專利名稱：氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種向汽車的安全保護(hù)緩沖系統(tǒng)提供充氣氣流的氣體發(fā)生器。
背景技術(shù)：
汽車的安全保護(hù)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(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，傳感器測(cè)出汽車發(fā)生碰撞產(chǎn)生的 慣性加速度，并將信號(hào)傳導(dǎo)至控制器，控制器判斷碰撞加速度的大小和持續(xù) 時(shí)間，如果加速度的大小和持續(xù)時(shí)間超過或達(dá)到預(yù)定極限值，控制器發(fā)出點(diǎn) 火信號(hào)啟動(dòng)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器啟動(dòng)后產(chǎn)生大量氣體充入氣袋，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(hù)乘員，汽車的安全保護(hù)緩沖系統(tǒng)要求氣體發(fā)生器的初始?jí)毫?建立快、燃燒室內(nèi)壓低，出口壓力重復(fù)穩(wěn)定、過濾良好、粉塵少、出口溫度低。
美國(guó)專利US6257617提供了壓力可調(diào)式氣嚢發(fā)生器，利用氣體發(fā)生器的 變形控制出口壓力，但該美國(guó)專利主要存在的問題是(1)由于發(fā)生器內(nèi)部 壓力較高，對(duì)殼體強(qiáng)度要求很高，存在著殼體破裂的安全隱患；(2)對(duì)殼體 內(nèi)部的零件尺寸要求很高，零件尺寸誤差較大時(shí)存在密封不嚴(yán)的問題；(3) 由于需要?dú)んw變形來形成氣流通道，所以殼體的機(jī)械力學(xué)性能對(duì)燃燒室內(nèi)的 產(chǎn)氣劑燃燒影響較大，不能保證一個(gè)穩(wěn)定的燃燒性能，而使產(chǎn)生的氣體不能 獲得一個(gè)穩(wěn)定的輸出曲線或特征；(4)由于燃燒室內(nèi)的過濾網(wǎng)受燃燒室尺寸 限制，不能很好的起到冷卻和過濾的作用，而導(dǎo)致出氣溫度高和殘?jiān)^多， 容易燒穿氣袋，存在對(duì)乘員燒傷的隱患；(5)發(fā)生器工作時(shí)由于變形較大， 發(fā)生器有可能從系統(tǒng)中脫落，對(duì)乘客存在燙傷的危險(xiǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種過濾網(wǎng)的抗壓強(qiáng)度 高、利于高溫氣體的冷卻和殘?jiān)倪^濾、有效增強(qiáng)了發(fā)生器殼體的強(qiáng)度、保
3證發(fā)生器能夠承受較高內(nèi)壓的氣體發(fā)生器。該發(fā)生器初始?jí)毫⒖?、燃燒?內(nèi)壓低、出口壓力穩(wěn)定、過濾良好，出口溫度低、粉塵少，且體積小。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種氣體發(fā)生器，其主體由一上下壓裝 在一起的上殼體和下殼體構(gòu)成，主體內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火室、燃燒室和過濾室，點(diǎn)火 室內(nèi)有電爆管固定管、電爆管、引燃藥，所述上殼體的環(huán)形周面上排列有出 氣孔，所述出氣孔內(nèi)側(cè)粘貼有金屬箔片；燃燒室由過濾網(wǎng)的內(nèi)壁、固定管的 外壁、燃燒室蓋及隔板構(gòu)成，同時(shí)過濾網(wǎng)的下端部分別通過下殼體和隔板定 位，燃燒室內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑，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(gòu)成；其特征在于所述的過濾網(wǎng)的外壁上端套有一保護(hù)套，保護(hù)套上均布 燃燒室出氣孔，孔徑可根據(jù)的產(chǎn)氣劑性能要求調(diào)節(jié)；所述的下殼體底部有一 翻邊孔，翻邊孔所翻邊的邊緣向內(nèi)延伸至端面；所述的電爆管固定管底部臺(tái) 階套入翻邊孔中。
