第一節(jié) 近年國內(nèi)外汽車頭枕 技術(shù)工藝 研發(fā)成果回顧

1）WHIPS頭枕：其全稱是“Whiplash Protection System”，這是沃爾沃公司推出的一種駕駛員頭部安全保護解決方案。在汽車安全性方面，走在前面的當然是沃爾沃，他們的乘員頭頸保護系統(tǒng)(WHIPS)大名鼎鼎并且用在了全系車型中，當轎車的后部受到撞擊時，人會自然向后傾，此時頭頸保護系統(tǒng)迅速充氣膨脹，整個靠背隨著乘坐者一起后傾，乘坐者的整個后背和靠背安穩(wěn)地貼在一起，靠背則會后傾以最大限度地降低后部向前甩的力量，座椅的椅背和頭枕會向后水平移動，從而吸收碰撞時的能量，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡的支撐和保護，以減輕頸椎和頸部所承受的沖擊力，進而對乘員進行安全保護。沃爾沃的車以安全著稱，現(xiàn)在基本上在每一輛沃爾沃上配備有這種WHIPS頭枕。比較常見就是類似新君威這種“潰縮式”頭枕，一般在廠家的宣傳中被稱為安全頭枕，當收到猛烈撞擊的時候會向后潰縮，這樣來吸收一部分乘員頭部的能量來減少傷害。雖然不一定所有的安全頭枕都是在這么設(shè)計的，但原理類似。

2）反應(yīng)式頭枕：由過渡機構(gòu)將頭枕和座椅靠背連接成一體，在受到碰撞時，作用到靠背上的壓力促使過渡裝置移動，使頭枕貼靠在駕駛員的頭部，起到安全保護作用。這屬于傳統(tǒng)的主動頭枕，一般是純機械結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計思路有兩種，第一種是靠成員與座椅的相對運動推動和頭枕相連的連桿機構(gòu)，進而推動頭枕靠近成員頭部，如SAAB主動頭枕，在碰撞過程中，成員由于慣性向后壓迫座椅，通過空間連桿機構(gòu)啟動頭枕，該方案可以利用碰撞的能量，但是響應(yīng)時間長，有可能在頭枕起作用之前，揮鞭傷就已經(jīng)發(fā)生了；第二種是靠碰撞能量觸發(fā)頭枕，由彈簧驅(qū)動，頭枕是依靠加速度傳感器或者距離傳感器以及其他撞擊感應(yīng)系統(tǒng)進行觸發(fā),會更可靠一些.自然也就會有防撞擊的作用. 頭枕機構(gòu)雖然運動可逆，但是不可自行收攏，需外部施加力（如手推動）使其收攏。

3）被動式頭枕：頭枕與座椅靠背連接在一起，既可以是固定連接，也可以是可調(diào)節(jié)的連接。如果確實是為安全著想的話，那么這種固定連接的頭枕可以直接淘汰，而那種可調(diào)節(jié)的連接只是有阻止頸部傷害的發(fā)生的可能，就像專利號為無錫瑞新的那個專利的。其實，頸部發(fā)不發(fā)生傷害的關(guān)鍵就在于頭部和頭枕之間的距離是否超過安全距離，就像一般的不可調(diào)節(jié)式的頭枕，如果一開始人的頭部和頭枕之間沒有距離，那么就不會發(fā)生頸部揮鞭傷。相反，即使安裝有可調(diào)節(jié)式的頭枕，那么如果人的頭部和頭枕之間又有距離的話，那么照樣子還是會發(fā)生傷害的。不過，話又說回來，這種可調(diào)節(jié)式的頭枕肯定要稍微好一點，因為它可調(diào)節(jié)，所以能根據(jù)個人的意愿使頭枕在大部分時候趨近于頭部，這樣便會在不經(jīng)意間減輕頸部的傷害。）

