CN102632858B - 安全气囊用烟火式气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体发生器技术领域，具体地说是一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：滤网采用中间纵向设孔的中空饼状滤网，在下壳内中间水平放置中空饼状滤网将下壳分成上、下产气药室，在中空饼状滤网的上、下面分别设有上垫、下垫，在上垫的底面上对应孔的孔径范围内设有至少一个以上传火孔，在下垫的顶面上对应孔的孔径范围内设有至少一个下传火孔，上产气药室内的点火具座外套设有传火药柱，传火药柱的底面与上垫的上表面贴合，且传火药柱的中心线与孔的中心线位于同一轴线上，所述的孔的直径小于传火药柱的直径。本发明同现有技术相比，降低了烟火式气体发生器的初期输出斜率，提高了滤网的过滤效率，还大大提高了产气药的装配空间。

Description

安全气囊用烟火式气体发生器

技术领域

本发明涉及气体发生器技术领域，具体地说是一种安全气囊用烟火式气体发生器。

背景技术

气体发生器是汽车被动安全领域中一个关键的部件。参见图1，现有的烟火式气体发生器结构多采用在圆筒形杯身状的下壳4内设置一个滤网，该滤网采用圆筒状滤网51，在圆筒状滤网51内再设一个圆形杯身状的传火药筒12，传火药筒12的筒壁上均布有气孔12-1，在传火药筒12的杯身外对应气孔12-1处还覆设一层隔离网12-2，然后在传火药筒12与圆筒状滤网51之间形成产气药室，而传火药筒12的内腔形成传火药室，在产气药室内装填产气药6，而在传火药室内装填传火药11，而设有点火具3的点火具座1从上壳的上方向下贯穿上壳的顶面后位于传火药筒12内，在上壳2与产气药之间还设有一层上隔热垫8，下壳4的环壁上均布有通气孔4-1。

这种采用圆筒状滤网51的烟火式气体发生器，滤网利用率不高，且只有产气药室用来装产气药，产气药的装药量较小，若想达到预定的输出，必须加大产气药室的空间，导致整个烟火式气体发生器的尺寸大而笨重。另外，现有的烟火式气体发生器的产气药多装填于一个产气药室内，当传火药作用时，会通过传火药筒12上的气孔12-1一次点燃产气药室内的所有产气药，导致烟火式气体发生器的初期输出斜率过高。初期输出斜率过高，对于烟火式气体发生器的周边零件冲击很大，极易造成它们失效。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，通过改变滤网的结构来设计一种全新结构的烟火式气体发生器，从而来降低初期输出斜率，提高过滤效率，并增加产气药的有效装配空间。

为实现上述目的，设计一种安全气囊用烟火式气体发生器，包括上壳、下壳、点火具座、点火具、滤网、隔热垫、传火药柱，其中，点火具座嵌设于上壳内，点火具座下连接点火具，上壳连接在下壳的开口处，其特征在于：滤网采用中间纵向设孔的中空饼状滤网，在下壳内中间水平放置中空饼状滤网将下壳分成上、下产气药室，在中空饼状滤网的上、下面分别设有上垫、下垫，在上垫的底面上对应孔的孔径范围内设有至少一个以上传火孔，在下垫的顶面上对应孔的孔径范围内设有至少一个下传火孔，上产气药室内的点火具座外套设有传火药柱，传火药柱的底面与上垫的上表面贴合，且传火药柱的中心线与孔的中心线位于同一轴线上，所述的孔的直径小于传火药柱的直径；在传火药柱外的上产气药室内以及下产气药室内分别设有产气药。

所述的上垫采用杯形，杯形的上垫的杯壁外侧贴合于上产气药室的内壁，杯形的上垫的杯壁内侧设有一层上隔热垫。

所述的下垫采用倒杯形，倒杯形的下垫的杯壁外侧贴合下产气药室的内壁，下垫的杯壁内侧设有一层下隔热垫。

在对应中空饼状滤网处的下壳的壳壁上均布有通气孔。

所述的上隔热垫采用硅酸铝耐火纤维纸。

所述的下隔热垫采用硅酸铝耐火纤维纸。

上、下壳的壁厚分别为1.0mm～3.2mm，上、下壳的材料选用碳含量小于0.2、抗拉强度大于600MPa的冷轧钢板。

上、下垫的壁厚分别为0.1～1.2mm。

中空饼状滤网采用低碳钢丝或不锈钢丝或铜丝模压而成，所述的低碳钢丝或不锈钢丝或铜丝的丝径为0.4mm～1.2mm。

所述的点火具座采用低碳钢经机械加工而成或采用尼龙注塑而成。

本发明同现有技术相比，采用中空饼状滤网并置于整个烟火式气体发生器中部，将产气药隔为上下两部分，传火药柱作用时，传火药柱周围的第一部分产气药，即上产气药室内的产气药会立刻作用，而下产气药室内的第二部分产气药因为中空饼状滤网的阻隔会延迟3～5毫秒后再燃烧，从而降低了烟火式气体发生器的初期输出斜率；另外改变了滤网的整体结构后，提高了滤网的过滤效率，还大大提高了产气药的装配空间。

