FR2863985A1 - Generateur de gaz - Google Patents

Abstract

Dans ce générateur pourvu d'un boîtier (11) comprenant une partie de paroi périphérique (12b) ayant un orifice, des plaques supérieure et inférieure (12a, 12b), des moyens d'allumage (40) dans le boîtier et un agent de production de gaz activé par les moyens d'allumage et un filtre annulaire (20), une surface incluant la portion de contact annulaire de la partie de paroi périphérique et la plaque supérieure forme une surface annulaire supérieure inclinée (14) et une surface incluant la partie de la portion de contact annulaire et la plaque inférieure forme une surface annulaire inférieure inclinée (15), les surfaces d'extrémité du filtre étant en butée contre les surfaces (14, 15) et un interstice subsistant entre le filtre et la partie de paroi périphérique.Application notamment aux systèmes d'airbag.

Description

La présente invention concerne un générateur de gaz convenant pour un

système de sac gonflable ou airbag installé dans un véhicule, et un dispositif d'airbag.

Un générateur de gaz pour un airbag sert à intro- duire dans l'airbag un gaz de gonflage servant à protéger l'occupant. Une tendance récente de réduction de coût a conduit à simplifier l'airbag lui- même et l'utilisation d'étoffes minces. C'est pourquoi, si des impuretés sont présentes dans le gaz produit, le tissu de l'airbag peut se rompre sous l'effet de l'éjection du gaz à partir du générateur de gaz. C'est pourquoi le gaz produit à partir du générateur de gaz doit être propre.

En particulier lorsque le générateur de gaz est un générateur de gaz de type pyrotechnique, dans lequel le gaz de combustion est généré par brûlage d'un agent solide de production de gaz, des résidus de combustion sont générés. Pour cette raison, un filtre servant à réaliser le filtrage et le refroidissement des résidus de combustion était utilisé de façon classique dans des générateurs de gaz de type pyrotechnique.

Dans les générateurs de gaz de type pyrotechnique, le boîtier est très souvent formé d'aluminium, ou une structure interne est simplifiée pour réduire le poids. Pour cette raison, la pression à l'intérieur du boîtier augmente quelquefois lorsque l'agent de production de gaz commence à brûler, et le boîtier est déformé par cette pression. Tant que la solidité du boîtier est conservée, la déformation elle-même ne pose aucun problème. Cependant, la déformation crée un interstice entre le filtre et la surface de la paroi du boîtier qui est en contact avec le filtre et il existe un risque qu'il apparaisse un phénomène de trajet court, lors duquel des gaz de combustion, qui n'ont pas encore été suffisamment refroidis et purifiés, sont évacués dans l'airbag.

Le brevet US-A N 2003/0047925 est une technique antérieure relative à la présente invention. Dans ce générateur de gaz, un seul espace est formé à l'intérieur du générateur de gaz au moyen d'une combinaison d'une base 16 et d'un capuchon 14, et un agent de production de gaz 23, un filtre 28 et un allumeur 18 sont disposés dans son intérieur.

Cependant, dans le générateur de gaz classique décrit ci-dessus, les parties respectives de la surface périphérique extérieure sur les côtés d'extrémité supérieur et intérieur du filtre 28 sont en butée contre la surface périphérique intérieure du boîtier, en rendant difficile le passage du gaz dans ces parties et en réduisant l'efficacité de refroidissement et la purification. Il en résulte qu'il apparaît un effet nuisible sur l'étoffe de l'airbag.

D'autres techniques de l'art antérieur sont révélées dans JP-A N 9226509, JP-A N 11-5508 (correspondant à US-B N 5951040), JP-A-N 2002370607 et US-B N 6527297.

JP-A- N 9-226509 décrit un générateur de gaz pour un airbag possédant une chambre centrale d'allumage, dans laquelle des dispositifs d'allumage sont disposés, et une chambre de combustion dans laquelle un agent de production de gaz et un élément formant filtre sont disposés.

JP-A N 11-5508 décrit un dispositif de gonflage d'airbag incluant un boîtier et une source de fluide de gonflage dans le boîtier, pouvant être actionné pour produire un fluide de gonflage pressurisé.

JP-A N 2002-370607 décrit un générateur de gaz du type à un seul cylindre comprenant, dans un boîtier, un matériau filtrant, un agent de production de gaz situé dans une zone de combustion défini dans le matériau filtrant, et une unité formant cylindre de charge pourvue d'une buse à jet de flamme et comprenant des moyens d'allumage.

US-B N 6527297 décrit des ensembles de disposi- tifs de gonflage dans lesquels une composition d'allumage servant à allumer un matériau générant du gaz est produite sur une surface sélectionnée, comme par exemple sur un bloc d'amortissement, à l'intérieur du dispositif de gonflage.

Un but de la présente invention est de fournir un générateur de gaz qui, lorsqu'il est utilisé en tant que générateur de gaz pour un airbag, n'altère pas la performance de gonflage de l'airbag même lorsque la structure du boîtier est simplifiée ou que son matériau est choisi de manière à réduire le poids.

