CN1121877A - 具安全气囊的汽车安全带装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具安全气囊的汽车安全带装置，该安全带的带体一侧为车缝缘，一并将由内而外包覆的高压细管、内里套管及气囊体车缝成为一体。高压细管并连接充气装置的供气开关而与充气钢瓶连通，安全带的带体另一侧开口缘相对设扣合体以扣合。藉该两层充气的形态配合中央扶手出带的中央控制充气结构，提高了整体车辆行车的安全。

Description

具安全气囊的汽车安全带装置

本发明涉及一种车辆乘客用设备，尤其是涉及一种具安全气囊的汽车安全带装置。

由于汽车在发生撞车事故时，速度是由高速突然降到零，故所产生的惯性，使人体以极大的冲力向前冲去，致使头部撞击到方向盘及挡风玻璃等，而形成致命伤。为防止此种事故的发生，在汽车座椅一侧皆设有安全带，供驾驶者及乘客系于胸、腹，防止其往前冲，然安全带虽具有适当系结阻挡的作用，但因安全带面积小，且有抽拉延长的问题存在，所以无法将人体适时又适当的阻挡，相对的身体及头部仍有撞击方向盘与前挡风玻璃的问题存在。于是，近几年来有进口车发展的安全气囊以保护人体，其为火药包设计，***后迅速将膨胀气体充填进入气囊内，以供往前冲的人体撞击气囊而不直接撞到方向盘。然而现有的汽车配备，仅限于前座驾驶与前座乘客，对于后座的乘客仅能以安全带系结，而无气囊保护，于是相形之下，安全带的安全设计就很重要了。

现有的安全带仅是一布织带体的结构，其配合拉紧装置使安全带扣住后，直接将乘客固定于座椅上，如此之结构形态实有以下的缺点。例如：

1.拉伤乘客：由于车辆遭受重击后，乘客惯性向前冲撞，此时安全带拉持住乘客，使乘客固定于座椅上，因而使得安全带成为伤害乘客的利器，因安全带本身的面积甚小，压制住乘客的胸部及腹部，当冲击力量发生时，身体前冲的惯性力量加以安全带拉持的力量，双重压迫下，而且作用面积小，使该作用力大增，自然增加该两部份的肌肉及骨骼受到不必要伤害的程度，在乘客的头部接触安全气囊前该等身体部位即已受伤。若无安全气囊时，这种安全带所造成的伤害则更大，甚至有厂商于车内装上安全带回缩的装置，使乘客加上另一外接的力量，其伤害更可见一斑，实有改良的必要。

2.设置成本高：一般中低价位车辆仅具备有安全带而已，安全气囊的部份尚属高级车种的配备，对于中低价位的车辆并无该项配备。而且一般安全气囊的设置必需设于方向盘及前座置物箱之上方，其必须在方向盘或前座置物箱成型时，即要制作出相关的容置结构，在制作上亦有不方便的地方，故整体设置的成本十分的高昂，所以只配备在高级车种中，使得中低价位的车辆无法配置。而中低价位车辆由于车体较小，其车体的安全防护性已较高级车种为小，再加上无安全气囊的设计，使中低价位的车辆安全性倍降，难以符合目前中产阶级的需要。

为改善上述现有安全带的缺点，本发明的主要目的在于：提供一种具安全气囊的汽车安全带装置，这种安全带的结构主要是在带体一侧设置缝合一体的内里套管、气囊体以及另一侧相对设扣合体，并使内里套管外接充气装置，以达到整体双重安全的目的。更可在不改变车辆内部装置的状态下，直接装配，成为一低成本的结构。

