WO2015193576A1 - Compostant shunt et initiateur pyrotechnique associe - Google Patents

Compostant shunt et initiateur pyrotechnique associe Download PDF

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WO2015193576A1
WO2015193576A1 PCT/FR2015/051462 FR2015051462W WO2015193576A1 WO 2015193576 A1 WO2015193576 A1 WO 2015193576A1 FR 2015051462 W FR2015051462 W FR 2015051462W WO 2015193576 A1 WO2015193576 A1 WO 2015193576A1
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conductive
igniter
shunt
insulating body
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Maxime Makarov
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Renault SAS
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    • 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
    • F42B3/18—Safety initiators resistant to premature firing by static electricity or stray currents
    • F42B3/182—Safety initiators resistant to premature firing by static electricity or stray currents having shunting means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H01R13/7031—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity
    • H01R13/7032—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity making use of a separate bridging element directly cooperating with the terminals

Definitions

  • the technical field of the invention is that of the pyrotechnic initiators and 1 'invention more particularly relates to a shunt component and a pyrotechnic initiator comprising such a shunt component.
  • the invention finds in particular an application for inflating devices of a vehicle safety cushion.
  • Airbag Pyrotechnic devices, used in particular in inflators of air bags, commonly called “airbag” require to be accompanied, when installed on a vehicle, electrostatic protective devices.
  • the seats when mounted on rails, the seats are more or less isolated from the frame by a layer of coating, paint, varnish and / or grease whose dielectric strength is of the order of a few hundreds of volts, which generates this risk of electrostatic discharge.
  • a layer of coating, paint, varnish and / or grease whose dielectric strength is of the order of a few hundreds of volts, which generates this risk of electrostatic discharge.
  • To limit the risk of electrostatic discharge shunt components have been provided to equip these pyrotechnic devices.
  • a shunt component for a pyrotechnic initiator having a firing beam connector intended to be connected to a gas generator provided with a body and an igniter, particularly for an inflation device.
  • cushioning device of a vehicle the shunt component comprising: - an insulating body having at least one opening, a side wall and a bottom defining together an interior space, the bottom being arranged to be traversed by two pins of the lighter in an assembled position; and a conductor element in the form of a conductive strip projecting towards the inside of the insulating body so that, in the assembled position, the conductive strip is in contact with the pins of the igniter.
  • Such a shunt component is conventionally in the form of a ring having an insulating body of plastic material (s), the strip carried by the insulating body for shunting the pins of the igniter when Firing harness connector is in the disconnected position of the igniter. This is particularly the case when handling logistics and / or editing that requires such disconnection.
  • Such a shunt component is for example disclosed in patent FR 2 807 155 B1.
  • the conductive strip carried by the insulating body of the shunt ring and connected to it, is at a distance and positioned opposite the pins of the igniter.
  • a disadvantage of such a device is that in this connected position, the conductive strip, forming a conductive element, is at a floating potential which promotes, especially in this type of application, a risk of electrostatic discharge.
  • the object of the present invention is to enhance the immunity of pyrotechnic devices or initiators both in the disconnected and connected position of the pyrotechnic initiator.
  • the device described below aims to remedy all or part of the disadvantages of the state of the art and in particular to achieve a simple and reliable shunt component removing any risk of unexpected electrostatic discharge and / or inadvertent.
  • the subject of the invention is a shunt component for a pyrotechnic initiator comprising at least one gas generator provided with a body and an igniter, in particular for a device for inflating a safety cushion.
  • the shunt component comprising: an insulating body having at least one opening, a side wall and a bottom defining together an interior space, the bottom being arranged to be traversed by at least two pins of the igniter in an assembled position; and a conductive member comprising a first conductive strip projecting inwardly of the insulative body so that, in the assembled position, the first conductive strip is in contact with the igniter pins;
  • the shunt component being characterized in that it further comprises:
  • a second conductive strip electrically connected to the first conductive strip, and protruding outwardly of its insulating body so that, in the assembled position, the second strip is in electrical contact with the body of the generator.
  • shunt is understood to mean a resistance mounted in shunt on an apparatus for reducing the intensity of the current flowing therethrough.
  • the conductive element has a predetermined resistance according to its intrinsic characteristics, in particular those (or) material (s) which constitutes it (s), which ensures the desired shunt.
  • Such a shunt component intended to be inserted between the gas generator and a firing beam connector of the pyrotechnic initiator in a connected position of said pyrotechnic initiator, allows: first, to remove all risk of electrostatic discharge in a disconnected position, in particular during handling logistics and / or assembly, this thanks to the shunt performed, that is to say the branch connection of the first conductive strip; and on the other hand, to eliminate any risk of electrostatic discharge, particularly in the connected position since, by connecting the second conductive strip with the body of the gas generator, any floating potential is eliminated.
  • the generator body is at least partly at least locally at the electrical contact, electrically conductive and generally metallic to provide the electrical connection to a mass of the vehicle.
  • the first conductive strip in contact and in support against the pins of the igniter. This makes it possible to ensure improved electrical contact, in particular of bearing at any possible clearance, for example in case of wear of the parts or even in case of vibrations of the parts during the use of the vehicle.
  • the conductive element is formed in one piece.
  • first and second conductive lamellae together form a single piece which allows in particular to simplify the manufacture of the component and to improve the electrical conductivity between these two parts.
