FR3060833A1

FR3060833A1 - Court-circuiteur pyrotechnique

Info

Publication number: FR3060833A1
Application number: FR1662956A
Authority: FR
Inventors: Philippe Lopez; Guillaume Marty; Ludovic LEGLIZE; Romain Lorenzon
Original assignee: Airbus Safran Launchers SAS
Current assignee: ArianeGroup SAS
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-06-22
Anticipated expiration: 2036-12-20
Also published as: FR3060833B1; WO2018115644A1; US20190393008A1; EP3559970A1; CN110226212A; JP2020502772A

Abstract

L'invention concerne un court-circuiteur pyrotechnique (100) comprenant : une première chambre (121) en communication avec un initiateur pyrotechnique (110), une deuxième chambre (122) dans laquelle est présent un support (140) sur lequel sont présentes deux portions conductrices (131, 132), le support définissant un logement (142), chaque portion conductrice comprenant une partie d'extrémité déformable (131b, 132b), et un piston (150) comprenant un élément conducteur (154), l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le piston d'une première position dans laquelle l'élément conducteur est dégagé des parties d'extrémité, vers une deuxième position dans laquelle l'élément conducteur est inséré dans le logement et est au contact de chaque partie d'extrémité déformable, les parties d'extrémité déformables étant, dans la deuxième position, déformées et exerçant un effort de maintien permettant de bloquer en position l'élément conducteur dans le logement.

Description

(57) L'invention concerne un court-circuiteur pyrotechnique (100) comprenant: une première chambre (121) en communication avec un initiateur pyrotechnique (110), une deuxième chambre (122) dans laquelle est présent un support (140) sur lequel sont présentes deux portions conductrices (131, 132), le support définissant un logement (142), chaque portion conductrice comprenant une partie d'extrémité déformable (131b, 132b), et un piston (150) comprenant un élément conducteur (154), l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le piston d'une première position dans laquelle l'élément conducteur est dégagé des parties d'extrémité, vers une deuxième position dans laquelle l'élément conducteur est inséré dans le logement et est au contact de chaque partie d'extrémité déformable, les parties d'extrémité déformables étant, dans la deuxième position, déformées et exerçant un effort de maintien permettant de bloquer en position l'élément conducteur dans le logement.

Arrière-plan de l'invention

La présente invention se rapporte au domaine général des dispositifs pour fermer un circuit électrique ou court-circuiteur. L'invention vise plus particulièrement un court-circuiteur pyrotechnique, par exemple pouvant être déclenché par la mise à feu d'une charge pyrotechnique présente dans un initiateur pyrotechnique.

De façon connue, les court-circuiteurs sont utilisés pour, en cas de défaillance dans une installation électrique, court-circuiter un dispositif ou une partie d'un circuit électrique à protéger en déviant rapidement le courant par l'intermédiaire du court-circuiteur. Cette application s'étend à la plupart des installations embarquées utilisant une source de puissance autonome, comme une batterie ou un accumulateur, qui nécessitent une décharge rapide dans certaines conditions pour mettre en sécurité l'installation. De tels dispositifs sont par exemple utilisés dans l'automobile pour, en cas d'accident, dissiper l'énergie électrique de certaines parties de l'installation électrique.

Les court-circuiteurs pyrotechniques connus comprennent généralement un initiateur pyrotechnique permettant lors de son déclenchement de connecter électriquement deux portions conductrices par l'intermédiaire d'un élément conducteur. Toutefois, les dispositifs connus présentent des inconvénients. Ces derniers ne permettent généralement pas d'avoir une pression de contact et une surface de contact suffisantes entre l'élément conducteur et les portions conductrices pour être utilisés à des puissances électriques élevées en toute sécurité. En outre, ces dispositifs sont sujets, en raison de la rapidité et de la violence de leur déclenchement, à des rebonds de l'élément conducteur sur les portions conductrices. Ces rebonds peuvent alors générer des arcs électriques et des coupures du circuit, ce qui réduit la fiabilité, la sécurité et la durée de vie du dispositif et du circuit auquel il est raccordé.

Il existe donc encore un besoin pour un court-circuiteur pyrotechnique qui ne présente pas les inconvénients précités.

