CN114559895B - 一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，它包括柱状管体，管体的一端设有点火起爆器，点火起爆器与管体密封连接，管体的另一端端部设有端盖，端盖与管体密封连接，管体的另一端侧壁上设有若干个排气孔，管体内设有覆盖排气孔的过滤器，过滤器的一端密封，过滤器密封的一端边缘与管体的内侧壁密封连接，过滤器与点火起爆器之间形成燃烧室，燃烧室内填充有紧密压合的火药，过滤器的另一端与端盖固定连接。本发明的有益效果是：能提高火药密封性；排出的气体残渣少，温度较低，使用安全；火药的密封性能更加稳定；发生器的性能受环境温度的影响较小，输出性能较为稳定。
Description
技术领域
本发明涉及气体发生器相关技术领域，尤其是指一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器。
背景技术
气体发生器主要用于汽车的安全系统中，在车辆碰撞时，气体发生器使安全气囊充气后展开，保护乘客的安全。
目前常用的发生器火药密封通过铝膜/钢膜/铜膜黏贴密封工艺，火药密封效果受贴膜工艺、胶黏性影响很大，稳定性低；同时，由于薄膜和贴膜载体材质不同，不同材质在不同温度在收缩变形不同，高低温骤变后贴膜密封性会越来越差。
为了解决上述技术问题，中国专利公开号为CN213384167U，授权公告日为2021年06月08日，公开了一种特殊滤网结构的小型烟火式安全气囊气体发生器，它包括管体，管体内从左到右依次设有点火总成、管状滤网和垫片，点火总成位于管体的左端，且与管体密封连接，管体的右端设有若干个与管状滤网位置相对应的排气孔，管状滤网的左端与管体相匹配，且通过激光焊接与管体的内侧壁固定连接，管状滤网的右端与垫片固定连接，管体内设有燃烧室，燃烧室内设有传火药和产气药。
上述专利中，管状滤网与管体之间通过激光焊接固定，虽然使得管状滤网与管体之间的连接更为牢固，对火药具有一定的密封效果，但是由于管状滤网本身并不具有密封性，故火药的密封性还有待提高。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中气体发生器中火药的密封性还有待提高的不足，提供了一种能提高火药密封性的多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，它包括柱状管体，所述管体的一端设有点火起爆器，所述点火起爆器与管体密封连接，所述管体的另一端端部设有端盖，所述端盖与管体密封连接，所述管体的另一端侧壁上设有若干个排气孔，所述管体内设有覆盖排气孔的过滤器，所述过滤器的一端密封，所述过滤器密封的一端边缘与管体的内侧壁密封连接，所述过滤器与点火起爆器之间形成燃烧室，所述燃烧室内填充有紧密压合的火药，所述过滤器的另一端与端盖固定连接。
所述管体的一端设有点火起爆器，所述点火起爆器与管体密封连接，所述管体的另一端端部设有端盖，所述端盖与管体密封连接，所述管体的另一端侧壁上设有若干个排气孔，所述管体内设有覆盖排气孔的过滤器，所述过滤器的一端密封，所述过滤器密封的一端边缘与管体的内侧壁密封连接，所述过滤器与点火起爆器之间形成燃烧室，所述燃烧室内填充有紧密压合的火药，所述过滤器的另一端与端盖固定连接。由于点火起爆器与管体密封连接，同时过滤器的一端密封以及滤器密封的一端边缘与管体的内侧壁密封连接，使得点火起爆器和过滤器分别与管体的连接处以及过滤器本身都处于密封状态，从而使得燃烧室处于完全密封状态，达到了能提高火药密封性的目的； 点火起爆器点火、引燃火药，燃烧室内产生大量的气体和和残渣，使得燃烧室内的气压瞬间增大，从而冲破过滤器密封的一端，气体进入到过滤器内部，气体经过过滤器过滤残渣后从排气孔排入到安全气囊内，排出的气体残渣少，使用安全。
作为优选，所述过滤器包括密封的滤网格板和覆盖排气孔的过滤筒，所述滤网格板的外边缘与管体的内侧壁密封连接，所述过滤筒的一端与滤网格板的中心固定连接，所述过滤筒的另一端与端盖固定连接。燃烧室内瞬间增大的气压冲破密封的滤网格板，气体从过滤筒的一端进入到过滤筒内部，然后经过过滤筒的侧壁过滤残渣后从排气孔排入到安全气囊内，排出的气体残渣少，使用安全；燃烧室初始压力越大时，滤网格板被冲破总面积越大，使燃烧室压力降低越快；当燃烧室初始压力越小时，滤网格板被冲破总面积越小，压力降低越慢， 从而使得排出的气体温度较低，利于人身安全。
