CN109131194B - 一种顶棚安全气囊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车被动安全技术领域，具体地说是一种顶棚安全气囊，包括气袋、气袋壳体、气体发生器、发生器支架，气袋包括气体导气部分和支撑部分，气体导气部分设置在气体发生器与支撑部分之间，气体导气部分的侧面设有引燃式智能排气结构。本发明同现有技术相比，设计了引燃式智能排气结构，气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值时，引燃式智能排气结构打开，以降低气袋内部压力，减小气囊展开时对遮阳板、顶棚及周边环境件的冲击，同时，止燃安全线保护气袋缝合线，避免其断裂，保证气囊的有效性，为车内乘员提供有效的全面保护。

Description

一种顶棚安全气囊
技术领域
本发明涉及汽车被动安全技术领域，具体地说是一种顶棚安全气囊。
背景技术
随着人们对汽车舒适度和智能化要求的不断提高，车内空间的运用是汽车设计者重要考虑的设计指标。目前，被动安全行业内出现了顶棚安全气囊装置替代传统安装于仪表台内的驾驶员气囊，其优势在于：完全释放了仪表台，充分利用顶棚与顶梁之间的空间。但由于顶棚式正面保护安全气囊安装于顶棚与车身顶梁之间，在展开过程中会对遮阳板和前挡风玻璃产生较大的冲击，这是目前顶棚气囊开发所面临的技术难题。
专利US20050062262A1中公开了一种顶棚式乘员安全气囊装置，该气囊装置安装于乘员上方顶棚中，包含气体发生器、气袋和气体发生器壳体。当气囊工作时，气体发生器所产生的高温高压气体经过气体发生器壳体的导向，对气袋充气，使气囊顺利展开，以达到保护乘员的功能。该气囊装置通过气体发生器直接对气袋充气，气体发生器的利用效率较高，零部件少，成本低，但没有考虑到气囊展开时对遮阳板的冲击，在气囊展开时，遮阳板受到猛烈冲击，存在直接脱落、对乘员造成伤害的风险。
因此，需要设计一种顶棚安全气囊，解决气囊展开初始阶段对遮阳板、顶棚及周边环境件的冲击问题，并且为车内乘员提供有效的全面保护。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种顶棚安全气囊，解决气囊展开初始阶段对遮阳板、顶棚及周边环境件的冲击问题，并且保证气囊对乘员提供较好缓冲保护。
为了达到上述目的，本发明是一种顶棚安全气囊，包括气袋、气袋壳体、气体发生器、发生器支架，气袋和气体发生器采用发生器支架固定在气袋壳体上，其特征在于：气袋包括气体导气部分和支撑部分，气体导气部分设置在气体发生器与支撑部分之间，气体导气部分的侧面设有引燃式智能排气结构。
当气体发生器工作后，如气体导气部分内部初始阶段的压力低于设定值时，引燃式智能排气结构保持初始密封状态，如气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值时，引燃式智能排气结构打开，以降低气体导气部分内部初始阶段的压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋主体部分从顶棚中展出后，引燃式智能排气结构恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
所述的引燃式智能排气结构包括漏斗形增压结构、气袋内压控制线、泄气阀片和泄气孔，泄气阀片上的阀片泄气孔与气体导气部分侧面的气袋泄气孔折叠后保持孔位一致且重合，泄气阀片与气袋的主片之间采用气袋内压控制线固定，气袋内压控制线将阀片泄气孔密封并形成向气袋内凸的圆弧缝线。
所述的漏斗形增压结构为气流导向线，气流导向线设置在气袋内压控制线的内侧，呈漏斗形结构。
当气体发生器工作后，如气体导气部分内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线保持缝合状态，阀片泄气孔保持初始密封状态，如气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值时，通过漏斗形增压结构将气体导气部分的高温高压气体进一步增压，将气袋内压控制线烧损，阀片泄气孔打开，阀片泄气孔和气袋泄气孔共同泄气，以降低气袋内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋主体部分从顶棚中展出后，气袋泄气孔随气袋主体部分向前发生位移，气袋泄气孔与阀片泄气孔发生错位，气袋内部的高压气体将泄气阀片与气袋泄气孔贴合，引燃式智能排气结构恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
