CN113619521B - 一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，旨在提供了一种充气速率快，气体量充足的顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器。包括圆柱状的发生器管，发生器管的两端分别连接有点火具容器和扩散器，点火具容器套接有点火具，扩散器上设置有导气孔和充气孔，充气孔内设置有密封球，导气孔置于扩散器中心位置，导气孔靠近发生器管一端连接有爆破膜，发生器管内设置有传火药杯，传火药杯内设置有传火药，传火药杯与发生器管之间设置有产气药。本发明的有益效果是：结构简单，组装方便，成本低；通过发生器管的长度大小，实现不同的输出要求；产气药的产气效率更高，安全气囊的充气效率更快；通过两次降温过滤，保证充入气囊的气体内无杂质。

Description

一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器

技术领域

本发明涉及气体发生器相关技术领域，尤其是指一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器。

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。

目前根据最新的安全气囊市场调查分析，C-NCAP的新规后期会开始要求车辆增加顶棚气囊的技术要求，更全方位的去保护副驾驶乘用人员的安全，同时释放原本副驾驶安全气囊的安装空间，实现更加智能的模块安装。

现有技术中，置于顶棚的气体发生器由于空间的限制，结构复杂，充气速率较慢且气体量少，存在一定的缺陷。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中充气速率慢，气体量少的不足，提供了一种充气速率快，气体量充足的顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，包括圆柱状的发生器管，所述发生器管的两端分别连接有点火具容器和扩散器，所述点火具容器套接有点火具，所述扩散器上设置有导气孔和充气孔，所述充气孔内设置有密封球，所述导气孔置于扩散器中心位置，所述导气孔靠近发生器管一端连接有爆破膜，所述发生器管内设置有传火药杯，所述传火药杯内设置有传火药，所述传火药杯与发生器管之间设置有产气药。

发生器管成圆柱状，结构简单，通过控制发生器管的长度的大小来实现不同的输出要求。发生器管的两端分别连接点火具容器和扩散器，点火具容器和扩散器通过激光焊与发生器管连接，三者组装成气体发生器主体，结构简单，组装方便，零部件数量少，同时成本低。在点火具容器内套接有点火具，点火具可接收电脉冲信号。扩散器上设置有导气孔和充气孔，导气孔的孔口处连接有爆破膜，爆破膜覆盖住导气孔，保证密封性。充气孔可将惰性气体从充气孔内充入发生器内，密封球可在惰性气体充满后对充气孔进行密封，防止惰性气体泄漏，在发生器产气工作的前期将内部的高压气体通过冲击波的作用打开爆破膜，使高压气体优先进入到安全气囊内，将安全气囊展开时间提前，提升了安全气囊的充气效率，从更有效保护乘员安全。发生器管内设有传火药杯，传火药杯内设置有传火药，点火具接收的电脉冲信号可点燃传火药。产气药置于传火药杯和发生器管之间，点燃的传火药可将产气药点燃，由于初始内部压力较高，降低了产气药的燃烧要求，使其充分燃烧产气的效率提升，使充气速率提升，使产生的气体进入到安全气囊内，对安全气囊进行充气，保证安全气囊达到要求的充气量。

作为优选，所述传火药杯形状为圆柱体状，所述传火药杯两端分别与点火具容器和扩散器连接，所述传火药杯中部设有让位通孔，所述传火药杯侧壁内设置有传火药腔，所述传火药腔截面形状为圆环形，所述传火药置于传火药腔内。传火药杯为圆柱状，两端分别与点火具容器和扩散器连接，根据发生器管的长短来决定传火药杯的大小，从而满足不同规格的输出要求。

作为优选，所述传火药杯外壁和让位通孔内壁均设置有若干通气孔，若干通气孔均匀布置。传火药杯外壁设置的通气孔起到在传火药点燃后可迅速将产气药点燃产气，设置的若干通气孔可使产气药燃烧的更快，使产气效率更高，充气效率更快；通气孔的设置为若干小孔均匀布置，通气孔可对通过的气体进行首次降温和过滤，保证充入气囊的气体内无杂质，避免杂质混在气体内进入气囊给乘员造成危险。

