FR3135237A1 - Générateur de gaz avec une chambre de gaz et un opercule d’étanchéité - Google Patents
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Abstract
Générateur de gaz comprenant :- une chambre avec un orifice de sortie (16),- un opercule d’étanchéité (14) obturant l’orifice de sortie (16),- des gaz sous pression stockés dans la chambre,- un membre support (15), agencé pour occuper : une position de support, dans laquelle l’opercule d’étanchéité (14) prend appui sur le membre support (15),une position escamotée, dans laquelle l’opercule d’étanchéité (14) est rompu pour permettre une vidange des gaz sous pression contenus dans la chambre, caractérisé en ce que l’opercule d’étanchéité (14) est soudé sur le membre support (15) avec une soudure (W2) suivant un profil de soudure comprenant au moins une ligne brisée et/ou une pluralité de segments reliés entre eux. Figure pour l'abrégé : Fig. 3
Description
La présente invention concerne de manière générale les générateurs de gaz pour les applications de sécurité automobile, et en particulier les générateurs de gaz avec une chambre de gaz et un opercule d’étanchéité obturant un orifice de sortie de la chambre de gaz.
Il est connu dans l’art antérieur des générateurs de gaz avec une chambre de gaz et un opercule d’étanchéité obturant un orifice de sortie de la chambre de gaz de prévoir une solution pour forcer l’opercule d’étanchéité à se rompre lors du déclenchement du générateur de gaz. Le document EP 2 527 210 B1 illustre un tel générateur de gaz avec l’opercule d’étanchéité soudé sur une languette mobile. En contrepartie, la soudure proposée peut présenter des risques de déchirure non maîtrisée et des pertes ou détachement de morceaux de l’opercule d’étanchéité qui pourraient ensuite endommager le coussin gonflable.
Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un générateur de gaz avec une chambre de gaz et un opercule d’étanchéité obturant un orifice de sortie de la chambre de gaz et dans lequel l’ouverture de l’opercule d’étanchéité est répétable, maîtrisée et ne présente pas de risque de perte ni de détachement de morceaux de l’opercule d’étanchéité. On peut noter que la répétabilité de l’ouverture est plus difficile à obtenir aux basses températures de fonctionnement (-35°C par exemple), et que l’absence de perte ou de détachement de morceaux de l’opercule d’étanchéité est plus difficile à garantir aux températures de fonctionnement élevées (+85°C par exemple) auxquelles la pression du gaz est plus importante.
Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un générateur de gaz comprenant :
- une chambre avec un orifice de sortie,
- un opercule d’étanchéité obturant l’orifice de sortie,
- des gaz sous pression stockés ou contenus dans la chambre,
- un membre de support, agencé pour occuper :
- une chambre avec un orifice de sortie,
- un opercule d’étanchéité obturant l’orifice de sortie,
- des gaz sous pression stockés ou contenus dans la chambre,
- un membre de support, agencé pour occuper :
- une position de support, dans laquelle l’opercule d’étanchéité prend appui sur le membre support pour obturer l’orifice de sortie,
- une position escamotée, dans laquelle l’opercule d’étanchéité est rompu pour permettre une vidange des gaz sous pression contenus dans la chambre,
Selon la mise en œuvre ci-dessus, la soudure suit un profil avec des segments et/ou une ligne brisée, et la demanderesse s’est aperçue qu’un tel profil permettait de garantir une ouverture et une rupture de l’opercule selon un schéma répétable et sans perte de fragments. En conséquence, l’ouverture est répétable, notamment à froid (-35°C par exemple) et la sécurité de fonctionnement est améliorée avec une réduction des pertes ou détachements de morceaux de l’opercule d’étanchéité, notamment à chaud (+85°C par exemple).
Selon un mode de réalisation, la ligne brisée et/ou la pluralité de segments reliés entre eux peut comprendre un ou plusieurs sommets arrondis ou rayonnés. Pour des raisons de production, on peut envisager une soudure effectuée par un faisceau laser, et un tel faisceau laser présente immanquablement un spot avec diamètre particulier qui génère le profil de soudure avec des contours rayonnés, même si le faisceau laser suit une trajectoire de travail qui est une ligne brisée avec des sommets anguleux ou vifs. De plus, on peut même prévoir que la trajectoire de travail soit une ligne brisée avec des sommets arrondis pour optimiser la fabrication. Toutefois, des portions de la trajectoire de soudure sont des segments portés par des droites qui s’intersectent selon des angles vifs, et qui peuvent définir la ligne brisée mentionnée.
