CN112550203A - 车辆的安全气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种车辆的安全气囊装置。该安全气囊装置可以包括安全气囊衬垫，安全气囊衬垫安装在即使方向盘的形态多样化也必须设置的轮辋中，使得安全气囊衬垫可以应用于具有各种设计的方向盘，从而保护驾驶员。

Description

车辆的安全气囊装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的安全气囊装置，并且更特别地，涉及一种可以将安装在方向盘内部的驾驶席安全气囊设置在各种形态的方向盘内部的车辆的安全气囊装置。
背景技术
已经开发了用于确保车辆的驾驶性能、便利性和功能性以及乘客安全性的技术。
在应用于车辆的各种安全装置中，安全气囊被用作保护乘客免受冲击的最有效的装置。
安全气囊是用于在车辆发生碰撞时保护驾驶员或乘客的装置，并且包括：碰撞传感器，检测车辆碰撞；控制器，根据碰撞传感器的检测结果来操作安全气囊；以及安全气囊模块，根据来自控制器的信号操作安全气囊。根据安装位置和要保护的对象，安全气囊分为驾驶员安全气囊、乘客安全气囊、侧面安全气囊和车顶安全气囊。
驾驶员安全气囊安装在方向盘内部，但是由于未来型车辆中应用各种形态的方向盘，因此在方向盘内部安装驾驶员安全气囊受到限制。
已经开发了各种设计的方向盘，例如在方向盘的中心部分安装显示器的方向盘或非圆形方向盘等，但是这种未来型车辆的方向盘存在在方向盘的中心部分安装驾驶员安全气囊受到限制的问题。
本发明的背景技术部分中包括的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，并且不应认为是对该信息构成对本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面旨在解决这些问题，并且本发明的一个方面旨在提供一种车辆的安全气囊装置，该安全气囊装置通过将驾驶席安全气囊通用地应用于各种形态的方向盘来安全地保护驾驶员。
鉴于前述内容，安全气囊装置包括：方向盘，安装在驾驶席前方的车身上，并且具有轮辋，该轮辋具有沿轮辋的外周形成的内部空间；以及轮辋衬垫，安装在轮辋的内部空间中，并且被配置为当发生碰撞情况并且供应充气机的气体时，从轮辋的外周朝向驾驶席向后展开并膨胀以覆盖轮辋。
安全气囊装置进一步包括中央衬垫，中央衬垫安装在轮辋的内部空间中，并且被配置为当从充气机供应气体时，朝向轮辋的内侧展开以位于轮辋的内侧。
中央衬垫在膨胀时具有比膨胀的轮辋衬垫的内侧宽度大的宽度。
方向盘具有用于安装在车身上的轮毂部分，并且充气机安装在轮毂部分中并连接到轮辋衬垫和中央衬垫，以向轮辋衬垫和中央衬垫供应气体。
中央衬垫设置在轮辋和轮毂部分连接的位置，并且当从充气机供应气体时，中央衬垫朝向轮辋的内侧展开。
安全气囊装置可以进一步包括：约束系绳，具有固定到中央衬垫的后侧的第一端部和延伸到轮毂部分的第二端部，以限制中央衬垫的膨胀并确定中央衬垫的膨胀形状；以及系绳切断器，安装在轮毂部分中，以选择性地切断或不切断约束系绳。
当系绳切断器不切断约束系绳时，中央衬垫膨胀以具有比轮辋衬垫的内侧宽度大的宽度，并且当系绳切断器切断约束系绳时，与不切断约束系绳时相比，中央衬垫在前后方向上膨胀得更厚。
轮辋中设置气体供应器，气体供应器沿着轮辋的外周延伸并具有通过内部空间与轮辋衬垫连通的多个开孔。
多个开孔形成为开孔的尺寸随着远离从充气机供应气体的位置而逐渐增大。
充气机包括多个充气机，多个充气机是轮辋衬垫充气机和中央衬垫充气机，并且轮辋衬垫充气机和中央衬垫充气机分别连接到轮辋衬垫和中央衬垫，以分别向轮辋衬垫和中央衬垫供应气体。
当发生碰撞情况时，在从轮辋衬垫充气机供应气体后从中央衬垫充气机供应气体，以使轮辋衬垫先展开后中央衬垫后展开。
方向盘被配置为从车身引出或容纳在车身中，并且当发生碰撞情况时，方向盘被引出后供应充气机的气体。
