一種氣體發生器及其裝配方法
【專利摘要】本發明提供一種氣體發生器及其裝配方法，筒狀殼體下端有排氣端蓋；筒狀殼體內腔由下至上依次裝有氣體帶流部件、管狀殼體、杯狀點火殼體、點火基座；呈杯狀結構的排氣端蓋上有多個排氣口；呈杯狀結構氣體節流部件開口端有大凸緣，靠近封閉端處有小凸緣；氣體節流部件圓周壁上有多個連通孔。管狀殼體為外圓周壁上段大下段小的臺階筒狀結構，管狀殼體圓周壁上有多個通孔；管狀殼體內裝有氣體發生劑；杯狀點火殼體內部有傳火劑，底部有與管狀殼體內腔連通的傳火口。杯狀點火殼體上端壓裝有點火基座。本發明內部壓力低，氣體流動性好，有效保證氣體發生劑穩定燃燒。
【專利說明】
一種氣體發生器及其裝配方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種氣體發生器及其裝配方法，其安裝于車輛中的約束裝置，例如安全氣囊系統等，并且尤其涉及一種在側面碰撞氣囊系統中使用的氣體發生器，用于將氣囊在乘員側展開。【背景技術】
[0002]用于車輛側面碰撞氣囊展開的氣體發生器，由于安裝位置空間的限制，通常設計成細長筒狀。
[0003]該類型氣體發生器的長徑比大于1，在點燃燃燒室中的氣體發生劑時，實際上只有靠近傳火劑的氣體發生劑能夠被正常點燃，產生大量熱氣，造成局部壓力升高，如果該部分氣體不能正常流出燃燒室排出，就造成整個燃燒室內部壓力急劇升高，從而干擾氣體發生器的正常運行。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的上述不足而提供一種內部壓力低、氣體流動性好的氣體發生器及其裝配方法。[〇〇〇5] 本發明的技術方案是:筒狀殼體下端設有排氣端蓋；筒狀殼體內腔由下至上依次裝有氣體帶流部件、管狀殼體、杯狀點火殼體、點火基座。
[0006]所述排氣端蓋呈杯狀結構，其開口一端與筒狀殼體下端相連；所述排氣端蓋上設有多個排氣口。
[0007]所述氣體節流部件呈杯狀結構，其開口端與排氣端蓋開口端相對；所述氣體節流部件開口端設有大凸緣，靠近封閉端處設有小凸緣；所述大凸緣處外徑等于與其對應處的筒狀殼體內徑；所述小凸緣處外徑小于與其對應處的筒狀殼體內徑；氣體節流部件上大凸緣與小凸緣之間的圓周壁上設有多個連通孔；連通孔數量優選5— 9個。
[0008]所述管狀殼體為外圓周壁上段大下段小的臺階筒狀結構，小臺階段下端卡裝于氣體帶流部件小凸緣處；管狀殼體大臺階段外徑小于與其對應處的筒狀殼體內徑；管狀殼體圓周壁上設有多個通孔；所述管狀殼體內裝有氣體發生劑；所述通孔直徑設置應保證氣體發生劑不能穿過。
[0009]所述杯狀點火殼體底部設有用于與管狀殼體大臺階段上端相卡的止口；杯狀點火殼體內部設有傳火劑，底部設有與管狀殼體內腔連通的傳火口；該傳火口在尺寸上確保傳火劑不能穿過，或者由密封箱封閉該傳火口，阻塞傳火劑穿過。
[0010]杯狀點火殼體上端壓裝有點火基座；所述點火基座內固定有點火管。[〇〇11] 所述排氣端蓋上的排氣口設置于排氣端蓋圓周壁上。[〇〇12] 所述排氣端蓋上的排氣口設置于排氣端蓋底部。
[0013]所述排氣端蓋開口端設有凸緣，凸緣外沿與筒狀殼體下端相連。
[0014]所述管狀殼體呈上段大下段小的臺階圓筒狀結構。
[0015]所述管狀殼體呈上段大下段小的臺階棱筒狀結構。
[0016]所述管狀殼體小臺階段的長度與大臺階段的長度之比為1:1~2。
[0017]所述排氣端蓋上的排氣口由密封帶封閉以防止氣體發生劑受潮。
