JP2005058418A - 車両用ヘッドレスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後面衝突時に着座乗員の慣性力を利用すること無く着座乗員の頭部を確実かつ迅速に拘束するとともに、頭部拘束の確実性をより高められる車両用ヘッドレスト装置の提供を図る。
【解決手段】 ヘッドレスト本体１０ａは、左，右ヘッドレスト部材１２，１３、前面カバー２０、回動付勢機構３０、ロック機構４０、制御手段５０、膜状部材２１を備え、前面カバー２０は、撓み性能に優れた前面カバー表皮２３の後面に前面カバー芯材２４を設けて多層構造として構成し、前面カバー２０の垂直面２０ａの周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる無端ワイヤー９０を巡らせて取り付けることにより、垂直面２０ａの剛性を高めて、後面衝突時に頭部を前面カバー２０によって確実に受け止める時間を短縮して、頭部拘束の確実性をより高めることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などの車両に用いられる車両用ヘッドレスト装置に関する。

従来の自動車のシートバックとしては、車両の後面衝突時に着座乗員の頭部を保護するようにしたものがあり、例えば、車両の後面衝突時に着座乗員に作用する慣性による動的荷重をシートバックが受け、これによって変位する部材の動きをヘッドレスト支持アームに伝えて、ヘッドレスト本体を車両前方に移動し、もって着座乗員の頭部が大きく後方移動するのを阻止できるようにしてある（例えば、特許文献１参照。）。

また、これとは別に車両の後面衝突時に、シートバックに内蔵したセンサーが着座乗員の慣性力で強く押されることにより、ヘッドレスト本体に内蔵されたエアバッグを膨張させることにより、着座乗員のけい部とヘッドレスト本体との間に空間が存在しても、頭部が後方に移動するのを防止できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
特開平７−２９１００５号公報（第３頁、第６図） 実開平６−５９１６３号公報（第７頁、第１図）

しかしながら、前者（特許文献１）のシートバックは着座乗員の慣性力を利用してヘッドレストを作動させるものであって、乗員の車両後方への変位が大きくなった時点で、始めてヘッドレスト本体が車両前方に移動されるものであるため、衝突直後の変位量が少ない時点ではヘッドレスト本体を十分に前方移動させることができず、結果的に迅速な対応ができないためヘッドレストによる乗員頭部の拘束効果が低減されてしまう。

また、後者（特許文献２）のエアバッグを用いるヘッドレストでは、着座乗員の耳元でエアバッグを展開させる際の爆発音が発生することになり、着座乗員の耳への負担が大きくなるとともに、頭部がヘッドレスト本体に近い状態で後面衝突された場合は、エアバッグによる頭部の保護効果が低減する恐れがある。

そこで、本発明は、後面衝突時に着座乗員の慣性力を利用すること無く着座乗員の頭部を確実かつ迅速に拘束するとともに、頭部拘束の確実性をより高めるようにした車両用ヘッドレスト装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用ヘッドレスト装置にあっては、ヘッドレスト本体はシートバックの上端部にステーを介して装着してあり、
このヘッドレスト本体を左右方向の略中央部で分割して、その分割端部とは反対側端部を前記ステーに対して回動可能に取り付けた左，右ヘッドレスト部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材の分割端部に跨って相対移動可能に取り付けられ、乗員頭部に対向した垂直面およびこの垂直面の上側縁から後方に略直交した水平面の少なくとも２面を備えた乗員頭部を支持する弾力性をもった頭部拘束部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動付勢する回動付勢機構と、
前記左，右ヘッドレスト部材を前記回動付勢機構の付勢力に抗して初期位置に保持するロック手段と、
車両の後面衝突を検知して前記ロック手段を解除する制御手段と、
前記左，右ヘッドレスト部材の車両前方への回動状態で展開して、前記頭部拘束部材の少なくとも垂直面に張力を付加し、この垂直面の撓み変形を弾発支持する張力付加手段と、を備え、
前記頭部拘束部材の垂直面および水平面のうち、少なくとも垂直面の周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる線状弾性部材を巡らせて取り付けたことを最も主要な特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ヘッドレスト本体の左，右ヘッドレスト部材は、ロック手段によって初期位置に保持された状態で、回動付勢機構により車両前方に回動付勢されており、車両の後面衝突時には、制御手段によって前記ロック手段が解除されることにより、前記左，右ヘッドレスト部材は車両前方に回動して、頭部拘束部材を車両前方に押し出し、後方に移動しようとする乗員頭部を拘束することができる。