根据具有上述结构的车辆的安全气囊装置，安全气囊衬垫安装在即使方向盘的形态多样化也必须设置的轮辋中，使得安全气囊衬垫可以应用于具有各种设计的方向盘，从而保护驾驶员。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，并且这些特征和优点将从附图中变得显而易见或在附图中更详细地阐明，附图包括在本文中，并与下面的具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的车辆的安全气囊装置的视图；
图2是示出图1所示的车辆的安全气囊装置的展开状态的视图；
图3、图4、图5、图6和图7是用于说明图1所示的车辆的安全气囊装置的视图；以及
图8是示出根据本发明的另一示例性实施例的车辆的安全气囊装置的视图。
可以理解，附图不一定按比例绘制，呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如本文所包括的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。
在附图中，附图标记在附图的若干图中指代本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
下面将详细参照本发明的各种实施例，各种实施例的示例在附图中示出并且在下面进行描述。尽管将结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是将理解，本说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且还涵盖可以包括在如所附权利要求书所限定的本发明的思想和范围内的各种替代、修改、等同方案和其它实施例。
下文中参照附图描述根据本发明的示例性实施例的车辆的安全气囊装置。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的车辆的安全气囊装置的视图，图2是示出图1所示的车辆的安全气囊装置的展开状态的视图，图3、图4、图5、图6和图7是用于说明图1所示的车辆的安全气囊装置的视图，以及图8是示出根据本发明的另一示例性实施例的车辆的安全气囊装置的视图。
如图1和图2所示，根据本发明的示例性实施例的安全气囊装置包括：方向盘100，安装在驾驶席前方的车身上，并且具有轮辋110，轮辋110具有沿其外周形成的内部空间111；以及轮辋衬垫300，安装在轮辋110的内部空间111中，并且当发生碰撞情况并且供应充气机200的气体时，从轮辋110的外周朝向驾驶席向后展开并膨胀以覆盖轮辋110。
也就是说，根据本发明的示例性实施例，轮辋衬垫300安装在方向盘100的轮辋110中，并且当发生碰撞情况时，轮辋衬垫300展开并膨胀以覆盖轮辋110，从而防止驾驶员撞击方向盘100。特别地，由于轮辋衬垫300安装在方向盘100的轮辋110中，因此即使方向盘100的形态多样化，安全气囊衬垫也可以从方向盘100展开，从而能够保护驾驶员。
例如，如图1所示，在未来型车辆的情况下，方向盘100的中心部分可以是敞开的，或者在中心部分可以安装显示器。也就是说，在这种未来型车辆中，方向盘100的必要性降低，从而方向盘100的结构被简化。然而，即使方向盘100被简化，也必须设置形成边缘部分的轮辋110。因此，在本发明的示例性实施例中，在方向盘100的轮辋110中形成内部空间111，并且轮辋衬垫300安装在内部空间111中，因此，即使方向盘100的形态多样化，保护驾驶员的安全气囊衬垫也可以从方向盘100展开。此外，当发生车辆碰撞情况时，轮辋衬垫300从轮辋110的外周朝向驾驶席展开并膨胀以覆盖轮辋110，从而防止由于驾驶员撞击方向盘100而受到伤害。
在本发明的示例性实施例中，可以沿轮辋110的外周形成一系列孔，以使轮辋衬垫300穿过当轮辋衬垫300的一部分沿着在轮辋110的外周方向上的一系列孔撕裂时所形成的间隙而展开。
另一方面，如图2所示，安全气囊装置进一步包括中央衬垫400，中央衬垫400安装在轮辋110的内部空间111中，并且当从充气机200供应气体时朝向轮辋110的内侧展开以位于轮辋110的内侧。
