專利名稱：雙級式氣體發(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被動安全保護(hù)系統(tǒng)提供充氣氣流的氣體發(fā)生 器，能夠根據(jù)需要有選擇地產(chǎn)生不同壓力的充氣氣流。
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、 氣囊等，如圖1所示，當(dāng)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(dǎo)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(dá)到預(yù)定極限值，控制器發(fā)出點(diǎn) 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，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。
在車輛碰撞事故中對乘員約束保護(hù)所需要的能量在整個碰撞范圍中會發(fā) 生顯著變化。乘員的動能是與乘員的體重(質(zhì)量)與速度平方之積成正比， 這樣由于碰撞發(fā)生速度變化，則約束乘員的所需要的能量以速度平方增加，
例如，速度以32. 18km/h (20英里/小時)增加到48. 27km/h (30英里/小 時)時，則能量控制值大于2倍。與此相似的是，體重重的乘員與體重輕的 乘員相比情況大不一樣，而對乘員保護(hù)的能量控制值也隨著乘員體重不同而 變化。
交通事故統(tǒng)計(jì)分析指出，幾乎所有碰撞事故的75%屬于低碰撞嚴(yán)重程 度，如果氣體發(fā)生器能夠根據(jù)乘員特定的碰撞情況，釋放不同壓力的氣體， 就可以更有效地保護(hù)乘員，在低碰撞程度時，只需觸發(fā)第一級氣體發(fā)生器， 就能起到保護(hù)乘員的作用；在較嚴(yán)重碰撞時則觸發(fā)第二級氣體發(fā)生器，以減 輕對乘員的傷害程度。
美國專利US6722694B1提供了雙級式氣囊氣體發(fā)生器，是將氣體發(fā)生器 主體分為外環(huán)腔體和內(nèi)環(huán)腔體來實(shí)現(xiàn)雙級式功能。但該美國專利主要存在的 問題是(1)由于其兩點(diǎn)火室距離較近，內(nèi)腔承受的內(nèi)壓較高，對內(nèi)腔的殼體強(qiáng)度有較高的要求；(2)中間點(diǎn)火室要靠0形圈密封，對零件尺寸要求很 高，增加了制造成本；(3)主點(diǎn)火室中的點(diǎn)火藥需要進(jìn)行鋁盒密封包裝，制 造工藝復(fù)雜，增加了制造成本；(4)由于燃燒室內(nèi)的過濾網(wǎng)在焊接時承受較 大壓力，容易產(chǎn)生變形，影響出口壓力的穩(wěn)定性。 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，提供一種能夠根據(jù)乘員特定 的碰撞情況，釋放不同壓力的氣體、對殼體強(qiáng)度無苛刻要求、制造工藝簡單， 制造成本低、性能穩(wěn)定的雙級式氣體發(fā)生器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種雙級式氣體發(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)有主副點(diǎn)火室、主副燃燒室 和主副過濾室；主副點(diǎn)火室內(nèi)有主副固定座、主副電爆管、點(diǎn)火藥片；主副 燃燒室內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑，其特征在于所述的主體之間有一隔離板，將主體分 開成主副兩個腔體，形成兩獨(dú)立的燃燒室單元。
本實(shí)用新型的隔離板上端的主腔體為主燃燒室，主點(diǎn)火室頂部的主點(diǎn)火孔 對向主燃燒室，主燃燒室主要由上過濾網(wǎng)的內(nèi)壁、主副點(diǎn)火室的上端面壁、燃 燒室蓋及隔離板構(gòu)成，環(huán)抱圍繞在主體中心軸線的周圍。
