WO2023213838A1 - Igniter with reduced performance and thermal pellets - Google Patents

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WO2023213838A1
WO2023213838A1 PCT/EP2023/061598 EP2023061598W WO2023213838A1 WO 2023213838 A1 WO2023213838 A1 WO 2023213838A1 EP 2023061598 W EP2023061598 W EP 2023061598W WO 2023213838 A1 WO2023213838 A1 WO 2023213838A1
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WO
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pyrotechnic
igniter
electro
thermal insert
primary
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/061598
Other languages
French (fr)
Inventor
Benoit Gouez
Olivier CARRARA
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/12—Bridge initiators

Definitions

  • the present invention generally relates to electro-pyrotechnic igniters, in particular for automobile safety systems.
  • the affinity between the reducer and the oxidant which are respectively zirconium and potassium perchlorate is such that the decomposition reaction is violent, very energetic and accompanied by breaking effects.
  • breaking effects can make igniters with an initially liquid primary composition difficult to use in pyrotechnic mechanisms such as pyrotechnic safety switches or adaptive performance actuators whose structure is made of plastic to reduce their mass, cost and bulk.
  • An aim of the present invention is to respond to the drawbacks of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to propose a less violent electro-pyrotechnic igniter so as to guarantee the integrity of the device receiving it while guaranteeing the electrical, physicochemical and initiation properties defined in the specifications of igniters for inflatable bag (airbag in English) and pyrotechnic mechanism.
  • a first aspect of the invention concerns an electro-pyrotechnic igniter comprising:
  • an electrical heat generation device arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal
  • a primary pyrotechnic substance arranged to initiate a pyrotechnic reaction under the effect of the heat produced by the electrical heat generation device
  • the igniter comprises at least one thermal insert, formed from metal wire and housed in the closed volume.
  • a thermal insert or thermal pellet whose purpose will be to absorb part of the energy and contain the breaking effect.
  • an igniter in particular when it comprises an initially liquid mixture of Zirconium and Potassium Perchlorate.
  • the primary pyrotechnic substance can be arranged in contact with or against the electrical heat generating device.
  • the thermal insert (or thermal pellet) can consist of a metal wire, for example steel and/or copper, and/or tungsten.
  • the thermal insert can be formed with a metal wire having a diameter of between 0.04 mm and 1.2 mm.
  • the thermal insert can be arranged between the primary pyrotechnic substance and a weak zone provided on a wall of the case.
  • the thermal insert can be arranged between the primary pyrotechnic substance and an opening wall of the case, the opening wall being able to be arranged to break during a rise in pressure in the closed volume .
  • the electro-pyrotechnic igniter can comprise a loading spacer receiving the primary pyrotechnic substance, in which the thermal insert can be at least partially arranged in the loading spacer.
  • the thermal insert may have the shape of a pellet.
  • the thermal insert can be housed in a volume included in a range of values ranging from 10 mm3 to 200 mm3, for example in a volume ranging from 20 mm3 to 150 mm3, and preferably in a volume ranging from 35 mm3 to 120 mm3.
  • - can be accommodated in a volume within a range of values from 30 mm3 to 90 mm3
  • the thermal insert can be formed by a compacted, knitted or non-knitted metal wire.
  • the primary pyrotechnic substance may comprise zirconium and/or potassium perchlorate.
  • the primary pyrotechnic substance may have a mass comprised in a range of values going from 15 mg to 70 mg, for example from 40 mg to 60 mg, preferably from 45 mg to 55 mg.
  • the thermal insert can be arranged directly against and/or in contact and/or opposite the primary pyrotechnic substance or a secondary pyrotechnic substance.
  • the electro-pyrotechnic igniter may comprise a secondary pyrotechnic mass, comprising for example potassium perchlorate and/or titanium and/or titanium hydride.
  • the thermal insert can be arranged directly against and/or in contact with and/or facing the secondary pyrotechnic mass.
  • the primary pyrotechnic substance can form a solid body, for example a layer, directly placed on the electrical heat generation device.
  • the electrical heat generation device may comprise a resistive element to cause heating by the Joule effect. This allows the pyrotechnics to be initiated.
  • the electrical heat generation device may comprise a printed circuit.
  • the case can be a metal case.
  • the electro-pyrotechnic igniter may comprise a glass feedthrough and/or a plastic cap and/or a plastic overmolding.
  • the invention relates, in a second aspect, to a pyrotechnic switch, comprising:
  • a piston movable between a rest position and an activated position, and arranged to establish or break electrical contact between the two connection terminals when moving from the rest position to the activated position
  • At least part of the housing and/or the piston may comprise a plastic material.
  • the plastic material may comprise:
  • polyamide for example polyamide
  • a reinforcing material for example fibers, such as glass fibers, and in which the housing is free of metal reinforcement.
  • fig. 2 represents an electro-pyrotechnic igniter according to a second embodiment
  • FIG. 3 represents an electro-pyrotechnic igniter according to a third embodiment.
  • Figure 1 represents an electro-pyrotechnic igniter 1 according to a first embodiment.
  • the electro-pyrotechnic igniter 1, also simply called igniter 1, comprises an electrical heat generation device 19, which is arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal.
  • the electrical heat generation device 19 may preferably comprise a resistive element to cause heating by the Joule effect or the electrical heat generation device 19 may comprise a printed circuit.
