CN105128807A - 汽车驾驶室内的四肢保护气囊 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车驾驶室内的四肢保护气囊，属于汽车技术领域。它解决了现有气囊无法同时保护四肢以及打开瞬间冲击力大的问题。本汽车驾驶室内的四肢保护气囊，包括壳体、盖板、气袋和气体发生器，气袋包括充气后向上展开的上部和向下展开的下部，上部和下部分别包括展开后与面向座位一侧的前片、以及与气体发生器连接的后片，气体发生器与上、下部的前片之间分别连接有非弹性的拉带；上、下部的后片上分别设有若干褶皱；盖板与壳体的开口处设有在气袋充气时能使盖板相对壳体移动一段距离的连接结构。U形的大容积气袋设置使驾驶室具有四肢保护的功能，而拉带、盖板、拉线、限位带的设置不但使本气囊能顺利展开，而且展开时更安全。

Description

汽车驾驶室内的四肢保护气囊

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种安全气囊，特别是应用在驾驶室内的四肢保护气囊。

背景技术

气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，为减少人与车内物件发生直接的二次碰撞，可以通过迅速打开一个内置气囊充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”，从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。目前车上使用的气囊分布在车内前方(正副驾驶位)、侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向，但是现有的安全气囊基本上都以保护头部和胸部为主，对于四肢的保护比较弱。为此中国专利权利人提出了副架驶膝部安全气囊及其汽车[专利号：200510021485.3]，该安全气囊包括气袋、气体发生器、罩盖及外观，所述气体发生器与气袋组装折叠后装配于所述外壳内；所述罩盖罩设于所述外壳开口上；所述气袋包括展开后与面向座位一侧的前片、以及设置有所述气袋与所述气体发生器连接的气袋口的后片；其特征是：所述气袋与所述气体发生器连接的气袋口设置于所述气袋后片中部偏下，气袋前片上下长大于后片上下长度；在展开状态下，所述气袋呈月牙形，面向座位一侧重为外凸状，面向手套箱盖一侧为内凹状。上述技术方案公开了一种膝部的局部位置的保护方案，因为只是针对膝部的保护装置，所以气囊较小，打开瞬间对腿部的冲击力有限，所以上述技术方案就能满足了安全的要求。

但是在在汽车发生较高强度的正面碰撞时，前排人员的膝部、腿、胳膊、手腕等都会随着碰撞强度的增加而与仪表板发生碰撞，若需要同时对膝部、腿、胳膊、手腕等四肢都能进行保护，则需要充气后使气囊能延伸超出人体四肢的大气囊。而大气囊的应用，必须得克服气囊本身冲击带来的问题，尤其是在驾驶室内，因为驾驶室内具有方向盘、油门踏板、刹车踏板等结构，给四肢气囊的设置造成了困难；而且因为方向盘上气囊的设置，忽略了对四肢的保护；因此驾驶室内的四肢防护措施成为目前的“薄弱区域”。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车驾驶室内的四肢保护气囊，该气囊不但可以保护驾驶员的四肢，而且克服了大容积气囊打开瞬间对人体的冲击问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

汽车驾驶室内的四肢保护气囊，设置在方向盘下方的仪表板内，包括一端具有开口的壳体、设置在壳体开口处的盖板、组装折叠后设置在壳体内的气袋和气体发生器，所述气袋包括展开后面向座位一侧的前片、以及与所述气体发生器连接的后片，所述气袋充气后前片和后片向上展开的部分为上部、向下展开的部分为下部，所述气体发生器与所述前片的上、下部之间分别连接有非弹性的拉带；所述后片的上、下部上分别设有若干褶皱；且所述盖板与壳体的开口处设有在气袋充气时能使盖板相对壳体移动一段距离的连接结构。

四肢保护气囊的气袋在充气后从下向方向盘的上方展开的上部用于保护上肢，从上往下展开的下部用于保护下肢，充气后的上部和下部一整体对四肢起到保护作用。

本发明中的气袋充气后需要延伸到人体的上肢位置，以及人体的下肢位置，所以气袋的容积大，而气体发生器给这样的气袋充气时冲击力也非常强，若气袋未能沿上方和下方顺利展开，不但不能保护四肢，而且直接的冲击力容易对人体造成伤害。

