专利名称：车辆前排乘员保护气囊及其保护方法
技术领域：
本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的安全保护装置，更具体地说， 本发明涉及一种车辆前排乘员保护气囊。另外，本发明还涉及这种保护气囊所 采用的保护方法。
技术背景目前， 一些前舱设计空间小的车型，发生高速碰撞过程时，防火墙侵入乘 员舱的距离、踏板组后移量往往较大，驾驶员脚放在踏板或搁脚板上，驾驶员 以及其它前排乘员脚部、小腿容易受到较大伤害。 经检索，有以下专利文献涉及安全气囊的结构中国专利号为CN03124614.1的专利文献公开了一种汽车防碰气囊的技术。 该专利的发明目的为了减小车辆发生正碰和追尾时对车辆及人员的损伤。其技 术方案是在车身的前、后各设一个气囊，在车辆发生上述事故时在车外打开。 中国专利号为CN02820680.0的专利文献公开了一种在一机动、特别是一汽车中 的气囊装置的技术。该专利的发明目的为减小在气囊按照预定的界限值开始该 气囊激活的起始阶段的充气压力。其技术方案是设定一个安全距离。中国专利 号为CN200310123021.4的专利文献公开了一种用于车辆的气囊系统的技术。该 专利的发明目的为实现与安全带的联合控制。其技术方案是将气囊的控制单元 与安全带控制单元的信息进行传递及相互联锁。经过对上述专利技术的分析，都没有能解决车辆前排驾驶员及其它乘车人 员在发生车辆高速碰撞时其防火墙侵入乘员舱、踏板组后移量对乘员的脚及下 肢的伤害问题。发明内容本发明所要解决的问题是提供一种车辆前排乘员保护气囊，其目的是解决 在车辆高速碰撞时，因防火墙侵入量及踏板后移量较大而造成对前排乘员脚部 以及下肢严重伤害的问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为所提供的这种车辆前排乘 员保护气囊，包括设在乘员前方和侧面的保护气囊，在车辆前排乘员的座椅坐 垫的前部设下肢保护气囊，其设置的位置在座椅坐垫的上方中部、坐垫蒙皮的 内部。为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案， 以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造 性坐垫蒙皮上的可撕裂结构的技术方案所述的座椅坐垫上的坐垫蒙皮，在 设置所述的下肢保护气囊的位置，设可撕裂结构，所述的可撕裂结构为坐垫蒙 皮在该处的抗拉强度小于坐垫蒙皮的其它部位，在所述的下肢保护气囊未起作 用、处于收縮状态时，坐垫蒙皮的外表面为光整的完整表面。更进一步具体地，所述的座椅坐垫上的坐垫蒙皮上的可撕裂结构为在所 述的坐垫蒙皮的朝内部的表面上设有轻微的印痕，该印痕的图案是以下肢保护 气囊设置位置为中心的十字形纹路，或以下肢保护气囊设置位置为中心的放射 状纹路。下肢保护气囊的工作状态时的体积的限定技术方案所述的下肢保护气囊 在展开达到最大的体积后，其全部垂直投影仍落在整个座椅坐垫前端的范围内。气囊点火装置、气体发生装置的位置设置技术方案所述的下肢保护气囊 的气囊点火装置、气体发生装置均设置在座椅坐垫的下方。气囊点火装置、气体发生装置的控制技术方案所述的下肢保护气囊的控 制系统中设电子控制单元和碰撞压力传感器，所述的气囊点火装置通过信号线 路与所述的电子控制单元连接，接受下肢保护气囊的控制系统的控制；所述的 碰撞压力传感器设置在汽车发动机前方横梁上，并通过信号线路与所述的电子 控制单元连接。为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的车 辆前排乘员保护气囊所采用的保护方法，该方法的过程为车辆碰撞发生后，所述的碰撞压力传感器受到来自周围部件的挤压，采集 压力信号并输入所述的电子控制单元；当压力信号达到规定值后，所述的电子控制单元判断并发出点火信号，使 所述的气囊点火装置点火；所述的气囊点火装置点火后使所述的气体发生装置迅速产生气体，充入下 肢保护气囊内；下肢保护气囊迅速膨胀、展开，将坐垫蒙皮的可撕裂结构撕开，冲破坐垫 蒙皮并升高；下肢保护气囊在座椅坐垫的上方形成一定的竖直高度，将驾驶员大腿位置 瞬间抬高，车辆前排乘员的脚和小腿随大腿升高而后移，脱离危险区域。本发明采用上述技术方案，使车辆在发生高速碰撞时，避免因防火墙侵入 及踏板后移而造成对驾驶员及车辆前排乘员的脚及下肢的伤害，对车辆乘员的 保护更加全面，使车辆的行驶更加安全和可靠。
下面对本说明书的各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明-图1为本发明的结构示意图；图2为本发明中的坐垫蒙皮朝内面上可撕裂结构的示意图。图中标记为1、保护气囊，2、座椅坐垫，3、座椅靠背，4、座椅靠背调节装置，5、座椅滑轨，6、座椅安装支架，7、坐垫蒙皮，8、可撕裂结构。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及 的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及 工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域 的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所表达的本发明的结构，本发明为一种车辆前排乘员保护气囊，包 括设在乘员前方和侧面的保护气囊。前排乘员的座椅包括座椅坐垫2、座椅靠背 3、座椅靠背调节装置4、座椅滑轨、座椅安装支架6。为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服 其缺陷，实现解决在车辆高速碰撞时，因防火墙侵入量及踏板后移量较大而造 成对前排乘员脚部以及下肢严重伤害的问题的发明目的，本发明采取的技术方 案如下如图1所示，所提供的这种车辆前排乘员保护气囊，在车辆前排乘员的座 椅坐垫2的前部设下肢保护气囊1，其设置的位置在座椅坐垫2的上方中部、坐 垫蒙皮7的内部。它的结构是下肢保护气囊1植于前排座椅最前端的座椅坐 垫2内。它保证了在下肢保护气囊1充气时，前排乘员的大腿小腿的连接部位 抬高，而不是靠近臀部位置抬高。否则无法使小腿及脚部抬高。本发明针对FMVSS208—56KPH刚性墙前部碰撞，以及EuroNCAP—ODB 可变形障碍物偏置前部碰撞的特点，设计出一种植入前排座椅前端坐垫内的气本发明解决了高速前碰时，防火墙侵入量以及踏板后移量较大，对驾驶员及其它前排乘员的脚部以及小腿伤害严重的问题。在上述技术方案的基础上，为了使本发明更为完善，还提供以下实施示例 作为本发明在具体实施时的参考-实施例一如图1和图2所示，气囊上方的坐垫蒙皮7，设为可撕裂结构8。具体为 所述的座椅坐垫2上的坐垫蒙皮7，在设置所述的下肢保护气囊1的位置，设可 撕裂结构8，所述的可撕裂结构8为坐垫蒙皮7在该处的抗拉强度小于坐垫蒙皮 7的其它部位，在所述的下肢保护气囊l未起作用、处于收縮状态时，坐垫蒙皮 7的外表面为光整的完整表面。设置可撕裂结构8的目的是保证在下肢保护气囊1充气时，不能从其它位 置撑起，必须从可撕裂结构8的位置撑起，确保使前排乘员的腿部抬高，实现 对脚和小腿的保护。实施例二如图2所示，所述的座椅坐垫2上的坐垫蒙皮7上的可撕裂结构8为在 所述的坐垫蒙皮7的朝内部的表面上设有轻微的印痕，该印痕的图案是以下肢 保护气囊1设置位置为中心的十字形纹路，或以下肢保护气囊1设置位置为中 心的放射状纹路。上述结构确保下肢保护气囊1在充气时，是朝正上方向撑起，坐垫蒙皮7 以该位置为中心向外围撕开，不会产生偏离。 实施例三本实施例限定了下肢保护气囊1的最大充气体积所述的下肢保护气囊1在展开达到最大的体积后，其全部垂直投影仍落在整个座椅坐垫2前端的范围内。该结构的主要目的是避免下肢保护气囊1的急剧膨胀而直接冲击驾驶员或 其它前排乘员的小腿。实施例四本实施例限定了气囊点火装置和气体发生装置的设置位置 所述的下肢保护气囊1的气囊点火装置、气体发生装置均设置在座椅坐垫1 的下方。上述结构确保在发生车辆碰撞时，下肢保护气囊1的动作必须迅速和灵敏。 实施例五所述的下肢保护气囊1的控制系统中设电子控制单元和碰撞压力传感器， 所述的气囊点火装置通过信号线路与所述的电子控制单元连接，接受下肢保护 气囊1的控制系统的控制；所述的碰撞压力传感器设置在汽车发动机前方横梁 上，并通过信号线路与所述的电子控制单元连接。本技术方案所提出的发明点是下肢保护气囊1置于驾驶员或前排乘员座 椅前端坐垫内；采用压力传感器采集碰撞信号；压力传感器受到来自周围部件 的挤压，采集压力信号并输入电子控制单元ECU。当压力信号达到一定值后， ECU判断点火气囊启爆，将驾驶员大腿抬起，脚和小腿随大腿升高而后移，远 离危险区。