従って、ヘッドレスト本体を全体的に押し出す場合に比較して、頭部拘束部材のみの迅速かつ確実な押し出しが可能となるため、乗員頭部のいち早い拘束が可能となる。

このとき、前記頭部拘束部材の垂直面および水平面のうち、少なくとも垂直面の周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる線状弾性部材を巡らせて取り付けたので、この線状弾性部材によって弾力性をもった頭部拘束部材の垂直面の剛性を高めることができる。

このため、後面衝突時に頭部拘束部材が押し出されて乗員頭部に干渉した際に、この頭部を頭部拘束部材によって確実に受け止める時間を短縮して、頭部拘束の確実性をより高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。尚、以下、各実施形態を説明するにあたって、前方とは車両前方を、後方とは車両後方を意味し、また、左右方向とは車両幅方向を意味するものとする。

図１から図２１は本発明にかかる車両用ヘッドレスト装置の第１実施形態を示し、図１は初期状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図、図２はヘッドレスト本体の取付け状態を示す側面図、図３はヘッドレスト本体を正面方向から見た分解斜視図、図４はヘッドレスト本体の組付け途中を示す正面方向から見た分解斜視図、図５はヘッドレスト本体の組付け途中を示す背面方向から見た分解斜視図、図６はヘッドレスト本体の組付け状態を示す背面方向から見た透視斜視図、図７は無端ワイヤーの取付状態を示すヘッドレスト本体の正面方向から見た透視斜視図、図８は図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図９は頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動前の背面斜視図、図１０は頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動後の背面斜視図、図１１は作動状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図、図１２は固定機構の背面斜視図、図１３は固定機構の要部断面図、図１４は制御手段の作動システムを示す説明図、図１５はロック手段の作動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す説明図、図１６は後面衝突直後の作動途中にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図、図１７は後面衝突後の作動完了状態を示すヘッドレスト本体の側面図、図１８は後面衝突直後の作動完了状態にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図、図１９はロック手段の制御フローを示す説明図、図２０はロック手段の解除領域を相対距離と相対速度との関係で示す説明図、図２１は頭部拘束部材が乗員頭部に干渉して受け止める状態を（ａ），（ｂ）によって示す説明図である。

本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０は、図１，図２に示すように、車両用シート１００のシートバック１０１の上端部に設けられ、着座乗員Ｃの頭部Ｈを支持するヘッドレスト本体１０ａを１対のステー１１を介して、シートバック１０１の上端部に左右一対設けた取付穴１０１ａに上下位置調節可能に装着してある。

１対のステー１１は、それぞれの下端部間に跨って結合した連結部材１１ａを介して一体化され、この連結部材１１ａから突出されたステー１１の突出端部１１ｂ間に前記ヘッドレスト本体１０ａが取り付けられる。

前記ヘッドレスト本体１０ａは、図３にも示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３、頭部拘束部材としての前面カバー２０、回動付勢機構３０をそれぞれ備え、更に、図４〜図６に示すロック手段としてのロック機構４０、図１４に示す制御手段５０、図１，図３に示す張力付加手段としての膜状部材２１をそれぞれ備えている。

即ち、前記ヘッドレスト本体１０ａの乗員頭部Ｈを支持する部分は、図３に示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前側を前記前面カバー２０で覆うとともに、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の後側を背面カバー２２で覆い、これら前面カバー２０と背面カバー２２とで囲まれた内部には、前記ロック機構４０の取付けブラケット４１を連結部材１１ａに装着している。

左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、図１に示すように、ヘッドレスト本体１０ａを左右方向の略中央部で分割して、その分割端部１２ａ，１３ａとは反対側端部１２ｂ，１３ｂを前記ステー１１に対して回動付勢機構３０を介して回動可能に取り付けてある。

前記左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、上，下の横アーム１４，１４ａと、これら上，下横アーム１４，１４ａのそれぞれの分割端部１２ａ，１３ａ側を結合する縦アーム１５と、反対側端部１２ｂ，１３ｂをそれぞれ連結するアウタシリンダー１６と、によって略矩形状に形成した骨格部分を成す。

アウタシリンダー１６は、ステー１１の連結部材１１ａ寄りの外周に一体に結合したインナシリンダー１７およびステー１１の上端部に結合した鍔状の端板１７ａのそれぞれの外周に、回転自在かつ軸方向移動自在に密接嵌合してあり、アウタシリンダー１６に連結した左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、インナシリンダー１７を中心として観音開き状に開閉可能となっている。