作为优选，所述滤网格板内设有空腔，所述空腔贯穿过滤筒的端部与过滤筒的内部相连通，所述空腔的内径大于过滤筒的内径，所述空腔内设有密封膜，所述密封膜限位于空腔内且与空腔密封连接。密封膜为金属膜，空腔的内径大于过滤筒的内径使得密封膜通过空腔的形状构造得到卡紧限位并使得密封膜与空腔的连接得到密封，以此来通过机械结构密封的方式来替换胶粘黏连工艺，避免了温度对胶黏性能的影响，使得密封膜对火药的密封性能更加稳定；燃烧室内的气体通过滤网格板使得残渣得到一次过滤，然后冲破密封膜，气体进入到过滤筒内部，最后经过过滤筒的侧壁过滤残渣后从排气孔排入到安全气囊内，残渣得到二次过滤，从而进一步提高了残渣的过滤效果，使用更为安全。
作为优选，所述滤网格板的外边缘通过激光焊接与管体的内侧壁固定连接。使得过滤器通过滤网格板得到了固定的同时解决了滤网格板与管体之间的密封性能。
作为优选，所述过滤筒与管体之间形成间隙。以提高过滤筒侧壁对气体的通过率，从而利于提高气体的过滤效果的同时防止出气速率过低。
作为优选，所述管体内设有若干个与排气孔一一相对应的流量调节板，所述流量调节板位于过滤筒和管体之间，所述流量调节板与管体的内侧壁弹性连接。高温环境下，由于管体内部的压力较大，当气体通过过滤筒后作用在流量调节板上的作用力较大，流量调节板在高压气体的作用下克服弹性作用，使得流量调节板与管体之间的间距变化量较大，从而减小了气体通过排气孔的流量，使得出气速度减慢，降低了发生器的输出；反之，在低温环境下，由于管体内部的压力较小，当气体通过过滤筒后作用在流量调节板上的作用力较小，使得流量调节板与管体之间的间距变化量较小，相对于高温环境下，气体通过排气孔的流量较大，出气速度快，输出高，从而使得发生器的性能受环境温度的影响较小，输出性能较为稳定。
作为优选，所述流量调节板的面积大于排气孔的面积，所述流量调节板上设有可插入排气孔内的限流块，所述限流块与流量调节板固定连接，所述限流块的直径小于排气孔的直径。低温状态下，限流块位于排气孔外；高温状态下，限流块随着管体内压力的变化大小，在流量调节板的带动下，改变插入到排气孔内的深度，深度越大，说明管内压力越大，此时减小了气体通过排气孔的流量，使得出气速度减慢，降低了发生器的输出；反之，则气体通过排气孔的流量较大，出气速度快，输出高，故限流块能更好地提高排气孔的限流作用，使得发生器的输出性能更加趋于稳定。
作为优选，所述流量调节板的一侧靠近过滤筒且不与过滤筒相接触，所述流量调节板相对应的另一侧远离过滤筒，所述限流块与流量调节板远离过滤筒的一侧固定连接，所述流量调节板靠近过滤筒的一侧为平面或为与过滤筒同心的弧形结构，所述流量调节板远离过滤筒的一侧为与管体内侧壁弧度相同的弧形结构。流量调节板的一侧靠近过滤筒且不与过滤筒相接触有利于提高过滤筒侧壁对气体的通过率，从而利于提高气体的过滤效果；流量调节板靠近过滤筒的一侧为平面或为与过滤筒同心的弧形结构，以防止流量调节板与过滤筒之间产生干涉；流量调节板远离过滤筒的一侧为与管体内侧壁弧度相同的弧形结构，以防止流量调节板与管体之间产生干涉，同时利于气体从流量调节板与管体之间通过。
作为优选，所述排气孔的边缘设有若干根弹性伸缩轴，所述弹性伸缩轴的一端与管体的内侧壁固定连接，所述弹性伸缩轴的另一端与流量调节板固定连接。弹性伸缩轴能在内部弹簧的作用下实现伸缩的同时，其刚性较好、不易变形，一方面利于限流块能实现插入到排气孔内，另一方面使得流量调节板与管体之间始终存在间隙，便于气体的通过。
作为优选，所述管体的一端设有收口，所述点火起爆器限位于收口内，所述点火起爆器的一端位于收口内且与外部相连通，所述点火起爆器的另一端位于燃烧室内。收口设计使得管体内部火药达到密封储存要求，同时利于提高点火起爆器的安装牢固性。
本发明的有益效果是：能提高火药密封性；排出的气体残渣少，温度较低，使用安全；火药的密封性能更加稳定；提高了残渣的过滤效果；提高了过滤筒侧壁对气体的通过率，从而利于提高气体的过滤效果的同时防止出气速率过低；发生器的性能受环境温度的影响较小，输出性能较为稳定；收口设计使得管体内部火药达到密封储存要求，同时利于提高点火起爆器的安装牢固性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是管体内压力较低时的结构示意图；