附图说明

图1为原有的烟火式气体发生器的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2所示中空饼状滤网的俯视图。

图4为图2所示上垫的俯视图。

图5为图2所示下垫的仰视图。

图6为本发明实施例1与对照例1中的烟火式气体发生器的输出斜率曲线图。

图7为本发明实施例2与对照例2中的烟火式气体发生器的输出斜率曲线图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

实施例1

参见图2～图5，本发明包括上壳、下壳、点火具座、点火具、滤网、隔热垫、传火药柱，其中，点火具座嵌设于上壳内，点火具座下连接点火具，上壳连接在下壳的开口处，其特征在于：滤网采用中间纵向设孔5-1的中空饼状滤网5，在下壳4内中间水平放置中空饼状滤网5将下壳分成上、下产气药室，在中空饼状滤网5的上、下面分别设有上垫9、下垫10，在上垫9的底面上对应孔5的孔径范围内设有至少一个以上传火孔9-1，在下垫10的顶面上对应孔5-1的孔径范围内设有至少一个下传火孔10-1，上产气药室内的点火具座1外套设有传火药柱7，传火药柱7的底面与上垫9的上表面贴合，且传火药柱7的中心线与孔5-1的中心线位于同一轴线上，所述的孔5-1的直径小于传火药柱7的直径；在传火药柱7外的上产气药室内以及下产气药室内分别设有产气药6。这里的中空饼状滤网5是在内、外两个网状圆筒的上、下边缘之间分别采用网状圆环面连接所构成，其中内、外两个圆筒为同心圆筒。

所述的上垫9采用杯形，杯形的上垫9的杯壁外侧贴合于上产气药室的内壁，杯形的上垫9的杯壁内侧设有一层上隔热垫8。

所述的下垫10采用倒杯形，倒杯形的下垫10的杯壁外侧贴合下产气药室的内壁，下垫的杯壁内侧设有一层下隔热垫8-1。

在对应中空饼状滤网5处的下壳4的壳壁上均布有通气孔4-1。

本发明中设计的烟火式气体发生器既可以是长径比大于1的柱状，也可以是长径比小于1的饼状，这里的长径比是以下壳的外径为径，以整个烟火式气体发生器的高度为长，该烟火式气体发生器可以用于驾驶员侧安全气囊，也可以用于副驾驶员侧、座椅、帘式等安全气囊。

本发明中烟火式气体发生器的金属组件：上壳2、下壳4、上垫9、下垫10均采用高强度低碳钢拉伸而成，上、下壳的壁厚通常为1.0mm～3.2mm，材料选用抗拉强度大于600MPa的冷轧钢板，碳含量要求小于0.2。上、下垫的壁厚通常为0.1～1.2mm。中空饼状滤网5采用低碳钢丝模压成设计的形状，也可以采用不锈钢丝、铜丝等导热性能较好的金属丝，丝径通常为0.4mm到1.2mm，压制后的中空饼状滤网5需要做钝化防锈处理，点火具座1部分可以采用低碳钢按要求进行机械加工，也可以采用尼龙注塑而成，采用尼龙注塑结构的时候，上壳2和点火具座1可通过注塑形成一个整体，这样既保证了连接可靠性和密封性，也可以省去金属点火具座1的机加成本。

本发明中的烟火式气体发生器的上下壳之间可采用激光焊接或者摩擦焊接来实现连接，采用激光焊接时，上壳2的内径与下壳4的外径相匹配，此时可将下壳4插入上壳2内嵌套装配，两者结合部分采用过盈配合，装配好的上、下壳体采用激光焊接方式将两者连接为一体。而采用摩擦焊接时，上下壳体连接部分的内外径要求一致。无论采用那种焊接方式，为了保证焊接时产气药不会被误引燃，在上垫9和上产气药室内的产气药之间以及下垫10和下产气药室内的产气药之间分别添加上隔热垫8、下隔热垫8-1，用于阻隔焊接热量向产气药传导，这里上、下隔热垫分别采用硅酸铝耐火纤维纸，也可以是其它隔热、耐高温且燃烧后无有害气体的物质。点火具座1如果采用金属结构，点火具座1与上壳2连接部位则采用激光焊接。

本发明中烟火式气体发生器可装配通常使用的各种配方的产气药，产气药形状可为圆柱状也可以是圆片。中空饼状滤网5上下两部分装的产气药可以采用配方和形状完全相同的产气药，也可采用相同配方，不同药形的产气药，当然也可以采用配方和形状完全不同的产气药。产气药的总装药量根据系统对烟火式气体发生器输出的要求和产气药的产气量计算而来。上下两部分产气药的比例、配方、产气药形状、中空饼状滤网的厚度等也可根据系统对烟火式气体发生器的输出要求加以调节。

