CN108202689A - 用于车辆的前安全气囊 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的前安全气囊，其包括安全气囊衬垫、第一系绳和第二系绳，所述安全气囊衬垫可以包括后面板和前面板，所述后面板位于方向盘侧，所述前面板位于乘客侧并且具有对应于所述后面板的形状的形状，所述后面板和所述前面板设置有形成在它们的下端部的两侧的突出支撑，所述第一系绳将对应于乘客头部的负载位置的所述前面板的中央部分连接至安全气囊外壳，所述第二系绳将对应于乘客胸部的负载位置的所述前面板的下端部连接至所述安全气囊外壳，并且所述第二系绳具有比所述第一系绳更短的长度。

Description

用于车辆的前安全气囊
技术领域
本发明涉及位于车辆的乘客前方的安全气囊，更具体地，涉及这样的安全气囊，其防止乘客在斜向碰撞发生时与诸如防撞垫或仪表中央盒的结构的撞击，并防止由于乘客头部的转动而伤害乘客颈部或头部。
背景技术
随着对乘客安全性以及对车辆功能性和便利性的关注增加，在事故发生时保护乘客的安全有关的装置的重要性逐渐增加。特别地，在保护乘客的安全性装置中，安全气囊系统是车辆碰撞中分散乘客的冲击的基础保护装置。
其中，在安全气囊系统的基础形式中的前安全气囊位于乘客的前方，并配置成防止乘客在碰撞过程中与车辆中的各种结构直接撞击，并减少从外部传递的冲击能量。
然而，传统的安全气囊可能不足以保护乘客，并可能由此在斜向碰撞中引起乘客与仪表中央盒的直接撞击，或者可能在沿着展开的安全气囊的表面移动乘客头部的过程中伤害乘客的颈部和头部。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种安全气囊，其防止乘客在斜向碰撞发生时与包括防撞垫或仪表中央盒的结构相撞击，并防止由于乘客的头部的转动而伤害乘客的颈部或头部。
根据本发明，上述和其他目的可以通过提供用于车辆的前安全气囊实现，所述用于车辆的前安全气囊包括安全气囊衬垫、第一系绳和第二系绳，所述安全气囊衬垫包括后面板和前面板，所述后面板位于方向盘侧，所述前面板位于乘客侧并且具有对应于所述后面板的形状的形状，所述后面板和所述前面板设置有形成在它们的下端部的两侧的突出支撑，所述第一系绳将对应于乘客头部的负载位置的所述前面板的中央部分连接至安全气囊外壳，所述第二系绳将对应于乘客胸部的负载位置的所述前面板的下端部连接至所述安全气囊外壳，并具有比所述第一系绳更短的长度。
用于车辆的前安全气囊可以进一步包括下侧面板，下侧面板分别位于所述后面板的两个突出支撑与所述前面板的两个突出支撑之间，并将所述后面板的突出支撑与所述前面板的突出支撑相互连接。
用于车辆的前安全气囊可以进一步包括第一缝合线，所述第一缝合线连接所述前面板和所述后面板，所述第一缝合线在向着所述前面板的中央的方向上在远离突出支撑的分界线的位置处形成，并且在施加至所述第一缝合线的压力具有大于指定值的强度时，所述第一缝合线破裂。
第二系绳可以为板状系绳，所述第二系绳与所述前面板的联接线可以形成在竖直方向上。
多个第二系绳可以设置在车辆的宽度方向上。
用于车辆的前安全气囊可以进一步包括撕裂腔、致动器和第二缝合线，所述撕裂腔位于所述第二系绳与所述安全气囊外壳之间，所述致动器将通过充气机供应至安全气囊腔的气体的一部分引入所述撕裂腔的内部，所述第二缝合线穿过未展开状态下的撕裂腔从而将第二系绳连接至撕裂腔，并在气体供应至撕裂腔的内部时，第二缝合线破裂。
用于车辆的前安全气囊可以进一步包括控制器，所述控制器配置成控制致动器是否工作，并检测乘客是否系上安全带。在确定乘客系上安全带时，所述控制器可以控制致动器不将气体供应至撕裂腔的内部。
用于车辆的前安全气囊可以进一步包括控制器，所述控制器配置成控制致动器是否工作，并检测乘客是否系上安全带。在确定乘客未系上安全带时，所述控制器可以控制致动器将气体供应至撕裂腔的内部以使得第二缝合线破裂。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的立体图；
图2为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的俯视图；
图3和图4为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的侧视图；
图5为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的前面板的俯视图；
图6为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的后面板的俯视图；
图7为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的下侧面板的俯视图；
图8和图9为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的撕裂腔在操作前和操作后的视图。
应了解，附图并不必须按比例绘制，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。
在这些图形中，附图标记在贯穿附图的多幅图形中指代本发明的同样的或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案结合加以描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方案。
