安全气囊的制作方法与工艺

本实用新型涉及汽车配件技术领域，特别是涉及一种安全气囊。

背景技术：
安全气囊用于在汽车发生碰撞时为乘员提供有效的防撞保护。通常，在侧面碰撞中保护乘员头部的安全气囊装置采用侧面安全气帘，它能够同时保护多排乘员。传统的侧面安全气帘安装在侧围钣金上，一般从汽车前柱延伸到到后柱，位于立柱内饰的上方，被顶棚的边缘部分掩藏，从车内不可见。车辆在受到侧面撞击时，ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)发出点火信号后，侧面安全气帘迅速充气，气袋推开顶棚，越过内饰向下方展开，覆盖在侧面车窗区域，并位于座椅侧面与车身内饰之间，在乘员头部与车身及外部坚硬结构之间形成保护垫，从而保护乘员的头部。传统的侧面安全气帘可以形成前排侧面保护气囊腔及后排侧面保护气囊腔，其能保护的范围为从前柱至后柱的侧面区域。在正面碰撞中，能保护前排乘员头部的安全气囊装置一般是驾驶员安全气囊及副驾驶安全气囊。而对于后排乘员，一般只有安全带起到保护的作用，但在C-NCAP(China-NewCarAssessmentProgram，中国新车评价规程)等法规测试中，往往后排的假人头颈部会因为缺少相应的气囊保护而失去较多分数，导致整车安全评级的下降。在实际碰撞事故中，都是有角度的碰撞，是同时存在正向和侧向碰撞分量的，因此，对于乘员来说，若只是侧面安全气帘展开，对其保护作用是不完全的。以往，有人提出在前排座椅背面安装安全气囊对后排乘客提供正面碰撞保护，而该种在后排座椅靠背上增加一个安全气囊的方式会带来座椅结构、成本、控制策略等多个复杂的问题，可行性极低，以致至今仍无法应用于市场。另外，经过实际调查显示，小偏置碰撞形式在交通事故中占整个正面碰撞事故的25％，全部交通事故的15％，因此各高端车型纷纷开始了对汽车进行小偏置碰撞的测试。在这种形式下，典型的车身吸能结构如保险杆，前纵梁无法发挥真正作用，这对汽车安全性特别是气囊的保护性能提出了更高的要求。且从2012年8月份开始，IIHS(InsuranceInstituteforHighwaySafety，美国公路安全保险协会)引入了25％正面偏置碰撞用于评价。在25％小偏置碰撞过程中，由于惯性的作用，驾驶员头部很容易滑入驾驶员侧气囊及侧气帘之间，此部位无气囊的保护将很容易使得驾驶员头部与硬质的A柱塑料板直接接触造成过大的伤害，因此，对前排乘员的正面保护效果较差。综上所述，传统汽车安全气囊系统无法对乘员提供正面碰撞保护，因此，传统汽车安全气囊系统存在无法对乘员提供全面碰撞保护的技术问题。

技术实现要素：
基于此，有必要针对传统汽车安全气囊系统无法对乘员提供全面碰撞保护的问题，提供一种安全气囊。一种安全气囊，包括：气体发生器；发生器支架，与气体发生器连接，用于固定气体发生器；气袋，具有侧气帘和正面气囊；导气袋，分别与气体发生器和气袋连接，用于将气体发生器产生的气体导入气袋的导气袋；以及，防回流组件，与导气袋连接，防回流组件能够在正面气囊受到挤压时防止正面气囊内的气体回流至侧气帘。上述的安全气囊在侧气帘上集成了正面气囊，为乘员提供正面保护，在车辆发生碰撞时对乘员头、颈部提供保护，减小乘员的头部及颈部伤害值，为乘员提供全面碰撞保护。且上述的安全气囊在与正面气囊对应的出气口内部设置防回流组件，当汽车发生碰撞正面气囊受到乘员的撞击挤压时，防回流组件能够形成封闭结构将气流通道封闭，从而达到气体止流效果，防止正面气囊内的气体回流至侧气帘，以保证正面气囊受到挤压时仍保持一定刚度，更好的保护乘员头部。另外，上述的安全气囊将正面保护气囊集成在侧气帘上比单独在前排座椅后方为后排乘员增设一个后排正面保护气囊具有更好的经济性，应用前景广泛。在其中一个实施例中，导气袋包括导气袋本体和导气件，导气袋本体与气体发生器连接，导气件分别与导气袋本体和气袋连接，防回流组件与导气件连接。