为达到上述目的，本发明提供一种具安全气囊的汽车安全带装置，其中安全带的带体一侧为车缝缘，另一侧为开口缘，并配合扣合体呈暂时粘扣状态，充气时则可撑开，而于安全带的车缝缘侧内部由内而外一体车缝高压细管、内里套管及气囊体，高压细管及内里套管管壁皆设有充气口，其中高压细管并与一充气装置连接，而带体的另一侧为开口缘，配合扣合体设置。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置的特殊之处在于，充气装置是由中空的充气钢瓶及设于充气钢瓶一端的供气开关所组成，该供气开关侧边设有与高压细管相连接的出气孔，而充气钢瓶及供气开关之间设有密封垫片及撞针，撞针的末端设有可刺破密封垫片的尖端，而另端则与一安全带总匣连动，安全带总匣一端可延伸一安全带体。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，高压细管及内里套管为一气密式的结构体。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，气囊体为一半气密式的结构体。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，扣合体为一般的粘扣带。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，扣合体为一暗扣的形态。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，该密封垫片藉由固定环螺锁定位于充气钢瓶的开口端，而固定环中心设有一供撞针通过的透孔。

所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特殊之处在于，用以刺破密封垫片的撞针是由供气开关的一端穿入，并于供气开关的内壁与撞针的尖端之间以一弹性体顶持，

安全带总匣及充气装置同时置于一容纳座体的底座内，并于底座一侧设一结合安全带总匣的扭力铰链，

设一开口向下的拉扣，拉扣套设于一拉引杆的末端，拉引杆的另端与安全带总匣同时固定于扭力铰链上，而拉出撞针异于尖端的另一端时，拉扣可顶持于供气开关外侧壁及撞针的端部之间，另于拉扣侧边近底部设有供一插梢插置的穿孔，拉扣卡于撞针外时，该穿孔露出于撞针下方。

实施上述技术构思以后，本发明具有诸项优点：

1.减少乘客拉伤：该安全带于撞车的瞬间可先充气内里套管，直接将整体安全带的面积扩张，可有效地在瞬间增加安全带的面积，减缓安全带对乘客身体的压力，待气囊体充气张开时，可形成一更大面积的扩张，故对乘客形成双重保护，再加上安全带本身的安全性，形成一三重安全的防护***，以确实提高安全带使用的安全性。

2.无需改变车辆内装的状态下即可使用本发明：由于本发明是针对安全带的结构改良，其他车辆内装结构则无改变，在改装或原有的装配过程中，均十分的简易，无需将成型车辆内装的相关模具改变，自可将整体的装配成本降低，无需在高级车种中施工，消费者可在中低价位车辆中直接改装，极为方便。

3.整体防护适当：如前所述，本发明为双重充气的结构，达到双重防护的目的，更藉由以半气密式材料制成的气囊体，使其内部的空气充气的过程中始终保持在最适当的压力，当乘客的身体触及气囊体时，气囊体可适度的释压，避免造成反作用力，使眼镜或饰物不致有回击乘客或驾驶者而造成无谓的伤害及损失现象，彻底达到防护的功能。

4.强迫系安全带，以提高安全性：安全带自扶手箱拉出以后，带体可直接回绕，使驾驶者进入前座以后，必需扣上安全带才能驾车，而成为强迫挂上安全带的型式。

5.同时保护驾驶者与后座乘客安全：本发明的安全带可缠绕前座及座体后方，而与安全带配合的充气装置则能同时充气以爆出2个或4个或6个或8个气囊，使前座及后座乘客同时受到安全保护，在提供防撞安全上有特殊效果。

6.安全带中，气囊体的启用设定为以人体俯冲拉动即可，勿需等到撞击才发挥作用，亦即，当在突发状况时踩煞车，使行车速度由100km/hr骤减至2～30km/hr时，人体所产生的惯性冲力即会开启安全带的气囊，发挥安全保护的作用，故可预先防范意外的发生，而现有设于方向盘的安全气囊则需等到车体碰撞，再以30～20/100秒打开，这就可能来不及救急。

至于开启气囊开关、时间(质疑电子式、电脑逻辑式等高难度技术)与高压气体储备、输配的管阀零件乃属于现有专业技术，非本专利新颖结构零件，另寻求附加采购亦可能提高保护层次。至于使用钢瓶内装安全气体可以N₂或CO₂兼具消防作用，比现有的氦气与火药为优。

