JP2009137460A - Headrest and base material of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両等のシートバック上端に装備されるヘッドレスト及びヘッドレスト用基材に関する。 The present invention relates to a headrest and a headrest base material that are mounted on an upper end of a seat back of a vehicle or the like.
自動車などのシートバック上端には、快適さを得るためにヘッドレストが取り付けられている。従来の固定式ヘッドレストでは、例えば特開平9−276074号,特開平8−66572号公報等にみられるように、袋状表皮内に金属製ステーの上部を配設した後、該表皮内に発泡原料を注入し一体発泡成形させたものが多かった。表皮内の発泡体には金属製ステーだけが埋設されていた。
しかし、近年、快適さだけでなく、車両衝突時における乗員頭部の保護を目的とするヘッドレストがいくつか提案されるにようになってきた(例えば特許文献1)。
A headrest is attached to the upper end of a seat back of an automobile or the like for comfort. In the conventional fixed headrest, as shown in, for example, JP-A-9-276074 and JP-A-8-66572, an upper portion of a metal stay is disposed in a bag-like skin, and then foamed in the skin. Many were injected with raw material and integrally molded. Only the metal stay was embedded in the foam inside the skin.
In recent years, however, several headrests have been proposed that are intended not only for comfort but also for protecting the head of an occupant during a vehicle collision (for example, Patent Document 1).
特許文献1等の開示発明は、発泡体内にステー上部しか埋設してなかったそれまでのヘッドレストから、図12のごとくステー脚部20の上端部及び連結部21の前面に芯材eを固定して、これらが発泡体g内に埋設されるヘッドレストとする。車両後方から衝突される追突時には、背中に働く力に比べ頭部HDに働く力が遅れてしまうため(図13のイ)、首が後傾してムチウチになるが、芯材eを設けることによってムチウチ防止を図る。従来のヘッドレストHRに比べ、芯材eを設けたヘッドレストでは頭部HDへの反力が低変位で立ち上がるからである。図13(ロ)に示すごとく、芯材なしのヘッドレスト(従来品)を用いた場合、首が後傾する変位がβに対し、芯材有りのヘッドレストでは首が後傾する変位がαと短くなり、頭部HDがヘッドレストの接触開始地点Gに接触した後、早めに反力が立つことでムチウチ低減を狙えるヘッドレストになる。
In the disclosed invention such as
しかるに、特許文献1等の芯材eをステー2に取着したヘッドレストは、次のような問題があった。芯材なしのヘッドレストに比べて、芯材有りのヘッドレストは、ムチウチに対し効果が認められるものの、図13(ロ)のごとく反発力が急上昇して頭部に働いてしまう状況にあった。芯材eは一般に所定厚みを有する硬質の樹脂成形品などで造られており、ステーに取着される該芯材自体に効果的な衝突エネルギ吸収(以下、「EA」という)させるのは難を極めた。特許文献1等のヘッドレストは、若干のEA特性をもたせることも目標とするが、ステー剛性と芯材自体の強度に頼ったものであるため動作荷重が高く、値も安定しなかった。
EA材は必ず対象物と大質量且つ大きな面積の剛体との間で機能する。ところが、芯材付きステーのヘッドレストでは、剛体壁に相当する部分がステー2、詳しくはステー上部であり、非常に面積が小さく且つ曲面になっている。細い円柱等からなるステーのごく小さな面積でしかなく、しかも曲面、すなわち「微小曲面」になる。従って、従来の芯材が硬質発泡体だけの場合(図14のA)は、発泡体のEA材が割れてしまい機能しなくなる。
変位−荷重特性(以下、「FS特性」という)は、図14(イ)に示す目標特性のような矩形波になるのが理想である。これに対し、発泡体は図14(イ)のAのごとく初期は右肩上がりの後、ステーがクサビ状に食い込んでいくため破壊され易い。発泡体とは、ウレタン,ビーズ発泡品等で、内部が微細なセル構造からなる発泡部材を用いたブロック体をいう。他のEA材、例えばリブを設けた構造体ブロックCを採用しても、図14(イ),(ロ)に示すごとく、場所によって特性が著しく変化し安定しない。構造体ブロックとは、樹脂又は金属等からなる立体構造で、圧縮方向に対してリブ(縦壁)を配置し、その座屈によってEAを行う部材をいう。ステーのような細い円柱の微小曲面にあっては、リブ上にステーが載る場合(図14のC−1)と、リブから外れた所にステーが載る場合(図14のC−2)とでは、図14(イ)のごとくFS特性が大きく異なる。またゴムやゲルなどの非線形材料をEA材に採用した場合(図14(イ)のB)、荷重の立ち上がりが悪く、さらに右肩上がりで荷重が立ち上がるため、60%〜70%程度で高い荷重に達してしまう問題があった。
However, the headrest having the core material e attached to the
The EA material always functions between an object and a rigid body having a large mass and a large area. However, in the headrest of the stay with the core material, the portion corresponding to the rigid body wall is the
The displacement-load characteristic (hereinafter referred to as “FS characteristic”) is ideally a rectangular wave like the target characteristic shown in FIG. On the other hand, the foam is easy to be broken because the stay bites in a wedge shape after rising to the right at the initial stage as shown in FIG. The foam refers to a block body using a foamed member made of urethane, bead foam or the like and having a fine cell structure inside. Even if another EA material, for example, a structure block C provided with ribs, is employed, the characteristics change remarkably depending on the location as shown in FIGS. The structure block is a three-dimensional structure made of resin, metal, or the like, and refers to a member in which ribs (vertical walls) are arranged in the compression direction and EA is performed by buckling. When the stay is placed on a rib (C-1 in FIG. 14) and the stay is placed on a place removed from the rib (C-2 in FIG. 14) in a thin cylindrical minute curved surface such as a stay. Then, the FS characteristics are greatly different as shown in FIG. In addition, when nonlinear materials such as rubber and gel are used for the EA material (B in FIG. 14 (a)), the load rises badly, and the load rises as the shoulder rises, so a high load of about 60% to 70%. There was a problem that reached.
