Brevet FR3158932A1 — publié le 20250808

L’invention se rapporte à une bague d’étanchéité pour connecteur (303) d’une cartouche (7) de générateur de gaz (301) à une poche (200) d’airbag (300), caractérisée en ce qu’elle comporte : - un premier rebord axial (101) de forme complémentaire à un joint torique (9) du connecteur (303), formant logement partiel par appui pour ledit joint torique (9) lorsque la bague d’étanchéité (10) est mise en place entre le joint torique et la cartouche (7), - un deuxième rebord axial (103) opposé formant lèvre, configuré pour venir s’écraser en appui contre un épaulement (e) de la cartouche (7) lorsque la bague d’étanchéité (10) est mise en place entre le joint torique (9) et la cartouche (7). Figure pour l’abrégé : [Fig. 6] DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE DEGONFLAGE DE POCHE DE L’AIRBAG L’invention se rapporte au domaine des airbags ou poche de sécurité en cas d’accident, notamment du type intégré dans un vêtement tel qu’un gilet ou une combinaison de pilote de véhicules, de skieurs ou de cavaliers à cheval. L’invention se rapporte en particulier au maintien du gonflage et au contrôle du dégonflage maitrisé de ces airbags, par exemple pour en réduire la rigidité et permettre au pilote de reprendre sa course. Dans le cas d’un airbag portable, intégré dans un vêtement, il est important que la poche reste gonflée plusieurs secondes pour protéger le corps d’impacts secondaires et pour maintenir le corps en position en cas de blessures graves. Cela exige d’avoir un airbag avec une très bonne étanchéité au gaz, différent des airbags dits « ouverts » des véhicules tels que les voitures, où la poche ne reste gonflée qu’une fraction de seconde, de quelques millièmes à dixièmes de seconde. Art antérieur On connaît des airbags intégrés dans un vêtement, typiquement une veste, un gilet ou une combinaison de pilote, notamment de cycles à moteur comme les motos ou bien dans une protection d’équitation ou de ski. Les vêtements intégrant de tels airbags sont notamment destinés aux sportifs et pilotes professionnels. Dans le cadre d’évènements sportifs, un pilote peut subir une chute qui déclenche l’airbag de son vêtement, sans toutefois que son engin soit endommagé au point de compromettre sa poursuite de la course. Par exemple, dans le cadre de courses telles que le Rallye Dakar, un pilote de moto peut enfoncer sa roue avant dans du sable meuble, et passer par-dessus son engin. La chute qu’il subit alors justifie le déclenchement de l’airbag, mais la moto est alors toujours en état de marche. Le pilote peut alors souhaiter reprendre la course après avoir dégagé son véhicule. Les airbags sont cependant trop raides une fois gonflés pour permettre au pilote de se mouvoir confortablement, et peuvent compromettre la sécurité dudit pilote en limitant ses mouvements. Notamment, la législation de la plupart des courses et les normes régionales et nationales prévoient dans la plupart des cas une redondance dans les gilets à airbag qui permet d’actionner deux fois de suite le dispositif. Il serait donc intéressant de pouvoir implémenter un dispositif permettant à l’airbag qui s’est déclenché d’évacuer automatiquement une partie au moins du gaz ayant gonflé la poche avec un dégonflage sur plusieurs secondes. Ainsi, le pilote pourrait voir diminuer la raideur de l’airbag jusqu’à retrouver une liberté de mouvement suffisante pour lui permettre de finir l’étape ou la course, sans même avoir à manipuler son système airbag. En outre, si l’airbag doit en revanche rester gonflé, par exemple pour maintenir un membre ou la colonne vertébrale d’un pilote accidenté le temps que les secours arrivent, la moindre fuite est indésirable. Notamment, la Demanderesse a constaté qu’une possibilité de fuite est présente au niveau du connecteur des cartouches de gaz, qui ont une enveloppe réalisée par étampages ou frappe, avec une surface extérieure inhomogène et bosselée. Lors du gonflage à pression importante, même