本實(shí)用新型的隔離板下端的副腔體為副燃燒室，主點(diǎn)火室的主固定座、副 點(diǎn)火室的副固定座裝于下殼體和隔離板之間并置于副燃燒室內(nèi)，副點(diǎn)火室的 副點(diǎn)火孔對向副燃燒室，副燃燒室主要由下過濾網(wǎng)的內(nèi)壁、主固定座的外壁、 副點(diǎn)火室罩外壁、下殼體及隔離板構(gòu)成，圍繞在主體中心軸線的周圍。
所述隔離板中間有兩個用于安裝固定主固定座和副固定座的通孔。
本實(shí)用新型的副點(diǎn)火室的副電爆管端部外套一環(huán)形點(diǎn)火藥片。
本實(shí)用新型主要是通過隔離板將主體分隔成上下兩個腔體，且通過下殼體 底部的用于安裝電爆管固定管的兩個翻邊孔、以及通過在內(nèi)部合理布局，對各 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，結(jié)合傳感器采集的乘員的體形和重量信息，通過中央處理器分析計(jì) 算，根據(jù)不同情況選擇不同點(diǎn)火方案，分別為單級點(diǎn)火、雙級同時點(diǎn)火、雙 級延時點(diǎn)火。
本實(shí)用新型可根據(jù)汽車碰撞情況，在不同時間段有選擇地產(chǎn)生不同量的氣體，在兩個引燃器之間展開時間能夠按照不同的組合關(guān)系加以改變，從而獲得 可調(diào)節(jié)的一系列的氣體發(fā)生量。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于主副燃燒室產(chǎn)生的氣體根據(jù)需要 進(jìn)行組合，可產(chǎn)生不同壓力性能的氣流，來滿足氣袋膨脹展開后對乘員的安 全防護(hù)。具有對內(nèi)腔的殼體強(qiáng)度無苛刻要求、制造工藝簡單，制造成本低， 有效增強(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)壓等優(yōu)點(diǎn)，該發(fā) 生器初始壓力建立快、燃燒室內(nèi)壓低，出口壓力穩(wěn)定、過濾良好，粉塵少，且 體積小。

下面將結(jié)合附圖提供的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。
圖1為安全氣囊系統(tǒng)工作流程圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖4為本實(shí)用新型的自動點(diǎn)火工作狀態(tài)示意圖5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中，l下殼體，2上殼體，3金屬箔片，4上過濾網(wǎng)，5 燃燒室蓋，6緩沖墊，7自動點(diǎn)火藥片，8產(chǎn)氣劑，9點(diǎn)火端蓋，IO主固定座， 11出氣孔，12隔離板，13下過濾網(wǎng)，14點(diǎn)火藥，15主電爆管，16密封墊I ， 17短路插座I， 18副電爆管，19副點(diǎn)火室罩，20密封墊n， 21短路插座n， 22副固定座，23環(huán)形點(diǎn)火藥片，24產(chǎn)氣劑，25V型焊接坡口， 26副燃燒室， 27主燃燒室，28主過濾室，29副過濾室，30隔離板副孔，31隔離板主孔， 32副點(diǎn)火孔，33卡槽，34副點(diǎn)火室罩凹槽，35翻邊孔n， 36翻邊孔I ， 37 主點(diǎn)火孔，38圓凹坑，39法蘭，40主點(diǎn)火室，41副點(diǎn)火室。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型由一上下壓裝在一起的上殼體2和下殼體 l構(gòu)成，上殼體2的類似倒置的杯狀，其頂部為平圓面，平面中間有一凹坑， 該凹坑下部與自動點(diǎn)火藥片對應(yīng)，便于上殼體2上壁與自動點(diǎn)火藥片7緊密 接觸；上殼體2的周面為圓環(huán)形， 一定數(shù)量的出氣孔11按環(huán)形排列均勻地分 布在上殼體2的周面上。在上殼體2周面上的出氣孔11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1的底部為平面圓周形，底面對稱中心軸有兩翻邊孔翻邊孔II
