一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊及其防护方法

摘要

本发明公开了一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊，属于汽车被动安全领域。所述安全气囊包括安装壳体、气囊组件以及罩盖。其中气囊组件包括气囊底板、充气器以及气囊袋。气囊袋包括气囊前袋以及气囊后袋，气囊前袋与气囊后袋连通，气囊后袋上开有出气孔，并且气囊后袋的进气口套设于充气器。当车辆首次撞击时，充气器充气使气囊后袋和气囊前袋膨胀并冲破罩盖为人体撞击提供缓冲屏障，对人体进行初次防护；同时，挤压后的气囊后袋中的部分气体从出气孔排出，使得气囊后袋的气压减小，避免人体与气囊袋产生硬性撞击；当车辆二次撞击时，气囊前袋中排出的气体较少，能够保持足够的气压再次为人体提供缓冲的屏障，对人体再次进行防护。

权利要求

1.一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，包括：安装壳体、设于安装壳体的气囊组件以及盖于安装壳体的罩盖；所述气囊组件包括安装于安装壳体内的气囊底板、固定于气囊底板背面的充气器以及固定于气囊底板正面的气囊袋；所述气囊袋包括气囊前袋以及与气囊前袋连通的气囊后袋，所述气囊前袋和气囊后袋之间设有连通软管，所述连通软管靠近气囊前袋的内径小于连通软管靠近气囊后袋的内径；所述气囊后袋上开有出气孔；所述充气器的充气端贯穿气囊底板并插于气囊后袋的进气口；当汽车未撞击时，气囊前袋和气囊后袋折叠收容于安装壳体内；当车辆撞击后，充气器充气使气囊后袋和气囊前袋膨胀并冲破罩盖为人体撞击提供缓冲屏障。

2.根据权利要求1所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述罩盖包括面板以及环设于面板背面边缘的侧板；所述面板中部开有横向的撕裂横槽，所述撕裂横槽的两端开有竖向撕裂竖槽。

3.根据权利要求2所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述撕裂横槽的中间的厚度小于撕裂横槽两端的厚度。

4.根据权利要求2所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述撕裂横槽和横列竖槽开设于面板的正面。

5.根据权利要求2所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述面板背面靠近顶部和底部位置开有横向的翻转槽，所述翻转槽开设于面板的背面。

6.根据权利要求5所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述翻转槽的厚度大于撕裂横槽和撕裂竖槽的厚度。

7.根据权利要求2所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述安装壳体包括壳体底板以及环设于壳体底板边缘的壳体墙板，所述壳体墙板内壁开有环形的第一密封槽；所述侧板的外壁还有环形的第二密封槽；所述第一密封槽和第二密封槽相对设置，所述第一密封槽和第二密封槽内塞 有环形密封垫。

8.根据权利要求7所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，其特征在于，所述壳体墙板上开有多个第一螺纹孔，所述侧板上开有多个第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔的数量相等且对应设置，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔内塞有紧固螺钉。

9.一种如权利要求1所述的用于车辆二次撞击防护的安全气囊的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：当车辆安全行驶时,气囊前袋和气囊后袋折叠收容于安装壳体内；

步骤2：当车辆首次撞击时,充气器触发充气使气囊后袋膨胀,气囊后袋中的气体通过连通软管对气囊前袋进行充气, 最终使气囊前袋和气囊后袋保持充足的气压,气囊前袋和气囊后袋膨胀冲破罩盖, 在人体和车辆之间形成缓冲屏障,人体由于惯性撞击气囊前袋上时,气囊前袋挤压气囊后袋,通过气囊前袋和气囊后袋的形变缓冲人体的撞击；并且,气囊后袋受压使得气囊后袋中的部分气体从出气孔排出,避免人与安全气囊之间的硬性撞击；

步骤3：车辆首次撞击后,气囊后袋中的大部分气体受压排出,使得气囊后袋中气压不足,而气囊前袋中只有小部分气体从连通软管排出,使得气囊前袋中仍保持足够的气压；

步骤4：当车辆受到二次撞击时, 人体由于惯性再次撞击气囊前袋上, 气囊前袋通过形变缓冲人体的撞击,气囊前袋中的部分气体再次通过连通软管排出,进一步降低气囊前袋中的气压,降低人体二次撞击时的硬性冲击。

