CH710204A2

CH710204A2 - Airbag cell inflation system for people.

Info

Publication number: CH710204A2
Application number: CH01504/14A
Authority: CH
Inventors: Guernier Pierre
Original assignee: Guernier Pierre
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-04-15

Abstract

L’invention concerne un système de gonflage pour airbag comprenant un système venturi (20) alimenté par un générateur de gaz (27) ouvert à l’aide d’un perforateur mécanique actionné grâce à de l’énergie fournie typiquement par une ou plusieurs accumulateur(s) électrique(s) (22). L’accumulateur électrique (22) servant également à fournir l’énergie nécessaire au dégonflage de l’airbag et potentiellement à alimenter des capteurs à même de déclencher un gonflage automatique de l’airbag ou à éteindre le système automatiquement. L’invention concerne plus particulièrement un système de gonflage pour airbag portable relatif à la sécurité des personnes, en cas d’avalanches ou de chutes.The invention relates to an inflation system for an air bag comprising a venturi system (20) fed by a gas generator (27) open by means of a mechanical perforator actuated by means of energy typically supplied by one or more accumulators (s) electric (22). The electric accumulator (22) also serves to provide the energy necessary for the deflation of the airbag and potentially to supply sensors capable of triggering an automatic inflation of the airbag or shutting down the system automatically. The invention relates more particularly to an inflator system for portable airbag relating to the safety of people, in case of avalanches or falls.

Description

[0001] La présente invention concerne un système de gonflage pour airbag de sécurité portable relatif à la sécurité des personnes, notamment les airbags utilisés pour la protection des personnes en cas d’avalanches ou de chutes. The present invention relates to an inflator system for portable airbag safety relating to the safety of people, including airbags used for the protection of people in case of avalanches or falls.

Description de l’inventionDescription of the invention

[0002] Des airbags pour la protection de personnes lors d’avalanches sont décrits dans les demandes de brevets: DE 2010 6 766 U1; GB-A-2 162 129; DE 1 268 999B; US 2005/130 516; US 4 635 754; US 6 158 380; EP 0 957 994 B1; US 6 220 909; EP 2011 068 749. Airbags for the protection of persons during avalanches are described in patent applications: DE 2010 6 766 U1; GB-A-2,162,129; DE 1,268,999B; US 2005/130 516; US 4,635,754; US 6,158,380; EP 0957994 B1; US 6,220,909; EP 2011 068 749.

[0003] Le système de gonflage se compose pour les airbags avalanche d’un générateur de gaz pouvant être une bouteille de gaz, d’un système de déclenchement libérant le gaz et d’un système venturi permettant de gonfler l’airbag grâce au gaz se trouvant dans la bouteille mais également à partir d’air ambiant aspiré. The inflation system consists for avalanche airbags of a gas generator that can be a gas cylinder, a release system releasing gas and a venturi system for inflating the airbag with gas located in the bottle but also from ambient air sucked.

[0004] Les systèmes d’airbag avalanche connus sont activés par l’utilisateur lui-même qui tire sur une poignée se trouvant généralement sur la bretelle du support du système, par exemple un sac à dos. The known avalanche airbag systems are activated by the user himself who pulls on a handle generally located on the ramp of the system support, for example a backpack.

[0005] Les systèmes d’airbag connus, comprenant un dispositif de déclenchement pour le déclenchement d’un générateur de gaz, utilisent différentes technologies pour le déclenchement du générateur de gaz. Known airbag systems, comprising a trigger device for triggering a gas generator, use different technologies for triggering the gas generator.

Technologies utilisées par les Systèmes de déclenchement.Technologies used by Trigger Systems.

[0006] Des systèmes de déclenchement utilisent la pyrotechnie, à savoir l’utilisation d’une onde de choc dans un tube haute pression qui permet de faire descendre une aiguille pour percer une paroi frangible fermant une cartouche. L’onde de choc est créée lors de la traction d’une poignée contenant une charge pyrotechnique par l’utilisateur. La charge pyrotechnique explosant crée une vague de surpression qui est transmise de la poignée à un mécanisme de déclenchement par un tube haute pression. Le tube haute pression crée une surpression dans une chambre où se trouve une aiguille, ayant pour effet de faire descendre l’aiguille qui vient percer la paroi frangible d’une cartouche ou bouteille de gaz. Cette technologie possède des inconvénients majeurs. En premier lieu, les systèmes pyrotechnique sont soumis à de nombreuses réglementations ce qui peut limiter leur utilisation pour des usages professionnels tel que le minage ou le transport aéronautique. Le prix de production de cette technologie est également onéreuse car elle utilise une poignée munie d’un élément pyrotechnique qui n’autorise qu’un seul déploiement, puis un tube haute pression et enfin un mécanisme de perforation. Tripping systems use pyrotechnics, namely the use of a shock wave in a high pressure tube that allows to lower a needle to pierce a frangible wall closing a cartridge. The shock wave is created during the pulling of a handle containing a pyrotechnic charge by the user. The exploding pyrotechnic charge creates a surge wave that is transmitted from the handle to a trigger mechanism by a high pressure tube. The high pressure tube creates an overpressure in a chamber where a needle is located, having the effect of lowering the needle which pierces the frangible wall of a cartridge or gas cylinder. This technology has major disadvantages. Firstly, pyrotechnic systems are subject to numerous regulations which may limit their use for professional purposes such as mining or aeronautical transport. The cost of production of this technology is also expensive because it uses a handle equipped with a pyrotechnic element that allows only one deployment, then a high pressure tube and finally a mechanism of perforation.

