[发明专利]一种汽车头枕调节结构

说明书

技术领域

本发明涉及智能化汽车主动安全系统，具体是指一种汽车头枕调节结构。

背景技术

交通事故的形态分为正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞以及行人碰撞。其中追尾碰撞因其无法预测性而导致其发生概率偏高。因此，在汽车安全研究中，在规划汽车乘员的保护策略时针对上述形态中的追尾碰撞，虽然造成乘车人员致命伤害和车体的严重变形均相对较小，但仍会对前车乘员造成颈部挥鞭伤。

现有技术中颈部保护以座椅系统为主，保护原理是通过座椅系统的靠背和头枕限制在追尾碰撞时头部相对与上躯干向后的运动，进而减小挥鞭伤的风险。市场上常见的主动头枕一般为纯机械结构，主要有两种，一是靠乘员与座椅的相对运动推动和头枕相连的连杆机构，进而推动头枕靠近乘员的头部，如SAAB主动头枕，在碰撞过程中，乘员由于惯性向后压迫座椅，通过空间连杆机构启动头枕，但是该技术方案存在较大的缺陷，即在利用碰撞的能量启动头枕机构时，头枕机构的响应时间长，即在头枕起到作用之前，挥鞭伤就已经发生；二是靠碰撞能量触发头枕，由弹簧驱动，头枕机构虽然运动可逆，但不能自行收拢，需要外部施加作用力以使其复位，操作麻烦，无法使用与智能化的主动安全系统；并且在头枕机构移动过程中，动力驱动设备的输出端会因为车辆行驶状态或是自身运动损耗等特殊情况而导致输出动力不稳定，即头枕机构出现间断的顿挫感，此种情况下，一旦发生碰撞，移动的头枕机构则会对乘员颈部造成严重伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车头枕调节结构，实现对追尾碰撞的提前预判，及时启动对乘员颈部进行保护的机制，进而避免挥鞭伤的发生。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种汽车头枕调节结构，包括固定在头枕内的气缸、与气缸电连接的控制模块以及与头板两端连接且横截面为U形的框体，所述框体固定在头枕内，所述气缸的输出端与调节杆一端连接，所述调节杆另一端与头板连接；在与输出端相对的气缸端部上安装有调节杆，在所述调节杆上安装有同轴的固定块，且在固定块正对头板的一侧端面上沿调节杆轴线对称设置有两个连杆B，连杆B自由端分别与连杆A一端、连杆C一端铰接，所述连杆A另一端与头板底部铰接，所述连杆C另一端与框体侧壁铰接，所述头板内上开设有空腔，且在该空腔内填充有弹性橡胶，在所述头板远离所述气缸输出端一侧的侧壁上设置有与颈部相适应的弧形接触面。本发明工作时，与气缸电连接的控制模块直接和汽车主动安全系统连通，即在位于汽车后方的车辆与本车的距离处于一个危险值范围内时，控制模块直接将命令传输至气缸，此时气缸的输出端伸张，使得调节杆带动头板向前移动，使得头枕的支撑部分向乘员头部靠近，进而实现提前限制在追尾碰撞时头部相对与上躯干向后的运动，避免碰撞发生时气缸的启动不及时而导致的挥鞭伤发生；当位于汽车后方的车辆与本车的间距处于一个安全值范围内时，控制模块直接控制气缸回缩，即调节杆带动头板向后移动，进而使得乘员的头部以及头枕的支撑部分复位，无需手动操作，实现头枕防护与汽车安全系统的同步，进而加强汽车驾驶安全的可靠系数。

在头板的移动过程中，由于车况的骤然变化会或是气缸运行时出现的不稳定，使得头板移动时间断出现停顿、变速等不稳定状态，进而导致头板在与头枕的受力部分接触时对乘员颈部造成一定的冲击，为此本装置在调节杆上安装有固定块，而在固定块、头板底面以及框体内侧壁上设置连杆A、连杆B、连杆C，使得头板的移动同时受到框体两侧内壁以及固定块的支撑，当调节杆的移动出现晃动等不稳定状态时，连杆A、连杆B以及连杆C构成的移动结构可将调节杆产生的作用应力相互消除，进而实现头板的稳定移动，避免头板移动对乘员造成意外的伤害，同时提高乘员的驾驶或是乘车舒适度。更进一步地，头板的外壁直接与乘员颈部接触，即弧形接触面移动至与颈部接触后，头枕对乘员的颈部保护程序便开始启动，而弧形接触面可在最大程度上增加颈部的舒适度，而在头板内部填充有大量的弹性橡胶，可在追尾碰撞发生后直接对乘员颈部因惯性而产生的运动进行限制，进而避免乘员挥鞭伤的发生。