CN111660990A - 一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车 - Google Patents

一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车，所述远端侧气囊装置包括：第一可充胀气囊，设置于座椅前上方，在充胀后抵接乘员前额，限制乘员头部在X向上的位移；第二可充胀气囊，设置于座椅侧边，在充胀后抵接乘员躯体侧面，限制乘员头部在Y向上的位移，并限制乘员颈部弯矩；张紧拉带，连接并张紧充胀后的所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊，使所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员侧面。本发明增加了远端侧气囊装置对假人头部支撑效果，减小了头部Y向偏移值和颈部弯矩伤害值。

Description

一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车。
背景技术
远端侧气囊通常安装在主驾座椅右侧，作用是在侧碰发生时，避免同一排乘员间的相互撞击或远端乘员撞到另外一侧的门护板/B柱护板，以保护乘员的头部、胸部等要害部位。
侧面远端保护评价已纳入2020版ENCAP(欧盟新车认证)评价规程，而远端侧气囊作为实现侧面远端乘员保护的载体，目前市场上对适用于纯电动车型的远端侧气囊研究较少。
由于纯电动车型柱撞工况的碰撞波形比较恶劣，假人头部相对运动更大，一般远端侧气囊对假人头部的运动限制和支撑不够，导致头部Y向偏移和颈部弯矩伤害值超标，无法达成整车安全远端乘员侧面保护目标。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种远端侧气囊装置及其使用方法和汽车，其适用于纯电动车型柱撞工况，以避免假人头部Y向偏移和颈部弯矩伤害值超标。
本申请首先提供一种远端侧气囊装置，用于在车辆发生侧面碰撞时，保护座椅上的乘员，包括：第一可充胀气囊，设置于座椅前上方，在充胀后抵接乘员前额，限制乘员头部在X向上的位移；第二可充胀气囊，设置于座椅侧边，在充胀后抵接乘员躯体侧面，限制乘员头部在Y向上的位移，并限制乘员颈部弯矩；张紧拉带，连接并张紧充胀后的所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊，使所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员侧面。
进一步，所述第一可充胀气囊充胀后在表面形成头部固定凹槽，并且该头部固定凹槽所在的平面与竖直面具有夹角，以在车辆发生碰撞时抵托乘员的前额。
进一步，所述第二可充胀气囊自乘员座椅的扶手处向上延伸。
进一步，所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊上，均设置有多个限制结构，以调节所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊内部形成的充气腔体的体积和压力；在所述第二可充胀气囊上，所述限制结构包括设置于靠近乘员头颈部的缝线，以及设置于设置于靠近乘员手臂处的缝线，所述缝线使第二可充胀气囊的表面形成凹陷。
进一步，所述张紧拉带包括上张紧拉带和下张紧拉带，所述上张紧拉带和所述下张紧拉带均不可伸缩，所述上张紧拉带连接第一可充胀气囊的上侧和第二可充胀气囊，所述下张紧拉带连接第一可充胀气囊的下侧和第二可充胀气囊。
进一步，所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊形成的夹角为90度，所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊在充胀后形成L形结构。
本申请还提供一种远端侧气囊装置的使用方法，用于在车辆发生侧面碰撞时，展开设置于座椅前上方的第一可充胀气囊和设置于座椅侧边的第二可充胀气囊，所述方法包括步骤：在获取到碰撞发生信号时，对所述第二可充胀气囊充气，以抵接乘员躯体侧面，限制乘员头部在Y向上的位移，并限制乘员颈部弯矩；在对所述第二可充胀气囊充胀完毕后，对所述第一可充胀气囊进行充气，以抵接乘员前额，限制乘员头部在X向上的位移；使所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊张紧连接，并使所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊充胀后形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员侧面。
进一步，调节所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊内部形成的充气腔体的体积和压力，以在保证防护效果的同时，缩短展开时间。
进一步，所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊形成的夹角为90度，所述第一可充胀气囊和所述第二可充胀气囊在充胀后形成L形结构。
本申请再提供一种汽车，所述汽车具有上述任意一种远端侧气囊装置。
本发明通过在座椅前上方增加第一可充胀气囊，并在座椅侧边设置第二可充胀气囊，使第一可充胀气囊和第二可充胀气囊在碰撞过程中展开，限制假人头部的相对运动，增加了远端侧气囊装置对假人头部支撑效果，减小了头部Y向偏移值和颈部弯矩伤害值。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的远端侧气囊装置的一个示意图。