  • the electrical heat generation device 19 can be a resistive bridge, for example like that disclosed by document FR2809806A1 (the resistive heating element being constituted by a thin layer bridge and which operates with very low energy).
  • the electrical heat generation device 19 is connected to a first pin 2 and to a second pin 3 of the igniter 1, used to conduct an electric current from an electric current source (not shown).
  • the igniter 1 further comprises a primary pyrotechnic substance 20, arranged to initiate a pyrotechnic reaction under the effect of the heat produced by the electrical heat generating device 19.
  • the primary pyrotechnic substance 20 (or primary pyrotechnic mass ) may preferably comprise zirconium and/or potassium perchlorate.
  • the primary pyrotechnic substance 20 forms a solid body, for example a layer, directly placed on the electrical heat generating device 19.
  • the solid body can be obtained for example by drying a mixture deposited in liquid form (base aqueous for example) directly on the electrical heat generation device 19. This allows greater intimacy between the primary pyrotechnic substance 20 and the electrical heat generation device 19 while allowing secure handling of the primary pyrotechnic substance 20.
  • the primary pyrotechnic substance 20 can also be loaded in powder form, less aggressive during combustion but more dangerous to handle.
  • the primary pyrotechnic substance 20 has a mass in a range of values going from 15 mg to 70 mg, for example from 40 mg to 60 mg, preferably from 45 mg to 55 mg.
  • thermal insert 30 formed solely by the metal wire.
  • the thermal insert 30 preferably has a pellet or cylindrical shape.
  • the igniter 1 may comprise a glass feedthrough 22 and/or a plastic overmolding 18 and/or a plastic cap 10.
  • the case 11 can be fixed, preferably, by welding, on an eyelet metal 23 isolated from pin 3 by a glass bushing 22
  • the igniter 1 may further comprise a secondary pyrotechnic mass (or secondary pyrotechnic substance) placed in the space between the primary pyrotechnic substance 20 and the thermal insert 30.
  • the secondary pyrotechnic mass may comprise, for example, perchlorate of potassium and/or titanium and/or titanium hydride.
  • the igniter 1 may include a loading spacer 12 (also called loading ring) receiving the primary pyrotechnic substance 20 (and all or part of the secondary pyrotechnic mass if applicable).
  • a loading spacer 12 also called loading ring
  • the thermal insert 30 has a mass comprised in a range of values going from 80 mg to 900 mg, for example in a range of values going from 100 mg to 400 mg, preferably in a range from 200 mg to 300 mg.
  • the thermal insert 30 is housed in a volume included in a range of values going from 10 mm3 to 200 mm3, for example example in a volume ranging from 20 mm3 to 150 mm3, and preferably in a volume ranging from 35 mm3 to 120 mm3.
  • the thermal insert 30 can be arranged between the primary pyrotechnic substance and a zone of weakness (11f) provided on a wall of the case 11.
  • Figure 2 represents the electro-pyrotechnic igniter 1 according to a second embodiment.
  • the thermal insert referenced 30 in Figure 2, is arranged in the loading spacer 12.
  • Figure 3 represents the electro-pyrotechnic igniter 1 according to a third embodiment.
  • the primary pyrotechnic substance preferably Zirconium and/or Potassium Perchlorate
  • the primary pyrotechnic substance can be poured (or loaded) in the aqueous phase (or wet, that is to say diluted in water).
  • the mixture is generally even more explosive if the loading takes place in phase wet, compared to a dry load.
  • wet loading the resistive bridge is more intimately linked with the primary pyrotechnic substance.
  • dry loading i.e. dry powder
  • the electro-pyrotechnic igniter is particularly advantageous in the case of wet loading, even if it is not incompatible with dry loading.

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Abstract

The invention relates to an electro-pyrotechnic igniter (1) comprising: - an electrical heat-generating device (19) arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal; - a primary pyrotechnic substance (20) arranged to initiate a pyrotechnic reaction when exposed to the heat produced by the electrical heat-generating device (19); and - a case (11) defining a closed volume that contains the primary pyrotechnic substance (20), characterised in that the igniter (1) comprises at least one thermal insert (30) that is formed from metal wire and housed in the closed volume.

Description

. -I _ . -I_
DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Allumeur à performance réduite et pastilles thermiques TITLE: Reduced performance igniter and thermal pellets
[0001]Domaine technique de l'invention [0001]Technical field of the invention
[0002]La présente invention concerne de manière générale les allumeurs électro-pyrotechniques, en particulier pour les systèmes de sécurité automobile. [0002]The present invention generally relates to electro-pyrotechnic igniters, in particular for automobile safety systems.
[0003] État de la technique [0003] State of the art
[0004] 11 est connu dans l’art antérieur des allumeurs électro-pyrotechniques. [0004] 11 is known in the prior art for electro-pyrotechnic igniters.
[0005]Actuellement, une des compositions primaires principalement utilisée dans les inflammateurs d'allumeurs électriques est un mélange initialement liquide de Zirconium et Perchlorate de Potassium (ZPP en acronyme). [0005] Currently, one of the primary compositions mainly used in igniters for electric igniters is an initially liquid mixture of Zirconium and Potassium Perchlorate (ZPP in acronym).
