专利名称：管式复合安全气囊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全保护装置，具体涉及一种用于交通工具驾乘人员保护的安全气囊的结构改进。
背景技术：
目前，安全气囊系统作为交通工具中保护驾乘人员头部的一种约束装置，已经得到越来越多的使用。目前的安全气囊，均采用气袋充气形成一柔软的气垫来起到缓冲吸能作用，以减少对驾乘人员的伤害。在发生碰撞事故，有必要启动安全气囊时，由气体发生器产生大量气体对气袋充气，使其展开为一柔软的保护层，缓冲对人体的碰撞冲击。安全气囊系统工作时，由气体发生器内产生的气体迅速充满气囊。由于这是一个瞬间膨胀过程，气囊的展开方式对气囊的性能有很大的影响，其内的气体压力变化和最终压力值对人体所提供的保护程度也有很大的影响。传统气囊一般都是先充气，气囊冲出后膨胀展开，由于气囊的充气速度很快，气囊开始膨胀时产生的巨大的向前的冲击力，很有可能对人体造成伤害，尤其是在人-气囊近距离情况下，很容易对离气囊很近并处于其膨胀方向的驾乘人员胸部造成伤害。而且气囊为了能提供较好的保护效果，其体积一般不能太小，对于驾驶员侧的气袋，其体积一般为30～60L，而对乘客侧的气袋则要60～150L左右。这样，在充气时，要使气袋在短时间内迅速充满气体并完全展开，对充气量和充气速度都有很大的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用气量少、可快速有效地按预定方位充气展开、气囊膨胀时对人体产生的冲击力小、能大大减少因气囊膨胀而对人体造成的伤害、提高安全气囊装置保护性能的管式复合安全气囊。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案一种管式复合安全气囊，其特征在于它包括由空心气管连接而成的桁架和设置于桁架上方的缓冲气囊，在所述桁架的底部设置有一个或一个以上的充气口，在所述桁架的每层纵向气管与横向气管连接处设有气压膜片，在所述桁架顶部设置有与缓冲气囊相通的一个或多个出气孔。
作为本发明的进一步改进，在所述桁架与缓冲气囊之间设置一固定盘，所述的固定盘固接于桁架顶部，缓冲气囊又固接于固定盘上。
所述桁架顶部的气管内，与出气孔的接口处设有气压膜片。
所述的桁架是由二层或二层以上横向气管及支撑于二层横向气管之间的纵向气管连接而成。
所述的桁架可为方形或多边形桁架，也可为圆形或椭圆形桁架。
所述方形桁架是由呈田字型布置的上、下层横向气管和支撑于上、下层横向气管之间的呈垂直布置的纵向气管连接而成，下层横向气管的底部开设充气口，上层横向气管的顶部开设一个或多个出气孔。所述纵向气管可设为五根，一根设置于田字型的中心，其余四根对称布置于田字型的四角，所述纵向气管也可为五根以上，均布于上、下层横向气管之间。
所述的圆形或椭圆形桁架是由上、中、下三层圆形或椭圆形横向气管及支撑于每二层之间呈垂直布置的纵向气管连接而成，下层横向气管的底部开设充气口，上层横向气管顶部开设一个或多个出气孔。所述的纵向气管每层可设置三根或三根以上，均布于上、中层横向气管和中、下层横向气管之间。
本发明的管式复合安全气囊，由空心气管连接而成的桁架和设置于桁架上方的缓冲气囊构成，管式桁架结构比气袋充气所用气量大幅减少，能用较少的气体达到普通安全气囊的充气效果，并使桁架和缓冲气囊具有两种不同的刚度，使得跟人体相接触的缓冲气囊具有较低的刚度，将气囊膨胀时对人体产生的冲击力由传统气囊内高压气体的瞬间冲击变为本发明的低压气体的缓冲冲击，而且桁架可按预定方向展开，大大减少了气囊膨胀时对人体的伤害，提高安全气囊装置的保护性。可有效地减少交通工具由于碰撞或二次碰撞造成的驾乘人员损伤或避免二次碰撞。
图1为本发明实施例的结构示意立体图(方形桁架式)；图2为本发明另一实施例的结构示意立体图(圆形桁架式)；图3为本发明方形桁架式的结构示意主视图；图4为本发明方形桁架式的结构示意俯视图；图5为图3的A-A剖视图；图6为本发明圆形桁架式的结构示意主视图；图7为本发明圆形桁架式的结构示意俯视图；图8为本发明圆形桁架式的结构示意左视图。
图中各标号表示1、桁架 2、充气口 3、气压膜片4、出气孔 5、缓冲气囊 6、固定盘7、接缝 8、气压膜片 11、纵向气管12、上层横向气管 13、下层横向气管14、中层横向气管。
具体实施例方式如图1～8所示，本发明的管式复合安全气囊，它包括由空心气管连接而成的桁架1和设置于桁架1上方的缓冲气囊5，在桁架的底部设置有一个或一个以上的充气口2，在所述桁架的每层纵向气管与横向气管连接处设有气压膜片3，可承受不同程度的气体压力，控制桁架1的充气方向。桁架1顶部设置有与缓冲气囊5相通的出气孔4，在桁架1顶部的气管内，与出气孔4的接口处设有气压膜片8，充气气体冲破气压膜片8通过出气孔4对缓冲气囊5充气，联合形成高低压复合气囊。在桁架1与缓冲气囊5之间设置一固定盘6，固定盘6固接于桁架1顶部，如图4、7所示，可通过接缝7连接在一起，缓冲气囊5又缝合于固定盘6上。桁架1可为二层或二层以上横向气管及支撑于每二层横向气管之间的纵向气管连接而成，可为方形、多边形、圆形或椭圆形。