Objet et résumé de l'invention

La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un court-circuiteur pyrotechnique comprenant :

- une première chambre de mise sous pression en communication avec une sortie d'un initiateur pyrotechnique,

- une deuxième chambre dans laquelle est présent un support sur lequel sont présentes deux portions conductrices séparées l'une de l'autre, le support définissant un logement débouchant dans la deuxième chambre entre les deux portions conductrices, chaque portion conductrice comprenant une partie d'extrémité déformable s'étendant dans la deuxième chambre et présente en regard du logement, et

- un piston séparant la première chambre de la deuxième chambre, le piston comprenant un élément conducteur configuré pour venir au contact des parties d'extrémité déformables des portions conductrices, l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le piston d'une première position dans laquelle l'élément conducteur est dégagé des parties d'extrémité, vers une deuxième position dans laquelle l'élément conducteur est inséré dans le logement et est au contact de chaque partie d'extrémité déformable, les parties d'extrémité déformables étant, dans ia deuxième position, déformées et exerçant un effort de maintien permettant de bloquer en position l'élément conducteur dans le logement.

Le court-circuiteur selon l'invention est remarquable en ce que les portions conductrices comprennent des parties d'extrémité déformables qui sont à même d'exercer un effort de maintien sur l'élément conducteur afin de le maintenir dans la deuxième position. C'est en effet grâce à la déformation des parties d'extrémité que le maintien et le blocage de l'élément conducteur est rendu possible. Par « bloqué », on entend que le l'élément conducteur ne peut plus se déplacer, et notamment plus retourner dans la première position. Par partie d'extrémité « déformable », on entend qu'elle est apte à se déformer élastiquement ou plastiquement lorsque le piston et/ou l'élément conducteur entre à son contact suite au déclenchement de l'initiateur pyrotechnique. Dans le cas où les parties d'extrémité se déforment élastiquement, l'effort de maintien exercé peut être dû à l'élasticité des parties d'extrémité déformables. En outre, l'effort de maintien peut être dû aux dimensions du logement et du piston qui permettent de « coincer » l'élément conducteur en force dans le logement.

Cette disposition avantageuse permet d'empêcher les rebonds de l'élément conducteur sur les portions conductrices et réduit considérablement le risque de formation d'arc électrique et de coupure du circuit après déclenchement. La déformation des parties d'extrémité déformables permet également d'amortir le choc lorsque le piston passe de la première à la deuxième position. Le court-circuiteur selon l'invention permet en outre d'augmenter la pression de contact et la surface de contact entre l'élément conducteur présent sur le piston et les parties d'extrémité des portions conductrices, ce qui permet d'étendre son utilisation à des domaines où les puissances électriques en jeu sont élevées.

Dans un exemple de réalisation, la partie d'extrémité déformable de chaque portion conductrice peut comprendre une ou plusieurs découpes. Ces découpes permettent avantageusement de favoriser la déformation des parties d'extrémité déformables.

Dans un exemple de réalisation, le piston peut comprendre une jupe en regard du logement, ladite jupe coopérant, dans la deuxième position, avec un relief en saillie sur une paroi de fond du logement. La jupe peut alors présenter des échancrures ou rainures débouchant en regard de la deuxième chambre et permettant d'augmenter la flexibilité de ladite jupe. La coopération entre le relief et la jupe permet d'améliorer le maintien de l'élément conducteur dans le logement, d'assurer un guidage du piston lors de son passage de la première à la deuxième position, ainsi qu'un meilleur amortissement du choc.

Dans un exemple de réalisation, le relief peut présenter une largeur croissante en s'éloignant de la deuxième chambre. Cette disposition avantageuse permet d'emmancher la jupe sur le relief à la manière d'un cône morse, ce qui améliore encore le maintien de l'élément conducteur dans la deuxième position et l'amortissement du choc.

Dans un exemple de réalisation, l'élément conducteur peut être présent autour de ladite jupe.

Dans un exemple de réalisation, l'élément conducteur peut être, dans la première position, en regard de la deuxième chambre.

Dans un exemple de réalisation, le court-circuiteur comprend un corps dans lequel sont présents les première et deuxième chambre, le support et le piston, le corps pouvant être en un matériau isolant de l'électricité.

Dans un exemple de réalisation, le support peut être en un matériau isolant de l'électricité.

Dans un exemple de réalisation, l'élément conducteur peut être formé de manière monolithique avec le piston. En d'autres termes, le piston et l'élément conducteur peuvent constituer une seule et même pièce, l'intégralité du piston peut être alors en un matériau conducteur de l'électricité. Cette caractéristique permet avantageusement de réduire le nombre de pièces à l'intérieur du court-circuiteur, ce qui rend son montage plus aisé.

Dans un exemple de réalisation, la partie d'extrémité de chaque portion conductrice peut être, dans la deuxième position, enserrée entre une paroi latérale interne du logement et l'élément conducteur.

L'invention vise aussi un circuit électrique sécurisé comprenant :

- un générateur électrique,

- un dispositif électrique relié au générateur électrique, et

- un court-circuiteur pyrotechnique tel que celui décrit ci-avant, une première portion conductrice du court-circuiteur étant reliée à une première borne du dispositif et une deuxième portion conductrice étant reliée à une masse du circuit électrique. Dans ce cas, la première portion conductrice est différente de la deuxième portion conductrice.

