CN110371073A - 一种烟火式气体发生器的排气孔结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车安全气囊系统，尤其是涉及一种烟火式气体发生器的排气孔结构。一种烟火式气体发生器的排气孔结构，包括具有内腔的外壳，所述的外壳上设置有传火桶，所述的传火桶上设置有用于传导电流的针脚，所述的针脚连接有电点火管，所述的电点火管连接有位于传火桶内的传火药，所述的传火桶上设置有传火口，所述的内腔内设置有产气药，所述的外壳上设置有导流部，所述的导流部中间形成排气孔，所述的导流部的远离传火桶的一端设置有导流缺口。本发明能够在不同工作温度下保持输出一致。

Description

一种烟火式气体发生器的排气孔结构

技术领域

本发明涉及汽车安全气囊系统，尤其是涉及一种烟火式气体发生器的排气孔结构。

背景技术

安全气囊是汽车上非常重要的安全装置，在汽车发生事故时，能够有效减小事故对人体的伤害，从而保护驾驶者及乘车者的生命安全。

安全气囊气体发生器是在汽车安全气囊系统中产生并释放气体的部件，气体发生器上设有发生器排气孔用以控制气体排出量和持续时间。

现有的气体发生器排气孔设计不能实现对不同环境下输出保持一致，在极端环境下，可能导致高温情况下气袋布撕裂、气袋过于饱满、饰盖解体，而低温时气袋打开滞后、气袋不能完全展开，保护不了汽车乘员，甚至危害乘员等情况。正是由于目前安全气囊用气体发生器在高温、低温、常温的环境下输出差异较大，所以对安全气囊整体气袋设计要求高，气体发生器对装药量、充气量、充气压力精度要求也较高，而高精度的装药量、充气量、充气压力控制工艺要求以及较高的设备要求又导致发生器的生产制造成本居高不下。

现有市场的同类产品存在高低常温输出曲线差异过大，随温度变化输出变化过大的问题。

公开号为CN104154823A的发明于2014年11月19日公开了一种气体发生器，筒体两端设有前端盖、后端盖；筒体内有点火器、过滤器或降温器、装于点火器与过滤器或降温器之间用于产生燃烧气体的产气药剂；过滤器或降温器的外圆柱表面与筒体的内壁面贴合；筒体对应于过滤器或降温器处的筒壁上设有一个以上排气孔。该发明通过采用压制成形的圆柱型药柱和环状药片相结合，自由装填在燃烧室内或采用直接在壳体内进行浇铸装填的设计形式，实现了小直径发生器的装药。通过环形缝隙排气通道，解决了快速排气的问题。筒状发生器设计，增加气流在发生器内部的流动路径，使气体有时间充分和药柱以及壳体进行传热，从而使发生器的出口温度降低到合适的温度。但如上所述，该发明所采用的排气孔为常规的结构形式，存在高低常温输出曲线差异过大，随温度变化输出变化过大的问题。

发明内容

本发明主要是针对现有技术中的排气孔为常规的结构形式，存在高低常温输出曲线差异过大，随温度变化输出变化过大的问题，提供一种烟火式气体发生器的排气孔结构，能够在不同工作温度下保持输出一致。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种烟火式气体发生器的排气孔结构，包括具有内腔的外壳，所述的外壳上设置有传火桶，所述的传火桶上设置有用于传导电流的针脚，所述的针脚连接有电点火管，所述的电点火管连接有位于传火桶内的传火药，所述的传火桶上设置有传火口，所述的内腔内设置有产气药，所述的外壳上设置有导流部，所述的导流部中间形成排气孔，所述的导流部的远离传火桶的一端设置有导流缺口。外壳内部具有内腔，外壳上设置有传火桶，传火桶上设置有用于传导电流的针脚，针脚连接有电点火管，电点火管连接有位于传火桶内的传火药，传火桶上设置有传火口，内腔内设置有产气药，外壳上设置有导流部，导流部中间形成排气孔，导流部的远离传火桶的一端设置有导流缺口，本气体发生器的作用方式为，将电流通过针脚输入电点火管，从而激发电点火管，由电点火管释放出火焰，引燃传火桶中的传火药，接着，传火药开始燃烧，释放出高温的气体和火焰，通过传火口分散至内腔中，从而使产气药开始燃烧，产气药燃烧，发生化学反应，将自身固体药剂转化为气体、化学能及固体残渣，反应开始，气体到达排气孔处，此时由于压力的不同会导致排气孔的形状产生形变来调整不同温度下的排气面积，最后气体通过排气孔排出内腔；本发明采用可变排气孔设计，使得排气孔根据温度和压力的变化，同时排气孔的排气面积进行改变，在工作的最低温度下，气体发生器的输出最低，对排气孔冲击最弱，排气孔形状保持不变化，随着温度变化，气体发生器的输出近似线性递增，同时排气孔受到压力的冲击逐级递增，导致排气孔形状发生变化和拉伸，排气孔的孔径逐渐减小，当到达发生器工作的最高温度下，气体发生器的输出最高，此时对排气孔冲击最强，排气孔的形状变化最大，该设计实现通过排气孔的变化实现气体发生器在不同工作温度下保持输出一致。

