JP4825010B2 - アクティブヘッドレストシステムを備えた車両シート - Google Patents

Description

本発明は、広くは車両シートに関し、より詳しくは、アクティブヘッドレストシステム（active head restraint system）を備えた車両シートに関する。

当該技術分野においてよく見られる形式の従来の車両シート設計は、一般に、背もたれ組立体と、下方シート組立体と、リクライナ機構と、背もたれ組立体または下方シート組立体のいずれをも多数の位置に調節する手動または動力調節機構と、車両に乗る人（occupant：以下、「乗員」という）を拘束するシートベルト等の拘束装置を含む多数の安全装置とを有している。背もたれ組立体はまた、一般に背もたれの頂部すなわち上端部に取付けられる頭部拘束具すなわちヘッドレストを有している。

車両シートの設計に関連して、追突された場合の車両乗員の安全性を改善する努力がなされている。より詳しくは、乗員の首領域が負傷する機会を低減させる安全機構を提供する努力が継続してなされている。追突の場合には、乗員はシートに押付けられて、大きいエネルギパルスを受ける。このような状況では、乗員の骨盤、腰椎および肩または胸部領域が背もたれに押付けられ、しばしば、乗員の首と、頭部領域と、ヘッドレストとの間に間隔が形成される。この間隔は、「むち打ち症」として一般的に知られている場合には、追突時の力に基いて、乗員の上胴部、首および頭部の運動により急激にかつ激しく閉じられる。従って、車両シートの安全性に関連して、この問題に対処する努力が引き続きなされている。

従来、ヘッドレストは一般に上下に移動できるか、或いは僅かに傾動できる比較的静的な用具であるが、通常は、普通の運転状態でシートに座る不特定乗員の快適性のために調節が行われる。しかしながら、追突時に遭遇する問題に対処するため、動的すなわちアクティブなヘッドレスト機構が従来技術において提案されている。

例えば本件出願人の所有する下記特許文献１には、追突時に乗員とヘッドレストとの間の間隔を低減するように設計された車両の動的なヘッドレスト組立体が開示されている。このヘッドレスト組立体は、乗員の胸部領域または肩に一致する広い領域内で背もたれフレームにより支持される衝撃プレートまたはターゲットプレートを有している。衝撃プレートは、ヘッドレストに連結されたリンケージに枢着されている。追突の場合には、ターゲットプレートに作用する乗員の力は、リンケージに作用してヘッドレストを乗員の頭部の方向に移動させ、これにより、乗員と背もたれとの間の間隔を小さくする。

当業界で知られている形式の動的ヘッドレストシステムは、従来知られている静的なヘッドレストに比べて改善されているが、追突の場合に、背もたれ、特に、ヘッドレストから大きく隔てた骨盤および腰椎領域に作用する力により発生されるエネルギをより良く吸収しかつ消散させることが当業界で要望されている。

本件出願人の所有する下記特許文献２には、この問題に対処するように設計されたアクティブヘッドレストを備えた車両シートが開示されている。より詳しくは、シートは、追突の場合にヘッドレストが乗員の方向に移動するように背もたれフレームに連結されかつヘッドレストに対し作動可能に連結された枢着型支持組立体を有している。この枢着型支持組立体は、骨盤領域および腰椎領域に配置された下方衝撃ターゲットを有し、該衝撃ターゲットは、この領域において背もたれに最初に伝達される力を消失させる。下方ターゲットは、背もたれに枢着されたリアクションプレートに対して作動可能に連結され、次に、ヘッドレストがリアクションプレートに取付けられる。

Schubring等の米国特許第５，９３８，２７９号明細書 米国特許第６，５６５，１５０号明細書

当業界で知られている動的ヘッドレストシステムは、該システムの意図する目的をほぼ達成するように作動しかつ安全性も改善されているが、当業界では、衝突時に、力を乗員からヘッドレストシステムへと、より効率的かつ迅速に伝達して、ヘッドレストを乗員の方向に有効に作動させることができる車両シート組立体が依然として要望されている。また、当業界では、安価かつ軽量で、組立てが容易なアクティブヘッドレストシステムを備えた車両シート組立体が要望されている。

従来技術の欠点は、背もたれフレームと、アクティブヘッドレストシステムとを有する車両シート組立体により解決される。本発明のアクティブヘッドレストシステムは、これに加えられる入力に応答して、背もたれフレームに対して直立位置と作動位置との間で移動できるヘッドレストを有している。ヘッドレストは、直立位置から作動位置に向かう移動に抵抗するように付勢されている。また、ヘッドレストの移動に対する抵抗は、ヘッドレストが直立位置から作動位置に向かって移動するにつれて減少する。

ヘッドレストの移動に対する抵抗はヘッドレストが直立位置から作動位置に向かって移動するにつれて減少するので、乗員が低レベルの力をアクティブヘッドレストシステムに加える場合には、ヘッドレストは作動位置に向かって殆ど移動しない。しかしながら、乗員が所定レベルを超える力を加える場合には、ヘッドレストは、より容易かつ迅速に作動位置に向かって移動し、乗員の頭部および首領域の支持を改善する。また、ヘッドレストは、該ヘッドレストが作動位置に向かってひとたび移動したときは、より長い時間この作動位置に留まる傾向を有する。従って、アクティブヘッドレストシステムは、特に車両の追突時に、乗員の頭部および首領域を一層有効に支持する。

