專(zhuān)利名稱(chēng)：氣囊系統(tǒng)用的帶有離心力灰塵分離器的氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體發(fā)生器，特別用于如權(quán)利要求1前序部分所述的汽車(chē)乘客安全氣囊充氣。
在氣囊氣體發(fā)生器內(nèi)的會(huì)形成渣子的成氣劑燃燒時(shí)，除了產(chǎn)生氣體外，還產(chǎn)生液態(tài)或氣態(tài)的固體物質(zhì)。為了避免這些物質(zhì)直到氣體發(fā)生器出口才凝聚從而損害氣囊，必須在氣體發(fā)生器內(nèi)引導(dǎo)氣流或粒子流，使得在氣體發(fā)生器內(nèi)部已經(jīng)實(shí)現(xiàn)液體或固體的凝聚。
US4,084,839公開(kāi)了一種用于乘客安全氣囊充氣的同類(lèi)氣體發(fā)生器，其中點(diǎn)火元件和氣體生成材料裝在一個(gè)殼體內(nèi)。在通過(guò)點(diǎn)火元件點(diǎn)燃?xì)怏w生成材料時(shí)，產(chǎn)生的氣流和粒子流沖入回旋室，在回旋室內(nèi)借助離心力實(shí)現(xiàn)灰塵分離。凈化后的氣流通過(guò)插在回旋室中央的插管流入氣囊。
該氣體發(fā)生器的不足是，氣流和粒子流凈化不完全。
本發(fā)明的目的是改進(jìn)如權(quán)利要求1前序部分所述的氣體發(fā)生器，以達(dá)到氣流和粒子流的最佳凈化效果。此外，該氣體發(fā)生器還應(yīng)具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)權(quán)利要求1或10特征部分的特征實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例的特征在于，-燃劑容器，點(diǎn)火元件，回旋室，插管及出流室安裝在同一對(duì)稱(chēng)軸上；-回旋室，插管，和出流室構(gòu)成一組件，靠連接件與燃劑容器和點(diǎn)火元件相連接。
該實(shí)施例以較小體積和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了氣流和粒子流的最佳凈化。
更有利的是，連接是通過(guò)一拉緊環(huán)實(shí)現(xiàn)的。其優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)拆開(kāi)拉緊環(huán)可以很簡(jiǎn)單地打開(kāi)裝配好的氣體發(fā)生器。這在替換如煙火技術(shù)構(gòu)件如點(diǎn)火元件或燃劑容器時(shí)是必需的。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，連接件有孔，該孔一端與燃劑容器的預(yù)定擊穿點(diǎn)相通，另一端與緊挨連接件的分配腔相通，其中分配腔在回旋室方向具有開(kāi)口。
為避免流過(guò)不完全反應(yīng)的作為氣體發(fā)生材料的成氣劑丸，燃劑容器或分配腔內(nèi)在沿氣流路徑中裝有金屬絲網(wǎng)成形件。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，分配腔的開(kāi)口與一個(gè)同軸環(huán)繞回旋室的環(huán)腔相連。其中回旋室的周壁在一處或多處沿整個(gè)寬度或部分寬度割有槽口，并向內(nèi)彎曲，從而迫使氣流沿切向流入回旋室。回旋室的該槽口端部相互搭接是適宜的。
另外一種實(shí)施例特征在于，分配腔通過(guò)兩個(gè)孔直接與回旋室相通，其中回旋室由兩條卷繞的螺旋式通道組成，各孔分別與一個(gè)通道相通。
通過(guò)對(duì)氣流和粒子流的這種螺旋式導(dǎo)流，在相同的流速下朝中心位置的角速度增大，借此質(zhì)量較小的顆粒也能分離到氣體通道壁上。
在顆粒較少區(qū)，即回旋室中央，氣流通過(guò)插管流入出流室。為了再附加冷卻并進(jìn)一步分離顆粒，插管也可做成螺旋形(如冷卻蛇管)。
更有利的是，沿流向在進(jìn)入環(huán)腔的開(kāi)口前和/或在環(huán)腔內(nèi)和/或在出流室內(nèi)，裝有冷卻件如金屬絲網(wǎng)。
如果回旋室或螺旋式通道的壁具有粗糙的表面或套筒將更有利。這可通過(guò)安裝細(xì)網(wǎng)或穿孔板來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣即使在較低的流速下顆粒也能從主氣流中分離出來(lái)，因?yàn)轭w?？稍诖植诘谋砻婊蛱淄?、細(xì)網(wǎng)或穿孔板內(nèi)分離。
本發(fā)明提供的另一種實(shí)施例特征在于，回旋室、出流室和插管裝在一個(gè)直通管內(nèi)，直通管內(nèi)至少有一個(gè)切向管通向與壓力件相連的回旋室。壓力件內(nèi)裝有氣體生成材料。