L’affinité entre le réducteur et l’oxydant que sont respectivement le zirconium et le perchlorate de potassium est telle que la réaction de décomposition est violente, très énergétique et accompagnée d’effets brisants. Ces effets brisants peuvent rendre les inflammateurs à composition primaire initialement liquide difficilement utilisables dans des mécanismes pyrotechniques de type interrupteurs de sécurité pyrotechniques ou des actionneurs adaptatifs de performance dont la structure est en plastique pour en réduire la masse, le coût et l’encombrement. The affinity between the reducer and the oxidant which are respectively zirconium and potassium perchlorate is such that the decomposition reaction is violent, very energetic and accompanied by breaking effects. These breaking effects can make igniters with an initially liquid primary composition difficult to use in pyrotechnic mechanisms such as pyrotechnic safety switches or adaptive performance actuators whose structure is made of plastic to reduce their mass, cost and bulk.
[0006] Exposé de l'invention [0006] Presentation of the invention
[0007] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un allumeur électro-pyrotechnique moins violent de sorte à garantir l’intégrité du dispositif le recevant tout en garantissant les propriétés électriques, physicochimiques et d’initiation définies dans les spécifications d’allumeurs pour coussin gonflable (airbag en anglais) et mécanisme pyrotechnique. [0007] An aim of the present invention is to respond to the drawbacks of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to propose a less violent electro-pyrotechnic igniter so as to guarantee the integrity of the device receiving it while guaranteeing the electrical, physicochemical and initiation properties defined in the specifications of igniters for inflatable bag (airbag in English) and pyrotechnic mechanism.
[0008]Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un allumeur électro-pyrotechnique comprenant : [0008]For this, a first aspect of the invention concerns an electro-pyrotechnic igniter comprising:
- un dispositif électrique de génération de chaleur, agencé pour recevoir un signal électrique et pour produire de la chaleur en réponse au signal électrique, - an electrical heat generation device, arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal,
- une substance pyrotechnique primaire, agencée pour initier une réaction pyrotechnique sous l’effet de la chaleur produite par le dispositif électrique de génération de chaleur, - a primary pyrotechnic substance, arranged to initiate a pyrotechnic reaction under the effect of the heat produced by the electrical heat generation device,
- un étui, définissant un volume fermé contenant la substance pyrotechnique primaire, caractérisé en ce que l’allumeur comprend au moins un insert thermique, formé en fil métallique et logé dans le volume fermé. - a case, defining a closed volume containing the primary pyrotechnic substance, characterized in that the igniter comprises at least one thermal insert, formed from metal wire and housed in the closed volume.
[0009] Ceci permet de proposer un allumeur électro-pyrotechnique capable d’absorber la violence de la décomposition chimique de la substance pyrotechnique primaire de sorte à garantir l’intégrité du dispositif le recevant tout en garantissant les propriétés électriques, physicochimiques et d’initiations définies dans les spécifications d’allumeurs pour coussin gonflable et mécanisme pyrotechnique et en sollicitant moins l’étui. [0009] This makes it possible to propose an electro-pyrotechnic igniter capable of absorbing the violence of the chemical decomposition of the primary pyrotechnic substance so as to guarantee the integrity of the device receiving it while guaranteeing the electrical, physicochemical and initiation properties defined in the igniter specifications for airbag and pyrotechnic mechanism and placing less stress on the case.
[0010] Il s’agit ainsi d’insérer par exemple dans un volume mort de l’allumeur, un insert thermique (ou pastille thermique) dont le but sera d’absorber une partie de l’énergie et de contenir l’effet brisant d’un allumeur en particulier lorsqu’il comprend un mélange initialement liquide de Zirconium et Perchlorate de Potassium. [0010] This involves inserting, for example, into a dead volume of the igniter, a thermal insert (or thermal pellet) whose purpose will be to absorb part of the energy and contain the breaking effect. of an igniter in particular when it comprises an initially liquid mixture of Zirconium and Potassium Perchlorate.
[0011] Avantageusement, la substance pyrotechnique primaire peut être agencée au contact ou contre le dispositif électrique de génération de chaleur. [0012]Avantageusement, l’insert thermique (ou pastille thermique) peut être constituée d’un fil métallique par exemple en acier et/ou en cuivre, et/ou en tungstène. [0011] Advantageously, the primary pyrotechnic substance can be arranged in contact with or against the electrical heat generating device. [0012] Advantageously, the thermal insert (or thermal pellet) can consist of a metal wire, for example steel and/or copper, and/or tungsten.
[0013]Avantageusement, l’insert thermique peut présenter une masse comprise dans une plage de valeurs allant de 80 mg à 900 mg, par exemple dans une plage de valeurs allant de 100 mg à 400 mg, de préférence dans une plage allant de 200 mg à 300 mg. [0013] Advantageously, the thermal insert can have a mass comprised in a range of values ranging from 80 mg to 900 mg, for example in a range of values ranging from 100 mg to 400 mg, preferably in a range ranging from 200 mg mg to 300 mg.
[0014] Avantageusement, l’insert thermique peut présenter une masse comprise dans une plage allant de 100 mg à 200 mg, par exemple dans une plage allant de 200 mg à 300 mg, par exemple dans une plage allant de 300 mg à 400 mg, par exemple dans une plage allant de 400 mg à 500 mg, par exemple dans une plage allant de 500 mg à 600 mg, par exemple dans une plage allant de 600 mg à 700 mg, par exemple dans une plage allant de 700 mg à 800 mg, par exemple dans une plage allant de 800 mg à 900 mg. Advantageously, the thermal insert may have a mass in a range from 100 mg to 200 mg, for example in a range from 200 mg to 300 mg, for example in a range from 300 mg to 400 mg , for example in a range from 400 mg to 500 mg, for example in a range from 500 mg to 600 mg, for example in a range from 600 mg to 700 mg, for example in a range from 700 mg to 800 mg, for example in a range from 800 mg to 900 mg.