Selon un mode de réalisation, la ligne brisée et/ou la pluralité de segments reliés entre eux peut comprendre un sommet principal :
- reliant deux segments principaux de la ligne brisée et
- agencé entre les deux segments principaux d’une part et un côté du membre support qui présente un déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support lors du passage du membre support de la position de support à la position escamotée d’autre part. Autrement dit, les deux segments principaux sont agencés d’un côté du sommet principal opposé au côté du membre support qui présente un déplacement d’une amplitude la plus grande. Une telle mise en œuvre garantit une rupture qui débute toujours au niveau du sommet principal.
- reliant deux segments principaux de la ligne brisée et
- agencé entre les deux segments principaux d’une part et un côté du membre support qui présente un déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support lors du passage du membre support de la position de support à la position escamotée d’autre part. Autrement dit, les deux segments principaux sont agencés d’un côté du sommet principal opposé au côté du membre support qui présente un déplacement d’une amplitude la plus grande. Une telle mise en œuvre garantit une rupture qui débute toujours au niveau du sommet principal.
Selon un mode de réalisation, les deux segments principaux peuvent former un angle compris entre 40° et 75°. La demanderesse s’est aperçue qu’une telle valeur d’angle permet d’obtenir une rupture répétable, particulièrement aux basses températures (-35°C).
Selon un mode de réalisation, la ligne brisée et/ou la pluralité de segments reliés entre eux peut comprendre deux sommets secondaires :
- chacun reliant deux segments secondaires de la ligne brisée,
- agencés par rapport au sommet principal d’un côté opposé au côté du membre support qui présente le déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support. La demanderesse s’est aperçue que les sommets secondaires permettent de réduire les pertes ou détachements de morceaux de l’opercule d’étanchéité, notamment à chaud (+85°C par exemple). En effet, ces sommets secondaires forment des amorces de rupture pour l’opercule d’étanchéité qui sont situées toujours au même endroit, ce qui garantit une taille de pétale qui évite un détachement.
- chacun reliant deux segments secondaires de la ligne brisée,
- agencés par rapport au sommet principal d’un côté opposé au côté du membre support qui présente le déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support. La demanderesse s’est aperçue que les sommets secondaires permettent de réduire les pertes ou détachements de morceaux de l’opercule d’étanchéité, notamment à chaud (+85°C par exemple). En effet, ces sommets secondaires forment des amorces de rupture pour l’opercule d’étanchéité qui sont situées toujours au même endroit, ce qui garantit une taille de pétale qui évite un détachement.
Selon un mode de réalisation, chaque couple de segments secondaires reliant un sommet secondaire peut former un angle compris entre 110° et 70°.
Selon un mode de réalisation, chaque segment principal peut être relié à un de chacun des deux segments secondaires.
Selon un mode de réalisation, chaque segment principal peut être relié à un des deux segments secondaires de sorte à former un sommet intermédiaire. De tels sommets intermédiaires garantissent la formation d’une ligne de déchirure répétable, en particulier à partir du sommet principal, ce qui améliore la sécurité de fonctionnement avec une réduction notable des pertes ou détachements de morceaux de l’opercule d’étanchéité, notamment à chaud (+85°C par exemple).
Selon un mode de réalisation :
- chaque sommet secondaire relié par deux segments secondaires peut former un L, les deux L étant agencés en regard l’un de l’autre,
- le sommet principal relié par les deux segments principaux peut former un V reliant les deux L ensemble par leur base.
- chaque sommet secondaire relié par deux segments secondaires peut former un L, les deux L étant agencés en regard l’un de l’autre,
- le sommet principal relié par les deux segments principaux peut former un V reliant les deux L ensemble par leur base.
Selon un mode de réalisation, chaque L est relié à une des branches du V par un sommet intermédiaire. De tels sommets intermédiaires garantissent la formation d’une ligne de déchirure répétable, en particulier à partir du sommet principal, ce qui améliore la sécurité de fonctionnement avec une réduction notable des pertes ou détachements de morceaux de l’opercule d’étanchéité, notamment à chaud (+85°C par exemple)
Selon un mode de réalisation, au moins un des segments secondaires peut présenter une extrémité libre et forme un segment terminal, et le segment terminal peut être formé par un aller-retour de soudure.
Autrement dit, un aspect de l’invention peut se rapporter à un procédé de fabrication d’un générateur de gaz, avec une étape de soudure consistant à faire suivre un outil de soudure une trajectoire de soudure, et avec une étape finale de soudure qui consiste à repasser sur une zone déjà soudée.