作为优选，所述让位通孔内壁连接有铝膜。铝膜材质较软，覆盖在让位通孔内壁的通气孔上，点火具接收到电脉冲信号后，铝膜爆裂进入到通气孔内，将电信号导入到传火药杯内，点燃传火药，起到传递电信号的作用。

作为优选，所述点火具容器为法兰状，所述点火具容器中部设置有连接孔，所述连接孔内壁中部设置有环形的限位凸块，所述连接孔与点火具套接，所述限位凸块与点火具相对应。连接孔提供点火具的安装位置，限位凸块与点火具接触并起到限位作用，使连接可靠稳定。

作为优选，所述点火具形状为一端的形状成锥形，所述点火具另一端的形状成圆柱体，所述点火具的锥形端斜面与限位凸块连接，所述点火具的锥形端的底部侧边与连接孔内壁接触，所述点火具的圆柱体端置于让位通孔内。点火具的锥形的一端斜面处与连接孔内的限位凸块接触，限位凸块卡住点火具，起到限位的作用，防止发生器管内的产气药产生的气体将点火具从点火具容器内顶出，造成气体从点火具容器端排出，使进入到安全气囊内的气体量不足，避免保护乘员安全的功能减弱。

作为优选，所述靠近发生器管一侧的连接孔内设置有环形的密封垫圈，所述密封垫圈截面形状为直角三角形，所述密封垫圈的两个直角面分别与连接孔内壁和限位凸块侧壁接触，所述密封垫圈的斜面与点火具的锥形端的斜面接触。密封垫圈起到密封的作用，保证点火具容器与点火具之间的间隙被密封垫圈填充，防止产气药产生的气体在向外排出时从点火具与点火具容器间排出，避免充入气囊的气体容量不足。

作为优选，所述扩散器成法兰状，所述充气孔置于扩散器的法兰面上，所述充气孔为锥形孔，所述充气孔直径大的一端朝向发生器管，所述充气孔直径小的一端朝向外侧，所述充气孔直径大的一端中部设置有滤网，所述密封球的直径大于充气孔的最小直径，所述密封球置于滤网与充气孔直径小的一端之间。充气孔作为向发生器内充惰性气体的孔，充气时密封球向滤网方向运动，打开充气孔，使惰性气体进入发生器管内，充气完成后密封球在发生器管内较大的压力作用下堵住充气孔，防止惰性气体泄漏；滤网起到过滤被冲入气体的杂质的作用，同时对密封球起到限位的作用，防止在充气时密封球进入到发生器管内。

作为优选，所述导气孔的一端形状为锥形，所述导气孔的另一端形状为圆柱体形，所述导气孔锥形一端的最大直径小于圆柱体形一端的直径，所述导气孔锥形的一端朝向发生器管内侧，所述爆破膜与导气孔锥形的一端端面连接，所述导气孔与让位通孔相对应。让位通孔与导气孔对齐，保证从让位通孔排出的气体可快速进入到导气孔内，保证充气效率和速率；导气孔的锥形的一端朝向发生器管内侧且导气孔的锥形端的尖端朝向外侧，在排出产气药产生的气体时，气体在导气孔锥形端的运动为向中心汇集的形式，保证气体在导气孔的锥形端排出进入到圆柱体端时为压力逐渐增大，使排出气体的流量和流速满足要求，导气孔锥形的一端最大直径小于圆柱形一端的最大直径，保证气体进入导气孔圆柱形一端可更快的将气体导入到安全气囊内，确保安全气囊可快速被充满，有效保护乘员安全。

作为优选，所述导气孔圆柱体形的一端侧壁设置有若干出气孔，若干出气孔均匀布置。若干出气孔均匀布置，保证产气药产出的气体从出气孔内排出，在进入到安全气囊内前出气孔进行二次降温和过滤，保证充入气囊的气体内无杂质，避免杂质混在气体内进入气囊给乘员造成危险，实现保护乘员安全的功能。

