FR2907732A1

FR2907732A1 - Gas generator for an automobile airbag comprises supplementary outlets whose caps are blown when the gas generated by a pyrotechnic charge increases the pressure in a pressurized gas reservoir

Info

Publication number: FR2907732A1
Application number: FR0609457A
Authority: FR
Inventors: Francois Peremarty
Original assignee: Livbag SAS
Current assignee: Livbag SAS
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-05-02
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: FR2907732B1

Abstract

Gas generator for inflating an automobile airbag, comprising a pressurized gas reservoir (3) and an initiator (12) that projects a plasma dart to perforate a cap on a primary opening (11) in the wall (7) between the gas reservoir and a gas outlet chamber (6) and to ignite a gas-generating pyrotechnic charge (14), comprises supplementary openings (50) in the wall whose caps are blown when the gas generated by the pyrotechnic charge increases the pressure in the reservoir.

Description

1 L'invention concerne un générateur de gaz hybride pour le gonflage d'unThe invention relates to a hybrid gas generator for inflating a

coussin de sécurité pour véhicule automobile. Le rôle de ces dispositifs est de protéger un occupant du véhicule lors d'une collision, en générant du gaz pour gonfler le coussin ou sac, afin d'amortir le 5 choc. La protection peut être aussi bien frontale que latérale. Les générateurs hybrides comporte deux sources de gaz : un réservoir de gaz froid et une charge pyrotechnique, pouvant être constituée par exemple de pastilles ou d'un bloc de propergol. Dans les générateurs hybrides de conception parallèle, les gaz chauds 10 dégagés par la combustion de la charge pyrotechnique initiée en premier assurent, par un mécanisme ou par effet thermique, l'ouverture de la réserve de gaz. Le problème rencontré est que pendant le temps nécessaire à l'ouverture, les gaz chauds sont évacués dans le sac, l'agressent et risquent de le détériorer. Il peut alors être nécessaire d'intégrer au sac des renforts de protection. safety cushion for a motor vehicle. The purpose of these devices is to protect an occupant of the vehicle during a collision by generating gas to inflate the cushion or bag to cushion the shock. The protection can be both frontal and lateral. Hybrid generators comprise two gas sources: a cold gas tank and a pyrotechnic charge, which may consist for example of pellets or a block of propellant. In hybrid generators of parallel design, the hot gases generated by the combustion of the pyrotechnic charge initiated first ensure, by a mechanism or by thermal effect, the opening of the gas reserve. The problem is that during the time required for opening, the hot gases are discharged into the bag, assault and may deteriorate. It may then be necessary to incorporate protection reinforcements into the bag.

15 Dans les générateurs hybrides dits de conception série, les gaz froids sont libérés en premier. Par contre, les générateurs série sont plus lourds. Un autre problème est de déclencher l'ouverture du réservoir de gaz et la combustion de la charge pyrotechnique à partir d'un seul initiateur. On connaît différents types de générateurs hybrides.In so-called hybrid generators of series design, the cold gases are released first. On the other hand, series generators are heavier. Another problem is to trigger the opening of the gas tank and the combustion of the pyrotechnic charge from a single initiator. Different types of hybrid generators are known.

