FR2722744A1 - Mise en forme impulsionnelle pour des dispositifs de gonflage de coussin gonflable - Google Patents

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Geoffrey L Mahon
Peter Materna
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Breed Automotive Technology Inc
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    • Y10S251/00Valves and valve actuation
    • Y10S251/902Springs employed as valves

Abstract

Un dispositif de gonflage comprend un réservoir (10) pour une source de gaz sous pression. Des moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle sous la forme d'une rondelle Belleville (80) ou d'une soupape coulissante actionnée par une rondelle Belleville fonctionnent de façon à mettre en forme l'impulsion de gaz qui sort du réservoir (10). En dehors du bref instant initial, le débit de gaz a une valeur plus faible dans le temps suivie d'une valeur plus rapide suivie d'une réduction.

Description

Z La présente invention se rapporte & un appareil destiné à gonfler un
dispositif tel qu'un
dispositif de retenue gonflable d'occupant de véhicule.
Lorsque la technologie des dispositifs de retenue gonflables de véhicule (coussins gonflables) progresse, on porte davantage d'attention à certains détails des performances des générateurs de gaz ou dispositifs de gonflage. Un de ces détails est la forme de l'impulsion de gaz produite par le dispositif de gonflage, qui peut être décrite comme un débit en
fonction du temps.
Dans plusieurs des technologies de dispositif de gonflage les plus simples ou les plus anciennes, le débit de gaz produit est ou se rapproche fortement d'une fonction du temps décroissant de façon monotone
lorsque la période transitoire de gonflage progresse.
Par exemple, dans plusieurs des dispositifs de gonflage pyrotechniques purs, bien qu'il y ait un temps court pendant lequel l'allumage se propage et l'intérieur du dispositif de gonflage atteint sa pression de crête, cette période de temps est une très petite partie de la période transitoire de gonflage et le phénomène de loin prédominant est celui du débit qui diminue d'une manière générale lorsque la période transitoire progresse. D'autres technologies de dispositif de gonflage peuvent impliquer du gaz stocké, soit comme seule source de gaz (dans le cas des dispositifs de gonflage à gaz stocké purs) soit comme source d'une partie du gaz (comme le cas des dispositifs de gonflage hybrides, qui combinent du gaz stocké avec des matières pyrotechniques solides). Pour l'évacuation du gaz stocké, la forme naturelle du débit d'évacuation est approximativement une exponentielle décroissante, dans laquelle le débit est le plus fort au début et diminue continuellement ensuite. Pour des dispositifs de gonflage hybrides, en fonction des détails de la conception du dispositif de gonflage, la forme naturelle de l'impulsion peut également être un débit qui est globalement décroissant lorsque la période
transitoire progresse.
Pour les dispositifs de gonflage du côté conducteur, un débit qui est globalement décroissant lorsque la période transitoire progresse peut être acceptable. Toutefois, spécialement pour les dispositifs de gonflage du côté passager, il est souhaitable d'avoir des performances de dispositif de gonflage plus compliquées qui sont appelées ici mise en forme impulsionnelle. Pour des automobiles typiques, le temps (après le début d'un accident) pendant lequel le dispositif de gonflage du côté passager doit être totalement déchargé est de 50 ms à 100 ms. Pour un tel gonflage, il est souhaitable que le débit du gaz hors du dispositif de gonflage soit relativement réduit pendant les 5 à 20 premières millisecondes de cette période, et ensuite que le débit soit relativement plus important, et ensuite vers la fin de cette période, le débit doit diminuer. Ceci signifie que, lorsque l'essai du dispositif de gonflage est réalisé en vidant le dispositif de gonflage dans un réservoir de réception fermé, comme cela est couramment fait pendant le développement d'un dispositif de gonflage, la pression transitoire dans le reservoir de réception doit apparaître comme une pression augmentant doucement en fonction du temps, suivie d'une partie d'augmentation plus forte de la pression en fonction du temps, suivie d'une mise à niveau à une valeur finale. Cette caractéristique est appelée la courbe en S. La courbe en S est souhaitable principalement du fait de la possibilité d'un occupant en position décalée du côté passager d'un véhicule. Du côté conducteur d'un véhicule, la position attendue du conducteur au début de l'accident est pratiquement bien connue, mais du côté passager, il peut y avoir un ou deux enfants et/ou des adultes dans n'importe quelle position, y compris relativement près du tableau de bord. Si l'occupant s'avère être près du tableau de bord au début du déploiement du coussin, lorsque la vitesse de remplissage d'un dispositif de gonflage sans mise en forme impulsionnelle est la plus rapide, il peut y avoir un risque de blessure induite par le coussin. Le débit de gaz initial réduit du dispositif de gonflage est utile de sorte que le dispositif de gonflage peut éventuellement repositionner ou amortir un occupant en position décalée pendant la première partie du gonflage sans lui faire subir des décélérations pouvant le blesser. Le débit ensuite plus rapide est nécessaire pour que le coussin gonflable termine son gonflage pendant la durée de l'accident typique. Enfin, la réduction à la fin de l'impulsion est une conséquence r.aturelle du dispositif de gonflage
qui s'approche de la fin de son processus d'évacuation.
Le fait d'avoir une première période douce brève pendant le gonflage peut aider à réduire les forces sur le coussin et les structures d'ancrage associées lorsque le coussin commence à se déplier. Si le débit est excessif dans es toutes premières parties de la période transitoire,:es forces peuvent déchirer le coussin. Il y a certalnes techniques qui ont été utilisées ou qui sont actuellement utilisées afin de produire une mise en forme impulsionnelle. Comme cela a été mentionné, les dispositifs de gonflage pyrotechniques purs ont une légère tendance naturelle à produire une courbe en S, mais la partie de la courbe qui présente l'augmentation en douceur tend à être simplement d'une durée très brève de l'ordre de quelques millisecondes, pas autant que ce qui peut être souhaité pour une mise en forme impulsionnelle. Ceci est décrit dans Society of Automotive Engineers Paper 920120, Advances in Analytical Modeling of Airbag Inflators, par Peter M!aterna. Certains dispositifs de gonflage pyrotechniques sont également conçus avec la partie pyrotechnique subdivisée en plus d'une chambre afin de mettre à feu par étages la partie pyrotechnique
de façon à produire une mise en forme impulsionnelle.
D'autres types de dispositifs de gonflage produisent une mise en forme impulsionnelle grâce à des moyens séparés du processus de combustion, des moyens qui modifient essentiellement la section de sortie à travers laquelle peut s'écouler le gaz. Par exemple, certains dispositifs de gonflage comprennent un objet mobile dans le passage de sortie de telle sorte que, lorsque l'objet - déplace sous l'influence d'une différence de pression, il découvre une section de sortie additionnelle. Lu fait des pressions internes très importantes avec Lesquelles les dispositifs de gonflage sont concus de manière typique pour 0 fonctionner, l'inertie seule d'un objet mobile de dimension raisonnaoie n'est pas suffisante pour produire la durée souhaitée de mise en forme impulsionnelle. L'objet mobile est ainsi soutenu par une substance ou un ccmuosant d'absorption d'énergie tel qu'une substance analogue à du caoutchouc pouvant être écrasée ou une structure en nid d'abeille métallique pouvant être écrasée. Toutefois, dans ces dispositifs de gonflage, la partie mobile implique des parties à ajustement précis telles que des pistons et des cylindres qui peuvent présenter un risque de coincement ru de grippage, étant données en particulier les fortes accélérations imprévisibles qui sont
rencontrées dans les véhicules pendant les accidents.
Ces dispositifs de gonflage ne traitent également pas la question de savoir comment procurer cette mise en forme impulsionnelle sur une large plage de températures initiales de dispositif de gonflage. La température initiale du dispositif de gonflage influence non seulement les caractéristiques de la matière d'absorption d'énergie (spécialement dans le cas du caoutchouc) mais également la manière selon laquelle la pression à l'intérieur du dispositif de gonflage (qui agit sur la matière d'absorption
d'énergie) peut changer avec la température ambiante.
Cette dernière influence est particulièrement présente si un gaz stocké est impliqué. Il y a également des techniques de mise en forme impulsionnelle qui impliquent deux événements d'actionnement, un destiné à provoquer la partie de remplissage lente et l'autre destinée à provoquer la partie de remplissage rapide du gonflage. De manière typique, un circuit de temporisation électronique séquence les deux événements. Ceci peut impliquer par exemple la mise à feu séquentielle de deux charges pyrotechniques différentes. Toutefois, l'inconvénient d'un tel système O20 est que, du point de vue de la fiabilité, il y a davantage d'opportunités pour que le système n'arrive pas à fonctionner correctement. Du point de vue de la fiabilité, il serait préférable qu'il y ait un seul événement d'actionnement tel que l'allumage d'une charge pyrotechnique, et que tous les autres événements y compris la mise en forme impulsionnelle soit une
conséquence de cet événement d'actionnement.
Par dessus zout, on peut dire que ce n'est toujours pas un procédé parfaitement satisfaisant que de produire une mise en forme impulsionnelle dans des conditions de pressions extrêmement élevées et des échelles de temps courtes et des températures initiales qui varient fortement comme cela se trouve dans les
dispositifs de gonflage de coussin gonflable.
C'est par conséquent un but de cette invention que de procurer un dispositif de gonflage dans lequel le débit de gaz de sortie a une valeur initiale relativement plus lente suivie d'une valeur plus rapide, suivie d'une réduction, tout ceci ayant lieu pendant la brève durée d'un accident de véhicule typique. C'est un autre but de l'invention que de procurer cette mise en forme impulsionnelle par des moyens mécaniques utilisant des pièces qui de préférence ne possèdent pas de parties de coulissement à tolérances serrées qui pourraient se coincer ou gripper. C'est un autre but de l'invention que d'avoir le gonflage qui se produit seulement avec un unique événement d'actionnement, avec tous les autres événements y compris la mise en forme impulsionnelle qui suivent automatiquement cet événement d'actionnement. C'est encore un autre but de l'invention que de procurer des moyens de mise en forme impulsionnelle qui, si cela est nécessaire en fonction de la technologie de dispositif de gonflage utilisée, peuvent s'ajuster d'eux-mêmes afin de fonctionner correctement
sur une large plage de températures ambiantes.
C'est encore un autre but de l'invention que de procurer un dispositif de soupape qui produit une
mise en forme impulsionnelle du type précédent.
La présente invention produit une mise en forme impulsionnelle en utilisant la force ou la charge créée par la pression du gaz à l'intérieur du dispositif de gonflage, en agissant sur un ressort ou un dispositif élastique, afin de modifier la section de
sortie pour l'écoulement du gaz qui sort du dispositif.
Bien que la force ou la charge soit le plus directement le facteur déterminant du comportement du dispositif de mise en forme impulsionnelle, la force ou la charge peut être influencée par des détails d'écoulement locaux difficiles à déterminer et n'est pas facilement mesurable, de sorte que par moment, cette divulgation se réfère au comportement du dispositif de mise en forme impulsionnelle en fonction de la différence de pression qui agit dessus. La
différence de pression est bien plus facile à mesurer.
Selon l'invention, le comportement quasi-statique du dispositif de mise en forme impulsionnelle doit être tel que la section de sortie diminue d'une manière générale lorsque la différence de pression au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle augmente,
mais le dispositif ne se ferme jamais complètement.
Cette relation est représentée sous forme graphique sur la figure 1 pour le cas le plus simple, avec la relation qui est représentée de manière idéalisée afin de représenter un ressort élastique linéaire avec une relation supposée directe entre la section de soupape et la position, et avec une section toujours ouverte fixe pour des différences de pression supérieures à une
0 certaine valeur.
En termes pratiques, la section de sortie peut comprendre deux passages d'écoulement et sections de sortie sensiblement distincts, l'un d'entre eux étant une section toujours ouverte qui est constante, et l'autre étant une section variable qui dépend de la différence de pression au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle. La section variable est une fonction de la position de la partie mobile et peut aller jusqu'à zéro lorsque la partie mobile est positionnée de manière appropriée. La section toujours ouverte peut se composer d'orifices toujours ouverts, ou, comme cela sera décrit plus tard, de crénelages qui procurent une section toujours ouverte, ou de caractéristiques géométriques similaires intégrées dans le dispositif. Il s'avère avantageux de prévoir la section toujours ouverte en tant que caractéristique ou orifice séparé au contraire d'un agencement o cette section est liée à la relation qui contrôle la section variable. Si la section minimum était liée à la relation qui contrôle la section variable, il serait possible que la section totale s'approche de manière accidentelle de zéro du fait d'un déplacement excessif accidentel de la partie mobile du dispositif de mise en forme impulsionnelle, ou d'un mauvais calcul de sa position. Même si cela ne se produit pas, le fait d'avoir la section minimum liée à la relation qui contrôle la section variazle pourrait éventuellement rendre le comportement sensible d'une manière indésirable à des détails exacts des conditions initiales. Le fait de prévoir deux orifices séparés sensiblement distincts rend le comportement plus sûr, s'avère pratique pour la fabrication, et garantit virtuellement que la section toujours ouverte ne peut être accidentellement fermée, ce qui est un avantage pour qualifier le dispositif en ce qui concerne le mode
de panne et l'analyse des effets.
Selon certaines formes de réalisation de la présente invention, l'élément utilisé comme ressort dans la fonction de soupape est une rondelle déformable qui est chargée dans une direction parallèle à son axe cylindrique principal, ce qui l'amène à fléchir en fonction de la charge. Plus particulièrement, la rondelle déformable peut être une rondelle Belleville ou un ressort en forme de disque (utilisé comme synonyme ici). Une rondelle Belleville ou un ressort en forme de disque est un disque sous la forme d'un anneau, avec son épaisseur axiale relativement faible comparée à ses dimensions diamétrales intérieure et extérieure, et fabriqué de telle sorte qu'il n'occupe pas un plan mais est plutôt légèrement incliné hors du plan de manière symétrique circulaire, en ressemblant à
une assiette. Il est habituellement réalisé en métal.
Une rondelle Belleville est utilisée habituellement de telle sorte que la direction de la charge tend à la repousser dans un plan. Les rondelles Belleville sont largement utilisées afin de maintenir une charge de serrage dans des liaisons boulonnées, et elles sont également utilisées pour différentes autres applications. Comparés aux autres types de ressorts tels que les ressorts hélicoïdaux, les rondelles Belleville ou les ressorts en forme de disque sont connus pour être relativement compacts pour la valeur
de force générée ou l'énergie mécanique emmagasinée.
Ils sont également connus comme capables de procurer, dans certaines plages de paramètres, une caractéristique force-flexion non linéaire même lorsque
la matière de rondelle n'est pas sous contrainte au-
delà de sa limite élastique.
Selon certaines formes de réalisation de la présente invention, en plus de fléchir sous l'action de la pression du gaz, la rondelle Belleville remplit également la fonction de soupape du fait qu'un ou plusieurs de ses bords ou surfaces qui fléchit du fait de la charge est également un bord ou une surface qui modifie une section d'écoulement. Cette combinaison de fonctions est bénéfique car elle simplifie la conception en réduisant le nombre de pièces et en éliminant la nécessité de pièces coulissantes à
tolérances serrées.
Selon certaines autres formes de réalisation, il est prévu un élément du type piston séparé en plus du ressort (qui meut être une rondelle Belleville ou n'importe quel autre type de ressort). Cette caractéristique procure des moyens d'ajustement supplémentaires grâce auxquels une relation plus arbitraire peut être créée entre la position du ressort
et la section de l'orifice.
Dans un dispositif de gonflage auquel peut être appliqué cette invention, la période transitoire commence lorsqu'un signal provenant d'un capteur d'accident provoque un événement qui crée une différence de pression importante au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle. Cette différence de pression peut résulter d'un type de combustion très rapide telle qu'une détonation à l'intérieur du dispositif de gonflage, ou peut résulter d'une rupture de disque de rupture d'une certaine autre
manière, ou bien peut résulter d'un autre événement.
Pour la facilité de l'illustration et de l'explication du dispositif de mise en forme impulsionnelle, on suppose que la différence de pression au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle passe de zéro à sa valeur importante instantanément ou beaucoup plus vite que n'importe quelle autre échelle de temps importante dans le problème. Toutefois, il est à noter par les hommes du métier que même pour une combustion qui est plus lente qu'une détonation, telle que la combustion rencontrée dans les dispositifs de gonflage pyrotechniques conventionnels, la crésente invention a
également une application.
La création de la différence de pression 2- importante au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle initie une séquence d'événements qui est résumée graphiquement sur la figure 2. La figure 2 contient des historiques représentatifs de la pression dans le réservoir de réception, de la pression dans le réservoir, de la section d'écoulement disponible à travers le dispositif de mise en forme impulsionnelle, et du débit massique à travers le dispositif de mise en forme impulsionnelle. Les deux premières quantités sont typiques de courbes provenant de données expérimentales directes alors que les deux dernières quantités sont déduites. La désignation des événements dans le temps est la suivante: to est la création de la différence de pression importante au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle, considérée comme instantanée; tl est le temps o le dispositif mobile descend contre son siège ou bien la section d'écoulement a diminué afin d'atteindre sa valeur toujours ouverte; t2 est le temps o le dispositif mobile commence à se soulever de son siège et o la section d'écoulement commence à augmenter à nouveau au-dessus de sa valeur toujours
ouverte.
Entre tO et tl, la différence de pression agit de façon à pousser la partie mobile de la soupape vers un point o la partie mobile descend contre une surface d'appui. Lorsque la partie mobile descend contre le siège, la partie variable de la section d'écoulement est totalement fermée mais la section d'écoulement toujours ouverte reste ouverte. On constate que pour les conceptions et les plages de paramètres intéressants ici, le temps entre tO et tl
est court, de manière typique quelques millisecondes.
Pendant ce temps entre tO et tl, il y a une certaine quantité de gaz qui sort du dispositif de gonflage avec un débit important. Cet échappement de gaz n'est pas une des caractéristiques traditionnellement recherchées dans la mise en forme impulsionnelle comme cela a été
décrit dans l'introduction ou les buts de l'invention.
