[實用新型]一種基于形狀記憶合金彈簧的汽車智能安全氣囊

有效

• 申請號: 201320389664.2
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN203410410U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 鄒鴻生;李會雨;李華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B60R21/16
• 分類號: B60R21/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本實用新型涉及汽車智能安全氣囊，尤其涉及一種基于形狀記憶合金彈簧的汽車智能安全氣囊。

背景技術

人們對汽車安全氣囊的研究始于上世紀50年代，70年代美國通用汽車有限公司首次將安全氣囊裝汽車上，根據美國高速公路安全管理局的調查，氣囊在正確使用時，可以將汽車事故中的人員死亡率降低11%，至今氣囊已被認為是車輛安全裝置里最重要一部分。

然而氣囊在不恰當使用的情況下，不但對人員的保護能力有限，有時甚至對乘車人員產生極大傷害。氣囊的瞬間彈出速度達到300公里/小時，兒童及身材矮小瘦弱的成年人在氣囊彈出的瞬間受到幾百公斤的沖擊力，會對頭部及胸腔部位產生致命傷害；而且座位上沒有乘客時，若發生事故，氣囊同樣會彈出，由此帶來不必要的維修費用。專利96241579.0公開了一種用于汽車安全氣囊的智能控制裝置，可以判斷是否需要觸發氣囊，并自動調整氣囊的觸發時間。專利200710087576提供了一種響應離位乘員調節安全氣囊充氣機展開的系統和方法。這些專利側重于研究安全氣囊的控制方法，并沒有根據乘客的具體特征來智能控制氣囊的膨脹程度或者關閉氣囊。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種基于形狀記憶合金彈簧的智能汽車安全氣囊。以解決安全氣囊不能根據乘客的身體特征自動調節氣囊膨脹程度的問題。

基于形狀記憶合金彈簧的智能汽車安全氣囊包括汽車儀表盤、汽車方向盤、充氣模塊、氣囊、駕駛員座椅，還包括控制單元、排氣裝置、稱重傳感器，控制單元位于汽車儀表盤內，充氣模塊、排氣裝置及氣囊位于同一直線上并置于汽車方向盤內，充氣模塊與排氣裝置相連接，排氣裝置與氣囊相連接，稱重傳感器置于駕駛員座椅下方，排氣裝置包括基座、滑塊、螺栓、螺母、形狀記憶合金彈簧、偏置彈簧，螺栓、偏置彈簧、滑塊、形狀記憶合金彈簧、基座通過螺栓依次連接，并用螺母固定。

本實用新型結構簡單有效，所需空間小，不會破壞原有的汽車內部構造，且形狀記憶合金彈簧已有商業化產品，可以選型，有效降低成本，便于大規模制造。

附圖說明

圖1為基于形狀記憶合金彈簧驅動的智能汽車安全氣囊結構示意圖；

圖2?為本實用新型的排氣裝置結構示意圖；

圖3(a)為本實用新型的排氣閥中的基座結構示意圖；

圖3(b)為本實用新型的排氣閥中的滑塊結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型涉及一種調節安全氣囊膨脹程度的執行機構，可以針對乘客的身體特征，控制氣囊展開。形狀記憶合金是一種新型智能材料，其變形基于熱彈性馬氏體相變理論，應變可以達到8%，在變形過程中可以產生MPa級的應力，且具有上萬次的重復記憶變形功能。由形狀記憶合金制造的彈簧，集感溫與驅動為一體，可以通過電加熱的形式控制形狀記憶合金彈簧的變形。將形狀記憶合金彈簧用于調節安全氣囊的膨脹程度，是一個新穎并有效的方法。

下面結合附圖具體說明汽車智能安全氣囊的工作過程。

如圖1～3所示，基于形狀記憶合金彈簧的智能汽車安全氣囊包括汽車儀表盤1、汽車方向盤3、充氣模塊4、氣囊6、駕駛員座椅7，其特征在于還包括控制單元2、排氣裝置5、稱重傳感器8，控制單元2位于汽車儀表盤1內，充氣模塊4、排氣裝置5及氣囊6位于同一直線上并置于汽車方向盤3內，充氣模塊4與排氣裝置5相連接，排氣裝置5與氣囊6相連接，稱重傳感器8置于駕駛員座椅7下方，排氣裝置5包括基座5.1、滑塊5.2、螺栓5.3、螺母5.4、形狀記憶合金彈簧5.5、偏置彈簧5.6，螺栓5.3、偏置彈簧5.6、滑塊5.2、形狀記憶合金彈簧5.5、基座5.1通過螺栓5.3依次連接，并用螺母5.4固定。

基于形狀記憶合金彈簧的汽車安全氣囊智能充氣方法是：稱重傳感器1感知駕駛員的體重信息，將信息反饋給控制單元2，控制單元2確定氣囊的膨脹程度，決定氣囊充氣過程中排出氣量的大小，據此發出電信號給形狀記憶合金彈簧5.5，形狀記憶合金彈簧5.5彈開并推動滑塊5.2轉動，滑塊5.2側面上的孔和基座5.1側面上的孔相對位置發生改變，決定排氣閥門大小，排出氣體的體積及氣囊6的膨脹程度，結束時由偏置彈簧5.6將滑塊5.2和形狀記憶合金彈簧5.5恢復原位。

所述的控制單元2根據稱重傳感器8提供的信息，將乘客的體形劃分為三等：50公斤以下，50公斤到75公斤，75公斤以上，駕駛體重50公斤以下時，排氣閥門全部打開，此時排出的氣體量最大；駕駛員體重位于50公斤到75公斤之間，排氣閥門打開一半，排出的氣體量也減半；駕駛員體重75公斤以上時，排氣閥門關閉，此時排出氣體量為零。