CN201161579Y - 气体发生器 - Google Patents

Abstract

一种气体发生器，其主体由一上下压装在一起的上壳体和下壳体构成，主体内设有点火室、燃烧室和过滤室，点火室内有电爆管固定管、电爆管、引燃药，上壳体的环形周面上排列有出气孔，出气孔内侧粘贴有金属箔片；燃烧室内装有产气剂；过滤网的外壁上端套有一保护套，保护套上均布燃烧室出气孔；下壳体底部有一翻边孔，电爆管固定管底部台阶套入翻边孔中；燃烧室盖中间有一凹坑，凹坑内放置有一自动点火药片，凹坑底部中间有一喷射孔，喷射孔对应于燃烧室内。本实用新型具有过滤网的抗压强度高、利于高温气体的冷却和残渣的过滤；增强了发生器壳体的强度、保证发生器能够承受较高内压；有效保证壳体不发生破损，提高了发生器的可靠性等优点。

Description

气体发生器

技术领域

本实用新型涉及一种向汽车的安全保护缓冲***提供充气气流的气体发生器。

背景技术

汽车的安全保护缓冲***一般包括撞击传感器、控制器、气体发生器、气袋等，如图1所示，当汽车发生碰撞时，传感器测出汽车发生碰撞产生的惯性加速度，并将信号传导至控制器，控制器判断碰撞加速度的大小和持续时间，如果加速度的大小和持续时间超过或达到预定极限值，控制器发出点火信号启动气体发生器，气体发生器启动后产生大量气体充入气袋，气袋迅速膨胀展开在乘员前面，避免了乘员由于惯性冲击力与汽车其它硬物碰撞而产生伤亡。

为更好保护乘员，汽车的安全保护缓冲***要求气体发生器的初始压力建立快、燃烧室内压低，出口压力重复稳定、过滤良好、粉尘少、出口温度低。

美国专利US6257617提供了压力可调式气囊发生器，利用气体发生器的变形控制出口压力，但该美国专利主要存在的问题是：(1)由于发生器内部压力较高，对壳体强度要求很高，存在着壳体破裂的安全隐患；(2)对壳体内部的零件尺寸要求很高，零件尺寸误差较大时存在密封不严的问题；(3)由于需要壳体变形来形成气流通道，所以壳体的机械力学性能对燃烧室内的产气剂燃烧影响较大，不能保证一个稳定的燃烧性能，而使产生的气体不能获得一个稳定的输出曲线或特征；(4)由于燃烧室内的过滤网受燃烧室尺寸限制，不能很好的起到冷却和过滤的作用，而导致出气温度高和残渣较多，容易烧穿气袋，存在对乘员烧伤的隐患；(5)发生器工作时由于变形较大，发生器有可能从***中脱落，对乘客存在烫伤的危险。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种过滤网的抗压强度高、利于高温气体的冷却和残渣的过滤、有效增强了发生器壳体的强度、保证发生器能够承受较高内压的气体发生器。该发生器初始压力建立快、燃烧室内压低、出口压力稳定、过滤良好，出口温度低、粉尘少，且体积小。

本实用新型的技术解决方案是：一种气体发生器，其主体由一上下压装在一起的上壳体和下壳体构成，主体内设有点火室、燃烧室和过滤室，点火室内有电爆管固定管、电爆管、引燃药，所述上壳体的环形周面上排列有出气孔，所述出气孔内侧粘贴有金属箔片；燃烧室由过滤网的内壁、固定管的外壁、燃烧室盖及隔板构成，同时过滤网的下端部分别通过下壳体和隔板定位，燃烧室内装有产气剂，所述的过滤室由过滤网的外壁和上壳体的内圆环构成；其特征在于：所述的过滤网的外壁上端套有一保护套，保护套上均布燃烧室出气孔，孔径可根据的产气剂性能要求调节；所述的下壳体底部有一翻边孔，翻边孔所翻边的边缘向内延伸至端面；所述的电爆管固定管底部台阶套入翻边孔中。