L'invention vise encore une installation électrique comprenant un tel circuit électrique sécurisé. Une telle installation peut être présente dans un véhicule automobile.

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :

- les figures IA et IB sont des vues éclatées d'un courtcircuiteur selon un premier mode de réalisation de l'invention,

- les figures 2A à 2C sont des vues en coupe du court-circuiteur des figures IA et IB avant, pendant et après son déclenchement,

- les figures 3A et 3B sont des vues en coupe d'un courtcircuiteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, avant et après son déclenchement,

- les figure 4 et 5 sont des vues en coupe de court-circuiteurs selon un troisième et un quatrième mode de réalisation de l'invention, et

- la figure 6 montre schématiquement un exemple d'installation électrique comprenant un circuit électrique sécurisé mettant en œuvre un court-circuiteur selon l'invention.

Description détaillée de l'invention

Un court-circuiteur 100 selon un premier mode de réalisation de l'invention va être décrit en lien avec les figures IA à 2C. Le courtcircuiteur 100 comprend un initiateur pyrotechnique 110 comprenant un dispositif d'allumage 111 muni de deux conducteurs électriques 112. L'initiateur pyrotechnique 110 comporte en outre un chargement pyrotechnique 113. Le chargement pyrotechnique 113 peut être sous la forme d'un ou plusieurs blocs monolithiques 114. L'initiateur pyrotechnique 110 comprend en outre un bouchon de retenue 115 (ou « retainer ») jouant le rôle d'interface électrique et mécanique entre le court-circuiteur 100 et un circuit électrique 10 (figure 6). En variante, le chargement 113 peut être sous forme granulaire. Il va des connaissances générales de l'homme du métier de choisir la nature et les dimensions du chargement pyrotechnique à mettre en œuvre pour l'application visée.

Le court-circuiteur 100 comprend un corps 120 à l'intérieur duquel une première 121 et une deuxième 122 chambres sont présentes (figure 2A). Le corps 120 peut par exemple être formé d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable, et être isolant de l'électricité. L'initiateur pyrotechnique 110 comporte un joint d'étanchéité 116 en matériau élastiquement déformable en appui sur une paroi interne 123 du corps 120. Le dispositif d'allumage 111 est, dans l'exemple illustré, logé dans le corps 120. Le corps 120 présente en outre deux canaux 124 traversant, chacun des conducteurs 112 s'étendant dans un canal 124 distinct. La première chambre 121 constitue une chambre de mise sous pression et est en communication avec une sortie S de l'initiateur pyrotechnique 110. L'initiateur pyrotechnique 110 est configuré pour pressuriser la première chambre 121 lorsqu'il est actionné. Dans l'exemple illustré, le chargement pyrotechnique 113 est présent dans la première chambre 121. On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention lorsque ce chargement 113 est présent à l'extérieur de la première chambre 121 tant que cette dernière reste en communication avec une sortie S de l'initiateur pyrotechnique 110.

Le corps 120 abrite également deux portions conductrices 131 et 132 de l'électricité qui sont destinées à être connectées électriquement lorsque l'initiateur pyrotechnique 110 est déclenché. Dans les exemples illustrés, les portions conductrices 131, 132 prennent ia forme de languettes plates. Les deux portions conductrices 131, 132 sont initialement (c'est-à-dire avant déclenchement du court-circuiteur) déconnectées l'une de l'autre. Quel que soit l'état du court-circuiteur 100, les portions conductrices 131, 132 sont séparées transversalement (par rapport à un axe X qui sera explicité plus bas) l'une de l'autre d'une distance non nulle. Les portions conductrices 131, 132 s'étendent chacune de part et d'autre du court-circuiteur 100 et sont destinées à être reliées par leurs extrémités 131a, 132a situées à l'extérieur du court-circuiteur 100 à un circuit électrique 10 (figure 6). Les portions conductrices 131, 132 présentent chacune une partie d'extrémité déformable 131b, 132b présente dans la deuxième chambre 122. Les parties d'extrémité déformables 131b, 132b présentent ici une forme en arc de cercle, le centre du cercle se situant dans la deuxième chambre 122 sur l'axe X. Dans l'exemple illustré, les parties d'extrémité déformables 131b, 132b sont pourvues de découpes 131c, 132c qui s'étendent radialement par rapport à l'axe X et qui permettent auxdites parties d'être déformées plus facilement. On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention lorsque les découpes 131c, 132c ne sont pas radiales.