以下结合附图进一步说明本发明的结构特征及目的。

图1为本发明的车辆配合俯视实施状态图。

图2为本发明的局部带体分解示意图。

图3为本发明的充气装置透视图。

图4为本发明的充气装置分解示意图。

图5为本发明的未充气时示意图。

图6为本发明的充气装置部份组合剖面示意图。

图7为本发明的充气装置中，撞针刺穿密封垫的示意图。

图8为本发明的安全带实施状态(一)的示意图。

图9为本发明的安全带实施状态(二)的示意图。

图10为本发明的安全带实施状态的(三)示意图。

请参阅图1所示，本发明的车辆车体10基本配备，仅以绕设于前座11的前置安全带20为例，而于后座亦可有如此设计。

请同时配合图2所示，本发明的安全带20，其带体21中央对折处为车缝缘210，另一侧为开口缘211，该车缝缘210可一并缝合气囊体22及内里套管23的一侧，使气囊体22、内里套管23、高压细管24及带体21形成一体的结构，其中，设于里套管23内部的高压细管24为一可承受高压仍不会破裂的气密式管体，并于高压细管24周壁上排列设有充气240，而内里套管23的面积大过带体21甚多，且以气密式的材料(如PU薄膜)制成，而气囊体22的面积则更大于内里套管23，其使用的材料为半气密式的材料，诸如长纤维织成的高拉力、高韧性的材料。内里套管23缝制于气囊体22的内部，并于内里套管23上周设充气口230。高压细管24及内里套管23的末端伸出带体21与充气装置30的供气开关32相连通(该充气装置30详细结构容后再述)。两带体21的开口缘211相对端缘处设扣合体24，以相互粘扣封闭带体21的开口缘211，其扣合体24可为一般粘扣带的形式，亦可为暗扣的形态，使安全带20成为一暂时粘扣的形态。平时安全带20与一般的安全带无异，而充气时，内里套管23与气囊体22于充气的过程中，可顺利的撑开开口缘211而释出内里套管23及气囊体22，达到方便而快速的充气目的，相对提高了整体安全性。

充气装置30主要具有一供充气钢瓶31及供气开关32，充气钢瓶31内具有高压的安全气体，一般最为合适的为不可燃的惰性气体(N2或CO2)。钢瓶31的出口端接设于供气开关32上，供气开关32相邻的两侧接设内里套管23，以供内里套管23及气囊体22充气。

请同时参阅图3、4所示，前述的充气装置30是置于一容纳座体60的底座61内，该底座61一端藉一可以调整扭力大小的扭力铰链62与盖体63枢结。在底座61内部以一支撑座14提供承托两钢瓶31，再配合一压板15并藉螺栓锁结固定，底座61的另一侧设有安全带总匣50，自安全带总匣50内可自由拉伸突出或内缩隐藏的安全带体26。在安全带体26一端结合一扣件27，藉以挂扣于车内的挂勾，而该扣件27的另端则结合一如前述设有气囊体22的安全带20。安全带总匣50是藉一固定座51与一扭力铰链66固定，该扭力铰链66固定异充气装置30的底座61一侧，使得安全带总匣50可以以扭力铰链66为轴心摆动。

请复参阅图4并同时配合图6所示，充气装置30是于一中空的充气钢瓶31前端设一供气开关32，供气开关32的上下端并设有出气孔321，以与安全带20的内里套管23相连通。充气钢瓶31的开口端设有一密封垫片33，该密封垫片33藉由固定环34螺锁定位于充气钢瓶31的开口端。固定环34中心设有一透孔35，以供一撞针36穿过。该撞针36是自供气开关32的一端穿入的。撞针36的一端设为外螺纹，并于末端设一尖锥状的尖端37，该撞针36穿入供气开关32内部以后，再穿套一弹性体38，而后以一螺帽39螺设于撞针36一端，以使弹性体38顶撑于螺帽39及供气开关32内壁之间。