Toutefois, du fait que cette apparition est habituellement iimitée à seulement les quelques premières millisecondes et les premiers 5% environ de l'écoulement de gaz, elle est considérée comme tolérable; elle peut même être utile pour aider à provoquer l'éclatement du panneau du tableau de bord (porte), en fonction des détails de conception de ce composant tels que la quantité d'énergie ou de travail
mécanique qui est nécessaire pour le faire éclater.
Une fois que la partie mobile du dispositif de mise en forme impulsionnelle repose contre le siège en tl, commence alors la partie de remplissage lente de la période transitoire pendant laquelle l'écoulement ne dispose que de la section toujours ouverte. Du fait que la section d'écoulement est la plus petite pour tout instant pendant la période transitoire, la pente ascendante de la pression transitoire de réservoir est relativement douce, et la pente descendante de la pression transitoire de réservoir est de manière
similaire relativement douce. Ceci dure jusqu'à t2.
Pendant cette étape, le gaz sort du réservoir et réduit la pression de réservoir jusqu'en t2, o la pression de réservoir n'est plus suffisante pour maintenir la partie mobile en appui contre son siège. Les paramètres de conception doivent être choisis de telle sorte que t2 apparaît à un instant souhaité pendant la période transitoire et à une fraction souhaitée de l'évacuation de gaz. La valeur de la pression de réservoir pour laquelle la rondelle commence à se soulever est significative pour la conception et est appelée ici pression de point de rupture ou pression de décollement. Afin d'obtenir la pression de point de rupture ou la pression de décoilement utilisée dans la discussion, la pression transitoire de réservoir proche du point de rupture pendant la partie d'évacuation rapide de la période transitoire est extrapolée vers l'arrière et la pression transitoire du réservoir près du point de rupture pendant la partie d'évacuation en douceur de la période transitoire est extrapolée vers l'avant afin d'obtenir un point d'intersection, comme cela est représenté sur la figure 1. Une valeur souhaitable typique de t2 est entre 10 et 30 ms. De manière typique, une valeur souhaitée de la pression de décollement est entre 70% et 90% de la pression initiale ou de crête, ce qui indique grossièrement (en ignorant pour le moment le changement de température du gaz restant du fait de la décompression) que la fraction de gaz qui a été évacuée au moment du
décollement est entre 10% et 30%.
A peu près en t2, la partie mobile du dispositif de mise en forme impulsionnelle commence à se soulever de son siège et commence à faire ressort vers sa position d'origine. Ceci augmente la section de sortie et le débit produit la vitesse de remplissage la plus rapide souhaitée pour la dernière partie de la période transitoire. Pendant tout le reste de la période transitoire, la partie mobile reste éloignée du siège. Le débit du gaz de sortie diminue éventuellement
du fait de l'épuisement de la source de gaz.
Le comportement de la rondelle présente un type de bistabilité. Si l'on souhaite obtenir une mise en forme impulsionnelle, la pression de réservoir au début de la période transitoire doit bien sûr être plus grande que la pression de point de rupture de la rondelle. En général, afin d'expliquer l'invention, il est simplement nécessaire de comprendre que (a) les facteurs qui déterminent l'existence et l'étendue de la mise en forme impulsionnelle peuvent être commandés de façon fiable par le concepteur; (b) il est souhaitable qu'il n'y ait pas de chute je pression significative en aval du dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle; que (c) dans un système bien conçu, la plage de conditions dans laquelle est obtenue la mise en forme impulsionnelle est assez large; et (d) lorsque la mise en forme impulsionnelle est obtenue, elle
s'avère parfaitement répétitive.
Les formes de réalisation décrites ici sont configurées d'une manière générale de façon à ressembler à un dispositif de gonflage du côté passager plutôt qu'un dispositif de gonflage du côté conducteur, en partie du fait du plus grand besoin d'une mise en forme impulsionnelle pour le côté passager et en partie du fait de la plus grande quantité d'espace disponible pour ajouter les caractéristiques de conception telles qu'un dispositif de mise en forme impulsionnelle. Des dispositifs de gonflage du côté passager, qui sont montés de manière typique dans le tableau de bord d'un véhicule, sont de manière typique des cylindres d'un diamètre entre 60 et 100 mm, et d'une longueur d'approximativement 300 mm. Toutefois, le principe doit également être considéré comme applicable au côté conducteur ou à d'autres types de dispositifs de gonflage si une mise en forme impulsionnelle est souhaltée. Des moyens sont également prévus dans l'invention afin de modifier le comportement du dispositif de mise en forme impulsionnelle en fonction de la température initiale, de la connaissance ou ce que l'on attend comme différence de pression agissant sur le dispositif de mise en forme qui a une variation en fonction de la température initiale. Ceci concerne plus particulièrement les systèmes à gaz stocké. Des formes de réalisation contenant ces caractéristiques sont présentées comme certaines des dernières formes de réalisation. Dans la plupart des formes de réalisation avec une caractéristique d'ajustement automatique, ceci est réalisé en fabriquant la rondelle déformable en matière bimétaliique. Dans une autre forme de réalisation, la rondelle déformable est réalisée dans une unique matière, mais le siège est réalisé dans une matière à dilatation thermique et change ainsi de position. Dans chacun de ces procédés, l'espace initial du dispositif de mise en forme impulsionnelle varie en fonction de la température initiale, de la connaissance ou de ce que l'on attend comme différence de pression agissant sur le dispositif de mise en forme impulsionnelle qui a une variation en fonction de la température initiale. Premièrement, il est toutefois logique d'expliquer la forme de réalisation la plus simple de sorte que la caractéristique additionnelle d'ajustement automatique avec la température peut être ajoutée comme un raffinement. Les quatre premières formes de réalisation qui sont présentées sont des formes de réalisation sans ajustement automatique en fonction de la température initiale, et elles peuvent être utilisées dans un cas o la différence de pression de crête qui agit au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle est une quantité qui est essentiellement constante ou qui varie uniquement sur une bande relativement étroite (disons 5% à 10%). Une technologie de dispositif de gonflage à laquelle correspond cette forme de réalisation est un dispositif de gonflage qui contient un gaz transporté à pression modérée pendant des conditions de conduite normales, qui est chauffé de façon rapide par des moyens de combustion ou pyrotechniques. On suppose également que la combustion est assez rapide, que le réservoir sous pression est plein de gaz dans l'état final après combustion avant qu'il y ait un débordement significatif de gaz. Cette situation est prévue pour des raisons essentiellement pratiques, la situation o l'on a conçu uniquement une seule valeur connue de différence de pression qui agit
sur le dispositif de mise en forme impulsionnelle.
Ces premières formes de réalisation peuvent également correspondre au cas d'un dispositif de gonflage qui utilise des produits chimiques solides ou liquides, plutôt qu'un gaz combustible, afin de générer du gaz, si la durée totale de combustion de ces produits chimiques qui ressemble à une détonation, c'est-à-dire pour des raisons pratiques de moins de quelques millisecondes, jusqu'à la fin est une période trop courte pour qu'un écoulement de gaz significatif apparaisse. Ceci est le contraire du cas dela plupart des dispositifs de gonflage pyrotechniques actuels, qui sont en fait conçus de telle sorte que la combustion, tout en étant rapide pour une perception humaine normale, est d'une durée grossièrement égale au temps qu'il faut pour gonfler le coussin gonflable, qui est plusieurs fizaines de millisecondes ou dans certains
cas proche de 100 ms.
Ces premières formes de réalisation correspondent également au cas d'un dispositif de gonflage à gaz stocké qui nécessite uniquement de fonctionner à une température unique ou une plage étroite de températures, bien qu'une telle situation ne
soit pas d'une importance pratique.
Pour avoir une compréhension analytique de ce système de gonflage, un modèle simple utile est un modèle à paramètres concentrés o l'intérieur du réservoir sous pression est considéré comme un volume unique et est considéré comme s'évacuant par une section d'orifice de sortie. Dans la géométrie réelle d'un dispositif de gonflage à mise en forme impulsionnelle, il y a deux orifices significatifs possibles, à savoir l'orifice au niveau du disque de rupture et la section (variable) au niveau du dispositif de mise en forme impulsionnelle. Comme cela sera décrit plus tard, le dispositif de mise en forme impulsionnelle se trouve de préférence en aval de l'orifice de disque de rupture. Pour une utilisation dans le plus simple des modèles à paramètres concentrés -l est nécessaire de combiner ces deux sections d'orifice en une unique section d'orifice effective et, étant donné les propriétés d'écoulement compressible à travers des orifices en série, il est possible que, dans cette situation, la section au niveau de la rondelle déformable ait l'influence la plus dominante dans la détermination de la section effective d'un orifice équivalent unique. Du fait des pressions importantes impliquées, il y a un écoulement étranglé. Pour ces modèles à paramètres concentres les plus simples, il y a une relation d'échelle qui donne une constante de temps pour une décroissance approximativement exponentielle de la pression dans le réservoir de stockage sous pression. L'évacuation du gaz dans cette situation peut être approximativement décrite par une constante de temps qui est proportionnelle à (volume du réservoir de
stockage/(section de sortie * vitesse du son)).
Légèrement plus en détail, cette formule peut nous fournir une constante de temps de décroissance approximative pour la situation o le dispositif de mise en forme impulsionnelle est dans sa position de section minimum (section toujours ouverte), et une autre constante de temps différente pour la situation o le dispositif de mise en forme impulsionnelle est totalement ou au moins partiellement ouvert. Cela illustre que le rapport des pentes des parties à remplissage lent et à remplissage rapide de la période transitoire est de manière significative lié au rapport de la section toujours ouverte sur la somme des sections toujours ouverte et variable. Bien sûr, comme dans la plupart des coussins gonflables, c'est fréquemment un enjeu que d'obtenir un gonflage suffisamment rapide, et spécialement lorsque l'on ralentit délibérément une partie initiale du
remplissage.
Pour la situation présente, afin de contenir suffisamment de gaz pour remplir un coussin gonflable de passager, et étant données des limitations pratiques aux dimensions de réservoir et à la pression de stockage, le volume du réservoir de stockage est déterminé dans une plage étroite. Un volume plus petit et donc une évacuation plus rapide peuvent être obtenus avec une pression de crête correspondante plus élevée,
mais il y a des limitations pratiques à cette tendance.
Pour un dispositif de gonflage du côté passager prévu ici, la pression de crête à l'intérieur du dispositif de gonflage (dans des conditions de conception chaudes, dans le cas d'un dispositif de gonflage à gaz stocké) est de 20,7 MPa (3000 PSI) à 41,4 MPa (6000 PSI), et le volume de gaz présent à cette pression avant évacuation est d'environ 0,9 à 1 litre à la pression la plus
élevée à 1,7 à 1,9 litres à la pression la plus basse.
Ceci est prévu pour remplir un coussin de 150 litres, en supposant des valeurs typiques de pression souhaitée dans le coussin au-dessus de la pression atmosphérique et une mise à l'air libre appropriée du coussin afin de procurer des caractéristiques de dégonflage appropriées du coussin lors de l'impact par l'occupant. La section de sortie disponible du dispositif de mise en forme impulsionnelle est déterminee par des valeurs des dimensions de rondelle et des propriétés de déplacement et de matière des rondelles. Ceci est une caractéristique avec une certaine opportunité de variation des performances au moyen de détails de conception, mais il y a également ici des limitations pratiques. La troisième propriété physique importante est la vitesse du son du gaz. Les gaz qui sont des produits de combustion sont de manière typique du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau si la combustion est celle d'un hydrocarbure qui est un candidat possible pour un gaz stocké combustible. Il peut y avoir également certaines quantités de gaz inerte tel que de l'azote ou de l'argon. Les poids moléculaires de ces différents gaz qui viennent d'être mentionnés s'échelonnent de 18 à 44. Ainsi, en fonction de la chimie et des proportions, le poids moléculaire moyen ou effectif du mélange de gaz est entre 18 et 44, probablement autour du milieu de cette fourchette. La température de postcombustion de ces gaz est susceptible d'être dans la plage de 2000 K. Il en résulte que la vitesse du son des gaz après combustion est susceptible d'être dans la plage de 1000 m/sèc. Dans une autre technologie de dispositif de gonflage, pour le dispositif de gonflage à gaz stocké pur prévu avec une mise en forme impulsionnelle, le gaz stocké est de préférence de l'hélium pratiquement à température ambiante, dont la vitesse du son s'avère également être d'approximativement 1000 m/sec. Ces deux valeurs sont intéressantes car, étant donnée la plage pratique de volume du réservoir sous pression et la limitation de section possible du dispositif de mise en forme impulsionnelle, il est utile pour le gaz d'avoir une grande vitesse du son telle que la valeur qui vient
d'être donnée.
Un autre résultat utile qui découle de la théorie concerne les propriétés d'écoulement compressible à travers des orifices en série en supposant que, entre les orifices, il y a des volumes dans lesquels se produit un équilibre d'écoulement (dissipation de jets). Avec un écoulement incompressible bien sur, deux orifices de section égale en série donnent des chutes de pression à travers eux égales. Au contraire, avec un écoulement compressible dans des conditions stabilisées ou pratiquement stabilisées, la chute de pression à travers celui le plus en aval des deux orifices de section égale est sensiblement plus grande que la chute de pression à travers l'orifice le plus en amont. Un étranglement existe au niveau de l'orifice le plus en aval. Ceci signifie que si l'on souhaite une chute de pression pratiquement égale répartie parmi une série d'orifices, ces orifices doivent augmenter de section lorsque l'écoulement progresse vers le bas. Inversement, si l'on souhaite qu'un orifice particulier ait une chute de pression prédominante, à moins qu'il y ait de fortes différences de sections d'écoulement entre les orifices, il est meilleur pour cet orifice particulier d'être l'orifice le plus en aval. En général, pour des situations d'écoulement fortement compressibles telles que celles rencontrées ici, ces considérations de rapport de section sont plus importantes pour la conception et l'estimation que des détails liés aux changements de direction d'écoulement, de profilage, etc. Ainsi l'invention concerne un ensemble de dispositif de gonflage de coussin gonflable de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: un réservoir pouvant contenir une source de gaz sous pression afin de gonfler un coussin gonflable, ledit réservoir ayant une sortie obturée et des moyens destinés à ouvrir ladite sortie obturée en réponse à la détection d'un accident de véhicule, des moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, disposés entre ladite source dudit gaz et ledit coussin gonflable, ayant une section d'écoulement ouverte variable et à travers lesquels doit s'écouler ledit gaz entrant dans ledit coussin gonflable, afin de modifier le débit dudit gaz qui s'écoule à travers lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle en commandant la section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle en fonction de la force exercée sur lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle par ledit gaz qui s'écoule à travers lesdits moyens de mise en forme impulsionnelle, ladite force étant liée à la différence instantanée entre la pression dudit gaz dans ladite source et la pression
dans ledit coussin gonflable.
Les moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle sont construits et disposés de telle sorte que le comportement de ladite section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle est tel que ladite section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle diminue globalement avec des valeurs croissantes de ladite force exercée sur ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, mais reste toujours au moins aussi grande qu'une section d'écoulement toujours ouverte minimum indépendamment de l'importance atteinte
par ladite charge.
Avant le moment o ladite sortie obturée est amenée à s'ouvrir en réponse à ladite détection d'un accident de véhicule, lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle sont dans une position telle que ladite section d'écoulement ouverte est totalement ouverte; en ce que, lors de l'ouverture de ladite sortie obturée et l'établissement d'une différence de pression prédéterminée au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ladite section d'écoulement ouverte diminue de sorte que le débit de gaz est réduit; en ce que, en atteignant une différence de pression prédéterminée plus faible au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle augmentent ladite section d'écoulement ouverte de sorte que ledit débit de gaz est accru; et en ce que, pour le reste de la période transitoire qui suit, ladite section d'écoulement ouverte continue à
augmenter ou bien reste totalement ouverte.
Selon l'invention, lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle comportent un orifice toujours ouvert dont la section est constante et également un orifice variable dont la section diminue globalement avec l'augmentation de la différence de pression au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle et peut diminuer jusqu'à zéro pour des valeurs suffisamment grandes de différence de pression au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ledit orifice toujours ouvert et ledit orifice variable étant mécaniquement et
fluidiquement parallèles l'un avec l'autre.
En outre, ladite section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle est modifiée en fonction de ladite charge exercée sur ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle par un
élément du type ressort.
Ledit élément en forme de ressort étant une rondelle ayant une circonférence intérieure et une circonférence extérieure, et disposée de telle sorte que ladite force est exercée sur ladite rondelle dans une direction qui coïncide globalement avec l'axe
cylindrique principal de ladite rondelle.
Ladite rondelle est une rondelle qui a été déformée de telle sorte que, en l'absence de toute force externe, ladite circonférence interne de ladite rondelle et ladite circonférence externe de ladite rondelle sont déplacées hors d'une coplanéité d'une distance de déplacement qui est une faible fraction du diamètre extérieur de ladite rondelle, ladite rondelle déformée étant une rondelle Belleville. Ladite rondelle Belleville est disposée de telle sorte que la direction 0 de ladite force -xercée nar ladite différence de pression de fluide est telle que ladite force tend à réduire ladite distance de déplacement de ladite
rondelle Belleville.
Selon l'invention, des moyens de siège, avec un bord ou une surface de ladite rondelle dirigé vers lesdits moyens de siège, définissent ensemble l'espace
minimum qui définit un orifice variable.
Suivant un premier mode de réalisation, ladite circonférence interne de ladite rondelle repose sur un support qui assure qu'il n'y a pratiquement aucun écoulement dudit gaz sous ladite circonférence interne, et ladite circonférence externe de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par ledit espace minimum qui est défini par ledit siège et ledit bord ou ladite surface de ladite rondelle dirigée en regard dudit siège. selon un deuxième mode de réalisation, ladite circonférence externe de ladite rondelle repose sur un support qui assure qu'il n'y a pratiquement aucun écoulement dudit gaz sous ladite circonférence externe fixe, et ladite circonférence interne de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle- ci, ledit orifice variable étant défini par ledit espace minimum qui est défini par ledit siège et ledit bord ou ladite surface de ladite rondelle dirigée en
regard dudit siège.