  • the conductive element is housed substantially in a cavity of the side wall of the insulating body.
  • the cavity is configured to maintain the conductive element fixed relative to the insulating body of the shunt component.
  • the conductive element has substantially a shape of "Z".
  • Such a shape "Z" allows on the one hand to facilitate assembly in the assembled position of the shunt component with the igniter and ensure a reliable connection. This is all the more advantageous when the conductive strips have a leaf spring elasticity so as to ensure electrical contact in abutment against the part to which it is in contact, in particular: against the pins with respect to the first conductive strip, in the assembled and disconnected position; and against the generator body with respect to the second conductive strip, in the assembled position of the shunt component, whether the igniter is in position connected or not with the firing beam connector.
  • the invention also relates to a pyrotechnic initiator comprising at least one gas generator connected to a firing beam connector, in particular for a device for inflating a vehicle's safety cushion.
  • the pyrotechnic initiator being characterized in that it comprises a shunt component as described above.
  • Figure 1 is a perspective view of a shunt component according to an embodiment of the prior art
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of a pyrotechnic initiator at its connection between a firing beam connector and a gas generator, in a connected position according to an embodiment of the prior art
  • Figure 3 a simplified circuit diagram of the connection according to the embodiment of the prior art as shown in Figure 3;
  • Figure 4 a detailed electrical diagram of the connection according to the embodiment of the prior art as illustrated in Figure 3;
  • FIGS. 5A and 5B longitudinal sectional views of a pyrotechnic initiator at its connection between a firing beam connector and a gas generator, in a position respectively disconnected (FIG. 5A) and connected (FIG. 5B) according to one embodiment of the invention;
  • FIGS. 6A and 6B transverse sectional views of the pyrotechnic initiator at its connection between the firing beam connector and the gas generator, in a position respectively disconnected (FIG. 6A) and connected (FIG. 6B); ) according to this same embodiment of the invention;
  • FIG 7 a detailed electrical diagram of the connection according to the embodiment of the invention as illustrated in Figures 5A, 5B, 6A and 6B.
  • FIGS. 1-4 illustrate a shunt component 1 and a portion of a pyrotechnic initiator 2 at its connection between a firing beam connector 23 and a gas generator 21 according to an embodiment of FIG. the prior art.
  • FIG. 1 shows a perspective view of this shunt component 1 according to this embodiment of the prior art.
  • This shunt component 1 is in the form of a ring and is intended to equip a pyrotechnic initiator 2 comprising a generator 21 of gas provided with a body 210 and an igniter 211, particularly as it is the case here for a device for inflating a vehicle's safety cushion, commonly called "airbag” in an Anglo-Saxon language.
  • the shunt component 1 comprises in particular an insulating body 10 having an opening 101, a side wall 102 and a bottom 103 opposite the opening 101.
  • the opening 101, the side wall 102 and the bottom 103 together define an interior space 104.
  • the shunt component is adapted to be interposed between the gas generator 21 and a firing beam connector 23 of the pyrotechnic initiator 2 in a connected position of said pyrotechnic initiator.
  • the body 210 of the gas generator 21 forms a "plug" type interface having a recess inside which pins 212 are erected.
  • the connector 22 of the firing beam 23 presents it a "socket" type interface intended to cooperate with the "male” interface of the gas generator 21, the pins 212 being arranged to enter the beam 23 of the connector 22 (see Figure 2).
  • the igniter 211 is a device (fuse) located in a flammable powder inside the gas generator 21 and connected to the pins 212.
  • said firing beam 23 electrically connects a computer with the generator 21 of gas so that it can be controlled and thus be able to trigger the inflation of the security bag.
  • the bottom 103 of the shunt component is arranged to be traversed by the pins. 212 of the igniter 211 in an assembled position, that is to say when said shunt component 1 is assembled with the generator 21 of gas, in particular forcibly placed in the recess of said gas generator 21.
  • the opening 101 opposite the bottom 103, allows to receive the connector 22 of the beam 23 firing.
  • the body 210 of the generator 21 thus forms a local support for the shunt component 1 at its connection interface.
  • the shunt component 1 comprises a conductive element 11 formed here by two adjacent and protruding conductive lamellae 111 of the insulating body 10 so that, in the assembled position, said conductive lamellae 111 are each contact with the 212 pin of the igniter 211.
  • the shunt component is overmoulded and thus isolated from the metal body of the igniter.
  • each of the conductive strips is thus positioned opposite and at a distance from the pins 212 of the gas generator and the conductive element is at a distance of floating potential.
  • FIG. 3 illustrates the equivalent electrical diagram in FIG. 3 (this FIG. illustrates the case where the slats are remote from the pins 212).
  • the stray capacitance Co of the seat / driver assembly in a vehicle is of the order of 300 pF. This capacity is particularly responsible for friction at the seat / driver interface.
  • the generator 21 of gas, mounted on the seat can be loaded at a relatively high potential compared to a mass m electric vehicle chassis.
  • the conductive element of the shunt component is at a floating potential determined by the capacitive divider CI / C2 / C C PU, where:
  • Ci and C2 are the parasitic capacitances of the conductive element 11 respectively with respect to the body 210 of the gas generator 21 (Ci) and with respect to the pin 212 (C 2 );
  • C C pu is the protection capacity of a central unit of the controller (not shown in the figures) connected to the firing beam 23.