所述的引燃式智能排气结构包括气袋内压控制线、泄气阀片和泄气结构，气体导气部分的侧面设有气袋泄气结构，气袋内压控制线缝合在泄气阀片的口袋塞以及阀片泄气结构上。
当气体发生器工作后，如气体导气部分内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线保持缝合状态，阀片泄气结构处于封闭状态，如气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值时，气袋内压控制线因受到气体发生器所产生的高温高压气体膨胀所施加的张力而损坏，阀片泄气结构打开，以降低气袋1内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋主体部分从顶棚中展出后，口袋塞打开并利用气体导气部分内的高压气体，将泄气阀片与气袋泄气结构贴合密封，引燃式智能排气结构恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
所述的口袋塞位于泄气阀片的前端，口袋塞通过缝线缝纫在泄气阀片的一侧并形成一个向气袋导气侧开口的口袋结构。
所述的引燃式智能排气结构还设有止燃安全线，止燃安全线的一端延伸至泄气阀片处，止燃安全线的另一端延伸至支撑部分，如气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值且气袋内压控制线烧损，止燃安全线将气袋缝合线与高温高压气体隔离，避免气袋缝合线发生断裂，保证气囊的有效性。
所述的气袋壳体的安装支脚与车身顶梁固定。
本发明同现有技术相比，设计了引燃式智能排气结构，气体导气部分内部初始阶段的压力超过设定值时，引燃式智能排气结构打开，以降低气袋内部压力，减小气囊展开时对遮阳板、顶棚及周边环境件的冲击，同时，止燃安全线保护气袋缝合线，避免其断裂，保证气囊的有效性，为车内乘员提供有效的全面保护。
附图说明
图1为本发明实施例一的示意图。
图2为本发明实施例一的工作状态示意图。
图3为本发明实施例一的气袋示意图。
图4为本发明实施例二的气袋示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
参见图1，本发明是一种顶棚安全气囊，包括气袋、气袋壳体、气体发生器、发生器支架，气袋1-1和气体发生器1-3采用发生器支架1-4固定在气袋壳体1-2上，气袋壳体1-2的安装支脚与车身顶梁固定。气体发生器1-3在气囊工作时产生高温高压气体，使气袋1-1从顶棚2-3中展出，并对气袋1-1进行快速充气。发生器支架1-4是为气体发生器1-3的安装提供界面，使气体发生器1-3最终与气袋壳体1-2安装在一起。气袋壳体1-2为气体发生器1-3、发生器支架1-4和气袋1-1提供安装界面。
参见图2，当气囊工作时，气体发生器1-3为气袋1-1展开提供能量和气体，使气袋1-1从顶棚2-3中迅速展开，为乘员提供安全保护，同时气囊展开时不会对遮阳板2-1造成过大冲击，保证遮阳板2-1的完整性。
参见图3，气袋1-1包括气体导气部分3-2和支撑部分3-1，气体导气部分3-2设置在气体发生器1-3与支撑部分3-1之间，气体导气部分3-2位于气囊的脖子部分，将气体发生器1-3产生的气体导向支撑部分3-1，气体导气部分3-2的侧面设有引燃式智能排气结构3-3。
当气体发生器1-3工作后，气袋1-1从顶棚2-3中展出，沿前挡风玻璃完全展开于仪表台和乘员之间，为乘员提供支撑保护。如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力低于设定值时，引燃式智能排气结构3-3保持初始密封状态，如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力超过设定值时，引燃式智能排气结构3-3打开，以降低气体导气部分3-2内部初始阶段的压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋1-1主体部分从顶棚2-3中展出后，引燃式智能排气结构3-3恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