[0015] Avantageusement, l’insert thermique peut être formé avec un fil métallique présentant un diamètre compris entre 0.04 mm et 1 .2 mm. Advantageously, the thermal insert can be formed with a metal wire having a diameter of between 0.04 mm and 1.2 mm.
[0016]Ceci permet d’optimiser le niveau de flegmatisation en faisant varier le diamètre du fil et/ou la masse, et/ou la densité de la pastille dont la forme une fois comprimée peut-être cylindrique ou en forme de T afin d’épouser une partie ou l’intégralité du volume mort intérieur d’un inflammateur. [0016] This makes it possible to optimize the level of phlegmatization by varying the diameter of the wire and/or the mass, and/or the density of the pellet, the shape of which, once compressed, may be cylindrical or T-shaped in order to marry part or all of the interior dead volume of an igniter.
[0017] Avantageusement, l’insert thermique peut être agencé entre la substance pyrotechnique primaire et une zone de faiblesse ménagée sur une paroi de l’étui. [0017] Advantageously, the thermal insert can be arranged between the primary pyrotechnic substance and a weak zone provided on a wall of the case.
[0018] Avantageusement, l’insert thermique peut être agencé entre la substance pyrotechnique primaire et une paroi d’ouverture de l’étui, la paroi d’ouverture pouvant être agencée pour se rompre lors d’une élévation de pression dans le volume fermé. [0019] Avantageusement, l’allumeur électro-pyrotechnique peut comprendre une entretoise de chargement recevant la substance pyrotechnique primaire, dans lequel l’insert thermique peut être au moins partiellement agencé dans l’entretoise de chargement. [0018] Advantageously, the thermal insert can be arranged between the primary pyrotechnic substance and an opening wall of the case, the opening wall being able to be arranged to break during a rise in pressure in the closed volume . Advantageously, the electro-pyrotechnic igniter can comprise a loading spacer receiving the primary pyrotechnic substance, in which the thermal insert can be at least partially arranged in the loading spacer.
[0020]Avantageusement, l’insert thermique peut présenter une forme de pastille. [0020]Advantageously, the thermal insert may have the shape of a pellet.
[0021] Avantageusement, l’insert thermique peut présenter une forme cylindrique. Advantageously, the thermal insert can have a cylindrical shape.
[0022]Avantageusement, l’insert thermique peut être logé dans un volume compris dans une plage de valeurs allant de 10 mm3 à 200 mm3, par exemple dans un volume allant de 20 mm3 à 150 mm3, et de préférence dans un volume allant de 35 mm3 à 120 mm3. [0022] Advantageously, the thermal insert can be housed in a volume included in a range of values ranging from 10 mm3 to 200 mm3, for example in a volume ranging from 20 mm3 to 150 mm3, and preferably in a volume ranging from 35 mm3 to 120 mm3.
[0023]Avantageusement, l’insert thermique : [0023]Advantageously, the thermal insert:
- peut présenter une masse comprise dans une plage de valeurs allant de 100 mg à 500 mg, - may have a mass within a range of values ranging from 100 mg to 500 mg,
- peut être logé dans un volume compris dans une plage de valeurs allant de 30 mm3 à 90 mm3 - can be accommodated in a volume within a range of values from 30 mm3 to 90 mm3
[0024]Avantageusement, l’insert thermique peut être formé uniquement par un fil métallique. [0024]Advantageously, the thermal insert can be formed solely by a metal wire.
[0025]Avantageusement, l’insert thermique peut être formé par un fil métallique compacté, tricoté ou non tricoté. [0025]Advantageously, the thermal insert can be formed by a compacted, knitted or non-knitted metal wire.
[0026]Avantageusement, la substance pyrotechnique primaire peut comprendre du zirconium et/ou du perchlorate de potassium. [0027]Avantageusement, la substance pyrotechnique primaire peut présenter une masse comprise dans une plage de valeurs allant de 15 mg à 70 mg, par exemple de 40 mg à 60 mg, de préférence de 45 mg à 55 mg. Advantageously, the primary pyrotechnic substance may comprise zirconium and/or potassium perchlorate. [0027] Advantageously, the primary pyrotechnic substance may have a mass comprised in a range of values going from 15 mg to 70 mg, for example from 40 mg to 60 mg, preferably from 45 mg to 55 mg.
[0028]Avantageusement, l’insert thermique peut être agencé directement contre et/ou en contact et/ou en regard de la substance pyrotechnique primaire ou d’une substance pyrotechnique secondaire. [0028]Advantageously, the thermal insert can be arranged directly against and/or in contact and/or opposite the primary pyrotechnic substance or a secondary pyrotechnic substance.
[0029]Avantageusement, l’allumeur électro-pyrotechnique peut comprendre une masse pyrotechnique secondaire, comprenant par exemple du perchlorate de potassium et/ou du titane et/ou de l’hydrure de titane. Advantageously, the electro-pyrotechnic igniter may comprise a secondary pyrotechnic mass, comprising for example potassium perchlorate and/or titanium and/or titanium hydride.
[0030]Avantageusement, la masse pyrotechnique secondaire est agencée entre la substance pyrotechnique primaire et l’insert thermique. Advantageously, the secondary pyrotechnic mass is arranged between the primary pyrotechnic substance and the thermal insert.
