專(zhuān)利名稱(chēng):安全氣囊電點(diǎn)火管的制作方法

技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安全氣囊電點(diǎn)火管。
背景技術(shù)：
隨著汽車(chē)上電子產(chǎn)品的增多，以及外界電子環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)安全氣囊的應(yīng)用就提出了新的要求，即讓其在不斷增強(qiáng)和不斷增多的電磁環(huán)境中仍舊能夠可靠工作，以發(fā)揮其保護(hù)作用。
目前，常見(jiàn)的安全氣囊用電點(diǎn)火管采用的是傳統(tǒng)的橋絲通電發(fā)火機(jī)構(gòu)，即在雙電極上焊上橋絲，給橋絲上再蘸上點(diǎn)火藥，之后封裝使用。這種電點(diǎn)火管的外形如圖1及圖2所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中，各元件標(biāo)號(hào)為1---底座、2---電極、3---電極塞、4---觸點(diǎn)、5---裝藥盂、6---點(diǎn)火藥、7---上管殼、8---襯片、9---懸空橋絲。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4至圖5，分別為簡(jiǎn)化的電極及其原理電路圖，這種電點(diǎn)火管的點(diǎn)火原理是當(dāng)汽車(chē)發(fā)生嚴(yán)重正面碰撞達(dá)到安全氣囊起爆的設(shè)定值時(shí)，ECU給電點(diǎn)火管通電，即給直徑為0.028毫米、電阻為1.8-2.2歐姆的橋絲(鎳鉻合金絲)通電，橋絲發(fā)熱達(dá)到通紅狀態(tài)點(diǎn)燃覆蓋在其上的點(diǎn)火藥，從而完成其點(diǎn)火使命。
為防止靜電或射頻引爆電點(diǎn)火管，在制造固定電極的電極塞時(shí)需給塑料中摻加石墨，以實(shí)現(xiàn)電極塞在低電壓下時(shí)處于絕緣狀態(tài)，電流則流過(guò)橋絲而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火；在靜電或射頻等高電壓作用時(shí)電極塞被擊穿，靜電或射頻通過(guò)電極塞擊穿通道得以釋放，橋絲中則沒(méi)有足夠大的電流通過(guò)，電點(diǎn)火管不發(fā)火，從而保證了安全。
由上可知，這種結(jié)構(gòu)中的橋絲要可靠焊在兩個(gè)電極的端部，橋絲的長(zhǎng)度決定了電阻大小，兩個(gè)電極之間的距離既要考慮防止在兩個(gè)電極間產(chǎn)生火花引爆電點(diǎn)火管，還要考慮保證橋絲的電阻在1.8-2.2歐姆之間，權(quán)衡后最終只能使兩個(gè)電極相距約1mm，則只能讓橋絲懸空；另外為防止靜電或射頻引爆電點(diǎn)火管，在注塑電極塞的塑料中需摻加導(dǎo)電石墨粉。
這種電點(diǎn)火管的電極直徑一般為1毫米，橋絲直徑為0.028毫米，橋絲要可靠焊在兩個(gè)電極的端部難度很大，因?yàn)橛脵C(jī)械設(shè)備來(lái)完成焊橋絲任務(wù)的話必須保證兩個(gè)電極之間的距離非常準(zhǔn)確，而事實(shí)證明在電極塞注塑過(guò)程中因塑料的溫度、保壓時(shí)間等影響很難做到這一點(diǎn)，且電極容易受壓或撞擊而變形，因此只能用手工來(lái)完成焊橋絲。手工操作的精度一般又較維保證，因此電阻散差較大，而超過(guò)1.8-2.2歐姆范圍的產(chǎn)品只能報(bào)廢。由于橋絲懸空，蘸點(diǎn)火藥的時(shí)候和產(chǎn)品正常使用中易使橋絲受傷甚至斷開(kāi)，又增加了廢品率，也給使用者帶來(lái)了巨大安全隱患。
電極塞的質(zhì)量決定了電點(diǎn)火管的防靜電和射頻能力，而電極塞的質(zhì)量主要受到導(dǎo)電石墨在塑料中的含量、分布狀況以及注塑密度等的影響。要將導(dǎo)電石墨在塑料中分布均勻、注塑密實(shí)一致本身就是很復(fù)雜的事情。在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，一般要先試料，即將某批料先試做幾十發(fā)產(chǎn)品，測(cè)其絕緣性滿(mǎn)足要求后才能開(kāi)始生產(chǎn)，且在生產(chǎn)中要每發(fā)測(cè)其絕緣電阻，合格的才能用于焊電橋，否則就得報(bào)廢。另外目前導(dǎo)電工程塑料的性能不穩(wěn)定是一個(gè)世界性的難題，尚沒(méi)有有效的解決方法?？梢?jiàn)，生產(chǎn)中控制工藝參數(shù)較難，廢品率較高。