在其中一个实施例中，防回流组件包括多个叶片，多个叶片的一端均连接至导气件的内壁，当正面气囊充气时，多个叶片的另一端均向正面气囊方向延伸，多个叶片依次相邻设置，相邻的叶片相互接触；当正面气囊充气时，相邻的叶片分开，形成用于正面气囊充气的充气开口；当正面气囊充气后受到挤压时，相邻的叶片之间相互接触并相互抵制，充气开口关闭，以防止正面气囊内的气体回流至侧气帘。在其中一个实施例中，上述的安全气囊还包括能够平衡侧气帘与正面气囊充气时间的限压件，限压件与导气件连接，且限压件与防回流组件相邻设置。在其中一个实施例中，限压件包括多条撕裂用的第一缝纫线，多条第一缝纫线的一端缝制于导气件上，另一端呈弧状延伸。在其中一个实施例中，限压件包括多条第二缝纫线，多条第二缝纫线均包括固定段和撕裂段，固定段缝制于导气件上，撕裂段一端与固定段连接，另一端呈弧状延伸。在其中一个实施例中，限压件整体呈漏斗状。在其中一个实施例中，固定段的强度大于撕裂段的强度。在其中一个实施例中，正面气囊还包括内拉带，内拉带设置在正面气囊内部，内拉带能够在正面气囊充气时约束正面气囊的展开姿态。在其中一个实施例中，正面气囊设置在前排和/或后排座椅乘员乘坐区域的前方。附图说明图1为一个实施例中安全气囊的安装结构示意图；图2为一个实施例中安全气囊的充气结构示意图；图3为一个实施例中导气件的结构示意图；图4为一个实施例中防回流组件各叶片相互抵制形成封闭结构的结构示意图；图5为图4所示的防回流组件形成封闭结构止流气体时的气体流向示意图；图6为又一个实施例中防回流组件各叶片相互抵制形成封闭结构的结构图；图7为图6所示的防回流组件正向充气时的气体流向示意图；图8为一个实施例中限压件的结构示意图；图9为图8所示的限压件撕裂段撕裂后为正面气囊充气的结构示意图；图10为一个实施例中正面气囊的充气结构示意图；图11为又一个实施例中安全气囊的充气结构示意图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1至图3，一种安全气囊，包括：气体发生器4、发生器支架5，具有侧气帘21和正面气囊22的气袋2、导气袋3以及，防回流组件7。发生器支架5与气体发生器4连接，用于固定气体发生器4。导气袋3分别与气体发生器4和气袋2连接，用于将气体发生器4产生的气体导入气袋2。防回流组件7能够在正面气囊22受到挤压时防止正面气囊22内的气体回流至侧气帘21。如图2所示，气袋2包括正面气囊22和侧气帘21，正面气囊22连接至侧气帘21的一侧面，且正面气囊22展开后与侧气帘21垂直设置，正面气囊22和侧气帘21的连接处开设有充气口。如图1、图3所示，导气袋3包括导气袋本体31和导气件32，导气袋本体31与气体发生器4连接，导气件32分别与导气袋本体31和气袋2连接，防回流组件7与导气件32连接。具体的，导气件32设置在正面气囊22和侧气帘21连接处的充气口处，导气件32开设有进气口321、第一出气口322和第二出气口323，进气口321与导气袋本体31连通，第一出气口322与侧气帘21连通，第二出气口323与正面气囊22连通，防回流组件7设置在第二出气口323处，防回流组件7能够在正面气囊22充气后受到挤压时封闭第二出气口323，防止正面气囊22内的气体回流至侧气帘21。如图2所示，本实施例中，正面气囊22设置在后排座椅乘员乘坐区域前方，用于为后排乘员提供正面碰撞保护。侧气帘21包括前排侧气帘211和后排侧气帘212，前排侧气帘211、后排侧气帘212和正面气囊22一体式连接，前排侧气帘211、后排侧气帘212和正面气囊22的连接处开设有充气口。具体的，充气口为三通充气口，三个充气口分别为前排侧气帘充气口、后排侧气帘充气口和正面气囊充气口。相应的，如图3所示，导气件32具有两个第一出气口322和一个第二出气口323，其中一个第一出气口322与前排侧气帘充气口连通，另一个第一出气口322与后排侧气帘充气口连通，第二出气口323与正面气囊充气口连通。