Selon un mode de réalisation, l’étape finale de soudure peut comprendre une diminution régulière de la puissance de soudure lors du passage sur la zone déjà soudée.
Selon un mode de réalisation, le membre support peut être une languette formée dans une paroi de la chambre et qui défini l’orifice de sortie.
Selon un mode de réalisation, la languette peut présenter une forme de U ou de fer à cheval.
Selon un mode de réalisation, la languette peut présenter une portion d’ancrage formant une charnière déformable pour permettre à la languette de basculer de la position de support à la position escamotée. Selon ce mode de réalisation, la languette peut basculer autour de la portion d’ancrage lors de l’ouverture de la chambre, et présenter une extrémité libre (sur un côté opposé à la portion d’ancrage) qui présente une amplitude de déplacement plus importante que tout le reste de la languette.
Selon un mode de réalisation, le membre support peut être orienté selon un axe radial du générateur de gaz, et la ligne brisée peut présenter un sommet unique agencé sur l’axe radial.
Selon un mode de réalisation, le profil de soudure peut comprendre au moins deux portions symétriques par rapport à l’axe radial.
Selon un mode de réalisation, le profil de soudure peut être un profil de soudure ouvert. Un tel profil de soudure ouvert permet de garantir qu’il n’y aura pas de mise en pression d’un espace clos entre l’opercule et la languette ou pièce support. Ainsi, les risques de porosité dans la soudure ou de mise en tension de la soudure encore liquide ou pâteuse sont supprimés.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre un mécanisme de reprise d’effort avec un piston agencé pour occuper :
- une position de reprise d’effort, dans laquelle le membre support prend appui sur le piston,
- une position libre, dans laquelle l’appui du membre support est supprimé.
Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre au moins un allumeur pyrotechnique agencé pour faire passer le membre support de la position de support à la position escamotée.
Selon un mode de réalisation, l’opercule d’étanchéité peut être scellé sur la chambre, par une soudure d’étanchéité suivant un profil de soudure d’étanchéité entourant l’orifice de sortie.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
Description détaillée de mode(s) de réalisation
La représente un générateur de gaz de forme allongée, comprenant de manière générale une première chambre 10, une deuxième chambre 20 et un diffuseur 30 agencé entre la première chambre 10 et la deuxième chambre 20.
Le diffuseur 30 comprend des trous de diffusion 31, et supporte deux sous-ensembles d’allumage 41 et 42 formant des moyens de déclenchement 40 du générateur de gaz.
Le générateur de gaz de la présente donc une forme générale allongée avec une direction axiale Ax, et les deux sous-ensembles d’allumage 41 et 42 sont orientés perpendiculairement à la direction axiale Ax. Par ailleurs, le diffuseur 30 présente des trous de diffusion 31 répartis sur plus de 250° par rapport à la direction axiale Ax.
La représente une vue en coupe du générateur de gaz de la pour montrer en particulier la structure interne :
- la première chambre 10 contient des premiers gaz sous pression, ici par exemple de l’hydrogène (avec par exemple entre 30% et 50% d’hydrogène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple, mais on peut prévoir un seul gaz, comme uniquement de l’hélium par exemple),
- la deuxième chambre 20 contient des deuxièmes gaz sous pression, ici par exemple de l’oxygène (avec par exemple entre 15% et 25% d’oxygène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple, mais on peut prévoir un seul gaz, comme uniquement de l’hélium par exemple),
- le diffuseur 30 comprend un mécanisme de support et d’ouverture, destiné à être commandé par les sous-ensembles d’allumage 41 et 42.
- la première chambre 10 contient des premiers gaz sous pression, ici par exemple de l’hydrogène (avec par exemple entre 30% et 50% d’hydrogène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple, mais on peut prévoir un seul gaz, comme uniquement de l’hélium par exemple),
- la deuxième chambre 20 contient des deuxièmes gaz sous pression, ici par exemple de l’oxygène (avec par exemple entre 15% et 25% d’oxygène, le reste étant de l’argon et de l’hélium par exemple, mais on peut prévoir un seul gaz, comme uniquement de l’hélium par exemple),
- le diffuseur 30 comprend un mécanisme de support et d’ouverture, destiné à être commandé par les sous-ensembles d’allumage 41 et 42.
