FR3134774A1 - Générateur de gaz comprenant des gaz réactifs - Google Patents
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Abstract
Générateur de gaz comprenant :- une première chambre (10) ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie (16),- une deuxième chambre (20) avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie (26),- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression,dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première trajectoire de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième trajectoire de vidange des deuxièmes gaz sous pression.
Figure pour l'abrégé : Fig. 4
Description
La présente invention concerne de manière générale un générateur de gaz pour gonfler un coussin gonflable d’un module de sécurité automobile. En particulier, l’invention concerne un générateur de gaz comprenant des gaz réactifs, c’est-à-dire des gaz qui peuvent réagir ensemble, comme de l’hydrogène et de l’oxygène.
Dans l’art antérieur des générateurs de gaz, on connait des dispositifs avec deux chambres qui contiennent chacune un gaz réactif, comme de l’hydrogène et de l’oxygène. Une fois libérés, les gaz réactifs peuvent se mélanger et réagir ensemble, avec par exemple une combustion dans une zone de diffusion du générateur de gaz et/ou dans le coussin gonflable. En contrepartie, ces dispositifs peuvent présenter l’inconvénient de trop solliciter mécaniquement le coussin gonflable en tout début de fonctionnement, lorsque le coussin gonflable se déploie. De plus, il est important de correctement pressuriser le coussin gonflable une fois ce dernier déployé, pour bien remplir les fonctions de couplage avec l’occupant et de décélération de l’occupant.
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 générateur de gaz comprenant des gaz réactifs qui limite les sollicitations mécaniques sur le coussin gonflable en début de fonctionnement / déploiement, tout en offrant de bonnes performances une fois le coussin gonflable déployé.
Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un générateur de gaz comprenant :
- une première chambre ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie obturé par des premiers moyens d’étanchéité frangibles,
- une deuxième chambre avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie obturé par des deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles,
- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression lorsque les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles sont rompus,
dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,
caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première direction radiale de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième direction radiale de vidange des deuxièmes gaz sous pression.
- une première chambre ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie obturé par des premiers moyens d’étanchéité frangibles,
- une deuxième chambre avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie obturé par des deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles,
- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression lorsque les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles sont rompus,
dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,
caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première direction radiale de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième direction radiale de vidange des deuxièmes gaz sous pression.
Le générateur de gaz selon la mise en œuvre ci-dessus comprend un déflecteur qui impose des directions de vidange distinctes, c’est-à-dire que les trajectoires ou flux respectifs des premiers gaz sous pression et des deuxièmes gaz sous pression ne se rencontrent pas ou peu. En conséquence, le mélange des premiers gaz sous pression et des deuxièmes gaz sous pression dans la zone de diffusion est limité. En particulier, en tout début de fonctionnement cela altère et limite la capacité de réaction de combustion entre les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression et donc cela altère et limite la quantité de premiers gaz sous pression qui va réagir avec les deuxièmes gaz sous pression, en particulier à l’intérieur du générateur. La réaction de combustion étant réduite, la sollicitation exercée sur le coussin gonflable pour le faire se déployer est également réduite. D’autre part, les gaz réactifs n’ayant pas réagi en tout début de fonctionnement vont réagir une fois bien mélangés dans le coussin gonflable ce qui permet de mieux le pressuriser une fois déployé. D’une manière globale, l’énergie de réaction non dissipée pour déplier/déployé le coussin gonflable en début de fonctionnement est libérée et/ou produite une fois le coussin gonflable déployé. Le déflecteur, en imposant une direction radiale de vidange différente aux premiers gaz sous pression et aux deuxièmes gaz sous pression, permet de garantir que :
- le coussin gonflable encore plié est sollicité par des gaz plus froids (et occupant un faible volume car ils n’ont pas réagi ensemble) pour se déplier,
- une part plus importante de mélange se fait dans le coussin gonflable lors du déploiement,
- une part plus importante de la réaction de combustion entre premiers gaz sous pression et deuxièmes gaz sous pression se fait dans le coussin gonflable, qui est donc mieux pressurisé
- moins d’énergie est perdue par le système puisque comme il y a moins de combustion à l’intérieur du générateur de gaz, il y a moins de pertes thermiques ; en effet le coussin gonflable absorbe moins de chaleur que les différentes pièces métalliques du générateur de gaz.