可見(jiàn)，這種結(jié)構(gòu)的電點(diǎn)火管的缺點(diǎn)在于加工工藝復(fù)雜，良品率低，產(chǎn)品可靠性不高，為此，上述產(chǎn)品實(shí)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種安全氣囊電點(diǎn)火管，可以有效地防止由靜電和射頻所引起的誤引爆，同時(shí)還能夠提供較高的點(diǎn)火可靠性，簡(jiǎn)化工藝、提高良品率。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于其點(diǎn)火機(jī)構(gòu)包括由玻璃纖維燒結(jié)的絕緣層及位于絕緣層中間的金屬芯正電極，和包覆在絕緣層外圍的銅質(zhì)環(huán)狀負(fù)電極，并且正負(fù)電極通過(guò)橋絲連接其觸點(diǎn)。
優(yōu)選的方案中所述的正負(fù)電極上的觸點(diǎn)和橋絲是處在一個(gè)平面上。
所述的環(huán)狀負(fù)電極是接地的。
所述的絕緣層的厚度是依據(jù)防靜電和射頻的要求而設(shè)定的。
所述的絕緣層的厚度是依據(jù)橋絲電阻大小的要求而設(shè)定的。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)工藝性良好，特別是解決了傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管難以焊電橋的難題，可較大幅度提高產(chǎn)品的生產(chǎn)良品率，適合機(jī)械化生產(chǎn)。
(2)防靜電和射頻的能力大幅度提高，且可精確控制。傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管中用導(dǎo)電工程塑料，由于此種塑料先天的缺陷難以準(zhǔn)確控制防靜電和射頻的程度，生產(chǎn)中要不斷試料和對(duì)每發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行篩選，費(fèi)時(shí)費(fèi)力成本高，而新型電點(diǎn)火管由于對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了徹底改進(jìn)，從而通過(guò)控制玻璃纖維燒結(jié)而成的絕緣層厚度而可精確控制防靜電和射頻能力。
(3)電阻精度很高。傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管的電阻值會(huì)因橋絲的彎曲或走向而大小不同，而本實(shí)用新型由于擴(kuò)大了一個(gè)電極與橋絲的接觸面積，利用電流從電阻最小處通過(guò)這一基本原理而消除橋絲彎曲及走向?qū)﹄娮璧挠绊?，而且可通過(guò)控制絕緣層厚度精確控制電點(diǎn)火管的電阻值，使安全氣囊的點(diǎn)火可靠性進(jìn)一步提高。
(4)產(chǎn)品可靠性提高。傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管的橋絲懸空，蘸點(diǎn)火藥后會(huì)因自重和藥劑的重量導(dǎo)致汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中易被振斷，而本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中橋絲能夠緊貼堅(jiān)固的電極塞表面，點(diǎn)火藥粘在電極塞表面后對(duì)橋絲還有一定的加固作用，因此產(chǎn)品可靠性得以提高。
(5)簡(jiǎn)化了點(diǎn)火電路，符合汽車(chē)電器線路發(fā)展方向。本實(shí)用新型由于采用一極直接與車(chē)身相通，只需一根點(diǎn)火線即可正常工作的方法，因此簡(jiǎn)化了電路，節(jié)約了時(shí)鐘彈簧的接口，也提高了電器系統(tǒng)的可靠性，符合汽車(chē)電器線路發(fā)展方向。
(6)適合機(jī)械化生產(chǎn)。焊電橋工序是影響點(diǎn)火管生產(chǎn)效率和質(zhì)量的最重要工序，傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管的橋絲要焊在凹槽中的兩個(gè)小電極端面，難度很高，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。而本實(shí)用新型中由于結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，只需在一個(gè)平面上焊兩點(diǎn)，這在電子行業(yè)已成為機(jī)械化生產(chǎn)的常用方法。
