专利名称:安全气囊电点火管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全气囊电点火管。
背景技术：
随着汽车上电子产品的增多，以及外界电子环境越来越复杂，对安全气囊的应用就提出了新的要求，即让其在不断增强和不断增多的电磁环境中仍旧能够可靠工作，以发挥其保护作用。
目前，常见的安全气囊用电点火管采用的是传统的桥丝通电发火机构，即在双电极上焊上桥丝，给桥丝上再蘸上点火药，之后封装使用。这种电点火管的外形如图1及图2所示，内部结构如图3所示。其中，各元件标号为1---底座、2---电极、3---电极塞、4---触点、5---装药盂、6---点火药、7---上管壳、8---衬片、9---悬空桥丝。
请继续参阅图4至图5，分别为简化的电极及其原理电路图，这种电点火管的点火原理是当汽车发生严重正面碰撞达到安全气囊起爆的设定值时，ECU给电点火管通电，即给直径为0.028毫米、电阻为1.8-2.2欧姆的桥丝(镍铬合金丝)通电，桥丝发热达到通红状态点燃覆盖在其上的点火药，从而完成其点火使命。
为防止静电或射频引爆电点火管，在制造固定电极的电极塞时需给塑料中掺加石墨，以实现电极塞在低电压下时处于绝缘状态，电流则流过桥丝而实现点火；在静电或射频等高电压作用时电极塞被击穿，静电或射频通过电极塞击穿通道得以释放，桥丝中则没有足够大的电流通过，电点火管不发火，从而保证了安全。
由上可知，这种结构中的桥丝要可靠焊在两个电极的端部，桥丝的长度决定了电阻大小，两个电极之间的距离既要考虑防止在两个电极间产生火花引爆电点火管，还要考虑保证桥丝的电阻在1.8-2.2欧姆之间，权衡后最终只能使两个电极相距约1mm，则只能让桥丝悬空；另外为防止静电或射频引爆电点火管，在注塑电极塞的塑料中需掺加导电石墨粉。
这种电点火管的电极直径一般为1毫米，桥丝直径为0.028毫米，桥丝要可靠焊在两个电极的端部难度很大，因为用机械设备来完成焊桥丝任务的话必须保证两个电极之间的距离非常准确，而事实证明在电极塞注塑过程中因塑料的温度、保压时间等影响很难做到这一点，且电极容易受压或撞击而变形，因此只能用手工来完成焊桥丝。手工操作的精度一般又较维保证，因此电阻散差较大，而超过1.8-2.2欧姆范围的产品只能报废。由于桥丝悬空，蘸点火药的时候和产品正常使用中易使桥丝受伤甚至断开，又增加了废品率，也给使用者带来了巨大安全隐患。
电极塞的质量决定了电点火管的防静电和射频能力，而电极塞的质量主要受到导电石墨在塑料中的含量、分布状况以及注塑密度等的影响。要将导电石墨在塑料中分布均匀、注塑密实一致本身就是很复杂的事情。在实际生产中，为保证产品质量，一般要先试料，即将某批料先试做几十发产品，测其绝缘性满足要求后才能开始生产，且在生产中要每发测其绝缘电阻，合格的才能用于焊电桥，否则就得报废。另外目前导电工程塑料的性能不稳定是一个世界性的难题，尚没有有效的解决方法。可见，生产中控制工艺参数较难，废品率较高。
可见，这种结构的电点火管的缺点在于加工工艺复杂，良品率低，产品可靠性不高，为此，上述产品实有待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种安全气囊电点火管，可以有效地防止由静电和射频所引起的误引爆，同时还能够提供较高的点火可靠性，简化工艺、提高良品率。
为解决上述技术问题，本实用新型一种安全气囊电点火管，其特征在于其点火机构包括由玻璃纤维烧结的绝缘层及位于绝缘层中间的金属芯正电极，和包覆在绝缘层外围的铜质环状负电极，并且正负电极通过桥丝连接其触点。