前面カバー２０は、図５，図６にも示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の分割端部１２ａ，１３ａに跨って相対移動可能に膜状部材２１を介して取り付け、乗員頭部Ｈに対向した垂直面２０ａおよびこの垂直面２０ａの上側縁から後方に略直交した水平面２０ｂの２面を設けて乗員頭部Ｈを支持するようになっている。

前記前面カバー２０は、図３に示すように、乗員頭部Ｈに接触する前面に撓み性能に優れた低剛性層としての前面カバー表皮２３を設けるとともに、その後面に荷重伝達性に優れた高剛性層としての前面カバー芯材２４を設けて、これら前面カバー表皮２３と前面カバー芯材２４とを一体に接着することにより多層構造として構成してある。

前面カバー表皮２３は、裏面にスポンジ等の緩衝材をバックリングした布によって形成する一方、前面カバー芯材２４は、薄肉形成した状態で弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料、例えばポリカーボネートによって形成し、この薄肉形成したポリカーボネートの前面に前面カバー表皮２３を接着している。

前面カバー芯材２４は、垂直面２０ａの中央部を乗員頭部Ｈの後側に略沿って凹設するとともに、その周縁部を後方に滑らかに湾曲させて、全体として緩やかな３次元の曲面をもって形成してある。

ここで、この実施形態にあっては、図１，図７に示すように、前記前面カバー２０の垂直面２０ａの周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる線状弾性部材としての無端ワイヤー９０を巡らせて取り付けてある。

このように無端ワイヤー９０を取付けることにより、膜状部材２１の展開時に前記前面カバー２０により広い面で均一に張力を発生し、かつ、この前面カバー２０の車両後方に少ない面外変形を保持しつつ支持できる。

前記無端ワイヤー９０は、矩形ループ状に形成して、その適宜箇所、この実施形態では矩形ループ状の四隅を前記前面カバー表皮２３の垂直面２０ａの裏面に設けた４箇所の係止具９１に掛装して取り付けてある。

また、無端ワイヤー９０は、図３に示すように、前面カバー芯材２４の裏側（車両後方）に配置するとともに、図４〜図６に示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の縦アーム１５の後方に通過させて、その左右両辺部９０ａ，９０ｂを前面カバー芯材２４の左右両側から突出させ、その突出した無端ワイヤー９０の左右両辺部９０ａ，９０ｂを前記係止具９１に掛装してある。

このとき、無端ワイヤー９０の上下両辺部９０ｃ，９０ｄは、縦アーム１５の上下両端部を通過するようになっている。

張力付加手段としての膜状部材２１は、前面カバー２０の後面に設けられて、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前方への回動状態でそれぞれの分割端部１２ａ，１３ａに跨って張架される。

即ち、膜状部材２１は、図３に示すように、帯状布を環状に縫製して、その重ね合わせた長さを前面カバー芯材２４の左右方向略全幅と等しく形成する一方、前面カバー芯材２４の垂直面２０ａの略中央部に、所定間隔Ｌをもって１対の上下スリット２４ａ，２４ｂを形成し、図８に示すように、膜状部材２１の一端部２１ａを、前面カバー芯材２４の後方から一方の上下スリット２４ｂに挿通して前面カバー芯材２４の前方に一旦引き出した後、その一端部２１ａを他方の上下スリット２４ａに再度挿通して前面カバー芯材２４の後方に引き出してある。

従って、膜状部材２１は中央部分２１ｃを前記１対の上下スリット２４ａ，２４ｂ間で前面カバー芯材２４の前面に配置した状態で、その両端部２１ａ，２１ｂが前面カバー芯材２４の後面に配置され、それぞれの両端部２１ａ，２１ｂは環状となっている。

このとき、前記環状の膜状部材２１は、上下スリット２４ａ，２４ｂの挿通部分で挟み固定若しくは接着して、前面カバー芯材２４に一体化される。

そして、膜状部材２１の環状となった両端部２１ａ，２１ｂ内に、左，右ヘッドレスト部材１２，１３のそれぞれの縦アーム１５を挿通してあり、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の初期状態では各縦アーム１５が近接されるため、図９に示すように、膜状部材２１の両端部２１ａ，２１ｂは、上下スリット２４ａ，２４ｂから前面カバー芯材２４の中央側に折り畳まれた状態となり、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が前方に回動した場合に、図１０に示すように、前記両端部２１ａ，２１ｂが上下スリット２４ａ，２４ｂの外側方向に緊張状態で展開されることになる。

