FR2970690A1 - Generateur de gaz presentant une enceinte de stockage de materiau a changement d'etat endothermique. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un générateur de gaz qui comprend un boitier (1), lequel renferme une chambre de combustion (3) contenant au moins une charge pyrotechnique (30), une chambre de diffusion (4), ainsi qu'une enceinte (6) de stockage d'un matériau (M) apte à être libéré de ladite enceinte (6) sous l'effet de la combustion de ladite charge (30), à changer d'état de manière endothermique sous l'effet des gaz issus de cette combustion puis à être évacué via ladite chambre de diffusion (4), caractérisé par le fait que : - ladite enceinte (6) présente au moins une ouverture (52) d'entrée, ainsi qu'une série d'ouvertures (53) de sortie, ces dernières sont ménagées au sein d'une paroi (50) séparant l'enceinte (6) de la chambre de diffusion (4), - la charge (30) et lesdites chambres de combustion (3) et de diffusion (4) étant dimensionnées de sorte que sous l'effet de la combustion, au moins une partie du flux de gaz généré par la charge (30) ouvre au moins ladite ouverture d'entrée (52) et pénètre dans ladite enceinte (6) provoquant l'échappement dudit matériau (M) via les ouvertures de sortie (53), puis son changement d'état endothermique, principalement dans la chambre de diffusion (4).

Description

i La présente invention est relative à un générateur de gaz pour le gonflage d'un coussin de protection gonflable pour véhicule automobile, 5 appelé généralement « airbag ». On connait déjà dans l'état de la technique, un générateur de gaz qui comprend une enveloppe de forme générale cylindrique, à l'intérieur de laquelle sont ménagées successivement une chambre de combustion et une chambre de diffusion. Ces deux chambres sont séparées par une 10 cloison, percée d'un orifice lui-même obturé par un opercule. La chambre de combustion contient un initiateur et une charge pyrotechnique. La chambre de diffusion comporte plusieurs orifices d'évacuation des gaz et contient un filtre métallique sur le trajet d'évacuation de ces gaz. 15 Lorsque l'initiateur est activé, les gaz chauds dégagés par la combustion de la charge pyrotechnique provoquent une augmentation de pression dans la chambre de combustion, qui entraîne à son tour la rupture de l'opercule la séparant de la chambre de diffusion. Les gaz sont alors évacués au travers de la chambre de diffusion. Le filtre situé à l'intérieur de 20 cette dernière permet de filtrer des particules contenues dans les gaz et permet également de refroidir les gaz sortants, du fait de son importante surface d'échange thermique. Toutefois, ce filtre est lourd, encombrant et l'énergie qu'il absorbe est aucunement utilisée pour gonfler l'airbag ce qui nuit au 25 rendement du générateur. Enfin, le matériau constituant le coussin peut être dégradé par les gaz chauds. Afin de résoudre ces défauts, on connait également d'après l'état de la technique des générateurs dans lesquels on a ajouté une réserve d'un matériau apte à changer d'état de manière endothermique, 30 sous l'effet des gaz issus de la combustion de la charge pyrotechnique. Ainsi, du fait de cette réaction endothermique, les gaz issus de la combustion de la charge pyrotechnique voient leur température abaissée, ce qui solutionne le problème évoqué plus haut. Un matériau largement utilisé pour parvenir à cette fin est tout 35 simplement de l'eau. Les solutions décrites dans l'art antérieur font usage d'une chambre de stockage d'eau, qui est vidée sous l'action d'un piston ou déformée et vidée sous l'action de la pression à l'extérieur de ladite chambre. Ce sont les gaz générés par la combustion de la charge pyrotechnique qui, par augmentation de pression, déplacent le piston ou compriment les parois de la chambre. Des exemples de telles solutions sont décrits dans les documents de brevet BE 775 422, BE 775 997, US 6 481 357, US 6 076 468, et US 2010/0230942 notamment. On comprend toutefois que ces paramètres, c'est-à-dire le bon déplacement du piston ou la bonne compression de la chambre en vue de l'expulsion de l'eau qu'elle contient sont difficiles à maîtriser. En outre, l'utilisation d'un piston complexifie la mise en oeuvre du générateur et augmente son coût. Dans ces conditions, la présente invention a pour objectif de proposer un générateur de gaz comportant, comme dans l'art antérieur, un matériau apte à être libéré de l'enceinte dans laquelle il se trouve, sous l'effet de la combustion de la charge pyrotechnique, et à changer d'état de manière endothermique sous l'effet des gaz issus de cette combustion, mais sans faire usage d'une pièce mobile agissant sur le contenant