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CN114620002A - 安全气囊、安全气囊总成与车辆 - Google Patents

安全气囊、安全气囊总成与车辆 Download PDF

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CN114620002A
CN114620002A CN202210422941.9A CN202210422941A CN114620002A CN 114620002 A CN114620002 A CN 114620002A CN 202210422941 A CN202210422941 A CN 202210422941A CN 114620002 A CN114620002 A CN 114620002A
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CN
China
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airbag
seat
air bag
air
inflation section
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Application number
CN202210422941.9A
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English (en)
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冯凡婷
庄瑞英
宓翰森
华伟
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SAIC General Motors Corp Ltd
Pan Asia Technical Automotive Center Co Ltd
Original Assignee
SAIC General Motors Corp Ltd
Pan Asia Technical Automotive Center Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种安全气囊、安全气囊总成与车辆。安全气囊包括：气体发生器，内部设置有容纳腔，容纳腔内设置有点火器和点火剂，点火器的控制端接收到点火信号后，点燃点火剂，气体发生器上设置有连通容纳腔的排气口；导气管，其进气口连通排气口；气袋,与前排座椅的座椅骨架的侧壁固定连接，气袋的进气口与导气管的出气口连通，气袋填充气体展开后，包括连通的第一充气段和第二充气段，第一充气段由安装气袋的前排座椅的侧壁向车身前方及车身后方方向延伸，第二充气段与第一充气段朝向车身后方的一端连通，并在前排座椅与后排座椅之间沿后排座椅的宽度方向延伸。借助本发明，可以同时保护前排乘客的侧面和后排乘客的前面免受撞击伤害。

Description

安全气囊、安全气囊总成与车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种安全气囊、安全气囊总成与车辆
背景技术
汽车安全气囊作为汽车被动安全系统不可或缺的一部分，在交通事故发生的时候，与安全带配合使用，可为乘员提供有效的碰撞保护，减轻乘员受伤率。现有的安全气囊保护方向单一，利用一个安全气囊同时保护前排乘客的侧面和后排乘客的前面，可以减少安全气囊的设置数量，且能够避免在前排座椅后方布置安全气囊，与座椅后方安装的显示屏或小桌板存在位置冲突，因此，提出一种安全气囊，使其能够同时保护前排乘客的侧面和后排乘客的前面很有必要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种安全气囊、安全气囊总成与车辆。在前排座椅的侧壁布置气袋，在气袋充气展开后，既可以在前排座椅的侧面向车身前后方向延伸并膨胀保护前排乘客的侧面免受伤害，又可以向后排座椅的前方延伸并膨胀，同时保护后排乘客的前面免受伤害。
