CN210653007U - 气囊和气囊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气囊和气囊装置，涉及车辆安全技术领域。该气囊的一具体实施方式包括：该气囊可充气，其在充气时展开为多筒状结构。将该实施方式形成的气囊装置应用在车辆侧面能够在碰撞即将发生时使气囊点爆、迅速展开并覆盖车辆侧面区域，从而为可能受到冲击的车辆内人员和外部目标提供全面保护。

Description

气囊和气囊装置

技术领域

本实用新型涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种气囊和气囊装置。

背景技术

当车辆侧面碰撞到外部目标(例如行人、自行车、摩托车、建筑物等)或者外部目标碰撞到车辆侧面时，可能会对车辆内人员以及外部目标造成伤害，因此需要研制用在车辆侧面的安全气囊装置对车辆内人员和外部目标进行全方位保护。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种气囊和气囊装置，能够在碰撞即将发生时使气囊点爆并覆盖车辆侧面区域，从而为可能受到冲击的车辆内人员和外部目标提供全面保护。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种可充气的气囊。

本实用新型实施例的可充气的气囊在充气时展开为多筒状结构。

可选地，所述多筒状结构包括多个独立充气的筒状囊袋单元，相邻的囊袋单元被预设的缝线隔离；充气时，每一囊袋单元的伸展方向与所述气囊的展开方向一致。

可选地，所述气囊具有上片囊袋和下片囊袋。

可选地，所述气囊具有多个排气孔。

可选地，所述气囊内部设置有：用于控制所述气囊充气时厚度的至少一条拉带。

可选地，所述气囊在非充气区域设置有至少一个贯通结构。

为实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种气囊装置。

本实用新型实施例的气囊装置具有：所述气囊、用于为所述气囊充气的气体发生器以及用于收纳处于未充气状态的气囊和所述气体发生器的壳体。

可选地，所述装置安装在车辆顶棚内；所述气囊在充气时从所述顶棚伸出并展开，并且：覆盖部分顶棚区域；或者，依次覆盖部分顶棚区域、全部或部分车窗区域；或者，依次覆盖部分顶棚区域、全部或部分车窗区域、全部或部分车门和门槛区域。

可选地，所述装置安装在所述顶棚的两根相邻横梁之间并靠近车辆中柱；所述顶棚的顶板设置有用于所述气囊在充气时向外伸出的撕裂区域；在对应于顶棚与车窗连接处的区域，所述气囊中上片囊袋的面积大于下片囊袋的面积。

可选地，所述装置安装在车辆地板处；所述气囊在充气时向上展开，并且：覆盖全部或部分车门和门槛区域；或者，依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域；或者，依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域、全部或部分顶棚区域。

可选地，所述装置安装在所述地板近于车门处；在对应于地板与车门相交处的区域，所述气囊中上片囊袋的面积大于下片囊袋的面积。

可选地，所述装置安装在车辆的车门内；所述气囊在充气时从所述车门伸出并展开，并且：覆盖全部或部分车门和门槛区域；或者，依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域；或者，依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域、全部或部分顶棚区域。

可选地，所述装置安装在所述车门底部；所述车门的外板设置有用于所述气囊在充气时向外伸出的撕裂区域；在对应于顶棚与车窗连接处的区域，所述气囊中上片囊袋的面积大于下片囊袋的面积。

根据本实用新型的技术方案，上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

其一，气囊采用包括多个独立充气的筒状囊袋单元的多筒状结构，充气时气流沿着每个囊袋单元有序充满，使气囊整体沿囊袋单元伸展方向有序展开，从而可覆盖更大面积的车体区域以实现对车辆内人员和外部目标的全面保护，克服现有气囊的气球式点爆造成的保护面积较小的缺陷，同时具有较高的充气速度。加工时，可利用缝线将上片囊袋和下片囊袋直接缝制成囊袋，易于生产制造，且成本较低。此外，气囊表面设置多个排气孔，可使气囊有效吸收碰撞能量，将外部目标的动能转化为排气阻尼力形成的热能，并将热能耗散到空气中。通过优化缝线的数量、间距、位置以及拉带长度，使充气后的气囊厚度较小，由此减小充气后气囊的体积从而确保其压力，同时节约气囊材料用量。另外，在气囊的非充气区域设置一个或多个贯通结构，能够进一步减小气囊体积，增加气囊压力。