Pour atteindre cet objectif, la présente invention fournit un générateur de gaz comportant un boîtier constitué par une partie de paroi périphérique possédant un orifice d'évacuation du gaz, une plaque supérieure et une plaque inférieure, des moyens d'allumage logés à l'intérieur du boîtier, un agent de production de gaz, qui est allumé et brûlé à l'aide des moyens d'allumage, et un filtre annulaire disposé de manière à entourer les moyens d'allumage et l'agent de production de gaz, caractérisé en ce qu'une surface incluant la portion de contact annulaire de la partie de paroi périphérique et la plaque supérieure est agencée sous la forme d'une surface annulaire supérieure inclinée, et une surface incluant la portion de contact annulaire de la partie de paroi périphérique et la plaque inférieure est agencée sous la forme d'une surface annulaire inférieure inclinée, et que le filtre annulaire est agencé de telle sorte que ses deux surfaces d'extrémité sont en butée contre la surface annulaire supérieure inclinée et la surface annulaire inférieure inclinée et qu'un interstice est prévu entre le filtre annulaire et la partie de paroi périphérique.

L'effet du fonctionnement de la présente inven- tion (effet empêchant le phénomène de trajet court) va être expliqué en référence à la figure 6 annexée à la présente demande. La figure 6 illustre un effet de l'opération selon la présente invention et montre, avec une certaine exagération, l'état de déformation du boîtier.

Comme cela est représenté sur la figure 6(a), le boîtier de la technologie classique a été formé par une partie de paroi périphérique 1, une plaque supérieure 2, et une plaque inférieure 3, et un filtre annulaire 5 a été disposé à l'intérieur du boîtier.

Lorsque le générateur de gaz est actionné, la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3 se dilatent dans la direction axiale et prennent l'état de la plaque supérieure 2' et de la plaque inférieure 1' représentées par une ligne en trait mixte. Dans cet état, des interstices apparaissent entre une surface d'extrémité 6 du filtre annulaire 5 et la plaque supérieure 2', et entre l'autre surface d'extrémité 7 et la plaque inférieure 3'. Il en résulte que les gaz de combustion, qui n'ont pas traversé le filtre annulaire 5 (trajet court du gaz de combustion), sont évacués dans l'airbag.

D'autre part, dans le boîtier selon la présente invention, comme représenté sur la figure 6 (b) , la surface comprenant la portion de contact annulaire (1(a) sur la figure 6(a)) de la partie de paroi périphérique 1 et la plaque supérieure 2 forment une surface annulaire supérieu- re inclinée 2a, et la surface comprenant la partie de con-tact annulaire (lb sur la figure 6(a)) de la partie de paroi périphérique 1 et la plaque inférieure 3 forment une surface annulaire inférieure inclinée 3a.

En outre, une surface d'extrémité 6 du filtre annulaire 5 est en butée contre la surface annulaire supé- rieure inclinée 2a, l'autre surface d'extrémité 7 étant en butée contre la surface annulaire inférieure inclinée 3a, et la disposition est telle qu'un interstice est formé entre le filtre annulaire et la partie de paroi périphé- rique 1. La surface annulaire supérieure inclinée 2a et la surface annulaire inférieure inclinée 3a peuvent être planes ou courbes.

Une surface d'extrémité 6 et l'autre surface d'extrémité 7 du filtre annulaire 5 sont de préférence en contact uniquement avec la surface annulaire supérieure inclinée 2a et la surface annulaire inférieure 3a, mais une partie de cette dernière peut être placée en contact avec la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3. lors-qu'une partie d'une surface d'extrémité 6 et de l'autre surface d'extrémité 7 est en contact respectivement avec la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3, 50 % ou plus, de préférence 65 %, et même plus de préférence 80 % ou plus de la surface totale de l'aire totale d'une surface d'extrémité et de l'autre surface d'extrémité 7 est en contact avec la surface annulaire supérieure inclinée 2a et avec la surface annulaire inférieure inclinée 3a.

Lorsque le générateur de gaz est actionné, la plaque supérieure 2 et la plaque inférieure 3 se dilatent dans la direction axiale sous l'effet de la pression et prennent l'état de la plaque supérieure 2' et de la plaque inférieure 3' représentées par une ligne en trait mixte. A cet instant, la plaque supérieure 2' et la plaque inférieure 3' se dilatent et se déforment de telle sorte qu'un angle al se forme entre la droite de prolongement de la plaque supérieure 2 et une ligne tangente de la plaque supérieure 2', et un angle R1 est formé entre la droite de prolongement de la plaque inférieure 3 et une droite tangentielle de la plaque inférieure 3'.

D'autre part, dans la surface annulaire supé- rieure inclinée 2a et dans la surface annulaire inférieure inclinée 3a, l'angle a2 formé par la plaque supérieure 2 et la surface annulaire inclinée 2a est réglé égal à ou proche de l'angle al mentionné précédemment, et l'angle R2 formé par la plaque inférieure 3 et la surface annulaire infé- rieure inclinée 3a est réglé de manière à être égal à ou proche de l'angle al mentionné précédemment.

Par conséquent, la surface annulaire supérieure inclinée 2a et la surface annulaire inférieure inclinée 2b sur la figure 6(b) sont réglées sur la forme (c'est-à-dire de façon tout à fait préférable, a1 = a2 et R1 = R2) identique à celle présente pendant la dilatation et la déformation représentées sur la figure 6(a) (en d'autres termes elles sont réglées sur la forme dont la déformation est difficile) et ne sont pratiquement pas dilatées.

