JP2008174082A - 後突用乗員頭部保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の後突時又は後突予知時における、最後席に着座した乗員の頭部保護性能を向上させることを目的とする。
【解決手段】最後席１４に着座する乗員３２の頭部３２Ｈに対応して設けられた固定側ヘッドレスト１６と、通常使用時には該固定側ヘッドレスト１６と組み合わされ、後突時又は後突予知時には可動側ステー４４に支持された状態で上昇し、車両１２のリヤヘッダパネル２８と頭部３２Ｈとの間へ入り込む可動側ヘッドレスト１８と、を有している。ヘッドレストが、固定側ヘッドレスト１６と可動側ヘッドレスト１８とに分割されており、後突時又は後突予知時に可動側ヘッドレスト１８が上昇し、車両１２のリヤヘッダパネル２８と乗員３２の頭部３２Ｈとの間へ入り込むことで、該頭部３２Ｈを拘束することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、後突用乗員頭部保護装置に関する。

シートバックに設けた受圧プレートが、車両が追突を受けて車体後方に移動したとき、ボーデンワイヤが該受圧プレートの移動を引張り荷重としてヘッドレスト上昇機構に伝達することで、ヘッドレストを速やかに上昇させて乗員の頭部を拘束するヘッドレスト装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００６−１５８８６号公報

上記した従来例では、車両が追突（後突）を受けて車体が前方に押し出されたときに、慣性によりシートバックに沈み込む乗員の背部により受圧プレートを押圧して後方に移動させることで、ベルクランクを介してボーデンワイヤを引き、ヘッドレストを上昇させている。

しかしながら、該従来例では、ヘッドレストの上昇量が、シートバックへの乗員の背部の沈み込み量に依存するため、ヘッドレストを十分な高さ位置まで上昇させるためには、乗員の背部の沈み込み量をより増大させる必要があった。

本発明は、上記事実を考慮して、車両の後突時又は後突予知時における、最後席に着座した乗員の頭部保護性能を向上させることを目的とする。

請求項１の発明は、最後席に着座する乗員の頭部に対応して設けられた固定側ヘッドレストと、通常使用時には前記固定側ヘッドレストと組み合わされ、後突時又は後突予知時には可動側ステーに支持された状態で上昇し、車両のリヤヘッダパネルと前記頭部との間へ入り込む可動側ヘッドレストと、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の後突用乗員頭部保護装置では、最後席に着座する乗員の頭部に対応するヘッドレストが、固定側ヘッドレストと可動側ヘッドレストとに分割されており、後突時又は後突予知時に可動側ヘッドレストが可動側ステーに支持された状態で上昇し、車両のリヤヘッダパネルと乗員の頭部との間へ入り込むことで、該頭部を拘束することが可能である。これにより、後突時又は後突予知時における、最後席に着座した乗員の頭部保護性能を向上させることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の後突用乗員頭部保護装置において、前記可動側ヘッドレストは、上昇した際に前記リヤヘッダパネル又はルーフに当接することを特徴としている。

請求項２に記載の後突用乗員頭部保護装置では、可動側ヘッドレストが、上昇した際にリヤヘッダパネル又はルーフに当接するので、乗員の頭部の拘束時に、可動側ヘッドレストが、リヤヘッダパネル又はルーフと、可動側ステーの支持部とによる両持ち状態となる。これにより、頭部の拘束性が高まるので、乗員の頭部保護性能をより向上させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の後突用乗員頭部保護装置において、前記可動側ステーは、前記固定側ヘッドレストを貫通していることを特徴としている。

