《GB11550-2009汽车座椅头枕强度要求和试验方法》中将头枕定义为：用于限制成年乘员头部相对于其躯干后移，以减轻在发生碰撞事故时颈椎可能受到的损伤程度的装置。

 

汽车头枕是一种驾驶舒适性配置用品和安全防护用品。

 

第二节 汽车头枕产品特点

 

汽车头枕属于国家汽车整车强制认证检测项目中的一项，从材质、强度、吸能性、位置和大小等都有严格的规定。目前的国家标准中，只是对轿车前排座椅配置汽车头枕进行了规定，而后排座是否配置汽车头枕并没有强制规定，国外如欧盟的汽车强制标准也没有对后排座汽车头枕强制规定这一项。

 

第三节 汽车头枕产品技术指标

 

《GB11550-2009汽车座椅头枕强度要求和试验方法》中对头枕要求及实验方法引文如下：

 

一、要求

 

1、头枕不应给车内乘员带来额外的危险。尤其不允许在任何位置上出现可能增加乘员伤害程度的危险凸起物或棱边。位于以下规定的碰撞区域内的头枕部分应通过附录B中规定的能量吸收性试验。

 

1.1 碰撞区应位于距座椅对称面左右各70mm的两纵向垂直平面间的区域。

 

1.2 碰撞区应位于从H点沿基准线r向上635mm处且垂直于基准线的平面以上的区域。

 

1.3 以上规定区域的能量吸收性试验不适用于最后排座椅头枕后部区域。

 

二、位于上述两纵向垂直平面之外区域的头枕的前、后表面应加衬垫，以避免骨架与乘员头部直接接触。在这些区域中能被直径为165mm头型接触的表面的曲率半径应不小于5mm。

 

位于上述区域内的部件，若满足附录B规定的吸能性试验，则认为满足要求。如果上述所述头枕和其支承件部分的表面材料邵尔A硬度低于50，本条中除对附录B规定的吸能性试验的要求外的所有要求只适用于刚性部件。

 

三、头枕在座椅或车身构件上的固定方式应保证头枕在试验过程中，对于由试验用头型产生的作用压力，其衬垫、固定处或座椅靠背不得出现刚性的可致伤害的凸起。

 

四、头枕高度应满足:

 

1、头枕高度应按下述5.2进行测量。

 

2、对于高度不可调的头枕，对于前排座椅，其高度不应低于800mm;而对于其他排座椅其高度不应低于750mm。

 

3、对于高度可调的头枕:

 

3.1 在可调节的最高位置所测得的头枕高度:对于前排座椅，其值不应小于800mm;而对于其他排座椅，其值不应小于750mm。

 

3.2 在高度?50mm以下应无“使用位置”。

 

3.3 除前排座椅以外的其他座椅头枕可调到高度低于750mm的位置，但要向乘员清楚地说明该位置不是头枕的使用位置。

 

3.4 对于前排座椅，若被乘坐时其头枕能自动回到使用位置的话，则允许头枕在座椅无人乘坐时自动降至高度低于750mm的位置。

 

4、若为保证头枕与车顶、车窗和车身其他结构部件之间留有足够的间隙，4.4.2和4.4.3.1规定的尺寸对于前排座椅可以小于800mm，对于其他座椅可以小于750mm，但该间隙不应超过25mm,对于带有移位折叠装置并能调节位置的座椅，该规定适用于座椅能移位并能调节到的所有位置。在高度低于700mm时，不应有“使用位置”。

 

5、对于后排中间座椅或乘坐位置的头枕，可降低4.4.2和4.4.3.1规定的高度，但不应低于700mm。

 

6、对安装高度可调的头枕，按5.2规定测量的头枕使用部分的高度不应小于100mm。

 

7、对安装高度不可调的头枕，头枕与座椅靠背的间隙不应大于60mm。

 

7.1 对安装高度可调的头枕，在头枕调至最低位置时，头枕与座椅靠背的间隙不应大于25mm。

 

7.2 对于整体式头枕，所考虑的区域是:

 

7.2.1 位于过“R”点沿躯干基准线向上540mm处且垂直于躯干基准线的平面以上的区域内;

 

7.2.2 位于距躯干基准线两侧各85mm的两个纵垂面所围的区域内。在该范围内，如果头枕在5.4.3.4规定的附加试验后仍满足5.4.3.6的规定，则允许一个或多个间隙存在。对于该间隙不论其形状如何，按5.5规定测定的头枕骨架间距“a”可以大于60mm。

 

7.3 对于可拆式头枕，如在5.4.3.4规定的附加试验后仍满足5.4.3.6的规定，则允许其枕用部分有一个或多个间隙存在。对于该间隙不论其形状如何，按5.5规定测定的头枕骨架间距“a”可以大于60mm。

 

8、在按照下述5.3规定测定时，头枕宽度应保证为正常坐姿的乘员提供足够的头部支撑面。在按5.3规定测定时，应保证头枕两侧距座椅垂直中心平面的距离都不小于85mm。

 

9、头枕及其固定装置在按照下述5.4规定的静态试验方法测量时，头型的最大允许后移量X应小于102mm。

 

10、头枕及其固定装置应具有足够的强度，以保证在5.4.3.7规定负荷作用下不损坏。

 

11、对安装高度可调的头枕，除使用者故意采用非正常的操作方法之外，不应使其安装高度超过最高调整极限。略……

 

第四节 供需状况分析及预测

 

1、市场需求变化

 

2005-2010年中国汽车头枕需求量及同比增长表

 

 

单位：万辆套

 

2011-2015年中国汽车头枕产量预测

 

 

单位：万辆套

 

2011-2015年中国汽车头枕需求量预测

 

 

单位：万辆套

 

第五节 市场价格分析及预测

 

汽车头枕的价格一直较为稳定，价格在20左右，根据不同车型价格也有所差异。

 

汽车头枕近年来产量及销售额呈上升态势，销售量在05、06年升幅较大，产量在06年也大幅提高，由于汽车头枕产品附加值较低，市场竞争愈加激烈，产品价格持续下降的趋势明显。

 

2005-2010年汽车头枕平均价格走势图

 

 

单位：元/件

略……

 

第六节 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。

 

第七节 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。略……