  • an end of the conductive strip 111 forming a conductive element 11 disposed opposite the pin 212 represents a point of local reinforcement of the electric field.
  • the capacitance Ci is substantially equal to the capacitance C2 and that these capacitances are negligible with respect to the capacitance C C, which is itself equal to approximately 200nF
  • the difference of the potential between the pin 212 and the conductive strip 111 is about 1 ⁇ 2 Vo (see FIG. 4).
  • the leakage current via a corona R D p between the end of the lamella 111 and conductive pin 212 is limited by the capacitance C 2 and therefore remains extremely low, ie of the order of 10 ⁇ 10 A.
  • the letters "DP”, meaning "partial discharge”, here designate the zone where instead the electrostatic discharge.
  • the present invention relates to a device limiting the voltage Vo and therefore limiting the energy required for the electrostatic discharge of the igniter.
  • the shunt component 1 is provided according to the invention of a second conductive strip 112, in addition to the first conductive strip 111 described herein. -before.
  • This second conductive strip 112 is electrically connected to the first conductive strip 211, and protruding outwardly from its insulating body 10 so that, in the assembled position, the second conductive strip 112 is placed in contact with the body 210 of the generator 21.
  • a partial discharge DP whose current is no longer limited by the capacitance Ci now short-circuited is formed between the end of the first conductive strip 112 of the conductive element 11 and the pin 212.
  • the appearance voltage of the partial discharge DP in the air depends only on the radius of the tip of the end of the first conductive strip 112 of the conductive element 11.
  • the radius of curvature of the end of the first conductive strip 112 of the conductive element 1 at the point where the contact takes place with the pin 212 is of the order of 100 ms. Because of the local enhancement of the electric field, the ionizing activity around this end already begins at a relatively low voltage, of the order of a few hundred volts only.
  • the resistance R D p is inversely proportional to the voltage Vo, thus the leakage current increases with the voltage taken at the electrostatic potential P e .
  • the energy stored therein begins to drain via the partial discharge zone DP and the firing beam 23, without ever reaching the trigger threshold of the igniter, which is in this example of the order of 0.67mJ.
  • FIGS. 5A and 5B illustrate such a pyrotechnic initiator 2 at its connection between the connector 22 of the firing beam 23 and the gas generator 21, in a respectively disconnected (FIG. 5A) and connected (FIG. 5B), in longitudinal sectional views of the pyrotechnic initiator 2, that is to say in the direction of the connection.
  • FIGS. 6A and 6B illustrate transverse sectional views in a plane orthogonal to the longitudinal axis of the pyrotechnic initiator 2.
  • the first conductive strip 111 is placed in electrical contact against the pin 212 passing through the bottom 103 of the shunt component 1 and penetrating into the interior space 104.
  • the conductive element 11 is formed in one piece.
  • the first and second conductive strips 111, 112 are here formed in the same metal part.
  • Such a conductive element 11 is simple to manufacture, inexpensive and the electrical conduction between these two strips is of course optimal.
  • the conductive element 11 is housed substantially in a cavity 1020 of the side wall 102 of the insulating body 10.
  • This cavity 1020 has a central space 1021 extending longitudinally relative to the side wall, this central space 1021: opening on the one hand, via an inner opening 1022 to the inner space 104 of the shunt component 1 formed by its insulating body 10; and opening on the other hand, via an outer opening 1023, offset longitudinally with the inner opening 1022, outwards with respect to the insulating body 10.
  • the conductive element 11 has substantially a shape of "Z" oriented opening 101 to the bottom 103 of the shunt component. Thanks to this configuration and from the material (s) constituting (s), the first and second conductive strips 111, 112 have a certain elasticity so that, when they are placed in an electrical contact position , with pin 212 or body 210 of the gas generator 21 according to the associated conductive strip, they can deform elastically and be subjected to a stress that allows them to exert a bearing force against said pin 212 or said body 210 still in said associated conductive strip.
  • the inner opening 1022 is adjacent to the opening 101 of the insulating body 10 and the outer opening 1023, longitudinally offset is closer to the bottom 103 than is the inner opening 1022.
  • longitudinally offset is closer to the bottom 103 than is the inner opening 1022.
  • the cavity 1020 and the conductive element 11 are dimensioned so that said conductive element 11 is held without play in the cavity 1020 in the inserted position of the conductive element 11 in the insulating body 10.
  • the first conductive strip 111 ensures its shunt function. electrical being positioned in contact and bearing against pin 212.
  • the second conductive strip 112 is placed in contact and bearing against the body 210 metallic generator 210.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un composant shunt (1) pour un initiateur pyrotechnique (2) comprenant au moins un générateur (21) de gaz muni d'un corps (210) et d'un allumeur (211), notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, le composant shunt (1) comprenant : un corps isolant (10) présentant au moins une ouverture (101), une paroi latérale (102) et un fond (103) délimitant ensemble un espace intérieur (104), le fond (103) étant agencé pour être traversé par au moins deux broches (212) de l'allumeur (211) dans une position assemblée; et un élément conducteur (11) comprenant une première lamelle (111) conductrice saillante vers l'intérieur (104) du corps isolant (10) de sorte que, dans la position assemblée, la première lamelle (111) conductrice est en contact avec les broches (212) de l'allumeur (211); le composant shunt (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième lamelle (112) conductrice, connectée électriquement à la première lamelle (111) conductrice, et saillante vers l'extérieur de son corps isolant (10) de sorte que, dans la position assemblée, la deuxième lamelle (112) est en contact électrique avec le corps (210) du générateur (21).

