CN102529867A

CN102529867A - 用于汽车的集成安全气囊设备

Info

Publication number: CN102529867A
Application number: CN2011101794673A
Authority: CN
Inventors: 崔在镐
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: KR20120063628A; CN102529867B; KR101241159B1; DE102011051338A1; DE102011051338B4

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的集成安全气囊设备，其中，在相关技术中典型地安装在各自位置上的帘式安全气囊设备和侧面安全气囊设备被集成为一种有效的结构。该集成的安全气囊设备包括：充气机，所述充气机在对应于乘客的胸部的位置安装在汽车车体的中间立柱中；胸部保护安全气囊；所述胸部保护安全气囊充有从所述充气机供应的空气，并且在汽车碰撞中朝向乘客的胸部膨胀；以及头部保护安全气囊，所述头部保护安全气囊充有通过从所述充气机延伸至所述中间立柱的上部的空气管道供应的空气，并且在汽车碰撞中膨胀至乘客的头部。

Description

用于汽车的集成安全气囊设备

与相关申请的交叉引用

本申请要求2010年12月8日申请的韩国专利申请第10-2010-0124672号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的目的。

技术领域

一般而言，本发明涉及一种用于汽车的集成安全气囊设备，更具体地说，本发明涉及一种用于汽车的安全气囊设备，其中，在相关技术中典型地安装在各自位置上的帘式安全气囊设备和侧面安全气囊设备被集成为一种有效的结构。

背景技术

安全气囊的基本操作原理是，通过将氮气与钠混合而产生的爆炸性混合物被瞬间点燃并且爆炸，从而利用空气迅速对由织物制成的安全气囊进行充气。然而，安全气囊的操作原理只是适合于未考虑使用者体形的安全气囊，从而导致在安全气囊利用空气进行充气的时候，安全气囊膨胀为形成相同的尺寸，从而导致安全气囊可能会对具有较小体形的乘客(例如儿童)产生二次冲击，从而使得乘客遭受更加严重的伤害或者丧命。

为了解决这个问题，已经提出并使用了除去动力的(depowered)安全气囊设备，其中安全气囊的膨胀力减小了。除去动力的安全气囊设备已经连续发展到第二代除去动力的安全气囊设备，其能够用于保护驾驶员和乘客。

最近几年，已经提出并重点发展了智能安全气囊，其能够基于关于乘客的重量的信息以及关于安全带是否受损的信息而充有适量的空气，并且还能够根据汽车碰撞中的各种碰撞类型或者各种碰撞强度逐步充气，从而形成具有适当尺寸的安全气囊垫，所述适当尺寸能够在最佳地对乘客进行保护。近来，安全气囊的发展并未停留在除去动力的安全气囊或者智能安全气囊，而是继续进展，提出了在各种类型的碰撞中能够在最佳地对乘客进行保护的各种安全气囊。

除了典型地安装在汽车中的驾驶员安全气囊和前座乘客安全气囊之外，在汽车中已经安装了设计为更加有效地保护乘客的各种安全气囊，例如用于在侧面碰撞中有效保护乘客的头部的帘式安全气囊、用于保护乘客的胸部的侧面安全气囊、用于保护乘客的绷紧部位的膝盖安全气囊、安装在安全带中的安全带安全气囊、用于保护后座乘客的后座安全气囊以及设计为防止碰撞的制动安全气囊。

图1示出了安装在汽车中的常规侧面安全气囊1和常规帘式安全气囊2。侧面安全气囊1安装在座椅靠背中，并且在出现汽车碰撞时朝向乘客的胸部膨胀，从而保护乘客的胸部免受碰撞冲击。在侧面碰撞中，其中碰撞冲击可能会通过较薄的车门和玻璃车窗传递至乘客的头部从而严重伤害乘客的头部，帘式安全气囊2能够有效地保护乘客的头部。特别地，在汽车碰撞中，帘式安全气囊能够在围绕乘客的每个方向上朝向乘客膨胀，从而有效地保护乘客的头部和上身，并且防止破碎的玻璃片飞入乘客车厢。此外，在事故导致车辆翻转的情况下，帘式安全气囊能够防止乘客离开汽车。

当侧面安全气囊1和帘式安全气囊2如上文所述分离地安装在汽车中的时候，必须在汽车的每一侧安装两个充气机3，用于对安全气囊进行充气。因此，在汽车中必须安装四个充气机，从而增加了安全气囊成本并且增加了汽车的重量。