20 Le document US-A-5,984,351 décrit un générateur hybride, dans lequel un initiateur est positionné à proximité d'un opercule fermant un réservoir de gaz, la charge pyrotechnique étant logée dans un piston monté coulissant dans ce réservoir de gaz. Le réservoir de gaz est séparé en deux chambres, le piston ayant un côté dans une chambre et un autre côté dans l'autre chambre. Lorsque l'initiateur 25 est allumé, il provoque la rupture de l'opercule, ce qui crée une chute de pression dans la chambre bordant cet opercule. La vidange du gaz crée une différence de pression entre les deux chambres, qui fait coulisser le piston. Le piston comporte une amorce, qui, lorsqu'elle rencontre une butée, provoque l'allumage de la charge pyrotechnique. Les gaz de combustion de cette charge pyrotechnique se mélangent 30 alors au gaz du réservoir et sont évacués vers l'extérieur. Le document US-B-6,205,928 décrit un générateur hybride, dans lequel un initiateur est prévu pour envoyer un projectile en direction d'une 2907732 2 membrane fermant le réservoir de gaz. Dans le réservoir de gaz, un élément piézo-électrique est connecté à une pièce mobile séparant une première chambre partielle d'une deuxième chambre partielle. La première chambre partielle communique avec le réservoir de gaz par une ouverture ayant une section transversale plus grande que les deux ouvertures par lesquelles la deuxième chambre partielle communique avec ce réservoir. L'élément piézo-électrique est connecté à un initiateur électrique d'un propergol logé dans une chambre de combustion à l'intérieur du réservoir. La rupture de la membrane par l'initiateur crée une différence de pression entre les deux chambres partielles, ce qui exerce une force sur la pièce mobile, cette force étant convertie en une impulsion électrique par l'élément piézo-électrique. Lorsque cette impulsion électrique dépasse un seuil, l'initiateur électrique est activé, ce qui allume le propergol pour produire un gaz de combustion chaud, qui est mélangé avec le gaz froid contenu dans le réservoir. Le document US-A-5,078,422 décrit un générateur hybride dont le réservoir de gaz, fermé par un disque, contient un boîtier renfermant du propergol, un relais pyrotechnique et une amorce à percussion pour allumer le propergol. Ce boîtier est connecté à un autre compartiment sensible aux différences de pression, qui contient un diaphragme ayant d'un côté un percuteur et de l'autre côté un ressort. Le disque est rompu lorsqu'une amorce électrique est activée, pour permettre au gaz comprimé stocké dans le réservoir de sortir. La chute de pression dans le réservoir crée une différence de pression qui, avec l'aide du ressort, fait passer le diaphragme de sa première position stable éloignée de l'amorce à percussion à sa seconde position stable, dans laquelle le percuteur heurte l'amorce à percussion et allume le propergol via le relais. Les gaz de combustion du propergol se mélangent alors avec les gaz comprimés du réservoir. Le document FR-A- 2 788 846 décrit un générateur hybride muni d'un initiateur à chargement explosif profilé, disposé en regard d'un opercule fermant le réservoir de gaz. Le réservoir contient un godet cylindrique, dont le fond renferme un chargement pyrotechnique et un dispositif relais d'amorçage et dont la paroi latérale est fixée à l'enceinte renfermant l'initiateur et comporte des orifices de communication. En fonctionnement, un ordre de mise à feu est transmis à l'initiateur, qui délivre alors un dard permettant de perforer l'opercule. Le gaz froid inerte sous pression peut donc commencer à s'échapper du réservoir puis traverser les orifices d'évacuation de l'enceinte pour amorcer le déploiement du coussin de protection. Le dard délivré par l'initiateur provoque par ailleurs l'initiation du dispositif relais d'amorçage qui va lui-même entraîner l'allumage du chargement 2907732 3 pyrotechnique. Les gaz générés par ce dernier se mélangent au gaz froid inerte dans le réservoir, traversent les orifices du godet puis s'échappent du réservoir pour finalement gonfler totalement le coussin de protection après avoir traversé les orifices d'évacuation.US-A-5,984,351 discloses a hybrid generator, in which an initiator is positioned in the vicinity of a seal closing a gas reservoir, the pyrotechnic charge being housed in a piston slidably mounted in this gas reservoir. The gas tank is separated into two chambers, the piston having one side in one chamber and another side in the other chamber. When the initiator 25 is turned on, it causes the rupture of the lid, which creates a pressure drop in the chamber bordering this lid. The emptying of the gas creates a pressure difference between the two chambers, which causes the piston to slide. The piston comprises a primer, which, when it encounters a stop, causes the ignition of the pyrotechnic charge. The combustion gases of this pyrotechnic charge then mix with the gas in the tank and are discharged to the outside. US-B-6,205,928 discloses a hybrid generator, wherein an initiator is provided to send a projectile to a membrane closing the gas reservoir. In the gas reservoir, a piezoelectric element is connected to a moving part separating a first partial chamber from a second partial chamber. The first partial chamber communicates with the gas reservoir through an opening having a greater cross-section than the two openings through which the second partial chamber communicates with this reservoir. The piezoelectric element is connected to an electric initiator of a propellant housed in a combustion chamber inside the tank. The rupture of the membrane by the initiator creates a pressure difference between the two partial chambers, which exerts a force on the moving part, this force being converted into an electrical pulse by the piezoelectric element. When this electrical pulse exceeds a threshold, the electric initiator is activated, which ignites the propellant to produce a hot combustion gas, which is mixed with the cold gas contained in the tank. US-A-5,078,422 discloses a hybrid generator whose gas reservoir, closed by a disc, contains a housing containing propellant, a pyrotechnic relay and a percussion primer for igniting the propellant. This housing is connected to another pressure-sensitive compartment, which contains a diaphragm having on one side a striker and on the other side a spring. The disc is broken when an electric primer is activated, to allow the compressed gas stored in the tank to exit. The pressure drop in the reservoir creates a pressure difference which, with the aid of the spring, moves the diaphragm from its first stable position remote from the percussion primer to its second stable position, in which the striker strikes the percussion primer and ignites the propellant via the relay. The propellant combustion gases then mix with the compressed gases of the tank. Document FR-A-2 788 846 discloses a hybrid generator provided with a profiled explosive charge initiator disposed opposite a lid closing the gas reservoir. The reservoir contains a cylindrical cup, the bottom of which contains a pyrotechnic charge and a priming relay device and whose side wall is fixed to the enclosure containing the initiator and has communication orifices. In operation, a firing order is transmitted to the initiator, who then delivers a dart for perforating the lid. The pressurized inert cold gas can therefore begin to escape from the tank and then pass through the evacuation ports of the enclosure to initiate the deployment of the protective cushion. The stinger delivered by the initiator also causes the initiation of the ignition relay device which will itself cause the ignition of the pyrotechnic loading. The gases generated by the latter mix with the inert cold gas in the tank, through the holes of the bucket and escape from the tank to finally fully inflate the protection cushion after passing through the discharge holes.

5 Un objectif de l'invention est d'obtenir un générateur hybride, dont les gaz chauds sont suffisamment mélangés au gaz froid du réservoir avant de sortir, qui puisse être déclenché par un seul initiateur tout en étant flexible dans sa mise en oeuvre et qui offre des possibilités de réglage du débit de gaz. A cet effet, l'invention prévoit un générateur de gaz hybride de 10 gonflage d'un coussin de sécurité pour véhicule automobile, comprenant un réservoir de gaz sous pression, séparé d'un premier compartiment d'évacuation des gaz vers l'extérieur par au moins une première paroi, un initiateur à dard perforant, 15 un ensemble pyrotechnique, apte à être allumé pour la production de gaz, l'initiateur à dard perforant étant disposé en regard d'au moins un premier opercule fermant une première ouverture de la première paroi et en regard de l'ensemble pyrotechnique, pour provoquer à distance la perforation du premier 20 opercule et l'allumage de l'ensemble pyrotechnique, le premier opercule étant situé entre l'initiateur à dard perforant et l'ensemble pyrotechnique, caractérisé en ce que la première paroi comporte, hors de portée de l'initiateur à dard perforant, au moins une ouverture supplémentaire, fermée par au moins un opercule 25 supplémentaire apte à céder à une pression de désoperculage dans le réservoir, supérieure à la pression de stockage du gaz dans celui-ci, l'ensemble pyrotechnique, lorsqu'il est en état de production de gaz, étant apte à augmenter la pression dans le réservoir au moins jusqu'à la pression de désoperculage pour rompre l'opercule supplémentaire.An object of the invention is to obtain a hybrid generator, whose hot gases are sufficiently mixed with the cold gas of the tank before leaving, which can be triggered by a single initiator while being flexible in its implementation and which offers possibilities for adjusting the gas flow. For this purpose, the invention provides a hybrid gas generator for inflating a motor vehicle safety cushion, comprising a pressurized gas tank, separated from a first outward gas evacuation compartment by at least a first wall, a piercing dart initiator, a pyrotechnic assembly, suitable for being ignited for the production of gas, the piercing dart initiator being arranged facing at least a first lid closing a first opening of the first wall and facing the pyrotechnic assembly, to remotely provoke the perforation of the first cap and the ignition of the pyrotechnic assembly, the first cap being located between the piercing dart initiator and the pyrotechnic assembly, characterized in that the first wall comprises, out of reach of the piercing dart initiator, at least one additional opening, closed by at least one additional cap capable of c at a pressure of uncapping in the tank, greater than the gas storage pressure therein, the pyrotechnic assembly, when in a state of gas production, being able to increase the pressure in the tank at least until the pressure of uncapping to break the additional lid.

