一种膝部安全气囊装置.pdf

本发明涉及汽车被动安全装置技术领域，具体地说是一种膝部安全气囊装置，包括前主片、后主片和拉带。本发明同现有技术相比，气袋下部靠近气体发生器的部位具有与现有技术气袋相同的结构，腔室分离结构将气袋上部分成分离的或半分离的或暂时分离的左腔室和右腔室，使对着转向管柱罩盖凸起部位的气袋厚度减小或在气袋展开前期厚度减小，减小气袋受转向管柱罩盖凸起部位的推挤和干扰、减小气袋对驾驶员下肢的冲击力和挤压。其次，本发明设计的气袋体积更小或在气袋展开前期体积更小，气袋充满气体的时间更快、能更早地展开到预定位置，更早地提供保护功能。再次，本发明气袋充气体积可以更小，可以减小发生器输出，降低膝部安全气囊的重量和成本。

1.  一种膝部安全气囊装置，包括前主片、后主片和拉带，前主片（11）和后主片（12）沿边缘缝合成气袋（1），前主片（11）和后主片（12）之间水平设置有若干长条状的拉带（13），拉带（13）的两个长侧边分别缝合固定在前主片（11）和后主片（12）的内表面，其特征在于：拉带（13）将气袋（1）的下部隔离成若干个两端联通的气室（14），气袋（1）的上部设有腔室分离结构，腔室分离结构的两侧分别设有左腔室（7）和右腔室（8），左腔室（7）和右腔室（8）的底部与气室（14）联通，拉带（13）将气袋（1）的左腔室（7）隔离成若干个端部联通的左气室，拉带（13）将气袋（1）的右腔室（8）隔离成若干个端部联通的右气室。

2.  根据权利要求1所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的腔室分离结构在气袋（1）充气时，位于转向管柱罩盖（5）的凸起部位，所述的左腔室（7）和右腔室（8）分布在转向管柱罩盖（5）的两侧。

3.  根据权利要求1或2所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的腔室分离结构为缺口部（15），前主片（11）和后主片（12）的上部中间设有缺口结构，前主片（11）和后主片（12）沿边缘缝合成Y字形的气袋（1），气袋（1）垂直方向的上部、水平方向的中部设有缺口部（15）。

4.  根据权利要求3所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：在气袋充气时，所述的缺口部（15）嵌入转向管柱罩盖（5）的凸起部位。

5.  根据权利要求1或2所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的腔室分离结构为缝合部（17），前主片（11）和后主片（12）沿边缘缝形成气袋（1）后，在气袋（1）上部中间位置缝纫一道封闭线（16），封闭线（16）与边缘缝合线之间形成密闭的缝合部（17）。

6.  根据权利要求5所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：在气袋（1）充气时，所述的缝合部（17）贴合转向管柱罩盖（5）的凸起部位。

7.  根据权利要求1或2所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的腔室分离结构为闭合缝合部（19），前主片（11）和后主片（12）沿边缘缝形成气袋（1）后，在气袋（1）上部中间位置缝纫若干道闭合封闭线（18），闭合封闭线（18）在气袋（1）上形成闭合缝合部（19），两个相邻的闭合缝合部（19）之间以及闭合缝合部（19）与顶部边缘缝合线之间分别设有导通部（20），导通部（20）联通左腔室（7）和右腔室（8）。

8.  根据权利要求7所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：在气袋（1）充气时，所述的闭合缝合部（19）和导通部（20）贴合转向管柱罩盖（5）的凸起部位。

9.  根据权利要求1或2所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：所述的腔室分离结构为弱化缝合部（22），前主片（11）和后主片（12）沿边缘缝形成气袋（1）后，在气袋（1）上部中间位置缝纫一道弱化封闭线（21），弱化封闭线（21）与边缘缝合线之间形成密闭的弱化缝合部（22）。

10.  根据权利要求9所述的一种膝部安全气囊装置，其特征在于：在气袋（1）充气时，所述的弱化缝合部（22）贴合转向管柱罩盖（5）的凸起部位，在气袋（1）开始充气时，弱化缝合部（22）处于密闭状态，直到气袋（1）整体展开后，弱化封闭线（21）崩裂，气体充入弱化缝合部（22）。

一种膝部安全气囊装置
技术领域
本发明涉及汽车被动安全装置技术领域，具体地说是一种膝部安全气囊装置。
背景技术
随着Euro NCAP中膝部映射试验（Knee Mapping test）要求的执行，膝部安全气囊被众多汽车厂家选择作为应对措施，以通过相关试验，避免在星级评估中被罚分。
无论是从理论研究还是从工程实践，膝部安全气囊都能缓冲驾驶员和乘员小腿/膝盖与仪表板之间的冲击，并能改善驾驶员和乘员胸腹部所受安全带限制力的分布状态，减小安全带对人体的压力的峰值，降低伤害风险。
膝部安全气囊一般由气体发生器、气袋、外壳、罩盖等零件组成。当发生碰撞事故时，中央控制单元ECU向膝部安全气囊发出点火指令，膝部安全气囊接收到点火指令后，气体发生器点爆并输出气体，气体充满气袋。膝部安全气囊一般安装在仪表板内偏下的部位。当膝部安全气囊点爆时，其气袋从下向上展开充满，在驾驶员和乘员小腿及膝盖与仪表板之间形成充气气垫，提供缓冲保护。
为了保证气袋顺利展开到位，并约束气袋沿车辆前后方向，即X向的厚度尺寸，气袋基本上都采用沿水平方向，即Y向的内拉带，将气袋分隔成若干个沿水平方向呈长条状的气室。参见图1和图2，在驾驶员侧，转向管柱罩盖5凸起于仪表板4之外的部位会把气袋向车后方向，即驾驶员的方向推挤，会对气袋1的展开动作造成干扰，影响气袋展开形态，并潜在增大对驾驶员下肢的冲击力。充满的气袋1与驾驶员下肢6之间存在挤压和干涉。
因此，需要设计一种能够减小转向管柱罩盖凸起部位对气袋的推挤和干扰的膝部安全气囊装置。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够减小转向管柱罩盖凸起部位对气袋的推挤和干扰的膝部安全气囊装置。
为了达到上述目的，本发明设计了一种膝部安全气囊装置，包括前主片、后主片和拉带，前主片和后主片沿边缘缝合成气袋，前主片和后主片之间水平设置有若干长条状的拉带，拉带的两个长侧边分别缝合固定在前主片和后主片的内表面，其特征在于：拉带将气袋的下部隔离成若干个两端联通的气室，气袋的上部设有腔室分离结构，腔室分离结构的两侧分别设有左腔室和右腔室，左腔室和右腔室的底部与气室联通，拉带将气袋的左腔室隔离成若干个端部联通的左气室，拉带将气袋的右腔室隔离成若干个端部联通的右气室。
所述的腔室分离结构在气袋充气时，位于转向管柱罩盖的凸起部位。
所述的左腔室和右腔室分布在转向管柱罩盖的两侧。
所述的腔室分离结构为缺口部，前主片和后主片的上部中间设有缺口结构，前主片和后主片沿边缘缝合成Y字形的气袋，气袋垂直方向的上部、水平方向的中部设有缺口部。
在气袋充气时，所述的缺口部嵌入转向管柱罩盖的凸起部位。
所述的腔室分离结构为缝合部，前主片和后主片沿边缘缝形成气袋后，在气袋上部中间位置缝纫一道封闭线，封闭线与边缘缝合线之间形成密闭的缝合部。
在气袋充气时，所述的缝合部贴合转向管柱罩盖的凸起部位。
所述的腔室分离结构为闭合缝合部，前主片和后主片沿边缘缝形成气袋后，在气袋上部中间位置缝纫若干道闭合封闭线，闭合封闭线在气袋上形成闭合缝合部，两个相邻的闭合缝合部之间及闭合缝合部与顶部边缘缝合线之间设有导通部，导通部联通左腔室和右腔室。
在气袋充气时，所述的闭合缝合部和导通部贴合转向管柱罩盖的凸起部位。
所述的腔室分离结构为弱化缝合部，前主片和后主片沿边缘缝合形成气袋后，在气袋上部中间位置缝纫一道弱化封闭线，弱化封闭线与边缘缝合线之间形成密闭的弱化缝合部。
在气袋充气时，所述的弱化缝合部贴合转向管柱罩盖的凸起部位，在气袋开始充气时，弱化缝合部处于密闭状态，直到气袋整体展开后，弱化封闭线崩裂，气体充入弱化缝合部。
本发明同现有技术相比，气袋下部靠近气体发生器的部位具有与现有技术气袋相同的结构，腔室分离结构将气袋上部分成分离的或半分离的或暂时分离的左腔室和右腔室，使对着转向管柱罩盖凸起部位的气袋厚度减小或在气袋展开前期厚度减小，减小气袋受转向管柱罩盖凸起部位的推挤和干扰，从而减小气袋对驾驶员下肢的冲击力和挤压。其次，本发明设计的气袋体积更小或在气袋展开前期体积更小，气袋充满气体的时间更快，从而能更早地展开到预定位置，更早地提供保护功能。再次，本发明气袋充气体积可以更小，可以减小发生器输出，降低膝部安全气囊的重量和成本。
附图说明
图1为现有技术膝部气囊在车内展开效果示意图。
图2为现有技术膝部气囊在车内展开效果的剖面示意图。
图3为本发明实施例1膝部气囊气袋平铺示意图。
图4为本发明实施例1膝部气囊在车内展开效果示意图。
图5为本发明实施例1膝部气囊在车内展开效果的剖面示意图。
图6为本发明实施例2膝部气囊气袋平铺示意图。
图7为本发明实施例3膝部气囊气袋平铺示意图。
图8为本发明实施例4膝部气囊气袋平铺示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
本发明设计了一种膝部安全气囊装置，包括前主片、后主片和拉带，前主片11和后主片12沿边缘缝合成气袋1，前主片11和后主片12之间水平设置有若干长条状的拉带13，拉带13的两个长侧边分别缝合固定在前主片11和后主片12的内表面，拉带13将气袋1的下部隔离成若干个两端联通的气室14，气袋1的上部设有腔室分离结构，腔室分离结构的两侧分别设有左腔室7和右腔室8，左腔室7和右腔室8的底部与气室14联通，拉带13将气袋1的左腔室7隔离成若干个端部联通的左气室，拉带13将气袋1的右腔室8隔离成若干个端部联通的右气室。
在气袋1充气时，腔室分离结构位于转向管柱罩盖5的凸起部位，左腔室7和右腔室8分布在转向管柱罩盖5的两侧。
实施例1
参见图3、图4和图5，本实施例中的安全气囊气袋1由前主片11、后主片12、拉带13等零件组成。前主片11和后主片12合围形成气袋1的主体腔室。拉带13呈长条状，拉带13两条长边侧分别与前主片11和后主片12的内表面缝合连接，本实施例的特征在于腔室分离结构为缺口部15，前主片11和后主片12的上部中间都祛除了部分材料形成缺口结构，前主片11和后主片12的外围缝合形成类似Y字形的气袋1主体腔室，并通过拉带13将主体腔室分割成若干个沿水平方向伸展、沿垂直方向堆叠的气室14。气袋1垂直方向的上部、水平方向的中部设有缺口部15。
气袋1的根部通过气体发生器2与外壳3连接，组装成安全气囊总成，并通过壳体3装配于仪表板4中。当安全气囊充气时，气袋1的内部的沿水平方向伸展、沿垂直方向堆叠的气室14被充满，左腔室7和右腔室8也被充满，且在缺口部15处形成一个未充气的缺口。缺口部15正对转向管柱罩盖5的凸起部位。因为设置有缺口部15，气袋1在充气时不会与转向管柱罩盖5形成相互推挤，从而气袋1能更好地贴合仪表板4的弧面，如图4和图5所示。相比于如图1和图2所示的传统设计的气袋，本实施例避免了气袋1与驾驶员下肢6形成干涉，减少了气袋1充气过程中对驾驶员下肢6的冲击力。
实施例2
本实施例中的气袋主体上也是由前主片11、后主片12、拉带13等零件组成。本实施例与实施例1的差别在于，腔室分离结构为缝合部17。参见图6，前主片11和后主片12上部与现有技术气袋一样，没有祛除材料，但在完成气袋1的主体缝纫后，在气袋1的上部中间部位缝合一道封闭线16，封闭线16与边缘缝合线之间形成密闭且不能充气的缝合部17。
当气体发生器2向气袋1内充气时，气袋1的内部沿水平方向伸展、沿垂直方向堆叠的气室14被充满，左腔室7和右腔室8也被充满，但缝合部17不充气，从而使气袋1的有效充气部位形成近似Y字形，而缝合部17正对转向管柱罩盖5的凸起部位。因为缝合部17不充气，其厚度只有气袋布料的原始厚度，当内部充满气体的气袋1与驾驶员下肢6形成相互挤压时，缝合部17能很容易地贴合转向管柱罩盖5的凸起部位发生变形，从而使气袋1很好地贴合仪表板4的弧面，降低气袋1与驾驶员下肢6之间的相互作用力。同时，由于气袋1上部的左腔室7和右腔室8由缝合部17所连接，从而在气袋1展开过程中，更好地保证左腔室7和右腔室8的动作稳定性。
实施例3
本实施例中的气袋主体也是由前主片11、后主片12、拉带13等零件组成，且其前主片11和后主片12的上部与实施例2的气袋一样，没有祛除材料。本实施例与实施例2的差别在于，腔室分离结构为若干个闭合缝合部19，两个相邻的闭合缝合部19之间及闭合缝合部19与顶部边缘缝合线之间分别设有导通部20。参见图7，气袋1上部中间部位缝制闭合封闭线18，闭合封闭线18的路径是若干个闭合的形状且不延伸到气袋1的上边缘。闭合封闭线18在气袋1上形成闭合缝合部19，闭合缝合部19之间及闭合缝合部19与顶部边缘缝合线之间形成导通部20。导通部20联通左腔室7和右腔室8。
当气体发生器2向气袋1内充气时，气袋1的内部除闭合缝合部19之外的其它部位都被充满，气袋1的有效充气部位主体上近似Y字形，但在闭合缝合部19之间和其上部具有若干条狭窄的导通部20，其作用是在气袋1的展开过程中，更好地保证左腔室7和右腔室8的动作的稳定性。同时，因导通部20比较狭窄，当内部充满气体的气袋1与驾驶员下肢6形成相互挤压时，闭合缝合部19和导通部20能很容易地贴合转向管柱罩盖5的凸起部位发生变形，从而使气袋1很好地贴合仪表板4的弧面，降低气袋1与驾驶员下肢6之间的相互作用力。
实施例4
本实施例中的气袋主体上也是由前主片11、后主片12、拉带13等零件组成。本实施例与实施例2的差别在于，腔室分离结构为弱化缝合部22。参见图8，前主片11和后主片12上部与现有技术气袋一样，没有祛除材料，但完成气袋1的主体缝纫后，在气袋1的上部中间部位缝合一道弱化封闭线21，弱化封闭线21与边缘缝合线之间形成密闭的弱化缝合部22。
当气体发生器2向气袋1内充气时，气袋1的内部沿水平方向伸展、沿垂直方向堆叠的气室14先被充满。此时气体继续向左腔室7和右腔室8充入，而弱化缝合部22还是密闭状态，无法进行充气。因为弱化缝合部22无法充气，其厚度只有气袋布料的厚度，弱化缝合部22能很容易地贴合转向管柱罩盖5的凸起部位发生变形，从而使气袋1很好地贴合仪表板4的弧面，降低气袋1与驾驶员下肢6之间的相互作用力。在气袋1整体展开到设计位置，且左腔室7和右腔室8也被充满后，弱化封闭线21被崩裂，气体充入弱化缝合部22。此时，气袋已展开完成，弱化缝合部22的充气过程不会影响气袋的形态，也不会对驾驶员下肢6产生额外的冲击力。