所述的保护套套在过滤网外壁并与上壳体出气孔对应。

所述的燃烧室盖中间有一凹坑，凹坑内放置有一自动点火药片，凹坑底部中间有一喷射孔，喷射孔对应于燃烧室内。

所述的上壳体顶部有平圆面，平圆面中间部位有一圆凹坑，圆凹坑下部与自动点火药片对应。

本实用新型主要是通过采用增加过滤网保护套；下壳体底部的用于安装电爆管固定管的翻边孔；燃烧室盖增装自动点火药以及通过在内部合理布局，对各组件合理的固定限位来实现上述特点。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)由于增加了一过滤网保护套，保护套上有若干出气孔，这既加固了过滤网的抗压强度，又有利于高温气体的冷却和残渣的过滤。

(2)下壳体有用于安装电爆管固定管的翻边孔，该孔采用翻边方式，孔翻边起到了增加焊接的直线接触面，并在口部形成了一圆弧形，有利于构成一良好的V型焊接坡口，非常有利于增强焊接强度，保证发生器能够承受较高的内压。同时翻边相当于下壳体底部增加了一加强筋，有效增强了下壳体的强度。

(3)本实用新型的燃烧室盖中间部位，增加一放置自动点火药片的圆凹坑，自动点火药片通过凹坑中间的喷射孔正对产气药片，有效保证了在一定环境温度下(或在发生火灾或自动销毁时)自动点火药片自动点燃并能引燃产气药片，而保证壳体不发生破损，有效的提高了发生器的可靠性。

附图说明

图1为安全保护缓冲***工作流程图；

图2为本实用新型实施1结构示意图；

图3为本实用新型实施1工作状态示意图；

图4为本实用新型实施1自动点火工作状态示意图；

图5为本实用新型实施2结构示意图；

图6为本实用新型的过滤网结构示意图；

图7为本实用新型的保护套展开平面图；

图8为本实用新型电爆管与翻边孔装配示意图；

图9为本实用新型在60L密闭容器内点火后的压力重复曲线图(+23℃)。

具体实施方式

图2、图3、图4、图5中，1主体，2出气孔，3金属箔片，4过滤网，5石棉垫，6燃烧室盖，7产气剂，8小端盖，9引燃药，10下壳体，11固定环，12电爆管，13短路插座，14固定管内圆锥面，15隔板，16中心轴线，17上壳体顶部的平圆面，18上壳体，19上壳体的方形平台，20下壳体底部平圆形的底面，21下壳体的侧圆周面，22固定管的底部台阶，23隔板的偏心槽孔，24固定管上端圆周面，25电爆管的固定管，26小橡胶垫，27固定管底部圆周面，28燃烧室盖的顶面，29燃烧室盖的周面，30点火室的出气小孔，31燃烧室，32过滤室，33下壳体偏心孔向内端面，34点火室，35V形焊接坡口，36上壳体的周面，37固定管中部圆周面，38上壳体径向弯曲的圆弧面，39下壳体的翻边孔，40固定管翻边圆弧，41过滤网保护套，42自动点火药片，43燃烧室中间的圆凹坑，44燃烧室盖中间喷射孔，45上壳体中间圆凹坑。

如图2、图3所示，本实用新型由主体1构成，其主体1由一上下压装在一起的上壳体18和下壳体10构成，上壳体18的类似倒置的杯状，其顶部为平圆面17，平圆面17中间有一圆凹坑45，圆凹坑45下部与自动点火药片对应，便于上壳体上壁与自动点火药片紧密接触；平圆面17最外侧向下弯曲，再轴向延伸一定距离后径向延展成一方形平台19。上壳体18的周面36为圆环形，一定数量的出气孔2按环形排列均匀地分布在上壳体18的周面36上，上壳体18的翻边方形平台19位置在出气孔2下。方形平台19的作用是当作连接法兰，便于本实用新型与气囊***的模块装置连接。在上壳体18周面上的出气孔2内侧，粘贴着一层金属箔片3，该金属箔片3为环形带状，正好能将出气孔的外部与发生器的内部隔绝开来，保证发生器内部的密封。

