CN109455127B - 一体式激发机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式激发机构，包括：锁芯，可移动地安装于固定基座中，锁芯的锁定空间中成形有较小径段和较大径段；滚珠组件，安装于固定基座中并伸入至锁定空间中，滚珠相对于锁芯的移动而活动于较小径段和较大径段之间；激发体，设有锁定杆，锁定杆在插入锁定空间后通过滚珠锁定于较小径段，锁定杆在滚珠自较小径段活动至较大径段时解除与锁定空间之间的锁定；激发弹簧，对激发体施加有向激发方向运动的激发弹力。本发明将锁止/解锁和激发的功能集成为一体，结构简单、占用空间小，由锁芯来触发整个机构完成解锁和激发体的激发，能够用较小的解锁力控制较大的激发力，大大地简化了大能力的锁定和解锁问题。

Description

一体式激发机构

技术领域

本发明涉及机械锁定和解锁设备技术领域，尤其涉及一种一体式激发机构。

背景技术

目前市场对乘用车的安全性，舒适性和燃油经济性的要求越来越高，为了满足舒适性，导致目前的座椅靠背内部零件越来越多，而且为了后排乘客的舒适性和空间，座椅变得越来越薄，同时骨架的轻量化也迫使骨架越来越窄，于此同时CNCAP2018提升了鞭打实验波形和总分的要求，对安全要求比目前更高，因此市场上对主动式头枕的需求越来越大。

但由于价格和空间等问题，主动式头枕在家用车各项安全配置的比较中，使用明显偏少。

目前市场上的主动式头枕大多存在以下不足之处：

1、系统复杂，重量大，价格贵：主动式头枕系统激发往往需要在整椅中或者车身中布置传感器传动机构。

2、效果不明显：有的主动式头枕使用假人往后的惯性力激发，过程中损耗大，导致激发不充分。

3、晃动量大：靠背联动式为例，头枕因与靠背骨架上横梁联动，导致在使用中或者颠簸中有晃动和异响。

4、对周边零件影响大：以腰部入侵激发型主动式头枕为例，整套结构需要联动靠背上中下和头枕，

5、激发条件高：以腰部入侵式和靠背联动式主动式头枕为例，激发对碰撞速度，乘员大小均有要求。

6、无法回用：以点爆式主动式头枕为例，一次激发(点爆后)头枕损坏需更换的问题。

7、适应性差：很多时候需要改变头枕，甚至座椅本身的结构。

总结上述主动式头枕的众多缺陷，主要是主动式头枕系统过于复杂，且激发不理想，反复利用率低，适应性差。

发明内容

鉴于现有技术中存在或潜在的一些问题，本发明提供了一种轻巧可靠、适应性强的一体式激发机构，其能够用较小的解锁力控制较大的激发力，大大地简化了大能量的锁定和解锁问题。

本发明实现上述目的采用的技术方案是：一种一体式激发机构，其包括：

固定基座；

锁芯，所述锁芯可移动地安装于所述固定基座中，所述锁芯上设有一锁定空间，所述锁定空间中成形有较小径段和较大径段；

滚珠组件，安装于所述固定基座中并伸入至所述锁定空间中，所述滚珠组件具有可活动的滚珠，所述滚珠相对于所述锁芯的移动而相对活动于所述较小径段和所述较大径段之间；

激发体，所述激发体上设有锁定杆，所述锁定杆在插入所述锁定空间后通过所述滚珠锁定于所述较小径段，且所述锁定杆在所述滚珠自所述较小径段相对活动至所述较大径段时解除与所述锁定空间之间的锁定；以及

