CN113428106A - 框架式空心安全气囊和安全气囊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了框架式空心安全气囊和安全气囊装置，涉及汽车安全技术领域。该框架式空心安全气囊的一具体实施方式包括：内层布片和外层布片；其中，内层布片首尾相接形成内层柱面，外层布片首尾相接形成外层柱面，内层布片的边缘与外层布片的边缘缝合形成气囊，所述气囊充气膨胀后具有框架式空心结构。该实施方式结构简单，体积小，能够大大降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本。
Description
技术领域 本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种框架式空心安全气囊和安全气囊装置。 背景技术 现有技术中安全气囊通常为气袋式结构，存在以下不足： (1)气囊织物的使用量大； (2)气囊膨胀后的体积大，使得气体发生器火药的使用量大。 发明内容 有鉴于此，本发明实施例提供一种框架式空心安全气囊和安全气囊装置，结构简单，体积小，能够大大降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本。 为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种框架式空心安全气囊，包括：内层布片和外层布片；其中，内层布片首尾相接形成内层柱面，外层布片首尾相接形成外层柱面，内层布片的边缘与外层布片的边缘缝合形成气囊，所述气囊充气膨胀后具有框架式空心结构。 可选地，所述气囊内设置有非贯通区域，沿所述气囊周向方向上相邻两个所述非贯通区域之间的贯通区域形成所述气囊的横梁。 可选地，所述非贯通区域包括缺失区域；内层柱面上具有第一内层缺失区域，外层柱面上具有与第一内层缺失区域对应的第一外层缺失区域，第一内层缺失区域的边缘与第一外层缺失区域的边缘缝合后形成所述缺失区域。 可选地，所述非贯通区域包括单层布片区域；内层柱面上具有第二内层缺失区域，第二内层缺失区域的边缘与外层柱面的对应位置缝合后形成所述单层布片区域；或者，外层柱面上具有第二外层缺失区域，第二外层缺失区域的边缘与内层柱面的对应位置缝合后形成所述单层布片区域。 可选地，所述气囊充气膨胀后，所述单层布片区域朝向乘员。 可选地，所述横梁端部的内层布片的长度大于外层布片的长度。 可选地，所述气囊的一个横梁中，外层布片向外凸起形成用于容纳气体发生器充气口的容纳空间。 可选地，所述气囊包括多个横梁，所述多个横梁中的至少一对相邻横梁之间设置有拉带，所述拉带用于调整所述气囊充气膨胀后的气囊厚度。 可选地，所述气囊上设置排气孔。 根据本发明实施例的第二方面，提供一种安全气囊装置，包括气囊壳体、气体发生器，以及本发明实施例第一方面提供的框架式空心安全气囊，所述框架式空心安全气囊折叠后存放与所述气囊壳体中，所述气体发生器用于为所述框架式空心安全气囊充气。 上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过采用内层布片和外层布片缝合形成具有框架式空心结构的气囊，结构简单，体积小，能够大大降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本。 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发明，不构成对本发明的不当限定。其中： 图1是本发明实施例中内层布片和外层布片的示意图； 图2是本发明实施例中框架式空心安全气囊的一个示意图； 图3是本发明实施例中框架式空心安全气囊的另一个示意图； 图4是本发明实施例中框架式空心安全气囊的剖切示意图； 图5是本发明实施例中拉带的示意图； 图6是本发明实施例中安全气囊装置未展开状态的示意图； 图7是本发明实施例中安全气囊装置展开状态的示意图； 图8是应用本发明实施例安全气囊装置的场景中气囊正在展开的示意图； 图9是应用本发明实施例安全气囊装置的场景中气囊完全展开的示意图； 图10是应用本发明实施例安全气囊装置的场景中气囊包裹乘员头部的示意图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明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，而不会背离本发明的范围和精神。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。 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种框架式空心安全气囊。如图1-5所示，框架式空心安全气囊100包括：内层布片10和外层布片20。 内层布片10首尾相接形成内层柱面，外层布片20首尾相接形成外层柱面，内层布片10的边缘与外层布片20的边缘缝合形成气囊，所述气囊充气膨胀后具有框架式空心结构。缝合时可以采用一道缝线，也可以采用多道缝线。 与现有技术中的气袋式气囊相比，本发明通过采用内层布片10和外层布片20缝合形成具有框架式空心结构的气囊，结构简单，体积小，能够大大降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本。