CN109109810A - 膝盖防护装置、座椅及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种膝盖防护装置、座椅及车辆，涉及车辆工程技术领域，本发明提供的膝盖防护装置，包括：气囊和气体发生器，气体发生器与气囊流体连通，气囊在收缩状态下设置在易损壳体内或座椅内；气囊在展开状态下，包括延伸部和防护部，气体发生器、延伸部和防护部依次流体连通，防护部位于延伸部的出气端，本发明提供的膝盖防护装置，解决了现有技术中用于膝部防护的气囊布置占用仪表板空间，不利于车辆器件布置的技术问题，有利于节约仪表板空间，便于车辆器件布置，可以更好地对座椅上的人员进行防护，提高乘车安全性。

Description

膝盖防护装置、座椅及车辆

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其是涉及膝盖防护装置、座椅及车辆。

背景技术

随着汽车技术的发展，为了更好的保护车内乘员的安全，现阶段车辆内部气囊数量不断增加，其中乘员可以依靠膝部气囊减少腿部受力伤害。通常，膝部气囊布置于仪表板内或仪表板下，气囊的不断增加需要在前期设计阶段做好气囊布置工作，并在工程阶段标定气囊参数，保证气囊达到最好的保护效果。气囊系统主要由气囊控制器、外围传感器和气囊系统组成，传感器获得外部碰撞信号，信号通过汽车网络发送到气囊控制器，运算后计算是否达到点爆气囊标准，若达到阈值，发送点火信号，气囊点爆，起到保护乘员的效果。

气囊主要由安装支架、气体发生器、气袋和线束插接件等附件组成，膝部气囊一般折叠成长方形，采用软质外壳，布置于仪表板内部或下部，由此占用了汽车仪表板的空间，不利于汽车仪表板的安装和仪表板内电气部件的布置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种膝盖防护装置、座椅及车辆，以解决现有技术中用于膝部防护的气囊布置占用仪表板空间，不利于车辆器件布置的技术问题。

第一方面，本发明提供的膝盖防护装置，包括：气囊和气体发生器，气囊包括延伸部和防护部，气体发生器、延伸部和防护部依次流体连通，防护部位于延伸部的出气端，气囊在收缩状态下设置在易损壳体内或座椅内。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，防护部包括第一护膝部和第二护膝部，第一护膝部和第二护膝部分别设置在延伸部的两侧，并向远离延伸部的方向延伸。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，气囊在展开状态下，防护部位于延伸部的一侧，且向延伸部的远端延伸。

结合第二方面，本发明提供的座椅，包括：座椅本体和第一方面提供的膝盖防护装置，膝盖防护装置连接座椅本体；气囊在收缩状态下设置在座椅本体内；气囊在展开状态下，防护部与座椅本体之间形成容纳空隙。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，座椅包括座椅靠背，座椅靠背连接于座椅本体的一端，膝盖防护装置设置在座椅本体背离座椅靠背的一端。

结合第二方面，本发明提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，座椅本体包括骨架和坐垫，坐垫连接于骨架，气囊连接骨架，坐垫内设置有容纳腔，处于收缩状态的气囊设置在容纳腔内；处于展开状态的延伸部沿容纳腔向座椅本体的远端延伸。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，坐垫上设置有开口，开口正对容纳腔设置，且与容纳腔连通，开口通过线绳缝制或者通过魔术贴连接闭合。

第三方面，本发明提供的车辆，包括：车辆本体、碰撞传感器、控制器和第二方面提供的座椅，座椅和碰撞传感器均设置在车辆本体上，碰撞传感器与控制器相连接，控制器与气体发生器相连接。

结合第三方面，本发明提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，膝盖防护装置位于座椅朝向车辆行进方向的一端。

结合第三方面，本发明提供了第三方面的第二种可能的实施方式，其中，车辆包括压力传感器，压力传感器设置在座椅内，并与控制器相连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用气体发生器与气囊流体连通，气囊在收缩状态下设置在易损壳体内或座椅内；气囊在展开状态下，包括延伸部和防护部，气体发生器、延伸部和防护部依次流体连通，防护部位于延伸部背离气体发生器的一端的方式，通过易损壳体收纳气囊，可以将收纳气囊的易损壳体或气囊直接安装在座椅内，从而无需占用座椅外部空间布置气囊，有利于节约仪表板空间，便于车辆器件布置。