- le coussin gonflable encore plié est sollicité par des gaz plus froids (et occupant un faible volume car ils n’ont pas réagi ensemble) pour se déplier,
- une part plus importante de mélange se fait dans le coussin gonflable lors du déploiement,
- une part plus importante de la réaction de combustion entre premiers gaz sous pression et deuxièmes gaz sous pression se fait dans le coussin gonflable, qui est donc mieux pressurisé
- moins d’énergie est perdue par le système puisque comme il y a moins de combustion à l’intérieur du générateur de gaz, il y a moins de pertes thermiques ; en effet le coussin gonflable absorbe moins de chaleur que les différentes pièces métalliques du générateur de gaz.
En d’autres termes, l’invention se rapporte à un générateur de gaz comprenant :
- une première chambre ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie obturé par des premiers moyens d’étanchéité frangibles,
- une deuxième chambre avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie obturé par des deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles,
- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression lorsque les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles sont rompus,
dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,
caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première trajectoire de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième trajectoire de vidange des deuxièmes gaz sous pression.
- une première chambre ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie obturé par des premiers moyens d’étanchéité frangibles,
- une deuxième chambre avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie obturé par des deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles,
- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression lorsque les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles sont rompus,
dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,
caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première trajectoire de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième trajectoire de vidange des deuxièmes gaz sous pression.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être agencé pour limiter un mélange entre les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression dans la zone de diffusion. Selon cette mise en œuvre, les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression se mélangent moins dans la zone de diffusion, si bien qu’ils ne réagiront moins, et en début de fonctionnement, ce sont des gaz froids n’ayant pas réagi qui vont exercer un effort sur le coussin gonflable pour le déplier. Les efforts sont réduits par rapport au cas d’un générateur de gaz connu où les gaz réagissent entre eux dès le début de fonctionnement de manière plus importante dans la zone de diffusion (gaz plus chauds et occupant plus de volume, donc ayant plus de pression).
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être agencé directement en regard d’une sortie de la première et/ou deuxième chambre.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être agencé pour imposer la première trajectoire depuis la première chambre (ou sa sortie) vers la zone de diffusion et/ou pour imposer la deuxième trajectoire depuis la deuxième chambre (ou sa sortie) vers la zone de diffusion.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être mobile ou articulé entre une position fermée avant la mise à feu du générateur et une position ouverte après la mise à feu du générateur de gaz.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être une patte déformable formée dans une paroi de la première chambre et/ou de la deuxième chambre. Une telle patte déformable peut être agencée pour se déformer plastiquement, et peut être agencée pour basculer autour d’une portion charnière ou d’attache à la chambre.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un déflecteur peut être agencé pour occuper :
- avant fonctionnement du générateur de gaz : une position de soutien dans laquelle il peut coopérer avec les premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles pour obturer respectivement le premier ou le deuxième orifice de sortie,
- pendant le fonctionnement du générateur de gaz : une position d’écran, dans laquelle, après rupture des premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles, le déflecteur, déplacé (ou basculé ou incliné ou penché) depuis la position de soutien, peut former écran aux premiers gaz sous pression et/ou aux deuxièmes gaz sous pression.