30 Suivant d'autres caractéristiques de l'invention : - l'initiateur à dard perforant est logé dans le premier compartiment, comportant au moins un orifice d'évacuation des gaz vers l'extérieur et est situé en une première extrémité longitudinale du générateur, l'ensemble pyrotechnique est situé en une deuxième extrémité longitudinale du générateur, et le réservoir de gaz 35 est situé entre la première extrémité et: la deuxième extrémité ; 2907732 4 - l'ensemble pyrotechnique comporte une charge pyrotechnique logée dans un deuxième compartiment séparé du réservoir de gaz par une deuxième paroi, un dispositif de logement d'un relais d'allumage de la charge pyrotechnique est prévu dans la deuxième paroi et comporte une ouverture d'accès au relais, cette 5 ouverture d'accès étant en regard de l'initiateur à dard perforant pour l'initiation du relais par l'initiateur ; - la deuxième paroi comporte au moins une ouverture fermée par au moins un deuxième opercule, apte à céder lorsque la pression des gaz dans le deuxième compartiment excède de plus d'un seuil prédéterminé la pression de 10 stockage du gaz dans le réservoir ; - ou l'ensemble pyrotechnique comporte une charge pyrotechnique logée dans un deuxième compartiment séparé du réservoir de gaz par une deuxième paroi, la deuxième paroi et la deuxième charge pyrotechnique sont tournées vers l'initiateur à dard perforant de manière à ce que la charge pyrotechnique puisse être 15 allumée directement par l'initiateur au travers de la deuxième paroi ; l'opercule supplémentaire est situé en dehors d'un axe principal, allant de l'initiateur au premier opercule et à l'ensemble pyrotechnique et correspondant à la direction d'envoi du dard perforant de l'initiateur ; -l'initiateur comporte un capuchon fragmentable, qui contient un 20 chargement explosif creux et qui est orienté vers le premier opercule et l'ensemble pyrotechnique suivant un axe principal d'envoi du dard perforant ; - l'ensemble pyrotechnique comporte une charge pyrotechnique logée dans un deuxième compartiment séparé du réservoir de gaz par une deuxième paroi, cette deuxième paroi étant éloignée de la première paroi par la plus grande 25 dimension du réservoir de gaz ; - la courbe du débit de gaz par le premier compartiment d'évacuation des gaz vers l'extérieur possède une rupture de pente le faisant passer d'une pente faible au cours d'une première phase à une pente forte au cours d'une deuxième phase succédant à la première phase ; 30 - l'ensemble pyrotechnique, lorsqu'il est en état de production de gaz, est apte à augmenter la pression dans le réservoir au moins jusqu'à la pression de désoperculage pour rompre l'opercule supplémentaire un temps prescrit après l'allumage de l'initiateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va 35 suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 2907732 5 - la figure 1 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un générateur de gaz dans un premier mode de réalisation suivant l'invention, - la figure 2 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un initiateur à chargement explosif profilé contenu dans le générateur suivant la 5 figure 1, - les figures 3, 4, 5 et 6 représentent schématiquement différents stades de fonctionnement successifs du générateur suivant la figure 1, - la figure 7 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un deuxième mode de réalisation du générateur de gaz suivant l'invention, 10 - les figures 8, 9 et 10 représentent différents stades de fonctionnement successifs du générateur suivant la figure 7, la figure 11 représente schématiquement, en coupe longitudinale, un troisième mode de réalisation du générateur de gaz suivant l'invention, -la figure 12 est graphe représentant en ordonnée l'allure du débit 15 de gaz du générateur suivant l'invention en fonction du temps en abscisse. A la figure 1, le générateur 1 de gaz hybride comporte un corps 2, qui s'étend suivant une direction générale longitudinale L et dont la paroi délimite un réservoir 3 de gaz. Les directions situées dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale L sont appelées transversales. Le corps 2 est tubulaire et, par 20 exemple aux figures 1 à 10, oblong, cylindrique et circulaire, en étant de révolution autour d'un axe longitudinal. Le corps 2 comporte une première extrémité longitudinale 4 et une deuxième extrémité longitudinale 5. Entre la première extrémité 4 et la deuxième extrémité 4 et 5, le réservoir 3 de gaz comporte transversalement une valve 60 pour son remplissage. Aux figures 1 à 10, les deux 25 extrémités longitudinales 4 et 5 sont éloignées l'une de l'autre suivant la plus grande dimension du corps 2, tandis qu'à la figure 11 les deux extrémités longitudinales 4 et 5 sont éloignées l'une de l'autre suivant une dimension inférieure ou équivalente à la dimension transversale du corps 2. Du côté de la première extrémité longitudinale 4 est prévu un 30 compartiment 6 d'évacuation des gaz à l'extérieur et de logement d'un initiateur 12 électro-pyrotechnique. Cet initiateur 12 est du type à dard perforant intégré à son capuchon 22. Dans le mode réalisation représenté aux figures, l'initiateur 12 possède un capuchon fragmentable 22, dont le fond 26, tourné vers un axe longitudinal principal AL, est creusé pour contenir un chargement explosif profilé 35 en forme de charge creuse. Ce fond 26 est raccordé à une paroi latérale 27, ayant au 2907732 6 moins une zone fragilisée à distance du fond 26, ainsi que cela sera décrit plus en détail ci-après. Le réservoir 3 de gaz est séparé du compartiment 6 par une première paroi 7. Le compartiment 6 comporte un ou plusieurs orifices 8 transversaux 5 d'évacuation des gaz vers l'extérieur, ménagés par exemple dans le corps 2. L'initiateur 12 est fixé dans le compartiment 6 par des moyens appropriés 9 en ayant ses deux électrodes de commande 25a, 25b situées en une extrémité extérieure 10 du générateur, qui sont accessibles de l'extérieur pour pouvoir être reliées à un circuit électrique extérieur.According to other features of the invention: the piercing stinger initiator is housed in the first compartment, having at least one gas evacuation port to the outside and is located at a first longitudinal end of the generator, the pyrotechnic assembly is located at a second longitudinal end of the generator, and the gas reservoir 35 is located between the first end and the second end; - the pyrotechnic assembly comprises a pyrotechnic charge housed in a second compartment separated from the gas tank by a second wall, a device for housing an ignition relay of the pyrotechnic charge is provided in the second wall and comprises a access opening to the relay, this access opening being opposite the perforator initiator for initiating the relay by the initiator; the second wall comprises at least one opening closed by at least one second cap, capable of giving off when the pressure of the gases in the second compartment exceeds by more than a predetermined threshold the storage pressure of the gas in the tank; or the pyrotechnic assembly comprises a pyrotechnic charge housed in a second compartment separated from the gas tank by a second wall, the second wall and the second pyrotechnic charge are turned towards the piercing dart initiator so that the pyrotechnic charge can be ignited directly by the initiator through the second wall; the additional cap is located outside a main axis, ranging from the initiator to the first cap and to the pyrotechnic assembly and corresponding to the direction of transmission of the piercing dart of the initiator; the initiator comprises a fragmentable cap which contains a hollow explosive charge and which is directed towards the first cap and the pyrotechnic assembly along a main axis of delivery of the piercing dart; the pyrotechnic assembly comprises a pyrotechnic charge housed in a second compartment separated from the gas tank by a second wall, this second wall being removed from the first wall by the largest dimension of the gas tank; the curve of the gas flow rate through the first outward gas evacuation compartment has a slope break from a weak slope during a first phase to a steep slope during a second phase; phase following the first phase; The pyrotechnic assembly, when in a state of gas production, is capable of increasing the pressure in the tank at least up to the uncapping pressure to break the additional lid a prescribed time after ignition of the gas initiator. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically represents, in longitudinal section, a In a first embodiment of the invention, FIG. 2 diagrammatically shows, in longitudinal section, a profiled explosive charge initiator contained in the generator according to FIG. 1, FIGS. 6 schematically represent different successive operating stages of the generator according to FIG. 1; FIG. 7 is a schematic representation in longitudinal section of a second embodiment of the gas generator according to the invention, FIGS. 8, 9 and 10 represent different successive stages of operation of the generator according to FIG. 7, FIG. 11 schematically represents, in longitudinal section, a tr In the second embodiment of the gas generator according to the invention, FIG. 12 is a graph showing the ordinate of the flowrate of gas of the generator according to the invention as a function of time on the abscissa. In FIG. 1, the hybrid gas generator 1 comprises a body 2, which extends in a longitudinal general direction L and whose wall delimits a gas tank 3. The directions in a plane perpendicular to the longitudinal direction L are called transverse. The body 2 is tubular and, for example in Figures 1 to 10, oblong, cylindrical and circular, being of revolution about a longitudinal axis. The body 2 has a first longitudinal end 4 and a second longitudinal end 5. Between the first end 4 and the second end 4 and 5, the gas tank 3 comprises a transverse valve 60 for its filling. In FIGS. 1 to 10, the two longitudinal ends 4 and 5 are spaced apart from each other along the largest dimension of the body 2, whereas in FIG. 11 the two longitudinal ends 4 and 5 are distant from each other. one of the other in a dimension less than or equivalent to the transverse dimension of the body 2. On the side of the first longitudinal end 4 is provided a compartment 6 for evacuating gases to the outside and housing an initiator 12 electro-pyrotechnic. This initiator 12 is of the piercing stinger type integrated into its cap 22. In the embodiment shown in the figures, the initiator 12 has a fragmentable cap 22, whose bottom 26, turned towards a main longitudinal axis AL, is hollowed out to contain a profiled explosive charge 35 in the form of a hollow charge. This bottom 26 is connected to a side wall 27, having at least one zone embrittled away from the bottom 26, as will be described in more detail below. The gas tank 3 is separated from the compartment 6 by a first wall 7. The compartment 6 has one or more transverse orifices 8 for outward evacuation of gases, provided for example in the body 2. The initiator 12 is fixed in the compartment 6 by appropriate means 9 having its two control electrodes 25a, 25b located at an outer end 10 of the generator, which are accessible from the outside to be connected to an external electrical circuit.