Description

COMPOSANT SHUNT ET INITIATEUR PYROTECHNIQUE ASSOCIE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] Le domaine technique de l'invention est celui des initiateurs pyrotechniques et 1 ' invention a plus particulièrement pour objet un composant shunt et un initiateur pyrotechnique comportant un tel composant shunt.
[0002] L' invention trouve en particulier une application pour les dispositifs de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0003] Les dispositifs pyrotechniques, utilisés notamment dans les dispositifs de gonflage de coussins de sécurité, communément appelés « airbag », nécessitent d'être accompagnés, lors de leur installation sur un véhicule, de dispositifs de protection électrostatiques.
[0004] En effet, il existe un risque d'initiation pyrotechnique inopinée suite à une décharge électrostatique entre une enveloppe du générateur de gaz pour le gonflage des coussins d'air et des broches de mise à feu.
[0005] Ce risque de décharge électrostatique est particulièrement important dans le cas où de tels coussins de sécurité sont installés dans les sièges conducteur et/ou passager qui ne seraient pas connectés à la masse du châssis du véhicule de manière sûre.
[0006] En effet, lorsqu'ils sont montés sur des rails, les sièges sont plus ou moins isolés du châssis par une couche de revêtement, de peinture, de vernis et/ou graisse dont la rigidité diélectrique est de l'ordre de quelques centaines de Volts, ce qui génère ce risque de décharge électrostatique. [0007] Pour limiter ce risque de décharge électrostatique des composants shunt ont été prévus pour équiper ces dispositifs pyrotechniques.
[0008] Ainsi, il est connu un composant shunt pour un initiateur pyrotechnique présentant un connecteur de faisceau de mise à feu destiné à être connecté à un générateur de gaz muni d'un corps et d'un allumeur, notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, le composant shunt comprenant : - un corps isolant présentant au moins une ouverture, une paroi latérale et un fond délimitant ensemble un espace intérieur, le fond étant agencé pour être traversé par deux broches de l'allumeur dans une position assemblée ; et - un élément conducteur sous forme de lamelle conductrice saillante vers l'intérieur du corps isolant de sorte que, dans la position assemblée, la lamelle conductrice est en contact avec les broches de l'allumeur.
[0009] Un tel composant shunt se présente classiquement sous la forme d'une bague présentant un corps isolant en matière (s) plastique ( s ) , la lamelle portée par ce corps isolant permettant de shunter les broches de l'allumeur lorsqu'un connecteur du faisceau de mise à feu est en position déconnectée de l'allumeur. Cela est en particulier le cas lors de manipulations de logistique et/ou de montage qui nécessite une telle déconnexion.
[0010] Un tel composant shunt est par exemple divulgué dans le brevet FR 2 807 155 Bl .
[0011] Toutefois, dans une position connectée, c'est-à-dire lorsqu'un connecteur du faisceau de mise à feu est connecté à l'allumeur, la lamelle conductrice de la bague shunt est amenée dans une position où elle n'est plus en contact avec les broches de l'allumeur. Ainsi le shunt n'est plus assuré, et la connexion électrique entre le faisceau de mise à feu et l'allumeur peut être opérationnelle .
[0012] Dans une telle position la lamelle conductrice, portée par le corps isolant de la bague shunt et liée à elle, est à une certaine distance et positionnée en regard des broches de l'allumeur.
[0013] Un inconvénient d'un tel dispositif est que dans cette position connectée, la lamelle conductrice, formant élément conducteur, se trouve à un potentiel flottant qui favorise, notamment dans ce type d'application, un risque de décharge électrostatique.
[0014] Une telle problématique en position connectée se rencontre en particulier dans le cadre de coussins gonflables de sécurité pour des sièges d'un véhicule. En effet, dans le cadre d'une utilisation normale, un utilisateur ou passager du véhicule constitue une source électrostatique pour le corps de l'allumeur qui se charge alors à une certaine tension du fait des frottements avec le siège associé, ce qui favorise la possibilité d'une décharge électrostatique, et donc le déclenchement inopiné du sac de sécurité.
[0015] Le but de la présente invention est de renforcer l'immunité des dispositifs ou initiateurs pyrotechniques tant en position déconnectée que connectée de l'initiateur pyrotechnique. EXPOSE DE L' INVENTION
[0016] Le dispositif décrit par la suite vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'état de la technique et notamment à réaliser de manière simple et fiable un composant shunt supprimant tout risque de décharge électrostatique inopinée et/ou intempestive.
[0017] A cet effet, l'invention a pour objet un composant shunt pour un initiateur pyrotechnique comportant au moins un générateur de gaz muni d'un corps et d'un allumeur, notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, le composant shunt comprenant : un corps isolant présentant au moins une ouverture, une paroi latérale et un fond délimitant ensemble un espace intérieur, le fond étant agencé pour être traversé par au moins deux broches de l'allumeur dans une position assemblée ; et un élément conducteur comprenant une première lamelle conductrice saillante vers l'intérieur du corps isolant de sorte que, dans la position assemblée, la première lamelle conductrice est en contact avec les broches de l'allumeur ; le composant shunt étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- une deuxième lamelle conductrice, connectée électriquement à la première lamelle conductrice, et saillante vers l'extérieur de son corps isolant de sorte que, dans la position assemblée, la deuxième lamelle est en contact électrique avec le corps du générateur. [0018] Est entendu par le vocable « shunt », une résistance montée en dérivation sur un appareil pour réduire l'intensité du courant qui le traverse.