作为优选，所述的内腔内靠近排气孔处设置有过滤网。内腔内靠近排气孔处设置有过滤网，过滤网的设置能够过滤产气药燃烧时产生的固体残渣。

作为优选，所述的排气孔的数量为多个，多个排气孔沿外壳的圆周方向均匀设置。排气孔的数量为多个，多个排气孔沿外壳的圆周方向均匀设置，使得气体能够高效地从内腔内排出。

作为优选，所述的传火口上设置有第一隔片，所述的排气孔处设置有第二隔片。传火口上设置有第一隔片，排气孔处设置有第二隔片，第一隔片和第二隔片的设置能够提高整个装置的安全性。

作为优选，所述的第一隔片和第二隔片均为铝箔。第一隔片和第二隔片均为铝箔，在不工作时，能够将各个腔室之间隔开。

作为优选，所述的外壳的外壁上围绕排气孔设置有缓流壳，所述的缓流壳内转动连接有缓流轴，所述的缓流轴上设置有缓流板，所述的缓流轴上对应缓流板设置有缓流槽，所述的缓流板的下方设置有容纳槽，所述的容纳槽内对应设置有两个定位块，两个定位块之间通过贴紧弹簧连接，所述的缓流板的底部设置有与容纳槽连通的导向孔，所述的缓流槽的底面上对应导向孔设置有用于与定位块相配合的导向块，所述的缓流槽的两侧壁上对应定位块设置有定位槽，所述的缓流壳的远离外壳的一端设置有出气口。外壳的外壁上围绕排气孔设置有缓流壳，缓流壳内转动连接有缓流轴，缓流轴上设置有缓流板，缓流轴上对应缓流板设置有缓流槽，缓流板的下方设置有容纳槽，容纳槽内对应设置有两个定位块，两个定位块之间通过贴紧弹簧连接，缓流板的底部设置有与容纳槽连通的导向孔，缓流槽的底面上对应导向孔设置有用于与定位块相配合的导向块，缓流槽的两侧壁上对应定位块设置有定位槽，缓流壳的远离外壳的一端设置有出气口，在高温情况下从排气孔内排出的气体流速可能过快，会导致气袋布撕裂或者气袋过于饱满，此时需要降低气体流速，以保障气袋展开时的安全性，当高速的气体从排气孔处流出时，气体会冲击在缓流板上，然后缓流板会带动缓流轴在缓流壳内转动，缓流板能够减缓气体的流速，流速减缓后的气体从出气口排出进入气囊内，保证了气囊使用时的安全性；在将缓流板安装在缓流轴上时，直接将缓流板对应着缓流槽插入，随着缓流板的移动，缓流板上的导向孔插入导向块上，然后导向块会抵在两个定位块上，导向块会克服贴紧弹簧的弹簧力从而将两个定位块分离，两个定位块移动进入对应的定位槽内，从而实现缓流板在缓流轴上的固定，安装十分便捷；其中缓流板的数量为四个，四个缓流板沿缓流轴的圆周方向均匀设置。

作为优选，所述的定位槽的上方对应定位块设置有导向坡。定位槽的上方对应定位块设置有导向坡，当导向块抵在两个定位块上时，定位块会沿着对应的导向坡移动最终进入定位槽内固定，能够起到较好地导向作用，防止卡住。