Pour cette raison, même lorsque le générateur de gaz est activé, il est difficile qu'un interstice quel-conque se forme entre les deux surfaces d'extrémité 6, 7 du filtre annulaire 5 et les surfaces supérieure et inférieure annulaires inclinées 2a, 3a, et l'apparition du phénomène de trajet court propre à la technologie classique est empêchée.

En outre, la dilatation du filtre annulaire 5 vers l'extérieur dans la direction radiale sous l'effet de la pression agissant pendant la combustion de l'agent de production de gaz peut être également prise en compte. Cependant, lorsque le filtre annulaire 5 se dilate vers l'extérieur dans la direction radiale, comme représenté sur la figure 6(b) , les deux surfaces d'extrémité 6, 7 et les surfaces annulaires supérieure et inférieure inclinées 2a, 3a sont placées en contact avec un état dans lequel elles sont repoussées plus fortement l'une contre l'autre. C'est pourquoi, l'effet visant à empêcher la trajectoire n'est pratiquement pas influencé.

En outre, étant donné que le filtre annulaire est réglé de telle sorte qu'un interstice est prévu avec la partie de paroi périphérique du boîtier, le gaz produit traverse l'ensemble de la région du filtre. C'est pourquoi, l'efficacité de refroidissement et d'épuration des gaz est accrue.

En outre de façon plus précise, conformément à une variante de l'invention, l'angle formé par la plaque supérieure et la surface annulaire supérieure inclinée et l'angle formé par la plaque inférieure et la surface annulaire inférieure inclinée sont égaux ou proches de l'angle formé par la plaque supérieure dans son état avant l'expansion et par la plaque supérieure dans son état après l'expansion, et l'angle formé par la plaque inférieure dans son état avant l'expansion et avec la plaque inférieure dans son état après l'expansion, pendant l'expansion alors qu'une expansion et une déformation se produisent lorsque ni la surface annulaire supérieure inclinée ni la surface annulaire inférieure inclinée ne sont présentes.

Dans le générateur de gaz selon la présente invention, les deux surfaces d'extrémité du filtre annu- laire et les surfaces annulaires supérieure et inférieure inclinées sont repoussées les unes contre les autres dans la direction axiale du boîtier.

Une compression des deux surfaces d'extrémité du filtre annulaire et des surfaces annulaires supérieure et inférieure inclinées les unes contre les autres est préférable étant donné que cela augmente le degré de densité de l'air dans la surface de contact et améliore l'effet empêchant un trajet court.

Le filtre annulaire possède de préférence une structure présentant une élasticité au moins dans la direction axiale et est préparé par exemple au moyen d'un tressage multicouche d'une structure maillée de fils à armure unie et compression dans un moule ou bien est composé essentiellement d'une structure obtenue par enroulement continu d'un fil unique sur un certain nombre de couches.

Il est préférable que, dans le générateur de gaz selon la présente invention, un élément tubulaire de son espace intérieur utilisé en tant que première chambre de combustion est disposé à l'intérieur du boîtier, cet élément tubulaire possédant une partie principale tubulaire et un plan annulaire s'étendant dans la direction radiale du boîtier depuis le bord de la partie ouverte à une extrémité de la partie principale; l'élément tubulaire est disposé concentriquement au boîtier, le plan annulaire est en butée contre la plaque supérieure et les moyens d'allumage sont logés et fixés dans la partie ouverte à l'autre extrémité; et le bord périphérique extérieur du plan annulaire est en butée contre la surface périphérique intérieure du filtre annulaire et s'étend à partir de l'intérieur de la partie de contact de la plaque supérieure et des deux surfaces d'extrémité du filtre annulaire.

L'épaisseur du plan annulaire est suffisamment accrue ou le bord périphérique extérieur du plan annulaire est coudé en direction de la plaque inférieure pour venir en butée contre la surface périphérique intérieure du filtre annulaire et recouvrir la partie de contact de la plaque supérieure et les deux surfaces d'extrémité du filtre annulaire à partir de l'intérieur. Cependant, la longueur de la partie coudée de la plaque annulaire est telle que les gaz de combustion ne peuvent pas franchir l'ensemble de la zone du filtre.

Le fait de prévoir d'un tel élément tubulaire et de recouvrir la partie de contact de la plaque supérieure et les deux surfaces d'extrémité du filtre annulaire à partir de l'intérieur avec le bord périphérique extérieur du plan annulaire de l'élément tubulaire est préférable du point de vue d'un accroissement supplémentaire de l'effet empêchant un trajet court.

En outre, la mise en butée contre la surface périphérique intérieure du filtre facilite le positionne-ment du filtre lors de l'opération d'assemblage.

En outre la partie principale de la plaque 35 annulaire peut être intégrée, ou bien on peut prévoir des éléments séparés, auquel cas il est préférable qu'il s'agisse d'éléments séparés étant donné que le nombre d'étapes de traitement est faible. Lorsqu'il s'agit d'éléments séparés, la portion d'extrémité de la partie princi- pale du côté de la plaque supérieure peut être fermée.