[0007] D’autres systèmes utilisent des générateurs de gaz consistant en des bouteilles fermées par un robinet qui est ouvert lui aussi par la traction d’une poignée. Typiquement, le câble est relié à une goupille de libération de robinet. Ce système de libération possède des inconvénients majeurs, le premier étant que l’étanchéité du robinet fermant la bouteille n’est pas bonne à moyen terme car l’étanchéité du robinet est assurée par de nombreux joint O-rings qui sont constamment sous la pression de la bouteille usuellement de 300 bar, une pression où les joint O-ring arrivent à la limite de leur capacité. Un autre inconvénient est que chaque bouteille est chère à produire car le robinet, en plus d’être un élément complexe, doit être homologué. L’utilisateur qui souhaite avoir une bouteille de rechange doit par ailleurs dépenser une somme conséquente car dans un tel système la bouteille et le mécanisme sont solidaires. Other systems use gas generators consisting of bottles closed by a tap which is also opened by pulling a handle. Typically, the cable is connected to a valve release pin. This release system has major disadvantages, the first being that the sealing of the valve closing the bottle is not good in the medium term because the sealing of the valve is provided by many O-ring seal that are constantly under pressure the bottle usually 300 bar, a pressure where the O-ring seal reaches the limit of their capacity. Another disadvantage is that each bottle is expensive to produce because the tap, in addition to being a complex element, must be approved. The user who wishes to have a spare bottle must also spend a substantial amount because in such a system the bottle and the mechanism are integral.

[0008] Des systèmes utilisant des effets de leviers, et donc aucune énergie embarquée, sont également connus, ils présentent l’inconvénient majeur de ne pas assurer un bon gonflage de l’airbag dans le cas où l’utilisateur ne tire pas la poignée sur la totalité de la course nécessaire, ce qui peut impliquer que dans ce cas le générateur n’est que partiellement ouvert empêchant un bon fonctionnement du système de gonflage. Systems using lever effects, and therefore no embedded energy, are also known, they have the major disadvantage of not ensuring a good inflation of the airbag in the case where the user does not pull the handle over the entire stroke required, which may imply that in this case the generator is only partially open preventing proper operation of the inflation system.

[0009] Un système connu utilise l’énergie d’un ressort pour percer la paroi frangible d’une cartouche. Les bouteilles peuvent ainsi être vendues séparément du système de déclenchement rendant l’achat d’une seconde bouteille de réserve peu onéreuse. Ce système possède également l’avantage d’être meilleur marché à produire que les deux systèmes précédents. [0009] A known system uses the energy of a spring to pierce the frangible wall of a cartridge. The bottles can thus be sold separately from the trigger system making the purchase of a second reserve bottle inexpensive. This system also has the advantage of being cheaper to produce than the two previous systems.

[0010] Des systèmes d’airbag pour avalanche connus utilisent un système de turbine relié à un accumulateur électrique, turbine permettant le gonflage d’un airbag en utilisant l’air ambiant qui est aspiré puis projeté dans l’airbag. Ces systèmes ont l’avantage de permettre un nombre d’entraînement illimité et un dégonflage de l’airbag automatique via une rotation inverse du sens de la turbine. Cette technologie possède des inconvénients majeurs. En premier lieu ces systèmes nécessitent une recharge de leur accumulateur électrique tous les 4 jours d’utilisation soit une fréquence peu adaptée à l’utilisation que l’on peut espérer d’un airbag. Ceci est dû au fait qu’une grande quantité d’énergie doit être embarqué afin de gonfler l’airbag dans un temps raisonnable et que ces système nécessitent la préchauffe en continue de leur accumulateur électrique pour pouvoir libéré une telle énergie sur une période courte car les airbags doivent se gonfler en environ 3 secondes. Par ailleurs ses accumulateurs électriques très puissantes sont très onéreux. Known avalanche airbag systems use a turbine system connected to an electric accumulator, turbine for inflating an airbag using the ambient air that is sucked and projected into the airbag. These systems have the advantage of allowing an unlimited number of drive and deflation of the automatic airbag via a reverse rotation of the direction of the turbine. This technology has major disadvantages. In the first place these systems require a recharge of their accumulator electric every 4 days of use is a frequency not suited to the use that can be expected of an airbag. This is due to the fact that a large amount of energy must be shipped to inflate the airbag within a reasonable time and that these systems require the continuous heating of their accumulator to be able to release such energy over a short period because the airbags must inflate in about 3 seconds. Moreover its very powerful electric accumulators are very expensive.

[0011] En comparaison un système airbag avec générateur de gaz peut conserver son énergie embarquée pour une durée de 10 ans. In comparison, an airbag system with a gas generator can conserve its onboard energy for a period of 10 years.

[0012] Les mécanismes de déclenchement connus et commercialisés sont actuellement trop onéreux pour permettre à toutes les personnes ayant besoin d’un airbag avalanche de s’en procurer. Aucun système ne combine aujourd’hui tous les avantages des systèmes à turbine ou a générateur de gaz. Il serait très avantageux de trouver un mécanisme de déclenchement nettement meilleur marché à produire qui offre l’entier des avantages sans cumuler les inconvénients. Known trigger mechanisms and marketed are currently too expensive to allow all people who need an avalanche airbag to get it. No system today combines all the advantages of turbine or gas generator systems. It would be very advantageous to find a much cheaper trigger mechanism to produce which offers all the advantages without accumulating the disadvantages.

Force nécessaire pour le déclenchement des Systèmes.Force required to trigger the Systems.

