CN113525286B - 一种汽车后排安全气囊结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车后排安全气囊结构，属于车辆工程领域，包括设于汽车座椅的靠背后侧的安全气囊释放装置，还包括传动机构和设于所述汽车座椅底部的位移驱动机构，所述安全气囊释放装置包括可调节阀门、气囊容纳件和至少三个充气气囊，所述可调节阀门的出气口包括正向出气口和侧向出气口并通过机械驱动结构控制各个出气口的出气比例，所述充气气囊包括侧向气囊和一个正向气囊，所述一个正向气囊与所述正向出气口连通，而侧向气囊分别与对应的所述侧向出气口连通。本发明解决了现有技术中前排的汽车座椅前后移动后，可能因后排安全气囊的释放口与后排乘客距离过近，乘客易受到安全气囊伤害的技术问题。

Description

一种汽车后排安全气囊结构
技术领域
本发明设计车辆领域，具体涉及一种汽车后排安全气囊结构。
背景技术
目前在汽车安全领域考虑到各个位置的乘客安全，设置的安全气囊的位置越来越多，针对后排乘客的安全，不仅在后排座椅上设置有从侧面打开的后排安全气囊，还出现了设置在后排前方座椅靠背后侧的安全气囊，该安全气囊用于提供后排乘客正面进行缓冲保护。然而这类汽车后排安全气囊存在一个问题，即安全气囊由于气体爆炸打开时速度极快，以保障乘客在向前撞击前就打开气囊，因此耗时极短，这也意味着打开时的安全气囊会产生向后排乘客方向的巨大冲击。现有技术会采用二级或多级充气结构控制气囊充气量和充气速度，具体控制条件依据受到撞击时的加速度，加速度大则打开较多爆破充气装置否则只打开较少的充气爆破装置，从而避免安全气囊冲击力过大导致乘客受伤或被击晕。但是作为安装在后排前方座椅靠背上的安全气囊，还有其他会产生气囊对后排乘客冲击过大的因素，例如前排座椅一般都能前后滑移让前排乘客能获得较好的乘坐体验，但由此造成座椅靠背上后排安全气囊释放口到后排乘客的距离也随之发生变化，而这一距离若变得过小，就会存在安全气囊打开时对过于靠近的后排乘客造成剧烈冲击，造成乘客受伤或晕眩，但这一问题无法通过检测车辆撞击时造成的加速度大小进行控制，因此现有技术无法解决这一可能威胁后排乘客安全的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车后排安全气囊结构，用于解决现有技术中因前排座椅位置调节后造成后排安全气囊的释放口与后排乘客距离过近，导致撞击时安全气囊打开会对后排乘客造成过强的冲击，乘客易受到安全气囊伤害的技术问题。
所述一种汽车后排安全气囊结构，包括设于汽车座椅的靠背后侧的安全气囊释放装置，所述安全气囊释放装置包括气体发生器和连接所述气体发生器的高压气瓶，此外还包括传动机构和设于所述汽车座椅底部的位移驱动机构，所述位移驱动机构包括齿条和底部齿轮，齿条同向固定于所述汽车座椅的前后方向的滑移轨道中，所述底部齿轮可转动地安装在所述汽车座椅本体的底部，所述底部齿轮与所述齿条啮合，所述安全气囊释放装置包括气体发生器、连接所述气体发生器的高压气瓶和设于所述高压气瓶出气口的可调节阀门、安装在所述可调节阀门上的气囊容纳件和至少三个充气气囊，所述可调节阀门的出气口包括侧向出气口和正向出气口，各个出气口通过机械驱动结构控制出气比例，所述充气气囊包括侧向气囊和正向气囊，所述正向气囊与所述正向出气口连通，而侧向气囊对与对应的所述侧向出气口连通，所述正向气囊收纳在所述气囊容纳件正面的容纳腔一中，所述侧向气囊收纳在所述气囊容纳件两侧的容纳腔二中，所述传动机构用于在所述机械驱动结构和所述底部齿轮之间连接传动。