(7)加工不良產(chǎn)品對(duì)安全氣囊作用形成的隱患得到了消除。傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管的電極塞中有導(dǎo)電介質(zhì)，由于其分布的均勻性及長(zhǎng)貯中的不穩(wěn)定(塑料老化)等因素影響，產(chǎn)品在使用中性能會(huì)漂移，這已在實(shí)踐中多次被證實(shí)。而本實(shí)用新型中由于拋棄了性能不穩(wěn)定的導(dǎo)電工程塑料而改用銅材和玻璃，由于銅材和玻璃都是極其穩(wěn)定的常用材料，因此產(chǎn)品在使用中不會(huì)因材料而影響產(chǎn)品可靠性，將不安全隱患消除在了設(shè)計(jì)中。


圖1為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的外形圖一；圖2為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的外形圖二；圖3為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖4為經(jīng)簡(jiǎn)化的常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的電極示意圖；圖5為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的電極電路原理圖；圖6為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的外形圖一；圖7為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的外形圖二；圖8為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖9為經(jīng)簡(jiǎn)化的本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的電極示意圖；圖10為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的電極電路原理圖；圖11為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的橋絲部分俯視圖；圖12為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的橋絲部分俯視圖；圖13為常見(jiàn)安全氣囊電點(diǎn)火管的橋絲毛刺示意圖；圖14為本實(shí)用新型安全氣囊電點(diǎn)火管的橋絲毛刺示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明本實(shí)用新型一種安全氣囊電點(diǎn)火管，其外形如圖6至圖7所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示，采用獨(dú)腳設(shè)計(jì)，即一個(gè)電極11(環(huán)電極、負(fù)極)直接與外殼相接觸，在實(shí)際使用中，電點(diǎn)火管要牢牢固定在氣體發(fā)生器的外殼上，氣體發(fā)生器的外殼又與方向盤(pán)相固定，因此環(huán)電極11實(shí)質(zhì)上與車(chē)身相接而接地，從而經(jīng)過(guò)ECU和蓄電池與芯電極15(正極)構(gòu)成了回路。在芯電極15與環(huán)電極11之間為環(huán)狀的玻璃纖維燒結(jié)而成的絕緣層16，通過(guò)控制其厚度可精確控制可釋放的靜電電壓(厚度大時(shí)擊穿電壓高；厚度小時(shí)擊穿電壓低)，因此，這種結(jié)構(gòu)具有非常良好的防靜電和射頻能力。
另外，該電點(diǎn)火管的芯電極觸點(diǎn)14和環(huán)電極觸點(diǎn)12在一個(gè)平面上，因此橋絲13焊接起來(lái)比較容易，不像常見(jiàn)的電點(diǎn)火管的懸掛橋絲9是焊在凹槽中的兩個(gè)電極觸點(diǎn)4上，從而易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖11和圖12，橋絲為鐵鈷鎳合金絲，電阻率較高，其兩端與環(huán)電極和芯電極相接觸，根據(jù)電阻串并聯(lián)規(guī)律，本實(shí)用新型中玻璃纖維燒結(jié)而成的絕緣層16的厚度決定了電點(diǎn)火管的電阻大小，同時(shí)也決定了防靜電防射頻能力的大小，而與橋絲的曲直和走向無(wú)關(guān)，因此電阻值的精度很高，不會(huì)因橋絲是否拉直或彎曲而改變，使產(chǎn)品生產(chǎn)中的廢品率大大下降，而即使手工操作效率也會(huì)顯著提高。