Les portions conductrices 131, 132 sont présentes sur un support 140. Le support 140 est ici en un matériau isolant de l'électricité. Le support 140 peut par exemple être formé d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable. Le support 140 a, dans l'exemple illustré, une structure de tiroir ou cassette destiné à être engagé dans une ouverture 125 de la paroi latérale externe 126 du corps 120. Dans l'exemple illustré, le support 140 est présent dans la deuxième chambre

122. Le support 140 définit un guide 141 dans lequel sont logées et maintenues les portions conductrices 131, 132. Le guide 141 comprend également des encoches 141a destinées à coopérer avec des languettes 131d et 132d présentes sur les côtés de chaque portion conductrice 131 et 132 afin de les bloquer en position dans le guide 141. Le support 140 présente en outre un logement 142 ménagé à l'intérieur dudit support dans l'espace E séparant les portions conductrices 131, 132. Dans l'exemple illustré sur les figures IA à 2C, le logement 142 prend la forme d'un logement circulaire borgne débouchant dans la deuxième chambre 122 et présentant un rayon R constant. Les parties d'extrémité 131b, 132b des portions conductrices 131, 132 sont présentes en regard du logement 142.

Dans cet exemple, un relief 143 fait saillie sur la paroi de fond 144 du logement 142. Le relief 143 s'étend ici à partir de la paroi de fond 144 sur toute la profondeur P du logement 142. Le relief 143 prend la forme d'un bouton circulaire ou disque plein centré sur l'axe X. Dans l'exemple illustré ici, le relief 143 présente, au niveau de son extrémité opposée à la paroi de fond 144 du logement 142, un premier rayon RI qui est inférieur au rayon R2 que présente le relief 143 à sa base. Les rayons RI et R2 sont ainsi strictement inférieurs au rayon R de façon à ménager un espace annulaire autour du relief 143 formant une gorge 145 dans le logement, les parties d'extrémité 131b, 132b s'étendant en regard de cet espace annulaire sans s'étendre en regard du relief 143.

Le support 140 est également pourvu au niveau d'une face 146 opposée à la deuxième chambre 122 d'un rail de guidage 147. Le rail de guidage 147 permet de guider l'insertion du support 140 dans le corps 120 par coopération avec une ou plusieurs rainures 128 prévues dans le corps 120, notamment au niveau de l'ouverture 125. Enfin, un relief de blocage 148 présent sur le rail 147 permet de bloquer en position le support 140 une fois qu'il est inséré dans le corps 120.

Le court-circuiteur 100 comporte en outre un piston 150 formé, dans cet exemple, d'un matériau isolant de l'électricité, par exemple de Polyétheréthercétone (PEEK GF40) ou sulfure de polyphénylène (PPS) ou polyamide (PA). Dans une variante qui sera décrite plus loin (figures 3A et 3B), le piston peut être en un matériau conducteur de l'électricité. Le piston 150 sépare de manière étanche la première chambre 121 de la deuxième chambre 122. Le piston 150 est situé entre la première 121 et la deuxième chambre 122. Le piston 150 est configuré pour se déplacer dans une cavité correspondant à la réunion des première 121 et deuxième 122 chambres. Le piston 150 est muni d'un joint d'étanchéité 151 formé d'un matériau élastiquement déformable lequel est en appui sur une paroi latérale interne 127 du corps. La paroi latérale interne 127 entoure les première 121 et deuxième 122 chambres. La paroi latérale interne 127 du corps 120 définit un volume intérieur dans lequel sont présentes les première 121 et deuxième 122 chambres. Dans l'exemple illustré, le piston 150 présente une géométrie cylindrique centrée selon l'axe X, correspondant par ailleurs à l'axe selon lequel le piston 150 se déplace dans le court-circuiteur 100, et est muni d'une première jupe 152 dirigée vers la première chambre 121. Cette conception du piston 150 permet d'obtenir un court-circuiteur 100 présentant un encombrement réduit.

Dans l'exemple illustré, le piston 150 comprend en outre une deuxième jupe 153 qui s'étend en direction de la deuxième chambre 122. La deuxième jupe 153 est ici pourvue d'une pluralité de rainures ou échancrures 153a débouchant dans la deuxième chambre 122 en direction du logement 142. Ces échancrures 153a donnent à la jupe 153 une certaine flexibilité lui permettant de se déformer plus facilement. La jupe

153 présente un rayon interne R3 qui est, dans cet exemple compris entre les rayons RI et R2 du relief 143. De la sorte, la jupe 153 est apte à coopérer avec le relief 143 du logement 142 et pourra être emmanchée sur ledit relief 143 à la manière d'un cône morse. La jupe 153 présente en outre un rayon externe R4 qui est ici strictement inférieur au rayon R5 du piston 150 de façon à ménager un espace annulaire entre la deuxième jupe 153 et la paroi interne 127 du corps 120.

