CN106515649A - 非对称式安全气囊、安全气囊总成及车辆 - Google Patents

非对称式安全气囊、安全气囊总成及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种非对称式安全气囊、安全气囊总成及车辆，涉及车辆技术领域。非对称式安全气囊包括：气袋，包括两片外周为圆形的前片和后片，前片和后片相叠并在边界缝合而形成封闭的袋体，前片面向驾驶员，后片背向驾驶员；和气体发生器，用于向气袋提供气体，从而使得气袋从折叠状态膨胀至展开状态；后片上设有用于安装气体发生器的气体发生器安装孔，气体发生器安装孔的中心与气袋的中心不重合。安全气囊总成包括非对称式安全气囊以及气囊盒，安全气囊以折叠方式置于气囊盒中。车辆包括安全气囊总成。本发明将气体发生器偏心安装于气袋中，能够在不降低气囊对驾驶员头部保护作用的同时，减小气囊展开后对驾驶员胸部的挤压力。

Description

非对称式安全气囊、安全气囊总成及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种非对称式安全气囊、安全气囊总成及车辆。
背景技术
车辆的安全性直接关系到人的生命和健康，是车辆产品最重要的性能指标之一。驾驶员的头部和胸部是易致命部位，所以是车辆碰撞安全防护中的重点。在与车辆安全相关的国家法规和各种新车评价规程中(如中国的C-NCAP)，驾驶员胸部压缩量伤害值一直是车辆被动安全性能优化的重点和难点。
当车辆发生较为猛烈的正面碰撞时，装配在转向盘中的驾驶员安全气囊装置通过气体发生器充气展开气袋，对车辆前排驾驶员具有较好的缓冲保护作用。但是传统设计的驾驶员安全气囊的气体发生器位于气袋圆形主布片的中心，气袋展开后为相对于气体发生器中心对称的近似圆形，对驾驶员进行缓冲保护。该传统对称式设计的缺点是，气囊在转向盘六点钟方向对驾驶员胸部产生较大的挤压力，可能造成较大的驾驶员胸部压缩量伤害。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能够在不降低气囊对乘员头部保护作用的同时，减小气囊展开后对乘员胸部的挤压力的非对称式安全气囊。
本发明一个进一步的目的是要提供一种有效降低驾驶员胸部压缩量伤害的安全气囊总成。
本发明另一个进一步的目的是要提供一种提升车辆安全性能的车辆。
特别地，本发明提供了一种非对称式安全气囊，包括：
能够从折叠状态膨胀至展开状态的气袋，包括两片外周为圆形的前片和后片，所述前片和所述后片相叠并在边界缝合而形成封闭的袋体，其中，所述前片面向驾驶员，所述后片背向驾驶员；和
气体发生器，用于向处于所述折叠状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述折叠状态膨胀至所述展开状态；
其中，所述后片上设有用于安装所述气体发生器的气体发生器安装孔，所述气体发生器安装孔的中心与所述后片的中心不重合，从而使得所述气体发生器安装孔与所述后片形成偏心结构。
进一步地，所述气体发生器安装孔与所述后片的偏心距离为30～80mm。
进一步地，所述后片上还布置有至少一个用于调节所述气袋展开后的内压的排气孔。
进一步地，所述气袋采用布质材料制成。
本发明还提供了一种安全气囊总成，包括所述的非对称式安全气囊以及气囊盒，所述安全气囊以折叠方式置于所述气囊盒中。
进一步地，还包括盖板，所述气囊盒具有用于展开所述安全气囊的开口，所述盖板用于覆盖所述开口；
可选地，所述盖板上设置有撕裂线。
进一步地，所述安全气囊总成装配于车辆的转向盘的中心位置。
进一步地，所述气体发生器安装孔的偏心方向对应于所述转向盘的六点钟方向。
进一步地，所述安全气囊总成的装配方式为螺栓连接或卡接。
本发明还提供了一种车辆，包括所述的安全气囊总成。
本发明的非对称式安全气囊，将气体发生器偏心安装于气袋中，能够在不降低气囊对驾驶员头部保护作用的同时，减小气囊展开后对驾驶员胸部的挤压力。
进一步地，本发明的安全气囊总成，在车辆发生较猛烈的正面碰撞时，气囊接触区域避开人体胸部的易受伤害部位，减小在车辆发生碰撞时驾驶员胸部压缩量的伤害值，从而达到降低驾驶员胸部和内脏伤害的目的。
更进一步地，本发明的车辆，具有在正面碰撞事故中保护驾驶员，相对减小其胸部压缩量伤害值，气囊冲击位置避开人体胸部易受伤害区域的作用，可以达到提高车辆被动安全性能的目的。
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是根据本发明实施例的非对称式安全气囊的前片的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的非对称式安全气囊的后片的结构示意图；
图3是本发明实施例的非对称式安全气囊与传统的对称式安全气囊在车辆受到正面碰撞时的对比作用图；
图4是本发明实施例的安全气囊总成的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的非对称式安全气囊10的前片1的结构示意图。图2是根据本发明实施例的非对称式安全气囊10的后片2的结构示意图。
参见图1，本发明实施例提供了一种非对称式安全气囊10，包括：
能够从折叠状态膨胀至展开状态的气袋，包括两片外周为圆形的前片和后片，所述前片和所述后片相叠并在边界缝合而形成封闭的袋体，两片所述布片分别为面向驾驶员的前片1和背向驾驶员的后片2(参见图2)；和
气体发生器(图中未示出)，用于向处于所述折叠状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述折叠状态膨胀至所述展开状态。
参见图2，所述后片2上设有用于安装所述气体发生器的气体发生器安装孔3，所述气体发生器安装孔3的中心与所述后片的中心不重合而使得所述气体发生器安装孔3与所述后片形成偏心结构。
本发明的非对称式安全气囊10，将气体发生器偏心安装于气袋中，能够在不降低气囊对驾驶员头部保护作用的同时，减小气囊展开后对驾驶员胸部的挤压力。
参见图1和图2，前片和后片在边缘处设有缝合线5，通过将前片和后片相互叠合并在缝合线5处缝合而形成密封的袋体。
为了保证保护效果，气体发生器需要根据气袋尺寸确定的气囊体积进行选用，可以选用在60L压力容器试验中压力值为150kPa～250kPa范围内的气体发生器。
本发明的安全气囊的布片的直径范围为600～800mm。
其中，所述气体发生器安装孔3与所述布片的偏心距离为30～80mm。
参见图2，d为气体发生器安装孔3的偏心距离值，可以根据安全气囊10的大小和气囊对人体的相对位置来确定最佳的偏心距离的值。
参见图2，所述后片2上还布置有至少一个用于调节所述气袋展开后的内压的排气孔4。
安全气囊10在展开状态下，排气孔4可以调节安全气囊10展开后的内压以获得有利于保护驾驶员的缓冲效果，排气孔4的个数、位置和尺寸为根据保护效果要求得到的优化值。
其中，所述气袋采用布质材料制成。
图4是本发明实施例的安全气囊总成的结构示意图。参见图4，本发明实施例还提供了一种安全气囊总成，包括所述的非对称式安全气囊10以及气囊盒11，所述安全气囊10以折叠方式置于所述气囊盒11中。
本发明的安全气囊总成，在车辆发生较猛烈的正面碰撞时，气囊接触区域避开人体胸部的易受伤害部位，减小在车辆发生碰撞时驾驶员胸部压缩量的伤害值，从而达到降低驾驶员胸部和内脏伤害的目的。
参见图4，还包括盖板12，所述气囊盒11具有用于展开所述安全气囊10的开口，所述盖板12用于覆盖所述开口；
参见图4，所述盖板12上设置有撕裂线13。
当车辆前部受到撞击并达到一定强度时，气体发生器接受到来自车辆的ACU(气囊控制单元)发出的点火信号，气体发生器点火在瞬间(数十毫秒时间内)产生大量气体，产生的气体通过喷嘴快速冲入气袋，气袋织布在压力作用下冲破盖板12的撕裂线13，快速展开在转向盘14和驾驶员之间，以转向盘14轮缘表面作为支撑，对具有较大初速度的驾驶员起到缓冲减速、约束保护的作用，防止其在交通事故中受到严重伤害。
参见图4，所述安全气囊总成装配于车辆的转向盘14的中心位置。该安全气囊10安装固定在车辆转向盘14骨架的中心位置。
图3是本发明实施例的非对称式安全气囊10与传统设计的驾驶员安全气囊20在车辆受到正面碰撞时的对比作用图。参见图3，本发明的非对称式安全气囊10具有特殊的偏心结构，使得其展开后相对于转向盘14中心具有非对称式的覆盖面积下小上大的特点，进而使得其对驾驶员胸部的接触位置相对于传统对称式气囊会相对偏上，这样，非对称式安全气囊10对驾驶员胸部的接触面积相对较小，因此对胸部的总体冲击力相对较小，并且接触位置偏上可以避开人体胸部相对薄弱、易受伤害的靠下位置，而是以耐受力相对较强的胸部靠上位置承受气囊约束力，可以相对降低驾驶员胸部压缩量伤害，从而降低碰撞事故中驾驶员肋骨和内脏受到的伤害。
本发明的安全气囊10装配于车辆转向盘14中，当车辆发生较猛烈的正面碰撞时，该安全气囊10对驾驶员的头部和胸部起到保护作用，并且，在保证头部安全的前提下，相对于传统对称式的安全气囊20可以有效地降低驾驶员胸部压缩量伤害。
相对于传统对称式的安全气囊20，本发明的安全气囊10的设计对其展开时的体积和内部压力没有影响，所述安全气囊10对驾驶员头部作用力影响不大，但是由于本发明的安全气囊10相对于驾驶员的上部面积增大，所以对驾驶员头部的保护范围相对扩大，可以适应更大范围的碰撞工况。
其中，所述气体发生器安装孔3的偏心方向对应于所述转向盘14的六点钟方向。
本发明的非对称安全气囊10安装在转向盘14中时，其距离气袋的布片边缘偏小的一侧对应于转向盘14的6点钟方向，这样，相对于传统设计的对称式安全气囊20，本发明在安全气囊10展开时减小了气囊与驾驶员胸部的接触面积，因此在气囊压力相同的情况下降低了对驾驶员的胸部挤压力，从而减小驾驶员胸部压缩量伤害值的目的。
进一步地，所述安全气囊总成的装配方式为螺栓连接或卡接。
本发明实施例还提供了一种车辆，包括所述的安全气囊总成。
本发明的车辆，具有在正面碰撞事故中保护驾驶员，相对减小其胸部压缩量伤害值，气囊冲击位置避开人体胸部易受伤害区域的作用，可以达到提高车辆被动安全性能的目的。
针对本发明的非对称式安全气囊10，可以通过仿真和/或试验的方法对气体发生器安装孔3的偏心距离值进行优化，使得该安全气囊10展开时与驾驶员胸部的接触位置避开肋骨等身体易受伤害部位，而以相对承受能力强的胸骨、肩膀作为气囊作用位置，从而达到进一步减小驾驶员胸部压缩量伤害值的目的。
经过仿真和试验验证，应用本发明的非对称式安全气囊10，与传统设计的对称式安全气囊20相比，可以使得人体在高速正面碰撞中的胸部压缩量伤害值降低约2mm，对于驾驶员保护具有积极意义。
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)

1.一种非对称式安全气囊，包括：
能够从折叠状态膨胀至展开状态的气袋，包括两片外周为圆形的前片和后片，所述前片和所述后片相叠并在边界缝合而形成封闭的袋体，其中，所述前片面向驾驶员，所述后片背向驾驶员；和
气体发生器，用于向处于所述折叠状态的所述气袋提供气体，从而使得所述气袋从所述折叠状态膨胀至所述展开状态；
其中，所述后片上设有用于安装所述气体发生器的气体发生器安装孔，所述气体发生器安装孔的中心与所述后片的中心不重合，从而使得所述气体发生器安装孔与所述后片形成偏心结构。
2.根据权利要求1所述的非对称式安全气囊，其特征在于，所述气体发生器安装孔与所述后片的偏心距离为30～80mm。
3.根据权利要求1或2所述的非对称式安全气囊，其特征在于，所述后片上还布置有至少一个用于调节所述气袋展开后的内压的排气孔。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的非对称式安全气囊，其特征在于，所述气袋采用布质材料制成。
5.一种安全气囊总成，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的非对称式安全气囊以及气囊盒，所述安全气囊以折叠方式置于所述气囊盒中。
6.根据权利要求5所述的安全气囊总成，其特征在于，还包括盖板，所述气囊盒具有用于展开所述安全气囊的开口，所述盖板用于覆盖所述开口；
可选地，所述盖板上设置有撕裂线。
7.根据权利要求5或6所述的安全气囊总成，其特征在于，所述安全气囊总成装配于车辆的转向盘的中心位置。
8.根据权利要求7所述的安全气囊总成，其特征在于，所述气体发生器安装孔的偏心方向对应于所述转向盘的六点钟方向。
9.根据权利要求7或8所述的安全气囊总成，其特征在于，所述安全气囊总成的装配方式为螺栓连接或卡接。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求5-9中任一项所述的安全气囊总成。
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