本発明の他の長所は、添付図面に関連して述べる以下の詳細な説明により、容易に理解されるであろう。
ここで図面を参照すると、図面全体を通して同様な構造には同じ参照番号が使用されており、本発明の車両シート組立体は、その全体が図１において参照番号１０で示されている。車両シート組立体１０は、全体を参照番号１２で示す背もたれと、全体を参照番号１４で示す下方シート組立体とを有し、該下方シート組立体１４は、当業界で一般的に知られている態様でシートトラック機構１６上に支持されている。背もたれ１２は、シートトラック機構１６の一部を形成する枢着点２０を介して、ブラケット１８により下方シート組立体１４に枢着されている。このようにして、車両シート組立体１０は、当業界で一般的に知られた多くの態様でリクライニングまたは調節を行うことができる。これらの一般的な要素以外に、本発明のシート組立体１０には、シートベルト等の種々のコントロールシステムおよび拘束システム（これらは図示しないが、当業界で良く知られたものである）を設けることができる。

全体を参照番号２４で示す乗員は、車両シート組立体１０上に座っているところが仮想線で示されている。乗員２４は、下方シート組立体１４および背もたれ１２の下端部の両方に近接する骨盤領域２６を有している。乗員２４はまた、骨盤領域２６の上方に支持された腰椎領域２８と、該腰椎領域２８の上方に支持された肩または胸部領域３０とを有している。更に乗員２４は、胸部領域３０の上方に支持された頭部および首領域３２を有している。

車両シート組立体１０はまた、背もたれ１２により作動可能に支持された、全体を参照番号３４で示すアクティブヘッドレストシステムを有している。アクティブヘッドレストシステム３４は、乗員２４の頭部および首領域３２に近接するヘッドレスト３６を有している。ヘッドレスト３６は、直立位置（図１に実線で示す）と、ヘッドレスト３６が乗員２４の頭部および首領域３２に向かって前方かつ上方に枢動された作動位置（図１に仮想線で示す）との間ので移動できる。作動位置は、直立位置から離れるヘッドレスト３６の任意の位置として広く定義される。追突の場合には、乗員２４は、生じた力によって背もたれ１２に向かって一般に後方に押しやられる。より詳細に後述するように、背もたれ１２に作用する乗員２４からの入力は、アクティブヘッドレストシステム３４を介して伝達され、最終的に、ヘッドレスト３６をその直立位置から、乗員２４の頭部および首領域３２に向かって作動位置に移動させる。ヘッドレスト３６のこの移動により、追突時に乗員２４の頭部および首領域３２がより良く支持され、むち打ち症の傾向が低減される。

図２〜図６を参照すると、車両シート組立体１０の背もたれ１２がより詳細に示されている。車両シート組立体１０は、全体を参照番号３８で示す背もたれフレームを有している。背もたれフレーム３８は１対の側方フレーム部材４０を有し、該側方フレーム部材４０は、ほぼ垂直方向に配置されかつ互いに水平方向に間隔を隔てている。背もたれフレーム３８はまた、１対の側方フレーム部材４０間で水平方向に延びている上下のクロスメンバ４２、４４を有している。このようにして、背もたれフレーム３８は、背もたれ１２の前側４６および後側４８を形成している。背もたれフレーム３８は、側方部材４０並びに上下のクロスメンバ４２、４４が一体成形された「単体」構造にすることができる。また、背もたれフレーム３８は、側方フレーム部材４０および上下のクロスメンバ４２、４４を形成する別体コンポーネンツから組立てて、次に、これらを溶接するか、互いに永久的に固定することもできる。これらの説明および以下の説明から、当業者ならば、本発明の範囲を逸脱することなく、背もたれフレーム３８のコンポーネンツを作動可能に相互連結する多くの異なる手段を用いることができることは明らかであろう。

図２〜図６に示すように、アクティブヘッドレストシステム３４は、概略的に、全体を参照番号５０で示す上方アーマチャ（an upper armature）全体を参照番号５２で示す下方アーマチャ（a lower armature）を有している。上方アーマチャ５０は、背もたれフレーム３８の上方クロスメンバ４２に近接して配置されるように、背もたれフレーム３８に対して移動可能に取付けられる。ヘッドレスト３６は、乗員の頭部および首領域３２に近接して配置されるように、上方アーマチャ５０に取付けられる。また、下方アーマチャ５２は下方に配置され、かつ乗員２４の骨盤領域２６、腰椎領域２８および胸部領域３０に近接して配置されるように、上方アーマチャ５０に対して作動可能に取付けられる。より詳細に後述するように、下方アーマチャ５２は、該下方アーマチャ５２に加えられる入力に応答して上方アーマチャ５０に作用しかつ該上方アーマチャを移動させ、これによりヘッドレスト３６をその直立位置から作動位置に向けて移動させるように作動できる。例えば図示の実施形態では、下方アーマチャ５２は、該下方アーマチャ５２に加えられる所定の力に応答して上方アーマチャ５０の方向に移動して該上方アーマチャ５０に作用し、ヘッドレスト３６を乗員２４の方向に移動させるべく作動できる。

図２に示すように、下方アーマチャ５２は、乗員２４の骨盤領域２６に近接して配置される骨盤支持機構５４と、乗員２４の腰椎領域２８に近接して配置される腰椎支持機構５６と、乗員２４の胸部領域３０に近接して配置される胸部支持機構５８とを有している。追突の場合には、乗員２４の力が下方アーマチャ５２に加えられる。これらの力が所定レベルを超えると、下方アーマチャ５２は上方アーマチャ５０を枢動させる力を伝達し、これにより、ヘッドレスト３６を乗員２４の頭部および首領域３２の方向に移動させる。より詳しくは、乗員２４の骨盤領域２６からの力が骨盤支持機構５４に伝達され、乗員２４の腰椎領域２８からの力が腰椎支持機構５６に伝達され、かつ乗員２４の胸部領域３０からの力が胸部支持機構５８に伝達される。より詳細に後述するように、骨盤支持機構５４、腰椎支持機構および胸部支持機構５８が協働して、上方アーマチャ５０を枢動させる力を伝達し、これにより、ヘッドレスト３６を乗員２４の頭部および首領域３２に向かって移動させる。これにより、追突時に、乗員２４の頭部および首領域３２が良好に支持される。

