专利名称：安全气囊及其制备方法以及包括该安全气囊的座椅及汽车的制作方法
技术领域：
本发明是关于气囊，更具体地，本发明是关于安全气囊及其制备方法以及包括该安全气囊的座椅及汽车。
背景技术：
汽车安全气囊在保护司乘人员的生命安全方面有着非常重要的作用，针对不同的保护部位及不同的碰撞形式，安全气囊被设计成多种形式，例如驾驶员安全气囊、前排乘员安全气囊、座椅侧气囊、气帘、膝部气囊等，试图在各种不同形式的碰撞下对司乘人员的多个部位起到保护作用。但在很多碰撞事故中，这些安全气囊由于不能阻止司乘人员从座椅上滑潜而没有起到应有的保护作用，甚至与安全带配合使用时，常常由于向下滑潜而使安全带勒住司乘人员颈部产生生命危险。这主要是由现有技术安全气囊的下述特点导致安全气囊不能正常发挥作用1)目前气囊囊体大多为由聚酯、尼龙-66通过机织或缝合方式制成的气袋形式，用上述材料及加工方式制成的气袋式气囊囊体非常柔软，在乘员向前滑潜的冲击作用下会变形，而且，上述气袋式气囊囊体透气率相对较高，充气后在一定压力下会迅速泄气，在惯性导致乘员向下滑潜的时候，气囊囊体已经泄气，不能有效阻止乘员潜滑，达不到保护效果；2)目前的安全气囊一般设置在方向盘上、仪表盘上、仪表盘正下方靠近人膝盖处或者车门上，在碰撞事故中由于司乘人员位置移动，脱离了气囊保护区域，或者由于司乘人员坐姿不对，导致他们在碰撞发生的时候从椅子上滑落，潜入仪表板底造成生命危险或者造成被安全带勒住脖子造成生命危险。目前安全气囊气袋的泄气孔一般是在气袋上开孔，可以使气体不受任何阻力从气袋内向外排出。这样的泄气孔使气袋充气后尽量减少内压，这种泄气孔适用于由柔性布制成的且只需作用很短时间的气袋，而不能用于囊体(气袋)需持续展开较长时间的情况，更重要的是不利于建立初压、使气囊迅速展开。
发明内容
本发明的第一个目的是为了克服现有技术中安全气囊不能阻止司乘人员从座椅上滑潜的缺点，提供一种能够有效防止司乘人员从座椅上滑潜的安全气囊。
本发明的第二个目的是提供一种制备上述安全气囊的方法。
本发明的第三个目的是提供一种包括上述安全气囊的汽车座椅。
本发明的第四个目的是提供一种包括上述座椅的汽车。
本发明提供的安全气囊包括气囊囊体，气囊囊体上包括泄气孔，其中，泄气孔以外的气囊囊体为片状的零透气率的金属材料。
本发明提供的上述安全气囊的制备方法包括制备包括泄气孔的气囊囊体，其中，泄气孔以外的气囊囊体为片状的零透气率的金属材料，所述气囊囊体用缝焊、点焊、嵌接、注塑和/或吹塑方法制得。
本发明还提供了一种座椅，该座椅包括座板和靠背，其中，还包括上述安全气囊。
本发明还提供了一种汽车，包括座椅，其中，所述座椅为上述包括安全气囊的座椅。
本发明所述的安全气囊是一种防滑潜式安全气囊，由于所述安全气囊的泄气孔外的气囊囊体为片状的金属材料，使得气囊囊体充气鼓起后在承受一定的外部压力时仍能保持充气的形状，不会瘪掉，同时又具有一定的柔性，硬度适中，既不影响气囊囊体展开，又不会对人体造成伤害。与现有技术中的聚酯织物安全气囊相比，本发明所述的安全气囊能给乘员提供更好的保护作用。本发明提供的安全气囊上的泄气孔直接在气囊囊体上冲压得到，并用高分子材料将泄气孔堵住，这样的安全气囊能迅速建立初压，将气囊囊体充气展开，当压力达到设定的范围内，高分子材料被高压气体冲破而泄气，避免高压气体压力继续增大，破坏气囊囊体本身，造成对司乘人员的伤害。
本发明所述的安全气囊制备方法包括通过缝焊、点焊等方式将气囊囊体制成片状，用这种方式制成的气囊囊体没有缝合边缘，因而透气率为零并且具有一定的硬度，承受一定压力下不会变形。同时还包括在上述气囊囊体上打孔制得泄气孔，并用高分子薄膜密封。与现有技术中气袋式安全气囊相比，本发明所述的片状结构安全气囊能更有效地防止司乘人员由于惯性滑潜到座位下或偏离安全气囊保护区。