該實(shí)施例制造成本特別低，結(jié)構(gòu)體積也特別小。
更有利的方式是，壓力件與固定件做成一體，該固定件與直通管法蘭連接。壓力件在該實(shí)施例中替換也很容易。
一種特殊實(shí)施例的特征在于，直通管包括兩個(gè)鏡象結(jié)構(gòu)的氣體發(fā)生器。
在所有實(shí)施例中，點(diǎn)火元件最好與燃劑容器或壓力件做成一體。
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明其它特征。
圖示為

圖1a，b為具有普通式回旋室的氣體發(fā)生器，圖2a，b為具有螺旋式回旋室的氣體發(fā)生器，圖3a，b為兩個(gè)鏡象安裝在直通管內(nèi)的氣體發(fā)生器，圖4為螺旋式插管。
圖1a，b所示為本發(fā)明提供的氣體發(fā)生器的兩個(gè)截面，該氣體發(fā)生器由兩個(gè)組件或構(gòu)件組成。點(diǎn)火元件1和氣體生成燃劑4以成氣劑片或丸的形式裝在第一組件中，即裝在燃劑容器3中。燃劑容器3由一個(gè)端面呈拱形的柱形殼體36構(gòu)成。點(diǎn)火元件1這樣嵌入該拱形內(nèi)，即點(diǎn)火元件1的火焰出口與燃劑容器3的柱形殼體36凹口的預(yù)定擊穿點(diǎn)2對(duì)置。燃劑容器3在與點(diǎn)火元件1相反的一端由燃劑容器蓋5封閉。在燃劑容器蓋5的前方安裝了蓋形金屬絲網(wǎng)成形件8。氣體生成材料4位于金屬絲網(wǎng)成形件8和點(diǎn)火元件1之間。為固定住氣體生成燃劑4，在金屬絲網(wǎng)成形件8與氣體生成燃劑4之間備有一容積補(bǔ)償37，該容積補(bǔ)償37由(例如)金屬絲網(wǎng)形成。為固定燃劑容器3，將其嵌入一柱形套38內(nèi)，在該套端面只有點(diǎn)火元件1的接插套筒39伸出。通過(guò)拉緊環(huán)28，柱形套38以及燃劑容器3固定在連接件7上。
連接件7中央有一個(gè)直通孔6。燃劑容器蓋5在此位置備有一預(yù)定擊穿點(diǎn)29。
在通過(guò)接插套筒39點(diǎn)燃電子點(diǎn)火元件1時(shí)，點(diǎn)火元件1內(nèi)產(chǎn)生火焰，該火焰擊穿燃劑容器3的柱形殼體36上的預(yù)定擊穿點(diǎn)2，點(diǎn)燃?xì)怏w生成燃劑4。產(chǎn)生的氣流和粒子流流經(jīng)金屬絲網(wǎng)成形件8。擊穿燃劑容器蓋5的預(yù)定擊穿點(diǎn)29，通過(guò)連接件7的直通孔6到達(dá)分配腔30，分配腔將在后面描述。
為避免流過(guò)不完全反應(yīng)的成氣劑片，燃劑容器3內(nèi)裝有金屬絲網(wǎng)成形件8。這里金屬絲網(wǎng)的網(wǎng)孔寬度遠(yuǎn)小于成氣劑片的大小。由于金屬絲網(wǎng)8的蓋形結(jié)構(gòu)，可供高溫氣流和粒子流用的面積比金屬絲網(wǎng)成形件8直接貼在直通孔6上的情況明顯增大。由此避免了金屬絲網(wǎng)的腐蝕。
在氣體發(fā)生器的第二組件或構(gòu)件中安裝了回旋室25和一個(gè)插入其中的插管18，凈化后的氣流通過(guò)插管到達(dá)出流室27，再?gòu)某隽魇伊魅胛词境龅臍饽抑?。這里燃劑容器3、點(diǎn)火元件1、回旋室25，插管18和出流室27位于共同的對(duì)稱(chēng)軸26上。
該第二構(gòu)件或細(xì)件類(lèi)似于第一組件，同樣由外形尺寸相同的柱形套40構(gòu)成，該套與第一組件的柱形套38通過(guò)連接件7上的拉緊環(huán)8固定在一起。拉緊環(huán)28的固定通過(guò)折壓實(shí)現(xiàn)。
在第二構(gòu)件中，直通孔6的前方裝有一鐘形導(dǎo)流板10，從而形成分配腔30。在導(dǎo)流板10或分配腔30的邊緣有開(kāi)口12，該開(kāi)口通向環(huán)繞回旋室25的環(huán)腔13。開(kāi)口12前方和環(huán)腔13內(nèi)部裝有冷卻件11，14如金屬絲網(wǎng)。
這里回旋室25的周壁16在一處沿整個(gè)回旋室25的寬度開(kāi)有一槽口并向內(nèi)彎曲，由此產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)氣口15，其中槽口兩端相互搭接。這樣就強(qiáng)制氣流沿切向流入回旋室25。
回旋室的兩端面分別是導(dǎo)流板10和加固板9。插管18穿過(guò)加固板9中心，一端伸入回旋室25，另一端伸入出流室27。氣流通過(guò)分布在插管18周壁上的開(kāi)口19到達(dá)出流室27，再?gòu)某隽魇医?jīng)柱形套40上的開(kāi)口22流進(jìn)未示出的氣囊。開(kāi)口22前方同樣裝有冷卻件21如金屬絲網(wǎng)。