図２〜図４には、上方アーマチャ５０の一実施形態が示されている。上方アーマチャ５０は、クロスバー６０と、複数の支柱６２とを有している。クロスバー６０は水平に配置され、支柱６２は、クロスバー６０上で間隔を隔てて配置されかつクロスバー６０から垂直方向に延びている。ヘッドレスト３６は各支柱６２の上端部に取付けられ、これにより、クロスバー６０が移動すると、支柱６２およびヘッドレスト３６が同時的に移動される。ヘッドレスト３６は支柱６２の上端部に固定的に取付けることができ、或いは、本発明の範囲を逸脱することなく、支柱６２に対して傾動、上昇および／または下降できるように既知の態様で支柱６２に対して移動可能に取付けることができる。

上方アーマチャ５０はまた、少なくとも１つの、好ましくは複数のリンケージ６４（図２、図４および図６）を有している。図示の実施形態では、リンケージ６４は、クロスバー６０の両端部に固定的に取付けられている。リンケージ６４は、溶接、ねじ等の任意の適当な方法でクロスバー６０に固定的に取付けられる。各リンケージ６４はまた、枢着点６５において背もたれフレーム３８に枢着される。例えば図示の実施形態では、背もたれフレーム３８は複数のＬ型ブラケット６６を有する。各Ｌ型ブラケット６６は１つの側方フレーム部材４０に固定的に取付けられ、各リンケージは１つのＬ型ブラケット６６に枢着されている。リンケージ６４は、ねじ、ベアリング等によりＬ型ブラケット６６に取付けることができる。これにより、リンケージ６４は、上方アーマチャ５２を、枢着点６５で背もたれフレームに対して移動可能かつ枢動可能に取付ける。各リンケージ６４はまた、後述の方法で下方アーマチャ５２取付けられ、この取付けにより、下方アーマチャ５２からの力が上方アーマチャ５０に伝達されて、ヘッドレスト３６を乗員２４の頭部および首領域３２に向けて移動させることができる。

上方アーマチャ５０のヘッドレスト３６は、直立位置から作動位置に向かう移動に抵抗するように付勢されている。この目的のため、図示の実施形態では、車両シート組立体１０は更に、少なくとも１つの、好ましくは複数の付勢部材６８（図２、図４および図６）を有している。各付勢部材６８は、一方のリンケージ６４および背もたれフレーム３８に作動可能に取付けられている。付勢部材６８は、図示の実施形態ではコイル状テンションスプリングであるが、本発明の範囲を逸脱することなく、トーションスプリング等の他の任意の適当な部材にすることができる。図示の実施形態では、各リンケージ６４はＬ型ブラケット７０を有している。図４および図６に示すように、付勢部材６８の一端は、取付け点７１でブラケット７０に対して作動可能に取付けられている。例えば、付勢部材６８は、図５および図６に示すように、取付け点７１で、孔７２を通ってブラケット７０に対して作動可能に取付けられている。付勢部材６８の他端は、任意の適当な方法で側方フレーム部材４０に取付けられている。付勢部材６８は、上方アーマチャ５０を直立位置に向けて付勢する。かくして、付勢部材６８は、ヘッドレスト３６がその直立位置から作動位置に向かって移動することに対する抵抗を付与する。より詳細に後述するように、下方アーマチャ５２が、ヘッドレスト３６を、直立位置から、乗員２４の頭部および首領域３２に向かって作動位置に移動させると、付勢部材６８は、ヘッドレスト３６を直立位置に戻す。
特に図２および図３には、下方アーマチャ５２の一実施形態が示されている。下方アーマチャ５２は、全体を参照番号７４で示す衝撃ボディを有している。衝撃ボディ７４は全体として平らであるが、本発明の範囲から逸脱することなく任意の適当な形状にすることができる。衝撃ボディ７４は、背もたれ１２の前側に配置されかつほぼ垂直に配向されている。衝撃ボディ７４は任意の適当な材料で作られ、好ましい一実施形態では、乗員２４が快適に座ることができる可撓性材料で作られる。図示の実施形態では、衝撃ボディ７４は、乗員２４の腰椎領域２８に近接して配置された上端部７６と、骨盤領域２６に近接して配置された下端部７８とを有している。衝撃ボディ７４は背もたれフレーム３８に対して移動できる。より詳細に後述するように、追突時に発生される乗員２４からの力は、衝撃ボディ７４を介して上方アーマチャ５０に伝達される。

前述のように、下方アーマチャ５２は、乗員２４の腰椎領域２８からの力を上方アーマチャ５０に伝達すべく作用する腰椎支持機構５６を有している。図示の実施形態では、腰椎支持機構５６は、図３に示すリンケージ８０を有している。リンケージ８０は、乗員２４からの力がリンケージ８０に伝達されるように、衝撃ボディ７４に対して作動可能に取付けられている。このため、腰椎支持機構５６は更に、図３に全体を参照番号８２で示す取付けブラケットを有している。取付けブラケット８２は衝撃ボディ７４に対して作動可能に取付けられ、リンケージ８０は取付けブラケット８２に対して作動可能に取付けられている。より詳しくは、リンケージ８０は、衝撃ボディ７４の後方に配置された湾曲剛性ロッドである。取付けブラケット８２は、リンケージ８０と衝撃ボディ７４との間に配置された湾曲細長シートである。リンケージ８０は、真直でかつ各側方フレーム部材４０に対してほぼ垂直に延びている中央セクション８４と、２つの端セクション８６とを有し、各端セクション８６は、中央セクション８４から車両シート組立体１０の前側４６向かって延びている。取付けブラケット８２は、真直でかつ各側方フレーム部材４０に対してほぼ垂直に延びている中央セクション８８と、２つの端セクション９０とを有し、各端セクション９０はほぼＵ型である。取付けブラケット８２はまた複数のアタッチメント部材９２を有し、各アタッチメント部材９２は、それぞれの端セクション９０から延びかつ図３に示すようにリンケージ８０の中央セクション８４の周囲を包み込む。アタッチメント部材９２は、リンケージ８０を取付けブラケット８２に枢着するのが好ましい。更に、取付けブラケット８２は、乗員２４からの力が、衝撃ボディ７４、取付けブラケット８２およびリンケージ８０を介して上方アーマチャ５０に伝達され、これによりヘッドレスト３６を乗員２４の頭部および首領域３２に向けて移動させるように、後述の方法で衝撃ボディ７４に対して作動可能に取付けられている。

