JPH0872660A - ヘッドレスト用衝撃緩和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗員頭部を前方に屈曲させて障害を発生させ
るおそれがなく且つ専用の後方衝突検知用センサが不要
なヘッドレスト用衝撃緩和装置を提供する。 【構成】 自動車の座席シート上端に設けられたヘッド
レスト１２における後方衝突時の乗員頭部への衝撃緩和
装置であって、移動自在な前部１２ａと座席シートに固
定される後部１２ｂとに割れ可能なヘッドレスト１２
と、該ヘッドレスト前後部１２ａ１２ｂを連結する連結
手段１１と、該ヘッドレスト１２に内蔵され増長するこ
とにより前記ヘッドレスト前部１２ａを車両前方に移動
させるとともに衝突時の乗員頭部の衝撃を緩和する緩衝
手段８と、前記ヘッドレスト前部１２ａの移動位置を所
定位置に規制する規制手段１９と、衝突検知手段と、該
衝突検知手段に接続され後方衝突の電気信号を受けると
前記緩衝手段８を火薬手段により起動するトリガ手段３
７、７とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のヘッドレスト
用衝撃緩和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のヘッドレストを図９によ
り説明する。図９において、従来の自動車の主流の座席
シートでは、その上端に取り付けられるヘッドレスト２
は、乗員３が図示するように通常の姿勢であるとき、頭
部３ａとの間に握り拳程度の間隔ｄ１を有するように設
定されている。そして、ヘッドレスト２は高さ方向（矢
印）にのみ調整可能であり、車両の前後方向には調整
することができない。従って、信号待ち等で車両が停止
又は停止に近い状態の時に、後部より他の車両に追突さ
れた場合、乗員３の体は、車両と同時に前へ押し出され
るが、頭部３ａは図示するように（３ａ′）慣性により
後方へ屈曲運動を起こすため鞭打ち損傷を生じることが
おおい。

【０００３】そこで、この対策として、車両の後部バン
パー付近に後方からの衝撃を検出する後部衝撃検出装置
を設けるとともに、座席シートのヘッドレスト部に前方
衝突の場合と同様のエアバッグ装置を設け、該衝撃検出
装置が後方衝突を検出するとこのエアバッグを展開させ
て乗員の頭部を受け、衝突時の衝撃を緩和するように構
成した衝撃緩和装置が提案されている（特開平４−２４
３６４７号後方参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記衝
撃緩和装置では、エアバッグが図９に示す通常の乗員頭
部３ａ位置を超えて前方へ膨張する場合には、逆に乗員
頭部３ａを前方に屈曲させ障害を発生させるおそれがあ
る。また、後方衝突検知用のセンサを必要とする。

【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、乗員頭部を前方に屈曲させて障害を発生させる
おそれがなく且つ専用の後方衝突検知用センサを省略可
能なヘッドレスト用衝撃緩和装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明におけるヘッドレスト用衝撃緩和装置は、自
動車の座席シート上端に設けられたヘッドレストにおけ
る後方衝突時の乗員頭部への衝撃緩和装置であって、移
動自在な前部と座席シートに固定される後部とに割れ可
能なヘッドレストと、該ヘッドレスト前後部を連結する
連結手段と、該ヘッドレストに内蔵され増長することに
より前記ヘッドレスト前部を車両前方に移動させるとと
もに衝突時の衝撃を緩和する緩衝手段と、前記ヘッドレ
スト前部の移動位置を所定位置に規制する規制手段と、
衝突検知手段と、該衝突検知手段に接続され後方衝突の
電気信号を受けると前記緩衝手段を火薬手段により起動
するトリガ手段とを備えたものである。

【０００７】また、前記衝突検知手段は、前方衝突の検
知手段を兼ねるものとすることができる。

【０００８】また、前記連結手段は、ヘッドレストの前
後部の割り面下部を連結するヒンジからなり、前記緩衝
手段は、エアバッグからなり、前記規制手段は、ヘッド
レストの前後部の割り面上部を結ぶ所定長のヒモ手段か
らなるものとするのが好ましい。

【０００９】

【作用】後方衝突の電気信号を受けると、トリガ手段が
火薬手段により迅速に緩衝手段を起動し、該緩衝手段が
増長（エアバッグの場合は膨張、機械的手段による場合
は伸長等）しヘッドレストを割ってヘッドレスト前部を
規制手段により規制される所定位置に、乗員の頭部が後
方に屈曲する前に移動させる。従って、この所定位置を
乗員頭部の通常位置に設定することにより、ヘッドレス
ト前部が通常位置で乗員頭部を受けてその後方への屈曲
を防ぎ、鞭打ち損傷の発生を防止するとともに、緩衝手
段が座席シートから伝達される衝突の衝撃を緩和する。
また、トリガ手段が電気信号入力により起動されるた
め、半導体加速度センサと電子式衝突判断回路を用いれ
ば後方衝突と前方衝突とは加速度信号の符号、波形等か
らソフト的に区分可能であるので、衝突検知手段を前方
衝突の検知手段と共用することができる。この場合に
は、専用の後方衝突検知用のセンサが不要となる。

【００１０】また、連結手段を、ヘッドレストの前後部
の割り面下部を連結するヒンジで構成すると、ヘッドレ
スト前部の移動はヒンジを支点とする回転運動の１方向
となり移動位置が安定する。また、規制手段を、ヘッド
レストの前後部の割り面上部を結ぶ所定長のベルト部材
で構成すると、僅かな力で規制でき、かつ簡易な構成と
することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明のヘッドレスト用衝撃緩和
装置の第１実施例の機器配置を示す車両上面図、図２及
び図３は本発明の要部であるヘッドレストの側面図、図
４は同じくヘッドレストの背面図、図５は座席カバーを
装着した座席シートの側面図である。

【００１２】まず、図１〜図４により構成を説明する。
図１において、車両１０の例えばインスツルメントパネ
ル５にトリガ制御装置６が設置され、該トリガ制御装置
６は、半導体加速度センサＧ、衝突判断回路１０２、第
１及び第２作動回路１０３、１０４からなり、第１作動
回路１０３はハンドル４の中央部に設置された前方衝突
用の運転席エアバッグ装置３５に、第２作動回路１０４
はヘッドレスト１２に設置されたヘッドレスト用衝撃緩
和装置３６に接続されている。加速度センサＧは、加速
度を検出してこれを電気信号として出力し、衝突判断回
路１０２はこの加速度信号から衝突の有無を判断する
が、前方衝突と後方衝突では加速度センサＧに検出され
る加速度の方向が反対であり、また衝突波形も異なるた
め、衝突判断回路１０２は加速度センサＧからの加速度
信号をソフト的に処理することにより前方衝突及び後方
衝突を各々区別しながら検知する。そして、前方衝突を
検知すると、第１作動回路１０３に前方衝突検知信号１
０５を出力し、これにより第１作動回路１０３は運転席
エアバッグ装置３５に電気信号Ｓ１を出力（通電）す
る。また、後方衝突を検知すると第２作動回路１０４に
後方衝突検知信号１０５を出力し、これにより第２作動
回路１０４はヘッドレスト用衝撃緩和装置３６に電気信
号Ｓ２を出力（通電）する。半導体加速度センサＧは、
小さいものであるため、通常はトリガ制御装置６の一部
品として一体的に組み込まれる。従って、自動車組立工
場において、その組立当初からヘッドレスト用衝撃緩和
装置３６を取り付ける場合には、図示するように、エア
バッグ装置３５とヘッドレスト用衝撃緩和装置３６の両
方に兼用される。従って、この場合には専用の後方衝突
検知用センサは不要となる。

【００１３】また、図では、前方衝突用の安全装置とし
運転席エアバッグ装置３５のみを例示しているが、助手
席用エアバッグ装置、シートベルトのプリテンショナ装
置が併設される場合もある。また、前記第２作動回路１
０４の電源は、ヘッドレスト用衝撃緩和装置３６が生産
段階から装備される場合には、エアバッグ用、プリテン
ショナ用のいずれの作動回路とも共用することが可能で
あるが、後付けされる場合には、プリテンショナ用の作
動回路の電源と共用する方が両者の配置場所的に便利で
ある。

【００１４】また、衝突検出用のセンサとして、図示す
る半導体加速度センサＧの他に、衝突時の慣性体の移動
により電気接点を開閉する電気・機械式センサ（例えば
ボールインチューブ方式）もスクイブ（トリガ手段）に
電気信号を出力するタイプであるため本発明に用いるこ
とができる。但し、この場合には、慣性体の移動方向は
一方向のみであるので、エアバッグ装置等用とヘッドレ
スト衝撃緩衝装置用とを兼用することは不可能であり、
それぞれ逆向きに取り付けたセンサを必要とする。従っ
て、この場合には二点鎖線で示すように、電気・機械式
センサ１００を追突検知センサとして追突を最初に検知
し易い車両後部に設置し、作動回路１０１を介して通電
信号をヘッドレスト用衝撃緩和装置３６に出力するよう
構成される（なお、前方衝突用センサは車両の前部に設
置される）。特に、ヘッドレスト用衝撃緩和装置３６を
後付けにする場合はこの方式が最適である。

【００１５】図２はエアバッグ展開前のヘッドレスト１
２の状態を表している。図２において、ヘッドレスト用
衝撃緩和装置３６は、ヘッドレスト１２、ステー１３、
エアバッグ８、ガス発生器７、プレート９、１０、ヒン
ジ１１等から主に構成される。

【００１６】ヘッドレスト１２は、図２及び図４に示す
ように、全体が枕形状であって、内部に長手方向にＵ字
状のステー１３が配置され、該ステー１３の周りにウレ
タン等の合成樹脂からなるパッド４０がこのステー１３
を覆い包むように取り付けられ、さらに表皮部材３９に
よって前記パッド４０を被覆している。ステー１３は、
両方の先端部が斜めに形成されており、該先端部が座席
シートに挿入され固定される。ヘッドレスト１２は、車
両の前後方向中央部で縦方向に前部１２ａと後部１２ｂ
とに２つ割りにした構造となっている。ヘッドレスト１
２前部１２ａの前面１２ｃは乗員頭部の受け面となって
いる。ヘッドレスト前後部１２ａ、１２ｂの割り面には
その略全面を覆うプレート９、１０がパッド４０に貼着
されている。このプレート９、１０は図３に示すように
エアバッグ８が膨張したときにその圧力を受けるための
ものである。後部１２ｂのプレート１０は、前記ステー
１３に溶接等の手段４１により固定され、該プレート１
０の下部には凹部３８が形成され、さらにこの凹部３８
の下端部にはヘッドレスト１２の両側にヒンジ１１、１
１がステー１３の両方の端部１３ａ、１３ｂに溶接等に
より車両の横方向に延在して取り付けられている。前部
１２ａのプレート９の下端は、このヒンジ１１に接続さ
れている。両プレート９、１０間には微小な隙間４２が
形成されており、この隙間４２及び前記凹部３８内にエ
アバッグ８が折り畳んで収納されている。

【００１７】さらにこの凹部３８内には円筒状のガス発
生器７、７がヘッドレスト１２の両側に配設されてお
り、エアバッグ８の端部は該ガス発生器７、７を包むよ
うにその外周に封止されている。すなわち、ガス発生器
７は、Ａ−Ａ断面図に示すように、フランジ部４８ａを
有する円筒状の保持部材４８に嵌挿され、該フランジ部
４８をエアバッグ８の端部とともにネジ１６で中空円板
上のリテーナ１５に共締めして固定され、該リテーナ１
５が溶接等によりステー１３に取り付けられている。ガ
ス発生器７は、図示されないガス発生剤とスクイブ３７
（トリガ手段）を内蔵しており、該スクイブ３７は着火
薬とヒータを内蔵している。そして、ヒータが通電加熱
されることにより着火薬が発火し、この発火によりガス
発生器７のガス発生剤が燃焼して多量のガスを短時間で
発生するものである。ガス発生器７からスクイブ３７の
ヒータに接続される２本のリード線１４がステー１３に
沿って外部へと導出され、図１のトリガ制御装置６の第
２作動回路１０４に接続されている。なお、エアバッグ
８には、運転席用のエアバッグに設けられているベント
ホール（通気孔）は設けられておらず、一旦膨張した後
はそのままに保持されるか、又は乗員の頭部の荷重がか
かるまではガスが抜けないような構造となっている。こ
れは、エアバッグ８は緩衝をも目的とするものである
が、後述するようにヘッドレスト前部１２ａを所定位置
に移動保持して、乗員頭部の後方屈曲を防止することが
第一の目的であるからである。

【００１８】また、所定の長さを有するベルト１９が、
ヘッドレスト前後部１２ａ、１２ｂ間に股がってその上
面に接着、縫製等により取り付けられている。このベル
ト１９に代えてヒモ等を用いることもできる。前記ベル
ト１９の長さは、図３に示すように、エアバッグ８が膨
張したとき、ヘッドレスト前部１２ａが図９で説明した
握り拳程度の距離ｄ１だけ前方へ移動可能な長さに設定
される。さらに、割り面上端部にはヘッドレスト後部１
２ｂに樹脂製のクリップ１７、前部１２ａにその挿入孔
１８がそれぞれ設けられ、クリップ１７はプレート１０
に取り付けられている。このクリップ１７及び挿入孔１
８は、エアバッグ８が作動しない通常時にヘッドレスト
前後部１２ａ、１２ｂが割れないように所定の引っ張り
力までは両者を係止し、所定値以上の引っ張り力が作用
すると抜けて両者１２ａ、１２ｂが割れるようにするた
めのものである。

【００１９】つぎに、このヘッドレスト用衝撃緩和装置
の作動を図１〜図３により説明する。図１において、後
方衝突が発生すると、加速度センサＧがこれを検出し、
衝突判断回路１０２がこの検出信号に基づき衝突を検知
して後方衝突信号１０６を第２作動回路１０４に出力
し、第２作動回路１０４は電気信号Ｓ２を衝撃緩和装置
３６に出力する。図２において、電気信号が入力される
と、スクイブ３７が発火してガス発生器７が作動し、図
３に示すように、エアバッグ８が膨張してクリップ１７
が抜け、ヘッドレスト前部１２ａがヒンジ１１を支点に
回転移動（矢印）する。そして、ヘッドレスト前部１
２ａが所定距離ｄ１（握り拳程度の間隔）だけ前方移動
するとベルト１９により規制されてその位置で停止す
る。すなわち、乗員頭部との間隔を詰めた位置で停止す
る。ここで、エアバッグ８は急速に展開するため、乗員
頭部の位置はほとんど移動していない。そして、ヘッド
レスト前部１２ａが当該位置で乗員頭部を受け、後方衝
突により座席シートから乗員頭部に伝達される衝撃をエ
アバッグ８及びヘッドレスト１２のパッドが緩和する。
従って、図９に示すような乗員頭部の後方への屈曲運動
が防止され、鞭打ち損傷の発生が防止される。このよう
に、エアバッグ８の起動（トリガ）が火薬手段（スクイ
ブ３７、ガス発生器７）により行われるため、エアバッ
グ８が迅速に作動し、乗員の頭部がほとんど移動をしな
いうちに展開し終えることができる。また、ベルト１９
によりヘッドレスト前部１２ａの移動位置が所定の位置
に規制されるので、逆に乗員頭部を前方に屈曲させて障
害を発生させるおそれがない。

【００２０】なお、図５に示すように通常座席シート１
及びヘッドレスト１２には座席カバー４７が掛けられて
いるが、ヘッドレスト部の前後方向中央部の横方向に図
示するように材料厚の薄い脆弱部（斜線部）４８を設
け、エアバッグが展開してヘッドレスト１２が割れると
この部分が裂けるように構成することにより、座席カバ
ー４７が存在する場合でも支障なく上記衝撃緩和装置を
作動させることができる。また、脆弱部４８に代えて、
予めこの部分に開口部を形成し、ホック、ボタン等の僅
かな力で外れる止め手段で該開口部を止めて置くように
してもよい。

【００２１】つぎに、本発明の第２実施例を図６及び図
７により説明する。図６及び図７はエアバッグ展開前後
の状態を示すヘッドレストの側面図である。図６及び図
７において図２と主に異なる点は、ヘッドレスト前後部
１２ａ、１２ｂの連結手段として図２のヒンジ１１に代
えてリンク部材２０、２１が設けられ、規制手段として
図２のベルト１９に代えてストッパ２７が設けられてい
る点である。すなわち、図６及び図７において、エアバ
ッグ等を収納する凹部５８がヘッドレスト後部１２ｂの
割り面の中央部に設けられ、一端がヘッドレスト後部の
プレート１０の上端部に回転自在に軸止（２２）され、
他端がヘドレスト前部のプレート９の中央部に回転自在
に軸止（２３）される第１リンク部材２０と、一端がヘ
ッドレスト後部のリテーナに回転自在に軸止（２４）さ
れ、他端がヘッドレスト前部のプレート９の下端部に回
転自在に軸止（２５）される第２リンク部材２１とが設
けられている（紙面反対側にも対称的に設けられてい
る）。さらに、第１リンク部材２０のヘッドレスト後部
１２ｂ側の端部には図示するように該リンク部材２０と
当接し、該リンク部材２０の回転を所定の角度以下に制
限する当接面２７ａを有するストッパ２７が設けられて
いる。この第１リンク部材２０の所定の角度は、ヘッド
レスト前部１２ａがエアバッグ８の膨張により所定に距
離ｄ１だけ前方に移動する角度に設定される。従って、
ガス発生器７が作動してエアバッグ８が展開すると、両
リンク部材２０、２１が回転矢印方向に回転してヘッ
ドレスト前部１２ａが前方移動し、所定の距離ｄ１前方
移動した時点で第１リンク部材２０がストッパ２７に当
接して停止する。なお、クリップ１７は、割り面の上下
両端部に設けられている。このような構成とすると、ヘ
ッドレスト１２ａの前面１２ｃが図３の場合のように前
に傾かず、本来の角度で乗員頭部を受けることができ
る。

【００２２】つぎに、本発明の第３実施例を図８により
説明する。図８はエアバッグ展開前後のヘッドレストの
状態を示す側面図である。図８において、図２と異なる
点は、連結手段及び規制手段として図２のヒンジ１１及
びベルト１９に代えて、割り面の上下両端部に設けられ
たヒモ（紙面反対側にも対称的に設けられている）２
８、２９が用いられている点である。すなわち、図８
（ａ）及び図８（ｂ）において、エアバッグ等を収納す
る凹部６８がヘッドレスト後部１２ｂの割り面の中央部
に設けられ、一端がヘッドレスト後部のプレート１０の
上端部に止められ（３１）、他端がヘッドレスト前部の
プレート９の上端部に止められる（３０）第１のヒモ２
８と、一端がヘッドレスト後部のプレート１０の下端部
に止められ（３３）、他端がヘッドレスト前部のプレー
ト９の下端部に止められる（３２）第２のヒモ２９とが
設けられている。このヒモ２８、２９の取り付け位置
は、具体的には、ヘッドレスト前部１２ａが自重で下方
へ下がることなく、上へ持ち上がるように、エアバッグ
８の取り付け位置との関係を考慮しつつ設定される。両
ヒモ２８、２９の長さは、ヘッドレスト前部１２ａがエ
アバッグ８の膨張により所定に距離ｄ１だけ前方に移動
可能な長さに設定される。従って、ガス発生器が作動し
てエアバッグ８が展開すると、ヘッドレスト前部１２ａ
が所定の距離ｄ１前方に移動した時点で該ヒモ２８、２
９により規制されて当該位置に停止する。このような構
成とすると、ヘッドレスト前部１２ａの停止位置が上下
方向及び横方向に少々不安定となるが、構成を簡略化す
ることができる。

【００２３】なお、上記実施例において緩衝手段として
エアバッグを用いたが、これに代え例えばスプリングと
ラッチで構成することもできる。この場合は、ラッチの
解除（トリガ）をスクイブ等の火薬手段を用いて迅速に
行うようにする必要がある。このようにすれば、乗員の
頭部が後方へ屈曲する前にヘッドレスト前部を所定位置
に移動することができ、上記同様の効果を得ることがで
きる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のはヘッドレスト用衝撃緩衝装置
は上述のように、割れ可能なヘッドレストの前後部を連
結する連結手段と、ヘッドレスト前部を車両前方に移動
させるとともに衝突時の衝撃を緩和する緩衝手段と、ヘ
ッドレスト前部の移動位置を所定位置に規制する規制手
段と、衝突検知手段からの後方衝突の電気信号により緩
衝手段を火薬手段により起動するトリガ手段とを備えた
ものであるので、ヘッドレスト前部を乗員の頭部がほと
んど移動しないうちに所定位置まで前方移動させ、衝突
時の衝撃を緩和しつつ該乗員頭部を受けるので、乗員頭
部の後方への屈曲運動を防止し、鞭打ち損傷の発生を防
止することができる。また、ヘッドレスト前部の前方移
動は所定位置に規制されるので、逆に乗員頭部を前方に
屈曲させて障害を発生させるおそれもない。さらに、ト
リガ手段が電気信号により起動されるので、半導体加速
度センサと電子式衝突判断回路を用いればソフトで対応
することにより衝突検知手段を前方衝突の検知手段と共
用することができ、専用の後方衝突検知用のセンサが不
要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッドレスト用衝撃緩和装置の第１実
施例の機器配置を示す車両上面図である。

【図２】本発明の要部であるヘッドレストの側面図であ
る。

【図３】本発明の要部であるヘッドレストの側面図であ
る。

【図４】ヘッドレストの背面図である。

【図５】座席カバーを装着した座席シートの側面図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例のヘッドレストの側面図で
ある。

【図７】本発明の第２実施例のヘッドレストの側面図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例のヘッドレストの側面図で
ある。

【図９】従来のヘッドレストの状態を示す図である。

【符号の説明】

Ｇ 加速度センサ（衝突検知手段） ３ａ 乗員頭部 ６ トリガ制御装置（衝突検知手段） ７ ガス発生器（トリガ手段） ８ エアバッグ（緩衝手段） １１ ヒンジ（連結手段） １２ ヘッドレスト １２ａ ヘッドレスト前部 １２ｂ ヘッドレスト後部 １９ ベルト（規制手段） ２０ 第１リンク（連結手段） ２１ 第２リンク（連結手段） ２７ ストッパ（規制手段） ２８ 第１のヒモ（連結手段、規制手段） ２９ 第２のヒモ（連結手段、規制手段） ３７ スクイブ（トリガ手段）

フロントページの続き (72)発明者 田中 稔彦 東京都中央区八重洲１−３−19 辰沼ビル ７階 センサー・テクノロジー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の座席シート上端に設けられたヘ
   ッドレストにおける後方衝突時の乗員頭部への衝撃緩和
   装置であって、移動自在な前部と座席シートに固定され
   る後部とに割れ可能なヘッドレストと、該ヘッドレスト
   前後部を連結する連結手段と、該ヘッドレストに内蔵さ
   れ増長することにより前記ヘッドレスト前部を車両前方
   に移動させるとともに衝突時の乗員頭部の衝撃を緩和す
   る緩衝手段と、前記ヘッドレスト前部の移動位置を所定
   位置に規制する規制手段と、衝突検知手段と、該衝突検
   知手段に接続され後方衝突の電気信号を受けると前記緩
   衝手段を火薬手段により起動するトリガ手段とを備えた
   ことを特徴とするヘッドレスト用衝撃緩和装置。
2. 【請求項２】 前記衝突検知手段は、前方衝突の検知手
   段を兼ねるものであることを特徴とする請求項１に記載
   のヘッドレスト用衝撃緩和装置。
3. 【請求項３】 前記連結手段は、ヘッドレストの前後部
   の割り面下部を連結するヒンジからなり、前記緩衝手段
   は、エアバッグからなり、前記規制手段は、ヘッドレス
   トの前後部の割り面上部を結ぶ所定長のベルト部材から
   なることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドレ
   スト用衝撃緩和装置。