另设一开口向下的拉扣40，拉扣40套设于一拉引杆42的末端，拉引杆42的另端可穿过扭力铰链66、固定座51，并藉一螺帽螺锁，以与固定座51及扭力铰链66连动。平时组装持，将撞针36异于尖端37该端部份拉出，并将拉扣40卡于撞针36及供气开关32之间，此时弹性体38呈被压迫状以蓄积弹力，而藉由弹性体38欲弹开的力量将撞针36拉回，藉以压制拉扣40，使其不致脱出。拉扣40侧边近底部设有穿孔401，拉扣40卡于撞针36外时，该穿孔401并露出于撞针36下方，另自底座11侧边穿入一插梢402，该插梢402并可直接***拉扣40的小孔401，以确保拉扣40在插梢402未拔除时，不得脱离撞针36。

前述供气开关32可为一般的电磁开关，在车头的部份装置撞击压力感测电路，藉由该感测电路感测撞击的力量后，可经由该共供气开关32直接对安全带20进行充气，而前述电磁开关、感测电路等电子方面的设计，为一般熟悉该项技术的技术人员可办到，非本发明的重点所在，故在此不另赘述。

上述为本发明的大致结构，而安全带20在未充气时，即如图5所示，其内里套管23及气囊体22内未具气体，可完全容入带体21空间内，并以扣合体24粘合，使用上与一般安全带无异，当其安装于汽车时，可将承装充气装置30的容纳座体60如图1所示地置于两前座11之间，以供驾驶者及前座乘客由扣件27将安全带体26由安全带总匣50拉出，并将扣件27挂置于车体内侧壁上方的挂勾上，使安全带总匣50由扣件27、安全带体26及具有气囊体22的安全带20形成三点固定。安全带体26本身在快速抽拉时，就会藉自动卷缩带器的卷缩而无法拉出，此时，当车子受到碰撞时，人体会因惯性作用而往前冲，而由于扣件27及安全带20末端固定，使得向前冲的人体会拉动安全带20，进而带动安全带总匣50，使其与固定座51依扭力铰链66向上摆动(请同时参阅图6所示)。由于拉引杆42两端分别固定于固定座51及拉扣40，故拉引杆42会随向上摆的固定座51而将拉扣40自撞针36拔出，从而使撞针36在弹性体38的瞬间弹力之下，使尖端37如图7所示强而有力的穿过固定环34的透孔35。进而刺破密封垫片33。这样，使钢瓶31内所填充的高压安全气体经由固定环34的透孔35窜入供气开关32内，而由出气孔321进入安全带20的高压细管24，自周壁上的充气口240释出填充于内里套管23。于是以以较高的力量将带体21的扣合体24迅速撑开，使内里套管23及气囊体22高速向外弹出的同时，并产生一小面积的防护结构，以扩大安全带20整体的拉持面积，使乘客身体被安全带20拉持的面积大增。内里套管23内的空气并经充气口230再将气体充入气囊体22内形成一大面积的防护结构，以形成双重保护作用。

另一方面，用以固设安全带总匣50的扭力铰链66具有可调节扭力大小的功能，故当车子发生碰撞时，因人体所产生的极大冲力而带动安全带总匣50往上摆动，迫使扭力铰链66略为展开，一旦力量消除时，其会迅速产生扭力，将整个安全带总匣50依扭力拉回，这样就能将安全带体26及安全带20拉回，使人体多一个抑止往前冲的功效。

为使后座的乘客亦能同时受到安全的保护，本发明其他有关安全带20及充气装置30配合的装配形态，可如图8所示，除如前述的安全带20设置外，可直接于前座11侧方顶柱13设置安全带20，至车体中柱13的顶端后，直接向前座11后方拉设安全带20，至中央扶手15的后方扣接。如图1所示，这样就形成固定于椅背110上的后置安全带20，可对后座的乘客形成另一保护的功能。而且车辆撞击后可由顶柱13向下充出气囊体22，使车辆遭受侧撞时，对于乘客形成一侧向的保护结构，不致发生乘客或驾驶者头撞车门玻璃的危险。