[0019] En l'espèce ici, l'élément conducteur présente une résistance prédéterminée en fonction de ses caractéristiques intrinsèques, en particulier celles du (ou des) matériau (x) qui le constitue (nt) , ce qui assure le shunt désiré.
[0020] Un tel composant shunt, destiné à être intercalé entre le générateur de gaz et un connecteur de faisceau de mise à feu de l'initiateur pyrotechnique dans une position connectée dudit initiateur pyrotechnique, permet donc : d'une part, de supprimer tout risque de décharge électrostatique dans une position déconnectée, notamment lors de de manipulations de logistique et/ou de montage, ceci grâce au shunt effectué, c'est-à-dire à la connexion en dérivation de la première lamelle conductrice ; et - d'autre part, de supprimer tout risque de décharge électrostatique notamment en position connectée puisque, grâce à la connexion de la deuxième lamelle conductrice avec le corps du générateur de gaz, tout potentiel flottant est supprimé. [0021] Le corps générateur est, au moins en partie, a minima localement au niveau du contact électrique, électriquement conducteur et généralement métallique ceci pour assurer la liaison électrique à une masse du véhicule.
[0022] Avantageusement, dans la position assemblée, la première lamelle conductrice est en contact et en appui contre les broches de l'allumeur. Ceci permet d'assurer un contact électrique amélioré, notamment de palier à tout jeu possible, par exemple en cas d'usure des pièces ou encore en cas de vibrations des pièces lors de l'utilisation du véhicule.
[0023] Selon une caractéristique technique particulière, l'élément conducteur est formé monobloc.
[0024] En particulier les première et deuxième lamelles conductrices forment ensemble une même pièce ce qui permet notamment de simplifier la fabrication du composant et d'améliorer la conductivité électrique entre ces deux pièces.
[0025] Dans une configuration particulière, l'élément conducteur est logé sensiblement dans une cavité de la paroi latérale du corps isolant.
[0026] Avantageusement la cavité est configurée pour maintenir fixe l'élément conducteur par rapport au corps isolant du composant shunt.
[0027] Selon une autre caractéristique avantageuse, l'élément conducteur présente sensiblement une forme de « Z ».
[0028] Une telle forme en « Z » permet d'une part de faciliter l'assemblage en position assemblée du composant shunt avec l'allumeur et d'assurer une connexion fiable. Ceci est d'autant plus avantageux lorsque les lamelles conductrices présentent une élasticité formant ressort à lame de sorte à assurer un contact électrique en appui contre la pièce à laquelle elle est en contact, en particulier : contre les broches en ce qui concerne la première lamelle conductrice, dans la position assemblée et déconnectée ; et contre le corps du générateur en ce qui concerne la deuxième lamelle conductrice, dans la position assemblée du composant shunt, que l'allumeur soit en position connectée ou non avec le connecteur de faisceau de mise à feu.
[0029] Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un Initiateur pyrotechnique comprenant au moins un générateur de gaz relié à un connecteur de faisceau de mise à feu, notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, l'initiateur pyrotechnique étant caractérisé en ce qu' il comprend un composant shunt tel que décrit ci-avant.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
figure 1, une vue en perspective d'un composant shunt selon un mode de réalisation de l'art antérieur ;
figure 2, une vue en coupe longitudinale d'un Initiateur pyrotechnique au niveau de sa connexion entre un connecteur de faisceau de mise à feu et un générateur de gaz, dans une position connectée selon un mode de réalisation de l'art antérieur ;
figure 3, un schéma électrique simplifié de la connexion selon le mode de réalisation de l'art antérieur tel qu'illustré à la figure 3 ; figure 4, un schéma électrique détaillé de la connexion selon le mode de réalisation de l'art antérieur tel qu' illustré à la figure 3 ;
figures 5A et 5B, des vues en coupe longitudinale d'un Initiateur pyrotechnique au niveau de sa connexion entre un connecteur de faisceau de mise à feu et un générateur de gaz, dans une position respectivement déconnectée (figure 5A) et connectée (figure 5B) selon un mode de réalisation de l'invention ;
- figures 6A et 6B, des vues en coupe transversale de l'Initiateur pyrotechnique au niveau de sa connexion entre le connecteur de faisceau de mise à feu et le générateur de gaz, dans une position respectivement déconnectée (figure 6A) et connectée (figure 6B) selon ce même mode de réalisation de l'invention ;
figure 7, un schéma électrique détaillé de la connexion selon le mode de réalisation de l'invention tel qu'illustré sur les figures 5A, 5B, 6A et 6B .
[0031] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
[0032] Les figures 1-4 illustrent un composant shunt 1 et une partie d'un initiateur pyrotechnique 2 au niveau de sa connexion entre un connecteur 22 de faisceau 23 de mise à feu et un générateur 21 de gaz selon un mode de réalisation de l'art antérieur.