一方、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を後方から覆う背面カバー２２は、図３に示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の側方と連結部材１１ａの下側を結ぶ領域から車両後方を覆うように、背面２２ａ、両側面２２ｂ，２２ｃおよび底面２２ｄを設けて形成してあり、開放した上側部分は前記前面カバー２０の水平面２０ｂで覆うようになっている。

背面カバー２２は、図４に示すように、ポリカーボネート等の合成樹脂によって本体部分２２′を薄肉形成し、その外側に裏側をスポンジでバックリングした布２２″を接着して覆うようになっており、背面２２ａから前方に複数のクリップ２５を突設するとともに、底面２２ｄにはステー１１を挿通するための１対の挿通穴２６を形成してある。

そして、前記背面カバー２２の取り付けは、図４に示すように、底面２２ｄの挿通穴２６をゴムブッシュ２６ａを介してステー１１の下端から挿通した後、背面２２ａのファスナー２５を、連結部材１１ａに固定したロック機構４０の取付けブラケット４１に形成した係合穴４１ａに差し込むようになっている。

回転付勢機構３０は、図１に示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３をステー１１に対して上昇させるリフト機構３１と、このリフト機構３１による上昇に伴って左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動案内する回動機構３２とを備え、リフト機構３１によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を上方に付勢するとともに、回動機構３２によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を車両前方に回動付勢するようになっている。

リフト機構３１は、インナシリンダー１７の上端面とアウタシリンダー１６の上側部内周に一体に形成したリング状の縮径部１６ａとの間に、スプリング３３を縮設して構成し、このスプリング３３と縮径部１６ａとの間には、滑りを良くするためにワッシャ３４が介装される。

従って、前記スプリング３３によってアウタシリンダー１６を常に上方に押し上げる付勢力を付与し、ひいては、このアウタシリンダー１６に支持される左，右ヘッドレスト部材１２，１３に上方への付勢力を付与することになる。

前記回動機構３２は、図１に示すように、インナシリンダー１７の外周に形成した螺旋溝３２ａと、アウタシリンダー１６に装着した係合子としてのボルト３２ｂとによって構成してある。

螺旋溝３２は、上方に向かって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動案内する方向に傾斜し、この螺旋溝３２ａにボルト３２ｂが摺動自在に係合される。

従って、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が前記リフト機構３１のスプリング３３によって上方に持ち上げられると、回動機構３２のボルト３２ｂはインナシリンダー１７の螺旋溝３２ａに沿って上昇するため、結果的にボルト３２ｂと一体となったアウタシリンダー１６を図中手前側に回動、つまり左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に押し開く方向に回動する。

このため、螺旋溝３２ａの溝形状、つまり傾斜角によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３の回動量を予め任意に設定しておくことができ、この螺旋溝３２ａを備えることにより、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の上昇量に対して回動量を調整できるようになっている。

ロック機構４０は、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を回動付勢機構３０の付勢力に抗して初期位置に保持する機能を備え、図４〜図６に示すように、取付けブラケット４１の後面に、１対のワイヤー４２，４３を巻取ったギア４４、このギア４４に係脱するリンク４５およびこのリンク４５の回動を制御するソレノイド４６を設けて構成してある。

取付けブラケット４１は、図３に示すように、垂直な機構取付面４１ｂと、その下縁を水平方向に折曲した取付フランジ４１ｃと、によって断面Ｌ字状に形成し、その取付フランジ４１ｃを左，右ステー１１間の連結部材１１ａの上面にボルト４７を介して結合してある。

ギア４４は、中心部にワイヤー４２，４３を巻き取る小径のドラム４４ａを設けて、取付けブラケット４１の機構取付面４１ｂに回転自在に取り付けてあり、前記ワイヤー４２，４３の各一端部４２ａ，４３ａをドラム４４ａに同一回転方向に巻回するとともに、一方のワイヤー４２の他端部４２ｂを左ヘッドレスト部材１２のアウタシリンダー１６の下端部にピン結合し、他方のワイヤー４３の他端部４３ｂを右ヘッドレスト部材１３のアウタシリンダー１６の下端部にピン結合してある。

ワイヤー４２，４３は、図１，図６に示すように、その中間部分がフレキシブルなアウタチューブ４２ｃ，４３ｃ内に挿通されてプシュプルタイプとなっており、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の図１に示す初期状態、つまり非回動状態でワイヤー４２，４３の一端部４２ａ，４３ａは、回転付勢機構３０の付勢力による緊張力が作用した状態でドラム４４ａに最大巻き取り状態となっている。

リンク４５は、ギア４４の上方部分で基端部４５ａが取付けブラケット４１に回動自在に枢支され、リンク４５の中間部分の基端部４５ａ寄りに設けたラチェット機構４５ｂの係合爪４５ｃがギア４４に係脱するようになっている。

ラチェット機構４５ｂは、図１５に示すように、ワイヤー４２，４３がドラム４４ａから巻き戻される方向の回転（反時計回り方向）に対して係合爪４５ｃをギア４４に係合させるとともに、ワイヤー４２，４３をドラム４４ａに巻き取る方向の回転（時計回り方向）に対して係合爪４５ｃをフリーにする。

ソレノイド４６は、リンク４５の先端部４５ｄに対向配置して、この先端部４５ｄへの係脱部分４６ａを出没させる構造となっており、図１５（ａ）に示すロック状態では、電流のＯＦＦ状態で係脱部分４６ａを突出させてリンク４５の先端部４５ｄに係合させるとともに、図１５（ｂ）に示すロック解除状態では、電流のＯＮ状態で係脱部分４６ａを引っ込めてリンク４５の先端部４５ｄから離脱させるようになっている。

従って、図１５（ａ）に示すロック状態では、ギア４４と係合爪４５ｃとの係合状態を維持して、ワイヤー４２，４３の巻戻しを阻止し、ひいてはアウタシリンダー１６を、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が初期状態を保持する回転位置に維持する。

一方、図１５（ｂ）に示すロック解除状態では、リンク４５がギア４４の回転力に弾かれて反時計回り方向に回動して、ギア４４と係合爪４５ｃとの係合状態を解除するため、ワイヤー４２，４３は自由に巻戻し状態となって、アウタシリンダー１６は回転付勢機構３０によって上昇および回転し、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動しつつ持ち上げる。

尚、前記ギア４４にはワイヤー４２，４３の巻取り量との関係から歯部の不要部分が存在し、この不要部分のうち係合爪４５ｃとの途中干渉による引っ掛かりを防止するための歯部切欠き部分４４ｂを形成してある。

ところで、前記ロック機構４０は左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方回動させた後、再度リセットする可逆式となっており、図１５（ｂ）に示すロック解除状態から図１５（ｃ）に示すように、リンク４５を時計回り方向に回動して、図１５（ｄ）に示すように、ソレノイド４６の係脱部分４６をリンク４５の先端部４５ｄに係合する。

そして、この係脱部分４６の係合状態でギア４４を回転付勢機構３０の付勢力に抗して時計回り方向に回転して、ワイヤー４２，４３をドラム４４ａに巻き取ることにより、図１５（ａ）に示すロック機構４０の初期状態にセットできるようになっている。

制御手段５０は、図１４に示すように、自動車Ｍの後面に設けて後方車両ｍとの相対速度を音波などを用いて検知するＶセンサー５１、車体Ｂに加わる加速度を検知するＧセンサー５２、自動車Ｍのリアバンパーに設けて後方車両ｍの接触圧を検知する圧力センサー５３と、これら各センサーの信号を入力するコントローラ５４とで構成される。

そして、このコントローラ５４では前記センサー５１，５２，５３の検出信号を基に後面衝突を検出して前記ソレノイド４６に電流を印加し、前記ロック機構４０を解除するようになっている。

尚、Ｇセンサー５２や圧力センサー５３は実質的な衝突を検知する手段であるが、これら以外にも図示は省略したがタッチセンサーや歪ゲージなどを用いることができる。

また、本実施形態では前記左，右ヘッドレスト部材１２，１３に、前面カバー２０に作用する車両後方への押圧力に対して、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３をステー１１側に固定する固定機構６０を設けてある。

即ち、固定機構６０は、図１に示すように、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の上下の横アーム１４，１４ａは、それぞれの反対側端部１２ｂ，１３ｂをアウタシリンダー１６と分離してあり、分離したこれら横アーム１４，１４ａを、アウタシリンダー１６に結合したブラケット６１にピン６２を介して前後方向に回動自在に連結してある。

そして、図１２，図１３に示すように、下方の横アーム１４ａの分離側端部の後面に、アウタシリンダー１６の略センター部分まで突出する係合部材６３をボルト６４を介して固定し、このアウタシリンダー１６には係合部材６３の爪６３ａが挿通する窓部１６ｂを形成してある。

一方、インナシリンダー１７の外周の前記窓部１６ｂに対応する部分には、前記係合部材６３の爪６３ａが係合可能な複数の歯部を周方向に形成したラック６５を形成し、このラック６５はインナシリンダー１７の全長に亘って形成してある。

また、前記横アーム１４，１４ａとアウタシリンダー１６との間には、図１２に示すように、スプリング６６を配置し、このスプリング６６によって横アーム１４，１４ａを前方に押圧付勢してある。

スプリング６６は、ばね鋼で形成した線材を略矩形状に形作り、その１対の対向辺をく字状に折曲して形成してあり、そのく字状の折曲部分６６ａを前記ピン６２の前方側に係止して支点とし、一端部６６ｂを横アーム１４，１４ａの後方側に係止するとともに、他端部６６ｃをアウタシリンダー１６の後方側に係止し、これら両端部６６ｂ，６６ｃ間に前方への付勢力を付加するようになっている。

従って、前記固定機構３２は、スプリング６６の付勢力により常時は横アーム１４，１４ａがピン６２を中心として前方に回動された状態にあって、係合部材６３の爪６３ａはラック６５から離脱した状態にあり、アウタシリンダー１６はインナシリンダー１７に対して自由に回転できる状態にある。

尚、ピン６２を中心とする横アーム１４，１４ａの回動量は、図１２に示すように、横アーム１４，１４ａの分離端に形成したＶ字状凹部１４ｂの両端角部の一方が、アウタシリンダー１６の外周に接触する僅かの範囲として設定してある。

そして、着座乗員の頭部Ｈが左，右ヘッドレスト部材１２，１３に触れるなどして、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３に後方への押圧力が作用すると、横アーム１４，１４ａはスプリング６６の付勢力に抗して後方に回動し、係合部材６３の爪６３ａがラック６５に係合することにより、アウタシリンダー１６をインナシリンダー１７にロックするようになっている。

以上の構成により本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０によれば、図１４に示すように、車両Ｍが後方車両ｍによって後面衝突されると、これをＶ，Ｇ，圧力センサー５１，５２，５３や図外のタッチセンサーおよび歪ゲージなどで検知して、コントローラ５４からロック機構４０のソレノイド４６に電流を印加する。

即ち、前記コントローラ５４による制御は、例えば、図１９に示すフローチャートに従って実行される。まず、ステップＳ１によってイグニッションスイッチのＯＮによりヘッドレスト装置１０を制御開始した時点では、ソレノイド４６に印加する電流（以下、ソレノイド電流と称する）はＯＦＦになっている。

この状態から次のステップＳ２では、Ｖセンサー５１の検知信号から後方車両ｍを検知するとともに、同検知信号からステップＳ３で自車Ｍと後方車両ｍとの間の相対距離Ｓを算出し、ステップＳ４で両車Ｍ，ｍの相対速度ΔＶを算出する。

そして、次のステップＳ５では、図２０に示す制御マップに基づいて、ステップＳ３，Ｓ４で求めた相対距離Ｓおよび相対速度ΔＶと、予め設定した相対距離Ｓcrおよび相対速度ΔＶcrとの関係を算出する。その結果、（Ｓ＜Ｓcr）と（Ｖ＞Ｖcr）との両条件を満たすときに、後方車両ｍが自車Ｍに後面衝突することを予測し、ステップＳ６に進むとともに、それ以外の場合はステップＳ２にリターンされる。

ステップＳ６では、ロック機構４０のソレノイド４６に本来の電流値よりも小さな電流を印加し、予めソレノイド４６の作動レスポンスをあげておく。

続いて、ステップＳ７では、Ｇセンサー５２や圧力センサー５３若しくはタッチセンサーや歪ゲージのいずれか１つを用いて、車両Ｍが実際に後面衝突されたことを検知し、次のステップＳ８で本来のソレノイド電流（最大電流）をソレノイド４６に印加する。これによってロック機構４０がロック解除されることになる。

つまり、ロック機構４０がロック解除されると、回転付勢機構３０によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３は図１６に示す作動途中を経た後、図１１，図１７，図１８に示すように、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動しつつ上方に持ち上げる。

すると、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前方回動によって膜状部材２１を展開して緊張させるとともに、前面カバー２０を前方に向かって斜め上方に押し出すことができ、後面衝突時の慣性力により着座乗員Ｃの頭部Ｈが後方に大きく移動するのをいち早く受け止めて拘束することができる。

ところで、この第１実施形態では、前面カバー２０の垂直面２０ａの周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる無端ワイヤー９０を巡らせて取り付けたので、この無端ワイヤー９０によって弾力性をもった前面カバー２０の垂直面２０ａの剛性を高めることができる。

このため、図２１（ａ）に示すように、乗員頭部Ｈが前面カバー２０に接触した時点から、同図（ｂ）に示すように、この頭部Ｈを前面カバー２０で受け止めた際に、前面カバー２０をより広い面で均一に張力を発生し、かつ、この前面カバー２０の車両後方に少ない面外変形を保持しつつ支持することができる。

従って、後面衝突時に前方に押し出される前面カバー２０が、慣性力により円弧または楕円のような軌跡を描いて後方に移動する乗員頭部Ｈと干渉した際に、この頭部Ｈを前面カバー２０によって確実に受け止める時間を短縮して、頭部拘束の確実性をより高めることができる。

また、前記無端ワイヤー９０を矩形ループ状に形成して、その四隅を前面カバー表皮２３の垂直面２０ａの裏面に設けた４箇所の係止具９１に掛装して取り付けたので、無端ワイヤー９０を係止具９１に掛装するという簡単な作業で取り付けが完了するため、無端ワイヤー９０の組み付け作業、ひいてはヘッドレスト本体１０ａの組み付け作業効率を向上することができる。

図２２，図２３は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

図２２は縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図、図２３は縦アームの拡大斜視図であり、この第２実施形態は、左，右ヘッドレスト部材１２，１３（図１参照）の分割端部１２ａ，１３ａに設けて膜状部材２１に展開力を付加する縦アーム１５の上下両端部にガイド部としての周溝９２を形成し、この周溝９２に無端ワイヤー９０の上下両辺部９０ｃ，９０ｄを摺動自在に案内してある。

従って、この第２実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０によれば、前記縦アーム１５の後側に通した無端ワイヤー９０が周溝９２に上下方向で係止されるため、膜状部材２１の展開時に縦アーム１５が無端ワイヤー９０に擦れつつ相対移動する際に、無端ワイヤー９０が膜状部材２１に干渉するのを防止し、かつ、その動きを円滑に行うことができる。

尚、この実施形態ではガイド部として周溝９２を示したが、これに限ることなく無端ワイヤー９０を支承無くガイドできる構造であればよい。

図２４，図２５は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

図２４は縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図、図２５は無端ワイヤーを一部取り出してその作動状態を（ａ），（ｂ）に順を追って示す要部拡大図であり、この第３実施形態は、無端ワイヤー９０の少なくとも縦アーム１５の周溝９２との接触部分Ｋ（図２４参照）、本実施形態では上下両辺部９０ｃ，９０ｄを摩擦低減チューブ９３で覆ってある。

従って、この第３実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０によれば、膜状部材２１の展開時に縦アーム１５が無端ワイヤー９０の上下両辺部９０ｃ，９０ｄを図２５の（ａ）から（ｂ）に示すように撓み変形しつつ相対移動する際に、縦アーム１５と無端ワイヤー９０との接触部分の摩擦抵抗を低減できるため、膜状部材２１をより円滑かつ迅速に展開することができ、ひいては、乗員頭部Ｈの拘束をより迅速かつ確実に行うことができる。

図２６は本発明の第４実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

図２６は縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図であり、この第４実施形態は、無端ワイヤー９０の左右両辺部９０ａ，９０ｂの上下中央部分に跨って、２本の平行した補助ワイヤー９４，９４ａを緊張状態で連結してある。

従って、この第４実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０によれば、無端ワイヤー９０の左右両辺部９０ａ，９０ｂに跨って連結した補助ワイヤー９４，９４ａによって弾力性をもった前面カバー２０の垂直面２０ａの剛性を更に高めることができ、乗員頭部Ｈの拘束性を更に高めることができる。

また、この実施形態では補助ワイヤー９４，９４ａを２本設けた場合を示したが、これに限ることなく１本若しくは３本以上設けてもよいことはいうまでもなく、その本数は前面カバー２０に必要とする剛性に応じて決定すればよい。

ところで、本発明の車両用ヘッドレスト装置１０を前記第１〜第４実施形態に例をとって説明したが、これら各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採ることができ、例えば、前面カバー２０や背面カバー２２の芯部分をポリカーボネートで形成したが、これ以外にも適宜な剛性や強度を有するその他の材料（例えば、ＢＢＳや他のエンジニアリングプラスチック）を用いることができ、また、線状弾性部材は、無端ワイヤー９０に限ることなく前面カバー２０の周縁部の剛性を高める形状であればよく、例えば、ばね鋼板を所定形状に打ち抜いたり溶接したりして形成することができる。

