專利名稱：副駕駛膝部安全氣囊及其汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車的安全氣囊裝置及汽車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，安全氣囊作為被動(dòng)安全系統(tǒng)的一種裝置，能有效減小碰撞時(shí)車內(nèi)人員的傷害，已被普遍應(yīng)用于汽車上，并且不再局限于對(duì)乘員頭部的保護(hù)，而是針對(duì)性地嘗試從各個(gè)角度、對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行保護(hù)。膝部氣囊就屬于這種類型，膝部氣囊細(xì)分可以分為駕駛員膝部氣囊和副駕駛膝部氣囊，作為一種新型氣囊，膝部氣囊著重于保護(hù)前排駕駛員及副駕駛座乘員的膝部以及小腿部位。
副駕駛膝部氣囊包括用于作用時(shí)承載緩沖的氣袋、將副駕駛膝部氣囊模塊封蓋于儀表臺(tái)后面板內(nèi)的罩蓋、作用時(shí)給氣袋的氣體發(fā)生器及其連接支架。在正常情況下，氣囊模塊固定于儀表臺(tái)內(nèi)面板內(nèi)有氣囊罩蓋封蓋，當(dāng)一定強(qiáng)度的碰撞發(fā)生時(shí)，氣囊展開，填滿腿部與儀表臺(tái)的間隙，保護(hù)膝部、腿部免受裝撞擊傷害。
中國(guó)專利公開號(hào)CN95211717.
公開日1996年10月16日、實(shí)用新型的名稱為<由空氣袋驅(qū)動(dòng)的膝蓋軟墊>的申請(qǐng)案，給出了一種副駕駛膝部氣囊，但該設(shè)計(jì)在應(yīng)用中具有一定的難度，主要是氣囊位置較難安排，影響到手套箱的位置，因?yàn)橄ゲ康恼胺揭话阏脼槭痔紫涞奈恢茫瑫r(shí)在實(shí)際事故中，由于人員身高、身材有一定的差異，坐姿也有不同，因此在這些情況下這種副駕駛氣囊沒有起到應(yīng)有的作用。
又如在中國(guó)專利公開號(hào)03106112.
公開日2003年9月3日、發(fā)明創(chuàng)造的名稱為<乘客腿部保護(hù)裝置>的申請(qǐng)案，披露了一種針對(duì)乘員腿部進(jìn)行保護(hù)的氣囊，但該技術(shù)方案僅著重于對(duì)氣囊拆疊方式進(jìn)行改進(jìn)，以保證氣袋能夠順利、快速地展開，而忽略了對(duì)氣袋的展開形狀的設(shè)計(jì)，展開形狀并未根據(jù)人體工程學(xué)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，其打開后主要沿水平方向向乘員膝部左右二側(cè)展開成為一簡(jiǎn)單的長(zhǎng)方體狀，主要作用于膝部，展開后與膝部是點(diǎn)接觸，展開過程中不能控制向上下方向沿腿部展開，因此不能對(duì)整個(gè)腿部、足部進(jìn)行全面的保護(hù)；而且該設(shè)計(jì)要保證氣墊不向乘員方向展開有一定的難度，這樣氣墊打開的瞬間，同樣會(huì)對(duì)膝部造成過大的沖擊；另外，該技術(shù)方案也忽略了撕裂縫的設(shè)計(jì)對(duì)氣囊展開速度、展開方向的影響，可能導(dǎo)致實(shí)際上的展開速度與展開方向，與設(shè)計(jì)目標(biāo)有差距。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種更為安全有效、保護(hù)更全面的副駕駛座安全氣囊以及汽車。