請求項３に記載の後突用乗員頭部保護装置では、可動側ステーが、固定側ヘッドレストを貫通しているので、可動側ヘッドレストが上昇した際に、可動側ステーの中間部を固定側ヘッドレストにより支えることができる。このため、可動側ヘッドレストにより乗員の頭部を拘束する際に、可動側ステーの変形を抑制して、該頭部の拘束性を向上させることができる。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の後突用乗員頭部保護装置において、前記可動側ステーには、変形起点となる脆弱部が設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の後突用乗員頭部保護装置では、可動側ステーに、変形起点となる脆弱部が設けられているので、後突時に入力される荷重が大きい場合に、可動側ステーが脆弱部を起点として折れ曲がるように塑性変形することで、衝突エネルギーの吸収が行われる。これにより、乗員保護性能を向上させることが可能である。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の後突用乗員頭部保護装置によれば、車両の後突時又は後突予知時における、最後席に着座した乗員の頭部保護性能を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の後突用乗員頭部保護装置によれば、乗員の頭部保護性能をより向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の後突用乗員頭部保護装置によれば、可動側ヘッドレストにより乗員の頭部を拘束する際に、可動側ステーの変形を抑制して、該頭部の拘束性を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の後突用乗員頭部保護装置によれば、後突時に入力される荷重が大きい場合の乗員保護性能を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る後突用乗員頭部保護装置１０は、車両１２の例えば最後席１４に設けられるヘッドレスト装置であって、固定側ヘッドレスト１６と、可動側ヘッドレスト１８とを有している。

最後席１４は、車両１２における車室２０内の最後部、例えばバックドアパネル２２に近い位置に設けられる車両用シートである。バックドアパネル２２の上部には、リヤウインドウガラス２４が設けられ、該リヤウインドウガラス２４の上方に、ルーフ２６の後端部が位置している。このルーフ２６の後端部の車室２０側には、例えば車幅方向に延びるリヤヘッダパネル２８が設けられ、該リヤヘッダパネル２８とルーフ２６とにより閉断面３０が構成されている。

固定側ヘッドレスト１６は、最後席１４に着座する乗員３２の頭部３２Ｈに対応して設けられている。具体的には、固定側ヘッドレスト１６は、骨格部材である例えばヘッドレストフレーム３８と、該ヘッドレストフレーム３８に固定されたヘッドレストプレート４０とを内部に有している。ヘッドレストプレート４０には、固定側ヘッドレスト１６の下方に突出する固定側ステー３６が固定されている。この固定側ステー３６は、例えば２本設けられており、夫々固定側ヘッドレスト１６の幅方向に離間している。

またヘッドレストプレート４０には、固定側ヘッドレスト１６の上下方向に延び可動側ヘッドレスト１８の可動側ステー４４を摺動可能に支持するガイド部材４６が固定されている。これらヘッドレストフレーム３８、ヘッドレストプレート４０、固定側ステー３６及びガイド部材４６は、所定形状に成形されたクッション材４８で覆われ、該クッション材４８は更にシート表皮５０で覆われている。なお、ガイド部材４６に差し込まれた可動側ステー４４は、固定側ヘッドレスト１６を上下方向に貫通している。なお可動側ステー４４は、１本でもよいし、また複数本であってもよい。またその車幅方向位置は任意である。

図示は省略するが、固定側ステー３６の下部は、シートバック３４の上部に差し込まれて支持されており、該固定側ステー３６をシートバック３４から出し入れすることで、所定範囲内で固定側ヘッドレスト１６の高さ調節を行うことができるようになっている。

可動側ヘッドレスト１８は、通常使用時には固定側ヘッドレスト１６と組み合わされ、後突時又は後突予知時には可動側ステー４４に支持された状態で上昇し、車両１２のリヤヘッダパネル２８と頭部３２Ｈとの間へ入り込むように構成されている。また可動側ヘッドレスト１８は、上昇した際にリヤヘッダパネル２８又はルーフ２６に当接するように構成されている。

可動側ヘッドレスト１８と可動側ステー４４の上端とは、例えば固定側ヘッドレスト１６の上部におけるガイド部材４６の出口から前方側の部分を跨ぐ架渡し部材５２により連結されている。また架渡し部材５２は、可動側ヘッドレスト１８の図示しないフレームに連結されている。これにより、可動側ヘッドレスト１８は、通常使用時において、例えば固定側ヘッドレスト１６の前面に重なった状態となっている。

なお架渡し部材５２は、棒状部材であってもよいし、また板状部材であってもよい。また図示の例では、架渡し部材５２が露出しているが、クッション材や表皮で覆うように構成してもよい。更に通常使用時においては、架渡し部材５２が固定側ヘッドレスト１６の上部に埋没していてもよい。固定側ヘッドレスト１６と可動側ヘッドレスト１８とがより一体化して見えることで、通常使用時の見栄えが向上するからである。