本例中，引燃式智能排气结构3-3包括漏斗形增压结构、气袋内压控制线3-6、泄气阀片3-4、泄气孔和止燃安全线3-9，漏斗形增压结构为气流导向线3-5，气流导向线3-5设置在气袋内压控制线3-6的内侧，呈漏斗形结构。泄气阀片3-4上的阀片泄气孔3-7与气体导气部分3-2侧面的气袋泄气孔3-8折叠后保持孔位一致且重合，泄气阀片3-4与气袋1-1的主片之间采用气袋内压控制线3-6固定，气袋内压控制线3-6将阀片泄气孔3-7密封并形成向气袋1-1内凸的圆弧缝线。止燃安全线3-9的一端延伸至泄气阀片3-4处，止燃安全线3-9的另一端延伸至支撑部分3-1。
当气体发生器1-3工作后，如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线3-6保持缝合状态，阀片泄气孔3-7保持初始密封状态，如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力超过设定值时，通过漏斗形增压结构将气体导气部分3-2的高温高压气体进一步增压，将气袋内压控制线3-6烧损，阀片泄气孔3-7打开，阀片泄气孔3-7和气袋泄气孔3-8共同泄气，以降低气袋1-1内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋1-1主体部分从顶棚2-3中展出后，气袋泄气孔3-8随气袋1-1主体部分向前发生位移，气袋泄气孔3-8与阀片泄气孔3-7发生错位，气袋1-1内部的高压气体将泄气阀片3-4与气袋泄气孔3-8贴合，引燃式智能排气结构3-3恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力超过设定值且气袋内压控制线3-6烧损，止燃安全线3-9将气袋缝合线与高温高压气体隔离，避免气袋缝合线发生断裂，保证气囊的有效性。
实施例2，本例中仅描述与前述实施例的区别部分，相同部分不再重复说明。
参见图4，引燃式智能排气结构3-3包括气袋内压控制线3-6、泄气阀片3-4和泄气结构，气体导气部分3-2的侧面设有气袋泄气结构4-7，气袋内压控制线3-6缝合在泄气阀片3-4的口袋塞4-3以及阀片泄气结构4-6上。口袋塞4-3位于泄气阀片3-4的前端，口袋塞4-3通过缝线缝纫在泄气阀片3-4的一侧并形成一个向气袋导气侧开口的口袋结构。利用智能泄气孔打开工作时的大量高温高压气体，将口袋塞4-3上的缝线破坏，将口袋塞4-3打开，使其对智能泄气孔进行密封。
当气体发生器1-3工作后，如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线3-6保持缝合状态，阀片泄气结构4-6处于封闭状态，如气体导气部分3-2内部初始阶段的压力超过设定值时，气袋内压控制线3-6因受到气体发生器所产生的高温高压气体膨胀所施加的张力而损坏，阀片泄气结构4-6打开，以降低气袋1-11内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋1-1主体部分从顶棚2-3中展出后，口袋塞4-3打开并利用气体导气部分3-2内的高压气体，将泄气阀片3-4与气袋泄气结构4-7贴合密封，引燃式智能排气结构3-3恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。

Claims (9)

1.一种顶棚安全气囊，包括气袋、气袋壳体、气体发生器、发生器支架，气袋（1-1）和气体发生器（1-3）采用发生器支架（1-4）固定在气袋壳体（1-2）上，其特征在于：气袋（1-1）包括气体导气部分（3-2）和支撑部分（3-1），气体导气部分（3-2）设置在气体发生器（1-3）与支撑部分（3-1）之间，气体导气部分（3-2）的侧面设有引燃式智能排气结构（3-3）， 当气体发生器（1-3）工作后，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力低于设定值时，引燃式智能排气结构（3-3）保持初始密封状态，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力超过设定值时，引燃式智能排气结构（3-3）打开，以降低气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋（1-1）主体部分从顶棚（2-3）中展出后，引燃式智能排气结构（3-3）恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