Dans le détail la première chambre 10 est formée par un premier fond de chambre 12 et un premier chapeau 13 présentant un orifice de remplissage fermé par un premier pion 18, la première chambre 10 comprend un premier orifice de sortie 16 (visible ) formé par une première languette 15 (visible figures 2 et 3) et obturé par un premier opercule 14. On peut noter la présence d’un premier orifice de sortie secondaire 161 également obturé par le premier opercule 14, qui peut servir de soupape de sécurité. On peut noter que la première languette 15 a une forme allongée en U ou en fer à cheval et est attachée au premier fond de chambre 12 par une portion d’attache 151 (visible ) qui forme une sorte de charnière : la première languette 15 peut se déformer et basculer ou se plier autour de la portion d’attache 151.
La deuxième chambre 20 est formée quant à elle par un deuxième fond de chambre 22 et un deuxième chapeau 23 présentant un orifice de remplissage fermé par un deuxième pion 28, la deuxième chambre 20 comprend un deuxième orifice de sortie 26 (visible ) formé par une deuxième languette 25 (visible figures 2) et obturé par un deuxième opercule 24. On peut noter que la deuxième languette 25 a une forme allongée en U ou en fer à cheval et est attachée au deuxième fond de chambre 22 par une portion d’attache qui forme une sorte de charnière : la deuxième languette 25 peut se déformer et basculer ou se plier autour de la portion d’attache.
En ce qui concerne le diffuseur 30, celui-ci supporte les sous-ensembles d’allumage 41 et 42 et renferme un mécanisme de support et d’ouverture, comprenant notamment un coulisseau 51 qui soutient (dans la position représentée la première languette 15 et la deuxième languette 25. Ainsi, le premier opercule 14 et le deuxième opercule 24 sont bien soutenus respectivement par la première languette 15 et la deuxième languette 25, bloquées par le coulisseau 51. Si le générateur de gaz doit être déclenché, le sous-ensemble d’allumage 41 est mis à feu, ce qui pousse vers le bas le coulisseau 51, si bien que la première languette 15 et la deuxième languette 25 ne sont plus bloquées par le coulisseau 51 et peuvent basculer vers l’intérieur du diffuseur 30, ce qui provoque la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24. Les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion définie dans le diffuseur 30 et s’échapper du diffuseur 30 pour aller dans un coussin gonflable. Le sous-ensemble d’allumage 42 peut être utilisé pour déplacer des éléments internes du diffuseur afin de modifier une surface totale de passage, pour procurer une vidange modifiée, en fonction par exemple d’une force d’impact à amortir.
Comme vu ci-dessus, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble et lors de la séquence de fonctionnement, on peut noter les points ci-dessous :
- lors du stockage, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 sont chacun dans leur chambre respective,
- lors du déclenchement, la première languette 15 et la deuxième languette 25 basculent et forcent la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24,
- dès lors, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion,
- ensuite, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 s’échappent du diffuseur 30 et forcent le coussin gonflable à commencer à se déplier,
- le coussin gonflable se déploie et est pressurisé progressivement ,
- les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble tout au long du fonctionnement, dès que les conditions de mélange permettant une réaction de combustion des premiers et deuxième gaz sous pression sont satisfaites c’est-à-dire dans la zone de diffusion (dans le diffuseur 30) et/ou dans le coussin gonflable.
- lors du stockage, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 sont chacun dans leur chambre respective,
- lors du déclenchement, la première languette 15 et la deuxième languette 25 basculent et forcent la rupture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24,
- dès lors, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent se vidanger vers la zone de diffusion,
- ensuite, les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 s’échappent du diffuseur 30 et forcent le coussin gonflable à commencer à se déplier,
- le coussin gonflable se déploie et est pressurisé progressivement ,
- les premiers gaz sous pression 11 et les deuxièmes gaz sous pression 21 peuvent réagir ensemble tout au long du fonctionnement, dès que les conditions de mélange permettant une réaction de combustion des premiers et deuxième gaz sous pression sont satisfaites c’est-à-dire dans la zone de diffusion (dans le diffuseur 30) et/ou dans le coussin gonflable.
Par ailleurs, on peut noter que la température de fonctionnement influe de manière importante sur l’ouverture du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24. En effet, aux basses températures (-35°C), il peut être difficile de garantir une ouverture complète, suffisante et répétable du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24. De plus, et surtout à haute température, il peut être difficile de garantir une ouverture sans perte ou détachement de morceaux du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24.
