Brevet FR3040942A1 — publié le 20170317

GENERATEUR DE GAZ La présente invention concerne de manière générale un générateur de gaz avec un diffuseur de gaz utilisé pour actionner un dispositif de sécurité automobile. Le document FR2890022A1 décrit par exemple un générateur de gaz utilisé dans un module de sécurité pour gonfler un coussin gonflable autrement appelé airbag. Un tel générateur de gaz comprend une chambre de tranquillisation autrement appelée chambre de diffusion qui reçoit les gaz de gonflage générés dans une chambre de combustion, et les diffuse dans le dispositif de sécurité, ici le coussin gonflable. Dans le cas où le générateur de gaz est tubulaire, la chambre de diffusion est formée à partir d'un tube qu'il faut poinçonner et couper à longueur. De telles opérations sont complexes et nécessitent un équipement de fabrication complexe, ce qui provoque des coûts de fabrication élevés. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients du 15 document de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un générateur de gaz dont le diffuseur de gaz définit une chambre de diffusion, mais qui est simple et économique à fabriquer. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un générateur de gaz avec un diffuseur de gaz comprenant une paroi définissant au moins une 20 chambre de diffusion agencée pour recevoir des gaz de gonflage du générateur de gaz et les diffuser vers un organe de sécurité automobile, caractérisé en ce que la paroi est formée à partir d'un flan de tôle et comprend au moins deux ancrages de formes complémentaires imbriqués les uns dans les autres pour former une zone de fermeture du flan de tôle. 25 Selon la présente mise en oeuvre, le diffuseur de gaz du générateur de gaz peut être fabriqué à partir d'un flan de tôle, ce qui permet de poinçonner à 3040942 2 plat et avec un outillage simple des trous pour diffuser des gaz vers l'organe de sécurité. Il en va de même pour les ancrages, dont les formes complémentaires sont formées à plat, par exemple par poinçonnage, aux extrémités du flan de tôle qu'il suffira de relier ensuite par roulage par 5 exemple. Selon cette mise en oeuvre, les ancrages peuvent être formés à partir d'une découpe particulière du flan de tôle et ne présentent donc aucune surépaisseur ou relief par rapport au flan de tôle. Une découpe sur une première extrémité du flan de tôle définit une forme femelle, qui correspond alors à une forme mâle complémentaire située en regard sur l'autre extrémité 10 du flan de tôle, opposée à la première extrémité. Autrement dit, le diffuseur de gaz du générateur de gaz comprend une paroi, et cette paroi est fermée par au moins un premier ancrage qui est imbriqué dans au moins un deuxième ancrage dont la forme est complémentaire à celle dudit au moins un premier ancrage. Avantageusement, chaque ancrage est agencé pour s'engager en butée mécanique avec un ancrage adjacent. Avantageusement, les formes complémentaires desdits au moins deux ancrages présentent chacune une projection dans un plan tangent à la paroi, la projection comprenant au moins une portion périphérique inclinée qui est orientée d'un angle de dépouille prédéterminé avec une direction tangentielle, pour former avec la portion périphérique inclinée d'un ancrage adjacent la portion de retenue à un effort créé par une pression de diffusion appliquée par les gaz de gonflage dans la chambre de diffusion. Avantageusement, le diffuseur de gaz présente une direction axiale, et la direction tangentielle est comprise dans un plan normal à la direction axiale. Si le diffuseur de gaz présente une direction axiale, alors, on peut définir la direction tangentielle comme étant une direction tangentielle normale à un rayon du diffuseur de gaz, dans un plan de coupe transversal à la direction axiale du diffuseur de gaz. 3040942 3 Avantageusement, l'angle de dépouille est compris dans une plage de valeurs allant de 20° à 40°. Avantageusement, lesdits au moins deux ancrages de formes complémentaires sont des dents évasées. De telles dents évasées (ou 5 encore tenons ou agrafes) s'engagent les unes dans les autres. Par exemple, ces formes complémentaires peuvent avoir la forme de queues d'aronde. Avantageusement, au moins un desdits au moins deux ancrages comprend un emboutissage ou bosselage pour verrouiller ledit au moins un ancrage avec un ancrage adjacent. Un tel emboutissage permet de générer 10 une déformation locale de la matière de la paroi du diffuseur de gaz au niveau d'au moins un des ancrages, pour réduire les jeux d'assemblage entre ancrages complémentaires et/ou pour assurer un contact entre les ancrages, ce qui augmente la résistance, mais aussi l'étanchéité de la chambre de diffusion. Cette mise en oeuvre permet de limiter les fuites parasites lors du 15 fonctionnement du générateur de gaz et garantir qu'aucune force parasite ne vienne s'appliquer sur le générateur. En effet, ce dernier, s'il est mis à feu lorsqu'il repose sur le sol, ne doit pas sortir d'un certain périmètre (pour garantir la sécurité des personnes alentour notamment). Avantageusement, le diffuseur de gaz comprend au moins une portion 20 en saillie dans la chambre de