图3是管体内压力较高时的结构示意图；；
图4是图2中A-A的剖视图；
图5是图2中B处的结构放大图；
图6是图3中C处的结构放大图。
图中：1. 管体，2. 点火起爆器，3. 端盖，4. 排气孔，5. 过滤器，6. 燃烧室，7.滤网格板，8. 过滤筒，9. 空腔，10. 密封膜，11. 流量调节板，12. 限流块，13. 弹性伸缩轴，14. 收口。
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、图2和图3所述的实施例中，一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，它包括柱状管体1，管体1的一端设有点火起爆器2，点火起爆器2与管体1密封连接，管体1的另一端端部设有端盖3，端盖3与管体1密封连接，管体1的另一端侧壁上设有若干个排气孔4，管体1内设有覆盖排气孔4的过滤器5，过滤器5的一端密封，过滤器5密封的一端边缘与管体1的内侧壁密封连接，过滤器5与点火起爆器2之间形成燃烧室6，燃烧室6内填充有紧密压合的火药，过滤器5的另一端与端盖3固定连接。
如图1、图2和图3所示，过滤器5包括密封的滤网格板7和覆盖排气孔4的过滤筒8，滤网格板7的外边缘与管体1的内侧壁密封连接，过滤筒8的一端与滤网格板7的中心固定连接，过滤筒8的另一端与端盖3固定连接。
如图1、图2和图3所示，滤网格板7内设有空腔9，空腔9贯穿过滤筒8的端部与过滤筒8的内部相连通，空腔9的内径大于过滤筒8的内径，空腔9内设有密封膜10，密封膜10限位于空腔9内且与空腔9密封连接。滤网格板7的外边缘通过激光焊接与管体1的内侧壁固定连接。过滤筒8与管体1之间形成间隙。
如图2、图3、图4、图5和图6所示，管体1内设有若干个与排气孔4一一相对应的流量调节板11，流量调节板11位于过滤筒8和管体1之间，流量调节板11与管体1的内侧壁弹性连接。
如图4、图5和图6所示，流量调节板11的面积大于排气孔4的面积，流量调节板11上设有可插入排气孔4内的限流块12，限流块12与流量调节板11固定连接，限流块12的直径小于排气孔4的直径。
如图4、图5和图6所示，流量调节板11的一侧靠近过滤筒8且不与过滤筒8相接触，流量调节板11相对应的另一侧远离过滤筒8，限流块12与流量调节板11远离过滤筒8的一侧固定连接，流量调节板11靠近过滤筒8的一侧为平面或为与过滤筒8同心的弧形结构，流量调节板11远离过滤筒8的一侧为与管体1内侧壁弧度相同的弧形结构。
如图4、图5和图6所示，排气孔4的边缘设有若干根弹性伸缩轴13，弹性伸缩轴13的一端与管体1的内侧壁固定连接，弹性伸缩轴13的另一端与流量调节板11固定连接。
如图1、图2和图3所示，管体1的一端设有收口14，点火起爆器2限位于收口14内，点火起爆器2的一端位于收口14内且与外部相连通，点火起爆器2的另一端位于燃烧室6内。
点火起爆器2点火、引燃火药，燃烧室6内产生大量的气体和和残渣，使得燃烧室6内的气压瞬间增大，燃烧室6内的气体通过滤网格板7使得残渣得到一次过滤，然后冲破密封膜10，气体进入到过滤筒8内部，最后经过过滤筒8的侧壁过滤残渣后从排气孔4排入到安全气囊内，残渣得到二次过滤；燃烧室6初始压力越大时，滤网格板7内的密封膜10被冲破总面积越大，使燃烧室6压力降低越快；当燃烧室6初始压力越小时，密封膜10被冲破总面积越小，压力降低越慢，最终使得排出的气体残渣少、温度低，利于人身安全。
密封膜10为金属膜，空腔9的内径大于过滤筒8的内径使得密封膜10通过空腔9的形状构造得到卡紧限位并使得密封膜10与空腔9的连接得到密封，以此来通过机械结构密封的方式来替换胶粘黏连工艺，避免了温度对胶黏性能的影响，使得密封膜10对火药的密封性能更加稳定。
