JP7271161B2 - ヘッドレスト及び乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドレスト及び乗物用シートに関する。

トラック等の車両では、乗員が座るシートが設置されるキャビンと、荷台とが分かれている。キャビンに設置されたシートの後方には、キャビンの後壁を形成するパネルが配置されており、シートのヘッドレストとパネルとの間隔は比較的狭い。車両衝突時には、ヘッドレストが乗員の頭部に押されて後方に変位し、後方に変位したヘッドレストがパネルと当接する場合がある。ヘッドレストとパネルとが当接すると、パネルの剛性に起因し、乗員の頭部に作用する衝撃が強くなる虞がある。

乗員の頭部に作用する衝撃を緩和する観点から、この種の車両に設置されるシートのヘッドレストとして、パッドが、軟質パッド材と、硬質パッド材とからなるヘッドレストが知られている（例えば、特許文献１参照）。軟質パッド材によって吸収しきれないエネルギーが硬質パッド材によって吸収され、乗員の頭部に作用する衝撃が緩和される。

特開２００３－５４３４２号公報

特許文献１に記載されたヘッドレストは、軟質パッド材の他に硬質パッド材を要する。ヘッドレストの衝撃緩和性能は法規によって定められており、硬質パッド材を省略しては、法規に定められる衝撃緩和性能を満足できない可能性がある。しかし、硬質パッド材は、軟質パッド材に比べて材料の発泡倍率が低く、同一の体積で比較した場合に軟質パッド材よりも多量の発泡材料を要し、高コストである。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、衝撃緩和性能を損なわず、低コストなヘッドレストを提供し、このヘッドレストを備える乗物用シートを提供することを目的とする。

本発明の一態様の乗物用シートのヘッドレストは、少なくとも一枚の板材によって形成されており、前記乗物用シートのシートバックフレームに固定されるヘッドレストフレームと、前記ヘッドレストフレームを被覆しているパッドと、前記パッドを被覆している表皮と、を備え、前記板材の下側の縁部が前記シートバックフレームに直接固定されており、前記シートバックフレーム側に配置される前記ヘッドレストフレームの下部に、車両衝突時に前記ヘッドレストフレームの上部が撓むための支点となる当接部が設けられており、前記当接部は、前記シートバックフレーム側とは反対側に配置される前記ヘッドレストフレームの上部よりも、前記ヘッドレストの後面側に位置している。

また、本発明の一態様の乗物用シートは、前記ヘッドレストを備える。

本発明によれば、衝撃緩和性能を損なわず、低コストなヘッドレストを提供し、このヘッドレストを備える乗物用シートを提供することができる。

本発明の実施形態を説明するための、乗物用シートの一例の斜視図である。 図１の乗物用シートの後面側の斜視図である。 図１のヘッドレストの作用を示す模式図である。 図１のヘッドレストの作用を示す模式図である。 図１のヘッドレストの作用を示す模式図である。 参考例のヘッドレストの作用を示す模式図である。 参考例のヘッドレストの作用を示す模式図である。 図１のヘッドレスト及び図６の参考例のヘッドレストそれぞれの衝突試験の評価結果の一例のグラフである。

図１及び図２は、本発明の実施形態を説明するための乗物用シートの一例を示す。

乗物用シート１は、自動車等の車両に搭載されるシートであり、シート１に着座する乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション２と、乗員の腰部及び背部を支持するシートバック３と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト４とを備える。以下、ヘッドレスト４において乗員の頭部に接する面をヘッドレスト４の前面といい、乗員の頭部に接する面とは反対側の面をヘッドレスト４の後面という。

シートバック３は、シートバックフレーム１０と、シートバックフレーム１０を被覆しているパッド１１と、パッド１１を被覆している表皮（不図示）とを備える。

シートバックフレーム１０は、左右一対のバックサイドフレーム１２と、一対のバックサイドフレーム１２の上端部間に架け渡されるアッパーフレーム１３と、一対のバックサイドフレーム１２の下端部間に架け渡されるロアフレーム１４とを有する。一対のバックサイドフレーム１２、アッパーフレーム１３、及びロアフレーム１４は、鋼等の金属材料からなる。図１及び図２に示す例では、一対のバックサイドフレーム１２と、アッパーフレーム１３と、ロアフレーム１４とは、枠状に折り曲げられた管材によって一体に形成されている。

ヘッドレスト４は、ヘッドレストフレーム２０と、ヘッドレストフレーム２０を被覆しているパッド２１と、パッド２１を被覆している表皮（不図示）とを備える。

ヘッドレストフレーム２０は、鋼等の金属材料からなり、ヘッドレスト４の前面側に配置された第１板材２２と、ヘッドレスト４の後面側に配置された第２板材２３との二枚の矩形状の板材によって形成されている。第１板材２２の左右両側及び上側の縁部と、第２板材２３の左右両側及び上側の縁部とは接合されており、接合された縁部を除き、第１板材２２と、第２板材２３との間には隙間があけられている。そして、第１板材２２及び第２板材２３の下側の縁部が、シートバックフレーム１０のアッパーフレーム１３に溶接等によって固定されている。

ここで、ヘッドレストフレーム２０のシート幅方向の寸法Ｗは、ヘッドレストフレーム２０のシート高さ方向の寸法Ｈよりも小さく、ヘッドレストフレーム２０は上下に長い。車両衝突時に、乗員の頭部はヘッドレスト４の上部に衝突し、ヘッドレストフレーム２０の上部に荷重が入力されるが、上下に長いフレーム形状に起因して、ヘッドレストフレーム２０の曲げ剛性が得られにくい。そこで、ヘッドレストフレーム２０は、第１板材２２と、第２板材２３との二枚の板材によって形成され、ヘッドレストフレーム２０の曲げ剛性が補われている。

なお、フレーム形状が制約されず、例えばシート幅方向の寸法Ｗをシート高さ方向の寸法Ｈよりも大きく設定でき、フレームの曲げ剛性を形状的に確保できる場合には、ヘッドレストフレーム２０は一枚の板材によって形成されてもよい。

ヘッドレストフレーム２０の下部には、当接部２４が設けられており、当接部２４は、ヘッドレストフレーム２０の上部よりもヘッドレスト４の後面側に位置している。図１及び図２に示す例では、当接部２４は、プレス加工等によって第２板材２３のシート幅方向中央部に形成された一つの凸部によって構成されているが、当接部２４を構成する凸部は一つに限定されず、また、第２板材２３と一体に形成されるものに限定されない。

パッド２１は、軟質ウレンタフォーム等の単一のパッド材によって形成されている。パッド２１は、軟質パッド材と、硬質パッド材との２種のパッド材によって形成されてもよいが、パッド２１が軟質な単一のパッド材によって形成されることにより、高コストな硬質パッド材を省くことによるコストの削減、部品点数を削減することによるコストの削減が可能である。

図３から図５は、ヘッドレスト４の作用を示す。

図３に示すように、ヘッドレスト４の後方には、シート１が設置されたキャビンの後壁を形成するパネル５が配置されている。ヘッドレストフレーム２０の上端部とパネル５との間隔Ｄ１は、ヘッドレストフレーム２０の上部よりもヘッドレスト４の後面側に位置する当接部２４とパネル５との間隔Ｄ２よりも大きい。車両衝突時、ヘッドレスト４は、乗員の頭部に押され、ヘッドレストフレーム２０及びシートバックフレーム１０の撓みを伴って後方に変位する。ヘッドレストフレーム２０及びシートバックフレーム１０の撓みにより、衝突のエネルギーの一部が吸収される。

図４に示すように、後方に変位したヘッドレスト４がパネル５と当接する。ヘッドレストフレーム２０の下部の当接部２４は、ヘッドレストフレーム２０の上部よりもヘッドレスト４の後面側に位置しており、ヘッドレスト４とパネル５との当接において、ヘッドレストフレーム２０の上部に先立ち、当接部２４がパネル５と当接する。当接部２４がパネル５と当接したタイミングで、ヘッドレストフレーム２０の上端部とパネル５との間には間隔Ｄ３が置かれている。

図５に示すように、当接部２４がパネル５と当接した後、当接部２４よりも上側に位置するヘッドレストフレーム２０の上部が、上記間隔Ｄ３を狭めるように当接部２４を支点にして撓み、パネル５と当接する。ヘッドレストフレーム２０の上部の撓みにより、衝突のエネルギーの一部が吸収される。

ヘッドレストフレーム２０の上部がパネル５と当接するまでのヘッドレストフレーム２０及びシートバックフレーム１０の撓みによって吸収されるエネルギーに対し、衝突のエネルギーが大きい場合に、ヘッドレスト４は、パネル５の変形を伴ってさらに後方に変位する。ヘッドレストフレーム２０及びシートバックフレーム１０の撓みによっても吸収されずに残った衝突のエネルギーは、パネル５の変形によって吸収される。

図６及び図７は、参考例のヘッドレストの作用を示す。

図６に示す参考例のヘッドレスト１００は、ヘッドレストフレーム１０１と、ヘッドレストフレーム１０１を被覆するパッド１０２とを備える。ヘッドレストフレーム１０１は一枚の矩形状の板材からなり、板材の左右両側及び上側の縁部１０１ａにカール曲げ加工が施されている。縁部１０１ａのカール曲げ加工によってフレームの曲げ剛性が確保されている。ヘッドレストフレーム１０１の各部とパネル５との間隔は、ヘッドレストフレーム１０１の上端部から下端部に亘って略同じである。パッド１０２は、軟質パッド材１０３と、硬質パッド材１０４とを有し、硬質パッド材１０４は、ヘッドレストフレーム１０１と、ヘッドレスト１００の前面側を覆う軟質パッド材１０３との間に配置されている。

図７に示すように、車両衝突時、ヘッドレスト１００は、乗員の頭部に押され、ヘッドレストフレーム１０１及び硬質パッド材１０４並びにシートバックフレーム１０の撓みを伴って後方に変位する。後方に変位したヘッドレスト１００はパネル５と当接するが、ヘッドレスト１００とパネル５との当接において、ヘッドレストフレーム１０１の上端部がパネル５と当接する。

そして、ヘッドレストフレーム１０１の上端部がパネル５と当接するまでのヘッドレストフレーム１０１及び硬質パッド材１０４並びにシートバックフレーム１０の撓みによって吸収されるエネルギーに対し、衝突のエネルギーが大きい場合に、ヘッドレスト１００は、パネル５の変形を伴ってさらに後方に変位する。ヘッドレストフレーム１０１及び硬質パッド材１０４並びにシートバックフレーム１０の撓みによっても吸収されずに残った衝突のエネルギーは、パネル５の変形によって吸収される。

図８は、ヘッドレスト４及びヘッドレスト１００それぞれの衝突試験の評価結果の一例を示す。

衝突試験は、Regulation No.17 UNIFORM PROVISIONS CONCERNING THE APPROVAL OF VEHICLES WITH REGARD TO THE SEATS, THEIR ANCHORAGES AND ANY HEAD RESTRAINTS _ 5.2.3.1（協定規則第１７号 座席、座席取付装置及び頭部後傾抑止装置に係る車両認可に関する統一規定）によって定められるエネルギー散逸チェックのテスト手順に従って行った。上記規定において、頭部模型に作用する減速度が３ｍｓの間で連続して８０Ｇ（７８４ｍ／ｓ^２）を超えないことが要件とされている。

図８は、頭部模型がヘッドレストに衝突してからの時間と、頭部模型に作用する減速度との関係を示しており、実線はヘッドレスト４の評価結果を表し、破線はヘッドレスト１００の評価結果を表している。実線及び破線の各線と横軸とによって囲まれる領域の面積は衝突のエネルギーに相当し、ヘッドレスト４とヘッドレスト１００との間で。

破線で表されるヘッドレスト１００の評価結果では、減速度が３ｍｓの間で連続して８０Ｇを超えてはいないが、減速度のピーク値は８０Ｇを超えている。仮に、硬質パッド材１０４が省略された場合に、減速度が３ｍｓの間で連続して８０Ｇを超えてしまうことが予想される。

一方、実線で表されるヘッドレスト４の評価結果では、減速度が３ｍｓの間で連続して８０Ｇを超えておらず、且つ減速度のピーク値も８０Ｇ未満となっている。ヘッドレスト４の衝撃緩和性能は、パッド２１が軟質な単一のパッド材によって形成されているにもかかわらず、硬質パッド材１０４を有するヘッドレスト１００に比べて向上していると言える。

ヘッドレスト４の衝撃緩和性能が向上する理由として、衝突のエネルギーがヘッドレストフレーム２０の撓みによって効果的に吸収されることが挙げられる。

ヘッドレストと頭部模型との衝突において、荷重はヘッドレストフレームの上部に入力されるところ、ヘッドレスト１００では、ヘッドレストフレーム１０１の上端部が真っ先にパネル５と当接している。すなわち、ヘッドレストフレーム１０１の荷重入力箇所が、衝突の初期段階で、パネル５によって支持されてしまう。このため、ヘッドレストフレーム１０１の撓みが制限される。

これに対し、ヘッドレスト４では、ヘッドレストフレーム２０の上部に先立って、ヘッドレストフレーム２０の下部に設けられた当接部２４がパネル５と当接する。当接部２４とパネル５とが当接したタイミングで、ヘッドレストフレーム２０の上端部とパネル５との間には間隔Ｄ３が置かれており（図５参照）、ヘッドレストフレーム２０の上部がさらに撓む余地がある。このヘッドレストフレーム２０の上部の追加的な撓みによって衝突のエネルギーが効果的に吸収される。