激发弹簧，连接于所述激发体，所述激发弹簧对所述激发体施加有向激发方向运动的激发弹力。

在一些实施例中，所述锁芯为受惯性力激活的惯性锁，所述惯性锁上连接有复位弹簧，所述复位弹簧对所述惯性锁施加有复位弹力，所述复位弹力的方向与所述惯性力的方向相反。

在一些实施例中，所述锁定空间位于所述惯性锁的第一端端部并沿所述惯性锁的径向设置，所述复位弹簧连接于所述惯性锁的第二端端部与所述固定基座之间。

在一些实施例中，所述锁定空间中的所述较小径段和所述较大径段之间衔接有至少一减摩擦段，所述减摩擦段呈内径自所述较小径段至所述较大径段逐渐增大的斜坡状。

在一些实施例中，所述较大径段呈斜坡状，且所述较大径段的倾斜方向与所述减摩擦段的倾斜方向一致，所述较大径段的倾斜坡度大于所述减摩擦段的倾斜坡度。

在一些实施例中，所述锁定空间中还具有一回位段，所述回位段位于所述较小径段的远离所述较大径段的一侧。

在一些实施例中，所述回位段呈斜坡状，且所述回位段的倾斜方向与所述减摩擦段的倾斜方向相反，所述回位段的倾斜坡度大于所述减摩擦段的倾斜坡度。

在一些实施例中，滚珠组件还包括滚珠套筒，所述滚珠套筒固定于所述固定基座中，所述滚珠套筒的筒身上设有滚珠槽，所述滚珠可活动地安装于所述滚珠槽中。

在一些实施例中，所述滚珠组件还包括滚珠复位件，所述滚珠套筒的第一端固定于所述固定基座，所述滚珠套筒的第二端伸入至所述锁定空间中，所述滚珠复位件设于所述滚珠套筒的第一端处，且所述滚珠复位件对所述滚珠施加有相向吸引力。

在一些实施例中，还包括用于对所述锁芯施力以使所述锁芯移动于所述固定基座中的动力组件。

本发明由于采用上述技术方案，使其具有以下有益效果：

本发明的一体式激发机构将锁止/解锁、激发和回位的功能集成为一体，结构轻巧，使用方便；在锁止时，主要利用滚珠挤压，对插入惯性锁锁定空间中的锁定杆进行锁定，锁止激发体；当惯性锁受惯性力激发而相对于滚珠发生位移时，使得滚珠自锁定空间的较小径段相对位移至较大径段，滚珠扩散开，解除对锁定杆的锁定，激发体激发，惯性锁在复位弹簧的作用下复位，恢复到锁定空间的较小径段位于滚珠处；在回位时，将激发体往回推，推着锁定杆回到锁定空间中，直至锁定杆再次被滚珠锁定在锁定空间的较小径段处，激发机构回位到激发前的状态。本发明机构结构简单、空间占用量小，由惯性锁来触发整个机构完成解锁和激发体的激发，能够用较小的解锁力控制较大的激发力，大大地简化了大能量的锁定和解锁问题。另外整个机构可不需电力驱动，减少出错机会，轻巧可靠，可以应用在各种激发机构中，例如汽车头枕的主动式激发，而且没有型号束缚，可以应用在各种类型的头枕和汽车上，可反复利用，经济价值高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例的一体式激发机构的结构示意图。

图2为本发明第一实施例的一体式激发机构的分解结构示意图。

图3为本发明第一实施例的一体式激发机构在激发前的使用状态的剖面示意图。

图4为图3实施例状态下的一体式激发机构的剖面示意图。

图5为图4实施例状态下的受力情况示意图。

图6为本发明第一实施例的一体式激发机构在解锁激发时的使用状态的剖面示意图。

图7为本发明第一实施例的一体式激发机构在头枕弹射时的使用状态的剖面示意图。

图8和图9为本发明第一实施例的一体式激发机构进行头枕回位操作时的剖面示意图。

图10为本发明第一实施例的一体式激发机构在非激活状态下头枕沿导轨运动的剖面示意图。

图11为本发明第二实施例的一体式激发机构的结构示意图。

图12为本发明第二实施例的一体式激发机构的分解结构示意图。

图13为本发明第二实施例的一体式激发机构在锁止状态下的剖面示意图。

图14为本发明第二实施例的一体式主动式激发机构在解锁激发状态下的剖面示意图。

图15为本发明第二实施例的一体式主动式激发机构在回位状态下的剖面示意图。

图16为本发明第三实施例的一体式激发机构在锁止状态下的剖面示意图。

图17为本发明第三实施例的一体式主动式激发机构在解锁过程的剖面示意图。

图18为本发明第三实施例的一体式主动式激发机构在激发弹出状态下的剖面示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细地说明。

