專利名稱:氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于火工品設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種動力源，特別涉及機(jī)動車輛使用的一種安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)的快速發(fā)展為汽車被動安全控制系統(tǒng)提供了廣闊的市場，汽車安全氣囊、安全帶預(yù)緊器等系統(tǒng)產(chǎn)品逐漸被廣泛地應(yīng)用，作為安全系統(tǒng)關(guān)鍵部件的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管也逐漸被人們所認(rèn)識及重視，國外電點(diǎn)火管技術(shù)發(fā)展較早，而且種類很多，申請人在國內(nèi)于1998年、2003年先后將兩代電點(diǎn)火管申請專利，如專利號CN98232456.1的電點(diǎn)火管，它由管殼、裝在管殼內(nèi)的傳火藥劑、管殼口部裝的電極塞、電極塞由兩個芯電極、芯電極通入管殼內(nèi)的一端連接一定電阻值的灼熱絲，并在灼熱絲上涂敷點(diǎn)火藥劑所封裝組成，其特點(diǎn)為電極塞采用芯電極與導(dǎo)電材料制成一體并帶有一定體積電阻的導(dǎo)電體，使電極塞形成了導(dǎo)電通道，可有效地泄放附加在電點(diǎn)火管上的各種雜散電流、靜電，因此可防止汽車安全氣囊產(chǎn)生誤動作。
專利號CN200320109758.6的電點(diǎn)火管，它包括一外形為臺階式的電極塞和一帶傳火孔的殼體，其特征在于，電極塞由兩個芯電極與防靜電材料組成，兩個芯電極通入電極塞內(nèi)的一端連接有一定電阻值的灼熱絲，并在灼熱絲上依次蘸涂點(diǎn)火藥和點(diǎn)火藥，構(gòu)成帶藥頭的電極塞；帶藥頭的電極塞上設(shè)置有一內(nèi)裝有傳火藥的藥盒，藥盒與帶藥頭的電極塞裝配在一起，并在藥盒上套裝殼體，對殼體緊口后安裝有封閉圈。
上述2種電點(diǎn)火管均為本企業(yè)所申請，但從其根本的結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在有不足之處如工藝復(fù)雜，操作不方便，工序能力指數(shù)低，產(chǎn)品成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，成本低、性能優(yōu)良、可靠度高、無毒無污染的安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管。
實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是，一種安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，包括一管殼；其特征在于，管殼的外殼上套有塑料套，在管殼內(nèi)由底部至上依次裝有點(diǎn)火藥、引火藥和電極塞組件，管殼的口部由包覆塑料密封。
電極塞組件包括一長電極、一短電極、一個帶孔的環(huán)電極和燒結(jié)玻璃；長電極的一端通入燒結(jié)玻璃中心，并和燒結(jié)玻璃一起裝入環(huán)電極的孔中，與環(huán)電極端面保持平齊，并通過燒結(jié)玻璃與環(huán)電極絕緣，短電極設(shè)在環(huán)電極邊緣，并焊接為一體，長電極和環(huán)電極之間焊接有灼熱橋絲。
經(jīng)申請人所作的各種試驗證明，上述引火藥可以省略，同樣可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
上述的點(diǎn)火藥由鋯粉、高氯酸鉀、鋁粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為12％～45％，高氯酸鉀的重量比含量為45％～70％，鋁粉的重量比含量為5％～15％，粘合劑的重量比含量為1％～10％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物；或點(diǎn)火藥由鋯粉、高氯酸鉀、鎂粉、硼粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為8％～35％，高氯酸鉀的重量比含量為40％～65％，鎂粉的重量比含量為0～15％，硼粉的重量比含量為0～18％，粘合劑的重量比含量為1％～10％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物。
按照上述方案制備的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其各項性能指標(biāo)滿足USCAR國際標(biāo)準(zhǔn)，通以1.20A的直流電流，在10cm3的密閉容器內(nèi)可靠發(fā)火，并滿足點(diǎn)火時間小于2.0ms，從開始產(chǎn)生壓力到壓力升至最大的時間小于2.0ms，峰值壓力根據(jù)不同氣體發(fā)生器要求設(shè)計調(diào)整，從開始產(chǎn)生壓力到壓力升至95％峰值壓力的時間小于1.0ms。其安全和發(fā)火可靠性達(dá)0.999999，高于USCAR標(biāo)準(zhǔn)要求。