A cet effet, il est proposé un profil de soudure particulier du premier opercule 14 et du deuxième opercule 24 sur respectivement la première languette 15 et la deuxième languette 25. La , qui est une coupe du générateur de gaz de la ou 2, selon la ligne de coupe III-III de la montre un exemple de profil de soudure.
Les explications sont relatives au premier opercule 14, mais on peut prévoir exactement la même configuration pour le deuxième opercule 24.
La montre le premier opercule 14 de forme circulaire, soudé sur le fond de chambre 12 par une première soudure W1, qui procure l’étanchéité de la première chambre 10, en entourant l’orifice de sortie 16 et l’orifice de sortie secondaire 161.
En pointillés, on peut noter la présence de la languette 15 derrière le premier opercule 14, qui forme l’orifice de sortie 16, et on peut aussi noter la présence de l’orifice de sortie secondaire 161 (qui peut servir de soupape de sécurité par exemple). Comme expliqué ci-dessus, la première languette 15 est rattachée au reste du fond de chambre 12 par la portion charnière 151, ce qui lui permet de basculer lorsque le générateur de gaz est déclenché.
Afin de garantir que le premier opercule 14 se déchire correctement et de manière répétable, il est proposé de souder le premier opercule 14 sur la première languette 15 avec une deuxième soudure W2 et d’appliquer un profil de soudure particulier. Comme le montre de manière générale la , le profil de soudure comprend une ligne brisée, ou des segments reliés entre eux. On peut noter que le profil de soudure comprend :
- d’un sommet principal S1 en regard ou orienté vers un côté de la première languette qui se déplace avec la plus grande amplitude lors du basculement (à l’opposé de la portion charnière 151),
- de deux sommets secondaires S2, agencés de manière symétrique par rapport à une direction radiale du générateur de gaz qui passe par l’axe Ax (visible )
- deux segments principaux formant un angle A1 (visible sur la ) d’environ 65 ° reliés au sommet principal S1
- deux sommets intermédiaires S3 prévus entre le sommet principal S1 et chaque sommet secondaire S2.
- d’un sommet principal S1 en regard ou orienté vers un côté de la première languette qui se déplace avec la plus grande amplitude lors du basculement (à l’opposé de la portion charnière 151),
- de deux sommets secondaires S2, agencés de manière symétrique par rapport à une direction radiale du générateur de gaz qui passe par l’axe Ax (visible
- deux segments principaux formant un angle A1 (visible sur la
- deux sommets intermédiaires S3 prévus entre le sommet principal S1 et chaque sommet secondaire S2.
Les effets suivants peuvent être notés :
- lors du déclenchement, la présence et la position du sommet principal S1 assure que le premier opercule 14 commence de manière répétable à se rompre à partir du sommet principal S1 et la rupture peut se propager facilement le long des deux segments principaux reliés au sommet principal S1 (c’est-à-dire que l’opercule se déchire le long de la zone soudée),
- une rupture principale ou ligne principale de rupture ou de déchirure peut (ensuite ou simultanément) s’amorcer aussi de manière répétable et reproductible à partir du sommet principal S1 du fait des deux sommets intermédiaires S3, la rupture principale ou ligne principale de rupture ou de déchirure étant une rupture qui se propage dans l’opercule pour le séparer ou le couper en deux pétales initiaux distincts,
- une rupture secondaire ou ligne secondaire de rupture ou de déchirure s’amorce ensuite de manière répétable et reproductible à partir de chaque sommet secondaire S2, les ruptures secondaires ou lignes secondaires de rupture ou de déchirure étant des ruptures qui se propagent dans l’opercule pour le séparer ou le couper de sorte à découper les deux pétales initiaux distincts en quatre pétales secondaire distincts,
ceci qui limite les pertes de pétales ou morceaux du premier opercule 14 car les déchirures sont répétables et les pétales formés équilibrés.
- lors du déclenchement, la présence et la position du sommet principal S1 assure que le premier opercule 14 commence de manière répétable à se rompre à partir du sommet principal S1 et la rupture peut se propager facilement le long des deux segments principaux reliés au sommet principal S1 (c’est-à-dire que l’opercule se déchire le long de la zone soudée),
- une rupture principale ou ligne principale de rupture ou de déchirure peut (ensuite ou simultanément) s’amorcer aussi de manière répétable et reproductible à partir du sommet principal S1 du fait des deux sommets intermédiaires S3, la rupture principale ou ligne principale de rupture ou de déchirure étant une rupture qui se propage dans l’opercule pour le séparer ou le couper en deux pétales initiaux distincts,
- une rupture secondaire ou ligne secondaire de rupture ou de déchirure s’amorce ensuite de manière répétable et reproductible à partir de chaque sommet secondaire S2, les ruptures secondaires ou lignes secondaires de rupture ou de déchirure étant des ruptures qui se propagent dans l’opercule pour le séparer ou le couper de sorte à découper les deux pétales initiaux distincts en quatre pétales secondaire distincts,
ceci qui limite les pertes de pétales ou morceaux du premier opercule 14 car les déchirures sont répétables et les pétales formés équilibrés.
