CN112124245A - 一种烟火式安全气囊用双极气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，它包括上盖和下盖，上盖和下盖固定连接且构成药腔，上盖侧壁上设有若干个排气孔和爆破膜，爆破膜位于药腔内且完全覆盖若干个排气孔，药腔内设有一级药杯、二级药杯和过滤器，一级药杯内设有传火药，二级药杯内设有产气药，下盖底部中心向药腔内凹陷形成凹槽，一级药杯和二级药杯均与凹槽底部连接，凹槽底部连接有两个点火总成，其中一个点火总成一端位于一级药杯内，另一个点火总成一端位于二级药杯内，点火总成另一端贯穿凹槽底部，过滤器一端与上盖连接，过滤器另一端与下盖连接，爆破膜位于过滤器和排气孔之间。本发明的有益效果是：气袋充气量充足。

Description

一种烟火式安全气囊用双极气体发生器

技术领域

本发明涉及安全气囊相关技术领域，尤其是指一种烟火式安全气囊用双极气体发生器。

背景技术

气体发生器主要用于汽车安全系统中的安全气囊内，当人体受到撞击时，气体发生器在一瞬间产生气体并充满安全气囊，以保护驾驶员的身体，防止受到严重的撞击。

现款气体发生器零部件数量多、结构复杂，点火管在壳体边缘位置，当点爆时，瞬间产生很高的内压，压力曲线斜率很高，发生器内部气体压力维持时间偏短，有可能不能维持内压而导致气体输出量和压力低于预期标准，导致气袋填充不足的问题；而且零部件成本高，导致该款气体发生器市场竞争力不强，盈利能力偏低，客户订单量不如预期计划和配套车型数量增长缓慢等问题。

现款气体发生器管座套与一二级药杯通过过盈配合连接的，为保证这种结构的密封性，需要使用两个起密封作用的橡胶圈，点火管座套是金属机加工成型的，如果加工后金属碎屑清理不干净，容易导致点火管被刺破而短路，这些都导致发生器零部件的生产成本和质量风险比较高。另外，气体发生器点爆后金属下盖的温度非常高，容易使点火管连接的接插头塑料有融化变形风险。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中发生器内部气体压力维持时间偏短导致气袋填充不足的问题，提供了一种气袋填充充足的烟火式安全气囊用双极气体发生器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，它包括上盖和下盖，所述上盖和下盖固定连接且构成一个药腔，所述上盖的侧壁上设有若干个排气孔和爆破膜，所述爆破膜与上盖的侧壁固定连接，所述爆破膜位于药腔内且完全覆盖若干个排气孔，所述药腔内设有一级药杯、二级药杯和过滤器，所述一级药杯内设有传火药，所述二级药杯内设有产气药，所述下盖的底部中心向药腔内凹陷形成凹槽，所述一级药杯的开口端和二级药杯的开口端均与凹槽的底部连接，所述凹槽的底部固定连接有两个点火总成，其中一个点火总成的一端位于一级药杯内，另一个点火总成的一端位于二级药杯内，所述点火总成的另一端贯穿凹槽的底部且位于药腔外，所述过滤器的一端与上盖连接，所述过滤器的另一端与下盖连接，所述爆破膜位于过滤器和排气孔之间。

所述上盖和下盖固定连接且构成一个药腔，所述上盖的侧壁上设有若干个排气孔和爆破膜，所述爆破膜与上盖的侧壁固定连接，所述爆破膜位于药腔内且完全覆盖若干个排气孔，所述药腔内设有一级药杯、二级药杯和过滤器，所述一级药杯内设有传火药，所述二级药杯内设有产气药，所述下盖的底部中心向药腔内凹陷形成凹槽，所述一级药杯的开口端和二级药杯的开口端均与凹槽的底部连接，所述凹槽的底部固定连接有两个点火总成，其中一个点火总成的一端位于一级药杯内，另一个点火总成的一端位于二级药杯内，所述点火总成的另一端贯穿凹槽的底部且位于药腔外，所述过滤器的一端与上盖连接，所述过滤器的另一端与下盖连接，所述爆破膜位于过滤器和排气孔之间。电流输入到点火总成并激发点火总成释放出火焰，引燃传火药和产气药。接着，传火药和产气药开始迅速燃烧，释放出高温的气体和火焰，发生器药腔内压力快速上升，待内压达到一定值时，击破上盖爆破膜，通过排气孔排出到气袋充满安全气囊，在延时100ms左右之后，系统自动判断触发二级药杯，从而给略有泄压漏气的气袋继续填充，保护车内驾驶员安全，达到了气袋填充充足的目的。