本實(shí)用新型由于采用了玻璃燒結(jié)電極塞和激光焊裝配工藝，保證了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和密封性，提高了產(chǎn)品性能和可靠度，所用藥劑無毒、無污染，保證了機(jī)動車輛的安全使用，可廣泛用于各類電子式安全氣囊系統(tǒng)和預(yù)緊式安全帶中，生產(chǎn)工藝簡單，有利于大批量自動化生產(chǎn)。



圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是圖1中的電極塞組件的剖面圖；圖3是圖2的電極塞組件的俯視圖；圖4是圖1中的發(fā)火組件剖視圖；圖5是本實(shí)用新型的長電極和短電極為直桿金屬件，且環(huán)電極偏心設(shè)置的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖6是圖5中的電極塞組件的剖面圖；圖7是圖6的電極塞組件的俯視圖；圖8是圖5中的發(fā)火組件剖視圖。
圖中的符號所表示1、電極塞，2、長電極，3、短電極，4、環(huán)電極，5、燒結(jié)玻璃體，6、灼熱橋絲，7、引火藥，8、點(diǎn)火藥，9、管殼，10、塑料套，11、包覆塑料。
下面結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，依照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，該安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，包括一管殼9；管殼9的外殼上套有和管殼等高的塑料套10，在管殼9內(nèi)由底部至上依次裝有點(diǎn)火藥8、引火藥7和電極塞組件1，管殼9的口部由包覆塑料11密封，可制成具有一定接口尺寸的產(chǎn)品。
電極塞組件1為圓柱狀，它包括一長電極2、一短電極3、一個帶孔的環(huán)電極4和燒結(jié)玻璃5體；長電極2的一端通入燒結(jié)玻璃體5中心，并和燒結(jié)玻璃體5一起裝入環(huán)電極4的孔中，與環(huán)電極4端面保持平齊，并通過燒結(jié)玻璃體5與環(huán)電極4絕緣，短電極3設(shè)在環(huán)電極4邊緣，并焊接為一體，長電極2和環(huán)電極4之間焊接有灼熱橋絲6。
裝有引火藥7和點(diǎn)火藥8的管殼9與電極塞組件裝配在一起，通過激光焊焊接。
長電極2、短電極3和環(huán)電極4通過燒結(jié)玻璃體5制成一體，構(gòu)成導(dǎo)電體，短電極3與環(huán)電極4以焊接方式構(gòu)成一體。
灼熱橋絲6采用電阻焊方式焊接在長電極2與環(huán)電極4平齊的端面。
電極塞組件1與裝有點(diǎn)火藥8和引火藥7的管殼9裝配在一起時灼熱橋絲與管殼內(nèi)的引火藥7直接接觸，便于可靠點(diǎn)燃。
管殼內(nèi)盛裝的點(diǎn)火藥可以先壓成藥片再裝入管殼，也可以直接裝入管殼。
上述方案中，其引火藥7可以省略，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的點(diǎn)火，以下是發(fā)明人給出的實(shí)施例，但不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1按照上述方案，電點(diǎn)火管的尺寸可按氣體發(fā)生器的接口尺寸確定，引火藥7為三硝基間苯二酚鋇。塑料套10采用耐高溫絕緣材料注塑而成如尼龍，包覆塑料11選自耐高溫、吸水率低，具有較高強(qiáng)度和沖擊韌性的絕緣材料，如增強(qiáng)尼龍。
參照圖2、圖3、圖4，電極塞組件是由一長一短兩個芯電極與一個帶孔的環(huán)電極通過燒結(jié)構(gòu)成一體的導(dǎo)電體，長電極2和短電極3是一對帶角度的金屬件。其中短電極3與環(huán)電極4以焊接方式構(gòu)成一體，長電極2的一端通入燒結(jié)玻璃體5并置入環(huán)電極4的孔內(nèi)，與環(huán)電極端面保持平齊，并通過燒結(jié)玻璃體5與環(huán)電極4保持絕緣，長電極2通入環(huán)電極孔內(nèi)的一端與環(huán)電極4連接有一定電阻值的灼熱橋絲6，形成導(dǎo)電通路。兩個芯電極是一對帶角度的金屬件，采用鐵鎳合金絲制成，表面鍍金處理。兩電極平行置入環(huán)電極中。灼熱橋絲采用鎳鉻電阻合金絲，電阻為2.0Ω±0.3Ω，橋絲采用儲能焊焊接牢固。
管殼內(nèi)先裝入點(diǎn)火藥，再裝入引火藥，然后將焊有橋絲的電極塞與盛有藥劑的管殼裝配在一起，采用激光焊方式密封焊接，焊接位置可以在管殼和電極塞結(jié)合縫處，也可以在管殼側(cè)面。