[0033] La figure 1 montre une vue en perspective de ce composant shunt 1 selon ce mode de réalisation de l'art antérieur. [0034] Ce composant shunt 1 se présente sous la forme d'une bague et est destiné à équiper un initiateur pyrotechnique 2 comprenant un générateur 21 de gaz muni d'un corps 210 et d'un allumeur 211, notamment comme c'est le cas ici pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, communément appelé « airbag » dans un langage anglo-saxon.
[0035] Le composant shunt 1 comprend en particulier un corps isolant 10 présentant une ouverture 101, une paroi latérale 102 et un fond 103 opposé à l'ouverture 101.
[0036] L'ouverture 101, la paroi latérale 102 et le fond 103 délimitent ensemble un espace intérieur 104.
[0037] Comme cela est visible figure 2, le composant shunt est adapté pour être intercalé entre le générateur 21 de gaz et un connecteur 22 de faisceau 23 de mise à feu de l'initiateur pyrotechnique 2 dans une position connectée dudit initiateur pyrotechnique.
[0038] Pour cela, le corps 210 du générateur 21 de gaz forme une interface de type « prise mâle » présentant un renfoncement à l'intérieur duquel sont dressées des broches 212. Le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu présente quant à lui une interface de type « prise femelle » destinée à coopérer avec l'interface « mâle » du générateur 21 de gaz, les broches 212 étant agencées pour pénétrer dans le faisceau 23 du connecteur 22 (voir figure 2) . L'allumeur 211 est un dispositif (fusible) situé dans une poudre inflammable à l'intérieur du générateur de gaz 21 et connecté aux broches 212.
[0039] De façon générale, ledit faisceau 23 de mise à feu relie électriquement un calculateur avec le générateur 21 de gaz de sorte à pouvoir le commander et ainsi pouvoir déclencher le gonflage du sac de sécurité.
[0040] Afin de pouvoir s'intercaler entre le générateur 21 de gaz et le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu de l'initiateur pyrotechnique 2 en position connectée, le fond 103 du composant shunt est agencé pour être traversé par les broches 212 de l'allumeur 211 dans une position assemblée, c'est-à-dire lorsque ledit composant shunt 1 est assemblé avec le générateur 21 de gaz, en particulier placé de force dans le renfoncement dudit générateur 21 de gaz. Dans une telle position, l'ouverture 101, opposée au fond 103, permet de recevoir le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu. Le corps 210 du générateur 21 forme ainsi localement support du composant shunt 1 au niveau de son interface de connexion.
[0041] Par ailleurs, le composant shunt 1 comprend un élément conducteur 11 formé ici par deux lamelles 111 conductrices adjacentes et saillantes vers l'intérieur 104 du corps isolant 10 de sorte que, dans la position assemblée, lesdites lamelles 111 conductrices sont chacune en contact avec la broche 212 de l'allumeur 211.
[0042] Le composant shunt est surmoulé et ainsi isolé du corps métallique de l'allumeur. Lorsque le connecteur 22 de faisceau 23 est connecté (engagé) dans le corps 210 du générateur 21 de gaz, chacune des lamelles conductrices est ainsi positionnée en regard et à distance des broches 212 du générateur de gaz et l'élément conducteur se trouve à un potentiel flottant.
[0043] Une telle situation est illustrée sur le schéma électrique équivalent sur la Figure 3 (cette figure illustre le cas où les lamelles sont à distance des broches 212) .
[0044] La capacité parasite Co de l'ensemble siège/conducteur dans un véhicule est de l'ordre de 300 pF. Cette capacité se charge notamment lors de frottements à l'interface siège/conducteur. Ainsi le générateur 21 de gaz, monté sur le siège, peut être chargé à un potentiel relativement important par rapport à une masse m électrique châssis véhicule.
[0045] L'élément conducteur du composant shunt se trouve à un potentiel flottant déterminé par le diviseur capacitif CI/C2/CCPU, où :
Ci et C2 sont les capacités parasites de l'élément conducteur 11 respectivement par rapport au corps 210 du générateur 21 de gaz (Ci) et par rapport à la broche 212 (C2) ; et
CCpu est la capacité de protection d'une unité centrale du contrôleur (non représenté sur les figures) relié au faisceau 23 de mise à feu. [0046] Pendant une phase transitoire de chargement électrostatique de l'ensemble, une extrémité de la lamelle conductrice 111 formant élément conducteur 11 disposée en regard de la broche 212 représente un point de renforcement local du champ électrique.
[0047] Compte tenu du fait que la capacité Ci est sensiblement égale à la capacité C2 et que ces capacités sont négligeables par rapport à la capacité CCpu qui est quant à elle égale à environ 200nF, la différence du potentiel entre la broche 212 et la lamelle 111 conductrice est d'environ ½Vo (voir figure 4) . En revanche, le courant de fuite via une corona RDp entre l'extrémité de la lamelle 111 conductrice et la broche 212 est limité par la capacité C2 et reste donc extrêmement faible, c'est à dire de l'ordre de 10~10 A. Les lettres « DP », signifiant « décharge partielle », désignent ici la zone où à lieu la décharge électrostatique.