[0013] Un système de déclenchement libérant le gaz d’une bouteille par perforation comprend une pointe projectile qui perce une partie de paroi frangible de la cartouche. La cartouche de gaz est typiquement vissée sur le dispositif de déclenchement. Les systèmes de déclenchement sont des systèmes sous très fortes contraintes, la pression dans les cartouches est usuellement de l’ordre de 300 bar, les conditions d’utilisation vont de –40 °C à +50°. Les forces exercées par la pression de 300 bars libérées brutalement sur l’ensemble du système de déclenchement sont considérables. Notamment, pour tout système à ressort, la pression libérée est source de problèmes car celle-ci tend à faire remonter l’aiguille empêchant la bonne perforation de la paroi frangible. Par ailleurs, la force nécessaire au perçage de la paroi frangible d’une cartouche ayant une pression de 300bar est de l’ordre de 500 Newton, ce qui génère également des contraintes importantes sur l’entier du mécanisme qui a vocation à être aussi léger et compact que possible. Au final, la force nécessaire pour déclencher le mécanisme doit être la plus stable possible et de l’ordre de 50–120 Newton afin de permettre à toute personne d’être à même de déclencher le système. Avec une composante de force normale de 500 Newton, il est difficile, sinon impossible, d’obtenir une force de déclenchement stable de 50 Newton par des systèmes conventionnels. A release system releasing gas from a bottle by perforation comprises a projectile tip which pierces a frangible wall portion of the cartridge. The gas cartridge is typically screwed to the trigger device. Trigger systems are systems under very high stresses, the pressure in the cartridges is usually of the order of 300 bar, the conditions of use range from -40 ° C to + 50 °. The forces exerted by the 300 bar pressure released suddenly on the entire trigger system are considerable. In particular, for any spring system, the released pressure is a source of problems because it tends to raise the needle preventing good perforation of the frangible wall. Moreover, the force required to pierce the frangible wall of a cartridge having a pressure of 300 bar is of the order of 500 Newton, which also generates significant constraints on the entire mechanism which is intended to be as light and compact as possible. Finally, the force required to trigger the mechanism must be as stable as possible and in the order of 50-120 Newton to allow anyone to be able to trigger the system. With a normal force component of 500 Newton, it is difficult, if not impossible, to obtain a stable starting force of 50 Newton by conventional systems.

[0014] Il serait avantageux de trouver un mécanisme de déclenchement ou la force de déclenchement est indépendante de facteur mécanique et plus particulièrement indépendante de l’énergie nécessaire à percer l’opercule d’une bouteille de gaz. It would be advantageous to find a trigger mechanism where the triggering force is independent of mechanical factor and more particularly independent of the energy required to pierce the lid of a gas cylinder.

Disposition des générateurs de gaz par rapport au système de déclenchementArrangement of gas generators with respect to the triggering system

[0015] Tous les systèmes airbag connus à ce jour et utilisant un générateur de gaz ne sont pas optimisés quant à la disposition de la bouteille par rapport au boitier ventury de telle sorte que les différents éléments nécessaire au gonflage de l’airbag prennent un espace conséquent dans le sac à dos. All airbag systems known to date and using a gas generator are not optimized as to the disposition of the bottle relative to the ventury box so that the various elements necessary for inflating the airbag take up a space therefore in the backpack.

[0016] Typiquement plusieurs produits existant et commercialisé propose de mettre la bouteille de gaz perpendiculairement au boitier Ventury ce qui implique une forme de «T» encombrante dans le sac à dos. Typically several existing and marketed products proposes to put the gas bottle perpendicular to the Ventury case which implies a bulky "T" shape in the backpack.

[0017] Il serait très avantageux de trouver un mécanisme de déclenchement très compact ou la bouteille est alignée ou parallèle au ventury afin que les deux éléments les plus encombrants, à savoir le boitier ventury et la bouteille, puisse être confiné dans un espace limité du sac à dos. It would be very advantageous to find a very compact trigger mechanism or the bottle is aligned or parallel to the ventury so that the two most bulky elements, namely the case ventury and the bottle, can be confined in a limited space of backpack.

Evénement déclencheurTrigger event

[0018] Tous les systèmes airbag connus à ce jour nécessitent la traction d’une poignée par l’utilisateur. Les systèmes mécaniques à générateur de gaz ou les systèmes utilisant des turbines requièrent tous une traction et donc un mouvement de certaine amplitude de la part de l’utilisateur. All airbag systems known to date require the traction of a handle by the user. Mechanical systems with a gas generator or systems using turbines all require traction and therefore a movement of certain amplitude on the part of the user.

[0019] Il est pourtant connu que un certain nombre de fatalité est lié à l’incapacité de certains utilisateurs en mauvaise posture de tirer la dite poignée. It is however known that a number of fatalities is related to the inability of some users in bad posture to pull the said handle.

[0020] Tous les systèmes de déclenchement connus et destiné à perforé un générateur de gaz sont liés à un phénomène mécanique de déclenchement comme un ressort, un robinet ou une charge pyrotechnique et donc ne sont pas adaptés à l’intégration de signaux électriques comme déclencheur. All known trigger systems for perforating a gas generator are linked to a mechanical trigger phenomenon such as a spring, a valve or a pyrotechnic charge and therefore are not suitable for the integration of electrical signals as a trigger .

[0021] Il serait très avantageux de trouver un mécanisme de déclenchement indépendant d’une traction mécanique de l’utilisateur. It would be very advantageous to find a trigger mechanism independent of a mechanical traction of the user.

Système venturiVenturi system

[0022] Des systèmes d’airbags connus utilisent un générateur de gaz couplé à un système venturi qui est configuré pour aspirer de l’air extérieur qui s’ajoute au gaz fourni par le générateur de gaz pour remplir le sac gonflable. Ce système permet avantageusement d’avoir un générateur de gaz à volume et à poids réduits pour le remplissage d’un sac à volume relativement élevé, notamment 3 à 4 fois le volume fourni par le générateur de gaz en soi. Known airbag systems use a gas generator coupled to a venturi system which is configured to suck outside air which is added to the gas supplied by the gas generator to fill the air bag. This system advantageously makes it possible to have a gas generator with reduced volume and volume for filling a relatively high volume bag, in particular 3 to 4 times the volume supplied by the gas generator per se.