图1、3、4、5示出了方形桁架结构的管式复合安全气囊，方形桁架是由呈田字型布置的上、下层横向气管12、13和支撑于上、下层横向气管12、13之间的呈垂直布置的纵向气管11连接而成，纵向气管11为五根，一根设置于田字型的中心，其余四根对称布置于田字型的四角。纵向气管11也可为五根以上，均布于上、下层横向气管12、13之间。
充气口2设置于下层横向气管13底部，固定盘6通过接缝7与上层横向气管12相连，缓冲气囊5缝合于固定盘6上，上层横向气管12顶部中央开设有与缓冲气囊5相通的出气孔4，并在与出气孔4的接口处设有气压膜片8。
图2、6、7、8示出了本发明的另一实施例，为圆形桁架结构的管式安全气囊，是由上、中、下三层圆形横向气管12、14、13及支撑于每二层之间呈垂直布置的纵向气管11连接而成；纵向气管11每层可设置三至三根以上，均布于上、中层横向气管12、14和中、下层横向气管14、13之间，本例采用四根。充气口2设置于下层横向气管13底部，固定盘6通过接缝7与上层横向气管12相连，缓冲气囊5缝合于固定盘6上，上层横向气管12顶部沿圆周开设有与缓冲气囊5相通的4个出气孔4，并在与出气孔4的接口处设有气压膜片8。本实施例在未工作状态，具有更好的折叠性。
本发明的工作原理在于充气口2与气体发生器的出气口相接，气体发生器产生的气体经由充气口2，首先对桁架1底部的横向气管13充气，当压力超过气压膜片3的承载压力时，气体冲破气压膜片3对桁架1的其他气管充气，当桁架1展开之后，充气气体又冲破气压膜片8，通过出气孔4对缓冲气囊5充气；在高压气管桁架1和交通工具内驾乘人员之间形成一个柔软的低气压保护层。本发明设置于汽车内，当发生碰撞时，可对驾乘人员进行有效保护。改变气压膜片3、8的承载压力和桁架1顶部的出气孔4的数量可以调节缓冲气囊5内部的气体压力，满足不同场合的需求。
权利要求
1.一种管式复合安全气囊，其特征在于它包括由空心气管连接而成的桁架(1)和设置于桁架(1)上方的缓冲气囊(5)，在所述桁架(1)的底部设置有一个或一个以上的充气口(2)，在所述桁架(1)的纵、横向气管连接处设有气压膜片(3)，在所述桁架(1)顶部设置有与缓冲气囊(5)相通的一个或多个出气孔(4)。
2.根据权利要求1所述的管式复合安全气囊，其特征在于在桁架(1)与缓冲气囊(5)之间设置一固定盘(6)，所述的固定盘(6)固接于桁架(1)顶部，缓冲气囊(5)又固接于固定盘(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述桁架(1)顶部的气管内，与出气孔(4)的接口处设有气压膜片(8)。
4.根据权利要求3所述的管式气囊，其特征在于所述的桁架(1)是由二层或二层以上横向气管及支撑于每二层横向气管之间的纵向气管连接而成。
5.根据权利要求4所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述的桁架(1)为方形、多边形、圆形或椭圆形桁架。
6.根据权利要求5所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述方形桁架(1)是由呈田字型布置的上、下层横向气管(12)、(13)和支撑于上、下层横向气管(12)、(13)之间的呈垂直布置的纵向气管(11)连接而成，下层横向气管(13)的底部开设充气口(2)，上层横向气管(12)顶部开设有一个或多个出气孔(4)。
7.根据权利要求6所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述纵向气管(11)为五根，一根设置于田字型的中心，其余四根对称布置于田字型的四角。
8.根据权利要求6所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述纵向气管(11)为五根以上，均布于上、下层横向气管(12)、(13)之间。
9.根据权利要求5所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述的圆形或椭圆形桁架(1)是由上、中、下三层圆形或椭圆形横向气管(12)、(14)、(13)及支撑于每二层之间呈垂直布置的纵向气管(11)连接而成，下层横向气管(13)的底部开设充气口(2)，上层横向气管(12)顶部开设有一个或多个出气孔(4)。
10.根据权利要求9所述的管式复合安全气囊，其特征在于所述的纵向气管(11)每层设置三根或三根以上，均布于上、中层横向气管(12)、(14)和中、下层横向气管(14)、(13)之间。
全文摘要
本发明公开了一种管式复合安全气囊，旨在提供一种用气量少、可快速有效地按预定方位充气展开、气囊膨胀时对人体产生的冲击力小、能大大减少因气囊膨胀而对人体造成的伤害、提高安全气囊装置保护性能的管式复合安全气囊。本发明包括由空心气管连接而成的桁架(1)和设置于桁架(1)上方的缓冲气囊(5)，在桁架(1)的底部设置有一个或一个以上的充气口(2)，在桁架(1)的每层纵向气管与横向气管连接处设有气压膜片(3)，桁架(1)顶部设置有与缓冲气囊(5)相通的出气孔(4)。
文档编号B60R21/16GK1597395SQ200410046609
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月29日 优先权日2004年7月29日
发明者钟志华, 何文 申请人:湖南大学