Il est préférable que dans le générateur de gaz selon la présente invention, la plaque supérieure possède une partie en renfoncement dans la partie centrale (partie saillante dirigée vers l'intérieur du boîtier) et que la partie en renfoncement soit située à l'intérieur de la partie ouverte sur un côté d'extrémité de l'élément tubulaire.

Par conséquent, le positionnement de la partie en renfoncement à l'intérieur de la partie ouverte sur un côté d'extrémité de l'élément tubulaire ou à l'intérieur du trou central de la plaque tubulaire, de préférence le montage de la partie en renfoncement dans la partie ouverte sur un côté d'extrémité de l'élément tubulaire ou dans le trou central de la plaque annulaire, fixe l'élément tubulaire en empêchant de ce fait le déplacement de l'autre bord périphérique du plan annulaire. C'est pourquoi l'effet empêchant un trajet court est en outre amélioré.

En outre, étant donné que le positionnement de l'élément tubulaire est facilité, le positionnement du 25 filtre annulaire s'en trouve également facilité.

Pour obtenir de tels effets de fonctionnement, il est souhaitable que la forme de la partie en renfoncement soit adaptée à la forme de la partie ouverte sur un côté d'extrémité de l'élément tubulaire ou que la forme du trou central de la plaque annulaire et sa taille soient ajustées de manière à éviter un déplacement ou un jeu lorsqu'ils sont appariés.

Il est préférable que dans le générateur de gaz selon la présente invention, des moyens d'allumage compor- tent un agent de production de gaz (agent de production de gaz pour la propagation d'une flamme) et un allumeur et que la température de combustion de l'agent de génération de gaz (agent de génération de gaz pour la propagation d'une flamme) utilisé en tant que l'un des moyens d'allumage soit supérieure à la température de combustion de l'agent de production de gaz {agent de production de gaz pour le gonflage de l'airbag), qui est enflammé ou brûlé par les moyens d'allumage. On peut utiliser du nitrate de bore et de potassium, qui est l'agent de propagation de la flamme bien connu, à la place d'une partie ou de la totalité de l'agent de production de gaz pour la propagation de la flamme.

Le fait d'utiliser un agent de production de gaz possédant une faible température de combustion permet de réduire le poids du filtre. En outre le poids et la taille du générateur de gaz peuvent être réduits. Cependant, des agents de production de gaz ayant une faible température de consommation présentent en général une faible performance d'inflammation et sont particulièrement avantageux lorsque l'agent de production de gaz est enflammé directement avec un allumeur dans le but de simplifier la structure.

Par conséquent, l'introduction d'un agent de production de gaz possédant une température de combustion supérieure entre l'agent de production de gaz ayant une température de combustion inférieure et l'allumeur, tout d'abord l'allumage de cet agent de production de gaz avec une température de combustion élevée, puis l'allumage de l'agent de production de gaz avec une faible température de combustion sur la base de son énergie, permet d'augmenter la capacité d'allumage de l'agent de production de gaz avec une faible température de combustion.

Un agent de production de gaz possédant une tem- pérature de combustion de 1700 à 3000 C peut être utilisé en tant qu'agent de production de gaz avec une température élevée de combustion. Par exemple il est possible d'utiliser de la nitroguanidine en tant que combustible et du nitrate de strontium en tant qu'agent oxydant et d'ajouter, si cela est nécessaire, un sel de sodium de la carboxyméthylcellulose en tant que liant, et de l'argile acide japonaise en tant qu'agent de piégeage de résidus.

On peut utiliser un agent de production de gaz ayant une température de combustion de 1000 à 1700 C en tant qu'agent de production de gaz avec une faible température de combustion. Par exemple, il est impossible d'utiliser du nitrate de guanidine ou de la mélanine en tant que combustible et de l'oxyde de cuivre basique en tant qu'agent oxydant et d'ajouter, si cela est nécessaire, du sel de sodium de la carboxyméthylcellulose en tant que liant et d'autres additifs (agent de refroidissement tel que de l'hydroxyde d'aluminium).

Des gaz produits par la combustion des deux agents de production de gaz contribuent au gonflage de l'airbag, mais étant donné que la quantité de l'agent de production de gaz ayant une faible température de combus- tion est nettement plus importante, la température de l'ensemble du gaz de combustion diminue. C'est pourquoi la quantité de l'agent de refroidissement (épaisseur ou densité) peut être réduite.

En outre, l'ajustement de la quantité de l'agent de production de gaz avec une température de combustion élevée et de l'agent de production de gaz avec une température de combustion faible permet de contribuer au réglage de la sortie du générateur de gaz.

Le dispositif d'airbag selon la présente inven- tion comprend le générateur de gaz pour un airbag conformément à la présente invention, un capteur de choc pour actionner le générateur de gaz lors de la détection d'un choc, un airbag destiné à être gonflé par réception du gaz généré par le générateur de gaz, et un boîtier de module logeant l'airbag.