ou le réceptacle qui reçoit ledit matériau tel que de l'eau. Un autre objectif de l'invention est d'abaisser la température de sortie des gaz issus d'un générateur pyrotechnique à une température compatible avec le tissu du sac associé au générateur de gaz, tout en perdant le moins possible de moles de gaz et en réduisant simultanément la masse du générateur, au moins par rapport à un générateur pyrotechnique à filtre ou à piston. Dans certaines circonstances, cette température peut être au voisinage de 900K (environ 627°C), pour un générateur pyrotechnique. Ces objectifs ainsi que d'autres sont atteints conformément à 30 l'invention. Ainsi, celle-ci se rapporte à un générateur de gaz pour le gonflage d'un coussin de protection gonflable pour véhicule automobile, qui comprend un boîtier, lequel renferme selon son axe longitudinal X-X', une chambre de combustion contenant au moins une charge pyrotechnique apte 35 à être allumée par un initiateur, une chambre de diffusion présentant au moins un orifice de communication avec l'extérieur, apte à réceptionner les gaz issus de la combustion de la charge et les évacuer vers l'extérieur, ainsi qu'une enceinte de stockage d'un matériau apte à être libéré de ladite enceinte sous l'effet de la combustion de ladite charge pyrotechnique, à changer d'état de manière endothermique sous l'effet des gaz issus de cette combustion puis à être évacué via ladite chambre de diffusion, caractérisé par le fait que : ladite enceinte comprend au moins une ouverture dite "d'entrée", ainsi qu'au moins une ouverture dite de "sortie", ces ouvertures étant normalement obturées en l'absence de combustion de la charge ; ladite enceinte est séparée de la chambre de diffusion par une paroi fixe au travers de laquelle sont ménagées ladite ou lesdites ouvertures de sortie ; la charge et lesdites chambres de combustion et de diffusion étant dimensionnées de telle sorte que sous l'effet de la combustion, au moins une partie du flux de gaz généré par la charge pyrotechnique ouvre la ou les ouverture(s) d'entrée et pénètre dans ladite enceinte par cette ou ces ouverture(s) d'entrée, provoquant l'échappement dudit matériau via la ou les ouvertures de sortie, puis son changement d'état endothermique, principalement dans la chambre de diffusion. Grâce à cette structure, une partie du flux de gaz, générée par la charge pyrotechnique ouvre l'enceinte de stockage du matériau et exerce une pression sur le matériau, ce qui provoque l'échappement de celui-ci, via les ouvertures de sortie, en provoquant sa pulvérisation et son changement d'état, par exemple pour le transformer en gaz. Il n'y a donc pas de pièce en mouvement dont le fonctionnement est difficile à maîtriser. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de cette invention : le matériau est un matériau apte à se vaporiser ; la surface de ladite ouverture d'entrée ou la somme des surfaces desdites ouvertures d'entrée présente une surface supérieure à celle de la surface de ladite ouverture de sortie ou la somme des surfaces desdites ouvertures de sortie ; ladite chambre de diffusion est disposée axialement entre la chambre de combustion et l'enceinte et l'ouverture d'entrée est également ménagée dans ladite paroi fixe ; l'ouverture d'entrée est centrée sur ledit axe longitudinal et lesdites ouvertures de sortie sont périphériques ; le générateur de gaz comprend une chambre intermédiaire intercalée axialement le long de l'axe X-X', entre ladite chambre de combustion et ladite chambre de diffusion, ladite enceinte de stockage est disposée à l'intérieur de ladite chambre intermédiaire et la ou lesdites ouvertures d'entrée de l'enceinte débouchent à l'intérieur de ladite chambre intermédiaire ; le boîtier est cylindrique, ladite enceinte est de forme annulaire centrée sur l'axe X-X' et sa longueur prise selon l'axe X-X' est inférieure à celle de ladite chambre intermédiaire ; ladite enceinte s'étend au centre de la chambre intermédiaire le long de l'axe X-X' et sa longueur prise selon l'axe X-X' est inférieure à celle de ladite chambre intermédiaire ; ledit matériau est contenu dans une enveloppe frangible qui, en l'absence de combustion de la charge pyrotechnique, est appliquée contre les ouvertures d'entrée et de sortie pour les obturer ; les ouvertures d'entrée et de sortie de ladite paroi sont, en l'absence de combustion de la charge, obturées par des opercules frangibles ; au moins une partie du flux de gaz généré par la charge pyrotechnique ouvre l'ouverture d'entrée, de préférence toutes lesdites ouvertures ; ledit matériau apte à se vaporiser est constitué d'eau et d'un composé antigel minéral, organique ou d'un mélange des deux ; ledit matériau vaporisable est constitué d'eau et d'un composé antigel, tel que du chlorure de calcium ou du carbonate de potassium ; ledit matériau apte à se vaporiser est de l'eau encapsulée dans une matrice fusible, telle que de la silice. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode 35 de réalisation préférentiel. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de face, selon un plan de coupe médian et longitudinal, d'un générateur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de face d'un exemple de réalisation 5 d'une paroi qui sépare la chambre de diffusion du générateur de l'enceinte de stockage du matériau ; - les figures 3 et 4 sont des vues analogues à la figure 1 destinées à expliquer le fonctionnement du générateur ; - la figure 5 est une vue partielle et en coupe d'une autre forme 10 de réalisation de la paroi de la figure 2 ; - enfin, les figures 6 et 7 sont des schémas représentant deux autres modes de réalisation d'un générateur conforme à l'invention. Un premier mode de réalisation du générateur de gaz conforme à l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1 à 5. 15 Ce générateur 1 comprend un boîtier tubulaire 1 de forme allongée, de préférence cylindrique, d'axe longitudinal X-X'. Dans une forme de réalisation non représentée ici, ce boîtier pourrait avoir une forme discoïde, c'est-à-dire présentant une étendue longitudinale inférieure à son diamètre. 20 Ce boîtier est par exemple réalisé en métal, et son enveloppe cylindrique 10, centrée sur l'axe X-X' est ouverte à l'une 11 de ses extrémités (sur la gauche de la figure 1), matérialisant ainsi une embouchure, tandis que son autre extrémité 12 est fermée, obturée par un fond plat disposé transversalement, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe 25 X-X'. Le boîtier 1 renferme, selon son axe longitudinal X-X' dans le prolongement l'une de l'autre, de l'embouchure 11 vers le fond 12, une chambre de combustion 3, une chambre de diffusion 4, et une enceinte de stockage 6 d'un matériau apte à être libéré de cette enceinte. 30 Nous allons décrire plus précisément ci-après chacune de ces parties. Le générateur comprend un initiateur pyrotechnique 2 de type usuel, à broches de connexion. Il est disposé axialement dans le boîtier 1, par l'ouverture 11 formant embouchure. 35 Plus précisément, cet initiateur est monté à l'intérieur d'une pièce intermédiaire ou manchon adaptateur 20. Ce dernier est maintenu en place à l'intérieur de l'enveloppe 10 par soudure ou sertissage et son diamètre externe est déterminé pour pouvoir éventuellement s'emmancher à force dans ledit boitier 1. Un composant 21 formant moyen de calage pour la matière pyrotechnique, (par exemple un ressort ou une rondelle de mousse), est disposé en aval de cet initiateur 2, quand on considère le sens de l'axe X-X'. Son ouverture centrale est référencée 210, elle est occupée partiellement par la tête de l'initiateur 2. Dans l'exemple de réalisation illustré ici, cette chambre de 10 combustion accueille deux blocs monolithiques distincts 30 d'une charge pyrotechnique telle que du propergol. Toutefois, dans des modes de réalisation non illustrés, on pourrait avoir affaire à un seul bloc ou à une charge pyrotechnique prenant une autre forme (pastilles ou disques, par exemple). 15 Entre les deux blocs 30 est disposée une pièce 31 formant écarteur qui a pour but de maintenir les deux blocs distants l'un de l'autre. Le premier bloc (sur la gauche de la figure) est donc calé entre les pièces 21 et 31. Le second bloc s'appuie contre une grille bombée 32 qui, elle- 20 même, est en contact avec une paroi 33 ouverte en son centre par un orifice 330 formant tuyère. Cette paroi 33, perpendiculaire à l'axe X-X', délimite la seconde extrémité de la chambre de combustion 3. La paroi 33 est sertie ou soudée dans l'enveloppe 10. L'orifice 330 est obturé par un opercule frangible 34, obturant la 25 chambre de combustion 3, en l'absence de combustion de la charge pyrotechnique, cet opercule étant apte à céder sous l'effet d'une pression prédéterminée à l'intérieur de la chambre de combustion. En aval de la paroi 33 s'étend la chambre de diffusion 4. La paroi généralement cylindrique de celle-ci communique vers 30 l'extérieur du générateur par une série d'ouvertures 40 disposées radialement. Bien que cela ne soit pas visible sur la figure 1, ces ouvertures 40 peuvent éventuellement être obturées par un opercule apte à céder sous l'effet d'une pression prédéterminée à l'intérieur de la chambre de diffusion. 35 Dans cette chambre, est montée une pièce cylindrique tubulaire, en forme de grille 41, présentant une multitude de petites ouvertures.