配合图1～5所示，提供了本发明一体式激发机构应用在汽车座椅的主动式头枕中的一种实施例，其中，该一体式激发机构主要由一固定基座11、一惯性锁12、一激发体13、一滚珠组件和一复位机构构成，其中，固定基座11进一步由一基座主体111和一基座支架112构成，滚珠组件中具有可活动的多个滚珠14，激发体13上设有一锁定杆15。本发明实施例的一体式激发机构结构简单、空间占用量小，由惯性锁来触发整个机构完成解锁和激发体的激发，能够用较小的解锁力控制较大的激发力，大大地简化了大能量的锁定和解锁问题。另外整个机构可以不需电力驱动，减少出错机会，轻巧可靠，可以应用在各种激发机构中，例如汽车头枕的主动式激发，而且没有型号束缚，可以应用在各种类型的头枕和汽车上，可反复利用，经济价值高。

一般来说：头枕前后行程为40mm，在头枕鞭打实验中头枕在距离最前16mm处(2/5)，头枕与假人接触时间一般需要60ms。如果头枕主动激发向前的话，接触时间将缩短至40ms。这将大大提升鞭打实验的性能。而且真实情况中，由于乘员舒适性的考虑，头枕的位置往往偏后，此时将节约比20ms更多的接触时间，同时更多地减少颈部弯曲，更大程度地减少颈部伤害。

下面结合图1～10，以头枕内部具有轨道10的一四向的头枕1为例，来具体说明本发明一体式激发机构的结构及应用其实现主动式头枕激发的原理。

首先需要说明的是，本实施例中的轨道10和头枕1的结构是现有技术，轨道10采用后向单向锁止的锯齿结构，轨道10安装于头枕1下部与座椅主体相接触的部位，在座椅主体2，如头枕横梁上设置滑齿20，将锯齿结构设计成齿形与滑齿20相配合的单向锁止的齿条，且仅限制头枕相对于头枕横向向后的运动，不限制头枕相对于头枕横梁向前的运动，即头枕需要解锁才能沿头枕横梁向头枕后方方向移动，但是头枕在向前推动的作用下便可轻易沿头枕横梁向头枕前方方向移动(如在本激发机构的激发下)。

实施例1：

如图1～4所示，该实施例中的一体式激发机构中具有：一基座主体111、一基座支架112、一惯性锁12、一激发体13、一锁定杆15、三颗滚珠14、一滚珠套筒141、一滚珠复位件142、四根激发弹簧16、一根复位弹簧17和两个自攻螺丝18。

其中，基座主体111和基座支架112通过自攻螺丝18连接成一体，构成内部具有一移动通道110的固定基座，基座支架112套设在基座主体111的外部并且于顶部卡设于基座主体111顶部的定位卡条1111中，起到限位和加固的作用。基座支架可进一步通过钢管固定连接于汽车座椅的主体部分，如座椅骨架部分，使得固定基座不会随着头枕的激发而移动，可作为本发明激发机构的固定基础，之后研究的各种移动都为相对于固定基座而言。当然固定基座也可采用单一部件的支架基座，将固定基座采用基座主体111和基座支架112两部分仅仅是为了实现固定基座的可拆性，便于对安装于其中的惯性锁等部件进行安拆，因此，本发明并不限定固定基座由两部分构成，也不限定固定基座两部分之间的连接形式。

移动通道110成型于基座主体111的中部，且移动通道110的第一端被基座支架112的端板遮蔽，移动通道110的第二端被基座主体111的端板遮蔽，令移动通道110成形为两端受限的封闭式通道。

惯性锁12安装于固定基座11内部的移动通道110中并且可沿着移动通道110移动，惯性锁12可受惯性力激活，激活后沿移动通道110移动，移动通道110沿头枕前向和后向运动的轨迹设置，惯性锁12在受惯性力激活后可产生向头枕后方运动的趋势，在该趋势足够大，突破外界对惯性锁的约束后，惯性锁便可向头枕后方运动，移动通道110为惯性锁12提供了向头枕后方移动的空间。本实施例中的惯性锁12呈圆柱状，移动通道110的形状适配于惯性锁的柱面形状，

惯性锁12的第一端端部开设有一锁定槽，且该锁定槽沿着惯性锁的径向方向布置，锁定槽的内部形成有一锁定空间120，惯性锁的第二端端部开设有一定位槽，两侧槽的位置相对但第一端端部的锁定槽的尺寸大于第二端端部的定位槽的尺寸。

激发体13的作用是用于激发头枕1，位于固定基座的外侧，本实施例中，激发体13为竖直设置的平面板体，一面朝向头枕前方，一面朝向固定基座。激发体13在激发后接触头枕壳体(图中头枕左侧壳体)并推着头枕壳体相对于导轨10向头枕前方(向左)移动。激发体13上连接有激发弹簧16，激发弹簧16对激发体13施加有向激发方向，即向头枕前方运动的激发弹力。具体结合实施例图1和图2所示，激发弹簧16为四根，在激发体13的背面四角部设有四根导向柱131，导向柱131垂直于激发体13，激发弹簧16套设于导向柱131上，在固定基座的基座支架112的端面上开孔，供导向柱131和激发弹簧16穿过，激发弹簧16的长度大于导向柱131的长度，激发弹簧16的一端抵靠在激发体13的背面，激发弹簧16的另一端抵靠在固定基座的基座主体111的端板上，激发弹簧16在常态时(头枕未激发时)被压缩在激发体13和固定基座11之间，对激发体13施加有向头枕前方运动的激发弹力，一旦解除激发体13与固定基座之间的约束，激发体13便会在激发弹簧的激发弹力的作用下向头枕前方移动，进而激发头枕向前移动。

另外，惯性锁12受惯性力激活后会产生相对于固定基座11向头枕后方移动的移动趋势，为了回位向后移动的惯性锁12，可以在惯性锁12上连接复位弹簧17，利用复位弹簧17对惯性锁12施加一向头枕前方运动的复位弹力，该复位弹力的方向与惯性锁所受惯性力的方向相反。如图4所示，该复位弹簧17连接于惯性锁12的第二端端部与固定基座的基座主体111之间，优选地，将该复位弹簧17的第一端置于惯性锁12第二端端部的定位槽中，在基座主体111的端板上设置凸起的定位柱，来定位复位弹簧17的第二端，对复位弹簧17起到限位和加固的作用。

滚珠组件作为本发明激发机构的重要组成部分，其主要由三颗滚珠14、一滚珠套筒141、一滚珠复位件142构成，配合激发板13上的锁定杆15实现锁止/解锁。其中，锁定杆15插设于惯性锁12的锁定空间120中，固定基座的基座支架中部开孔供锁定杆15插设。滚珠套筒141的第一端固定于固定基座，滚珠套筒141的第二端伸入至锁定空间120中，滚珠复位件142设于滚珠套筒141的第一端处，且滚珠复位件142对滚珠14施加有相向吸引力。

锁定空间120中成形有较小径段(图中未标示)和较大径段122。较小径段，顾名思义，就是锁定空间中内径相对较小的部分；较大径段，就是指锁定空间中内径相对较大的部分，其中，径段并非特指为具有一定长度的区段，也可以是锁定空间内的某一点位，如本实施例中，较小径段实际就是锁定空间中内径最窄的那一圈位置，较大径段122则是具有一定程度的斜坡状区间(下文有详细说明)。滚珠组件的滚珠套筒141安装于固定基座中并伸入至惯性锁12的锁定空间120中，滚珠14可活动地安装于滚珠套筒141上，使得滚珠14相对于惯性锁12的移动可以相对活动于锁定空间120的较小径段和较大径段之间。

锁定杆15插入锁定空间120中后，锁定杆15与锁定空间120之间的间隙形成为具有较小宽度和较大宽度的宽度不一致的变形间隙，滚珠14可相对于惯性锁12的移动而相对活动于该变形间隙中，且滚珠14在锁定杆15和惯性锁12相对静止时锁定于该变形间隙的较小宽度，即锁定杆15在插入锁定空间120中后被滚珠14锁定在锁定空间的较小径段中；锁定杆15在滚珠14自较小径段相对活动至较大径段时解除与锁定空间120之间的锁定，锁定杆15得到解锁。

滚珠复位件142位于滚珠套筒中靠近头枕前方的位置，滚珠复位件142对滚珠14施加有向头枕前方运动的复位力，本实施例中，滚珠复位件142可采用一磁铁，滚珠14采用可磁性吸引于磁铁的小钢珠，磁铁的磁力提供了滚珠14向头枕前方运动的复位力；除磁铁外，滚珠复位件142还可以采用弹簧、皮筋等代替。滚珠套筒141位于锁定空间中且一端连接于固定基座11，滚珠14设于滚珠套筒141中，且滚珠套筒141上开设有供滚珠14中一部分露出滚珠套筒141的滚珠槽1411，三道滚珠槽1411沿着滚珠套筒141的长度方向开设在滚珠套筒141的筒身上，三道滚珠槽1411均匀布设，两两夹角为120°，每一滚珠14沿着一道滚珠槽1411移动，可以使滚珠14移动有序，不会彼此碰撞，也能保持中心稳定，防止上下打偏。

如图4所示，锁定空间120位于惯性锁12的第一端端部，即图中左端端部，亦为靠近头枕前方的那一端，并且，锁定空间120沿着惯性锁12的径向向惯性锁的内部延伸成形。锁定空间120中的较大径段122位于惯性锁120的第一端端部，较小径段和较大径段122之间衔接有一减摩擦段121，该减摩擦段121呈内径自较小径段至较大径段122逐渐增大的斜坡状，在本实施例中，较小径段与减摩擦段一体成型，为同一段，共同构成呈喇叭口状、开口朝外的一斜面。较大径段122亦呈斜坡状，且较大径段122的倾斜方向与减摩擦段121的倾斜方向一致，较大径段122的倾斜坡度大于减摩擦段121的倾斜坡度。锁定空间120中还具有一回位段123，该回位段123位于较小径段的远离较大径段122的一侧，即回位段123位于锁定空间中靠近惯性锁第二端的那一侧。回位段123呈斜坡状，且回位段123的倾斜方向与减摩擦段121的倾斜方向相反，回位段123的倾斜坡度大于减摩擦段121的倾斜坡度。

锁定杆15的用于插入锁定空间中的一端上设有锁定杆凹槽151，该锁定杆凹槽151沿锁定杆15的圆周面开设一周，两端呈弧形，便于引导滚珠进入或滚出锁定杆凹槽151。

上述实施例中的一体式激发机构将锁止/解锁和激发的功能集成为一体，结构轻巧，使用方便；在锁止时，主要利用滚珠挤压，对插入惯性锁锁定空间中的锁定杆进行锁定，锁止激发体；当惯性锁受惯性力激活而相对于滚珠发生位移时，滚珠自锁定空间的较小径段相对位移至较大径段，滚珠扩散开，解除对锁定杆的锁定，激发体激发，激发体13可在激发弹簧16的作用下向头枕前方运动，从而激发头枕相对于轨道10向前方移动，实现头枕主动激发，缩短头枕与头部接触的时间。

配合图5所示，图中显示了本发明上述实施例中的一体式激发机构的受力情况。

此机构的优点在于用小的锁止/解锁力控制大的激发弹簧。

此处，激发体受到的弹力为F1，滚珠受到的滚珠套筒的反作用力为F2，滚珠受到的惯性锁的压力为F3，滚珠受到的激发板导向柱直径变化面的压力为F4，惯性锁受到的滚珠摩擦力为F5，惯性锁受到的回复弹簧的回复力为F6(回复磁铁对滚珠的力太小这里忽略不计)。

原理为激发弹簧产生的弹力F1通过和滚珠的接触面传递给滚珠F4。

F4由锁定面产生的F3和套筒产生的F2所抵消。

由于减摩擦段121的斜面的设计可用于抵消滚珠和惯性锁之间的摩擦力和F6的回复力，以调节激发的灵敏度。

由于滚珠和惯性锁都为钢材，因此之间的摩擦系数μ取中值0.12。

因此，减摩擦段的斜面一般设计为2～6度。

此例中，α＝21°，β取中值＝4度。

因为三颗滚珠完全同理并对称分布，因此将其简化为一处受力。

所以F4*COSα＝F1,F4*Sinα＝F3*cosβ,F3*sinβ+F4*cosα＝F2，

F5＝μ×F3。

所以，驱动力F7＝F5+F6-F3*sinβ，得出F7＝0.017F1+F6。

因为F6是复位时产生作用，因此它与F1等力无关，只需要提供在自由状态下惯性锁的回复力，因此很小。

在主动式头枕的应用中，F1＝100N，F6＝0.5N，因此F7＝2.2N。

所以，此机构的优势在于用约2％的解锁力巧妙地控制了蓄能的弹簧，等同可以控制解锁力50倍的推出力，大大地简化了大能量的锁定和解锁问题，而且通过调整相关零件的尺寸和斜面的斜度可以进一步按需订制不同的解锁力比例。因此，可以经济地应用在各种相应场合中。下面配合图3～10对上述实施例中的激发机构的各个阶段的运作机理做进一步详细说明。

(一)锁止机理

如图3和图4所示，图3显示了一体式激发机构在激发前锁止于头枕内部的内部结构，图4为其中的激发机构的放大示意图。

利用三颗120°均匀分布的滚珠14，被惯性锁12的内径较小接触面限制在激发体13的锁定杆15的小内径段，其中，惯性锁12的内径较小接触面是指惯性锁12中的倾斜面中靠近惯性锁12第二端(与锁定杆之间间隙宽度较小)处的部分，锁定杆15的小内径段指的是锁定杆凹槽151那段，此位置也是锁定空间中的较小径段处，滚珠14在此处被锁定杆和惯性锁所锁定，即此时滚珠14、锁定杆15和惯性锁12三者相对锁定，也可以说锁定杆15被滚珠14锁定在惯性锁12的锁定空间内。

受力原理为：锁止状态中，激发体13受到激发弹簧16往头枕前方的推力，通过滚珠14传递给滚珠套筒141和惯性锁12，因惯性锁12接触面接近垂直，因此三颗滚珠14给惯性锁12的力为均匀120°向外可相互抵消。因此激发体13被锁止在蓄能位置。

在遇到追尾，即发生所谓鞭打实验的情况时，惯性锁12相对于其他固定在头枕的机构，受到了向头枕后方方向的惯性力，惯性力克服了惯性锁12受到的复位弹簧17的向前弹力和滚珠14的滚动摩擦力之后，惯性锁12将脱离锁止位置向头枕后方运动，如图6箭头A方向，由于滚珠14被锁定杆的斜面在滚珠套筒141的左边，在惯性锁12往后运动过程中，锁内与滚珠14接触的内径变大，滚珠14随之失去惯性锁12的约束，如图6所示，此时三颗滚珠7之间的间隙增大，锁定杆15大直径处(未设置锁定杆凹槽的部分)越过滚珠14，锁定杆15被解锁，可脱离惯性锁12的锁定空间，激发体13解锁激发。

(二)弹射机理

如图7所示，图7显示了一体式激发机构在激发后弹出头枕时的内部结构。

由于头枕导轨的锯齿结构是向后单向锁止，头枕1向前运动不需要解锁，因此四根激发弹簧16将持续推动激发体13和头枕系1沿着导轨10往前运动到最前位置或者与乘客头部接触(与乘客头部的冲击力抵消)。在任意位置，如果头枕接触到乘客头部，头枕向后运动，头枕可以在导轨10的后向最近的档位锁止。

(三)回位机理

如图8所示，图8显示了一体式激发机构在头枕回位时的内部结构。

在碰撞结束后，乘员将头枕1再从前往后推至最后，过程中如图7，头枕前方壳体推动激发体13向后，此时在锁定杆15的推抵下，滚珠14沿着惯性锁12越过内径最小部分，运动到惯性锁12内径较大处，此时激发体13的锁定杆15的大直径部分(未设置锁定杆凹槽的部分)通过三颗滚珠14之间的间隙。

然后如图9所示，头枕推动激发体13继续往后过程中，激发体13的锁定杆15将开始把惯性锁12往右顶，由于滚珠14受到滚珠复位磁铁的吸力，不再向右运动，惯性锁12在滚珠14上方缩小的内径将金属滚珠14推入锁定杆15的锁定杆凹陷151处。然后乘员在头枕到达最后位置后释放头枕，此时受到激发弹簧16和滚珠复位磁铁的作用力，锁定杆15将和滚珠14一起向左运动，直到滚珠14被滚珠套筒141和惯性锁12限位，此时锁定杆15被滚珠14再次锁止，激发机构回到激发前的状态，如图4所示。

(四)头枕正常使用

如图10所示，在本发明在一体式激发机构非激发状态下，即未发生碰撞的情况下，由于激发机构与导轨10不干涉，头枕1可以在解锁后，在推力下，可以从导轨10前端正常运动到导轨后端，也可以从导轨后端正常运动到导轨前端。即本发明的激发机构不会影响到头枕原本的结构，可以轻易结合到任何类型的头枕中，也不限制头枕与头枕横梁的相对运动形式，大大提高了产品适应性。