本発明の第１実施形態における初期状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図。 本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の取付け状態を示す側面図。 本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体を正面方向から見た分解斜視図。 本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け途中を示す正面方向から見た分解斜視図。 本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け途中を示す背面方向から見た分解斜視図。 本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け状態を示す背面方向から見た透視斜視図。 本発明の第１実施形態における無端ワイヤーの取付状態を示すヘッドレスト本体の正面方向から見た透視斜視図。 図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。 本発明の第１実施形態における頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動前の背面斜視図。 本発明の第１実施形態における頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動後の背面斜視図。 本発明の第１実施形態における作動状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図。 本発明の第１実施形態における固定機構の背面斜視図。 本発明の第１実施形態におけるは固定機構の要部断面図。 本発明の第１実施形態における制御手段の作動システムを示す説明図。 本発明の第１実施形態におけるロック手段の作動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す説明図。 本発明の第１実施形態における後面衝突直後の作動途中にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図。 本発明の第１実施形態における後面衝突後の作動完了状態を示すヘッドレスト本体の側面図。 本発明の第１実施形態における後面衝突直後の作動完了状態にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図。 本発明の第１実施形態におけるロック手段の制御フローを示す説明図。 本発明の第１実施形態におけるロック手段の解除領域を相対距離と相対速度との関係で示す説明図。 本発明の第１実施形態における頭部拘束部材が乗員頭部に干渉して受け止める状態を（ａ），（ｂ）によって示す説明図。 本発明の第２実施形態における縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図。 本発明の第２実施形態における縦アームの拡大斜視図。 本発明の第３実施形態における縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図。 本発明の第３実施形態における無端ワイヤーを一部取り出してその作動状態を（ａ），（ｂ）に順を追って示す要部拡大図。 本発明の第４実施形態における縦アームを配置した頭部拘束部材の背面斜視図。

符号の説明

１０ 車両用ヘッドレスト装置
１０ａ ヘッドレスト本体
１１ ステー
１２ 左ヘッドレスト部材
１３ 右ヘッドレスト部材
１２ａ，１３ａ 分割端部
１２ｂ，１３ｂ 反対側端部
１４ 横アーム（回転部分）
２０ 前面カバー（頭部拘束部材）
２０ａ 垂直面
２０ｂ 水平面
２１ 膜状部材
３０ 回転付勢機構
４０ ロック機構（ロック手段）
５０ 制御手段
９０ 無端ワイヤー（線状弾性部材）
９１ 係止具
９２ 周溝（ガイド部）
９３ 摩擦低減チューブ
９４ 補助ワイヤー
１００ シート
１０１ シートバック
Ｃ 着座乗員
Ｈ 乗員頭部

Claims (5)

1. 着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト本体を、シートバックの上端部にステーを介して装着した車両用ヘッドレスト装置において、
   ヘッドレスト本体を左右方向の略中央部で分割して、その分割端部とは反対側端部を前記ステーに対して回動可能に取り付けた左，右ヘッドレスト部材と、
   前記左，右ヘッドレスト部材の分割端部に跨って相対移動可能に取り付けられ、乗員頭部に対向した垂直面およびこの垂直面の上側縁から後方に略直交した水平面の少なくとも２面を備えた乗員頭部を支持する弾力性をもった頭部拘束部材と、
   前記左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動付勢する回動付勢機構と、
   前記左，右ヘッドレスト部材を前記回動付勢機構の付勢力に抗して初期位置に保持するロック手段と、
   車両の後面衝突を検知して前記ロック手段を解除する制御手段と、
   前記左，右ヘッドレスト部材の車両前方への回動状態で展開して、前記頭部拘束部材の少なくとも垂直面に張力を付加し、この垂直面の撓み変形を弾発支持する張力付加手段と、を備え、
   前記頭部拘束部材の垂直面および水平面のうち、少なくとも垂直面の周縁部に弾性復元力に優れた材質からなる線状弾性部材を巡らせて取り付けたことを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
2. 線状弾性部材は、ループ状の無端ワイヤーによって形成して、その適宜箇所を前記垂直面の裏面に設けた係止具に取り付けた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. 前記左，右ヘッドレスト部材の分割端部に設けた前記張力付加手段に展開力を付加する縦アームの上下両端部にガイド部を形成し、このガイド部に前記無端ワイヤーを摺動自在に案内した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. 無端ワイヤーは、少なくとも縦アームのガイド部との接触部分を摩擦低減チューブで覆った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. 無端ワイヤーは、車幅方向両辺部に跨って１つまたは複数の補助ワイヤーを緊張状態で連結したことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の車両用ヘッドレスト装置。
   
   

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