Titre : Générateur de gaz

Domaine technique

L’invention se rapporte de manière générale aux générateurs de gaz pour des dispositifs de sécurité utilisés dans l’industrie automobile ou la protection des biens et des personnes. En particulier, l’invention se rapporte au domaine de la connexion électrique à prévoir entre un générateur de gaz et son réseau ou circuit de mise à feu tel qu’un réseau électrique du véhicule automobile.

État de la technique

De manière générale, les générateurs de gaz pour la sécurité automobile sont pourvus d’un allumeur électrique ou électro-pyrotechnique, et il est connu de prévoir une connexion électrique avec le réseau électrique du véhicule pour commander la mise à feu. Un tel allumeur électrique ou électropyrotechnique comprend typiquement une ou deux broches d’allumeur.

Il est connu de prévoir au niveau du générateur de gaz une interface de connexion avec une empreinte destinée à recevoir un connecteur détachable, qui sera accouplé au cours du montage dans le module de sécurité ou dans le véhicule pour se connecter aux broches d’allumeur.

Il est également connu de prévoir un câble de connexion brasé ou soudé aux broches d’allumeur, dans le cas où cela est requis par exemple par le cahier des charges du constructeur automobile. Cependant, dans ce dernier cas, la fabrication du générateur de gaz se trouve complexifiée, car l’allumeur (accompagné du câble soudé) est typiquement l’un des premiers composants à être assemblé, et il faut alors prévoir des outillages spécifiques pour garantir que le câble ne provoquera pas d’arrêt de fabrication (accrochages, emmêlements, ...) sur la chaîne de production.

Enfin, selon certaines exigences du constructeur automobile, il peut être nécessaire de garantir une certaine force de résistance à l’arrachement minimale lors d’un effort de traction appliqué à un connecteur accouple a un générateur de gaz, et des connecteurs détachables ou réversibles peuvent ne pas répondre à de tels critères. Une solution est de proposer une soudure sur les broches d’allumeur, mais cela impose de prévoir un câble qui peut présenter les inconvénients exposés ci-dessus.

Le document WO2015059292A1 divulgue une interface de fixation pour actionneur pyrotechnique avec une prise en sandwich d’une interface de fixation d’un coussin gonflable entre un support allumeur et un allumeur ayant une partie surmoulée.

Exposé de l'invention

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 que l’on peut équiper d’un câble sans pour autant nécessiter de complexifier la fabrication du générateur de gaz lui-même.

Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne un générateur de gaz pyrotechnique pour un véhicule automobile ou pour un dispositif de protection, comprenant :

- une portion de support allumeur,

- au moins un allumeur électrique, fixé sur la portion de support allumeur et comprenant un circuit d’allumage avec au moins une broche d’allumeur,

- un dispositif de connexion comprenant :

• une première interface de connexion, connectée électriquement à ladite au moins une broche d’allumeur

• une deuxième interface de connexion reliée à la première interface de connexion, et agencée pour se connecter avec un circuit électrique du véhicule, caractérisé en ce que le générateur de gaz comprend une portion de surmoulage, la portion de surmoulage étant surmoulée sur la portion de support allumeur de sorte à attacher la premiere interface de connexion sur la portion de support allumeur.

Le générateur de gaz selon la mise en œuvre ci-dessus comprend une portion de surmoulage qui atache la première interface de connexion sur la portion de support allumeur, ce qui procure une fixation robuste, et permet aussi de prévoir d’accoupler la première interface de fixation sur le générateur de gaz de manière simple et même une fois le générateur de gaz complètement fabriqué.

D’une manière générale, le générateur de gaz peut comprendre un boîtier, et la portion de support allumeur peut être formée sur un composant spécifique (un support allumeur par exemple), ou formée par une portion d’un composant du boîtier (une portion de tube par exemple).