防回流组件7包括多个叶片，多个叶片的一端均连接至导气件32的内壁，当正面气囊22充气时，多个叶片的另一端均向正面气囊22方向延伸，多个叶片依次相邻设置，相邻的叶片相互接触。当正面气囊22充气时，相邻的叶片分开，形成用于正面气囊22充气的充气开口；当正面气囊22充气后受到挤压时，相邻的叶片之间相互接触并相互抵制，充气开口关闭，以防止正面气囊22内的气体回流至侧气帘21。具体的，如图3、如图4所示，防回流组件7包括三个叶片，分别为第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73的一端均连接至第二出气口323内壁。当正面气囊22充气时，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73的另一端均向正面气囊22方向延伸。第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73依次相邻设置，相邻的叶片之间接触连接。当正面气/22充气时，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间相互分开，形成充气开口，正面气囊22充气；当正面气囊22充气后受到挤压时，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间相互接触并相互抵制，形成封闭结构，封闭第二出气口323，防止正面气囊22内的气体回流至侧气帘21。在本实施例中，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73的边缘接触连接。如图4所示，叶片331的一侧边与叶片332的一侧边接触连接，叶片332的另一个侧边与叶片333的一侧边连接，叶片333的另一侧边与叶片331的另一个侧边连接。进一步的，在一个实施例中，为增强各叶片接触时的密封效果，还可以在第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73相互接触的各侧边上设置密封条，以增强密封性能。第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73均具有一定硬度，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片733之间相互接触，形成类似人体心脏右心房的右房室瓣结构，即三尖瓣结构。防回流组件7使得充气时气体可以通过，为正面气囊22充气。但是，充入正面气囊22腔体内的气体不能返回到侧面的两个气帘腔体内。当给正面气囊22充气时，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73在气流作用下彼此分开，三尖瓣结构打开，三尖瓣处于开口状态，气体较容易流入正面气囊22的腔体内。如图5所示，当车辆发生碰撞时，正面气囊22受到乘员头部挤压，正面气囊22腔体内压力升高，防回流组件7收缩，此时腔体内的气体会反推三尖瓣结构，正面气囊22腔体内的气体反推使三个叶片331，332和333相互抵制，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间会相互顶住形成一个封闭结构将气流通道封闭从而达到气体止流效果，此可以保证正面气囊受到挤压时保持一定刚度，从而保护乘员头部。上述的实施例中，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间边缘接触连接。在又一个实施例中，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间还可以相互叠加接触连接。