On en expliquera plus loin sa fonction. Enfin, la chambre de diffusion est séparée d'une enceinte de stockage 6 par une coupelle référencée 5. Dans la forme de réalisation représentée ici, cette coupelle est formée d'une paroi plane 50 qui s'étend perpendiculairement à l'axe X-X' et d'un rebord relevé à 90° sensiblement, qui s'appuie contre la face interne du boîtier 1 en vue de son calage. Ce rebord est tourné en direction de la chambre de diffusion 4. La coupelle 5 est emmanchée en force à l'intérieur de l'enveloppe 10, sertie ou soudée dans celle-ci.

La paroi 50 présente une ouverture dite d'entrée 52 et, dans le cas présent, une série d'ouvertures dites de sortie 53. Il s'agit toutefois d'un mode de réalisation préférentiel. Ainsi, dans une variante non représentée, on pourrait avoir deux ou plusieurs ouvertures d'entrée 52.

Dans l'exemple représenté ici, l'ouverture d'entrée 52 est centrée sur l'axe X-X' et les ouvertures de sortie 53 sont disposées périphériquement, selon une répartition angulaire régulière, autour de l'ouverture d'entrée. La figure 2 donne une répartition possible de ces ouvertures 20 d'entrée et de sortie. A titre purement indicatif, l'ouverture 52 présente un diamètre de l'ordre 6 mm, tandis que les ouvertures 53 présentent chacune un diamètre de l'ordre de 2 mm, pour une application de type passager. Préférentiellement, le diamètre de l'ouverture 52 est environ trois 25 fois supérieur au diamètre des ouvertures 53. En l'absence de combustion de la charge 30 présente dans la chambre 3, ces ouvertures 52 et 53 sont normalement obturées, ainsi qu'on le décrira plus précisément ci-après. Enfin, le générateur accueille l'enceinte de stockage 6 30 d'un matériau M apte à être libéré de cette enceinte sous l'effet de la combustion de la charge pyrotechnique présente dans la chambre de combustion 3. Ce matériau M est de préférence à l'état liquide. Dans l'exemple représenté ici, l'enceinte de stockage 6 est 35 constituée d'une boite 60 de forme complémentaire de celle du boîtier 1 et dont le sommet est fermé par un film 61, de type frangible, qui s'applique intimement contre la paroi 5, en l'occurrence son fond 50, et en obture les ouvertures 52 et 53. Le film 61 peut être réalisé dans n'importe quel type de matériau résistant au matériau M (c'est-à-dire qui ne s'altère pas dans le temps au contact du matériau M) et qui permet de limiter l'évaporation de celui-ci et ce, durant le cycle de vie du générateur. En d'autres termes, ce matériau doit répondre au cahier des charges des constructeurs automobiles. On peut citer par exemple une matière plastique, telle que du polypropylène (PP), un métal tel que de l'inox ou de l'aluminium.

La boite 60 peut être réalisée dans un matériau tel que ceux cités pour le film 61. Le matériau M présente la caractéristique de pouvoir changer d'état, de manière endothermique, sous l'effet des gaz issus de la combustion de la charge pyrotechnique 30.