此外，当气囊设置在座椅中时，气囊充气，延伸部向背离气体发生器的一端延伸，防护部充气膨胀，从而使人体腿部位于防护部和座椅之间，通过防护部保护人体腿部及膝盖不受磕碰损伤，通过延伸部使防护部与座椅之间间距一定，从而不受座椅位置移动影响，可以更好地对座椅上的人员进行防护，提高乘车安全性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的膝盖防护装置剖视图；

图2为本发明实施例一提供的膝盖防护装置的气囊和气体发生器的示意图；

图3为本发明实施例一提供的膝盖防护装置的一种气囊示意图；

图4为本发明实施例一提供的膝盖防护装置的另一种气囊示意图；

图5为本发明实施例二提供的座椅示意图一；

图6为本发明实施例二提供的座椅示意图二；

图7为本发明实施例三提供的车辆的碰撞传感器、气体发生器、压力传感器和控制器的示意图。

图标：1-气囊；11-延伸部；12-防护部；121-第一护膝部；122-第二护膝部；2-气体发生器；3-易损壳体；4-座椅本体；41-座椅靠背；42-骨架；43-坐垫；5-碰撞传感器；6-控制器；7-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供的膝盖防护装置，包括：气囊1和气体发生器2，气囊1包括延伸部11和防护部12，气体发生器2、延伸部11和防护部12依次流体连通，防护部12位于延伸部11的出气端，气囊1在收缩状态下设置在易损壳体3内或座椅内。

具体地，气体发生器2用于产生气体，以使气囊1在短时间内充气。收缩状态下的气囊1可以收纳在易损壳体3内，易损壳体3采用塑料材质制成，当气囊1充气时，易损壳体3受挤压破损，从而不影响气囊1膨胀；或者，将气囊1安装在座椅内部，延伸部11的进气端固定连接座椅，当气囊1膨胀时，座椅表面受气囊1的膨胀挤压破裂，从而膨胀的气囊1可以从座椅的内部弹出。当气囊1充气膨胀时，延伸部11的出气端向座椅的远端延伸，延伸部11支撑防护部12，从而使防护部12与座椅之间产生间隙，人体腿部位于防护部12与座椅之间的间隙内。当延伸部11和防护部12均充气完成时，延伸部11支撑防护部12，从而使防护部12与座椅之间的间隔距离足够容纳人体腿部，防护部12位于人体腿部与车辆仪表板之间，从而可以避免因人体惯性或车辆碰撞变形造成的人体腿部磕碰。

需要说明的是，通过延伸部11充气支撑防护部12，并通过防护部12充气对人体腿部进行碰撞防护，从而使气囊1可以设置在座椅内部，从而解决了气囊1设置在仪表板处用于防护前排人员，以及，气囊1设置在前排座椅后部，用于防护后排人员时，气囊1充气后与人体腿部间距取决于座椅与气囊1设置位置之间的间距，不利于气囊1对人体腿部起到最佳防护作用。通过延伸部11充气伸展，可以确保防护部12与座椅之间产生适当的间距，既可以容纳人体腿部，又可以避免腿部与防护部12间距过大，从而有利于获得最佳的防护效果。并且，气囊1无需设置在仪表板处，不影响仪表板的安装和仪表板内电气组件的布置。

进一步的，延伸部11的出气端连接防护部12的进气端，并且，延伸部11的出气端设置有易损膜。当气体发生器2工作时，气体发生器2产生的气体进入延伸部11内，延伸部11内的气压逐渐升高，当延伸部11内的气压升高至易损膜的承受极限时，易损膜破裂，从而气体发生器2产生的气体流经延伸部11进入防护部12内，进而将延伸部11和防护部12全部充满气体。在此过程中，延伸部11充气时，延伸部11座椅的远端延伸，当延伸部11充气完成，且防护部12开始充气时，防护部12充气伸展，从而使防护部12伸展在人体腿部背离座椅的一侧，进而使腿部位于防护部12和座椅之间。由于延伸部11的支撑作用，可以避免防护部12充气过程中与腿部产生碰撞。易损膜可使用橡胶膜，用以密封延伸部11的出气端，当延伸部11内气压升高后，橡胶膜受力破损，进而实现延伸部11和防护部12依次充气；此外，气囊1在收缩状态下，先将防护部12折叠，再将折叠后的防护部12卷折至延伸部11上，并将延伸部11自延伸部11的出气端卷折至延伸部11的进气端，从而确保延伸部11在充气时，延伸部11自进气端向出气端膨胀伸展。