为了避免上述问题，已经提出并使用了用于汽车的集成安全气囊。如图2中所示，用于汽车4的常规集成安全气囊4安装在汽车的天花板中，其中常规帘式安全气囊典型地安装为，在汽车碰撞中集成安全气囊4能够相继膨胀至乘客的头部和胸部。然而，尽管常规集成安全气囊的优点在于，其能够将安全气囊的数量从四个减少到两个，但是该集成安全气囊在汽车碰撞中相继膨胀至乘客的头部和胸部，从而导致该集成安全气囊不能有效地保护乘客的胸部，而如果发生汽车碰撞乘客的胸部必须首先受到安全气囊的保护。

发明内容

因此，本发明一直考虑相关技术中出现的上述问题，本发明意在提出一种用于汽车的集成安全气囊设备，其在汽车碰撞过程中能够首先将空气供给至其胸部保护部件，从而首先保护乘客的胸部，并且能够同时保护第一座椅乘客和第二座椅乘客的头部。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种用于汽车的集成安全气囊设备，包括：充气机，所述充气机在对应于乘客的胸部的位置安装在汽车车体的中间立柱(B-pillar)中；胸部保护安全气囊，所述胸部保护安全气囊充有从所述充气机供应的空气，并且在汽车碰撞中朝向乘客的胸部膨胀；以及头部保护安全气囊，所述头部保护安全气囊充有通过从所述充气机延伸至所述中间立柱的上部的空气管道供应的空气，并且在汽车碰撞中膨胀至乘客的头部。

在所述集成安全气囊设备中，所述胸部保护安全气囊可以膨胀以保护第一座椅中的乘客的胸部，所述头部保护安全气囊可以膨胀以保护所述第一座椅中的乘客的头部以及第二座椅中的乘客的头部。

在所述集成安全气囊设备中，所述胸部保护安全气囊可以通过与所述充气机联通的第一空气联通孔接收30～50％的空气；所述头部保护安全气囊可以包括用于保护所述第一座椅中的乘客的第一座椅头部保护安全气囊和用于保护所述第二座椅中的乘客的第二座椅头部保护安全气囊，其中所述第一座椅头部保护安全气囊可以通过与所述第一座椅头部保护安全气囊联通的第二空气联通孔接收30～50％的空气，所述第二座椅头部保护安全气囊可以通过与所述第二座椅头部保护安全气囊联通的第三空气联通孔接收10～30％的空气。

此外，在所述集成安全气囊设备中，所述胸部保护安全气囊可以具有用于调节安全气囊垫的压力的通气孔。

此外，在所述集成安全气囊设备中，所述中间立柱可以具有铰链门或者可以具有凹口门，所述铰链门能够通过围绕铰链轴旋转而打开，所述凹口门能够通过沿着凹口破裂而打开。

如上文所述，根据本发明的用于汽车的集成安全气囊设备的优点在于，其能够同时保护乘客的头部和胸部，并且能够迅速地将空气供给至安置在对应于乘客胸部的位置上的安全气囊的胸部保护部件，而乘客胸部在发生汽车碰撞的过程中必须首先受到安全气囊的保护，从而改进了安全气囊的运行效果。

此外，在汽车碰撞中，本发明均匀地将空气供给至对应于坐在第一座椅中的乘客的胸部的安全气囊部件并且供给至对应于坐在前后座椅中的乘客的头部的安全气囊部件，从而有效地保护坐在前后座椅中的乘客免受碰撞冲击。

此外，本发明将侧面安全气囊和帘式安全气囊集成为单个安全气囊，从而降低了安全气囊的生产成本并且减小了汽车的重量。

附图说明

根据结合附图的以下具体描述，可以更加清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点，在附图中：

图1是示出了用于汽车的常规分离安全气囊设备的视图；

图2是示出了用于汽车的常规集成安全气囊设备的视图；

图3是示出了根据本发明的用于汽车的集成安全气囊设备的视图；

图4是示出了根据本发明的安全气囊设备的安全气囊膨胀部件的视图；

图5A和图5B是示出了沿着图4的线A-A’取得的安全气囊膨胀部件的横截面的两个不同实施方案的视图。

具体实施方式

现在将参考附图更具体地参考本发明的有效实施方案。

然而，应该理解的是，本发明的实施方案可以改变为各种实施方案，本发明的范围和精神并不限于下文描述的实施方案。提供下文描述的本发明的实施方案的目的是使得本领域技术人员能够更加清楚地理解本发明。因此，应该理解的是，在附图中显示的元件的形状和尺寸可以以夸张的方式绘出，以提供一种针对本发明结构的易于理解的描述。

图3是示出了根据本发明的用于汽车的集成安全气囊设备的视图。

根据本发明的用于汽车的集成安全气囊设备包括：充气机40，所述充气机40在对应于乘客的胸部的位置安装在汽车车体的中间立柱30中；胸部保护安全气囊10，所述胸部保护安全气囊10充有从所述充气机40供应的空气，并且在汽车碰撞中朝向乘客的胸部膨胀；以及头部保护安全气囊20，所述头部保护安全气囊20充有通过从所述充气机40延伸至所述中间立柱30的上部的空气管道25供应的空气，并且在汽车碰撞中朝向乘客的头部膨胀。