En d’autres termes, la portion de surmoulage peut être surmoulée sur la portion de support allumeur et sur la première interface de connexion de sorte à attacher de manière irréversible et/ou indémontable la première interface de connexion sur la portion de support allumeur. Une telle mise en œuvre procure une solution économique par rapport à un connecteur réversible étanche. Cela permet d’assembler le générateur de gaz dans un environnement inaccessible avec la connexion déportée offerte par la deuxième interface de connexion. En particulier, on peut envisager de surmouler la première interface de connexion dans une usine de fabrication de générateurs de gaz, et de connecter le générateur de gaz à un réseau du bord de véhicule une fois le montage en véhicule effectué dans une autre usine de fabrication des véhicules, ou dans un garage de réparation de véhicules. Cete solution de conception offre une flexibilité accrue pour l’intégration dans le véhicule.

En conséquence de l’opération de surmoulage, la première interface de connexion est connectée électriquement à ladite au moins une broche d’allumeur de manière irréversible et indémontable. Selon un mode de réalisation, la deuxième interface de connexion reliee a la première interface de connexion, est agencée pour se connecter de manière réversible avec le circuit électrique du véhicule.

Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre un premier surmoulage sur l’allumeur ou au moins sur une partie pyrotechnique de l’allumeur (typiquement une traversée de verre, un étui, un circuit de mise à feu et une matière pyrotechnique logée dans l’étui), et un deuxième surmoulage, formé par la portion surmoulée. Le premier surmoulage permet d’attacher directement ou indirectement la partie pyrotechnique de l’allumeur sur la portion de support allumeur, et le deuxième surmoulage (la portion surmoulée) permet d’attacher la première interface de connexion sur la portion de support allumeur. Le premier surmoulage peut servir d’interface de sertissage de l’allumeur sur la portion de support allumeur, ou bien peut être un premier surmoulage qui surmoule la partie pyrotechnique de l’allumeur et la portion de support allumeur pour assurer la fixation de la partie pyrotechnique de l’allumeur sur la portion de support allumeur.

Selon un mode de réalisation, la première interface de connexion peut comprendre un connecteur interne détachable, agencé pour établir la connexion électrique à ladite au moins une broche d’allumeur, et au moins partiellement noyé dans la portion de surmoulage de sorte à attacher le connecteur interne sur la portion de support allumeur. En d’autres termes, un connecteur détachable (assurant une connexion réversible) est connecté au générateur de gaz, et ensuite surmoulé. Une telle mise en œuvre autorise de monter le connecteur interne par exemple après l’assemblage complet du générateur de gaz, et de faire le surmoulage en toute fin de fabrication.

Selon un mode de réalisation, le connecteur interne peut comprendre une carcasse et au moins une patte de connexion élastique fixée à la carcasse. Une telle patte de connexion élastique procure aisément une connexion réversible et détachable. Seton un mode de réalisation, le connecteur interne peut etre intégralement noyé dans la portion de surmoulage. Cela améliore l’étanchéité de la connexion.

Selon un mode de réalisation, l’allumeur électrique peut comprendre deux broches d’allumeur, et le connecteur interne peut être agencé pour connecter simultanément les deux broches d’allumeur, par exemple tors d’un mouvement de montage du connecteur interne sur le générateur de gaz.

Selon un mode de réalisation, le connecteur interne peut comprendre deux pattes de connexion élastiques fixées à la carcasse.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de connexion peut comprendre une ligne de connexion de masse, par exemple prévue pour assurer une mise à la masse entre le générateur de gaz et le véhicule. Autrement dit, une "troisième" voie est prévue en plus des deux voies traditionnellement prévues pour effectuer la mise à feu de l'allumeur.

Selon un mode de réalisation, la première interface de connexion peut comprendre une patte conductrice appuyée et en contact électrique sur une partie métallique de la portion de support allumeur et faisant partie de la ligne de connexion de masse.

Selon un mode de réalisation, la portion de surmoulage peut comprendre une cavité dans laquelle est agencée la patte conductrice.

Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre au moins une portion de court-circuit mobile entre :

- une position de court-circuit, dans laquelle la portion de court-circuit contacte les deux broches d’allumeur de sorte à établir un court-circuit entre les deux broches d’allumeur,

- une position escamotée, dans laquelle la portion de court-circuit peut être noyée dans la portion de surmoulage, et dans laquelle la portion de court- circuit peut être déconnectée d’au moins une des deux broches d’allumeur, et de préférence déconnectée des deux broches d’allumeur. La portion de court-circuit procure une sécurité contre les mises à feu intempestives avant que la première interface de connexion soit accouplée, et une fois cette opération effectuée, la portion de court-circuit, en position escamotée, se retrouve noyée dans la portion de surmoulage.