Le piston 150 est en outre muni d'un élément conducteur de l'électricité 154 qui peut être fixé au piston 150. L'élément conducteur de l'électricité 154 peut par exemple être en cuivre. Dans l'exemple illustré, l'élément conducteur de l'électricité 154 prend la forme d'une rondelle centrée sur l'axe X. Dans la configuration illustrée à la figure 2A (c'est-àdire avant déclenchement du court-circuiteur 100), l'élément conducteur

154 est logé entre la deuxième jupe 153 et la paroi interne 127 du corps d'une part, et entre chaque partie d'extrémité 131b, 132b des portions conductrices 131, 132 et une face 155 du piston 150 en regard de la deuxième chambre 122 d'autre part. L'élément conducteur 154 aura pour fonction, quand l'initiateur pyrotechnique 110 est déclenché, de connecter électriquement les portions conductrices 131,132.

Dans un mode de réalisation non illustré, la deuxième jupe 153 peut ne pas présenter un rayon externe R4 constant, et par exemple être de forme conique avec son plus petit rayon externe situé du côté de la deuxième chambre 122. L'élément conducteur 154 peut en outre être fendu, et par exemple prendre la forme d'une rondelle fendue. De la sorte, pendant le montage du court-circuiteur 100, l'élément conducteur 154 peut être emmanché sur la jupe 153 en se déformant circonférentiellement. Cette disposition permet encore augmenter la pression de contact entre l'élément conducteur 154 et les parties d'extrémité des portions conductrices 131, 132 après déclenchement du court-circuiteur 100.

Un exemple de montage des différents éléments du courtcircuiteur 100 illustré aux figures IA à 2C va à présent être décrit.

Dans un premier temps, on rapporte l'initiateur pyrotechnique sur le corps 120 en insérant le chargement pyrotechnique 113 par le fond 129 du corps 120 et en insérant le bouchon de retenue 115 dans une extrémité du corps 120 opposée au fond 129. Le piston 150 est ensuite inséré en force au travers du fond 129 du corps 120. Le piston 150 présente un relief de positionnement 156, par exemple sous la forme d'une échancrure axiale, destiné à coopérer avec un relief présent sur la paroi latérale interne 127 du corps 120. Cette coopération permet de bloquer en rotation le piston 150 et d'éviter ainsi que ce dernier ne tourne autour de l'axe X lorsque la première chambre 121 est mise sous pression par l'initiateur pyrotechnique 110. Le piston 150 présente en outre au niveau de sa première jupe 152 une échancrure circonférentielle 157 qui est destinée à coopérer avec un bourrelet 127a présent sur la paroi latérale interne 127 du corps de façon à bloquer le piston dans la première position pendant le stockage et le transport du court-circuiteur 100. On notera que l'échancrure 157 et le bourrelet 127a sont dimensionnés pour que le piston 150 puisse être libéré après déclenchement de l'initiateur 110. Le support 140 sur lequel ont été placées les portions conductrices 131, 132 est ensuite inséré au travers de l'ouverture 125 de la paroi latérale 126 du corps 120 transversalement par rapport à l'axe de déplacement X. Le court-circuiteur 100 ainsi obtenu est prêt à être relié à un circuit électrique 10 (figure 6) par exemple par soudure des extrémités 131a, 132a des portions conductrices 131, 132 audit circuit.

On va maintenant décrire en lien avec les figures 2A à 2C le fonctionnement du premier mode de réalisation de court-circuiteur 100 selon l'invention décrit précédemment.

A la figure 2A, le court-circuiteur 100 n'est pas encore déclenché et est dans une première configuration, par exemple de stockage. Dans cette configuration, le piston 150 est dans une première position ou position haute. Les portions conductrices 131, 132 ne sont pas connectées électriquement par l'élément conducteur 154 qui est alors dégagé de celles-ci, et aucun courant ne circule entre les portions conductrices 131, 132. L'initiateur pyrotechnique 110 est ensuite activé ou déclenché, par exemple en réponse à une impulsion électrique donnée par un dispositif de contrôle Ç (figure 6) du circuit électrique auquel les conducteurs 112 sont reliés. Le déclenchement de l'initiateur pyrotechnique 110 a pour effet de faire passer le court-circuiteur 100 dans une deuxième configuration dans laquelle le piston 150 est dans une deuxième position ou position basse.