本发明所提供的汽车座椅，由于包括上述安全气囊因而能有效防止在碰撞发生后司乘人员的滑潜趋势，尤其是当本发明上述安全气囊设置在座板的前部时，气囊囊体充气后能使座位上的司乘人员大腿抬高，使座板与靠背呈V字形，因而臀部保持在原来的位置，不会向前滑动而滑离座椅，避免人员前滑与汽车内饰发生二次碰撞，确保了人员更加安全。与现有技术中将安全气囊设置在方向盘或仪表盘相比，将安全气囊设置在座椅上能有效地防止乘员向前向下滑潜，从而避免由于安全带勒住脖子或滑到表盘底下而造成的生命危险。
本发明所提供的汽车包括上述汽车座椅，因而也能有效防止乘员向前向下滑潜，从而避免司乘人员由于安全带勒住脖子或滑到表盘底下而造成的生命危险。
图1为本发明提供的安全气囊的外观示意图；图2为本发明提供的安全气囊的结构示意图；图3为本发明所述安全气囊设置在座板上的汽车座椅的结构示意图。
具体实施例方式
按照本发明的第一个方面，本发明提供了一种安全气囊，所述安全气囊的外观结构如图1所示。如图2所示，本发明提供的安全气囊包括气囊囊体、气体发生器，所述气囊囊体上包括上片和下片，下片上具有泄气孔，所述泄气孔由高分子薄膜密封。所述气体发生器固定在气囊囊体的下片不与泄气孔重叠的位置内，用于对气囊囊体充气。由于本发明的第一个方面只涉及对气囊囊体和泄气孔的改进，因此对气体发生器没有特别的限制，可以是现有技术中的各种气体发生器，如烟火式发生器、混合式发生器、气瓶式发生器。气体发生器与泄气孔和气囊囊体的位置关系和组装方法已为本领域技术人员所熟知，因此本文不再赘述。
其中，本发明所述气囊囊体除泄气孔外其余为片状的零透气率的金属材料，所述金属材料选自铝、钛、镍、铜、锌、铁或者它们的合金，优选为镀锌铁皮，所述片状的零透气率的金属材料的厚度为0.1-2毫米。可根据需要将本发明所述片状的零透气率的金属材料制成各种形状的气囊囊体，使气囊囊体充气膨胀后呈椭球形、球形、圆柱形等规则或不规则形状，优选与司乘人员接触的面为弧面。本发明所述气囊囊体的体积可根据需要制定，但由于透气率为零，因此通常以展开后的气囊囊体的高度低于所要保护的司乘人员的脖子为准，一般为10-30厘米。由于气囊囊体较硬，不能折叠，因此展开一般不能像柔软的布袋从折叠状态展开并向外扩展，本发明提供的安全气囊充气后只是将原本瘪的气囊囊体鼓起，所以宽度一般不会超过气囊囊体的原宽度，也就不会大于固定该安全气囊的座位宽度，通常为座位宽度的1/2-2/3。也可以根据需要设计气囊囊体，使安全气囊展开的宽度大于座位宽度。如图2所示，为了扩大气囊囊体展开后的体积，气囊囊体表面通常具有明显的凹凸，凹凸的深度或高度呈不均匀分布，并且具有较高或较深凹凸的部分通常设置在远离司乘人员的表面上。
本发明所述泄气孔位于所述气囊囊体上并由高分子薄膜密封，所述高分子薄膜的四周嵌于气囊囊体内或粘于气囊囊体上的泄气孔四周并将泄气孔覆盖，所述高分子薄膜选自聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯等薄膜，优选为聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜，更优选为硅橡胶薄膜，所述高分子薄膜的厚度为0.1-2毫米，优选为0.2-1.5毫米。泄气孔可以为圆形、椭圆形、矩形，泄气孔的面积通常根据囊体大小、不同车型碰撞性能以及需要安全气囊展开时间而定，通常为1-30平方厘米。
本发明所述安全气囊的工作原理与现有技术中安全气囊的工作原理一样，当汽车发生撞击时，在电子装置的控制下，气体发生器中的炸药被引爆，从而点燃固体燃料，产生足量的气体，使气囊囊体膨胀并达到一定的硬度。在承受一定的外部压力时，本发明所述气囊囊体由于具有一定的硬度因而仍能保持充气的形状而不会瘪掉，同时又具有一定的柔性，硬度适中，既不影响囊体展开，又不会对人体造成伤害。当气体发生器产生的气体压力继续上升到设定数值范围时，泄气孔上的高分子薄膜被冲破，气体从泄气孔泄出，从而避免过高的压力造成的伤害。