下壳体10的底部为平面圆周形，由平圆形的底面20和环状侧圆周面21组成，底面20的偏心一侧位置有一翻边孔39，该翻边孔向内翻边至一定距离至端面33(即下壳体偏心孔向内端面)，翻边孔39的尺寸与电爆管固定管底部台阶22尺寸相当，电爆管固定管底部台阶套入翻边孔39中，为过盈配合。底面20最外侧向上弯曲后轴向延伸至一定距离。下壳体10的侧圆周面21的外径与上壳体18的周面36内径大致相等，下壳体10上部压入上壳体18的下部形成一环带状重合周面，上壳体18径向弯曲的圆弧面38和下壳体10向上侧圆周面21构成适于焊接的V型焊接坡口35。

主体1内从中心轴线环形设有燃烧室31、过滤室32，偏心位置设有点火室34、点火室34内有电爆管固定管25、电爆管12、引燃药9、小端盖8，固定环11被压入电爆管12和固定管25中部圆周面37之间将电爆管12固定住，点火室34顶部的小端盖8将引燃药9密封在固定管25内，通过固定管25上端圆周面24的翻边圆弧40将小端盖8限位卡紧。引燃药9为片剂点火药，这样固定管出气小孔30就不用粘贴金属箔片进行密封。

电爆管固定管25为管状结构，由上圆周面24和中部圆周面37、固定管内圆锥面14、底部圆周面27、底部台阶22组成，固定管25中部圆周面37上有对称分布的出气小孔30作为出气通道，连通了点火室34和固定管25外部空间。

出气小孔30正对着燃烧室的中心轴线16部位，固定管25底部圆周面27与下壳体10底面的偏心翻边孔39套接，为过盈配合，固定管底部圆周面27与孔翻边形成的圆弧构成了一V型焊接坡口，然后用激光焊接将固定管25和下壳体10联为一体，同时起到了对点火室34的密封作用。

环状燃烧室31由过滤网4的内壁、点火室34的外壁、石棉垫5、燃烧室盖6及隔板15构成，环抱围绕在中心轴线16的周围，同时过滤网4的下端圆弧台阶套入到下壳体10侧圆周面21内侧，二者尺寸相当，为过盈配合，再将隔板15位于燃烧室31底部，能套入到过滤网4内侧，隔板15外圆和过滤网4内侧尺寸相当；环状燃烧室31内装有产气剂7。燃烧室盖6位于燃烧室顶部，由顶面28和周面29组成，顶面28为平圆周形，中间有一圆凹坑43，凹坑内可放置自动点火药片42，凹坑底部中间有一喷射孔44，正对着产气剂7，周面29外径与过滤网4内周面内径基本相等，燃烧室盖6的周面29能够套入到过滤网4内。隔板15有一偏心槽孔23，固定管25的中部圆周面37外径能够套在偏心槽孔23中间，并与之间隙配合。

所述的过滤网4的外壁上端套有一保护套41，保护套41上均布燃烧室出气孔，与上壳体18出气孔2对应。

如图3所示，当发生碰撞事故，产生的加速度达到或超过控制器的预设极限值时，本实用新型就被安全气囊***发出的点火信号启动，参见图3的气流箭头方向。引燃药9被点燃后，高温气流通过出气小孔30，进入到燃烧室31。高温气流引燃燃烧室31内的产气剂7，产气剂7燃烧产生大量气体，在封闭的燃烧室31内形成高压，在燃烧室31的压强约在5MPa～20MPa之间，在此高压下气流通过过滤网4，再冲破上壳体18内周面上的金属箔片3，然后进入到安全气囊***的气袋内，气袋膨胀展开，对乘员起到安全防护作用。

如图4所示，当发生火灾或发生器需要销毁时，当环境温度达到约近200度时，自动点火药片42就要会被点燃，参见图4的气流箭头方向，自动点火药片42产生的高温气流通过燃烧室盖喷射孔44喷射到产气剂7上，产气剂7被点燃后产生大量气体，在封闭的燃烧室31内形成高压，在燃烧室31的压强约在40MPa～50MPa之间，在此高压下气流通过过滤网4，再冲破上壳体18内周面上的金属箔片3，气体喷射出发生器外，同时也点燃了点火室内的引燃药9及电爆管12，壳体的高强度和自动点火药保证了发生器的安全销毁。