Ainsi, ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert peut comprendre des crénelages dans ledit siège ou un trou ou des trous ailleurs dans la barrière de fluide qui sépare d'une manière générale la zone amont en amont dudit orifice variable de la zone
aval en aval dudit orifice variable.
Suivant un troisième mode de réalisation, ladite circonférence externe de ladite rondelle repose sur un support qui est disposé de façon à permettre au gaz de s'écouler dessous au moins de manière intermittente, et ladite circonférence interne de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par la somme d'un premier espace minimum qui est défini par un premier siège et un premier bord de ladite rondelle disposée en regard dudit premier siège, et d'un deuxième espace minimum qui est défini par un deuxième siège et un deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège, ledit premier siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence interne de ladite rondelle et ledit deuxième siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence externe de ladite rondelle, ledit premier siège et ledit deuxième siège définissant ensemble un drain qui conduit la totalité dudit gaz
vers ledit coussin gonflable.
Suivant un quatrième mode de réalisation, ladite circonférence interne de ladite rondelle repose sur un support et est disposé de façon à permettre au gaz de s'écouler dessous au moins de manière intermittente, et ladite circonférence externe de ladite rondelle Belleville est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par la somme d'un premier espace minimum qui est défini par un premier siège et un premier bord de ladite rondelle dirigée disposée en regard dudit premier siège, et d'un deuxième espace minimum qui est défini par un deuxième siège et un deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège, ledit premier siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence interne de ladite rondelle et ledit deuxième siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence externe de ladite rondelle, ledit premier siège et ledit deuxième siège définissant ensemble un drain qui conduit la totalité dudit gaz vers ledit
coussin gonflable.
Ainsi, ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert peut comprendre des crénelages dans au moins l'un desdits premier siège et deuxième siège, ou au moins un trou ailleurs dans la barrière de fluide qui sépare d'une manière générale la zone amont en amont dudit orifice variable de la zone aval en aval
dudit orifice variable.
En outre, ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert peut comporter un espace toujours ouvert entre ledit premier siège et ledit premier bord de ladite rondelle disposée en regard dudit premier siège qui existe lorsque ladite rondelle touche ledit deuxième siège, ou un espace toujours ouvert entre ledit deuxième siège et ledit deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège qui existe lorsque ladite rondelle touche ledit premier
siège.
Selon un cinquième mode de réalisation, ledit siège a une configuration prédéterminée de façon à procurer un périmètre accru, des zones renfoncées étant prévues de telle sorte que la section d'écoulement minimum est définie par l'espace entre ledit siège et ladite surface de ladite de ladite rondelle disposée en regard dudit siège, avec toutes les sections d'écoulement locales qui conduisent vers et à l'écart de ladite section d'écoulement minimum qui sont plus
grandes que ladite section d'écoulement minimum.
Suivant un sixième de mode de réalisation, il est prévu plusieurs sièges définissant chacun une boucle fermée, l'intérieur de chacune desdites boucles fermées étant ouvert de façon à définir un drain, tous lesdits drains étant mécaniquement et fluidiquement parallèles l'un à l'autre, des zones renfoncées étant prévues si nécessaire de telle sorte que la section d'écoulement minimum est définie par l'espace entre ledit siège et ladite surface de ladite rondelle en regard dudit siège, avec toutes les sections d'écoulement locales qui conduisent vers et à l'écart de ladite section d'écoulement minimum qui sont plus
grandes que ladite section d'écoulement minimum.
Selon l'invention, ladite rondelle comprend de l'acier à haute résistance. Ladite rondelle Belleville est utilisée dans une plage de paramètre dans laquelle la courbe force-flexion de ladite rondelle Belleville
est non linéaire.
Ladite source de gaz est un mélange combustible de gaz, ledit mélange combustible étant allumé avec un signal indiquant un accident de véhicule, et la pression générée par ladite combustion
amenant lesdits moyens de sortie obturés à s'ouvrir.
En outre, la source de gaz peut être un réservoir de gaz non combustible stocké, lesdits moyens de sortie obturée de ladite source de gaz étant amenés à lâcher lors d'un signal indiquant un accident de véhicule. Ledit gaz non combustible stocké comprend de l'hélium ou un mélange comportant une fraction
substantielle d'hélium.
Selon l'invention, l'espace initial varie avec la température initiale, ledit espace initial étant défini comme la distance entre ledit siège ou les sièges et le bord ou la surface proche de ladite rondelle, ledit siège et ledit bord ou ladite surface de ladite rondelle définissant ensemble ladite section
d'écoulement minimum.
Ladite variation d'espace initial résulte de changements dans la dimension en hauteur de ladite rondelle, ladite dimension en hauteur étant définie comme la distance, le long de la direction axiale de ladite rondelle qui présente une symétrie axiale, entre le bord de ladite rondelle qui s'étend davantage dans une direction le long de la direction axiale et le bord de ladite rondelle qui s'étend davantage dans l'autre direction le long de la direction axiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge nulle qui est appliquée sur ladite rondelle, avec ledit siège qui reste dans un emplacement constant indépendamment de la température initiale. Lesdits changements de ladite dimension en hauteur de ladite rondelle sont accomplis en fabriquant ladite rondelle dans une matière bimétallique comportant une couche de matière à faible dilatation thermique et une couche de matière à forte dilatation thermique liées l'une à l'autre, lesdits couches desdites matières étant orientées de façon à ajuster la distance entre ladite rondelle et ledit siège ou lesdits sièges en fonction de la température initiale, ladite distance augmentant avec l'augmentation de température initiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge
nulle appliquée sur ladite rondelle.
Dans le cas des premier, deuxième, cinquième et sixième modes de réalisation, ladite rondelle comporte une matière bimétallique de façon à ajuster la distance entre ledit siège et ledit bord ou surface de ladite rondelle en regard dudit siège, en fonction de la température initiale, ladite distance augmentant avec une augmentation de température initiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge
nulle appliquée sur ladite rondelle.
Dans le cas des troisième et quatrième modes de réalisation, ladite rondelle comporte une maitère bimétallique de façon à ajuster la première distance entre ledit premier siège et ledit premier bord de ladite rondelle en regard dudit premier siège, en fonction de la température initiale, et la deuxième distance entre ledit deuxième siège et de manière similaire, ledit deuxième bord de ladite rondelle en regard dudit deuxième siège, ladite première distance et ladite deuxième distance étant toutes deux mesurées dans une condition de charge nulle appliquée sur ladite rondelle, ladite première distance et dalidte deuxième distance augmentant toutes deux avec une augmentation
de la température initiale.
Selon l'invention, ladite matière bimétallique comporte une matière à forte dilatation avec comme composition 22% de nickel, 3% de chrome, le reste étant du fer, et une matière à faible dilatation avec comme
composition 36% de nickel, le reste étant du fer.
En outre, ladite rondelle conserve sa position indépendeamment de la température initiale, ladite psoition étant mesurée lorsqu'une charge ou une différence de pression nulle agit sur ladite rondelle, et ledit siège ajuste sa position en fontion de la température initiale. Ladite position dudit siège est ajustée en fonction de ladite température initiale au moyen dudit siège ou de ladite structure qui positionne ledit siège qui est réalisé dans une matière ayant un coefficient de dilatation thermique qui est différent du coefficient de dilatation thermique de matière utilisée pour ladite rondelle et la structure qui positionne ladite rondelle, ledit siège pouvant se déplacer par rapport à ladite rondelle sous l'influence
de la dilatation d:ermique.
Suivant une forme de réalisation, ladite position dudit siège est ajustée par déplacement n t-ermique dans ne irection qui coïncide globalement avec la direction axiale de la géométrie principale desdits moyens de soupape de mise en forme
impulsionnelle à symétrie axiale.
Selon une autre forme de réalisation, ladite position dudit siège est ajustée par déplacement thermique dudit siège dans une direction qui est globalement radiale par rapport aux axes principaux desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle à symétrie axiale, ledit siège comportant une surface inclinée contre laquelle peut reposer un bord mobile de ladite rondelle, ladite surface inclinée étant disposée de telle sorte que le déplacement dudit siège dans ladite direction radiale a pour résultat un changement de la distance axiale sur laquelle ledit bord mobile de ladite rondelle doit se
déplacer avant de toucher ladite surface inclinée.
Dans ce cas l'ensemble comporte en outre des moyens de centrage destinés à maintenir ledit siège coaxial dans l'axe principal de ladite rondelle, lorsque ledit siège se dilate et se contracte du fait
des changements de température initiale.
L'ensemble peut également comporter en outre un joint torique utilisée afin d'empêcher l'écoulement de gaz à travers un espace qui peut s'ouvrir du fait dudit déplacement thermique dudit siège. Ledit joint torique utilisé afin d'empêcher ledit écoulement de gaz
constitue également lesdits moyens de centrage.
L'emplacement axial dudit joint torique est choisi de telle sorte qu'il y a une force nette radialement vers l'extérieur ou une force nette radialement vers l'intérieur approximativement nulle sur ladite bague de siège de dilatation thermique du fait des pressions de
fluide pendant la période transitoire.
L'ensemble peut en outre comporter un déplacement thermique dudit siège dans la direction xiale, en plus dudit déplacement thermique dudit siège
dans la direction radiale.
Selon l'invention, ledit siège ou ladite structure qui détermine la position dudit siège est réalisée dans une matière polymère, ladite matière
polymère étant du polytétrafluoroéthylène.
Ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, qui se déplace en réponse à ladite force, comporte un piston qui est disposé à l'intérieur d'un cylindre, ladite force étant exercée sur ledit piston par ledit gaz qui s'écoule à trvers lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ladite charge subissant une réaction dudit élément du type ressort, ladite section d'écoulement ouverte étant définie par au moins un des bords dans ledit piston qui agit en outre afin de couvrir et découvrir des fentes dans ledit cylindre en
fonction de la position dudit piston.
Ledit élément du type ressort peut être au moins une rondelle Belleville, utilisée dans une plage de paramètre dans laquelle la courbe forceflexion de
ladite rondelle Belleville n'est pas linéaire.
L'élément du type ressort peut également être
un ressort à lame, ou un ressort hélicoïdal.
La fente a une périphérie telle que l'étendue circonférentielle de ladite fente varie en fonction de
la distance de déplacement dudit piston.
Selon une première réalisation, ladite fente dans ledit cylindre et ladite fente dans ledit piston deviennent progressivement plus larges lorsque ledit piston subit une déviation croissante depuis la position qu'occupe ledit piston lorsqu'une force nulle
est exercée dessus.
Selon une deuxième réalisation, ladite fente dans ledit cylindre et ladite fente dans ledit piston deviennent Progressivement plus étroites lorsque ledit piston subit une déviation croissante depuis sa position de repos, ladite position de repos se référant à la position qu'occupe ledit piston lorsqu'une force
nulle est exercée dessus.
Selon l'invention, ladite fente dans ledit piston et ladite fente dans ledit cylindre comportent plusieurs rangées de fentes, certaines desdites fentes commençant à être recouvertes lorsque ledit piston commence à être déplacé à l'écart de sa position de repos et les autres commençant à être recouvertes pour une certaine position de déplacement au-delà de la
position sans charge dudit piston.
En outre, on peut prévoir que lesdites fentes dans ledit piston et ledites fentes dans ledit cylindre comportent plusieurs rangées de fentes, certaines desdites fentes finissant d'être recouvertes lorsque leditpiston atteint un déplacement particulier, et les autres fentes finissant d'être recouvertes pour un certain déplacement avant que ledit piston atteigne
ledit déplacement particulier.
L'invention concerne en outre un dispositif de gonflage de coussin gonflable de véhicule comportant: un réservoir pour une source de gaz sous pression destiné à gonfler un coussin gonflable, le réservoir ayant une sortie obturée et des moyens destinés à ouvrir la sortie en réponse à la détection d'un accident du véhicule, un réseau de passage déstiné à relier la sortie à l'intérieur du coussin gonflable, des moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle destinés à mettre en forme l'impulsion de gaz qui s'écoule à travers le réseau de passage en fonction de l'écoulement de gaz à travers la sortie de sorte que le débit de gaz à travers le réseau de passage qui suit l'ouverture de la sortie est commandé 0 de telle sorte que toute courbe monotone de pression en fonction du temps peut être obtenue pour le gaz qui
s'écoule à travers le réseau de passage.
Dans une réalisation, les moyens de mise en forme impulsionnelle peuvent fonctionner de façon à procurer un débit de gaz qui a une valeur relativement plus faible avec le temps suivie d'une valeur plus rapide, suivie d'une réduction pendant la brève durée d'un accident de véhicule, le réseau de passage possède une première partie qui est toujours ouverte afin de procurer la valeur relativement plus lente du débit de gaz, et une deuxième partie dans laquelle les moyens de mise en forme impulsionnelle comprennent une rondelle Belleville qui ouvre normalement la deuxième partie du réseau de passage et ferme la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée à l'intérieur du réseau de passage de façon à procurer la valeur relativement plus faible du débit de gaz et ouvrir la deuxième partie en atteignant une pression de gaz plus basse de façon à procurer la valeur la plus
rapide de débit de gaz suivie de la réduction.
Dans une autre réalisation, le réseau de passage possède une première partie qui est toujours ouverte afin de procurer la valeur relativement plus faible de débit de gaz; des moyens de soupape ouvrant normalement la deuxième partie du réseau de passage, une rondelle Belleville reliée aux moyens de soupape afin d'actionner les moyens de soupape de façon à fermer la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée dans le réseau de passage de façon à ouvrir la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée plus faible dans le réseau de passage de façon à procurer la valeur plus rapide de débit de
gaz suivie de la réduction.
Dans les deux réalisations, la rondelle est bimétallique afif- '-- 4ust?la oosition a la rondelle en réponse à la température ambiante. La rondelle comprend un bord circonférentiel externe et un bord circonférentiel interne et des moyens destinés à ancrer le bord interne ou externe. La rondelle de Belleville est construite et disposée de façon à maintenir la deuxième partie du réseau de passage initialement ouverte uniquement pendant un bref moment avant ladite fermeture. Selon l'invention, un boîtier supporte le réservoir et un coussin gonflable relié au bottier et ayant un intérieur en communication de fluide avec le
réseau lors de l'ouverture de la sortie.
La figure i est une représentation de la relation, dans des conditions quasi statiques, de sections d'écoulement à travers le dispositif de mise en forme impulsionnelle en fonction de la différence de
pression agissant dessus.
La figure 2 est une représentation de quatre quantités différentes en fonction du temps pendant la
période transitoire.
La figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de gonflage avec son boîtier et le coussin gonflable, montrant les moyens de mise en forme
impulsionnelle selon une première forme de réalisation.
La figure 3A est une vue en perspective agrandie montrant les fentes ou crénelages de la forme
de réalisation de la figure 3.
La figure 4 est une vue similaire d'une
variante de réalisation.
La figure 5 est une deuxième forme de
réalisation.
La figure 5A est une vue en perspective agrandie montrant les fentes ou crénelages de la forme
de réalisation de la figure 5.
La figure 6 est une troisième forme de
réalisation.
La figure 7 est une quatrième forme de réalisation. La figure 8 est une cinquième forme de réalisation. La figure 9 est une sixième forme de réalisation. La figure 10 est une septième forme de réalisation. La figure 11 est une huitième forme de réalisation qui incorpore une variation de la position de siège plutôt que de la position de rondelle en
fonction de la température.
La figure 11A est une vue de face agrandie du
joint torique et du siège.
La figure 12 est une neuvième forme de
réalisation.
La figure 13 montre des relations entre la section d'écoulement et la position qui peuvent être obtenues en utilisant les variantes de réalisation précédentes. La figure 14 est une dixième forme de réalisation. Forme de réalisation numéro 1 Sur la figure 3 est représenté le dispositif de gonflage de la première forme de réalisation tel qu'il existe dans des conditions normales de conduite, o il n'y a pas de différence de pression ou de charge nette qui agit sur le dispositif de mise en forme impulsionnelle. Il comporte un réservoir sous pression globalement cylindrique 10, qui comporte une partie
cylindrique 12, un bouchon d'extrémité 14 semi-
ellipsoïde ou hémisphérique éloigné de l'extrémité d'évacuation et un bouchon d'extrémité 16 contenant un orifice qui est disposé de façon à recevoir un disque de rupture ou paroi pouvant être rompue 20. La paroi On nouvant être rompue 20 peut être disposée de telle sorte qu'elle coïncide avec l'axe principal du réservoir sous pression globalement cylindrique 10. Des moyens combustibles 26 qui amènent lors de la combustion le réservoir sous pression 10 à être instantanément rempli avec du gaz à haute pression sont contenus dans le réservoir sous pression 10. Les moyens combustibles 26 peuvent être à l'état de gaz ou autre, avec comme exigence principale qu'ils terminent leur combustion en un temps très court tel que plusieurs millisecondes de telle sorte que la tâche du dispositif de mise en forme impulsionnelle est d'évacuer d'une manière impulsionnelle une charge totalement générée de gaz. Des moyens d'allumage 29 qui allument les moyens combustibles 26 lors de la réception d'un signal provenant d'un capteur d'accident sont également inclus. Les moyens d'allumage 29, qui peuvent être un dispositif ressemblant à une bougie d'allumage ou peuvent également être un dispositif pyrotechnique, sont montés dans l'un des dômes 14 ou 16 (le dôme 14
représenté ici).
Un disque de rupture est une pièce mince d'une matière, habituellement un métal, qui constitue un point faible dans une barrière de pression, de telle sorte que, pour une pression connue, le disque de rupture a atteint son point de rupture et se déchire spontanément. Les disques de rupture sont plus couramment utilisés comme dispositifs de sécurité passifs avec des réservoirs sous pression et des équipements de processus de façon à empêcher une pression excessive qui pourrait endommager le réservoir ou l'équipement, et dans ce but, ils sont utilisés dans le mode o ils le lâchent spontanément. Dans un dispositif de gonflage du type décrit ici, si le dispositif de gonflage contient un gaz combustible, il y a un rapport typique de 5 à 10 entre la pression & l'intérieur du réservoir sous pression 10 lorsque la combustion est terminée et la pression du mélange de gaz combustible qui existe à l'intérieur du réservoir sous pression 10 pendant une conduite normale. Si la pression d'éclatement spontanée du disque de rupture est légèrement plus élevée que la pression du mélange de gaz combustible mais inférieure à la pression de postcombustion, le disque de rupture se rompt spontanément lorsque la combustion est terminée. (La différence entre pressions de gaz de précombustion et de postcombustion est si importante qu'il est facile de s'assurer que la pression de rupture spontanée du
disque de rupture est dans la plage appropriée).
