專利名稱：氣體發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種向汽車的安全保護緩沖系統(tǒng)提供充氣氣流的氣體發(fā)生器°背景技術汽車的安全保護緩沖系統(tǒng)一般包括撞擊傳感器、控制器、氣體發(fā)生器、 氣袋等，如圖1所示，當汽車發(fā)生碰撞時，傳感器測出汽車發(fā)生碰撞產(chǎn)生的 慣性加速度，并將信號傳導至控制器，控制器判斷碰撞加速度的大小和持續(xù) 時間，如果加速度的大小和持續(xù)時間超過或達到預定極限值，控制器發(fā)出點 火信號啟動氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器啟動后產(chǎn)生大量氣體充入氣袋，則氣袋 迅速膨脹展開在乘員前面，避免了乘員由于慣性沖擊力與汽車其它硬物碰撞 而產(chǎn)生傷亡。為更好保護乘員，汽車的安全保護緩沖系統(tǒng)要求氣體發(fā)生器的初始壓力 建立快、燃燒室內(nèi)壓低，出口壓力重復穩(wěn)定、過濾良好、粉塵少、出口溫度 低。與本專利類似的美國專利US6666476 B2，但該美國專利主要存在的問題 是(1)該發(fā)生器沒有點火藥作為中介能量傳遞，對電爆管和產(chǎn)氣劑的要求 較高；(2)該發(fā)生器的下殼體變形復雜尺寸較大，成型較困難；(3)該發(fā) 生器的下殼體有法蘭邊存在，不利于與上殼體在高速旋轉中對接摩擦焊；(4) 由于燃燒室內(nèi)的過濾網(wǎng)沒有精確定位，不利于裝配。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種具有初始壓力建立快、燃燒室內(nèi)壓 低；出口壓力穩(wěn)定、過濾良好；出口溫度低、粉塵少；制造成形容易、制造 工藝簡單、對殼體制造精度、裝配精度要求較低、有利于規(guī)模化生產(chǎn)的氣體 發(fā)生器，該氣體發(fā)生器適于安裝，可避開點火線束和正駕駛方向軸之間的限制。本實用新型的技術解決方案 一種氣體發(fā)生器，主體內(nèi)設有點火室、燃 燒室和過濾室，燃燒室內(nèi)裝有氣體發(fā)生劑；點火室內(nèi)有電爆管、固定裝置、 引燃藥，其特征在于所述主體由上殼體和下殼體構成，上殼體下部端面和
下殼體上部端面相對經(jīng)高速旋轉摩擦焊接形成一環(huán)帶狀焊縫；所述的過濾室 由過濾網(wǎng)的外壁和上殼體的內(nèi)圓環(huán)構成。所述上殼體的圓周面上均勻排列有出氣孔，所述出氣孔內(nèi)側粘貼有金屬箔片。所述金屬箔片為不銹鋼、銅或鋁箔片，金屬箔片的形狀為環(huán)形帶狀，其 寬度為出氣孔孔徑的2 3倍。所述的過濾網(wǎng)為環(huán)形，由金屬絲編制后模具壓制而成，或者鋼板網(wǎng)、沖 孔網(wǎng)、編織網(wǎng)單獨或組合而成，其外圓為臺階結構或N個凸圓點結構，其中N 為2~10。所述的上殼體頂部為平圓面，最外側圓邊緣向下彎曲再軸向延伸，至一 定的距離。由于彎曲變形較小，有良好的可加工性能，裝夾定位簡單，測量 方便；該外殼體為本實用新型提供了一個良好的輪廓空間。所述下殼體的底部為平圓面，圓形最外側向上彎曲后軸向延伸，至所需 要的距離。平面形定位裝夾容易，便于作為基準面；該下殼體為本實用新型 起到了封閉內(nèi)部空間的作用。所述的下殼體上端部周面中心對準上殼體的下端部周面中心；上殼體的端 面壁后尺寸小于下殼體的端面壁厚尺寸，有利于降低焊接時定位裝夾的精度， 提高了焊接工藝性，非常適合高速旋轉摩擦焊的對接，便于規(guī)?；a(chǎn)。使焊 縫具有良好的抗拉強度，同時對焊接配合精度要求較低，因此比其它形式的 焊接更能體現(xiàn)優(yōu)勢;此焊縫良好的抗拉強度使本實用新型能承受較高的內(nèi)壓。所述的電爆管通過固定環(huán)與固定裝置緊配合，被固定壓在固定裝置的下部。 所述的電爆管其固定裝置底部臺階套入到下殼體的偏心孔內(nèi)。所述的燃燒室由過濾網(wǎng)的內(nèi)壁、點火室的外壁、燃燒室蓋及隔板構成，同 時過濾網(wǎng)的上下端部分別通過燃燒室蓋和隔板定位并封閉。上殼體端面的壁厚和下殼體上殼體端面的壁厚可以一致，也可以不一致。所述的點火室偏置于主體中心位置的一旁，點火室出氣小孔正對燃燒室 的中心位置，可提供汽車安全氣袋所需的理想的出口壓力曲線，能避免點火 室居于中心的氣體發(fā)生器的曲線難以調(diào)節(jié)的缺點?，F(xiàn)有技術中用于正駕駛位置的安全氣囊氣體發(fā)生器一般置于方向盤中 心，點火線束受于安裝位置及轉向軸的限制難于安裝和調(diào)整，在使用中容易