按照本发明的第二个方面，本发明提供的安全气囊的制备方法包括制备包括泄气孔的气囊囊体。由于用于制备所述气囊囊体的材料为金属材料，因而可以采用缝焊、点焊方式将金属材料制成片状的除泄气孔外其余为零透气率的气囊囊体，所述金属材料选自铝、钛、镍、铜、铁、锌或者它们的合金，优选为镀锌铁皮。泄气孔的制备方法包括在上述气囊囊体上制备面积为10-20平方厘米的通孔，并由高分子薄膜密封，所述高分子薄膜的四周嵌于气囊囊体内或粘于气囊囊体上，所述高分子薄膜包括聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯等薄膜，优选为聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜，更优选为硅橡胶薄膜，所述高分子薄膜的厚度为0.1-2毫米，优选为0.2-1.5毫米。所述泄气孔可以与气囊囊体一体形成，也可采用现有技术的各种打孔机在上述片状的零透气率的气囊囊体上制得通孔。本发明优选在制备气囊囊体时直接在气囊囊体上冲孔制得泄气孔，也即与气囊囊体一体形成。
不同的金属材料制成气囊囊体的方法相同。所述缝焊和点焊均为现有技术，其操作方法已为本领域技术人员公知。
本发明的上述安全气囊可用作各种机动车的安全设施，尤其用作汽车的被动安全设施，既可以和常规安全气囊一样设置在方向盘上、仪表盘上、座椅侧或汽车车门上分别制成驾驶员安全气囊、前排乘员气囊、座椅侧安全气囊、气帘安全气囊等，针对多种形式下的碰撞对司乘人员的多个部位起到保护作用，还可以设置在座椅上，优选设置在座椅的座板上。由于本发明只涉及安全气囊及其设置位置的改进，因此对座椅及包括该座椅的汽车的其它部件和位置关系没有特别限制。
如图3所示，本发明所述座椅包括座板1、靠背2，其中还包括安全气囊3，所述安全气囊3为本发明提供的安全气囊，所述安全气囊3设置在座板1的前部，优选设置在座板1前部的中央位置处。通常通过在所述座板的前部中央位置上设置一个凹穴来放置所述安全气囊，凹穴的大小与气囊囊体的大小相匹配，通常为40厘米×40厘米的凹穴，从而实现安全气囊3与座板1的连接。所述安全气囊3通过现有技术的气囊固定装置固定在座板1上。当上述安全气囊3的气囊囊体表面具有深度或高度呈不均匀分布的凹凸时，优选将具有较高或较深凹凸的部分设置在靠近座板1前部的表面上。
由于本发明提供的安全气囊3设置在座椅的座板1前部，气囊囊体充气后能够使人的大腿抬高一定的高度，而臀部却仍保持在原来的位置，座板1与靠背2形成V形，将司乘人员臀部固定于座椅的V形凹部，避免其前滑与汽车内饰物发生二次碰撞，确保司乘人员更加安全。当配合安全带使用时，不会因为司乘人员的向下滑潜而使安全带勒住其颈部产生生命危险。
本发明所述安全气囊除了如上所述设置在座板前部中央位置处外，还可将本发明的上述安全气囊分别设置在座椅靠背的两侧(靠近颈部的位置)，并且通常将其制成一定的形状，使气囊囊体展开后呈L形。通过将两个这样的安全气囊与安全带配合作用，可在危险情况时单独对人的脑部和颈部进行更好地保护。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种包括上述座椅的汽车。所述座椅可以是驾驶员座椅，也可以是副驾座椅或其它座椅，优选所述座椅的座板和靠背的夹角大于90度。
本发明所述透气率是指在规定压力(目前一般为500帕的测试压力)下单位时间内在单位面积上透过的气体量。
本发明所述汽车可以是现有技术中各种汽车，如卡车、轿车、客车。
本发明所述安全气囊可同时用于各种座椅中，如驾驶员座椅、副驾座椅或后排座椅。
多个本发明所述安全气囊可以共用一个控制单元，也可以与其它安全气囊共用一个控制单元，使驾驶员安全气囊、前排乘员安全气囊被同步触发。
本发明所述安全气囊也是一种被动安全装置，应与安全带配合使用。
下面的实施例将对本发明做进一步说明。
实施例1本实例用于说明本发明提供的安全气囊及其制备方法。
本实施例以镀锌铁皮作为气囊囊体材料。截取两片尺寸均为长20厘米米、宽30厘米、厚0.1毫米的镀锌铁皮，使用冲压模具分别将气囊上下片冲压成表面具有凹凸的形状，同时还在气囊囊体下片上冲压出作为泄气孔的通孔32，之后将通孔32用硅树脂薄膜密封。将所需气体发生器固定于气囊囊体下片上，之后将上片与下片的边对应结合缝焊成气囊囊体。