[0018]上述氣體發生器的裝配方法包括以下步驟:1)將排氣端蓋的開口端壓裝入筒狀殼體下端開口，并焊接固定；2)將管狀殼體下端卡裝于氣體帶流部件小凸緣處；3)輕敲管狀殼體同時將預定量的氣體發生劑填充入管狀殼體內；然后將杯狀點火殼體底部止口壓裝入管狀殼體的大臺階段上端；4)將已裝配的管狀殼體、氣體節流部件、杯狀點火殼體按照杯狀點火殼體在上、氣體節流部件朝向排氣端蓋的方向壓裝入筒狀殼體內，并使氣體節流部件開口端緊貼排氣端蓋開口端；5)將預定量的傳火劑填充入杯狀點火殼體內，然后將固定有點火管的點火基座壓裝入筒狀殼體內；6)將筒狀殼體上端與固定有點火管的點火基座小臺階部一起縮口卡緊。
[0019]與現有技術相比，本發明的優點在于:管狀殼體易于通過氣體節流部件、杯狀點火殼體、筒狀殼體固定，且管狀殼體的中軸易于與氣體節流部件的中軸、杯狀點火殼體的中軸、筒狀殼體的中軸一致排列，這樣管狀殼體的放置使得筒狀殼體的內圓周壁與管狀殼體外壁之間形成上段小下段大并逐級放大的氣流通道間隙，同時氣體節流部件上大凸緣與小凸緣之間的圓周壁與筒體殼體內圓周壁之間也形成一定寬度和深度的環形氣流空間，都有利于氣體發生器工作時內部逐漸產生的高溫高壓氣體迅速通過管狀殼體的通孔，進入逐級放大氣流通道間隙，經過環形氣流空間緩沖，再通過排氣口排出，有利于降低氣體發生器內部壓力，保證氣體發生劑穩定燃燒。【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的結構示意圖。[0021 ]圖2為管狀殼體實施例1的結構示意圖。
[0022]圖3為管狀殼體實施例2的結構示意圖。【具體實施方式】
[0023]圖1中，筒狀殼體的一端設置由杯狀點火殼體裝填傳火劑所限制的點火室，另一端設置具有出氣口的排氣端蓋。在筒狀殼體的剩余空間中，由圓周壁具有連通孔的管狀殼體，以及氣體節流部件和杯狀點火殼體所限定且用于氣體發生劑填充的燃燒室。
[0024]點火室10是設置在筒狀殼體30上端30a的點火裝置。點火室10是由已知的點火管、顆粒狀或片狀的傳火劑80或氣體發生劑的組合以及杯狀點火殼體12組成。
[0025]點火管翻邊固定于點火基座11內，顆粒狀或片狀的傳火劑80或氣體發生劑的組合裝填于杯狀點火殼體12內。
[0026]燃燒室70由杯狀點火殼體底部12a、管狀殼體內壁20d和氣體節流部件40封閉端 40a形成。
[0027]燃燒室70裝填片狀氣體發生劑60。氣體發生劑60可具有有利的點火性能和有利的快速燃燒性能。這樣的氣體發生劑的實施例可以選用直徑3mm和厚度1.5mm的圓形片狀氣體發生劑。
[0028]排氣端蓋50設置在筒狀殼體的下端30b，其在開口端50a具有凸緣且在圓周外壁 50c具有多個排氣口 50b，排氣口可通過密封帶100封閉。這樣的實施例可以選用4個直徑 2_圓形通孔，排氣端蓋可以采用沖壓或機加或鍛造成形，但不僅限于以上3種成形方式。
[0029]氣體節流部件40的開口端40d朝向排氣端蓋50,并且貼緊排氣端蓋的開口端部 50a〇
[0030]氣體節流部件40具有封閉端40a、小凸緣40b和大凸緣40c，且在小凸緣40b和大凸緣40c之間的圓周壁上有一定寬度和深度的環形凹槽40e，其環形凹槽40e上具有多個連通孔40f，這樣的實施例可以設置成2mm深和4mm寬的凹槽，其上布置9個直徑3mm的連通孔。
[0031]管狀殼體20置于筒狀殼體30中，表面設置多個連通孔20e(可以設置成8排等間距連通孔，每排均勻布置8個2.5mm的連通孔)。管狀殼體20的大臺階段20a圓周內壁通過與杯狀點火殼體底部12a的止口擠壓接觸而固定，其小臺階段20b圓周內壁通過與氣體節流部件40封閉端40a的止口擠壓接觸而固定。
[0032]杯狀點火殼體12、管狀殼體20和氣體節流部件40通過杯狀點火殼體外圓周壁 12b與筒狀殼體內圓周壁表面30c擠壓接觸而軸向和徑向固定，這樣杯狀點火殼體12中軸、 管狀殼體20中軸、氣體節流部件40中軸與筒狀殼體30中軸一致。