[0023] Des systèmes Ventury avec buse centrale ou avec buses sur la périphérie (effet Coanda) sont connus et utilisé pour les airbags avalanche. Les ventury a effet Coanda se reconnaissent par des trous d’éjection sur la périphérie extérieure du ventury tandis que les ventury a buse centrale se reconnaissent par le fait que ceux-ci possède une buse dans l’axe central et longitudinal du ventury. Ventury systems with central nozzle or with nozzles on the periphery (Coanda effect) are known and used for avalanche airbags. The Coanda effect wind vents are identified by ejection holes on the outer periphery of the ventury while the central ventury vents are recognized by the fact that they have a nozzle in the central and longitudinal axis of the ventury.

[0024] Cette technologie est connue et documentée et de ce fait nous ne l’expliquons pas plus en détail. This technology is known and documented and therefore we do not explain it in more detail.

Dégonflage de l’airbagDeflation of the airbag

[0025] De nombreux brevet concernant les airbags avalanche mettent en avant les avantages que pourrait procurer un dégonflage de l’airbag. Actuellement seul les systèmes de déclenchement à accumulateur électrique et turbine et donc n’utilisant pas de générateur de gaz proposent un système de dégonflage de l’airbag documenté et fonctionnel. Les brevets existants à ce sujet pour les dispositifs utilisant un générateur de gaz font souvent référence à des orifices ou des excroissances tubulaire situés sur l’airbag mais jamais il n’est énoncé d’utiliser le système de déclenchement ou le ventury pour assurer cette fonction. Many patent concerning avalanche airbags highlight the benefits that could provide a deflation of the airbag. Currently only the trigger systems with electric accumulator and turbine and therefore not using a gas generator propose a system of deflation of the airbag documented and functional. The existing patents on this subject for devices using a gas generator often refer to tubular orifices or excrescences located on the airbag but never it is stated to use the trigger system or the ventury to provide this function .

[0026] Aucun brevet connu n’offre une solution économique, légère et peu encombrante pour dégonfler un airbag avalanche utilisant un générateur de gaz. No known patent offers an economic solution, lightweight and compact to deflate an avalanche airbag using a gas generator.

[0027] Il serait très avantageux de trouver un mécanisme de déclenchement offrant une solution simple et légère assurant aussi le dégonflage de l’airbag. It would be very advantageous to find a trigger mechanism offering a simple and lightweight solution also ensuring the deflation of the airbag.

[0028] Un but de l’invention est de fournir un système airbag portable pour personnes qui soit compact, léger et abordable et qui se déploie de manière sûre et fiable en toutes circonstances pour fournir une bonne protection d’un utilisateur. Ce système doit en plus offrir un moyen de dégonflage de l’airbag simple et léger ainsi que des moyens annexes de déclenchement qui serait autre que la traction d’une poignée. An object of the invention is to provide a portable airbag system for people that is compact, lightweight and affordable and deploys safely and reliably under all circumstances to provide good protection for a user. This system must additionally offer a means of deflating the airbag simple and lightweight and ancillary means of triggering that would be other than the pull of a handle.

[0029] Il est avantageux de fournir un système airbag avec un système de déclenchement manuel ou automatique qui permet à l’utilisateur un déploiement rapide et sûr tout en étant le plus compact possible. Il est avantageux de fournir un système airbag offrant le dégonflage automatique de l’airbag. It is advantageous to provide an airbag system with a manual or automatic trigger system that allows the user a fast and safe deployment while being as compact as possible. It is advantageous to provide an airbag system providing automatic deflation of the airbag.

[0030] Divers buts de l’invention sont réalisés par un système airbag portable pour personnes selon les revendications. Various objects of the invention are provided by a portable airbag system for persons according to the claims.

[0031] Dans la présente on décrit un système de gonflage pour airbag utilisant un générateur de gaz comprenant au moins une bouteille de gaz sous pression ainsi qu’un boitier à effet ventury et un système de déclenchement ayant la particularité d’utilisé de l’énergie électrique pour perforer l’opercule de la ou des bouteilles de gaz. In the present invention describes an inflation system for an airbag using a gas generator comprising at least one pressurized gas bottle and a case with a ventury effect and a trigger system having the particularity of using the electrical energy to perforate the seal of the gas cylinder (s).

[0032] L’énergie de l’accumulateur électrique étant utilisée non seulement pour la perforation du générateur de gaz mais également pour le système de dégonflage de l’airbag voire pour l’alimentation de capteur. L’énergie nécessaire pour la perforation du générateur de gaz étant de type électrique, et typiquement un accumulateur électrique de type Lithium. The energy of the electric accumulator being used not only for the perforation of the gas generator but also for the deflation system of the airbag or for the sensor supply. The energy required for the perforation of the gas generator is of the electric type, and typically an electric accumulator of the Lithium type.

[0033] Le système de déclenchement étant constitué d’une aiguille actionné par un moteur électrique par le biais de système d’entrainement pouvant être des roues dentées. The trigger system consisting of a needle actuated by an electric motor through drive system may be gear wheels.

[0034] L’invention est liée à l’utilisation d’une combinaison encore jamais exploitée par les airbags existants à savoir la combinaison de deux types d’énergies embarquées, un gaz comprimé et un accumulateur électrique. Un générateur de gaz contient l’énergie nécessaire au gonflage de l’airbag en étant combiné à un système ventury et un accumulateur électrique contient l’énergie nécessaire pour les fonctions d’ouverture du générateur de gaz mais également d’autres fonctions comme le dégonflage de l’airbag et l’alimentation de capteurs pour un déclenchement ou une mise en veille automatique. The invention is related to the use of a combination never exploited by existing airbags namely the combination of two types of onboard energy, a compressed gas and an electric accumulator. A gas generator contains the energy needed to inflate the airbag by being combined with a ventury system and an electric accumulator contains the energy needed for the opening functions of the gas generator but also other functions such as deflation airbag and sensor supply for automatic triggering or shutdown.