所述的保護(hù)套套在過濾網(wǎng)外壁并與上殼體出氣孔對(duì)應(yīng)。
所述的燃燒室蓋中間有一凹坑，凹坑內(nèi)放置有一自動(dòng)點(diǎn)火藥片，凹坑底部 中間有一噴射孔，噴射孔對(duì)應(yīng)于燃燒室內(nèi)。
所述的上殼體頂部有平圓面，平圓面中間部位有一圓凹坑，圓凹坑下部 與自動(dòng)點(diǎn)火藥片對(duì)應(yīng)。
本實(shí)用新型主要是通過采用增加過濾網(wǎng)保護(hù)套；下殼體底部的用于安裝電 爆管固定管的翻邊孔；燃燒室蓋增裝自動(dòng)點(diǎn)火藥以及通過在內(nèi)部合理布局，對(duì) 各組件合理的固定限位來實(shí)現(xiàn)上述特點(diǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 由于增加了一過濾網(wǎng)保護(hù)套，保護(hù)套上有若干出氣孔，這既加固了 過濾網(wǎng)的抗壓強(qiáng)度，又有利于高溫氣體的冷卻和殘?jiān)倪^濾。
(2) 下殼體有用于安裝電爆管固定管的翻邊孔，該孔采用翻邊方式，孔 翻邊起到了增加焊接的直線接觸面，并在口部形成了一圓弧形，有利于構(gòu)成 一良好的V型焊接坡口，非常有利于增強(qiáng)焊接強(qiáng)度，保證發(fā)生器能夠承受較 高的內(nèi)壓。同時(shí)翻邊相當(dāng)于下殼體底部增加了一加強(qiáng)筋，有效增強(qiáng)了下殼體 的強(qiáng)度。
(3) 本實(shí)用新型的燃燒室蓋中間部位，增加一放置自動(dòng)點(diǎn)火藥片的圓凹 坑，自動(dòng)點(diǎn)火藥片通過凹坑中間的噴射孔正對(duì)產(chǎn)氣藥片，有效保證了在一定環(huán)境溫度下(或在發(fā)生火災(zāi)或自動(dòng)銷毀時(shí))自動(dòng)點(diǎn)火藥片自動(dòng)點(diǎn)燃并能引燃 產(chǎn)氣藥片，而保證殼體不發(fā)生破損，有效的提高了發(fā)生器的可靠性。

圖1為安全保護(hù)緩沖系統(tǒng)工作流程圖2為本實(shí)用新型實(shí)施1結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型實(shí)施1工作狀態(tài)示意圖4為本實(shí)用新型實(shí)施1自動(dòng)點(diǎn)火工作狀態(tài)示意圖5為本實(shí)用新型實(shí)施2結(jié)構(gòu)示意圖6為本實(shí)用新型的過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖7為本實(shí)用新型的保護(hù)套展開平面圖8為本實(shí)用新型電爆管與翻邊孔裝配示意圖9為本實(shí)用新型在60L密閉容器內(nèi)點(diǎn)火后的壓力重復(fù)曲線圖(+23。C )。
具體實(shí)施方式

圖2、圖3、圖4、圖5中，1主體，2出氣孔，3金屬箔片，4過濾網(wǎng)， 5石棉墊，6燃燒室蓋，7產(chǎn)氣劑，8小端蓋，9引燃藥，IO下殼體，11固定 環(huán)，12電爆管，13短路插座，14固定管內(nèi)圓錐面，15隔板，16中心軸線， 17上殼體頂部的平圓面，18上殼體，19上殼體的方形平臺(tái)，20下殼體底部 平圓形的底面，21下殼體的側(cè)圓周面，22固定管的底部臺(tái)階，23隔板的偏 心槽孔，24固定管上端圓周面，25電爆管的固定管，26小橡膠墊，27固定 管底部圓周面，28燃燒室蓋的頂面，29燃燒室蓋的周面，30點(diǎn)火室的出氣 小孔，31燃燒室，32過濾室，33下殼體偏心孔向內(nèi)端面，34點(diǎn)火室，35V 形焊接坡口， 36上殼體的周面，37固定管中部圓周面，38上殼體徑向彎曲 的圓弧面，39下殼體的翻邊孔，40固定管翻邊圓弧，41過濾網(wǎng)保護(hù)套，42 自動(dòng)點(diǎn)火藥片，43燃燒室中間的圓凹坑，44燃燒室蓋中間噴射孔，45上殼 體中間圓凹坑。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型由主體l構(gòu)成，其主體l由一上下壓裝在 一起的上殼體18和下殼體10構(gòu)成，上殼體18的類似倒置的杯狀，其頂部為 平圓面17，平圓面17中間有一圓凹坑45,圓凹坑45下部與自動(dòng)點(diǎn)火藥片對(duì) 應(yīng)，便于上殼體上壁與自動(dòng)點(diǎn)火藥片緊密接觸；平圓面17最外側(cè)向下彎曲， 再軸向延伸一定距離后徑向延展成一方形平臺(tái)19。上殼體18的周面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的周面36上， 上殼體18的翻邊方形平臺(tái)19位置在出氣孔2下。方形平臺(tái)19的作用是當(dāng)作 連接法蘭，便于本實(shí)用新型與氣嚢系統(tǒng)的模塊裝置連接。在上殼體18周面上 的出氣孔2內(nèi)側(cè)，粘貼著一層金屬箔片3,該金屬箔片3為環(huán)形帶狀，正好