35、翻邊孔I36，兩翻邊孔向內(nèi)翻邊至一定距離，副固定座22底部臺階套入 翻邊孔I135內(nèi)為過盈配合；主固定座IO底部臺階套入翻邊孔I 36，為過盈 配合；下殼體底部平面向上軸向彎曲形成周面后，再在徑向彎曲翻邊形成一 方形法蘭39，其作用是便于與氣囊總成固定裝配；下殼體l的側(cè)圓周面的外 徑與上殼體2的內(nèi)徑大致相等，下殼體1上部壓入上殼體2的下部形成一環(huán) 帶狀重合周面，下殼體1徑向彎曲的圓弧面和上殼體2向下側(cè)圓周面構(gòu)成適 于焊接的V型焊接坡口 25。
主體內(nèi)從中心軸線環(huán)形設(shè)有主燃燒室27、主過濾室28，對稱中心軸線有 兩偏心位置設(shè)有主點(diǎn)火室40、副點(diǎn)火室41。主點(diǎn)火室40內(nèi)有主固定座10、 主電爆管15、點(diǎn)火藥14、點(diǎn)火端蓋9，主電爆管15底部有密封墊I 16，通 過主固定座10中部翻邊將主電爆管15固定住，并保證密封墊I 16受壓變形 保證密封性能；主點(diǎn)火室40頂部的點(diǎn)火端蓋9將點(diǎn)火藥14密封在主固定座 10內(nèi)，且通過主固定座10上端圓周面翻邊將點(diǎn)火端蓋9限位卡緊。點(diǎn)火藥 14為片劑或顆粒狀，若為顆粒狀時點(diǎn)火端蓋貼覆粘貼金屬箔片進(jìn)行密封。副 點(diǎn)火室41有副固定座22、副點(diǎn)火室罩19、環(huán)形點(diǎn)火藥片23、副電爆管18、 密封墊1120組成；副點(diǎn)火室罩19通過副點(diǎn)火室罩凹槽34卡入副固定座周面 的卡槽33內(nèi)，來起到固定限位的作用；環(huán)形點(diǎn)火藥片23的環(huán)形內(nèi)圓直徑大 于副電爆管18端部直徑，并套在上方對其進(jìn)行固定限位；副電爆管18及密 封墊1120的固定方式同主點(diǎn)火室40。
點(diǎn)火端蓋9上有均勻分布的主點(diǎn)火孔37作為出氣通道，連通主點(diǎn)火室 40和主燃燒室27，主點(diǎn)火室內(nèi)點(diǎn)火后火焰通過主點(diǎn)火孔37噴射到主燃燒室 27;副點(diǎn)火室罩19周面有一副點(diǎn)火孔32，副點(diǎn)火室41點(diǎn)火后火焰通過該孔 噴射到副燃燒室26內(nèi)。
主固定座10、副固定座22底部圓周面與下殼體1底面的兩偏心翻邊孔 35、 36套接，為過盈配合，固定座底部圓周面與孔翻邊形成的圓弧構(gòu)成了一 V型焊接坡口，然后用激光焊接將主固定座10、副固定座22和下殼體1聯(lián)為 一體，同時起到了對燃燒室的密封作用。
主燃燒室27和副燃燒室26通過隔離板12分隔成上下兩個獨(dú)立的燃燒室單元。主燃燒室27由上過濾網(wǎng)4的內(nèi)壁、主副點(diǎn)火室40、 41的上端面壁、 緩沖墊6下端面、燃燒室蓋5下端面及隔離板12上端面構(gòu)成，環(huán)抱圍繞在中 心軸線的周圍，同時上過濾網(wǎng)4的下端內(nèi)圓壁套在隔離板12的兩翻邊孔外側(cè)， 主燃燒室27內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑8。燃燒室蓋5位于主燃燒室27頂部頂面為平圓 周形，中間有一圓凹坑38，圓凹坑38內(nèi)可放置自動點(diǎn)火藥片7，圓凹坑底部 中間有一噴射孔，正對著產(chǎn)氣劑8，周面外徑與上過濾網(wǎng)4內(nèi)周面內(nèi)徑基本 相等，燃燒室蓋5能夠套入到上過濾網(wǎng)4內(nèi)，緩沖墊6放置在燃燒室蓋內(nèi)。 副燃燒室26由下過濾網(wǎng)13內(nèi)壁、主固定座10外壁、副點(diǎn)火室罩19外壁、 下殼體l底部構(gòu)成，圍繞在中心軸周圍；下過濾網(wǎng)13內(nèi)壁正好套在下殼體1 的兩翻邊孔的外側(cè)，被限位固定。所述的上過濾網(wǎng)4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)；