作为优选，所述的导向块的两侧对应两个定位块均设置有第二导向斜面，所述的定位块上设置有与第二导向斜面相配合的第一导向斜面。导向块的两侧对应两个定位块均设置有第二导向斜面，定位块上设置有与第二导向斜面相配合的第一导向斜面，第一导向斜面和第二导向斜面的设置能够使得定位块能更准确的受力从而进入对应的定位槽内。

因此，本发明的一种烟火式气体发生器的排气孔结构具备下述优点：本发明结构简单，采用可变排气孔设计，使得排气孔能够根据温度和压力的变化，同时排气孔的排气面积进行改变，从而确保气体发生器在不同的温度下输出一致的高压气体，降低安全气囊的设计要求，有效保障乘员安全，本发明中缓流壳、缓流板和缓流轴的设计大大提高了在气体发生器工作时的气囊的安全性，并且缓流板和缓流轴之间的安装连接十分便捷。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的排气孔在低温下的使用示意图。

附图3是本发明的排气孔在高温下的使用示意图。

附图4是本发明中的缓流板和缓流轴连接时的结构示意图。

附图5是附图4中A处的剖视图。

附图6是缓流板的局部剖视图。

附图7是模拟气袋在常温、低温和高温下压力输出随时间的变化测试曲线图。

图示说明：1-针脚，2-电点火管，3-传火药，4-第一隔片，5-传火口，6-产气药，7-过滤网，8-第二隔片，9-排气孔，10-导流部，11-导流缺口，12-缓流壳，13-出气口，14-缓流轴，15-缓流板，16-第一导向斜面，17-导向孔，18-容纳槽，19-导向块，20-定位块，21-定位槽，22-第二导向斜面，23-贴紧弹簧，24-缓流槽，25-传火桶，26-外壳，27-内腔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1、2、3所示，一种烟火式气体发生器的排气孔结构，包括具有内腔27的外壳26，外壳26上设置有传火桶25，传火桶25上设置有用于传导电流的针脚1，针脚1连接有电点火管2，电点火管2连接有位于传火桶25内的传火药3，传火桶25上设置有传火口5，内腔27内设置有产气药6，外壳26上设置有导流部10，导流部10中间形成排气孔9，导流部10的远离传火桶25的一端设置有导流缺口11，导流缺口11的设置使得导流部10在受到不同的温度和压力下会发生形变，从而改变排气孔9的排气面积，传火口5上设置有第一隔片4，排气孔9处设置有第二隔片8，第一隔片4和第二隔片8的设置能够提高整个装置的安全性，第一隔片4和第二隔片8均为铝箔，在不工作时，能够将各个腔室之间隔开，本气体发生器的作用方式为，将电流通过针脚1输入电点火管2，从而激发电点火管2，由电点火管2释放出火焰，引燃传火桶25中的传火药3，接着，传火药3开始燃烧，释放出高温的气体和火焰，击破第一隔片4，并通过传火口5分散至内腔27中，从而使产气药6开始燃烧，产气药6燃烧时，发生化学反应，将自身固体药剂转化为气体、化学能及固体残渣，内腔27内靠近排气孔9处设置有过滤网7，过滤网7的设置能够过滤产气药6燃烧时产生的固体残渣，反应开始时，气体在燃烧室内积蓄，待内压达到一定值时，通过过滤网7之后击破第二隔片8，此时由于压力的不同会导致排气孔9的形状产生形变来调整不同温度下的排气面积，最后气体通过排气孔9排出内腔27；本发明采用可变排气孔9设计，使得排气孔9根据温度和压力的变化，同时排气孔9的排气面积进行改变，在工作的最低温度下（如冬季气温极低时），气体发生器的输出最低，对排气孔9冲击最弱，排气孔9形状保持不变化，随着温度变化，气体发生器的输出近似线性递增，同时排气孔9受到压力的冲击逐级递增，导致排气孔9形状发生变化和拉伸，排气孔9的孔径逐渐减小，当到达发生器工作的最高温度下，气体发生器的输出最高，此时对排气孔9冲击最强，排气孔9的形状变化最大，该设计实现通过排气孔9的变化实现气体发生器在不同工作温度下保持输出一致。