本发明的有益效果是：结构简单，组装方便，成本低；通过发生器管的长度大小，实现不同的输出要求；产气药的产气效率更高，安全气囊的充气效率更快；通过两次降温过滤，保证充入气囊的气体内无杂质，保护乘员安全。

附图说明

图1是本发明剖视图；

图2是图1中A处放大图；

图3是图1中B处放大图；

图4是图1中C处放大图；

图5是本发明中点火具容器立体图；

图6是本发明中扩散器立体图。

附图中，

1.发生器管、2.点火具容器、3.扩散器、4.点火具、5.爆破膜、6.传火药杯、7.传火药、8.产气药、20.连接孔、21.限位凸块、22.密封垫圈、30.导气孔、31.充气孔、32.密封球、33.出气孔、34.滤网、60.让位通孔、61.传火药腔、62.通气孔、63.铝膜。

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。

实施例1，如图1所示，一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，包括圆柱状的发生器管1。发生器管1的两端分别连接有点火具容器2和扩散器3。点火具容器2套接有点火具4。扩散器3设置有导气孔30和充气孔31。充气孔31内设置有密封球32。导气孔30置于扩散器3中心位置。导气孔30靠近发生器管1一端连接有爆破膜5。发生器管1内设置有传火药杯6。传火药杯6内设置有传火药7。传火药杯6与发生器管1之间设置有产气药8。

如图1、4所示，传火药杯6形状为圆柱体状。传火药杯6两端分别与点火具容器2和扩散器3连接。传火药杯6中部设有让位通孔60。传火药杯6侧壁内设置有传火药腔61。传火药腔61为截面形状为圆环形的腔体。传火药7置于传火药腔61内。传火药杯6外壁和让位通孔60内壁均设置有若干通气孔62，若干通气孔62均匀布置。让位通孔60内壁连接有铝膜63。

如图2、5所示，点火具容器2为法兰状。点火具容器2中部设置有连接孔20。连接孔20内壁中部设置有环形的限位凸块21。连接孔20与点火具4套接。限位凸块21与点火具4相对应。点火具4一端的形状成锥形。点火具另一端的形状成圆柱体。点火具4的锥形端斜面与限位凸块21连接。点火具4的锥形端的底部侧边与连接孔20内壁接触。点火具4的圆柱体端置于让位通孔60内。靠近发生器管1一侧的连接孔20内设置有环形的密封垫圈22。密封垫圈22截面形状为直角三角形。密封垫圈22的两个直角面分别与连接孔20内壁和限位凸块21侧壁接触。密封垫圈22的斜面与点火具4的锥形端的斜面接触。

如图1、3、6所示，扩散器3成法兰状。充气孔31置于扩散器3的法兰面上。充气孔31为锥形孔。充气孔31直径大的一端朝向发生器管1。充气孔31直径小的一端朝向外侧。充气孔31直径大的一端中部设置有滤网34。密封球32的直径大于充气孔31的最小直径。密封球32置于滤网34与充气孔31直径小的一端之间。导气孔30的一端形状为锥形。导气孔30的另一端形状为圆柱体形。导气孔30锥形的一端朝向发生器管1内侧。爆破膜5与导气孔30锥形的一端端面连接。导气孔30圆柱体形的一端侧壁设置有若干出气孔33，若干出气孔33均匀布置。