10 La face frontale du capuchon 22 de l'initiateur 12, formée par son fond 26, est orientée en face de la paroi 7, pour délivrer un dard perforant projeté suivant l'axe longitudinal principal AL. La paroi 7 comporte une première ouverture 11 fermée par un premier opercule 13 en regard du capuchon 22 de l'initiateur 12, la paroi 7 étant à distance de l'initiateur 12 et l'espace du 15 compartiment 6, situé entre l'initiateur 12 et la paroi 7, étant inoccupé. Du côté de la deuxième extrémité longitudinale 5, le générateur 1 comporte un ensemble pyrotechnique 14, comportant une charge pyrotechnique 15 contenue dans un deuxième compartiment 16. Une deuxième paroi 17 de séparation est prévue entre le réservoir 3 et le deuxième compartiment 16. Le corps 2 comporte 20 un fond 49 fermant le deuxième compartiment 16. La charge pyrotechnique 15 est par exemple formée aux figures de pastilles en vrac. Toutefois, la charge 15 pourrait également être formée par un bloc monolithique de propergol. A la figure 1, la deuxième paroi 17 comporte une ou plusieurs deuxième ouvertures 18 fermées par un opercule 40, et un relais 41 pour l'allumage 25 de la charge pyrotechnique 15. La deuxième paroi 17 comporte un dispositif 42 de logement du relais 41, lequel dispositif 42 comporte une ouverture 43 tournée vers l'initiateur 12 pour accéder au relais 41. Les deuxièmes ouvertures 18 sont par exemple disposées autour du relais 41. Le relais 41 et son ouverture 43 d'accès associée, le premier opercule 13 et le capuchon 22 de l'initiateur 12 sont 30 sensiblement alignés suivant l'axe longitudinal principal AL. En plus de la première ouverture 11 fermée par le premier opercule 13, la première paroi 7 comporte une ou plusieurs ouvertures 50 supplémentaires, fermées chacune par un opercule associé 51. Ces ouvertures 50 et opercules 51 sont situés sur la première paroi 7 à l'écart de la première ouverture 11 et du premier 35 opercule 13, et donc à la figure 1, en dehors de l'axe longitudinal principal AL de l'initiateur 12 vers le premier opercule 13 et le relais 41.The front face of the cap 22 of the initiator 12, formed by its bottom 26, is oriented in front of the wall 7, to deliver a piercing dart projected along the main longitudinal axis AL. The wall 7 has a first opening 11 closed by a first cover 13 opposite the cap 22 of the initiator 12, the wall 7 being at a distance from the initiator 12 and the space of the compartment 6, situated between the initiator 12 and the wall 7, being unoccupied. On the side of the second longitudinal end 5, the generator 1 comprises a pyrotechnic assembly 14, comprising a pyrotechnic charge 15 contained in a second compartment 16. A second partition wall 17 is provided between the reservoir 3 and the second compartment 16. The body 2 comprises a bottom 49 closing the second compartment 16. The pyrotechnic charge 15 is for example formed in the figures of loose pellets. However, the charge could also be formed by a monolithic block of propellant. In FIG. 1, the second wall 17 comprises one or more second openings 18 closed by a cover 40, and a relay 41 for igniting the pyrotechnic charge 15. The second wall 17 comprises a relay housing device 42 , which device 42 has an opening 43 facing the initiator 12 to access the relay 41. The second openings 18 are for example arranged around the relay 41. The relay 41 and its associated access aperture 43, the first operculum 13 and the cap 22 of the initiator 12 is substantially aligned along the main longitudinal axis AL. In addition to the first opening 11 closed by the first cover 13, the first wall 7 has one or more additional openings 50, each closed by an associated cover 51. These openings 50 and covers 51 are located on the first wall 7 to the distance from the first opening 11 and the first operculum 13, and thus to FIG. 1, outside the main longitudinal axis AL of the initiator 12 towards the first operculum 13 and the relay 41.