图1为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前安全气囊的立体图，图2为根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的俯视图，图3和图4为根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的侧视图。
图5为根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的前面板的俯视图，图6为根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的后面板的俯视图，图7为根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的下侧面板的俯视图。
图8和图9为显示根据本发明的实施方案的用于车辆的前安全气囊的撕裂腔在操作前和操作后的视图。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊包括安全气囊衬垫100、第一系绳201和第二系绳203，安全气囊衬垫100包括后面板101和前面板103，后面板101位于方向盘601侧，前面板103位于乘客侧并具有对应于后面板101的形状的形状；后面板101和前面板103设置有在其下端部的两侧形成的突出支撑105；第一系绳201将对应于位于乘客头部的位置107的前面板103的中央部分连接至安全气囊外壳603，第二系绳203将前面板103的下端部(即位于乘客胸部的位置109)连接至安全气囊外壳603，并具有比第一系绳201更短的长度。
通常，从发生车辆碰撞时将碰撞能量传递至乘客所花费的平均时间为约100毫秒(ms)或更少，即冲击在非常短的时间内传递至乘客。安全气囊应在碰撞能量传递至乘客以前展开以保护乘客，在此情况中，安全气囊应在40ms内开始展开，并在100毫秒内完成展开。因此，气体供应至安全气囊衬垫100的内部的速度非常高，所以，安全气囊衬垫100的展开压力非常高。
在碰撞中，对于乘客来说被安全气囊衬垫100保护比与车辆中的结构撞击更安全，但这种情况并不绝对。安全气囊衬垫100可以在展开过程中以非常高的展开压力击打乘客，并因此伤害乘客。然而，当安全气囊没有展开时，对乘客产生更严重的伤害，因此，已经进行了通过改变安全气囊衬垫100和乘客之间的初始接触区域而调节安全气囊的展开压力或安全气囊的展开压力的分布的许多研究。
根据本发明，通过调节安全气囊的形状来分散传递至乘客的安全气囊衬垫100的展开压力。参考图3和图4，乘客头部首先接触的安全气囊衬垫100的部分的在向着乘客方向上的展开程度通过第一系绳201而增加，并在乘客的头部的位移增加之前快速地限制乘客的头部的位移，由此最小化由于乘客颈部的损伤而伤害乘客。
此外，安全气囊衬垫100向着乘客胸部的展开程度通过长度比第一系绳201更短的第二系绳203而减小，因此，防止安全气囊衬垫100在安全气囊展开过程中击打乘客的胸部。
如示例性地在图1中所示，突出支撑105形成在后面板101的下端部和前面板103的下端部的两侧处以首先支撑乘客的两个肩部，由此分散由于安全气囊衬垫100的展开压力及在安全气囊衬垫100上承载乘客的过程中碰撞所产生的能量的传递。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊可以进一步包括下侧面板301，下侧面板301分别位于后面板101的两个突出支撑105与前面板103的两个突出支撑105之间，并将后面板101的突出支撑105和前面板103的突出支撑105相互连接。
下侧面板301可以增加安全气囊衬垫100在后面板101的突出支撑105和前面板103的突出支撑105之间的厚度。因此，两个突出支撑105的支撑力增加，于是可以将更大量的能量通过乘客的肩部分散。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊可以进一步包括第一缝合线401，第一缝合线401连接前面板103和后面板101，并在向着前面板103的中央的方向上在远离突出支撑105的分界线的位置处形成，并且在施加至第一缝合线401的压力具有大于指定值的强度时，第一缝合线401破裂。
突出支撑105可以通过支撑乘客的肩部而分散能量，但增加安全气囊衬垫100的体积，而可能由此影响安全气囊衬垫100的展开速度。因此，需要通过选择性地展开突出支撑105而控制突出支撑105。
在本发明的示例性实施方案中，在安全气囊衬垫100展开后安全气囊衬垫100上承载乘客的过程中，当乘客身体相对较小或较轻时，突出支撑105不展开，而当乘客身体相对较大或较重时，突出支撑105展开以促进碰撞能量的分散。
更详细地，如示例性地在图5和图6中所示，第一缝合线401配置成在施加至第一缝合线401的压力具有大于指定值的强度时破裂，因此，当身体较大或较重的乘客坐在车辆中时，第一缝合线401破裂以展开突出支撑105。
第二系绳203可以为板状系绳，第二系绳203与前面板103的联接线可以形成在竖直方向上。多个第二系绳203可以设置在车辆的宽度方向上。
当设置具有板状形状的多个第二系绳203时，突出支撑105的展开方向可以在向着乘客的方向弯曲。由此，可以改善支撑乘客肩部的突出支撑105的容积。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊可以进一步包括撕裂腔501、致动器503和第二缝合线403，撕裂腔501位于第二系绳203和安全气囊外壳603之间，致动器503将通过充气机供应至安全气囊腔的气体的一部分引入撕裂腔501的内部，第二缝合线403穿过未展开状态下的撕裂腔501从而将撕裂腔501连接至第二系绳203，并在气体供应至撕裂腔501的内部时破裂。
参考图8和图9，第二缝合线403穿过未展开状态下的撕裂腔501，由此固定第二系绳203。此处，当气体通过致动器503供应至撕裂腔501时，撕裂腔501展开，第二缝合线403破裂，第二系绳203的固定被释放，安全气囊衬垫100的下端部的展开程度增加。因此，安全气囊衬垫100的下端部的展开程度可以选择性地调节。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊可以进一步包括控制器，控制器配置成控制致动器503是否工作，并检测乘客是否系上安全带。在确定乘客系上安全带时，控制器可以控制致动器503不将气体供应至撕裂腔501的内部。
当乘客系上安全带时，安全带主要限制乘客的上身，因此，在安全气囊衬垫100上承载乘客的强度降低。此处，为了防止乘客被安全气囊衬垫100的展开压力击打，需要使用第二系绳203减小安全气囊衬垫100的下端部的展开程度，因此，控制器阻止利用致动器向撕裂腔501供应气体。
根据本发明的用于车辆的前安全气囊可以进一步包括控制器，控制器配置成控制致动器503是否工作，并检测乘客是否系上安全带。在确定乘客未系上安全带时，控制器可以控制致动器503将气体供应至撕裂腔501的内部以使得第二缝合线403破裂。
当乘客未系上安全带时，在安全气囊衬垫100上承载乘客的强度非常高。在此情况中，当不确保安全气囊衬垫100的厚度时，乘客可能直接与包括方向盘601或防撞垫的车辆结构相撞击。因此，控制器控制致动器503将气体供应至撕裂腔501的内部以使得第二缝合线403破裂。
因此，通过第二系绳203对安全气囊衬垫100的下端部的展开程度的限制被去除，于是，安全气囊衬垫100的下端部的展开程度可以增加，可以防止乘客和车辆结构之间的撞击。
从以上描述显而易见的是，用于车辆的前安全气囊可以防止乘客的颈部或头部由于碰撞中施加至乘客的碰撞能量而受伤。此外，传递至乘客胸部的碰撞能量或由于安全气囊的展开压力产生的冲击能量分散至乘客的肩部，因此可以最小化对乘客的伤害。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上部”、“下部”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的某些原理及其它们的实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的前安全气囊，其包括：
安全气囊衬垫，其包括后面板和前面板，所述后面板位于方向盘侧，所述前面板位于乘客侧并且具有对应于所述后面板的形状的形状，所述后面板和所述前面板设置有突出支撑，所述突出支撑形成在所述后面板的下端部的第一侧和第二侧以及所述前面板的下端部的第一侧和第二侧；
第一系绳，其将对应于乘客头部的负载位置的所述前面板的中央部分连接至安全气囊外壳；以及
第二系绳，其将对应于乘客胸部的负载位置的所述前面板的下端部连接至所述安全气囊外壳，并且所述第二系绳具有比所述第一系绳更短的长度。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的前安全气囊，其进一步包括下侧面板，所述下侧面板分别位于所述后面板的两个突出支撑与所述前面板的两个突出支撑之间，并将所述后面板的突出支撑与所述前面板的突出支撑相互连接。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的前安全气囊，其进一步包括第一缝合线，所述第一缝合线连接所述前面板和所述后面板，所述第一缝合线在向着所述前面板的中央的方向上在远离突出支撑的分界线的位置处形成，并且在施加至所述第一缝合线的压力具有大于指定值的强度时，所述第一缝合线破裂。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的前安全气囊，其中，所述第二系绳是板状系绳，所述第二系绳与所述前面板的联接线形成在所述前面板的竖直方向上。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的前安全气囊，其中，多个第二系绳设置在车辆的宽度方向上。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的前安全气囊，其进一步包括：
撕裂腔，其位于所述第二系绳与所述安全气囊外壳之间；
致动器，其将通过充气机供应至安全气囊腔的气体的一部分引入所述撕裂腔的内部；以及
第二缝合线，其穿过未展开状态下的所述撕裂腔从而将所述第二系绳连接至所述撕裂腔，并在气体供应至撕裂腔的内部时所述第二缝合线破裂。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的前安全气囊，其进一步包括控制器，所述控制器配置成控制所述致动器是否工作，并检测乘客是否系上安全带，
其中，在确定乘客系上安全带时，所述控制器配置成控制所述致动器不将气体供应至所述撕裂腔的内部。
8.根据权利要求6所述的用于车辆的前安全气囊，其进一步包括控制器，所述控制器配置成控制所述致动器是否工作，并检测乘客是否系上安全带，
其中，在确定乘客未系上安全带时，所述控制器配置成控制所述致动器将气体供应至所述撕裂腔的内部以使得所述第二缝合线破裂。
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