la présence d’un joint torique peut ne pas suffire pour maintenir une étanchéité suffisante. Il existe donc un besoin pour un dispositif de contrôle de l’état gonflé et du dégonflage qui réponde aux problèmes techniques ci-dessus. Bref résumé de l’invention Afin de répondre à ce double besoin, l’invention propose une bague d’étanchéité pour le connecteur de la cartouche de générateur de gaz à la poche d’airbag formant renfort d’étanchéité pour le contrôle du dégonflage, caractérisée en ce qu’elle comporte : - un premier rebord axial de forme complémentaire à un joint torique du connecteur, formant logement partiel par appui pour ledit joint torique lorsque la bague d’étanchéité est mise en place entre le joint torique et la cartouche, - un deuxième rebord axial opposé formant lèvre, configuré pour venir s’écraser en appui contre un épaulement de la cartouche lorsque la bague d’étanchéité est mise en place entre le joint torique et la cartouche. Ainsi, l’appui du joint torique s’effectue sur une surface plus importante, et le rebord formant lèvre peut se déformer pour épouser la forme imparfaite d’une cartouche formant enveloppe de générateur de gaz. Pour une déformation accrue, la bague est avantageusement réalisée en laiton ou en matériau polymère. Le rebord axial formant lèvre peut présenter une section convexe, en pointe ou en arrondi, et/ou être recouvert d’une couche de polytétrafluoroéthylène (téflon). La bague d’étanchéité selon l’invention peut en outre être utilisée pour permettre un dégonflage automatique et contrôlé de la poche d’airbag. À cette fin, elle peut être pourvue de voies de gaz comportant des rainures sur sa périphérie interne, connectées à des trous sur la périphérie externe de la bague, permettant un dégonflage contrôlé de la poche lorsqu’installée entre le joint torique et la cartouche. Notamment, elle peut comporter une pluralité de voies de gaz, plus particulièrement entre trois et quatre, régulièrement réparties sur son pourtour. Les rainures sur la périphérie interne peuvent présenter en particulier une profondeur radiale comprise entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres Cette taille permet un dégonflage sur plusieurs secondes avec un faible risque que les particules issues du générateur de gaz bouchent lesdites voies de gaz. Pour cette même raison, les trous sur la périphérie externe de la bague peuvent présenter une forme circulaire, d’un diamètre compris entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres. La bague peut en outre comporter un retrait annulaire, dans lequel débouchent toutes les rainures et tous les trous. Ainsi, même si un trou ou une rainure venait à se boucher, la rainure ou le trou correspondant peuvent toujours contribuer au dégonflage. L’invention se rapporte au connecteur de générateur de gaz à une poche d’airbag associé, le générateur de gaz comportant une cartouche avec un épaulement se terminant par un embout par lequel sort le gaz comportant : - une prise ou une fiche, configurée pour être solidaire d’une poche d’airbag, formant entrée de gaz dans ladite poche, et respectivement une fiche ou prise, configurée pour être solidaire du générateur de gaz, la prise et la fiche formant connecteur mécanique du générateur de gaz à la poche, - un joint torique, au niveau d’un rebord de la fiche, caractérisé en ce qu’il comporte une bague d’étanchéité telle que décrite plus haut, disposée entre le joint torique et l’épaulement de la cartouche. Enfin, l’invention se rapporte aussi à l’airbag comportant : - une poche, qui protège à l’état gonflé une partie du corps de l’utilisateur, - un générateur de gaz qui comporte une cartouche avec un épaulement se terminant par un embout par lequel sort le gaz, - une unité de contrôle qui actionne le générateur de gaz lorsqu’une situation d’accident est détectée, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un connecteur tel que précédemment décrit. Si l’airbag présente une pluralité de générateurs de gaz avec chacun un connecteur, il est en outre possible qu’au moins un des connecteurs comporte une bague d’étanchéité avec des voies d’air et au moins un des connecteurs comporte une bague d’étanchéité sans voies d’air. En variant le nombre de bagues avec et sans voies d’air, un contrôle du dégonflage est possible. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description des figures parmi lesquelles : FIG. 1 est une représentation schématique d’un airbag comportant des connecteurs à bagues selon l’invention, FIG. 2 est une vue en coupe en éclaté d’un des connecteurs de la FIG. 1 , FIG. 3 est une vue en coupe à l’état assemblé du connecteur de la FIG. 1 et 2, FIG. 4 est une vue de trois-quarts de la bague d’étanchéité du connecteur, FIG. 5 est une vue de trois-quarts en coupe au niveau d’une voie d’air de la bague d’étanchéité du connecteur, FIG. 6 est une représentation en coupe de la bague à l’état monté entre le joint torique et l’épaulement de la cartouche de gaz, FIG. 7 est une vue en coupe d’un mode de réalisation de la bague d’étanchéité sans voies d’air. Les figures sont données à titre illustratif et non limitatif. D’autres modes de réalisation de l’invention peuvent être dérivés de ceux représentés par variations et combinaisons de caractéristiques. Description détaillée des figures La FIG. 1 montre un airbag 300 avant intégration dans un vêtement de sécurité. L’airbag est composé de la poche 200, qui se présente sous forme d’enceinte en matériau textile tissé ou non tissé, éventuellement enrobé d’une couche de silicone ou autre polymère. La poche 200 présente des coutures séparant son volume intérieur en boudins allongés, et donnent ainsi la forme une fois gonflée de l’airbag 300. L’airbag 300 comporte un ou plusieurs générateurs de gaz 301, reliés à la poche par des connecteurs 303, ici en particulier réversibles. L’actionnement génère le gaz permettant le gonflage de la poche 200. Les générateurs de gaz 301 sont par exemple des générateurs dits « froids » utilisant du gaz compressé, ou bien des générateurs hybrides combinant un réservoir de gaz compressé et une capsule pyrotechnique, utilisant une réaction explosive de combustion pour propulser le gaz. Les générateurs de gaz 301 sont reliés électroniquement à une unité de contrôle UC qui déclenche lesdits générateurs de gaz lorsqu’une situation de danger est détectée. La poche 200 présente ici un retrait formant col 201 et deux trous 203 pour le passage des bras de l’utilisateur. Elle est ainsi adaptée à être intégrée dans un vêtement de type gilet ou combinaison, et est configurée pour protéger le torse de l’utilisateur lors de son gonflage. Les figures 2 et 3 montrent plus en détail un connecteur 303, notamment en coupe et en éclaté en FIG. 2 , et assemblé en FIG. 3 . Le connecteur 303 comporte une prise 1, solidaire de la poche 200, formant entrée de gaz dans ladite poche 200, et une fiche 3, solidaire du générateur de gaz 301. En coopérant, la prise 1 et la fiche 3 forment connecteur mécanique du générateur de gaz 301 à la poche 200. Le mécanisme générateur de gaz et/ou le réservoir de gaz est contenu dans une cartouche 7 formant enveloppe extérieure, obtenue par exemple par estampage ou emboutissage. Le générateur de gaz 301 est essentiellement composé de la cartouche 7 et d’un embout 5 situé à une extrémité de la cartouche 7 et par lequel sort le gaz généré ou contenu dans la cartouche 7. L’embout 5 est ici un tube percé sur sa périphérie d’une multitude de trous formant sorties de gaz, ledit embout 5 étant logé dans la prise 1 lorsque le générateur de gaz 301 est connecté à la poche de gaz 200 de l’airbag 300. La prise 1 comporte un perçage taraudé 11, et la fiche 3 est ici une tige filetée au bout de l’embout 5. La connexion du générateur de gaz 301 à la poche 200 s’effectue donc en insérant l’embout 5 dans la prise 1 puis en vissant la tige filetée formant fiche 3 dans le perçage taraudé 11. Autour du perçage taraudé 11 sont disposés des passages de gaz 13 