当工作时通过点火具3点燃传火药柱7，传火药柱7迅速点燃其周围的第一部分产气药，即上产气药室内的产气药6会立刻作用，而下产气药室内的第二部分产气药，则需通过上垫9上的上传火孔9-1再传递到中空饼状滤网5内，再从中空饼状滤网5的四周及下垫10的下传火孔10-1进入下产气药室内，这样由于中空饼状滤网的阻隔，下产气药室内的产气药会延迟3～5毫秒后再燃烧，从而降低了烟火式气体发生器的初期输出斜率。

在本例中采用上述结构的烟火式气体发生器，在产气药配方和烟火式气体发生器外形尺寸不变的情况下，可提高烟火式气体发生器的输出压力，同时还可以降低烟火式气体发生器的重量和初期输出斜率。如，在本明的烟火式气体发生器中总共装配硝酸胍类产气药38克，其中上产气药室装药量为25克，下产气药室装药量为13克，23℃下,该烟火式气体发生器在60L密闭容器测出的输出斜率曲线参见图6。

对照例1

采用图1所示的原有结构的烟火式气体发生器，在其产气药室内装配实施例1中同等量的硝酸胍类产气药38克，同样在23℃下,该原有结构的烟火式气体发生器在60L密闭容器中测出的输出斜率曲线参见图6。

从图6所示的两根曲线中可以看出，在装有同等量的产气药的情况下，实施例1在烟火式气体发生器作用的前20ms压力升高的斜率明显低于对照例1。

实施例2

采用本发明中的烟火式气体发生器，如，在上产气药室内最多装配配硝基胍类产气药30克，在下产气药室内最多装配配硝基胍类产气药24克，总产气药量达到54克时，则23℃下,该烟火式气体发生器在60L密闭容器内测出的输出斜率曲线参见图7。

对照例2

采用图1所示的原有结构的烟火式气体发生器，在其外径、总高度与实施例2中的烟火式气体发生器的外径、总高度一致的情况下，采用原有结构的烟火式气体发生器，在其产气药室内装配硝基胍类产气药的最大容量为42克，少于实施例2中的产气药的最大装药量，在23℃下, 该烟火式气体发生器在60L密闭容器内测出的输出斜率曲线参见图7。

从图7所示的两根曲线中可以看出，实施例2具有相对对照例2更好的输出斜率，而且实施例2中的输出压力的峰值压力更高达280Kpa，而对照例2中的输出压力的峰值压力只为219KPa。

Claims (9)

1.一种安全气囊用烟火式气体发生器，包括上壳、下壳、点火具座、点火具、滤网、隔热垫、传火药柱，其中，点火具座嵌设于上壳内，点火具座下连接点火具，上壳连接在下壳的开口处，其特征在于：滤网采用中间纵向设中心孔（5-1）的中空饼状滤网（5），在下壳（4）内中间水平放置中空饼状滤网（5）将下壳分成上、下产气药室，在中空饼状滤网（5）的上、下面分别设有上垫（9）、下垫（10），在上垫（9）的底面上对应中心孔（5-1）的孔径范围内设有至少一个以上传火孔（9-1），在下垫（10）的顶面上对应中心孔（5-1）的孔径范围内设有至少一个下传火孔（10-1），上产气药室内的点火具座（1）外套设有传火药柱（7），传火药柱（7）的底面与上垫（9）的上表面贴合，且传火药柱（7）的中心线与中心孔（5-1）的中心线位于同一轴线上，所述的中心孔（5-1）的直径小于传火药柱（7）的直径；在传火药柱（7）外的上产气药室内以及下产气药室内分别设有产气药（6）；中空饼状滤网（5）采用低碳钢丝或不锈钢丝或铜丝模压而成，所述的低碳钢丝或不锈钢丝或铜丝的丝径为0.4mm～1.2mm。

2.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：所述的上垫（9）采用杯形，杯形的上垫（9）的杯壁外侧贴合于上产气药室的内壁，杯形的上垫（9）的杯壁内侧设有一层上隔热垫（8）。

3.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：所述的下垫（10）采用倒杯形，倒杯形的下垫（10）的杯壁外侧贴合下产气药室的内壁，下垫的杯壁内侧设有一层下隔热垫（8-1）。

4.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：在对应中空饼状滤网（5）处的下壳（4）的壳壁上均布有通气孔（4-1）。

5.如权利要求2所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：所述的上隔热垫（8）采用硅酸铝耐火纤维纸。

6.如权利要求3所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：所述的下隔热垫（8-1）采用硅酸铝耐火纤维纸。

7.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：上、下壳的壁厚分别为1.0mm～3.2mm，上、下壳的材料选用碳含量小于0.2、抗拉强度大于600MPa的冷轧钢板。

8.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：上、下垫的壁厚分别为0.1～1.2mm。

9.如权利要求1所述的一种安全气囊用烟火式气体发生器，其特征在于：所述的点火具座（1）采用低碳钢经机械加工而成或采用尼龙注塑而成。

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