CN1043746C - 装有可充气气囊防护装置的车辆 - Google Patents

Abstract

一种装有可充气气囊防护装置的车辆，它包括一个仪表控制盘(26)和离开仪表盘一段距离的操纵装置(28)，在仪表板内有一个隔室(32)，内装一种由柔软材料制成的防护气囊(36)。车辆内还配备有供气源装置(38)，用来连接气囊(36)和供气源 (38)的装置以及用来释放供气源(38)的装置(44)。在正常情况下，气囊(36)被折叠存放在隔室(32)内，当车辆发生不正常的运行时气囊充气冲出隔室(32)并膨胀，这样气囊主体(46)就把整个仪表板(26)遮挡起来。

Description

装有可充气气囊防护装置的车辆

本发明涉及一种装有可由供气源充气膨胀的防护气囊的车辆，该防护气囊在车辆发生车祸受到冲击时就被自动充气而膨胀，将车内的乘客和周围的车体隔离开，从而达到保护的目的。

目前所生产和销售的现有车辆中，例如小汽车，卡车和其它的车辆，为了操纵其驾驶的车辆由司机手动驱动的操纵装置包括一个在驾驶杆上的方向盘，驾驶杆机械地连接在导向轮上。当车辆发生车祸时，例如和地面的固定物体或其它车辆相撞时，车辆内的司机可能受到方向盘的猛烈撞击而致重伤甚至死亡，此外，如果方向盘变形或折断，驾驶杆的端部能伸展到司机就坐的空间内，直接威胁到司机的安全。

另外，坐在司机旁的乘客也可能会受到仪表板或风挡玻璃的撞击而致重伤甚至死亡。

为消除或至少减少这种危险，已建议并付诸实施的最有效的方法之一是在车辆上装备一种由充气气囊组成的安全装置。在正常情况下，该气囊不充气并折叠存放在专门的隔室内，一旦车子相撞，气囊被迅速充气而膨胀，该气囊的设计及其安装是使它在膨胀后，能缓冲司机及其乘客相对于方向盘和仪表板或风挡玻璃的撞击。

在正常情况下，存放司机用的防护气囊的容器，亦即当气囊不充气而被折叠时，一般位于方向盘的轮毂部位，而乘客的防护气囊则安排在仪表板的隔室中。

这种布置的结果一方面使得轮毂必须有较大的尺寸，而大的尺寸可能影响观察仪表板的视线，另一方面，由于轮毂不能太大，从而影响存放在里面的气囊尺寸，使气囊在充气膨胀后的尺寸不够大，影响车祸时保护的有效性。

同样由于上述原因使司机和其他乘客的防护气囊设计得不一样，从而增加了整个防护装置的成本。这种防护装置已公开，例如公开在专利文献DE2123325中。

专利文献FR2227979号推荐了另一种这类防护装置。在该专利文献中，防护装置包括两套防护气囊装置，即司机的和其它乘客的防护气囊装置。这种气囊装置被折叠存放在一个隔室内，该隔室安装在汽车乘客舱的顶棚附近，每一气囊又包括两部分，即阻挡躯干的气囊部分和形成侧面屏障的气囊部分，该两部分气囊都固定在汽车顶棚上，每一个气囊部分通过可充气的软管与一个供气源相连。阻挡躯干的防护气囊部分主要是用来将前排座上的乘客和方向盘或仪表板隔离开来，而形成侧面屏障的防护气囊部分则用来将乘客和汽车的侧面隔离开，但是这种防护装置仍有如下缺点：

第一个缺点是因司机和其它乘客用的气囊相互独立，使它们的体积和重量增大且安装有困难，同时也需要相互独立的供气源，从而增加了其成本，此外，这种结构在汽车顶棚上有一个不可忽略的障碍物，为了避免其碰到汽车乘客，势必要加高汽车的高度；

第二个缺点是这些气囊都固定在座舱的顶棚上并从顶棚向下充气膨胀，因此要求乘客准确地坐在其座位的后部，以便使气囊充气膨胀时能有效地起防护作用，实际上，如果一个乘客稍微向前倾斜或不完全地坐在其座位的后部，则在发生车祸撞击的瞬时，再加上车子的减速作用，气囊充气膨胀时，首当其冲的是坐在下面的人的头部被顶撞到方向盘和仪表板上，显然，此时这种防护方式不仅不安全，反而更加危险；

第三个缺点是由于供气源和气囊的不同部分相隔太远且用管径较小的导管相连，因此气体输送的距离增加，充气的速度减小。此外，若导管的横截面尺寸没有进行专门的设计，则气体速度限制在超音速。

本发明的目的是克服上述缺点，为车辆提供性能好，成本低的具有充气气囊的防护安全装置。

为此目的，本发明设计的车辆，其特征在于：它包括一个仪表板和离开仪表板一段距离的操纵装置，仪表板包括一个由至少一块盖板盖住的隔室，隔室内存放着由柔软材料制成的至少部分气密性的防护气囊，车上还包括一个供气源，将供气源和气囊连接的装置以及当汽车在反常的情况下能自动释放供气源的装置，在自动释放供气源之前的未工作初始状态下，气囊被折叠存放在仪表板的隔室中；在被充气膨胀的工作状态下，气囊被供气源充气而从隔室中冲出来，膨胀状态下的气囊包括一个主体部分，它遮挡了仪表板从司机门的这一侧到乘客门另一侧的全部宽度，当发生车祸时就把乘客和仪表板完全隔离开而起到保护作用。

由此获得的具有防护气囊安全装置的汽车包括一个整体的防护气囊，其能同时有效地保护前排座位上的司机和其他乘客，因而可大大地减小体积和减轻重量。

本发明的一个明显的特点是：防护气囊还包括至少两个向后延伸的突出部分，在被充气膨胀的工作状态下，这两个突出部分分别沿着车身的两侧延伸。这两个向后的突出部分当发生车祸时就以上述状态插在乘客和汽车侧壁之间。

本发明具有防护气囊的汽车包括一个整体防护气囊，其能有效的保护乘客免于撞击汽车的仪表盘和/或汽车侧壁，以及防止乘客从侧面抛出。

根据本发明的一个较好的变更型，气囊包括至少一个安排在其主体部分上的附加向后突出部分，这个突出部分在充气膨胀状态延伸在汽车乘客之间。

由于上述附加的一个或多个向后的突出部分，当发生车祸时，就可保证车内的每位乘客被相互隔离并留在原座位上，不会由于乘客之间的相互撞碰而致伤。

根据本发明的另一个特点，汽车车体包括一个应急窗口，它的作用是当乘客舱内的压力超过规定的极限压力时，该窗口可被冲开而使内外连通。

由于具有上述这些特点，就可避免当气囊膨胀时，因车内压力太大而使乘客身体受伤的危险。

通过下述结合非限定的施实例和附图的说明可看出本发明的其它一些特点和优点。

图1是一辆汽车的侧面示意图，从图中可看出在充气膨胀的状态下防护气囊的主体部分和其向后延伸的突出部分以及乘客相对于气囊的位置关系。

图2是图1所示汽车的俯视图，图中省略了车身顶棚；

图3是沿图1中的Ⅲ-Ⅲ线截取的剖视图；

图4和5是类似于图1和2的示图，其中气囊呈析叠状态；

图6是沿图4中的Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图；

图7是将本发明的应急窗口固定在车体上的一种方法的放大图；

图8是本发明汽车装备的防护气囊的一种变化形式的正视图。

首先参考图1到图6，本发明所述的汽车总的用标号1表示。从图中可看出该车的车身2主要包括发动机舱4和乘客舱6。乘客舱6由顶棚8、风挡玻璃10、后部应急窗口12、设在含有车门的侧壁13上的侧面窗口(图中未标出)、地板14、将发动机舱4和乘客舱6隔开的前隔板16和后隔板18形成。

从上述图中可清楚地看到，乘客舱6包括两个座椅20，每个座椅由座垫22和靠背24组成，图中乘客用虚线表示。

另外，乘客舱6在接近前隔板16的上部包括一个大致和车体宽度一样宽的仪表板26。

乘客舱6还包括有和仪表板分开的汽车操纵装置28，亦即操纵装置不安置在司机和仪表板之间的空间内。在图示的这个例子中操纵装置28有二个操纵把手分别安置在座椅20的两个扶手30上，因此在仪表板26和汽车司机之间是空的。

根据本发明，仪表板26上有一个由铰接在仪表板上的盖板34盖住的隔室32，盖板打开时其可朝着风挡玻璃枢转。用作司机和乘客的防护气囊36存放在隔室32内。一个供气源38和将气囊36连接到供气源38上的装置40设置在隔室32的外面。更具体地说，与装置40一起的隔室底部42的壁有助于将供气源38固定在汽车内。需要指出的是，防护气囊与多个供气源38相连，在所示的这个例子中是与四个供气源相连。

根据一个变更型，防护气囊也可以和一个合适尺寸的供气源相连，该供气源大致安置在气囊的中央区域。

防护气囊36是由一种至少部分气密性的柔软材料制成的，例如尼龙织物。一种至少部分气密性的材料应该理解为在一段足以使气囊充气膨胀的时间内能保存里面的气体不致泄漏的材料。

供气源38是一种典型的烟火制造装置，例如其中的气体是通过燃烧基于硝化钠的propergol产生的。

车上还配备有供气源38的自动释放装置44。该装置通过图中示意性显示的线45连接在供气源38上。上述自动释放装置总的包括一个或几个加速仪，在所示的这个例子中，加速仪装在发动机舱内，并安排成在汽车发生反常情况时，通过一个恰当的电路(图中未示)来释放供气源38。这里指的反常情况应理解为汽车的过大加速度，减速度，挤压和/或扭曲现象。

如图4到图6所示，防护气囊36在不工作的情况下被折叠放在隔室32内，这时盖板34是关闭的。这一初始状态表示在正常运行情况下，亦即释放装置44已检测到车辆有任何不正常运行状态并已释放气源之前防护气囊的状态。

从图1到图3中可看到防护气囊36处于膨胀操作的第二状态，在该状态下，充气的气囊膨胀并冲出隔室32占据相当大的空间，从而将司机及其他乘客和仪表板26隔离开。这种第二状态表示已检测到车辆有反常的运行情况，并且释放装置44已触发了供气源38之后的气囊工作状态。

顺便提一下，值得注意的是为了同时保护司机和乘客，使汽车的驾驶控制装置远离仪表盘，从而使传统方向盘通常所占据的空间空着，并允许设置一个整体防护气囊36。

另外，由于使用了一个整体气囊，使加工简单，成本也大大降低。生产一个气囊的成本当然比生产两种不同气囊的成本总和要少。

从图2和图3中可以看到，本发明中的气囊36包括一个在操作状态大致伸展到仪表盘26的整个面积或仪表盘的整个宽度的主体部分46和在操作状态从主体部分46的每端朝着乘客沿汽车侧壁13伸出的向后的突出部分48。为了使乘客在事故情况下防止撞击侧壁13，每一个突出部分48形成一个侧向屏障。

气囊的主体部分46和突出部分48的尺寸和外形最好设计成在充气后的膨胀状态下能分别围住乘客的躯体和头部。

气囊的主体部分46呈管状形，其剖面呈水滴形状(见图1)。其狭小的下部和供气源相连，而突出部分48则大致呈矩形的枕状，剖面呈长椭圆形(见图3)。

从图4到图6中可看出，防护气囊36以及隔室32大致伸展到仪表板26的整个宽度。气囊在隔室内的这种布置就可以将未充气的气囊折叠成象手风琴的风葙那样紧凑而存放在隔室内，并当气源释放时气流便于进入气囊36内使其迅速地充气膨胀。

易于理解，在一种未显示的变更型中，该防护气囊可以省去向后的突出部分48。

根据本发明所设计的汽车，其后部还有一个应急窗口12，其功用是当车内的压力超过规定的极限值时，使乘客舱与外界连通。实际上，当防护气囊36膨胀为工作状态时，乘客舱内的压力将由于座舱内的体积和气囊体积之间作用关系迅猛增加。这种压力增加对于汽车乘客来说可能是危险的，例如，产生乘客听觉系统的伤害，如耳鼓膜被震裂。从图7中可看到，后部应急窗口12是用标准的方法密封、其中开口52借助于封条54，例如随其形状而定的弹性体形成在汽车车体上。封条54的横截面呈H形，并包括夹住窗口12的第一对凸出的压条56a和56b和夹住车体的第二对压条58。

封条54成为应急窗口的周边。在舱内压力超过额定值时，该周边能使窗口12脱开。压条56b是封条的外围边，在舱内超压作用下，它将沿箭头F的方向向外变形，如图中的虚线所示。

值得注意的是，封条的第二对压边58，除通过夹固外，还用胶60封死，使超压引起的作用力的主要部分施加在第一对外压条56b上。

根据一种变更型，由胶固定的成对的压条可以是夹住窗口12的一对压条56，不言而喻，在这种情况下，超压时发生变形的封条是外压条58。

从图8中可看到本发明的防护气囊实施例的一种变更型，其中，气囊主体部分46的中部另外伸出一个向后的突出部分62。这样在膨胀的工作状态下，就可伸在司机和汽车乘客之间，从而防止他们之间出现的碰撞，特别是在遇到一个障碍物与汽车侧向碰撞时。

图8中所示的这种气囊，显然适用于前排只坐两位乘客的情况。若有必要，还可根据乘客的人数来增减附加的突出部分，使车内每个乘客之间能被相互隔离开。

由防护气囊形成的安全装置，其工作情况如下：

在车辆运行正常的情况下，防护气囊36被存放在隔室32内。在自动释放装置44检测到车辆的任何反常运行情况的一刹那间，它就释放供气源38，使气囊36充填已燃烧气体(经过滤和冷却的)，气体迅猛膨胀后就将隔室的盖板顶开，这时气囊冲出隔室外一直膨胀达到其工作状态(见图1到图3)，与此同时，乘客舱6内的压力也迅猛增大，当超过规定值时就将应急窗口12的外压条56b顶开，使窗面脱离窗框，这样就使座舱内外连通。因气囊膨胀产生的过压与现有技术装置相比对乘客没有大的不良影响。

上述整个过程进行非常迅速，前后大约只需几十微秒而已。

Claims (8)

1．一种车辆，其特征在于它包括一个仪表板及离开仪表板一段距离的车辆操纵装置，所述操纵控制装置为控制杆式的，并紧邻司机座设置，因此，在仪表板和司机之间的空间是畅通的，所述的仪表板具有一个面向挡风玻璃的顶部和一个面向司机座位和乘客座位的前部，并包括一个由至少一个设置在所述前部内有盖板盖住的隔室，在隔室内存放着一个防护气囊，该气囊是由至少部分气密性的柔软的材料制成，该车辆还包括一个供气源，将气囊和供气源连接的装置和一个在车辆运行反常的情况下，自动释放供气源的装置，所述气囊在自动释放供气源之前的未操作状态被折叠存放在隔室内，在处于自动释放供气源之后的充气操作状态，气囊膨胀冲出隔室，其特征在于所述气囊包括一个主体部分，在操作状态，该主体部分覆盖着仪表板上从司机车门到乘客车门的整个宽度，气囊的主体部分是用来在操作状态下插在汽车乘客和仪表板之间，所运气囊还包括至少两个向后延伸的突出部分，在操作状态下，这两个突出部分沿车身的两侧壁向后延伸，从而在车辆运行反常时，能插在乘客和车身侧壁之间。

2．如权利要求1所述的车辆，其特征在于：所述气囊包括至少一个安排在主体部分上的一个附加的、向后延伸的突出部分，该突出部分在充气膨胀状态下延伸在各乘客之间。

3．如权利要求1所述的车辆，其特征在于：车辆车体上包括一个应急窗口，当座舱内的压力超过额定值时，该应急窗口被冲开从而使座舱内外连通。

4．如权利要求3所述的车辆，其特征在于：所述应急窗口是通过一个随其形状而定的密封胶条安装在汽车车体上形成的开口上，上述

密封胶条包括一个在内部压力超过限值时会变形的周边部分，以保证窗口能脱离窗框。

5．如权利要求3所述车辆，其特征在于：应急窗口由车辆的后部窗口构成。

6．如权利要求1所述的车辆，其特征在于：在充气膨胀状态下防护气囊的主体部分和两边向后延伸的突出部分能分别在乘客的躯体和头部高度处延伸。

7．如权利要求1所述的车辆，其特征在于：隔室和折叠存放在里面的气囊在仪表盘的整个区域延伸。

8．如权利要求1所述的车辆，其特征在于：可设置多个供气源。

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