一実施形態では、取付けブラケット８２は、他のコンポーネンツを車両シート組立体内に取付けるのにも使用できる。図示の実施形態では、車両シート組立体１０は、取付けブラケット８２に取付けられた複数のモータ９４（仮想線で示す）を有している。モータ９４は、車両シート組立体１０の快適性を増大させるべく、衝撃ボディ７４の高さおよび曲率を調節できる。しかしながら、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく、衝撃ボディ７４を調節不可能な懸架システムとして構成できることは理解されよう。

また、前述のように、下方アーマチャ５２は、乗員２４の胸部領域３０からの力を上方アーマチャ５０に伝達するための胸部支持機構５８を有している。図２、図３および図４に示す実施形態では、胸部支持機構５８は、全体を参照番号９６で示すクロスバーを有している。クロスバー９６は、両側方フレーム部材４０の間で水平に延びており、中央セクション９８と２つの端セクション１００とを有している。クロスバー９６の中央セクション９８は背もたれ１２の後側４８に近接して配置され、端セクション１００は中央セクション９８から、車両シート組立体１０の前側４６に向かって、側方フレーム部材４０に近接するように延びている。クロスバー９６は、細長プレートで作ることができる。

図示の実施形態では、胸部支持機構５８はまた、少なくとも１つの、好ましくは多数の拡大部分１０２を有している。各拡大部分１０２は全体として平らでかつ矩形であり、かつ溶接その他の適当な方法でクロスバー９６の一方の端セクション１００に取付けられている。乗員２４からの力、特に乗員２４の胸部領域３０からの力は、より詳細に後述するように、クロスバー９６および上方アーマチャ５０に伝達される。拡大部分１０２は、特に乗員２４の肩部近くに大きい衝撃領域を形成すべく、大きい表面領域を有している。

下方アーマチャ５２はまた、図２〜図４および図６に全体を参照番号１０４で示す少なくとも１つの、好ましくは複数のカプラを有している。各カプラ１０４は、上方アーマチャ５０に対して作動可能に取付けられている。少なくとも１つのカプラ１０４は、腰椎支持機構５６と上方アーマチャ５０とを相互連結して、腰椎機構５６からの力を上方アーマチャ５０に伝達する。同様に、少なくとも１つのカプラ１０４は、胸部支持機構５８と上方アーマチャ５０とを相互連結して、胸部支持機構５８からの力を上方アーマチャ５０に伝達する。図示の実施形態では、カプラ１０４は腰椎支持機構５６および胸部支持機構５８の両方に連結されていて、同一カプラ１０４が両支持機構５６、５８を上方アーマチャ５０に相互連結するように構成されている。しかしながら、より詳細に後述するように、カプラ１０４は、衝撃ボディ７４および／またはクロスバー９６に加えられる力に応答して背もたれ１２の後側４８に向かって移動するように作動し、これによりカプラ１０４は上方アーマチャ５０に作用して、ヘッドレスト３６を乗員２４の方向に移動させる。

図示の実施形態では、各カプラ１０４は、それぞれの側方フレーム部材４０に対して隣接しかつほぼ平行に配置されている。各カプラ１０４は、平らでかつ細長い上方部材１０６および下方部材１０８を有している。下方部材１０８は、枢着点１１０（図２）で側方フレーム部材４０に枢着されている。上方部材１０６は、図４および図６に示すように、連結点１１４で上方アーマチャ５０のリンケージ６４に枢着されている。これにより、下方アーマチャ５２は、連結点１１４で上方アーマチャ５０に対して作動可能に取付けられている。枢着点１１０、１１２および連結点１１４の枢動は、ねじ、ベアリングまたは他の適当な手段を介して達成される。

胸部支持機構５８のクロスバー９６および拡大部分１０２の各端部は、溶接または他の適当な手段を介して、それぞれのカプラ１０４の上方部材１０６の１つに取付けられている。同様に、腰椎支持機構５６のリンケージ８０の端セクション９０は、図３に示すように、それぞれのカプラ１０４の上方部材１０６の対応孔１１６内に取付けられている。このようにして、力は、腰椎支持機構５６および胸部支持機構５８から伝達されて、カプラ１０４を作動させ、これにより、より詳細に後述するように上方アーマチャ５０を枢動させる。