通过与常规安全气囊充气机相同的方式，本发明的充气机40可以使得氮气与钠混合而产生的爆炸性混合物瞬间点燃并且爆炸，并且可以利用空气迅速地对由织物制成的安全气囊进行充气。然而，在本发明中，充气机40可以使用另一种类型的充气机，其并不按照上述常规方法运行，而是在运行时基于从各种传感器输出的信息对于待爆炸的爆炸性混合物的量以及安全气囊膨胀时间进行精确控制，这些信息例如为关于是前部碰撞、侧面碰撞还是后部碰撞的信息，以及关于发生碰撞时的速度的信息。

在本发明中，为了使得充气机40定位于接近乘客的胸部的位置，充气机40安装在汽车的中间立柱30中对应于乘客的胸部的位置。充气机40的上述位置是通过以下事实确定的，因为在汽车碰撞中，碰撞冲击在典型情况下在施加于乘客的头部之前施加于乘客的胸部，所以在汽车碰撞中有必要首先保护乘客的胸部，充气机40的这个位置限定了本发明的一个重要技术特性。与本发明不一样，常规集成安全气囊设备4的配置导致帘式安全气囊朝向乘客的胸部膨胀，如图2中所示，从而安全气囊不能在其保护乘客的头部之前保护乘客的胸部。

在胸部保护安全气囊10中，安全气囊本体11安装为使其能够充有从充气机40供应的空气，该充气机40安装在中间立柱30中对应于乘客的胸部的位置。在这里，胸部保护安全气囊10借助于第一空气联通孔12直接与充气机40联通，从而使得充气机40能够首先将空气供给至胸部保护安全气囊10。在这里，考虑到安全气囊的膨胀速度，优选的是仅仅为第一座椅乘客提供胸部保护安全气囊10。

在来自充气机40的空气首先供应至胸部保护安全气囊10之后，来自充气机40的空气向上流动穿过空气管道25并且供应至头部保护安全气囊20，从而使得头部保护安全气囊20能够朝向乘客的头部膨胀，其中空气管道25从充气机40向上延伸到中间立柱30的上部。空气管道25可以由各种材料制成，例如塑料、钢或纤维。然而，优选的是，空气管道25由垫状软纤维(cushiony fiber)制成，以便实现空气管道25和织物安全气囊之间的协调一致。此外，为了保护空气管道25不在过高的压力作用下破裂，优选的是，空气管道25通过完全制造工艺(round-fabrication process)或反复倒缝工艺(repeated backstitchprocess)进行生产，从而实现具有较高刚度的空气管道25。

头部保护安全气囊20可以配置为同时保护第一座椅乘客和第二座椅乘客的头部。为了实现这个目的，头部保护安全气囊20包括第一座椅头部保护安全气囊21和第二座椅头部保护安全气囊22，第一座椅头部保护安全气囊21借助于第二空气联通孔23与空气管道25联通，并且指定为保护第一座椅乘客的头部，第二座椅头部保护安全气囊22借助于第三空气联通孔24与空气管道25联通，并且指定为保护第二座椅乘客的头部。

在本发明中，胸部保护安全气囊10和头部保护安全气囊20的膨胀速度能够通过对于供应至胸部保护安全气囊10和供应至头部保护安全气囊20的空气的量进行控制而进行适当地控制，从而实现对安全气囊10和20各自的运行可靠性的提高。

为了实现上述目的，在本发明的安全气囊设备中，通过对空气联通孔12、23和24的直径和联通角度进行控制，能够对供应至胸部保护安全气囊10和供应至头部保护安全气囊20的空气的量的比率进行控制。此外，通过对第二和第三空气联通孔23和24的直径和联通角度进行控制，能够对供应至第一和第二座椅头部保护安全气囊21和22的空气的量的比率进行控制，第二和第三空气联通孔23和24分别使得头部保护安全气囊21和22与空气管道25联通。

具体而言，本发明的安全气囊设备可以配置为对供应至各个安全气囊10、21和22的空气的量进行适当控制，从而30％至50％的空气能够穿过与充气机40联通的第一空气联通孔12供应至胸部保护安全气囊10，30％至50％的空气能够穿过与第一座椅头部保护安全气囊21联通的第二空气联通孔23供应至第一座椅头部保护安全气囊21，并且10％至30％的空气能够穿过与第二座椅头部保护安全气囊22联通的第三空气联通孔24供应至第二座椅头部保护安全气囊22。

由于上述空气分配比率，供应至头部保护安全气囊20(其布置为比胸部保护安全气囊10更加远离充气机40)的空气的量大于供给至胸部保护安全气囊10的空气的量，从而使得头部保护安全气囊20能够迅速膨胀。此外，考虑到前部碰撞的频率要高于后部或侧面碰撞的频率，并且碰撞中必须优先保证驾驶员的安全从而使得驾驶员在碰撞之后能够安全地操作方向盘，优选的是，供应至第一座椅头部保护安全气囊21的空气的量大于供应至第二座椅头部保护安全气囊22的空气的量，从而使得第一座椅头部保护安全气囊21能够更加迅速地膨胀。

即使在与第二座椅头部保护安全气囊22相比更大量的空气供应至第一座椅头部保护安全气囊21的时候，如上文所述，本发明的安全气囊设备也能够实现两个头部保护安全气囊21和22的所需垫效果，因为在两个头部保护安全气囊21和22已经充有空气之后，空气能够从第一座椅头部保护安全气囊21流动至第二座椅头部保护安全气囊22。

在本发明的实施方案中，安全气囊设备可以设计为，来自充气机40的40％的空气输出供应至胸部保护安全气囊10，来自充气机40的60％的空气输出供应至头部保护安全气囊20，其中供应至头部保护安全气囊20的60％的空气分配为40％的空气供应至第一座椅头部保护安全气囊21，20％的空气供应至第二座椅头部保护安全气囊22。

此外，为了调节胸部保护安全气囊10的垫压力，优选的是，在胸部保护安全气囊10中形成通气孔13。人的肋骨很脆弱，从而导致肋骨可能会由于安全气囊垫的冲击而轻易折断。然而，在本发明中，在胸部保护安全气囊10中形成的通气孔13能够减小安全气囊10的膨胀力，从而在汽车碰撞中保护乘客的肋骨。

此外，在本发明中，为了使得安全气囊10和20能够容易地从中间立柱30膨胀，可以使用用于打开立柱饰板的两种类型的结构。用于打开立柱饰板的两种类型的结构具体在图5A和图5B中示出，图5A和图5B是示出了沿着图4的线A-A’取得的中间立柱的横截面的视图。在图5A中显示的立柱饰板打开结构是一种铰链式结构，其中铰链门32设置在中间立柱中，从而使得门32能够绕着铰链轴31打开，从而使得胸部保护安全气囊10能够通过由打开的门32形成的开口而膨胀。图5B示出了一种凹口式结构，其中凹口门34设置在中间立柱中，从而使得门34能够沿着凹口33破裂。

与凹口式结构比较，铰链式结构的优点在于，即使在安全气囊膨胀的情况下其也能够重新使用。

尽管已经出于说明的目的对本发明的优选实施方案进行了描述，本领域技术人员将会意识到，在不背离如所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代形式都是有可能的。

Claims

1.一种用于汽车的集成安全气囊设备，包括：

充气机，所述充气机在对应于乘客的胸部的位置安装在汽车车体的中间立柱中；

胸部保护安全气囊，所述胸部保护安全气囊充有从所述充气机供应的空气，并且在汽车碰撞中朝向乘客的胸部膨胀；以及

头部保护安全气囊，所述头部保护安全气囊充有通过从所述充气机延伸至所述中间立柱的上部的空气管道供应的空气，并且在汽车碰撞中膨胀至乘客的头部。

2.根据权利要求1所述的用于汽车的集成安全气囊设备，其中所述胸部保护安全气囊膨胀以保护第一座椅中的乘客的胸部，所述头部保护安全气囊膨胀以保护所述第一座椅中的乘客的头部以及第二座椅中的乘客的头部。

3.根据权利要求2所述的用于汽车的集成安全气囊设备，其中

所述胸部保护安全气囊通过与所述充气机联通的第一空气联通孔接收30～50％的空气；并且

所述头部保护安全气囊包括用于保护所述第一座椅中的乘客的第一座椅头部保护安全气囊和用于保护所述第二座椅中的乘客的第二座椅头部保护安全气囊，其中所述第一座椅头部保护安全气囊通过与所述第一座椅头部保护安全气囊联通的第二空气联通孔接收30～50％的空气，所述第二座椅头部保护安全气囊通过与所述第二座椅头部保护安全气囊联通的第三空气联通孔接收10～30％的空气。

4.根据权利要求1所述的用于汽车的集成安全气囊设备，其中所述胸部保护安全气囊具有用于调节安全气囊垫的压力的通气孔。

5.根据权利要求1所述的用于汽车的集成安全气囊设备，其中所述中间立柱具有铰链门或者具有凹口门，所述铰链门能够通过围绕铰链轴旋转而打开，所述凹口门能够通过沿着凹口破裂而打开。