CN112313121A - 用于车辆的安全气囊装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的安全气囊装置。该安全气囊装置包括：安全气囊衬垫，该安全气囊衬垫形成为披肩形状并且朝向乘客的两侧展开，以便在车辆碰撞时围绕乘客的两个肩部包裹和约束整个上身；和充气机，该充气机用于在该车辆碰撞时响应于撞击检测信号而生成气体并且将该气体供应到该安全气囊衬垫。因此，当车辆碰撞时，安装在座椅后部上的该披肩形安全气囊衬垫被充气并展开以围绕该乘客的两个肩部约束该乘客上身的两侧和前部区域，从而对该乘客进行安全保护。

Description

用于车辆的安全气囊装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的安全气囊设备，并且更具体地涉及在车辆碰撞时围绕乘员的两个肩部约束乘员的上身从而对乘员进行安全保护的用于车辆的安全气囊设备。

背景技术

通常，车辆的安全气囊设备是这样一种安全装置，该安全装置通过在车辆碰撞时根据撞击检测传感器的信号向安全气囊中注入气体来使安全气囊快速充气，从而保护乘员。

此类安全气囊装置被安装在设置于车辆中的方向盘、仪表板、座椅、侧壁等中，并且在车辆碰撞时朝向乘员的前方或侧面充气而保护乘员。

也就是说，车辆可设置有在驾驶员座椅和乘客座椅的前面展开的正面安全气囊、从乘客的侧面展开以保护乘客的帘式安全气囊以及用于保护乘客的膝部的膝部安全气囊。

近来，在没有驾驶员驾驶的情况下通过自己移动的自主车辆正在发展。

自主车辆通过使用用于识别车辆周围的事物的高科技传感器和高性能图形处理装置来检测设置在车辆中的每个装置的状态和车辆周围的状态，并且在根据检测结果控制设置在车辆中的每个装置的操作的同时行驶。

高科技传感器可测量事物(如人)之间的距离，并且可检测到危险并帮助车辆查看所有区域而无盲区。此外，图形处理装置可通过若干相机来了解车辆的周围环境，并且可分析其图像并帮助车辆安全行驶。

例如，自主车辆可具有安装在其中的LiDAR装置、声波装置、3D相机、雷达装置等。

由于如上所述构造的自主车辆不需要驾驶员驾驶，所以包括驾驶员座椅的所有座椅都可以自由旋转，并且可以通过倾斜操作将座椅靠背的角度调节为水平。

乘员可以各种调节座椅靠背的角度，并且可以旋转座椅并且可以召开面向在后座椅上的乘员的会议。

因此，不可能应用参照就座在面向自主车辆前方的座椅上的乘员的姿势而设计的普通安全气囊装置。

以下提出的专利文献1和专利文献2公开了用于车辆的乘客保护系统构型。

引用文献

(专利文献1)韩国专利注册号10-1655569(2016年9月8日公开)

(专利文献2)韩国专利注册号10-1611087(2016年4月11日公开)

发明内容

技术问题

然而，专利文献1和专利文献2公开了一种用于控制通常应用于车辆的每个安全气囊以将其选择性地展开的构型，并且具有以下问题：在车辆碰撞时，根据乘员的姿势或方向施加在乘员身上的撞击不能得到充分减轻，因此乘员可能受伤。

因此，需要开发一种无论乘员的坐姿和方向如何都能够对乘坐在自主车辆中的乘员进行安全保护的技术。

具体地，近年来应用了集成到车辆座椅中的一体式座椅安全带。

因此，需要开发一种用于通过与一体式座椅安全带或普通座椅安全带相互配合，使安全气囊朝向乘员的前侧、近侧和远侧充气并展开来对乘员进行安全保护的技术。

本发明的一个目的是解决上述问题，并且提供一种用于车辆的安全气囊设备，该安全气囊设备在车辆碰撞时使安全气囊朝向乘员的前侧和两个横向侧充气并展开，从而对乘员进行安全保护。

本发明的另一目的是提供一种用于车辆的安全气囊设备，无论乘员的方向、姿势如何，该安全气囊设备都能对自主车辆中的乘员进行安全保护。

本发明的又一目的是提供一种用于车辆的安全气囊设备，无论应用于座椅的座椅安全带的类型如何，该安全气囊设备都能对乘员进行安全保护。

问题的解决方案

为了实现上述目的，一种根据本发明的用于车辆的安全气囊设备包括：安全气囊衬垫，该安全气囊衬垫形成为披肩形状并且朝向乘员的两个横向侧展开以在车辆碰撞时围绕乘员的两个肩部包裹和约束整个上身；和充气机，该充气机用于响应于撞击检测信号而生成气体，以在车辆碰撞时将气体供应到安全气囊衬垫中。