Dans le réservoir sous pression 10 se trouve un orifice 60 à travers lequel peut être rempli le réservoir sous pression et qui peut ensuite être scellé. Un capteur ou élément de contrôle de pression 62 peut également éventuellement être inclus de sorte que toute fuite de gaz hors du réservoir sous pression pendant un stockage à long terme peut être détecté. Le capteur de pression 62 peut de manière additionnelle comprendre un système de contrôle de température car, afin d'interpréter une lecture de pression et déterminer si du gaz fuit, il est nécessaire de connaître la température du gaz dont la pression est mesurée. Un dispositif de capture de fragment 64 qui peut fondamentalement être une toile de filtrage avec une structure de support associée est également représenté en pointillé et est disposé immédiatement en aval de la paroi pouvant être rompue 20. En fonction des détails de la paroi pouvant être rompue 20 et du dispositif d'allumage 29, un tel dispositif peut être nécessaire afin de s'assurer qu'aucun fragment de la paroi pouvant être rompue ou du dispositif d'allumage peut entrer dans ie dispositif de mise en forme impulsionnelle ou le coussin gonflable. Il est souhaitable aue le dispositif de capture de fragment n'entraîne pas une chute de pression significative et la section d'écoulement ouverte du dispositif de capture de fragment est ainsi de préférence légèrement supérieure à la section d'écoulement ouverte du disque
de rupture.
En aval du bouchon d'extrémité 16 est disposé une jupe 18 qui s'étend axialement depuis la partie cylindrique 12 du réservoir sous pression 10, avec sensiblement la même géométrie cylindrique que la partie cylindrique 12 du réservoir sous pression 20. Une rondelle 80, qui peut être une rondelle Belleville, disposée à l'intérieur de la jupe 18, est le dispositif de soupape qui est dévié par la charge ou la pression qui agit dessus. La jupe 18 procure une partie du passage de charge structurelle qui renvoie une charge exercée sur la rondelle 80 en direction du réservoir sous pression 10. La jupe 18 aide également à définir la limite mécanique de fluide fermée qui exige que le gaz qui sort à travers la paroi pouvant être rompue 20 s'écoule totalement à travers le dispositif de mise en forme impulsionnelle afin d'atteindre le coussin gonflable. A l'extrémité de la jupe 18 la plus éloignée du réservoir sous pression 10 se trouve une structure de pont 90, qui s'étend au moins sur une partie de l'extrémité ouverte de la jupe 18 et est disposée de façon à supporter la charge et transmettre cette charge
de la rondelle 80 à la jupe 18.
Dans cette forme de réalisation, la rondelle est supportée de manière structurelle au niveau de sa circonférence intérieure, alors que la circonférence extérieure est libre de se déplacer sous l'action de la différence de pression. Du gaz peut s'écouler sous le bord extérieur mobile de la rondelle 80, mais aucun passage n'est prévu pour l'écoulement du gaz sous le bord supporté intérieur de la rondelle 80. La rondelle est supportée de manière structurelle par un rebord de support 81 qui est à son tour relié de manière structurelle à la structure de pont 90 qui est & son tour reliée de manière structurelle à la jupe 18. Le rebord de support 81 peut également, en ayant une lèvre ou une caractéristique similaire, remplir la fonction de positionnement de la rondelle 80, de préférence en la positionnant de telle sorte que son axe coïncide avec l'axe de l'évacuation d'écoulement à travers le dispositif de capture de fragment 64. Si la rondelle 80 est une rondelle Belleville, il est préférable que la rondelle soit montée de telle sorte que l'action de la différence de pression pendant la période transitoire de gonflage tend à repousser la rondelle dans un plan plus plat que lorsqu'elle est non chargée. Cette configuration peut être appelée configuration inversée, et afin de la distinguer de certaines formes de réalisation ultérieures, elle peut être appelée & écoulement unique du fait qu'il n'y a pratiquement qu'une direction d'écoulement. Un élément de retenue 88 peut être prévu de telle sorte que la rondelle 80 est maintenue en place ou retenue entre le rebord de support 81 et l'élément de retenue 88, empêchant ainsi la rondelle 80 de tomber ou de rebondir depuis sa position prévue pendant une conduite normale ou pendant la période transitoire de gonflage. L'élément de retenue 88 peut comprendre une saillie s'étendant sur une courte distance au-dessus du bord de la rondelle 80 sur le côté de la rondelle qui n'est pas en contact avec le rebord de support 81, ou une construction similaire. Un siège 82 est une saillie ou extension symétrique de manière circulaire depuis la structure de pont 90 ou la jupe 18 reliée de manière structurelle à la structure de pont 90 ou à la jupe 18. Les dimensions (diamètre, etc.) du siège 82 peuvent être telles que la rondelle 80 peut toucher le siège 82 si la rondelle 80 est chargée de manière appropriée, et le siège 82 doit être positionné de telle sorte que la pression provoquée par la rupture de la paroi pouvant être rompue 20 pousse le bord mobile de la rondelle 80 vers le siège 82. On entend par là que le siège 82 se trouve sur le côté aval de la rondelle 80. Par ailleurs, le siège 82 doit être positionné de telle sorte que au moins une partie de l'écoulement doit passer entre le siège 82 et le bord ou la surface proche de la rondelle de telle sorte que l'espace entre le siège 82 et le bord ou la surface proche de la rondelle 80 remplit Une
action de soupape.
L'écoulement de gaz depuis la zone en amont de la rondelle 80 vers la zone en aval de la rondelle comporte de préférence deux passages d'écoulement séparés et distincts: un passage d'écoulement toujours ouvert 83 et un passage d'écoulement à section variable 85. Même si, dans certains cas, ces deux passages d'écoulement peuvent être adjacents l'un à l'autre, il est utile par souci de clarté d'explication de les identifier séparément. Le passage d'écoulement 83 part de la source de gaz, avec une section d'écoulement minimum dans le passage d'écoulement 83 qui est procurée par un orifice cu des orifices contants dont la section d'écoulement totale n'est pas affectée par le déplacement de la rondelle 80, et ensuite à travers le passage ouvert dans la structure de pont 90, et de là dans le boîtier 96 et le coussin gonflable 98. Dans un procédé visant à procurer un passage d'écoulement toujours ouvert 83, le siège 82 n'est de préférence pas continu sur toute la circonférence, mais contient plutôt de préférence plusieurs petites fentes ou crénelages 86, de préférence suivant un dessin symétrique, qui forme un passage d'écoulement toujours ouvert 83 même lorsque la rondelle Belleville 80 touche le siège 82. En variante (non représentée sur la figure 3), le siège 82 peut être continu de façon à procurer un contact continu avec la rondelle 80 lorsque la rondelle 80 est pressée contre le siège 82, mais un orifice ou un ensemble d'orifices ouverts en permanence peut être prévu ailleurs en reliant la zone en amont de la rondelle 80 à la zone en aval de la rondelle 80. Le passage d'écoulement 85 à section variable part de la source de gaz, avec une section d'écoulement minimum dans le passage d'écoulement 85 qui est définie par le siège 82 et le bord ou la surface proche de la rondelle 80 qui fait face au siège 82, et ensuite à travers le passage ouvert dans la structure de pont 90, et de là dans le boîtier 96 et le coussin gonflable 98. La section minimum dans le passage d'écoulement 85 est directement liée à l'espace entre le siège 82 et le bord ou la surface proche de la rondelle 80, et elle arrive à zéro lorsque la rondelle 80 touche le siège 82. Sur la figure 3, le siège 82 est représenté comme étant positionné très près de la circonférence extérieure de la rondelle 80. Ceci est une possibilité, mais une autre est que le siège 82 se trouve avec un rayon légèrement inférieur au bord extérieur de la rondelle 80, ce qui peut procurer une partie variable supplémentaire pour des performances de mise en forme impulsionnelle à ajustement fin. La structure de pont j.# 90, qui sert à supporter la charge ou la force exercée par le bord intérieur de la rondelle 80 lorsqu'une différence de pression agit sur la rondelle, s'étend de manière intermittente à travers l'extrémité inférieure de la jupe 18. La structure de pont 90 a de préférence une section sensiblement ouverte de sorte que, une fois que le gaz s'est écoulé à travers l'action de soupape formée par la rondelle Belleville 80 et le siège 82, il continue à s'écouler à travers la structure de pont sans résistance à l'écoulement significative. La structure de pont 90 peut comprendre un coude à angle droit qui conduit l'écoulement une fois que l'écoulement passe à travers l'action de soupape formée par la siège 82 et le bord ou la surface proche de la rondelle 80, de sorte que l'écoulement de gaz sort du dispositif de gonflage dans une direction radiale. Des choix possibles comprennent l'écoulement sortant radialement, l'écoulement sortant radialement mais de préférence vers le coussin gonflable, et l'écoulement sortant axialement. Si l'écoulement sort radialement avec un dessin symétrique, le dispositif de gonflage ne génère alors pas de manière idéale de poussée lorsqu'il se vide. De préférence, la section d'écoulement ouverte à travers la structure de pont 90 est plus grande que, et même le double du total de la section d'écoulement toujours ouverte et de la section d'écoulement à soupape. Une fois que le gaz s'écoule à travers la structure de pont 90, un dispositif formant boltier ou diffuseur ou conduite 96 recueille le gaz lorsqu'il quitte la sortie du dispositif de gonflage et dirige l'écoulement de gaz depuis la sortie du dispositif de gonflage jusqu'au coussin gonflable. Enfin, le coussin gonflable 98 se gonfle afin de protéger l'occupant du véhicule. Il a été constaté qu'une caractéristique de conception qui est utile afin d'obtenir la mise en forme impulsionnelle est celle visant à positionner la rondelle 80 et le siège de soupape 82 et d'autres composants associés en aval de la paroi pouvant être rompue 20, comme cela est illustré sur la figure 3, de sorte qu'il y a aussi peu de chute de pression que possible une fois que les gaz quittent la soupape de mise en forme impulsionnelle. Dans cette invention, l'action de soupape au moyen de la modification de la section d'écoulement est l'effet principal, de sorte que la chute de pression au niveau de la soupape doit être la chute de pression principale dans le circuit d'écoulement. Du fait des propriétés de l'écoulement compressible à travers des orifices en série, ceci signifie qu'il est souhaitable que la soupape soit aussi en aval que possible dans le circuit d'écoulement. De même, dans cette configuration, il est préférable que la section d'écoulement ouverte au niveau de la paroi pouvant être rompue 20 lorsqu'elle s'est rompue soit à peu près égale ou sensiblement plus grande que le total des sections d'écoulement toujours ouverte et des sections d'écoulement à soupape dans le dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle. Ceci aide à s'assurer que la chute de pression la plus forte dans le circuit d'écoulement est à travers le
* dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle.
Il a été constaté que s'il y a une chute de pression appréciable une fois que le gaz quitte le dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle, comme cela pourrait se produire si la paroi pouvant être rompue 20 était an fait positionnée en aval du mécanisme de soupape (rondelle 80, siège de soupape 82 et composants associés), ceci peut réduire la zone d'espace de paramètre dans laquelle peut être obtenue la mise en forme impulsionnelle. Dans la situation préférée ou il n'y a pas d'orifice ou d'autre source significative de chute de pression en aval du dispositif de mise en forme impulsionnelle, la mise en forme impulsionnelle peut être obtenue pour un rapport quelconque (pression
de décollement/pression initiale) jusqu'à 90% ou peut-
être plus. Toutefois, si il y a une chute de pression significative telle qu'un orifice en aval du dispositif de mise en forme impulsionnelle, alors, même si la pression de décollement de la rondelle n'est pas affectée, la mise en forme impulsionnelle peut être perdue brutalement au-dessus d'une certaine valeur de coupure de (pression de décollement/pression initiale) qui est bien en dessous de 90%. Il apparaît que si la paroi pouvant être rompue 20 devait être en aval du dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle, alors, afin d'obtenir une mise en forme impulsionnelle sur une large plage de paramètres, il serait nécessaire que la paroi pouvant être rompue 20 soit bien plus grande que ce qui est nécessaire dans la configuration
représentée sur la figure 3.
Le choix du rapport entre section toujours ouverte et section variable totalement ouverte détermine le rapport des pentes des parties de remplissage lent et de remplissage rapide de la période transitoire. Si ce rapport est choisi faible, il y a une différence plus forte ou plus de contraste entre les deux zones des périodes transitoires. Si le rapport est plus grand, la différence est moins forte et il y a moins de contraste entre les deux zones de la période transitoire. Le contraste est ce qui permet de rendre la première partie du gonflage différente (plus en douceur) de la dernière partie de la période transitoire, mais le contraste a un coût en terme de durée globale de la période transitoire. Pour que cette mise en forme impulsionnelle de l'invention fonctionne bien, il est souhaitable que, si une certaine fraction minimum de l'évacuation de masse de gaz subit une mise en forme impulsionnelle, c'est-à-dire est évacué pendant la partie lente de la période transitoire; cette fraction minimum est parfois autour de 10%. Si l'on ralentit délibérément l'évacuation en dessous d'au moins 10% du gaz, spécialement si l'on essaye d'avoir un fort contraste entre les deux zones de la période transitoire, la durée de la partie à remplissage lent de la période transitoire est rallongée et ceci peut prolonger la période transitoire globale jusqu'à ce qu'elle soit trop longue pour la durée de l'accident pour lequel elle est conçue. Ceci suggère une certaine limitation de la valeur de contraste que l'on a entre les deux parties de la période transitoire. Pour des cas d'un intérêt pratique, le rapport de la pente de la partie à évacuation rapide sur la pente de la partie à évacuation lente est probablement dans la plage de 2 & Il a été constaté que la pression de décollement dépend de manière significative de la taille de l'espace (en l'absence de force ou de charge) entre la rondelle 80 et le siège 82. La pression de décollement influence à son tour la durée de la partie de remplissage lente de la période transitoire. Des tolérances de dimension sur l'élévation du siège et la hauteur de la rondelle doivent être telles que cela commande l'espace dans une faible fraction de cette valeur nominale. Il peut être avantageux que le siège 82 se trouve à la même élévation que le rebord de support 81, si la rondelle est fabriquée avec une hauteur initiale appropriée. Ceci élimine une dimension et laisse seulement à la rondelle (qui est estampée)
des tolérances serrées.
Forme de réalisation numéro 2 Cette forme de réalisation est similaire à la forme de réalisation numéro 1, excepté l'inversion des fonctions des deux bords de la rondelle. Ceci est représenté sur la figure 4 avec des parties identiques qui sont numérotées de manière similaire avec l'indice a! Dans cette forme de réalisation, la rondelle a est supportée de manière structurelle au niveau de sa circonférence extérieure, avec la circonférence intérieure qui est libre de se déplacer sous l'action de la différence de pression. Du gaz peut s'écouler sous le bord intérieur mobile de la rondelle 80a, mais aucun passage n'est prévu pour un écoulement de gaz sous le bord supporté extérieur de la rondelle 80a. La rondelle 80a est supportée de manière structurelle par un rebord de support 81a qui est à son tour relié de manière structurelle à une structure de pont 90a qui est à son tour reliée de manière structurelle à une jupe 18. Une caractéristique de retenue 88a peut être
prévue comme dans la forme de réalisation précédente.
Si la rondelle 80a est une rondelle Belleville, il peut être préférable que la rondelle soit montée de telle sorte que l'action de la différence de pression pendant la période transitoire de gonflage tend à repousser la rondelle dans un plan, plus plat que lorsqu'elle n'est pas chargée. Cette configuration peut être appelée
configuration normale à écoulement unidirectionnelle.
Le siège 82a doit être prévu, comme dans la forme de réalisation précédente, de telle sorte que la pression provoquée par la rupture de la paroi pouvant être rompue 20 pousse le bord mobile de la rondelle 80a vers le siège 82a et la rondelle 80a peut toucher le siège 82a si la rondelle 80a est chargée de manière appropriée, et au moins une partie de l'écoulement doit passer entre le siège 82a et le bord ou la surface proche de la rondelle 80a de telle sorte que l'espace entre le siège 82a et le bord ou la surface proche de la rondelle 80a constituent une action de soupape. ': Comme dans la forme de réalisation précédente, l'écoulement de gaz depuis la zone en amont de la rondelle 80a jusqu'à la zone en aval de la rondelle 80a comporte de préférence deux passages sensiblement séparés et distincts: un passage d'écoulement toujours ouvert 83a et un passage, d'écoulement à section variable 85a. Le passage d'écoulement 83a part de la source de gaz, avec une section d'écoulement minimum dans le passage d'écoulement 83a qui est procurée par un orifice ou des orifices constants dont la section d'écoulement totale v n'est pas affectée par le déplacement de la rondelle a, et ensuite à travers le passage ouvert dans la structure de pont 90a, et de là dans le bottier 96 et le coussin gonflable 98. Comme dans la forme de réalisation précédente, le passage d'écoulement toujours ouvert 83a peut être procuré par des crénelages 86a dans le siège 82a ou peut être procuré par un ou des orifices toujours ouverts quelque part ailleurs. Le passage d'écoulement à section variable a part de la source de gaz, avec une section d'écoulement minimum dans le passage d'écoulement 85a qui est définie par le siège 82a et le bord ou la surface proche de la rondelle 80a qui fait face au siège 82a, et ensuite à travers le passage ouvert dans la structure de pont 90a, et de là dans le boîtier 96 et le coussin gonflable 98. De nouveau, la structure de pont 90a a de préférence une section ouverte substantielle afin de minimiser sa résistance à l'écoulement. L'avantage de cette géométrie, qui peut être appelée géométrie de rondelle normale, est que la rondelle est de manière structurelle plus stable dans la mesure o la charge résultante nette sur la rondelle due à la pression et aux forces de fluide est toujours à l'intérieur de la périphérie de contact (points supports) grâce à laquelle la circonférence extérieure de la rondelle repose contre sonsupport ou base de rondelle (structure de pont 90a). De même, la conception structurelle de la structure de pont 90a est rendue sensiblement plus facile du fait que la charge principale est exercée par le bord extérieur de la rondelle pratiquement directement sur la jupe 18, avec
pour résultat un passage de charge plus court.