[0035] L’utilisation d’un générateur de gaz comme source d’énergie pour le gonflage de l’airbag possède de nombreux avantages. D’abord cette solution permet de stocker de l’énergie pour une durée très longue typiquement plus de 10 ans sans devoir jamais être rechargé. Ensuite la fréquence des contrôles a effectué est très faible. Un contrôle du poids de la cartouche tous les mois suffit à vérifier si celle-ci possède une fuite. De plus les générateur de gaz typiquement utilisés pour les airbags avalanche ne sont pas influencés par la température et supportent sans problème des cycles de –40 °C à +50 °C. On peut également trouver des bouteilles en carbones avec des pressions de 340 bars ce qui permet de stocker une énergie très importante pour un poids minime. En ceci l’invention reprend les avantages des systèmes à générateurs de gaz. The use of a gas generator as a source of energy for inflating the airbag has many advantages. First this solution can store energy for a very long time typically more than 10 years without ever having to be recharged. Then the frequency of the checks performed is very low. A check of the weight of the cartridge every month is enough to check if it has a leak. In addition, the gas generators typically used for avalanche airbags are not temperature sensitive and can withstand cycles of -40 ° C to +50 ° C without any problems. We can also find carbon bottles with pressures of 340 bar which allows to store a very important energy for a minimum weight. In this invention the advantages of gas-generating systems are repeated.

[0036] L’utilisation d’un ou plusieurs accumulateur(s) électrique pour assurer les fonctions d’ouverture du générateur de gaz mais également d’autres fonctions comme le dégonflage de l’airbag et l’alimentation de capteurs pour un déclenchement ou une mise en veille automatique offrent de très nombreux avantages en comparaison des systèmes à générateur de gaz existants. En effet les systèmes à générateur de gaz connus utilisent l’entier de leur énergie embarquée pour l’ouverture du générateur de gaz. Ils ne sont donc pas à même d’assurer le dégonflage de l’airbag ou la gestion de capteur pour un gonflage automatique. The use of one or more accumulator (s) electric to provide the opening functions of the gas generator but also other functions such as deflation of the airbag and the supply of sensors for a trigger or Automatic standby offers many benefits compared to existing gas generator systems. Indeed, the known gas generator systems use their entire onboard energy for the opening of the gas generator. They are therefore not able to ensure deflation of the airbag or sensor management for automatic inflation.

[0037] L’utilisation d’un signal électrique pour déclencher l’airbag permet aussi de définir la force de traction nécessaire sur la poignée sans avoir la moindre contrainte mécanique comme l’on peut avoir sur les systèmes à ressort ou pyrotechnique. On peut définir un lot d’événements qui engendre le gonflage de l’airbag, à savoir une traction d’une poignée lié à un capteur de force, un accéléromètre détectant une chute, un capteur sonore détectant par exemple une commande vocale. The use of an electrical signal to trigger the airbag also defines the necessary traction force on the handle without having the slightest mechanical stress as one can have on spring or pyrotechnic systems. It is possible to define a set of events that causes the inflation of the airbag, namely a pull of a handle linked to a force sensor, an accelerometer detecting a fall, a sound sensor detecting for example a voice command.

[0038] Afin de limiter l’énergie nécessaire à la perforation de l’opercule, seul le petit diamètre de l’aiguille est sous l’influence de la pression des gaz en sortie du générateur. Le moteur et le système d’entrainement de l’aiguille n’ont donc pas à compenser un potentiel effet vérin. In order to limit the energy required for the perforation of the cap, only the small diameter of the needle is under the influence of the pressure of the gas output of the generator. The motor and the drive system of the needle do not have to compensate for a cylinder effect potential.

[0039] Remplacer les énergies potentielles stockées dans les ressorts ou dans une charge pyrotechnique par un accumulateur électrique permet donc de combler le point faible des générateurs de gaz et permet d’envisager de nouveaux facteurs de déclenchement de l’airbag basé sur des capteurs. Replacing the potential energies stored in the springs or in a pyrotechnic charge by an electric accumulator thus makes it possible to fill the weak point of the gas generators and makes it possible to envisage new triggering factors for the airbag based on sensors.

[0040] Selon un aspect de l’invention, le système comprend en outre une valve anti-retour disposée à une entrée d’air du boitier permettant l’aspiration d’air dans le boitier par effet venturi, la valve étant disposée de manière à pouvoir être ouverte pour le dégonflage de l’airbag dans une forme d’exécution de l’invention. Selon une forme d’exécution préférée, le dégonflage de l’airbag se fait par le biais d’un mini activateur sur la valve fermant le boitier ventury. According to one aspect of the invention, the system further comprises a non-return valve disposed at an air inlet of the housing for the suction of air into the housing by venturi effect, the valve being arranged so to be open for deflation of the airbag in one embodiment of the invention. According to a preferred embodiment, the deflation of the airbag is done through a mini activator on the valve closing the ventury housing.