diffusion, telle qu'une patte, réalisée par découpe partielle de la paroi et pliage. Une telle opération de découpe ou poinçonnage est aisée à réaliser à plat avant fermeture du flan de tôle, alors qu'elle est particulièrement compliquée à partir d'un tube (en effet, il faut alors prévoir un noyau à insérer dans le tube pour reprendre les efforts de 25 poinçonnage-pliage). Avantageusement, ladite au moins une portion en saillie dans la chambre de diffusion est agencée pour supporter et/ou positionner un composant du générateur de gaz dans la chambre de diffusion. Avantageusement, le flan de tôle est en acier présentant une 30 résistance élastique (Re) supérieure ou égale à 300MPa, et un allongement 3040942 4 avant rupture (A%) supérieur ou égal à 20%. Un tel acier se prête bien aux contraintes de poinçonnage et roulage ultérieur. Avantageusement, le diffuseur de gaz présente au moins une extrémité soudée sur une autre pièce du générateur de gaz. Une telle 5 soudure peut être pratiquée sur la périphérie du diffuseur de gaz, et au moins dans la zone de fermeture, ce qui augmente encore la résistance du diffuseur de gaz. On peut envisager de souder le diffuseur de gaz sur une chambre de gaz sous pression par exemple. Avantageusement, le diffuseur de gaz présente un diamètre extérieur 10 et une longueur inférieure au double du diamètre extérieur. En combinaison avec la mise en oeuvre avec une soudure, un tel diffuseur de gaz est très résistant à une pression interne. En effet, la soudure ancre le diffuseur de gaz sur une autre pièce, et le faible ration longueur / diamètre limite une expansion de la chambre de diffusion, à cause des effets de bord. 15 Un deuxième aspect de l'invention concerne un module de sécurité comprenant au moins un générateur de gaz selon le premier aspect de l'invention. Un troisième aspect de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant au moins un module de sécurité selon le deuxième aspect de 20 l'invention. 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 : 25 - la figure 1 représente une vue isométrique d'un diffuseur de gaz selon l'invention, réalisé à partir d'un flan de tôle et comprenant une zone de fermeture ; - la figure 2 représente une vue du diffuseur de gaz de la figure 1, avec la zone de fermeture vue de face. 3040942 5 La figure 1 représente un diffuseur de gaz définissant une chambre de diffusion pour un générateur de gaz. En effet, le diffuseur de gaz de la figure 1 présente une paroi 10 de forme tubulaire cylindrique (c'est-à-dire qu'il présente au moins une section transversale avec un périmètre fermé), et 5 peut accueillir de chaque côté un ensemble de génération de gaz de gonflage. Lors du fonctionnement, le diffuseur de gaz reçoit dans sa partie intérieure (la chambre de diffusion) des gaz de gonflage sous pression, et peut les diffuser vers un organe de sécurité par une multitude de trous de diffusion 40. 10 A titre d'exemple, les ensembles de génération de gaz peuvent être des bouteilles de gaz sous pression, ou des ensembles contenant une substance pyrotechnique, ou une combinaison des deux. Dans le cas de bouteilles de gaz sous pression, on peut envisager d'utiliser des gaz neutres, ou des gaz qui peuvent participer à une réaction chimique, telle qu'une 15 combustion par exemple. Dans ce dernier cas, un exemple de gaz réactif peut être un couple oxydo-réducteur tel que hydrogène oxygène. Le diffuseur de gaz de la figure 1 présente une forme généralement tubulaire cylindrique avec une section transversale circulaire, mais l'invention n'est pas limitée à cette forme, et on peut envisager que la section 20 transversale du diffuseur de gaz soit d'une forme ovale, polygonale, ou quelconque. On peut envisager de fermer une extrémité du diffuseur de gaz avec une pièce rapportée s'il n'est prévu de fournir des gaz de gonflage que d'un seul côté. Pour commander le générateur de gaz, on peut prévoir des sous- 25 ensembles d'allumage électro pyrotechniques, que l'on peut fixer sur le diffuseur de gaz par des collets de fixation 30 qui peuvent être sertis sur les sous-ensembles d'allumage. Les sous-ensembles d'allumage peuvent servir à piloter un mécanisme qui peut être positionné dans la chambre de diffusion par des pattes 50 qui sont recourbées vers l'intérieur e la chambre de diffusion. 3040942 6 Lors du fonctionnement, la chambre de diffusion définie par le diffuseur de gaz reçoit des gaz sous pression, et il peut y régner par exemple lors du fonctionnement du générateur de gaz une pression comprise entre 5 et 10MPa par exemple. 