如图2和图3所示，防护部12包括第一护膝部121和第二护膝部122，第一护膝部121和第二护膝部122分别设置在延伸部11的两侧，并向远离延伸部11的方向延伸。其中，气囊1安装在座椅侧面中端，乘客乘坐在座椅上时，双腿分别位于气囊1的两侧。当气囊1展开时，延伸部11向座椅的远端延伸，且位于双腿之间；第一护膝部121和第二护膝部122均充气伸展，并分别向延伸部11的两侧延伸，从而使乘客的一只腿位于第一护膝部121与座椅之间，乘客的另一只腿位于第二护膝部122与座椅之间，以此实现对乘客双腿及膝盖的防护。由于延伸部11需要在双腿之间向座椅的远端延伸，因此需要乘客双腿分离坐在座椅上，由此特别适用于驾驶员座椅使用。

如图4所示，气囊1在展开状态下，防护部12位于延伸部11的一侧，且向延伸部11的远端延伸。其中，气囊1安装在座椅朝向行驶方向端面内或座椅扶手下端，当乘客乘坐在所以上时，气囊1位于乘客的左侧或右侧。当气囊1充气膨胀时，延伸部11位于乘客的左侧或右侧，并向座椅的远端充气伸展，当防护部12充气伸展后，延伸部11防护于乘客的左侧或右侧，防护部12防护在乘客前方，乘客的腿部位于防护部12和座椅之间，从而可以在不限制乘客坐姿的情况下，实现对乘客腿部的防护。

需要附加说明的是，防护部12的延伸方向与延伸部11的延伸方向夹角为90度，从而可以避免防护部12在伸展过程中与腿部碰撞，且能够使防护部12伸展后对腿部进行全面的防护。

实施例二

如图5所示，本发明实施例提供的座椅，包括：座椅本体4和实施例一提供的膝盖防护装置，膝盖防护装置连接座椅本体4；气囊1在收缩状态下设置在座椅本体4内；气囊1在展开状态下，防护部12与座椅本体4之间形成容纳空隙。

具体地，气囊1固定连接在座椅本体4内，当气囊1膨胀时，座椅本体4表面破损，延伸部11以座椅本体4为支撑，向座椅本体4的远端膨胀延伸，防护部12与座椅本体4之间形成的容纳空隙用于容纳乘客腿部。本实施例提供的座椅的有益效果与实施例一提供的膝盖防护装置的有益效果相同，故在此不再赘述。

在本发明实施例中，座椅包括座椅靠背41，座椅靠背41连接于座椅本体4的一端，膝盖防护装置设置在座椅本体4背离座椅靠背41的一端。其中，座椅靠背41用于提供乘客倚靠使用，并对乘客背部进行防护，膝盖防护装置位于座椅本体4背离座椅靠背41的一端，从而使防护部12展开后对乘客腿部进行防护，并避免乘客由于碰撞从座椅本体4上向背离座椅靠背41的一侧滑落。

如图6所示，座椅本体4包括骨架42和坐垫43，坐垫43连接于骨架42，气囊1连接骨架42，坐垫43内设置有容纳腔，处于收缩状态的气囊1设置在容纳腔内；处于展开状态的延伸部11沿容纳腔向座椅本体4的远端延伸。其中，骨架42用于支撑坐垫43，并连接气囊1，当气囊1充气膨胀时，延伸部11的进气端以骨架42为支撑，从而撑破坐垫43的表面。容纳腔用于容纳气囊1，当气囊1充气膨胀时，容纳腔对气囊1起到导向的作用，从而使延伸部11向座椅本体4朝向乘客小腿方向延伸。此外，在容纳腔内设置有气囊套，气囊套固定连接于骨架42，气囊1插接在气囊套内，通过气囊套对气囊1的膨胀进行导向，同时避免气囊1膨胀将坐垫43的上端撑破。

进一步的，坐垫43上设置有开口，开口正对容纳腔设置，且与容纳腔连通，开口通过线绳缝制或者通过魔术贴连接闭合，当气囊1膨胀时，开口受气囊1挤压撕裂，从而使气囊1通过开口弹出，通过线绳缝制或者通过魔术贴连接实现开口闭合，可以避免气囊1膨胀撕裂坐垫43表面的其他位置，进而降低座椅后期的维修成本。

实施例三

如图7所示，本发明实施例提供的车辆，包括：车辆本体、碰撞传感器5、控制器6和实施例二提供的座椅，座椅和碰撞传感器5均设置在车辆本体上，碰撞传感器5与控制器6相连接，控制器6与气体发生器2相连接。碰撞传感器5用于检测车辆是否受到碰撞，当车辆发生碰撞时，控制器6检测碰撞传感器5的信号，以此识别车辆受到碰撞的信息，控制器6控制气体发生器2工作，从而使气体发生器2产生气体对气囊1进行充气。

进一步的，膝盖防护装置位于座椅朝向车辆行进方向的一端，从而防护部12在伸展后可以防护在乘客腿部前方，避免车辆前方受到撞击时，乘客在惯性作用下，与车辆内饰器件产生磕碰。

进一步的，车辆包括压力传感器7，压力传感器7设置在座椅内，并与控制器6相连接。压力传感器7用于检测座椅所受压力，依次判断是否有乘客乘坐在座椅上。当座椅上无乘客时，不论车辆是否发成碰撞，气体发生器2均不工作；当座椅上有乘客时，控制器6检测碰撞传感器5的信号，当车辆发生碰撞时，控制器6控制气体发生器2工作，从而使气囊1膨胀展开，以实现对乘客腿部及膝盖的防护。

为使本实施例提供的技术方案顺利实施，在此公开上述组件的可选型号：压力传感器7可选用型号为SKGB-D，碰撞传感器5可选型号为89173-0P020，气体发生器2的可选型号为SD563。本实施例提供的车辆的技术效果与实施例二提供的座椅的技术效果相同，故在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种膝盖防护装置，其特征在于，包括：气囊(1)和气体发生器(2)，所述气囊(1)包括延伸部(11)和防护部(12)，所述气体发生器(2)、所述延伸部(11)和所述防护部(12)依次流体连通，所述防护部(12)位于所述延伸部(11)的出气端，所述气囊(1)在收缩状态下设置在易损壳体(3)内或座椅内。

2.根据权利要求1所述的膝盖防护装置，其特征在于，所述防护部(12)包括第一护膝部(121)和第二护膝部(122)，所述第一护膝部(121)和所述第二护膝部(122)分别设置在所述延伸部(11)的两侧，并向远离所述延伸部(11)的方向延伸。

3.根据权利要求1所述的膝盖防护装置，其特征在于，所述气囊(1)在展开状态下，所述防护部(12)位于所述延伸部(11)的一侧，且向所述延伸部(11)的远端延伸。

4.一种座椅，其特征在于，包括：座椅本体(4)和权利要求1-3任一项所述的膝盖防护装置，所述膝盖防护装置连接所述座椅本体(4)；

所述气囊(1)在收缩状态下设置在所述座椅本体(4)内；

所述气囊(1)在展开状态下，所述防护部(12)与所述座椅本体(4)之间形成容纳空隙。

5.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述座椅包括座椅靠背(41)，所述座椅靠背(41)连接于所述座椅本体(4)的一端，所述膝盖防护装置设置在所述座椅本体(4)背离所述座椅靠背(41)的一端。

6.根据权利要求4所述的座椅，其特征在于，所述座椅本体(4)包括骨架(42)和坐垫(43)，所述坐垫(43)连接于所述骨架(42)，所述气囊(1)连接所述骨架(42)，所述坐垫(43)内设置有容纳腔，处于收缩状态的所述气囊(1)设置在所述容纳腔内；处于展开状态的所述延伸部(11)沿所述容纳腔向所述座椅本体(4)的远端延伸。

7.根据权利要求6所述的座椅，其特征在于，所述坐垫(43)上设置有开口，所述开口正对所述容纳腔设置，且与所述容纳腔连通，所述开口通过线绳缝制或者通过魔术贴连接闭合。

8.一种车辆，其特征在于，包括：车辆本体、碰撞传感器(5)、控制器(6)和权利要求4-7任一项所述的座椅，所述座椅和所述碰撞传感器(5)均设置在所述车辆本体上，所述碰撞传感器(5)与所述控制器(6)相连接，所述控制器(6)与所述气体发生器(2)相连接。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述膝盖防护装置位于所述座椅朝向所述车辆行进方向的一端。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括压力传感器(7)，所述压力传感器(7)设置在所述座椅内，并与所述控制器(6)相连接。