2907732 7 En se référant plus particulièrement à la figure 2, on observe que l'initiateur 12 à chargement explosif profilé est réalisé à partir d'un support d'allumage 19 comprenant, d'une part, un support isolant 20 discoïde, enserré par une rondelle 21 dans laquelle est fixée par sertissage l'extrémité libre 37 de la paroi 5 latérale 27 du capuchon 22 cylindrique fragmentable, et d'autre part, un élément résistif chauffant 23, par exemple sous la forme de plaques métalliques minces semi-conductrices, posées sur le support isolant 20 et elles-mêmes recouvertes par une composition pyrotechnique d'amorçage 24. Cet élément résistif chauffant 23 est un pont semi-conducteur, mais pourrait également être formé par un fil résistif 10 disposé au contact de la composition pyrotechnique d'amorçage 24. Les deux électrodes 25a et 25b sont constituées de deux broches 25a et 25b métalliques en partie enserrées dans le support isolant 20 et présentant chacune une extrémité en contact avec l'élément résistif chauffant 23. Le capuchon 22 est de révolution autour de l'axe longitudinal 15 principale AL. Le fond 26 est situé sur un côté extérieur et est creusé en forme de cône autour de l'axe AL. Le diamètre du capuchon 22 est par exemple d'au moins 8 mm. La paroi latérale 27 du capuchon 22 présente une zone fragilisée, par exemple sous la forme d'une bande périphérique amincie 28. Dans un mode de réalisation non représenté, l'angle d'ouverture au sommet du cône est inférieur ou égal à 30 .Referring more particularly to FIG. 2, it can be observed that the initiator 12 with profiled explosive charge is produced from an ignition support 19 comprising, on the one hand, a discoidal insulating support 20, enclosed by a washer 21 in which the free end 37 of the lateral wall 27 of the fragmentary cylindrical cap 22 is fixed by crimping, and on the other hand a heating resistive element 23, for example in the form of thin semiconducting metal plates. placed on the insulating support 20 and themselves covered by a pyrotechnic priming composition 24. This resistive heating element 23 is a semiconductor bridge, but could also be formed by a resistive wire 10 disposed in contact with the pyrotechnic composition 24. The two electrodes 25a and 25b consist of two metal pins 25a and 25b partly enclosed in the insulating support 20 and each having a end end in contact with the heating resistive element 23. The cap 22 is of revolution about the main longitudinal axis AL. The bottom 26 is located on an outer side and is shaped conically around the axis AL. The diameter of the cap 22 is for example at least 8 mm. The side wall 27 of the cap 22 has a weakened zone, for example in the form of a thinned peripheral band 28. In a not shown embodiment, the aperture angle at the top of the cone is less than or equal to 30.