損壞線束。而點火室偏置可以避開轉向軸的限制，易于安裝點火線束，與其 它線束互不干涉。所述的點火室也可以在主體中心位置上。所述的出氣孔均勻排列，孔徑可根據(jù)的氣體發(fā)生劑性能要求調(diào)節(jié)。當孔 徑增大可以減少發(fā)生器激發(fā)時的內(nèi)壓，而孔徑減少則能增加發(fā)生器的內(nèi)壓。本實用新型主要是通過采用合適的臺階形過濾網(wǎng)、點火室偏置以及通過在 內(nèi)部合理布局，對各組件合理的固定限位，并對上、下殼體采用合適的尺寸及 合適的焊接方式，來實現(xiàn)本實用新型的目的。本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于(-)殼體曲面彎曲變形較小，制造成形容易，制造工藝簡單。 〇由于上下殼體端面可采用等厚度壁厚或不等厚度壁厚對接，對殼體制 造精度、裝配精度要求較低，焊接工藝性得到改善，有利于規(guī)模化生產(chǎn)。〇由于過濾網(wǎng)直接作為燃燒室外壁，固定在氣體發(fā)生劑周圍充分這樣利 用了發(fā)生器內(nèi)部的空間，使發(fā)生器體積減小；而且過濾網(wǎng)為圓筒形，外圓有 臺階，能直接定位在發(fā)生器下殼體內(nèi)，更有效減小了氣體發(fā)生器體積。過濾 網(wǎng)可以根據(jù)性能需要適當加厚或增加密度，有利于高溫氣體的冷卻和殘渣的過濾o卿定位可靠，裝配簡單、方便。通過下殼體和隔板定位過濾網(wǎng)的方式， 保證了氣體發(fā)生劑的裝配方便。00通過點火室偏置的方式，有利于協(xié)調(diào)與信號線束插頭的插接，便于總 成的裝配；同時改善了本發(fā)生器的點火性能，能夠提供更佳的壓力輸出曲線。尚由于連接法蘭與主體是分離的，與模塊聯(lián)接的法蘭可根據(jù)需要，高度位 置可以自由調(diào)節(jié)，能適應不同模塊的裝配要求。W本實用新型上、下殼體及電爆管固定裝置均采用可焊接碳鋼材料，不 但有相當?shù)目垢g的性能，而且有效地降低了成本，提高了產(chǎn)品的市場競爭 力。


圖1為安全保護緩沖系統(tǒng)工作流程圖。 圖2為本實用新型的結構示意圖。 圖3為本實用新型的工作狀態(tài)示意圖。
圖4為本實用新型的過濾網(wǎng)主視剖視圖。 圖5為本實用新型的過濾網(wǎng)的仰視圖。
具體實施方式
如圖2、圖3所示，本實用新型主體l由一上下對接在一起的上殼體18 和下殼體10構成，上殼體18的類似倒置的杯狀，頂部為平圓面17，平圓面 17最外側向下彎曲，再軸向延伸至一定距離。上殼體18的圓周面36為圓環(huán) 形， 一定數(shù)量的出氣孔2按環(huán)形排列均勻地分布在上殼體18的圓周面36上 (參見圖2)，在上殼體18圓周面上的出氣孔2內(nèi)側，粘貼著一層金屬箔片 3，該金屬箔片3為不銹鋼環(huán)形帶狀箔片，寬度為出氣孔2孔徑的2倍，正好 能將氣孔的外部與發(fā)生器的內(nèi)部隔絕開來，保證發(fā)生器內(nèi)部的密封。下殼體10的底部為平圓面20，下殼體10偏心一側位置有一偏心孔39， 與電爆管的固定裝置底部臺階22尺寸相當，為過盈配合。平圓面20最外側 向上彎曲后軸向延伸至一定距離。下殼體10的周面21的中心與上殼體18 的圓周面36的中心同心，上殼體18端面的壁厚小于下殼體IO端面的壁厚， 下殼體10上部端面與上殼體18下部端面對接，通過高速摩擦焊，形成一環(huán) 帶狀焊縫35。 38為上殼體18的翻邊圓弧。