CN105774737B - 一种膝部安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车被动安全装置技术领域，具体地说是一种膝部安全气囊装置，包括气袋和气体发生器，气袋由前片和后片组成，气袋内设有拉带，拉带将气袋分割为若干个腔体，腔体包括充气传导腔、空腔、充气保护腔，充气传导腔与充气保护腔之间设有空腔、空腔周围形成连接腔，连接腔两端分别连接充气传导腔以及充气保护腔，本发明在现有技术气袋的基础上增加了一个空腔，用于去除气袋无效体积，以减少气体填充量，使气袋所匹配的气体发生器可根据空腔大小减少输出量；使较低输出的气体发生器也能够快速均匀地填充气袋，保证了气袋对乘员的保护范围，确保了乘员约束性能。

Description

一种膝部安全气囊装置
技术领域
本发明涉及汽车被动安全装置技术领域，具体地说是一种膝部安全气囊装置。
背景技术
膝部安全气囊一般安装于车内仪表板内，驾驶员侧和副驾驶员侧可以同时安装，也可以单独安装一侧。为了达到理想的保护效果，同时便于仪表板总成布局，膝部安全气囊一般安装在仪表板靠近乘员小腿的一边，偏下的部位。当汽车发生碰撞时，膝部安全气囊用于缓冲乘员小腿和膝盖与仪表板之间的直接接触和冲击，同时能改善乘员胸腹部所受安全带限制力的分布状态，减小安全带对人体的压力和胸腔压缩量的峰值，降低伤害风险。
膝部安全气囊装置通常由气袋、气袋固定布、气体发生器、壳体及固定支架、紧固件等零件组装组成。气袋是保护乘员的直接物体，当膝部安全气囊点爆时，其气袋从下向上展开充满，在乘员小腿及膝盖与仪表板之间形成充气气垫，限制乘员下肢的向前移动趋势，并提供缓冲保护。气袋固定布用于包裹和固定折叠后的气袋，使气袋在未工作时处于折叠状态并储存于壳体之内。气体发生器用于及时给气袋提供适量气体，从而起到保护乘员的作用。固定支架和紧固件用于固定气袋、气袋包裹布、气体发生器和壳体。壳体还具有其他结构可固定气体发生器，并包含与车身固定的支架结构。
如图1-4所示，常规的膝部安全气囊主要包含气袋4和气体发生器11，气袋4的大小与气体发生器11输出相匹配。常规的膝部安全气囊2装在仪表板3下方，膝部安全气囊展开后气袋4填充乘员小腿与仪表板3之间的空间，用以保护乘员小腿1中上部。在整个气袋4的作用过程中，气袋4与乘员脚踝5及小腿中下部之间是没有接触的。气袋4的前片7和后片8通过拉带9分割为多个充气腔体10，拉带9与前片7及后片8通过缝纫固定，拉带9在控制气袋4厚度的同时，也起着分割腔体及导向气体流动的作用。
在膝部安全气囊的研发过程中，业内一般采用冷气式发生器，对气袋和周边环境的冲击较小，但成本很高。当前，很多安全气囊厂家开始研究混合式发生器甚至烟火式发生器在膝部气囊中的应用。混合式发生器和烟火式发生器相对于冷气式发生器来说，对膝部气囊气袋以及周边环境的冲击更大。为解决此问题，适当的降低发生器输出可以减缓对气袋和周边零件的冲击，但同时容易导致气袋内压和保压不足，不能起到对乘员的保护作用。
针对该问题，本发明需要设计一种能够在确保乘员约束性能的同时，使膝部气囊小容积化的膝部安全气囊装置，即在保证膝部气袋保护面积和气袋吸能吸能不变的前提下，去除气袋的无效体积，从而相应减少气袋所用面料使用量，进而减小与气袋匹配的气体发生器的输出。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够在确保乘员约束性能的同时，使膝部气囊小容积化的膝部安全气囊装置，即在保证膝部气袋保护面积和气袋吸能吸能不变的前提下，去除气袋的无效体积，从而相应减少气袋所用面料使用量，进而减小与气袋匹配的气体发生器的输出。
为了达到上述目的，本发明是一种膝部安全气囊装置，包括气袋和气体发生器，气袋由前片和后片组成，气袋内设有拉带，拉带将气袋分割为若干个腔体，其特征在于：腔体包括充气传导腔、空腔、充气保护腔，充气传导腔与充气保护腔之间设有空腔、空腔周围形成连接腔，连接腔两端分别连接充气传导腔以及充气保护腔。
所述的拉带横向设置，将充气保护腔分割成若干个纵向相通的充气腔室。
所述的拉带纵向设置，将充气保护腔分割成若干个横向相通的充气腔室。
所述的空腔在气袋展开后，位于乘员脚踝上方。
所述的连接腔内设有导气袋，导气袋位于靠近空腔的一侧。
所述的导气袋上设有隔热片。
所述的气袋内设有气体快速填充机构。
所述的气体快速填充机构为具有局部或整体弧形结构的空腔、具有局部或整体弧形结构的导气袋、具有弧形结构的拉带中的任意一种或一种以上的组合结构。
所述的空腔通过缝纫连接或气袋一体制造形成，缝纫连接将连接片与前片以及后片分别采用缝纫线连接，形成空腔，或将前片以及后片直接采用缝纫线连接，形成空腔。
所述的气体发生器的输出量与所述的空腔的体积反向匹配。
本发明同现有技术相比，在现有技术气袋的基础上增加了一个空腔，用于去除气袋无效体积，以减少气体填充量，使气袋所匹配的气体发生器可根据空腔大小减少输出量；采用空腔自身弧形结构或导气袋自身弧形结构或拉带弧形机构来导向气体，使较低输出的气体发生器也能够快速均匀地填充气袋，保证了气袋对乘员的保护范围，确保了乘员约束性能。此外，本发明优化了导气袋和拉带设计，大幅度降低成本。
附图说明
图1为现有技术的膝部安全气囊在车内展开效果示意图。
图2为现有技术的膝部安全气囊结构示意图。
图3为现有技术的膝部安全气囊气袋结构示意图。
图4为现有技术的膝部安全气囊气袋连接结构示意图。
图5为本发明实施例1中膝部安全气囊在车内展开效果示意图。
图6为本发明实施例1中膝部安全气囊气袋结构示意图1。
图7为本发明实施例1中膝部安全气囊气袋结构示意图2。
图8为本发明实施例1中膝部安全气囊气袋结构示意图3。
图9为本发明实施例1中膝部安全气囊气袋连接结构示意图。
图10为本发明实施例2中膝部安全气囊在车内展开效果示意图。
图11为本发明实施例2中膝部安全气囊气袋结构示意图1。
图12为本发明实施例2中膝部安全气囊气袋结构示意图2。
图13为本发明实施例2中膝部安全气囊气袋结构示意图3。
图14为本发明实施例2中膝部安全气囊气袋连接结构示意图。
图15为本发明实施例3中膝部安全气囊在车内展开效果示意图。
图16为本发明实施例3中膝部安全气囊气袋结构示意图1。
图17为本发明实施例3中膝部安全气囊气袋结构示意图2。
图18为本发明实施例3中膝部安全气囊气袋结构示意图3。
图19为本发明实施例3中膝部安全气囊气袋连接结构示意图。
具体实施方式
现结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
如图5，本发明设计了一种膝部安全气囊装置，包括气袋和气体发生器，气袋4的大小和气体发生器10的输出相匹配。由于气袋4中包含一个空腔12，空腔12内不需要填充气体，本发明的气袋4比常规的膝部安全气囊气袋所需气体发生器的气体量要少，气体发生器10的输出量与空腔12的体积反向匹配。
气袋4由前片7和后片8组成，气袋4内设有拉带9，拉带9通过缝纫方式固定，拉带9将气袋4分割为若干个腔体。腔体包括充气传导腔10-1、空腔12、充气保护腔，充气传导腔10-1与充气保护腔之间设有空腔12、空腔12周围形成连接腔，连接腔两端分别连接充气传导腔10-1以及充气保护腔。充气保护腔的数量和大小可调整。
本例中，拉带9横向设置，将充气保护腔分割成3个纵向相通的充气腔室10-2。拉带9可调整数量、长度和宽度，以增加充气腔室10-2的数量，调整气袋4的厚度，气袋4展开后形成1个充气传导腔10-1、1个空腔12和3个充气腔室10-2，充气传导腔10-1用于接收和传导气体，空腔12周围的连接腔将充气传导腔10-1的气体传导至3个充气腔室10-2，3个充气腔室10-2用于保护乘员小腿1。在气袋4展开后，空腔12位于乘员脚踝5上方，是不需要与乘员接触的位置，空腔12不会影响对乘员的保护。
如图6，气袋4的气体快速填充机构为具有整体弧形结构的空腔12，可导向气体快速填充左右腿保护区域。
如图7，连接腔内设有导气袋13，导气袋13位于靠近空腔12的一侧，气袋4的气体快速填充机构为具有整体弧形结构的空腔12、具有局部或整体弧形结构的导气袋13两者结合，可导向气体更快速地填充左右腿保护区域。空腔12附近的导气袋13上设有隔热片，可以用来保护气袋其他部位免受气体发生器烫伤。
如图8，空腔12和导气袋13的弧形结构可以根据实际需要进行角度和形状的调整。
如图9，将连接片14与前片7以及后片8分别采用缝纫线连接，形成空腔12。
实施例2
本例仅说明与实施例1的不同之处，与实施例1相同部分，不再重复说明。
如图11，气袋4的气体快速填充机构为具有局部弧形结构的空腔12，可导向气体快速填充左右腿保护区域。
如图12，气袋4的气体快速填充机构为具有局部弧形结构的空腔12、具有局部或整体弧形结构的导气袋13两者结合，可导向气体更快速地填充左右腿保护区域。
如图13，空腔12和导气袋13的弧形结构可以根据实际需要进行角度和形状的调整。
如图10和图14，将前片7以及后片8直接采用缝纫线15连接，形成空腔12。
实施例3
本例仅说明与实施例1、2的不同之处，与实施例1或2相同部分，不再重复说明。
如图15，本例中，拉带9纵向设置，将充气保护腔分割成3个横向相通的充气腔室10-2，用于保护乘员小腿。
如图16，气袋4的气体快速填充机构为具有整体弧形结构的空腔12、具有局部或整体弧形结构的导气袋13以及具有弧形结构的拉带9三者结合，可导向气体更快速填充左右腿保护区域。
如图17，空腔12和导气袋13的弧形结构可以根据实际需要进行角度和形状的调整。
如图18，拉带9可调整数量、长度和宽度，以增加充气腔室10-2的数量，调整气袋4的厚度。
如图19，在气袋4制造时，通过一体制造的方式将气袋前片7和后片8连接，并形成空腔12。
本发明提供的一种膝部安全气囊装置，在保持气袋4对乘员的保护范围和性能的前提下，使气袋4的容积减少，并通过改进的导气袋和拉带结构，使较低输出的气体发生器能够快速地均匀的填充气袋4，以更好地保护乘员。

Claims (8)

1.一种膝部安全气囊装置，包括气袋和气体发生器，气袋（4）由前片（7）和后片（8）组成，气袋（4）内设有拉带（9），拉带（9）将气袋（4）分割为若干个腔体，其特征在于：腔体包括充气传导腔（10-1）、空腔（12）、充气保护腔，充气传导腔（10-1）与充气保护腔之间设有空腔（12）、空腔（12）周围形成连接腔，连接腔两端分别连接充气传导腔（10-1）以及充气保护腔，空腔（12）用于去除气袋（4）无效体积，空腔（12）减少了气体填充量，使气袋（4）所匹配的气体发生器（10）可根据空腔（12）大小减少输出量，气袋（4）内设有气体快速填充机构，气体快速填充机构为具有局部或整体弧形结构的空腔（12）、具有局部或整体弧形结构的导气袋（13）、具有弧形结构的拉带（9）中的一种以上的组合结构，空腔（12）自身弧形结构或导气袋（13）自身弧形结构或拉带（9）弧形机构来导向气体，提高气体填充左右腿保护区域的速度。
2.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的拉带（9）横向设置，将充气保护腔分割成若干个纵向相通的充气腔室（10-2）。
3.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的拉带（9）纵向设置，将充气保护腔分割成若干个横向相通的充气腔室（10-2）。
4.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的空腔（12）在气袋（4）展开后，位于乘员脚踝（5）上方。
5.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的连接腔内设有导气袋（13），导气袋（13）位于靠近空腔（12）的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的导气袋（13）上设有隔热片。
7.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的空腔（12）通过缝纫连接或气袋一体制造形成，缝纫连接将连接片（14）与前片（7）以及后片（8）分别采用缝纫线连接，形成空腔（12），或将前片（7）以及后片（8）直接采用缝纫线连接，形成空腔（12）。
8.根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的气体发生器（10）的输出量与所述的空腔（12）的体积反向匹配。
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