前述のように、下方アーマチャ５２は、乗員２４の骨盤領域２６からの力を上方アーマチャ５０に伝達する骨盤支持機構５４を有している。図示の実施形態では、骨盤支持機構５４は、図２〜図５において全体を参照番号１１８で示す少なくとも１つの伝達ロッドを有している。伝達ロッド１１８は、下方クロスバー１２０と、少なくとも１つの、好ましくは複数のリンキングロッド１２２とを有している。下方クロスバー１２０は水平に配置されかつ両側方フレーム部材４０間に延びている．リンキングロッド１２２は、溶接または他の適当な方法によりクロスバー１２０に取付けられ、かつここから上方アーマチャ５０へと垂直に延びている。リンキングロッド１２２は、互いに水平方向に間隔を隔てている。図３に示すように、取付けブラケット８２は複数の取付け部材１２３を有し、該取付け部材１２３は取付けブラケット３２の中央セクション８４から延びており、かつ１つのリンキングロッド１２２の周囲を包囲してこれを固定的に取付けている。伝達ロッド１１８も、衝撃ボディ７４に対して作動可能に取付けられている。例えば図示の実施形態では、衝撃ボディ７４は、伝達ロッド１１８のリンキングロッド１２２が通される複数の孔１２４を有している。衝撃ボディ７４の下端部７８には、図５に示すように１組の孔１２４が設けられ、上端部７６には、図２および図４に示すように他の組の孔１２４が設けられている。伝達ロッド１１８も上方アーマチャ５０に対して作動可能に取付けられている。より詳しくは、図示の実施形態では、上方アーマチャ５０は複数のタブ１２６を有している。タブ１２６は上方アーマチャ５０のクロスバー６０に取付けられかつ車両シート組立体の前側４６に向かって延びている。各タブ１２６は孔１２８を有し、各リンキングロッド１２２が１つの孔１２８に通されている。図示の実施形態では、タブ１２６はブシュ１２９を有し、リンキングロッド１２２が孔１２８内で一層容易に移動できるようになっている。また、各リンキングロッド１２２は、図４に示すように、対応タブ１２６の下で該タブ１２６に近接して配置されるベンド１３０を有している。ベンド１３０は、伝達ロッド１１８が上方に移動するとき、対応タブ１２６に当接する。後述するように、伝達ロッド１１８は、衝撃ボディ７４に加えられる所定の力に応答して上方アーマチャ５０の方向に移動しかつ該上方アーマチャ５０に作用して、ヘッドレスト３６を乗員２４の方向に移動させるように作動できる。

図５に示すように、車両シート組立体１０は更に、少なくとも１つの、好ましくは複数のランプ（ramps）１３２を有している。各ランプ１３２は、衝撃ボディ７４の下端部７８の後方で、背もたれフレーム３８の下方クロスメンバに取付けられている。各ランプ１３２はまた、上方アーマチャ５０に向かってほぼ上方に延びている少なくとも１つのカム面１３４を有している。図示の実施形態では、各ランプ１３２は第一カム面１３４ａを有し、該第一カム面１３４ａは第二カム面１３４ｂに連通している。第一カム面１３４ａは、第二カム面１３４ｂよりも下方クロスメンバ４４の近くに配置されている。第一カム面１３４ａは、背もたれ１２の前側４６から後側４８に向かってかつ下方クロスメンバ４４から上方アーマチャ５０に向かって延びており、第二カム面８８ｂは、側方フレーム部材４０に対してほぼ平行でかつ上方アーマチャ５０に向かって上方に延びている。当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく、ランプ１３２に、上方アーマチャ５０に向かって配向された任意数のカム面を任意の態様で設けることができることは理解されよう。伝達ロッド１１８の下方クロスバー１２０の両端部は、ランプ１３２内に摺動可能に支持され、カム面１３４ａ、１３４ｂ上で上方および後方に移動するように案内される。このようにして、伝達ロッド１１８の下方クロスバー１２０は、衝撃ボディ７４に加えられる所定の力に応答して、カム面１３４ａ、１３４ｂ上で上方アーマチャに向かって移動する。図５に示す好ましい実施形態では、カム面１３４ａ、１３４ｂは、対応するランプ１３２により形成され、下方クロスバー１２０をランプ１３２内に保持する。伝達ロッド１１８には、下方クロスバー１２０をランプ１３２内に更に保持すべくランプ１３２に当接する、下方クロスバー１２０に固定されたワッシャのようなリテーナ（図示せず）を設けることができる。

骨盤支持機構５４の作動において、追突により、乗員２４が衝撃ボディ７４に力を加え、衝撃ボディ７４は同時的に背もたれ１２の後側４８に向かって移動する。この移動により、衝撃ボディ７４は、特に、リンキングロッド１２２が衝撃ボディ７４に取付けられた、衝撃ボディ７４の下端部７８で、伝達ロッド１１８に当接される。この当接により、ランプ１３２内の伝達ロッド１１８の下方クロスバー１２０は、カム面１３４ａ、１３４ｂ上で移動され、伝達ロッド１１８が上方アーマチャ５０に向かって上方移動するように案内される。より詳しくは、下方クロスバー１２０が、最初に、第一カム面１３４ａ上で上方かつ後方に移動し、衝撃が充分に大きい場合には、次に、下方クロスバー１２０が第二カム面１３４ｂ上で上方に移動する。この移動により、リンキングロッド１２２のベンド１３０が上方アーマチャ５０のタブ１２６に当接し、これにより、上方アーマチャ５０が枢動され、最終的にヘッドレスト３６が乗員２４の頭部および首領域３２の方向に移動される。当業者ならば、ランプ１３２および衝撃ボディ７４が背もたれ１２内のいずれかの場所に配置されていて、腰椎領域２８および胸部領域３０を含む乗員２４のいずれかの領域からの入力により、下方アーマチャ５２が上方に向かって移動されかつ上方アーマチャ５０に作用することによりヘッドレスト３６が乗員２４に向かって移動されることは理解されよう。

衝撃ボディ７４の移動により、腰椎支持機構５６も作動される。より詳しくは、衝撃ボディ７４の移動により、取付けブラケット８２およびリンケージ８０が背もたれ１２の後側４８に向かって移動され、これにより、カプラ１０４が背もたれ１２の後側４８に向かって引張られる。カプラ１０４は、次に、上方アーマチャ５０のリンケージ６４を引張り、上方アーマチャ５０を枢着点６５の回りで枢動させる。これにより、上方アーマチャ５０が枢動され、最終的に、ヘッドレスト３６が乗員２４の頭部および首領域３２に向かって移動される。

また、乗員２４からの力により胸部支持機構５８が作動される。より詳しくは、乗員２４からクロスバー９６および拡大部分１０２に加えられた力により、カプラ１０４が背もたれ１２の後側４８の方向に移動される。これにより上方アーマチャ５０が枢動され、最終的にヘッドレスト３６が乗員２４の頭部および首領域３２に向かって移動される。
付勢部材６８は、上方支持アーマチャ５０を直立位置に戻す。付勢部材６８はまた、例えば乗員が車両シート組立体１０内で姿勢を後方に傾ける場合のように、乗員から加えられる力のレベルが小さいときは、上方アーマチャ５０が不必要に移動することを防止する。付勢部材６８のばね強度は、所定レベルを超える力によってのみ、下方アーマチャ５２が上方アーマチャ５０を作動させるように調節するのが好ましい。所定レベルの力は、平均的な追突時の力に基いて選択されるのが好ましい。

骨盤支持機構５４、腰椎支持機構５６および胸部支持機構５８は、協働して上方アーマチャ５０を枢動させ、これにより、ヘッドレスト３６を乗員２４の頭部および首領域３２に向けて移動させ、追突時の乗員２４の頭部および首領域３２の支持を改善する。当業者ならば、車両シート組立体１０の機構学的構造が、骨盤支持機構５４、腰椎支持機構５６および胸部支持機構５８を協働させることができることは理解されよう。例えば、連結点１１４が枢着点６５に対し、特に、下方および後方に配置されているため、カプラ１０４が全体的に後方に移動することにより上方アーマチャ５０が回転される。同様に、上方アーマチャ５０のタブ１２６がクロスバー６０の前方かつ枢着点６５の後方に配置されており、伝達ロッド１１８の全体的な上方移動により上方アーマチャ５０が回転される。また当業者ならば、本発明の範囲を逸脱することなく、車両シート組立体１０には、骨盤支持機構５４、腰椎支持機構５６および胸部支持機構５８のうちの１つまたは２つのみを組込むことができることは理解されよう。

かくして、本発明の車両シート組立体１０は、乗員２４により背もたれ１２に伝達される力に対する応答性が優れたアクティブヘッドレストシステム３４を提供する。車両シート組立体１０は、乗員２４からの力を、より効率的かつ迅速にヘッドレスト３６に伝達して、ヘッドレスト３６を乗員２４に向けてより有効に作動させ、これにより、追突時に乗員２４を首尾良く支持できる。最後に、本発明の車両シート組立体１０は、比較的効率的で、軽量かつ頑丈で、コスト有効性に優れたシステムのこれらの特定問題に対処できるものである。

前述のように、ヘッドレスト３６は、直立位置から作動位置に向かう移動に抵抗するように付勢されている。好ましい実施形態では、図６に関連して説明するように、ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗は、ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に向かって移動するにつれて減少する。図６は車両シート組立体１０の一方の側のみを示し、唯一のリンケージ６４、付勢部材６８、カプラ１０６等が示されている。以下の説明は、シート組立体１０一方の側に示されたコンポーネンツからなる機構に関するものである。しかしながら、以下の説明は、シート組立体１０の他方の側の同様なコンポーネンツについても等しく適用されることを理解すべきである。また、明瞭化のため、ヘッドレスト３６は図示されていない。これに対しクロスバー６０の断面は示されており、前述のように、クロスバー６０が移動すると、ヘッドレスト３６が直立位置と作動位置との間で同時的に移動する。従って、図６には、クロスバー６０の移動によるヘッドレスト３６の移動が示されていることを理解すべきである。

図６に示すように、下方アーマチャ５２は、これが作動すると、上方アーマチャ５０にカップリング力Ｆ_Cを加える。前述のように、カップリング力Ｆ_Cは、下方アーマチャ５２に作用する乗員２４からの入力により最初に発生される。カップリング力Ｆ_Cは、連結点１１４で上方アーマチャ５０に加えられる。カップリング力Ｆ_Cのベクトルは、実質的に上方かつシート組立体１０の後側４８に向いているが、当業者ならば、カップリング力Ｆ_Cのベクトルは任意の適当な方向を向くことができることは理解されよう。連結点１１４は、枢着点６５から間隔を隔てた関係をなしてオフセットしている。換言すれば、カップリング力Ｆ_Cは、枢着点６５に対するカップリングモーメントアームＡ_Cを有している。これにより、カップリング力Ｆ_Cは、それぞれの枢着点６５でカップリングモーメントＭ_Cを伝達する。一般に、カップリングモーメントＭ_Cは、上方アーマチャ５０のリンケージ６４を枢着点６５の回りで枢動させ、これによりヘッドレスト３６を直立位置から作動位置に向かって移動させる（図６は、実線で示すアクティブヘッドレストシステム３４はヘッドレスト３６が直立位置にあるところを示し、かつ仮想線で示すアクティブヘッドレストシステム３４はヘッドレスト３６が作動位置にあるところを示すものである）。

また、付勢部材６８は、取付け点７１で上方アーマチャ５０に加えられる付勢力Ｆ_Bを加える。図示の実施形態では、付勢力Ｆ_Bのベクトルは、ほぼ、付勢部材６８により定められる作用線Ｌ、および付勢部材６８の軸線に一致する付勢部材６８の作用線Ｌに沿っている。取付け点７１は、枢着点６５に対して間隔を隔てた関係をなしてオフセットしている。換言すれば、付勢力Ｆ_Bは、枢着点６５に対する付勢モーメントアームＡ_Bを有している。これにより、付勢力Ｆ_Bは、それぞれの枢着点６５で付勢モーメントＭ_Bを伝達する。この付勢モーメントＭ_Bは、一般に、リンケージ６４のモーメントに対する抵抗を発生し、これにより、ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に向かって移動することに対する抵抗が発生される。