電點(diǎn)火管在焊好橋絲后必須將多余部分剪掉，剪掉多余橋絲后要留下毛刺，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)所留毛刺往往比預(yù)想的要大，因?yàn)闃蚪z是螺旋狀的，類(lèi)似于常見(jiàn)的電爐絲，在被剪斷時(shí)有被拖動(dòng)而拉伸的情況。
由圖13和圖14可見(jiàn)，殘留的毛刺對(duì)產(chǎn)品的性能影響是不一樣的。由于傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管的外殼是絕緣的，因此受到靜電和射頻的作用時(shí)橋絲毛刺和點(diǎn)火管的外殼及導(dǎo)電電極塞距離很近，從而易形成回路，形成回路后橋絲毛刺發(fā)熱會(huì)引爆點(diǎn)火管而釀成事故。但是，由于本實(shí)用新型的電點(diǎn)火管的環(huán)電極本身就是一個(gè)電極，其上的毛刺對(duì)產(chǎn)品性能自然沒(méi)有任何影響，只有芯電極上的毛刺對(duì)產(chǎn)品性能有影響，其影響與傳統(tǒng)型電點(diǎn)火管毛刺影響的原理相似?？梢?jiàn)，從理論上講，在實(shí)際生產(chǎn)本實(shí)用新型的電點(diǎn)火管的過(guò)程中，橋絲毛刺對(duì)產(chǎn)品的不利影響概率比傳統(tǒng)型的電點(diǎn)火管降低了一半，但實(shí)際情況遠(yuǎn)不僅如此。傳統(tǒng)型的電點(diǎn)火管焊橋部分在凹槽中，橋絲毛刺難以清理干凈，而新型電點(diǎn)火管的焊橋部分在表面，能夠清晰的看到焊橋質(zhì)量和毛刺，因此可以將毛刺最大程度清理干凈，生產(chǎn)良品率可大大提高，產(chǎn)品安全隱患基本被消滅在了設(shè)計(jì)中。
上述實(shí)施例只是體現(xiàn)本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選方案，本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員對(duì)其中的某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本實(shí)用新型的原理，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1，一種安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于其點(diǎn)火機(jī)構(gòu)包括由玻璃纖維燒結(jié)的絕緣層及位于絕緣層中間的金屬芯正電極，和包覆在絕緣層外圍的銅質(zhì)環(huán)狀負(fù)電極，并且正負(fù)電極通過(guò)橋絲連接其觸點(diǎn)。
2，如權(quán)利要求
1所述的安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于所述的正負(fù)電極上的觸點(diǎn)和橋絲是處在一個(gè)平面上。
3，如權(quán)利要求
1所述的安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于所述的環(huán)狀負(fù)電極是接地的。
4，如權(quán)利要求
1所述的安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于所述的絕緣層的厚度是依據(jù)防靜電和射頻的要求而設(shè)定的。
5，如權(quán)利要求
1所述的安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于所述的絕緣層的厚度是依據(jù)橋絲電阻大小的要求而設(shè)定的。
專(zhuān)利摘要
一種安全氣囊電點(diǎn)火管，其特征在于其點(diǎn)火機(jī)構(gòu)包括由玻璃纖維燒結(jié)的絕緣層及位于絕緣層中間的金屬芯正電極，和包覆在絕緣層外圍的銅質(zhì)環(huán)狀負(fù)電極，并且正負(fù)電極通過(guò)橋絲連接其觸點(diǎn)，其可以有效地防止由靜電和射頻所引起的誤引爆，同時(shí)還能夠提供較高的點(diǎn)火可靠性。
文檔編號(hào)F42C19/00GKCN2719659SQ200420081760
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年8月12日
發(fā)明者魏德賢 申請(qǐng)人:上海比亞迪有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan