FR2649654A1

FR2649654A1 - Window glass mounting device with pyrotechnic separation

Info

Publication number: FR2649654A1
Application number: FR8909545A
Authority: FR
Inventors: Michel Marcellas
Original assignee: Matra Automobile SA
Current assignee: Matra Automobile SA
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1991-01-18
Anticipated expiration: 2009-07-13
Also published as: FR2649654B1

Abstract

The device for mounting a fixed window glass 10 made from laminated glass to the frame of a vehicle, comprising means 14 for fixing the perimeter of the window glass to the frame, by adhesive bonding or by embedding in a seal. These means contain a cord of blasting pyrotechnic composition located over practically the entire length of the perimeter of the window glass and placed in contact with the window glass, connected to an automatically or manually actuated igniter. The cord 12 is placed and sized so as to separate the window glass from its frame without reducing it into fragments.

Description

DISPOSITIF DE MONTAGE DE VITRE
A SEPARATION PYROTECHNIQUE
La présente invention concerne les dispositifs de montage de vitre fixe en un matériau transparent (notamment en verre feuilleté), non susceptible de se fragmenter au choc lorsqu'il existe un risque d'atteinte oculaire, sur un cadre destiné å la recevoir, comprenant des moyens de fixation du pourtour de la vitre sur le cadre. Elle trouve une application particulièrement importante sur les véhicules de transport de personnes bien qu'elle soit également utilisable sur des installations fixes.GLASS MOUNTING DEVICE
A PYROTECHNIC SEPARATION
The present invention relates to devices for mounting fixed glass in a transparent material (in particular laminated glass), not liable to fragment on impact when there is a risk of eye damage, on a frame intended to receive it, comprising means for fixing the periphery of the glass to the frame. It finds a particularly important application on passenger transport vehicles although it can also be used on fixed installations.

Il arrive qu'a la suite d'un accident les portes d'un véhicule se trouvent- bloquées, ce qui emprisonne les occupants à l'intérieur. Ce blocage peut Btre du à des déformations mécaniques de la caisse ou au renversement du véhicule qui met obstacle à l'ouverture des portes. Les vitres mobiles sont souvent de trop faible dimension pour permettre une évacuation. Or il est pratiquement impossible aux occupants d'un véhicule de tourisme de briser un parebrise, une lunette arrière ou une vitre de hayon et même les sauveteurs extérieurs ont des difficultés â ouvrir une brèche dans ces vitres. It happens that after an accident the doors of a vehicle are blocked, which traps the occupants inside. This blockage can be due to mechanical deformations of the body or to the overturning of the vehicle which impedes the opening of the doors. The movable windows are often too small to allow evacuation. However, it is practically impossible for the occupants of a passenger vehicle to break a windshield, a rear window or a tailgate window, and even outside rescuers have difficulty opening a breach in these windows.

L'invention vise notamment * permettre d'ouvrir de façon simple et sûre une issue de dimension correspondant a la totalité de la surface d'une vitre fixe et ce en ne mettant en oeuvre que des moyens simples. The invention aims in particular * to allow a simple and safe way to open an outlet of dimension corresponding to the entire surface of a fixed window and this by using only simple means.

Dans ce but l'invention propose un dispositif dont les moyens de fixation du pourtour de la vitre sur le cadre contiennent un cordon de composition pyrotechnique soufflante disposé sur pratiquement toute la périphérie du véhicule et placé au contact de la vitre, relié a un allumeur à commande automatique ou manuelle, ledit cordon étant placé et dimensionné de façon * séparer la vitre de son cadre sans la réduire en fragments. To this end, the invention provides a device, the means for fixing the periphery of the glass to the frame contain a cord of blowing pyrotechnic composition disposed over practically the entire periphery of the vehicle and placed in contact with the glass, connected to an igniter with automatic or manual control, said cord being placed and sized so as to * separate the window from its frame without reducing it to fragments.

L'utilisation faite, suivant l'invention, d'un cordon de composition pyrotechnique est très différente de celle de moyens explosifs qui ont déjà été utilisés, sur des avions de combat, pour permettre à 1 'équipage de s'éjecter en vol. Ces moyens connus sont d'une part des boulons explosifs de libération de verrière ou des charges de fragilisation de ces dernières, allumées immédiatement avant mise à feu des cartouches du siège éjectable. The use made, according to the invention, of a pyrotechnic composition cord is very different from that of explosive means which have already been used, on combat aircraft, to allow the crew to eject in flight. These known means are on the one hand explosive canopy release bolts or weakening charges of the latter, ignited immediately before firing the cartridges of the ejection seat.

En dehors de la sécurité qu'elle apporte, l'invention facilite le remplacement d'une vitre endommagée : la mise à feu de la composition pyrotechnique provoque la séparation de la vitre, sans endommager son cadre. Cette séparation est beaucoup plus simple et rapide que l'opération manuelle qui doit être effectuée à l'heure actuelle. Après séparation du vitrage il suffit de gratter la colle de fixation qui reste sur le cadre, ou d'arracher le joint en cas de montage dit "chaussé", et de poser une nouvelle vitre. Apart from the security which it provides, the invention facilitates the replacement of a damaged window: the ignition of the pyrotechnic composition causes the glass to separate, without damaging its frame. This separation is much simpler and faster than the manual operation which must be carried out at present. After separation of the glazing, it suffices to scrape the fixing glue which remains on the frame, or to tear off the seal in the case of so-called "fitted" mounting, and to install a new glazing.

La nature de l'allumeur dépendra notamment du matériel sur lequel est placé la vitre. Sur un véhicule de tourisme, où le dispositif peut équiper le pare-brise, une lunette arrière ou une vitre de hayon, il est en général préférable d'éviter une commande manuelle de mise à feu de la composition pyrotechnique, en particulier pour éviter un allumage intempestif par des enfants. Une mise à feu automatique en cas de décélération dépassant un seuil déterminé, ou en cas de retournement sera généralement utilisée. La commande par décélération peut être du même type que celle utilisée à l'heure actuelle pour commander le gonflement des sacs de protection des passagers en cas de choc frontal, mais avec un seuil qui peut être plus faible. La commande en cas de renversement peut être réalisée par un interrupteur à mercure de type connu. The nature of the igniter will depend in particular on the material on which the glass is placed. On a passenger vehicle, where the device can be fitted to the windshield, a rear window or a tailgate window, it is generally preferable to avoid manual firing of the pyrotechnic composition, in particular to avoid untimely ignition by children. An automatic firing in the event of deceleration exceeding a determined threshold, or in the event of a reversal will generally be used. The deceleration control can be of the same type as that used at present for controlling the inflation of the passenger protection bags in the event of a frontal impact, but with a threshold which may be lower. The control in the event of overturning can be carried out by a mercury switch of known type.

L'allumeur peut comporter une temporisation de quelques secondes et être associé à un organe à commande manuelle permettant au conducteur, s'il estime l'éjection inutile, d'inhiber le fonctionnement.The igniter may have a delay of a few seconds and be associated with a manually controlled member allowing the driver, if he considers ejection unnecessary, to inhibit operation.

Sur un véhicule de transport en commun, 1 'allumeur peut être à commande manuelle, sous une forme comparable à celle que l'on trouve pour la commande des issues de secours dans les trains. On a public transport vehicle, the igniter can be manually operated, in a form comparable to that found for controlling emergency exits in trains.