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種副駕駛膝部安全氣囊，包括氣袋2、氣體發(fā)生器3、罩蓋4、及外殼5，所述氣體發(fā)生器3與氣袋2組裝折疊后裝配于所述殼體5內(nèi)；所述罩蓋4罩設(shè)于所述殼體開口上；所述氣袋包括展開后與面向座位一側(cè)的前片、以及設(shè)置有所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口的后片；所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口設(shè)置于所述氣袋后片中部偏下，氣袋前片上下長(zhǎng)度大于后片上下長(zhǎng)度；在展開狀態(tài)下，所述氣袋呈月牙形，面向座位一側(cè)為外凸?fàn)?，面向手套箱蓋一側(cè)為內(nèi)凹狀。
上述的副駕駛膝部安全氣囊，所述氣袋還包括拉帶，連接于所述氣袋前片與后片之間；在氣袋展開時(shí)，由所述拉帶限制氣袋前片和后片之間的充氣厚度，使所述氣袋展開后成為氣墊狀。所述拉帶有效長(zhǎng)度為5～20cm，優(yōu)選為8～15cm。
上述的副駕駛膝部安全氣囊，在橫向上，所述氣袋兩側(cè)的折疊呈Z形，在縱向上，所述氣袋滾卷成渦卷狀。優(yōu)選地，所述氣袋2位于氣袋口上方的氣袋上部11在氣袋前片上向所述氣體發(fā)生器方向滾卷成為渦卷狀，位于氣袋口下方的氣袋下部12卷于氣袋上部11形成的卷上，并包住氣袋上部11形成的卷。
上述的副駕駛膝部安全氣囊，所述蓋罩上開設(shè)有撕裂縫6，撕裂縫為∩形，并且安裝狀態(tài)下其開口朝向下。
上述的副駕駛膝部安全氣囊，所述氣袋2展開狀態(tài)下的橫向?qū)挾葹?0～80cm，優(yōu)選為40～60cm，進(jìn)一步優(yōu)選為45～55cm；縱向長(zhǎng)度為30～90cm，優(yōu)選50～70cm，進(jìn)一步優(yōu)選為55～65cm。
同時(shí)本發(fā)明公開了一種汽車，包括手套箱、副駕駛膝部安全氣囊，所述副駕駛膝部安全氣囊安裝于所述手套箱下部，所述副駕駛膝部安全氣囊，包括氣袋2、氣體發(fā)生器3、罩蓋4、及外殼5，所述氣體發(fā)生器3與氣袋2組裝折疊后裝配于所述殼體5內(nèi)；所述罩蓋4罩設(shè)于所述殼體開口上；所述氣袋包括展開后面向座位一側(cè)的前片、以及設(shè)置有所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口的后片；所述罩蓋4上沿與手套箱蓋下沿相靠，所述殼體5上壁與手套箱下壁相靠；所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口設(shè)置于所述氣袋后片中部偏下，氣袋前片上下長(zhǎng)度大于后片上下長(zhǎng)度；在展開狀態(tài)下，所述氣袋呈月牙形，面向座位一側(cè)為外凸?fàn)?，面向手套箱蓋一側(cè)為內(nèi)凹狀。
上述的汽車，所述氣袋還包括拉帶，連接于所述氣袋前片與后片之間；在氣袋展開時(shí)，由所述拉帶限制氣袋前片和后片之間的充氣厚度，使所述氣袋展開后成為氣墊狀。所述拉帶有效長(zhǎng)度為5～20cm，優(yōu)選為8～15cm。在橫向上，所述氣袋兩側(cè)的折疊呈Z形，在縱向上，所述氣袋滾卷成渦卷狀。優(yōu)選地，所述氣袋2位于氣袋口上方的氣袋上部11在氣袋前片上向所述氣體發(fā)生器方向滾卷成為渦卷狀，位于氣袋口下方的氣袋下部12卷于氣袋上部11形成的卷上，并包住氣袋上部11形成的卷。所述蓋罩上開設(shè)有撕裂縫6，撕裂縫為∩形，并且安裝狀態(tài)下其開口朝向下。所述氣袋2展開狀態(tài)下的橫向?qū)挾葹?0～80cm，優(yōu)選為40～60cm，進(jìn)一步優(yōu)選為45～55cm；縱向長(zhǎng)度為30～90cm，優(yōu)選50～70cm，進(jìn)一步優(yōu)選為55～65cm。