本发明的有利效果

如上所述，根据本发明的用于车辆的安全气囊设备使安装在座椅靠背中的呈披肩形状的安全气囊衬垫充气并展开以围绕乘员的两个肩部约束乘员的两个横向侧和前侧，从而实现对乘员进行安全保护的效果。

此外，根据本发明，部分地应用第二衬垫以避免干扰座椅安全带，并且可获得通过与现有近侧安全气囊相互配合来保护乘员左侧的效果。

此外，根据本发明，可获得在迎面车辆碰撞时，通过使安全气囊衬垫沿着靠背的后表面向下充气并展开，并且减轻对后侧乘员的撞击来对后侧乘员进行安全保护的效果。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施方案的用于车辆的安全气囊设备的透视图；

图2为图1所示的用于车辆的安全气囊设备的平面图；

图3为安全气囊衬垫的展开图；

图4和图5分别为示出安装在靠背的座椅框架中的安全气囊衬垫的透视图和后视图；

图6为根据本发明的第二实施方案的用于车辆的安全气囊设备的前视图；并且

图7和图8为根据本发明的第三实施方案的用于车辆的安全气囊设备的示例图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施方案的用于车辆的安全气囊设备。

本发明使安全气囊衬垫围绕乘员的两个肩部朝向乘员的头部部分和胸部部分的两个横向侧和前侧充气并展开，以约束乘员的整个上身，从而对乘员进行安全保护。

当然，本发明可通过使安全气囊衬垫的长度向下延伸来保护乘员的髋部部分和大腿部分。

在下文，将应用于其中安装有一体式座椅安全带的座椅的安全气囊设备的构型描述为第一实施方案，并且将应用于安装普通座椅安全带时的座椅的安全气囊设备的构型描述为第二实施方案。

此外，在本实施方案中，将描述安装在普通车辆的驾驶员座椅中的安全气囊设备的构型，并且将从驾驶员座椅朝向车辆前表面的方向称为“向前方向”，而将朝向车辆后表面的方向称为“向后方向”。连同这些术语一起，限定指示方向的术语(诸如“左侧”、“右侧”、“向上方向”和“向下方向”)以指示相对于上述向上方向和向下方向的相应方向。

因此，附图中所示的参考符号F指示车辆的向前方向，参考符号B指示车辆的向后方向，参考符号U指示车辆的向上方向，并且参考符号D指示车辆的向下方向。此外，参考符号I指示车辆在车辆的宽度方向上的向内方向，并且参考符号O指示车辆在车辆的宽度方向上的向外方向。

因此，车辆的向前方向、向后方向(F，B)方向可由水平方向表示，并且车辆的向上方向、向下方向(U，D)可由竖直方向表示。

实施方案1

图1为根据本发明的第一实施方案的用于车辆的安全气囊设备的透视图，并且图2为图1所示的用于车辆的安全气囊设备的平面图，并且图3为安全气囊衬垫的展开图。

根据本发明的优选实施方案的用于车辆的安全气囊设备10可包括：安全气囊衬垫20，该安全气囊衬垫形成为披肩形状并且朝向乘员的两个横向侧展开以在车辆碰撞时围绕乘员的两个肩部包裹和约束整个上身；和充气机21，该充气机响应于撞击检测信号而生成气体，以在车辆碰撞时将气体供应到安全气囊衬垫中。

安全气囊衬垫20朝向乘员的两个横向侧和前侧充气并展开，并且执行以下功能，即通过围绕乘员的肩部约束头部部分、胸部、腹部和骨盆部分来对乘员进行安全保护。

为了实现这一点，安全气囊衬垫20可形成为披肩形状以包裹乘员的两个肩部，并且可围绕乘员的肩部而沿乘员的向前方向、向上方向和向下方向充气并展开以对应于乘员的头部部分、胸部、腹部和骨盆部分。

具体地，安全气囊衬垫20可安装在乘员坐在其上的座椅11的靠背12中，并且可包括第一衬垫30和第二衬垫40，该第一衬垫和该第二衬垫在靠背12的两个上端处向前、向上和向下扩展。

第一衬垫30可朝向乘员的头部部分、胸部和腹部部分的右侧和前侧部分充气并展开，同时包裹乘员的右肩部，如图1和图2所示。

第二衬垫40可朝向乘员的头部部分、胸部和腹部部分的左侧和前侧部分充气并展开，同时包裹乘员的左肩部。

也就是说，第一衬垫30和第二衬垫40可从靠背12的上部部分向前充气并展开以约束乘员的两个肩部，并且可从乘员的头部部分朝向胸部、腹部和骨盆部分的两个横向侧和前侧充气并展开以保护乘员的整个上身。