[0031] Avantageusement, l’insert thermique peut être agencé directement contre et/ou en contact et/ou en regard de la masse pyrotechnique secondaire. [0031] Advantageously, the thermal insert can be arranged directly against and/or in contact with and/or facing the secondary pyrotechnic mass.
[0032]Avantageusement, la substance pyrotechnique primaire peut former un corps solide, par exemple une couche, directement posé sur le dispositif électrique de génération de chaleur. [0032] Advantageously, the primary pyrotechnic substance can form a solid body, for example a layer, directly placed on the electrical heat generation device.
[0033]Avantageusement, le dispositif électrique de génération de chaleur peut comprendre un élément résistif pour provoquer un échauffement par effet joule. Ceci permet de procéder à l’initiation de la pyrotechnie. [0033]Advantageously, the electrical heat generation device may comprise a resistive element to cause heating by the Joule effect. This allows the pyrotechnics to be initiated.
[0034]Avantageusement, le dispositif électrique de génération de chaleur peut comprendre un circuit imprimé. [0034] Advantageously, the electrical heat generation device may comprise a printed circuit.
[0035]Avantageusement, l’étui peut être un étui métallique. [0036]Avantageusement, l’allumeur électro-pyrotechnique peut comprendre une traversée de verre et/ou un capuchon plastique et/ou un surmoulage plastique. [0035] Advantageously, the case can be a metal case. [0036] Advantageously, the electro-pyrotechnic igniter may comprise a glass feedthrough and/or a plastic cap and/or a plastic overmolding.
[0037]Avantageusement, l’étui peut être fixé, de préférence par soudure, sur un œillet métallique. [0037] Advantageously, the case can be fixed, preferably by welding, to a metal eyelet.
[0038] L’invention concerne, dans une deuxième aspect, un interrupteur pyrotechnique, comprenant : [0038] The invention relates, in a second aspect, to a pyrotechnic switch, comprising:
- un boîtier, - a housing,
- deux bornes de connexion électrique, - two electrical connection terminals,
- un piston, mobile entre une position de repos et une position activée, et agencé pour établir ou couper un contact électrique entre les deux bornes de connexion lors du passage de la position de repos à la position activée,- a piston, movable between a rest position and an activated position, and arranged to establish or break electrical contact between the two connection terminals when moving from the rest position to the activated position,
- un allumeur électro-pyrotechnique selon le premier aspect. - an electro-pyrotechnic igniter according to the first aspect.
[0039]Ceci permet de proposer un dispositif coupe-circuit avec les avantages mentionnés ci-avant, en référence au premier aspect. [0039] This makes it possible to propose a circuit breaker device with the advantages mentioned above, with reference to the first aspect.
[0040]Avantageusement, au moins une partie du boîtier et/ou du piston peut comprendre une matière plastique. [0040]Advantageously, at least part of the housing and/or the piston may comprise a plastic material.
[0041] Avantageusement, la matière plastique peut comprendre : [0041] Advantageously, the plastic material may comprise:
- un polymère, par exemple du polyamide, et - a polymer, for example polyamide, and
- de préférence, un matériau de renfort, par exemple des fibres, comme des fibres de verre, et dans lequel le boîtier est exempt de renfort métallique. - preferably, a reinforcing material, for example fibers, such as glass fibers, and in which the housing is free of metal reinforcement.
[0042] Description des figures [0042] Description of the figures
[0043] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows. of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which:
[OO44][fig. 1] représente un allumeur électro-pyrotechnique selon un premier mode de réalisation, [OO44][fig. 1] represents an electro-pyrotechnic igniter according to a first embodiment,
[0045][fig. 2] représente un allumeur électro-pyrotechnique selon un deuxième mode de réalisation, [0045][fig. 2] represents an electro-pyrotechnic igniter according to a second embodiment,
[0046] [fig. 3] représente un allumeur électro-pyrotechnique selon un troisième mode de réalisation. [0046] [fig. 3] represents an electro-pyrotechnic igniter according to a third embodiment.
[0047] Description détaillée de mode(s) de réalisation [0047] Detailed description of embodiment(s)
[0048] La figure 1 représente un allumeur électro-pyrotechnique 1 selon un premier mode de réalisation. [0048] Figure 1 represents an electro-pyrotechnic igniter 1 according to a first embodiment.
[0049]L’allumeur électro-pyrotechnique 1 , également appelé simplement allumeur 1 , comprend un dispositif électrique de génération de chaleur 19, qui est agencé pour recevoir un signal électrique et pour produire de la chaleur en réponse au signal électrique. Le dispositif électrique de génération de chaleur 19 peut comprendre de préférence un élément résistif pour provoquer un échauffement par effet joule ou le dispositif électrique de génération de chaleur 19 peut comprendre un circuit imprimé. Le dispositif électrique de génération de chaleur 19 peut être un pont résistif, par exemple comme celui divulgué par le document FR2809806A1 (l'élément résistif chauffant y étant constitué par un pont en couche mince et qui fonctionne avec une très basse énergie). The electro-pyrotechnic igniter 1, also simply called igniter 1, comprises an electrical heat generation device 19, which is arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal. The electrical heat generation device 19 may preferably comprise a resistive element to cause heating by the Joule effect or the electrical heat generation device 19 may comprise a printed circuit. The electrical heat generation device 19 can be a resistive bridge, for example like that disclosed by document FR2809806A1 (the resistive heating element being constituted by a thin layer bridge and which operates with very low energy).