vers la poche, par lesquels est insufflé le gaz dans la poche 200. À la base de la prise 1 se trouve un joint torique 9, en matériau polymère de type caoutchouc vulcanisé. Le joint torique 9 est déformable et de section arrondie. Le joint torique 9 est partiellement logé dans un logement 91 à la base de la prise 1. Entre le joint torique 9 et la cartouche 7 est insérée une bague d’étanchéité 10, qui d’une part renforce l’étanchéité au niveau du connecteur 303 et peut d’autre part servir à faire un dégonflage contrôlé de la poche 200. La bague d’étanchéité 10 forme d’un côté une surface d’appui pour le joint torique 9, et vient en appui de l’autre côté contre un épaulement e de la cartouche 7 du générateur de gaz 301. La bague d’étanchéité 10 est montrée en vue de trois quarts en FIG. 4 , en coupe de trois quarts en FIG. 5 , et en coupe axiale en FIG. 6 , avec le joint 9 et l’épaulement e . La bague d’étanchéité 10 présente un rebord axial supérieur 101 de forme complémentaire au joint torique 9. Ce rebord supérieur 101 forme ainsi un logement partiel pour ledit joint torique 9 lorsque la bague 10 est mise en place. Le rebord axial opposé 103 présente une section en pointe, formant une lèvre qui vient, à l’état monté de la bague d’étanchéité 10, s’appuyer avec force et ainsi s’écraser contre l’épaulement e de la cartouche 7 du générateur de gaz 301. À cette fin, la bague d’étanchéité 10 est réalisée en laiton ou en polymère, plus tendre et déformable que l’aluminium ou acier de la cartouche 7. Selon une variante, le rebord axial 103 formant lèvre présente une section arrondie ou plus généralement convexe. Pour augmenter l’étanchéité au niveau du connecteur 303, ledit rebord axial formant lèvre 103 peut en complément ou en alternative être recouvert d’une couche de polytétrafluoroéthylène (téflon). En outre ou en alternative, l’épaulement e peut être recouvert d’un joint annulaire plat ou enduit d’un revêtement spécifique, en caoutchouc ou polytétrafluoroéthylène, dans lequel vient s’enfoncer le rebord axial formant lèvre 103. La bague d’étanchéité 10 peut aisément être incorporée dans des connecteurs 303 de générateurs de gaz 301 existants, et forme une reprise d’étanchéité qui complète le joint annulaire 9 pour lequel elle forme en partie logement. Le mode de réalisation particulier des figures 4 à 6 sert en outre à créer un dégonflage contrôlé de l’airbag 300, notamment avec un dégonflage progressif et une période de plusieurs secondes de gonflage suffisant pour avoir une raideur de la poche 200 assez importante pour éviter les chocs secondaires, par exemple d’un motard ayant chuté, puis glissé et percuté un obstacle matérialisant le bord de la piste. Pour ce faire, la bague d’étanchéité comporte des voies de gaz comportant des rainures 105 sur sa périphérie interne, connectées à des trous 107 sur la périphérie externe de la bague d’étanchéité 10. Le cheminement du gaz par la voie d’air 105, 107 est représenté par deux flèches en FIG. 6 . Notamment, la bague d’étanchéité peut comporter une pluralité de voies de gaz 105, 107, régulièrement réparties sur sa surface interne et sa périphérie externe. Avantageusement, elle comporte entre deux et huit, plus particulièrement trois ou quatre telles voies de gaz 105, 107. En effet, à une seule voie de gaz, celle-ci est susceptible de se boucher avec des particules, issues du générateur de gaz 301. En effet, les générateurs de gaz 301 pyrotechniques émettent des particules de combustion, et la plupart des générateurs de gaz 301, pyrotechniques, à gaz froid et hybrides, présentent des filtres à limaille, dont des particules peuvent s’échapper. Comme visible en FIG. 6 , le joint torique 9 est légèrement écrasé contre le rebord supérieur 101 qui le soulève, ce qui ferme légèrement les rainures 105. Lesdites rainures 105 présentent une profondeur radiale comprise entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres, qui permet d’éviter qu’elle ne se bouchent trop rapidement du fait