Le générateur de gaz mentionné précédemment pour un airbag est logé à l'intérieur du boîtier formant module conjointement avec l'airbag, qui est gonflé par le gaz produit par le générateur de gaz, en formant ainsi le dispositif d'airbag. Dans ce dispositif d'airbag, le générateur de gaz est actionné à la suite de la détection d'un choc avec un capteur de choc et des gaz de combustion sont évacués par l'orifice de décharge de gaz du boîtier. Les gaz de combustion pénètrent dans l'airbag. Il en résulte que l'airbag est gonflé, ce qui provoque la rupture du capot formant module et forme un coussin absorbant le choc entre un occupant et des composants structurels durs situés à l'intérieur du véhicule.

Avec le générateur de gaz selon la présente invention, le gaz généré et produit par combustion des agents de production de gaz est empêché de fuir hors de la zone de butée du filtre et du boîtier. C'est pourquoi, la performance de gonflage de l'airbag n'est pas altérée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale du générateur de gaz conformément à la présente invention 25 dans la direction axiale; - la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle représentée sur la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la forme de réalisation différente de celle 30 représentée sur la figure 1; - la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle de l'objet de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe transversale prise dans la direction axiale d'un générateur de gaz qui est une autre forme de réalisation de la présente inven- tion; et - la figure 6, annexée à la présente demande, illustre l'effet de fonctionnement du générateur de gaz conformément à la présente invention.

On va donner ci-après la liste des éléments et de leurs références.

GÉNÉRATEUR DE GAZ 11 BOITIER 12 COQUE DE DIFFUSEUR 12a PLAQUE SUPÉRIEURE 13 COQUE DE FERMETURE 13a PLAQUE INFÉRIEURE 12b, 13b PARTIE DE PAROI PÉRIPHÉRIQUE

FILTRE ANNULAIRE

30 ÉLÉMENT TUBULAIRE

PREMIERE CHAMBRE DE COMBUSTION

ALLUMEUR

SECONDE CHAMBRE DE COMBUSTION

On va décrire ci-après les formes de réalisation préférées de la présente invention en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe transversale, dans la direction axiale, du générateur de gaz selon la présente invention. La figure 2 est une vue partiellement à plus grande échelle de l'objet de la figure 1. La figure 3 est une vue en partie à plus grande échelle de la forme de réalisation qui diffère de celle représentée sur la figure 1. La figure 4 est une vue partiellement à plus grande échelle de l'objet de la figure 1. La figure 5 est une vue en coupe transversale considérée dans la direction axiale de la forme de réalisation différente de celle représentée sur la figure 1.

Dans un générateur de gaz 10, le conteneur en forme de coque extérieure est formé par un boîtier 11, dans lequel une coque de diffusion 12 formant une plaque supé- rieure 12a et environ la moitié d'une paroi périphérique 12b est réunie à une coque de fermeture 13 formant, conjointement avec la coque de diffusion 12, un espace intérieur de logement et également formant une plaque inférieure 13a et le reste de la paroi périphérique 13b. La coque de diffusion 12 et la coque de fermeture 13 sont réunies l'une à l'autre par exemple par soudage laser au niveau d'une partie soudée 19, ce soudage formant une seule paroi périphérique (combinaison des parois périphériques 12b et 13b).

Une surface annulaire supérieure inclinée 14 est prévue dans la partie de contact annulaire de la plaque supérieure 12a et une partie de paroi périphérique 12b de la coque de diffuseur 12, une surface annulaire inférieure inclinée 15 est prévue dans la partie de contact de la plaque inférieure 13a et de la portion de paroi périphérique 13b de la coque de fermeture 13. La surface annulaire supérieure inclinée 14 et la surface annulaire inférieure inclinée 15 peuvent être des surfaces planes ou incurvées, et étant donné qu'elles sont réglées sur une forme simi- Taire à celle obtenue après la déformation par dilatation provoquée par l'actionnement du générateur de gaz (l'angle a2 formé par la plaque supérieure 12a et la surface annulaire supérieure inclinée 14 et l'angle (32 formé par la plaque inférieure 13a et la surface annulaire inférieure inclinée 15 satisfont d'une manière tout à fait préférentielle aux conditions suivantes: al = a2 et (31 = R2, comme représenté sur la figure 6(a), (b)), elles ne sont pratiquement pas dilatées.

Le nombre prescrit d'orifices de décharge de gaz 17 sont prévus dans la coque de diffuseur 12, et ces orifices sont fermés par une bande d'étanchéité en aluminium 60 pour réaliser une étanchéité vis-à-vis de l'humidité. La figure 1 représente une pluralité d'orifices d'évacuation de gaz 17 du même diamètre, mais on peut prévoir également une pluralité d'orifices ayant des diamètres différents.

Un filtre annulaire 20 est disposé à l'intérieur du boîtier 11. Des surfaces d'extrémité 21 et 22 du filtre annulaire 20 sont en butée respectivement contre la surface annulaire supérieure inclinée 14 et la surface annulaire inférieure inclinée 15, et les deux surfaces d'extrémité 21 et 22 et les surfaces annulaires supérieure et inférieure de forme rétrécie 14 et 15 sont repoussées l'une contre l'autre dans la direction axiale du boîtier 11 de manière à améliorer l'effet empêchant un court trajet. Un filtre préparé au moyen du tressage multicouche d'une structure maillée de fils à armure unie et par compression dans un moule ou un filtre constitué essentiellement par une structure obtenue par enroulement continu d'un seul fil sur un certain nombre de couches est utilisé en tant que filtre annulaire 20.