Si une coupure d'alimentation électrique en cas d'accident est a craindre, l'allumeur peut être de nature purement mécanique. Il peut être prévu pour que son énergie d'actionnement soit fournie par l'utilisateur après déverrouillage provoqué par des conditions indiquant un accident. Il peut également être prévu pour être actionné en réponse à ces mêmes conditions, en y incorporant par exemple un percuteur à masselotte sensible à la décélération ou un mécanisme à renversement. Pour permettre l'ouverture d'un accès par des sauveteurs, un allumeur extérieur commandé par la force physique peut être prévu. Mais dans ce cas, pour éviter de faciliter les vols, cet allumeur doit comporter des moyens de déverrouillage ne permettant de l'actionner qu'à la suite d'une détection d'accident. If there is a risk of a power cut in the event of an accident, the igniter may be of a purely mechanical nature. It can be provided so that its actuating energy is supplied by the user after unlocking caused by conditions indicating an accident. It can also be designed to be actuated in response to these same conditions, by incorporating therein, for example, a striker with a counterweight sensitive to deceleration or a reversing mechanism. To allow the opening of an access by rescuers, an external igniter controlled by physical force can be provided. But in this case, to avoid facilitating thefts, this igniter must include unlocking means allowing it to be actuated only after an accident detection.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe montrant un dispositif équipant un pare-brise, l'échelle n'étant pas respectée pour plus de simplicité.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments, given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a block diagram showing a device fitted to a windshield, the scale not being observed for simplicity.

- les figure 2 et 3 sont des vues en coupe, par exemple au niveau de la ligne AA de la figure 1, montrant deux modes de réalisation de l'invention respectivement destinés à un pare-brise fixé par collage et un pare-brise fixé par emboltement dans un joint. - Figures 2 and 3 are sectional views, for example at the line AA of Figure 1, showing two embodiments of the invention respectively intended for a windshield fixed by gluing and a fixed windshield by embolism in a joint.

Le pare-brise 10 montré en figure 1 est fixé dans un encadrement non représenté par des moyens qui peuvent avoir l'une des constitutions qui seront décrites plus loin. Entre les moyens de fixation et la feuille transparente constituant le pare-brise, en un matériau non susceptible de se pulvériser ou de se fractionner au choc, ce qui exclut le verre trempé, est disposé un cordon li de composition pyrotechnique soufflante, pratiquement sur toute la longueur du pourtour du pare-brise. La matière transparente sera généralement du verre feuilleté mais l'invention est également applicable à d'autres matériaux, tels que notamment des feuilles de matière synthétique transparente. L'une des extrémités du cordon 12 porte un détonateur appartenant à un allumeur 6 qui sera généralement placé derrière le tableau de bord du véhicule. The windshield 10 shown in Figure 1 is fixed in a frame not shown by means which may have one of the constitutions which will be described later. Between the fixing means and the transparent sheet constituting the windshield, in a material which is not likely to be pulverized or to fracture on impact, which excludes the toughened glass, is disposed a cord li of blowing pyrotechnic composition, practically on all the length of the periphery of the windshield. The transparent material will generally be laminated glass but the invention is also applicable to other materials, such as in particular sheets of transparent synthetic material. One end of the cord 12 carries a detonator belonging to an igniter 6 which will generally be placed behind the dashboard of the vehicle.

Pour éviter de fractionner la vitre lors de la mise en oeuvre du dispositif, le cordon doit avoir une charge de composition pyrotechnique faible, mais cependant suffisante pour arracher la vitre et la composition pyrotechnique doit appartenir à la classe des explosifs soufflants plutôt que brisants. Dans la pratique, on utilisera une charge linéaire de composition pyrotechnique inférieure à 1 g/m et une charge de 0,5 g/m donnera souvent des résultats satisfaisants. On peut utiliser, comme charge, l'explosif dénomme
HNS, ayant une vitesse de détonation d'environ 6 500 m/s, sous forme d'un cordon de 1,2 mm de diamètre, créant une pression d'environ 17 GPa lors de la mise à feu.To avoid splitting the glass during the implementation of the device, the cord must have a low charge of pyrotechnic composition, but however sufficient to tear off the glass and the pyrotechnic composition must belong to the class of blowing rather than breaking explosives. In practice, a linear charge of pyrotechnic composition of less than 1 g / m will be used and a charge of 0.5 g / m will often give satisfactory results. We can use, as charge, the explosive called
HNS, having a detonation speed of approximately 6,500 m / s, in the form of a cord of 1.2 mm in diameter, creating a pressure of approximately 17 GPa during ignition.