优选的方案中所述的正负电极上的触点和桥丝是处在一个平面上。
所述的环状负电极是接地的。
所述的绝缘层的厚度是依据防静电和射频的要求而设定的。
所述的绝缘层的厚度是依据桥丝电阻大小的要求而设定的。
本实用新型具有以下优点(1)工艺性良好，特别是解决了传统型电点火管难以焊电桥的难题，可较大幅度提高产品的生产良品率，适合机械化生产。
(2)防静电和射频的能力大幅度提高，且可精确控制。传统型电点火管中用导电工程塑料，由于此种塑料先天的缺陷难以准确控制防静电和射频的程度，生产中要不断试料和对每发产品进行筛选，费时费力成本高，而新型电点火管由于对传统结构进行了彻底改进，从而通过控制玻璃纤维烧结而成的绝缘层厚度而可精确控制防静电和射频能力。
(3)电阻精度很高。传统型电点火管的电阻值会因桥丝的弯曲或走向而大小不同，而本实用新型由于扩大了一个电极与桥丝的接触面积，利用电流从电阻最小处通过这一基本原理而消除桥丝弯曲及走向对电阻的影响，而且可通过控制绝缘层厚度精确控制电点火管的电阻值，使安全气囊的点火可靠性进一步提高。
(4)产品可靠性提高。传统型电点火管的桥丝悬空，蘸点火药后会因自重和药剂的重量导致汽车运动中易被振断，而本实用新型的结构中桥丝能够紧贴坚固的电极塞表面，点火药粘在电极塞表面后对桥丝还有一定的加固作用，因此产品可靠性得以提高。
(5)简化了点火电路，符合汽车电器线路发展方向。本实用新型由于采用一极直接与车身相通，只需一根点火线即可正常工作的方法，因此简化了电路，节约了时钟弹簧的接口，也提高了电器系统的可靠性，符合汽车电器线路发展方向。
(6)适合机械化生产。焊电桥工序是影响点火管生产效率和质量的最重要工序，传统型电点火管的桥丝要焊在凹槽中的两个小电极端面，难度很高，难以实现机械化生产。而本实用新型中由于结构的创新，只需在一个平面上焊两点，这在电子行业已成为机械化生产的常用方法。
(7)加工不良产品对安全气囊作用形成的隐患得到了消除。传统型电点火管的电极塞中有导电介质，由于其分布的均匀性及长贮中的不稳定(塑料老化)等因素影响，产品在使用中性能会漂移，这已在实践中多次被证实。而本实用新型中由于抛弃了性能不稳定的导电工程塑料而改用铜材和玻璃，由于铜材和玻璃都是极其稳定的常用材料，因此产品在使用中不会因材料而影响产品可靠性，将不安全隐患消除在了设计中。
图1为常见安全气囊电点火管的外形图一；图2为常见安全气囊电点火管的外形图二；图3为常见安全气囊电点火管的内部结构图；图4为经简化的常见安全气囊电点火管的电极示意图；图5为常见安全气囊电点火管的电极电路原理图；图6为本实用新型安全气囊电点火管的外形图一；图7为本实用新型安全气囊电点火管的外形图二；图8为本实用新型安全气囊电点火管的内部结构图；图9为经简化的本实用新型安全气囊电点火管的电极示意图；图10为本实用新型安全气囊电点火管的电极电路原理图；图11为常见安全气囊电点火管的桥丝部分俯视图；图12为本实用新型安全气囊电点火管的桥丝部分俯视图；图13为常见安全气囊电点火管的桥丝毛刺示意图；图14为本实用新型安全气囊电点火管的桥丝毛刺示意图。
具体实施方式
下面参照附图结合实例对本实用新型作进一步详细的说明本实用新型一种安全气囊电点火管，其外形如图6至图7所示，内部结构如图8所示，采用独脚设计，即一个电极11(环电极、负极)直接与外壳相接触，在实际使用中，电点火管要牢牢固定在气体发生器的外壳上，气体发生器的外壳又与方向盘相固定，因此环电极11实质上与车身相接而接地，从而经过ECU和蓄电池与芯电极15(正极)构成了回路。在芯电极15与环电极11之间为环状的玻璃纤维烧结而成的绝缘层16，通过控制其厚度可精确控制可释放的静电电压(厚度大时击穿电压高；厚度小时击穿电压低)，因此，这种结构具有非常良好的防静电和射频能力。