能將出氣孔的外部與發(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的底部為平面圓周形，由平圓形的底面20和環(huán)狀側(cè)圓周面21 組成，底面20的偏心一側(cè)位置有一翻邊孔39,該翻邊孔向內(nèi)翻邊至一定距 離至端面33 (即下殼體偏心孔向內(nèi)端面)，翻邊孔39的尺寸與電爆管固定 管底部臺(tái)階22尺寸相當(dāng)，電爆管固定管底部臺(tái)階套入翻邊孔39中，為過盈配 合。底面20最外側(cè)向上彎曲后軸向延伸至一定距離。下殼體10的側(cè)圓周面 21的外徑與上殼體18的周面36內(nèi)徑大致相等，下殼體IO上部壓入上殼體 18的下部形成一環(huán)帶狀重合周面，上殼體18徑向彎曲的圓弧面38和下殼體 10向上側(cè)圓周面21構(gòu)成適于焊接的V型焊接坡口 35。
主體1內(nèi)從中心軸線環(huán)形設(shè)有燃燒室31、過濾室32,偏心位置設(shè)有點(diǎn)火 室34、點(diǎn)火室34內(nèi)有電爆管固定管25、電爆管12、引燃藥9、小端蓋8， 固定環(huán)ll被壓入電爆管12和固定管25中部圓周面37之間將電爆管12固定 住，點(diǎn)火室34頂部的小端蓋8將引燃藥9密封在固定管25內(nèi)，通過固定管 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為片劑點(diǎn)火 藥，這樣固定管出氣小孔30就不用粘貼金屬箔片進(jìn)行密封。
電爆管固定管25為管狀結(jié)構(gòu)，由上圓周面24和中部圓周面37、固定管 內(nèi)圓錐面14、底部圓周面27、底部臺(tái)階22組成，固定管25中部圓周面37 上有對(duì)稱分布的出氣小孔30作為出氣通道，連通了點(diǎn)火室34和固定管25 外部空間。
出氣小孔30正對(duì)著燃燒室的中心軸線16部位，固定管25底部圓周面 27與下殼體IO底面的偏心翻邊孔39套接，為過盈配合，固定管底部圓周面 27與孔翻邊形成的圓弧構(gòu)成了一 V型焊接坡口，然后用激光焊接將固定管25 和下殼體IO聯(lián)為一體，同時(shí)起到了對(duì)點(diǎn)火室34的密封作用。
環(huán)狀燃燒室31由過濾網(wǎng)4的內(nèi)壁、點(diǎn)火室34的外壁、石棉墊5、燃燒室蓋 6及隔板15構(gòu)成，環(huán)抱圍繞在中心軸線16的周圍，同時(shí)過濾網(wǎng)4的下端圓弧臺(tái) 階套入到下殼體10側(cè)圓周面21內(nèi)側(cè)，二者尺寸相當(dāng)，為過盈配合，再將隔板15位于燃燒室31底部，能套入到過濾網(wǎng)4內(nèi)側(cè)，隔板15外圓和過濾網(wǎng)4內(nèi)側(cè) 尺寸相當(dāng)；環(huán)狀燃燒室31內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑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，中間有一圓凹坑43，凹坑內(nèi)可 放置自動(dòng)點(diǎn)火藥片42，凹坑底部中間有一噴射孔44，正對(duì)著產(chǎn)氣劑7，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有一偏心槽孔23，固定管25的中部圓周面37外徑能 夠套在偏心槽孔23中間，并與之間隙配合。
所述的過濾網(wǎng)4的外壁上端套有一保護(hù)套41,保護(hù)套41上均布燃燒室 出氣孔，與上殼體18出氣孔2對(duì)應(yīng)。