为了实现这一点，第一衬垫30和第二衬垫40可从靠背12的两个侧端朝向乘员的前中心倾斜地充气并展开。

因此，本发明可通过使安全气囊衬垫充气并展开来同时获得帘式安全气囊功能以及远侧和近侧安全气囊功能和正面安全气囊功能。

第一衬垫30和第二衬垫40的上端可通过设置在头枕13的后表面上的连接部分50彼此连接，该头枕安装在靠背12的上端处。

如上所述，本发明具有连接部分，该连接部分设置在头枕的后侧上以将安全气囊衬垫构造成披肩类型，以便可通过使用头枕的支撑力来增强安全气囊衬垫的强度。

第一衬垫30和第二衬垫40可形成为袋形状，以在其中分别由下壁、前壁和后壁限定可充气空间。

此外，如图2所示，第一衬垫30和第二衬垫40可通过缝合或整体编织与乘员接触的内部面板31、41以及指向乘员外部的外部面板32、42而形成袋形状，并且可具有多个保护区域以对应于乘员的接触身体部分。

例如，如图1和图3所示，第一衬垫30和第二衬垫40可具有：上部保护区域A1、A3，该上部保护区域用于保护乘员的头部、肩部部分和胸部的上部部分；和下部保护区域A2、A4，该下部保护区域用于保护乘员的胸部的下部部分、腹部和骨盆部分。

具体地，第一衬垫30的上部保护区域A1和下部保护区域A2可包括由第一腔室壁35限定的第一腔室33和第二腔室34，该第一腔室壁沿着竖直方向形成在第一衬垫30的中心处。

同样，第二衬垫40的上部保护区域A3和下部保护区域A4可包括由第二腔室壁45限定的第三腔室43和第四腔室44，该第二腔室壁沿着竖直方向形成在第二衬垫40的中心处。

第一腔室壁35和第二腔室壁45可分别形成为向后打开的基本上“C”形。

第一腔室壁35和第二腔室壁45可从其下部部分逐渐向前倾斜到其上部部分，以便定位在第一和第二衬垫20的前部部分而不是中心处，从而有效地减轻碰撞时对乘员头部和肩部部分的撞击。

此外，第一腔室壁35和第二腔室壁45可形成为其中心以凹形形状向后弯曲以约束乘员的肩部和胸部部分。

因此，当车辆侧面碰撞时，乘员的头部和肩部部分可由第二腔室34和第四腔室44进行安全保护，该第二腔室和该第四腔室通过第一腔室壁35和第二腔室壁45充气，其充气厚度大于第一腔室33和第三腔室43的充气厚度。

当车辆倾斜碰撞时，乘员的头部和肩部部分可被约束在第一腔室33和第二腔室34之间以及第三腔室43和第四腔室44之间，这些腔室相对于第一腔室壁35和第二腔室壁45充气。

如上所述，本发明在侧面车辆碰撞和倾斜车辆碰撞时有效地约束乘员的头部和肩部部分，从而使乘员的脑损伤值最小化。

第一腔室至第四腔室33、34、43、44的长度可向下延伸并且变化不同，以便不仅保护乘员的腹部和骨盆部分，而且还保护乘员的髋部和大腿部分。

可在连接部分50中形成至少一个第三腔室壁51以将连接部分50限定到多个腔室。

例如，第三腔室壁41可沿着水平方向形成以将连接部分50限定到两个腔室，这两个腔室一个在另一个上方彼此平行地充气并展开。

如图2所示，当在车辆碰撞时从前面观察时，第一衬垫30、连接部分50和第二衬垫40可被充气并展开以由第一腔室壁至第三腔室壁35、45、51弯曲成基本上倒U形。

因此，在倾斜车辆碰撞时，连接部分50约束乘员的头部部分使其不能从头枕向外移动，并且吸收由碰撞引起的撞击，从而有效地降低乘员的脑损伤值。

在本文，第一衬垫30和第二衬垫40的相应的壁和腔室壁可通过缝合或整体编织第一衬垫30和第二衬垫40的内部面板31、41和外部面板32、42来形成。

此外，第一衬垫30和第二衬垫40的相应的壁和腔室壁可通过从各种粘合方法诸如粘合剂、RF焊接、超声焊接等中选择性地应用一种或多种适当的方法来形成。

此外，在本实施方案中，可在第一衬垫30和第二衬垫40的后壁303、403上设置第一引入部分36和第二引入部分46，以从相应的充气机21引入气体。

第一引入部分36和第二引入部分46可与相应的充气机21连接。

例如，第一引入部分36和第二引入部分46可形成为从第二腔室34和第四腔室44的后侧向前和向上倾斜，以便在车辆碰撞时首先将从充气机21供应的气体传输到第二腔室34和第四腔室44。

如图3所示，根据乘员远侧和近侧的碰撞特性，可提供具有相同标准(例如，相同量的生成气体、相同的供应速度)的两个充气机21，也可提供具有不同标准的两个充气机。

当然，本公开不一定限于此，并且可通过使用一个充气机将气体供应到安全气囊衬垫，或者可做出改变以通过使用三个或更多个充气机将气体供应到安全气囊衬垫。

可通过使用多个固定构件(未示出)将如上所述构造的第一衬垫30和第二衬垫40的后壁303、403以及连接部分50固定到底座11的靠背12的内部。

接下来，将参考图4和图5描述安全气囊衬垫的安装结构。

图4和图5为示出安装在靠背的座椅框架中的安全气囊衬垫的透视图和后视图。

安全气囊衬垫20可沿着座椅框架14的边缘安装，该座椅框架以折叠或卷起状态安装在靠背12中，如图4和图5所示。

在本文，第一衬垫30可安装在座椅框架14的侧壁(即，右侧壁)内部。

因此，第一衬垫30在车辆碰撞时充气并展开，并且由座椅框架14的左壁支撑以防止乘员沿远侧方向移动。

如上所述，本发明具有安装在座椅框架的侧壁内部的安全气囊衬垫，并且通过使用座椅框架的刚度来增加安全气囊衬垫的支撑力，从而有效地防止乘员受伤。

由于本发明不仅可应用于普通车辆，而且可应用于具有可旋转座椅的自主车辆，因此第二衬垫40可安装在座椅框架14的左壁内部。

可在靠背12的盖上形成撕开线，以允许安全气囊衬垫20在车辆碰撞时向外充气并展开。

撕开线可包括沿着向上方向形成在靠背12的盖的前表面的两侧上的一对竖直线，以及沿着水平方向形成在靠背12的盖的后表面的上端上的水平线，并且这对竖直线可通过水平线彼此连接。

因此，安全气囊衬垫20在车辆碰撞时在充气时撕开形成在靠背12的盖上的撕开线，并且从靠背12向外充气并展开。

如上所述，本发明使呈披肩形状的安全气囊衬垫充气并展开，以围绕乘员的两个肩部约束乘员的两个横向侧和前侧，从而对乘员进行安全保护。

实施方案2

下文将详细描述根据本发明第二实施方案的用于车辆的安全气囊设备构型。

图6为根据本公开的第二实施方案的用于车辆的安全气囊设备的前视图。

如图6所示，座椅安全带16的两端被安装在应用了普通座椅安全带15的车辆的驾驶员座椅11中的中心柱(所谓的B柱)16的上端和下端处，并且在驾驶员座椅11的右下部分处安装有带扣17，以使座椅安全带15的舌片联接到其上。

因此，当上述第一实施方案中所描述的安全气囊衬垫20被应用于应用了普通座椅安全带的车辆时，存在座椅安全带15和第二衬垫40相互干扰的问题。

因此，可改变根据本发明的第二实施方案的用于车辆的安全气囊设备10以应用第二衬垫40的一部分，即，仅应用上部部分，如图6所示。

例如，第二衬垫40可被构造成仅包括图3所示的第二衬垫40的上部保护区域A3。

此外，近侧安全气囊18可被安装在靠背12的左端上。

如上所述，本发明可部分地应用第二衬垫以避免干扰座椅安全带，并且可通过与现有近侧安全气囊相互配合来保护乘员的左侧。

实施方案3

图7和图8为根据本发明的第三实施方案的用于车辆的安全气囊设备的示例图。

图7为示出安全气囊衬垫充气并展开的状态的后视图，并且图8为示出充气并展开的安全气囊衬垫与后座中的乘员碰撞的状态的透视图。

如图7和图8所示，安全气囊衬垫20还可包括第三衬垫60，以在车辆碰撞时保护后座中的乘员。

第三衬垫60连接到连接部分50的下端，并且可沿着靠背12的后表面向下充气并展开。

可在第三衬垫60中形成至少一个第四腔室壁61以将第三衬垫60限定到多个腔室。

例如，可提供一对第四腔室壁61，该对第四腔室壁与第三衬垫60的上端间隔开预定距离并且向下延伸。

因此，第三衬垫60被限定为通过这对第四腔室壁61最大化其中心的充气厚度，以便在正面车辆碰撞时，可有效地减轻对后座上的乘员的撞击，并且可对后座上的乘员进行安全保护。