des particules émises par le générateur de gaz 301. De même, les trous 107 sur la périphérie externe de la bague 10 présentent une forme circulaire, d’un diamètre compris entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres. La largeur angulaire des rainures 105 permet de gérer la rapidité du dégonflage. Avec les tailles précédemment indiquées et trois rainures 105 couvrant chacune 20° d’angle pour une bague d’un diamètre d’environ 40 millimètres on obtient un gonflage qui maintient la poche suffisamment raide pendant 5 à 6 secondes, suivi d’un dégonflage rapide permettant de retrouver une liberté de mouvement suffisante à la reprise d’une course au bout de 10 à 15 secondes, et un dégonflage quasi complet (plus de 70 à 80 pourcents de gaz évacué) au bout de 30 secondes. La bague d’étanchéité 10 du mode de réalisation représenté présente en outre un retrait annulaire 109, formant une chambre dans laquelle débouchent toutes les rainures 105 et tous les trous 107. Ainsi, si une des rainures 105 ou un des trous 107 venait à se boucher, le trou 107 ou respectivement la rainure 105 associée pourraient encore permettre le passage de gaz à partir des autres voies de gaz 105, 107 et ainsi contribuer au dégonflage. Dans les modes de réalisation représentés, les rainures 105 sont chacune associées à un trou 107, les rainures 105 étant alignées axialement avec leur trou 107 associé. Toutefois, deux ou plus rainures 105 peuvent déboucher dans un même trou 107, et plusieurs trous 107 peuvent être reliés à une même rainure 105. Notamment, la présence du retrait annulaire 109 permet de choisir indépendamment le nombre et le positionnement des rainures 105 et trous 107. Une voie de gaz comporte alors plusieurs rainures 105 ou trous 107 La FIG. 7 illustre un mode de réalisation sans rainures 105 ni trous 107, ce qui ralentit fortement le dégonflage en renforçant l’étanchéité du connecteur 303. L’airbag 300 représenté en FIG. 1 comporte deux connecteurs 303 et deux générateurs de gaz 301. Pour un dégonflage plus ou moins rapide, l’utilisateur pourrait implémenter au choix dans ces deux connecteurs 303 : - deux bagues d’étanchéité 10 sans rainures 105 ni trous 107, pour un gonflage maintenu longtemps, correspondant à un usage de moto sur route ouverte hors course, où il est souhaitable que la raideur soit maintenue jusqu’à l’arrivée des secours, - deux bagues d’étanchéité 10 avec rainures 105 et trous 107, pour un dégonflage rapide permettant de remonter sur une moto rapidement, par exemple pour une course sur piste en environnement contrôlé où les collisions secondaires sont peu probables au-delà de quelques secondes, - une bague d’étanchéité 10 avec rainures 105 et trous 107, et une bague d’étanchéité 10 sans, pour un dégonflage sur un temps intermédiaire, pour par exemple un entraînement ou pour une course en extérieur. En outre, l’utilisation de bagues d’étanchéité 10 sans rainures 105 ni trous 107 sur les airbags 300 à générateurs de gaz 301 et connecteurs 303 multiples sur tous les connecteurs 303 sauf un, permet d’utiliser une bague d’étanchéité 10 à rainures 105 et trous 107 dimensionnée pour un temps de dégonflage souhaité quel que soit le nombre total de connecteurs 303. En changeant uniquement cette bague d’étanchéité 10 à rainures 105 et trous 107 pour une bague d’étanchéité 10 avec plus de rainures 105 et trous 107 ou des rainures 105 et trous 107 plus gros, l’utilisateur peut adapter le temps de dégonflage à ses souhaits. La bague d’étanchéité 10 selon l’invention permet ainsi de contrôler le dégonflage de la poche d’un airbag 300 de type intégré dans un vêtement pour l’usage de sportifs tels que les pilotes de moto, de cycles ou les cavaliers. Avec les voies d’air 105, 107 un dégonflage plus ou moins rapide et automatique est obtenu, permettant au sportif de reprendre son activité plus ou moins rapidement et sans intervention après sa chute. À l’inverse, sans les voies d’air 105, 107 la bague d’étanchéité 10 renforce fortement