具体的，如图6所示，第一叶片71的一侧边叠加在第二叶片72的一侧边上，第二叶片72的另一侧边叠加在第三叶片73的一侧边上，第三叶片33的另一侧边叠加在第一侧边331的另一侧边上。第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73均具有一定硬度，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片733之间相互叠加接触，使得充气时气体可以通过，为正面气囊22充气。但是，充入正面气囊22腔体内的气体不能返回到侧面的两个气帘腔体内。如图7所示，当气体流向正面气囊22时，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73分开，气体可以顺利到达正面气囊22腔体内。当正面气囊22受到乘员的撞击挤压时，正面气囊22腔体内压力升高，防回流组件7收缩，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73之间会相互顶住从而起到封住流道达到气体防回流功能，使得正面气囊22可以维持设计刚度的要求。具体的，在上述实施例中，如图4、图5所示，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73的结构均相同，各叶片均包括三个侧边，其中，一个侧边用于与第二出气口的内壁连接，另外两个侧边与相邻叶片的侧边连接，与相邻叶片侧边连接的两个侧边呈弧状减缩延伸，且叶片沿延伸方向向防回流组件7的外部突出。在其他实施例中，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73还可以呈三角形。上述的实施例中，防回流组件7包括三个叶片。但是，需要说明的是，本实用新型并不限定叶片的具体数量，具体叶片的数量可根据实际应用进行设置，可多于三个也可少于三个，如，叶片可以为2个，也可以为4个、5个或更多，上述实施例中防回流组件7包括三个叶片只是一个实施例，并不用于限定本实用新型。本实施例的安全气囊与普通侧气帘的安装固定方式类同，具体通过发生器支架和侧气帘卡扣安装于侧围钣金上。如图1所示，在一个实施例中，本实施例的安全气囊的安装结构包括安装点固定卡扣1、气袋2、导气袋3、气体发生器4和发生器支架5，气袋2与导气袋3连接，导气袋3与气体发生器4连接，气体发生器4与发生器支架5连接，安装点固定卡扣1与侧气帘连接，侧气帘安装通过安装点固定卡扣1及发生器支架5上的螺栓安装于侧围钣金6上。本实施例的安全气囊与普通侧气帘采用相同的安装方式。但是，需要注意的是，侧气帘每个安装点所能承受的拉力是一定的，后排多出了一个正面气囊，因此，在正面气囊处气囊之间需增加安装点(未图示)以保证气囊可以100％被安装点约束。因此，在正面气囊位置处增加两个安装点且该两个安装点之间的距离比其他区域处两安装点间的距离小，使得连接更加稳定。本实施例中，由于设置三个充气腔体，因此，要求发生器能在短时间内产生更多的气体。一般采用大功率发生器或同时采用多个发生器以达到等同效果。相应的，发生器支架需要有更高的强度以配合输出功率大的发生器，发生器功率越高，所需要发生器支架强度越高，本实施例中，发生器支架可以采用屈服强度值为420Mpa～520Mpa，抗拉强度为470Mpa～590Mpa的HC420材料制成。本实施例的安全气囊在侧气帘上集成了正面气囊22，为乘员提供正面保护，在车辆发生碰撞时对乘员头、颈部提供保护，减小乘员的头部及颈部伤害值。且上述的安全气囊第二出气口323处设置防回流组件7，给后排正面气囊充气时，气流方向与叶片延伸方向相同，第一叶片71、第二叶片72和第三叶片73在气流作用下彼此分开，防回流组件7处于开口状态，气体流入正面气囊22腔体内为正面气囊22充气。