20 Le capuchon 22 contient une composition explosive 29 qui est au contact du fond 26 et qui par exemple remplit ledit capuchon 22 sur environ une demi-longueur de sa paroi latérale 27. Cette composition explosive 29 est constituée à partir d'un explosif composite comportant au moins un liant tel que par exemple le polybutadiène ou le polyazoture de glycidyle, et au moins une nitramine telle que 25 par exemple l'hexogène ou l'octogène. La composition explosive 29 est maintenue de façon compacte à l'aide d'un plot 30 cylindrique qui prend appui sur l'une des deux extrémités ouvertes d'un chemisage 31 cylindrique dont l'autre extrémité ouverte vient en butée contre la rondelle 21. Ce plot 30 comporte une perforation centrale 33 et le chemisage 31 présente une bande annulaire mince 34 disposée en 30 regard de la bande périphérique amincie 28 du capuchon 22. Le capuchon 22 renferme un explosif primaire relais, tel que par exemple la penthrite, entre la composition explosive 29 et l'extrémité ouverte 37 du capuchon 22. Il renferme également une poudre renforçatrice disposée en regard de la zone fragilisée 28. L'explosif primaire relais et la poudre renforçatrice sont par exemple mélangés, ce 35 mélange 35 étant intercalé entre la composition explosive 29 et l'extrémité ouverte 37 du capuchon 22 et se trouvant en regard de la zone fragilisée 28. Ce mélange 35 2907732 8 remplit le volume délimité par le plot 30, le chemisage 31 et l'élément résistif chauffant 23 recouvert par la composition pyrotechnique d'amorçage 24. Enfin, un surmoulage 36 de résine thermoplastique enrobe partiellement les deux broches 25a et 25b métalliques et assure, avec le capuchon 5 22, l'étanchéité de l'initiateur 12. En fonctionnement, un courant de mise à feu est délivré par le circuit extérieur et est transmis à l'élément résistif chauffant 23 de l'initiateur 12 par les broches métalliques 25a et 25b, ce qui provoque l'allumage par effet Joule de la composition pyrotechnique d'amorçage 24, cet allumage entraînant alors l'initiation 10 en détonation de l'explosif primaire relais et par suite l'initiation en détonation de la composition explosive 29 par la perforation centrale 33 du plot 30. L'onde de détonation ainsi créée donne naissance, lorsqu'elle atteint le sommet du fond 26, à un dard perforant suivant l'axe longitudinal principal AL. Ce dard est constitué de plasma et est projeté suivant l'axe 15 longitudinal principal AL pour percer le premier opercule 13, puis initier le relais retard 41, ainsi que représenté à la figure 3, tout en laissant l'opercule supplémentaire 51 fermé. Le gaz sous pression stocké dans le réservoir 3 s'échappe alors par la première ouverture 11 puis vers l'extérieur par les orifices 8, ainsi que représenté 20 par la flèche G1 à la figure 4, ce qui fàit diminuer la pression dans le réservoir 3. La figure 4 montre également que le relais 41, initié par le dard, allume la charge pyrotechnique 15. Puis, à la figure 5, la charge pyrotechnique 15, par sa combustion, génère suffisamment de gaz dans le deuxième compartiment 16 pour pressuriser les 25 opercules 40 et les rompre, lorsque la pression dans le deuxième compartiment 16 excède de plus d'un premier seuil déterminé la pression dans le réservoir 3. Les gaz de combustion s'échappent alors du deuxième compartiment 16 pour traverser les ouvertures 18 et pénétrer dans le réservoir 3, ainsi que représenté par les flèches G2. Le ou les opercules supplémentaires 51 sont agencés pour rompre 30 lorsque la pression régnant dans le réservoir 3 atteint une deuxième valeur de pression, supérieure à la pression de stockage du gaz dans le réservoir 3. Le débit de gaz de combustion du deuxième compartiment 16 par les ouvertures 18 vers le réservoir 3 va augmenter la pression dans celui-ci, jusqu'à la limite de rupture des opercules supplémentaires 51.The cap 22 contains an explosive composition 29 which is in contact with the bottom 26 and which for example fills said cap 22 about half a length of its side wall 27. This explosive composition 29 is made from a composite explosive comprising at least one binder such as, for example, polybutadiene or glycidyl polyazide, and at least one nitramine such as, for example, hexogen or octogen. The explosive composition 29 is held compactly by means of a cylindrical stud 30 which bears on one of the two open ends of a cylindrical lining 31 whose other open end abuts against the washer 21. This stud 30 has a central perforation 33 and the liner 31 has a thin annular band 34 disposed opposite the thinned peripheral band 28 of the cap 22. The cap 22 encloses a primary explosive relay, such as for example the penthrite, between the explosive composition 29 and the open end 37 of the cap 22. It also contains a reinforcing powder arranged opposite the weakened zone 28. The primary explosive relay and the reinforcing powder are for example mixed, this mixture 35 being interposed between the explosive composition 29 and the open end 37 of the cap 22 and facing the weakened zone 28. This mixture 2907732 8 fills the volume delimits by the stud 30, the lining 31 and the resistive heating element 23 covered by the pyrotechnic priming composition 24. Finally, a thermoplastic resin overmolding 36 partially surrounds the two metallic pins 25a and 25b and ensures, with the cap 22 In operation, a firing current is delivered by the external circuit and is transmitted to the resistive heating element 23 of the initiator 12 by the metal pins 25a and 25b, which causes the Joule ignition of the pyrotechnic priming composition 24, this ignition then leading to the detonation initiation of the relay primary explosive and therefore the detonation initiation of the explosive composition 29 by the central perforation 33 The detonation wave thus created gives rise, when it reaches the top of the bottom 26, to a piercing stinger along the main longitudinal axis AL. This stinger is made of plasma and is projected along the main longitudinal axis AL to pierce the first cover 13, then initiate the delay relay 41, as shown in Figure 3, while leaving the additional cover 51 closed. The pressurized gas stored in the tank 3 then escapes through the first opening 11 and then outwards through the orifices 8, as represented by the arrow G1 in FIG. 4, which reduces the pressure in the tank 3. FIG. 4 also shows that the relay 41, initiated by the dart, ignites the pyrotechnic charge 15. Then, in FIG. 5, the pyrotechnic charge 15, by its combustion, generates enough gas in the second compartment 16 to pressurize 40 and break, when the pressure in the second compartment 16 exceeds by more than a first determined threshold the pressure in the tank 3. The combustion gases then escape the second compartment 16 to pass through the openings 18 and enter the tank 3, as represented by the arrows G2. The additional cap or lids 51 are arranged to break when the pressure in the tank 3 reaches a second pressure value, greater than the storage pressure of the gas in the tank 3. The flue gas flow of the second compartment 16 through the openings 18 to the tank 3 will increase the pressure therein, up to the limit of rupture of the additional lids 51.