[0048] Ce petit courant de fuite ne permet pas d'évacuer suffisamment rapidement la charge électrostatique (potentiel électrostatique Pe, figure 3) de la capacité Co lors du chargement. La tension Vo entre le corps 210 du générateur 21 et le châssis du véhicule augmente progressivement vers une valeur finale qui peut être assez élevée, c'est à dire de l'ordre de quelques kilovolts (kV) voire supérieure à 10 kV.
[0049] Plus la tension V0 est haute, plus l'énergie électrostatique - qui est proportionnelle au carré de la valeur de Vo (Vo2) - est importante. Ainsi, à une valeur de Vo égale à 10 KV, l'énergie parasite accumulée dans la capacité Co connectée au générateur 21 est égale à ½CoV0 2 ce qui représente une valeur supérieure à lOmJ. [0050] Or une telle valeur représente un vrai risque de décharge électrostatique intempestive au travers de 1 ' allumeur .
[0051] La présente invention a pour objet un dispositif limitant la tension Vo et donc limitant énergie nécessaire à la décharge électrostatique de l'allumeur.
[0052] Pour résoudre cette problématique, et comme illustré notamment sur les figures 5A, 5B, 6A et 6B le composant shunt 1 est muni selon l'invention d'une deuxième lamelle 112 conductrice, en plus de la première lamelle conductrice 111 décrite ci-avant. [ 0053 ] Cette deuxième lamelle 112 conductrice est connectée électriquement à la première lamelle 211 conductrice, et disposée de manière saillante vers l'extérieur de son corps isolant 10 de sorte que, dans la position assemblée, la deuxième lamelle 112 conductrice est placée en contact électrique avec le corps 210 du générateur 21.
[ 0054 ] Dans une telle configuration, et avec le composant shunt 1 relié électriquement à la masse du véhicule au moyen de la deuxième lamelle 112 conductrice agencée pour être en contact électrique avec le corps 210 du générateur 21 de gaz dans la position assemblée, la tension V0' de la capacité parasite Co se trouve appliquée directement à l'élément conducteur 11 dans la position assemblée et connectée (voir Figure 7) . Dans cette configuration, la capacité Ci est court-circuitée .
[ 0055 ] Lors de chargements électrostatiques, comme c'est le cas via les frottements à l'interface siège/conducteur, une décharge partielle DP dont le courant n'est plus limité par la capacité Ci désormais court- circuitée se forme entre l'extrémité de la première lamelle conductrice 112 de l'élément conducteur 11 et la broche 212.
[ 0056 ] La tension d'apparition de la décharge partielle DP dans l'air ne dépend que du rayon de la pointe l'extrémité de la première lamelle conductrice 112 de l'élément conducteur 11. Dans ce mode de réalisation, et de manière non limitative, le rayon de courbure de l'extrémité de la première lamelle conductrice 112 de l'élément conducteur 1 à l'endroit où le contact à lieu avec la broche 212 est de l'ordre de lOOym. [ 0057 ] A cause du renforcement local du champ électrique, l'activité ionisante autour de cette extrémité débute déjà à une tension relativement faible, de l'ordre de quelques centaines de Volts seulement. La résistance RDp est inversement proportionnelle à la tension Vo , ainsi le courant de fuite augmente avec la tension prise au potentiel électrostatique Pe .
[ 0058 ] Ainsi il devient impossible, dans une telle configuration selon l'invention, d'accumuler une charge électrostatique importante dans la capacité Co , alors court-circuitée par la décharge partielle qui se vide au fur et à mesure du chargement électrostatique.
[ 0059 ] En effet, à partir d'une valeur égale à [300pF. (100V) 2 ] /2 environ égale à 0. lmJ, l'énergie qui y est stockée commence à s'évacuer via la zone de décharge partielle DP et le faisceau 23 de mise à feu, sans jamais atteindre le seuil de déclenchement de l'allumeur, qui est dans cet exemple de l'ordre de 0.67mJ.
[ 0060 ] Les figures 5A et 5B, illustrent un tel initiateur pyrotechnique 2 au niveau de sa connexion entre le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu et le générateur 21 de gaz, dans une position respectivement déconnectée (figure 5A) et connectée (figure 5B) , dans des vues en coupe longitudinale de l'initiateur pyrotechnique 2, c'est-à-dire dans le sens de la connexion. Les figures 6A et 6B, illustrent des vues en coupe transversale, dans un plan orthogonale à l'axe longitudinal de l'Initiateur pyrotechnique 2.
[ 0061 ] Dans la position assemblée du composant shunt 1 avec le générateur 21 de gaz mais non connectée avec le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu la première lamelle 111 conductrice est placée en contact électrique contre la broche 212 traversant le fond 103 du composant shunt 1 et pénétrant dans l'espace intérieur 104.
[ 0062 ] Dans cette configuration l'élément conducteur 11 est formé monobloc. En particulier les première et deuxième lamelles conductrices 111, 112 sont ici formées dans une même pièce métallique. Un tel élément conducteur 11 est donc simple à fabriquer, peu coûteux et la conduction électrique entre ces deux lamelles est bien entendu optimale.
[ 0063] L'élément conducteur 11 est logé sensiblement dans une cavité 1020 de la paroi latérale 102 du corps isolant 10.
[ 0064 ] Cette cavité 1020 présente un espace central 1021 s' étendant longitudinalement par rapport à la paroi latérale, cet espace centrale 1021 : débouchant d'une part, via une ouverture intérieure 1022 vers l'espace intérieur 104 du composant shunt 1 formé par son corps isolant 10 ; et débouchant d'autre part, via une ouverture extérieure 1023, en décalage longitudinalement avec l'ouverture intérieure 1022, vers l'extérieur par rapport au corps isolant 10.