本发明通过设置在壳体开口处的盖板将气袋封装在壳体内，而且在气袋充气时盖板与壳体间的连接结构不但能避免盖板直接撞击人体，同时盖板与连接结构对气袋充气时的膨胀厚度进行了限制，对人体起到了一次保护作用；在气袋内部于面向人体的前片与发生器之间设置非弹性的拉带，在气袋往上或往下展开时,前片与发生器之间设置非弹性的拉带限制了充气时气袋朝向人体方向的膨胀厚度，进一步避免气袋冲击力给人体造成伤害，同时给气袋往上和往下展开的导向，对人体起到了二次保护作用；而在后片的上、下部上分别设置的若干褶皱，并与拉带、盖板及连接结构的组合设置，使气袋充气时的冲击力转向上、下两个方向，并使后片沿着仪表板向上和向下展开，对人体起到了三次保护作用；顺利展开后的气袋对人体的四肢起到了最后的保护作用。

连接结构包括至少两根非弹性的拉线，所述拉线的两端分别连接在盖板与壳体上，所述拉线设置在气袋的两侧。作为优选，壳体开口处的四个角上与盖板之间分别连接有非弹性的拉线，四角同时被限位，限制了盖板侧转，减少了与人体的撞击。拉线在盖板正常扣合在壳体上时处于松驰状态，当气低充气后，盖板直接顶压在充气后的气袋上，此时拉线处于拉紧状态。拉线可以为各种具有强度且可弯曲的线。

所述盖板通过卡扣连接在汽车的仪表板上。盖板通过卡扣连接在仪表板上，形成为仪表板的一部分，卡扣与盖板的之间为弱连接，盖板在气袋的冲击力下卡扣与仪表板脱开，此时拉线的限制使盖板与壳体之间形成空隙，对气袋往上展开和往下展开起导向作用；同时盖板通过卡扣连接在仪表板上，方便盖板的拆卸、检查并更换内部零件。

所述拉带具有带宽，所述拉带中部缠绕在气体发生器上，且拉带的两端分别连接在前片的上部和下部上。气袋充气后，两端的拉带形成夹角，拉带对前片的最大膨胀距离进行限制，从而使气体发生器的产生的正对人体的气体冲击力转成向上和向下的方向，方便气袋沿上、下两个方向打开。

作为另一种方案，所述拉带具有带宽，且至少为两根，所述拉带的一端通过螺钉或铆钉或缝制在气体发生器上，所述拉带的另一端分别连接在前片的上部和下部上。气袋充气后，两根拉带形成夹角，拉带对前片的最大膨胀距离进行限制，从而使气体发生器产生的正对人体的气体冲击力转成向上和向下的方向，方便气袋沿上、下两个方向打开。

所述褶皱沿后片向气袋的两侧延伸。在气袋的后片设置褶皱，使气袋充气后能沿着仪表板的表面向上、向下展开，而将后片上的褶皱向气袋两侧沿伸能使整个充气后的气袋都往仪表板靠拢。

所述后片的上部和下部上分别设有至少三个褶皱，所述褶皱沿气袋的上部向上、下部向下分布。

所述后片上连接有限位带，所述限位带连接在所述褶皱的两端，且套在前片外侧。后片上的褶皱使气袋的后片能与仪表板靠拢，而此限位带的设置使前片往仪表板方向靠,从而提高向上、向下顺利展开的速度，并减少对人体的冲击。

所述气袋充气后宽度大于座位的宽度，所述向上展开的上部呈U形位于方向盘的两侧，所述向下展开的下部低于座位的底部。U形结构的气袋，方便从方向盘两侧往上在驾驶室内展开，且此设置的气袋在充气后能有效的保护人体的四肢。

与现有技术相比，本汽车汽车驾驶室内的四肢保护气囊具有以下优点：

(1)通过在驾驶室的方向盘的下方设置大容积的气囊，不但基本不影响仪表板的结构，而且设置的气囊打开时能延伸到人体的上肢和下肢位置，可以有效的保护驾驶员的四肢；

(2)气囊的盖板设置在方向盘下方的位置，该位置属于与人身体较远的位置，方便气袋顶出盖板的同时，也避免盖板直接对人体的撞击；

(3)气体发生器与气袋前片通过拉带连接，不但能限制气袋朝向人体方向的快速膨胀厚度，减少对人体的冲击，而且有助于气体向上、下展开；

(4)盖板与壳体之间采用拉线连接，不但限制了气袋朝人体方向的快膨胀厚度，避免盖板和气袋本身对人体的冲击，而且盖板与壳体之间形成的空隙使气袋向上、向下展开具有导向的作用；