作为优选，所述凹槽开口端的直径小于凹槽底部的直径，所述下盖底部的内外侧上均设有注塑体，所述注塑体包覆于凹槽处，所述凹槽的底部设有若干个弧形槽和两个与点火总成相匹配的中心孔，所述注塑体上设有若干个与弧形槽相匹配的凸包，所述点火总成安装于中心孔内且通过注塑体注塑与下盖形成一体。将下盖安装点火总成的凹槽直接一体冲压成型，不需要额外机加工，凹槽开口端的直径小于凹槽底部的直径使得凹槽和包覆于凹槽处的注塑体均形成倒扣结构，提高了注塑体的强度，有效防止发生器点爆时注塑体端发生开裂脱落，同时凹槽自带弧形槽且与注塑体上的凸包相匹配使得注塑体具有防转设计特征，确保注塑体不会因转动和脱落而影响了发生器的气密性和强度表现；点火总成通过注塑体注塑与下盖形成一体，减少了零部件数量，降低成本且便于生产。

作为优选，所述注塑体位于下盖底部内侧的部分设有两个与点火总成一端相匹配的环形凸块，所述注塑体位于下盖底部外侧的部分设有两个与点火总成另一端相匹配的安装槽，所述点火总成的一端位于与其相对应的环形凸块内，且通过环形凸块注塑与下盖形成一体，所述点火总成的另一端贯穿与其相对应的中心孔位于安装槽内。将点火总成结构从镶垫片焊接收口的复杂结构精化为更加简单便宜的注塑一体式结构，减少了零部件数量；该下盖的双极点火总成注塑一体设计有效避免了市场上类似产品存在的缺陷，拥有了更高的强度、更好的性能表现、更低的生产成本、更轻的重量，很大程度上提升了整个气体发生器的市场竞争力，因此订单预期看好。

作为优选，所述过滤器包括过滤网和与过滤网相匹配的滤网盖，所述过滤网的形状为圆环形，所述过滤网的一端与下盖的内侧壁相匹配且与下盖的底部连接，所述滤网盖安装于过滤网的另一端，所述爆破膜位于过滤网和排气孔之间。当传火药和产气药开始燃烧，释放出高温的气体和火焰，盖内压力快速上升，待内压达到一定值时，气体通过过滤网过滤后击破爆破膜并通过排气孔排出到气袋内充满安全气囊；过滤网对产生的气体进行过滤，将其中的固体残渣留在其内，并且对高温气体有一定的降温作用，过滤网通常由金属网状材料组成。

作为优选，所述滤网盖的一侧与上盖的底部相接触，所述滤网盖相对应的另一侧连接有缓冲片，所述一级药杯的底部与缓冲片相接触。缓冲片能有效缓冲内部压力，防止上盖或下盖爆破，使得内部急剧上升的压力更高效地从排气孔排出，提高安全气囊的充气量，从而更有利于人体安全防护。

作为优选，其中一个环形凸块位于一级药杯的开口端内，另一个环形凸块位于二级药杯的开口端内，所述一级药杯的开口端和二级药杯的开口端均通过过盈配合与相应的环形凸块的外侧壁连接。一级药杯的开口端和二级药杯的开口端均采用过盈配合安装，同时一级药杯的底部通过缓冲片抵靠在上盖的底部保证了装配的牢固性和性能的一致性，防止在点爆过程中脱落或开裂等质量问题。