优选的，所述可调节阀门包括出气结构、阀体、阀芯和所述机械驱动结构，所述出气结构为呈十字形的管路结构并包括三个所述出气口和结构进气头，所述结构进气头连通到所述阀体的出气端，所述阀体内设有与所述阀芯滑动配合的阀芯腔，所述阀芯上设有连通所述阀体的进气端的阀芯气道，所述正向出气口通过正向气道和连通口一与所述阀芯气道连通，两个侧向出气口通过一对侧向气道连通一个环形气道再通过连通口二与所述阀芯气道连通，阀芯滑动改变所述阀芯气道的通气面积控制各个出气口的出气速度和出气量比例，所述机械驱动结构用于驱动所述阀芯滑动。
优选的，所述阀体上设有驱动管腔，所述驱动管腔与所述阀芯腔位于同一轴线并相互连通，所述机械驱动结构包括转动柱和齿轮机构，所述转动柱转动安装在所述驱动管腔上，所述转动柱一端伸入所述阀芯腔与所述阀芯一端的螺纹孔螺纹连接，所述阀芯腔设有防止所述阀芯转动的止转结构，所述转动柱另一端伸出所述阀体安装所述齿轮机构，所述齿轮机构与所述传动机构传动连接。
优选的，所述气囊容纳件包括容纳体、前板件和后板件，所述前板件和所述后板件的大小均大于所述容纳体前后两侧的大小，所述前板件和所述后板件分别固定在所述容纳体前后两侧以封闭所述容纳体的内腔，所述前板件和所述后板件之间形成与所述容纳腔二连通的侧向间隙，所述正向气囊收纳在所述气囊容纳件正面的容纳腔一中，所述侧向气囊收纳在所述气囊容纳件两侧的容纳腔二中，所述出气结构设于所述容纳体的内腔中。
优选的，所述安全气囊释放装置还包括支撑壳体，所述支撑壳体与所述高压气瓶、所述可调节阀门固定连接，所述转动柱穿过所述支撑壳体并与所述支撑壳体转动连接，所述齿轮机构包括固定套接在所述转动柱上的小齿轮和转动安装在所述支撑壳体上与所述小齿轮啮合的大齿轮，所述支撑壳体的侧面还安装有与所述汽车座椅的内框架固定连接的安装座脚。
优选的，所述传动机构包括包括若干沿所述汽车座椅的各部分设置方向设置的内带轮传动机构、与所述底部齿轮传动连接的输入带轮传动机构和设置在所述安全气囊释放装置上的输出带轮传动机构，自输入带轮传动机构起依次经若干内带轮传动机构传动连接到所述输出带轮传动机构，所述输出带轮传动机构的输出端与所述大齿轮同轴固定连接。
本发明具有以下优点：首先本发明通过位移驱动机构实现在前排的汽车座椅调整前后位置时，通过齿轮齿条和传动机构实现同步对安全气囊释放装置的影响，通过可调节阀门同步控制气囊充气量，这样当汽车座椅后移接近后排乘客位置时，可调节阀门在位移驱动机构的作用下减小了正对后排乘客方向的充气量，由此减小冲击后解决了现有技术中因后排安全气囊的释放口与后排乘客距离过近，乘客易受到安全气囊伤害的技术问题。同时本方案中安全气囊释放装置采用正向气囊与侧向气囊相结合的方式分配朝向不同方向膨胀打开的气囊，减小后排乘客受到直接冲击的正向气囊充气量，从而减小冲击，同时侧向气囊一方面增加气囊的保护范围，另一方面通过连接边能带动正向气囊在充气量减小的情况下快速向外展开，避免气囊随充气方向集中向前产生冲击，从而降低乘客受到伤害几率。
附图说明
图1为本发明一种汽车后排安全气囊结构的结构示意图。
图2为本发明一种汽车后排安全气囊结构在气囊打开后的后视图。
图3为图1所示结构中安全气囊释放装置的结构示意图。
图4为图3所示结构的左视图。
图5为图3所示结构中可调节阀门的结构示意图。
附图中的标记为：1、汽车座椅，2、安全气囊释放装置，3、输出带轮传动机构，4、内带轮传动机构，5、输入带轮传动机构，6、底部齿轮，7、齿条，8、滑移轨道，9、正向气囊，10、侧向气囊，11、侧面板，12、正面板，13、气囊容纳件，14、气体发生器，15、高压气瓶，16、安装座脚，17、齿轮机构，18、连接板，19、容纳腔二，20、容纳腔一，21、阀体，22、阀芯腔，23、进气端，24、阀芯，25、阀芯气道，26、转动柱，27、驱动管腔，28、螺纹孔，29、连通口二，30、环形气道，31、连通口一，32、侧向气道，33、正向气道，34、结构进气头，35、侧向出气口，36、正向出气口。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-5所示，本发明提供一种汽车后排安全气囊结构，包括设于汽车座椅1的靠背后侧的安全气囊释放装置2、设于所述汽车座椅1底部的位移驱动机构和传动机构，所述位移驱动机构包括齿条7和底部齿轮6，齿条7同向固定于所述汽车座椅1的前后方向的滑移轨道8中，所述底部齿轮6可转动地安装在所述汽车座椅1本体的底部，所述底部齿轮6与所述齿条7啮合，所述安全气囊释放装置2包括气体发生器14、连接所述气体发生器14的高压气瓶15和设于所述高压气瓶15出气口的可调节阀门、安装在所述可调节阀门上的气囊容纳件13和至少三个充气气囊，所述可调节阀门设有三个出气口并通过机械驱动结构控制三个出气口的出气比例，所述三个充气气囊包括一对侧向气囊10和一个正向气囊9，所述一个正向气囊9与所述出气口中的正向出气口36连通，而一对侧向气囊10对称设置分别与朝向两侧的两个侧向出气口35连通，所述正向气囊9收纳在所述气囊容纳件13正面的容纳腔一20中，所述侧向气囊10收纳在所述气囊容纳件13两侧的容纳腔二19中，所述传动机构用于在所述机械驱动结构和所述底部齿轮6之间连接传动。
所述可调节阀门包括出气结构、阀体21、阀芯24和所述机械驱动结构，所述出气结构均设于所述容纳体中的内腔，所述出气结构为呈十字形的管路结构并包括三个所述出气口和结构进气头34，所述结构进气头34具有分别连通三个所述出气口的三条进气通路，所述阀体21的出气端与所述结构进气头34可拆卸密封连接固定。所述容纳体设有所述容纳腔一20和容纳腔二19，容纳腔一20和容纳腔二19均向外开口用于让充气气囊与对应的出气口连通，并让充气气囊从开口快速打开。
所述阀体21包括连接到所述高压气瓶15出气口的进气端23、阀芯腔22、驱动管腔27、正向气道33、侧向气道32、环形气道30和轴承，所述机械驱动结构包括转动柱26、固定套接在所述转动柱26上的小齿轮和驱动所述小齿轮转动的大齿轮，所述大齿轮与所述传动机构连接受其驱动。驱动管腔27与阀芯腔22位于同一轴线并相互连通，所述转动柱26穿过所述驱动管腔27并通过轴承与所述驱动管腔27转动连接，所述转动柱26一端伸出阀体21与所述小齿轮连接而另一端伸入所述阀芯腔22与所述阀芯24一端的螺纹孔28螺纹连接，所述阀芯腔22设有防止所述阀芯24转动的止转结构，如阀芯腔22采用非圆截面的柱状腔体，所述阀芯24为柱状并与所述阀芯腔22滑动配合，因此转动柱26转动能通过螺纹连接结构驱动阀芯24滑动。
所述阀芯上设有两端分别开口的阀芯气道25，所述正向气道33位于所述环形气道30中心，通过连通口一31与所述阀芯气道25连通，所述侧向气道32的两端分别连通所述侧向出气口35和所述环形气道30，所述正向气道33的两端分别连通所述正向出气口36和所述阀芯腔22，所述环形气道30通过连通口二29连通所述阀芯气道25。所述连通口一31与所述连通口二29被阻隔部分隔开，所述阀芯气道25一端与所述进气端23在调节过程中始终保持完全连通，所述阻隔部封堵的区域小于所述阀芯气道25的另一端的端口大小，阀芯24滑动能改变所述阀芯气道25对应所述连通口一31与所述连通口二29的通气面积，本方案中可调节阀门由此能控制各个出气口的出气速度和出气量比例。
所述气囊容纳件13包括容纳体、前板件和后板件，所述前板件和所述后板件的大小均大于所述容纳体前后两侧的大小，所述前板件和所述后板件分别固定在所述容纳体前后两侧封闭其内腔，所述前板件和所述后板件之间形成与所述容纳腔二19连通的侧向间隙，所述前板件设有与所述容纳腔一20的开口连通的中心孔，所述后板件设有供所述结构进气头34伸出的通孔。