l’étanchéité au niveau du connecteur 303, ce qui permet de maintenir l’état gonflé, par exemple jusqu’à l’arrivée de secours, ou jusqu’à ce que l’utilisateur actionne une valve de dégonflage manuelle. Bague d’étanchéité pour connecteur (303) d’une cartouche (7) de générateur de gaz (301) à une poche (200) d’airbag (300), caractérisée en ce qu’elle comporte : - un premier rebord axial (101) de forme complémentaire à un joint torique (9) du connecteur (303), formant logement partiel par appui pour ledit joint torique (9) lorsque la bague d’étanchéité (10) est mise en place entre le joint torique et la cartouche (7), - un deuxième rebord axial (103) opposé formant lèvre, configuré pour venir s’écraser en appui contre un épaulement ( e ) de la cartouche (7) lorsque la bague d’étanchéité (10) est mise en place entre le joint torique (9) et la cartouche (7). Bague selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle est réalisée en laiton ou en matériau polymère. Bague selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rebord axial (103) formant lèvre présente une section convexe, en pointe ou en arrondi. Bague selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le rebord axial (103) formant lèvre est recouvert d’une couche de polytétrafluoroéthylène. Bague selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte des voies de gaz comportant des rainures (105) sur sa périphérie interne, connectées à des trous (107) sur la périphérie externe de la bague (10), permettant un dégonflage contrôlé de la poche (200) lorsqu’installée entre le joint torique (9) et la cartouche (7). Bague selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comporte entre deux et huit voies de gaz (105, 107), plus particulièrement entre trois et quatre. Bague selon la revendication 5 ou 6 caractérisée en ce que les rainures (105) sur la périphérie interne présentent une profondeur radiale comprise entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres. Bague selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les trous (107) sur la périphérie externe de la bague présentent une forme circulaire, d’un diamètre compris entre 0,8 et 1,5 millimètres, plus particulièrement entre 1 et 1,3 millimètres. Bague selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce qu’elle comporte un retrait annulaire (109), dans lequel débouchent toutes les rainures (105) et tous les trous (107). Connecteur de générateur de gaz (301) à une poche (200) d’airbag (300), le générateur de gaz comportant une cartouche (7) avec un épaulement ( e ), se terminant par un embout (5) par lequel sort le gaz, comportant : - une prise (1) ou une fiche (3), configurée pour être solidaire de la poche (200) d’airbag (300), formant entrée de gaz dans ladite poche (200), et respectivement une fiche (3) ou prise (1), configurée pour être solidaire du générateur de gaz (301), la prise (1) et la fiche (3) formant connecteur mécanique du générateur de gaz (301) à la poche (200), - un joint torique (9), au niveau d’un rebord de la fiche (1), caractérisé en ce qu’il comporte une bague d’étanchéité (10) selon l’une des revendications précédentes. Airbag comportant : - une poche (200), qui protège à l’état gonflé une partie du corps de l’utilisateur, - un générateur de gaz (301) comportant une cartouche (7) avec un épaulement ( e ), se terminant par un embout (5) par lequel sort le gaz, - une unité de contrôle (UC) qui actionne le générateur de gaz lorsqu’une situation d’accident est détectée, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un connecteur (303) selon la revendication précédente. Airbag selon la revendication précédente, comportant une pluralité de générateurs de gaz (301) avec chacun un connecteur (303), caractérisé en ce qu’au moins un des connecteurs (303) comporte une bague d’étanchéité (10) selon la revendication 5 et au moins un des connecteurs (303) comporte une bague d’étanchéité (10) selon l’une des revendications 1 à 4 sans voies d’air (105, 107).