作为优选，所述点火总成包括点火管和短路夹，所述点火管包括管套和两个电极，所述管套位于环形凸块内，且通过环形凸块注塑与下盖形成一体，所述短路夹位于安装槽内，所述短路夹的一端与安装槽相匹配且通过注塑体与下盖形成一体，所述短路夹与安装槽相匹配的一端直径大于另一端的直径，所述短路夹内设有两个与电极相对应的插孔，所述电极的一端与管套固定连接，所述电极的另一端贯穿中心孔位于插孔内。两个电极通过中心孔穿过下盖，然后通过注塑的方式将点火管和下盖固定结合成一体，这种方式不但成本低，生产方便快捷，不影响点火管的性能，而且还有隔热功能。

作为优选，所述下盖的开口端向外延伸形成翻边，所述翻边往上盖的方向折弯后向外延伸形成法兰。将下盖、点火总成和法兰整合为一体，有效减少了零部件数量，简化了制作工艺，降低了生产成本。

作为优选，所述下盖上的所有折弯部分均设有倒圆角。避免在防转的同时出现气密性、锐角或应力集中等问题。

作为优选，所述上盖的开口端通过摩擦焊接与下盖的开口端固定连接。保证了上盖与下盖装配的牢固性和气密性。

本发明的有益效果是：气袋充气量充足，提高了安全性；将点火总成从焊接镶片式复杂结构精简为注塑一体式紧凑式结构，减少了零部件数量，减轻了产品重量，优化了产品质量稳定性；将注塑体制作成倒扣结构，提高了注塑体的强度，有效防止发生器点爆时注塑体端发生开裂脱落；将注塑体周围设置特殊的凹陷结构，不仅解决了同类型产品的防转问题，还能起到增加结构强度的作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是下盖与点火总成的安装结构示意图；

图中：1.上盖，2.下盖，3.药腔，4.排气孔，5. 爆破膜，6.一级药杯，7. 二级药杯，8.过滤器，9.传火药，10.产气药，11.凹槽，12.点火总成，13.注塑体，14.弧形槽，15.中心孔，16.环形凸块，17.安装槽，18.过滤网，19.滤网盖，20.缓冲片，21.点火管，22.短路夹，23.管套，24.电极，25.插孔，26.翻边，27.法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所述的实施例中，一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，它包括上盖1和下盖2，上盖1和下盖2固定连接且构成一个药腔3，上盖1的侧壁上设有若干个排气孔4和爆破膜5，爆破膜5与上盖1的侧壁固定连接，爆破膜5位于药腔3内且完全覆盖若干个排气孔4，药腔3内设有一级药杯6、二级药杯7和过滤器8，一级药杯6内设有传火药9，二级药杯7内设有产气药10，下盖2的底部中心向药腔3内凹陷形成凹槽11，一级药杯6的开口端和二级药杯7的开口端均与凹槽11的底部连接，凹槽11的底部固定连接有两个点火总成12，其中一个点火总成12的一端位于一级药杯6内，另一个点火总成12的一端位于二级药杯7内，点火总成12的另一端贯穿凹槽11的底部且位于药腔3外，过滤器8的一端与上盖1连接，过滤器8的另一端与下盖2连接，爆破膜5位于过滤器8和排气孔4之间。

如图1和图2所示，凹槽11开口端的直径小于凹槽11底部的直径，下盖2底部的内外侧上均设有注塑体13，注塑体13包覆于凹槽11处，凹槽11的底部设有若干个弧形槽14和两个与点火总成12相匹配的中心孔15，注塑体13上设有若干个与弧形槽14相匹配的凸包，点火总成12安装于中心孔15内且通过注塑体13注塑与下盖2形成一体。

如图1和图2所示，注塑体13位于下盖2底部内侧的部分设有两个与点火总成12一端相匹配的环形凸块16，注塑体13位于下盖2底部外侧的部分设有两个与点火总成12另一端相匹配的安装槽17，点火总成12的一端位于与其相对应的环形凸块16内，且通过环形凸块16注塑与下盖2形成一体，点火总成12的另一端贯穿与其相对应的中心孔15位于安装槽17内。