Il s'agit de préférence d'un matériau apte à se vaporiser. De préférence encore, ce matériau est constitué d'eau et d'un composé antigel, minéral, organique ou d'un mélange des deux. De façon encore plus préférentielle, ce matériau est constitué d'eau et d'un composé antigel, tel que du chlorure de calcium ou du carbonate de potassium. Un fonctionnement possible du dispositif de la figure 1 est représenté aux figures 3 et 4 et détaillé ci-après, en considérant que le matériau M est de l'eau. Suite à l'allumage de l'initiateur 2, les blocs de propergol 25 présents dans la chambre de combustion sont initiés. La pression des gaz dans celle-ci augmente et l'opercule 34 cède au-delà d'une pression prédéterminée. Le flux de gaz généré traverse la chambre de diffusion 4 en se déplaçant alors généralement axialement en direction de la paroi 5. 30 Lors de l'impact du flux de gaz chaud contre le film 61 qui obture l'enceinte 6, celui-ci se casse ou est brûlé par agression thermomécanique, de sorte que le flux de gaz chauds rentre à l'intérieur de ladite enceinte 6 par l'ouverture 52. Ce phénomène est représenté sous la forme d'une flèche en trait 35 gras à la figure 4. Ces gaz chauds « poussent » axialement le liquide présent dans l'enceinte 6, à la manière d'un piston, ce qui le pousse à ressortir par les ouvertures 53. Idéalement, les ouvertures 52 et 53 sont ouvertes en même temps, par agression conjointe thermique et mécanique. Cependant, il se peut que les ouvertures 53 ne soient ouvertes que légèrement après la ou les ouverture(s) 52, sous l'action de la pression exercée par le liquide. En adaptant la dimension des ouvertures de sortie 53, on ajuste la finesse de la pulvérisation de l'eau contenue dans l'enceinte 6. Les gaz chauds issus de la combustion de la charge pyrotechnique 30 se mélangent alors au liquide pulvérisé dans la chambre de diffusion 4, entraînant son échauffement et sa vaporisation. L'eau se vaporise tout d'abord à l'intérieur de la chambre de diffusion 4, puis la vaporisation s'effectue progressivement dans l'enceinte 6, à l'intérieur de laquelle il existe alors un volume libéré par la sortie d'une partie de l'eau. Ce changement d'état s'effectue par une réaction endothermique, ce qui abaisse la température des gaz de combustion. Le mélange gazeux ainsi généré sort ensuite du générateur pour gonfler le sac de l'airbag, via les ouvertures 40.

Lorsque les ouvertures 40 sont obturées par des opercules, ces derniers permettent d'empêcher qu'une infime partie du flux de gaz ne sorte directement de la chambre de diffusion 4, avant d'avoir été refroidie par la vaporisation de l'eau. La chambre de diffusion 4, et plus particulièrement sa grille 41, a pour fonction de capter d'éventuelles particules pyrotechniques qui n'ont pas été brûlées, ainsi que les résidus des éléments agressés thermomécaniquement durant le fonctionnement du générateur. Toutefois, du fait de sa réduction d'épaisseur par rapport à un filtre « classique » conforme à l'état de la technique, elle n'a pas pour fonction de refroidir les gaz de combustion. La taille de la charge pyrotechnique 30 ainsi que la longueur de la chambre de diffusion 4 sont des paramètres importants puisqu'il faut s'assurer que le jet de gaz pyrotechniques rentre à l'intérieur de l'enceinte 6, pour provoquer un effet de piston.