點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鋁粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為30％，高氯酸鉀的重量比含量為55％，鋁粉的重量比含量為12％，粘合劑的重量比含量為3％，粘合劑選自氟橡膠。
在焊接好的發(fā)火組件上套裝塑料套，然后在外面包覆塑料。
實(shí)施例2本實(shí)施例和實(shí)施例1所不同的只是省略了引火藥7，其余均同同實(shí)施例1，同樣可以實(shí)現(xiàn)可靠點(diǎn)火。
實(shí)施例3本實(shí)施例和實(shí)施例1所不同的是電極塞的制造，即采用先在環(huán)電極上加工一定位孔，確定短電極位置，然后再將短電極焊接在環(huán)電極上。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。其中點(diǎn)火藥8中鋯粉的重量比含量為15％，高氯酸鉀的重量比含量為70％，鋁粉的重量比含量為10％，粘合劑的重量比含量為5％。粘合劑選自氟塑料。
實(shí)施例4本實(shí)施例和實(shí)施例1所不同的是電極塞的制造，即環(huán)電極是一圓柱形金屬件，中心有一圓孔，直徑為2.0mm～3.0mm。環(huán)電極采用耐熱鋼棒制成，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鋁粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為45％，高氯酸鉀的重量比含量為48％，鋁粉的重量比含量為5.5％，粘合劑的重量比含量為1.5％。
粘合劑選自氟橡膠和氟塑料的混合物，其混合物比例為1∶1。
實(shí)施例5本實(shí)施例和實(shí)施例1所不同的是，所述管殼采用不銹鋼材料制成，底部減薄處理。與電極塞裝配時，管殼內(nèi)壁與環(huán)電極外圓緊貼在一起，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鋁粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為30％，高氯酸鉀的重量比含量為60％，鋁粉的重量比含量為8％，粘合劑的重量比含量為2％，粘合劑選自氟橡膠。
實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例5不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鋁粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為20％，高氯酸鉀的重量比含量為65％，鋁粉的重量比含量為5％，粘合劑的重量比含量為10％，粘合劑選自氟橡膠。
實(shí)施例7本實(shí)施例與實(shí)施例5不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鎂粉、硼粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為30％，高氯酸鉀的重量比含量為45％，鎂粉的重量比含量為15％，硼粉的重量比含量為5％，粘合劑的重量比含量為5％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物，其混合物比例為1∶1。
實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例5不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、硼粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為8％，高氯酸鉀的重量比含量為65％，硼粉的重量比含量為17％，粘合劑的重量比含量為10％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物，其混合物比例為1∶1。
實(shí)施例9
本實(shí)施例與實(shí)施例5不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鎂粉、和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為35％，高氯酸鉀的重量比含量為40％，鎂粉的重量比含量為15％，粘合劑的重量比含量為10％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物，其混合物比例為1∶1。
實(shí)施例10本實(shí)施例與實(shí)施例5不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為35％，高氯酸鉀的重量比含量為55％，粘合劑的重量比含量為10％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物，其混合物比例為1∶1。