其二，气囊装置在对车辆侧面进行保护时，可安装在车辆顶棚、车门或者地板处，并可在安装位置设置撕裂区域用于气囊充气时伸出。这种安装方式不破坏原有结构，不降低结构强度，不影响车辆外观，具有较强的通用性和实用价值。气囊点爆时，可迅速展开并覆盖全部或部分的顶棚区域、全部或部分的车窗区域、和/或全部或部分的车门和门槛区域，从而有效吸收撞击能量，降低撞击力以及车辆侧面的浸入位移、速度和加速度，实现对车辆内人员和外部目标的全方位防护。在对应于顶棚与车窗连接处的区域以及地板与车门相交处的区域，可增加上片囊袋的面积，使之大于下片囊袋面积，由此使气囊在点爆时自然展开并贴合车辆表面。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是本实用新型实施例的气囊的一个结构示意图；

图2是本实用新型实施例的气囊的另一结构示意图；

图3是本实用新型实施例中气囊的贯通结构示意图；

图4是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆顶棚的示意图；

图5是本实用新型实施例中安装在车辆顶棚的气囊装置具体结构示意图；

图6是本实用新型实施例中安装在车辆顶棚的气囊装置展开过程示意图；

图7是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆地板的示意图；

图8是本实用新型实施例中安装在车辆地板的气囊装置展开过程示意图；

图9是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆车门的示意图；

图10是本实用新型实施例中安装在车辆车门的气囊装置展开过程示意图。

附图标记说明：

10	气囊装置	115	排气孔
				11	气囊	116	贯通结构
12	气体发生器	21	顶棚
				13	壳体	22	车窗
111	上片囊袋	23	车门
				112	下片囊袋	24	地板
113	缝线	30	撕裂区域
				114	拉带

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的示范性实施例做出说明，其中包括本实用新型实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本实用新型的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要指出的是，以下说明中的“设置”、“安装”、“连接”可以表示二物之间的固定配合，也可以表示非固定配合(例如滑动连接)；可以表示可拆卸配合(例如螺栓螺母连接)，也可以表示不可拆卸的配合(例如焊接)；可以表示直接配合，也可以表示以第三物为媒介的间接配合。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

在本实用新型实施例中，车辆或其零部件的内侧对应的是指向车辆内部中心位置的方向，车辆或其零部件的外侧对应的是背离车辆内部中心位置的方向，上片囊袋、下片囊袋分别表示展开后处于上方位置(离车身较远)、下方位置(离车身较近)的囊袋。

图1、图2是本实用新型实施例中气囊的结构示意图。

如图1、2所示，本实用新型实施例的气囊11为可充气气囊，在充气时可展开为多筒状结构。该多筒状结构包括多个独立充气的筒状囊袋单元，相邻的囊袋单元被预设的缝线113隔离。其中，通过上述隔离可使充气过程中相邻的囊袋单元不存在或接近不存在气体流动。在一些实施例中，气囊11除具有多个囊袋单元之外，还可以具有与各囊袋单元连通的腔体。换言之，展开为多筒状结构的气囊可以仅含有囊袋单元，也可以既含有囊袋单元的部分，又含有其它非多筒状结构的部分。可以理解，上述筒状可以是圆柱型或棱柱型结构，也可以近似于圆柱型或棱柱型结构，其横切面可以是圆、多边形或者其它任何适用的封闭图形。

在本实用新型实施例中，气囊11可由上片囊袋111和下片囊袋112缝制而成，其制作材料可以是织物类材料或者尼龙材料。在气囊11的展开方向设置多条延伸方向一致或者接近一致的缝线113，将气囊11分成多个囊袋单元。充气时，每一囊袋单元在气体推动下伸展，从而实现气囊11的整体展开。也就是说，气囊11的展开方向与每一囊袋单元的伸展方向一致。可以理解，上述展开方向指的是气囊11的主要展开方向，即沿车身纵向(即上下方向)的展开方向，实际应用中，除了上述展开方向，气囊11还可能具有一定程度的横向展开。在气囊11的实际制作中，也可采用其它适用的制作方式，例如对一整片囊袋进行加工。通过上述设置，能够使充气过程中气流沿着每个囊袋单元有序充满，使囊袋整体沿囊袋单元伸展方向有序展开，从而覆盖更大面积的车体区域以实现对车辆内人员和外部目标的全面保护，克服现有气囊的气球式点爆造成的保护面积较小的缺陷，同时具有较高的充气速度。加工时，可利用缝线113将上片囊袋111和下片囊袋112直接缝制成囊袋，易于生产制造，且成本较低。