A titre d'exemple, la longueur de la chambre de diffusion 4 est comprise entre 10 mm et 50 mm, de préférence voisine de 30 mm, pour un 2970690 io générateur dont le diamètre est compris entre 30 mm et 50 mm et qui est utilisé pour la protection d'un passager. Pour qu'il y ait vaporisation de l'eau, celle-ci doit préférentiellement être diffusée dans la chambre de diffusion sous la forme 5 de fines gouttelettes. Les dimensions respectives de la chambre de diffusion 4, de l'enceinte 6 et des ouvertures 52 et 53 sont choisies, de façon que la pression exercée par le jet de gaz sur le liquide soit supérieure à la pression régnant dans la chambre de diffusion 4, afin que le liquide soit pulvérisé 10 dans la chambre de diffusion 4. La pression dans la chambre de diffusion 4 est inférieure à celle régnant dans l'enceinte 6, cette dernière étant au maximum de 20 MPa. Cette pression dans la chambre de diffusion doit être la plus basse possible pour obtenir une température de vaporisation la plus faible possible. 15 Comme indiqué, le matériau présent dans l'enceinte 6 est préférentiellement de l'eau et de l'antigel, de manière à pouvoir fonctionner dans des plages de température situées typiquement entre -40 et 90 °C. Ainsi, un mélange comportant 70 % à 900/0 d'eau et 30 % à 10 de chlorure de calcium est tout à fait satisfaisant. 20 On peut aussi envisager d'utiliser un mélange constitué de 60 0/0 à 80 % d'eau et de 40 % à 20 % de carbonate de potassium. Enfin, on peut également utiliser un mélange d'eau, de propanediol et de chlorure de calcium (Ca C12). Toutefois, le matériau M peut se présenter sous d'autres formes. 25 On pense notamment à de l'eau encapsulée dans des billes de silice, celles-ci étant fusibles sous l'effet de la combustion des gaz pyrotechniques, libérant ainsi l'eau qu'elles contiennent. A la figure 5 est représentée une forme différente de réalisation de la paroi 5, dans laquelle le fond 50 a des ouvertures 52 et 53 obturées 30 par un opercule frangible 65 qui y est rapporté. Ce dernier est apte à être ouvert sous l'effet du flux de gaz pyrotechniques. Un deuxième et un troisième mode de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en faisant référence aux figures 6 et 7. Celles-ci sont schématiques, toutefois, les éléments identiques à ceux décrits en 35 liaison avec le premier mode de réalisation portent des références numériques identiques et ne seront pas décrits en détail de nouveau. ii Ces deux modes de réalisation diffèrent du premier, principalement en ce que la chambre de diffusion 4 n'est plus située au centre du générateur, mais à proximité de son extrémité 12, opposée à celle portant l'initiateur 2 et en ce que l'enceinte de stockage du matériau M est logée à l'intérieur d'une chambre intermédiaire, intercalée entre la chambre de combustion 3 et ladite chambre de diffusion 4. Dans ces deux modes de réalisation, la chambre de diffusion est alors référencée 4' et ses ouvertures permettant l'évacuation des gaz en direction de l'airbag sont référencées 40'.

La chambre intermédiaire porte la référence 7. En se reportant au mode de réalisation de la figure 6, on peut voir que la chambre de combustion 3 est séparée de la chambre intermédiaire 7 par une paroi 35, munie d'un orifice central 350 formant tuyère. Cet orifice est operculé bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, lorsque la charge pyrotechnique ne brûle pas. La paroi 35 est perpendiculaire à l'axe longitudinal X-X'. Elle est sertie ou soudée à l'intérieur de l'enveloppe 10. L'orifice 350 est centré sur l'axe X-X'. Une paroi 8, perpendiculaire à l'axe X-X', sépare la chambre 20 intermédiaire 7 de la chambre de diffusion 4'. Elle est également sertie ou soudée dans l'enveloppe 10. L'enceinte de stockage du matériau M, référencée 6', s'étend au centre de la chambre intermédiaire 7, le long de l'axe X-X'. L'enveloppe 10 étant de préférence cylindrique, l'enceinte 6' l'est 25 également mais d'un diamètre inférieur. Elle est coaxiale à ladite enveloppe 10, comme montré sur la figure. Cette enceinte 6' est également obturée par la paroi 8. Ses ouvertures de sortie 63 sont ménagées à l'intérieur de cette paroi 8. Par ailleurs, l'ouverture d'entrée 62 est ménagée dans la paroi de 30 l'enceinte 6' située à l'extrémité opposée de celle comportant la paroi 8. L'ouverture d'entrée 62 est centrée sur l'axe longitudinal X-X'. La longueur de l'enceinte 6, prise selon cet axe X-X' étant inférieure à celle de la chambre intermédiaire 7, l'ouverture d'entrée 62 est située en regard de l'orifice 350, mais à une certaine distance de celui-ci. 35 Il serait également possible d'avoir plusieurs orifices d'entrée 62 au lieu d'un seul.