主體1內(nèi)從中心軸線環(huán)向設有燃燒室31、過濾室32，偏心位置設有點火 室34，點火室34內(nèi)有電爆管12、固定裝置25、引燃藥9、小端蓋8，固定 環(huán)11被壓入電爆管12和固定裝置25的中部圓周面37之間將電爆管12固定 住，點火室34頂部的小端蓋8將引燃藥9密封在固定裝置25內(nèi)，通過固定 裝置25上端圓周面24的翻邊圓弧40將小端蓋8限位卡緊。引燃藥9為片劑 或粉狀的硼硝酸鉀。固定裝置25為管狀結構，由上端圓周面24和中部圓周面37、內(nèi)錐面14、 底部圓,面27、底部臺階22組成，固定裝置25中部圓周面37上有對稱分 ^^^#逮氣小孔30作為出氣通道，連通了點火室34和固定裝置25外部空間， 雄氣小孔30外側用環(huán)形的鋁箔片33粘接密封，出氣小孔30正對著燃燒室的 中心軸線16，固定裝置25的底部臺階22與下殼體10底面的偏心孔39套接， 為過盈配合。用激光焊接將固定裝置25和下殼體10聯(lián)為一體，同時起到了 對點火室34的密封作用。燃燒室31為過濾網(wǎng)4的內(nèi)壁、點火室34的外壁、石棉墊5、燃燒室蓋6及 隔板15構成的一環(huán)狀燃燒室，環(huán)抱圍繞在中心軸線16的周圍，過濾網(wǎng)4的上 下端部分別通過燃燒室蓋6和隔板15定位并封閉。過濾網(wǎng)4的下端臺階套入到 下殼體10的周面21內(nèi)側，二者尺寸相當，為過盈配合，再將隔板15放置于燃 燒室31底部，能套入到過濾網(wǎng)4內(nèi)側，隔板15外圓和過濾網(wǎng)4內(nèi)側尺寸相當； 燃燒室31內(nèi)裝有氣體發(fā)生劑7。燃燒室蓋6位于燃燒室頂部，由頂面28和周 面29組成，頂面28為平圓周形，周面29外徑與過濾網(wǎng)4內(nèi)周面內(nèi)徑基本相 等，燃燒室蓋6的周面29能夠套入到過濾網(wǎng)4內(nèi)。隔板15偏心有一圓孔扁 槽23,固定裝置25的中部圓周面37外徑能夠套在圓孔扁槽23中間，并與 之間隙配合。13短路插座。26為小橡膠墊。過濾室32由過濾網(wǎng)4的外壁和上殼體18的圓周面36的內(nèi)圓環(huán)構成。如圖4、 5所示，過濾網(wǎng)4為環(huán)形結構，外圓有臺階，由圓周面43和臺 階圓周面44組成。過濾網(wǎng)4作為燃燒室室外壁固定在下殼體內(nèi)，過濾網(wǎng)4 臺階圓周面44的外徑與下殼體內(nèi)徑基本相當，過濾網(wǎng)4臺階圓周面44能套 入在下殼體的周面內(nèi)側。過濾網(wǎng)4外周面與上殼體出氣孔有一定空隙，過濾 網(wǎng)4內(nèi)周面直接構成燃燒室壁，可以充分發(fā)揮過濾網(wǎng)的降溫和過濾的作用。 過濾網(wǎng)4的上端面41和下端面42為圓斜錐面，避免了在裝配中與上殼體和 下殼體的內(nèi)圓弧產(chǎn)生裝配干涉當發(fā)生碰撞事故，產(chǎn)生的加速度達到或超過控制器的預設極限值時，本 實用新型就被安全氣囊系統(tǒng)發(fā)出的點火信號啟動，參見圖3的氣流箭頭方向。 引燃藥9被點燃后，高溫氣流通過出氣小孔30沖破固定裝置25周面上的鋁 箔片33，進入到燃燒室31。高溫氣流引燃燃燒室31內(nèi)的氣體發(fā)生劑7，氣 體發(fā)生劑7燃燒產(chǎn)生大量氣體，在封閉的燃燒室31內(nèi)形成高壓，在燃燒室 31的壓強約在5MPa 20MPa之間，在此高壓下氣流通過過濾網(wǎng)4，再沖破上 殼體 18內(nèi)周面上的金屬箔片3，然后進入到安全氣囊系統(tǒng)的氣袋內(nèi)，氣袋膨 脹展開，對乘員起到安全防護作用。容器內(nèi)壓力為P2,a^0. 162MPa，達到P^的959&時間t95 taax=51. 7ms,容器壓力 起始時間6. lms。過濾網(wǎng)上可收集大量固體殘渣。