实施例2：

如图11～15所示，本发明还提供了一体式主动式激发机构的另一种实施例，实现原理基本与上一的实施例相同，该实施例中的一体式主动式激发机构中具有：一基座主体111’、一基座支架112’、一惯性锁12’、一激发体13’、一锁定杆15’、三颗滚珠14’、一滚珠套筒141’、一滚珠复位件142’、四根激发弹簧16’、一根复位弹簧17’和两个自攻螺丝18’。

其中，基座主体111’与基座支架112’之间的连接固定与上一实施例相同，只是在本实施例中，基座主体111’位于基座支架112’的左侧(靠近头枕前方的一侧)，由此将原本开设在基座支架上的供锁定杆和导向柱插设的开孔适应性地开设在了基座主体111’的左侧端板上，移动通道仍旧设置在基座主体111’内部且方向不变，基座支架112’仍旧用于将固定基座固定连接于座椅主体，如座椅骨架部分。惯性锁12’、激发体13’、锁定杆15’、激发弹簧16’的安装结构与上一实施例均相同。不同之处在于：

在本实施例中，惯性锁12’的锁定空间从原本位于左侧换到位于惯性锁12’的右侧，锁定空间位于惯性锁12’中靠近头枕后方的第二端上，锁定空间中的较大径段122’、较小径段和减摩擦段121’的方向相应地掉换向右倾斜扩散，自左向右依次为较小径段、减摩擦段121’和较大径段122’，但是功能不变，与实施例1中完全相同。另外，在本实施例中，取消了锁定空间中的回位面，回位面的作用可以由较大径段充当。

滚珠组件中的滚珠14’、滚珠套筒141’、滚珠复位件142’的位置也适应性地更换到惯性锁12’的右端，复位弹簧17’此时位于惯性锁12’的左端端面和固定基座之间，复位弹簧17’对惯性锁12’施加有向头枕后方运动的复位力，滚珠套筒141’的右端固定连接于基座支架112’的右侧端板。

惯性锁12’上开设有贯穿其锁定空间和惯性锁12’的第一端1211’的贯穿孔洞1210’，锁定杆15’插设于贯穿孔洞1210’中，且锁定杆15’的第一端连接于位于固定基座与头枕前侧壳体之间的激发体13’，锁定杆凹槽151’设于锁定杆15’的第二端上。

另外，此时惯性锁12’上的复位弹簧17’连接于惯性锁12’的第一端1211’与基座本体111’的左侧端板之间，且复位弹簧17’对惯性锁12’施加有向头枕后方运动的复位力。在惯性锁12’解除其他外部约束后，在该复位弹簧17’的弹力下，惯性锁12’可相对于固定基座向头枕后方运动。

上一实施例主要应用于汽车被追尾时，而本实施例可应用于汽车追尾其他车辆时，主动激发头枕系统。

结合图13所示，图13显示了本实施例激发机构被锁止的状态。锁杆15’被滚珠14’锁定在惯性锁12’的锁定空间中，原理与上一实施例相同，在此不赘。

如图14所示，当追尾发生时，惯性锁12’受到方向向左(向头枕前方)的惯性力，惯性锁12’被激活而向头枕前方移动，惯性锁12’左端的锁定空间相对于滚珠向左移动，使得滚珠14’自锁定空间的较小径段相对位移至锁定空间的较大径段122’，三颗滚珠14’扩散开，松开对锁定杆15’的锁定，锁定杆15’随激发体13’在激发弹簧16’的激发弹力下向头枕前方方向弹出，激发体13’推着头枕向前完成头枕激发。

再结合图15所示，图15显示了本实施例激发机构回位的状态。推着头枕使其沿导轨向头枕后方移动，激发板13’推着锁定杆15’一起向头枕后方(图中箭头B方向)移动，锁定杆15’的锁定杆凹槽段进入惯性锁的锁定空间中，滚珠受滚珠复位件142’(磁铁)的相向吸引向左移动并进入锁定空间的较小径段，最后锁定在锁定杆凹槽的倾斜面(锁定杆凹槽的右侧边缘)和锁定空间的较小径段之间，回到锁止位置。

实施例3：

如图16～18所示，显示了本发明一体式激发机构在支撑杆中的应用，采用本激发机构后，制成了如图16～18所示的一体式弹性支撑杆，与上面两个应用在主动式头枕的实施例的不同之处仅在于，在本实施例中，激发体13”连接于待弹出的上部杆件30，固定基座11”安装在下部杆件31中，上部杆件30插设于下部杆件31中，并且上部杆件30可在激发机构的激发下相对于下部杆件30向上弹出，为防止上部杆件30完全弹出下部杆件31，在下部杆件31的顶部和上部杆件30的底部设置了简单的限位坎肩结构。关于一体式激发机构的内部结构，与实施例1完全一样，在此不赘。