實(shí)施例11本實(shí)施例和實(shí)施例1所不同的是，所述的長電極2和短電極3是一對直桿金屬件，帶孔的環(huán)電極4上孔的位置設(shè)在偏離環(huán)電極中心，參見圖5～圖8；其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
實(shí)施例12本實(shí)施例和實(shí)施例11所不同的是，所述的長電極2和短電極3是一對帶角度的金屬件，帶孔的環(huán)電極4上孔的位置設(shè)在偏離環(huán)電極中心，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例11。
實(shí)施例13本實(shí)施例與實(shí)施例10不同的是，其中點(diǎn)火藥8由鋯粉、高氯酸鉀、鎂粉、硼粉和粘合劑混合組成，其鋯粉的重量比含量為25％，高氯酸鉀的重量比含量為50％，鎂粉的重量比含量為5％，硼粉的重量比含量為13％，粘合劑的重量比含量為7％，粘合劑選自氟橡膠或氟塑料或其混合物，其混合物比例為1∶1。
上述實(shí)施例還可以列舉許多，只要將點(diǎn)火藥8的重量比含量選擇在鋯粉12％～45％，高氯酸鉀45％～70％，鋁粉5％～15％，粘合劑的重量比含量為1％～10％的范圍內(nèi)，均能夠?qū)崿F(xiàn)電點(diǎn)火管可靠的點(diǎn)火。
或?qū)Ⅻc(diǎn)火藥8的重量比含量選擇在鋯粉的重量比含量為8％～35％，高氯酸鉀的重量比含量為40％～65％，鎂粉的重量比含量為0～15％，硼粉的重量比含量為0～18％，粘合劑的重量比含量為1％～10％的范圍內(nèi)，同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)電點(diǎn)火管可靠的點(diǎn)火。
該電點(diǎn)火管吸取了國外產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，從中優(yōu)化成本低，工藝性好，操作方便的一種新型結(jié)構(gòu)電點(diǎn)火管。新結(jié)構(gòu)電點(diǎn)火管對電極塞加以改進(jìn)(圖2)方便了焊橋工藝的操作，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，提高了工效和工序能力指數(shù)CPK。新結(jié)構(gòu)電點(diǎn)火管制作工藝簡單操作方便，自動化程度高，縮短了制作周期。采用將焊有橋絲的電極塞直接壓裝在盛有藥劑的管殼里的裝配方式，無需蘸涂藥頭等環(huán)節(jié)，以激光焊代替緊口和涂密封膠，使產(chǎn)品的密封性和強(qiáng)度得以改進(jìn)。因而使新結(jié)構(gòu)電點(diǎn)火管設(shè)計更為合理，性能更穩(wěn)定，工藝性更好，成本更低，適合大批量生產(chǎn)，新結(jié)構(gòu)的電點(diǎn)火管各項指標(biāo)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，因此具有一定的市場競爭力。
該安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管有如下特點(diǎn)1.采用燒結(jié)玻璃電極塞組件，便于焊橋操作和保證產(chǎn)品電阻的一致性和穩(wěn)定性，使產(chǎn)品具有牢固的強(qiáng)度和密封性，能承受138MPa壓力而不漏氣。
2.采用電阻焊方式焊接橋絲，操作簡單，一致性好，效率高。
3.裝配工藝簡單，用壓力直接將帶橋絲的電極塞裝入管殼，無需蘸涂藥頭。
4.裝配后采用激光焊將管殼和電極塞焊接，保證產(chǎn)品良好的密封性，可保證產(chǎn)品能承受嚴(yán)格的環(huán)境考核，泄漏率小于1×10-6cm3/s。
5.引火藥采用三硝基間苯二酚鋇，感度適中，作用時間短，可保證電點(diǎn)火管發(fā)火時間≤2ms，發(fā)火電流不大于1.2A，安全電流不小于0.4A，可靠度0.999999。
6.所用引火藥和點(diǎn)火藥無毒、無污染，有利于環(huán)保。
7.若省略引火藥，其電點(diǎn)火管發(fā)火時間仍然能夠保持小于2ms，發(fā)火電流不大于1.2A，安全電流不小于0.4A，可靠度0.999999。
8.電極塞組件是由一長一短兩個芯電極與一個帶孔的環(huán)電極通過燒結(jié)構(gòu)成一體的導(dǎo)電體，使電極塞形成了導(dǎo)電通道，能有效地泄放附加在電點(diǎn)火管上的各種雜散電流、靜電?？煞乐箼C(jī)動車輛安全氣囊產(chǎn)生的誤動作，又能在需要時間可靠地點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器。
