JP4200924B2 - ヘッドレスト用衝撃吸収部材 - Google Patents

Description

本発明はヘッドレストの内部に埋設され、人体頭部の衝突による衝撃を吸収できるヘッドレスト用衝撃吸収部材に関する。

近年、むち打ち症を防止するという観点から、ヘッドレストに衝撃吸収機能を付与しようという動きがある。衝撃吸収機能を付与するには、特開平10−181404号公報に記載のように、発泡成形体の反撥弾性力を調整する方法と、ヘッドレスト内に衝撃吸収部材を配置する方法とが考えられる。前者の方法は発泡樹脂の組成を調整するものであるが、衝撃の程度に応じて反撥弾性力を調整することが困難であり、また触感が犠牲になる場合も多いという不具合がある。一方、後者の方法では、衝撃吸収部材に大きな応力が作用した時に、衝撃吸収部材がステーによって破壊されることで応力を吸収することができる。したがって衝撃吸収部材はステーの前方に配置すればよく、衝撃吸収部材の前方に触感のよい発泡成形体を配置することで、触感とむち打ち防止とを両立させることができる。

ところでむち打ちを軽減するためには、頭部の移動量を抑制するために衝撃吸収部材をステーの前方に大きく突出させる必要がある。しかし重量まで大きくなることは決して好ましいことではないため、箱状体と、箱状体の内部に形成された衝撃吸収リブと、からなる硬質樹脂製の衝撃吸収部材とすることが考えられる。そして箱状体の底部を車両正面側に向けて、衝撃吸収リブが背面側に突出するようにし、衝撃吸収リブがステーに当接するように配置すれば、人体頭部からの衝撃が箱状体の底部に加わった場合に、衝撃吸収リブがステーに衝突して座屈することで衝撃を吸収することができる。またこのような衝撃吸収部材は、射出成形などで容易に成形することができ重量の増加も抑えることができる。

ところが自動車のヘッドレストの場合には、後部座席の乗員の安全性も確保しなければならない。すなわち後部座席の乗員が前部座席に装着されたヘッドレストに衝突した場合の安全性を考慮する必要がある。そこで例えば特開平09−085755号公報には、ヘッドレスト内部のステーの背面側に多孔質の硬質発泡プラスチックからなるエネルギー吸収体を配置することが記載されている。

このように発泡体からなる衝撃吸収部を配置することはそれなりの効果が得られるが、ヘッドレストの重量が大きくなるという不具合がある。また乗員のむち打ち防止が先ず重要であるので、さし当たっては人体後頭部が衝突した時の衝撃を吸収できる構造とし、後部座席の乗員に対しては衝撃吸収より安全性を高めた構造とすることが必要である。したがって箱状体と、箱状体の内部に形成された衝撃吸収リブと、からなる硬質樹脂製の衝撃吸収部材をヘッドレスト内部に埋設する場合に、後部座席の乗員の安全性を向上させるためには、衝撃吸収リブの先端など鋭利な部分が背面側に突出するような構造は避ける必要がある。しかし衝撃吸収リブは厚さ１〜２mmの薄板状であり、その先端を成形時に曲面とすることは金型加工が困難である。またその厚さより大きな径の曲面を端部に成形しようとすると、アンダーカットとなるため金型構造が複雑となる。また後加工で曲面形状とするには工数が多大となる。さらに、箱状体の開口を曲面形状の蓋部材などで覆って衝撃吸収リブの先端を覆うことも考えられるが、そうすると箱状体と蓋部材の２部品が必要となり、工数及びコスト面での問題が生じる。
特開平10−181404号 特開平09−085755号

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、箱状体と、箱状体の内部に形成された衝撃吸収リブと、からなる硬質樹脂製の衝撃吸収部材において、後部座席の乗員が前部座席のヘッドレストに衝突した場合の安全性を高めるとともに、容易に製造できるようにすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明のヘッドレスト用衝撃吸収部材の特徴は、ステーと当接するようにヘッドレストの内部に埋設され硬質樹脂からなる衝撃吸収部材であって、
底部が車両の正面側で開口が背面側となるように配置される箱状体と、箱状体の内側に形成された薄板状の衝撃吸収リブと、箱状体の内側で背面側方向へ突出する凸部と、よりなり、箱状体の開口を構成し背面側方向へ突出する周壁の先端及び凸部の先端は曲面形状をなし、人体頭部の断面の外周に相当する曲線で背面側から凸部の先端と周壁の先端を結んだときに衝撃吸収リブの先端が曲線より正面側に位置することにある。

凸部は、箱状体の底部から背面側へ膨出した中空の膨出部であることが望ましい。

本発明のヘッドレスト用衝撃吸収部材によれば、人体頭部の断面の外周に相当する曲線で背面側から凸部の先端と周壁の先端を結んだときに、衝撃吸収リブの先端が曲線より車両正面側に位置している。したがって背面側から人体頭部がヘッドレストに衝突した場合に、凸部及び周壁によって人体頭部の移動量が規制されるため、衝撃吸収リブによる危険性が回避される。したがって衝撃吸収リブの先端を曲面形状にする必要がなく、部品点数も一つでよいので、成形が容易であり安価とすることができる。

本発明のヘッドレスト用衝撃吸収部材は、箱状体と、薄板状の衝撃吸収リブと、凸部と、から構成され、硬質樹脂から形成されている。箱状体は、底部と、底部の端部から立ち上がる周壁とから形成された箱状のものであり、周壁の先端で開口が形成されている。なお周壁は、底部の周縁部全体に形成されていてもよいし、一部の周壁が無くてもよい。この箱状体は、底部が車両正面側に向き開口が背面側となるようにヘッドレスト内部に埋設される。そして背面側方向へ突出する周壁の先端は、曲面形状をなしている。

衝撃吸収リブは、箱状体の内側に背面側へ突出するように形成された薄板状のリブであり、正面側から人体頭部が衝突したときにステーに衝突して座屈することで衝撃を吸収する。その数や位置は特に制限されず、設計に応じて種々選択される。また衝撃吸収リブの先端は曲面形状であることが望ましいが、本発明の場合は鋭利であっても構わない。この衝撃吸収リブは、箱状体と一体的に形成することが望ましい。

凸部は、箱状体の内側で背面側方向へ突出し、その先端は曲面形状に形成されている。そして人体頭部の断面の外周に相当する曲線で背面側から凸部の先端と周壁の先端を結んだときに、衝撃吸収リブの先端がその曲線より車両正面側に位置している。このように構成したことで、背面側から人体頭部がヘッドレストに衝突した場合に、人体頭部は凸部及び周壁によって移動量が規制されるため、衝撃吸収リブによる危険性を回避できる。したがって衝撃吸収リブの先端を曲面形状にする必要がなく、箱状体の開口を覆う蓋部材が不要となって部品点数も一つでよいので、成形が容易であり安価とすることができる。

人体頭部の断面の外周に相当する曲線とは、例えば成人の頭部形状の平均値を模擬した直径 165mmの球体を中心点を含む平面で切断したときの外周円をいう。しかしこれに限るものではなく、目的に応じて種々の曲線を選択することができる。なお、人体頭部の断面の外周に相当する曲線で背面側から凸部の先端と周壁の先端を結んだときに、衝撃吸収リブの先端がその曲線より車両正面側に位置していることが必要であるが、必ずしも凸部の高さより衝撃吸収リブの高さが低いことが必要とはならず、衝撃吸収リブが箱状体の周壁近傍に形成されている場合など衝撃吸収リブの高さが凸部の高さより高い場合であっても、衝撃吸収リブの先端がその曲線より正面側に位置する場合がある。

この凸部は、箱状体と一体的に形成することが望ましい。しかし例えば中実の棒状あるいはブロック状の凸部を射出成形で形成すると、箱状体の底部にヒケが生じたり、凸部に変形が生じる場合がある。このようになると、衝撃吸収リブの先端が凸部の先端と周壁の先端を結ぶ上記曲線より背面側に突出する恐れがある。

そこで凸部は、箱状体の底部から背面側へ膨出した中空の膨出部とすることが望ましい。このようにすれば、凸部の壁部の肉厚を底部の肉厚と同等とすることができ、ヒケや変形を防止することができる。またヘッドレストを軽量化できるとともに、中実の場合に比べて成形後の冷却時間を短縮することができ、成形サイクルを短縮できるので生産性が向上する。

箱状体は、ステーが衝撃吸収リブの先端に対向した状態でステーとともに袋状の表皮内に配置され、発泡成形型内で表皮内に発泡樹脂が注入され一体発泡成形されてヘッドレストが製造される。したがって箱状体内にも発泡体が充填され、箱状体はヘッドレストの内部に埋設された状態となる。

ステーは、一般には互いに平行な２本の脚部を有するものであり、２本の脚部が別体のもの、２本の脚部が一端で直接的又は間接的に結合されたもの、のいずれも用いられる。例えば互いに平行な一対の脚部の一端部どうしが１本の橋部で連結された略コ字形状のものがある。また材質は、一般に金属製のものである。略コ字状のステーの場合には、橋部とその近傍の脚部が表皮内で発泡体に保持されることでヘッドレストから脚部が突出し、一対の脚部のそれぞれの端部がシートバックの頂部に形成された穴に挿入されて使用される。

表皮は、複数の裁断ピースが縫製などで立体化された袋状をなしている。複数の裁断ピースは中表に合わせられて縫製された後反転され、縫製端部は袋状の内部に突出している。そして縫製部の一部には無縫製部からなる開口が形成され、一般にはその開口から箱状体が挿入され、発泡樹脂が注入される。またその開口からステーを挿入することもできるが、略コ字形状のステーの場合には、表皮を貫通するステー穴から挿入するのが好ましい。

ところで箱状体とステーとが一体化されたものを表皮内に挿入するためには、表皮の開口を大きくせざるを得ず、発泡成形時の樹脂漏れを防止することが困難となったり、発泡成形後の開口を塞ぐ工数も多大となって現実的でない。

そこで箱状体とステーをそれぞれ袋状の表皮内に挿入した後に、表皮内で箱状体とステーとを係合させて一体化することが望ましい。このようにすれば、箱状体とステーを別々に表皮内に挿入するので、表皮の開口の大きさを比較的小さなものとすることができる。したがって発泡樹脂の漏れの防止が容易であり、発泡成形後に開口を塞ぐ工数も小さくてすむ。

表皮内で箱状体とステーとを係合させて一体化するには、箱状体及びステーの少なくとも一方に、両者の相対移動を規制する係合部を形成しておく。この係合部としては、弾性変形により嵌合する爪、嵌合溝など、公知の種々の係合手段を採用することができる。例えば箱状体に爪と壁を形成しておき、ステーが爪と壁の間に嵌合する構造、ステーに形成された溝に箱状体の一部が嵌合する構造、などとすることができる。なお係合部は、ステーと箱状体の前後・左右・上下のそれぞれの方向で相対移動を規制できるように形成することが望ましい。

また箱状体及びステーの少なくとも一方には、他方を案内する案内部を備えることが好ましい。これにより両者が一体化するまでの移動と位置決めとが容易となり、表皮内での一体化がさらに容易となる。この案内部は、レール、案内溝など公知の手段を採用することができる。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１及び図２に本実施例で製造されたヘッドレストを示す。このヘッドレストは、ファブリック製の表皮１と、表皮１内を充填する発泡体２と、発泡体２内に埋設された芯材３及びステー４と、から構成されている。表皮１は、複数の裁断ピースが縫製により立体化され、意匠表面が表出する袋状をなしている。発泡体２は発泡ウレタン樹脂からなり、軟質で触感に優れている。

ステー４は金属製であり、図４に示すように、橋部40と一対の脚部41とからなる略コ字形状をなして、芯材３に機械的に係合保持されている。そして発泡体２は、芯材３の内部にまで充填され、表皮１、芯材３及びステー４と一体的に接合されている。

表皮１は、下端部に２枚の裁断ピースが重ねられた重なり部10をもち、その重なり部10の部分に開口が形成される。また重なり部10の近傍には、ステー４が挿通される一対のステー穴11が形成されている。

芯材３はＰＰから射出成形により形成されたものであり、図３及び図４に示すように、底部30と底部30の全周に立設された周壁部31とからなる箱状体32と、箱状体32の内部に突出する薄板状の複数の衝撃吸収リブ33と、底部30から内側に膨出する袋状の膨出部34とから構成されている。周壁部31及び膨出部34の先端は曲面形状とされている。

衝撃吸収リブ33は、縦横に複数個形成されている。この衝撃吸収リブ33は、一部がステー４に当接し、ステー４から過大な応力が作用した場合に座屈することで応力を吸収する強度に設定されている。そして周壁部31、衝撃吸収リブ33及び膨出部34は、底部30から背面側（後部座席方向）に突出しているが、図３に示すように、人体頭部の断面の外周に相当する曲線（Ｒ）で背面側から膨出部34の先端と周壁部31の先端を結んだときに、衝撃吸収リブ33の先端はその曲線より正面側に位置している。この曲線Ｒは、直径 165mmの円弧に相当するものである。

また芯材３の上端部には、下端部方向に突出する一対の爪部35が形成されている。爪部35は、それぞれ厚さ方向に撓み変形可能とされている。爪部35の両側で上下方向に延びる衝撃吸収リブ33の先端面と爪部35の係合面との間隔は、ステー４の外径とほぼ等しくされている。

さらに芯材３の左右端部には、互いに対向するように突出する第２の爪部36が左右端部にそれぞれ形成されている。この一対の第２の爪部36の近傍は、爪部35と同様に形成され、第２の爪部36の両側で左右方向に延びる衝撃吸収リブ33の先端面と第２の爪部36の係合面との間隔は、ステー４の外径とほぼ等しくされている。