图2为本发明提供的远端侧气囊装置的另一个示意图。
图3为本发明提供的远端侧气囊装置的使用方法的一个流程示意图。
图4为侧面柱撞工况下，用于模拟远端乘员的假人的头部的运动方向示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1，在本发明一较佳实施例中，本发明提供的远端侧气囊装置200，用于在车辆发生侧面碰撞时保护座椅30上的乘员10，包括第一可充胀气囊20、第二可充胀气囊40和张紧拉带60。
详细而言，请继续参阅图1，第一可充胀气囊20设置于座椅30前上方，在充胀后抵接乘员10前额，限制乘员10头部在X向上的位移。第二可充胀气囊40设置于座椅30侧边，充胀后抵接乘员10躯体侧面，限制乘员10头部在Y向上的位移，并限制乘员10颈部弯矩。张紧拉带60连接并张紧充胀后的所述第一可充胀气囊20和所述第二可充胀气囊40，使所述第一可充胀气囊20和所述第二可充胀气囊40形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员10侧面。
通过在座椅前上方增加第一可充胀气囊，并在座椅侧边设置第二可充胀气囊，使第一可充胀气囊和第二可充胀气囊在碰撞过程中展开，限制假人头部的相对运动，增加了远端侧气囊装置对假人头部支撑效果，减小了头部Y向偏移值和颈部弯矩伤害值。
在一实施例中，第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40形成的夹角被设置为90度，第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40在充胀后形成L形结构。这样，第一可充胀气囊20可以在与乘员10的前额平行的平面内展开，第二可充胀气囊40可以在与乘员10侧部平行的平面内展开，安装方便，保护效果好。
在一实施例中，第一可充胀气囊20充胀后在表面形成头部固定凹槽202，并且该头部固定凹槽202所在的平面与竖直面具有夹角，以在车辆发生碰撞时抵托乘员10的前额。
详细而言，可以参阅图2，在一实施例中，所述第二可充胀气囊40自乘员10的座椅30的扶手处向上延伸。
在一实施例中，继续参阅图2，第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40上均设置有多个限制结构，以调节第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40内部形成的充气腔体的体积和压力。在第二可充胀气囊40上，限制结构包括设置于靠近乘员10头颈部的缝线，以及设置于设置于靠近乘员10手臂处的缝线，所述缝线使第二可充胀气囊40的表面形成凹陷。
在一实施例中，继续参阅图2，张紧拉带60包括上张紧拉带62和下张紧拉带64。上张紧拉带62和下张紧拉带64均不可伸缩，上张紧拉带62连接第一可充胀气囊20的上侧和第二可充胀气囊40，下张紧拉带64连接第一可充胀气囊20的下侧和第二可充胀气囊40。
本申请还提供一种远端侧气囊装置的使用方法，用于在车辆发生侧面碰撞时，展开设置于座椅30前上方的第一可充胀气囊20和设置于座椅30侧边的第二可充胀气囊40，可以参阅图3，在一实施例中，所述方法包括步骤：
步骤S20，在获取到碰撞发生信号时，对第二可充胀气囊40充气，以抵接乘员10躯体侧面，限制乘员10头部在Y向上的位移，并限制乘员10颈部弯矩；
步骤S40，在对第二可充胀气囊40充胀完毕后，对第一可充胀气囊20进行充气，以抵接乘员10前额，限制乘员10头部在X向上的位移；
步骤S60，使第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40张紧连接，并使所述第一可充胀气囊20和所述第二可充胀气囊40充胀后形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员10侧面。
在获取到碰撞发生信号时，对第二可充胀气囊40充气，使第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40张紧连接，并使第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40在充胀形成预定角度的夹角，从而限制乘员10移动。
在一实施例中，上述方法还包括步骤，调节第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40内部形成的充气腔体的体积和压力，以在保证防护效果的同时，缩短展开时间。
在一实施例中，上述方法还包括步骤，第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40形成的夹角为90度，第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40在充胀后形成L形结构。
本申请再提供一种汽车，所述汽车具有上述任意一种远端侧气囊装置200。
图4为侧面柱撞工况下，用于模拟远端乘员的假人的头部的运动方向示意图。图中，箭头方向A表示车辆发生75°侧面柱撞，车速例如为35Km/h。箭头方向R表示刚性柱(Rigid Pole)，直径例如为254mm。M所示的箭头方向表示。如图所示，当车辆发生75°侧面柱撞时，假人头部会产生朝着碰撞侧的侧前方向的相对运动，可以分解为Y向和X向两个方向的运动分量，为限制假人头部在Y向和X向两个方向的运动分量，本申请提供的远端侧气囊点火激活后，第二可充胀气囊40率先充气，限制假人头部在Y向的运动分量，第二可充胀气囊40充满后，第一可充胀气囊20开始充气，充气过程中，上拉带62和下拉带64两根拉带打开，拉拽约束，避免气囊强度不够。优选地，上拉带62和下拉带64不可伸缩，以增大第一可充胀气囊20和第二可充胀气囊40的强度，上拉带62和下拉带64形成L形，促使第一可充胀气囊20形成的前部充气腔室与第二可充胀气囊40形成的侧面充气腔室形成“L”型，此时前部充气腔室挡在假人头部前方，有效限制假人头部在X向的运动分量，将假人头部有效约束在侧面充气腔室和前部充气腔室的连接区域，如图1所示，从而避免假人头部滑出气囊的情况的出现，可以有效减小假人头部Y向偏移量和颈部弯矩伤害值，达成整车安全远端乘员侧面保护目标。
在实际应用中，可以根据实际情况微调各腔室的结构和尺寸，例如根据车型和运动形态，对腔室的形状、拉带的强度和长度等进行调节，以平衡充气腔体体积和内部压力，实现最好的远端乘员侧面保护约束性能。
综上所述，本发明针对上述现实项目中远端乘员侧面保护开发过程中出现的问题和难点，结合柱撞工况状态下假人头部的相对运动趋势，在远端侧气囊上端前部增加充气腔室，碰撞过程中展开以去限制假人头部的相对运动，增加远端侧气囊对假人头部支撑效果，减小头部Y向偏移值和颈部弯矩伤害值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种远端侧气囊装置，用于在车辆发生侧面碰撞时，保护座椅(30)上的乘员(10)，其特征在于，包括：
第一可充胀气囊(20)，设置于座椅(30)前上方，在充胀后抵接乘员(10)前额，限制乘员(10)头部在X向上的位移；
第二可充胀气囊(40)，设置于座椅(30)侧边，在充胀后抵接乘员(10)躯体侧面，限制乘员(10)头部在Y向上的位移，并限制乘员(10)颈部弯矩；
张紧拉带(60)，连接并张紧充胀后的所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)，使所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员(10)侧面。
2.根据权利要求1所述的远端侧气囊装置，其特征在于：所述第一可充胀气囊(20)充胀后在表面形成头部固定凹槽(202)，并且该头部固定凹槽(202)所在的平面与竖直面具有夹角，以在车辆发生碰撞时抵托乘员(10)的前额。
3.根据权利要求1所述的远端侧气囊装置，其特征在于：所述第二可充胀气囊(40)自乘员(10)座椅(30)的扶手处向上延伸。
4.根据权利要求1所述的远端侧气囊装置，其特征在于：
所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)上，均设置有多个限制结构，以调节所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)内部形成的充气腔体的体积和压力；
在所述第二可充胀气囊(40)上，所述限制结构包括设置于靠近乘员(10)头颈部的缝线，以及设置于设置于靠近乘员(10)手臂处的缝线，所述缝线使第二可充胀气囊(40)的表面形成凹陷。
5.根据权利要求1所述的远端侧气囊装置，其特征在于：所述张紧拉带(60)包括上张紧拉带(62)和下张紧拉带(64)，所述上张紧拉带(62)和所述下张紧拉带(64)均不可伸缩，所述上张紧拉带(62)连接第一可充胀气囊(20)的上侧和第二可充胀气囊(40)，所述下张紧拉带(64)连接第一可充胀气囊(20)的下侧和第二可充胀气囊(40)。
6.根据权利要求1所述的远端侧气囊装置，其特征在于：所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)形成的夹角为90度，所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)在充胀后形成L形结构。
7.一种远端侧气囊装置的使用方法，用于在车辆发生侧面碰撞时，展开设置于座椅(30)前上方的第一可充胀气囊(20)和设置于座椅(30)侧边的第二可充胀气囊(40)，其特征在于，所述方法包括步骤：
在获取到碰撞发生信号时，对所述第二可充胀气囊(40)充气，以抵接乘员(10)躯体侧面，限制乘员(10)头部在Y向上的位移，并限制乘员(10)颈部弯矩；
在对所述第二可充胀气囊(40)充胀完毕后，对所述第一可充胀气囊(20)进行充气，以抵接乘员(10)前额，限制乘员(10)头部在X向上的位移；
使所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)张紧连接，并使所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)充胀后形成预定角度的夹角，在车辆发生侧面柱碰撞时，保护乘员(10)侧面。
8.根据权利要求7所述的远端侧气囊装置的使用方法，其特征在于，调节所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)内部形成的充气腔体的体积和压力，以在保证防护效果的同时，缩短展开时间。
9.根据权利要求7所述的远端侧气囊装置的使用方法，其特征在于：所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)形成的夹角为90度，所述第一可充胀气囊(20)和所述第二可充胀气囊(40)在充胀后形成L形结构。
10.一种汽车，其特征在于：所述汽车具有权利要求1至6任一项所述的远端侧气囊装置。
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