Plus précisément, l'actionnement de l'initiateur pyrotechnique 110 permet de réaliser la combustion d'un ou plusieurs chargements pyrotechniques 113 afin de générer un gaz de combustion lequel va pressuriser la première chambre 121 (flèches pleines sur les figures 2B et 2C). Cette pressurisation de la première chambre 121 met en mouvement le piston 150 vers les portions conductrices 131, 132. Dans l'exemple illustré, le piston 150 est configuré pour se déplacer sans se déformer lors du passage du court-circuiteur 100 de la première configuration (figure 2A) à la deuxième configuration (figure 2C). Le piston 150 est animé d'un mouvement de translation le long de l'axe X en direction des portions conductrices 131,132 lors du passage de la première configuration à la deuxième configuration. En particulier, du fait de la présence du relief de positionnement 159, le mouvement du piston 150 ne comporte pas de composante de rotation autour de l'axe X lors du passage de sa première à sa deuxième position.

A la figure 2B, on se situe dans une position intermédiaire où le piston 150 n'est plus dans la première position et n'est pas encore dans la deuxième position. On peut voir que le piston 150 a commencé sa descente sous l'effet de l'augmentation de la pression dans la première chambre 121. L'élément conducteur 154 porté par le piston 150 entre en contact avec les parties d'extrémité déformables 131b, 132b des portions conductrices 131, 132 et commence à les déformer. La déformation des parties d'extrémités 131b, 132b consiste ici à les plier vers la paroi de fond

144 du logement 142. Les découpes 131c, 132c dans les parties d'extrémité 131b, 132b permettent de faciliter cette déformation. Dans le même temps, un contact électrique s'établit entre l'élément conducteur 154 et les portions conductrices 131, 132 et un courant I peut circuler entre elles. Toujours dans le même temps, la deuxième jupe 153 du piston 150 entre progressivement en contact avec le relief 143 présent dans le logement 142. En d'autres termes, le relief 143 se loge progressivement dans la jupe 153 du piston 150. Le relief 143 et la deuxième jupe 153 permettent ainsi de guider le piston 150 et de l'amortir pendant son déplacement.

A la figure 2C, le piston 150 a atteint sa deuxième position ou position finale. Dans cette position, le contact électrique entre les deux portions conductrices 131, 132 est établi de façon permanente. Le contact électrique entre chaque portion conductrice 131, 132 et l'élément conducteur 154 se fait ici, dans la deuxième position, selon la direction donnée par l'axe X. Les parties d'extrémité déformables 131b, 132b sont désormais pliées perpendiculairement à la direction selon laquelle s'étendent les portions conductrices 131, 132 vers la paroi de fond 144 du logement. La deuxième jupe 153 du piston 150 est logée dans la gorge

145 du logement 144. Les parties d'extrémité 131b, 132b sont ainsi enserrées ou prises en étau entre une paroi latérale interne 149 du logement 142 et l'élément conducteur 154. Dans cette position, les parties d'extrémité déformées 131b, 132b exercent un effort de maintien sur le piston 150 (et l'élément conducteur 154) qui le bloque dans cette deuxième position. La déformation progressive des parties d'extrémité a permis d'absorber une partie de l'énergie cinétique du piston et de supprimer le risque de rebonds. En plus de l'effort exercé par les parties d'extrémité 131b, 132b, la deuxième jupe 153 s'est emmanchée sur le relief 143 à la manière d'un cône morse, afin d'assurer un blocage encore plus performant du piston 150 dans la deuxième position.

Vu le fonctionnement du court-circuiteur 100 décrit ci-dessus, on comprend que le rayon R du logement 142 doit être adapté pour accueillir le piston 150, et plus précisément sa deuxième jupe 153, l'élément conducteur 154 et les parties d'extrémité 131b, 132b déformées, tout en permettant un maintien efficace du piston 150 et de l'élément conducteur 154 dans la deuxième position. Par exemple, la largeur L2 (figure 2C) de la gorge 145 (mesurée au niveau de la paroi de fond 144) dans le logement 142 doit être sensiblement égale ou très légèrement supérieure à la somme de l'épaisseur el d'une portion conductrice 131, 132, de la largeur L1 de l'élément conducteur 154 mesurée perpendiculairement à l'axe X et de l'épaisseur e2 de la deuxième jupe 153. Il en va de même pour définir la longueur sur laquelle chaque partie d'extrémité 131b, 132b s'étend dans la deuxième chambre 122, qui doit être dimensionnée en fonction de la profondeur P (figure 2A) du logement 142 pour que les parties d'extrémité 131b, 132b puissent y contenir une fois pliées. On notera aussi que les parties d'extrémité 131b, 132b ne doivent pas s'étendre dans la deuxième chambre 122 au-delà de la deuxième jupe 153 du piston 150 pour des raisons évidentes.

En référence aux figures 3A et 3B, on va maintenant décrire un court-circuiteur 200 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sauf mention contraire, les signes de références correspondant entre les différents modes de réalisation désignent des caractéristiques identiques.