[0041] Selon un autre aspect de l’invention, l’aiguille perforatrice du piston de déclenchement est guidée dans un canal formé dans un corps logeant le piston, le canal muni d’un joint de sorte que la pression libérée par le gaz après perforation de l’opercule ne s’exerce essentiellement que sur l’aiguille perforateur du piston de déclenchement. Il est envisagé que le mouvement de l’aiguille permettent à une chambre de percussion et un canal d’évacuation de communiquer pour le dégonflage de l’airbag. L’utilisation d’un ou plusieurs accumulateurs électrique pour assurer les fonctions d’ouverture du générateur de gaz permet d’envisager un dégonflage de l’airbag simple, robuste et très bon marché dans le cas où celui-ci se fait par un mouvement de l’aiguille de perforation. According to another aspect of the invention, the perforating needle of the trigger piston is guided in a channel formed in a body housing the piston, the channel provided with a seal so that the pressure released by the gas after perforation of the seal is essentially exerted on the piercing needle of the trigger piston. It is contemplated that the movement of the needle allows a percussion chamber and an evacuation channel to communicate for deflation of the airbag. The use of one or more electric accumulators to perform the opening functions of the gas generator makes it possible to envisage a deflation of the simple, robust and very cheap airbag in the case where it is done by a movement of the perforation needle.

[0042] Selon un aspect de l’invention, le boitier ventury se trouve dans un axe parallèle au générateur de gaz afin de fournir un système complet très compact. According to one aspect of the invention, the case ventury is in an axis parallel to the gas generator to provide a very compact complete system.

Description rapide des dessinsQuick description of drawings

[0043] <tb>Fig. 1<SEP>est une illustration en perspective d’un système de gonflage pour airbag portable pour personnes, en position avec une cartouche de gaz fixé sur le système de déclenchement, selon une forme d’exécution de l’invention. <tb>Fig. 2<SEP>est une illustration de profil d’un système de gonflage pour airbag portable pour personnes, en position avec une cartouche de gaz fixé sur le système de déclenchement, selon une forme d’exécution de l’invention. <tb>Fig. 3<SEP>est une illustration en vue de coupe d’un système de gonflage pour airbag portable pour personnes, en position avec une cartouche de gaz fixé sur le système de déclenchement, selon une forme d’exécution de l’invention. <tb>Fig. 4A<SEP>est une vue en coupe agrandie d’un système de déclenchement armé et non déclenché dans une forme d’exécution de l’invention; <tb>Fig. 4B<SEP>est un gros plan de la vue en coupe agrandie A4 d’un système de déclenchement armé et non déclenché dans une forme d’exécution de l’invention; <tb>Fig. 5<SEP>est une vue en coupe agrandie d’un système de déclenchement armé et non déclenché dans une forme d’exécution de l’invention;[0043] <Tb> Fig. 1 <SEP> is a perspective illustration of an inflator system for a portable airbag for persons, in position with a gas cartridge fixed on the trigger system, according to one embodiment of the invention. <Tb> Fig. 2 <SEP> is a profile illustration of a portable airbag inflation system for persons, in position with a gas cartridge attached to the trigger system, according to one embodiment of the invention. <Tb> Fig. FIG. 3 is a sectional illustration of a portable air bag inflation system in position with a gas cartridge attached to the trigger system, according to one embodiment of the invention. <Tb> Fig. 4A <SEP> is an enlarged sectional view of an armed and non-triggered trigger system in one embodiment of the invention; <Tb> Fig. 4B <SEP> is a close-up of the enlarged sectional view A4 of an armed and non-triggered trigger system in one embodiment of the invention; <Tb> Fig. <SEP> is an enlarged sectional view of an armed and non-triggered trigger system in one embodiment of the invention;

Description détailléedetailed description

[0044] Faisant référence aux figures, tout d’abord à la fig. 1 , un système de gonflage pour airbag selon l’invention comprend un générateur de gaz 27, un système de déclenchement 28 et un boitier ventury 20. Le boitier ventury permet d’aspirer l’air extérieur en utilisant le gaz contenu dans le générateur de gaz, ceci permet de gonfler un airbag ayant un volume 3 à 5 fois supérieur au volume de gaz contenu uniquement dans le générateur. [0044] Referring to the figures, firstly in FIG. 1, an inflation system for an airbag according to the invention comprises a gas generator 27, a trigger system 28 and a casing ventury 20. The ventury box makes it possible to draw in the outside air by using the gas contained in the generator of gas, this makes it possible to inflate an airbag having a volume 3 to 5 times greater than the volume of gas contained only in the generator.

[0045] Le système de déclenchement 28 est alimenté par un accumulateur électrique 22 reliée à un boitier de contrôle de commande 17 ce qui permet notamment de piloter un moteur 5 qui pourra actionner l’aiguille 3. Le boiter de commande 17 est typiquement équipé d’un microprocesseur mais également de capteurs. Le boitier de commande est lié à une poignée de déclenchement qui ne faisant pas partie de l’invention n’est pas représentée. Cette poignée est typiquement pour les airbags avalanche située sur la bretelle droite d’un sac à dos. Cette poignée peut être relié via un câble à un capteur de force du boitier de commande 17 pour que celui-ci puisse être déclenché quand l’utilisateur exerce une traction sur la poignée. Le boitier de commande 17 doit par ailleurs être à même de détecter si le système est resté allumé alors que celui-ci n’est plus utilisé par exemple via des capteurs de mouvements. Dans un tel cas, le système s’éteint automatiquement après un temps défini afin de préserver les accumulateurs électrique The triggering system 28 is powered by an electric accumulator 22 connected to a control control box 17 which allows in particular to control a motor 5 which can actuate the needle 3. The control box 17 is typically equipped with a microprocessor but also sensors. The control box is linked to a trigger handle which does not form part of the invention is not shown. This handle is typically for avalanche airbags located on the right shoulder of a rucksack. This handle can be connected via a cable to a force sensor of the control box 17 so that it can be triggered when the user pulls on the handle. The control box 17 must also be able to detect if the system remained on while it is no longer used for example via motion sensors. In such a case, the system switches off automatically after a set time to preserve the electric accumulators

[0046] Le système de déclenchement 28 est entouré d’une coque en plastique destinée à le protéger des éléments qui n’est pas représentée pour faciliter la compréhension de l’invention. The trigger system 28 is surrounded by a plastic shell for protecting the elements which is not shown to facilitate understanding of the invention.