本发明提供的安全气囊包括：气体发生器，所述气体发生器内部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有点火器和点火剂，所述点火器的控制端接收到点火信号后，点燃所述点火剂，所述气体发生器上设置有连通所述容纳腔的排气口；导气管，所述导气管的进气口连通所述气体发生器的所述排气口；气袋,所述气袋与前排座椅的座椅骨架的侧壁固定连接，所述气袋的进气口与所述导气管的出气口连通，所述气袋填充气体展开后，包括连通的第一充气段和第二充气段，所述第一充气段由安装所述气袋的前排座椅的侧壁向车身前方及车身后方方向延伸，所述第二充气段与所述第一充气段朝向车身后方的一端连通，并在前排座椅与后排座椅之间沿后排座椅的宽度方向延伸。
可选地，所述第一充气段的周向转折处均设置为圆弧过渡。
可选地，所述第二充气段的周向转折处均设置为圆弧过渡。
可选地，所述第二充气段朝向所述前排座椅的一侧端面设置有凹槽。
可选地，所述容纳腔内设置有过滤器，所述过滤器在所述点火剂与所述排气口之间与所述容纳腔的内壁周向连接。
本发明还提供一种安全气囊总成，包括上述任一项所述的安全气囊，还包括：发生器支架，所述发生器支架与安装有所述安全气囊的气袋的前排座椅的座椅骨架固定连接；发生器绑带，所述发生器绑带将所述安全气囊的气体发生器绑定在所述发生器支架上。
可选地，所述发生器支架与安装有所述气袋的前排座椅的座椅骨架可拆卸连接。
可选地，所述安全气囊总成还包括：碰撞强度传感器，所述碰撞强度传感器与车身固定连接，用于监测碰撞的强度；控制器，所述控制器的输入端与所述碰撞强度传感器的输出端通信连接，所述控制器的输出端与所述安全气囊的点火器的控制端通信连接。
可选地，所述安全气囊总成还包括安全碰撞传感器，所述安全碰撞传感器与车身固定连接，所述安全碰撞传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接。
本发明还提供一种车辆，包括车身和安装于所述车身内的前排座椅和后排座椅，还包括上述任一项所述的安全气囊总成，所述安全气囊总成的气袋与所述前排座椅的座椅骨架的侧壁固定连接，所述安全气囊总成的发生器支架与安装有所述气袋的前排座椅的座椅骨架朝向所述后排座椅的一侧固定连接。
本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
采用本发明安全气囊、安全气囊总成与车辆，在前排座椅的侧壁布置气袋，在气袋充气展开后，既可以借助第一充气段在前排座椅的侧面向车身前后方向延伸并膨胀保护前排乘客的侧面免受伤害，又可以借助第二充气段在后排座椅的前方延伸并膨胀，同时保护后排乘客的前面免受伤害。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述的安全气囊安装于座椅骨架上时气袋处于折叠状态的示意图；
图2为图1所示的安全气囊的气袋在前排座椅上处于充气打开状态时的示意图；
图3为图2所示气袋处于充气打开状态时的俯视图。
附图标记：
1：气体发生器；2：导气管；3：气袋；31：第一充气段；32：第二充气段；4：座椅骨架；5：凹槽；6：发生器支架；7：发生器绑带；8：前排座椅。
具体实施方式
下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
图1为本发明一个实施例所述的安全气囊安装于座椅骨架上时气袋处于折叠状态的示意图；图2为图1所示的安全气囊的气袋在前排座椅上处于充气打开状态时的示意图；图3为图2所示气袋处于充气打开状态时的俯视图。
如图1-图3所示，所述安全气囊包括气体发生器1、导气管2和气袋3。
所述气体发生器1内部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有点火器(未示出)和点火剂(未示出)，所述点火器的控制端接收到点火信号后，点燃所述点火剂，所述气体发生器1上设置有连通所述容纳腔的排气口；所述导气管2的进气口连通所述气体发生器1的排气口；所述气袋3与前排座椅的座椅骨架4的侧壁固定连接，所述气袋3的进气口与所述导气管2的出气口连通，所述气袋3填充气体展开后，包括连通的第一充气段5和第二充气段6，所述第一充气段5由安装有所述气袋3的前排座椅的侧壁向车身前方及车身后方方向延伸，所述第二充气段6与所述第一充气段5朝向车身后方的一端连通，并在前排座椅与后排座椅之间沿后排座椅的宽度方向延伸。
车身前方指车辆发动机舱的方向，车身后方指车辆后备箱的方向。
车辆受到撞击，且撞击的强度满足打开所述气袋3的条件时，所述气体发生器1内的所述点火器的控制端接收到所述点火信号，所述点火器点火，使得所述气体发生器1内的所述点火剂被点燃，所述点火剂燃烧产生大量气体，且这些气体具有较大的压力，并经所述气体发生器1的所述排气口排出至所述导气管2，并经所述导气管2排出至所述气袋3，迅速填充所述气袋3，使所述气袋3迅速膨胀，且所述气袋3充气完全膨胀打开后，所述气袋3的所述第一充气段31在前排座椅的侧面沿车身的前后方向延伸，以在碰撞过程中，前排乘客向侧方产生晃动时，使得前排乘客与所述第一充气段31接触，而不是与车身直接碰撞，保护前排乘客的侧面不受伤害；同时，与所述第一充气段31向车身后方方向延伸的一端连通的所述第二充气段32，在前排座椅与后排座椅之间，沿后排座椅的宽度方向延伸，以在碰撞过程中，后排乘客身体前倾产生向前碰撞趋势时，使得后排乘客与所述第二充气段32接触，而不是与前排座椅直接碰撞，保护后排乘客的前面不受伤害。
采用本发明安全气囊，在前排座椅的侧壁布置所述气袋3，在所述气袋3充气展开后，既可以借助所述第一充气段31在前排座椅的侧面向车身前后方向延伸并膨胀保护前排乘客的侧面免受伤害，又可以借助所述第二充气段32在后排座椅的前方延伸并膨胀，同时保护后排乘客的前面免受伤害。
在本实施例中，以所述气袋3安装于前排座椅的主驾驶位置的座椅骨架4的侧壁为例，具体地，所述气袋3与图1中座椅骨架4的左侧侧壁，也即朝向车门的一侧侧壁连接，且所述气袋3与所述座椅骨架4通过螺栓连接，所述气袋3处于折叠状态时的延伸长度约等于座椅骨架4的靠背的高度，所述气体发生器1设置为空心圆柱体，固定于图1中所述座椅骨架4的靠背的后方，所述气体发生器1的长度约等于所述座椅骨架4的靠背的宽度，所述导气管2连通所述气体发生器1与所述气袋3，所述气体发生器1的所述排气口与所述气袋3的进气口的高度大致相同。当车辆遭遇碰撞，且满足使所述气袋3打开的条件时，所述点火器的控制端接收到点火信号，点燃所述点火剂，所述点火剂燃烧，在所述气体发生器1内产生大量高压气体，气体经所述气体发生器1的所述排气口及所述导气管2进入所述气袋3，迅速填充所述气袋3并使所述气袋3膨胀，所述气袋3充气膨胀后，延伸为图2、图3中所示的第一充气段31与第二充气段32，且所述第一充气段31与所述第二充气段32在车辆地板上的投影如图3所示，整体呈现为“L”型，所述第一充气段31在所述气袋3的安装位置的一侧，也即主驾驶位置朝向车门的一侧膨胀，使得所述第一充气段31在靠背的高度方向上，以及邻近靠背的车身前后方向的一段距离内延伸膨胀，保护驾驶员在侧向晃动时与所述第一充气段31接触，而不会直接与车身刚性碰撞，从而保护驾驶员的侧面免受伤害，同时，所述第一充气段31向后排座椅方向延伸一定距离，且端部与所述第二充气段32连通，如图3所示，所述第二充气段32在前排座椅8与后排座椅(未示出)之间延伸膨胀，并沿后排座椅的宽度方向延伸，保护后排乘客在向前移动时与所述第二充气段32接触，而不会与前排座椅硬性碰撞，从而保护后排乘客的前面免受伤害。根据实际应用情况，所述第一充气段31与所述第二充气段32的具体形状及具体延伸长度、高度均可以调整，只要能够同时保护前排乘客的侧面和后排乘客的前面即可。所述气袋3可以安装于每一个前排座椅的侧壁，每一个所述气袋3对应一个所述气体发生器1和一个所述导气管2，当对应位置的所述气体发生器1内的所述点火器接收到点火信号后，点燃点火剂，使对应的所述气袋3充气膨胀，保护对应位置的乘客。所述点火器的控制端接收到点火信号后点燃所述点火剂的过程为成熟的现有技术，其具体工作原理在此不再赘述。
可选地，所述第一充气段31的周向转折处均设置为圆弧过渡。此种设置，使所述第一充气段31各处受力均匀，防止应力集中，造成所述第一充气段31破裂。
在本实施例中，如图2所示，所述第一充气段31由图中座椅靠背的左下方向右上方延伸，并向后排座椅方向延伸一定距离，所述第一充气段31的各个转折处均设置为圆弧过渡。
可选地，所述第二充气段32的周向转折处均设置为圆弧过渡。此种设置，使所述第二充气段32各处受力均匀，防止应力集中，造成所述第二充气段32破裂。
在本实施例中，如图3所示，所述第二充气段32与所述第一充气段31的右端连通，并在前排座椅8的后侧，沿座椅宽度方向延伸，所述第二充气段32的各个转折处均设置为圆弧过渡。
可选地，所述第二充气段32朝向所述前排座椅8的一侧端面设置有凹槽5。此种设置，车辆碰撞时，后排乘客撞击到所述第二充气段32后，能够在所述凹槽5对应的位置进一步缓冲，从而进一步保护后排乘客免受伤害。
在本实施例中，所述第二充气段32朝向所述前排座椅8的一侧，也即图3中所述第二充气段32的左侧端面设置有所述凹槽5，且所述凹槽5的横截面设置为半圆形，有利于所承受外力的均匀分布。根据实际应用情况，所述凹槽5的大小及形状均可以调整。
可选地，所述容纳腔内设置有过滤器(未示出)，所述过滤器在所述点火剂与所述排气口之间与所述容纳腔的内壁周向连接。此种设置，对所述点火剂燃烧产生的气体进行过滤，防止杂物随气体一同进入所述气袋3，防止杂物割裂所述气袋3降低所述气袋3对乘客的保护效果。
在本实施例中，所述过滤器采用过滤板的形式，所述过滤器在所述气体发生器1内设置于所述点火剂与所述排气口之间，且所述过滤器的周向与所述容纳腔的内壁周向固定连接，保证所述点火剂燃烧产生的所有气体都经过所述过滤器的过滤之后才能经所述排气口排出，并最终进入所述气袋3。根据实际应用情况，所述过滤器可以采用任意形式，只要能对产生的气体进行过滤，能够防止气体中的杂质进入所述气袋3即可。
本发明还提供一种安全气囊总成，包括上述任一实施例所述的安全气囊，还包括发生器支架6和发生器绑带7。所述发生器支架6与安装有所述安全气囊的气袋3的前排座椅的座椅骨架4固定连接；所述发生器绑带7将所述安全气囊的气体发生器1绑定在所述发生器支架6上。
采用本发明安全气囊总成，在前排座椅的侧壁布置所述气袋3，在所述气袋3充气展开后，既可以借助所述第一充气段31在前排座椅的侧面向车身前后方向延伸并膨胀保护前排乘客的侧面免受伤害，又可以借助所述第二充气段32在后排座椅的前方延伸并膨胀，同时保护后排乘客的前面免受伤害。借助所述发生器支架6与所述发生器绑带7将所述气体发生器1固定于安装有所述气袋3的座椅骨架4上，提高了安全气囊总成的集成度，且简化了所述气体发生器1与座椅骨架4的连接关系。
在本实施例中，如图1所示，所述发生器支架6沿安装有所述气袋3的座椅骨架4的靠背的宽度方向延伸并与所述座椅骨架4的靠背后侧固定连接，例如螺栓连接或焊接等，所述发生器绑带7缠绕所述气体发生器1与所述发生器支架6，最终将所述气体发生器1绑定至所述发生器支架6上。根据实际应用情况，所述发生器支架6的形状尺寸均可以调整，所述发生器支架6可以采用任意方式实现与所述座椅骨架4的固定连接。
可选地，所述发生器支架6与安装有所述气袋3的前排座椅的座椅骨架4可拆卸连接。此种设置，便于对所述发生器支架6进行检修或更换。
在本实施例中，所述发生器支架6与座椅骨架4通过螺栓连接。
可选地，所述安全气囊总成还包括碰撞强度传感器(未示出)和控制器。所述碰撞强度传感器与车身固定连接，用于监测碰撞的强度；所述控制器的输入端与所述碰撞强度传感器的输出端通信连接，所述控制器的输出端与所述安全气囊的点火器的控制端通信连接。
所述碰撞强度传感器安装于车身，用于监测车辆发生碰撞时的碰撞强度，并将碰撞强度信号传输至所述控制器，所述控制器接收所述碰撞强度信号，与内部预存的设定强度阈值进行对比，当碰撞强度信号大于或等于设定强度阈值时，表明车辆碰撞较强烈，需要打开所述气袋3进行保护，此时，所述控制器输出点火信号至所述点火器的控制端，控制所述点火器点火，使所述点火剂燃烧，燃烧产生大量气体，气体经所述导气管2传输至所述气袋3，使所述气袋3迅速膨胀并在前排座椅8侧面及后排座椅前面延伸，同时保护前排乘客的侧面和后排乘客的前面。所述控制器根据所述碰撞强度传感器监测到的碰撞强度信号控制所述点火器点火的控制逻辑，根据现有的成熟算法即可实现。
可选地，所述安全气囊总成还包括安全碰撞传感器(未示出)，所述安全碰撞传感器与车身固定连接，所述安全碰撞传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接。此种设置，防止所述碰撞强度传感器故障导致所述控制器错误控制所述点火器点火，使所述气袋3误打开。
所述安全碰撞传感器同样监测车辆碰撞的强度，并将监测到的安全强度信号传输至所述控制器，所述控制器接收所述安全强度信号，并与内部预存的设定安全阈值进行对比，所述设定安全阈值略小于所述设定强度阈值。当所述安全强度信号大于或等于所述设定安全阈值，同时，所述碰撞强度信号大于或等于所述设定强度阈值时，表明车辆遭遇了较强烈的碰撞，需要打开所述气袋3对人员进行保护，此时，所述控制器发出所述点火信号至所述点火器的控制端，控制所述点火器点火，进而点燃所述点火剂，产生大量气体填充所述气袋3，使所述气袋3在前排座椅侧面及后排座椅前面膨胀；当所述碰撞强度信号大于或等于所述设定强度阈值，但所述安全强度信号小于所述设定安全阈值时，表明所述碰撞强度传感器出现故障，此时，车辆并没有发生强烈碰撞，所述控制器并不输出点火信号，所述气袋3不打开。根据实际应用情况，所述设定强度阈值与所述设定安全阈值可以调整。
下面进一步介绍所述安全气囊总成的使用过程：