Comme précédemment, le court-circuiteur 200 est représenté sur la figure 3A dans une première configuration avant son déclenchement. A la différence du court-circuiteur 100, le piston 250 ne comprend pas de deuxième jupe et prend une forme généralement cylindrique sur toute sa dimension selon l'axe X. Dans ce mode de réalisation, le logement 242 dans le support 240 ne comprend pas de relief et présente une paroi de fond 244 plane. Toujours dans ce mode de réalisation, l'élément conducteur est formé de manière monolithique avec le piston 250. En d'autres termes, le piston 250 est intégralement en un matériau conducteur de l'électricité et joue ici le rôle de l'élément conducteur. Même si elles ne sont pas clairement visibles sur les figures, les parties d'extrémité 231b, 232b peuvent, comme pour le courtcircuiteur 100, comprendre des découpes afin de favoriser leur déformation.

Lorsque l'initiateur pyrotechnique est enclenché pour faire passer le piston 250 de la première position (figure 3A) à la deuxième position (figure 3B), le piston 250 est inséré dans le logement 242, ce qui a pour effet de déformer (plier ici) les parties d'extrémité 231b, 232b des portions conductrices 231, 232 qui vont exercer un effort de maintien pour bloquer le piston 250 dans cette deuxième position. Les parties d'extrémité 231b, 232b sont ainsi enserrées ou prises en étau entre une paroi latérale interne 249 du logement 242 et le piston 250 conducteur. Le contact électrique est établi entre chaque partie d'extrémité 231b, 232b et le piston 250 conducteur afin qu'un courant puisse circuler entre les portions conductrices 231, 232.

Vu le fonctionnement du court-circuiteur 200 décrit ci-dessus, on comprend que le rayon R (figure 3B) du logement 242 doit être adapté pour accueillir le piston 250 et les parties d'extrémité 231b, 232b déformées, tout en permettant un maintien efficace du piston 250 dans la deuxième position. Par exemple, le rayon R du logement 242 doit être sensiblement égal ou légèrement supérieur à la somme du rayon R5 du piston et de l'épaisseur el d'une portion conductrice 231, 232. Il en va de même pour définir la longueur sur laquelle chaque partie d'extrémité 231b, 232b s'étend dans la deuxième chambre 222, qui doit être dimensionnée en fonction de la profondeur P du logement pour que les parties d'extrémité 231b, 232b puissent y contenir une fois pliées.

On notera que les caractéristiques qui distinguent les modes de réalisation décrits précédemment peuvent être combinées tout en restant dans le cadre de la présente invention.

En particulier, on a représenté sur la figure 4 un court-circuiteur 300 selon un troisième mode de réalisation de l'invention reprenant des caractéristiques des court-circuiteurs 100 et 200. Le fonctionnement du court-circuiteur 300 est identique aux court-circuiteurs 100, 200 décrits précédemment, et les signes de références correspondant sur les figures désignent des caractéristiques identiques. Le court-circuiteur 300 est représenté ici quand le piston 350 est dans sa première position. Le piston 350 comprend, comme pour le court-circuiteur 100, une jupe 353 qui peut s'emmancher sur un relief 343 en saillie sur la paroi de fond 344 du logement 342. En outre, le court-circuiteur 300 comprend un piston 350 qui est formé de manière monolithique avec l'élément conducteur, comme le piston 250 du court-circuiteur 200. En d'autres termes, le piston 350 est ici intégralement conducteur de l'électricité.

La figure 5 montre un court-circuiteur 400 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Le fonctionnement du court-circuiteur 400 est identique aux court-circuiteurs 100, 200 et 300 décrits précédemment, et les signes de références correspondant sur les figures désignent des caractéristiques identiques. Le court-circuiteur 400 est représenté ici quand le piston 450 est dans sa première position. Le courtcircuiteur 400 comprend un piston 450 en un matériau isolant de l'électricité, qui est ici dépourvu de deuxième jupe. Dans ce mode de réalisation, le logement 442 ne présente pas de relief en saillie sur sa paroi de fond 444, de manière similaire au court-circuiteur 300. Le piston 450 comprend en outre un élément conducteur 454 rapporté, prenant ici la forme d'une rondelle fixée sur la face 455 du piston 450 en regard de la deuxième chambre 422.