35 Le débit D de gaz du générateur par les orifices 8 d'évacuation adopte ainsi une forme en S, représentée à la figure 12. Ce débit de gaz a d'abord 2907732 9 une pente faible au cours d'une première phase initiale P1, correspondant à la rupture du premier opercule 13 pendant que les opercules supplémentaires 51 sont encore fermés, afin de d'abord gonfler lentement le sac pendant les premières millisecondes après le choc, pour ne pas blesser l'occupant du véhicule. Puis, au 5 cours d'une deuxième phase P2, le débit adopte une pente plus raide, correspondant à la rupture des opercules supplémentaires 51, afin de gonfler rapidement et complètement le sac. Puis, au cours d'une troisième phase P3 représentée par une asymptote horizontale, le débit de gaz atteint un maximum en baissant de pente. Ainsi, le débit du générateur possède une rupture de pente entre la 10 première phase P 1 et la deuxième phase P2. A la figure 6, correspondant à la deuxième phase P2, les gaz encore stockés dans le réservoir 3 et ceux issus de la combustion de la charge 15, traversent la première ouverture i l et les ouvertures supplémentaires 50, ainsi que représenté par les flèches G1 et G3. Les paramètres du générateur sont calculés pour que la rupture du ou des opercules supplémentaires 15 51 intervienne après un temps prescrit T depuis la commande de fonctionnement envoyée à un initiateur 12, correspondant à l'instant zéro à la figure 12. Dans le mode de réalisation de la figure 7, le générateur 1 de gaz a une structure analogue à celle décrite ci-dessus en référence à la figure 1, avec les différences indiquées ci-dessous.The flow rate D of the generator gas through the evacuation orifices 8 thus adopts an S shape, represented in FIG. 12. This flow of gas first has a slight slope during an initial initial phase P1. , corresponding to the rupture of the first lid 13 while the additional lids 51 are still closed, in order to first slowly inflate the bag during the first milliseconds after the shock, not to injure the occupant of the vehicle. Then, during a second phase P2, the flow rate adopts a steeper slope, corresponding to the rupture of the additional lids 51, in order to swell the bag quickly and completely. Then, during a third phase P3 represented by a horizontal asymptote, the gas flow reaches a maximum while decreasing slope. Thus, the flow of the generator has a slope break between the first phase P 1 and the second phase P2. In FIG. 6, corresponding to the second phase P2, the gases still stored in the tank 3 and those resulting from the combustion of the charge 15, pass through the first opening 11 and the additional openings 50, as represented by the arrows G1 and G3. The generator parameters are calculated so that the breaking of the additional cap (s) 51 occurs after a prescribed time T from the operation command sent to an initiator 12, corresponding to the zero instant in FIG. 12. In the embodiment of Figure 7, the gas generator 1 has a structure similar to that described above with reference to Figure 1, with the differences shown below.

20 La première paroi 7 est fixée à l'intérieur du corps 2 par exemple par soudure. L'initiateur 12 est maintenu dans le premier compartiment 6 par des moyens 10 de sertissage. La direction principale AL d'envoi du dard perforant depuis l'initiateur 12 est par exemple décalée par rapport à l'axe de révolution longitudinal du corps 2. Une seule ouverture supplémentaire 50, associée à un 25 opercule supplémentaire 51 la fermant, est prévue dans la première paroi 7, la section transversale de cette ouverture supplémentaire 50 étant supérieure à celle de la première ouverture 11. L'orifice 8 d'évacuation de gaz du premier compartiment 6 vers l'extérieur est formé par exemple par un tube traversant le corps 2 dans le sens transversal.The first wall 7 is fixed inside the body 2, for example by welding. The initiator 12 is maintained in the first compartment 6 by means 10 crimping. The main direction AL of sending the piercing dart from the initiator 12 is, for example, offset with respect to the longitudinal axis of revolution of the body 2. A single additional opening 50, associated with an additional lid 51, is provided. in the first wall 7, the cross section of this additional opening 50 being greater than that of the first opening 11. The opening 8 for evacuating gas from the first compartment 6 to the outside is formed for example by a tube passing through the body 2 in the transverse direction.