所述的主過濾室28由上過濾網(wǎng)4的外壁和上殼體的內(nèi)圓環(huán)構(gòu)成，所述的 副過濾室29由下過濾網(wǎng)13的外壁和隔離板12構(gòu)成。
隔離板12的兩翻邊孔(隔離板主孔3K隔離板副孔30)直徑與主固定 座10上端周面、副固定座22上端周面的直徑基本相同，為間歇配合；兩翻 邊孔正好套在正、副固定座上，正、副固定座上周面分別有臺階對兩翻邊孔 進(jìn)行軸向限位，可保證上過濾網(wǎng)在裝配時不會擠壓下過濾網(wǎng)，而造成下過濾 網(wǎng)變形。
隔離板12圓錐周面上有若干凹槽，副燃燒室26點(diǎn)燃燃燒產(chǎn)生內(nèi)壓后便 于使隔離板圓錐面處變形，使隔離板12底部與下殼體1上底部脫離開形成出 氣通道，使副燃燒室26內(nèi)的氣體通過副過濾室后沿上述出氣通道向上從出氣 孔排出。
圖3所示，以雙級同時點(diǎn)火為例。本實(shí)用新型被控制系統(tǒng)發(fā)出的點(diǎn)火信 號啟動后，參見圖3的氣流箭頭方向。點(diǎn)火藥14、環(huán)形點(diǎn)火藥片23被點(diǎn)燃 后，高溫氣流分別通過主點(diǎn)火孔37、副點(diǎn)火孔32，分別進(jìn)入到主燃燒室27、 副燃燒室26。高溫氣流引燃主副燃燒室內(nèi)的產(chǎn)氣劑8、 24，產(chǎn)氣劑8燃燒產(chǎn) 生大量氣體，在封閉的主燃燒室27內(nèi)形成高壓，在主燃燒室27的壓強(qiáng)約在 5MPa 20MPa之間，在此高壓下氣流通過上過濾網(wǎng)4，再沖破上殼體2內(nèi)周面 上的金屬箔片3，然后進(jìn)入到安全氣囊系統(tǒng)的氣袋內(nèi)；另外產(chǎn)氣劑24也被點(diǎn) 燃燃燒產(chǎn)生大量氣體，在封閉的副燃燒室26內(nèi)形成高壓，使隔離板12受壓變形，底部與下殼體脫離形成出氣通道，氣流沿此通道從出氣孔排出，主副 燃燒室產(chǎn)生的氣體根據(jù)需要進(jìn)行組合，可產(chǎn)生不同壓力性能的氣流，來滿足 氣袋膨脹展開后對乘員的安全防護(hù)。
如圖4所示，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或發(fā)生器需要銷毀時，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到約近180
度時，自動點(diǎn)火藥片7就要會被點(diǎn)燃，參見圖4的氣流箭頭方向，自動點(diǎn)火 藥片7產(chǎn)生的高溫氣流通過燃燒室蓋噴射孔噴射到產(chǎn)氣劑8上，產(chǎn)氣劑8被 點(diǎn)燃后產(chǎn)生大量氣體，在封閉的主燃燒室27內(nèi)形成高壓，在主燃燒室27的 壓強(qiáng)約在40MPa 50MPa之間，在此高壓下氣流通過上過濾網(wǎng)4，再沖破上殼 體2內(nèi)周面上的金屬箔片3，氣體噴射出發(fā)生器外，同時也點(diǎn)燃了副燃燒室 內(nèi)的產(chǎn)氣劑24和主副點(diǎn)火室內(nèi)的自動點(diǎn)火藥片7、環(huán)形點(diǎn)火藥片23及主副 電爆管15、 18，本實(shí)用新型中殼體的高強(qiáng)度和自動點(diǎn)火藥保證了發(fā)生器的安 全銷毀。
發(fā)生器在23。C溫度下保溫4小時后在60L密閉容器中用電流點(diǎn)火，其數(shù)據(jù) 如圖5所示。
滯后10ms，容器內(nèi)壓力為P2max=0. 170MPa，達(dá)到P2max的95%時間t95%max=50ms， 容器壓力起始時間1. lms。