- avant fonctionnement du générateur de gaz : une position de soutien dans laquelle il peut coopérer avec les premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles pour obturer respectivement le premier ou le deuxième orifice de sortie,
- pendant le fonctionnement du générateur de gaz : une position d’écran, dans laquelle, après rupture des premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles, le déflecteur, déplacé (ou basculé ou incliné ou penché) depuis la position de soutien, peut former écran aux premiers gaz sous pression et/ou aux deuxièmes gaz sous pression.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre un premier déflecteur et un deuxième déflecteur.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre un premier déflecteur et un deuxième déflecteur, le premier et le deuxième déflecteur sont articulés pour se déployer dans des directions opposées suivant des axes parallèles de sorte à se déplacer et/ou déformer de manière parallèle. Autrement dit, le premier et le deuxième déflecteur sont chacun ancrés sur le générateur de gaz via une portion charnière et peuvent basculer vers des directions opposées ou radialement opposées, l’axe de rotation du premier et du deuxième déflecteur étant parallèles. En particulier, dans une vue en coupe selon un plan perpendiculaire (ou sensiblement perpendiculaire) à l’axe de rotation du premier déflecteur et du deuxième déflecteur et lors de l’ouverture, le premier déflecteur et le deuxième déflecteur pivotent tous deux dans le même sens de rotation (le premier déflecteur et le deuxième déflecteur pivotent tous deux dans le sens horaire, ou anti horaire).
Selon un mode de réalisation, le premier déflecteur et le deuxième déflecteur peuvent être formés par des languettes inclinées (dans la position d’écran, après déclenchement du générateur de gaz).
Selon un mode de réalisation, le premier déflecteur et le deuxième déflecteur peuvent être agencés pour imposer des directions de vidange opposées, et de préférence radialement opposées, aux premiers gaz sous pression et aux deuxièmes gaz sous pression.
Selon un mode de réalisation, le premier déflecteur et le deuxième déflecteur peuvent être formés respectivement par une portion de la première chambre et par une portion de la deuxième chambre, et la première chambre la deuxième chambre peuvent présenter des structures identiques.
Selon un mode de réalisation :
- le premier déflecteur peut comprendre une première portion d’ancrage ou de charnière sur la première chambre, et
- le deuxième déflecteur peut comprendre une deuxième portion d’ancrage ou de charnière sur la deuxième chambre,
la première portion d’ancrage ou de charnière et la deuxième portion d’ancrage ou de charnière peuvent être décalées angulairement par rapport à un axe du générateur de gaz. Autrement dit, les déflecteurs (ou languettes) sont orientés dans des direction radiales distinctes pour imposer les directions ou trajectoires de vidange.
- le premier déflecteur peut comprendre une première portion d’ancrage ou de charnière sur la première chambre, et
- le deuxième déflecteur peut comprendre une deuxième portion d’ancrage ou de charnière sur la deuxième chambre,
la première portion d’ancrage ou de charnière et la deuxième portion d’ancrage ou de charnière peuvent être décalées angulairement par rapport à un axe du générateur de gaz. Autrement dit, les déflecteurs (ou languettes) sont orientés dans des direction radiales distinctes pour imposer les directions ou trajectoires de vidange.
Selon un mode de réalisation, le décalage angulaire peut être d’au moins 45°, de préférence d’au moins 90° et très préférentiellement d’au moins 150°. On peut même prévoir un décalage de 180°.
Selon un mode de réalisation, les premiers moyens d’étanchéité frangibles et/ou les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles peuvent comprendre un opercule, de préférence un opercule soutenu, de préférence un opercule soutenu par ledit au moins un déflecteur. Les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles peuvent être respectivement situés dans la première chambre et dans la deuxième chambre.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre au moins un allumeur pyrotechnique, agencé entre la première chambre et la deuxième chambre. On peut prévoir deux allumeurs pyrotechniques, agencés entre la première chambre et la deuxième chambre. Ledit au moins un allumeur pyrotechnique peut déboucher dans la zone de diffusion.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre un diffuseur délimitant la zone de diffusion, agencé entre la première chambre et la deuxième chambre. Le diffuseur peut être typiquement une paroi métallique comportant des trous de diffusion. Selon une direction axiale du générateur de gaz, le diffuseur de gaz peut comporter des trous de diffusion sur au moins 200°, au moins 230°, au moins 260°.