由于采用了以上的方案，帶來了以下的有益效果通過改進(jìn)氣囊的結(jié)構(gòu)和氣袋的展開形狀，可將氣囊模塊裝于手套箱下，不影響手套箱的位置，同時(shí)氣囊展開后能夠基本覆蓋發(fā)生碰撞時(shí)可能導(dǎo)致副駕駛乘員膝部受傷的儀表臺(tái)部分，保護(hù)區(qū)域大、更安全，由于氣囊模塊裝于手套箱的下方，展開時(shí)氣袋向上下兩個(gè)方向展開，覆蓋在手套箱及其周圍可能會(huì)在碰撞時(shí)與副駕駛乘員腿部發(fā)生碰撞區(qū)域，擴(kuò)大了保護(hù)區(qū)域，使得發(fā)生碰撞時(shí)不管人員年齡及身高、身材不同，坐姿不一的副駕駛座乘員一般情況下都能夠得到有效的保護(hù)，而且保護(hù)范圍從膝部擴(kuò)展到整個(gè)腳尖以上的腿部，其展開形狀根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，能夠與整個(gè)腿部全面接觸，舒緩氣袋展開瞬間的沖擊壓力，更安全地保護(hù)乘員的膝部和腿部。
本發(fā)明的氣袋折疊時(shí)采用先在橫向上將氣袋兩側(cè)以Z形方式疊入前后片之間，再在上下方向進(jìn)行滾卷折疊，能夠減小氣袋展開時(shí)內(nèi)部的阻力，提高了氣袋展開速度，使氣袋更快的展開速度快。罩蓋撕開后撕裂部分向下撕開，不影響氣袋向上展開，使氣袋能夠貼著儀表臺(tái)的內(nèi)表面迅速向上下方向展開。
本發(fā)明將氣袋設(shè)計(jì)成扁平的氣墊外形能夠在沖開罩蓋撕裂縫后不再繼續(xù)向后鼓起，而是鼓起達(dá)到一定厚度后開始向上展開，很好的避免因氣袋沖出罩蓋繼續(xù)向后沖出直接壓迫小腿，避免因?yàn)樾⊥缺粡椈貢r(shí)由于杠桿原理造成人員向前沖擊，反而對(duì)乘員造成更大的傷害；由拉帶將氣袋前片和后片連接來限制厚度，而不會(huì)是球狀，不但能夠起到保護(hù)的功能而且能夠減小氣袋體積，使氣袋充氣迅速展開。

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1車內(nèi)側(cè)面靜態(tài)示意圖；圖2車內(nèi)側(cè)面氣袋充氣展開后示意圖；圖3車內(nèi)正面靜態(tài)示意圖；圖4車內(nèi)正面氣袋充氣展開后示意圖；圖5氣袋充氣側(cè)面展開后示意圖；圖6氣袋正面示意圖；圖7氣袋橫向正面折疊圖一；圖8氣袋橫向正面折疊圖二；圖9氣袋橫向折疊后側(cè)視圖；圖10-圖13氣袋縱向滾卷折疊過程示意圖；圖14-圖17氣袋于車內(nèi)縱向滾卷折疊裝配過程示意圖；圖18氣袋縱向的另一種折疊方式示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的汽車采用與現(xiàn)有技術(shù)基本相同的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考當(dāng)代中國(guó)音像出版社出版的《現(xiàn)代汽車部件結(jié)構(gòu)、原理與線路圖集》所述，本發(fā)明的汽車增設(shè)副駕駛膝部安全氣囊，副駕駛膝部安全氣囊安裝于手套箱下部，副駕駛膝部安全氣囊，包括氣袋2、氣體發(fā)生器3、罩蓋4、及外殼5，氣體發(fā)生器3與氣袋2組裝折疊后裝配于所述殼體5內(nèi)；氣袋包括展開后與人體接觸位置的前片、以及設(shè)置有氣袋與氣體發(fā)生器連接的氣袋口的后片；罩蓋4上沿與手套箱蓋下沿相靠，殼體5上壁與手套箱下壁相靠。以下各例著重于本發(fā)明對(duì)汽車的改進(jìn)部分，即副駕駛膝部安全氣囊的結(jié)構(gòu)改進(jìn)進(jìn)行論述。