L'inconvénient de cette géométrie est que la circonférence utilisée pour le mécanisme de soupape est plus faible que dans la forme de réalisation numéro 1, de manière typique d'un facteur de 2, du fait qu'il s'agit du rapport du diamètre intérieur et du diamètre extérieur de la rondelle Belleville. La section de soupape est ainsi de manière correspondante plus petite et ceci ralentit la constante de temps du dispositif de gonflage. Il s'avère que pour des rondelles identiques avec des espaces identiques, la pression de décollement est pratiquement la même si la géométrie est inversée
ou normale.
Forme de réalisation numéro 3 Malgré tout, à la fois dans la forme de réalisation numéro 1 et la forme de réalisation numéro 2, le bord de la rondelle qui est supporté sur le rebord de support n'a pas d'écoulement en dessous. Il y a un seul passage d'écoulement à section variable et il passe sous le bord mobile de la rondelle. Une autre caractéristique des formes de réalisation numéros 1 et 2 est que pratiquement toute la surface de la rondelle
est exposée à la totalité de la différence de pression.
Même si le siège se trouve sensiblement vers l'intérieur par rapport au bord mobile de la rondelle dans la forme de réalisation numéro 1 ou sensiblement & l'extérieur du bord mobile dans la forme de réalisation numéro 2, il y a toujours une partie substantielle de la surface de la rondelle qui est exposée à la différence de pression complète. Les formes de réalisation numéros 1 et 2 sont utiles mais ne représentent pas les seules géométries de support de rondelle possibles intéressantes. Une autre géométrie intéressante, la forme de réalisation numéro 3, est représentée sur la figure 5. Des parties identiques sont numérotées de manière similaire avec l'indice I b " Dans la forme de réalisation numéro 3, le bord extérieur de la rondelle 80b est supportée de manière structurelle sur le rebord de support 81b et le bord intérieur est libre de se déplacer, et il y a un écoulement à la fois sous le bord intérieur mobile de la rondelle et sous le bord extérieur fixe de la rondelle. Afin d'amener l'écoulement sous le bord (dans ce cas le bord extérieur) de la rondelle o80b qui est supportée par le rebord de support 81b, il est nécessaire de modifier la surface de support sur laquelle repose le bord extérieur de la rondelle. Ceci est représenté ici comme étant fait en prévoyant des crénelages 89b ou des passages d'écoulement similaires sous le bord de la rondelle 80b, ce qui permet l'écoulement de gaz tout en prévoyant toujours une structure de support pour le bord supporté de la rondelle 80b. La caractéristique de retenue 88b qui retient la rondelle doit de manière similaire être configurée afin de laisser une certaine section d'écoulement ouverte ou non bloquée afin de permettre l'établissement d'un passage d'écoulement autour du bord supporté de la rondelle 80b. Si la rondelle 80b est une rondelle Belleville, il peut être préférable pour la rondelle d'être montée de telle sorte que l'action de la différence de pression pendant la période transitoire de gonflage tend à repousser la rondelle dans un plan, plus plat que quand elle n'était pas chargée. Cette configuration, dans laquelle il y a deux directions d'écoulement et une rondelle disposée normalement, peut être appelée configuration normale à
écoulement double.
Il y a un passage d'écoulement toujours ouvert 83b comme dans les formes de réalisation X précédentes, mais il y a maintenant deux (plutôt qu'un) passages d'écoulement à section variable 85b et 87b. Un premier passage d'écoulement à section variable 85b, comme précédemment, passe sous le bord mobile de la rondelle 80b, dans ce cas le bord intérieur, et passe: alors entre le siège 82b et la surface ou bord proche de la rondelle 80b faisant face au siège 82b, sous forme d'un emplacement de section minimum. De plus, le deuxième passage d'écoulement à section variable 87b passe sous le bord fixe de la rondelle 80b, dans ce cas le bord extérieur. Une cavité ou une zone de collecte 95 peut être alors prévue sous la rondelle 80b de sorte que les écoulements qui sont passés à travers les crénelages 89b peuvent se recombiner, et l'écoulement dans le passage d'écoulement 87b passe alors à travers l'action de soupape formée par le siège 84b et le bord ou la surface proche de la rondelle 80b, sous forme d'un emplacement de section minimum. Les passages d'écoulement 85b et 87b se combinent alors et
s'écoulent avec le reste de leur circuit d'écoulement.
Dans la géométrie de cette forme de réalisation, les deux sièges de soupape 82b et 84b définissent ensemble un " drain " 9lb constitué par l'espace entre eux sur le côté aval de la rondelle. Comme cela est dessiné ici, ce drain peut être une rainure annulaire ou une fente, et l'écoulement s'approche à la fois depuis la direction intérieure (passage d'écoulement 85b) et depuis la direction extérieure (passage d'écoulement 87b). L'écoulement subit une action de soupape du fait qu'il doit passer sur l'un ou l'autre de ces sièges de soupape afin d'entrer dans le drain, et l'écoulement peut être coupé par le côté inférieur de la rondelle qui touche ces sièges. Dans la forme de réalisation numéro 2, la section de soupape a été calculée comme la circonférence du siège de soupape, qui est grossièrement la circonférence interne de la rondelle, que multiplie l'espace ou la distance jusqu'au bord ou la surface proche de la rondelle. Il est à noter que, dans cette géométrie, le passage d'écoulement 85b prévoit essentiellement la même valeur de section d'écoulement à action de soupape basée sur le siège dont la circonférence est grossièrement la circonférence interne de la rondelle, mais elle prévoit également une section d'écoulement à action de soupape additionnelle dans le passage d'écoulement 87b qui est la circonférence du siège de soupape extérieur que multiplie l'espace ou la distance jusqu'à la surface proche de la rondelle dans cet emplacement. Il en ressort que, au niveau du siège de soupape extérieur qui a été ajouté pour cette forme de réalisation, la circonférence est sensiblement plus grande que pour le siège de soupape interne, alors que la distance de déplacement vers le côté inférieur de la rondelle est légèrement réduite, avec pour résultat une section additionnelle qui est à nouveau pratiquement la même que la section de soupape originellement présente dans la forme de réalisation numéro 2. Ainsi, pour une rondelle et un espace identiques, cette section à action de soupape totale dans cette forme de réalisation est pratiquement le double de la section de la géométrie normale similaire de la forme de réalisation numéro 2. Ceci aide bien sûr le dispositif
de gonflage à se vider plus rapidement.
Dans les formes de réalisation précédentes, une des recommandations concernant la section d'écoulement pour les passages d'écoulement à travers la structure de pont est que cette section d'écoulement totale soit sensiblement plus grande que la section d'écoulement totale du dispositif de soupape de mise en forme impulsionnelle. D'une manière similaire, dans le dimensionnement du drain 91b, il est bon que la section transversale d'écoulement du drain soit au moins sensiblement plus grande que la section de soupape qui vient d'être calculée. Si la section effective de la rondelle qui est soumise à la différence de pression complète est significativement plus petite que la section totale de la face de rondelle, il apparaît que la force totale ou le moment agissant sur la rondelle doit être réduit de manière significative comparée à celui dans une géométrie telle que la forme de réalisation numéro 1 ou la forme de réalisation numéro 2. Ceci est particulièrement avantageux et même nécessaire si l'on souhaite réaliser la rondelle dans une matière avec une limite élastique plus faible et/ou un module d'Young plus faible que ceux de l'acier &
haute résistance utilisé dans les exemples jusqu'ici.
Il a été constaté que si une rondelle identique est placée sur un support de rondelle comme dans la forme de réalisation numéro 2 et un support de rondelle comme dans la forme de réalisation numéro 3, avec un espace identique, la pression de décollement pour la forme de réalisation numéro 3 est de manière typique plus du
double de celle de la forme de réalisation numéro 2.
Ainsi, si l'on souhaite avoir une pression de décollement qui est grossièrement celle des formes de réalisation numéros 1 et 2, en utilisant les mmes diamètres intérieur et extérieur de rondelle et la mume matière en acier à haute résistance pour la rondelle, il est nécessaire d'utiliser une rondelle sensiblement
plus mince.
L'épaisseur de rondelle présente un certain intérêt car, avec cette épaisseur de rondelle et la dimension de l'assiette associée typique, le comportement de la rondelle peut être dans une plage de non linéarité dans la caractéristique force-flexion. Le degré de non linéarité est décrit par le rapport h/t, o h est la dimension de l'assiette de la rondelle lorsqu'elle est estampée (la distance sur laquelle elle est déformée hors du plan, lorsqu'aucune charge n'agit dessus), et o t est l'épaisseur de la rondelle. La non-linéarité force- flexion peut être utile pour adapter des détails de la mise en forme impulsionnelle, tels que l'obtention d'une rupture nette entre les parties de remplissage lent et de remplissage rapide de
la période transitoire.
Toute la description faite dans cette forme
de réalisation se rapporte à la section d'écoulement à action de soupape, les passages d'écoulement 85b et 87b. Bien sûr, comme dans les formes de réalisation précédentes, il est également nécessaire de prévoir une section d'écoulement toujours ouverte pour le passage d'écoulement 83b. Ceci peut être fait avec un orifice toujours ouvert séparé 86b, qui constitue le procédé représenté sur la figure 5. Le passage d'écoulement toujours ouvert 83b est représenté sur la figure 5 comme comprenant un coude à angle droit de façon a sortir dans une direction radiale de manière symétrique, afin d'éviter de produire une poussée. Le passage d'écoulement toujours ouvert peut également être prévu, d'une manière davantage analogue à ce qui est fait dans les formes de réalisation numéro 1 et 2, au moyen de crénelages dans un ou bien dans les deux
sièges de soupape 82b et 84b qui définissent le drain.
Une autre manière encore de procurer la section toujours ouverte, qui est la manière conceptuellement la plus simple, consiste à dimensionner les élévations des deux sièges de soupape 82b et 84b qui définissent le drain de telle sorte que quand la rondelle touche ou appuie contre l'un des sièges 82b ou 84b, elle laisse toujours un faible espace par rapport à l'autre siège 84b ou 82b. La section de ce petit espace restant
constitue le passage d'écoulement toujours ouvert 83b.
En dimensionnant les crénelages 89b, qui conduisent l'écoulement sous le rebord de support 81b, il est souhaitable d'éviter d'amener les crénelages & provoquer une chute de pression significative dans le passage d'écoulement 87b. Ainsi, il s'avère approprié de rendre la section d'écoulement totale des crénelages 89b grossièrement égale ou légèrement supérieure à la section d'écoulement formée par l'action de soupape du
siège 84b et de la surface proche de la rondelle 80b.
Un support structurel adéquat du bord extérieur de la rondelle 80b peut être assuré en ayant la section d'écoulement à travers une profondeur appropriée de crénelage de façon à laisser une circonférence restante suffisante du rebord de support 8lb, et en rendant les crénelages suffisamment nombreux de sorte que chaque étendue non supportée individuelle est suffisamment courte. Forme de réalisation numéro 4 La forme de réalisation numéro 4 est similaire à la forme de réalisation numéro 3, exceptée une inversion des fonctions des deux bords de la rondelle. Ceci est représenté sur la figure 6, avec des parties identiques qui sont numérotées de façon
similaire avec l'indice " c ".
La caractéristique visant à procurer un passage d'écoulement pour l'écoulement de gaz sous le bord supporté de manière structurelle de la rondelle, qui a été introduite dans la forme de réalisation numéro 3, se retrouve dans la forme de réalisation numéro 4, avec le bord supporté de manière structurelle de la rondelle 80c qui est le bord intérieur, et le bord qui est libre de se déplacer qui est le bord extérieur. Le bord intérieur de la rondelle 80c est supporté de manière structurelle sur le rebord de support 81c qui contient des crénelages ou des passages d'écoulement 89c similaires. Comme dans la forme de réalisation précédente, une caractéristique de retenue 88c, qui retient la rondelle, doit être configurée de manière similaire afin de laisser une certaine section d'écoulement ouverte ou non bloquée de façon à permettre l'établissement d'un passage d'écoulement autour du bord supporté de la rondelle 80c. Si la rondelle 80c est une rondelle Belleville, il peut être préférable d'avoir la rondelle montée de telle sorte que l'action de la différence de pression pendant la période transitoire de gonflage tend à repousser la rondelle dans un plan, plus plat que quand elle était non chargée. Cette configuration peut être appelé
configuration inversée à écoulement double.
Comme dans la forme de réalisation numéro 3, il y a un passage d'écoulement toujours ouvert 83c et deux passages d'écoulement à section variable 85c et 87c. Le premier passage d'écoulement à section variable c passe sous le bord mobile de la rondelle 80c, dans ce cas le bord extérieur, et passe alors entre le siège 82c et la surface ou le bord proche de la rondelle 80c faisant face au siège 82c, sous forme d'un emplacement de section minimum. Le deuxième passage d'écoulement à section variable 87c passe sous le bord fixe de la rondelle 80c, dans ce cas le bord intérieur. Une cavité ou une zone de collecte peut être prévue sous la rondelle 80c de telle sorte que les écoulements qui passent sous les crénelages 89c peuvent se recombiner, et l'écoulement dans le passage d'écoulement 87c passe alors à travers l'action de soupape formée par le siège 84c et le bord ou la surface proche de la rondelle 80c, sous forme d'une place de section minimum. Les passages d'écoulement 85c et 87c se combinent alors et
s'écoulent vers le reste de leur circuit d'écoulement.
Dans la géométrie de cette forme de réalisation, tout comme dans la forme de réalisation précédente, les deux sièges de soupape 82c et 84c définissent ensemble un "drain " 91c composé de l'espace entre eux sur le côté aval de la rondelle, qui peut être une rainure annulaire ou une fente, et l'écoulement s'approche depuis la direction extérieure (passage d'écoulement c) et la direction intérieure (passage d'écoulement 87c). Il est à noter que le passage d'écoulement c de cette géométrie procure pratiquement la même valeur de ---n d'écoulement à soupape que la forme de réalisation numéro 1, basée sur le siège dont la circonférence est globalement la circonférence extérieure de rondelle, mais le passage d'écoulement 87c procure également une certaine section d'écoulement à soupape additionnelle qui est la circonférence du siège de soupape interne que multiplie l'espace ou la distance jusqu'à la surface proche de la rondelle dans cet emplacement. Au niveau du siège de soupape interne qui procure la section d'écoulement additionnelle comparée à la forme de réalisation numéro 1, la circonférence est sensiblement plus petite que pour le siège de soupape externe, et la distance de déplacement jusqu'au côté inférieur de la rondelle est également réduite. La section de soupape additionnelle ainsi obtenue comparée à la forme de réalisation numéro 1 est
seulement d'environ 50%.
Les recommandations concernant le dimensionnement de la section d'écoulement du drain données dans la discussion de la forme de réalisation précédente s'appliquent également ici, et la taille de drain est ainsi similaire ou simplement légèrement supérieure. Tout comme dans la forme de réalisation précédente, la section effective de la rondelle qui est soumise à la différence de pression complète est significativement plus petite que la section totale de la face de rondelle, et la force totale ou le moment agissant sur la rondelle Belleville est ainsi réduit de manière significative comparé à celui dans une géométrie telle que la forme de réalisation numéro 1 ou la forme de réalisation numéro 2. De nouveau, afin d'obtenir une pression de décollement similaire, l'épaisseur d'une rondelle par ailleurs similaire doit être réduite comparée à la forme de réalisation numéro 1. La section d'écoulement toujours ouverte pour le passage d'écoulement 83c peut être procurée par un orifice toujours ouvert 86c d'une manière similaire à
celle décrite pour la forme de réalisation numéro 3.
Les crénelages 89c, qui conduisent l'écoulement sous le rebord de support 81c, sont également dimensionnés comme cela a été décrit avec la forme de réalisation
numéro 3.
L'avantage principal de la forme de réalisation numéro 4 par rapport à la forme de réalisation numéro 3 est la section d'écoulement avec soupape sensiblement plus grande, bien que l'amélioration soit simplement d'environ 50%. Forme de réalisation numéro 5 Les formes de réalisation précédentes ont été conçues afin de fonctionner essentiellement juste à une valeur de crête de la différence de pression qui agit sur le dispositif de mise en forme impulsionnelle pendant la période transitoire, ou au pire sur une bande étroite de ces valeurs. Toutefois, ceci n'est pas nécessairement vrai pour tous les types de dispositif de gonflage. Une technologie de dispositif de gonflage intéressante est celle à gaz stocké, pour laquelle aucune combustion n'est impliquée dans la génération ou le chauffage du gaz qui doit remplir le coussin gonflable. Comme cela a été exposé précédemment, dans un dispositif de gonflage à gaz stocké du type envisagé, il est préférable que le gaz stocké soit de l'hélium ou un mélange comportant une fraction substantielle d'hélium, à cause de la plus grande vitesse du son. Pour du gaz stocké, la plage de température large nécessitée de manière typique par des dispositifs de gonflage afin de fonctionner (de - 40 OC à + 90 OC) signifie qu'il y a une variation substantielle de la pression du gaz stocké et donc de la différence de pression sur laquelle doit agir le dispositif de mise en forme impulsionnelle. Ceci signifie que si un mécanisme de mise en forme impulsionnelle tel que décrit dans les quatre premières formes de réalisation était configuré de telle sorte que, dans des conditions froides, il procure une quantité appropriée de mise en forme impulsionnelle, dans des conditions chaudes, la partie de remplissage lent de la période transitoire deviendrait trop longue,
peut être même au-delà de la fin de l'accident.