On peut donc noter sur la en traits pointillés les lignes de rupture ou de déchirure suivantes qui découpent l’opercule en plusieurs pétales, constatées sur des pièces après fonctionnement :
- une ligne principale de rupture ou de déchirure D3 part du sommet principal S1 en raison de la présence d’un sommet intermédiaire S3 entre le sommet principal S1 et chaque sommet secondaire S2
- une ligne secondaire de rupture ou de déchirure D2 et D4 part de chaque sommet secondaire S2 en raison de la présence de chaque sommet secondaire S2, ,
- une ligne terminale de rupture ou de déchirure D1 et D5 part de chaque extrémité libre de la soudure W2.
Ainsi, les pétales générés à partir de l’opercule 14 ne présentent pas une taille trop grande, et restent attachés au reste de l’opercule 14.
- une ligne principale de rupture ou de déchirure D3 part du sommet principal S1 en raison de la présence d’un sommet intermédiaire S3 entre le sommet principal S1 et chaque sommet secondaire S2
- une ligne secondaire de rupture ou de déchirure D2 et D4 part de chaque sommet secondaire S2 en raison de la présence de chaque sommet secondaire S2, ,
- une ligne terminale de rupture ou de déchirure D1 et D5 part de chaque extrémité libre de la soudure W2.
Ainsi, les pétales générés à partir de l’opercule 14 ne présentent pas une taille trop grande, et restent attachés au reste de l’opercule 14.
Le profil de soudure de la soudure W2 est un profil ouvert, ce qui garantit qu’aucun gaz ne reste prisonnier entre le premier opercule 14 et la première languette 15 lors de la soudure : il n’y a aucune contrainte de pression appliquée, ce qui assure une soudure exempte de porosités ou de défauts liés à une mise en contrainte de la soudure alors que la matière est encore liquide ou pâteuse.
La montre en détail le profil de la soudure W2 (hachuré pour des questions de lisibilité), avec par exemple des dimensions qui peuvent être les suivantes ;
- H1 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 2.5 mm à 4.5 mm, et de préférence de 3 mm à 4 mm ;
- H2 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 4 mm à 6 mm, et de préférence de 4.5 mm à 5.5 mm ;
- H3 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 0.3 mm à 1.7 mm, et de préférence de 0.5 mm à 1.5 mm ;
- L1 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 3 mm à 5 mm, et de préférence de 3.5 mm à 4.5 mm ;
- A1 peut être choisi dans une plage de valeurs allant de 55° à 75°, et de préférence de 60° à 70°;
- A2 peut être choisi dans une plage de valeurs allant de 3° à 18°, et de préférence de 5° à 15°.
- H1 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 2.5 mm à 4.5 mm, et de préférence de 3 mm à 4 mm ;
- H2 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 4 mm à 6 mm, et de préférence de 4.5 mm à 5.5 mm ;
- H3 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 0.3 mm à 1.7 mm, et de préférence de 0.5 mm à 1.5 mm ;
- L1 peut être choisie dans une plage de valeurs allant de 3 mm à 5 mm, et de préférence de 3.5 mm à 4.5 mm ;
- A1 peut être choisi dans une plage de valeurs allant de 55° à 75°, et de préférence de 60° à 70°;
- A2 peut être choisi dans une plage de valeurs allant de 3° à 18°, et de préférence de 5° à 15°.
On peut noter que la partie verticale de droite du profil de soudure présente une hauteur H2 supérieure à la hauteur H1 de la partie verticale de gauche, mais que seule la portion de la partie verticale droite au dessus de H1 est différente : la hauteur H1 de la partie verticale droite est symétrique avec la partie verticale de gauche. On peut même noter qu’à part la partie supérieure de la partie verticale de droite du profil de soudure, le profil de soudure est symétrique par rapport à une direction radiale verticale du générateur de gaz passant par l’axe Ax.