说明书

一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊及其防护方法

技术领域

[0001] 本发明属于汽车被动安全领域，尤其是一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊及其防护方法。

背景技术

[0002] 安全气囊是一种被动安全性的保护装置，与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。

[0003] 在汽车安全事故中，为了防止气囊气压太足导致人体与气囊硬性撞击，气囊上通常开有出气孔，在人体撞击气囊上时，气囊中的部分气体受压从出气孔中挤出，从而使气囊
中的气压减小，减弱人体与气囊的硬性撞击，降低人体受伤的风险。而在汽车安全事故中，
连环撞击的概率通常较高，即当前车撞击障碍物后，该前车后面的车辆避闪不急的情况下
会再次撞击该前车，导致前车二次撞击。车辆首次撞击时，气囊弹开对人体进行保护；而二
次撞击时，气囊中的气体受到挤压导致气囊中的大部分气体被排出，此时气囊难以起到保
护人体的作用。很显然,在使用现有技术中的安全气囊时,如果要避免人体硬性撞击,则安
全气囊无法提供多次撞击防护；而如果要使安全气囊提供多次防护,则人体和安全气囊之
间会产生硬性撞击,这是一对相互矛盾的问题,难以同时解决。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊及其防护方法，以解决现有技术中存在的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0006] 一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊，包括：安装壳体、设于安装壳体的气囊组件以及盖于安装壳体的罩盖；所述气囊组件包括安装于安装壳体内的气囊底板、固定于气
囊底板背面的充气器以及固定于气囊底板正面的气囊袋；所述气囊袋包括气囊前袋以及与
气囊前袋连通的气囊后袋，所述气囊后袋上开有出气孔；所述充气器的充气端贯穿气囊底
板并插于气囊后袋的进气口；当汽车未撞击时，气囊前袋和气囊后袋折叠收容于安装壳体
内；当车辆撞击后，充气器充气使气囊后袋和气囊前袋膨胀并冲破罩盖为人体撞击提供缓
冲屏障。

[0007] 在进一步的实施例中，所述气囊前袋和气囊后袋之间设有连通软管，所述连通软管靠近气囊前袋的内径小于连通软管靠近气囊后袋的内径；气囊后袋中的气体容易通过连
通软管进入气囊前袋，从而使气囊前袋迅速膨胀，为人体提供初次防护；气囊前袋中的气体
不容易从气囊前袋进入气囊后袋，从而使气囊前袋保持足够的气压，在车辆遭遇二次撞击
时，能够再次为人体提供防护。

[0008] 在进一步的实施例中，所述罩盖包括面板以及环设于面板背面边缘的侧板；所述面板中部开有横向的撕裂横槽，所述撕裂横槽的两端开有竖向撕裂竖槽；气囊袋弹出时，冲
击罩盖的面板，从而使面板从撕裂横槽和撕裂竖槽处撕裂分成向上和向下翻转的两个部
分，从而便于气囊袋将面板撕裂弹出，以对人体进行防护。

[0009] 在进一步的实施例中，所述撕裂横槽的中间的厚度小于撕裂横槽两端的厚度，通过此设置能够使气囊袋从面板的中间位置弹出，防止因弹出位置偏移导致人体撞击气囊袋
时侧滑。

[0010] 在进一步的实施例中，所述撕裂横槽和横列竖槽开设于面板的正面。

[0011] 在进一步的实施例中，所述面板背面靠近顶部和底部位置开有横向的翻转槽，所述翻转槽开设于面板的背面，当面板撕裂成两个部分并分别向上和向下翻转时，翻转槽的
设置降低了面板的翻转阻力，从而便于气囊袋快速弹出，进而提升气囊袋的弹出效率，提升
安全气囊的防护性能。

[0012] 在进一步的实施例中，所述翻转槽的厚度大于撕裂横槽和撕裂竖槽的厚度；通过此设置能够使得气囊袋膨胀挤压面板时，面板从撕裂横槽和撕裂竖槽处撕裂，而不是从翻
转槽处撕裂，以确保撕裂的面板向上或向下翻转。

[0013] 在进一步的实施例中，所述安装壳体包括壳体底板以及环设于壳体底板边缘的壳体墙板，所述壳体墙板内壁开有环形的第一密封槽；所述侧板的外壁还有环形的第二密封
槽；所述第一密封槽和第二密封槽相对设置，所述第一密封槽和第二密封槽内赛有环形密
封垫；通过此设置能够提升安全气囊的密封性能，避免安装壳体内的气囊袋积聚灰尘。