本发明的工作原理为：如图1-6所示，气体发生器在组装好后通过充气孔31向气体发生器内加压冲入的惰性气体。气体发生器工作时，点火具4在接收到电脉冲信号后，首先产生冲击波打开爆破膜5，发生器管1内的惰性气体优先释放，通过扩散器3上设置的出气孔33进入到安全气囊内，将安全气囊优先打开，使安全气囊的展开时间提前，提升充气效率和充气速率，有效保护乘员安全。在爆破膜5冲破的同时，置于让位通孔60内壁上的铝膜63被冲破爆裂，使电脉冲信号点燃传火药7，传火药7在被点燃后迅速燃烧点燃产气药8，产气药8在管内存在较大初始压力的情况下迅速且充分燃烧，产生气体，气体作为后续的气源进入到安全气囊内。产生的气体经过通气孔60实现第一次降温和过滤后进入到扩散器3，设置在扩散器3上的出气孔33进行二次过滤和降温，进入到安全气囊内。

Claims (9)

1.一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，包括圆柱状的发生器管（1），所述发生器管（1）的两端分别连接有点火具容器（2）和扩散器（3），所述点火具容器（2）套接有点火具（4），所述扩散器（3）设置有导气孔（30）和充气孔（31），所述充气孔（31）内设置有密封球（32），所述导气孔（30）置于扩散器（3）中心位置，所述导气孔（30）靠近发生器管（1）一端连接有爆破膜（5），所述发生器管（1）内设置有传火药杯（6），所述传火药杯（6）内设置有传火药（7），所述传火药杯（6）与发生器管（1）之间设置有产气药（8），所述扩散器（3）成法兰状，所述充气孔（31）置于扩散器（3）的法兰面上，所述充气孔（31）为锥形孔，所述充气孔（31）直径大的一端朝向发生器管（1），所述充气孔（31）直径小的一端朝向外侧，所述充气孔（31）直径大的一端中部设置有滤网（34），所述密封球（32）的直径大于充气孔（31）的最小直径，所述密封球（32）置于滤网（34）与充气孔（31）直径小的一端之间。

2.根据权利要求1所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述传火药杯（6）形状为圆柱体状，所述传火药杯（6）两端分别与点火具容器（2）和扩散器（3）连接，所述传火药杯（6）中部设有让位通孔（60），所述传火药杯（6）侧壁内设置有传火药腔（61），所述传火药腔（61）为截面形状为圆环形的腔体，所述传火药（7）置于传火药腔（61）内。

3.根据权利要求2所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述传火药杯（6）外壁和让位通孔（60）内壁均设置有若干通气孔（62），若干通气孔（62）均匀布置。

4.根据权利要求3所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述让位通孔（60）内壁连接有铝膜（63）。

5.根据权利要求2所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述点火具容器（2）为法兰状，所述点火具容器（2）中部设置有连接孔（20），所述连接孔（20）内壁中部设置有环形的限位凸块（21），所述连接孔（20）与点火具（4）套接，所述限位凸块（21）与点火具（4）相对应。

6.根据权利要求5所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述点火具（4）一端的形状成锥形，所述点火具（4）另一端的形状成圆柱体，所述点火具（4）的锥形端斜面与限位凸块（21）连接，所述点火具（4）的锥形端的底部侧边与连接孔（20）内壁接触，所述点火具（4）的圆柱体端置于让位通孔（60）内。

7.根据权利要求6所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述靠近发生器管（1）一侧的连接孔（20）内设置有环形的密封垫圈（22），所述密封垫圈（22）截面形状为直角三角形，所述密封垫圈（22）的两个直角面分别与连接孔（20）内壁和限位凸块（21）侧壁接触，所述密封垫圈（22）的斜面与点火具（4）的锥形端的斜面接触。

8.根据权利要求2或3或4所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述导气孔（30）的一端形状为锥形，所述导气孔（30）的另一端形状为圆柱体形，所述导气孔（30）锥形一端的最大直径小于圆柱体形一端的直径，所述导气孔（30）锥形的一端朝向发生器管（1）内侧，所述爆破膜（5）与导气孔（30）锥形的一端端面连接，所述导气孔（30）与让位通孔（60）相对应。

9.根据权利要求8所述的一种顶棚柱状混合式安全气囊气体发生器，其特征是，所述导气孔（30）圆柱体形的一端侧壁设置有若干出气孔（33），若干出气孔（33）均匀布置。

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