On peut noter que les sommets ou parties terminales du profil de soudure de la sont arrondis, cela est principalement dû au diamètre du spot ou du faisceau de soudure laser utilisé. La trajectoire de travail suivie par le spot ou le faisceau de soudure laser peut présenter des angles vifs. En tout état de cause, la trajectoire de travail comprend des segments et/ou une ligne brisée, les sommets ou angles pouvant être légèrement arrondis.
En revenant sur la partie verticale de droite du profil de soudure , il est expliqué ci-dessus que cette partie présente une longueur supérieure à celle de la partie verticale de gauche. On peut noter que la fin de cette partie verticale de droite est légèrement inclinée par rapport à la verticale, c’est pour suivre le profil de la première languette 15 et ne pas risquer de souder sur le rebord de cette dernière.
Par ailleurs, cette sur-longueur est prévue pour permettre une phase finale de soudure avec une réduction progressive de la puissance de soudure. En effet, dans l’exemple , la soudure est initiée par la partie supérieure gauche, et suit le profil de soudure W2, dans le sens inverse de rotation des aiguilles d’une montre. Une fois arrivé en haut à droite, il est prévu de faire demi tour, ou simplement de reculer, pour repasser sur la partie de droite du profil (déjà soudé), tout en réduisant progressivement la puissance de soudure. Cette mise en œuvre permet de procurer une zone soudée sans défauts tels que des gratons, des porosités, des criques, des fissures ou retassures. De plus, la surface soudée est plus lisse et présente moins d’aspérités, ce qui limite les contraintes lors de la mise en pression de la chambre.
Le premier opercule 14 peut être en matière métallique, par exemple en acier inoxydable, ou en inconel, le fond de chambre 12 peut être en acier bas carbone, et on peut utiliser une machine de soudure laser YAG ou CO2.
En résumé, le profil de soudure comprenant une ligne brisée et/ou des segments reliés entre eux peut présenter :
- un sommet principal S1 positionné du côté de l’extrémité libre de la première languette 15, pour amorcer la rupture du premier opercule 14 toujours au même endroit et le plus tôt possible lors de l’effondrement de la première languette 15,
- deux segments principaux s’intersectant sur le sommet principal S1 et qui font un angle d’environ 65°, pour forcer la propagation de la rupture du premier opercule 14 de manière rapide et répétable en particulier aux basses températures,
- deux sommets secondaires S2 qui forcent une rupture en pétale toujours au même endroit pour éviter des pertes ou détachements de morceaux du premier opercule 14,
- une zone du profil où le faisceau fait un aller à pleine puissance de soudure, et un retour avec une décroissance de la puissance pour limiter les défauts d’aspects et de structure de la soudure,
- un profil ouvert, ce qui supprime l’emprisonnement de gaz entre le premier opercule 14 et la première languette 15, ainsi que les risques associés à une mise en pression d’un tel espace clos (porosités, contraintes exercées sur la soudure encore liquide ou pâteuse, fissures,…).
- un sommet principal S1 positionné du côté de l’extrémité libre de la première languette 15, pour amorcer la rupture du premier opercule 14 toujours au même endroit et le plus tôt possible lors de l’effondrement de la première languette 15,
- deux segments principaux s’intersectant sur le sommet principal S1 et qui font un angle d’environ 65°, pour forcer la propagation de la rupture du premier opercule 14 de manière rapide et répétable en particulier aux basses températures,
- deux sommets secondaires S2 qui forcent une rupture en pétale toujours au même endroit pour éviter des pertes ou détachements de morceaux du premier opercule 14,
- une zone du profil où le faisceau fait un aller à pleine puissance de soudure, et un retour avec une décroissance de la puissance pour limiter les défauts d’aspects et de structure de la soudure,
- un profil ouvert, ce qui supprime l’emprisonnement de gaz entre le premier opercule 14 et la première languette 15, ainsi que les risques associés à une mise en pression d’un tel espace clos (porosités, contraintes exercées sur la soudure encore liquide ou pâteuse, fissures,…).
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention.
En particulier, on peut noter que l’utilisation d’un tel profil de soudure n’est pas limitée aux générateurs de gaz avec deux enceintes pressurisées, ni aux générateurs de gaz avec des gaz réactifs ni aux générateurs avec deux sous-ensembles d’allumage. On peut tout à fait utiliser un tel profil de soudure dans un générateur de gaz hybride (avec par exemple une seule réserve de gaz, et un combustible ou propergol solide), ou un générateur de gaz froids (une seule réserve de gaz, avec un simple dispositif d’ouverture).
