Dispositif de découpe d'une structure dans un véhicule automobile

Description

[0001] Le domaine technique de l'invention est celui de la sécurité automobile impliquant des dispositifs de découpe d'une structure comme, par exemple, un tableau de bord, afin de mettre en action un dispositif de sécurité. Les dispositifs de découpe selon l'invention sont particulièrement adaptés à la mise en oeuvre de coussins de protection dans un véhicule automobile.

[0002] Les dispositifs de découpe de structure ont déjà fait l'objet de plusieurs brevets.

[0003] On peut citer le brevet EP 0 273 061 qui décrit un joint de séparation entre deux structures et impliquant une charge explosive linéaire confinée dans un tube aplati. Les deux structures s'emboîtent l'une dans l'autre et la mise à feu de la charge explosive provoque une expansion du tube qui déforme alors l'une des deux structures entraînant leur désolidarisation. La charge explosive n'est pas spécifiquement décrite mais la description dévoile quelques indices qui laissent à penser qu'il s'agit d'une charge détonante.

[0004] De même, le dispositif de séparation divulgué dans le brevet US 6,170,400 ou dans le brevet US 5,372,071 met en jeu un cordeau détonant dont la mise à feu va provoquer la déformation du tube dans lequel il est logé afin de repousser un piston pour séparer deux sous-ensembles.

[0005] Enfin on peut mentionner le brevet US 5, 478, 106 qui décrit un système d'ouverture pour le déploiement d'un airbag. Ce système d'ouverture comprend un tube déformé présentant une partie effilée et dans lequel est logée une charge pyrotechnique linéaire. La mise à feu de ladite charge provoque l'expansion du tube dont la partie effilée vient au contact de la structure pour la découper.

[0006] Les dispositifs de découpe selon l'invention font intervenir des cordeaux déflagrants, logés dans des tubes aplatis et leur mise à feu provoque une expansion de la section desdits tubes pour découper une structure. Les cordeaux déflagrants ont des vitesses de réactions plus lentes que celles des cordeaux détonants et par conséquent, les effets pyrotechniques associés sont moins violents et en particulier, les risques de projection d'éclats et d'émission d'une onde de choc aérienne vers l'extérieur desdits dispositifs deviennent négligeables. Les dispositifs de découpe selon l'invention sont particulièrement adaptés aux véhicules automobiles dans la mesure où ils sont fiables et efficaces, tout en présentant un niveau de sécurité accru en limitant l'intensité de la réaction et donc les possibilités de dommages corporels.

[0007] L'objet de la présente invention concerne un dispositif de découpe selon la revendication 1.

[0008] Dans cette demande de brevet, les expressions "charge déflagrante" et "charge dont la vitesse de combustion est inférieure à 3000m/s" sont équivalentes.

[0009] Cette équivalence est souhaitable car une déflagration bien que définissant une réaction plus longue et moins violente qu'une détonation reste relativement peu déterminée quant à la valeur de certains paramètres qui la caractérisent.

[0010] Préférentiellement, la vitesse de combustion de la charge pyrotechnique est comprise entre 1000m/s et 2000m/s.

[0011] Les charges déflagrantes retenues pour les dispositifs de découpe selon l'invention sont suffisamment vives pour provoquer la découpe d'une structure dans un véhicule automobile, sans présenter les désagréments liés à l'utilisation d'une charge détonante comme par exemple, les risques de rupture du dispositif de découpe avec émission d'effets pyrotechniques indésirables tels que onde de choc aérienne et projection d'éclats.

[0012] Avantageusement, la charge pyrotechnique comprend une pluralité de brins comme par exemple, celles qui sont décrites dans le brevet US 4,220,087.

[0013] De façon préférentielle, le tube est métallique.

[0014] De façon avantageusement, ledit tube présente une bonne aptitude à la déformation plastique.

[0015] Préférentiellement, le tube est obturé à chacune de ses extrémités par un bouchon afin de contenir les effets pyrotechniques à l'intérieur dudit tube.

[0016] En effet, les exigences en matière de sécurité automobile étant particulièrement élevées, il est recommandé de minimiser les risques de propagation d'effets intempestifs à l'extérieur du dispositif de découpe.

[0017] De façon préférentielle, le tube est en aluminium.

[0018] De façon avantageuse, il existe un espace entre la charge pyrotechnique et le tube, ledit espace étant comblé par une mousse en élastomère destinée, d'une part, à maintenir ladite charge au centre dudit tube et, d'autre part, à augmenter la mise en pression dudit tube. De cette manière, cela permet avec une faible charge pyrotechnique et donc une faible quantité de gaz produit, de maximiser la contrainte dans des tubes même résistants, pour qu'ils retrouvent leur forme cylindrique originale.