[0014] 在进一步的实施例中，所述壳体墙板上开有多个第一螺纹孔，所述侧板上开有多个第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和第二螺纹孔的数量相等且对应设置，所述第一螺纹孔和
第二螺纹孔内塞有紧固螺钉。

[0015] 一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊防护方法，包括以下步骤：

[0016] 步骤1：当车辆安全行驶时,气囊前袋和气囊后袋折叠收容于安装壳体内；

[0017] 步骤2：当车辆首次撞击时,充气器触发充气使气囊后袋膨胀,气囊后袋中的气体通过连通软管对气囊前袋进行充气,最终使气囊前袋和气囊后袋保持充足的气压,气囊前
袋和气囊后袋膨胀冲破罩盖,在人体和车辆之间形成缓冲屏障,人体由于惯性撞击气囊前
袋上时,气囊前袋挤压气囊后袋,通过气囊前袋和气囊后袋的形变缓冲人体的撞击；并且,
气囊后袋受压使得气囊后袋中的部分气体从出气孔排出,避免人与安全气囊之间的硬性撞
击；

[0018] 步骤3：车辆首次撞击后,气囊后袋中的大部分气体受压排出,使得气囊后袋中气压不足,而气囊前袋中只有小部分气体从连通软管排出,使得气囊前袋中仍保持足够的气
压；

[0019] 步骤4：当车辆受到二次撞击时,人体由于惯性再次撞击气囊前袋上,气囊前袋通过形变缓冲人体的撞击,气囊前袋中的部分气体再次通过连通软管排出,进一步降低气囊
前袋中的气压,降低人体二次撞击时的硬性冲击。

[0020] 有益效果：本发明提出的用于车辆二次撞击防护的安全气囊，包括安装壳体、气囊组件以及罩盖。其中气囊组件包括气囊底板、充气器以及气囊袋。气囊袋包括气囊前袋以及
气囊后袋，气囊前袋与气囊后袋连通，气囊后袋上开有出气孔，并且气囊后袋的进气口套设
于充气器。当车辆首次撞击时，充气器充气使气囊后袋和气囊前袋膨胀并冲破罩盖为人体
撞击提供缓冲屏障，对人体进行初次防护；同时，挤压后的气囊后袋中的部分气体从出气孔
排出，使得气囊后袋的气压减小，避免人体与气囊袋产生硬性撞击；当车辆二次撞击时，气
囊前袋中排出的气体较少，能够保持足够的气压再次为人体提供缓冲的屏障，对人体再次
进行防护。与现有技术相比，本申请提供的安全气囊能够既能解决人体和安全气囊之间的
硬性撞击的问题；同时，能够为二次撞击的车辆上的人提供二次安全防护，该安全气囊具有
较高的防护性能。

附图说明

[0021] 图1是本发明的用于车辆二次撞击防护的安全气囊的结构示意图。

[0022] 图2是本发明的安装壳体的结构示意图。

[0023] 图3是本发明的气囊袋展开时的结构示意图。

[0024] 图4是本发明的罩盖的结构示意图。

[0025] 图5是本发明的面板的结构示意。

[0026] 图1至图5中的各标注为：安装壳体10、壳体底板11、壳体墙板12、第一螺纹孔121、第一密封槽122、气囊组件20、气囊底板21、充气器22、气囊袋23、气囊前袋231、气囊后袋
232、出气孔2321、连通软管24、罩盖30、面板31、撕裂横槽311、撕裂竖槽312、翻转槽313、侧
板32、第二螺纹孔321、第二密封槽322、紧固螺钉40、密封垫50。

具体实施方式

[0027] 下面将结合附图和实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 经研究发现，为了防止气囊气压太足导致人体与气囊硬性撞击，气囊上通常开有出气孔，在人体撞击气囊上时，气囊中的部分气体受压从出气孔中挤出，从而使气囊中的气
压减小，减弱人体与气囊的硬性撞击，降低人体受伤的风险。而在汽车安全事故中，连环撞
击的概率通常较高，即当前车撞击障碍物后，该前车后面的车辆避闪不急的情况下会再次
撞击该前车，导致前车二次撞击。车辆首次撞击时，气囊弹开对人体进行保护；而二次撞击
时，气囊中的气体受到挤压导致气囊中的大部分气体被排出，此时气囊难以起到保护人体
的作用。很显然,在使用现有技术中的安全气囊时,如果要避免人体硬性撞击,则安全气囊
无法提供多次撞击防护；而如果要使安全气囊提供多次防护,则人体和安全气囊之间会产
生硬性撞击,这是一对相互矛盾的问题,难以同时解决。