9.該電點(diǎn)火管結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)工藝操作方便，成本低，適合大批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，包括一管殼(9)；其特征在于，管殼(9)的外殼上套有塑料套(10)，在管殼(9)內(nèi)由底部至上依次裝有點(diǎn)火藥(8)、引火藥(7)和電極塞組件(1)，管殼(9)的口部由包覆塑料(11)密封。
2.一種氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，包括一管殼(9)；其特征在于，管殼(9)的外殼上套有塑料套(10)，在管殼(9)內(nèi)由底部至上依次裝有點(diǎn)火藥(8)和電極塞組件(1)，管殼(9)的口部由包覆塑料(11)密封。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述的電極塞組件(1)包括一長電極(2)、一短電極(3)、一個帶孔的環(huán)電極(4)和燒結(jié)玻璃體(5)；長電極(2)的一端通入燒結(jié)玻璃體(5)中心，并和燒結(jié)玻璃體(5)一起裝入環(huán)電極(4)的孔中，與環(huán)電極(4)端面保持平齊，并通過燒結(jié)玻璃體(5)與環(huán)電極(4)絕緣，短電極(3)設(shè)在環(huán)電極(4)邊緣，并焊接為一體，長電極(2)和環(huán)電極(4)之間焊接有灼熱橋絲(6)。
4.如權(quán)利要求
3所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述的管殼(9)和環(huán)電極(4)通過激光焊焊接。
5.如權(quán)利要求
3所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述長電極(2)、短電極(3)和環(huán)電極(4)通過燒結(jié)玻璃體(5)燒結(jié)成一體。
6.如權(quán)利要求
1所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述電極塞組件(1)中的灼熱橋絲(6)與引火藥(7)直接接觸。
7.如權(quán)利要求
1或2所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述點(diǎn)火藥(8)為散裝藥或壓成與管殼(9)內(nèi)徑相適應(yīng)的藥片。
8.如權(quán)利要求
3所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述長電極(2)和短電極(3)是一對帶角度的金屬件，或是一對直桿金屬件，采用鐵鎳合金絲制成，表面鍍金處理，長電極(2)和短電極(3)平行設(shè)置；所述的帶孔的環(huán)電極(4)選自耐熱鋼棒制成，孔的直徑為2.0mm～3.0mm；孔設(shè)在環(huán)電極中心或偏離環(huán)電極中心；所述的灼熱橋絲(6)為鎳鉻電阻合金絲，直徑為0.018mm～0.030mm；所述管殼(9)采用不銹鋼材料制成，底部減薄處理；所述的塑料套(10)采用尼龍，包覆塑料(11)采用增強(qiáng)尼龍。
9.如權(quán)利要求
1所述的氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，其特征在于，所述的引火藥(7)為三硝基間苯二酚鋇。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種安全氣囊氣體發(fā)生器用電點(diǎn)火管，由塑料套、管殼、點(diǎn)火藥、引火藥、橋絲、電極塞組件、包覆塑料組成，或由塑料套、管殼、點(diǎn)火藥、橋絲、電極塞組件、包覆塑料組成。電極塞組件采用玻璃燒結(jié)件，具有良好的密封性和強(qiáng)度，通過橋絲的焊接形成導(dǎo)電通道，焊有橋絲的電極塞組件與裝有點(diǎn)火藥、引火藥的管殼壓合在一起，并用激光焊接方式構(gòu)成一體。該電點(diǎn)火管結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)工藝操作方便，性能穩(wěn)定，安全可靠，成本低，適合大批量自動化生產(chǎn)，各項指標(biāo)符合USCAR國際標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)高于USCAR標(biāo)準(zhǔn)，所用藥劑無毒、無污染，環(huán)保性能好?？蓮V泛用于各類電子式安全氣囊系統(tǒng)和預(yù)緊式安全帶中。
文檔編號F42B3/10GKCN2808662SQ200520078665
公開日2006年8月23日 申請日期2005年4月25日
發(fā)明者陳保偉, 梁麗華, 錢軼清, 王可意, 李惠林, 楊正才, 韓玉才, 姜春榮, 劉長松, 馮軍民, 趙梅萍, 周黨峰, 楊愛武 申請人:西安北方慶華機(jī)電集團(tuán)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan