CN107472181A - 一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，包括安全气囊气袋、拉带、壳体、轴套、底座、滚筒、发条弹簧及滚筒轴，拉带上端伸入安全气囊气袋内部，且与气袋内端面部分缝合固定，拉带下端胶合在滚筒上，滚筒中心位置固定有滚筒轴的一端，滚筒轴背离滚筒的方向套有轴套，且轴套与滚筒相接触，轴套通过轴套连接件连接壳体，滚筒轴穿过壳体后依次通过垫片、开口销定位；底座顶端与轴套固结，发条弹簧一端镶嵌在壳体内部，另一端镶嵌在滚筒轴内部。气袋展开时，气袋拉动拉带，带动滚筒和滚筒轴转动，使发条弹簧储存能量；气袋放气时，发条弹簧带动滚筒和滚筒轴向相反的方向转动，回收拉带，并使气袋回收，达到多次利用气袋的目的。

Description

一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置

技术领域

本发明属于车辆安全领域，具体涉及一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置。

背景技术

据交警等各部门的抽查发现，校车安全带的佩戴率本身也不尽如人意，学生乘校车多数不系安全带，因而安全带对儿童乘员的保护效果要大打折扣。当校车发生正面碰撞时，与佩戴安全带儿童乘员相比，由于惯性，未佩戴安全带的儿童乘员会与前排座椅发生更为猛烈的二次碰撞，受到更大伤害。还有一点需要重视的是，儿童本身活泼好动，在校车坐位上乘坐姿势呈现多样化，会出现乘员离位现象；即使佩戴安全带，也可能不符合规范，不能使安全带发挥很好的作用。

除了座椅和安全带，现代乘员约束系统中还有一重要辅助保护装置——安全气囊，其配合安全带使用可大大降低事故中乘员的伤害指数，使事故死亡率下降约47％，乘员中度、重度创伤的可能性下降25％-29％。但是，目前的气囊装置采用的都是碰撞时迅速点爆充气的方法，气囊以接近90m/s的速度瞬间释放，具有十分大的冲击力，对于身体没有发育完全且多动的儿童而言，容易造成死亡或重伤；即使是成年人，在某些非标准坐姿的情况下撞上启爆中的气囊，亦会受到伤害。

为弥补现有校车儿童乘员约束系统的不足，降低安全气囊快速释放时对儿童乘员的冲击伤害，可考虑降低气囊的释放速度或者在事故发生前提前打开安全气囊。因为汽车碰撞时间极为短暂，气囊缓慢释放不能满足降低乘员二次碰撞的要求，故选择气囊在碰撞之前打开。又由于车辆碰撞的不可预测性，所以设计气囊为常开式，即在行车过程中始终保持气囊处于膨胀状态。这样除了碰撞工况，在紧急制动等工况下，该气囊均能对校车儿童乘员的起到安全保护作用。

因此，设计一种主动式安全气囊气袋显得尤为重要，其多次利用性是其相对于被动式安全气囊所具有的明显特征。赵越在《校车儿童乘员主动式安全气囊研究》(赵越.校车儿童乘员主动式安全气囊研究[D].江苏大学，2016.)中论述的方法，以校车座椅正面碰撞台车试验为基础，结合车辆碰撞安全理论、多刚体动力学理论、有限元理论，采用数字化虚拟设计技术，对新型主动式校车儿童乘员安全气囊进行包形设计、乘员伤害分析分析与优化，最终得到校车主动式安全气囊最优包形方案。葛如海等在《校车主动式安全气囊控制参数分析》(葛如海，赵越，应龙.校车主动式安全气囊控制参数分析[J].广西大学学报(自然科学版)，2016，41(3):666-673)中根据气囊的工作原理，分析拉带长度、排气孔面积、气体质量流率、气囊安装位置等气囊参数对6岁儿童乘员伤害值的影响并得出相关结论。但是，上述两篇文献均未提出可收放的主动气囊气袋设计方案。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，应用于车辆中，在不影响安全气囊气袋打开的前提下，具有使安全气囊气袋受力均匀且稳定，以保证安全气囊气袋正常功能；收回安全气囊气袋时，拉带最终完全缠绕在滚筒上，能使安全气囊气袋迅速回收到盒体内，并且不影响气袋重复使用的功能。

本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，该回收装置可对称布置在安全气囊气袋的中心轴线两侧，也可以不对称布置；该装置包括安全气囊气袋及回收装置总成，所述回收装置总成包括拉带、壳体、轴套、底座、滚筒、发条弹簧及滚筒轴，所述拉带上端伸入安全气囊气袋内部，且与安全气囊气袋内端面部分缝合固定，所述拉带下端胶合在滚筒上，所有滚筒中心位置固定有滚筒轴的一端，所述滚筒轴背离滚筒的方向套有轴套，且轴套与滚筒相接触，所述轴套通过轴套连接件连接壳体，所述滚筒轴穿过壳体后依次通过垫片、开口销定位；所述底座顶端与轴套固结，所述发条弹簧一端镶嵌在壳体内部，另一端镶嵌在滚筒轴内部。

上述方案中，所述底座顶端与轴套材料相同，所述底座下端设有螺栓孔，使得回收装置可以与车辆座椅固定。

上述方案中，所述滚筒轴与壳体之间间隙配合。

上述方案中，所述轴套连接件的形状为边缘圆弧状的类三角形，所述轴套连接件中间位置开有供滚筒轴穿过的圆孔，三个边角均设有螺栓孔，使得轴套通过第二螺栓与壳体连接。

上述方案中，所述壳体分为两部分，通过第一螺栓进行连接成一体，便于安装和更换发条弹簧。

上述方案中，所述滚筒外端半径大于等于拉带回收状态的半径，所述滚筒的槽宽要略大于拉带的宽度。

上述方案中，所述拉带与滚筒轴的轴线之间的角度为90°。

上述方案中，拉带与安全气囊气袋接触点的个数、底座安放的位置以及回收装置对称与否的组合，可以设计若干种回收装置布置形式。

本发明的有益效果为：

本发明所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，当主动式安全气囊气袋膨胀打开时，拉带受力而带动滚筒转动，这时发条弹簧处于不断地储存能量的状态，气袋内部气压稳定后，发条弹簧的拉力等于气袋内部压力对拉带的作用力，使装置处于稳定状态，回收气袋时，随着气袋内部气压的逐渐减小，气袋对拉带的拉力也在减小，利用发条弹簧储存的能量而收回气袋。本发明易于驾驶员和乘员的操作，结构简单、便于维修、传力稳定、卷收迅速、工作可靠，将大大提高我国校车的安全性，保护学龄儿童安全。

附图说明

图1为回收装置结构示意图；

图2为回收装置安放示意图；

图3为盒体的俯视图；

图4为回收装置的装配图；

图5为回收装置装配图中A-A截面视图；

图6为轴套连接件的剖视图；

图7为底座的剖视图；

图8为本发明实施例2的结构示意图；

图9为本发明实施例3的结构示意图；

图10为本发明实施例4的结构示意图；

图11为本发明实施例5的结构示意图；

图12为本发明实施例6的结构示意图。

其中：1-安全气囊气袋；2-拉带；3-壳体；4-开口销；5-第一螺栓；6-轴套；7-底座；8-滚筒9-座椅；10-回收装置总成；11-垫片；12-发条弹簧；13-滚筒轴；14-第二螺栓；15-轴套连接件；16-第三螺栓；17-盒体。

具体实施方式

下面将说明书附图对本发明作详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1-4所示，一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，包括安全气囊气袋1及回收装置总成10，所述回收装置总成10包括拉带2、壳体3、轴套6、底座7、滚筒8、发条弹簧12及滚筒轴13，拉带2在安全气囊气袋1展开前和回收后均绕在滚筒8上，壳体3分为两部分，通过第一螺栓5进行连接成一体，便于安装和更换发条弹簧12，壳体3也可以设计成可推拉端盖的盒体，滚筒8外端半径大于等于拉带2回收状态的半径，滚筒8的槽宽要略大于拉带2的宽度，拉带2与滚筒轴13的轴线之间的角度为90°；

拉带2上端伸入安全气囊气袋1内部，且与安全气囊气袋1内端面部分缝合固定，拉带2下端胶合在滚筒8上，滚筒8中心位置固定有滚筒轴13的一端，滚筒轴13背离滚筒8的方向套有轴套6，且轴套6与滚筒8相接触，轴套6通过轴套连接件15连接壳体3，轴套连接件15的形状为边缘圆弧状的类三角形，轴套连接件15中间位置开有供滚筒轴13穿过的圆孔，三个边角均设有螺栓孔，使得轴套6通过第二螺栓14与壳体3连接(图6)，滚筒轴13穿过壳体3后依次通过垫片11、开口销4定位，滚筒轴13与壳体3之间间隙配合；底座7顶端与轴套6固结，且底座7开有供滚筒轴13穿过的圆孔，底座7顶端与轴套6的材料相同，如图7所示，底座7下端设有螺栓孔，使得回收装置可以通过第三螺栓16与车辆座椅9内部固定，回收装置安装位置几何尺寸应与座椅9尺寸相匹配，如图2所示；发条弹簧12一端镶嵌在壳体3内部，另一端镶嵌在滚筒轴13内部，如图5所示，安全气囊气袋1开启时，滚筒轴13转动，发条弹簧12发生形变，储存能量；安全气囊气袋1正常工作时，发条弹簧12的弹力与安全气囊气袋1内部的压力保持平衡；安全气囊气袋1回收时，由于安全气囊气袋1内的压力减小，此时发条弹簧12的弹力大于安全气囊气袋1内的压力，从而将安全气囊气袋1回收。

该回收装置可对称布置在安全气囊气袋1的中心轴线两侧，也可以不对称布置。

该回收装置的工作原理为：当乘员落座车辆启动达到一定车速后，安装于前排座椅9靠背背面盒体(盒体17安装在座椅9外部，盒体上设有可抽拉式盖板，其尺寸应保证安全气囊气袋1的正常工作，图3为盒体17的俯视图)中的安全气囊气袋1缓慢充气面向后排乘员展开，使拉带2受力而带动滚筒8转动，这时发条弹簧12处于不断地储存能量的状态。安全气囊气袋1内部气压稳定后，发条弹簧12的拉力等于安全气囊气袋1的内部压力对拉带2的作用力，使装置处于稳定状态。当校车停车时，驾驶员操作关闭气囊，安全气囊气袋1泄气，随着内部气压的逐渐减小，安全气囊气袋1对拉带2的力也在减小，利用发条弹簧12储存的能量而收回安全气囊气袋1。收回安全气囊气袋时，能使安全气囊气袋迅速的收到盒体中。

实施例1：

图1中回收装置均匀布置在安全气囊气袋1中心轴线的两侧，使拉带2的拉力较均匀分布在安全气囊气袋1内部，便于安全气囊气袋1展开与回收；拉带2上端与安全气囊气袋1内端面部分缝合固定，下端胶合在滚筒8上；滚筒外端半径应大于等于拉带2回收状态的半径，且拉带2中心线与滚筒轴13轴线成90°夹角；这样可防止拉带2在回收过程中脱落滚筒8或收卷跑偏等情况；且滚筒8槽宽要略宽于拉带2宽度，防止拉带2出现卡死现象。

实施例2：

图8为回收装置单点接触布置形式，拉带2位于安全气囊气袋1的中心对称线上，此布置形式结构简单。

实施例3：

图9为回收装置两点接触布置形式，只需一个回收装置就能达到两点接触，结构大大简化，传力均匀，工作可靠。

实施例4：

图10为回收装置三点接触布置形式，只需一个回收装置且能达到三点接触，结构简单，传力更均匀，工作更可靠。增加拉带2与安全气囊气袋1接触的点数，可以设计出更多回收装置的布置形式。

实施例5：

图11的回收装置布置形式与实施例1相同，底座7的安放位置为偏置式安放，在滚筒8和壳体3的之间靠近滚筒8。

实施例6：

图12的回收装置布置形式与实施例1相同，底座7与壳体3固结，且材料与壳体3一致。

上述实施例中，拉带2与安全气囊气袋1接触点的个数、底座7安放的位置以及回收装置对称与否的组合，可以设计若干种回收装置布置形式。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，包括安全气囊气袋(1)及回收装置总成(10)，所述回收装置总成(10)包括拉带(2)、壳体(3)、轴套(6)、底座(7)、滚筒(8)、发条弹簧(12)及滚筒轴(13)，

所述拉带(2)上端伸入安全气囊气袋(1)内部，且与安全气囊气袋(1)内端面部分缝合固定，所述拉带(2)下端胶合在滚筒(8)上，所述滚筒(8)中心位置固定有滚筒轴(13)的一端，所述滚筒轴(13)背离滚筒(8)的方向套有轴套(6)，且轴套(6)与滚筒(8)相接触，所述轴套(6)通过轴套连接件(15)连接壳体(3)，所述滚筒轴(13)穿过壳体(3)后依次通过垫片(11)、开口销(4)定位；

所述底座(7)顶端与轴套(6)固结，所述发条弹簧(12)一端镶嵌在壳体(3)内部，另一端镶嵌在滚筒轴(13)内部。

2.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述底座(7)顶端与轴套(6)材料相同。

3.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述滚筒轴(13)与壳体(3)之间间隙配合。

4.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述轴套连接件(15)的形状为边缘圆弧状的类三角形，所述轴套连接件(15)中间位置开有供滚筒轴(13)穿过的圆孔，三个边角均设有螺栓孔，使得轴套(6)通过第二螺栓(14)与壳体(3)连接。

5.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述底座(7)下端设有螺栓孔，使得回收装置可以与车辆座椅(9)固定。

6.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述壳体(3)分为两部分，通过第一螺栓(5)进行连接成一体，便于安装和更换发条弹簧(12)。

7.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述滚筒(8)外端半径大于等于拉带(2)回收状态的半径。

8.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述滚筒(8)的槽宽要略大于拉带(2)的宽度。

9.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，所述拉带(2)与滚筒轴(13)的轴线之间的角度为90°。

10.如权利要求1所述的一种车辆主动式安全气囊气袋的回收装置，其特征在于，该回收装置可对称布置在安全气囊气袋(1)的中心轴线两侧，也可以不对称布置，拉带(2)与安全气囊气袋(1)接触点的个数、底座(7)安放的位置以及回收装置对称与否的组合，可以设计若干种回收装置布置形式。