Un deuxième aspect de l’invention se rapporte à un module de sécurité, comprenant :
- un générateur de gaz selon le premier aspect,
- un boîtier,
- un coussin gonflable,
dans lequel ledit au moins un déflecteur peut être agencé pour :
- diriger les premiers gaz sous pression, de préférence de l’hydrogène, vers le coussin gonflable,
et/ou,
- diriger les deuxièmes gaz sous pression, de préférence de l’oxygène, vers le boîtier ou une paroi du coussin gonflable accolée au boîtier, ou une zone morte de la zone de diffusion.
- un générateur de gaz selon le premier aspect,
- un boîtier,
- un coussin gonflable,
dans lequel ledit au moins un déflecteur peut être agencé pour :
- diriger les premiers gaz sous pression, de préférence de l’hydrogène, vers le coussin gonflable,
et/ou,
- diriger les deuxièmes gaz sous pression, de préférence de l’oxygène, vers le boîtier ou une paroi du coussin gonflable accolée au boîtier, ou une zone morte de la zone de diffusion.
Un troisième aspect de l’invention se rapporte à un véhicule automobile comprenant un générateur de gaz selon le premier aspect, ou le module de sécurité du deuxième aspect.
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 :
Description détaillée de mode(s) de réalisation
La représente un générateur de gaz de forme allongée, comprenant de manière générale une première chambre 10, une deuxième chambre 20 et un diffuseur 30 agencé entre la première chambre 10 et la deuxième chambre 20.
Le diffuseur 30 comprend des trous de diffusion 31, et supporte deux sous-ensembles d’allumage 41 et 42 formant des moyens de déclenchement 40 du générateur de gaz.
Le générateur de gaz de la présente donc une forme générale allongée avec une direction axiale Ax, et les deux sous-ensembles d’allumage 41 et 42 sont orientés perpendiculairement à la direction axiale Ax. Par ailleurs, le diffuseur 30 présente des trous de diffusion 31 répartis sur plus de 250° par rapport à la direction axiale Ax.
La représente une vue en coupe du générateur de gaz de la pour montrer en particulier la structure interne :
- la première chambre 10 contient des premiers gaz sous pression, ici par exemple de l’hydrogène (avec par exemple entre 30% et 50% d’hydrogène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple),
- la deuxième chambre 20 contient des deuxièmes gaz sous pression, ici par exemple de l’oxygène (avec par exemple entre 15% et 25% d’oxygène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple),
- le diffuseur 30 comprend un mécanisme de support et d’ouverture, destiné à être commandé par les sous-ensembles d’allumage 41 et 42.
- la première chambre 10 contient des premiers gaz sous pression, ici par exemple de l’hydrogène (avec par exemple entre 30% et 50% d’hydrogène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple),
- la deuxième chambre 20 contient des deuxièmes gaz sous pression, ici par exemple de l’oxygène (avec par exemple entre 15% et 25% d’oxygène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple),
- le diffuseur 30 comprend un mécanisme de support et d’ouverture, destiné à être commandé par les sous-ensembles d’allumage 41 et 42.
Dans le détail la première chambre 10 est formée par un premier fond de chambre 12 et un premier chapeau 13 présentant un orifice de remplissage fermé par un premier pion 18, la première chambre 10 comprend un premier orifice de sortie 16 (visible ) formé par une première languette 15 (visible figures 2 et 3) et obturé par un premier opercule 14. On peut noter la présence d’un premier orifice de sortie secondaire 17 également obturé par le premier opercule 14, qui peut servir de soupape de sécurité. On peut noter que la première languette 15 a une forme allongée en U ou en fer à cheval et est attachée au premier fond de chambre 12 par une portion d’attache qui forme une sorte de charnière : la première languette 15 peut se déformer et basculer ou se plier autour de la portion d’attache.