[0019] Préférentiellement, un dispositif d'allumage de la charge pyrotechnique comprenant un allumeur, est placé à l'une des extrémités du tube.

[0020] Avantageusement, le tube aplati est logé dans une rainure de la structure ayant une section en forme de └┘, le fond de la rainure comportant une rainure secondaire et le tube étant maintenu au moyen d'un clip de fermeture.

[0021] De façon préférentielle, la densité linéique de la charge pyrotechnique est inférieure à 4g/m.

[0022] Les dispositifs de découpe selon l'invention présentent l'avantage de ne pas être dangereux pour les personnes, que ce soit en fonctionnement normal ou erratique, dans la mesure où les effets produits restent de faible intensité. De plus, ils sont fiables car la mise à feu de telles compositions est parfaitement maîtrisée. Enfin de par la grande diversité des compositions déflagrantes pouvant être utilisées, les dispositifs de découpe selon l'invention peuvent s'adapter à un grand nombre de configurations liées notamment à l'épaisseur de la structure à découper, au matériau constitutif de ladite structure, à la surface à découper.

[0023] On donne, ci-après, la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux figures 1 et 2.

[0024] La figure 1 est une vue en coupe axiale latérale d'un dispositif de découpe selon l'invention, positionné par rapport à la structure à découper et n'ayant pas encore fonctionné.

[0025] La figure 2 représente le dispositif de découpe de la figure 1 après fonctionnement.

[0026] En se référant à la figure 1 le dispositif de découpe 1 selon l'invention est inséré dans une rainure 2 de la structure 3 à découper, ladite rainure 2 ayant une section en forme de └┘ et dont le fond comporte une rainure secondaire en forme de v de manière à ce que l'épaisseur de la structure 3 au niveau de ladite rainure secondaire 4 soit minimum. Une charge pyrotechnique 5 linéaire constituée de trois brins est logée au centre d'un tube creux 6 déformable en aluminium, ledit tube 6 étant aplati de façon à présenter une section allongée possédant deux côtés plans, parallèles entre eux, et reliés entre eux par deux segments en arc de cercle, ladite charge 5 se retrouvant au contact des deux côtés plans du tube 6. L'espace subsistant entre la charge pyrotechnique 5 et la paroi interne du tube 6 est comblé par une mousse en élastomère 7 pour contribuer à maintenir ladite charge 5 au centre dudit tube 6. Le tube 6 occupe la rainure 2 sans jeu latéral, autrement dit, les deux côtés plans du tube 6 sont chacun au contact des parois de la rainure 2. La rainure 2 est pratiquée dans un bourrelet de la structure 3 et le tube 6 est maintenu dans la rainure 2 au moyen d'un clip 8 de fermeture recouvrant ladite rainure 2. Le tube 6 dans la rainure 2 se retrouve au contact à la fois du fond de ladite rainure 2 et du clip 8 de fermeture. Un dispositif d'allumage comprenant un simple allumeur est placé à proximité du tube 6. Deux bouchons obturent les extrémités dudit tube 6.

[0027] En se référant aux figures 1 et 2, le mode de fonctionnement du dispositif de découpe selon l'invention est le suivant.

[0028] La mise à feu de la charge pyrotechnique 5 entraîne la production de gaz dans le tube 6 qui subit alors une pression interne importante. Le tube 6 réagit en se déformant pour adopter une section circulaire.

[0029] Cette expansion provoque la rupture de la structure 3 au niveau de son épaisseur la plus faible créée par la rainure secondaire 4, ainsi que celle du clip 8 de fermeture. La structure se retrouve ainsi découpée et tous les effets pyrotechniques restent contenus dans le tube 6.

Revendications

1. Dispositif de découpe (1), comprenant une charge pyrotechnique linéaire (5) placée dans un tube déformable aplati (6), convenant à la découpe d'une structure (3) dans une automobile, suite à la combustion de ladite charge (5) ; ladite combustion entraînant la déformation dudit tube (6) qui accroît sa section, ladite déformation provoquant la rupture de ladite structure (3) ; ledit dispositif de découpe (1) étant caractérisé en ce que la vitesse de combustion de ladite charge pyrotechnique (5) est inférieure à 3 000 m/s.