如图1所示，过滤器8包括过滤网18和与过滤网18相匹配的滤网盖19，过滤网18的形状为圆环形，过滤网18的一端与下盖2的内侧壁相匹配且与下盖2的底部连接，滤网盖19安装于过滤网18的另一端，爆破膜5位于过滤网18和排气孔4之间。滤网盖19的一侧与上盖1的底部相接触，滤网盖19相对应的另一侧连接有缓冲片20，一级药杯6的底部与缓冲片20相接触。

如图1和图2所示，其中一个环形凸块16位于一级药杯6的开口端内，另一个环形凸块16位于二级药杯7的开口端内，一级药杯6的开口端和二级药杯7的开口端均通过过盈配合与相应的环形凸块16的外侧壁连接。

如图1和图2所示，点火总成12包括点火管21和短路夹22，点火管21包括管套23和两个电极24，管套23位于环形凸块16内，且通过环形凸块16注塑与下盖2形成一体，短路夹22位于安装槽17内，短路夹22的一端与安装槽17相匹配且通过注塑体13与下盖2形成一体，短路夹22与安装槽17相匹配的一端直径大于另一端的直径，短路夹22内设有两个与电极24相对应的插孔25，电极24的一端与管套23固定连接，电极24的另一端贯穿中心孔15位于插孔25内。下盖2的开口端向外延伸形成翻边26，翻边26往上盖1的方向折弯后向外延伸形成法兰27。下盖2上的所有折弯部分均设有倒圆角。

如图1所示，上盖1的开口端通过摩擦焊接与下盖2的开口端固定连接。

电流通过电极24输入到管套23并激发管套23释放出火焰，引燃传火药9和产气药10。接着，传火药9和产气药10开始迅速燃烧，释放出高温的气体和火焰，发生器药腔3内压力快速上升，待内压达到一定值时，击破上盖1爆破膜5，通过排气孔4排出到气袋充满安全气囊，在延时100ms左右之后，系统自动判断触发二级药杯7，从而给略有泄压漏气的气袋继续填充，保护车内驾驶员安全。

本专利的气体发生器下盖2上设置有供电极24穿过的中心孔15，点火管21借助在下盖2内部的注塑体13安装固定,上盖1和下盖2均为金属材料通过拉伸和冲压成型，同时冲出中心孔15。注塑体13由耐高温的工程塑料注塑成型，起到在下盖2中固定点火管21的作用，与汽车安全气囊插口开关配合安装，为了避免在防转的同时出现气密性、锐角或应力集中等问题，下盖2上的所有折弯部分均采用倒圆角过渡。

本专利的注塑一体式下盖2整合了三个零部件于一体，有效减少了零部件数量，简化了制作工艺，降低了生产成本，该下盖2的双极点火管21注塑一体设计有效避免了市场上类似产品存在的缺陷，拥有了更高的强度、更好的性能表现、更低的生产成本、更轻的重量，很大程度上提升了整个气体发生器的市场竞争力，因此订单预期看好。

本专利的注塑一体结构在设计上充分考虑塑料体的热胀冷缩特点，采用高熔点和高强度的尼龙玻纤材料，最大程度上减小了注塑完成后的收缩量，优化了注塑体13在高温焊接和高温点爆条件下的强度稳定性；一级药杯6的开口端和二级药杯7的开口端均采用过盈配合安装，同时一级药杯6的底部通过缓冲片20抵靠在上盖1的底部保证了装配的牢固性和性能的一致性，防止在点爆过程中脱落或开裂等质量问题。

Claims (10)