实施例2本实例用于说明本发明提供的安全气囊及其制备方法。
本实施例以镀锌铁皮作为气囊囊体材料。截取两片尺寸均为长20厘米米、宽30厘米、厚0.3毫米的镀锌铁皮，使用冲压模具分别将气囊上下片冲压成表面具有凹凸的形状，同时还在气囊囊体下片上冲压出作为泄气孔的通孔32，之后将通孔32用硅树脂薄膜密封。将所需气体发生器固定于气囊囊体下片上，之后将上片与下片的边对应结合缝焊成气囊囊体。
权利要求
1.一种安全气囊，包括气囊囊体，气囊囊体上包括泄气孔，其特征在于，泄气孔以外的气囊囊体为片状的零透气率的金属材料。
2.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述片状的零透气率的金属材料的厚度为0.1-2毫米。
3.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述金属材料选自铝、铁、铜、镍、钛、锌或者它们的合金。
4.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述金属材料为镀锌铁皮。
5.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，所述气囊囊体的表面具有凹凸。
6.根据权利要求1所述的安全气囊，其中，该安全气囊还包括高分子薄膜，所述高分子薄膜嵌于气囊囊体内或粘于气囊囊体上的泄气孔的四周并将泄气孔覆盖。
7.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述高分子薄膜的厚度为0.1-2毫米。
8.根据权利要求7所述的安全气囊，其中，所述高分子薄膜的厚度为0.2-1.5毫米。
9.根据权利要求6所述的安全气囊，其中，所述高分子薄膜选自聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜。
10.根据权利要求9所述的安全气囊，其中，所述高分子薄膜为硅橡胶薄膜。
11.权利要求1所述安全气囊的制备方法，包括制备包括泄气孔的气囊囊体，其中，泄气孔以外的气囊囊体为片状的零透气率的金属材料，所述气囊囊体采用缝焊、点焊的方法制得。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述泄气孔通过在气囊囊体上打孔制得并用高分子薄膜密封。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述高分子薄膜选自聚氨酯薄膜、硅橡胶薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述气囊囊体由镀锌铁皮制成，并由缝焊法加工而成。
15.一种座椅，包括座板和靠背，其中，还包括安全气囊，所述安全气囊为权利要求1-10中任意一项所述的安全气囊。
16.根据权利要求15所述的座椅，其中，所述安全气囊设置在座板前部。
17.根据权利要求16所述的座椅，其中，所述安全气囊设置在座板前部的中央位置处。
18.根据权利要求15所述的座椅，其中，所述气囊囊体表面具有凹凸，凹凸的深度或高度呈不均匀分布，具有较高或较深凹凸的部分靠近座板前部。
19.一种汽车，包括座椅，其中，所述座椅为权利要求15-18所述的座椅。
全文摘要
本发明提供的安全气囊包括气囊囊体，气囊囊体上包括泄气孔，其中，泄气孔以外的气囊囊体为片状的零透气率的金属材料，所述泄气孔由四周嵌于气囊囊体内或粘于气囊囊体上的高分子薄膜密封。本发明所述的安全气囊为防滑潜式安全气囊，能有效防止司乘人员滑潜到座位下或偏离安全气囊的保护区。
文档编号B60R21/276GK1951735SQ20051010922
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月19日 优先权日2005年10月19日
发明者奚兴超, 温俊, 邹财松 申请人:比亚迪股份有限公司