可動側ステー４４は、固定側ヘッドレスト１６内のガイド部材４６に差し込まれて、該固定側ヘッドレスト１６を上下方向に貫通しており、更にシートバック３４に設けられた例えば有底の筒状体５４に差し込まれて保持されている。シートバック３４は、内部に骨格部材であるシートバックフレーム５６を有しており、シートバックフレーム５６の上部には筒状体５４が固定される例えば筒状の支持部５８が固定されている。シートバックフレーム５６は、所定形状に成形されたクッション材６０で被覆され、該クッション材６０は更にシート表皮６２により覆われている。

筒状体５４は、例えばシートバック３４の上部から下部へ向けて差し込まれており、かつシートバック３４内の支持部５８に固定されている。この筒状体５４には、後突又は後突予知時に可動側ステー４４を上昇させるアクチュエータ６４が設けられている。このアクチュエータ６４には、制御装置が接続され、該制御装置には後突センサ又は後突プリクラッシュセンサが接続されている（何れも図示せず）。後突プリクラッシュセンサは、後突の前に該後突の可能性が高くなったことを予知するミリ波レーダ等であり、例えば車両１２の後部に設けられる。制御装置は、後突センサ又は後突プリクラッシュセンサからの信号に応じて、後突を検知又は予知し、アクチュエータ６４を作動させる例えばＥＣＵである。

アクチュエータ６４としては、種々の構成を用いることが可能である。例えば図２（Ａ）に示されるように、アクチュエータ６４として、圧縮コイルばね６６と、ストッパ機構６８とを設けてもよい。この例では、圧縮コイルばね６６は、筒状体５４の底部５４Ａと可動側ステー４４の下端４４Ａとの間に縮められた状態で設けられ、可動側ステー４４を上方に付勢する付勢手段の一種である。ストッパ機構６８は、通常使用時に圧縮コイルばね６６が圧縮状態に維持されるように可動側ステー４４を係止しておき、制御装置からの作動信号を受けて該係止状態を解除する機構である。

また図３（Ａ）に示されるように、アクチュエータ６４として、筒状体５４の下端にガス発生手段の一例たるインフレータ７０を設けてもよい。このインフレータ７０は、例えば導線７４を用いて制御装置と電気的に接続されており、該制御装置からの作動信号を受けた際に、筒状体５４内へ所定量のガスを瞬間的に供給可能に構成されている。このガスは、可動側ステー４４を上昇させるための駆動源であり、該ガスを効率的に受けるために、該可動側ステー４４の下端には、ガス圧により筒状体５４内を摺動可能なピストン７２が設けられている。

更に図４（Ａ）に示されるように、アクチュエータ６４として、筒状体５４の所定位置に巻上げ装置７６を設けてもよい。この巻上げ装置７６は、ワイヤ７８を巻取り可能なリール８０と、制御装置からの作動信号を受けた際に、該リール８０を矢印Ｃ方向に回転させてワイヤ７８を瞬間的に所定量巻き取る駆動機構８２とを有している。ワイヤ７８の端部は、例えば可動側ステー４４の下端に固定された連結部材８４に連結されている。通常使用時のワイヤ７８には、適度な張力が付与されている。これによりワイヤ７８は、連結部材８４とリール８０との間を、例えば可動側ステー４４の軸方向と平行に延びている。

駆動機構８２は、制御装置からの作動信号を受けた際に、ワイヤ７８をできるだけ迅速に巻取り可能であることが望ましい。このため、駆動機構８２は、例えばガス圧によりリール８０を瞬間的に回転駆動するものであってもよい。また駆動機構８２は、例えば予め付勢しておいたうずまきばね（図示せず）の付勢力により、リール８０を瞬間的に回転駆動するものであってもよい。駆動機構８２としては、これら以外にも種々の構成を採用することが可能である。

なお、上記した３通りのアクチュエータ６４のより具体的な構成については、図示及び説明を省略する。

固定側ヘッドレスト１６、可動側ヘッドレスト１８及びシートバック３４については、上記記載及び図示される構成には限られない。また通常使用時における固定側ヘッドレスト１６の高さ調節範囲を考慮すると、可動側ステー４４については、該高さ調節範囲に対応した遊びを設けておくことが望ましい。図２（Ａ）に示される例の場合、圧縮コイルばね６６の付勢力が可動側ステー４４の下端４４Ａに作用していると、該可動側ステー４４に遊びを設け難い。従ってこのような場合には、ストッパ機構６８を圧縮コイルばね６６に対して設定することで、可動側ステー４４を自由状態としてもよい。これにより、可動側ステー４４が、固定側ヘッドレスト１６の高さ調節に伴って上下動可能となる。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、可動側ヘッドレスト１８は、通常使用時において、固定側ヘッドレスト１６と組み合わされ、該固定側ヘッドレスト１６の前面に重なった状態となっている。固定側ヘッドレスト１６は、所定範囲で高さ調節が可能であり、可動側ヘッドレスト１８を支持する可動側ステー４４に遊びが設けられている場合には、固定側ヘッドレスト１６の上下動に伴って、可動側ヘッドレスト１８も上下動する。このため、通常使用時の使用感は、一般のヘッドレストと同様である。また可動側ステー４４は、ガイド部材４６に差し込まれて固定側ヘッドレスト１６の上下方向に貫通しているので、通常使用時における見栄えが良好である。

次に、車両１２の後突時又は後突予知時の作用について説明する。後突用乗員頭部保護装置１０では、後突センサ又は後突プリクラッシュセンサからの信号により、制御装置が後突を検知又は予知して、アクチュエータ６４に対して作動信号を出力する。すると図５に示されるように、可動側ヘッドレスト１８が、アクチュエータ６４により駆動されて、可動側ステー４４に支持された状態で上昇し、リヤヘッダパネル２８と乗員３２の頭部３２Ｈとの間に入り込む。後突に伴って乗員３２の頭部３２Ｈが車両上方及び車両後方に移動しようとしても、可動側ヘッドレスト１８が頭部３２Ｈとリヤヘッダパネル２８との間に入り込んでいるので、該頭部３２Ｈの移動を抑制して拘束することが可能である。

また可動側ヘッドレスト１８は、上昇した際にルーフ２６又はリヤヘッダパネル２８に当接するので、乗員３２の頭部３２Ｈの拘束時に、該可動側ヘッドレスト１８がリヤヘッダパネル２８又はルーフ２６と、可動側ステー４４の支持部（筒状体５４）とによる両持ち状態となる。補足すると、頭部３２Ｈの拘束時には、可動側ヘッドレスト１８に対して略車両後方へ慣性力が作用するが、可動側ステー４４の上端がリヤヘッダパネル２８又はルーフ２６により支持され、可動側ステー４４の下部が筒状体５４により支持されることで、可動側ステー４４が両持ち状態となる。図示の例では、可動側ステー４４の上端が、リヤヘッダパネル２８の前方に入り込むため、可動側ヘッドレスト１８の後方移動がより一層抑制される。これにより、可動側ヘッドレスト１８による頭部３２Ｈの拘束性が高まるので、乗員３２の頭部保護性能をより向上させることができる。

ここで、図２から図４において、可動側ヘッドレスト１８を上昇させる各アクチュエータ６４の作用について説明する。図２（Ｂ）に示されるように、アクチュエータ６４に圧縮コイルばね６６を用いた例では、制御装置からの作動信号がストッパ機構６８に入力されると、該ストッパ機構６８による可動側ステー４４の係止状態が解除される。すると、圧縮コイルばね６６の付勢力が直ちに可動側ステー４４の下端４４Ａに作用し、圧縮コイルばね６６の伸長に伴って可動側ステー４４が筒状体５４から押し出されて行く。これにより、可動側ヘッドレスト１８を矢印Ａ方向へ迅速に上昇させることが可能である。

次に、図３（Ｂ）に示されるように、アクチュエータ６４にインフレータ７０を用いた例では、制御装置からの作動信号が導線７４を通じてインフレータ７０に入力されると、該インフレータ７０が作動して、筒状体５４内に所定量のガスが瞬間的に供給される。可動側ステー４４の下端のピストン７２が、このガス圧により押し上げられるので、それに伴って可動側ステー４４が筒状体５４から押し出されて行く。これにより、可動側ヘッドレスト１８を矢印Ａ方向へ迅速に上昇させることが可能である。