La deuxième chambre 20 est formée quant à elle par un deuxième fond de chambre 22 et un deuxième chapeau 23 présentant un orifice de remplissage fermé par un deuxième pion 28, la deuxième chambre 20 comprend un deuxième orifice de sortie 26 (visible ) formé par une deuxième languette 25 (visible figures 2 et 3) et obturé par un deuxième opercule 24.. On peut noter que la deuxième languette 25 a une forme allongée en U ou en fer à cheval et est attachée au deuxième fond de chambre 22 par une portion d’attache qui forme une sorte de charnière : la deuxième languette 25 peut se déformer et basculer ou se plier autour de la portion d’attache.
En ce qui concerne le diffuseur 30, celui-ci supporte les sous-ensembles d’allumage 41 et 42 et renferme un mécanisme de support et d’ouverture, comprenant notamment un coulisseau 51 qui soutient (dans la position représentée la première languette 15 et la deuxième languette 25. Ainsi, le premier opercule 14 et le deuxième opercule 24 sont bien soutenus respectivement par la première languette 15 et la deuxième languette 25, bloquées par le coulisseau 51. Si le générateur de gaz doit être déclenché, le sous-ensemble d’allumage 41 est mis à feu, ce qui pousse vers le bas le coulisseau 51, si bien que la première languette 15 et la deuxième languette 25 ne sont plus bloquées par le coulisseau 51 et peuvent basculer vers l’intérieur du diffuseur 30, ce qui provoque la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24. Les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion définie dans le diffuseur 30 et s’échapper du diffuseur 30 pour aller dans un coussin gonflable. Le sous-ensemble d’allumage 42 peut être utilisé pour déplacer des éléments internes du diffuseur afin de modifier une surface totale de passage, pour procurer une vidange modifiée, en fonction par exemple d’une force d’impact à amortir.
Comme vu ci-dessus, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble et lors de la séquence de fonctionnement, on peut noter les points ci-dessous :
- lors du stockage, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 sont chacun dans leur chambre respective,
- lors du déclenchement, la première languette 15 et la deuxième languette 25 basculent et forcent la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24,
- dès lors, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion,
- ensuite, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 s’échappent du diffuseur 30 et forcent le coussin gonflable à commencer à se déplier,
- le coussin gonflable se déploie et est pressurisé progressivement ,
- les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble tout au long du fonctionnement, dès que les conditions de mélanges permettant une réaction de combustion des premiers et deuxième gaz sous pression sont satisfaites c’est-à-dire dans la zone de diffusion (dans le diffuseur 30) et/ou dans le coussin gonflable.
- lors du stockage, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 sont chacun dans leur chambre respective,
- lors du déclenchement, la première languette 15 et la deuxième languette 25 basculent et forcent la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24,
- dès lors, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion,
- ensuite, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 s’échappent du diffuseur 30 et forcent le coussin gonflable à commencer à se déplier,
- le coussin gonflable se déploie et est pressurisé progressivement ,
- les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble tout au long du fonctionnement, dès que les conditions de mélanges permettant une réaction de combustion des premiers et deuxième gaz sous pression sont satisfaites c’est-à-dire dans la zone de diffusion (dans le diffuseur 30) et/ou dans le coussin gonflable.
On peut noter aussi que juste après la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24, le coussin gonflable est forcé à commencer à se déplier et pousse à son tour le boitier d’habillage qui doit aussi s’ouvrir : les efforts imposés au coussin gonflable et au boitier sont importants et doivent être maitrisés pour éviter des ruptures ou déploiement trop violents. Il faut tenir compte du fait que les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble, ce qui augmente les efforts imposés aux pièces en question.
A cet effet, il est proposé de diriger les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 d’une manière spécifique pour limiter leur réaction de combustion dans les premiers instants du fonctionnement. Dans le détail, il est prévu d’utiliser la première languette 15 et la deuxième languette 25 pour former des déflecteurs qui imposent des trajectoires aux premiers gaz sous pression 11 et aux deuxièmes gaz sous pression 21 dans la zone de diffusion qui sont différentes. Ainsi, le mélange des premiers gaz sous pression 11 et des deuxièmes gaz sous pression 21 est réduit, ce qui réduit les possibilités de réaction de combustion.