[0029] 为了解决现有技术中存在的问题，如图1所示，本发明提供一种用于车辆二次撞击防护的安全气囊。该安全气囊包括安装壳体10、气囊组件20以及罩盖30。

[0030] 结合图2至图4，安装壳体10包括壳体底板11以及壳体墙板12。壳体墙板12环设于壳体底板11边缘形成半封闭的收容空间。气囊组件20设于安装壳体10内。气囊组件20包括
气囊底板21、充气器22以及气囊袋23。其中气囊底板21固定于安装壳体10内；并且，气囊底
板21与壳体底板11平行设置。充气器22位于气囊底板21和壳体底板11之间；并且，充气器22
与气囊底板21的背面固定连接。气囊袋23折叠收容与安装壳体10内。气囊袋23包括气囊前
袋231和气囊后袋232。气囊前袋231和气囊后袋232连通。气囊后袋232固定于气囊底板21的
正面。气囊后袋232上开有出气孔2321。充气器22的充气端贯穿气囊底板21并插于气囊后袋
232的进气口。罩盖30盖于安装壳体10上。罩盖30包括面板31以及侧板32。侧板32环设于面
板31的背面边缘。壳体墙板12上开有多个第一螺纹孔121，侧板32上开有多个第二螺纹孔
321。并且，第一螺纹孔121和第二螺纹孔321的数量相等且对应设置，第一螺纹孔121和第二
螺纹孔321内塞有紧固螺钉40，从而实现罩盖30和安装壳体10的固定连接。其中，紧固螺钉
40优选沉头螺钉。当汽车未撞击时，气囊前袋231和气囊后袋232折叠收容于安装壳体10内；
当车辆撞击后，充气器22充气使气囊后袋232和气囊前袋231膨胀并冲破罩盖30为人体撞击
提供缓冲屏障。人体撞击气囊前袋231上时，气囊前袋231挤压气囊后袋232使气囊后袋232
内的大部分气体排出，气囊后袋232内的气压减小，使得气囊前袋231和气囊后袋232在撞击
方向具有一定的缓冲距离，从而有效避免了人体与气囊前袋231的硬性撞击。当车辆遭遇二
次撞击时，气囊前袋231中排出的气体较少，能够保持足够的气压再次为人体提供缓冲的屏
障，对人体再次进行防护。

[0031] 为了进一步提升安全气囊的防护性能，结合图3，在进一步的实施例中，气囊前袋231和气囊后袋232之间设有连通软管24。该连通软管24靠近气囊前袋231的内径小于连通
软管24靠近气囊后袋232的内径。气囊后袋232中的气体容易通过连通软管24进入气囊前袋
231，从而使气囊前袋231迅速膨胀，为人体提供初次防护。气囊前袋231中的气体不容易从
气囊前袋231进入气囊后袋232。因此，在车辆首次撞击时，即使人体挤压气囊前袋231也不
会造成气囊前袋231中的大部分气体被挤出，从而使气囊前袋231保持足够的气压，在车辆
遭遇二次撞击时，气囊前袋231能够再次为人体提供防护。因此，安全气囊的防护性能能够
得到显著的提升。

[0032] 当车辆遭遇撞击时，气囊袋23需要迅速弹出罩盖30才能对人体进行较好的防护。因此，气囊袋23的弹出效率与安全气囊的防护性能息息相关。为了进一步提升安全气囊的
防护性能，结合图4和图5，在进一步的实施例中，面板31中部开有横向的撕裂横槽311；同
时，撕裂横槽311的两端开有竖向撕裂竖槽312。当气囊袋23膨胀弹出时，气囊袋23冲击罩盖
30的面板31，撕裂横槽311和撕裂竖槽312降低了面板31的整体强度，使面板31能够轻松地
从撕裂横槽311和撕裂竖槽312处撕裂，并分成向上和向下翻转的两个部分。气囊袋23快速
将面板31撕裂弹出，提高了气囊袋23的弹出效率，从而能够快速对人体进行防护，使安全气
囊的防护性能得以提高。而为了使面板31更容易被气囊袋23撕裂，撕裂横槽311和横列竖槽
开设于面板31的正面，气囊袋23膨胀挤压面板31时，面板31向自身正面方向凸起，而撕裂横
槽311和横列竖槽开设于面板31的正面，在面板31凸起过程中，撕裂横槽311和横列竖槽的
槽口宽度会扩大，从而使面板31更容易从撕裂横槽311和横列竖槽撕裂。