Inversement, si le mécanisme de mise en forme impulsionnelle était configuré de façon à procurer une mise en forme impulsionnelle appropriée dans des conditions chaudes, il ne réussirait pas à procurer une mise en forme impulsionnelle dans des conditions froides. Par conséquent, un mécanisme à ajustement automatique doit être prévu, et dans les différentes formes de réalisation suivantes, l'ajustement automatique est intégré dans la rondelle déformable au moyen de la technologie de la matière à couche bimétallique. Cette forme de réalisation est représentée sur la figure 7, avec des parties identiques qui sont
numérotées de manière similaire avec l'indice " d ".
D'une manière similaire aux formes de réalisation précédentes, elle comporte un réservoir sous pression globalement cylindrique lOd qui comporte une partie cylindrique 12d, un bouchon d'extrémité semiellipsoide ou hémisphérique 14d éloigné de l'extrémité d'évacuation et un bouchon d'extrémité 16d contenant un orifice qui est disposé de façon à recevoir une paroi pouvant être rompue 20d. Dans un dispositif de gonflage à gaz stocké, la paroi pouvant être rompue 20d telle qu'un disque de rupture est amenée à se rompre sur commande provenant d'un capteur d'accident, ce qui permet à l'écoulement de gaz de commencer de manière soudaine. Ceci nécessite des moyens d'initiation destinés à induire la rupture (24d). Des moyens destinés à induire la rupture sont connus dans l'état de la technique et sont le plus couramment d'une nature pyrotechnique. Ces moyens destinés à induire une rupture peuvent être montés sur le côté extérieur (atmosphérique) de la paroi pouvant être rompue 20d, ou sur le côté intérieur en prévoyant un passage isolé électriquement à travers la barrière de pression afin d'amener le signal électrique vers les moyens d'initiation. Les illustrations montrent ici la matière pyrotechnique 24d montée sur le côté extérieur de la paroi pouvant être rompue 20d. La matière pyrotechnique, grâce à son impulsion de pression élevée très brève et localisée, souffle de manière typique un trou dans le disque de rupture. La matière pyrotechnique peut provoquer cet endommagement dans un unique emplacement, ce qui doit être suivi par un déchirement supplémentaire du disque du fait de la différence de pression. Une matière pyrotechnique peut également être prévue pour provoquer un endommagement autour d'une fraction substantielle de la périphérie extérieure du disque de rupture ce qui doit être suivi par quelque chose qui ressemble à un cisaillement d'une partie du disque par la force due à la différence de pression. Chacune de ces techniques inclut l'utilisation d'explosifs à charge mis en forme. La présente invention prévoit également des dispositifs du type à perforation destinés à rompre la paroi pouvant être rompue 20d. Comme fonction secondaire, la paroi pouvant être rompue 20d fonctionne également comme dispositif de protection passif contre les surpressions comme cela est d'une utilisation courante dans les réservoirs sous pression et les équipements de processus. Cette forme de réalisation correspond à la forme de réalisation numéro 3, dans laquelle la rondelle 80d est montée dans sa position normale et o il y a un écoulement sous les deux bords de la rondelle. Pour une rondelle réalisée dans une matière bimétallique décrite ici, dont la limite élastique et le module d'Young sont tous deux plus faibles que ceux de l'acier à haute résistance utilisé pour des rondelles Belleville du commerce, il est avantageux d'utiliser une géométrie de support de rondelle avec un écoulement sous les deux bords de la rondelle et avec un écoulement qui sort dans un drain, comme dans la forme de réalisation numéro 3 (ou 4), de sorte que moins de surface de rondelle est exposée à la différence de pression complète. Dans cette forme -de réalisation, la rondelle 80d, le rebord de support 81d, la caractéristique de retenue 88d, les sièges 82d et 84d, les passages d'écoulement 83d, 85d et 87d, l'orifice toujours ouvert 86d et les crénelages 89d ont tous la même conception que dans la forme de réalisation numéro 3. Dans cette forme de réalisation, la rondelle déformable 80d est représentée comme étant fabriquée dans une matière à couche bimétallique contenant un côté à faible dilatation 80d' et un côté à forte dilatation 80d''. Cette configuration peut être appelée configuration normale bimétallique à écoulement double. Les structures bimétalliques se composent de deux alliages métalliques ayant des coefficients de dilatation thermique différents, liés métallurgiquement l'un à l'autre. Il résulte du changement de température que la matière génère à l'intérieur d'elle même un moment de flexion, qui a pour résultat une flexion ou une force ou bien les deux, en fonction des conditions de contrainte. Les structures bimétalliques sont largement utilisées dans les thermomètres, les thermostats et les dispositifs de protection contre la surchauffe. La rondelle peut être fabriquée dans la combinaison bimétallique désignée TM1 par l'American Society for Testing and Materials. Dans cette combinaison bimétallique, la matière à forte dilatation a comme composition 22% de nickel, 3% de chrome, le reste étant du fer. La matière à faible dilatation, parfois appelée Invar, a comme composition 36% de nickel, le reste étant du fer. La matière peut être obtenue dans les dimensions requises et de préfrence4 obtenue dans les dimensions requises et de préférence dans une condition dure (travaillée à froid) auprès de Polymetallurgical Corporation, North Attleboro MA. La caractéristique de réponse d'une combinaison bimétallique à la température est décrite par une quantité appelée la "Flexivité" (aptitude à la flexion), dont la valeur pour cette combinaison bimétallique est 140.10 7/F dans la plage de température intéressante ici. Les dimensions de rondelle peuvent être les mêmes que dans les formes de réalisation précédentes. Selon les formules données dans la littérature des structures bimétallique, un disque annulaire plat fabriqué avec une structure bimétallique fléchit en fonction de la température selon. flexion = 0,106 * Flexivité * delta T * (D2 - d2)/t,: o D est le diamètre extérieur, d est le diamètre intérieur, et t est l'épaisseur, avec toutes ces dimensions et la flexion mesurées en pouce (un pouce = 2,54 cm); delta T est l'excursion de température en
Fahrenheit; et Flexivité est en unité de 1/Fahrenheit.
Le déplacement est utilisé afin d'ajuster la position initiale de la rondelle, et plus spécialement l'espace entre les sièges et les surfaces de soupape, en fonction de la température initiale de la rondelle avant le gonflage. Lorsque la température initiale est élevée, (et que la pression de gaz stocké est également élevée), l'espace entre la rondelle 80d et les sièges 82d et 84d doit être relativement plus grand, et lorsque la température initiale est froide (et la pression de gaz stocké est faible), l'espace doit être relativement plus petit. Pour que ceci se produise, l'orientation bimétallique correcte consiste à avoir le côté à faible dilatation 80d' de la rondelle bimétallique face aux sièges de soupape 82d et 84d et le côté à forte dilatation 80d'' de la rondelle
bimétallique dirigé à l'opposé des sièges 82d et 84d.
:- t Cette forme de réalisation et les nombreuses formes de réalisation suivantes supposent que la rondelle Belleville bimétallique détermine sa position sur la base de la température initiale du dispositif de gonflage avant l'actionnement, et le comportement de-la rondelle pendant la période transitoire est déterminé par ce réglage. En d'autres termes, cela suppose implicitement que la rondelle ne change pas de température pendant la période transitoire. Un peu moins précisément, le fonctionnement d'une rondelle sensible à la température ou d'un autre dispositif de mise en forme impulsionnelle peut probablement être compris en pensant que la rondelle ne change pas de température d'une valeur significative quelconque pendant la partie de la période transitoire o le comportement de la rondelle est le plus important. Le moment le plus important dufonctionnement de la rondelle est tout au début de l'évacuation, de sorte qu'il y a relativement moins de chance pour que la rondelle change de température pendant cette partie de la période transitoire du fait qu'au début, la température du gaz qui sort est relativement proche de la température initiale du gaz stocké, avec un refroidissement significatif du gaz par décompression apparaissant uniquement pendant la dernière partie de la période transitoire. De même, au début de l'évacuation lorsque le comportement de la rondelle est le plus important, il y a encore moins de temps pour qu'un transfert de chaleur se produise. Enfin, mOue s'il y a un peu de changement de température de rondelle pendant la première partie importante de la période transitoire, les valeurs de ce changement de température sont probablement relativement stables dans
tous les cas quelque soit la température initiale.
Si un déplacement moins sensible à la température est souhaité, comme peut-être pour une autre technologie de dispositif de gonflage avec une dépendance différente à la température, le mouvement bimétallique peut facilement être diminué en utilisant des combinaisons d'alliages moins actifs thermiquement ou en modifiant le rapport d'épaisseur des couches au- delà d'approximativement 50%-50% habituellement utilisé
jusqu'à un rapport plus déséquilibré.
Forme de réalisation numéro 6 Cette forme de réalisation correspond à la forme de réalisation numéro 4, à nouveau avec comme changement que la rondelle est une rondelle bimétallique afin de procurer un ajustement de la position initiale de la rondelle en fonction de la température. Ceci est représenté sur la figure 8, o des parties identiques sont numérotées de manière similaire avec l'indice " e ". Toutes les parties sont identiques à celle de la forme de réalisation numéro 4, excepté que la rondelle 80e est modifiée en ayant comme caractéristique additionnelle deux couches séparées, un côté à faible dilatation 80e' et un côté à forte dilatation 80e''. Cette configuration peut être appelée configuration inversée bimétallique à écoulement double. Dans cette forme de réalisation, pour qu'un ajustement automatique se produise dans la bonne direction, c'est-à- dire un espace plus grand pour une température initiale élevée et un espace plus petit pour une température initiale froide, l'orientation bimétallique correcte consiste à avoir le côté à forte dilatation 80e" de la rondelle bimétallique face aux
sièges de soupape 82e et 84e.
Forme de réalisation numéro 7 Cette forme de réalisation correspond à la forme de réalisation numéro 1, avec comme changement que la rondelle est une rondelle bimétallique afin de procurer un ajustement de la position initiale de rondelle en fonction de la température. Ceci est représenté sur la figure 9, avec des parties identiques qui sont numérotées de manière similaire avec un indice " f ". Toutes les parties sont identiques à celles de la forme de réalisation numéro 1 excepté que la rondelle 80f est modifiée en ayant coNme caractéristique additionnelle deux couches séparées, un côté à faible dilatation 80f' et un côté à forte dilatation 80f''. Cette configuration peut être appelée configuration inversée bimétallique à écoulement unique. Dans cette forme de réalisation, pour qu'un ajustement automatique se produise dans la bonne direction, c'est-à-dire un espace plus grand pour la température initiale élevée et un espace plus petit pour une température initiale froide, l'orientation bimétallique correcte consiste à avoir le côté à forte dilatation 80f'' de la rondelle bimétallique face aux sièges de soupape 82f et 84f. Du fait qu'une rondelle bimétallique de dimensions identiques n'est aussi rigide ou aussi résistante que la rondelle en acier à haute résistance utilisée dans la forme de réalisation numéro 1, cette forme de réalisation utilise probablement des réglages de paramètre sensiblement différents tels qu'une pression de stockage plus faible. Forme de réalisation numéro 8 Cette forme de réalisation correspond à la forme de réalisation numéro 2, avec comme changement que la rondelle est une rondelle bimétallique afin de procurer un ajustement de la position initiale de
rondelle en fonction de la température.
Ceci est représenté sur la figure 10, avec des parties identiques qui sont numérotées de manière similaire avec un indice " g ". Toutes les parties sont identiques à celles de la forme de réalisation numéro 2, excepté que la rondelle 80g est modifiée en ayant comme caractéristique additionnelle deux couches séparées, un côté à faible dilatation 80g' et un côté à forte dilatation 80g''. Cette configuration peut être appelée configuration normale bimétallique à écoulement unique. Dans cette forme de réalisation, pour qu'un ajustement automatique se produise dans la bonne direction, c'est-à-dire un espace plus grand pour une température initiale élevée et un espace plus petit pour une température initiale froide, l'orientation bimétallique correcte consiste à avoir le côté à faible dilatation 80g' de la rondelle bimétallique face aux sièges de soupape 82g et 84g. Du fait qu'une rondelle bimétallique de dimensions identiques n'est pas aussi rigide ou aussi résistante que la rondelle en acier & haute résistance utilisée dans la forme de réalisation numéro 2, cette forme de réalisation utilise probablement des réglages de paramètre légèrement différents tels qu'une pression de stockage plus faible. Toutes les formes de réalisation présentées jusqu'à présent ont utilisé des surfaces de soupape qui sont circulaires, de telle sorte que la section de soupape disponible est donnée par le produit de l'espace et de la circonférence circulaire. Comme cela a été mentionné, dans le domaine des coussins gonflables, c'est fréquemment un enjeu que d'avoir une évacuation suffisamment rapide du dispositif de gonflage, et il peut ainsi être souhaitable de prévoir encore plus de section avec soupape que ce qui est disponible avec les formes de réalisation à sièges circulaires. Une manière d'agrandir la section de soupape (étant données des limitations possibles des dimensions de rondelle et de dispositif de gonflage globales et des limitations possibles sur les dimensions de l'espace) consiste à agrandir la circonférence effective du siège de soupape. Ceci peut
être fait en rendant le siège de soupape sinueux.
En pareil cas, avec des suppositions pratiques pour des dimensions minimum liées aux canaux, il est possible que le périmètre total du siège soit deux fois plus grand et même plus que le périmètre du siège circulaire simple de la forme de réalisation numéro 1 et que la section d'écoulement avec soupape soit également plus grande que la section avec soupape pour un siège circulaire simple comme dans la forme de
réalisation numéro 1.
Il est également nécessaire pour que le siège sinueux fonctionne que toutes les sections d'écoulement locales qui conduisent vers et à l'écart de la section d'écoulement minimum au niveau du siège de soupape soient plus grandes que la section d'écoulement minimum
au niveau du siège de soupape.
Il est à noter que ce contour du siège peut être utilisé avec pratiquement n'importe quelle géométrie de support de rondelle ou orientation de rondelle, pas simplement cet exemple de la forme de réalisation numéro 1. Cette technique peut être utilisée avec une rondelle à matière unique afin de fonctionner essentiellement avec une valeur unique de différence de pression, ou avec une rondelle bimétallique de façon à s'ajuster d'elle-même aux variations de pression dues à des variations de
température ambiante.
Dans toutes ces formes de réalisation, les sièges de soupape sont refermés sur eux-mêmes en faisant une boucle continue, de sorte qu'il y a un seul drain, c'est-à-dire qu'en aval du siège de soupape, il y a un seul passage d'écoulement pouvant être distingué, dans lequel tout l'écoulement est contigu,
sans être séparé par des limites physiques quelconques.
Il est également possible d'avoir plusieurs drains individuels. Cette technique peut être utilisée avec une rondelle à matière unique afin de fonctionner avec essentiellement une valeur unique de différence de pression, ou avec une rondelle bimétallique de façon à s'ajuster d'ellemême aux variations de pression dues à
des variations de température ambiante.
Forme de réalisation numéro 9 De plus, dans les formes de réalisation qui procurent un ajustement automatique en fonction de la température, toutes utilisent une structure bimétallique pour la rondelle. Cette forme de réalisation numéro 9 réalise l'ajustement automatique suivant une autre manière. En général, ce qui doit être réellement ajusté en fonction de la température initiale est l'espace entre la rondelle et le siège, de sorte que la force ou la différence de pression nécessaire pour obtenir un contact entre le siège et la rondelle est maintenue dans la relation souhaitée avec la pression existant à l'intérieur du réservoir de stockage de gaz. C'est relativement sans importance si la hauteur de la rondelle ou la position du siège est ce qui est ajusté, tant que l'espace entre eux est approprié. La rondelle est ici une rondelle standard dont la hauteur reste constante par rapport à la température, et dans cette forme de réalisation, il y a un réglage de la position du siège contre lequel porte la rondelle. La position du siège est ajustée au moyen d'une dilatation thermique directe. Ceci est représenté sur la figure 11, avec des parties identiques qui sont
numérotées de façon similaire avec un indice "h ".
Ceci est représenté d'une façon correspondant à la
forme de réalisation numéro 1.
D'une manière similaire à la forme de réalisation numéro 1, cette forme de réalisation comprend une rondelle 80h qui est supportée sur son bord intérieur par un rebord de support 81h, avec son bord extérieur qui est libre de se déplacer. La rondelle 80h est retenue par une caractéristique de retenue 88h. Un passage d'écoulement toujours ouvert 83h et un passage d'écoulement à section variable 85h sont prévus. Le passage d'écoulement toujours ouvert 83h est représenté ici comme ayant sa section d'écoulement minimum prévue au moyen d'un orifice séparé 86h qui par souci pratique est représenté près de l'axe du dispositif de gonflage globalement cylindrique et sortant donc radialement. La section d'écoulement minimum dans le passage d'écoulement 85h est définie par l'espace entre le bord extérieur de la rondelle 80h et le siège 82h. La surface du siège 82h est une surface de l'entité qui peut être appelée la
bague de siège à dilatation thermique 150.
Afin d'obtenir un mouvement thermique substantielle grâce à une dilatation thermique directe, il est nécessaire d'utiliser une matière avec un coefficient de dilatation thermique aussi grand que possible. Il est en réal.té plus approprié de parler de dilatation thermique différentielle car, alors que la partie intéressante (réalisée dans une matière avec un coefficient de dilatation thermique relativement élevé) subit une dilatation thermique souhaitée, toutes les parties liées ont également une certaine dilatation thermique intrinsèque. Les parties liées sont toutes réalisées dans un métal et ceci rend souhaitable le fait que l'ajustement de la position de siège soit fait au moyen d'une matière plastique qui se déplace par rapport à un métal. Certaines matières plastiques ont des coefficients de dilatation thermique significativement plus grands que ceux des métaux courants, et plus spécialement, une bonne matière plastique candidate est le polytétrafluoroéthylène (Téflon), qui a l'un des coefficients de dilatation thermique les plus grands. Afin d'obtenir le mouvement thermique souhaité directement grâce à la dilatation thermique, il est également nécessaire de prévoir une valeur appropriée de dimension ou longueur de base de la matière qui peut se dilater, du fait que le déplacement thermique est proportionnel à la fois au coefficient de dilatation thermique et à la longueur de base. Il y a deux possibilités principales pour la direction de la distance de base, axiale et radiale. Il est à noter que la conversion d'un mouvement radial en effet axial implique un angle, plus spécialement que la surface du siège soit inclinée. Il est à noter que l'angle est dans la plage de 45 . Plus spécialement, il s'agit d'un angle de surface de siège tel que, avec une rondelle dont le bord interne est supporté et dont le bord externe est mobile et dont le bord externe se déplace à l'écart du réservoir sous pression sous l'action d'une différence de pression, et o, pour des conditions chaudes, on a besoin d'un espace plus grand entre le bord extérieur de rondelle et la surface de siège, (et un espace plus petit dans des conditions froides), et o le siège se déplace radialement vers X l'extérieur avec une augmentation de la température, la surface de siège cherche à être dans un emplacement radialement plus petit plus loin de l'extrémité du réservoir sous pression et une distance radialement plus grande plus près de l'extrémité de réservoir sous pression. L'orientation est telle que représentée sur la figure 11. Il est à noter que l'angle du siège procure une certaine flexibilité de conception en terme de valeur d'ajustement axial du point de contact quii résulte d'une valeur donnée de croissance thermique radiale. Il est également à noter que l'effet de soupape se produit entre l'un des bords extérieurs de
la rondelle et la surface de siège globalement conique.