排气孔9的数量为多个，多个排气孔9沿外壳26的圆周方向均匀设置，使得气体能够高效地从内腔27内排出。

外壳26的外壁上围绕排气孔9设置有缓流壳12，缓流壳12内转动连接有缓流轴14，缓流轴14上设置有缓流板15，如图4、5和6所示，缓流轴14上对应缓流板15设置有缓流槽24，缓流板15的下方设置有容纳槽18，容纳槽18内对应设置有两个定位块20，两个定位块20之间通过贴紧弹簧23连接，缓流板15的底部设置有与容纳槽18连通的导向孔17，缓流槽24的底面上对应导向孔17设置有用于与定位块20相配合的导向块19，缓流槽24的两侧壁上对应定位块20设置有定位槽21，缓流壳12的远离外壳26的一端设置有出气口13，在高温情况下从排气孔9内排出的气体流速可能过快，会导致气袋布撕裂或者气袋过于饱满，此时需要降低气体流速，以保障气袋展开时的安全性，当高速的气体从排气孔9处流出时，气体会冲击在缓流板15上，然后缓流板15会带动缓流轴14在缓流壳12内转动，缓流板15能够减缓气体的流速，流速减缓后的气体从出气口13排出进入气囊内，保证了气囊使用时的安全性；在将缓流板15安装在缓流轴14上时，直接将缓流板15对应着缓流槽24插入，随着缓流板15的移动，缓流板15上的导向孔17插入导向块19上，然后导向块19会抵在两个定位块20上，导向块19会克服贴紧弹簧23的弹簧力从而将两个定位块20分离，两个定位块20移动进入对应的定位槽21内，从而实现缓流板15在缓流轴14上的固定，安装十分便捷；其中缓流板15的数量为四个，四个缓流板15沿缓流轴14的圆周方向均匀设置。

定位槽21的上方对应定位块20设置有导向坡，当导向块19抵在两个定位块20上时，定位块20会沿着对应的导向坡移动最终进入定位槽21内固定，能够起到较好地导向作用，防止卡住。

导向块19的两侧对应两个定位块20均设置有第二导向斜面22，定位块20上设置有与第二导向斜面22相配合的第一导向斜面16，第一导向斜面16和第二导向斜面22的设置能够使得定位块20能更准确的受力从而进入对应的定位槽21内。

图7是通过本发明中排气孔9的结构设计来模拟气袋在常温、低温和高温下压力输出随时间的变化测试曲线图，可以看出，气体发生器在不同的温度下能够输出一致的高压气体，从而降低安全气囊的设计要求，并且有效保障乘员安全。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，包括具有内腔的外壳，所述的外壳上设置有传火桶，所述的传火桶上设置有用于传导电流的针脚，所述的针脚连接有电点火管，所述的电点火管连接有位于传火桶内的传火药，所述的传火桶上设置有传火口，所述的内腔内设置有产气药，所述的外壳上设置有导流部，所述的导流部中间形成排气孔，所述的导流部的远离传火桶的一端设置有导流缺口。

2.根据权利要求1所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的内腔内靠近排气孔处设置有过滤网。

3.根据权利要求1所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的排气孔的数量为多个，多个排气孔沿外壳的圆周方向均匀设置。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的传火口上设置有第一隔片，所述的排气孔处设置有第二隔片。

5.根据权利要求4所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的第一隔片和第二隔片均为铝箔。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的外壳的外壁上围绕排气孔设置有缓流壳，所述的缓流壳内转动连接有缓流轴，所述的缓流轴上设置有缓流板，所述的缓流轴上对应缓流板设置有缓流槽，所述的缓流板的下方设置有容纳槽，所述的容纳槽内对应设置有两个定位块，两个定位块之间通过贴紧弹簧连接，所述的缓流板的底部设置有与容纳槽连通的导向孔，所述的缓流槽的底面上对应导向孔设置有用于与定位块相配合的导向块，所述的缓流槽的两侧壁上对应定位块设置有定位槽，所述的缓流壳的远离外壳的一端设置有出气口。

7.根据权利要求6所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的定位槽的上方对应定位块设置有导向坡。

8.根据权利要求6所述的一种烟火式气体发生器的排气孔结构，其特征在于，所述的导向块的两侧对应两个定位块均设置有第二导向斜面，所述的定位块上设置有与第二导向斜面相配合的第一导向斜面。