L'allumeur peut avoir diverses constitutions. On peut en particulier, lorsque l'on veut provoquer l'arrachement du pare-brise en cas de renversement, le commander par un interrupteur à renversement 7, par exemple à mercure, de type disponible dans le commerce. Lorsque l'on peut craindre une interruption de l'alimentation électrique, un tel interrupteur peut être remplacé par un percuteur à masselotte, actionné par retournement. Pour. prqvoquer la mise en oeuvre du cordon pyrotechnique en cas de choc violent, on peut utiliser un interrupteur du type déjà, adopté pour provoquer un blocage de ceinture de sécurité en cas de choc frontal, mais réglé pour n'intervenir que pour une décélération plus violente.Un organe de temporisation 8 et un inhibiteur å commande manuelle 9 peuvent être pré vus. The igniter can have various constitutions. In particular, when it is desired to cause the windshield to be torn off in the event of an overturning, it can be controlled by a reversing switch 7, for example of mercury, of the type available on the market. When it is feared that the power supply will be interrupted, such a switch can be replaced by a counterweight striker, actuated by turning. For. to invoke the use of the pyrotechnic cord in the event of a violent impact, a switch of the type already adopted can be used, adopted to cause a seatbelt locking in the event of a frontal impact, but adjusted to intervene only for more violent deceleration A timer 8 and a manually controlled inhibitor 9 can be provided.

Le dispositif montré à titre d'exemple en figure 2 comporte une vitre 10 fixée à plat sur un montant 13 par une bande d'adhésif 14. La figure 2 montre également des tôles d'habillage et de garnissage 16 reliées au montant 13 par un joint d'étanchéité 18 qui n'intervient pas dans l'invention. Un jonc 20 permet de masquer la bande d'adhesif 14. The device shown by way of example in FIG. 2 comprises a window 10 fixed flat on an upright 13 by a strip of adhesive 14. FIG. 2 also shows cover and trim sheets 16 connected to the upright 13 by a seal 18 which is not involved in the invention. A rod 20 makes it possible to mask the strip of adhesive 14.

Conformément au mode de réalisation montré en figure 2 le cordon de composition pyrotechnique 12 est placé contre la vitre, entre cette dernière et la bande d'adhésif 14. La mise à feu de ce cordon provoque en conséquence l'arrachement de la vitre 10. Dans un autre exemple que l'on peut considérer comme représentatif le cordon pyrotechnique contient 0,5 g/m d'explosif HNS et la charge totale est inférieure à 3 g. Le très faible diamètre du cordon fait que sa présence n'å pas d'incidence défavorable sur la tenue du pare-brise. In accordance with the embodiment shown in FIG. 2, the bead of pyrotechnic composition 12 is placed against the pane, between the latter and the strip of adhesive 14. The ignition of this bead consequently causes the pane 10 to be torn off. In another example which can be considered as representative, the pyrotechnic cord contains 0.5 g / m of HNS explosive and the total charge is less than 3 g. The very small diameter of the bead means that its presence does not adversely affect the performance of the windshield.

Dans la variante de réalisation montrée en figure 3, où les composants déjà décrits sont désignés par le même numéro de référence, la vitre 10 est montée sur un cadre constitué de deux tôles accolées 22 (selon une constitution que l'on trouve notamment sur des hayons) à l'aide d'un joint 24 en matériau Blastomère emboité d'une part sur la tranche du pare-brise, d'autre part sur le rebord des tôles 22. Dans le cas d'un tel montage, qu'on qualifie souvent de "chaussé", le cordon de composition pyrotechnique est encore placé contre la vitre et sa présence déforme légère- ment la surface en regard du joint 24. In the alternative embodiment shown in FIG. 3, where the components already described are designated by the same reference number, the window 10 is mounted on a frame made up of two adjoining sheets 22 (according to a constitution which is found in particular on tailgates) using a seal 24 of Blastomer material fitted on the one hand on the edge of the windshield, on the other hand on the edge of the sheets 22. In the case of such an assembly, that Often described as "shod", the bead of pyrotechnic composition is still placed against the glass and its presence slightly deforms the surface facing the seal 24.

