[发明专利]车用气袋保护装置

说明书

本发明涉及一种车辆用的气袋保护装置，更具体说是汽车上用的气袋保护装置，特别是驾驶员用的气袋保护装置。

近年以来交通运输的发展促进公路，尤其是高速公路的增加，车辆增加而且速度增加，所以车辆的碰撞事故也会增加。防止事故中人员的伤亡是个极其重大的问题。因为速度离，一般的安全带不可能解决高速碰撞中的伤亡问题。八十年代以来已经出现了气袋保护装置，即碰撞后及时向一个气袋充气，用气袋在人体和车内其他物体之间形成缓冲。现有技术中是由一个碰撞传感器启动打开气体源向气袋充气。气体源有的用火药爆燃产生，如中国实用新型专利92229131.4(CN2138594Y，参见附图1)，这种装置产生的气体伴随大量的热能，有可能伤入和损坏装置，而且还有火药残渣和气体中有害成分的问题，这些火工品用于民用车辆，容易丢失被犯罪份子利用形成社会问题。气体源也可以用高压气瓶，如中国实用新型专利92223860.1(CN2138593Y，参见附图2)，其中公开了一种全机械式气囊保护装置，但是这种装置的气瓶和气囊之间用气管连通，所以气体的容量不够大(十几升)，特别是有管道阻尼使装置的动作不够快(100毫秒)。现有技术中的碰撞传感器又可分为机械传感器和电传感器两种。CN2138594Y用惯性体运动来打开预紧的弹簧，用弹簧发力带动撞针撞击发火帽点火。这种传感器只能和气体源设置在一起，例如在汽车驾驶盘上，这并不是对碰撞最敏感的位置。电传感器如中国实用新型专利92229132.2(CN2138595Y，参见附图3)，用压电探测器将碰撞时产生的负加速度转换为电压信号，以打开电子开关使一个储能电容器通过点火头放电。CN2138593Y也提到用压力传感器在碰撞时打开一个电磁阀的方法，这种传感器都是用有源的电路，电源故障时不能工作。电传感器探测的是加速度或力，因碰撞的瞬态过程复杂所以不准确。还有，现有技术中的传感器都有一个预储的能源(弹簧的机械能和电容器的电能)待机释放，所以增加了误动作的可能性。

本发明的目的就是克服上述现有技术的缺点，提供一种构造简单、无公害、动作快的车用气袋保护装置。本发明的另一个目的是提供一种灵敏而且准确可靠的气袋保护装置，特别是在汽车上为驾驶员设计的气袋保护装置。

本发明的第一个任务是用如下述的技术解决方案来实现的：气袋保护装置由碰撞探测器、气体源及气袋组件组成，其中气体源是一个扁椭球形的高压气体容器，其内部截面呈椭圆形，其颈部由一个薄片密封；以碰撞探测器输出的信号点燃一个雷管，用以爆破高压气体容器颈部的薄片。因为用高压气容器释放气体，所以气体膨胀时有致冷效应，而且使用压缩氮气没有公害。又可以使气体源设置在气袋口位置，如CN2138594Y，所以不存在管道阻尼，充气比CN2138593Y快得多，可达到30-50毫秒。气体容器采用椭球形使气体的容量增大，还可以设置在驾驶员面前的方向盘内。雷管设置在气体容器颈部的薄片上，雷管最好用电爆雷管，这就能和电传感器连接，便碰撞探测器设置在最适当的位置。

本发明的另一个任务是用如下的技术解决方案来实现的：气袋保护装置由碰撞探测器、气体源及气袋组件组成，其中碰撞探测器是由冲量传感器和压电元件构成；冲量传感器是用一沿车运动方向设置的弹道内的惯性体探测动量的增量，当动量增量超过一定值时，惯性体脱离其约束机构而沿弹道管内弹道相对运动和撞击弹道管另一端设置的压电元件，压电元件输出的信号点燃一个雷管，用以引爆气体源。由于碰撞探测器用压电元件输出电信号方法，所以碰撞探测器可以和气袋分离，冲量传感器可以设置在车身上对于冲量最为敏感的位置，也就是冲量最适合测量的部位。碰撞探测器和气体源之间只有导线或电缆连接。为了更可靠地工作可以用铁磁材料制作惯性体，而用磁体作为惯性体的约束机构。还可以用无源的陶瓷压电传感器，其输出的高电压信号通过一个跳火间隙点燃一个电爆雷管。这就实现了碰撞探测器部分的无能源化。惯性体只有一个内部的运动自由度，而且只有惯性体在高速运动中得到足够的动能才可能撞击压电元件产生电信号，这就消除了误动作的可能性。

以下结合附图和实施例对本发明作详细的说明。

图1是现有技术中用火药氮气发生器及机械传感器的气袋保护装置示意图。

图2是现有技术中用高压氮气瓶及机械传感器的气囊充气装置示意图。

图3是现技术中用火药氮气发生器及电传感器的气袋保护装置示意图。

图4是本发明车用气袋保护装置的示意图，一部分是高压气体容器和气袋，另一部分是冲量传感器和压电元件，两部分之间用电缆连接。