La construction proposée est d’orienter angulairement la première languette 15 et la deuxième languette 25 selon des directions radiales différentes, comme le montre la , où la première languette 15 et la deuxième languette 25 sont « tête-bêche » ou opposées. On peut prévoir d’autres orientations que celle à 180° représentée .
En conséquence, dans la zone de diffusion, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 suivent des chemins différents dès leur sortie de la première chambre 10 et de la deuxième chambre 20 ce qui limite leur mélange, en particulier à l’intérieur du diffuseur 30.
Comme le montre la , en tout début du fonctionnement du générateur de gaz de la (avec le coussin gonflable 60 encore plié) les premiers gaz sous pression 11 sortent de la première chambre 10 selon une direction radiale orientée vers le haut, et les deuxièmes gaz sous pression 21 sortent de la deuxième chambre 20 selon une direction radiale orientée vers le bas.
La demanderesse s’est aperçue qu’il était avantageux de choisir de diriger directement l’hydrogène vers le coussin gonflable 60, et l’oxygène directement vers la paroi du boitier 70. En effet, dans un tel cas de figure, la réaction de combustion est incomplète et moins exothermique, ce qui limite encore plus la vitesse de montée en pression. Dans le détail, l’oxygène est le facteur limitant, et l’hydrogène dirigé vers le coussin gonflable en premier ne peut pas complètement réagir. Les produits de la réaction de combustion sont de l’eau (H2O) et du peroxyde d'hydrogène (H2O2). La production de chaleur est inférieure et les gaz sont moins chauffés et donc moins pressurisés. L’agressivité mécanique des gaz sortant du diffuseur 30 est donc réduite.
La montre un graphe avec des courbes de tests comparatifs d’un générateur de gaz de la (Test 1) et d’un générateur de gaz de l’art antérieur (Référence). Les générateurs de gaz ont été testés dans une enceinte fermée, et la pression a été mesurée en fonction du temps. La courbe de pression du générateur de gaz de la est en trait plein, la courbe de pression du générateur de gaz de l’art antérieur est en pointillés. Le générateur de gaz de l’art antérieur est typiquement exempt de déflecteurs qui limitent le mélange des gaz entre eux. En particulier, le générateur de gaz de l’art antérieur n’a aucun dispositif qui impose des trajectoires opposées qui empêchent les premiers gaz sous pression 11 de se mélanger avec les deuxièmes gaz sous pression 21.
On peut noter que la courbe du générateur de gaz de la présente une pente moins importante entre 0 ms et 10 ms, ce qui confirme bien une agressivité mécanique inférieure sur le coussin gonflable lors du début du déploiement. On peut aussi noter une pression finale plus importante après 80 ms. En effet, les premiers gaz sous pression 11 qui ne se sont pas mélangés avec les deuxièmes gaz sous pression 21 en début de fonctionnement se mélangent finalement dans le coussin gonflable 60 et y réagissent, ce qui libère l’énergie directement dans le coussin gonflable : il y a moins de pertes, et la pression finale est plus importante. En particulier, avec l’invention, comme il y a moins de combustion dans le diffuser 30, il y a moins de pertes thermiques puisque le coussin gonflable absorbe moins de chaleur que les différentes pièces métalliques du générateur de gaz.
Un générateur de gaz selon la présente invention, et sa fabrication, sont susceptibles d'application industrielle.
On 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 que les déflecteurs sont ici des languettes directement formées dans la paroi de la chambre, mais on peut prévoir d’autres mises en œuvre, avec des composants additionnels ou distincts. On peut aussi prévoir des formes complexes, comme des canaux profilés en U pour guider les gaz qui sortent d’une des chambres. D’autres dispositifs d’ouvertures peuvent être envisagés et un seul sous ensemble de mise à feu aussi.