實(shí)施例一如圖1所示，為副駕駛膝部氣囊在車身內(nèi)靜態(tài)示意圖，也是安裝位置示意圖。副駕駛膝部氣囊包括氣袋2、發(fā)生器3、罩蓋4、殼體5；氣囊安裝于手套箱的下面，手套箱蓋9下沿與氣囊的罩蓋4上沿相靠，兩者表面按儀表臺(tái)10的內(nèi)面板的趨勢(shì)平滑過渡，由于內(nèi)面板為傾斜的面，因此氣囊安裝后罩蓋4也是傾斜的，氣囊的開口方向是斜向下的。發(fā)生器3與氣袋2組裝折疊后裝配于氣囊殼體5內(nèi)，殼體5上壁與手套箱下壁相靠。從正面來看，如圖3，氣囊1安裝于手套箱下，利用了原來手套箱下、內(nèi)面板內(nèi)的剩余空間，不影響手套箱的設(shè)計(jì)大小及位置，氣囊的罩蓋4安裝后為儀表臺(tái)10的內(nèi)面板的一部分，過度平滑，不影響內(nèi)面板的外觀。氣囊的安裝位置中心與座椅中心相對(duì)，也即兩個(gè)膝蓋的中心位置與氣囊安裝位置的中心基本相符。氣囊的罩蓋4上的撕裂縫6成凹形，凹口向下，即撕裂縫6在上邊和左右兩側(cè)，這樣展開后被撕開部分的罩蓋15向下運(yùn)動(dòng)，不會(huì)阻擋氣袋向上展開，使氣袋能夠貼著儀表臺(tái)10的內(nèi)表面向上展開。
氣袋2充氣展開，將罩蓋4上的撕裂縫撕開，沖出殼體5，罩蓋4沿撕裂縫6撕開的罩蓋15向下打開，并受氣袋下部12壓力擠壓，由于發(fā)生器直接對(duì)氣袋下部充氣，壓力較氣袋上部大，撕裂的罩蓋15上沿繼續(xù)向下打開，氣袋下半部12展開后覆蓋儀表臺(tái)下的部分區(qū)域，使腳尖以上的腿部免受傷害。氣袋上部11沖出罩蓋4后沿儀表臺(tái)10內(nèi)表面向上展開，覆蓋腿部可能碰到的儀表臺(tái)11的部分區(qū)域。當(dāng)氣袋2充分展開后如圖2，為側(cè)面展開后的形狀及與人員的腿部的位置情況。圖4為氣袋2充氣展開后正面的情況。氣袋2橫向?qū)挾葹?0～80cm，縱向長(zhǎng)度為30～90cm，優(yōu)選為橫向?qū)挾葹?0～60cm，縱向長(zhǎng)度為50～70cm，再優(yōu)選為橫向?qū)挾葹?5～55cm，縱向長(zhǎng)度為55～65cm。這樣氣袋尺寸能夠有效覆蓋可能與腿部發(fā)生碰撞的儀表臺(tái)的內(nèi)面板的部分區(qū)域。
圖5為氣袋側(cè)面展開的外形圖，拉帶7和拉帶8在氣袋內(nèi)，兩端分別固定于氣袋2的前片和后片上對(duì)應(yīng)的位置，并于位于發(fā)生器3的上部，形成氣袋上部11，與氣袋下部12，拉帶7和拉帶8的長(zhǎng)度決定了氣袋展開后的厚度，拉帶有效長(zhǎng)度為5～20cm，優(yōu)選為8～15cm，拉帶有一定的寬度，如圖6氣袋2正面圖所示，拉帶7橫向的兩側(cè)7a、7b與氣袋2的兩邊有一定的距離，同樣拉帶8橫向以8a、8b為邊界。這樣的拉帶能夠保證氣袋展開后形成氣墊，而不是球狀，不但能夠達(dá)到保護(hù)的功能而且能夠減小氣袋體積，使氣袋充氣迅速展開。拉帶7、8可以為整幅的，也可以為由多個(gè)小拉帶組成的拉帶組，即由多個(gè)相互獨(dú)立并相互間隔的小拉帶組組成拉帶7或拉帶8。氣袋上部11可以不止拉帶7、8兩根拉帶，可以根據(jù)實(shí)際情況選1根拉帶或者3根拉帶，甚至更多。氣袋下部12也可由根據(jù)情況加上拉帶，這些再實(shí)例中不再例舉。這樣的拉帶設(shè)計(jì)不但能夠保證氣袋在厚度方向上不會(huì)超過設(shè)計(jì)的厚度，更保證了氣袋2打開后不會(huì)繼續(xù)向乘員方向展開，而是沖出罩蓋4后，向乘員方向展開到設(shè)計(jì)厚度后，由于拉帶限制，氣袋2部會(huì)繼續(xù)向乘員方向打開，而是向上下兩個(gè)方向展開進(jìn)行擴(kuò)展，覆蓋住可能與腿部發(fā)生碰撞的部分。
圖7、圖8為氣袋2在橫向進(jìn)行減小寬度的折疊方法。氣袋2折疊時(shí)需要先進(jìn)行減小寬度的折疊，將氣袋2兩側(cè)超過氣囊盒5寬度的氣袋部分以Z形方式疊入前后片之間，圖7位將氣袋2左邊疊入前后片內(nèi)形成左邊折疊區(qū)域13的圖，圖8為將氣袋2左右兩側(cè)都疊入前后兩片內(nèi)形成左右兩邊的折疊區(qū)域13、14的圖。圖9為將氣袋2左右兩側(cè)的疊入氣袋2前后片間后的后視圖，左右兩邊的折疊區(qū)域?yàn)?3、14，位于前后兩片的內(nèi)部，這樣折疊后氣袋2與發(fā)生器長(zhǎng)度基本一致，并能夠裝入殼體5內(nèi)。
橫向折疊完后需要進(jìn)行減小長(zhǎng)度的折疊。如圖10至圖13為在縱向上進(jìn)行滾卷折疊的折疊過程示意圖；將氣袋2上部11在氣袋前片上如圖順時(shí)針滾卷折疊成渦卷狀，當(dāng)滾卷中心位于發(fā)生器3中心正上方時(shí)停止?jié)L卷折疊，將氣袋下部12逆時(shí)針卷于氣袋上部11形成的卷上，并包住。這樣折疊在氣袋充氣后，氣袋膨脹產(chǎn)生的力主要為向正前方，能迅速撕開罩蓋4的撕裂縫6。圖14至圖17為氣袋2在車身內(nèi)氣袋縱向滾卷折疊后裝配于殼體5內(nèi)過程示意圖。
實(shí)施例二如圖18所示，本例中，氣袋在縱向上滾卷折疊的另一種實(shí)施方式，將氣袋上部11和氣袋下部12氣袋在后片上分別以逆時(shí)針和順時(shí)針向發(fā)生器方向滾卷，然后折疊于氣囊盒內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種副駕駛膝部安全氣囊，包括氣袋(2)、氣體發(fā)生器(3)、罩蓋(4)、及外殼(5)，所述氣體發(fā)生器(3)與氣袋(2)組裝折疊后裝配于所述殼體(5)內(nèi)；所述罩蓋(4)罩設(shè)于所述殼體開口上；所述氣袋包括展開后與面向座位一側(cè)的前片、以及設(shè)置有所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口的后片；其特征是所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口設(shè)置于所述氣袋后片中部偏下，氣袋前片上下長(zhǎng)度大于后片上下長(zhǎng)度；在展開狀態(tài)下，所述氣袋呈月牙形，面向座位一側(cè)為外凸?fàn)?，面向手套箱蓋一側(cè)為內(nèi)凹狀。
2.如權(quán)利要求1所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述氣袋還包括拉帶，連接于所述氣袋前片與后片之間；在氣袋展開時(shí)，由所述拉帶限制氣袋前片和后片之間的充氣厚度，使所述氣袋展開后成為氣墊狀。
3.如權(quán)利要求1所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是在橫向上，所述氣袋兩側(cè)的折疊呈Z形，在縱向上，所述氣袋滾卷成渦卷狀。
4.如權(quán)利要求1所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述蓋罩上開設(shè)有撕裂縫(6)，撕裂縫為∩形，并且安裝狀態(tài)下其開口朝向下。
5.如權(quán)利要求3所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述氣袋(2)位于氣袋口上方的氣袋上部(11)在氣袋前片上向所述氣體發(fā)生器方向滾卷成為渦卷狀，位于氣袋口下方的氣袋下部(12)卷于氣袋上部(11)形成的卷上，并包住氣袋上部(11)形成的卷。
6.如權(quán)利要求2所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述拉帶有效長(zhǎng)度為5～20cm，優(yōu)選為8～15cm。
7.如權(quán)利要求1所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述氣袋2展開狀態(tài)下的橫向?qū)挾葹?0～80cm，縱向長(zhǎng)度為30～90cm。
8.如權(quán)利要求7所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述氣袋2展開狀態(tài)下的橫向?qū)挾葍?yōu)選為40～60cm，縱向長(zhǎng)度為50～70cm。
9.如權(quán)利要求8所述的副駕駛膝部安全氣囊，其特征是所述氣袋2展開狀態(tài)下的橫向?qū)挾葍?yōu)選為45～55cm，縱向長(zhǎng)度為55～65cm。
10.一種汽車，包括手套箱、副駕駛膝部安全氣囊，所述副駕駛膝部安全氣囊安裝于所述手套箱下部，所述副駕駛膝部安全氣囊，包括氣袋(2)、氣體發(fā)生器(3)、罩蓋(4)、及外殼(5)，所述氣體發(fā)生器(3)與氣袋(2)組裝折疊后裝配于所述殼體(5)內(nèi)；所述罩蓋(4)罩設(shè)于所述殼體開口上；所述氣袋包括展開后面向座位一側(cè)的前片、以及設(shè)置有所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口的后片；其特征是所述罩蓋(4)上沿與手套箱蓋下沿相靠，所述殼體(5)上壁與手套箱下壁相靠；所述氣袋與所述氣體發(fā)生器連接的氣袋口設(shè)置于所述氣袋后片中部偏下，氣袋前片上下長(zhǎng)度大于后片上下長(zhǎng)度；在展開狀態(tài)下，所述氣袋呈月牙形，面向座位一側(cè)為外凸?fàn)?，面向手套箱蓋一側(cè)為內(nèi)凹狀。
全文摘要
本發(fā)明公開一種副駕駛膝部安全氣囊及其汽車，該安全氣囊包括氣袋(2)、氣體發(fā)生器(3)、罩蓋(4)、及外殼(5)，氣體發(fā)生器(3)與氣袋(2)組裝折疊后裝配于殼體(5)內(nèi)；通過改進(jìn)氣袋的結(jié)構(gòu)和氣袋的折疊方式、展開形狀，可將氣囊模塊裝于手套箱下，不影響手套箱的位置，同時(shí)氣囊展開后能夠基本覆蓋發(fā)生碰撞時(shí)可能導(dǎo)致副駕駛乘員膝部受傷的儀表臺(tái)部分，保護(hù)區(qū)域大、更安全，其展開形狀根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，能夠與整個(gè)腿部全面接觸，舒緩氣袋展開瞬間的沖擊壓力，更安全地保護(hù)乘員的膝部、腿部。
文檔編號(hào)B60R21/20GK1911711SQ20051002148
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者奚興超, 鄒財(cái)松 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司