在一个实施例中，可在气囊11内部设置一条或多条拉带114，用来限制充气时气囊11的厚度。实际使用时，可优化设置每条拉带114的长度，同时优化设置缝线间距、缝线位置和缝线数量，以确保囊袋单元的厚度较小，这样既可节约材料用量，又可减小气囊体积，增加压力。需要说明，在图2中以透视的方式展示拉带114。

为了使充气后的气囊11具有更好的缓冲能力，可以在气囊11表面设置多个排气孔115，数量较多同时尺寸较小的排气孔115排气时产生的阻尼力能够有效吸收碰撞能量，并将碰撞的动能转化为排气阻尼力的热能，耗散到空气中。为了进一步减小气囊体积从而增加压力，可在气囊11的非充气区域(即不需要充气、不需要提供保护的区域)设置至少一个贯通结构116，贯通结构116的形状可根据需求任意设计。贯通结构116的形状可如图3所示，需要说明的是，图3仅用于展示贯通结构的形状，并不对气囊的展开形状形成任何限制。

在本实用新型实施例中，进一步提供一种包含上述气囊11的气囊装置(处于充气状态的气囊装置可如图5所示)。具体地，气囊装置包括上述气囊11、用于为气囊11充气的气体发生器12以及用于收纳处于未充气状态的气囊11和气体发生器12的壳体13。实际应用中，气体发生器12可采用气药点爆、压缩气体等各种类型的气体发生器，也可以是单级或多级的气体发生器，壳体13可以是金属或者塑料制成的具有开口的结构。具体场景中，可将壳体13以及气囊11设计为与安装环境匹配的特定形状(如弯曲形状、弧形等)，从而节约空间并增强安装稳定性。点爆时，气囊11在气流作用下急速膨胀，从壳体13中伸出并展开为多筒状结构，从而对即将发生撞击的外部目标和车辆内人员进行保护。

上述气囊装置能够用于各种应用场景的撞击防护，以下以其在车辆侧面防护的应用为例进行说明，可理解，这并不对气囊装置可能的应用场景形成限制。在对车辆侧面进行防护时，可将气囊装置安装在车辆顶棚、地板或者车门处，以下分别进行介绍。

图4是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆顶棚的示意图，

图5是本实用新型实施例中安装在车辆顶棚的气囊装置具体结构示意图。如图4、5所示，气囊装置安装在顶棚21内，可以在顶棚21顶板进行固定，也可以在顶棚21的两根相邻横梁之间进行固定。为了使气囊11具有更大的覆盖区域，气囊装置的安装位置可以靠近车辆中柱(上述靠近指的是安装位置与中柱的距离小于阈值)。

为了使气囊11点爆时从顶棚21伸出，可将顶棚21顶板对应于气囊安装位置的区域设置为撕裂区域30。具体地，可将撕裂区域30的厚度减小，或者将撕裂区域30环绕线位置的厚度减小，这样，膨胀中的气囊11在冲击顶板时，可将撕裂区域30顶开，使之脱离顶板，气囊11即可从撕裂区域30脱离产生的缺口中伸出。通过上述设置，本实用新型的实现不需改动车辆的现有结构，不影响车体的结构强度和车辆外观，具有较强的通用性和实用价值。

点爆时，气囊11从顶棚21伸出，可以覆盖部分顶棚21区域，可以依次覆盖部分顶棚21区域、全部或部分车窗区域，也可以依次覆盖部分顶棚21区域、全部或部分车窗区域、全部或部分车门和门槛区域，从而实现对车辆侧面的全方位防护。气囊11的上述展开过程和覆盖情况可如图6所示。此外，考虑到顶棚21与车窗连接处具有较大程度的折弯，因此需进行针对性设计使气囊11在该连接处贴合车身自然展开。具体地，制作气囊11时，在对应于顶棚21与车窗连接处的区域，使上片囊袋111的面积大于下片囊袋112的面积。可以理解，该区域为经过每一囊袋单元的上下两个横向带状区域，通过优化该区域的囊袋面积，可使囊袋展开至顶棚21与车窗连接处时自动向车身折弯，从而确保气囊11的车身覆盖效果。