5 Afin de résister à cette pression de diffusion, on peut réaliser le diffuseur de gaz avec de l'acier dont la résistance élastique Re est de 300MPa au minimum, avec une paroi 10 de 1.5 millimètres d'épaisseur. Afin de réaliser aisément les trous de diffusion 40, les collets de fixation 30 et également les pattes 50 qui sont réalisées par une découpe 10 partielle de la paroi 10 puis un pliage, il est avantageux de procéder à ces opérations "à plat", c'est-à-dire à partir d'un flan de tôle. Ainsi, les outillages de poinçonnage, découpe, pliage sont simplifiés par rapport au cas de figure où l'on partirait d'un tube par exemple. Cependant, s'il est prévu de partir d'un flan de tôle, il faut ensuite le 15 rouler et proposer une fermeture résistante au fonctionnement d'un générateur de gaz utilisé pour actionner un dispositif de sécurité automobile. A cet effet, l'invention propose une zone de fermeture 20 avec des ancrages de formes complémentaires imbriquées les unes dans les autres. Dans le détail, l'invention propose d'agencer des ancrages aux deux 20 extrémités du flan de tôle qui seront ensuite jointes pour fermer un périmètre du diffuseur de gaz. Ces ancrages sont découpés lorsque le flan de tôle est encore à plat, et leurs formes sont prévues d'être complémentaire pour s'imbriquer ou s'emboîter les unes dans les autres lorsque les extrémités du flan de tôle qui les portent sont jointes l'une à l'autre. 25 Ainsi, une fois les ancrages imbriqués les uns dans les autres, le diffuseur de gaz peut résister à la pression interne qui est prévue dans la chambre de diffusion. La figure 2 représente en détail les ancrages de la zone de fermeture 20. Dans la mise en oeuvre de la figure 2, la zone de fermeture 20 est 3040942 7 réalisée par des dents ou tenons dont les formes sont évasées et complémentaires tels des queues d'aronde. La vue de la figure 2 est une projection des formes complémentaires sur un plan tangent à la paroi 10, et dans cette projection, chaque ancrage 5 présente une portion périphérique inclinée d'un angle de dépouille a par rapport à une direction tangentielle, elle-même contenue dans un plan transversal à la direction axiale du diffuseur de gaz. En conséquence, chaque dent ou tenon ou queue d'aronde est évasé en contre dépouille du double de l'angle de dépouille a, comme le montre la figure 2. De telles formes peuvent 10 être des formes en queues d'aronde. L'invention propose également d'implanter en zone périphérique de chaque ancrage un emboutissage ou bosselage 21, afin de faire refluer la matière de la paroi 10 une fois les ancrages imbriqués les uns dans les autres et verrouiller ainsi la zone de fermeture 20, afin de garantir la tenue, 15 ainsi que l'étanchéité de la zone de fermeture 20. 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 défini par les revendications annexées. En 20 particulier, il est fait référence à des dents ou tenons, mais on peut envisager des formes quelconques pour les ancrages, pourvu qu'il y ait des zones en dépouille qui forment une butée mécanique entre les deux extrémités du flan de zone une fois qu'elles sont jointes. REVENDICATIONS1. Générateur de gaz avec un diffuseur de gaz comprenant une paroi (10) définissant au moins une chambre de diffusion agencée pour recevoir des gaz de gonflage du générateur de gaz et les diffuser vers un organe de sécurité automobile, caractérisé en ce que la paroi (10) est formée à partir d'un flan de tôle et comprend au moins deux ancrages de formes complémentaires imbriqués les uns dans les autres pour former une zone de fermeture (20) du flan de tôle. 2. Générateur de gaz selon la revendication précédente, dans 10 lequel chaque ancrage est agencé pour s'engager en butée mécanique avec un ancrage adjacent. 3. Générateur de gaz selon la revendication précédente, dans lequel les formes complémentaires desdits au moins deux ancrages présentent chacune une projection dans un plan tangent à la paroi (10), la 15 projection comprenant au moins une portion périphérique inclinée qui est orientée d'un angle de dépouille (a) prédéterminé avec une direction tangentielle, pour former avec la portion périphérique inclinée d'un ancrage adjacent la portion de retenue à un effort créé par une pression de diffusion appliquée par les gaz de gonflage dans la chambre de diffusion. 20 4. Générateur de gaz selon la revendication précédente, dans lequel l'angle de dépouille (a) est compris dans une plage de valeurs allant de 20° à 40°. 5. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits au moins deux ancrages de formes complémentaires sont 25 des dents évasées. 6. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un desdits au moins deux ancrages comprend un 3040942 9 emboutissage ou bosselage (21) pour verrouiller ledit au moins un ancrage avec un ancrage adjacent. 7. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins une portion en saillie dans la chambre de diffusion, 5 telle qu'une patte (50), réalisée par découpe partielle de la paroi (10) et pliage. 8. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le flan de tôle est en acier présentant une résistance élastique (Re) supérieure ou égale à 300MPa, et un allongement avant rupture (A%) 10 supérieur ou égal à 20%. 9. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le diffuseur de gaz présente au moins une extrémité soudée sur une autre pièce du générateur de gaz. 10. Générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes, 15 dans lequel le diffuseur de gaz présente un diamètre extérieur et une longueur inférieure au double du diamètre extérieur. 11. Module de sécurité comprenant au moins un générateur de gaz selon l'une des revendications précédentes. 12. Véhicule automobile comportant au moins un module de 20 sécurité selon la revendication précédente.