当碰撞时正面气囊22受到乘员的撞击挤压时，正面气囊22腔体压力升高，此时气体会反推防回流组件7，防回流组件7的各叶片相互抵制形成一个封闭结构将气流通道封闭，从而达到气体止流效果，以保证正面气囊22受到挤压时仍保持一定刚度，更好的保护乘员头部。另外，上述的安全气囊将正面保护气囊22集成在侧气帘上比单独在前排座椅后方为后排乘员增设一个后排正面保护气囊具有更好的经济性，应用前景广泛。如图3所示，在一个实施例中，上述的导气袋3还包括能够平衡侧气帘21与正面气囊22充气时间的限压件8，限压件8与导气件32连接，且限压件8与防回流组件7相邻设置。具体的，限压件8设置在第二出气口323处，且位于防回流组件7内侧，限压件8包括多条撕裂用的第一缝纫线，各第一缝纫线的一端缝制于导气件32上，另一端呈弧状延伸，且延伸至第二出气口323内部。具体的，各第一缝纫线呈弧状延伸的一端呈不封闭状态，限压件8整体呈漏斗状。漏斗状结构可以形成应力集中将气体引导进入正面气囊22，并且可以有效管控较弱缝纫线只有在漏斗结构处即固定端处断裂。一般的，侧气帘要求的到位时间约为30ms，而正面气囊要求的到位时间约为40ms。为平衡侧气帘21与正面气囊22的到位时间，本实施例中，通过设置限压件8实现正面气囊22的限压功能。具体的，限压功能通过控制第一缝纫线的强度来实现。第一缝纫线为强度较弱的缝纫线，各第一缝纫线的自由端为不封闭状态，且整体呈漏斗状结构。当气体发生器4给气袋2充气时，且气体压力未达到指定压力时，较弱的第一缝纫线不会被破坏，此时为正面气囊22充气将会受到较大阻碍，大量气体充向前排侧气帘211和后排侧气帘212，先为前排侧气帘211和后排侧气帘212充气，且此时只有微量的气体进入正面气囊22，有利于正面气囊22从顶棚推出。当气体压力达到一定程度时，第一缝纫线会受到破坏，第一缝纫线从漏斗处即固定端处断裂，使得气体进入正面气囊22。此时，正面气囊已完全推开顶棚。与此同时，因第一缝纫线的破裂将极大加快正面气囊22的充气速度。当充气压力达到一定压力时，侧气帘21已经完全推开顶棚向下展开，此时在给集成在侧气帘21上的正面气囊22充气有利于减小正面气囊22对顶棚的充气。一般的，上述的充气气体指定压力的取值范围为20KPa～40KPa。进一步的，为避免第一缝纫线直接与导气件32连接，第一缝纫线撕裂时可能造成导气件内壁撕裂，而导致导气件32损坏影响安全气囊的稳定性，在一个实施例中，通过设置第二缝纫线81保护导气件32。如图8所示，限压件8包括多条第二缝纫线81，多条第二缝纫线81均包括固定段811和撕裂段812，固定段811缝制于导气件32上，撕裂段812一端与固定段811连接，另一端呈弧状延伸，且延伸至第二出气口323内部。具体的，固定段811的强度大于撕裂段812的强度。固定段811一端缝制于导气件32内壁，另一端与撕裂段812缝纫连接，撕裂段812的一端与固定段811缝纫连接，撕裂段812的另一端延伸至第二出气口323内部。撕裂段812呈弧状延伸的一端呈不封闭状态，限压件8的整体呈漏斗状。本实施例中，限压件8包含两段强度不同的缝纫线，撕裂段812较细强度较低，固定段811较粗缝纫线强度较高，强度较低的撕裂段812通过缝纫收口，将第二出气口323的初始充气通道直径维持在较低水平，当压力达到一定程度后，撕裂段812从与固定段811连接处撕裂，撕裂段812与固定段811连接断裂，从而增大了进入正面气囊22腔体充气通道直径，为正面气囊22全面充气。本实施例中，撕裂段812通过固定段811连接至第二导气件32内壁。如图9所示，当达到指定充气压力时，撕裂段812由与固定段811连接处撕裂，而固定段811强度较高，不会发生断裂，从而不会对导气件32内壁造成损坏，有效保护导气件32内壁，提升安全气囊性能。在一个实施例中，正面气囊22还包括内拉带，内拉带设置在正面气囊22内部，能够在正面气囊22充气时约束正面气囊22的展开姿态。