图7是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆地板的示意图。如图7所示，气囊装置10可以采用螺栓连接等方式安装在车辆地板24下方近于车门处。可以理解，实际应用中，也可以采用设置撕裂区域的方式将气囊装置10安装在地板24内侧。点爆时，气囊11从地板24伸出并向上展开，可以覆盖全部或部分车门和门槛区域，可以依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域，也可以依次覆盖全部或部分车门和门槛区域、全部或部分车窗区域、全部或部分顶棚21区域。同样地，在对应于地板24与车门相交处的区域，可预先将气囊11中上片囊袋111的面积设计为大于下片囊袋112的面积，从而保证气囊覆盖效果。上述场景中气囊的展开过程和覆盖情况如图8所示。

图9是本实用新型实施例中气囊装置安装在车辆车门的示意图，如图9所示，气囊装置10可安装在车辆的车门23内，车门23的外板可设置用于气囊11在充气时向外伸出的撕裂区域30。较佳地，气囊装置10的安装位置优选为车门23底部以确保覆盖面积。点爆时，气囊11从车门23伸出并向上或者向下展开，可以覆盖全部或部分车门23和门槛区域，可以依次覆盖全部或部分车门23和门槛区域、全部或部分车窗22区域，也可以依次覆盖全部或部分车门23和门槛区域、全部或部分车窗22区域、全部或部分顶棚21区域。同样地，在对应于顶棚21与车窗22连接处的区域，可设计气囊11中上片囊袋111的面积大于下片囊袋112的面积以提升气囊11的覆盖效果。这种场景中气囊11的展开过程和覆盖情况如图10所示。

此外，本实用新型实施例的气囊装置10还包括用于感测车辆与外部个体是否即将碰撞以及碰撞情况的碰撞传感器、以及用于基于碰撞传感器信号对气体发生器12进行控制的控制器。由于碰撞传感器、控制器的工作过程以及实际的控制方式均为已知，本文不再介绍及图示。

本实用新型实施例的气囊和气囊装置符合各种安全法规(例如国标、中国新车评价规程C-NCAP即China-New Car Assessment Program等)对侧面壁障碰和柱碰性能的要求，测试时，充气后的气囊11能够充分吸收侧面碰撞能量，降低侧面碰撞力和侧面浸入位移、速度和加速度，由此降低假人伤害值从而提高得分。

以上即介绍了本实用新型实施例的气囊11和气囊装置10在撞击防护中的应用方案。实际应用中，除了以上应用场景，气囊11和气囊装置10还可应用在其它任何需要通过展开气囊进行防护的场景。本领域技术人员应该知悉，说明书中所描述的上述实施例均属于优选实施例，所涉及的部件和模块并不一定是实现本实用新型所必须的。

在本实用新型实施例的技术方案中，气囊采用包括多个独立充气的筒状囊袋单元的多筒状结构，充气时气流沿着每个囊袋单元有序充满，使气囊整体沿囊袋单元伸展方向有序展开，从而可覆盖更大面积的车体区域以实现对车辆内人员和外部目标的全面保护，克服现有气囊的气球式点爆造成的保护面积较小的缺陷，同时具有较高的充气速度。加工时，可利用缝线将上片囊袋和下片囊袋直接缝制成囊袋，易于生产制造，且成本较低。此外，气囊表面设置多个排气孔，可使气囊有效吸收碰撞能量，将外部目标的动能转化为排气阻尼力形成的热能，并将热能耗散到空气中。通过优化缝线的数量、间距、位置以及拉带长度，使充气后的气囊厚度较小，由此减小充气后气囊的体积从而确保其压力，同时节约气囊材料用量。另外，在气囊的非充气区域设置一个或多个贯通结构，能够进一步减小气囊体积，增加气囊压力。气囊装置在对车辆侧面进行保护时，可安装在车辆顶棚、车门或者地板处，并可在安装位置设置撕裂区域用于气囊充气时伸出。这种安装方式不破坏原有结构，不降低结构强度，不影响车辆外观，具有较强的通用性和实用价值。气囊点爆时，可迅速展开并覆盖全部或部分的顶棚区域、全部或部分的车窗区域、和/或全部或部分的车门和门槛区域，从而有效吸收撞击能量，降低撞击力以及车辆侧面的浸入位移、速度和加速度，实现对车辆内人员和外部目标的全方位防护。在对应于顶棚与车窗连接处的区域以及地板与车门相交处的区域，可增加上片囊袋的面积，使之大于下片囊袋面积，由此使气囊在点爆时自然展开并贴合车辆表面。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (13)