Selon un mode de réalisation, la portion de support allumeur peut comprendre une portion en contre dépouille, telle qu’une gorge de retenue, et la portion de surmoulage peut être au moins partiellement engagée dans la portion en contre dépouille. La portion en contre dépouille permet de procurer un encastrement robuste entre la portion de surmoulage et la portion de support allumeur.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de connexion peut comprendre un câble électrique flexible reliant la première interface de connexion à la deuxième interface de connexion.

Selon un mode de réalisation, la première interface de connexion peut comprendre au moins un terminal conducteur électrique tel qu’une cosse, connecté au câble et à la dite au moins une broche d’allumeur, et au moins partiellement noyé dans la portion de surmoulage.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de connexion peut comprendre une portion coudée, de préférence formée par la portion de surmoulage, agencée pour imposer au câble en sortie de la première interface de connexion une direction de sortie différente à une direction axiale de la dite au moins une broche d’allumeur. La portion coudée forme une portion de renvoi dans une direction spécifique différente de la direction axiale de l’allumeur, ce qui permet de loger le générateur de gaz dans un encombrement réduit.

Selon un mode de réalisation, l’allumeur électrique peut être serti sur la portion de support allumeur. Selon un mode de réalisation, l'allumeur peut comprendre un surmoulage d'allumeur, et l'allumeur peut être serti sur la portion de support allumeur via le surmoulage d'allumeur.

Selon un mode de réalisation, l’allumeur électrique peut comprendre une autre portion de surmoulage, dans lequel l'autre portion de surmoulage attache l’allumeur électrique sur la portion de support allumeur.

Selon un mode de réalisation, l'autre portion de surmoulage peut être distincte de la portion de surmoulage. Selon cette mise en œuvre, l’allumeur électrique est donc également surmoulé sur la portion de support, mais la portion de surmoulage (qui attache la première interface de connexion, et l’autre portion de surmoulage (qui attache l’allumeur électrique) sont distinctes et séparées, obtenues par deux opérations de surmoulage différentes et séparées.

Selon un mode de réalisation, l'autre portion de surmoulage peut comprendre un matériau de charge, et peut être formée à haute pression.

Selon un mode de réalisation, la portion de surmoulage peut être exempte de matériau de charge, et peut être formée à basse pression. Ce procédé de surmoulage basse pression prend moins de place et trouve donc plus facilement sa place à la fin d’une ligne de production. Une injection à basse pression peut être typiquement effectuée à moins de 40 bars.

Selon un mode de réalisation, la portion de support allumeur peut comprendre une cavité recevant au moins partiellement la broche d’allumeur. Autrement dit, la broche d’allumeur est complètement logée dans la cavité.

Selon un mode de réalisation, la portion de surmoulage peut attacher la première interface de connexion à la cavité.

Selon un mode de réalisation, la cavité peut être formée suivant la norme ISO 19072-1 :2019 (Véhicules routiers — Interface de raccordement pour dispositifs pyrotechniques, deux voies et trois voies — Partie 1 : Définition de l'interface du support allumeur, et intitulée en langue anglaise « Road vehicles — Connection interface for pyrotechnic devices, two-way and three- way connections — Part 1 : Pocket interface definition »)

Seton un mode de réalisation, la portion de support allumeur peut être métallique et la cavité peut être formée dans le support allumeur

Selon un mode de réalisation, la cavité peut être formée par l’autre portion de surmoulage.

Selon un mode de réalisation, le générateur de gaz peut comprendre une charge secondaire, indépendante de l’allumeur, contenue dans un étui attaché, par exemple serti, sur le support allumeur de préférence métallique. De manière générale, le générateur de gaz peut être un générateur de gaz pyrotechnique, un générateur de gaz hybride, ou un générateur de gaz avec uniquement une réserve de gaz comprimés.

Un deuxième aspect de l’invention se rapporte à un module de sécurité automobile, comprenant au moins un générateur de gaz selon le premier aspect.

Alternativement, le deuxième aspect de l’invention se rapporte à un module de protection personnel, comprenant au moins un générateur de gaz selon le premier aspect.

Un troisième aspect de l’invention se rapporte à un véhicule automobile, comprenant au moins un générateur de gaz selon le premier aspect.

Alternativement, le troisième aspect de l’invention se rapporte à un dispositif de protection personnel comprenant au moins un générateur de gaz selon le premier aspect. On peut envisager une veste de protection gonflable (Equipement de Protection individuel) à utiliser par exemple à moto.

Un quatrième aspect de l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’un générateur de gaz selon le premier aspect, comprenant les étapes consistant à :

- attacher l’allumeur électrique à la portion de support allumeur,

- connecter la première interface de connexion à ladite au moins une broche d’allumeur,

- surmouler la portion de surmoulage, de sorte à attacher la première interface de connexion à la portion de support allumeur. L'étape de surmoulage a lieu après la fixation de l'allumeur électrique dans le support allumeur. Ce montage de l'allumeur électrique sur le support allumeur a pour effet de loger les broches d'allumeur dans une cavité ou empreinte de connexion, ce qui rend les broches inaccessibles pour une opération de brasure ou de soudage. Ainsi, le surmoulage permet d'attacher un connecteur à fil, même sur un générateur de gaz terminé d'assembler.

En particulier, l’étape de surmoulage peut avoir lieu avant livraison du générateur de gaz à une chaîne d’assemblage véhicule ou à un garage de réparation de véhicules. En conséquence, une étape de connexion de la deuxième interface sur un réseau de bord véhicule peut se faire sur la chaîne d’assemblage véhicule ou dans le garage. Cela représente une étape de surmoulage supplémentaire par rapport au système du document WO2015059292A1 par exemple, mais cela procure une flexibilité de conception supplémentaire, comme pouvoir implanter le générateur de gaz avec l’allumeur positionné dans un environnement inaccessible pour effectuer une connexion manuelle en véhicule. La deuxième interface de connexion pouvant être déportée, le générateur de gaz peut être connecté au réseau de bord du véhicule.

Description des figures

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 :

[Fig. 1] représente une vue en coupe d’un générateur de gaz.

La figure 1 représente un générateur de gaz, par exemple prévu pour être intégré dans un rétracteur de ceinture de sécurité. Un tel générateur de gaz peut être aussi dénommé micro générateur de gaz. Le générateur de gaz de la figure 1 comprend :

- un boîtier 10,

- un allumeur électrique 20, fixé sur le boîtier 10 et comprenant un circuit d’allumage avec deux broches d’allumeur 21 ,

- un dispositif de connexion 30 comprenant :

• une première interface de connexion 31 , connectée aux broches d’allumeur 21

« une deuxième interface de connexion 32 reliée à la première interface de connexion 31 par deux câbles 33, et agencée pour se connecter avec un circuit électrique du véhicule.

Typiquement, le boîtier 10 comprend un support allumeur 11 (formant une portion de support allumeur) et un étui 12 serti sur le support allumeur 11 , qui recouvre l’allumeur électrique 20.

L’allumeur électrique 20 est également serti sur le support allumeur 11 , et un joint d’étanchéité 41 est prévu entre ces deux composants.

L’étui 12 peut contenir une composition pyrotechnique 42 appelée charge secondaire et qui est destinée à générer la majorité des gaz de gonflage ou de pressurisation nécessaires à la fonction de sécurité (ici tendre ou rétracter une ceinture de sécurité lors d’un choc véhicule).

La première interface de connexion 31 comprend :

- un connecteur interne formé essentiellement par une carcasse 312, deux cosses 313 serties sur les câbles 33 et ayant chacun une patte flexible 314,

- une portion de surmoulage 311.

La deuxième interface de connexion 32 est quant à elle essentiellement formée par un connecteur détachable qui est choisi pour s’accoupler au réseau électrique véhicule sur lequel le générateur de gaz doit être monté. Plusieurs géométries sont possibles, qui dépendent essentiellement du cahier des charge du constructeur automobile final. L’allumeur électrique 20 comprend :

- deux broches d’allumeur 21 ,

- un étui typiquement métallique 23 contenant une ou plusieurs composition(s) pyrotechnique(s) (destinée(s) à allumer la charge secondaire située dans l’étui 12),

- un capuchon plastique 24, et

- une autre portion de surmoulage 22 qui recouvre partiellement les broches d’allumeur 21 et le capuchon plastique 24.

Sur la figure 1 , l’allumeur électrique 20 est attaché sur le support allumeur par un sertissage (une paroi du support allumeur 11 est rabattue sur l’allumeur électrique 20), mais on peut aussi prévoir d’attacher l’allumeur électrique 20 sur le support allumeur 11 par un surmoulage. Dans ce cas, on ne prévoit pas de joint 41 , et l’autre portion de surmoulage 21 serait formée pour noyer toujours une partie des broches d’allumeur 21 , du corps d’allumeur (typiquement une traversée de verre), le capuchon plastique 24 mais aussi une partie du support allumeur 11 et notamment la paroi interne 112 qui présente un trou de passage pour les broches d’allumeur 21.

Comme on le voit sur la figure 1 , la portion de surmoulage de connecteur 311 est surmoulée sur le boîtier 10 de sorte à attacher la première interface de connexion 31 sur le boîtier 10. En particulier, la portion de surmoulage de connecteur 311 est surmoulée sur le boîtier 10 (le support allumeur 11 ) et sur la première interface de connexion 31. Il ressort que le boîtier 10 (via le support allumeur 11 ) et la première interface de connexion 31 sont indémontables l’un de l’autre et attachés de manière irréversible sans endommager ou dégrader la portion de surmoulage 311. On peut aussi noter que la portion de surmoulage 311 , puisqu’elle noie le connecteur et sa carcasse 312, ainsi que l’empreinte qui porte une gorge interne 111, procure une étanchéité au générateur de gaz. Une telle étanchéité procurée par la portion de surmoulage 311 est plus économique qu’un connecteur étanche amovible. Dans te détail, te support allumeur 11 présente une cavité dans laquelle sont logées tes deux broches d’allumeur 21 , et qui comprend aussi une gorge interne 111. La carcasse 312 est en appui sur l’autre portion de surmoulage 22, et portion de surmoulage 311 recouvre intégralement la carcasse interne 312 et partiellement l’autre portion de surmoulage 22.

Une telle mise en œuvre permet de réaliser l’opération de surmoulage de la portion de surmoulage 311 en toute fin de fabrication du générateur de gaz. En effet, il suffit d’accoupler te connecteur interne au générateur de gaz dans un moule d’injection, et de surmouler alors la matière plastique pour former la portion de surmoulage 311 telle que représentée. On peut envisager d’utiliser un polymère, comme par exempte du polyamide, et on peut avantageusement envisager d’utiliser cette matière plastique sans matériau de charge (sans fibres de verre en particulier), pour pouvoir effectuer une injection à basse pression (par exempte à moins de 40 bars), qui ne nécessite pas d’équipement très encombrant.

On peut noter aussi que la portion de surmoulage 311 est intégralement formée dans la gorge interne 111 , si bien que la résistance à l’arrachement est élevée et garantit une bonne tenue mécanique.

La cavité du support allumeur 11 peut avantageusement présenter une forme standardisée, comme par exempte selon la norme ISO 19072-1:2019 (Véhicules routiers — Interface de raccordement pour dispositifs pyrotechniques, deux voies et trois voies — Partie 1 : Définition de l'interface du support allumeur). Ainsi, il est possible soit de livrer te générateur de gaz sans te dispositif de connexion 30 (et donc prêt à être connecté avec un connecteur détachable standard), ou avec, il suffit à cet effet, de surmouler te connecteur interne pour former la portion de surmoulage 311 qui atache la première interface de connexion 31 au support allumeur 11.

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, il est fait référence à un générateur de gaz avec un support allumeur et un étui, mais on peut envisager un générateur de gaz plus complexe, avec un ou plusieurs allumeurs pyrotechniques, une ou plusieurs charges pyrotechniques secondaires, une ou plusieurs réserves de gaz sous pression, pour des applications aussi diverses que la protection des occupants du véhicule contre les chocs frontaux, latéraux, tonneaux, ou encore pour protéger les piétons ou personnes externes au véhicule.