[0033]管狀殼體20最大外徑小于筒狀殼體30內徑。另外管狀殼體20在小臺階段20b 側的一段長度距離上20c外徑小于大臺階段20a側的一段長度距離上20e外徑，這樣實施例的較小外徑段長度可以選用總長度的1/3,較小外徑段可以采用機加或壓扁工藝，但不均限于以上2種成形方式。這樣管狀殼體20與筒狀殼體30之間形成逐級放大階梯狀環形間隙30d，且在氣體節流部件小凸緣40b和大凸緣40c之間的外圓周壁與筒狀殼體30內圓周壁30c之間形成封閉端90。
[0034]圖1所示氣體發生器的裝配方法如下:將具有出氣口的排氣端蓋50壓裝入筒狀殼體30的下端30b開口處，并通過焊接固定。
[0035]將管狀殼體小臺階段20b下端卡裝于氣體節流部件40封閉端40a的止口。
[0036]接著，邊輕敲管狀殼體20,邊將預定量的氣體發生劑60填充入管狀殼體20內。
[0037]將杯狀點火殼體底部12a的止口壓裝入管狀殼體的大臺階段20a的端部，以形成燃燒室70。
[0038]然后，將已裝配的管狀殼體20、氣體節流部件40和杯狀點火殼體12按照杯狀點火殼體12在上、氣體節流部件40朝向排氣端蓋50的方向壓裝入筒狀殼體30內。此時，氣體節流部件40的開口端40d緊貼排氣端蓋的開口端50a，杯狀點火殼體的外圓周壁12b與筒狀殼體的內圓周壁30c表面擠壓接觸而固定。
[0039]接著，將預定量的傳火劑80或氣體發生劑的組合填充入杯狀點火殼體12內，接著將固定有點火管的基座11壓裝入杯狀點火殼體12內形成點火室10。
[0040]圖1所示氣體發生器的工作過程如下:當燃燒室70中氣體發生劑60由于點火室10的作用而燃燒時，瞬時產生高溫氣體，高溫氣體通過管狀殼體連通孔20e進入間隙30d中，由于空間體積瞬時減小，高溫氣體流速增加，溫度升高，內部壓力急劇增加。由于間隙30d呈逐級放大梯形結構，快速高溫氣體在間隙體積增大位置流速略有放緩、壓力略有降低。
[0041]當高溫氣體達到氣體節流部件40位置時，由于在環形凹槽40e位置有較大空間， 高溫氣體會正常通過氣體節流部件上連通孔40f，進入排氣端蓋50,最后通過排氣端蓋上的排氣口 50c進入氣袋。
[0042]若間隙30d不是呈逐級放大梯形結構，而是前后寬度一致的結構，即管體20外徑前后相同，那么隨著位于燃燒室70靠后端的氣體發生劑60燃燒時，間隙30d內的高溫氣體已經充滿整個空間，后續產生的高溫氣體將迫使內部壓力急劇升高。另外，若氣體節流部件40沒有布置環形凹槽40e，即氣體節流部件40、管狀殼體20與筒狀殼體30之間的間隙相同，那么隨著高溫、高壓氣體不斷在封閉端90聚集，該位置的內部壓力也會急劇升高。這樣，可能造成管狀殼體小臺階段20b、氣體節流部件40的圓周壁和筒體下端30b和排氣端蓋 50的開口端50a處結構變形，甚至破裂。
[0043]圖2中，管狀殼體20呈上段大下段小的臺階圓筒狀結構，小臺階段20b的長度與大臺階段20a的長度之比為1:2。
[0044]圖3中，管狀殼體20呈上段大下段小的臺階狀結構，其中大臺階段20a為圓筒狀結構，小臺階段為棱筒狀結構。小臺階段20b的長度與大臺階段20a的長度之比為1:2。
[0045]由于本發明的氣體發生器具有如上文的結構，所以具有內部壓力低，氣體流動性好，防止氣體和殘渣阻塞連通孔的特點。
[0046]上述實施例均是例示而并不是限制。本發明的技術范圍由權利要求書確定，而且也包含等同于權利要求書的記載以及在該范圍內的所有變更。
【主權項】