En l'absence de combustion de la charge 30, lesdites ouvertures 62 et 63 sont normalement obturées, bien que cela ne soit pas représenté sur la figure. Enfin, la paroi 8 est percée de plusieurs orifices 81, disposés, de préférence selon une répartition angulaire régulière, dans la zone annulaire de la paroi 8 qui s'étend autour de l'enceinte 6'. Ces orifices 81 permettent une communication directe entre la chambre intermédiaire 7 et la chambre de diffusion 4'. L'orifice 81 n'est généralement pas operculé. Il pourrait toutefois 10 l'être. Enfin, on notera que le boitier est référencé 1'. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. Suite à l'allumage de l'initiateur 2, les blocs de propergol 30 présents dans la chambre de combustion 3 sont initiés. 15 Le flux de gaz généré pénètre alors dans la chambre intermédiaire 7 où sa majeur partie vient casser ou brûler l'opercule qui obture l'ouverture d'entrée 62. Par ailleurs, une portion de ces gaz chauds se dirige également dans la partie annulaire de la chambre intermédiaire 7, traverse les orifices 20 81 et débouche à l'intérieur de la chambre de diffusion 4'. Les gaz chauds qui ont pénétré à l'intérieur de l'enceinte 6' "poussent" le liquide présent dans l'enceinte 6', ce qui a pour effet de provoquer la rupture des opercules obturant les ouvertures de sortie 63 et de provoquer, comme décrit précédemment, la vaporisation du liquide 25 principalement à l'intérieur de la chambre de diffusion 4'. Les gaz refroidis sont ensuite évacués au travers des orifices 40' en direction de l'airbag. Le troisième mode de réalisation du générateur conforme à l'invention, représenté sur la figure 7 diffère du deuxième en ce que l'enceinte de stockage du matériau M (référencée 6") est annulaire. 30 Elle est disposée à l'intérieur de la chambre intermédiaire 7, de façon que sa paroi extérieure vienne au contact de la paroi intérieure de l'enveloppe 10 cylindrique. La longueur de l'enceinte 6", prise selon l'axe X-X' est également inférieure à la longueur de la chambre intermédiaire 7. 35 La paroi 35 est cette fois percée d'une pluralité d'orifices 351, disposés de préférence selon une répartition angulaire uniforme et operculés en l'absence de combustion de la charge 30. La ou les ouvertures d'entrée 62 sont disposées sur la face de l'enceinte 6" située en regard de la paroi 35, et de façon que chaque ouverture 62 soit alignée avec un orifice 351.

Enfin, l'orifice 81 est cette fois disposé au centre de la chambre intermédiaire 7, c'est-à-dire centré sur l'axe X-X'. Le boitier est référencé 1". Le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation est similaire au deuxième, si ce n'est que le flux de gaz généré sort par les orifices 351 et vient percuter les opercules des ouvertures d'entrée 62 en provoquant la sortie du liquide par les ouvertures de sortie 63 et la vaporisation de ce matériau à l'intérieur de l'enceinte 4'. Dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits les critères concernant les ratios entre les surfaces des ouvertures d'entrée 62 et de sortie 63 sont identiques à ce qui a été décrit pour le générateur conforme au premier mode de réalisation. Il en est de même pour ce qui concerne l'enveloppe frangible ou les opercules frangibles obturant les ouvertures 62 et 63.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Générateur de gaz pour le gonflage d'un coussin de protection gonflable pour véhicule automobile, qui comprend un boitier (1, 1', 1"), lequel renferme selon son axe longitudinal (X-X'), une chambre de combustion (3) contenant au moins une charge pyrotechnique (30) apte à être allumée par un initiateur (2), une chambre de diffusion (4, 4') présentant au moins un orifice de communication (40, 40') avec l'extérieur, apte à réceptionner les gaz issus de la combustion de la charge (30) et les évacuer vers l'extérieur, ainsi qu'une enceinte (6, 6', 6") de stockage d'un matériau (M) apte à être libéré de ladite enceinte (6, 6', 6") sous l'effet de la combustion de ladite charge pyrotechnique (30), à changer d'état de manière endothermique sous l'effet des gaz issus de cette combustion puis à être évacué via ladite chambre de diffusion (4, 4'), caractérisé par le fait que : - ladite enceinte (6, 6', 6") comprend au moins une ouverture (52, 62) dite "d'entrée", ainsi qu'au moins une ouverture (53, 63) dite de "sortie", ces ouvertures étant normalement obturées en l'absence de combustion de la charge (30) ; - ladite enceinte (6, 6', 6") est séparée de la chambre de diffusion (4, 4') par une paroi fixe (50, 8) au travers de laquelle sont 20 ménagées ladite ou lesdites ouvertures de sortie (53, 63) ; - la charge (30) et lesdites chambres de combustion (3) et de diffusion (4, 4') étant dimensionnées de telle sorte que sous l'effet de la combustion, au moins une partie du flux de gaz généré par la charge pyrotechnique (30) ouvre la ou les ouverture(s) d'entrée (52, 62) et pénètre 25 dans ladite enceinte (6, 6', 6") par cette ou ces ouverture(s) d'entrée (52, 62), provoquant l'échappement dudit matériau (M) via la ou les ouvertures de sortie (53, 63), puis son changement d'état endothermique, principalement dans la chambre de diffusion (4, 4').