气囊充气膨胀过程中，气流沿着气囊周向运动把气囊有序充满，充气速度快，充气效率高。在碰撞过程中，乘员头部作用在气囊上面，使气囊的框架式空心结构发生变形，这种变形可以吸收和缓冲乘员头部运动的能量。 气囊内设置有非贯通区域，沿气囊周向方向上相邻两个非贯通区域之间的贯通区域形成气囊的横梁30。非贯通区域是指不可充气的区域。设置非贯通区域，能够进一步降低气囊的体积，进而降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本，提高充气效率。 在碰撞过程中，乘员头部作用在气囊上面，使气囊的框架式空心结构发生变形，这种变形可以使框架包裹乘员头部，限制头部的左右运动。特别对于偏置碰撞(ODB(OffsetDeformable Barrier，偏置变形障碍)、小偏置(Small Offset Barrier))，这种气囊可以包裹和捕获乘员头部，限制头部的左右运动，防止头部从气囊两侧滑落撞到硬体结构。 在一些可选的实施例中，非贯通区域包括缺失区域40，如图2和3所示。如图1所示，内层柱面上具有第一内层缺失区域11，外层柱面上具有与第一内层缺失区域11对应的第一外层缺失区域21，第一内层缺失区域11的边缘与第一外层缺失区域21的边缘缝合后形成缺失区域40。缺失区域40的形状可以根据实际情况进行选择性设定，例如圆形、矩形等。设置缺失区域，能够在降低气囊体积的基础上进一步降低气囊织物的使用量，进而降低成本。 在另一些可选的实施例中，非贯通区域包括单层布片区域50，如图2和3所示。所谓单层布片区域是指仅此处区域仅含有外层布片。如图1所示，内层柱面上具有第二内层缺失区域12，第二内层缺失区域12的边缘与外层柱面的对应位置缝合后形成单层布片区域50。需要说明的是，单布层区域50也可以如果如下方式形成：外层柱面上具有第二外层缺失区域，第二外层缺失区域的边缘与内层柱面的对应位置缝合后形成单层布片区域。设置单布层区域，能够在降低气囊体积的基础上提高气囊对乘员头部的包裹作用，进而提高安全性。进一步地，如图8-10所示，气囊充气膨胀后，单层布片区域50朝向乘员，从而在碰撞情况下更好地包裹和捕获乘员头部，限制头部的运动，防止头部撞到硬体结构。 在可选的实施例中，横梁30端部的内层布片的长度大于外层布片的长度。所谓长度，是指沿气囊周向方向的尺寸。如图1所示，内层布片10和外层布片20的折弯处对应横梁30的两端。从图1可以看出，折弯处外层布片20的长度大于内层布片10的长度。通过使横梁30端部的内层布片的长度大于外层布片的长度，能够使气囊充气膨胀后在横梁30处形成自然弯曲(如图2-5所示，横梁30处形成自然弯曲)，以紧贴车内轮廓，提高气囊安全性。 需要说明的是，虽然附图中示出的气囊中包含三个横梁30，实际应用过程中也可以不包含横梁30，或者包含1个、2个、3个以上横梁30。 可选地，所述气囊的一个横梁30中，外层布片20向外凸起形成用于容纳气体发生器充气口的容纳空间。如图1所示，外层布片20的一部分22向外凸起，形成的容纳空间60参见图2和3。通过将气体发生器充气口设置在气囊内，提高便于准确控制气囊的展开方向，进而提高气囊对乘员的保护作用。 可选地，气囊包括多个横梁，多个横梁中的至少一对相邻横梁之间设置有拉带，拉带用于调整所述气囊充气膨胀后的气囊厚度。在图5示出的可选实施例中，气囊包括三个横梁，其中两个相邻横梁之间设置有拉带80，用于调整气囊充气膨胀后的气囊厚度。通常情况下，拉带80越长，气囊充气膨胀后的气囊厚度越大。 本发明实施例中，通过优化内外层布片的结构、拉带的数量和位置，将气囊设置为贴合和适应车身周围环境的特定形状。这样能提高气囊对乘员的包裹和保护作用。 在图2和图3示出的可选实施例中，气囊上设置排气孔90。实际应用过程，可以在气囊两侧或内外两块布片设置一个或多个排气孔。排气孔的排气的阻尼力能大大吸收碰撞的能量，将碰撞的动能转化为排气阻尼力的热能，耗散到空气中。 根据本发明实施例的第二方面，提供一种安全气囊装置。 如图6所示，安全气囊装置200包括气囊壳体70、气体发生器，以及本发明实施例第一方面提供的框架式空心安全气囊100，框架式空心安全气囊100折叠后存放与气囊壳体70中，气体发生器用于为框架式空心安全气囊100充气。图7示出了框架式空心安全气囊100展开后的示意图。 气囊壳体70可以设置为贴合和适应车身周围环境的特定形状，如空间弯曲的气囊壳体，这样能节约空间，使气囊壳体更加紧凑地安装在车身上面。 本发明实施例的安全气囊装置可以安装在副驾驶员PA(控制器)侧，并在IP(仪表盘)展开处设计气囊的局部塑料撕裂线，不影响汽车内部外观和其他零部件工作。气囊点爆后把塑料撕裂线撕开，使气囊从IP展开弹出来。本发明实施例的安全气囊装置可以量产推广应用在任何轿车、SUV和MPV等所有乘用车和部分小型商用车上的正面碰撞(FRB)和偏置碰撞(ODB、小偏置)。 本发明通过采用内层布片和外层布片缝合形成具有框架式空心结构的气囊，结构简单，体积小，能够大大降低气囊织物的使用量和气体发生器火药的使用量，降低气囊制造成本。 上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。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。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。