氣流和粒子流穿過(guò)連接件7的直通孔6后，到達(dá)分配腔30，再?gòu)姆峙淝唤?jīng)開(kāi)口12進(jìn)入環(huán)腔13。接著氣流和粒子流通過(guò)進(jìn)氣口15沿切向擠入回旋室25并作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。作用在顆粒上的離心力迫使顆粒沉積到回旋室內(nèi)壁17上。原則上氣流和粒子流的流動(dòng)應(yīng)達(dá)到，作用在固態(tài)或液態(tài)顆粒上的離心力大于作用在它們上的阻力。在顆粒較少區(qū)，即回旋室25中央，氣流通過(guò)插管18經(jīng)出流室27轉(zhuǎn)向氣囊。
本發(fā)明的氣體發(fā)生器以組件結(jié)構(gòu)形式用深沖板件和簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)件，壓制件或鍛件制成。
圖2a，b所示為本發(fā)明的另一種實(shí)施例。其替換部分在于，金屬絲網(wǎng)成形件8不在燃劑容器3內(nèi)而是與分配腔30做成一體。該實(shí)施例當(dāng)然也可用于圖1a，b所示實(shí)施例中。
與普通形回旋室結(jié)構(gòu)不同，圖2a，b中回旋室呈螺旋形。為此回旋室由一鑄件構(gòu)成。各開(kāi)口12分別與長(zhǎng)形孔31a，31b連通(見(jiàn)圖2b)。這些長(zhǎng)形孔31a，31b又分別與螺旋形通道32a，32b連通。通過(guò)這些螺旋形通道質(zhì)量較小的顆粒也能分離出來(lái)，因?yàn)樵谕瑯拥牧魉傧轮行奶幰簿褪强拷骞?8處的角速度增大。由此顆粒分離到外部的氣體通道壁上。
在該實(shí)施例中，插管18插入回旋室25內(nèi)很深，塞滿(mǎn)回旋室軸向長(zhǎng)度的大約80％。圖2a，2b所示的實(shí)施例其它部分與圖1a，1b所示相同，相同的部分也用相同的符號(hào)表示。
圖3a-c所示為一種實(shí)施例，其中回旋室25、出流室27和插管18安裝在一個(gè)直通管33內(nèi)。為使氣流和粒子流進(jìn)入，直通管33內(nèi)至少有一個(gè)切向孔34，該孔與一壓力件43相連。為此壓力件43與一固定件35做成一體，該固定件與管33法蘭連接。壓力件43內(nèi)裝有氣體生成材料，冷卻件和點(diǎn)火元件，因此壓力件43構(gòu)成了一個(gè)“小型”氣體發(fā)生器。固定件35由兩部分組成，這兩部分通過(guò)螺栓20連接。直通管33從固定件的兩部分之間穿過(guò)。氣流和粒子流的凈化按照“普通形回旋室”原理，也就是如圖1a，b所示。插管18塞入一隔板23內(nèi)，該隔板通過(guò)螺栓24與直通管33相連。直通管33在端部通過(guò)栓塞41氣密式封閉，栓塞連同密封圈42一起旋入管33中。
圖3a，b特別示出了一個(gè)有利的實(shí)施例，其中管33包括兩個(gè)鏡象結(jié)構(gòu)的氣體發(fā)生器。該實(shí)施例特別適用于汽車(chē)側(cè)面氣囊系統(tǒng)。
圖4所示為插管18的特殊形式。為了附加冷卻并進(jìn)一步分離顆粒，這里插管18呈螺旋形(如同冷卻蛇管)。
權(quán)利要求
1.氣體發(fā)生器，特別用于汽車(chē)乘客安全氣囊充氣，備有一個(gè)設(shè)置有氣體生成材料(4)的燃劑容器(3)、一個(gè)為點(diǎn)燃?xì)怏w生成材料(4)的電子點(diǎn)火元件(1)、離心式灰塵分離器結(jié)構(gòu)的回旋室(25)和一個(gè)插管(18)，該插管(18)安裝在回旋室(25)的對(duì)稱(chēng)軸(26)上并插入回旋室，凈化后的氣流通過(guò)插管(18)經(jīng)出流室(27)進(jìn)入氣囊，其特征在于。燃劑容器(3)、點(diǎn)火元件(1)、回旋室(25)、插管(18)及出流室(27)安裝在同一對(duì)稱(chēng)軸(26)上；回旋室(25)、插管(18)和出流室(27)構(gòu)成一個(gè)組件，靠連接件(7)與燃劑容器(3)和點(diǎn)火元件(1)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，通過(guò)拉緊環(huán)(28)實(shí)現(xiàn)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，連接件(7)內(nèi)有孔(6)，該孔一端與燃劑容器(3)的預(yù)定擊穿點(diǎn)(29)相通，另一端與緊挨連接件(7)的分配腔(30)相通，其中分配腔(30)在回旋室(25)方向具有開(kāi)口(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