[0050]Le dispositif électrique de génération de chaleur 19 est relié à une première broche 2 et à une deuxième broche 3 de l’allumeur 1 , servant à conduire un courant électrique depuis une source de courant électrique (non représentée). [0051] L’allumeur 1 comprend en outre une substance pyrotechnique primaire 20, agencée pour initier une réaction pyrotechnique sous l’effet de la chaleur produite par le dispositif électrique de génération de chaleur 19. La substance pyrotechnique primaire 20 (ou masse pyrotechnique primaire) peut comprendre de préférence du zirconium et/ou du perchlorate de potassium. The electrical heat generation device 19 is connected to a first pin 2 and to a second pin 3 of the igniter 1, used to conduct an electric current from an electric current source (not shown). The igniter 1 further comprises a primary pyrotechnic substance 20, arranged to initiate a pyrotechnic reaction under the effect of the heat produced by the electrical heat generating device 19. The primary pyrotechnic substance 20 (or primary pyrotechnic mass ) may preferably comprise zirconium and/or potassium perchlorate.
[0052]La substance pyrotechnique primaire 20 forme un corps solide, par exemple une couche, directement posé sur le dispositif électrique de génération de chaleur 19. Le corps solide peut être obtenu par exemple par assèchement d’un mélange déposé sous forme liquide (base aqueuse par exemple) directement sur le dispositif électrique de génération de chaleur 19. Cela permet une intimité plus grande entre la substance pyrotechnique primaire 20 et le dispositif électrique de génération de chaleur 19 tout en permettant une manipulation sécurisée de la substance pyrotechnique primaire 20. En alternative la substance pyrotechnique primaire 20 peut aussi être chargée sous forme de poudre, moins agressive lors de sa combustion mais plus dangereuse à manipuler. [0052]The primary pyrotechnic substance 20 forms a solid body, for example a layer, directly placed on the electrical heat generating device 19. The solid body can be obtained for example by drying a mixture deposited in liquid form (base aqueous for example) directly on the electrical heat generation device 19. This allows greater intimacy between the primary pyrotechnic substance 20 and the electrical heat generation device 19 while allowing secure handling of the primary pyrotechnic substance 20. alternatively, the primary pyrotechnic substance 20 can also be loaded in powder form, less aggressive during combustion but more dangerous to handle.
[0053] Dans un mode de réalisation, la substance pyrotechnique primaire 20 présente une masse comprise dans une plage de valeurs allant de 15 mg à 70 mg, par exemple de 40 mg à 60 mg, de préférence de 45 mg à 55 mg. [0053] In one embodiment, the primary pyrotechnic substance 20 has a mass in a range of values going from 15 mg to 70 mg, for example from 40 mg to 60 mg, preferably from 45 mg to 55 mg.
[0054]L’allumeur 1 comprend en outre un étui 11 , définissant un volume fermé contenant la substance pyrotechnique primaire 20 et une masse pyrotechnique secondaire le cas échéant. L’étui 11 est de préférence réalisé en métal. The igniter 1 further comprises a case 11, defining a closed volume containing the primary pyrotechnic substance 20 and a secondary pyrotechnic mass where appropriate. The case 11 is preferably made of metal.
[0055]L’allumeur 1 comprend en outre au moins un insert thermique 30, formé en fil métallique et logé dans le volume fermé. Le fil métallique peut être par exemple un fil en acier, et/ou en cuivre, et/ou en tungstène. Le fil métallique peut être compacté et ou tricoté. [0056] L’insert thermique 30 est formé avec un fil métallique présentant un diamètre compris entre 0.04 mm et 1.2 mm. [0055]The igniter 1 further comprises at least one thermal insert 30, formed from metal wire and housed in the closed volume. The metal wire may for example be a steel wire, and/or copper wire, and/or tungsten wire. The metal wire can be compacted and or knitted. The thermal insert 30 is formed with a metal wire having a diameter of between 0.04 mm and 1.2 mm.
[0057]En outre, il est possible de prévoir l’insert thermique 30 formé uniquement par le fil métallique. [0057]In addition, it is possible to provide the thermal insert 30 formed solely by the metal wire.
[0058]L’insert thermique 30 présente de préférence une forme de pastille ou cylindrique. [0058]The thermal insert 30 preferably has a pellet or cylindrical shape.
[0059]L’allumeur 1 peut comprendre une traversée de verre 22 et/ou un surmoulage plastique 18 et/ou un capuchon plastique 10. Dans ce cas, l’étui 11 peut être fixé, de préférence, par soudure, sur un œillet métallique 23 isolé de la broche 3 par une traversée de verre 22 [0059]The igniter 1 may comprise a glass feedthrough 22 and/or a plastic overmolding 18 and/or a plastic cap 10. In this case, the case 11 can be fixed, preferably, by welding, on an eyelet metal 23 isolated from pin 3 by a glass bushing 22
[0060]L’allumeur 1 peut comprendre en outre une masse pyrotechnique secondaire (ou substance pyrotechnique secondaire) disposée dans l’espace entre la substance pyrotechnique primaire 20 et l’insert thermique 30. La masse pyrotechnique secondaire peut comprendre par exemple du perchlorate de potassium et/ou du titane et/ou de l’hydrure de titane. [0060]The igniter 1 may further comprise a secondary pyrotechnic mass (or secondary pyrotechnic substance) placed in the space between the primary pyrotechnic substance 20 and the thermal insert 30. The secondary pyrotechnic mass may comprise, for example, perchlorate of potassium and/or titanium and/or titanium hydride.