但是，在本实施例中，用于激发惯性锁12”的不再是碰撞引起的惯性力，而是电磁铁32，需要解锁时，只要对电磁铁32通电，如图17所示，将惯性锁12”向下吸下来，使其向相对远离激发体13”的方向运动，便可以解除锁定空间对滚珠14”的锁定，进而滚珠14”解除对锁定杆15”的锁定，锁定杆15”和激发体13”在激发弹簧16”的激发弹力下向上弹出，带着上部杆件30向上伸出，完成上部杆件30的激发。另外，也可以用其他方式代替上述电磁铁的功能，如手动操作惯性锁，只要能够实现对惯性锁施加外力，使其在固定基座11”中发生移动即可。

回位时，如图18所示，只要向下按压上部杆件30，使得锁定杆15”重新回到惯性锁12”的锁定空间中，再次被滚珠14”所锁定，恢复锁止状态。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种一体式激发机构，包括固定基座、锁芯，所述锁芯可移动地安装于所述固定基座中，其特征在于，

所述锁芯上设有一锁定空间，所述锁定空间中成形有较小径段和较大径段；

所述一体式激发机构还包括：

滚珠组件，安装于所述固定基座中并伸入至所述锁定空间中，所述滚珠组件具有可活动的滚珠，所述滚珠相对于所述锁芯的移动而相对活动于所述较小径段和所述较大径段之间；

激发体，所述激发体上设有锁定杆，所述锁定杆在插入所述锁定空间后通过所述滚珠锁定于所述较小径段，且所述锁定杆在所述滚珠自所述较小径段相对活动至所述较大径段时解除与所述锁定空间之间的锁定；以及

激发弹簧，连接于所述激发体，所述激发弹簧对所述激发体施加有向激发方向运动的激发弹力。

2.如权利要求1所述的一体式激发机构，其特征在于：所述锁芯为受惯性力激活的惯性锁，所述惯性锁上连接有复位弹簧，所述复位弹簧对所述惯性锁施加有复位弹力，所述复位弹力的方向与所述惯性力的方向相反。

3.如权利要求2所述的一体式激发机构，其特征在于：所述锁定空间位于所述惯性锁的第一端端部并沿所述惯性锁的径向设置，所述复位弹簧连接于所述惯性锁的第二端端部与所述固定基座之间。

4.如权利要求1所述的一体式激发机构，其特征在于：所述锁定空间中的所述较小径段和所述较大径段之间衔接有至少一减摩擦段，所述减摩擦段呈内径自所述较小径段至所述较大径段逐渐增大的斜坡状。

5.如权利要求4所述的一体式激发机构，其特征在于：所述较大径段呈斜坡状，且所述较大径段的倾斜方向与所述减摩擦段的倾斜方向一致，所述较大径段的倾斜坡度大于所述减摩擦段的倾斜坡度。

6.如权利要求5所述的一体式激发机构，其特征在于：所述锁定空间中还具有一回位段，所述回位段位于所述较小径段的远离所述较大径段的一侧。

7.如权利要求6所述的一体式激发机构，其特征在于：所述回位段呈斜坡状，且所述回位段的倾斜方向与所述减摩擦段的倾斜方向相反，所述回位段的倾斜坡度大于所述减摩擦段的倾斜坡度。

8.如权利要求1所述的一体式激发机构，其特征在于：滚珠组件还包括滚珠套筒，所述滚珠套筒固定于所述固定基座中，所述滚珠套筒的筒身上设有滚珠槽，所述滚珠可活动地安装于所述滚珠槽中。

9.如权利要求8所述的一体式激发机构，其特征在于：所述滚珠组件还包括滚珠复位件，所述滚珠套筒的第一端固定于所述固定基座，所述滚珠套筒的第二端伸入至所述锁定空间中，所述滚珠复位件设于所述滚珠套筒的第一端处，且所述滚珠复位件对所述滚珠施加有相向吸引力。

10.如权利要求1所述的一体式激发机构，其特征在于：还包括用于对所述锁芯施力以使所述锁芯移动于所述固定基座中的动力组件。

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