權利要求1、 一種氣體發(fā)生器，主體(1)內(nèi)設有點火室(34)、燃燒室(31)和過濾 室(32)，燃燒室(31)內(nèi)裝有氣體發(fā)生劑(7);點火室(34)內(nèi)有電爆管(12)、 固定裝置(25)、引燃藥(9)，其特征在于所述主體(1)由上殼體(18)和 下殼體(10)構成，上殼體(18)下部端面和下殼體(10)上部端面相對經(jīng)高 速旋轉摩擦焊接形成一環(huán)帶狀焊縫(35);所述的過濾室(32)由過濾網(wǎng)(4) 的外壁和上殼體(18)的內(nèi)圓環(huán)構成。
2、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述上殼體(18)的 圓周面(36)上均勻排列有出氣孔(2)，所述出氣孔(2)內(nèi)側粘貼有金屬箔片(3)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述金屬箔片(3) 為不銹鋼、銅或鋁箔片，金屬箔片(3)的形狀為環(huán)形帶狀，其寬度為出氣孔(2) 孔徑的2 3倍。
4、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的點火室(34) 偏置于主體(1)中心位置的一旁，點火室出氣小孔(30)正對燃燒室(31)的 中心位置。
5、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的過濾網(wǎng)(4)為環(huán)形，由金厲絲編制后模具壓制而成，或者鋼板網(wǎng)、沖孔網(wǎng)、編織網(wǎng)單獨或組合而成，其外圓為臺階結構或N個凸圓點結構，其中N為2-10。
6、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的上殼體(18) 頂部為平圓面，最外側圓邊緣向下彎曲再軸向延伸。
7、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述下殼體(10)的 底部為平圓面，圓形最外側向上彎曲后軸向延伸。
8、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的下殼體(10) 的上端部周面中心對準上殼體(18)的下端部周面中心；上殼體(18)的端面壁后尺寸小于下殼體(10)的端面壁厚尺寸。
9、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的電爆管(12)通過固定環(huán)(11)與固定裝置(25)緊配合，被固定壓在固定裝置(25)的下 部，其固定裝置(25)的底部臺階(22)套入到下殼體的偏心孔(39)內(nèi)。
10、 根據(jù)權利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒室(31) 由過濾網(wǎng)(4)的內(nèi)壁、點火室(34)的外壁、燃燒室蓋(6)及隔板(15)構 成，同時過濾網(wǎng)(4)的上下端部分別通過燃燒室蓋(6)和隔板(15)定位并 封閉。
專利摘要一種氣體發(fā)生器，主體內(nèi)設有點火室、燃燒室和過濾室，燃燒室內(nèi)裝有氣體發(fā)生劑；點火室內(nèi)有電爆管、固定裝置、引燃藥，其特征在于所述主體由上殼體和下殼體構成，上殼體下部端面和下殼體上部端面相對高速旋轉摩擦焊接形成一環(huán)帶狀焊縫；所述的過濾室由過濾網(wǎng)的外壁和上殼體的內(nèi)圓環(huán)構成。本實用新型解決了現(xiàn)有技術需要殼體變形來形成氣流通道，對發(fā)生器殼體強度要求高，對殼體內(nèi)部的零件尺寸要求高，發(fā)生器工作時由于變形較大等不足，具有建立初始壓力快、燃燒室內(nèi)壓低，出口壓力重復穩(wěn)定、過濾良好、粉塵少、出口溫度低及適應各類氣體發(fā)生劑等優(yōu)點。
文檔編號B60R21/26GK201021249SQ20072008467
公開日2008年2月13日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權日2007年5月10日
發(fā)明者柳 劉, 峻 葉, 俊 姚, 石俊濤, 羅運強 申請人:中國航天科技集團公司第四研究院第四十二所