A la figure 6, on a représenté schématiquement un exemple d'installation 1 comprenant un circuit électrique sécurisé 10 mettant en œuvre un court-circuiteur pyrotechnique 100 selon l'invention. Le circuit 10 comprend un générateur électrique G, un dispositif électrique D (le dispositif électrique peut être un autre circuit électrique) alimenté par le générateur électrique G, et un court-circuiteur pyrotechnique 100 selon l'invention. La première portion conductrice 131 du court-circuiteur pyrotechnique 100 est reliée à une première borne 11 du dispositif, et sa deuxième portion conductrice 132 est reliée à une masse du circuit électrique. L'installation 1 peut en outre comprendre un dispositif de contrôle Ç du court-circuiteur 100 configuré pour déclencher le courtcircuiteur en réponse à une variation d'un paramètre prédéfini. Le dispositif de contrôle Ç peut être relié aux conducteurs 112 de l'initiateur pyrotechnique 110. Par exemple, le dispositif de contrôle Ç peut activer le court-circuiteur en cas de détection d'un dépassement de seuil de courant dans le circuit, en cas de dépassement d'un seuil de température dans le dispositif D, en cas de détection d'un choc, etc. Ainsi, quand le courtcircuiteur 100 est déclenché, le courant qui circulait initialement dans le dispositif D est dévié vers la masse.

Claims

REVENDICATIONS

1. Court-circuiteur pyrotechnique (100 ; 200 ; 300 ; 400) comprenant :

- une première chambre (121 ; 221 ; 321 ; 421) de mise sous pression en communication avec une sortie (S) d'un initiateur pyrotechnique (110 ; 210 ; 310 ; 410),

- une deuxième chambre (122 ; 222 ; 322 ; 422) dans laquelle est présent un support (140 ; 240 ; 340) sur lequel sont présentes deux portions conductrices (131, 132 ; 231, 232 ; 331, 332 ; 431, 432) séparées l'une de l'autre, le support définissant un logement (142 ; 242 ; 342 ; 442) débouchant dans la deuxième chambre entre les deux portions conductrices, chaque portion conductrice comprenant une partie d'extrémité déformable (131b, 132b ; 231b, 232b ; 331b, 332b ; 431b, 432b) s'étendant dans la deuxième chambre et présente en regard du logement, et

- un piston (150 ; 250 ; 350 ; 450) séparant la première chambre de la deuxième chambre, le piston comprenant un élément conducteur (154 ; 250 ; 350 ; 454) configuré pour venir au contact des parties d'extrémité déformables des portions conductrices, l'initiateur pyrotechnique étant configuré pour faire passer le piston d'une première position dans laquelle l'élément conducteur est dégagé des parties d'extrémité, vers une deuxième position dans laquelle l'élément conducteur est inséré dans le logement et est au contact de chaque partie d'extrémité déformable, les parties d'extrémité déformables étant, dans la deuxième position, déformées et exerçant un effort de maintien permettant de bloquer en position l'élément conducteur dans le logement.
2. Court-circuiteur (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon la revendication 1, dans lequel la partie d'extrémité déformable (131b, 132b) de chaque portion conductrice comprend une ou plusieurs découpes (131c, 132c).
3. Court-circuiteur (100 ; 300) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel le piston (150 ; 350) comprend une jupe (153 ; 353) en regard du logement (142 ; 342), ladite jupe coopérant, dans la deuxième position, avec un relief (143 ; 343) en saillie sur une paroi de fond (144 ; 344) du logement.
4. Court-circuiteur (100 ; 300) selon la revendication 3, dans lequel le relief (143 ; 343) présente une largeur (RI, R2) croissante en s'éloignant de la deuxième chambre.
5. Court-circuiteur (100 ; 300) selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, dans lequel l'élément conducteur (154 ; 350) est présent autour de ladite jupe (153 ; 353).
6. Court-circuiteur (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément conducteur (154 ; 250 ; 350 ; 454) est, dans la première position, en regard de la deuxième chambre (122 ; 222 ; 322 ; 422).
7. Court-circuiteur (200 ; 300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément conducteur est formé de manière monolithique avec le piston (250 ; 350).
8. Court-circuiteur (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la partie d'extrémité (131b, 132b ; 231b, 232b ; 331b, 332b ; 431b, 432b) de chaque portion conductrice est, dans la deuxième position, enserrée entre une paroi latérale interne (149 ; 249 ; 349 ; 449) du logement (142 ; 242 ; 342 ; 442) et l'élément conducteur (154 ; 250 ; 350 ; 454).
9. Circuit électrique sécurisé (10) comprenant :

- un générateur électrique (G),

- un dispositif électrique (D) relié au générateur électrique, et

- un court-circuiteur pyrotechnique (100 ; 200 ; 300 ; 400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, une première portion conductrice (131 ; 231 ; 331 ; 431) du court-circuiteur étant reliée à une première borne (11) du dispositif et une deuxième portion conductrice (132 ; 232 ; 332 ; 432) étant reliée à une masse du circuit électrique.
10. Installation (1) comprenant un circuit électrique sécurisé (10) selon la revendication 9.

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