權(quán)利要求1、一種雙級式氣體發(fā)生器，其主體由一上下壓裝在一起的上殼體(2)和下殼體(1)構(gòu)成，主體內(nèi)設(shè)有主副點(diǎn)火室、主副燃燒室和主副過濾室；主副點(diǎn)火室內(nèi)有主副固定座、主副電爆管、點(diǎn)火藥片；主副燃燒室內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑，其特征在于所述的主體之間有一隔離板(12)，將主體分開成主副兩個腔體，形成兩獨(dú)立的燃燒室單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級式氣體發(fā)生器，其特征在于隔離板(12) 上端的主腔體為主燃燒室(27)，主點(diǎn)火室(40)頂部的主點(diǎn)火孔(37)對 向主燃燒室(27)，主燃燒室(27)主要由上過濾網(wǎng)(4)的內(nèi)壁、主副點(diǎn)火室(40、 41)的上端面壁、燃燒室蓋(5)及隔離板(12)構(gòu)成，環(huán)抱圍繞在主體中 心軸線的周圍。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙級式氣體發(fā)生器，其特征在于隔離板(12) 下端的副腔體為副燃燒室(26)，主點(diǎn)火室(40)的主固定座(10)、副點(diǎn) 火室(41)的副固定座(22)裝于下殼體(l)和隔離板(12)之間并置于副燃 燒室(26)內(nèi)，副點(diǎn)火室(41)的副點(diǎn)火孔(32)對向副燃燒室(26)，副 燃燒室(26)主要由下過濾網(wǎng)(13)的內(nèi)壁、主固定座(10)的外壁、副點(diǎn)火室 罩(19)外壁、下殼體(l)及隔離板(12)構(gòu)成，圍繞在主體中心軸線的周圍。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙級式氣體發(fā)生器，其特征在于所述隔離板 (12)中間有兩個用于安裝固定主固定座(10)和副固定座(22)的通孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體發(fā)生器，其特征在于副點(diǎn)火室(41)的 副電爆管(18)端部外套一環(huán)形點(diǎn)火藥片(23)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙級式氣體發(fā)生器，其特征在于所述的隔離 板(12)周面上分布有凹槽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙級式氣體發(fā)生器，其特征在于所述主點(diǎn)火 室(40)頂部的點(diǎn)火端蓋(9)將點(diǎn)火藥(14)密封在主固定座(10)內(nèi)，且 通過主固定座(10)上端圓周面翻邊將點(diǎn)火端蓋(9)限位卡緊。
專利摘要一種雙級式氣體發(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)有主副點(diǎn)火室、主副燃燒室和主副過濾室；主副點(diǎn)火室內(nèi)有主副固定座、主副電爆管、點(diǎn)火藥片；主副燃燒室內(nèi)裝有產(chǎn)氣劑，所述的主體之間有一隔離板，將主體分開成主副兩個腔體，形成兩獨(dú)立的燃燒室單元。主固定座、副固定座裝于下殼體和隔離板之間并置于副燃燒室內(nèi)，主點(diǎn)火室頂部的主點(diǎn)火孔對向主燃燒室。本實(shí)用新型可根據(jù)汽車碰撞情況，在不同時間段有選擇地產(chǎn)生不同量的氣體，在兩個引燃器之間展開時間能夠按照不同的組合關(guān)系加以改變，從而獲得可調(diào)節(jié)的一系列的氣體發(fā)生量。還具有對殼體強(qiáng)度無苛刻要求、制造工藝簡單，制造成本低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60R21/264GK201317338SQ200820230568
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月21日
發(fā)明者柳 劉, 峻 葉, 俊 姚, 孟紹勇, 張文龍, 羅運(yùn)強(qiáng), 智 范 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十二所