另外，该电点火管的芯电极触点14和环电极触点12在一个平面上，因此桥丝13焊接起来比较容易，不像常见的电点火管的悬挂桥丝9是焊在凹槽中的两个电极触点4上，从而易于实现机械化生产。
请继续参阅图11和图12，桥丝为铁钴镍合金丝，电阻率较高，其两端与环电极和芯电极相接触，根据电阻串并联规律，本实用新型中玻璃纤维烧结而成的绝缘层16的厚度决定了电点火管的电阻大小，同时也决定了防静电防射频能力的大小，而与桥丝的曲直和走向无关，因此电阻值的精度很高，不会因桥丝是否拉直或弯曲而改变，使产品生产中的废品率大大下降，而即使手工操作效率也会显著提高。
电点火管在焊好桥丝后必须将多余部分剪掉，剪掉多余桥丝后要留下毛刺，在实际生产中发现所留毛刺往往比预想的要大，因为桥丝是螺旋状的，类似于常见的电炉丝，在被剪断时有被拖动而拉伸的情况。
由图13和图14可见，残留的毛刺对产品的性能影响是不一样的。由于传统型电点火管的外壳是绝缘的，因此受到静电和射频的作用时桥丝毛刺和点火管的外壳及导电电极塞距离很近，从而易形成回路，形成回路后桥丝毛刺发热会引爆点火管而酿成事故。但是，由于本实用新型的电点火管的环电极本身就是一个电极，其上的毛刺对产品性能自然没有任何影响，只有芯电极上的毛刺对产品性能有影响，其影响与传统型电点火管毛刺影响的原理相似。可见，从理论上讲，在实际生产本实用新型的电点火管的过程中，桥丝毛刺对产品的不利影响概率比传统型的电点火管降低了一半，但实际情况远不仅如此。传统型的电点火管焊桥部分在凹槽中，桥丝毛刺难以清理干净，而新型电点火管的焊桥部分在表面，能够清晰的看到焊桥质量和毛刺，因此可以将毛刺最大程度清理干净，生产良品率可大大提高，产品安全隐患基本被消灭在了设计中。
上述实施例只是体现本实用新型技术方案的优选方案，本技术领域：
的技术人员对其中的某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求
1，一种安全气囊电点火管，其特征在于其点火机构包括由玻璃纤维烧结的绝缘层及位于绝缘层中间的金属芯正电极，和包覆在绝缘层外围的铜质环状负电极，并且正负电极通过桥丝连接其触点。
2，如权利要求
1所述的安全气囊电点火管，其特征在于所述的正负电极上的触点和桥丝是处在一个平面上。
3，如权利要求
1所述的安全气囊电点火管，其特征在于所述的环状负电极是接地的。
4，如权利要求
1所述的安全气囊电点火管，其特征在于所述的绝缘层的厚度是依据防静电和射频的要求而设定的。
5，如权利要求
1所述的安全气囊电点火管，其特征在于所述的绝缘层的厚度是依据桥丝电阻大小的要求而设定的。
专利摘要
一种安全气囊电点火管，其特征在于其点火机构包括由玻璃纤维烧结的绝缘层及位于绝缘层中间的金属芯正电极，和包覆在绝缘层外围的铜质环状负电极，并且正负电极通过桥丝连接其触点，其可以有效地防止由静电和射频所引起的误引爆，同时还能够提供较高的点火可靠性。
文档编号F42C19/00GKCN2719659SQ200420081760
公开日2005年8月24日 申请日期2004年8月12日
发明者魏德贤 申请人:上海比亚迪有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan