JP2005152132A - 車両用ヘッドレスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各種のシートバックに簡単に付設することができる簡素な構造でありながら、車両が追突を受けた際には、即座にヘッドレストを乗員の頭部に接近させることができる車両用ヘッドレスト装置を提供する。
【解決手段】 車両が追突を受けると、ロック解除機構が車両の後方からの衝突を検知してロック機構１４を解除し、ヘッドレスト本体３Ａが板ばね１１の付勢力によりヘッドレスト基体３Ｂに対し定常位置から前上方に即座に移動する。こうしてヘッドレスト本体３Ａが乗員の頭部に即座に接近する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用シートのシートバックに付設されるヘッドレスト装置に関するものである。

一般に、車両用シートのシートバックには、車両が追突を受けた際などに乗員の頭部を保護するヘッドレスト装置が付設されている。このヘッドレスト装置の本体をなすヘッドレストは、車両の運転時に乗員の頭部が不用意に接触しないように、通常、乗員の頭部から若干後方に離れた定常位置に配置されている。また、ヘッドレストの高さ位置は、車室内の寸法や乗員視界などにより制約されている。

この種のヘッドレスト装置として、車両が追突を受けて乗員がその反動により後方へ移動する際、ヘッドレストを上方に移動させて乗員の頭部に接近させることにより、乗員の頭部を確実に受け止めて乗員の頸部を保護するように構成されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−１９２８６９号公報

ところで、特許文献１に記載されたヘッドレスト装置は、ヘッドレストを上方に移動させるため構造として複雑なリンク機構などが必要であり、形状や大きさの異なる各種のシートバックに簡単に付設することができないという問題がある。

そこで、本発明は、各種のシートバックに簡単に付設することができる簡素な構造でありながら、車両が追突を受けた際には、即座にヘッドレストを乗員の頭部に接近させることができる車両用ヘッドレスト装置を提供することを課題とする。

本発明に係る車両用ヘッドレスト装置は、車両用シートのシートバックに付設されるヘッドレスト装置であって、シートバックの上方に支持されるヘッドレスト基体と、ヘッドレスト基体に対し定常位置から前上方に移動可能に板ばねを介して付勢されたヘッドレスト本体と、ヘッドレスト本体を定常位置に保持するロック機構と、車両の後方からの衝突を検知してロック機構を解除するロック解除機構とを備えて構成されていることを特徴とする。

本発明に係る車両用ヘッドレスト装置では、車両が追突を受けると、ロック解除機構が車両の後方からの衝突を検知してロック機構を解除するため、ヘッドレスト本体が板ばねの付勢力によりヘッドレスト基体に対し定常位置から前上方に即座に移動し、こうしてヘッドレスト本体が乗員の頭部に即座に接近する。

本発明の車両用ヘッドレスト装置において、板ばねは、ロック機構が解除された自由状態で湾曲して縮む復帰習性、例えばヘッドレスト基体から前方へ凸状に湾曲して縮む復帰習性を有するものとすることができる。この場合、板ばねの上端部がヘッドレスト基体側に支持されていると、板ばねが凸状に湾曲して縮む際、ヘッドレスト本体がヘッドレスト基体に対して確実に上方移動するので好ましい。また、板ばねの下端部がヘッドレスト基体に設けられたガイドに沿って上下方向に伸縮移動可能に案内されていると、板ばねが凸状に湾曲して縮む際、ヘッドレスト本体がヘッドレスト基体に対して確実に前方移動するので好ましい。

また、本発明の車両用ヘッドレスト装置において、ヘッドレスト基体がヘッドレストステーを介してシートバックに支持されており、ロック機構がヘッドレストステー内を通るワイヤを介してヘッドレスト本体を定常位置に保持するように構成されていると、構造が簡素化されるので好ましい。

本発明に係る車両用ヘッドレスト装置によれば、車両が追突を受けると、ロック解除機構が車両の後方からの衝突を検知してロック機構を解除し、ヘッドレスト本体が板ばねの付勢力によりヘッドレスト基体に対して定常位置から前上方に即座に移動するため、ヘッドレスト本体を乗員の頭部に即座に接近させることができる。その結果、車両が追突を受けて乗員がその反動により後方へ移動する際、ヘッドレスト本体により乗員の頭部を即座に受け止めて乗員の頸部を保護することができる。

また、本発明の車両用ヘッドレスト装置は、板ばねを主体として構成された簡素な構造であるため、各種のシートバックに簡単に付設することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る車両用ヘッドレスト装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドレスト装置の概略構造を示す斜視図、図２は図１に示したヘッドレスト基体側の構造を示す縦断面図、図３は図２に示した板ばねの復帰状態を示す図２に対応した縦断面図、図４は図１に示したロック解除機構の要部構造を示す部分側面図である。

一実施形態に係る車両用ヘッドレスト装置は、図１に示すようなシートクッション１およびシートバック２を備えた車両用シートのシートバック２に付設されるヘッドレスト装置であって、シートバック２の上方に支持されるヘッドレスト３を備えている。

シートバック２には、ウレタンフォームなどのクッション材で構成されたシートバックパッド（図示省略）の内部に骨格となるシートバックフレーム４（上部構造のみ図示）が埋設されている。このシートバックフレーム４の上部は、正面視において門形に屈曲形成されたアッパパイプ５で構成されており、その左右方向に延びる横パイプ部５Ａの前面には、左右一対のヘッドレストサポートブラケット６，６が溶接されている。そして、このヘッドレストサポートブラケット６，６内には、後述するヘッドレストステー７，７を挿通させて支持する合成樹脂製の筒状のヘッドレストサポート８，８が組み込まれている。

ここで、図２に示すように、ヘッドレスト３は、前部のヘッドレスト本体３Ａと後部のヘッドレスト基体３Ｂとの組み合わせにより構成されている。前部のヘッドレスト本体３Ａは、ウレタンフォームなどのクッション材で構成されたヘッドレストパッド（図示省略）を主体に構成されており、その後面側には連結部材９が埋設されている。この連結部材９は、後述する板ばね１１に連結される部材であり、その連結部９Ａがヘッドレスト本体３Ａの後面から突出している。

一方、ヘッドレスト基体３Ｂは、適宜の合成樹脂により、ヘッドレスト本体３Ａの後面に対向する前面が開口した浅い容器状に一体成形されている。このヘッドレスト基体３Ｂの下部には、左右一対のヘッドレストステー７，７が下方に貫通して一体に組み付けられている。そして、図１に示すように、一対のヘッドレストステー７，７がシートバック２側の一対のヘッドレストサポートブラケット６，６内に組み込まれた一対のヘッドレストサポート８，８に挿通されることで、ヘッドレスト基体３Ｂがシートバック２の上方に支持されている。

図２に示すように、一対のヘッドレストステー７，７はパイプ材で構成されており、その上端部には上方に向かってヘッドレスト基体３Ｂの内部に突出する左右一対の支持片１０，１０が固定されている。このヘッドレスト基体３Ｂ側の部材である一対の支持片１０，１０の上端部間には、板ばね１１の上端部を支持する上部支持ロッド１２が架設され、支持片１０，１０の下端部間には、板ばね１１の下端部を支持する下部支持ロッド１３が架設されている。この下部支持ロッド１３は、支持片１０，１０の下部にガイドとして形成された一対の長孔１０Ａ，１０Ａに両端部が係合することで、長孔１０Ａ，１０Ａに沿って上下方向に移動可能となっている。

板ばね１１は、例えば上端部が上部支持ロッド１２に巻き付けられ、下端部が下部支持ロッド１３に巻き付けられることにより、上部支持ロッド１２と下部支持ロッド１３との間に張設されている。そして、この板ばね１１の上下方向の中央部には、ヘッドレスト本体３Ａの後面から突出する連結部材９の連結部９Ａがねじ止めなどの適宜の手段で固定されている。

板ばね１１は、図３に示すような自由状態において、ヘッドレスト基体３Ｂ側から前方のヘッドレスト本体３Ａ側へ凸状に湾曲して縮む復帰習性を有する。このため、ヘッドレスト本体３Ａは、ヘッドレスト基体３Ｂに対し、図２に示す定常位置から図３に示す前上方の作動位置へと板ばね１１の付勢力によって移動可能となっている。

ここで、ヘッドレスト本体３Ａを図２に示す定常位置に保持するロック機構１４として、下部支持ロッド１３には、板ばね１１を引き伸ばすためのワイヤ１５の上端部が連結され、その下端部にはフック部材１６が連結されている。このワイヤ１５およびフック部材１６は、パイプ材で構成されたヘッドレストステー７の内部に挿通されており、このフック部材１６を係止する筒状の係止部材１７がヘッドレストステー７の下端部に装着されている。なお、このようなロック機構１４は、図１に示すヘッドレストステー７，７のうち、シートバック２の正面から見て右側のヘッドレストステー７に付設されている。

フック部材１６の下端部付近には、係止部材１７の下端面に形成された外テーパ状の係止面１７Ａに斜面係合して係止されるフック部１６Ａが形成され、その下方には、係止面１７Ａに対するフック部１６Ａの係合状態を解除するための突起部１６Ｂが形成されている。そして、このフック部材１６は、シートバック２（図１参照）の前側に向く係止部材１７の前側の係止面１７Ａにフック部１６Ａが係止されており、突起部１６Ｂがシートバック２の後側に向けて押動されると、図３に示すように係止部材１７との係合状態が解除されるようになっている。

ここで、図４に示すように、係止部材１７が装着されたヘッドレストステー７の下端部には、車両の後方からの衝突を検知してロック機構１４を解除操作するロック解除機構１８が付設されている。このロック解除機構１８は、ヘッドレストステー７の下端部に固定される支持ブラケット１９と、支持ブラケット１９に枢着される振子センサ２０、トリガー２１および揺動ブラケット２２と、揺動ブラケット２２に固定される検知レバー２３とを備えて構成される。

支持ブラケット１９は、ヘッドレストステー７の後方に突出する部分にピン１９Ａを介して同軸的にトリガー２０および振子センサ２１をシートバック２（図１参照）の前後方向に揺動自在に枢着し、ヘッドレストステー７の前方に突出する部分にピン１９Ｂを介して揺動ブラケット２２をシートバック２の前後方向に揺動自在に枢着している。

トリガー２０は、係止部材１７に対するフック部材１６の係合状態を解除するための部材であり、フック部材１６の突起部１６Ｂに前方から係合する押動突起２０Ａを有する。このトリガー２０は、ピン１９Ａを中心としてシートバック２の後側へ揺動することで、その押動突起２０Ａがフック部材１６の突起部１６Ｂをシートバック２の後側へ押動する。このトリガー２０のピン１９Ａ付近の上部には、振子センサ２１の前側斜辺２１Ａに当接して振子センサ２１の時計廻りの揺動を規制することにより振子センサ２１を初期位置に保持する係止片２０Ｂと、振子センサ２１が反時計廻りに所定角度（例えば４５度程度）揺動した際に、振子センサ２１の後側斜辺２１Ｂに係合する係合片２０Ｃとが突設されている。

振子センサ２１は、車両の後方からの衝突を検知する所謂Ｇセンサであり、ピン１９Ａ付近の円弧状の頂部から前下方に傾斜してトリガー２０の係止片２０Ｂに係止される前側斜辺２１Ａと、ピン１９Ａ付近の円弧状の頂部から後下方に傾斜してトリガー２０の係合片２０Ｃに係合可能な後側斜辺２１Ｂとを有する。そして、この振子センサ２１の円弧状の頂部と反対側の円弧状の下辺には、円弧状の外歯ギヤ２１Ｃが形成されている。

揺動ブラケット２２には、振子センサ２１がピン１９Ａを中心として初期位置から反時計方向に揺動した際、その円弧状の外歯ギヤ２１Ｃが噛み合う円弧状の内歯ギヤ２２Ａが形成されている。この揺動ブラケット２２は、ピン１９Ｂを中心としてシートバック２の後側へ揺動することにより、内歯ギヤ２２Ａに外歯ギヤ２１Ｃが噛み合った振子センサ２１をピン１９Ａ廻りに反時計方向に揺動させる。

検知レバー２３は、車両が追突を受けて乗員の背中がシートバック２に沈み込むのを検知する部材であり、図１に示すようにＬ字状に屈曲されたパイプ材で構成されている。この検知レバー２３は、一端部が揺動ブラケット２２の下部に溶接されて前下方に斜めに延びており、そのＬ字状に屈曲した下端部が乗員の背中に押動されるようにシートバック２の幅方向に沿って延びている。そして、この検知レバー２３は、前述したシートバックフレーム４と共にシートバック２のシートバックパッド（図示省略）の内部に埋設されている。

以上のように構成された一実施形態の車両用ヘッドレスト装置では、図５に示すように乗員Ｍがシートクッション１に着座して背中をシートバック２に寄り掛けた通常の運転姿勢において、ヘッドレスト３のヘッドレスト本体３Ａは、乗員Ｍの頭部に不用意に接触しないように、乗員Ｍの頭部から若干後方に離れた位置に配置されている。

このような乗員Ｍの通常の運転姿勢において、乗員Ｍが背中をシートバック２に強く押し付けると、図１に示した検知レバー２３の下部がシートバック２の後側に押されるため、図６に示すように、検知レバー２３が揺動ブラケット２２と共にピン１９Ｂを中心としてシートバック２の後側へ揺動する。この場合、振子センサ２１は揺動ブラケット２２の内歯ギヤ２２Ａに接触しない初期位置に保持されているため、揺動ブラケット２２は振子センサ２１を揺動させることなくシートバック２の後側へ揺動し、ロック解除機構１８の作動は無効状態となる。

ここで、図５に示すような通常の運転状態で車両が追突を受けると、その反動により、図４に示したロック解除機構１８の振子センサ２１が初期位置からピン１９Ａを中心として反時計方向に瞬時に揺動する（図７参照）。また、図５に示した乗員Ｍの背中が追突の反動によりシートバック２に深く沈み込み、図１に示した検知レバー２３が揺動ブラケット２２と共にピン１９Ｂを中心としてシートバック２の後側へ大きく揺動する（図８、図９参照）。

そして、図７に示すように振子センサ２１の外歯ギヤ２１Ｃが揺動ブラケット２２の内歯ギヤ２２Ａに噛み合い、この状態で、図８に示すように揺動ブラケット２２がピン１９Ｂを中心としてシートバック２（図１参照）の後側へ揺動することにより、振子センサ２１がピン１９Ａを中心として反時計方向に更に揺動し、その後側斜辺２１Ｂがトリガー２０の係合片２０Ｃに当接する。

その後、検知レバー２３と共に揺動ブラケット２２がピン１９Ｂを中心としてシートバック２（図１参照）の後側へ更に揺動することにより、トリガー２０がピン１９Ａを中心としてシートバック２の後側へ揺動する。そして、トリガー２０の下部の押動突起２０Ａがフック部材１６の下部の突起部１６Ｂをシートバック２の後側へ押動することにより、フック部材１６のフック部１６Ａが係止部材１７の係止面１７Ａから外され、こうして図９に示すように、ロック機構１４が解除される。

ロック機構１４が解除されると、図３に示すように板ばね１１が瞬時に自由状態に弾性復帰する。すなわち、板ばね１１がヘッドレスト基体３Ｂ側から前方のヘッドレスト本体３Ａ側へ瞬時に凸状に湾曲して縮む。そして、この板ばね１１の付勢力により、ヘッドレスト本体３Ａが定常位置からヘッドレスト基体３Ｂの前上方の作動位置に瞬時に移動する。その結果、図１０に示すように、ヘッドレスト本体３Ａが乗員Ｍの頭部に瞬時に接近し、乗員Ｍの頭部を即座に受け止めて乗員Ｍの頸部を保護する。

このように、一実施形態の車両用ヘッドレスト装置によれば、車両（図示省略）が追突を受けると、ロック解除機構１８（図４参照）が車両の後方からの衝突を検知してロック機構１４（図２参照）を解除し、ヘッドレスト本体３Ａが板ばね１１の付勢力によりヘッドレスト基体３Ｂに対して定常位置から前上方の作動位置に即座に移動するため（図３参照）、ヘッドレスト本体３Ａを乗員Ｍの頭部に即座に接近させることができる（図１０参照）。その結果、車両が追突を受けて乗員がその反動により後方へ移動する際（図１０参照）、ヘッドレスト本体３Ａにより乗員Ｍの頭部を即座に受け止めて乗員Ｍの頸部を保護することができる。

ここで、一実施形態の車両用ヘッドレスト装置は、ヘッドレスト本体３Ａをヘッドレスト基体３Ｂの前上方に移動させる構造が板ばね１１を主体として簡素に構成されているため、各種のシートバックに簡単に付設することができる。

本発明に係る車両用ヘッドレスト装置は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、図２および図３に示した支持片１０の長孔１０Ａは、図１１に示す形状の長孔１０Ｂに変更することができる。この長孔１０Ｂは、上端部がヘッドレスト本体３Ａと反対側へ屈曲したＬ字状に形成されており、その屈曲部の段部１０Ｃに下部支持ロッド１３を係止できるように構成される。

図１１に示すような長孔１０Ｂが形成された支持片１０，１０を備える車両用ヘッドレスト装置では、ロック機構１４が解除されて板ばね１１が自由状態に弾性復帰すると、板ばね１１の下部を支持する下部支持ロッド１３が長孔１０Ｂの段部１０Ｃに係止される。このため、図１０に示すように乗員Ｍの頭部によってヘッドレスト本体３Ａが後方に押圧されても、ヘッドレスト本体３Ａはヘッドレスト基体３Ｂから前上方に突出した作動位置に確実に保持される。

また、本発明の車両用ヘッドレスト装置において、ロック解除機構１８は、図４に示した構造に限らず、適宜変更することができる。例えば、車両が追突を受けた際の前後加速度を検出する適宜のＧセンサと、このＧセンサの検出信号により作動してフック部材１６のフック部１６Ａを係止部材１７の係止面１７Ａから外す方向に押動する適宜の電磁プランジャ等を備えた構成とすることができる。

本発明の一実施形態に係る車両用ヘッドレスト装置の概略構造を示す斜視図である。 図１に示したヘッドレスト基体側の構造を示す縦断面図である。 図２に示した板ばねの復帰状態を示す図２に対応した縦断面図である。 図１に示したロック解除機構の要部構造を示す部分側面図である。 図１に示した車両用シートに着座した乗員の通常運転時の姿勢を示す側面図である。 図１に示したロック解除機構の作動無効の動作状態を示す図４に対応した部分側面図である。 図１に示したロック解除機構の作動初期の動作状態を示す図４に対応した部分側面図である。 図１に示したロック解除機構の作動中期の動作状態を示す図４に対応した部分側面図である。 図１に示したロック解除機構の作動末期の動作状態を示す図４に対応した部分側面図である。 図１に示した車両用シートに着座した乗員の車両が追突を受けた際の姿勢変化を示す側面図である。 図２に示したガイド孔の変形例を示す図３に対応した縦断面図である。

符号の説明

１ シートクッション
２ シートバック
３ ヘッドレスト
３Ａ ヘッドレスト本体
３Ｂ ヘッドレスト基体
４ シートバックフレーム
５ アッパパイプ
６ ヘッドレストサポートブラケット
７ ヘッドレストステー
８ ヘッドレストサポート
９ 連結部材
９Ａ 連結部
１０ 支持片
１０Ａ 長孔
１０Ｂ 長孔
１０Ｃ 段部
１１ 板ばね
１２ 上部支持ロッド
１３ 下部支持ロッド
１４ ロック機構
１５ ワイヤ
１６ フック部材
１７ 係止部材
１８ ロック解除機構
１９ 支持ブラケット
２０ トリガー
２１ 振子センサ
２２ 揺動ブラケット
２３ 検知レバー

Claims (6)

1. 車両用シートのシートバックに付設されるヘッドレスト装置であって、
   前記シートバックの上方に支持されるヘッドレスト基体と、
   前記ヘッドレスト基体に対し定常位置から前上方に移動可能に板ばねを介して付勢されたヘッドレスト本体と、
   前記ヘッドレスト本体を定常位置に保持するロック機構と、
   車両の後方からの衝突を検知して前記ロック機構を解除するロック解除機構とを備えて構成されていることを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
2. 前記板ばねは、ロック機構が解除された自由状態で湾曲して縮む復帰習性を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置。
3. 前記板ばねは、前記ヘッドレスト基体から前方へ凸状に湾曲して縮む復帰習性を有していることを特徴とする請求項２に記載の車両用ヘッドレスト装置。
4. 前記板ばねの上端部が前記ヘッドレスト基体側に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用ヘッドレスト装置。
5. 前記板ばねの下端部が前記ヘッドレスト基体に設けられたガイドに沿って上下方向に伸縮移動可能に案内されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用ヘッドレスト装置。
6. 前記ヘッドレスト基体はヘッドレストステーを介して前記シートバックに支持されており、
   前記ロック機構は、前記ヘッドレストステー内を通るワイヤを介して前記ヘッドレスト本体を定常位置に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
   
   

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