1.一种可充气的气囊，其特征在于：

所述气囊(11)在充气时展开为多筒状结构；

所述气囊(11)内部设置有：用于控制所述气囊(11)充气时厚度的至少一条拉带(114)。

2.根据权利要求1所述的气囊，其特征在于，

所述多筒状结构包括多个独立充气的筒状囊袋单元，相邻的囊袋单元被预设的缝线(113)隔离；

充气时，每一囊袋单元的伸展方向与所述气囊(11)的展开方向一致。

3.根据权利要求1所述的气囊，其特征在于，所述气囊(11)具有上片囊袋(111)和下片囊袋(112)。

4.一种可充气的气囊，其特征在于：

所述气囊(11)在充气时展开为多筒状结构；

所述气囊(11)在非充气区域设置有至少一个贯通结构(116)。

5.根据权利要求4所述的气囊，其特征在于，

所述多筒状结构包括多个独立充气的筒状囊袋单元，相邻的囊袋单元被预设的缝线(113)隔离；

充气时，每一囊袋单元的伸展方向与所述气囊(11)的展开方向一致。

6.根据权利要求4所述的气囊，其特征在于，所述气囊(11)具有上片囊袋(111)和下片囊袋(112)。

7.一种气囊装置，其特征在于，具有：

根据权利要求1-6任一所述的气囊(11)；

用于为所述气囊充气的气体发生器(12)；以及

用于收纳处于未充气状态的气囊(11)和所述气体发生器(12)的壳体(13)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置(10)安装在车辆顶棚(21)内；所述气囊(11)在充气时从所述顶棚(21)伸出并展开，并且：

覆盖部分顶棚(21)区域；

或者，依次覆盖部分顶棚(21)区域、全部或部分车窗(22)区域；

或者，依次覆盖部分顶棚(21)区域、全部或部分车窗(22)区域、全部或部分车门(23)和门槛区域。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述装置(10)安装在所述顶棚(21)的两根相邻横梁之间并靠近车辆中柱；

所述顶棚(21)的顶板设置有用于所述气囊(11)在充气时向外伸出的撕裂区域(30)；以及

在对应于顶棚(21)与车窗(22)连接处的区域，所述气囊(11)中上片囊袋(111)的面积大于下片囊袋(112)的面积。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置(10)安装在车辆地板(24)处；所述气囊(11)在充气时向上展开，并且：

覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域；

或者，依次覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域、全部或部分车窗(22)区域；

或者，依次覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域、全部或部分车窗(22)区域、全部或部分顶棚(21)区域。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述装置(10)安装在所述地板(24)近于车门(23)处；

在对应于地板(24)与车门(23)相交处的区域，所述气囊(11)中上片囊袋(111)的面积大于下片囊袋(112)的面积。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置(10)安装在车辆的车门(23)内；所述气囊(11)在充气时从所述车门(23)伸出并展开，并且：

覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域；

或者，依次覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域、全部或部分车窗(22)区域；

或者，依次覆盖全部或部分车门(23)和门槛区域、全部或部分车窗(22)区域、全部或部分顶棚(21)区域。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述装置(10)安装在所述车门(23)底部；

所述车门(23)的外板设置有用于所述气囊(11)在充气时向外伸出的撕裂区域(30)；

在对应于顶棚(21)与车窗(22)连接处的区域，所述气囊(11)中上片囊袋(111)的面积大于下片囊袋(112)的面积。

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