也就是说，当轮辋衬垫300展开时，轮辋衬垫300膨胀以覆盖轮辋110，并且当中央衬垫400展开时，中央衬垫400膨胀以位于轮辋110的内侧并位于轮辋衬垫300的中心部分，从而方向盘100被轮辋衬垫300和中央衬垫400覆盖。
因此，如图2所示，当发生碰撞情况时，轮辋衬垫300覆盖方向盘100的轮辋110，并且中央衬垫400覆盖方向盘100的中心部分，从而防止由于驾驶员撞击方向盘100或穿过方向盘100的中心部分而受到伤害。
中央衬垫400在膨胀时具有比膨胀的轮辋衬垫300的内侧宽度大的宽度，以使在各衬垫展开时，中央衬垫400可以被轮辋衬垫300阻挡而不穿过轮辋衬垫300的内侧。也就是说，当由于车辆碰撞情况而轮辋衬垫300和中央衬垫400展开时，中央衬垫400的整个宽度大于轮辋衬垫300的内侧宽度，因此中央衬垫400在轮辋衬垫300的后方被轮辋衬垫300阻挡而不穿过轮辋衬垫300的内侧，以使中央衬垫400被轮辋衬垫300支撑。因此，当发生车辆碰撞情况并且驾驶员与中央衬垫400接触时，中央衬垫400被轮辋衬垫300支撑，从而能够安全地保护驾驶员。
同时，如图1、图2和图3所示，方向盘100具有用于安装在车身上的轮毂部分120，并且充气机200可以安装在轮毂部分120中并连接到轮辋衬垫300和中央衬垫400以向轮辋衬垫300和中央衬垫400供应气体。
设置轮毂部分120以将方向盘100可旋转地安装在车身上，并且可以包括方向盘100的立柱。也就是说，即使方向盘100被简化，也必须设置轮毂部分120以将方向盘100安装在车身上，并且轮毂部分120具有用于安装包括充气机200的各个部件的空间。中央衬垫400可以安装在方向盘100的轮毂部分120中，并且轮辋衬垫300可以安装在方向盘100的轮辋110中。
因此，充气机200可以安装在轮毂部分120中，并且连接到轮辋衬垫300和中央衬垫400以向轮辋衬垫300和中央衬垫400供应气体，从而发生车辆碰撞情况时使轮辋衬垫300和中央衬垫400展开。
另一方面，中央衬垫400可以设置在轮辋110和轮毂部分120连接的位置，并且当从充气机200供应气体时，中央衬垫400可以朝向轮辋110的内侧展开。因此，中央衬垫400可以设置在轮辋110和轮毂部分120连接的位置的轮毂部分120中，从而可以最小化对轮辋衬垫300的干扰。
如图1所示，当轮毂部分120连接到轮辋110的下部分时，中央衬垫400被配置为从方向盘100下侧向上展开。也就是说，中央衬垫400的展开位置和展开方向取决于轮辋110和轮毂部分120连接的位置，并且中央衬垫400展开时位于轮辋110的内侧。
另一方面，如图3和图4所示，安全气囊装置可以进一步包括：约束系绳510，具有固定到中央衬垫400的后侧的第一端部和延伸到轮毂部分120的第二端部，以限制中央衬垫400的膨胀并确定中央衬垫400的膨胀形状；以及系绳切断器520，安装在轮毂部分120中，以选择性地切断或不切断约束系绳510。
设置约束系绳510和系绳切断器520以改变中央衬垫400的膨胀形状。也就是说，在约束系绳510固定到中央衬垫400的后侧并且第二端部延伸并固定到轮毂部分120的状态下，系绳切断器520切断或不切断约束系绳510，以使中央衬垫400的膨胀形状可以在前后方向上具有较厚的形状或在上下方向上具有较长的形状。
详细地，当系绳切断器520不切断约束系绳510时，中央衬垫400膨胀以具有比轮辋衬垫300的内侧宽度大的宽度，并且当系绳切断器520切断约束系绳510时，与不切断约束系绳510时相比，中央衬垫400可以在前后方向上膨胀得更厚。
也就是说，如图4所示，当系绳切断器520不切断约束系绳510时，中央衬垫400的向后膨胀受到约束系绳510的限制，从而使中央衬垫400在上下方向上膨胀并具有在上下方向上延伸的形态。
如图5所示，当系绳切断器520切断约束系绳510时，中央衬垫400可以向后膨胀，从而使中央衬垫400在前后方向上膨胀并因此具有向后延伸的形态。
由于中央衬垫的膨胀形态根据系绳切断器520是否切断约束系绳510而改变，因此中央衬垫400可以根据驾驶员的姿势和碰撞情况而被改变为可以保护驾驶员的最佳形态，从而能够可靠地保护驾驶员。
另一方面，如图6所示，可以在轮辋110中设置气体供应器112，气体供应器112沿着轮辋110的外周延伸并具有通过内部空间111与轮辋衬垫300连通的多个开孔113。也就是说，气体供应器112安装在轮辋110中，以使充气机200的气体可以供应到轮辋衬垫300。气体供应器112可以是管，并且通过开孔113通过内部空间111与轮缘衬垫300连通，从而将充气机200的气体提供到轮辋衬垫300。
如图7所示，开孔113可以被形成为开孔113的尺寸随着远离从充气机200供应气体的位置而逐渐增大。因此，当发生车辆碰撞情况时，从充气机200供应的气体流过气体供应器112并通过开孔113被提供到轮辋衬垫300。在这种情况下，由于开孔113被形成为开孔113的尺寸随着远离充气机200而逐渐增大，从而使得轮辋衬垫300可以均匀地膨胀。
也就是说，当大部分气体流过靠近充气机200的开孔113时，轮辋衬垫300仅在方向盘100上的特定位置处快速展开，使得方向盘100的其它部分没有被覆盖。因此，开孔113的尺寸被设置为使轮辋衬垫300通过从充气机200供应的气体而均匀地膨胀并覆盖整个方向盘100。
另一方面，如图8所示，充气机200可以包括多个充气机，例如轮辋衬垫充气机210和中央衬垫充气机220，轮辋衬垫充气机210和中央衬垫充气机220可以分别连接到轮辋衬垫300和中央衬垫400以分别向轮辋衬垫300和中央衬垫400供应气体。
也就是说，轮辋衬垫300可以安装在方向盘100的轮辋110中，并且中央衬垫400可以安装在方向盘100的轮毂部分120中，并且轮辋衬垫300和中央衬垫400可以被配置为分别通过从轮辋衬垫充气机210和中央衬垫充气机220供应的气体而分别展开。
如上所述，通过各充气机200分别向轮辋衬垫300和中央衬垫400供应气体，因此确保了气体量，使得轮辋衬垫300和中央衬垫400可以迅速地展开，并且可以控制轮辋衬垫300和中央衬垫400的展开时间。
详细地，当发生碰撞情况时，可以在从轮辋衬垫充气机210供应气体后从中央衬垫充气机220供应气体，以使轮辋衬垫300先展开后中央衬垫400后展开。由于在发生碰撞情况时首先供应轮辋衬垫充气机210的气体，因此在轮辋衬垫300展开后供应中央衬垫充气机220的气体，中央衬垫400展开，从而在中央衬垫400和轮辋衬垫300膨胀时，中央衬垫400可以被膨胀的轮辋衬垫300支撑。如上所述，控制充气机200的操作时间，以使中心衬垫400被轮辋衬垫300支撑，轮辋衬垫300和中心衬垫400可以被设置为吸收施加到驾驶员的冲击的最佳形态。
方向盘100可以被配置为从车身引出或容纳在车身中，以使在发生碰撞情况时，方向盘100被引出后供应充气机200的气体。
也就是说，在未来型车辆的情况下，方向盘100被配置为容纳在车身中或者在必要时从车身引出。当发生碰撞情况时，如果方向盘100处于被容纳的状态，则在方向盘100被引出之后轮辋衬垫300和中央衬垫400通过从充气机200供应的气体而展开，从而能够保护驾驶员免受冲击，并保持驾驶员的位置。
可以通过控制器来控制充气机200、系绳切断器520和方向盘100的引出或容纳。控制器可以通过被配置为存储关于用于控制车辆的各种组件的操作的算法的数据或关于用于运行算法的软件命令的数据的非易失性存储器，以及被配置为使用存储在存储器中的数据来执行以上描述的操作的处理器来实现。存储器和处理器可以是单独的芯片。可选地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以被实现为一个或多个处理器。
根据具有上述结构的车辆的安全气囊装置，安全气囊衬垫安装在即使方向盘100的形态多样化也必须设置的轮辋110中，使得安全气囊衬垫可以应用于具有各种设计的方向盘100，从而保护驾驶员。