30 Le relais 41 d'allumage de la charge pyrotechnique 15 dans le deuxième compartiment 16 est omis. La deuxième paroi 17 forme une cloison continue séparant le réservoir 3 du deuxième compartiment 16. La deuxième paroi 17 est par exemple montée en force à l'intérieur du corps 2 contre la charge 15. A la figure 8, le déclenchement de l'initiateur 12 envoie suivant l'axe 35 longitudinal principal AL un dard perforant au travers du premier opercule 13 et de la deuxième paroi 17 pour atteindre directement la charge pyrotechnique 15 2907732 Io contenue dans le deuxième compartiment 16. Ainsi, le dard envoyé par l'initiateur 12 allume directement et à distance la charge pyrotechnique 15. A la figure 9, la rupture du premier opercule 13 fait passer le gaz du réservoir 3 dans l'ouverture 11 suivant la flèche G1 et libère le gaz contenu dans le 5 réservoir 3 vers l'extérieur du générateur par les orifices 8. Les gaz de combustion produits par la charge pyrotechnique 15 traversent la deuxième paroi 17 pour pénétrer dans le réservoir 3, ainsi que représenté par les flèches G2 à la figure 9. Les gaz de combustion produits par la charge 15 augmentent la pression dans le réservoir 3 pour pressuriser le deuxième opercule 51 et le rompre, ainsi que cela est 10 représenté à la figure 10. Le gaz initialement contenu dans le réservoir 3 et les gaz de combustion de la charge pyrotechnique 15 sont alors vidangés par la première ouverture 11 et par l'ouverture supplémentaire 50, puis vers l'extérieur par l'orifice 8, ainsi que cela est représenté par les flèches G1 et G3. Dans le mode de réalisation de la figure 11, le générateur de gaz 15 comporte des éléments analogues à ceux décrits en référence à la figure 1, mais possède une forme générale de disque, de dimension longitudinale inférieure à son diamètre transversal. Le réservoir 3 possède ainsi une longueur inférieure à sa dimension transversale. Le relais 41 est formé par exemple par un relais retard ou par un relais piézo-électrique.The ignition relay 41 of the pyrotechnic charge 15 in the second compartment 16 is omitted. The second wall 17 forms a continuous partition separating the reservoir 3 from the second compartment 16. The second wall 17 is for example mounted in force inside the body 2 against the load 15. In FIG. 8, the triggering of the initiator 12 sends along the main longitudinal axis AL a penetrating dart through the first seal 13 and the second wall 17 to directly reach the pyrotechnic charge 2907732 Io contained in the second compartment 16. Thus, the stinger sent by the initiator 12 shows the pyrotechnic charge 15 directly and remotely. In FIG. 9, the rupture of the first seal 13 makes the gas from the tank 3 pass through the opening 11 along the arrow G1 and releases the gas contained in the tank 3 towards the the outside of the generator through the orifices 8. The combustion gases produced by the pyrotechnic charge 15 pass through the second wall 17 to enter the tank 3, as represented by the FIG. 9. The flue gases produced by the load 15 increase the pressure in the reservoir 3 to pressurize the second seal 51 and break it, as shown in FIG. 10. The gas initially contained in the reservoir 3 and the combustion gases of the pyrotechnic charge 15 are then emptied by the first opening 11 and the additional opening 50, then outwardly through the orifice 8, as is represented by the arrows G1 and G3 . In the embodiment of FIG. 11, the gas generator 15 comprises elements similar to those described with reference to FIG. 1, but has a general disc shape, of longitudinal dimension less than its transverse diameter. The reservoir 3 thus has a length less than its transverse dimension. The relay 41 is formed for example by a delay relay or by a piezoelectric relay.

Claims

1. Hybrid gas generator for inflating a safety cushion for a motor vehicle, comprising a reservoir (3) of pressurized gas, separated from a first compartment (6) for evacuation of gases to the outside by at least a first wall (7), an initiator (12) with perforating dart, a pyrotechnic assembly (14), able to be ignited for the production of gas, the initiator (12) with perforating dart being arranged opposite to at least 10 a first lid (13) closing a first opening (11) of the first wall (7) and facing the pyrotechnic assembly (14), to remotely provoke the perforation of the first lid (13) and the ignition of the pyrotechnic assembly (14), the first seal (13) being located between the perforator initiator (12) and the pyrotechnic assembly (14), characterized in that the first wall (7) comprises, of the initiator (12) with piercing stinger, at least one additional opening (50), closed by at least one additional cap (51) capable of yielding to an uncapping pressure in the tank (3), greater than the gas storage pressure therein, the pyrotechnic assembly (14), when in state of gas production, being able to increase the pressure in the tank (3) at least up to the uncapping pressure to break the additional seal (51).

2. Hybrid gas generator according to claim 1, characterized in that the initiator (12) perforator pier is housed in the first compartment (6), having at least one orifice (8) for evacuation of gases to the outside and is located at a first longitudinal end (4) of the generator, the pyrotechnic assembly (14) is located at a second longitudinal end (5) of the generator, and the reservoir (3) of gas is located between the first end (4) and the second end (5). 30

3. Hybrid gas generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the pyrotechnic assembly (14) comprises a pyrotechnic charge (15) housed in a second compartment (16) separated from the gas reservoir (3) by a second wall (17), a device (42) for housing a relay (41) for igniting the pyrotechnic charge (15) is provided in the second wall (17) and has an opening (43) for access to the relay (41), this opening (43) access being opposite the initiator (12) to piercing dard for the initiation of the relay (41) by the initiator (12).

4. hybrid gas generator according to claim 3, characterized in that the second wall (17) comprises at least one opening (18) closed by at least one second seal (40), able to yield when the pressure of the gases in the second compartment (16) exceeds by more than a predetermined threshold the storage pressure of the gas in the tank (3).

5. hybrid gas generator according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the pyrotechnic assembly comprises a pyrotechnic charge (15) housed in a second compartment (16) separated from the gas reservoir (3) by a second wall (17), the second wall (17) and the second pyrotechnic charge (15) are turned towards the perforator initiator (12) so that the pyrotechnic charge (15) can be ignited directly by the initiator (12) through the second wall (17).

6. Hybrid gas generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional lid (51) is located outside a main axis (AL), ranging from the initiator (12) to the first operculum (13) and the pyrotechnic assembly (14) and corresponding to the direction (AL) of sending the piercing dart of the initiator (12).

Hybrid gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the initiator (12) comprises a fragmentable cap (22) which contains a hollow explosive charge (29) and which is directed towards the first cap. (13) and the pyrotechnic assembly (14) along a main axis (AL) for sending the piercing dart.

8. Hybrid gas generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the pyrotechnic assembly comprises a pyrotechnic charge (15) housed in a second compartment (16) separated from the reservoir (3) of gas by a second wall (17), this second wall (17) being remote from the first wall (7) by the largest dimension of the gas tank (3).

Hybrid gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the curve of the gas flow rate through the first outward gas discharge compartment (6) has a slope break on the moving from a weak slope during a first phase to a steep slope during a second phase succeeding the first phase.

10. Hybrid gas generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the pyrotechnic assembly (14), when in a state of gas production, is able to increase the pressure in the reservoir (3). ) at least until the uncapping pressure to break the seal (51) additional time (T) prescribed after ignition of the initiator (12).