所述侧向气囊10分别与所述正向气囊9的侧面连接在一起，所述正向气囊9的两侧各自缝上有连接边，所述连接边另一侧缝在所述侧向气囊10顶部的一侧。前板件上设有一对对称设置的侧边开口槽，所述侧边开口槽位置与侧向容纳槽对应，用于在收纳状态放入连接边，气囊膨胀时连接边从侧边开口槽脱离展开。
本方案中传动机构能采用多种在两个转动部件之间进行传动的传动结构，以本实施例说明其中一种传动结构为带轮传动系统，所述带轮传动系统包括若干沿所述汽车座椅1各部分设置方向设置内带轮传动机构4、与所述底部齿轮6传动连接的输入带轮传动机构5和设置在所述安全气囊释放装置2上的输出带轮传动机构3，自输入带轮传动机构5起依次经若干内带轮传动机构4传动连接到所述输出带轮传动机构3，所述输出带轮传动机构3的输出端与所述大齿轮同轴固定连接。
所述安全气囊释放装置2还包括支撑壳体，所述支撑壳体与所述高压气瓶15、所述可调节阀门固定连接，所述支撑壳体包括与所述可调节阀门固定连接朝向正面的正面板12、固定在所述高压气瓶15端面上的端面板和位于所述高压气瓶15两侧的侧面板11，所述端面板与所述正面板12通过连接板18固定连接，所述连接板18与所述侧面板11平行并安装有所述大齿轮和所述转动柱26，所述侧面板11上安装有所述输出带轮机构和与所述汽车座椅1的内框架固定连接的安装座脚16。
本方案在使用中，首先在前排乘客调节汽车座椅1时若是向后排方向移动，底部齿轮6开始转动，然后依次经所述输入带轮传动机构5、内带轮传动结构和输出带轮传动机构3向机械驱动结构传递转矩。经机械驱动结构的齿轮机构17传动转动柱26随小齿轮转动，通过螺纹连接驱动阀芯24滑动，从而实现控制各个出气口的出气速度和出气量比例。相比移动前，如果出现安全气囊打开的情况，经环形气道30和侧向气道32输入到侧向出气口35的气流增大，而相应充入侧向气囊10的气体速度增加，同时充入正向气囊9的气体速度减小，由此造成正向气囊9朝后排乘客产生的冲击力减小，而侧向气囊10向侧后方打开产生的冲击有所增大，这样对于正对前排汽车座椅1的后排乘客虽然与释放口的距离减小，但由于正向充气速度减小因此也减少了收到冲击过大而被伤害的几率。此外，侧向气囊10打开时通过连接边辅助正向气囊9打开，这种打开方式能快速让正向气囊9向四周打开，而产生的朝向后排乘客的正面冲击则因打开方向是朝侧面而并不大。
相反如果前排座椅移动方向相反，则出现正向气囊9打开时对后排乘客冲击过大的几率较小，因此本安全气囊结构的调节运行方向相反，实现正向气囊9中充气速度提高而侧面气囊充气速度下降，因此能更快地打开正向气囊9并具有更好的缓冲作用。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车后排安全气囊结构，包括设于汽车座椅(1)的靠背后侧的安全气囊释放装置(2)，所述安全气囊释放装置(2)包括气体发生器(14)和连接所述气体发生器(14)的高压气瓶(15)，其特征在于：还包括传动机构和设于所述汽车座椅(1)底部的位移驱动机构，所述位移驱动机构包括齿条(7)和底部齿轮(6)，齿条(7)同向固定于所述汽车座椅(1)的前后方向的滑移轨道(8)中，所述底部齿轮(6)可转动地安装在所述汽车座椅(1)本体的底部，所述底部齿轮(6)与所述齿条(7)啮合，所述安全气囊释放装置(2)包括气体发生器(14)、连接所述气体发生器(14)的高压气瓶(15)和设于所述高压气瓶(15)出气口的可调节阀门、安装在所述可调节阀门上的气囊容纳件(13)和至少三个充气气囊，所述可调节阀门的出气口包括侧向出气口(35)和正向出气口(36)，各个出气口通过机械驱动结构控制出气比例，所述充气气囊包括侧向气囊(10)和正向气囊(9)，所述正向气囊(9)与所述正向出气口(36)连通，而侧向气囊(10)对与对应的所述侧向出气口(35)连通，所述正向气囊(9)收纳在所述气囊容纳件(13)正面的容纳腔一(20)中，所述侧向气囊(10)收纳在所述气囊容纳件(13)两侧的容纳腔二(19)中，所述传动机构用于在所述机械驱动结构和所述底部齿轮(6)之间连接传动。