Lorsque le filtre annulaire 20 est disposé à l'intérieur du boîtier 11, il peut être moulé par avance de manière à posséder une forme adaptée à la forme intérieure du boîtier. Sinon, un autre filtre ayant des surfaces d'extrémité plates 21 et 22 peut être utilisé et déformé par compression pour posséder la forme représentée sur le dessin, lorsqu'il est en butée contre la surface annulaire supérieure 1d 14 et contre la surface annulaire inférieure inclinée 15.

Par conséquent, la surface annulaire supérieure inclinée 14 et la surface annulaire inférieure inclinée 15 sont réglées sur une forme similaire à celle obtenue après déformation par dilatation, provoquée par l'actionneur du générateur de gaz, et les deux surfaces d'extrémité 21 et 22 du filtre annulaire 20 sont en butée ou repoussées contre la surface annulairesupérieure inclinée 14 et la surface annulaire inférieure inclinée 15. C'est pourquoi, un trajet court du gaz de combustion à partir des surfaces de contact des surfaces annulaires supérieure et inférieure inclinées 14 et 15 et les deux surfaces d'extrémité 21 et 22 est empêchée.

Comme représenté sur la figure 1, des parties de la surface d'extrémité 21 sont placées en contact avec la plaque supérieure 12a, et une partie de la surface d'extré- mité 22 est en contact avec la plaque inférieure 13a et, pour améliorer l'effet empêchant un court trajet, il est également prévu que 80 % ou plus de l'aire totale des surfaces d'extrémité respectives 21 et 22 soit en contact avec la surface annulaire supérieure inclinée 14 et la surface annulaire inférieure inclinée 15.

Le filtre annulaire 20 est disposé de telle sorte qu'un interstice 25 est présent entre le filtre et les portions de paroi périphériques 12b et 13b. En raison de la présence de cet interstice 25, les gaz générés traversent l'ensemble de la partie du filtre annulaire, ce qui augmente le filtrage du gaz produit et l'effet de refroidissement.

Un élément tubulaire 30 est disposé concentriquement au boîtier 11 à l'intérieur de ce dernier. L'élé- ment tubulaire 30 comprend une partie principale tubulaire 31 et un plan annulaire 32 formé d'un seul tenant avec la partie principale 31 s'étendant dans la direction radiale du boîtier à partir du bord de la partie ouverte, au niveau d'une extrémité ouverte de ce dernier.

L'espace intérieur de l'élément tubulaire 30 est utilisé comme première chambre de combustion 35, et l'espace extérieur sert de seconde chambre de combustion 50. Un allumeur 40 comprenant la quantité décrite d'un premier agent de production de gaz (non représenté sur la figure) est utilisé comme moyens d'allumage et un agent d'allumage est logé à l'intérieur de la première chambre de combustion 35. Le premier agent de production de gaz est allumé et brûlé sous l'effet de l'actionnement de l'allumeur 40 et sert à allumer et brûler un second agent de production de gaz, de manière à produire ainsi un gaz utilisé comme milieu de gonflage de l'airbag. En outre le gaz généré produit par la combustion du premier agent de production de gaz lui-même est également utilisé pour la dilation de l'airbag.

Une pluralité de trous de communication 34 sont prévus dans la partie principale 31 de manière à être disposés de façon équidistante dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale, et la première chambre de combustion 35 et la seconde chambre de combustion sont reliées par l'intermédiaire des trous de communication 34. Les trous de communication 34 sont fermés par une bande d'étanchéité en aluminium à partir de l'extérieur de la partie principale 31. En raison de la présence des trous de communication 34 disposés de cette manière, la flamme et les gaz à haute température produits par la première chambre de combustion 35 sont diffusés d'une manière uniforme à l'intérieur de la seconde chambre de combustion 50, ce qui améliore la capacité d'inflammation du second agent de production de gaz situé à l'intérieur de la seconde chambre de combustion 50. La taille ou la disposition des trous de communication 34 peuvent par ailleurs ne pas être uniformes, pourvu que le même effet soit obtenu. Par exemple, les trous de communication 34 dans des positions proches de l'allumeur 40 peuvent être petits, tandis que les trous de communication 34 situés en des emplacements éloignés de l'allumeur 40 peuvent être de grande taille, ou les trous de communication 34 peuvent être déplacés vers les emplacements éloignés de l'allumeur.

Le plan annulaire 32 de l'élément tubulaire 30 est en butée contre la plaque supérieure 12a et la partie d'extrémité distale 32a de la plaque annulaire 32, qui est coudée dans la direction axiale, est en butée contre le filtre annulaire 20. Dans ce cas, la partie d'extrémité distale 32a et en butée de manière à recouvrir la partie de contact de la plaque supérieure 12a et la surface d'extré- mité 21 du filtre annulaire 20. C'est pourquoi, l'effet empêchant un trajet court est amélioré. L'ouverture, pré-sente au niveau de l'autre extrémité de l'élément tubulaire 30, est adaptée à la surface périphérique extérieure d'un collet 41, ce qui empêche que la flamme de l'allumeur 40 pénètre directement dans la seconde chambre de combustion 50.