尽管根据以上实施方案具体描述了本发明，但是本发明不限于以上实施方案，并且可以在本公开的技术实质的范围内进行各种修改。

工业适用性

本发明适用于一种用于车辆的安全气囊设备的技术，该安全气囊设备在车辆碰撞时使安装在座椅靠背中的呈披肩形状的安全气囊衬垫充气并展开，以围绕乘员的两个肩部约束乘员的两个横向侧和前侧，从而对乘员进行安全保护。

Claims (10)

1.一种用于车辆的安全气囊设备，所述安全气囊设备包括：

安全气囊衬垫，所述安全气囊衬垫形成为披肩形状并且朝向乘员的两个横向侧展开以在车辆碰撞时围绕所述乘员的两个肩部包裹和约束整个上身；和

充气机，所述充气机用于响应于撞击检测信号而生成气体，以在所述车辆碰撞时将所述气体供应到所述安全气囊衬垫中。

2.根据权利要求1所述的安全气囊设备，

其中所述安全气囊衬垫安装在所述乘员坐在其上的座椅的靠背中，并且包括第一衬垫和第二衬垫，所述第一衬垫和所述第二衬垫在所述靠背的两个上端处向前、向上和向下扩展。

3.根据权利要求2所述的安全气囊设备，

其中所述安全气囊衬垫还包括连接部分，所述连接部分设置在安装在所述靠背的上端处的头枕的后表面上，以连接所述第一衬垫和所述第二衬垫的上端；并且

其中在所述靠背的盖上形成撕开线，所述撕开线在所述车辆碰撞时随着所述安全气囊衬垫的充气而被撕裂。

4.根据权利要求3所述的安全气囊设备，

其中当在所述车辆碰撞时从前面观察时，所述第一衬垫、所述连接部分和所述第二衬垫以倒U形充气并展开，并且

在倾斜车辆碰撞时，所述连接部分约束所述乘员的头部部分使其不能从所述头枕向外移动，并且吸收由所述倾斜车辆碰撞引起的撞击。

5.根据权利要求2所述的安全气囊设备，

其中所述第一衬垫和所述第二衬垫从所述靠背的两个侧端朝向所述乘员的前中心倾斜地充气并展开，以保护所述乘员的两个横向侧和前部部分。

6.根据权利要求2所述的安全气囊设备，

其中所述第一衬垫和所述第二衬垫中的至少一者安装在座椅框架的侧壁内部，以便在所述衬垫充气并展开时由安装在所述靠背上的所述座椅框架支撑。

7.根据权利要求2所述的安全气囊设备，

其中所述第一衬垫和所述第二衬垫通过缝合或整体编织与所述乘员接触的内部面板以及指向所述乘员的外部的外部面板而形成为袋形状，并且具有多个保护区域以对应于所述乘员的接触身体部分。

8.根据权利要求2所述的安全气囊设备，

其中所述第二衬垫以对应于所述乘员的头部部分和肩部部分的横向侧和前侧的形状充气并展开，以避免干扰安装在所述车辆中的座椅安全带，并且通过与安装在所述靠背中的近侧安全气囊相互配合来约束和保护所述乘员的近横向侧。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的安全气囊设备，

其中所述安全气囊衬垫还包括第三衬垫，所述第三衬垫用于在正面车辆碰撞时保护后侧乘员，并且

所述第三衬垫连接到所述连接部分的下端，并且沿着所述靠背的后表面向下充气并展开。

10.根据权利要求9所述的安全气囊设备，

其中所述第一衬垫和所述第二衬垫中的每一者包括：上部保护区域，所述上部保护区域用于保护所述乘员的头部、肩部和胸部的上部部分，和

下部保护区域，所述下部保护区域用于保护所述乘员的所述胸部的下部部分、腹部和骨盆部分，并且

其中所述第一衬垫和所述第二衬垫包括由第一腔室壁和第二腔室壁限定的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室壁和所述第二腔室壁分别沿着竖直方向形成在所述第一衬垫和所述第二衬垫的中心处，

其中所述第一腔室壁和所述第二室壁形成为向后打开的“C”形，并且所述第一腔室壁和所述第二腔室壁从其下部部分逐渐向前倾斜到其上部部分，以在所述第一腔室壁和所述第二腔室壁与所述乘员的所述头部部分和所述肩部部分碰撞时减轻撞击。

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