[0033] 虽然气囊袋23迅速弹出能够有效提升安全气囊的防护性能，但是如果气囊袋23的弹出方向偏移，会导致人体撞击气囊袋23时产生侧滑，进而与侧向的僵硬固体产生碰撞。而
为了解决这一问题，在进一步的实施例中，撕裂横槽311的中间的厚度小于撕裂横槽311两
端的厚度，气囊袋23在冲击面板31时，面板31能够从中间撕裂，从而使气囊袋23从面板31的
中间弹出，有效保证了气囊袋23的弹出方向与人体撞击的方向相反，使气囊袋23能够缓冲
人体的撞击力，避免产生侧滑，从而提高安全气囊的防护性能。

[0034] 当气囊袋23将面板31撕裂后弹出时，撕裂的面板31由于强大的冲击力会向上和向下翻转。而为了降低撕裂后的面板31的翻转难度，结合图4，在进一步的实施例中，面板31背
面靠近顶部和底部位置开有横向的翻转槽313；并且，该翻转槽313开设于面板31的背面。通
过此设置能够使得撕裂的面板31在翻转槽313处翻转，而翻转槽313处的结构强度较低，能
够降低面板31的翻转阻力，从而便于气囊袋23快速弹出，进而提升气囊袋23的弹出效率，提
升安全气囊的防护性能。而为了避免面板31从翻转槽313处撕裂，翻转槽313的厚度应当大
于撕裂横槽311和撕裂竖槽312的厚度，气囊袋23膨胀挤压面板31时，面板31从撕裂横槽311
和撕裂竖槽312处撕裂，而不是从翻转槽313处撕裂，以确保撕裂的面板31向上或向下翻转。

[0035] 汽车的安全气囊只有在车辆撞击时才有可能会用到。因此，安全气囊极易积聚灰尘。当气囊袋23弹开时，会导致人体吸入大量的灰尘，。为了解决这一问题，结合图1、图2和
图4，在进一步的实施例中，壳体墙板12内壁开有环形的第一密封槽122；侧板32的外壁还有
环形的第二密封槽322；第一密封槽122和第二密封槽322相对设置，第一密封槽122和第二
密封槽322内赛有环形密封垫50。通过上述设置能够提升安全气囊的密封性能，避免灰尘渗
透安装壳体10内并在气囊袋23积聚。

[0036] 工作原理：当车辆安全行驶时,气囊前袋231和气囊后袋232折叠收容于安装壳体10内。当车辆首次撞击时,充气器22触发充气使气囊后袋232膨胀,气囊后袋232中的气体通
过连通软管24对气囊前袋231进行充气,最终使气囊前袋231和气囊后袋232保持充足的气
压,气囊前袋231和气囊后袋232膨胀冲破罩盖30,在人体和车辆之间形成缓冲屏障,人体由
于惯性撞击气囊前袋231上时,气囊前袋231挤压气囊后袋232,通过气囊前袋231和气囊后
袋232的形变缓冲人体的撞击；并且,气囊后袋232受压使得气囊后袋232中的部分气体从出
气孔2321排出,避免人与安全气囊之间的硬性撞击；车辆首次撞击后,气囊后袋232中的大
部分气体受压排出,使得气囊后袋232中气压不足,而气囊前袋231中只有小部分气体从连
通软管24排出,使得气囊前袋231中仍保持足够的气压。当车辆受到二次撞击时,人体由于
惯性再次撞击气囊前袋231上,气囊前袋231通过形变缓冲人体的撞击,气囊前袋231中的部
分气体再次通过连通软管24排出,进一步降低气囊前袋231中的气压,降低人体二次撞击时
的硬性冲击。

[0037] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。