1.一種氣體發生器，其特征在于:筒狀殼體(30)下端設有排氣端蓋(50);筒狀殼體 (30)內腔由下至上依次裝有氣體帶流部件(40)、管狀殼體(20)、杯狀點火殼體(12)、點火 基座(11);所述排氣端蓋(50)呈杯狀結構，其開口一端與筒狀殼體(30)下端相連；所述排氣端蓋 (50)上設有多個排氣口( 50b);所述氣體節流部件(40 )呈杯狀結構，其開口端與排氣端蓋(50 )開口端相對；所述氣體 節流部件(40)開口端設有大凸緣，靠近封閉端處設有小凸緣；所述大凸緣處外徑等于與其 對應處的筒狀殼體(30)內徑；所述小凸緣處外徑小于與其對應處的筒狀殼體(30)內徑；氣 體節流部件(40)上大凸緣與小凸緣之間的圓周壁上設有多個連通孔(40f);所述管狀殼體(20 )為外圓周壁上段大下段小的臺階筒狀結構，小臺階段下端卡裝于氣 體帶流部件(40)小凸緣處；管狀殼體(20)大臺階段外徑小于與其對應處的筒狀殼體(30) 內徑；管狀殼體(20)圓周壁上設有多個通孔(20e);所述管狀殼體(20)內裝有氣體發生劑 (60)；所述杯狀點火殼體(12)底部設有用于與管狀殼體(20)大臺階段上端相卡的止口；杯 狀點火殼體(12)內部設有傳火劑(80)，底部設有與管狀殼體(20)內腔連通的傳火口；杯狀點火殼體(12)上端壓裝有點火基座(11)。2.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述排氣端蓋(50)上的排氣口 (50b)設置于排氣端蓋圓周壁上。3.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述排氣端蓋(50)上的排氣口 (50b)設置于排氣端蓋底部。4.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述排氣端蓋(50)開口端設有凸 緣，凸緣外沿與筒狀殼體(30)下端相連。5.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述管狀殼體(20)呈上段大下段 小的臺階圓筒狀結構。6.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述管狀殼體(20)呈上段大下段 小的臺階棱筒狀結構。7.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述管狀殼體(20)小臺階段的長 度與大臺階段的長度之比為1:1~2。8.根據權利要求1、2或3所述的氣體發生器，其特征在于:所述排氣端蓋(50)上的排 氣口(50b)由密封帶封閉以防止氣體發生劑受潮。9.根據權利要求1所述的氣體發生器，其特征在于:所述點火基座(11)外圓周壁呈上 段小下段大的臺階狀結構；所述筒狀殼體(30)上端收口與點火基座小臺階部相卡以固定 點火基座(11)。10.—種權利要求1所述氣體發生器的裝配方法，其特征在于:包括以下步驟:1)將排氣端蓋(50)的開口端壓裝入筒狀殼體(30)下端開口，并焊接固定；2)將管狀殼體(20)下端卡裝于氣體帶流部件(40)小凸緣處；3)輕敲管狀殼體(20)同時將預定量的氣體發生劑(60)填充入管狀殼體(20)內；然后 將杯狀點火殼體(12)底部止口壓裝入管狀殼體(20)的大臺階段上端；4)將已裝配的管狀殼體(20)、氣體節流部件(40)、杯狀點火殼體(12)按照杯狀點火殼體(12)在上、氣體節流部件(40)朝向排氣端蓋(50)的方向壓裝入筒狀殼體(30)內，并使 氣體節流部件(40 )開口端緊貼排氣端蓋(50 )開口端；5)將預定量的傳火劑(80)填充入杯狀點火殼體(12)內，然后將固定有點火管的點火 基座(11)壓裝入筒狀殼體(30)內。
【文檔編號】B60R21/264GK105984420SQ201510044858
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月29日
【發明人】姚俊, 劉柳, 張印明, 王小強, 張銀銀, 張文龍
【申請人】湖北航天化學技術研究所