CN105235627A - 一种安全气囊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全气囊装置，通过第一拉带在所述气袋膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成所述第一膨胀形状；通过第二拉带在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成第二膨胀形状，其中，所述第二拉带的长度设置成在所述气袋处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态；另设有拉带保持器，用于可释放地保持所述第一拉带。本发明在安全气囊在起爆后，在一定时间内将安全气囊的中部保持凹陷状态的第一膨胀形状，这样能够对坐姿靠前的身姿较矮的人员起到推送的作用，推动驾乘人员的两肩将其推至正常坐姿，再然后随着安全气囊的膨胀、气囊中部被释放，最终成完全打开的第二膨胀状态，对驾乘人员进行安全可靠地保护。

Description

一种安全气囊装置

技术领域

本发明涉及汽车安全设备，特别是涉及一种安全气囊装置。

背景技术

为了更好地保护驾乘人员，常会在汽车上配备安全气囊，安全气囊在车辆发生碰撞时快速起爆展开，为驾乘人员提供缓冲，降低碰撞过程中驾乘人员可能受到的伤害。

但在汽车正面碰撞中，现有的大多数气囊是一次起爆，只适用于正常坐姿乘员(座椅在中间位置，乘员为平均成年人体型)的保护，对于坐姿靠前的较小乘员不能进行适宜的保护甚至会造成额外的伤害。

为了解决这个问题，对不同情况的乘员实现适宜的保护而产生了智能型安全气囊，智能型气囊需要依靠各种乘员传感器及数量较多的执行元件对乘员的判断进而进行气囊不同状态的展开，系统复杂，造价昂贵，安装维修不便，且对车身结构有特别要求。

在2008年7月13日申请、申请号为200810012293.X、名称为《拉带自动锁死安全气囊》公开了如下的解决方案：其具有一个模块支架，在模块支架上设有气体发生器和气袋，在气袋内设有拉带，其特殊之处是：所述的拉带至少为两根且分别为短拉带和长拉带，在模块支架内设有通过长拉带控制锁死的拉带锁死机构，所述的短拉带和长拉带一端分别连接在气袋前端中部和气袋前端一侧，短拉带和长拉带的另一端分别连接在拉带锁死机构上。这一发明可根据不同的乘员自动控制气袋展开深度，无需对车身结构进行更改，仅使用当前点火回路即可实现对不同乘员进行有效保护。但是这一发明仍存在缺点：

首先，该发明所述安全气囊的展开后的最终状态实际上两种，一种是中部凹陷的状态，另一种则是通常安全气囊展开后的状态，而众所周知，其实完全展开的安全气囊对驾乘人员的保护是最佳的，因为完全展开的安全气囊能够更有效吸收碰撞所产生的能量；

其次，对于身姿较矮或者非正常坐姿的成员，该发明中的安全气囊中部拉带气囊展开后始终被锁死，安全气囊的中部呈凹陷状态，可能会将驾乘人员的头部卡住，给驾乘人员带来窒息等安全隐患。

针对上述所存在的问题，本发明提供了一种结构简单的安全气囊装置，其不依靠任何乘员传感器，不需要对车身进行更改。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的不足，提供了一种安全气囊装置，其可对坐姿比较靠前的或较小的乘员进行有效的保护，同时也能够对正常坐姿的驾乘人员起到合理有效的保护，安全系数更高，成本较低。

本发明具体提供了一种安全气囊装置，包括：

气袋，其能够在被充气时从收缩状态膨胀成第一膨胀形状，并继而从所述第一膨胀形状继续膨胀成不同于所述第一膨胀形状的第二膨胀形状；

第一拉带，用于通过在所述气袋膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成所述第一膨胀形状；

第二拉带，用于通过在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成第二膨胀形状，其中，所述第二拉带的长度设置成在所述气袋处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态；和

拉带保持器，用于可释放地保持所述第一拉带；

其中，当所述气袋处于所述第一膨胀形状时，所述拉带保持器保持所述第一拉带，以使得所述第一拉带被张紧；并且，在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述拉带保持器释放所述第一拉带，以允许所述气袋膨胀成所述第二膨胀形状。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。

优选地，所述拉带保持器设置成能够被张紧的所述第二拉带致动以释放所述第一拉带。

进一步，所述第一拉带的长度和位置设置成使得所述第一膨胀形状为所述气袋的中间部位凹入的形状。

优选地，所述拉带保持器包括能够在第一位置和第二位置之间移动的活动部件，并且，在所述活动部件处于所述第一位置的情况下，所述拉带保持器保持所述第一拉带，在所述活动部件处于所述第二位置的情况下，所述拉带保持器释放所述第一拉带。

进一步，所述第二拉带具有连接至所述活动部件的近端部和连接至所述气袋的远端部；其中，在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述第二拉带被逐渐张紧并驱动所述活动部件从所述第一位置移动至所述第二位置；

可选地，所述活动部件设置成能够绕一转轴从所述第一位置转动至所述第二位置。

优选地，所述拉带保持器包括对称设置的两个所述活动部件以及与所述第一拉带连接的保持块；其中，当两个所述活动部件分别处于所述第一位置的情况下，两个所述活动部件相互邻近，以阻挡所述保持块朝着所述气袋膨胀的方向移动，从而保持所述第一拉带；当两个所述活动部件分别处于所述第二位置的情况下，两个所述活动部件相互远离而在其间形成允许所述保持块通过的间隙，从而释放所述保持块并由此释放所述第一拉带。

进一步，包括对应于两个所述活动部件的两个所述第二拉带，两个所述第二拉带各自的所述近端部分别连接至对应的所述活动部件。

更进一步，还包括与所述第一拉带连接的第三拉带，其中，所述第三拉带与所述第一拉带连接成在所述第一拉带被所述拉带保持器释放的情况下与所述第一拉带整体上形成为用于约束所述气袋的膨胀形状的单个拉带。

优选地，所述第三拉带的长度设置成在所述气袋处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态，并在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中与所述第一拉带一起被张紧而与所述第二拉带共同将所述气袋约束成所述第二膨胀形状。

进一步，还包括壳体，用于容纳处于收缩状态的所述气袋；

其中，所述壳体具有通孔，用于将所述气袋的内部与外部大气相连通；并且，当所述活动部件处于所述第一位置时，至少部分所述通孔被暴露，以形成所述气袋与所述外部大气之间的气体通路，当所述活动部件处于所述第二位置时，所述通孔被所述活动部件阻挡，以阻断所述气袋与所述外部大气之间的所述气体通路。

优选地，所述第三拉带的近端部与所述壳体连接，所述第三拉带的远端部与所述第一拉带连接。

进一步，还包括用于向所述气袋提供气体的气体发生器，其设置在所述壳体内部。

优选地，所述活动部件的所述转轴与所述壳体固定连接。

与现有技术相比较，本发明所具有的优点在于：

本发明的安全气囊装置由于特殊设置的第一拉带，在安全气囊在起爆后，在一定时间内将安全气囊的中部保持凹陷状态的第一膨胀形状，这样能够对坐姿靠前的身姿较矮的人员起到推送的作用，推动驾乘人员的两肩将其推至正常坐姿，再然后随着安全气囊的膨胀、气囊中部被释放，最终成完全打开的第二膨胀状态，对驾乘人员进行安全可靠地保护。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的安全气囊起爆后的气囊展开初期、位于第一膨胀形状前的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的安全气囊起爆后的第一膨胀形状的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的安全气囊起爆后的第二膨胀形状的结构示意图。

具体实施方式

图1、图2、图3是根据本发明一个实施例的安全气囊起爆后的气囊展开初期、第一膨胀形状以及第二膨胀形状时的结构示意图。

本实施例描述了一种安全气囊，其中位于安全气囊中部的第一拉带9是可以分段式释放的，防止气囊直接展开对坐姿靠前的乘客造成面部短时冲击，防止起爆气囊对乘客带来的二次伤害。

可以理解的是，对安全气囊的中部进行约束，使其在展开时不会第一时间呈凸起状态，那么就不易对乘客身体造成短时冲击性伤害。本实施例的安全气囊设计成初始从两侧推动乘客头部或身体、中部却为不接触乘客的凹陷状态，然后再实现中部的二次再释放，气囊最终呈传统的完全起爆状态，实现对坐姿正常或不正常的乘客的全面保护。

本实施例所述的安全气囊装置，包括：

气袋3，其能够在被充气时从收缩状态膨胀成第一膨胀形状，并继而从所述第一膨胀形状继续膨胀成不同于所述第一膨胀形状的第二膨胀形状；

第一拉带9，用于通过在所述气袋3膨胀的过程中被张紧而将所述气袋3约束成所述第一膨胀形状，所述第一拉带9的长度和位置设置成使得所述第一膨胀形状为所述气袋3的中间部位凹入的形状。

第二拉带7，用于通过在所述气袋3从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中被张紧而将所述气袋3约束成第二膨胀形状，其中，所述第二拉带7的长度设置成在所述气袋3处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态；和

拉带保持器4，用于可释放地保持所述第一拉带9；

其中，当所述气袋3处于所述第一膨胀形状时，所述拉带保持器4保持所述第一拉带9，以使得所述第一拉带9被张紧；并且，在所述气袋3从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述拉带保持器4释放所述第一拉带9，以允许所述气袋3膨胀成所述第二膨胀形状。

在本安全气囊装置的展开过程中，其从第一膨胀形状到第二膨胀形状是一渐变过程，在此过程中，安全气囊先呈现出中部凹陷、两侧隆起的状态，利用两侧隆起的气囊将坐姿靠前的驾乘人员头部推离使其成正常坐姿，而不会出现气囊中部直接对驾乘人员面部冲击的状况，保护驾乘人员的安全的同时，防止了气囊起爆对驾乘人员的二次伤害。而后，随着气囊内气体增多进一步膨胀，释放第一拉带9，将第一拉带9进行释放后中部不再有约束，在第二拉带7的约束下最终完全起爆，呈现第二膨胀形状的状态，进而对正常坐姿的驾乘人员进行保护。

在本实施例所描述的安全气囊装置中，拉带保持器4是实现第一拉带9的张紧与释放动作的，但两个动作之间存在着先后关系，且不难发现第二拉带7在气囊展开过程中状态也是不断发生变化，将拉带保持器4、第二拉带7、第一拉带9三者之间实现联动，则可简化机械结构。因此，在本实施例中，将所述拉带保持器4设置成能够被张紧的所述第二拉带7致动以释放所述第一拉带9。

具体而言，所述拉带保持器4包括能够在第一位置和第二位置之间移动的活动部件，上述第一位置、第二位置的设置也是有其技术特征的。通常而言，在活动部件处于所述第一位置的情况下，所述拉带保持器4保持所述第一拉带9，在所述活动部件处于所述第二位置的情况下，所述拉带保持器4释放所述第一拉带9。

进一步，所述第二拉带7具有连接至所述活动部件的近端部16和连接至所述气袋3的远端部13；其中，在所述气袋3从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述第二拉带7被逐渐张紧并驱动所述活动部件从所述第一位置移动至所述第二位置。

作为一具体实现方式，将所述活动部件设置成能够绕一转轴6从所述第一位置转动至所述第二位置。

优选地，所述拉带保持器4包括对称设置的两个所述活动部件以及与所述第一拉带9连接的保持块11，两活动部件之间通过弹簧12进行限位；其中，当两个所述活动部件分别处于所述第一位置的情况下，两个所述活动部件相互邻近，以阻挡所述保持块11朝着所述气袋3膨胀的方向移动，从而保持所述第一拉带9；当两个所述活动部件分别处于所述第二位置的情况下，两个所述活动部件相互远离而在其间形成允许所述保持块11通过的间隙，从而释放所述保持块11并由此释放所述第一拉带9。

针对两活动部件的结构特征，在本实施例中包括对应于两个所述活动部件的两个所述第二拉带7，两个所述第二拉带7各自的所述近端部16分别连接至对应的所述活动部件，两个所述第二拉带7各自的所述远端部13连接气袋3，在第二膨胀形状时张紧从而约束所述气袋3。

上述第一拉带9在所述拉带保持器4的作用下，初期所述拉带保持器4保持所述第一拉带9，以使得所述第一拉带9被张紧；在所述气袋3从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述拉带保持器4在第二拉带7的作用下释放所述第一拉带9，这里第一拉带9被释放后所述气袋3中部就没有了拉带进行约束，这样的安全气囊无疑是存在一定隐患的，可能气袋3中部就会对乘员的冲击过大。因此，在本实施例所描述的安全气囊装置中，还包括与所述第一拉带9连接的第三拉带10，其中，所述第三拉带10与所述第一拉带9连接成在所述第一拉带9被所述拉带保持器4释放的情况下与所述第一拉带9整体上形成为用于约束所述气袋3的膨胀形状的单个拉带。所述第三拉带10的近端部14与所述壳体1连接，所述第三拉带10的远端部17与所述第一拉带9连接。

对第三拉带10的设计，长度上是有约束条件的。一般而言，所述第三拉带10的长度设置成在所述气袋3处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态，并在所述气袋3从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中与所述第一拉带9一起被张紧而与所述第二拉带7共同将所述气袋3约束成所述第二膨胀形状。

具体而言，将所述第三拉带10的长度设为l，第一拉带9的长度为L，那么，两者之间的长度关系为L≤l≤2L。

除此之外，本安全气囊装置还包括壳体1，用于容纳处于收缩状态的所述气袋3；还包括用于向所述气袋3提供气体的气体发生器2，其设置在所述壳体1内部；所述活动部件的所述转轴6与所述壳体1固定连接。

其中，所述壳体1具有通孔，用于将所述气袋3的内部与外部大气相连通；并且，当所述活动部件处于所述第一位置时，至少部分所述通孔被暴露，以形成所述气袋3与所述外部大气之间的气体通路，当所述活动部件处于所述第二位置时，所述通孔被所述活动部件阻挡，以阻断所述气袋3与所述外部大气之间的所述气体通路。

按照安全气囊起爆后的第一拉带9、第二拉带7及第三拉带10的状态不同，将起爆后的气囊状态分为气囊展开初期、气囊展开中期的第一膨胀形状、气囊完全展开后的第二膨胀形状三个阶段，这也分别对应图1、图2、图3的结构。

本实施例在气袋3内设有三条拉带，包括固定在气袋3中段且相连的第一拉带9和第三拉带10、固定在气袋3两侧的两条第二拉带7，两条第二拉带7的远端部13均固定在气袋3前端的两侧，近端部16则固定在两活动部件上，所述第三拉带10的近端部14与所述壳体1连接，所述第三拉带10的远端部17通过保持块11与所述第一拉带9连接，第一拉带9的另一端15连接至气袋3前端处。初始状态下，所述保持块11卡在拉带保持器4中，再然后，所述拉带保持器4分段放开第一拉带9用于控制气袋3中部的爆炸过程。

气囊展开初期，如图1所示，气体发生器2固定在气囊壳体11内(初始状态气袋3也折叠在气囊壳体1内)，在气囊展开初期阶段，由于第一拉带9被拉带保持器4锁紧，气囊前端中部受第一拉带9的限制只能展开一小部分而停止展开，而气袋3两侧未受限制继续展开。

气囊展开中期，如图2所示，当气袋3的两侧展开到一定位置时，两侧的第二拉带7被拉紧，气袋3继续展开时所述拉带保持器4即受侧向的第二拉带7的拉力作用从而开始转动(图中还未转动)，当两侧的第二拉带7继续拉紧，带动拉带保持器4中的活动部件转动后(同时将排气孔5堵住)，位于两活动部件之间的保持块11被释放，进而第一拉带9被释放，气袋3中部开始展开，在此展开的过程中，与第一拉带9相连的第三拉带10逐渐被拉紧，进而在气袋3到达第二膨胀形状时对气袋3起到中部起到约束作用。

气袋3完全充满后的第二膨胀形状则如图3所示。此时，两侧的所述两个第二拉带7张紧，对气袋3两侧起到约束作用，位于中部的第三拉带10与第一拉带9一起对气袋3起约束作用。

可见，如果乘坐的是坐姿靠前的小乘员，在安全气囊展开初期和中期，气袋3中部并没有展开，而是两侧一直在持续展开，可利用两侧气袋3的内侧将乘员头部推离(不像常规气囊直接用气袋3中部冲击乘员面部)，同时由于两个排气口是连通外部，气袋3内部压力不会太大，将乘员头部或身体推开后中部才接着展开。对于正常坐姿的乘员，气袋3初期和中期展开的过程没有影响(接触不到乘员)，直到气袋3完全充满后，气袋3与常规气囊的形状和压力无异(壳体1上排气孔5已关闭)，此时乘员才主动接触到气袋3，达到象常规气囊一样的保护效果，当然此时仍然能够可对被推至正常坐姿的乘客进行保护。

在气袋3内设置三条拉带的结构是一种常规设置，还可以增设多条拉带，只要实现气袋3两侧自然展开、中部分段式释放即可。例如在侧面各增设一条拉带，或者在中部增加一条可直接展开的拉带等等，这些都是本发明的等同或近似方案，在此不再一一赘述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种安全气囊装置，包括：

气袋，其能够在被充气时从收缩状态膨胀成第一膨胀形状，并继而从所述第一膨胀形状继续膨胀成不同于所述第一膨胀形状的第二膨胀形状；

第一拉带，用于通过在所述气袋膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成所述第一膨胀形状；

第二拉带，用于通过在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中被张紧而将所述气袋约束成第二膨胀形状，其中，所述第二拉带的长度设置成在所述气袋处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态；和

拉带保持器，用于可释放地保持所述第一拉带；

其中，当所述气袋处于所述第一膨胀形状时，所述拉带保持器保持所述第一拉带，以使得所述第一拉带被张紧；并且，在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述拉带保持器释放所述第一拉带，以允许所述气袋膨胀成所述第二膨胀形状。

2.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，所述拉带保持器设置成能够被张紧的所述第二拉带致动以释放所述第一拉带。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，所述第一拉带的长度和位置设置成使得所述第一膨胀形状为所述气袋的中间部位凹入的形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，所述拉带保持器包括能够在第一位置和第二位置之间移动的活动部件，并且，在所述活动部件处于所述第一位置的情况下，所述拉带保持器保持所述第一拉带，在所述活动部件处于所述第二位置的情况下，所述拉带保持器释放所述第一拉带。

5.根据权利要求4所述的安全气囊装置，其特征在于，所述第二拉带具有连接至所述活动部件的近端部和连接至所述气袋的远端部；其中，在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中，所述第二拉带被逐渐张紧并驱动所述活动部件从所述第一位置移动至所述第二位置；

可选地，所述活动部件设置成能够绕一转轴从所述第一位置转动至所述第二位置。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，所述拉带保持器包括对称设置的两个所述活动部件以及与所述第一拉带连接的保持块；其中，当两个所述活动部件分别处于所述第一位置的情况下，两个所述活动部件相互邻近，以阻挡所述保持块朝着所述气袋膨胀的方向移动，从而保持所述第一拉带；当两个所述活动部件分别处于所述第二位置的情况下，两个所述活动部件相互远离而在其间形成允许所述保持块通过的间隙，从而释放所述保持块并由此释放所述第一拉带。

7.根据权利要求6所述的安全气囊装置，其特征在于，包括对应于两个所述活动部件的两个所述第二拉带，两个所述第二拉带各自的所述近端部分别连接至对应的所述活动部件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，还包括与所述第一拉带连接的第三拉带，其中，所述第三拉带与所述第一拉带连接成在所述第一拉带被所述拉带保持器释放的情况下与所述第一拉带整体上形成为用于约束所述气袋的膨胀形状的单个拉带。

9.根据权利要求9所述的安全气囊装置，其特征在于，所述第三拉带的长度设置成在所述气袋处于所述第一膨胀形状时处于松弛状态，并在所述气袋从所述第一膨胀形状继续膨胀的过程中与所述第一拉带一起被张紧而与所述第二拉带共同将所述气袋约束成所述第二膨胀形状。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，还包括壳体，用于容纳处于收缩状态的所述气袋；

其中，所述壳体具有通孔，用于将所述气袋的内部与外部大气相连通；并且，当所述活动部件处于所述第一位置时，至少部分所述通孔被暴露，以形成所述气袋与所述外部大气之间的气体通路，当所述活动部件处于所述第二位置时，所述通孔被所述活动部件阻挡，以阻断所述气袋与所述外部大气之间的所述气体通路。