如圖3所示，當(dāng)發(fā)生碰撞事故，產(chǎn)生的加速度達(dá)到或超過控制器的預(yù)設(shè) 極限值時(shí)，本實(shí)用新型就被安全氣嚢系統(tǒng)發(fā)出的點(diǎn)火信號(hào)啟動(dòng)，參見圖3的 氣流箭頭方向。引燃藥9被點(diǎn)燃后，高溫氣流通過出氣小孔30，進(jìn)入到燃燒 室31。高溫氣流引燃燃燒室31內(nèi)的產(chǎn)氣劑7，產(chǎn)氣劑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(qiáng)約在5MPa-20MPa之間， 在此高壓下氣流通過過濾網(wǎng)4，再?zèng)_破上殼體18內(nèi)周面上的金屬箔片3，然 后進(jìn)入到安全氣嚢系統(tǒng)的氣袋內(nèi)，氣袋膨脹展開，對(duì)乘員起到安全防護(hù)作用。
如圖4所示，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或發(fā)生器需要銷毀時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到約近200 度時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火藥片42就要會(huì)被點(diǎn)燃，參見圖4的氣流箭頭方向，自動(dòng)點(diǎn)火 藥片42產(chǎn)生的高溫氣流通過燃燒室蓋噴射孔44噴射到產(chǎn)氣劑7上，產(chǎn)氣劑 7被點(diǎn)燃后產(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(qiáng)約在40MPa 50MPa之間，在此高壓下氣流通過過濾網(wǎng)4，再?zèng)_破上殼體 18內(nèi)周面上的金屬箔片3,氣體噴射出發(fā)生器外，同時(shí)也點(diǎn)燃了點(diǎn)火室內(nèi)的 引燃藥9及電爆管12，殼體的高強(qiáng)度和自動(dòng)點(diǎn)火藥保證了發(fā)生器的安全銷毀。
如圖5所示，主體l內(nèi)從中心軸線環(huán)形設(shè)有燃燒室31、過濾室32，中心 位置設(shè)有點(diǎn)火室34,點(diǎn)火室34內(nèi)有電爆管固定管25、電爆管12、引燃藥9、 小端蓋8。電爆管固定管25底部臺(tái)階套入翻邊孔39中。過濾室32由過濾網(wǎng) 4的外壁、保護(hù)套41外壁和上殼體18的周面36的內(nèi)圓環(huán)構(gòu)成。
如圖6所示，過濾網(wǎng)4為環(huán)形結(jié)構(gòu)，外圓有一圓弧臺(tái)階，由圓周面48 和圓弧臺(tái)階49組成。46為過濾網(wǎng)上端面，47為過濾網(wǎng)下端面。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圓弧臺(tái)階49的外徑與下殼體側(cè)圓周面內(nèi)徑基本相當(dāng)，能套入在下殼體的側(cè)圓周面內(nèi)側(cè)。過濾網(wǎng)4外周面與上 殼體出氣孔有一定空隙，外周面套有過濾網(wǎng)保護(hù)套41，保護(hù)套"上均布燃 燒室出氣孔，保護(hù)套41內(nèi)壁與過濾網(wǎng)4外圓是間隙配合，保護(hù)套41起到了 加固過濾網(wǎng)并過濾殘?jiān)淖饔?。過濾網(wǎng)4內(nèi)周面直接構(gòu)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。
如圖7所示，保護(hù)套41上均布燃燒室出氣孔50 。保護(hù)套41是用一長(zhǎng) 條平板彎曲成圓環(huán)形后，并將一端的保護(hù)套搭接卡頭51和另一端的保護(hù)套搭 接卡槽52纟荅接后點(diǎn)焊而成。
如圖8所示，所述的電爆管12通過固定環(huán)11與固定管內(nèi)壁緊配合，被 固定環(huán)11壓在固定管的下部；或采用在固定管里翻邊的方式來固定電爆管 12。 8小端蓋，9引燃藥，13短路插座，22固定管的底部臺(tái)階，23隔板的 偏心槽孔，26小橡膠墊，27固定管底部圓周面，30點(diǎn)火室的出氣小孔，33 下殼體偏心孔向內(nèi)端面，34點(diǎn)火室，37固定管中部圓周面，40固定管翻 邊圓弧。
發(fā)生器在23。C溫度下保溫4小時(shí)后在60L密閉容器中用電流點(diǎn)火，重復(fù)做 了 5發(fā)，其數(shù)據(jù)如圖9所示。