Un générateur de gaz selon la présente invention, et sa fabrication, sont susceptibles d'application industrielle.
Claims (15)
- Générateur de gaz comprenant :
- une chambre (10, 20) avec un orifice de sortie (16, 26),
- un opercule d’étanchéité (14, 24) obturant l’orifice de sortie (16, 26),
- des gaz sous pression (11, 21) stockés dans la chambre (10, 20),
- un membre support (15, 25), agencé pour occuper :- une position de support, dans laquelle l’opercule d’étanchéité (14, 24) prend appui sur le membre support (15, 25) pour obturer l’orifice de sortie (16, 26),
- une position escamotée, dans laquelle l’opercule d’étanchéité (14, 24) est rompu pour permettre une vidange des gaz sous pression (11, 21) contenus dans la chambre (10, 20),
- Générateur de gaz selon la revendication 1, dans lequel la ligne brisée et/ou la pluralité de segments reliés entre eux comprend un sommet principal (S1) :
- reliant deux segments principaux de la ligne brisée et
- agencé entre les deux segments principaux d’une part et un côté du membre support (15, 25) qui présente un déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support (15, 25) lors du passage du membre support (15, 25) de la position de support à la position escamotée d’autre part. - Générateur de gaz selon la revendication 2, dans lequel les deux segments principaux forment un angle compris entre 40° et 75°.
- Générateur de gaz selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la ligne brisée et/ou la pluralité de segments reliés entre eux comprend deux sommets secondaires (S2) :
- chacun reliant deux segments secondaires de la ligne brisée,
- agencés par rapport au sommet principal (S1) d’un côté opposé au côté du membre support (15, 25) qui présente le déplacement d’une amplitude supérieure au reste du membre support (15, 25). - Générateur de gaz selon la revendication 4, dans lequel chaque couple de segments secondaires reliant un sommet secondaire (S2) forme un angle compris entre 110° et 70°.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 4 à 5, et selon la revendication 2, dans lequel chaque segment principal est relié à un de chacun des deux segments secondaires.
- Générateur de gaz selon la revendication 6, dans lequel chaque segment principal est relié à un des deux segments secondaires de sorte à former un sommet intermédiaire (S3).
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 4 à 5, et selon la revendication 2, dans lequel :
- chaque sommet secondaire (S2) relié par deux segments secondaires forme un L, les deux L étant agencés en regard l’un de l’autre,
- le sommet principal (S1) relié par les deux segments principaux forme un V reliant les deux L ensemble par leur base. - Générateur de gaz selon la revendication 8, dans lequel chaque L est relié à une des branches du V par un sommet intermédiaire (S3).
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 4 à 9, dans lequel au moins un des segments secondaires présente une extrémité libre et forme un segment terminal, et dans lequel le segment terminal est formé par un aller-retour de soudure.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le membre support (15, 25) est une languette formée dans une paroi de la chambre (10, 20) et qui défini l’orifice de sortie (16, 26).
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le membre support (15, 25) est orienté selon un axe radial du générateur de gaz, et dans lequel la ligne brisée présente un sommet unique agencé sur l’axe radial.
- Générateur de gaz selon la revendication 12, dans lequel le profil de soudure comprend au moins deux portions symétriques par rapport à l’axe radial.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel le profil de soudure est un profil de soudure ouvert.
- Générateur de gaz selon l’une des revendications 1 à 14, comprenant un mécanisme de reprise d’effort avec un piston agencé pour occuper :
- une position de reprise d’effort, dans laquelle le membre support (15, 25) prend appui sur le piston,
- une position libre, dans laquelle l’appui du membre support (15, 25) est supprimé.
Priority Applications (2)
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| FR2204226A FR3135237A1 (fr) | 2022-05-04 | 2022-05-04 | Générateur de gaz avec une chambre de gaz et un opercule d’étanchéité |
| CN202310475949.6A CN117002440A (zh) | 2022-05-04 | 2023-04-28 | 带有气体腔室和密封封盖板的气体发生器 |
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| FR2204226 | 2022-05-04 | ||
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| FR3135237A1 true FR3135237A1 (fr) | 2023-11-10 |
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Family Applications (1)
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| EP2527210B1 (fr) | 2011-05-25 | 2013-12-25 | Autoliv Development AB | Gonfleur pour air bag |
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2022
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-
2023
- 2023-04-28 CN CN202310475949.6A patent/CN117002440A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2527210B1 (fr) | 2011-05-25 | 2013-12-25 | Autoliv Development AB | Gonfleur pour air bag |
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