このように、衝突のエネルギーがヘッドレストフレーム２０の撓みによって効果的に吸収されるので、衝撃緩和性能を損なわずに硬質パッド材を省略することが可能である。そして、硬質パッド材を省略することによってパッド２１の厚みを減じ、ヘッドレストフレーム２０をヘッドレスト４の前側に寄せ、ヘッドレストフレーム２０の上端部とパネル５との間隔をさらに拡大し、ヘッドレストフレーム２０の撓みに基づくエネルギーの吸収を増加させることができる。これにより、ヘッドレスト４の衝撃緩和性能をさらに高めることができる。

また、ヘッドレストフレーム２０は、第１板材２２と、第２板材２３との二枚の板材によって中空の箱型に形成されている。これにより、頭部を受け止める前面側の第１板材２２が内方に凹むように変形可能であり、かかる第１板材２２の変形によって、ヘッドレストフレーム２０の変形に基づくエネルギーの吸収を増加させることができる。

以上、自動車等の車両に搭載されるシート１を例に本発明を説明したが、シート１の構成は、航空機や船舶といった車両以外の乗物用シートにも適用可能である。

以上説明したとおり、本明細書に開示された乗物用シートのヘッドレストは、少なくとも一枚の板材によって形成されており、前記乗物用シートのシートバックフレームに固定されるヘッドレストフレームと、前記ヘッドレストフレームを被覆しているパッドと、前記パッドを被覆している表皮と、を備え、前記シートバックフレーム側に配置される前記ヘッドレストフレームの下部に、当接部が設けられており、前記当接部は、前記シートバックフレーム側とは反対側に配置される前記ヘッドレストフレームの上部よりも、前記ヘッドレストの後面側に位置している。

また、本明細書に開示された乗物用シートのヘッドレストは、前記ヘッドレストフレームが、前記ヘッドレストの前面側に配置された第１板材と、前記ヘッドレストの後面側に配置された第２板材と、を有し、前記第１板材の縁部と、前記第２板材の縁部とは、接合されており、接合された前記縁部を除き、前記第１板材と、前記第２板材との間には隙間があけられている。

また、本明細書に開示された乗物用シートのヘッドレストは、前記ヘッドレストフレームのシート幅方向の寸法が、前記ヘッドレストフレームのシート高さ方向の寸法よりも小さい。

また、本明細書に開示された乗物用シートのヘッドレストは、前記パッドが、単一のパッド材によって形成されている。

また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記ヘッドレストを備える。

１ 乗物用シート
２ シートクッション
３ シートバック
４ ヘッドレスト
５ パネル
１０ シートバックフレーム
１１ パッド
１２ バックサイドフレーム
１３ アッパーフレーム
１４ ロアフレーム
２０ ヘッドレストフレーム
２１ パッド
２２ 第１板材
２３ 第２板材
２４ 当接部
１００ ヘッドレスト
１０１ ヘッドレストフレーム
１０２ パッド
１０３ 軟質パッド材
１０４ 硬質パッド材

Claims (5)

1. 乗物用シートのヘッドレストであって、
   少なくとも一枚の板材によって形成されており、前記乗物用シートのシートバックフレームに固定されるヘッドレストフレームと、
   前記ヘッドレストフレームを被覆しているパッドと、
   前記パッドを被覆している表皮と、
   を備え、
   前記板材の下側の縁部が前記シートバックフレームに直接固定されており、
   前記シートバックフレーム側に配置される前記ヘッドレストフレームの下部に、車両衝突時に前記ヘッドレストフレームの上部が撓むための支点となる当接部が設けられており、
   前記当接部は、前記シートバックフレーム側とは反対側に配置される前記ヘッドレストフレームの上部よりも、前記ヘッドレストの後面側に位置しているヘッドレスト。
2. 請求項１記載のヘッドレストであって、
   前記ヘッドレストフレームは、前記ヘッドレストの前面側に配置された第１板材と、前記ヘッドレストの後面側に配置された第２板材と、を有し、
   前記第１板材の縁部と、前記第２板材の縁部とは、接合されており、
   接合された前記縁部を除き、前記第１板材と、前記第２板材との間には隙間があけられているヘッドレスト。
3. 請求項２記載のヘッドレストであって、
   前記ヘッドレストフレームのシート幅方向の寸法は、前記ヘッドレストフレームのシート高さ方向の寸法よりも小さいヘッドレスト。
4. 請求項１から３のいずれか一項記載のヘッドレストであって、
   前記パッドは、単一のパッド材料によって形成されているヘッドレスト。
5. 請求項１から４のいずれか一項記載のヘッドレストを備える乗物用シート。

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