2.根据权利要求1所述的一种汽车后排安全气囊结构，其特征在于：所述可调节阀门包括出气结构、阀体(21)、阀芯(24)和所述机械驱动结构，所述出气结构为呈十字形的管路结构并包括三个所述出气口和结构进气头(34)，所述结构进气头(34)连通到所述阀体(21)的出气端，所述阀体(21)内设有与所述阀芯(24)滑动配合的阀芯腔(22)，所述阀芯(24)上设有连通所述阀体(21)的进气端(23)的阀芯气道(25)，所述正向出气口(36)通过正向气道(33)和连通口一(31)与所述阀芯气道(25)连通，两个侧向出气口(35)通过一对侧向气道(32)连通一个环形气道(30)再通过连通口二(29)与所述阀芯气道(25)连通，阀芯(24)滑动改变所述阀芯气道(25)的通气面积控制各个出气口的出气速度和出气量比例，所述机械驱动结构用于驱动所述阀芯(24)滑动。
3.根据权利要求2所述的一种汽车后排安全气囊结构，其特征在于：所述阀体(21)上设有驱动管腔(27)，所述驱动管腔(27)与所述阀芯腔(22)位于同一轴线并相互连通，所述机械驱动结构包括转动柱(26)和齿轮机构(17)，所述转动柱(26)转动安装在所述驱动管腔(27)上，所述转动柱(26)一端伸入所述阀芯腔(22)与所述阀芯(24)一端的螺纹孔(28)螺纹连接，所述阀芯腔(22)设有防止所述阀芯(24)转动的止转结构，所述转动柱(26)另一端伸出所述阀体(21)安装所述齿轮机构(17)，所述齿轮机构(17)与所述传动机构传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种汽车后排安全气囊结构，其特征在于：所述气囊容纳件(13)包括容纳体、前板件和后板件，所述前板件和所述后板件的大小均大于所述容纳体前后两侧的大小，所述前板件和所述后板件分别固定在所述容纳体前后两侧以封闭所述容纳体的内腔，所述前板件和所述后板件之间形成与所述容纳腔二(19)连通的侧向间隙，所述正向气囊(9)收纳在所述气囊容纳件(13)正面的容纳腔一(20)中，所述侧向气囊(10)收纳在所述气囊容纳件(13)两侧的容纳腔二(19)中，所述出气结构设于所述容纳体的内腔中。
5.根据权利要求4所述的一种汽车后排安全气囊结构，其特征在于：所述安全气囊释放装置(2)还包括支撑壳体，所述支撑壳体与所述高压气瓶(15)、所述可调节阀门固定连接，所述转动柱(26)穿过所述支撑壳体并与所述支撑壳体转动连接，所述齿轮机构(17)包括固定套接在所述转动柱(26)上的小齿轮和转动安装在所述支撑壳体上与所述小齿轮啮合的大齿轮，所述支撑壳体的侧面还安装有与所述汽车座椅(1)的内框架固定连接的安装座脚(16)。
6.根据权利要求5所述的一种汽车后排安全气囊结构，其特征在于：所述传动机构包括若干沿所述汽车座椅(1)的各部分设置方向设置的内带轮传动机构(4)、与所述底部齿轮(6)传动连接的输入带轮传动机构(5)和设置在所述安全气囊释放装置(2)上的输出带轮传动机构(3)，自输入带轮传动机构(5)起依次经若干内带轮传动机构(4)传动连接到所述输出带轮传动机构(3)，所述输出带轮传动机构(3)的输出端与所述大齿轮同轴固定连接。
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