また下端部の周壁部31には、ステー４の外径とほぼ等しい径の半円状の切り欠き37が左右両側にそれぞれ形成されている。一対の切り欠き37の間隔は、ステー４の一対の脚部41の間隔とほぼ等しくされている。

本実施例の衝撃吸収部材である芯材３は、射出成形により製造されている。衝撃吸収リブ33は先端に曲面をもたず、爪部35、36を除いてアンダーカットとなる部位が存在しないので、金型構造が単純となる。また膨出部34の肉厚は底部30の肉厚と同等でよいので、ヒケや変形などの不具合が生じず、成形後の冷却時間も短く生産性に優れている。そして衝突時には、車両正面側からの人体頭部の衝突によって衝撃吸収リブ33がステー４に強く押圧されることで座屈し、それによって衝撃を吸収することができ、むち打ちを防止することができる。また後部座席の乗員の頭部が背面側からヘッドレストに衝突しても、人体頭部は表皮１及び発泡体２を介して先端が曲面形状の周壁部31と膨出部34に当接するだけであり、人体頭部の移動量が規制されているので、安全性が高い。

このヘッドレストを製造するには、先ず表皮１の重なり部10を開いて開口を表出させ、上記のように形成された芯材３をその開口から表皮１内に挿入する。芯材３は平面視で長方形であるので、その短辺側から開口に挿入することで、小さな開口から表皮１内に容易に挿入することができる。

次に表皮１の一方のステー穴11からステー４を脚部41の先端から挿入し、他方のステー穴11から外部へ出すことで、橋部40が表皮１の内部に位置するようにする。

続いて橋部40を芯材３の内側に位置させ、一対の脚部41を切り欠き37に係合させる。その状態で切り欠き37に脚部41を沿わせながら、ステー４を芯材３の上端部に向かって移動させる。この時、第２の爪部36の外側を移動させ、橋部40を爪部35とそれに対向する衝撃吸収リブ33との間に嵌合させる。さらに一対の脚部41をそれぞれ又は同時に芯材３に向かって押圧すると、第２の爪部36が弾性変形することで脚部41が第２の爪部36を乗り越え、第２の爪部36が弾性反力で元の形状に戻る結果、一対の脚部41はそれぞれ第２の爪部36の両側で左右方向に延びる衝撃吸収リブ33と第２の爪部36との間で把持される。

これによりステー４と芯材３との相対移動は、前後・上下・左右方向でそれぞれ規制され、ステー４と芯材３とは一体化されたものとなる。

このようにステー４と芯材３とが一体化されて内包された表皮１を金型内に配置し、金型から突出するステー４の脚部41を金型に位置決め固定する。次いで金型に設けられ表皮１の図示しない注入孔と連通する注入孔から所定量の発泡ウレタン樹脂を注入して発泡成形を行う。すると発泡圧力により表皮１は金型の型面に押圧されて所定形状に賦形されるとともに、発泡ウレタン樹脂は表皮１内を充填し、発泡体２が形成される。発泡体２は芯材３の内部にまで充填され、表皮１、芯材３及びステー４は発泡体２によって一体的に接合される。

本発明の一実施例の衝撃吸収部材（芯材）をもつヘッドレストの斜視図である。 本発明の一実施例の衝撃吸収部材（芯材）をもつヘッドレストの断面図である。 本発明の一実施例の衝撃吸収部材（芯材）とステーとの係合状態を示す断面図である。 本発明の一実施例の衝撃吸収部材（芯材）とステーとの係合状態を示す平面図である。

符号の説明

１：表皮 ２：発泡体 ３：芯材（衝撃吸収部材）
４：ステー 30：底部 31：周壁部
32：箱状体 33：衝撃吸収リブ 34：膨出部（凸部）

Claims (2)

1. ステーと当接するようにヘッドレストの内部に埋設され硬質樹脂からなる衝撃吸収部材であって、
   底部が車両の正面側で開口が背面側となるように配置される箱状体と、該箱状体の内側に形成された薄板状の衝撃吸収リブと、該箱状体の内側で背面側方向へ突出する凸部と、よりなり、該箱状体の開口を構成し背面側方向へ突出する周壁の先端及び該凸部の先端は曲面形状をなし、人体頭部の断面の外周に相当する曲線で背面側から該凸部の先端と該周壁の先端を結んだときに該衝撃吸収リブの先端が該曲線より正面側に位置することを特徴とするヘッドレスト用衝撃吸収部材。
2. 前記凸部は、前記箱状体の前記底部から背面側へ膨出した中空の膨出部である請求項１に記載のヘッドレスト用衝撃吸収部材。

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