车辆发生碰撞时，所述碰撞强度传感器监测到碰撞强度信号并将其传输至所述控制器，所述安全碰撞传感器监测到安全强度信号并将其传输至所述控制器，所述控制器将所述碰撞强度信号与内部预存的所述设定强度阈值进行对比，将所述安全强度信号与内部预存的所述设定安全阈值进行对比，当所述碰撞强度信号大于或等于所述设定强度阈值，同时所述安全强度信号大于或等于所述设定安全阈值时，表明车辆遇到较强的碰撞，此时，所述控制器输出点火信号至所述点火器的控制端，控制所述点火器点火，使得所述点火剂燃烧，所述点火剂燃烧产生大量高压气体，高压气体经所述气体发生器1的排气口及连通的所述导气管2进入所述气袋3，使所述气袋3充气膨胀，所述气袋3膨胀后，其第一充气段31在安装所述气袋3的前排座椅8的侧面向车身前后方向延伸并膨胀，从而保护前排乘客的侧面免受撞击伤害，与所述第一充气段31连通的所述第二充气段32在前排座椅8与后排座椅之间沿后排座椅的宽度方向延伸并膨胀，从而保护后排乘客的前面免受撞击伤害。
采用本发明安全气囊总成，在前排座椅的侧壁布置所述气袋3，在所述气袋3充气展开后，既可以借助所述第一充气段31在前排座椅的侧面向车身前后方向延伸并膨胀保护前排乘客的侧面免受伤害，又可以借助所述第二充气段32在后排座椅的前方延伸并膨胀，同时保护后排乘客的前面免受伤害。
本发明还提供一种车辆，包括车身和安装于所述车身内的前排座椅8和后排座椅(未示出)，还包括上述任一实施例所述的安全气囊总成，所述安全气囊总成的气袋3与所述前排座椅8的座椅骨架的侧壁固定连接，所述安全气囊总成的发生器支架6与安装有所述气袋3的前排座椅8的座椅骨架朝向所述后排座椅的一侧固定连接。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种安全气囊，其特征在于，包括：
气体发生器，所述气体发生器内部设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有点火器和点火剂，所述点火器的控制端接收到点火信号后，点燃所述点火剂，所述气体发生器上设置有连通所述容纳腔的排气口；
导气管，所述导气管的进气口连通所述气体发生器的所述排气口；
气袋,所述气袋与前排座椅的座椅骨架的侧壁固定连接，所述气袋的进气口与所述导气管的出气口连通，所述气袋填充气体展开后，包括连通的第一充气段和第二充气段，所述第一充气段由安装所述气袋的前排座椅的侧壁向车身前方及车身后方方向延伸，所述第二充气段与所述第一充气段朝向车身后方的一端连通，并在前排座椅与后排座椅之间沿后排座椅的宽度方向延伸。
2.根据权利要求1所述的安全气囊，其特征在于：
所述第一充气段的周向转折处均设置为圆弧过渡。
3.根据权利要求1或2所述的安全气囊，其特征在于：
所述第二充气段的周向转折处均设置为圆弧过渡。
4.根据权利要求1或2所述的安全气囊，其特征在于：
所述第二充气段朝向所述前排座椅的一侧端面设置有凹槽。
5.根据权利要求1或2所述的安全气囊，其特征在于：
所述容纳腔内设置有过滤器，所述过滤器在所述点火剂与所述排气口之间与所述容纳腔的内壁周向连接。
6.一种安全气囊总成，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的安全气囊，还包括：
发生器支架，所述发生器支架与安装有所述安全气囊的气袋的前排座椅的座椅骨架固定连接；
发生器绑带，所述发生器绑带将所述安全气囊的气体发生器绑定在所述发生器支架上。
7.根据权利要求6所述的安全气囊总成，其特征在于：
所述发生器支架与安装有所述气袋的前排座椅的座椅骨架可拆卸连接。
8.根据权利要求6或7所述的安全气囊总成，其特征在于，还包括：
碰撞强度传感器，所述碰撞强度传感器与车身固定连接，用于监测碰撞的强度；
控制器，所述控制器的输入端与所述碰撞强度传感器的输出端通信连接，所述控制器的输出端与所述安全气囊的点火器的控制端通信连接。
9.根据权利要求8所述的安全气囊总成，其特征在于，还包括：
安全碰撞传感器，所述安全碰撞传感器与车身固定连接，所述安全碰撞传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接。
10.一种车辆，包括车身和安装于所述车身内的前排座椅和后排座椅，其特征在于，还包括权利要求6-9任一项所述的安全气囊总成，所述安全气囊总成的气袋与所述前排座椅的座椅骨架的侧壁固定连接，所述安全气囊总成的发生器支架与安装有所述气袋的前排座椅的座椅骨架朝向所述后排座椅的一侧固定连接。
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