容器內(nèi)壓力為P2max=0. 170MPa，達(dá)到P^的95%時(shí)間t95faix=50ms，容器壓力起 始時(shí)間1. lms。
權(quán)利要求1、一種氣體發(fā)生器，其主體(1)由一上下壓裝在一起的上殼體(18)和下殼體(10)構(gòu)成，主體(1)內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火室(34)、燃燒室(31)和過濾室(32)，點(diǎn)火室(34)內(nèi)有電爆管固定管(25)、電爆管(12)、引燃藥(9)，所述上殼體(18)的環(huán)形周面(36)上排列有出氣孔(2)，所述出氣孔(2)內(nèi)側(cè)粘貼有金屬箔片(3)；燃燒室(31)由過濾網(wǎng)(4)的內(nèi)壁、固定管(25)的外壁、燃燒室蓋(6)及隔板(15)構(gòu)成，同時(shí)過濾網(wǎng)(4)的下端部分別通過下殼體(10)和隔板(15)定位，燃燒室(31)內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑(7)，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(gòu)成；其特征在于所述的過濾網(wǎng)(4)的外壁上端套有一保護(hù)套(41)，保護(hù)套(41)上均布燃燒室出氣孔(50)；所述的下殼體(10)底部有一翻邊孔(39)，翻邊孔(39)所翻邊的邊緣向內(nèi)延伸至端面(33)；所述的電爆管固定管(25)底部臺(tái)階(22)套入翻邊孔(39)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的保護(hù)套(41) 套在過濾網(wǎng)外壁并與上殼體出氣孔(2)對(duì)應(yīng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于所述的燃燒室蓋(6 ) 中間有一凹坑(43)，凹坑(43)內(nèi)放置有一自動(dòng)點(diǎn)火藥片(42),凹坑M3) 底部中間有一噴射孔(44)，噴射孔(44)對(duì)應(yīng)于燃燒室(31)內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)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) 頂部有平圓面(17)，平圓面(17)中間部位有一圓凹坑(45)，圓凹坑(45)下部 與自動(dòng)點(diǎn)火藥片(42)對(duì)應(yīng)相頂。
專利摘要一種氣體發(fā)生器，其主體由一上下壓裝在一起的上殼體和下殼體構(gòu)成，主體內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火室、燃燒室和過濾室，點(diǎn)火室內(nèi)有電爆管固定管、電爆管、引燃藥，上殼體的環(huán)形周面上排列有出氣孔，出氣孔內(nèi)側(cè)粘貼有金屬箔片；燃燒室內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑；過濾網(wǎng)的外壁上端套有一保護(hù)套，保護(hù)套上均布燃燒室出氣孔；下殼體底部有一翻邊孔，電爆管固定管底部臺(tái)階套入翻邊孔中；燃燒室蓋中間有一凹坑，凹坑內(nèi)放置有一自動(dòng)點(diǎn)火藥片，凹坑底部中間有一噴射孔，噴射孔對(duì)應(yīng)于燃燒室內(nèi)。本實(shí)用新型具有過濾網(wǎng)的抗壓強(qiáng)度高、利于高溫氣體的冷卻和殘?jiān)倪^濾；增強(qiáng)了發(fā)生器殼體的強(qiáng)度、保證發(fā)生器能夠承受較高內(nèi)壓；有效保證殼體不發(fā)生破損，提高了發(fā)生器的可靠性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60R21/264GK201161579SQ20082006564
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者柳 劉, 峻 葉, 俊 姚, 孟紹勇, 羅運(yùn)強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十二所