汽车头枕产品技术工艺研发动态与发展趋势分析

第一节 近年国内外汽车头枕技术工艺研发成果回顾

1）WHIPS头枕：其全称是“Whiplash Protection System”，这是沃尔沃公司推出的一种驾驶员头部安全保护解决方案。在汽车安全性方面，走在前面的当然是沃尔沃，他们的乘员头颈保护系统(WHIPS)大名鼎鼎并且用在了全系车型中，当轿车的后部受到撞击时，人会自然向后倾，此时头颈保护系统迅速充气膨胀，整个靠背随着乘坐者一起后倾，乘坐者的整个后背和靠背安稳地贴在一起，靠背则会后倾以最大限度地降低后部向前甩的力量，座椅的椅背和头枕会向后水平移动，从而吸收碰撞时的能量，使身体的上部和头部得到轻柔、均衡的支撑和保护，以减轻颈椎和颈部所承受的冲击力，进而对乘员进行安全保护。沃尔沃的车以安全著称，现在基本上在每一辆沃尔沃上配备有这种WHIPS头枕。比较常见就是类似新君威这种“溃缩式”头枕，一般在厂家的宣传中被称为安全头枕，当收到猛烈撞击的时候会向后溃缩，这样来吸收一部分乘员头部的能量来减少伤害。虽然不一定所有的安全头枕都是在这么设计的，但原理类似。

2）反应式头枕：由过渡机构将头枕和座椅靠背连接成一体，在受到碰撞时，作用到靠背上的压力促使过渡装置移动，使头枕贴靠在驾驶员的头部，起到安全保护作用。这属于传统的主动头枕，一般是纯机械结构，主要设计思路有两种，第一种是靠成员与座椅的相对运动推动和头枕相连的连杆机构，进而推动头枕靠近成员头部，如SAAB主动头枕，在碰撞过程中，成员由于惯性向后压迫座椅，通过空间连杆机构启动头枕，该方案可以利用碰撞的能量，但是响应时间长，有可能在头枕起作用之前，挥鞭伤就已经发生了；第二种是靠碰撞能量触发头枕，由弹簧驱动，头枕是依靠加速度传感器或者距离传感器以及其他撞击感应系统进行触发,会更可靠一些.自然也就会有防撞击的作用. 头枕机构虽然运动可逆，但是不可自行收拢，需外部施加力（如手推动）使其收拢。

3）被动式头枕：头枕与座椅靠背连接在一起，既可以是固定连接，也可以是可调节的连接。如果确实是为安全着想的话，那么这种固定连接的头枕可以直接淘汰，而那种可调节的连接只是有阻止颈部伤害的发生的可能，就像专利号为无锡瑞新的那个专利的。其实，颈部发不发生伤害的关键就在于头部和头枕之间的距离是否超过安全距离，就像一般的不可调节式的头枕，如果一开始人的头部和头枕之间没有距离，那么就不会发生颈部挥鞭伤。相反，即使安装有可调节式的头枕，那么如果人的头部和头枕之间又有距离的话，那么照样子还是会发生伤害的。不过，话又说回来，这种可调节式的头枕肯定要稍微好一点，因为它可调节，所以能根据个人的意愿使头枕在大部分时候趋近于头部，这样便会在不经意间减轻颈部的伤害。）

4）WIL式头枕：一种被丰田汽车公司称之为“Whiplash Injury Lessening”的驾驶员安全防护头枕，在受到追尾碰撞时，乘员被推到一个承受碰撞能力的靠背部件中，提前对乘员的头部进行安全保护。
5）主动式头枕：梅赛德斯公司生产的轿车采用的就是这种安全防护头枕--碰撞响应式头枕(NECK-PRO)。头部支撑系统也是梅赛德斯-奔驰轿车上安全系统中重要的组成部分。正确地调整头枕能够明显地降低颈椎受伤的风险。梅赛德斯-奔驰的发明再次向人们证明，即使是再好的产品，在他们眼中也有可以改善之处。这种被称之为碰撞响应式头枕(NECK-PRO)的装置是一个由传感器控制的、能够在碰撞时对驾驶员和副驾驶头部进行积极保护的头部支撑系统，这个系统在发生尾部碰撞时可以起到明显的保护作用。如今，它已经成为许多梅赛德斯-奔驰轿车上的标准系列装备。在传感系统探测到尾部碰撞已达到预设的碰撞强度时，碰撞响应式头枕(NECK-PRO)将松开头枕内的预紧弹簧，预紧弹簧便即刻将头枕前移大约40毫米并上移30毫米。这样，前排乘客的头部就提早得到了支撑保护。在发生碰撞后，碰撞响应式头枕(NECK-PRO)仅仅需要用大约50毫秒的时间就可以就位。通过这种方式，前排乘客的头部就能提早地得到支撑保护，从而防止颈椎在发生碰撞时的过度弯曲。在碰撞响应式头枕(NECK-PRO)被触发后，可以使用与车辆一起提供的、专用的手动操作工具将头枕调整到原始位置，使其重新恢复到工作准备状态。

第二节 未来汽车头枕国内外技术工艺研发趋势分析

当前需要解决的技术问题是如何根据行车信息进行危险程度的判断，在碰撞发生之前就启动头枕。

头枕防撞系统设计的重点在碰撞发生的第一阶段。对于第二阶段的伤害，因为乘员约束系统、人体姿态等的影响，防撞机构的设计意义就不是很大，头枕的材料、形状以及安全带、其他内饰等的影响会更大一些。

传统的头枕和被动式的安全头枕已基本上不能满足日易恶劣的驾驶环境，对人最大的保护当属于主动式安全头枕，主动式安全头枕在越来越受到人们重视的同时，对于主动式安全头枕的发展，智能化--头枕位置记忆、新材料、新工艺等技术都会使头枕设计技术更加完美和完善。

第三节 汽车头枕产品同类替代技术工艺发展

从汽车的安全性来说大多数人可能考虑更多的是安全气囊的个数、有无ABS、ESP等轮控技术等等。而对于头枕大多车主认为只不过是用来让开车人或乘车人更加舒服的舒适性配置，实际上，汽车头枕是一种和安全带一样重要的安全保护装置。

在发生交通事故的时侯，由于正面碰撞所引发的巨大冲击力，使得车内的司机和乘车人猛然前冲，然后被安全带以及安全气囊缓冲后会向后反弹，突然后仰，在靠背阻止身体后仰的同时，头部则由于惯性继续向后移动，严重时会造成颈部受伤甚至折断。颈部将会承受巨大压力，造成损伤，严重时甚至是致命的伤害。因此，汽车头枕产品具有不可替代的作用。

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