2. Dispositif de découpe (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de combustion de ladite charge pyrotechnique (5) est comprise entre 1 000 m/s et 2 000 m/s.

3. Dispositif de découpe (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la charge pyrotechnique (5) comprend une pluralité de brins.

4. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube (6) est métallique.

5. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube (6) est obturé à chacune de ses extrémités par un bouchon afin de contenir les effets pyrotechniques à l'intérieur dudit tube (6).

6. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube (6) est en aluminium.

7. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il existe un espace entre la charge pyrotechnique (5) et le tube (6), ledit espace étant comblé par une mousse en élastomère (7).

8. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un dispositif d'allumage de la charge pyrotechnique (5), comprenant un allumeur, est placé à l'une des extrémités du tube (6).

9. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube aplati (6) est logé dans une rainure (2) de la structure (3) ayant une section en forme de └┘, le fond de la rainure (2) comportant une rainure secondaire (4) et le tube (6) étant maintenu au moyen d'un clip (8) de fermeture.

10. Dispositif de découpe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la densité linéique de la charge pyrotechnique (5) est inférieure à 4 g/m.

Claims

1. Cutting device (1), comprising a linear pyrotechnic charge (5) placed inside a flattened deformable tube (6), suitable for cutting a structure (3) in a motor vehicule, following the combustion of the said charge (5); said combustion bringing about the deformation of the tube (6) which increases its cross section, the said deformation causing the said structure (3) to break ; the said cutting device (1) being characterized in that the combustion rate of the said pyrotechnic charge (5) is less than 3000 m/s.

2. The cutting device (1) according to claim 1, characterized in that the combustion rate of the said pyrotechnic charge (5) is comprised between 1 000 m/s and 2 000 m/s.

3. The cutting device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the pyrotechnic charge (5) comprises a plurality of strands.

4. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the tube (6) is metallic.

5. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tube (6) is closed at each of its ends by a stopper so as to contain the pyrotechnic effects inside the said tube (6).

6. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the tube (6) is made of aluminium.

7. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a space exists between the pyrotechnic charge (5) and the tube (6), the said space being packed with a foam made of an elastomer (7).

8. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a device for igniting the pyrotechnic charge (5) comprising an igniter is placed at one of the ends of the tube (6).

9. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the flattened tube (6) is housed in a groove (2) of the structure (3) having a └┘-shaped cross section, the bottom of the groove (2) including a secondary groove (4) and the tube (6) being held by means of a closure clip (8).

10. The cutting device (1) according to any one of claims 1 to 9,
characterized in that the linear density of the pyrotechnic charge (5) is less than 4 g/m.

Ansprüche

1. Schneidvorrichtung (1), die eine lineare pyrotechnische Ladung (5) enthält, die in einer abgeflachten, verformbaren Röhre (6) angeordnet ist, die zum Schneiden einer Struktur (3) in einem Kraftfahrzeug nach dem Verbrennen der Ladung (5) geeignet ist, wobei das Verbrennen das Verformen der Röhre (6) nach sich zieht, was deren Querschnitt vergrößert, wobei die Verformung den Bruch der Struktur (3) verursacht, wobei die Schneidvorrichtung (1) dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verbrennungsgeschwindigkeit der pyrotechnischen Ladung (5) kleiner ist als 3.000 m/s.

2. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgeschwindigkeit der pyrotechnischen Ladung (5) zwischen 1.000 m/s und 2.000 m/s liegt.

3. Schneidvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pyrotechnische Ladung (5) eine Vielzahl von Strängen aufweist.

4. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (6) metallisch ist.

5. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (6) an jedem ihrer Enden mit einem Stopfen verschlossen ist, um die pyrotechnischen Effekte im Inneren der Röhre (6) einzuschließen.

6. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (6) aus Aluminium besteht.

7. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum zwischen der pyrotechnischen Ladung (5) und der Röhre (6) besteht, wobei der Raum mit einem Elastomerschaumstoff (7) gefüllt ist.

8. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündvorrichtung der pyrotechnischen Ladung (5), die einen Zünder enthält, an einem der Enden der Röhre (6) angeordnet ist.

9. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachte Röhre (6) in einer Rille (2) der Struktur (3), die einen └┘-förmigen Querschnitt hat, aufgenommen ist, wobei der Grund der Rille (2) eine Sekundärrille (4) aufweist und die Röhre (6) mittels eines Verschlußclips (8) gehalten wird.

10. Schneidvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Dichte der pyrotechnischen Ladung (5) kleiner als 4 g/m ist.

Dessins