[ 0065] L'élément conducteur 11 présente sensiblement une forme de « Z » orienté de l'ouverture 101 vers le fond 103 du composant shunt. Grâce à cette configuration et de part le ou les matériau (x) qui les constitue (nt) , les première et deuxième lamelles conductrices 111, 112 présentent, une certaine élasticité de sorte que, lorsqu'elles sont placées dans une position de contact électrique, avec la broche 212 ou le corps 210 du générateur 21 de gaz selon la lamelle conductrice associée, elles puissent se déformer élastiquement et être soumise à une contrainte qui leur permet d'exercer une force d'appui, contre ladite broche 212 ou le dit corps 210 toujours selon ladite lamelle conductrice associée.
[0066] Par ailleurs, la combinaison de la forme en « Z » de l'élément conducteur, associé à la cavité 1020 présentant un espace central 1021 et deux ouvertures intérieure 1022 et extérieure 1023 décalées longitudinalement , cela permet de pouvoir insérer facilement ledit élément conducteur dans la cavité 1020 par déformation élastique de l'élément conducteur 11.
[0067] Dans ce mode de réalisation l'ouverture intérieure 1022 est adjacente à l'ouverture 101 du corps isolant 10 et l'ouverture extérieure 1023, décalée longitudinalement est plus proche du fond 103 que ne l'est l'ouverture intérieure 1022. De la sorte et lorsque l'on vient placer l'élément conducteur 11 dans le corps isolant 10 par translation longitudinale dans l'espace central 1021 de la cavité 1020 de sorte que, durant la translation la deuxième lamelle 112 conductrice est en contact et en appui contre une paroi intérieure de la cavité 1020 puis vient se déployer dans l'ouverture extérieure 1023, voir la traverser, où elle est positionnée saillante vers 1 ' extérieure .
[0068] De préférence la cavité 1020 et l'élément conducteur 11 sont dimensionnés pour que ledit élément conducteur 11 soit maintenu sans jeu dans la cavité 1020 dans la position insérée de l'élément conducteur 11 dans le corps isolant 10. [0069] Dans une position assemblée du composant shunt 1 avec le générateur 21 de gaz, mais non connectée (voir figure 5A et 6A) avec le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu, la première lamelle conductrice 111 assure sa fonction de shunt électrique en étant positionnée en contact et en appui contre la broche 212.
[0070] Dans une position assemblée du composant shunt 1 avec le générateur 21 de gaz, et connectée (voir figure 5B et 6B) avec le connecteur 22 du faisceau 23 de mise à feu après translation longitudinale (voir flèche figure 5A) dudit connecteur 22 pour venir faire coopérer leurs interfaces « mâle » et « femelle » ensemble, le composant shunt 1 est intercalé entre ces deux interfaces et la première lamelle conductrice 111 s'est déplacée vers une position éloignée de la broche 212 où elle n'est plus en contact avec elle.
[0071] En outre dans cette position l'élément conducteur étant relié à la masse, tout risque de décharge électrostatique inopiné est écarté.
[0072] Quelque soit la position connectée ou pas de l'initiateur pyrotechnique 2, tant que le composant shunt 1 est placé dans une position assemblée avec le générateur 21, la deuxième lamelle conductrice 112 est placée en contact et en appui contre le corps 210 métallique du générateur 210.
[0073] L' invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de 1' invention .

Claims

REVENDICATIONS
1. Composant shunt (1) pour un initiateur pyrotechnique (2) comprenant au moins un générateur (21) de gaz muni d'un corps (210) et d'un allumeur (211), notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, le composant shunt (1) comprenant :
un corps isolant (10) présentant au moins une ouverture (101), une paroi latérale (102) et un fond (103) délimitant ensemble un espace intérieur (104), le fond (103) étant agencé pour être traversé par au moins deux broches (212) de l'allumeur (211) dans une position assemblée ; et
un élément conducteur (11) comprenant une première lamelle (111) conductrice saillante vers l'intérieur (104) du corps isolant (10) de sorte que, dans la position assemblée, la première lamelle (111) conductrice est en contact avec les broches (212) de l'allumeur (211) ;
le composant shunt (1) étant caractérisé en ce qu' il comprend en outre :
une deuxième lamelle (112) conductrice, connectée électriquement à la première lamelle (111) conductrice, et saillante vers l'extérieur de son corps isolant (10) de sorte que, dans la position assemblée, la deuxième lamelle (112) est en contact électrique avec le corps (210) du générateur (21).
2. Composant shunt (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conducteur (11) est formé monobloc .
3. Composant shunt (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément conducteur (11) est logé sensiblement dans une cavité (1020) de la paroi latérale (102) du corps isolant (10).
4. Composant shunt (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément conducteur (11) présente sensiblement une forme de « Z ».
5. Initiateur pyrotechnique (2) comprenant au moins un générateur (21) de gaz relié à un connecteur (22) de faisceau (23) de mise à feu, notamment pour un dispositif de gonflage de coussin de sécurité d'un véhicule, l'initiateur pyrotechnique (2) étant caractérisé en ce qu'il comprend un composant shunt (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
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