[0061]L’allumeur 1 peut comprendre une entretoise de chargement 12 (également appelée bague de chargement) recevant la substance pyrotechnique primaire 20 (et tout ou partie de la masse pyrotechnique secondaire le cas échéant). The igniter 1 may include a loading spacer 12 (also called loading ring) receiving the primary pyrotechnic substance 20 (and all or part of the secondary pyrotechnic mass if applicable).
[0062] Dans un mode de réalisation, l’insert thermique 30 présente une masse comprise dans une plage de valeurs allant de 80 mg à 900 mg, par exemple dans une plage de valeurs allant de 100 mg à 400 mg, de préférence dans une plage allant de 200 mg à 300 mg. [0062] In one embodiment, the thermal insert 30 has a mass comprised in a range of values going from 80 mg to 900 mg, for example in a range of values going from 100 mg to 400 mg, preferably in a range from 200 mg to 300 mg.
[0063] Dans un mode de réalisation, l’insert thermique 30 est logé dans un volume compris dans une plage de valeurs allant de 10 mm3 à 200 mm3, par exemple dans un volume allant de 20 mm3 à 150 mm3, et de préférence dans un volume allant de 35 mm3 à 120 mm3. [0063] In one embodiment, the thermal insert 30 is housed in a volume included in a range of values going from 10 mm3 to 200 mm3, for example example in a volume ranging from 20 mm3 to 150 mm3, and preferably in a volume ranging from 35 mm3 to 120 mm3.
[0064] Dans un mode de réalisation, l’insert thermique 30 peut être agencé entre la substance pyrotechnique primaire et une zone de faiblesse (11f) ménagée sur une paroi de l’étui 11. [0064] In one embodiment, the thermal insert 30 can be arranged between the primary pyrotechnic substance and a zone of weakness (11f) provided on a wall of the case 11.
[0065] La figure 2 représente l’allumeur électro-pyrotechnique 1 selon un deuxième mode de réalisation. [0065] Figure 2 represents the electro-pyrotechnic igniter 1 according to a second embodiment.
[0066] Les numéros de références sont repris autant que possible entre les différentes figures et les différents modes de réalisation. [0066] The reference numbers are repeated as much as possible between the different figures and the different embodiments.
[0067] L’insert thermique, référencé 30 en figure 2, est agencé dans l’entretoise de chargement 12. [0067] The thermal insert, referenced 30 in Figure 2, is arranged in the loading spacer 12.
[0068]La figure 3 représente l’allumeur électro-pyrotechnique 1 selon un troisième mode de réalisation. [0068] Figure 3 represents the electro-pyrotechnic igniter 1 according to a third embodiment.
[0069] Les numéros de références sont repris autant que possible entre les différentes figures et les différents modes de réalisation. [0069] The reference numbers are repeated as much as possible between the different figures and the different embodiments.
[0070] L’insert thermique 30 de la figure 3, est représenté en forme de T. La forme en T, permet l’augmenter sa masse dans un même volume d’étui 11 et donc d’allumeur 1. [0070] The thermal insert 30 in Figure 3 is shown in the shape of a T. The T shape allows its mass to be increased in the same volume of case 11 and therefore of igniter 1.
[0071]Les différents modes de réalisation permettent d’améliorer les allumeurs électro-pyrotechniques de l’art antérieur, en particulier en limitant l’effet brisant de la réaction de décomposition. [0071]The different embodiments make it possible to improve the electro-pyrotechnic igniters of the prior art, in particular by limiting the breaking effect of the decomposition reaction.
[0072] En particulier, la substance pyrotechnique primaire, de préférence en Zirconium et/ou Perchlorate de Potassium, peut être versée (ou chargée) en phase aqueuse (ou humide, c’est-à-dire diluée dans l’eau). Le mélange est généralement d’autant plus déflagrant si le chargement à lieu en phase humide, en comparaison d’un chargement sec. En outre, dans le cas du chargement humide, le pont résistif est plus intimement lié avec la substance pyrotechnique primaire. D’un autre côté, le chargement à sec (c’est-à-dire en poudre sèche) est plus dangereux à préparer mais la réaction est moins déflagrante. Dès lors, l’allumeur électro-pyrotechnique est ainsi particulièrement avantageux dans le cas d’un chargement humide, même s’il n'est pas incompatible avec un chargement sec. [0072] In particular, the primary pyrotechnic substance, preferably Zirconium and/or Potassium Perchlorate, can be poured (or loaded) in the aqueous phase (or wet, that is to say diluted in water). The mixture is generally even more explosive if the loading takes place in phase wet, compared to a dry load. Furthermore, in the case of wet loading, the resistive bridge is more intimately linked with the primary pyrotechnic substance. On the other hand, dry loading (i.e. dry powder) is more dangerous to prepare but the reaction is less explosive. Therefore, the electro-pyrotechnic igniter is particularly advantageous in the case of wet loading, even if it is not incompatible with dry loading.
[0073]Application industrielle [0073]Industrial application
[0074]Un allumeur électro-pyrotechnique selon la présente invention, et sa fabrication, sont susceptibles d'application industrielle. [0074]An electro-pyrotechnic igniter according to the present invention, and its manufacture, are capable of industrial application.