2.根据权利要求1所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的引燃式智能排气结构（3-3）包括漏斗形增压结构、气袋内压控制线（3-6）、泄气阀片（3-4）和泄气孔，泄气阀片（3-4）上的阀片泄气孔（3-7）与气体导气部分（3-2）侧面的气袋泄气孔（3-8）折叠后保持孔位一致且重合，泄气阀片（3-4）与气袋（1-1）的主片之间采用气袋内压控制线（3-6）固定，气袋内压控制线（3-6）将阀片泄气孔（3-7）密封并形成向气袋（1-1）内凸的圆弧缝线。
3.根据权利要求2所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的漏斗形增压结构为气流导向线（3-5），气流导向线（3-5）设置在气袋内压控制线（3-6）的内侧，呈漏斗形结构。
4.根据权利要求2所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：当气体发生器（1-3）工作后，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线（3-6）保持缝合状态，阀片泄气孔（3-7）保持初始密封状态，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力超过设定值时，通过漏斗形增压结构将气体导气部分（3-2）的高温高压气体进一步增压，将气袋内压控制线（3-6）烧损，阀片泄气孔（3-7）打开，阀片泄气孔（3-7）和气袋泄气孔（3-8）共同泄气，以降低气袋（1-1）内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋（1-1）主体部分从顶棚（2-3）中展出后，气袋泄气孔（3-8）随气袋（1-1）主体部分向前发生位移，气袋泄气孔（3-8）与阀片泄气孔（3-7）发生错位，气袋（1-1）内部的高压气体将泄气阀片（3-4）与气袋泄气孔（3-8）贴合，引燃式智能排气结构（3-3）恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
5.根据权利要求1所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的引燃式智能排气结构（3-3）包括气袋内压控制线（3-6）、泄气阀片（3-4）和泄气结构，气体导气部分（3-2）的侧面设有气袋泄气结构（4-7），气袋内压控制线（3-6）缝合在泄气阀片（3-4）的口袋塞（4-3）以及阀片泄气结构（4-6）上。
6.根据权利要求5所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：当气体发生器（1-3）工作后，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力低于设定值时，气袋内压控制线（3-6）保持缝合状态，阀片泄气结构（4-6）处于封闭状态，如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力超过设定值时，气袋内压控制线（3-6）因受到气体发生器所产生的高温高压气体膨胀所施加的张力而损坏，阀片泄气结构（4-6）打开，以降低气袋（1-1）1内部压力，减小气囊展开时对周围环境件的冲击，当气袋（1-1）主体部分从顶棚（2-3）中展出后，口袋塞（4-3）打开并利用气体导气部分（3-2）内的高压气体，将泄气阀片（3-4）与气袋泄气结构（4-7）贴合密封，引燃式智能排气结构（3-3）恢复到密封状态，以保证气囊展开的到位速度，为乘员提供安全保护。
7.根据权利要求5或6所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的口袋塞（4-3）位于泄气阀片（3-4）的前端，口袋塞（4-3）通过缝线缝纫在泄气阀片（3-4）的一侧并形成一个向气袋导气侧开口的口袋结构。
8.根据权利要求2或5所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的引燃式智能排气结构（3-3）还设有止燃安全线（3-9），止燃安全线（3-9）的一端延伸至泄气阀片（3-4）处，止燃安全线（3-9）的另一端延伸至支撑部分（3-1），如气体导气部分（3-2）内部初始阶段的压力超过设定值且气袋内压控制线（3-6）烧损，止燃安全线（3-9）将气袋缝合线与高温高压气体隔离，避免气袋缝合线发生断裂，保证气囊的有效性。
9.根据权利要求1所述的一种顶棚安全气囊，其特征在于：所述的气袋壳体（1-2）的安装支脚与车身顶梁固定。
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