如图5所示，主体1内从中心轴线环形设有燃烧室31、过滤室32，中心位置设有点火室34，点火室34内有电爆管固定管25、电爆管12、引燃药9、小端盖8。电爆管固定管25底部台阶套入翻边孔39中。过滤室32由过滤网4的外壁、保护套41外壁和上壳体18的周面36的内圆环构成。

如图6所示，过滤网4为环形结构，外圆有一圆弧台阶，由圆周面48和圆弧台阶49组成。46为过滤网上端面，47为过滤网下端面。过滤网4作为燃烧室室外壁固定在下壳体内，过滤网4圆弧台阶49的外径与下壳体侧圆周面内径基本相当，能套入在下壳体的侧圆周面内侧。过滤网4外周面与上壳体出气孔有一定空隙，外周面套有过滤网保护套41，保护套41上均布燃烧室出气孔，保护套41内壁与过滤网4外圆是间隙配合，保护套41起到了加固过滤网并过滤残渣的作用。过滤网4内周面直接构成燃烧室壁，可以充分发挥过滤网的降温和过滤的作用。

如图7所示，保护套41上均布燃烧室出气孔50。保护套41是用一长条平板弯曲成圆环形后，并将一端的保护套搭接卡头51和另一端的保护套搭接卡槽52搭接后点焊而成。

如图8所示，所述的电爆管12通过固定环11与固定管内壁紧配合，被固定环11压在固定管的下部；或采用在固定管里翻边的方式来固定电爆管12。8小端盖，9引燃药，13短路插座，22固定管的底部台阶，23隔板的偏心槽孔，26小橡胶垫，27固定管底部圆周面，30点火室的出气小孔，33下壳体偏心孔向内端面，34点火室，37固定管中部圆周面，40固定管翻边圆弧。

发生器在23℃温度下保温4小时后在60L密闭容器中用电流点火，重复做了5发，其数据如图9所示。

容器内压力为P_2max＝0.170MPa，达到P_2max的95％时间t_95％max＝50ms，容器压力起始时间1.1ms。

Claims (4)

1、一种气体发生器，其主体(1)由一上下压装在一起的上壳体(18)和下壳体(10)构成，主体(1)内设有点火室(34)、燃烧室(31)和过滤室(32)，点火室(34)内有电爆管固定管(25)、电爆管(12)、引燃药(9)，所述上壳体(18)的环形周面(36)上排列有出气孔(2)，所述出气孔(2)内侧粘贴有金属箔片(3)；燃烧室(31)由过滤网(4)的内壁、固定管(25)的外壁、燃烧室盖(6)及隔板(15)构成，同时过滤网(4)的下端部分别通过下壳体(10)和隔板(15)定位，燃烧室(31)内装有产气剂(7)，所述的过滤室(32)由过滤网(4)的外壁和上壳体(18)的内圆环构成；其特征在于：

所述的过滤网(4)的外壁上端套有一保护套(41)，保护套(41)上均布燃烧室出气孔(50)；

所述的下壳体(10)底部有一翻边孔(39)，翻边孔(39)所翻边的边缘向内延伸至端面(33)；所述的电爆管固定管(25)底部台阶(22)套入翻边孔(39)中。

2、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于：所述的保护套(41)套在过滤网外壁并与上壳体出气孔(2)对应。

3、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于：所述的燃烧室盖(6)中间有一凹坑(43)，凹坑(43)内放置有一自动点火药片(42)，凹坑(43)底部中间有一喷射孔(44)，喷射孔(44)对应于燃烧室(31)内。

4、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于：所述的上壳体(18)顶部有平圆面(17)，平圆面(17)中间部位有一圆凹坑(45)，圆凹坑(45)下部与自动点火药片(42)对应相顶。

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