实施例六为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的车辆前排乘员保护气囊所采用的保护方法，该方法的过程为-车辆碰撞发生后，所述的碰撞压力传感器受到来自周围部件的挤压，采集 压力信号并输入所述的电子控制单元；当压力信号达到规定值后，所述的电子控制单元判断并发出点火信号，使所述的气囊点火装置点火；所述的气囊点火装置点火后使所述的气体发生装置迅速产生气体，充入下 肢保护气囊l内；下肢保护气囊1迅速膨胀、展开，将坐垫蒙皮7的可撕裂结构8撕开，冲 破坐垫蒙皮7并升高；下肢保护气囊1在座椅坐垫2的上方形成一定的竖直高度，将驾驶员大腿 位置瞬间抬高，车辆前排乘员的脚和小腿随大腿升高而后移，脱离危险区域。碰撞发生后，压力传感器受到来自周围部件的挤压，采集压力信号并输入 电子控制单元ECU。当压力信号达到一定值后，ECU判断点火。下肢保护气囊 1上方的坐垫蒙皮7，为可撕裂结构8。下肢保护气囊1展开后，在座椅坐垫2 上方形成一定的竖直高度，将驾驶员和前排乘员的大腿靠近与小腿的连接位置 瞬间抬高，驾驶员和前排乘员瓣脚和小腿随大腿升高而后移，脱离危险区。下 肢保护气囊1展开达最大后，全部垂直投影仍落在整个座椅前端的范围内，应 避免下肢保护气囊1直接冲击驾驶员和前排乘员的小腿。通过本发明，可以减弱高速碰撞过程中防火墙侵入乘员舱距离、踏板后移 距离大，造成对驾驶员和前排乘员的小腿和脚的伤害程度。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种车辆前排乘员保护气囊，包括设在乘员前方和侧面的保护气囊，其特征在于在车辆前排乘员的座椅坐垫(2)的前部设下肢保护气囊(1)，其设置的位置在座椅坐垫(2)的上方中部、坐垫蒙皮(7)的内部。
2、 按照权利要求1所述的车辆前排乘员保护气囊，其特征在于所述的座椅坐垫(2)上的坐垫蒙皮(7)，在设置所述的下肢保护气囊(1)的位置，设 可撕裂结构(8)，所述的可撕裂结构(8)为坐垫蒙皮(7)在该处的抗拉强度 小于坐垫蒙皮(7)的其它部位，在所述的下肢保护气囊(1)未起作用、处于 收縮状态时，坐垫蒙皮(7)的外表面为光整的完整表面。
3、 按照权利要求2所述的车辆前排乘员保护气囊，其特征在于所述的座 椅坐垫(2)上的坐垫蒙皮(7)上的可撕裂结构(8)为在所述的坐垫蒙皮(7) 的朝内部的表面上设有轻微的印痕，该印痕的图案是以下肢保护气囊(1)设置 位置为中心的十字形纹路，或以下肢保护气囊(1)设置位置为中心的放射状纹 路。
4、 按照权利要求2所述的车辆前排乘员保护气囊，其特征在于所述的下 肢保护气囊(1)在展开达到最大的体积后，其全部垂直投影仍落在整个座椅坐 垫(2)前端的范围内。
5、 按照权利要求2或3或4所述的车辆前排乘员保护气囊，其特征在于 所述的下肢保护气囊(1 )的气囊点火装置、气体发生装置均设置在座椅坐垫(1) 的下方。
6、 按照权利要求5所述的车辆前排乘员保护气囊，其特征在于所述的下 肢保护气囊(1)的控制系统中设电子控制单元和碰撞压力传感器，所述的气囊 点火装置通过信号线路与所述的电子控制单元连接，接受下肢保护气囊(1)的 控制系统的控制；所述的碰撞压力传感器设置在汽车发动机前方横梁上，并通过信号线路与所述的电子控制单元连接。
7、按照权利要求6所述的车辆前排乘员保护气囊所采用的保护方法，其特征在于车辆碰撞发生后，所述的碰撞压力传感器受到来自周围部件的挤压，采集压力信号并输入所述的电子控制单元；当压力信号达到规定值后，所述的电子控制单元判断并发出点火信号，使 所述的气囊点火装置点火；所述的气囊点火装置点火后使所述的气体发生装置迅速产生气体，充入下 肢保护气囊(1)内；下肢保护气囊(1)迅速膨胀、展开，将坐垫蒙皮(7)的可撕裂结构(8) 撕开，冲破坐垫蒙皮(7)并升高；下肢保护气囊(1)在座椅坐垫(2)的上方形成一定的竖直高度，将驾驶 员大腿位置瞬间抬高，车辆前排乘员的脚和小腿随大腿升高而后移，脱离危险 区域。
全文摘要
本发明公开了一种车辆前排乘员保护气囊，包括设在乘员前方和侧面的保护气囊，在车辆前排乘员的座椅坐垫(2)的前部设下肢保护气囊(1)，其设置的位置在座椅坐垫(2)的上方、坐垫蒙皮(7)的内部。本发明还公开了这种车辆前排乘员保护气囊所采用的保护方法。采用上述技术方案，使车辆在发生高速碰撞时，避免因防火墙侵入及踏板后移而造成对驾驶员及车辆前排乘员的脚及下肢的伤害，对车辆乘员的保护更加全面，使车辆的行驶更加安全和可靠。
文档编号B60R21/16GK101254773SQ200810019408
公开日2008年9月3日 申请日期2008年1月1日 优先权日2008年1月1日
发明者亮 张, 王鹏翔, 高勇丽 申请人:奇瑞汽车股份有限公司