1.一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，包括上盖（1）和下盖（2），所述上盖（1）和下盖（2）固定连接且构成一个药腔（3），所述上盖（1）的侧壁上设有若干个排气孔（4）和爆破膜（5），所述爆破膜（5）与上盖（1）的侧壁固定连接，所述爆破膜（5）位于药腔（3）内且完全覆盖若干个排气孔（4），所述药腔（3）内设有一级药杯（6）、二级药杯（7）和过滤器（8），所述一级药杯（6）内设有传火药（9），所述二级药杯（7）内设有产气药（10），所述下盖（2）的底部中心向药腔（3）内凹陷形成凹槽（11），所述一级药杯（6）的开口端和二级药杯（7）的开口端均与凹槽（11）的底部连接，所述凹槽（11）的底部固定连接有两个点火总成（12），其中一个点火总成（12）的一端位于一级药杯（6）内，另一个点火总成（12）的一端位于二级药杯（7）内，所述点火总成（12）的另一端贯穿凹槽（11）的底部且位于药腔（3）外，所述过滤器（8）的一端与上盖（1）连接，所述过滤器（8）的另一端与下盖（2）连接，所述爆破膜（5）位于过滤器（8）和排气孔（4）之间。

2.根据权利要求1所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述凹槽（11）开口端的直径小于凹槽（11）底部的直径，所述下盖（2）底部的内外侧上均设有注塑体（13），所述注塑体（13）包覆于凹槽（11）处，所述凹槽（11）的底部设有若干个弧形槽（14）和两个与点火总成（12）相匹配的中心孔（15），所述注塑体（13）上设有若干个与弧形槽（14）相匹配的凸包，所述点火总成（12）安装于中心孔（15）内且通过注塑体（13）注塑与下盖（2）形成一体。

3.根据权利要求2所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述注塑体（13）位于下盖（2）底部内侧的部分设有两个与点火总成（12）一端相匹配的环形凸块（16），所述注塑体（13）位于下盖（2）底部外侧的部分设有两个与点火总成（12）另一端相匹配的安装槽（17），所述点火总成（12）的一端位于与其相对应的环形凸块（16）内，且通过环形凸块（16）注塑与下盖（2）形成一体，所述点火总成（12）的另一端贯穿与其相对应的中心孔（15）位于安装槽（17）内。

4.根据权利要求3所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述过滤器（8）包括过滤网（18）和与过滤网（18）相匹配的滤网盖（19），所述过滤网（18）的形状为圆环形，所述过滤网（18）的一端与下盖（2）的内侧壁相匹配且与下盖（2）的底部连接，所述滤网盖（19）安装于过滤网（18）的另一端，所述爆破膜（5）位于过滤网（18）和排气孔（4）之间。

5.根据权利要求4所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述滤网盖（19）的一侧与上盖（1）的底部相接触，所述滤网盖（19）相对应的另一侧连接有缓冲片（20），所述一级药杯（6）的底部与缓冲片（20）相接触。

6.根据权利要求4或5所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，其中一个环形凸块（16）位于一级药杯（6）的开口端内，另一个环形凸块（16）位于二级药杯（7）的开口端内，所述一级药杯（6）的开口端和二级药杯（7）的开口端均通过过盈配合与相应的环形凸块（16）的外侧壁连接。

7.根据权利要求3所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述点火总成（12）包括点火管（21）和短路夹（22），所述点火管（21）包括管套（23）和两个电极（24），所述管套（23）位于环形凸块（16）内，且通过环形凸块（16）注塑与下盖（2）形成一体，所述短路夹（22）位于安装槽（17）内，所述短路夹（22）的一端与安装槽（17）相匹配且通过注塑体（13）与下盖（2）形成一体，所述短路夹（22）与安装槽（17）相匹配的一端直径大于另一端的直径，所述短路夹（22）内设有两个与电极（24）相对应的插孔（25），所述电极（24）的一端与管套（23）固定连接，所述电极（24）的另一端贯穿中心孔（15）位于插孔（25）内。

8.根据权利要求1所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述下盖（2）的开口端向外延伸形成翻边（26），所述翻边（26）往上盖（1）的方向折弯后向外延伸形成法兰（27）。

9.根据权利要求1所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述下盖（2）上的所有折弯部分均设有倒圆角。

10.根据权利要求1所述的一种烟火式安全气囊用双极气体发生器，其特征是，所述上盖（1）的开口端通过摩擦焊接与下盖（2）的开口端固定连接。

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