Comme cela est représenté sur la figure 5, dans la chambre tubulaire 30, la partie principale 31 et le plan annulaire 32 peuvent être des éléments séparés. Le diamètre de la portion ouverte 33 de la partie principale 31 est réduit et une partie étagée est formée à l'intérieur de cette portion. Le plan annulaire 32 est inséré dans le boîtier 11 de telle sorte que la partie coudée 32b qui y est prévue (la partie tournée vers la portion d'extrémité distale 32a) est en butée contre la partie étagée, et la portion d'extrémité distale 32a est en butée contre le filtre annulaire 20.

On peut obtenir une configuration dans laquelle, comme cela est représenté sur la figure 3, une partie en renfoncement 18 prévue dans la partie centrale de la plaque supérieure 12a est insérée dans la partie ouverte 33, et une extrémité de l'élément tubulaire 30. La partie en renfoncement 18 peut être formée au moyen d'un traitement de gaufrage ou analogue, une pluralité de telles parties en renfoncement peuvent être formées conformément à la forme et la taille de la partie ouverte 33 à une extrémité. Ainsi le montage de la partie en renfoncement 18 dans la partie ouverte 33 facilite le positionnement de l'élément tubulai- re 30 pendant la fixation et facilite également la venue en butée de la portion d'extrémité distale 32a contre la portion de contact de la surface d'extrémité 21 et la pla- que supérieure 12a. En outre, lorsque la partie en renfon- cement 18 est prévue dans l'état représenté sur la figure 5, la partie en renfoncement 18 est positionnée dans le trou central du plan annulaire 32.

Le collet 41 de l'allumeur 40 logé à l'intérieur de la première chambre de combustion 35 est inséré dans l'élément tubulaire 30 et y est fixé à travers le trou cen- tral formé dans la plaque supérieure 13a de la coque de fermeture 13. Une partie étagée 45 est formée dans le collet 41, et cette partie étagée 45 et la plaque inférieure 13a sont adaptées de manière à se chevaucher.

Le collet 41 et la coque de fermeture 13 sont fixés comme cela est représenté sur la figure 4 par soudage (procédé bien connu de soudage comme par exemple soudage laser, soudage à faisceau d'électrons, soudage par résistances) dans la partie de contact (partie soudée 46). Comme cela est représenté sur la figure 4, la partie étagée 45 et la plaque inférieure 13a se chevauchent et sont réunies par soudage. Par conséquent, même si la pression à l'intérieur du boîtier augmente, le collet 41 pourvu de l'allumeur 40 qui y est fixé, ne peut pas tomber à l'extérieur du boîtier 11. En outre la partie soudée 46 est prévue dans un état, dans lequel la plaque inférieure 13a et la partie étagée 45 se chevauchent et possèdent une épaisseur importante. C'est pourquoi, même lorsque le soudage laser est utilisé, le faisceau de soudage ne peut pas pénétrer dans la partie en chevauchement. Il en résulte que l'opération de soudage est facilitée et que la largeur de pénétration de soudage est accrue. C'est pourquoi l'aire de la surface de jonction peut être accrue et qu'une résistance à la pression peut être améliorée.

La seconde chambre de combustion 50 est prévue dans l'espace extérieur de l'élément tubulaire 30 et la quantité prescrite du second agent de production de gaz (non représenté sur les dessins) est logée à l'intérieur de cet espace. Un dispositif de retenue 52 sert à ajuster le volume de la seconde chambre de combustion 50 sur la taille adéquate correspondant à la quantité de remplissage du second agent de production de gaz.

Le second agent de production de gaz (agent de production de gaz pour le gonflage de l'airbag) et le premier agent de production de gaz (agent de production de gaz pour la propagation de la flamme) sont réglés de telle sorte que la température de combustion du premier agent de production de gaz est supérieure à la température de conduction du second agent de production de gaz.

Une composition préparée en mélangeant un sel de sodium de la carboxyméthylcellulose en tant que liant et de l'argile acide japonaise en tant qu'agent de piégeage de résidus avec de la nitroguanidine en tant que combustible et du nitrate de strontium en tant qu'agent oxydant peut être utilisée en tant que premier agent de production de gaz. Une composition préparée en mélangeant du sel de sodium de la carboxyméthylcellulose en tant que liant et d'un hydroxyde d'aluminium en tant qu'agent de refroidissement avec du nitrate de guanidine en tant que combustible et un oxyde de cuivre basique en tant qu'agent oxydant peut être utilisée en tant que second agent de production de gaz.

Le premier agent de production de gaz et le second agent de production de gaz peuvent avoir une forme et une taille classiques et peuvent posséder la même forme et la même taille ou une forme différente et une taille différente. Par exemple, on peut utiliser une boulette sans trou en tant que premier agent de production de gaz, et on peut utiliser un cylindre comportant un trou traversant en tant que second agent de production de gaz.

Le dispositif d'airbag selon la présente invention est obtenu au moyen de l'assemblage du générateur de gaz représenté sur les figures 1 à 5 au dispositif d'airbag classique. De façon plus spécifique, le dispositif d'airbag selon la présente invention comprend le générateur de gaz, un détecteur de choc pour actionner le générateur de gaz lors de la détection d'un choc, un airbag devant être gonflé par réception des gaz générés par le générateur de gaz et un boîtier formant module logeant l'airbag.

