[发明专利]汽车安全气囊用管状混合式气体发生器

说明书

本发明公开了一种汽车安全气囊用管状混合式气体发生器，包括微型气体发生器、钢管和排气组件，微型气体发生器、排气组件与钢管的左右两侧密封连接后组成一个密闭容器，钢管的中空腔体为混合气体容纳腔，钢管的侧壁上设置有堵头，混合气体容纳腔的右侧端口与排气组件之间通过爆破片进行密封隔离，混合气体容纳腔内封装有氩气和氦气组成的混合气体。本发明主要应用于汽车安全气囊中，结构紧凑，制作成本较低，能够形成较强的冲击波，使得排气组件一侧的爆破片会被顺利、快速地打开，从而保证了工作时的稳定性和可靠性；较少的装药量有助于降低排气温度和减少固体残渣排出量，从而有效地防止充气布袋发生损伤。

技术领域

本发明涉及汽车安全气囊用气体发生器领域，尤其涉及一种汽车安全气囊用管状混合式气体发生器。

背景技术

汽车安全气囊模块由气体发生器和可以膨胀的充气尼龙布袋组成。当汽车发生碰撞并发出点火信号时，气体发生器就会瞬时被点爆并产生大量的气体。这些由于产气药燃烧或由其它方式而产生的大量气体通过气体发生器外壳上按圆周分布的排气孔被排放到气袋内，使气袋膨胀，从而达到保护乘员免受伤害的目的。由于气体发生器是汽车安全气囊模块的核心零部件，所以随着汽车安全气囊普及程度的不断提高，对气体发生器性能，可靠性和价格的要求也越来越高。

安全气囊模块被安装在汽车内的不同位置上，以达到不同的保护目的，而搭载在这些安全气囊中的气体发生器类型也是不一样的，主要类型包括饼状气体发生器和管状气体发生器，其中饼状气体发生器主要应用在防止前方冲突的驾驶席安全气囊和副驾驶席安全气囊上，而细长的管状气体发生器则应用在防止侧向碰撞的座椅侧向安全气囊和窗式安全气囊上。在细长的管状气体发生器中，按气体发生方式的不同，管状气体发生器又可区分为管状混合式(火药燃烧+压缩气体)气体发生器和管状烟火式(只有火药燃烧)气体发生器。

目前，现在市场上流通的几款管状混合式气体发生器，大致可分为单腔体构造和双腔体构造。其中，在管状混合式气体发生器的双腔体构造中，包括分布在两侧的左爆破片和右爆破片，由左爆破片将高压气体充气室与产气药装药室完全隔离开；在气体发生器工作时，由于左爆破片的爆破效应，会在充气钢管中形成较强的冲击波，从而有利于右爆破片被打开。而在管状混合式气体发生器的单腔体构造中，充气室和装药室之间并没有完全隔开，而是通过装药室容器上的开孔相互联通。在管状混合式气体发生器的单腔体构造中，由于没有双腔体构造中那样的左爆破片的爆破效应，所以不可能在充气钢管中产生较强的冲击波。因此，为了快速地打开排气部件端的爆破片，就必须增加产气药的装药量，以便增强压缩气体的加热压力波。

由于管状混合式气体发生器单腔体构造和双腔体构造在结构上的不同，其在点爆过程中的工作原理会产生一定的差异，以下就点爆过程中的差异做一下说明：在单腔体构造中，由于左密封片和火药燃烧产生的冲击波较小，所以有必要增加火药的装药量，以便增强由加热产生的压力波，从而将排气部件端的爆破片快速打开。与此相对的是，在双腔体构造中，由于左爆破片的爆破效应而产生较强的冲击波，所以较小的产气药装药量也能保证排气部件端的爆破片被快速打开。另外在双腔体构造中，由于产气药的高温燃烧产物(燃烧气体和固体残渣)被投放到比较远的地方，所以能在高压气体充气钢管中形成较强的高温加热气流束，从而能有效地提高高压压缩气体的加热速度和加热均匀性。所以，双腔体构造对压缩气体的加热效率和加热均匀性要远高于单腔体构造。但是，在双腔体构造中，需要用一个坚固的壳体来保护其中MGG(Micro Gas Generator微型气体发生器)管壳，使其不会因受到压缩气体压力的挤压而变形，以及将左爆破片焊接在这个坚固壳体的断面上。另外也由于产气药的燃烧被限制这一坚固的壳体中，对产气药燃烧的控制会变得很容易。但是也存在一定的缺点，由于在双腔体构造中使用了这一保护MGG管壳的坚固的壳体，就使得双腔体设计的结构变得复杂，同时气体发生器总成零部件成本以及发生器装配成本上升。