高温环境下，由于管体1内部的压力较大，当气体通过过滤筒8后作用在流量调节板11上的作用力较大，流量调节板11在高压气体的作用下克服弹性伸缩轴13的作用，使得流量调节板11与管体1之间的间距变化量较大，并使得限流块12插入到排气孔4内，从而减小了气体通过排气孔4的流量，使得出气速度减慢，降低了发生器的输出；反之，在低温环境下，由于管体1内部的压力较小，当气体通过过滤筒8后作用在流量调节板11上的作用力较小，使得流量调节板11与管体1之间的间距变化量较小，且限流块12未插入到排气孔4内，相对于高温环境下，气体通过排气孔4的流量较大，出气速度快，输出高，从而使得发生器的性能受环境温度的影响较小，输出性能较为稳定。
Claims (8)
1.一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，包括柱状管体（1），所述管体（1）的一端设有点火起爆器（2），所述点火起爆器（2）与管体（1）密封连接，所述管体（1）的另一端端部设有端盖（3），所述端盖（3）与管体（1）密封连接，所述管体（1）的另一端侧壁上设有若干个排气孔（4），所述管体（1）内设有覆盖排气孔（4）的过滤器（5），所述过滤器（5）的一端密封，所述过滤器（5）密封的一端边缘与管体（1）的内侧壁密封连接，所述过滤器（5）与点火起爆器（2）之间形成燃烧室（6），所述燃烧室（6）内填充有紧密压合的火药，所述过滤器（5）的另一端与端盖（3）固定连接，所述管体（1）内设有若干个与排气孔（4）一一相对应的流量调节板（11），所述流量调节板（11）位于过滤筒（8）和管体（1）之间，所述流量调节板（11）与管体（1）的内侧壁弹性连接，所述流量调节板（11）的面积大于排气孔（4）的面积，所述流量调节板（11）上设有可插入排气孔（4）内的限流块（12），所述限流块（12）与流量调节板（11）固定连接，所述限流块（12）的直径小于排气孔（4）的直径。
2.根据权利要求1所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述过滤器（5）包括密封的滤网格板（7）和覆盖排气孔（4）的过滤筒（8），所述滤网格板（7）的外边缘与管体（1）的内侧壁密封连接，所述过滤筒（8）的一端与滤网格板（7）的中心固定连接，所述过滤筒（8）的另一端与端盖（3）固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述滤网格板（7）内设有空腔（9），所述空腔（9）贯穿过滤筒（8）的端部与过滤筒（8）的内部相连通，所述空腔（9）的内径大于过滤筒（8）的内径，所述空腔（9）内设有密封膜（10），所述密封膜（10）限位于空腔（9）内且与空腔（9）密封连接。
4.根据权利要求2所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述滤网格板（7）的外边缘通过激光焊接与管体（1）的内侧壁固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述过滤筒（8）与管体（1）之间形成间隙。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述流量调节板（11）的一侧靠近过滤筒（8）且不与过滤筒（8）相接触，所述流量调节板（11）相对应的另一侧远离过滤筒（8），所述限流块（12）与流量调节板（11）远离过滤筒（8）的一侧固定连接，所述流量调节板（11）靠近过滤筒（8）的一侧为平面或为与过滤筒（8）同心的弧形结构，所述流量调节板（11）远离过滤筒（8）的一侧为与管体（1）内侧壁弧度相同的弧形结构。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述排气孔（4）的边缘设有若干根弹性伸缩轴（13），所述弹性伸缩轴（13）的一端与管体（1）的内侧壁固定连接，所述弹性伸缩轴（13）的另一端与流量调节板（11）固定连接。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种多功能滤网结构的小型烟火式气体发生器，其特征是，所述管体（1）的一端设有收口（14），所述点火起爆器（2）限位于收口（14）内，所述点火起爆器（2）的一端位于收口（14）内且与外部相连通，所述点火起爆器（2）的另一端位于燃烧室（6）内。
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