Ceci est à l'opposé des formes de réalisation précédentes o l'effet de soupape se produit généralement contre une surface, plutôt qu'un bord, de
la rondelle.
Comme cela est représenté sur la figure 11, la bague de siège à dilatation thermique 150, qui est réalisée dans une matière à forte dilatation thermique telle que du polytétrafluoroéthylène, est essentiellement une bague avec une section relativement détaillée. Premièrement, il peut s'agir d'une bague avec une zone centrale vide, comme cela est représenté sur la figure 11, plutôt qu'un disque dont le centre est au moins partiellement rempli. La mécanique des solides nous enseigne que le changement de rayon dû à la dilatation thermique est le même pour un disque et une bague, en supposant bien sûr que les deux objets ont le même diamètre extérieur et des propriétés de
matière et une excursion de température identiques.
Ceci signifie qu'l est possible pour le centre de la bague de siège à dilatation thermique d'être vide. Ceci est utile car une bonne partie de cet espace doit être utilisée comme section vide pour les passages d'écoulement et pour d'autres caractéristiques de conception pour le support de la rondelle. La bague de siège à dilatation thermique 150 comprend une surface de siège 82h, qui est disposée avec un angle par rapport aux autres surfaces de la bague de siège à dilatation thermique. Elle comprend également une surface cylindrique extérieure 152 dans laquelle peut
être découpée une gorge 153 pour un joint torique 154.
La surface inférieure plate 151 de la bague de siège à dilatation thermiaue 150 repose sur une surface plate
correspondante de la structure de pont 90h.
Le joint torique 154 qui entoure la bague de siège à dilatation thermique 150 est du type de ceux utilisés comme joints dans de nombreuses applications fluidiques. Un joint torique, qui est habituellement réalisé dans une matière polymère, est essentiellement un tore dont le petit diamètre est habituellement bien plus petit que son grand diamètre. Lorsqu'il est utilisé pour l'étanchéité, un joint torique est habituellement contenu dans une gorge qui est fermée par une surface correspondante, et il est pincé de telle sorte que sa section transversale devient non circulaire. Le pincement initial aide à maintenir l'étanchéité. Dans cette situation, le joint toriqgue remplit la fonction d'un joint de sorte que seuls les passages d'écoulement prévus 83h et 85h sont
disponibles pour le gaz de sortie.
Cette bague de siège à dilatation thermique doit être maintenue centrée lorsqu'elle se dilate et se contracte thermiquement, de sorte que son axe coïncide essentiellement avec l'axe de la rondelle. En général, ceci peut être fait grâce à n'importe quel type de dispositif à ressort qui est disposé suivant une symétrie axiale. Le centrage ou le positionnement de la bague dans son plan est représenté comme étant fait par l'extérieur de la bague, avec le centre de la bague qui est totalement ouvert. Dans la conception représentée ici, le joint torique qui a été introduit à des fins d'étanchéité remplit également la fonction de! dispositif de centrage. Le joint torique a simplement plus de pincement (compression) pour des températures plus élevées et moins pour les températures basses. Le joint torique de cette géométrie a toujours une symétrie complète par rapport à la géométrie cylindrique, de sorte qu'il doit maintenir la bague de -y siège à dilatation thermique alignée avec l'axe -4 cylindrique principal. Dans le même temps, la force qu'il exerce sur la bague de siège à dilatation thermique doit être relativement faible, et les contraintes résultantes doivent être relativement modestes, de sorte qu'il n'y a pas de risque de fluage à long terme de la matière plastique (telle que le polytétrafluoroéthylène). Une considération significative dans la conception d'une bague de siège à dilatation thermique est la charge qui agit dessus pendant la période transitoire d'évacuation, du fait que la matière plastique dans laquelle elle est supposée être réalisée, par exemple le polytétrafluoroéthylène, n'est
généralement pas aussi résistante que les métaux.
Ainsi, une certaine considération doit être portée aux forces de réaction et d'équilibrage qui peuvent agir sur la bague de siège à dilatation thermique. Il y a à la fois des forces de fluide axiales et radiales à considérer. En termes de forces de fluide axiales, la bague de siège à dilatation thermique a de préférence sa surface inférieure plate 151 qui repose sur une autre surface plate qui procure un support afin de réagir aux forces axiales. Du fait que la section d'écoulement relativement faible entre le bord de rondelle et la bague de siège à dilatation thermique est la chute de pression la plus importante dans le dispositif de gonflage, les surfaces supérieures de la bague de siège à dilatation thermique 150 ont une pression importante qui agit dessus et la surface inférieure (o elle repose sur la surface plate) est une zone de pression bien plus faible. Il est ainsi créé des forces sensiblement axiales mais elles subissent toutes une réaction directe sur une bonne surface de support. La force axiale nette sur la bague de sièae à dilatation thermique qui résulte de cette différence de pression est potentiellement utile dans la mesure ou elle peut créer une force de friction qui résiste au déplacement dans la direction radiale dû à des forces déséquilibrées dans la direction radiale ou dû à une force exercée par le bord mobile de la
rondelle lorsqu'elle touche la surface de siège.
Une force possible dans la direction radiale apparaît du fait que la partie de la surface inclinée de la bague de siège à dilatation thermique qui est en aval de la section minimum formée par le bord extérieur de la rondelle 80h et proche du siège est exposée à une relativement basse pression. D'autre part, en fonction de l'emplacement axial du joint torique, une partie de la surface cylindrique extérieure de la bague de siège à dilatation thermique, telle que sa surface supérieure, peut être exposée à la pression en amont relativement importante. La clé de l'équilibrage de ces forces se trouve dans le positionnement axial de la gorge de joint torique sur la circonférence extérieure de la bague de siège à dilatation thermique, et par chance, le positionnement axial présente un grand degré de liberté de conception. Ceci est encore une autre fonction importante du joint torique. Si la gorge de joint torique est positionnée de manière appropriée, il est possible d'équilibrer les forces radiales assez précisément, avec pour résultat une force vers l'intérieur ou vers l'extérieur (radiale) nette réduite du fait des différences de pression de fluide. Pour parler de manière pratique, ceci signifie que l'emplacement axial o le joint torique forme l'étanchéité et crée une limite entre les zones de haute et basse pression est approximativement le mmee que l'emplacement axial de l'endroit o le bord de rondelle touche la bague de siège à dilatation
thermique si elle est enfoncée suffisamment dure.
Forme de réalisation numéro 10.
Toutes les formes de réalisation précédentes ont utilisé la rondelle Belleville afin de remplir & la
fois la fonction de ressort et la fonction de soupape.
Ceci présente des avantages significatifs pour la réduction du nombre de pièces et pour la simplicité de conception. Toutefois, il est également possible de séparer ces deux fonctions, de façon à avoir le ressort sous forme d'une pièce séparée et avoir une autre pièce séparée, ressemblant éventuellement à un piston, qui réalise l'effet de soupape au moyen d'un mouvement coulissant qui couvre ou découvre des fentes. Ceci est représenté sur la figure 12, avec des parties identiques qui sont numérotées de manière similaire avec un indice" i" Comme les formes de réalisation i à 4, cette forme de réalisation est conçue pour fonctionner avec une unique valeur de différence de
pression de crête.
Cette forme de réalisation peut comprendre un réservoir sous pression 10' comportant une partie cylindrique 12i, un dôme d'extrémité fermé 14i et un dôme d'extrémité 16i qui comporte une paroi pouvant être rompue 20i, et une jupe 18i. Elle peut comprendre en outre des moyens combustibles 26i, un dispositif de mise à feu 29i, un orifice de remplissage et d'étanchéité 60i, un capteur ou élément de contrôle de pression 62i et un dispositif de capture de fragment 64i. A l'intérieur de la jupe 18i se trouve un cylindre 172 qui est en ajustement intime avec un piston 170, disposé de telle sorte que des forces de fluide agissent sur le piston 170 lorsque la paroi pouvant être rompue 20i est rompue. Un ressort 174 réagit aux forces provenant du piston 170 et transmet ces forces au bouchon d'extrémité ou à la structure de pont 90i qui transmet alors ces forces à la jupe 18i. Des fentes 171 sont disposées dans le piston 170, et des fentes 173 sont disposées dans le cylindre 172, dans des emplacements souhaités de façon à procurer un effet de soupape en fonction de la position relative du piston et du cylindre. Le piston 170 comporte de préférence une partie creuse proche des fentes 171 afin de procurer un accès pour le gaz. Les formes de réalisation précédentes prévoyaient un passage Iu d'écoulement toujours ouvert 83i et un passage d'écoulement à soupape 85i. Le passage d'écoulement toujours ouvert 83i peut être prévu à travers un ou des trous toujours ouverts 86i. Un dispositif de butée ou d'arrêt 175 peut également être prévu de telle sorte que quand le piston 170 fléchit vers une certaine position, il touche et porte contre le dispositif de butée ou d'arrêt et ne se déplace pas davantage. La structure de pont 90i peut comporter un trou de fuite 191 ou un ou des trous similaires de telle sorte qu'une augmentation de pression n'est pas créée entre la structure de pont 90i et la surface en regard du piston lorsque le piston 170 change de position, ou du fait d'une fuite possible de gaz à travers l'espace
:5 entre le piston 170 et le cylindre 172.
Dans cette forme de réalisation, le ressort 174 qui procure la force de réaction pour le piston
mobile peut être un type général quelconque de ressort.
Il peut s'agir d'une rondelle Belleville telle qu'utilisée dans les formes de réalisation précédentes, mais il peut aussi s'agir d'un ressort hélicoïdal, d'un ressort à lame ou de n'importe quel autre type de ressort. Il peut également s'agir de combinaisons de rondelles Belleville en série ou en parallèle ou les deux. Des possibilités telles que celles-ci peuvent procurer une distance de déplacement plus grande, ce qui aide à l'obtention d'une section de soupape suffisante et une évacuation de dispositif de gonflage suffisamment rapide. Cette conception permet également l'obtention de valeurs plus arbitraires de section de soupape du fait que de multiples rangées de fentes peuvent être prévues. Il n'y a pas de limite fondamentale quelconque sur la section de soupape provenant d'une considération quelconque liée & la circonférence de la rondelle. Si le ressort est constitué par une ou plusieurs rondelles Belleville, la conception peut être prévue de telle sorte que la ou les rondelles Belleville ont une relation force-flexion non linéaire, si ceci aide à l'obtention des caractéristiques de mise en forme impulsionnelle souhaitées. L'autre caractéristique utile pour cette conception est qu'elle procure davantage d'opportunités de spécifier la relation entre section d'écoulement ouverte et position de la partie mobile. Différentes possibilités pour des géométries de fente et des variations de section associées sont représentées sur la figure 13. La variation de la section d'écoulement apparaît lorsque les bords des fentes 171 dans le piston 170 couvrent ou découvrent des bords des fentes 173 dans le cylindre 172. Si toutes les fentes étaient de section transversale rectangulaire et commençaient à, s'ouvrir simultanément, la relation entre section d'écoulement et position serait à nouveau une relation linéaire simple. Toutefois, la largeur des fentes (leur étendue dimensionnelle dans la dimension
circonférentielle, perpendiculaire à la direction de -
déplacement de la partie mobile) ne doit pas être constante. On peut supposer pour la facilité de la discussion que les fentes 171 dans le piston sont de section transversale constante et les fentes 173 dans le cylindre sont d'une forme plus compliquée. Les fentes 173 dans le cylindre sont illustrées comme étant des segments de rectangle reliés l'un à l'autre, la! périphérie pouvant bien sûr également avoir un contour général quelconque. Grâce à ces moyens, il est possible que les fentes 173 aient une étendue circonférentielle lorsque la partie mobile est seulement légèrement déviée, et une autre étendue circonférentielle différente lorsque la partie mobile est davantage
déviée. Par exemple, la mise en forme des fentes est.
telle que, pour de faibles déviations, la pleine largeur de fente est disponible, et pour des déviations plus grandes, seule une partie de la largeur de fente
est disponible. L'inverse peut également être fait.
Chacune de ces possibilités produit une relation entre section d'écoulement ouverte et déplacement qui
s'éloigne d'une relation linéaire simple.
Il est également possible d'utiliser plusieurs rangées de fentes rectangulaires simples, avec les fentes qui ne commencent pas toutes à être découvertes ou recouvertes simultanément. Les rangées de fente peuvent être positionnées et dimensionnées de telle sorte que, pour des petites déviations, toutes les fentes peuvent être ouvertes, et pour des déviations plus grandes, une ou certaines des fentes sont déjà fermées alors que l'autre ou les autres '! restent ouvertes. Une relation bilinéaire avec une inflexion dans la direction opposée peut être obtenuede manière similaire si de multiples fentes d'une section transversale rectangulaire simple sont positionnées et dimensionnées de telle sorte que, initialement, toutes les fentes sont ouvertes, et pour de petites déviations, seules certaines des fentes ont leur section modifiée par le bord mobile du piston, alors que pour des déviations plus grandes, toutes les
fentes sont affectées par le déplacement du piston.
Il est possible que, en adaptant des relations de la section d'écoulement en fonction de la position plus compliquées que celles créées ici, on puisse créer une rupture plus nette entre les parties de remplissage lent et de remplissage rapide de la période transitoire. Il est également possible que ces orifices soient adaptés de façon à réduire l'afflux initial de gaz trouvé dans les quelques premières millisecondes de la période transitoire avec les formes de réalisation précédentes. D'autres bénéfices peuvent également apparaître en ayant davantage d'options de conception dans la relation de la section d'écoulement
en fonction de la position.
Forme de réalisation numéro 11 Cette forme de réalisation est la même que la î forme de réalisation numéro 10, mais avec l'utilisation : d'une structure bimétallique afin de la rendre à ajustement automatique en fonction de la température initiale. Ceci est représenté sur la figure 14 avec des parties identiques qui sont numérotées de manière similaire avec un indice" j ". Du fait que cette forme de réalisation est susceptible d'être utilisée avec du gaz stocké, un dispositif d'allumage 24j destiné à induire une rupture de la paroi pouvant être rompue 20j est représenté. L'utilisation d'une structure bimétallique est possible avec des dispositifs à ressort tels que des rondelles Belleville et des ressorts à lame, de sorte que le dispositif est: illustré avec une rondelle Belleville 80j contenant un
côté à faible dilatation 80j' et un côté à forte..
dilatation 80j''. La rondelle 80j peut être montée en position normale ou inversée et, comme cela a été mentionné dans la forme de réalisation précédente, plus d'une de ces rondelles peut être utilisée. Le dispositif bimétallique doit agir de telle sorte que, pour des températures initiales chaudes, la force nécessaire pour pousser la partie mobile (piston) vers le point o elle appuie contre la butée 175 est relativement plus grande, et pour des températures! initiales froides, la force nécessaire pour pousser la " partie mobile (piston) vers le point o elle s'affaisse est relativement faible. Afin de réaliser cela, l'orientation correcte des couches bimétalliques consiste à avoir le côté à faible dilatation 80j' sur
le côté concave de rondelle et le côté à forte -
dilatation 80j'' sur le côté convexe. Ainsi, pour des conditions initiales chaudes, la position initiale du piston 170 est plus proche du réservoir sous pression
et il doit davantage se déplacer avant de talonner que dans le cas des conditions initiales froides.
Bien que différents modes de réalisation de l'invention ont été divulgués et décrits en détails ici, il est entendu que cette invention n'y est pas limitée.

Claims (60)

REVENDICATIONS
1. Ensemble de dispositif de gonflage de coussin gonflable de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: un réservoir (10) pouvant contenir une source de gaz sous pression afin de gonfler un coussin gonflable, ledit réservoir ayant une sortie obturée et des moyens destinés à ouvrir ladite sortie obturée en réponse à la détection d'un accident de véhicule, des moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, disposés entre ladite source dudit gaz et ledit coussin gonflable, ayant une section d'écoulement ouverte variable et à travers lesquels doit s'écouler ledit gaz entrant dans ledit coussin gonflable, afin de modifier le débit dudit gaz qui s'écoule à travers lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle en commandant la section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle en fonction de la force exercée sur lesdits moyens de soupape de mise en forme J impulsionnelle par ledit gaz qui s'écoule à travers lesdits moyens de mise en forme impulsionnelle, ladite
force étant liée à la différence instantanée entre la -
pression dudit gaz dans ladite source et la pression
dans ledit coussin gonflable.
i{
2. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de i soupape de mise en forme impulsionnelle sont construits et disposés de telle sorte que le comportement de la
section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape.
de mise en forme impulsionnelle est tel que ladite section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle diminue globalement avec des valeurs croissantes de ladite force exercée sur ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, mais reste toujours au moins aussi grande qu'une section d'écoulement toujours ouverte minimum indépendamment de l'importance atteinte
par ladite charge.
3. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant le moment o ladite sortie obturée est amenée à s'ouvrir en réponse à ladite détection d'un accident de véhicule, lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle sont dans une position telle que ladite section d'écoulement ouverte est totalement ouverte; en ce que, lors de l'ouverture de ladite sortie obturée et l'établissement d'une différence de pression prédéterminée au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ladite section d'écoulement ouverte diminue de sorte que le débit de gaz est réduit; en ce que, en atteignant une différence de pression prédéterminée plus faible au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle augmentent ladite section d'écoulement ouverte de sorte que ledit débit de gaz est accru; et en ce que, pour le reste de la période transitoire qui suit, ladite section d'écoulement ouverte continue à
augmenter ou bien reste totalement ouverte.
4. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle comportent un orifice toujours ouvert dont la section est constante et également un orifice variable dont la section diminue globalement avec l'augmentation de la différence de pression au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle et peut diminuer jusqu'à zéro pour des valeurs suffisamment grandes de différence de pression au niveau desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ledit orifice toujours ouvert et ledit orifice variable étant mécaniquement et fluidiquement parallèles l'un
avec l'autre.
5. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite section d'écoulement ouverte desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle est modifiée en fonction de ladite charge exercée sur ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle par
un élément du type ressort.
6. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément du type ressort est une rondelle ayant une circonférence intérieure et une circonférence extérieure, et disposée de telle sorte que ladite force est exercée sur ladite rondelle dans une direction qui coïncide globalement
avec l'axe cylindrique principal de ladite rondelle.
7. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rondelle est une rondelle qui a été déformée de telle sorte que, en l'absence de toute force externe, ladite circonférence interne de ladite rondelle et ladite circonférence externe de ladite rondelle sont déplacées hors d'une coplanéité d'une distance de déplacement qui est une faible fraction du diamètre extérieur de ladite rondelle, ladite rondelle déformée étant une rondelle Belleville.
8. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite rondelle Belleville est disposée de telle sorte que la direction de ladite force exercée par ladite différence de pression de fluide est telle que ladite force tend à réduire ladite distance de déplacement de ladite
rondelle Belleville.
9. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens de siège, avec un bord ou une surface de ladite rondelle dirigé vers lesdits moyens de siège, définissent ensemble l'espace minimum qui définit un orifice
variable.
10. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite circonférence interne de ladite rondelle repose sur un support qui assure qu'il n'y a pratiquement aucun écoulement dudit gaz sous ladite circonférence interne, et ladite circonférence externe de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par ledit espace minimum qui est défini par ledit siège et ledit bord ou ladite
surface de ladite rondelle en regard dudit siège.
11. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite circonférence externe de iaaite rondelle repose sur un support qui assure qu'il n'y a pratiquement aucun écoulement dudit gaz sous ladite circonférence externe fixe, et ladite circonférence interne de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par ledit espace minimum qui est défini par ledit siège et ledit bord ou ladite surface de ladite rondelle en regard
dudit siège.
12. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert
comprend des crénelages dans ledit siège.
13. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert comporte un trou ou des trous ailleurs dans la barrière de fluide qui sépare d'une manière générale la zone amont en amont dudit orifice variable de la zone aval
en aval dudit orifice variable.
14. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite circonférence externe de ladite rondelle repose sur un support qui est disposé de façon à permettre au gaz de s'écouler dessous au moins de manière intermittente, et ladite circonférence interne de ladite rondelle est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au- delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par la somme d'un premier espace minimum qui est défini par un premier siège et un premier bord de ladite rondelle disposée en regard dudit premier siège, et d'un deuxième espace minimum qui est défini par un deuxième siège et un deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège, ledit premier siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence interne de ladite rondelle et ledit deuxième siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence externe de ladite rondelle, ledit premier siège et ledit deuxième siège définissant ensemble un drain qui conduit la totalité dudit gaz vers ledit coussin gonflable.
15. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite circonférence interne de ladite rondelle repose sur un support et est disposé de façon à permettre au gaz de s'écouler dessous au moins de manière intermittente, et ladite circonférence externe de ladite rondelle Belleville est libre de se déplacer et est disposée de telle sorte que ledit gaz peut s'écouler au-delà de celle-ci, ledit orifice variable étant défini par la somme d'un premier espace minimum qui est défini par un premier siège et un premier bord de ladite rondelle disposée en regard dudit premier siège, et d'un deuxième espace minimum qui est défini par un deuxième siège et un deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège, ledit premier siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence interne de ladite rondelle et ledit deuxième siège fonctionnant comme soupape avec l'écoulement qui s'écoule au-delà de ladite circonférence externe de ladite rondelle, ledit premier siège et ledit deuxième siège définissant ensemble un drain qui conduit la totalité dudit gaz
vers ledit coussin gonflable.
16. Ensemble ae dispositif de gonflage selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert comprend des crénelages dans au moins l'un desdits premier siège et
deuxième siège.
17. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en ce que ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert comporte au moins un trou ailleurs dans la barrière de fluide qui sépare d'une manière générale la zone amont en amont dudit orifice variable de la zone aval en aval
dudit orifice variable.
18. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en ce que ladite caractéristique d'orifice toujours ouvert comporte un espace toujours ouvert entre ledit premier siège et ledit premier bord de ladite rondelle disposée en regard dudit premier siège qui existe lorsque ladite rondelle touche ledit deuxième siège, ou un espace toujours ouvert entre ledit deuxième siège et ledit deuxième bord de ladite rondelle disposée en regard dudit deuxième siège qui existe lorsque ladite rondelle
touche ledit premier siège.
19. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit siège a une configuration prédéterminée de façon à procurer un périmètre accru, des zones renfoncées étant prévues de telle sorte que la section d'écoulement minimum est définie par l'espace entre ledit siège et ladite surface de ladite rondelle disposée en regard dudit siège, avec toutes les sections d'écoulement locales qui conduisent vers et à l'écart de ladite section d'écoulement minimum qui sont plus grandes que ladite
section d'écoulement minimum.
20. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs sièges définissant chacun une boucle fermée, l'intérieur de chacune desdites boucles fermées étant ouvert de façon à définir un drain, tous lesdits drains étant mécaniquement et fluidiquement parallèles l'un & l'autre, des zones renfoncées étant prévues si nécessaire de telle sorte que la section d'écoulement minimum est définie par l'espace entre ledit siège et ladite surface de ladite rondelle en regard dudit siège, avec toutes les sections d'écoulement locales qui conduisent vers et à l'écart de ladite section d'écoulement minimum qui sont plus grandes que ladite
section d'écoulement minimum.
21. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite rondelle
comprend de l'acier à haute résistance.
22. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite rondelle Belleville est utilisée ulns une plage de paramètre dans laquelle la courbe force-flexion de ladite
rondelle Belleville est non linéaire.
23. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de gaz est un mélange combustible de gaz, ledit mélange combustible étant allumé avec un signal indiquant un accident de véhicule, et la pression générée par ladite Combustion amenant lesdits moyens de sortie obturés à s'ouvrir.
24. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de gaz est un réservoir de gaz non combustible stocké, lesdits moyens de sortie obturés de ladite source de gaz étant amenés à lâcher lors d'un signal indiquant un
accident de véhicule.
25. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit gaz non combustible stocké comprend de l'hélium ou un mélange
comportant une fraction substantielle d'hélium.
26. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'espace initial varie avec la température initiale, ledit espace initial étant défini comme la distance entre ledit siège ou les sièges et le bord ou la surface proche de ladite rondelle, ledit siège et ledit bord ou ladite surface de ladite rondelle définissant ensemble ladite
section d'écoulement minimum.
27. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 26, caractérisé en ce que ladite variation d'espace initial résulte de changements dans la dimension en hauteur de ladite rondelle, ladite dimension en hauteur étant définie comme la distance, le long de la direction axiale de ladite rondelle qui présente une symétrie axiale, entre le bord de ladite rondelle qui s'étend davantage dans une direction le long de la direction axiale et le bord de ladite rondelle qui s'étend davantage dans l'autre direction le long de la direction axiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge nulle qui est appliquée sur ladite rondelle, avec ledit siège qui reste dans un emplacement constant indépendamment de la
température initiale.
28. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdits changements de ladite dimension en hauteur de ladite rondelle sont accomplis en fabriquant ladite rondelle dans une matière bimétallique comportant une couche de matière à faible dilatation thermique et une couche de matière à forte dilatation thermique liées l'une à l'autre, lesdits couches desdites matières étant orientées de façon à ajuster la distance entre ladite rondelle et ledit siège ou lesdits sièges en fonction de la température initiale, ladite distance augmentant avec l'augmentation de température initiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge
nulle appliquée sur ladite rondelle.
29. Ensemble de dispositif de gonflage selon
l'une des revendications 10, 11, 19, 20 caractérisé en
ce que ladite rondelle comporte une matière bimétallique de façon à ajuster la distance entre ledit siège et ledit bord ou surface de ladite rondelle en regard dudit siège, en fonction de la température initiale, ladite distance augmentant avec une augmentation de température initiale, ladite distance étant mesurée dans une condition de charge nulle
appliquée sur ladite rondelle.
30. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que ladite rondelle comporte une matière bimétallique de façon à ajuster la première distance entre ledit premier siège et ledit premier bord de ladite rondelle en regard dudit premier siège, en fonction de la température initiale, et la deuxième distance entre ledit deuxième siège et de manière similaire ledit deuxième bord de ladite rondelle en reaard dudit deuxième siège, ladite première distance et ladite deuxième distance étant Loures aeux mesurees aans une condition de charge nulle appliquée sur ladite rondelle, ladite première distance et ladite deuxième distance augmentant toutes deux avec
une augmentation de la température initiale.
31. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 28, caractérisé en ce que ladite matière bimétallique comporte une matière à forte dilatation avec comme composition 22% de nickel, 3% de chrome, le reste étant du fer, et une matière à faible dilatation avec comme composition 36% de nickel, le reste étant du fer.
32. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 26, caractérisé en ce que ladite rondelle conserve sa position indépendamment de la température initiale, ladite position étant mesurée lorsqu'une charge ou une différence de pression nulle agit sur ladite rondelle, et ledit siège ajuste sa position en
fonction de la température initiale.
33. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 32, caractérisé en ce que ladite position dudit siège est ajustée en fonction de ladite température initiale au moyen dudit siège ou de ladite structure qui positionne ledit siège qui est réalisé dans une matière ayant un coefficient de dilatation thermique qui est différent du coefficient de dilatation thermique de la matière utilisée pour ladite rondelle et la structure qui positionne ladite rondelle, ledit siège pouvant se déplacer par rapport & ladite rondelle sous l'influence de la dilatation thermique.
34. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 33, caractérisé en ce que ladite position dudit siège est ajustée par déplacement thermique dans une direction qui coïncide globalement avec la direction axiale de la géométrie principale desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle &
symétrie axiale.
35. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 33, caractérisé en ce que ladite position dudit siège est ajustée par déplacement thermique dudit siège dans une direction qui est globalement radiale par rapport aux axes principaux desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle à symétrie axiale, ledit siège comportant une surface inclinée contre laquelle peut reposer un bord mobile de ladite rondelle, ladite surface inclinée étant disposée de telle sorte que le déplacement dudit siège dans ladite direction radiale a pour résultat un changement de la distance axiale sur laquelle ledit bord mobile de ladite rondelle doit se déplacer avant de toucher
ladite surface inclinée.
36. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 35, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de centrage destinés à maintenir ledit siège coaxial à l'axe principal de ladite rondelle, lorsque ledit siège se dilate et se contracte du fait
des changements de température initiale.
37. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 35, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un joint torique utilisé afin d'empêcher coulement de gaz à:ravers un espace qui peut s'ouvrir du fait dudit déplacement thermique dudit siège.
38. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 37, caractérisé en ce que ledit joint torique utilisé afin d'empêcher ledit écoulement de gaz
constitue également lesdits moyens de centrage.
39. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 35, caractérisé en ce que l'emplacement axial dudit joint torique est choisi de telle sorte qu'il y a une force nette radialement vers l'extérieur ou une force nette radialement vers l'intérieur approximativement nulle sur ladite bague de siège de dilatation thermique du fait des pressions de fluide
pendant la période transitoire.
40. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 35, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un déplacement thermique dudit siège dans la direction axiale, en plus dudit déplacement thermique
dudit siège dans la direction radiale.
41. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 34 ou la revendication 35 ou la revendication 40, caractérisé en ce que ledit siège ou ladite structure qui détermine la position dudit siège
est réalisée dans une matière polymère.
42. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 41, caractérisé en ce que ladite matière
polymère est du polytétrafluoroéthylène.
43. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément mobile desdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, qui se déplace en réponse à ladite force, comporte un piston qui est disposé à l'intérieur d'un cylindre, ladite force étant exercée sur ledit piston par ledit gaz qui s'écoule à travers lesdits moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle, ladite charge subissant une réaction dudit élément du type ressort, ladite section d'écoulement ouverte étant définie par au moins un des bords dans ledit piston qui agit en outre afin de couvrir et découvrir des fentes dans ledit cylindre en fonction de la position dudit piston.
44. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce que ledit élément
du type ressort est au moins une rondelle Belleville.
45. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 44, caractérisé en ce que ladite rondelle Belleville est utilisée dans une plage de paramètre dans laquelle la courbe force-flexion de ladite
rondelle Belleville n'est pas linéaire.
46. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce que ledit élément
du type ressort est un ressort à lame.
47. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce lue ledit élément
du type ressort est un ressort hélicoïdal.
48. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce que ladite fente a une périphérie telle que l'étendue circonférentielle de ladite fente varie en fonction de la distance de
déplacement dudit piston.
49. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 48, caractérisé en ce que ladite fente dans ledit cylindre et ladite fente dans ledit piston deviennent progressivement plus larges lorsque ledit piston subit une déviation croissante depuis la; position qu'occupe ledit piston lorsqu'une force nulle
est exercée dessus.
_ C
50. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 48, caractérisé en ce que ladite fente dans ledit cylindre et ladite fente dans ledit piston deviennent progressivement plus étroites lorsque ledit piston subit une déviation croissante depuis sa position de repos, ladite position de repos se référant à la position qu'occupe ledit piston lorsqu'une force
nulle est exercée dessus.
51. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce que ladite fente dans ledit piston et ladite fente dans ledit cylindre comportent plusieurs rangées de fentes, certaines desdites fentes commençant à être recouvertes lorsque ledit piston commence à être déplacé à l'écart de sa position de repos, et les autres commençant à être recouvertes pour une certaine position de déplacement
au-delà de la position sans charge dudit piston.
52. Ensemble de dispositif de gonflage selon la revendication 43, caractérisé en ce que lesdites fentes dans ledit piston et lesdites fentes dans ledit cylindre comportent plusieurs rangées de fentes, certaines desdites fentes finissant d'être recouvertes lorsque ledit piston atteint un déplacement particulier, et les autres fentes finissant d'être recouvertes pour un certain déplacement avant que ledit
piston atteigne ledit déplacement particulier.
53. Dispositif de gonflage de coussin gonflable de véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte: un réservoir pour une source de gaz sous pression destiné à gonfler un coussin gonflable, le réservoir ayant une sortie obturée et des moyens destinés à ouvrir la sortie en réponse à la détection d'un accident d'un véhicule, un réseau de passage destiné à relier la sortie à l'intérieur du coussin gonflable, des moyens de soupape de mise en forme impulsionnelle destinés à mettre en forme l'impulsion de gaz qui s'écoule à travers le réseau de passage en fonction de l'écoulement de gaz à travers la sortie de sorte que le débit de gaz à travers le réseau de passage qui suit l'ouverture de la sortie est commandé de telle sorte que toute courbe monotone de pression en fonction du temps peut être obtenue pour le gaz qui
s'écoule à travers le réseau de passage.
54 Dispositif de gonflage selon la revendication 53, caractérisé en ce que les moyens de mise en forme impulsionnelle peuvent fonctionner de façon à procurer un débit de gaz qui a une valeur relativement plus faible avec le temps suivie d'une valeur plus rapide, suivie d'une réduction pendant la brève durée d'un accident de véhicule, le réseau de passage possède une première partie qui est toujours ouverte afin de procurer la valeur relativement plus lente du débit de gaz, et une deuxième partie dans laquelle les moyens de mise en forme impulsionnelle comprennent une rondelle Belleville qui ouvre normalement la deuxième partie du réseau de passage et ferme la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée à l'intérieur du réseau de passage de façon à procurer la valeur relativement plus faible du débit de gaz et ouvrir la deuxième partie en atteignant une pression de e az 'us basse de façon à procurer la valeur plus
rapide de débit de gaz suivie de la réduction.
55. Dispositif de gonflage selon la revendication 53, caractérisé en ce que le réseau de passage possède une première partie qui est toujours ouverte afin de procurer la valeur relativement plus faible de débit de gaz; des moyens de soupape ouvrant normalement la deuxième partie du réseau de passage, une rondelle Belleville reliée aux moyens de soupape afin d'actionner les moyens de soupape de façon à fermer la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée dans le réseau de passage de façon à procurer la valeur plus faible de débit de gaz et actionner en outre les moyens de soupape de façon à ouvrir la deuxième partie en atteignant une pression de gaz prédéterminée plus faible dans le réseau de passage de façon à procurer la valeur plus rapide de débit de
gaz suivie de la réduction.
56. Dispositif de gonflage selon la revendication 54 ou 55, caractérisé en ce que la rondelle est bimétallique afin d'ajuster la position de la rondelle
en réponse à la température ambiante.
57. Dispositif de gonflage selon la revendication 54 ou 55, caractérisé en ce que la rondelle comprend un bord circonférentiel externe et un bord circonférentiel interne et des moyens destinés à ancrer le bord
interne.
58. Dispositif de gonflage selon la revendication 54 ou 55, caractérisé en ce que la rondelle comprend un bord circonférentiel externe et un bord circonférentiel interne et des moyens destinés à ancrer le bord externe.
59. Dispositif de gonflage selon la revendication 54 ou 55, caractérisé en ce que la rondelle Belleville est construite et disposée de façon à maintenir la deuxième partie du réseau de passage initialement ouverte uniquement pendant un bref moment avant ladite fermeture.
60. Dispositifde gonflage selon la revendication 53, caractérisé en ce qu'un boîtier supporte le - 4 réservoir et un coussin gonflable relié au boîtier et ayant un intérieur en communication de fluide avec le
réseau lors de l'ouverture de la sortie.
- =<'. ?_
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