为了便于解释和准确定义所附权利要求书，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内部”、“外部”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内的”、“外的”、“向前”和“向后”用于参照附图中所示出的特征的位置来描述示例性实施例的特征。还将理解，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的特定示例性实施例的前述描述。它们并不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导，可以进行许多显而易见的修改和变化。选择和描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够制造和利用本发明的各种示例性实施例及其各种可选方案和修改方案。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案来限定。

Claims (15)

1.一种安全气囊装置，包括：
方向盘，安装在驾驶席前方的车身上，并且具有轮辋，所述轮辋具有沿所述轮辋的外周形成的内部空间；以及
轮辋衬垫，安装在所述轮辋的所述内部空间中，并且当发生碰撞情况并且供应连接到所述轮辋衬垫的充气机的气体时，从所述轮辋的所述外周朝向所述驾驶席向后展开并膨胀以覆盖所述轮辋。
2.根据权利要求1所述的安全气囊装置，进一步包括中央衬垫，当从所述充气机供应所述气体时，所述中央衬垫朝向所述轮辋的内侧展开以位于所述轮辋的内侧。
3.根据权利要求2所述的安全气囊装置，其中，
所述中央衬垫安装在所述轮辋的所述内部空间中。
4.根据权利要求2所述的安全气囊装置，其中，
所述中央衬垫在膨胀时具有比膨胀的轮辋衬垫的内侧宽度大的宽度。
5.根据权利要求2所述的安全气囊装置，其中，
所述方向盘具有用于安装在所述车身上的轮毂部分，并且所述充气机安装在所述轮毂部分中并连接到所述轮辋衬垫和所述中央衬垫，以向所述轮辋衬垫和所述中央衬垫供应所述气体。
6.根据权利要求5所述的安全气囊装置，其中，
所述中央衬垫设置在所述轮辋和所述轮毂部分连接的位置，并且当从所述充气机供应所述气体时，所述中央衬垫朝向所述轮辋的内侧展开。
7.根据权利要求5所述的安全气囊装置，进一步包括：
约束系绳，具有固定到所述中央衬垫的后侧的第一端部和延伸到所述轮毂部分的第二端部，以限制所述中央衬垫的膨胀并确定所述中央衬垫的膨胀形状；以及
系绳切断器，安装在所述轮毂部分中，以选择性地切断或不切断所述约束系绳。
8.根据权利要求7所述的安全气囊装置，其中，
当所述系绳切断器不切断所述约束系绳时，所述中央衬垫膨胀以具有比所述轮辋衬垫的所述内侧宽度大的宽度。
9.根据权利要求8所述的安全气囊装置，其中，
当所述系绳切断器切断所述约束系绳时，与不切断所述约束系绳时相比，所述中央衬垫在前后方向上膨胀得更厚。
10.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其中，
所述轮辋中设置气体供应器，所述气体供应器沿着所述轮辋的外周延伸并具有通过所述内部空间与所述轮辋衬垫连通的多个开孔。
11.根据权利要求10所述的安全气囊装置，其中，
所述多个开孔形成为所述开孔的尺寸随着远离所述充气机供应所述气体的位置而逐渐增大。
12.根据权利要求2所述的安全气囊装置，其中，
所述充气机包括多个充气机，所述多个充气机是轮辋衬垫充气机和中央衬垫充气机，并且
所述轮辋衬垫充气机和所述中央衬垫充气机分别连接到所述轮辋衬垫和所述中央衬垫，以分别向所述轮辋衬垫和所述中央衬垫供应所述气体。
13.根据权利要求12所述的安全气囊装置，其中，
当发生碰撞情况时，在从所述轮辋衬垫充气机供应所述气体后从所述中央衬垫充气机供应所述气体，以使所述轮辋衬垫先展开后所述中央衬垫后展开。
14.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其中，
所述方向盘被配置为从所述车身引出或容纳在所述车身中。
15.根据权利要求14所述的安全气囊装置，其中，
当发生碰撞情况时，所述方向盘被引出后供应所述充气机的所述气体。
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