[0047] Faisant référence à la fig. 2 on constate que le générateur de gaz et le boitier ventury sont avantageusement d’une longueur similaire pour que le système de gonflage soit le moins encombrant et constitue un bloc compact ou les volumes ont été optimisé. On constate que le générateur de gaz 27 est parallèle à l’axe 21 du boitier ventury. Ceci est une innovation importante par rapport aux produits existants. Afin d’arriver à un ensemble compact, il est envisageable d’utilisé deux cartouches de gaz parallèles afin de faire office de générateur de gaz. Dans un tel cas le système de déclenchement est muni de deux aiguilles parallèles. [0047] Referring to FIG. 2 it is found that the gas generator and the casing ventury are advantageously of a similar length so that the inflation system is the least bulky and is a compact block or volumes have been optimized. It can be seen that the gas generator 27 is parallel to the axis 21 of the ventury box. This is an important innovation compared to existing products. In order to arrive at a compact assembly, it is conceivable to use two parallel gas cartridges in order to act as a gas generator. In such a case the trigger system is provided with two parallel needles.

[0048] Faisant référence à la fig. 3 , un système de gonflage pour airbag portable comprenant au moins une bouteille de gaz sous pression 1, un système de déclenchement 28 et un boitier ventury 20. Le système de déclenchement possédant une aiguille 3 par bouteille de gaz 1, l’aiguille coulissant dans le châssis 2 du système de déclenchement 28 de telle sorte que le gaz de la bouteille de gaz une fois l’opercule 19 percée soit confiné dans une chambre de percussion 6 pour être transférer au boitier ventury 20 via une goupille de transmission 7. [0048] Referring to FIG. 3, a portable airbag inflation system comprising at least one pressurized gas cylinder 1, a trigger system 28 and a ventury box 20. The trigger system having a needle 3 per gas cylinder 1, the needle sliding in the chassis 2 of the triggering system 28 so that the gas from the gas cylinder once the pierced lid 19 is confined in a percussion chamber 6 to be transferred to the ventury box 20 via a transmission pin 7.

[0049] L’aiguille 3 est actionnée par un moteur 5 via un système d’entrainement 4 pouvant par exemple être des routes dentées. D’autres systèmes de transmissions sont envisageables. The needle 3 is actuated by a motor 5 via a drive system 4 which may for example be toothed roads. Other transmission systems are possible.

[0050] Le gaz est ensuite transmis au boitier ventury 20 via une flasque de répartition 8 qui permet au gaz d’être éjecté via des passages 9 obliques qui vont induire un effet Ventury de type Coanda. Les passages sont typiquement d’un petit diamètre à savoir d’un diamètre proche de 0.5mm et sont incliné avec un angle de l’ordre de 15 degré par rapport à l’axe 21 du boitier ventury. The gas is then transmitted to the casing ventury 20 via a distribution flange 8 which allows the gas to be ejected via oblique passages 9 which will induce a Ventury effect Coanda type. The passages are typically of a small diameter, ie with a diameter close to 0.5 mm and are inclined at an angle of the order of 15 degrees with respect to the axis 21 of the ventury box.

[0051] Le boitier ventury 20 est composé d’un tube de sortie 20 généralement conique qui permet d’assurer le bon entrainement de l’air aspiré, air aspiré qui est accéléré par le tube d’accélération 11. The casing ventury 20 is composed of a generally conical outlet tube 20 which ensures the proper entrainment of the air sucked air intake which is accelerated by the acceleration tube 11.

[0052] Afin de s’assurer que le gaz contenu dans la ou les bouteilles ne puisse pas s’échapper par le tube d’accélération 11, une valve 12 antiretour est utilisée. To ensure that the gas contained in the bottle or bottles can not escape through the acceleration tube 11, a non-return valve 12 is used.

[0053] Cette valve 12 peut être ouverte via un actionneur 13 afin de permettre un dégonflage de l’airbag. En effet une très faible ouverture de la valve est nécessaire pour que l’airbag se dégonfle, un actionneur à même de créer un déplacement de l’ordre de 2mm est donc suffisant. Dans une forme de l’exécution de l’invention cet actionneur est de type linéaire et permet de pousser via son arbre 29 la valve en son centre via une excroissance 30 sur celle-ci. This valve 12 can be opened via an actuator 13 to allow deflation of the airbag. Indeed a very small opening of the valve is necessary for the airbag to deflate, an actuator capable of creating a displacement of the order of 2mm is sufficient. In one embodiment of the invention this actuator is of linear type and allows to push via its shaft 29 the valve at its center via a protrusion 30 thereon.

[0054] La zone d’aspiration 15 se trouve du côté du système de déclenchement tandis que la sortie 16 du ventury se trouve du côté ou l’on vient visser la bouteille. The suction zone 15 is on the side of the trigger system while the outlet 16 of the ventury is on the side where it comes to screw the bottle.

[0055] Le boitier ventury 20 est typiquement relié à l’airbag via une bague métallique venant pincer une excroissance tubulaire de l’airbag sur la zone 18 de fixation de l’airbag. The casing ventury 20 is typically connected to the airbag via a metal ring pinching a tubular protrusion of the airbag on the zone 18 for fixing the airbag.

