專利名稱：汽車座椅主動安全頭枕裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種用于汽車座椅上的頭枕裝置，更切切地說，本實用新型涉及一種用于汽車前排座椅上的主動安全頭枕裝置，該頭枕在車輛發(fā)生追尾碰撞過程中，能夠相對于座椅組件同時向前向上移動，以便在頭頸猛烈搖晃之前，托住乘員的頭頸，更好地保護乘員的頭頸部安全。
背景技術(shù)：
汽車座椅頭枕是一種為了提高乘員乘坐時的舒適性以及保證乘員乘坐時的安全性而設置的裝置。汽車座椅頭枕除了能為乘員增添舒適感外，其主要功能是為乘員提供一個頭部依托和向后限位的保護功能。而頸部保護以座椅為主，即通過座椅系統(tǒng)一靠背和頭枕限制追尾碰撞時頭部相對于上軀干向后的運動來保護頸部。在汽車發(fā)生碰撞，尤其是追尾碰撞時，乘員上身快速移動到座椅靠背，乘員的頭部隨之快速地移動到頭枕。此時，由于乘員上身的移動量和乘員頭部的移動量之間產(chǎn)生差異，最常發(fā)生的傷害的部分就是頸椎，即使在低速亦然。雖然原因及受傷位置尚難確定，不過醫(yī)學研究大多認為頸椎傷害的關鍵因素，是因為在后方追撞中，頭部相對于身體的劇烈晃動所造成。目前主動頭枕是減少頸部損傷風險的一種最為常見、直接和有效的方式，它可以在追尾碰撞發(fā)生后的幾十毫秒內(nèi)使頭枕與乘員頭部的距離減小，從而降低頸部損傷的風險。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供了一種汽車座椅主動安全頭枕裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置由頭枕總成、聯(lián)動總成與觸發(fā)總成組成。所述的頭枕總成包括頭枕活動面板、頭枕固定面板、4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂、鎖止臂、頭枕鎖扣下部、2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧、2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿、2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架、限度板與頭枕鎖扣上部。頭枕活動面板的4角處與頭枕固定面板的4角處采用4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂與螺栓轉(zhuǎn)動連接，兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧的一端螺栓固定在頭枕固定板的下端，兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧的左端面與頭枕活動面板的下端接觸連接，頭枕固定面板的背面與2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架中的2個橫管左端面焊接連接，2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿插入2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架中的2個豎管中，2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿的上端與插入頭枕固定板中部矩形通孔中的頭枕鎖扣上部的右端焊接連接，鎖止臂焊接在上端的兩個搖臂的頂端面的右端，限度板固定在鎖止臂右側(cè)的頭枕固定板上。技術(shù)方案中所述的頭枕活動面板和頭枕固定面板皆為金屬板類結(jié)構(gòu)件，在頭枕活動面板和頭枕固定面板的四角處皆采用翻邊工藝向里側(cè)翻出相同的與搖臂進行螺栓連接的吊耳，頭枕活動面板翻出吊耳的一側(cè)的下端，即在下面兩個吊耳之間均布2條相同的矩形的上部壓簧導向槽，2條上部壓簧導向槽的頂端與上面兩個吊耳之間的頭枕活動面板上焊接固定有頭枕鎖扣下部，頭枕固定面板的中間位置設置有安裝頭枕鎖扣上部的矩形通孔，頭枕固定面板的下端設置有用于安裝2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧的2個結(jié)構(gòu)相同的螺栓通孔。技術(shù)方案中所述的頭枕總成或者說頭枕總成中2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿的正下方0至40_處設置有聯(lián)動總成。所述的聯(lián)動總成包括撞擊板、彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架、撞擊鎖扣連接板、兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧、觸發(fā)鎖扣下部與兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧固定一字板。安裝在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架之中的撞擊板兩端的底面與下部壓簧的頂端面為焊接連接，兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧的下端分別采用下部壓簧固定一字板與螺釘固定在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架之中的框架底板的兩端，撞擊鎖扣連接板的上端面與撞擊板焊接連接，撞擊鎖扣連接板的下端與成T字形的觸發(fā)鎖扣下部一端面焊接連接。技術(shù)方案中所述的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架由框架前板、框架后板、框架底板與兩個結(jié)構(gòu)相同的框架側(cè)板焊接而成?？蚣芮鞍搴涂蚣芎蟀鍨橹虚g鏤空的板類結(jié)構(gòu)件，在左右兩端加工有便于與分別置于兩側(cè)的結(jié)構(gòu)相同的框架側(cè)板相焊接的工藝豁口，框架底板為長方形且中間設置有安裝撞擊鎖扣連接板的豁口的板類結(jié)構(gòu)件，框架側(cè)板上端為矩形板結(jié)構(gòu)，其下端為設置有楔形槽的斜向板。技術(shù)方案中所述的聯(lián)動總成的下端設置有觸發(fā)總成。所述的觸發(fā)總成包括壓力板、兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿、楔形塊桿、觸發(fā)總成框架上板與觸發(fā)總成框架下板。兩個結(jié)構(gòu)相同的相互平行的壓力板導桿的中間部分與壓力板的右端面采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板的左端面與處于壓力板右端面上端的壓力板導桿采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板的右端面與觸發(fā)總成框架下板中的豎直板的左端面采用焊接方式連接，楔形塊桿采用焊接方式固定在觸發(fā)總成框架上板右端的表面上。技術(shù)方案中所述的觸發(fā)總成框架下板是由四塊平板首尾依次連成一體的殼體類結(jié)構(gòu)件，第一塊平板處于水平狀態(tài)，組成總成框架下板的第二塊平板與第一塊平板成30至60度，第三開平板垂直于第一塊平板，第四開平板又垂直于第三塊平板。組成觸發(fā)總成框架下板的第一塊平板與第二塊平板中間設置有矩形通孔，觸發(fā)總成框架下板右端的即第三塊與第四塊平板的中間位置設置有和聯(lián)動總成中的觸發(fā)鎖扣下部扣合在一起的觸發(fā)鎖扣上部。技術(shù)方案中所述的兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿的兩端皆設置有向右側(cè)凸出的用于放置在原座椅骨架中座椅骨架左側(cè)翼板與座椅骨架右側(cè)翼板上的滑槽中的長方體。技術(shù)方案中所述的楔形塊桿為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，楔形塊桿的兩端設置有和聯(lián)動總成中彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架上的楔形槽配裝的楔形塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是1.頭枕裝置法規(guī)驗證國家強制性標準GB 15083-2006《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》中對頭枕的高度提出沿平行于軀干基準線測量頭枕的頂端到R點的長度，前排座椅的最高位置不應小于800mm，其他座椅的最高位置不應小于750mm。本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置是基于某款轎車前排座椅骨架開發(fā)設計的，在設計中，保持了原座椅頭枕支架的固定方式、位置及三檔可調(diào)的功能。原座椅頭枕的最高位置滿足大于800mm，本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置同樣滿足法規(guī)要求。2.汽車座椅主動安全頭枕裝置防護功能驗證頸部損傷準則NIC是目前使用最為廣泛的一種頸部損傷評價指標，也是最為研究者信服的評價指標，它經(jīng)過了志愿者試驗、機械假人(如追尾碰撞假人BioRID II)試驗和計算機仿真試驗等多方面的驗證，充分說明了它評價頸部損傷的準確性。通常，研究者利用NIC在追尾碰撞后的前150ms內(nèi)的最大值NICmax來評價頸部損傷的程度。參閱圖2，大多數(shù)的頸部傷害發(fā)生在速度變化量在10km/h到20km/h的范圍之內(nèi)，相應的減速度大約是5g。減速度小于2. 5g的通常不會發(fā)生傷害。因此，選用的追尾碰撞加速度曲線如圖中所示，速度變化量為18km/h，加速度峰值為9. 0g，持續(xù)時間為90ms，此曲線滿足我國汽車評價規(guī)程C-NCAP低速后碰撞頸部保護試驗動態(tài)測試區(qū)間的要求。參閱圖3，為經(jīng)汽車追尾碰撞試驗仿真模擬分析，原頭枕與主動安全頭枕NIC數(shù)值對比，粗實線、細實線分別為原汽車座椅頭枕、本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置下NIC響應曲線，橫坐標為時間，單位ms，縱坐標為頸部損傷準則NIC，單位m2/s2?？芍?，原汽車座椅頭枕下，乘員頸部損傷準則NIC最大值為的17. 5m2/s2，當使用本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，并且汽車座椅主動安全頭枕裝置完全展開時，頸部損傷準則NIC減小到12m2/s2。NICmax在數(shù)值上減小了大約30%，即在追尾碰撞過程中，汽車座椅主動安全頭枕裝置可降低30%的乘員頸部傷害。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明


圖1是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；圖2是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置結(jié)構(gòu)驗證有效性實驗所加載的加速度曲線圖；圖3是原頭枕與本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置在追尾碰撞中NIC數(shù)值對比曲線圖；圖4_a是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的頭枕總成結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；圖4_b是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的頭枕總成拆除掉2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿與2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架后相對于頭枕固定面板的軸測投影圖；圖5是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的頭枕活動面板與搖臂采用螺栓連接的軸測投影圖；圖6是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的頭枕活動面板的一側(cè)設置的上部壓簧導向槽、頭枕鎖扣下部與4個結(jié)構(gòu)相同吊耳的軸測投影圖；圖7-a是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中采用上部壓簧固定一字板、螺栓與螺母將上部壓簧和頭枕固定面板左側(cè)相連接的分解式軸測投影圖；圖7_b是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中采用上部壓簧固定一字板、螺栓與螺母將上部壓簧和頭枕固定面板左側(cè)相連接的軸測投影圖；圖8是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的聯(lián)動總成結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；圖9是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中聯(lián)動總成中的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)組成的分解式軸測投影圖；
圖10是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中聯(lián)動總成中的撞擊板、撞擊鎖扣連接板和觸發(fā)鎖扣下部位置關系的分解式軸測投影圖；
圖11是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中聯(lián)動總成中的下部壓簧采用下部壓簧固定一字板固定在框架底板上的軸測投影圖；
圖12是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的觸發(fā)總成結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
圖13是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的觸發(fā)總成結(jié)構(gòu)組成的分解式軸測投影圖；
圖14是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的觸發(fā)總成與聯(lián)動總成連接關系即楔形塊桿與框架側(cè)板連接關系的軸測投影圖；
圖15是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置中的楔形塊的壓力-位移曲線圖；
圖16-a是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置處于初始狀態(tài)的軸測投影圖；
圖16-b是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置處于過渡狀態(tài)的軸測投影圖；
圖16-c是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置處于最終狀態(tài)即工作狀態(tài)的軸測投影圖；
圖17是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置在座椅靠背骨架上的固定處結(jié)構(gòu)組成的軸測投影圖；
圖18是本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置與座椅靠背骨架裝配關系的軸測投影圖；圖中1.頭枕總成，2.聯(lián)動總成，3.觸發(fā)總成，4.頭枕活動面板，5.頭枕固定面板，6.搖臂，7.鎖止臂，8.頭枕鎖扣下部，9.上部壓簧，10.頂桿，11.頭枕支架，12.撞擊板，13.彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架，14.撞擊鎖扣連接板,15.下部壓簧，16.壓力板,17.壓力板導桿，18.楔形塊桿，19.觸發(fā)總成框架上板，20.觸發(fā)總成框架下板，21.觸發(fā)鎖扣上部，22.限度板，23.頭枕鎖扣上部，24.觸發(fā)鎖扣下部，25.上部壓簧導向槽，26.框架前板，27.框架后板，28.框架底板，29.框架側(cè)板，30.上部壓簧固定一字板，31.楔形槽，32.吊耳，33.螺栓，34.下部壓簧固定一字板，35.壓力板上導槽，36.壓力板下導槽，37.彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架固定板，38.座椅骨架側(cè)翼板，39.頭枕塑料套筒，40.頭枕金屬套筒，41.圓管支架。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述參閱
圖1，本實用新型提供了一種汽車座椅主動安全頭枕裝置，其由頭枕總成1、聯(lián)動總成2與觸發(fā)總成3組成。參閱圖4-a與圖4-b，所述的頭枕總成I包括頭枕活動面板4、頭枕固定面板5、4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂6、鎖止臂7、頭枕鎖扣下部8、2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧9、2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿10、2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架11、限度板22、頭枕鎖扣上部23、上部壓簧導軌25、2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧固定一字板30、4個結(jié)構(gòu)相同的吊耳32與8個結(jié)構(gòu)相同的螺栓33。參閱圖4至圖6，4個相同結(jié)構(gòu)的搖臂6為長條形板類結(jié)構(gòu)件，搖臂6的兩端設置有安裝螺栓33的螺栓通孔，搖臂6的兩端面為圓柱面。頭枕活動面板4和頭枕固定面板5皆采用3mm厚的金屬板，材料為Q235，在頭枕活動面板4和頭枕固定面板5的四角處皆采用翻邊工藝向里側(cè)翻出相同的與搖臂6進行螺栓連接的吊耳32，頭枕活動面板4翻出4個相同吊耳32的一側(cè)的下端，更確切地說，在下面兩個吊耳32之間均布2條相同的深為Imm的矩形的上部壓簧導向槽25，2條上部壓簧導向槽25的頂端與上面兩個吊耳32之間的頭枕活動面板4上焊接固定有頭枕鎖扣下部8。在正常行駛中，頭枕鎖扣下部8上的向上的凸起與固定在頂桿10上的頭枕鎖扣上部23上的向下的凸起鉤扣在一起實現(xiàn)初始鎖止。發(fā)生追尾碰撞時，頭枕活動面板4上的頭枕鎖扣下部8與向上移動的頭枕鎖扣上部23相脫離，頭枕活動面板4在上部壓簧9作用下，頭枕活動面板4完成向前向上運動。參閱圖7，頭枕活動面板4上的4個吊耳32與頭枕固定面板5上的4個吊耳32通過4個結(jié)構(gòu)相同的螺栓33與4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂6相連接，構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接的平行四邊形結(jié)構(gòu)。螺栓33采用非全螺紋的螺栓(即外端是螺紋部分，里端是光軸部分)，規(guī)格為GB/T5782-2000, M5X16. 5mm，螺栓33在保證吊耳32與搖臂6能夠繞光軸部分轉(zhuǎn)動的同時實現(xiàn)連接和緊固。兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧9分別采用了上部壓簧固定一字板30與螺栓固定在頭枕固定板5下端兩個吊耳32之間，兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧9的左端面與頭枕活動面板4下端的上部壓簧導向槽25的槽底面接觸連接。2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架11皆由橫管與豎管組成，2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架11中的2個橫管與頭枕支架11中的兩個豎管垂直并采用焊接方式連接，頭枕固定面板5的背面與2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架11中的2個橫管左端面焊接連接，2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿10插入頭枕支架11中的2個豎管中，頂桿10能夠在頭枕支架11中的豎管里上下移動，屬于滑動配合。而頭枕支架11中的兩個豎管插入原有座椅骨架上的頭枕塑料套筒39中，頭枕支架11中的兩個豎管的下端有三個凹槽，可與頭枕套塑料筒39中的鎖扣鎖死，形成汽車座椅主動安全頭枕裝置的三個檔位，當檔位調(diào)整確定后，無論整個汽車座椅主動安全頭枕裝置觸發(fā)與否，頭枕固定面板5的位置始終保持不變。頂桿10的上端與插入頭枕固定板5中部矩形通孔中的頭枕鎖扣上部23的右端焊接連接。鎖止臂7焊接在上端的兩個搖臂6的頂端面的右端，當汽車座椅主動安全頭枕裝置觸發(fā)后，頭枕活動面板4在兩個上部壓簧9的驅(qū)動下向前向上移動至和固定在上端兩個吊耳32之間的頭枕固定面板5上的限度板22相接觸，限制搖臂6的旋轉(zhuǎn)角度(搖臂6和頭枕固定板5垂直)從而控制頭枕活動面板4的最終位置。頭枕固定板5的中間位置設置有矩形通孔，使得頭枕鎖扣上部23能夠在矩形通孔中上下移動，實現(xiàn)頭枕鎖扣上部23與頭枕鎖扣下部8扣合或脫開。頭枕固定面板5的下端設置有用于安裝2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧9的2個結(jié)構(gòu)相同的螺栓通孔，2個結(jié)構(gòu)相同的螺栓通孔的回轉(zhuǎn)軸線分別和頭枕活動面板4上的兩個矩形的上部壓簧導向槽25的對稱面共面。[0054]參閱圖8，聯(lián)動總成2包括撞擊板12、彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13、撞擊鎖扣連接板14、兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧15、觸發(fā)鎖扣下部24與兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧固定一字板34。參閱圖9，所述的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13是由5塊材質(zhì)為Q235的形板焊接而成。5塊形板分別為Imm厚的框架前板26, Imm厚的框架后板27,2mm厚的框架底板28,兩個結(jié)構(gòu)相同的3_厚的框架側(cè)板29組成。彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13為下部壓簧15以及撞擊板12提供導向作用?？蚣芮鞍?6和框架后板27的中間為鏤空結(jié)構(gòu)，目的是減輕質(zhì)量，在左右兩端加工有工藝豁口，便于與分別置于兩側(cè)的結(jié)構(gòu)相同的框架側(cè)板29相焊接。框架底板28為長方形且中間有豁口的板類結(jié)構(gòu)件，中間的豁口為撞擊鎖扣連接板14留出放置的空間?？蚣軅?cè)板29上端為矩形板結(jié)構(gòu)，其尾端為設置有楔形槽31的斜向板結(jié)構(gòu)。參閱
圖10，撞擊板12的兩端為圓柱面，撞擊板12兩端的底面與下部壓簧15的頂端面為焊接連接。撞擊鎖扣連接板14的上端面與撞擊板12焊接連接，撞擊鎖扣連接板14的下端與成T字形的觸發(fā)鎖扣下部24 —端面焊接連接。正常行駛時，觸發(fā)鎖扣下部24與觸發(fā)總成3中的觸發(fā)鎖扣上部21扣合在一起成鎖止狀態(tài)；一旦發(fā)生追尾碰撞，觸發(fā)鎖扣上部21向后移動，觸發(fā)鎖扣上部21與觸發(fā)鎖扣下部24脫開，被壓縮的下部壓簧15釋放所儲存的能量，撞擊板12向上運動從而撞擊推動頂桿10向上移動。參閱
圖11，兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧15的下端分別采用下部壓簧固定一字板34與螺釘固定在框架底板28的兩端，但是由于彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13的空間有限，因而，下部壓簧15的上端與撞擊板12兩端的連接放棄了螺栓連接緊固的方式，取而代之的是采取焊接方式將兩者固定連接。參閱
圖12與
圖13，所述的觸發(fā)總成3包括壓力板16、兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿17、楔形塊桿18、觸發(fā)總成框架上板19與觸發(fā)總成框架下板20。兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿17為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿17的兩端皆設置有向同一側(cè)凸出的長方體，其中間部分的左端面與壓力板16的右端面采用焊接方式連接，兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿17在壓力板16的右端面上成上下平行對稱布置，其兩端長方體同向右側(cè)，兩端長方體用于放置在原座椅骨架中的座椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板上所設置的滑槽中，可以限定壓力板16的水平移動。觸發(fā)總成框架上板19的左端面與處于壓力板16右端面上端的壓力板導桿17的右端面采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板19的右端面與觸發(fā)總成框架下板20中的豎直板的左端面采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板19與壓力板16垂直，觸發(fā)總成框架上板19的中間為鏤空結(jié)構(gòu)，目的是減輕觸發(fā)總成框架上板19的質(zhì)量。觸發(fā)總成框架下板20是有四塊平板首尾依次連成一體組成，第一塊平板的左端面即觸發(fā)總成框架下板20 —端的左端面與處于壓力板16右端面下端的壓力板導桿17的右端面焊接連接，并與壓力板16處于垂直狀態(tài)，組成總成框架下板20的第二塊平板與第一塊平板成一定角度(30至60度)，第三開平板垂直于第一塊平板，第四開平板又垂直于第三塊平板，所以說觸發(fā)總成框架下板20是由一塊矩形平板經(jīng)折疊三次而成的殼體類結(jié)構(gòu)件。觸發(fā)總成框架下板20中的第一塊平板與第二塊平板的中間也為鏤空結(jié)構(gòu)，目的也是為了減輕觸發(fā)總成框架下板20的質(zhì)量。觸發(fā)總成框架下板20的末端(右端)的即第三塊與第四塊平板的中間設置有矩形的和聯(lián)動總成2中的觸發(fā)鎖扣下部24扣合在一起的豁口結(jié)構(gòu)即觸發(fā)鎖扣上部21。楔形塊桿18采用焊接方式固定在觸發(fā)總成框架上板19右端的表面上，楔形塊桿18為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，楔形塊桿(18)的兩端設置有和聯(lián)動總成2中彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13上的楔形槽31配裝的楔形塊。參閱
圖14，觸發(fā)總成框架上板19向后運動，楔形塊桿18在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13上的楔形槽31中向后移動，并且隨著位移的增大阻力逐漸增大從而避免誤觸發(fā)。楔形槽31的下表面為平面，上表面與水平方向成8度角，楔形塊18和楔形槽31之間的縫隙是出于加工裝配的考慮。楔形槽31位于框架側(cè)板29上，分置于兩側(cè)，每側(cè)一個。當乘員肩部擠壓壓力板16時，觸發(fā)總成3整體向后運動，楔形塊18亦隨其向后運動，但是由于楔形槽31的存在，隨著向后位移量的逐漸增加，受到的阻力逐漸增大，楔形塊開始發(fā)生擠壓變形。其楔形塊18的應力-位移曲線如
圖15所示。經(jīng)調(diào)查表明，乘員在正常使用車輛中，肩部對靠背的壓力一般小于300N ;而當發(fā)生追尾碰撞時,肩部對靠背的壓力在1100N左右。對楔形塊桿18和楔形槽31進行受力仿真分析，結(jié)果表明，當壓力小于400N時，楔形塊18基本不動；當壓力大于400N時，楔形塊18開始在楔形槽31中發(fā)生相對移動；當壓力達到800N時，相對位移達到4mm，觸發(fā)總成3中觸發(fā)鎖扣上部21也向后移動4mm，恰好與觸發(fā)鎖扣下部24相脫離，達到觸發(fā)效果；當壓力大于800N時，相對位移增大，但最大為5mm，并且觸發(fā)時間相對縮短。參閱
圖16，為新型汽車座椅主動安全頭枕裝置的運動流程圖，當汽車發(fā)生追尾碰撞時，乘員在慣性的作用下，肩部擠壓壓力板16，帶動觸發(fā)總成框架下板20向后運動，使得觸發(fā)鎖扣上部21與觸發(fā)鎖扣下部24脫開，撞擊板12在下部壓簧15的驅(qū)動下向上運動，下部壓簧15向上運動的距離彌補了三個檔位下頭枕總成I中頂桿10的高度差，每個檔位可增高20mm，最多可增高40mm，因而實現(xiàn)3檔可調(diào)的功能，撞擊板12向上運動的過程中和頂桿10碰撞，頂桿10受到撞擊板12的碰撞向上運動，繼而頭枕鎖扣上部23與頭枕鎖扣下部8脫開，頭枕活動面板4在上部壓簧9的作用下，同時帶動搖臂6，完成向前向上運動，在搖臂6轉(zhuǎn)動的過程中，由于搖臂6上的鎖止臂7和頭枕固定面板5上的限度板22相互接觸，從而限制了搖臂6的轉(zhuǎn)動角度，頭枕整體保持在固定位置，此時，頭枕活動面板4向前移動了 40mm,向上移動了 30mm。參閱
圖17，圖中所示為汽車座椅主動安全頭枕裝置所要安裝的汽車座椅靠背骨架。汽車座椅靠背骨架包括2個結(jié)構(gòu)相同的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架固定板37、設置有壓力板上導槽35與壓力板下導槽36的座椅骨架左側(cè)翼板38、設置有壓力板上導槽35與壓力板下導槽36的座椅骨架右側(cè)翼板、2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕塑料套筒39、2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕金屬套筒40與圓管支架41，其中，座椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板為對稱的鈑金結(jié)構(gòu)件。2個結(jié)構(gòu)相同的壓力板上導槽35對稱地設置在座椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板上端，2個結(jié)構(gòu)相同的壓力板下導槽36對稱地設置在2個結(jié)構(gòu)相同的壓力板上導槽35的下方，觸發(fā)總成3中的兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿17的兩端分別置于座椅靠背骨架兩側(cè)的座椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板上的壓力板上導槽35和壓力板下導槽36里面。壓力板導桿17能夠在壓力板上導槽35和壓力板下導槽36里面發(fā)生5mm的相對位移。兩個沿座椅骨架縱向中心線對稱設置的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架固定板37的一端分別焊接在椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板的端面上，另一端焊接在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13中的框架后板27上。圓管支架41焊接在豎直放置的椅骨架左側(cè)翼板38與座椅骨架右側(cè)翼板上端的里側(cè)，并置于彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架固定板37的前側(cè)。2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕金屬套筒40采用焊接的方式均布在圓管支架41中的橫梁上，2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕塑料套筒39裝入2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕金屬套筒40中為緊密連接。參閱
圖18，圖中所示為汽車座椅主動安全頭枕裝置與座椅靠背骨架的連接關系。頭枕塑料套筒39和頭枕金屬套筒40均為原汽車座椅靠背骨架中固有零件，頭枕支架11插入頭枕塑料套筒39中，頭枕支架11的下端有三個凹槽，可與頭枕套塑料筒39中的鎖扣鎖死，形成汽車座椅主動安全頭枕裝置的三個檔位。當汽車座椅主動安全頭枕裝置處于最高和中間檔位時，頂桿10處于懸空的狀態(tài)，不與撞擊板12接觸，觸發(fā)總成3被觸發(fā)后，下部壓簧15會首先彌補撞擊板12和頂桿10之間的空檔，再作用于頂桿10的底面上。當汽車座椅主動安全頭枕裝置處于最低檔位時，頂桿10的底面與撞擊板12的上表面接觸連接，觸發(fā)總成3被觸發(fā)后，被壓縮的下部壓簧15的回復力全部作用于頂桿10的底面上。汽車座椅主動安全頭枕裝置的工作原理當汽車發(fā)生追尾碰撞時，乘員肩部擠壓壓力板16，觸發(fā)總成3以其壓力板導桿17的運動軌跡整體向后運動，繼而觸發(fā)鎖扣上部21和觸發(fā)鎖扣下部24脫開，撞擊板12在被壓縮的下部壓簧15的驅(qū)動下沿著彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架13向上運動，向上運動的撞擊板12撞擊頂桿10，使得頂桿10在頭枕支架11中繼續(xù)向上移動，頭枕鎖扣下部8和頭枕鎖扣上部23也在頂桿10的向上運動中脫開，頭枕活動面板4在上部壓簧9的作用下帶動搖臂6向前向上轉(zhuǎn)動，完成四連桿機構(gòu)運動，同時搖臂6上的鎖止臂7和頭枕固定面板5上的限度板22相接觸，從而限定了搖臂6擺動角度，確定了頭枕活動面板4的最終位置。這樣就使得乘員頭部能夠盡早地接觸頭枕活動面板4，減少了乘員頭部相對乘員胸部之間移動量，有效地減少了發(fā)生頸部傷害的風險。同時采用肩部觸發(fā)以及楔形塊結(jié)構(gòu)，有效的防止了不必要的誤觸發(fā)，給乘員提供了更好的保護。彈簧的應用則使得該頭枕總成I在三個檔位間均能保證觸發(fā)，這是由于隨著頭枕總成I在三個檔位之間的變化，頂桿10也隨著在垂直方向上下移動，而在初始狀態(tài)下，撞擊板12和頂桿10之間存在垂直方向上的距離，而該距離即為3檔之內(nèi)頭枕總成I在垂直方向上的移動量，即用上部壓簧9驅(qū)動時走過的距離來彌補三檔間的高度差，因而實現(xiàn)3檔可調(diào)的功能。本實用新型所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置的特點在于當發(fā)生追尾碰撞時，肩部擠壓壓力板16，吸收了部分能量，之后頭枕活動面板4完成向上移動30mm，向前移動40mm，使得乘員頭部更早接觸頭枕，減少了乘員頭部相對乘員胸部之間移動量，降低了頸部發(fā)生傷害的風險；同時采用彈簧驅(qū)動，響應時間較短，比其他純機械式機構(gòu)的有較大改進；同時還可以實現(xiàn)原有頭枕3檔可調(diào)的功能；采用頂桿10的結(jié)構(gòu)使得頭枕總成I相對獨立，可以從座椅上拆卸；采用肩部觸發(fā)和楔形塊結(jié)構(gòu)在很大程度上避免了誤觸發(fā)的發(fā)生；結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，最大限度降低成本，有效的保護了乘員頸部的安全。
權(quán)利要求1.一種汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置包括有頭枕總成(I); 所述的頭枕總成(I)包括頭枕活動面板(4)、頭枕固定面板(5)、4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂(6)、鎖止臂(7)、頭枕鎖扣下部(8)、2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧(9)、2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿(10),2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架(11)、限度板(22)與頭枕鎖扣上部(23); 頭枕活動面板(4)的4角處與頭枕固定面板(5)的4角處采用4個結(jié)構(gòu)相同的搖臂(6)與螺栓(33)轉(zhuǎn)動連接，兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧(9)的一端螺栓固定在頭枕固定板(5)的下端，兩個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧(9)的左端面與頭枕活動面板(4)的下端接觸連接，頭枕固定面板(5 )的背面與2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架(11)中的2個橫管左端面焊接連接，2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿(10)插入2個結(jié)構(gòu)相同的頭枕支架(11)中的2個豎管中，2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿(10)的上端與插入頭枕固定板(5)中部矩形通孔中的頭枕鎖扣上部(23)的右端焊接連接，鎖止臂(7)焊接在上端的兩個搖臂(6)的頂端面的右端，限度板(22)固定在鎖止臂(7)右側(cè)的頭枕固定板(5)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的頭枕活動面板(4)和頭枕固定面板(5)皆為金屬板類結(jié)構(gòu)件，在頭枕活動面板(4)和頭枕固定面板(5)的四角處皆采用翻邊工藝向里側(cè)翻出相同的與搖臂(6)進行螺栓連接的吊耳(32)，頭枕活動面板(4)翻出吊耳(32)的一側(cè)的下端，即在下面兩個吊耳(32)之間均布2條相同的矩形的上部壓簧導向槽(25)，2條上部壓簧導向槽(25)的頂端與上面兩個吊耳(32)之間的頭枕活動面板(4)上焊接固定有頭枕鎖扣下部(8)，頭枕固定面板(5)的中間位置設置有安裝頭枕鎖扣上部(23)的矩形通孔，頭枕固定面板(5)的下端設置有用于安裝2個結(jié)構(gòu)相同的上部壓簧(9)的2個結(jié)構(gòu)相同的螺栓通孔。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的頭枕總成(I)或者說頭枕總成(I)中2個結(jié)構(gòu)相同的頂桿(10)的正下方O至40mm處設置有聯(lián)動總成⑵; 所述的聯(lián)動總成(2)包括撞擊板(12)、彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)、撞擊鎖扣連接板(14)、兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧(15)、觸發(fā)鎖扣下部(24)與兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧固定一字板(34)； 安裝在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)之中的撞擊板(12)兩端的底面與下部壓簧(15)的頂端面為焊接連接，兩個結(jié)構(gòu)相同的下部壓簧(15)的下端分別采用下部壓簧固定一字板(34)與螺釘固定在彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)之中的框架底板(28)的兩端，撞擊鎖扣連接板(14)的上端面與撞擊板(12)焊接連接，撞擊鎖扣連接板(14)的下端與成T字形的觸發(fā)鎖扣下部(24)—端面焊接連接。
4.按照權(quán)利要求3所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)由框架前板(26)、框架后板(27)、框架底板(28)與兩個結(jié)構(gòu)相同的框架側(cè)板(29)焊接而成； 框架前板(26)和框架后板(27)為中間鏤空的板類結(jié)構(gòu)件，在左右兩端加工有便于與分別置于兩側(cè)的結(jié)構(gòu)相同的框架側(cè)板(29)相焊接的工藝豁口，框架底板(28)為長方形且中間設置有安裝撞擊鎖扣連接板(14)的豁口的板類結(jié)構(gòu)件，框架側(cè)板(29)上端為矩形板結(jié)構(gòu)，其下端為設置有楔形槽(31)的斜向板。
5.按照權(quán)利要求3所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的聯(lián)動總成(2)的下端設置有觸發(fā)總成(3); 所述的觸發(fā)總成(3)包括壓力板(16)、兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿(17)、楔形塊桿(18)、觸發(fā)總成框架上板(19)與觸發(fā)總成框架下板(20)； 兩個結(jié)構(gòu)相同的相互平行的壓力板導桿(17)的中間部分與壓力板(16)的右端面采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板(19)的左端面與處于壓力板(16)右端面上端的壓力板導桿(17)采用焊接方式連接，觸發(fā)總成框架上板(19)的右端面與觸發(fā)總成框架下板(20)中的豎直板的左端面采用焊接方式連接，楔形塊桿(18)采用焊接方式固定在觸發(fā)總成框架上板(19)右端的表面上。
6.按照權(quán)利要求5所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的觸發(fā)總成框架下板(20)是由四塊平板首尾依次連成一體的殼體類結(jié)構(gòu)件，第一塊平板處于水平狀態(tài)，組成總成框架下板(20)的第二塊平板與第一塊平板成30至60度，第三開平板垂直于第一塊平板，第四開平板又垂直于第三塊平板，組成觸發(fā)總成框架下板(20)的第一塊平板與第二塊平板中間設置有矩形通孔，觸發(fā)總成框架下板(20)右端的即第三塊與第四塊平板的中間位置設置有和聯(lián)動總成(2)中的觸發(fā)鎖扣下部(24)扣合在一起的觸發(fā)鎖扣上部(21)。
7.按照權(quán)利要求5所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿(17)為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，兩個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿(17)的兩端皆設置有向右側(cè)凸出的用于放置在原座椅骨架中座椅骨架左側(cè)翼板(38)與座椅骨架右側(cè)翼板上的滑槽中的長方體。
8.按照權(quán)利要求5所述的汽車座椅主動安全頭枕裝置，其特征在于，所述的楔形塊桿(18)為中間部分采用橫截面是矩形或正方形的直桿類結(jié)構(gòu)件，楔形塊桿(18)的兩端設置有和聯(lián)動總成(2)中彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)上的楔形槽(31)配裝的楔形塊。
專利摘要本實用新型公開了汽車座椅主動安全頭枕裝置，其由頭枕總成(1)、聯(lián)動總成(2)與觸發(fā)總成(3)組成。頭枕總成(1)包括鎖止臂(7)與頂桿(10);聯(lián)動總成(2)包括撞擊板(12)、彈簧導槽結(jié)構(gòu)框架(13)與觸發(fā)鎖扣下部24；觸發(fā)總成(3)包括壓力板(16)、2個結(jié)構(gòu)相同的壓力板導桿(17)、楔形塊(18)、觸發(fā)總成框架上板(19)與觸發(fā)總成框架下板(20)。聯(lián)動總成(2)位于頭枕總成(1)的正下方，即聯(lián)動總成(2)位于頭枕總成(1)中2個頂桿(10)的正下方0至5mm。觸發(fā)總成(3)位于聯(lián)動總成(2)的下方，觸發(fā)總成(3)中觸發(fā)總成框架下板(20)與聯(lián)動總成(2)中觸發(fā)鎖扣下部(24)相扣合。
文檔編號B60N2/427GK202863203SQ20122047377
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者張威, 張君媛, 王波, 單齊, 金景旭, 周浩, 解東旋, 于德雨, 曹添玉, 崔凱 申請人:吉林省汽車零部件研發(fā)中心有限公司