Claims (15)
- Générateur de gaz comprenant :
- une première chambre (10) ayant des premiers gaz sous pression et un premier orifice de sortie (16) obturé par des premiers moyens d’étanchéité frangibles,
- une deuxième chambre (20) avec des deuxièmes gaz sous pression et un deuxième orifice de sortie (26) obturé par des deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles,
- une zone de diffusion, agencée pour recevoir et diffuser vers un coussin gonflable les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression lorsque les premiers moyens d’étanchéité frangibles et les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles sont rompus,
dans lequel les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression sont agencés pour réagir ensemble une fois qu’ils sont mélangés,
caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend au moins un déflecteur agencé pour imposer aux premiers gaz sous pression une première trajectoire de vidange dans la zone de diffusion distincte d’une deuxième trajectoire de vidange des deuxièmes gaz sous pression. - Générateur de gaz selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un déflecteur est agencé pour limiter un mélange entre les premiers gaz sous pression et les deuxièmes gaz sous pression dans la zone de diffusion.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel ledit au moins un déflecteur est une patte déformable formée dans une paroi de la première chambre (10) et/ou de la deuxième chambre (20).
- Générateur de gaz selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un déflecteur est agencé pour occuper :
- avant fonctionnement du générateur de gaz : une position de soutien dans laquelle il coopère avec les premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles pour obturer respectivement le premier ou le deuxième orifice de sortie,
- pendant le fonctionnement du générateur de gaz : une position d’écran, dans laquelle, après rupture des premiers ou deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles, le déflecteur, déplacé depuis la position de soutien, forme écran aux premiers gaz sous pression et/ou aux deuxièmes gaz sous pression. - Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 4, comprenant un premier déflecteur et un deuxième déflecteur.
- Générateur de gaz selon la revendication 5, dans lequel le premier déflecteur et le deuxième déflecteur sont formés par des languettes (15, 25) inclinées.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 5 à 6, dans lequel le premier déflecteur et le deuxième déflecteur sont agencés pour imposer des directions de vidange opposées, et de préférence radialement opposées, aux premiers gaz sous pression et aux deuxièmes gaz sous pression.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 5 à 7, dans lequel le premier déflecteur et le deuxième déflecteur sont formés respectivement par une portion de la première chambre (10) et par une portion de la deuxième chambre (20), et dans lequel la première chambre (10) la deuxième chambre (20) présentent des structures identiques.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 5 à 8, dans lequel :
- le premier déflecteur comprend une première portion d’ancrage ou de charnière sur la première chambre (10), et
- le deuxième déflecteur comprend une deuxième portion d’ancrage ou de charnière sur la deuxième chambre (20),
dans lequel la première portion d’ancrage ou de charnière et la deuxième portion d’ancrage ou de charnière sont décalées angulairement par rapport à un axe du générateur de gaz. - Générateur de gaz selon la revendication 9, dans lequel le décalage angulaire est d’au moins 45°, de préférence d’au moins 90° et très préférentiellement d’au moins 150°.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel les premiers moyens d’étanchéité frangibles et/ou les deuxièmes moyens d’étanchéité frangibles comprennent un opercule (14, 24), de préférence un opercule soutenu, de préférence un opercule soutenu par ledit au moins un déflecteur.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant au moins un allumeur pyrotechnique, agencé entre la première chambre (10) et la deuxième chambre (20).
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 12, comprenant un diffuseur (30) délimitant la zone de diffusion, agencé entre la première chambre (10) et la deuxième chambre (20).
- Module de sécurité, comprenant :
- un générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 13,
- un boîtier,
- un coussin gonflable,
dans lequel ledit au moins un déflecteur est agencé pour :
- diriger les premiers gaz sous pression, de préférence de l’hydrogène, vers le coussin gonflable,
et/ou,
- diriger les deuxièmes gaz sous pression, de préférence de l’oxygène, vers le boîtier. - Véhicule automobile comprenant un générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 13, ou le module de sécurité de la revendication 14.
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