カップリングモーメントアームＡ_Cおよび付勢モーメントアームＡ_Bの各々は、ヘッドレスト３６が、直立位置から作動位置に移動するにつれて変化する。図示の実施形態では、ヘッドレスト３６が、直立位置から作動位置に移動するにつれて、カップリングモーメントアームＡ_Cが増大し、かつ付勢モーメントアームＡ_Bが減少する。この現象を説明するため、図６には、ヘッドレスト３６が直立位置にあるときに生じるカップリングモーメントアームを示す変数Ａ_Cが示されている。図６にはまた、ヘッドレスト３６が作動位置にあるときに生じるカップリングモーメントアームを示す変数Ａ_C′が示されている。同様に図６には、ヘッドレスト３６がそれぞれ直立位置および作動位置にあるときに生じる付勢モーメントアームを示す変数Ａ_BおよびＡ_B′が示されている。図示のように、Ａ_Bは、Ａ_B′より大きい。ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に移動するにつれて、カップリングモーメントＭ_Cが増大し、かつ付勢モーメントＭ_Bが減少する。従って、ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に移動するにつれて、ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗が減少する。

一実施形態では、枢着点６５に対する付勢部材６８の取付け点７１は、ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に移動するにつれて、ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗が減少するように選択される。例えば図６に示すように、枢着点６５から取付け点７１へと延びている基準線Ｒは、付勢モーメントアームＡ_Bに対して正の角度αでオフセットしている。一実施形態では、この角度αは約２５°と約３５°との間にあり、一実施形態では、角度αは約３０°である。しかしながら、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく、角度αを任意の適当な大きさにできることは理解されよう。

これにより、付勢部材６８の機械的特性は、ヘッドレスト３６が移動するにつれて変化する。付勢部材６８の機械的特性は、ヘッドレスト３６が作動位置にあるときよりも、直立位置あるときの方が大きい。一実施形態では、付勢部材６８の機械的特性は、ヘッドレスト３６が直立位置にあるときに最高であり、かつヘッドレスト３６が直立位置から作動位置に移動するにつれて連続的に減少する。しかしながら、当業者ならば、付勢部材６８の機械的特性を、ヘッドレスト３６が直立位置から移動するにつれて増大するが、作動位置に接近するにつれて減少するように構成できることは理解されよう。

上記説明は明瞭化のために簡単化されたものであることを理解されたい。例えば、上記説明は、摩擦力として、タブ１２６で付与される力、カップリング力Ｆ_Cの大きさの変化、付勢力Ｆ_B、カップリング力Ｆ_Cおよび付勢力Ｆ_Bのベクトル方向の変化等を考慮に入れていない。しかしながら、これらのファクタは、本発明の範囲から逸脱することなく、ヘッドレスト３６の移動にも影響を与えるものである。図示の実施形態では、ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗の減少は、カップリングモーメントアームＡ_Cおよび付勢モーメントアームＡ_Bの比例的変化により効果的に達成される。しかしながら、ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗の減少は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の適当な手段によっても達成できる。

ヘッドレスト３６の移動に対する抵抗は、ヘッドレスト３６が直立位置から作動位置へと移動するにつれて減少するので、乗員２４が低レベルの力をアクティブヘッドレストシステム３４に加えるときに、ヘッドレスト３６が作動位置に移動する傾向を小さくできる。しかしながら、乗員２４が所定レベルを超える力を加える場合には、ヘッドレスト３６は作動位置に向かってより容易かつ迅速に移動し、乗員の頭部および首領域３２の改善された支持を行う。また、ヘッドレスト３６がひとたび作動位置に移動し始めたならば、ヘッドレスト３６は、より長時間作動位置に留まる傾向を有する。従って、アクティブヘッドレストシステム３４は、車両の追突時に乗員２４の頭部および首領域３２を一層有効に支持する。

以上、本発明を図示により説明した。本明細書において使用した用語は説明用語の本質を意味するものであって、限定的なものではないことを理解されたい。上記開示から、本発明に多くの変更を施すことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲内で、特に説明したもの以外の実施を行うことができる。

概略的に示す車両シート組立体の乗員に関連して示された本発明の車両シート組立体の側面図である。 アクティブヘッドレストシステムを備えた本発明の車両シート組立体の一実施形態を前方から見た斜視図である。 図２に示した車両シート組立体を後方から見た斜視図である。 図２に示した車両シート組立体の上端部を側方から見た斜視図である。 図２に示した車両シート組立体の下端部を側方から見た斜視図である。 アクティブヘッドレストシステムのリンケージの一実施形態を示す側面図であり、作動されていないアクティブヘッドレストが実線で示され、作動されたアクティブヘッドレストが仮想線で示されている。

符号の説明

１０ 車両シート組立体
１２ 背もたれ
３４ アクティブヘッドレストシステム
３６ ヘッドレスト
５０ 上方アーマチャ
５２ 下方アーマチャ
５４ 骨盤支持機構
５６ 腰椎支持機構
５８ 胸部支持機構
６４ リンケージ
６８ 付勢部材

Claims (17)