，在燃劑容器(3)或分配腔(30)內(nèi)的氣流路徑中裝有金屬絲網(wǎng)成形件(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，分配腔(30)的開(kāi)口(12)與同軸環(huán)繞回旋室(25)的環(huán)腔(13)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，回旋室(25)的周壁(16)在一處或多處沿回旋室整個(gè)寬度或部分寬度開(kāi)有槽口，并向內(nèi)彎曲，從而迫使氣流沿切向流入回旋室(25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，分配腔(30)通過(guò)兩個(gè)孔(31a，31b)直接與回旋室(25)相通，其中回旋室(25)由兩條螺旋式通道(32a，32b)組成，孔(31a，31b)分別與通道(32a，32b)相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，沿流向在開(kāi)口(12，31a，31b)前和/或在環(huán)腔(13)內(nèi)和/或在出流室(27)內(nèi)，裝有冷卻件如金屬絲網(wǎng)(11，14，21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，回旋室(25)或螺旋式通道(32a，32b)的壁具有粗糙的表面或套筒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，回旋室(25)或螺旋式通道(32a，32b)的壁上裝有細(xì)網(wǎng)或穿孔板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，插管(18)呈螺旋形。
12.氣體發(fā)生器，特別用于汽車(chē)乘客安全氣囊充氣，備有一個(gè)設(shè)置有氣體生成材料(4)的壓力件(43)、一個(gè)為點(diǎn)燃?xì)怏w生成材料的電子點(diǎn)火元件，離心式灰塵分離器結(jié)構(gòu)的回旋室(25)和一個(gè)插管(18)，該插管(18)安裝在回旋室(25)的對(duì)稱(chēng)軸(26)上并插入回旋室，凈化后的氣流通過(guò)插管(18)經(jīng)出流室(27)流入氣囊，其特征在于，回旋室(25)、出流室(27)和插管(18)裝在一個(gè)直通管(33)內(nèi)；-直通管(33)至少有一個(gè)切向管(34)通入回旋室(25)，回旋室與壓力件(43)相連；
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，壓力件(43)與固定件(35)做成一體、該固定件與直通管(33)法蘭連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，直通管(33)包括兩個(gè)鏡象結(jié)構(gòu)的氣體發(fā)生器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的氣體發(fā)生器，其特征在于，點(diǎn)火元件(1)與燃劑容器(3)或與壓力件(43)做成一體。
全文摘要
一種氣體發(fā)生器,特別用于汽車(chē)乘客安全氣囊充氣,備有一個(gè)設(shè)置有氣體生成材料(4)的燃劑容器(3),一個(gè)為點(diǎn)燃?xì)怏w生成材料(4)的電子點(diǎn)火元件(1),離心式灰塵分離器結(jié)構(gòu)的回旋室(25)和一個(gè)插管(18),該插管(18)安裝在回旋室(25)的對(duì)稱(chēng)軸(26)上并插入回旋室。凈化后的氣流通過(guò)上述插管(18)經(jīng)出流室(27)進(jìn)入氣囊。為了用一緊湊簡(jiǎn)單的裝置改善凈化效果,燃劑容器(3)、點(diǎn)火元件(1)、回旋室(25)、插管(18)及出流室(27)安裝在同一對(duì)稱(chēng)軸(26)上;回旋室(25)、插管(18)和出流室(27)構(gòu)成一個(gè)組件,靠連接件(7)與燃劑容器(3)和點(diǎn)火元件(1)結(jié)合。
文檔編號(hào)B60R21/26GK1188455SQ96194918
公開(kāi)日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1996年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月19日
發(fā)明者U·布雷德, A·布雷費(fèi)爾德, H·弗蘭克, J·克拉夫, G·謝德雷爾, F·杜爾斯特, D·特里米斯 申請(qǐng)人:狄納米特諾貝爾爆炸材料和系統(tǒng)技術(shù)股份有限公司