2. 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait 30 que le matériau M est un matériau apte à se vaporiser.
3. 3. Générateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la surface de ladite ouverture d'entrée (52, 62) ou la somme des surfaces desdites ouvertures d'entrée (52, 62) présente une surfacesupérieure à celle de la surface de ladite ouverture de sortie (53, 63) ou la somme des surfaces desdites ouvertures de sortie (53, 63).
4. 4. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite chambre de diffusion (4) est disposée axialement entre la chambre de combustion (3) et l'enceinte (6,) et par le fait que l'ouverture d'entrée (52) est également ménagée dans ladite paroi fixe (50).
5. 5. Générateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'ouverture d'entrée (52) est centrée sur ledit axe longitudinal (X-X» et 10 que lesdites ouvertures de sortie (53) sont périphériques.
6. 6. Générateur de gaz selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre intermédiaire (7) intercalée axialement le long de l'axe (X-X') entre ladite chambre de combustion (3) et ladite chambre de diffusion (4'), par le fait que ladite 15 enceinte de stockage (6', 6") est disposée à l'intérieur de ladite chambre intermédiaire (7) et par le fait que la ou lesdites ouvertures d'entrée (62) de l'enceinte (6', 6") débouchent à l'intérieur de ladite chambre intermédiaire (7).
7. 7. Générateur selon la revendication 6, caractérisé par le fait 20 que le boîtier (1") est cylindrique, que ladite enceinte (6") est de forme annulaire centrée sur l'axe X-X' et que sa longueur prise selon l'axe (X-X') est inférieure à celle de ladite chambre intermédiaire (7).
8. 8. Générateur de gaz selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite enceinte (6') s'étend au centre de la chambre intermédiaire 25 (7), le long de l'axe (X-X'), et en ce que sa longueur prise selon l'axe (X-X') est inférieure à celle de ladite chambre intermédiaire.
9. 9. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit matériau (M) est contenu dans une enveloppe frangible (60,61) qui, en l'absence de combustion de la charge 30 pyrotechnique (30), est appliquée contre les ouvertures d'entrée et de sortie (52,62 ; 53, 63) pour les obturer.
10. 10. Générateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les ouvertures d'entrée et de sortie (52,62 ; 53, 63) sont, en l'absence de combustion de la charge (30), obturées par des 35 opercules frangibles (65).
11. 11. Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins une partie du flux de gaz généré par la charge pyrotechnique (30) ouvre l'ouverture d'entrée (52, 62), de préférence toutes lesdites ouvertures (52,62, 53, 63).
12. 12. Générateur selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé par le fait que ledit matériau (M) apte à se vaporiser est constitué d'eau et d'un composé antigel minéral, organique ou d'un mélange des deux.
13. 13. Générateur selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit matériau vaporisable est constitué d'eau et d'un composé antigel, tel que du chlorure de calcium ou du carbonate de potassium.
14. 14. Générateur selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé par le fait que ledit matériau apte à se vaporiser est de l'eau encapsulée dans une matrice fusible, telle que de la silice.