更に、図４（Ｂ）に示されるように、アクチュエータ６４に巻上げ装置７６を用いた例では、制御装置からの作動信号が駆動機構８２に入力されると、該駆動機構８２が作動して、リール８０を矢印Ｃ方向へ瞬間的に回転駆動してワイヤ７８を巻き上げる。このワイヤ７８の先端は、可動側ステー４４の下端４４Ａに設けられた連結部材８４に連結されているので、該ワイヤ７８が巻き上げられることで、可動側ステー４４が引き上げられて行く。これにより、可動側ヘッドレスト１８を矢印Ａ方向へ迅速に上昇させることが可能である。

後突用乗員頭部保護装置１０では、図６（Ａ）に示されるように、可動側ステー４４の例えば中間部に、変形起点となる脆弱部の一例たるノッチ４４Ｋを設けるようにしてもよい。図示の例では、ノッチ４４Ｋは、可動側ヘッドレスト１８がルーフ２６に当接するまで上昇したときに、筒状体５４の上端と固定側ヘッドレスト１６との間に露出位置に設定されている。図６（Ｂ）に示されるように、後突時に入力される荷重が大きい場合には、可動側ステー４４がノッチ４４Ｋを変形起点として、例えばくの字状に折れ曲がるように塑性変形することで、衝突エネルギーの吸収が行われる。これにより、乗員３２の例えば胴体３２Ｂに入力される荷重を低減することで、乗員保護性能を向上させることが可能である。

なお最後席１４に着座センサ（図示せず）を設けておくことで、該最後席１４に乗員が不在のときにおける、後突用乗員頭部保護装置１０の作動を制限することが可能である。

なお、ノッチ４４Ｋの位置は、図示の位置には限られない。また可動側ステー４４に設けられる脆弱部は、ノッチ４４Ｋに限られるものではない。

通常使用時における後突用乗員頭部保護装置を示す部分断面図である。 （Ａ）可動側ヘッドレストを上昇させるためのアクチュエータとして、圧縮コイルばね及びストッパ機構を用いた例を示す拡大部分断面図である。（Ｂ）ストッパ機構による可動側ステーの係止が解除され、圧縮コイルばねの付勢力により可動側ステーが筒状体から押し上げられた状態を示す拡大部分断面図である。 （Ａ）可動側ヘッドレストを上昇させるためのアクチュエータとして、インフレータを用いた例を示す拡大部分断面図である。（Ｂ）インフレータの作動により筒状体内に供給されたガスの圧力により、可動側ステーが筒状体から押し上げられた状態を示す拡大部分断面図である。 （Ａ）可動側ヘッドレストを上昇させるためのアクチュエータとして、巻上げ装置を用いた例を示す拡大部分断面図である。（Ｂ）巻上げ装置の作動によりワイヤがリールに巻き上げられることで、可動側ステーが引き上げられた状態を示す拡大部分断面図である。 図１において、後突又は後突予知時に可動側ヘッドレストが上昇し、該可動側ヘッドレストにより乗員の頭部が拘束された状態を示す部分断面図である。 （Ａ）可動側ステーに変形起点となるノッチが設けられた後突用乗員頭部保護装置において、上昇した可動側ヘッドレストにより乗員の頭部が拘束された状態を示す部分断面図である。（Ｂ）可動側ステーがノッチを変形起点して折れ曲がるように塑性変形することで、衝突エネルギーが吸収された状態を示す部分断面図である。

符号の説明

１０ 後突用乗員頭部保護装置
１２ 車両
１４ 最後席
１６ 固定側ヘッドレスト
１８ 可動側ヘッドレスト
２６ ルーフ
２８ リヤヘッダパネル
３２ 乗員
３２Ｈ 頭部
４４ 可動側ステー
４４Ｋ ノッチ（脆弱部）

Claims (4)

1. 最後席に着座する乗員の頭部に対応して設けられた固定側ヘッドレストと、
   通常使用時には前記固定側ヘッドレストと組み合わされ、後突時又は後突予知時には可動側ステーに支持された状態で上昇し、車両のリヤヘッダパネルと前記頭部との間へ入り込む可動側ヘッドレストと、
   を有することを特徴とする後突用乗員頭部保護装置。
2. 前記可動側ヘッドレストは、上昇した際に前記リヤヘッダパネル又はルーフに当接することを特徴とする請求項１に記載の後突用乗員頭部保護装置。
3. 前記可動側ステーは、前記固定側ヘッドレストを貫通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の後突用乗員頭部保護装置。
4. 前記可動側ステーには、変形起点となる脆弱部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の後突用乗員頭部保護装置。

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