用于追尾碰撞后頸部防護的汽車頭枕結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能化汽車主動安全系統(tǒng)，具體是指用于追尾碰撞后頸部防護的汽車頭枕結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]交通事故的形態(tài)分為正面碰撞、側(cè)面碰撞、追尾碰撞以及行人碰撞。其中追尾碰撞因其無法預(yù)測性而導(dǎo)致其發(fā)生概率偏高。因此，在汽車安全研究中，在規(guī)劃汽車乘員的保護策略時針對上述形態(tài)中的追尾碰撞，雖然造成乘車人員致命傷害和車體的嚴重變形均相對較小，但仍會對前車乘員造成頸部揮鞭傷。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中頸部保護以座椅系統(tǒng)為主，保護原理是通過座椅系統(tǒng)的靠背和頭枕限制在追尾碰撞時頭部相對與上軀干向后的運動，進而減小揮鞭傷的風(fēng)險。市場上常見的主動頭枕一般為純機械結(jié)構(gòu)，主要有兩種，一是靠乘員與座椅的相對運動推動和頭枕相連的連桿機構(gòu)，進而推動頭枕靠近乘員的頭部，如SAAB主動頭枕，在碰撞過程中，乘員由于慣性向后壓迫座椅，通過空間連桿機構(gòu)啟動頭枕，但是該技術(shù)方案存在較大的缺陷，即在利用碰撞的能量啟動頭枕機構(gòu)時，頭枕機構(gòu)的響應(yīng)時間長，即在頭枕起到作用之前，揮鞭傷就已經(jīng)發(fā)生；二是靠碰撞能量觸發(fā)頭枕，由彈簧驅(qū)動，頭枕機構(gòu)雖然運動可逆，但不能自行收攏，需要外部施加作用力以使其復(fù)位，操作麻煩，無法使用與智能化的主動安全系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供用于追尾碰撞后頸部防護的汽車頭枕結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對追尾碰撞的提前預(yù)判，及時啟動對乘員頸部進行保護的機制，進而避免揮鞭傷的發(fā)生。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
用于追尾碰撞后頸部防護的汽車頭枕結(jié)構(gòu)，包括固定在頭枕內(nèi)的氣缸、與氣缸電連接的控制模塊以及與支撐塊兩端連接且橫截面為U形的框體，所述框體滑動設(shè)置在頭枕內(nèi)，在所述框體的開放端設(shè)置有支撐塊，所述支撐塊與氣缸的輸出端連接，在與輸出端相對的氣缸端部上安裝有調(diào)節(jié)桿，還包括兩個連桿，所述連桿的一端與調(diào)節(jié)桿鉸接，連桿的另一端安裝有活動塊，在框體正對調(diào)節(jié)桿的內(nèi)側(cè)壁上開有兩個與活動塊相配合的梯形槽；所述支撐塊內(nèi)上開設(shè)有空腔，且在該空腔內(nèi)填充有彈性橡膠，在所述支撐塊遠離所述氣缸輸出端一側(cè)的側(cè)壁上設(shè)置有與頸部相適應(yīng)的弧形接觸面。本發(fā)明工作時，與氣缸電連接的控制模塊直接和汽車主動安全系統(tǒng)連通，即在位于汽車后方的車輛與本車的距離處于一個危險值范圍內(nèi)時，控制模塊直接將命令傳輸至氣缸，此時氣缸的輸出端伸張，帶動支撐塊向前移動，使得支撐塊向乘員頭部靠近，進而實現(xiàn)提前限制在追尾碰撞時頭部相對與上軀干向后的運動，避免碰撞發(fā)生時氣缸的啟動不及時而導(dǎo)致的揮鞭傷發(fā)生；當(dāng)位于汽車后方的車輛與本車的間距處于一個安全值范圍內(nèi)時，控制模塊直接控制氣缸回縮，即氣缸輸出端帶動支撐塊向后移動，進而使得乘員的頭部以及支撐塊復(fù)位，無需手動操作，實現(xiàn)頭枕防護與汽車安全系統(tǒng)的同步，進而加強汽車駕駛安全的可靠系數(shù)。
[0006]并且，氣缸固定在頭枕內(nèi)部，而與輸出端相對的另一端端部上安裝調(diào)節(jié)桿，兩個連桿與調(diào)節(jié)桿鉸接，而活動塊滑動設(shè)置在梯形槽內(nèi)，即能在氣缸輸出端伸出時，支撐塊帶動框體一并向前移動，能夠保證支撐塊在受到?jīng)_擊后，框體可為支撐塊以及支撐塊提供有力支撐，在增大支撐塊受力部分的承力范圍的同時，防止支撐塊或是氣缸的輸出端因受力集中出現(xiàn)損傷。其中，兩個活動塊與梯形槽之間的配合，可直接限定框體以及支撐塊的前后移動位移大小，即當(dāng)活動塊移動至活動槽的極限位置時，支撐塊的前進或是后退的位移達到最大化，即保證氣缸輸出端的移動位移固定，避免支撐塊的伸出位移過大而降低乘員頸部防護的效果，同時減少支撐塊在復(fù)位時不徹底而造成乘員的駕駛或是乘車舒適度降低。更進一步地，支撐塊的外壁直接與乘員頸部接觸，即弧形接觸面移動至與頸部接觸后，頭枕對乘員的頸部保護程序便開始啟動，而弧形接觸面可在最大程度上增加頸部的舒適度，而在支撐塊內(nèi)部填充有大量的彈性橡膠，可在追尾碰撞發(fā)生后直接對乘員頸部因慣性而產(chǎn)生的運動進行限制，進而避免乘員揮鞭傷的發(fā)生。
[0007]進一步地，在所述調(diào)節(jié)桿末端安裝有彈簧，所述彈簧與框體正對調(diào)節(jié)桿一側(cè)的內(nèi)壁連接。支撐塊或是框體在移動至其自身的極限位置時會產(chǎn)生一定沖擊，該沖擊效果會直接體現(xiàn)在連桿或是活動塊與活動槽之間，嚴重時會直接導(dǎo)致連桿或是活動塊受損，因此，安裝在調(diào)節(jié)桿與框體側(cè)壁之間的彈簧可保證支撐塊或是框體在移動至接近其極限位置時將其自身的沖擊力緩沖一部分，使得支撐塊的移動速度相對平緩而不會出現(xiàn)驟然加速或是減速的情況，實現(xiàn)延長頭枕使用壽命的目的。
[0008]進一步地，所述彈簧為扭轉(zhuǎn)彈簧。作為優(yōu)選，在氣缸輸出端回縮過程中，支撐塊與框體的移動較為緩慢，但同時會出現(xiàn)沿氣缸輸出端徑向方向上的小幅擺動，則本發(fā)明選用扭轉(zhuǎn)彈簧，可承受在其徑向或是偏離徑向方向上的作用應(yīng)力，在框體間斷出現(xiàn)擺動的狀態(tài)下對其產(chǎn)生緩沖作用，同時保證其穩(wěn)定性能。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明當(dāng)位于汽車后方的車輛與本車的間距處于一個安全值范圍內(nèi)時，控制模塊直接控制氣缸回縮，即氣缸輸出端帶動支撐塊向后移動，進而使得乘員的頭部以及支撐塊復(fù)位，無需手動操作，實現(xiàn)頭枕防護與汽車安全系統(tǒng)的同步，進而加強汽車駕駛安全的可靠系數(shù)；
2、本發(fā)明安裝在調(diào)節(jié)桿與框體側(cè)壁之間的彈簧可保證支撐塊或是框體在移動至接近其極限位置時將其自身的沖擊力緩沖一部分，使得支撐塊的移動速度相對平緩而不會出現(xiàn)驟然加速或是減速的情況，實現(xiàn)延長頭枕使用壽命的目的；
3、本發(fā)明選用扭轉(zhuǎn)彈簧，可承受在其徑向或是偏離徑向方向上的作用應(yīng)力，在框體間斷出現(xiàn)擺動的狀態(tài)下對其產(chǎn)生緩沖作用，同時保證其穩(wěn)定性能。
【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱:
1-支撐塊、2-氣缸、3-框體、4-調(diào)節(jié)桿、5-連桿、6-梯形槽、7-活動塊、8-彈簧、9-控制模塊、10-彈性橡膠、11-弧形接觸面。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技