也可像图9一般的装置方式，在驾驶前座11侧方顶柱12相对驾驶前座11的内缘面由近车辆中柱13沿伸至近仪表板14端设安全带20，它同样具有侧向保护的功能。而后再转至前座11间的中央扶手15处固定，扶手15内可设充气装置30，在安全带20上套穿一带扣25，带扣25是活动于安全带20上，而于中柱13的中段处设有一固定座16，驾驶者开门坐入前座11时，必须直接将带扣25扣于固定座16上，才能驾驶，形成一强制绑安全带20的作用，以提高安全带20的实用性。

另如图10所示，本发明的安全带20可设于车辆的车门17顶门柱170相对驾驶前座11的内缘面上，并于相对中柱13的端部向中央扶手15延伸固定。安全带20带上仍具有带扣25，而中柱13处仍具有固定座16以供驾驶者固定带扣25，如此的结构使驾驶者进入前座11后，安全带20即斜横于驾驶者的前方，可能会挡住驾驶者的视线，必须将带扣25插扣住固定座16上，将安全带20拉离驾驶者的视线，形成一强迫扣安全带20的使用状态，且车门17与中柱13仍有安全带20连接，倘有车门17未关紧的现象，仍可确保驾驶者不致脱出车内的情形，安全性自然大增。

藉由该等具有气囊体22的安全带20配合充气装置30、安全带总匣50等的设置，可得一极佳的安全防护***，使安全带20会在撞车的瞬间充气，使其面积扩张，以减缓安全带20对乘客身体的压力，提高安全带的安全性，且其在无需改变车辆内装的情形下，即可使前座及后座的乘客皆可受到安全带20的保护，故在降低成本以外，更可扩大其防护范围。

Claims (8)

1.一种具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：安全带的带体一侧为车缝缘，另一侧为开口缘，并配合扣合体呈暂时粘扣状态，充气时则可撑开，而于安全带的车缝缘侧内部由内而外一体车缝高压细管、内里套管及气囊体，高压细管及内里套管管壁皆设有充气口，其中高压细管并与一充气装置连接，而带体的另一侧为开口缘，配合扣合体设置。

2.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：充气装置是由中空的充气钢瓶及设于充气钢瓶一端的供气开关所组成，该供气开关侧边设有与高压细管相连接的出气孔，而充气钢瓶及供气开关之间设有密封垫片及撞针，撞针的末端设为可刺破密封垫片的尖端，而另端则与一安全带总匣连动，而安全带总匣一端可延伸一安全带体。

3.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：高压细管及内里套管为一气密式的结构体。

4.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：气囊体为一半气密式的结构体。

5.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：扣合体为一般的粘扣带。

6.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：扣合体为一暗扣的形态。

7.根据权利要求1所述的具安全气囊的汽车安全带装置，其特征在于：该密封垫片藉由固定环螺锁定位于充气钢瓶的开口端，而固定环中心设有一供撞针通过的透孔。

8.根据权利要求2所述的汽车具安全气囊的安全带装置，其特征在于：

用以刺破密封垫片的撞针是由供气开关的一端穿入，并于供气开关的内壁与撞针的尖端之间以一弹性体顶持，

安全带总匣及充气装置同时置于一容纳座体的底座内，并于底座一侧设一结合安全带总匣的扭力铰链，

设一开口向下的拉扣，拉扣套设于一拉引杆的末端，拉引杆的另端与安全带总匣同时固定于扭力铰链上，而拉出撞针异于尖端该端时，拉扣可顶持于供气开关外侧壁及撞针的端部之间，另于拉扣侧边近底部设有供一插梢插置的穿孔，拉扣卡于撞针外时，该穿孔并露出于撞针下方。

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