On va expliquer en référence aux figures 1 et 6 l'opération liée au cas où le générateur de gaz selon la présente invention est assemblé à un dispositif d'airbag pour une automobile.

Dans le cas d'une collision de l'automobile, une commande est reçue de la part d'un capteur de choc, l'allumeur 40 est actionné, le premier agent de production de gaz situé à l'intérieur de la première chambre de combustion 35 est allumé et brûle, et une flamme et des gaz à haute température sont produits. La flamme et les gaz à haute température sont injectés dans la seconde chambre de combustion 50 à partir d'une pluralité de trous de communication 34 (la bande d'étanchéité fermant les trous de communication 34 est rompue) prévus dans l'élément tubulaire 30, le second agent de production de gaz est enflammé et brûle, et un gaz utilisé en tant que milieu de gonflage de l'airbag est produit.

A cet instant, dans le générateur de gaz 10 représenté sur la figure 1, le boîtier 11 est dilaté et déformé depuis l'état représenté sur la figure 6(a) pour passer dans l'état représenté sur la figure 6(b). Cependant étant donné que le générateur de gaz 10 comprend la surface annulaire supérieure inclinée 14, la surface annulaire inférieure inclinée 15 et le filtre annulaire 20 couplé à cette surface, on obtient un effet suffisant d'empêchement d'apparition d'un trajet court, et même si le boîtier 11 est dilaté et déformé, le gaz, qui ne traversait pas le filtre annulaire (le gaz qui n'était ni filtré ni refroidi) ne peut pas fuir entre le filtre annulaire 20 et les plaques supérieure et inférieure 12a et 13a. La plaque plane annulaire 32 de l'élément tubulaire 30 contribue également à fournir l'effet empêchant un trajet court.

Etant donné qu'un tel effet empêchant un trajet court est établi, le gaz produit est filtré et refroidi avec le filtre annulaire, puis rompt la bande d'étanchéité 60 et est évacué par l'orifice 17 d'évacuation des gaz pour gonfler l'airbag.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Générateur de gaz comprenant un boîtier (11) constitué par une partie de paroi périphérique (13b) possédant un orifice d'évacuation du gaz, une plaque supérieure (12a) et une plaque inférieure (12b), des moyens d'allumage logés à l'intérieur du boîtier (11), un agent de production de gaz, qui est allumé et brûlé à l'aide des moyens d'allumage, et un filtre annulaire (20) disposé de manière à entourer les moyens d'allumage et l'agent de production de gaz, caractérisé en ce qu'une surface incluant la portion de contact annulaire de la partie de paroi périphérique et la plaque supérieure est agencée sous la forme d'une surface annulaire supérieure inclinée (14), et une surface incluant la portion de contact annulaire de la partie de paroi périphérique et la plaque inférieure est agencée sous la forme d'une surface annulaire inférieure inclinée (15), et que le filtre annulaire (20) est agencé de telle sorte que ses deux surfaces d'extrémité sont en butée contre la surface annulaire supérieure inclinée (14) et la surface annulaire inférieure inclinée (15) et qu'un interstice est prévu entre le filtre annulaire et la partie de paroi périphérique.

2. Générateur de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (al) formé par la plaque supérieure (12b) et la surface annulaire supérieure inclinée (17) et l'angle (R1) formé par la plaque inférieure et la surface annulaire inférieure inclinée sont égaux ou proches de l'angle (a2) formé par la plaque supérieure dans son état avant l'expansion et par la plaque supérieure dans son état après l'expansion, et l'angle (R2) formé par la plaque inférieure dans son état avant l'expansion et avec la plaque inférieure dans son état après l'expansion, pendant l'expansion alors qu'une expansion et une déformation se produisent lorsque ni la surface annulaire supérieure inclinée ni la surface annulaire inférieure inclinée ne sont présentes.

3. Générateur de gaz selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux sur- faces d'extrémité du filtre annulaire (21) et les surfaces annulaires supérieure et inférieure (14, 15) inclinées sont repoussées les unes contre les autres dans la direction axiale du boîtier.

4. Générateur de gaz selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un élément tubulaire (30) de son espace intérieur utilisé en tant que première chambre de combustion est disposé à l'intérieur du boîtier (11), cet élément tubulaire possédant une partie principale tubulaire (31) et un plan annulaire (32) s'étendant dans la direction radiale du boîtier depuis le bord de la partie ouverte à une extrémité de la partie principale; l'élément tubulaire (30) est disposé concentriquement au boîtier (11), le plan annulaire est en butée contre la plaque supérieure et les moyens d'allumage sont logés et fixés dans la partie ouverte à l'autre extrémité; et le bord périphérique extérieur du plan annulaire est en butée contre la surface périphérique intérieure du filtre annulaire (20) et s'étend à partir de l'intérieur de la partie de contact de la plaque supérieure et des deux surfaces d'extrémité du filtre annulaire.

5. Générateur de gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque supérieure (12a) possède une partie en renfoncement dans la partie centrale et ladite partie en renfoncement est située à l'intérieur de la partie ouverte d'un côté de l'élément tubulaire.

6. Dispositif d'airbag utilisant le générateur de gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.