JP2007118934A - クラッシュで作動するヘッドレスト - Google Patents

Abstract

【課題】クラッシュの場合に張り出す衝撃要素を備えたヘッドレストの駆動手段、制御手段を提供する。
【解決手段】キャリヤー９と、該キャリヤー９に対しクラッシュの場合に張り出す衝撃要素と、該衝撃要素を張り出す駆動手段と、制御ユニットＣによって制御されると共に通電される電磁石１７または電気モーターとから構成されて駆動手段を保持し解放する複数の構成部品とを備えた車両シートのヘッドレストにおいて、前記ヘッドレストの内部にアクチュエータボックス４１が内部的な制御ユニットとして配置され、電磁石１７あるいは電気モーターを作動する複数構成部品を備え、アクチュエータボックス４１がヘッドレストの外部に制御目的で配置された外部制御ユニットＣにも接続されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提項の特徴を備えたヘッドレストに関する。

ＵＳ２００５／０１２７７２６Ａ１は、電磁石がヘッドレストの外部に、特に、車両シートに沿って配置された制御ユニットにより制御され作動するヘッドレストを記載している。
制御ユニットに含まれる電力ステージは、電磁石のエネルギー要件にマッチしている。

この発明は、冒頭述べられたような従来のヘッドレストを改良することを目的としている。

この目的は、本発明によれば、請求項１の特徴とするヘッドレストにより達成される。
有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

電気モーターを作動するのに必要な構成部品、または電磁石を収容するアクチュエータボックスが、制御機構としてヘッドレストの内部に配置され、ヘッドレストの外部に配置された制御ユニットと接続され、この制御ユニットは、エアバッグの作動用としても使用される従来タイプの制御ユニットでもよく、電磁石又は電気モーターの電力を確保し制御するためにヘッドレストに必要な特定の構成部品や回路がヘッドレストの内部に配置されている。
このことにより、設置スペースが節約されるだけではなく、ヘッドレストが自在接合面を有することになるので、より広い用途範囲を有することになり、すなわち、特定の車両及び車両シートに取り付けるための調整の必要性が少なくなる。

ヘッドレストの改良モジュールは、アクチュエータボックスが、電磁石又は電気モーター及び駆動装置を支持する他の構成部品、すなわち、必要な支持及び制御構成部品の全てを収容する機械及び電気制御ユニットの形態で設けられていれば、達成される。
それに対応してアクチュエータボックスには、殆ど閉鎖されたハウジングが好適に設けられており、さらに、このハウジング内には前記構成部品が配置され、それら構成部品をハウジングでキャリヤーに取り付けることができる。
従って、アクチュエータボックスは、機械的及び電気的に試験可能なユニットを形成している。

電気的には、アクチュエータボックス内に収容されたこれらの構成部品は、電力ステージ、例えば、電磁石又は電気モーターを作動するために直列接続された電力用パワートランジスターを備えているのが好ましく、このパワートランジスターは、電磁石又は電気モーターへの電力をオン、オフするために制御可能なスイッチとして機能している。
このパワートランジスターの代わりに、他の電力回路又はリレーを、パワートランジスターについての全ての言及が以下においてこれらの他の変形例を用いてもよい。

安全と制御を目的として、保護回路及び／又は少なくとも１つの診断モジュールをパワートランジスターに設けることができ、またフリーホイールダイオードを電磁石又は電気モーターに並列に設けることもできる。
この構成部品、特にパワートランジスターと電磁石を互いに組み合わせることができ、例えば、一体構成部品を形成するように共に封入されるか、深い容器に入れてもよい。

ヘッドレストの電気的接続のために、パワートランジスターを制御するために好適に使用される少なくとも１つの制御ワイヤと、電磁石又は電気モーターを作動するために必要な電力を供給する供給ワイヤとが、アクチュエータボックスに接続されたへッドレストに繋がれているのが好ましい。
この制御ワイヤは、通常同じ電圧で、供給ワイヤで送られる電力と比較して小さな電力を送る。
この小さな電力は、ヘッドレストの外部に配置されている制御ユニットから出力端子によって供給され、この出力端子は、エアバッグを制御するためにも使用可能であり、そして制御ワイヤが、制御ユニットに接続されているのが好ましい。
制御ワイヤを介してアクチュエータボックスを制御せずに、制御信号で供給電圧を調整することが理論的に考えられる。
しかし、これに伴う大きな電子的な複雑さが障害となる。

機械的には、アクチュエータボックス内に収容された構成部品は、駆動手段を固定するために可動爪を備えているのが好ましく、この可動爪は、磁界が作動する電磁石の磁界に対峙した永久磁石によって特定の位置に保持されている。
このような可動爪は、電磁石が電気を切られたときには、駆動手段としてのばねを固定し、電磁石が作動すればばねを解放する。
本発明を図面に示された本発明の実施形態に基づいて更に詳細に説明する。

自動車シート３のヘッドレスト１が、少なくとも１本の、好適には２本のヘッドレストロッド７によって車両シート３の背もたれ５に取り付けられている。
クラッシュで作動する（crash-active）ヘッドレスト１は、ヘッドレストロッド７に取り付けられたキャリヤー９とこのキャリヤー９の前方に配置されるとともに４節リンク機構（four-bar linkage）１３でキャリヤー９に取り付けられた衝撃要素１１とを保持している。
ヘッドレスト１の運動学が、ＵＳ２００５／０１２７７２６Ａに詳細に記載されており、その開示内容が明確にこの明細書に取り入れられている。
通常の場合、衝撃要素１１が、キャリヤー９の前方に配置されてキャリヤー９を押し付けている。
４節リンク機構１３は、一緒に折り畳まれている。
キャリヤー９と衝撃要素１１は、それぞれ対向面が布張り及び／又は被覆され、それらが組み合わされて、ヘッドレスト１が略一体のユニットを形成している。

センサーＳと称する少なくとも１つのクラッシュセンサーが、好適には幾つかのセンサーＳが、車両内、通常、車両シート３の外部に配置されている。
これらのセンサーＳが、車両外部の制御ユニットＣを介してヘッドレスト１に取り付けられている。
エアバッグも制御する従来設計の制御ユニットＣは、例えば、１２Ｖの出力電圧と１．２Ａの最大電流強度を有している。
ヘッドレスト１の内側で、駆動手段１５としてのばねが、４節リンク機構１３に設けられており、通常の場合、ＤＥ１０２１５０５４Ａ１に記載されているように、このばねは、磁石及び爪によって保持され、その開示内容が明確にこの明細書に取り入れられている。
この保持する磁石は、通常の場合、４節リンク機構１３の駆動手段１５、すなわち、ばねを間接的に固定する永久磁石と、通常の場合、電気が切れたままになっているが、クラッシュの場合、永久磁石の磁界に反対の磁界を作るように設計された電磁石１７とからなり、それにより、駆動手段１５が解放される程度まで全体の保持力を低下させる。
この保持する磁石の代わりに、電気モーターを設けて駆動手段１５を解放することも可能である。

電磁石１７のコイルが、例えば、ｎｐｎトランジスターのようなパワートランジスター２１と、すなわち、一方で電磁石１７を車両電気システムの正極＋（通常、１２Ｖ又は２４Ｖ）に、他方でパワートランジスター２１のコレクターに接続することによって直列に接続され、同時にパワートランジスター２１のエミッターが車両電気システムの負極−に接続されている。
また、ヘッドレスト１の電磁石１７とパワートランジスター２１との間に必要な２本の電力供給ワイヤ２３と車両シート３を介してアクセス可能な残りの車両電気システムとが、例えば、中空のヘッドレストロッド７に挿通されている。
そして、パワートランジスター２１のベースが、車両の制御ユニットＣに、すなわち、エアバッグを制御する制御ユニットＣの出力端子に接続されている。
このため、制御ワイヤ２５が、ヘッドレスト１から車両シート３にヘッドレストロッド７を介して案内されている。
この制御ワイヤ２５によって伝達される最大電力は、制御ユニットＣの出力電力、すなわち、電力供給ワイヤ２３を介して伝達される電力よりもはるかに低い電力である。

更に、電子構成部品が、電磁石１７とパワートランジスター２１に公知の方法で接続されている。
フリーホイールダイオード３１が、電磁石１７に並列に接続され、この電磁石１７がオフに切換えられると崩落磁界からの電流を短絡させる。
例えば、逆極性保護ダイオードのような保護回路３３が、すなわちエミッターとコレクターとの間のパワートランジスター２１に並列に接続されている。
電磁石１７と接点の機能性をモニターする診断モジュール３５は、コレクターとベース及びエミッターとベースとの間で接続されている。

電磁石１７とともに保持する磁石、ばねを固定する爪、パワートランジスター２１、及び、複数の電気構成部品、すなわち、駆動手段１５を保持し解除する複数の機械的電気的構成部品が、アクチュエータボックス４１の内部で構造的にグループ分けされており、このアクチュエータボックス４１には、殆ど閉鎖されたハウジングが設けられ、アクチュエータボックス４１がキャリヤー９に取り付けられている。
従って、アクチュエータボックス４１は、駆動手段１５を制御するため、また、クラッシュで作動するヘッドレスト１を作動させる機械的及び電気的な制御機構である。
アクチュエータボックス４１は、ヘッドレスト１の内部に制御機構として完全に配置され、２本の電力供給ワイヤ２３と制御ワイヤ２５がアクチュエータボックス４１に接続されている。
従って、アクチュエータボックス４１は、製造段階時に試験可能なユニットである。

クラッシュの場合、センサーＳがこれを制御ユニットＣに通知すると、制御ユニットＣは、制御ワイヤ２５を介して信号をアクチュエータボックス４１に送り、アクチュエータボックス４１内でパワートランジスター２１が導電性を帯びる。
そして、電磁石１７が電力供給ワイヤ２３を介して作動し、４つのバーリンク機構１３の駆動手段１５を作動させ、駆動手段１５が衝撃要素１１を元の位置から前方へクラッシュ位置まで張り出す。
車両シート３の乗員の頭が、衝撃要素１１に素早く接触する。
信号が一旦終了すると、パワートランジスター２１が再度非導電性になり、電磁石１７の電流がフリーホイールダイオード３１を介して無くなる。

典型的な実施形態の電気構成部品のブロック回路図。 クラッシュ前の車両シートと共に典型的な実施形態の斜視図。 クラッシュによる典型的な実施形態の斜視図。

符号の説明

１ ・・・ヘッドレスト
３ ・・・車両シート
５ ・・・背もたれ
７ ・・・ヘッドレストロッド
９ ・・・キャリヤー
１１ ・・・衝撃要素
１３ ・・・４節リンク機構
１５ ・・・駆動手段
１７ ・・・電磁石
２１ ・・・パワートランジスター
２３ ・・・電力供給ワイヤ
２５ ・・・制御ワイヤ
３１ ・・・フリーホイールダイオード
３３ ・・・保護回路
３５ ・・・診断モジュール
４１ ・・・アクチュエータボックス
Ｃ ・・・制御ユニット
Ｓ ・・・センサー
＋ ・・・正極
− ・・・負極

Claims (11)

1. キャリヤー（９）と、該キャリヤー（９）に対しクラッシュの場合に張り出す衝撃要素（１１）と、該衝撃要素（１１）を張り出すための駆動手段（１５）と、制御機構によって制御されると共に通電される電磁石（１７）または電気モーターとから構成されて駆動手段（１５）を保持し解放する複数の構成部品とを備えた車両シートのヘッドレスト（１）において、
   前記ヘッドレスト（１）の内部に内部的な制御機構として配置されたアクチュエータボックス（４１）が、前記電磁石（１７）あるいは電気モーターを作動する複数構成部品を備えているとともに、前記ヘッドレスト（１）の外部に配置された制御ユニット（Ｃ）にも制御目的で接続されていることを特徴とする車両シートのヘッドレスト（１）。
2. 前記アクチュエータボックス（４１）が、前記電磁石（１７）又は電気モーター及び前記駆動手段（１５）を保持し解放する必要な複数の他の構成部品を備えた機械的及び電気的な制御機構として設けられていることを特徴とする請求項１に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
3. 前記アクチュエータボックス（４１）が、前記電磁石（１７）あるいは電気モーターに直列接続されたパワートランジスター（２１）あるいは他のパワー回路又はリレーを備えて電磁石（１７）あるいは電気モーターを作動させていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
4. 前記パワートランジスター（２１）に保護回路（３３）が備えられており、及び／又は前記パワートランジスター（２１）及び／又は前記電磁石（１７）あるいは電気モーターに少なくとも１つの診断モジュール（３５）が備えられていることを特徴とする請求項３に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
5. 前記パワートランジスター（２１）及び電磁石（１７）が、互いに接続されて一体構成部品を形成していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
6. 前記ヘッドレスト（１）の内部に配置された少なくとも１本の制御ワイヤ（２５）と２本の電力供給ワイヤ（２３）が、前記アクチュエータボックス（４１）に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
7. 前記制御ワイヤ（２５）が、電力供給ワイヤ（２３）より低い電力を送るようになっていることを特徴とする請求項６に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
8. 前記制御ワイヤ（２５）がヘッドレスト（１）の外部に配置されている制御ユニット（Ｃ）の出力端子に接続され、該記出力端子がエアバッグを制御するためにも使用できるようになっていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
9. 前記駆動手段（１５）として設けられたばねが、前記アクチュエータボックス（４１）内に収容されている可動爪で保持され、磁界が電磁石（１７）の磁界と対峙する永久磁石で保持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
10. 前記アクチュエータボックス（４１）が、試験可能なユニットであり、殆ど閉鎖されたハウジングに設けられているか、及び／又は、キャリヤー（９）に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載された車両シートのヘッドレスト（１）。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のヘッドレスト（１）を備えた背もたれ（５）を保持する車両シート（３）を有しているとともに、前記アクチュエータボックス（４１）を制御する制御ユニット（Ｃ）を有していることを特徴とする自動車。
    
    

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