La présence du dispositif selon l'invention ne complique pas de façon appréciable le montage de la vitre. The presence of the device according to the invention does not appreciably complicate the mounting of the window.

Plusieurs solutions sont possibles. Le cordon pyrotechnique pré-découpé et mis en forme peut être posé et collé sur la vitre avant envoi de cette dernière au constructeur automobile. Du fait que la charge d'explosif par vitre est très faible, les précautions de transport et de manutention supplémentaires à prendre sont très limitées. La seule opération pyrotechnique à effectuer en atelier est alors le montage de l'allumeur et le raccordement de l'extrémité du cordon sur le détonateur de l'allumeur, qui ne contient qu'une très faible-quantité de composition détonante (la longueur du détonateur étant généralement inférieure au millimètre). Une autre solution consiste, pour le constructeur de véhicules automobiles, a approvisionner les cordons pré-découpés et mis en forme.Il sont alors posés sur la bande de colle (dans le cas du mode de réalisation de la figure 2) avant mise en place de la vitre. Une dernière solution, qui complique légèrement les opérations à faire en atelier, consiste à approvisionner du cordon pyrotechnique en grande longueur et à faire le montage dans une salle spécialisée, répondant aux normes d'utilisation d'explosifs.Several solutions are possible. The pre-cut and shaped pyrotechnic cord can be placed and glued to the window before sending it to the car manufacturer. Because the explosive charge per glass is very low, the additional transport and handling precautions to be taken are very limited. The only pyrotechnic operation to be carried out in the workshop is then the mounting of the igniter and the connection of the end of the cord to the detonator of the igniter, which contains only a very small amount of detonating composition (the length of the detonator is generally less than a millimeter). Another solution consists, for the motor vehicle manufacturer, in supplying the pre-cut and shaped cords. They are then placed on the strip of adhesive (in the case of the embodiment of FIG. 2) before installation. of the glass. A final solution, which slightly complicates the operations to be carried out in the workshop, consists in supplying pyrotechnic cord in great length and in mounting in a specialized room, meeting the standards for the use of explosives.

L'invention ne se limite pas aux modes particuliers de réalisation qui viennent d'être décrits. Diverses variantes sont possibles. En particulier, bien que cette solution soit généralement moins satisfaisante, le cordon détonant peut être placé en face de la tranche de la vitre plutôt que contre une grande face de cette dernière. Il doit entre entendu que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes ainsi plus généralement qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences. The invention is not limited to the particular embodiments which have just been described. Various variants are possible. In particular, although this solution is generally less satisfactory, the detonating cord can be placed in front of the edge of the glass rather than against a large face of the latter. It should be understood that the scope of this patent extends to such variants and more generally than to all others remaining within the framework of equivalences.

Claims

1. A device for mounting a fixed window (10) made of a material which is not liable to fragment on impact, such as laminated glass, on a vehicle frame, comprising means for fixing the periphery of the window to the frame, characterized in that said means contain a cord (12) of blowing pyrotechnic composition disposed over practically the entire length of the periphery of the glass and placed in contact with the glass, connected to an igniter (6) with automatic or manual control, said cord being placed and dimensioned so as to separate the glass from its frame without reducing it to fragments.

2. Device according to claim 1, characterized in that the pyrotechnic composition has a detonation speed of approximately 6,500 m / s.

3. Device according to claim 1 or 2 for windshield or rear window of a passenger vehicle, characterized in that the mass of pyrotechnic composition is less than lg per meter of cord (12) and advantageously approximately 0.5 g / m.

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the igniter is controlled by shock producing a deceleration greater than a determined threshold or by reversal.

5. Device according to claim 4, characterized in that the igniter is timed and associated with means (9) for manual inhibition of operation.

6. Device. according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the glass is fixed flat on its frame by a strip of adhesive (14) and in that the bead (12) is interposed between the strip of adhesive and the window.

7. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the glass is embedded in an elastomer seal (24) and in that the cord (12) is placed between the edge of the glass and the seal which fits the periphery of the window (10).