(5)后片上设置的褶皱以及限位带，使气袋展开时能贴着仪表板向上或向下展开,不但提高了展开的速度，而且能减少对人体的冲击；

(6)本发明改进了气囊所设的位置，采用U形的大容积气袋、在气袋内设置拉带、改进盖板与壳体间的连接结构以及在气袋后片设计褶皱，因为这些结构被同时应用在本发明内，所以克服了大气囊自身对人体伤害大的缺陷，能使大气袋充气时顺利展开，并改变了现有技术中对于安全气囊选择局限于采用小气囊的观点。

附图说明

图1是本发明安装在驾驶室上的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是图2中气袋A向的结构示意图。

图4是气袋充气后的内部结构示意图。

图中，1、方向盘；2、仪表板；3、壳体；4、盖板；41、卡扣；5、气袋；51、前片；52、后片；53、上部；54、下部；55、褶皱；6、气体发生器；7、拉带；71、连接处；8、拉线；9、限位带；10、固定支架；100、座椅；200、驾驶员；300、安全带。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1至3所示，本汽车驾驶室内的四肢保护气囊，设置在方向盘1下方的仪表板2内，包括壳体3、盖板4、气袋5、气体发生器6、拉带7、拉线8、限位带9、连接壳体3和盖板4的连接结构。

壳体3的一端固连在驾驶室仪表板2内的固定支架10上，壳体3的另一端具有开口，且开口延伸到仪表板2处；盖板4与壳体3之间的连接结构为至少两根非弹性的拉线8，且拉线8设置在气袋5的两侧。作为优选，壳体3开口处的四个角上与盖板4之间分别连接有四根非弹性的拉线8，四角同时被限位，限制了盖板4侧转，减少了与人体的撞击。拉线8在盖板4正常扣合在壳体3上时处于松驰状态，当气袋5充气后，盖板4直接顶压在充气后的气袋5上，此时拉线8处于拉紧状态。盖板4朝向壳体3的这一侧具有卡扣41，仪表板2上开设有与卡扣41配合的限位孔，盖板4能通过卡扣41、限位孔的配合与仪表板2形成连接，连接后的盖板4形成为仪表板2的一部分。

所述气袋5包括展开后面向座位一侧的前片51、以及展开后靠近仪表板2且与气体发生器6连接的后片52，充气后前片51和后片52向上展开的部分为上部53、向下展开的部分为下部54。气袋5充气后宽度大于座位的宽度，向上展开的上部53呈U形位于方向盘1的两侧，向下展开的下部54低于座位的底部；U形结构的气袋5，方便从方向盘1两侧往上在驾驶室内展开，且此设置的气袋5在充气后能有效的保护人体的四肢。在后片52对应的上部53、下部54上分别设有若干褶皱55，本发明后片52所对应的上部53和下部54上分别设有至少三个褶皱55，褶皱55沿气袋5的上部53向上、下部54向下分布，褶皱55横向设置并且沿后片52向气袋5的两侧延伸。在气袋5的后片52上设置褶皱55，使气袋5充气后能沿着仪表板2的表面向上、向下展开，而将后片52上的褶皱55向气袋5两侧沿伸能使整个充气后的气袋5都往仪表板2靠拢。同时在后片52上连接有限位带9，限位带9连接在褶皱55的两端，且套在前片51外侧，限位带9可以为多根；限位带9的设置使前片51往仪表板2方向靠,从而提高向上、向下顺利展开的速度，并减少对人体的冲击。

气体发生器6与前片51所对应的上部53、下部54之间分别连接有非弹性且具有带宽的拉带7。拉带7的带宽可以为100mm以内的窄带；但作为优选,本发明为带宽100mm至400mm的宽拉带7，且拉带7沿横向连接在前片51上，与褶皱55方向相同，并且为使气体能顺利通过，在拉带7上开设若干通气孔。本实施例中的拉带7为一根，拉带7的中部缠绕在气体发生器6上，且拉带7的两端分别横向连接在前片51的上部53和前片51的下部54上，气袋5充气后，拉带7与前片51的连接处71距离盖板4的上、下边缘具有30mm至100mm的距离，即气袋展开后拉带7的一端与前片51上部的连接处71距离盖板4上边缘具有30mm到100mm距离，气袋展开后拉带7的另一端与前片51下部的连接处71距离盖板4下边缘具有30mm到100mm距离。气袋5充气后，拉带7的两端形成夹角，拉带7对前片51的最大膨胀距离进行限制，从而使气体发生器6产生正对人体的气体冲击力转成向上和向下的方向，方便气袋5沿上、下两个方向打开。

如图2所示，本发明将整个气囊安装在方向盘1下方的仪表板2内，壳体3固连在仪表板2内的支架上；气体发生器6和气袋5组装折叠后放置在壳体3内,盖板4通过四根拉线8连接在壳体3的开口处上，且盖板4通过卡扣41连接在仪表板2上。驾驶员200坐在座椅100上，并系着安全带300，当车辆发生正面碰撞时，气体发生器6产生的大量气体使气袋5快速膨胀并顶开盖板4，盖板4与仪表板2脱开，此时盖板4与壳体3之间形成空隙，且在拉线8的作用下限制了盖板4与壳体3之间的距离，不但能限制气袋5朝向人体方向的膨胀厚度，避免气袋5正向冲力给人体造成伤害，而且能使气袋5沿空隙往上展开、往下展开；气袋5往上或往下展开时,前片51与发生器之间设置非弹性的拉带7，限制了气袋5充气时气袋5朝向人体方向的膨胀厚度，进一步避免气袋5冲击力给人体造成伤害，同时给气袋5往上和往下展开的导向；而在上、下部54的后片52上分别设置的若干褶皱55与限位带9能使气袋5往上或往下展开时气袋5的上部53和下部54沿仪表板2展开，避免气袋5冲击力给人体造成伤害，并使气袋5能顺利展开。U形的气袋5被完全打开，驾驶员200的上肢顶靠在气袋5的上部53，下肢顶靠在气袋5的下部54上，对四肢进行保护。

实施例二：

本实施中的技术方案与实施例一大致相同，不同之处在于：拉带7为两根，拉带7的一端通过螺钉或铆钉或缝制在气体发生器6上，两根拉带7的另一端分别连接在上部53的前片51和下部54的前片51上。

实施例三：

本实施例中的技术方案与实施例一大致相同，不同之处在于：连接结构为设置在盖板4与壳体3之间的拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端固连在盖板4上，另一端固连在壳体3上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用方向盘1、仪表板2、壳体3、盖板4、卡扣41、气袋5、前片51、后片52、上部53、下部54、褶皱55、气体发生器6、拉带7、连接处71、拉线8、限位带9、固定支架10、座椅100、驾驶员200、安全带300等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.汽车驾驶室内的四肢保护气囊，设置在方向盘(1)下方的仪表板(2)内，包括一端具有开口的壳体(3)、设置在壳体(3)开口处的盖板(4)、组装折叠后设置在壳体(3)内的气袋(5)和气体发生器(6)，其特征在于，所述气袋(5)包括展开后面向座位一侧的前片(51)、以及与所述气体发生器(6)连接的后片(52)，所述气袋(5)充气后前片(51)和后片(52)向上展开的部分为上部(53)、向下展开的部分为下部(54)，所述气体发生器(6)与所述前片(51)的上、下部(53、54)之间分别连接有非弹性的拉带(7)；所述后片的(52)上、下部(53、54)上分别设有若干褶皱(55)；且所述盖板(4)与壳体(3)的开口处设有在气袋(5)充气时能使盖板(4)相对壳体(3)移动一段距离的连接结构。

2.根据权利要求1所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述连接结构包括至少两根非弹性的拉线(8)，所述拉线(8)的两端分别连接在盖板(4)与壳体(3)上，所述的拉线(8)设置在气袋(5)的两侧。

3.据权利要求2所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述盖板(4)通过卡扣(41)连接在汽车的仪表板(2)上。

4.根据权利要求1或2或3所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述拉带(7)具有带宽，所述拉带(7)中部缠绕在气体发生器(6)上，且拉带(7)的两端分别连接在前片(51)的上部(53)和前片(51)的下部(54)上。

5.根据权利要求1或2或3所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述拉带(7)具有带宽，且至少为两根，所述拉带(7)的一端通过螺钉或铆钉或缝制在气体发生器(6)上，所述拉带(7)的另一端分别连接在前片(51)的上部(53)和前片(51)的下部(54)上。

6.根据权利要求1或2或3所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述褶皱(55)沿后片(52)向气袋(5)的两侧延伸。

7.根据权利要求6所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述后片(52)的上部(53)和下部(54)上分别设有至少三个褶皱(55)，所述褶皱(55)沿气袋(5)的上部(53)向上、下部(54)向下分布。

8.根据权利要求6所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述后片(52)上连接有限位带(9)，所述限位带(9)连接在所述褶皱(55)的两端，且套在前片(51)外侧。

9.根据权利要求1或2或3所述汽车驾驶室内的四肢保护气囊，其特征在于，所述气袋(5)充气后宽度大于座位的宽度，所述向上展开的上部(53)呈U形位于方向盘(1)的两侧，所述向下展开的下部(54)低于座位的底部。