4）WIL式頭枕：一種被豐田汽車公司稱之為“Whiplash Injury Lessening”的駕駛員安全防護頭枕，在受到追尾碰撞時，乘員被推到一個承受碰撞能力的靠背部件中，提前對乘員的頭部進行安全保護。
5）主動式頭枕：梅賽德斯公司生產(chǎn)的轎車采用的就是這種安全防護頭枕--碰撞響應(yīng)式頭枕(NECK-PRO)。頭部支撐系統(tǒng)也是梅賽德斯-奔馳轎車上安全系統(tǒng)中重要的組成部分。正確地調(diào)整頭枕能夠明顯地降低頸椎受傷的風險。梅賽德斯-奔馳的發(fā)明再次向人們證明，即使是再好的產(chǎn)品，在他們眼中也有可以改善之處。這種被稱之為碰撞響應(yīng)式頭枕(NECK-PRO)的裝置是一個由傳感器控制的、能夠在碰撞時對駕駛員和副駕駛頭部進行積極保護的頭部支撐系統(tǒng)，這個系統(tǒng)在發(fā)生尾部碰撞時可以起到明顯的保護作用。如今，它已經(jīng)成為許多梅賽德斯-奔馳轎車上的標準系列裝備。在傳感系統(tǒng)探測到尾部碰撞已達到預設(shè)的碰撞強度時，碰撞響應(yīng)式頭枕(NECK-PRO)將松開頭枕內(nèi)的預緊彈簧，預緊彈簧便即刻將頭枕前移大約40毫米并上移30毫米。這樣，前排乘客的頭部就提早得到了支撐保護。在發(fā)生碰撞后，碰撞響應(yīng)式頭枕(NECK-PRO)僅僅需要用大約50毫秒的時間就可以就位。通過這種方式，前排乘客的頭部就能提早地得到支撐保護，從而防止頸椎在發(fā)生碰撞時的過度彎曲。在碰撞響應(yīng)式頭枕(NECK-PRO)被觸發(fā)后，可以使用與車輛一起提供的、專用的手動操作工具將頭枕調(diào)整到原始位置，使其重新恢復到工作準備狀態(tài)。

第二節(jié) 未來汽車頭枕國內(nèi)外 技術(shù)工藝 研發(fā)趨勢 分析

當前需要解決的技術(shù)問題是如何根據(jù)行車信息進行危險程度的判斷，在碰撞發(fā)生之前就啟動頭枕。

頭枕防撞系統(tǒng)設(shè)計的重點在碰撞發(fā)生的第一階段。對于第二階段的傷害，因為乘員約束系統(tǒng)、人體姿態(tài)等的影響，防撞機構(gòu)的設(shè)計意義就不是很大，頭枕的材料、形狀以及安全帶、其他內(nèi)飾等的影響會更大一些。

傳統(tǒng)的頭枕和被動式的安全頭枕已基本上不能滿足日易惡劣的駕駛環(huán)境，對人最大的保護當屬于主動式安全頭枕，主動式安全頭枕在越來越受到人們重視的同時，對于主動式安全頭枕的發(fā)展，智能化--頭枕位置記憶、新材料、新工藝等技術(shù)都會使頭枕設(shè)計技術(shù)更加完美和完善。

第三節(jié) 汽車頭枕產(chǎn)品同類替代 技術(shù)工藝 發(fā)展

從汽車的安全性來說大多數(shù)人可能考慮更多的是安全氣囊的個數(shù)、有無ABS、ESP等輪控技術(shù)等等。而對于頭枕大多車主認為只不過是用來讓開車人或乘車人更加舒服的舒適性配置，實際上，汽車頭枕是一種和安全帶一樣重要的安全保護裝置。

在發(fā)生交通事故的時侯，由于正面碰撞所引發(fā)的巨大沖擊力，使得車內(nèi)的司機和乘車人猛然前沖，然后被安全帶以及安全氣囊緩沖后會向后反彈，突然后仰，在靠背阻止身體后仰的同時，頭部則由于慣性繼續(xù)向后移動，嚴重時會造成頸部受傷甚至折斷。頸部將會承受巨大壓力，造成損傷，嚴重時甚至是致命的傷害。因此，汽車頭枕產(chǎn)品具有不可替代的作用。

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