1. 背もたれフレームと、
   アクティブヘッドレストであって、このアクティブヘッドレストが、アクティブヘッドレストに加えられる入力に応答し且つ背もたれフレームに対して直立位置と作動位置との間で移動できるヘッドレスト、及び、直立位置から作動位置に向かうヘッドレストの移動に対する抵抗を付与すべく作動できる少なくとも１つの付勢部材とを備えた前記アクティブヘッドレストシステムと、
   前記アクティブヘッドレストシステムを枢着点で背もたれフレームに対して移動可能に取付ける少なくとも１つのリンケージと、を有し、
   前記付勢部材は取付け点でリンケージに対して作動可能に取付けられ、前記取付け点は、前記枢着点に対して間隔を隔ててオフセットし、前記付勢部材は一作用線を形成し、前記枢着点から取付け点へと延びる基準線は、前記作用線から取付け点へと垂直に延びている付勢モーメントアームに対して正の角度でオフセットしていることを特徴とする車両シート組立体。
2. 前記付勢部材は、コイル状のテンションスプリングであることを特徴とする請求項１記載の車両シート組立体。
3. 前記基準線は、付勢モーメントアームに対して約２５°と３５°との間の角度でオフセットしていることを特徴とする請求項１記載の車両シート組立体。
4. 前記入力により発生されるカップリング力は、少なくとも１つの連結点でリンケージに加えられ、連結点は枢着点に対して間隔を隔てた関係をなしてオフセットしていることを特徴とする請求項１記載の車両シート組立体。
5. 前記アクティブヘッドレストシステムは更に、上方アーマチャと、該上方アーマチャに対して作動可能に取付けられた下方アーマチャとを有し、該下方アーマチャは、これに加えられる入力に応答して上方アーマチャに作用しかつ該上方アーマチャを移動させて、ヘッドレスト直立位置から作動位置に移動させることを特徴とする請求項１記載の車両シート組立体。
6. 前記下方アーマチャは、これに加えられる入力に応答して上方アーマチャを移動させかつ上方アーマチャに作用して、ヘッドレストを直立位置から作動可能に移動させるべく作動できることを特徴とする請求項５記載の車両シート組立体。
7. 後側を更に有し、下方アーマチャは、これに加えられる入力に応答して前記後側に移動しかつ上方アーマチャに作用して、ヘッドレストを直立位置から作動可能に移動させるべく作動できることを特徴とする請求項５記載の車両シート組立体。
8. 背もたれフレームと、
   アクティブヘッドレストシステムであって、該アクティブヘッドレストシステムは、少なくとも１つの枢着点で背もたれフレームに枢着されかつ乗員からの入力により発生されるカップリング力を受けることができる上方アーマチャを備え、該上方アーマチャは、カップリング力に応答して、背もたれフレームに対して直立位置から作動位置に移動できるヘッドレストを備えている前記アクティブヘッドレストシステムと、
   上方アーマチャに対して作動可能に取付けられた少なくとも１つの付勢部材であって、該付勢部材は、直立位置から作動位置へのヘッドレストの移動に対する抵抗を生じさせる付勢力を付与すべく作動できる前記付勢部材と、を有し、
   前記カップリング力は、枢着点でカップリングモーメントを付与しかつ前記枢着点に対するカップリングモーメントアームを有し、付勢力は枢着点で付勢モーメントを付与しかつ枢着点に対する付勢モーメントアームを有し、カップリングモーメントアームおよび付勢モーメントアームの各々は、ヘッドレストが直立位置から作動可能に移動するにつれて変化することを特徴とする車両シート組立体。
9. ヘッドレストが直立位置から作動可能に移動するにつれて、前記カップリングモーメントアームは増大し、且つ、付勢モーメントアームは、減少することを特徴とする請求項８記載の車両シート組立体。
10. 前記付勢部材はコイル状テンションスプリングであることを特徴とする請求項８記載の車両シート組立体。
11. 前記付勢モーメントアームと、前記枢着点から取付け点へと延びる基準線とは、ヘッドレストが直立位置にあるときに正の角度でオフセットすることを特徴とする請求項８記載の車両シート組立体。
12. 前記付勢モーメントアームは、基準線に対して約２５°と３５°との間の角度でオフセットしていることを特徴とする請求項１１記載の車両シート組立体。
13. 前記付勢モーメントアームは、基準線に対して約３０°の角度でオフセットしていることを特徴とする請求項１２記載の車両シート組立体。
14. 前記アクティブヘッドレストシステムは更に、前記連結点で上方アーマチャに対して作動可能に取付けられた下方アームを有し、下方アーマチャは、入力に応答して前記連結点で上方アーマチャに作用して該上方アーマチャにカップリング力を加え、これによりヘッドレストを直立位置から作動位置に移動させるべく作動できることを特徴とする請求項８記載の車両シート組立体。
15. 後側を更に有し、下方アーマチャは、入力に応答して前記後側に移動しかつ前記連結点でカップリング力を加え、これによりヘッドレストを直立位置から作動可能に移動させるべく作動できることを特徴とする請求項１４記載の車両シート組立体。
16. 前記下方アーマチャは、これに加えられる入力に応答して上方アーマチャに向かって移動しかつ上方アーマチャに作用して、ヘッドレストを直立位置から作動可能に移動させるべく作動できることを特徴とする請求項１４記載の車両シート組立体。
17. 後側を形成する背もたれフレームと、
    アクティブヘッドレストシステムであって、該アクティブヘッドレストシステムは、上方アーマチャと、少なくとも１つの連結点で上方アーマチャに対して作動可能に取付けられた下方アーマチャとを備え、該下方アーマチャは、これに加えられる入力に応答して前記後側に移動しかつ前記連結点でカップリング力を加えるべく作動でき、上方アーマチャは、カップリング力に応答して直立位置から作動位置に移動でき且つ直立位置から作動位置に向かう移動に抵抗するように付勢されているヘッドレストを備えた前記アクティブヘッドレストシステムと、
    前記アクティブヘッドレストシステムを枢着点で背もたれフレームに対して移動可能に取付ける少なくとも１つのリンケージと、を有し、
    前記付勢部材は取付け点でリンケージに対して作動可能に取付けられ、前記取付け点は、前記枢着点に対して間隔を隔ててオフセットし、前記付勢部材は一作用線を形成し、前記枢着点から取付け点へと延びる基準線は、前記作用線から取付け点へと垂直に延びている付勢モーメントアームに対して正の角度でオフセットしていることを特徴とする車両シート組立体。

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