[0075]0n comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on peut noter qu’il est possible de faire varier la forme de l’insert thermique 30 afin de l’adapter à la taille de l’allumeur électro-pyrotechnique 1 . [0075] It will be understood that various modifications and/or improvements obvious to those skilled in the art can be made to the different embodiments of the invention described in the present description without departing from the scope of the invention. In particular, it can be noted that it is possible to vary the shape of the thermal insert 30 in order to adapt it to the size of the electro-pyrotechnic igniter 1.
[0076] Référence dans les dessins [0076] Reference in the drawings
2 première broche 2 first pin
3 deuxième broche 3 second pin
10 capuchon plastique 10 plastic cap
11 étui métallique 11 metal case
12 entretoise de chargement ou bague de chargement 12 loading spacer or loading ring
18 surmoulage plastique 19 pont résistif ou circuit imprimé 0 substance pyrotechnique primaire 18 plastic overmolding 19 resistive bridge or printed circuit 0 primary pyrotechnic substance
22 traversée de verre 22 glass crossing
23 œillet métallique ou rondelle métallique 30 insert thermique 23 metal eyelet or metal washer 30 thermal insert

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Allumeur électro-pyrotechnique (1) comprenant : [Claim 1] Electro-pyrotechnic igniter (1) comprising:
- un dispositif électrique de génération de chaleur (19), agencé pour recevoir un signal électrique et pour produire de la chaleur en réponse au signal électrique, - an electrical heat generation device (19), arranged to receive an electrical signal and to produce heat in response to the electrical signal,
- une substance pyrotechnique primaire (20), agencée pour initier une réaction pyrotechnique sous l’effet de la chaleur produite par le dispositif électrique de génération de chaleur (19), - a primary pyrotechnic substance (20), arranged to initiate a pyrotechnic reaction under the effect of the heat produced by the electrical heat generation device (19),
- un étui (11), définissant un volume fermé contenant la substance pyrotechnique primaire (20), caractérisé en ce que l’allumeur (1 ) comprend au moins un insert thermique (30), formé en fil métallique et logé dans le volume fermé. - a case (11), defining a closed volume containing the primary pyrotechnic substance (20), characterized in that the igniter (1) comprises at least one thermal insert (30), formed from metal wire and housed in the closed volume .
[Revendication 2] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel l’insert thermique (30) est formé avec un fil métallique présentant un diamètre compris entre 0.04 mm et 1.2 mm. [Claim 2] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to claim 1, in which the thermal insert (30) is formed with a metal wire having a diameter of between 0.04 mm and 1.2 mm.
[Revendication 3] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel l’insert thermique (30) est agencé entre la substance pyrotechnique primaire (20) et une zone de faiblesse (11f) ménagée sur une paroi de l’étui (11 ). [Claim 3] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 2, in which the thermal insert (30) is arranged between the primary pyrotechnic substance (20) and a zone of weakness (11f) provided on a wall of the case (11).
[Revendication 4] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant une entretoise de chargement (12) recevant la substance pyrotechnique primaire (20), dans lequel l’insert thermique (30) est agencé dans l’entretoise de chargement (12). [Claim 4] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 3, comprising a loading spacer (12) receiving the primary pyrotechnic substance (20), in which the thermal insert (30) is arranged in the loading spacer (12).
[Revendication 5] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’insert thermique (30) présente une forme de pastille ou une forme cylindrique. [Claim 5] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 4, in which the thermal insert (30) has a pellet shape or a cylindrical shape.
[Revendication 6] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’insert thermique (30) est formé uniquement par un fil métallique. [Claim 6] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 5, in which the thermal insert (30) is formed solely by a metal wire.
[Revendication 7] Allumeur électro-pyrotechnique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la substance pyrotechnique primaire (20) comprend du zirconium et/ou du perchlorate de potassium. [Claim 7] Electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 6, in which the primary pyrotechnic substance (20) comprises zirconium and/or potassium perchlorate.
[Revendication 8] Interrupteur pyrotechnique, comprenant : [Claim 8] Pyrotechnic switch, comprising:
- un boîtier, - a housing,
- deux bornes de connexion électrique, - two electrical connection terminals,
- un piston, mobile entre une position de repos et une position activée, et agencé pour établir ou couper un contact électrique entre les deux bornes de connexion lors du passage de la position de repos à la position activée,- a piston, movable between a rest position and an activated position, and arranged to establish or break electrical contact between the two connection terminals when moving from the rest position to the activated position,
- un allumeur électro-pyrotechnique (1) selon l’une des revendications 1 à 7. - an electro-pyrotechnic igniter (1) according to one of claims 1 to 7.
[Revendication 9] Interrupteur pyrotechnique selon la revendication 8, dans lequel au moins une partie du boîtier et/ou du piston comprend une matière plastique. [Claim 9] Pyrotechnic switch according to claim 8, wherein at least part of the housing and/or the piston comprises a plastic material.
[Revendication 10] Interrupteur pyrotechnique selon la revendication 9, dans lequel la matière plastique comprend : [Claim 10] Pyrotechnic switch according to claim 9, in which the plastic material comprises:
- un polymère, par exemple du polyamide, et - a polymer, for example polyamide, and
- de préférence un matériau de renfort, par exemple des fibres, comme des fibres de verre, et dans lequel le boitier est exempt de renfort métallique. - preferably a reinforcing material, for example fibers, such as glass fibers, and in which the housing is free of metal reinforcement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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