具体的，如图10所示，正面气囊22内设置有内拉带221。内拉带221左端部与正面气囊22靠近充气口一侧的侧壁缝纫连接，内拉带221的右端部与正面气囊22的自由端缝纫连接，内拉带221的上端部和下端部不与正面气囊缝合。在点爆时，内拉带可以约束正面气囊在X轴方向的串动使得气囊可以朝着正Y方向展开，内拉带221能够约束正面气囊22，保证正面气囊的展开姿态。另外，内拉带221的上下两端部没有与正面气囊22缝合，在充气过程中内拉带221逐渐展开，气体经内拉带221的上下两侧逐渐充满正面气囊22朝向成员的一侧，从而避免瞬间充气对成员造成伤害，起到缓冲作用。在一个实施例中，正面气囊22展开后外轮廓整体呈柱体或三角体结构，或正面气囊展开后外轮廓的水平截面呈楔形。参见表1，其为50km/h正面刚性碰撞时，装有本实施例带正面气囊的安全气囊与普通不装带有正面气囊的侧气帘模块，后排假人颈部参数对比。其中，HIC(HeadInjuryCriterion)头部伤害指标。表1：50km/h正面刚性碰撞台车试验对比表参见表2，其为64km/h偏置可变形壁障碰撞台车试验，装有本实施例带正面气囊的安全气囊与普通不装带有正面气囊的侧气帘模块，后排假人颈部参数对比。其中，HIC(HeadInjuryCriterion)头部伤害指标。表2：64km/h偏置可变形壁障碰撞台车试验对比表从以上表1、表2的分析对比中，可以看出，采用本实施例的安全气囊能有效地为乘员提供正面保护，在车辆发生碰撞时对乘员头、颈部提供保护，减小乘员的头部及颈部伤害值。上述实施例中，正面气囊的数量为一个，且该正面气囊设置在后排座椅乘员乘坐区域前方，用于为后排乘员提供正面碰撞保护。相应的，导气件具有两个第一出气口和一个第二出气口对应为三个气囊腔体充气。但是，需要说明的是，本实施例并不用于限定具体的正面气囊数量和正面气囊的设置位置以及第一出气口和第二出气口的数量。实际应用中，可根据实际应用情况具体设置正面气囊数量和正面气囊的设置位置以及出气口的数量，只要保证导气件上的第二出气口数量与正面气囊腔体的数量相同即可。如，在又一个实施例中，正面气囊的数量为一个，正面气囊设置在前排座椅乘员乘坐区域前方，用于为前排乘员提供正面碰撞保护。在其它实施例中，正面气囊的数量可以多于一个，如正面气囊的数量还可以为2个，2个正面气囊分别设置在前排和后排座椅乘员乘坐区域前方，同时为前排和后排乘员提供正面保护。对于不同车型，正面气囊的数量还可以为2个以上，各正面气囊分别设置在各排座椅乘员乘坐区域前方，同时为各排乘员提供正面保护。当正面气囊为多个时，相应的增加第二出气口的数量。如图11所示，其为又一个实施例中安全气囊的充气结构示意图。在本实施例中，正面气囊的数量为一个，正面气囊设置在前排座椅乘员乘坐区域前方，正面气囊22介于前排侧气帘211与驾驶员侧气囊9之间，当汽车在实际碰撞过程中发生了类似与小偏置碰撞的情况时，乘员滑入前排侧气帘211与驾驶员侧安全气囊9之间时，此时正面气囊22对驾驶员头部进行保护，为前排乘员提供有效的正面保护。本实施例与上一实施例的区别仅在于正面气囊的设置位置不同，相应的，根据正面气囊的位置调整充气口的位置及安装点的设置位置即可，其它结构均与上一实施例相同，在此不予赘述。上述的安全气囊在侧气帘上集成了正面气囊，且在与正面气囊对应的出气口内部设置防回流组件，防回流组件在碰撞时能够形成封闭结构将气流通道封闭，以保证正面气囊受到挤压时仍保持一定刚度，更好的保护乘员头部。在汽车正面碰撞过程中，上述安全气囊弹出的正面气囊可以很好的为前、后排乘员提供保护，减小前、后排乘员的头部及颈部伤害值，为乘员提供全面碰撞保护。同时，将正面气囊集成在侧气帘上比单独在前排座椅后方为后排乘员增设一个后排正面保护气囊具有更好的经济性，具有广泛的应用前景。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。