[0056] Faisant référence aux fig. 4A , 4B et 5 un système de gonflage pour airbag portable comprenant au moins une bouteille de gaz sous pression 1 fermée par un opercule 19 percé par une aiguille 3. L’aiguille 3 étant dotée d’un joint 26 afin que le gaz libéré par la bouteille ne puisse aller durant la phase de gonflage de l’airbag que dans le boitier ventury car le canal de libération est obstrué par ce joint. Comme visible sur la fig. 5 , l’aiguille en position basse vient obstruer le canal d’évacuation avec le joint 26 d’aiguille se trouvant entre la chambre de percussion 6 et le canal d’évacuation 14. [0056] Referring to FIGS. 4A, 4B and 5 a portable airbag inflation system comprising at least one pressurized gas cylinder 1 closed by a lid 19 pierced by a needle 3. The needle 3 being provided with a gasket 26 so that the gas released by the bottle can only go during the inflation phase of the airbag in the ventury case because the release channel is obstructed by this seal. As shown in fig. 5, the needle in the down position obstructs the discharge channel with the needle seal 26 located between the percussion chamber 6 and the evacuation channel 14.

[0057] Une fois l’airbag gonflé et un temps défini écoulé, l’aiguille retourne en position haute et libère le canal d’évacuation 14. Le temps recommandé ou l’airbag doit rester gonflé est de l’ordre de 3 minutes. Once the airbag inflated and a definite time elapsed, the needle returns to the upper position and releases the evacuation channel 14. The recommended time or the airbag must remain inflated is of the order of 3 minutes.

[0058] Selon une forme de l’invention, l’aiguille 3 est dotée d’un canal 23 qui permet au gaz de circuler de la chambre 6 au canal d’évacuation 14 quand l’aiguille 3 est en position armée. According to a form of the invention, the needle 3 is provided with a channel 23 which allows the gas to flow from the chamber 6 to the evacuation channel 14 when the needle 3 is in the armed position.

[0059] La séquence de mouvement de l’aiguille est donc armée puis déclenché pendant un temps défini puis armée de nouveau pour permettre de dégonfler l’airbag. Ceci permet avantageusement de s’assurer que lors qu’un nouveau générateur de gaz sera monté, l’aiguille est dans une position permettant son montage. The movement sequence of the needle is armed and then triggered for a set time and armed again to allow deflation of the airbag. This advantageously ensures that when a new gas generator is mounted, the needle is in a position for mounting.

[0060] Le flux de gaz va donc durant le gonflage de la bouteille 1 à la chambre de percussion 6 à la goupille de transmission 7 équipée de canaux de transmissions 24 pour circuler dans la flasque de répartition 8 via le canal 25 de la flasque de répartition. Ensuite le gaz est transféré à haute vitesse dans le boitier ventury 20 via des passages 9 orientés et dimensionné afin d’optimiser l’effet ventury. The gas flow therefore goes during inflation of the bottle 1 to the percussion chamber 6 to the transmission pin 7 equipped with transmission channels 24 to circulate in the distribution flange 8 via the channel 25 of the flange of division. Then the gas is transferred at high speed in the case ventury 20 via passages 9 oriented and sized to optimize the ventury effect.

[0061] Faisant référence aux fig. 3 , 4A , 4B , 5 on constate que lors de la percussion de l’opercule, seul le petit diamètre de l’aiguille 3 de perforation est sous l’influence de la pression libérée par le générateur de gaz. La force exercée sur celle-ci et sur le système d’entraînement 4 est donc faible. Ce système permet d’éviter un effet vérin sur l’aiguille et donc de gérer des mouvements parasites lié à l’effet vérin. [0061] Referring to FIGS. 3, 4A, 4B, it is found that during the percussion of the cap, only the small diameter of the perforation needle 3 is under the influence of the pressure released by the gas generator. The force exerted on it and on the drive system 4 is therefore low. This system makes it possible to avoid a cylinder effect on the needle and thus to manage parasitic movements related to the cylinder effect.

[0062] Ceci n’est qu’une représentation de l’invention et d’autre géométrie sont envisageables afin d’optimiser l’aspect compact de l’invention en fonction de la taille des générateurs de gaz. This is only a representation of the invention and other geometry are possible to optimize the compact aspect of the invention depending on the size of the gas generators.

Claims

An air bag inflating system comprising a triggering system for triggering a gas generator comprising at least one pressurized gas cylinder (1) with a lid (19) and a ventury effect casing (20). , characterized in that the energy required for the perforation of the lid is stored in one or more accumulator (s) electric (s).

2. An airbag inflation system according to the preceding claim or the electric accumulator (s) provides the energy necessary for triggering the gas generator but also the energy necessary for deflation of the airbag by releasing a passage allowing the gas contained in the airbag to evacuate freely.

Airbag inflating system according to claim 1, wherein the triggering element of the triggering system can be the traction of a handle but also an electrical signal supplied by sensors powered by the electric accumulator.

4. Inflating system for airbag according to claim 1 or the electric accumulator allows to actuate through a drive mechanism or perforation needle (s) perforating the lid of (s) bottle (s) ) gas.

Airbag inflation system according to claim 2 or deflation of the airbag is either by an actuator (13) acting directly on the valve (12) of the limp ventury (20) or by the release of a channel d evacuation (14) effected by a movement of the puncture needle of one or more gas bottles.

6. airbag inflation system according to claim 1 or the gas bottle (1) is located in an axis parallel to the axis (21) of the ventury housing.

7. Inflator system for airbag according to claim 3 wherein the electric accumulator can also supply sensors related to the automatic triggering of the airbag, typically pressure, sound or movement sensors.

Airbag inflation system according to claim 1, wherein the sensors make it possible to determine whether the system is always on but not used to extinguish it automatically so as to preserve the electric accumulator.

An inflation system for an airbag according to claim 1, wherein the perforation needle reciprocates to inflate the air bag and then empty it, thereby ensuring that the needle is in the armed position when the gas generator is removed.

Airbag inflation system according to claim 1, wherein the perforation needle is provided with a seal enabling the creation of a sealed percussion chamber ensuring that only the small diameter of the needle is under the influence of the airbag. pressure released by the gas generator.