本発明は、上記問題点を解決するもので、芯材が取着されたステーにあって、その微小曲面のステーに対しても、衝突エネルギを安定且つ効率よく吸収できるようにして安全性を高めたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems. In the stay to which the core material is attached, the collision energy can be absorbed stably and efficiently even in the stay with the minute curved surface. An object is to provide an enhanced headrest and a headrest base material.
上記目的を達成すべく、請求項1に記載の発明の要旨は、一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、前板部が該連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる芯材と、該前板部の背面に一対の立板部が対向して立設し、両立板部が天板部で連結されたエネルギ吸収構造体と、を具備し、且つ前記連結部に前記天板部の天面が当接又は近接するようにして、該エネルギ吸収構造体が前記空間に配設されることを特徴とするヘッドレスト用基材にある。
請求項2の発明たるヘッドレスト用基材は、請求項1で、連結部の中間部位と前板部間の中央領域は前記エネルギ吸収構造体を配設しないで、該中央領域の両側に前記エネルギ吸収構造体がそれぞれ配設され、さらに該中央領域の前板部背面に起立して、前記連結部に当接する支柱が設けられることを特徴とする。
請求項3の発明たるヘッドレスト用基材は、請求項2で、支柱の先端部分に側面視ほぼL字状のフックが設けられ、前記連結部に掛止できるようにしたことを特徴とする。
請求項4の発明は、袋状表皮と、一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、該ステーの上部に取付けられる芯材と、該ステーの上部及び該芯材が配設された前記表皮内に発泡原料を注入し、該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体と、を備えるヘッドレストにあって、前記芯材が、その前板部と前記連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる一方、前記前板部の背面に一対の立板部を対向して立設させ、且つ両立板部を天板部で連結したエネルギ吸収構造体が、該天板部の天面を前記連結部に当接又は近接させるようにして前記空間に配設されることを特徴とするヘッドレストにある。
ここで、「前板部と連結部との間に空間をとって、エネルギ吸収構造体が該空間に配設される」が、「該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体」の一部が該空間に入り込んでも、本発明のヘッドレストであるとみなす。発泡体に関しては、該空間内に発泡体の一部が侵入しても、衝突エネルギを吸収する本発明と同様の効果が得られるからである。
In order to achieve the above object, the gist of the invention described in
A base material for a headrest according to a second aspect of the present invention is the base material for a headrest according to the first aspect, wherein the energy absorption structure is not disposed in a central region between the intermediate portion of the connecting portion and the front plate portion, and the energy is not provided on both sides of the central region. Each of the absorbent structures is provided, and further, a support column is provided that stands on the back surface of the front plate portion in the central region and comes into contact with the connecting portion.
A base material for a headrest according to a third aspect of the present invention is the base material for a headrest according to the second aspect, characterized in that a hook having a substantially L shape in side view is provided at the tip portion of the support so that it can be hooked on the connecting portion.
According to the invention of
Here, “the space between the front plate portion and the connecting portion is taken and the energy absorbing structure is disposed in the space”, but “the foam is integrated with the skin, the stay and the core material” Even if a part of the “cured foam” enters the space, it is regarded as the headrest of the present invention. As for the foam, even if a part of the foam enters the space, the same effect as the present invention that absorbs the collision energy can be obtained.
請求項1,請求項4の発明のごとく、前板部が連結部との間にエネルギ吸収用の空間をとって、該空間にエネルギ吸収構造体が配設されると、微小曲面のステーに対しても、車両衝突で、天板部を介して連結部と前板部間の距離が近づくことにより立板部に曲げ変形が生じるようになる。この立板部の曲げ変形による角度変位に伴って右肩上がりの荷重が発生し、その後、荷重を維持したまま荷重の伝達角度が大きくなり、矩形波に近い所望のFS特性値が得られる。衝突エネルギを効率良く吸収できる。車両衝突時の安全性を高める。
請求項2の発明のごとく、中央領域の前板部背面に起立して、連結部に当接する支柱が設けられると、衝突力が様々な角度から働いても支柱がガイドして軌道修正するので、エネルギ吸収構造体を有効活用させ、衝突エネルギを安定且つ効率良く吸収する。安全性を飛躍的に向上させる。
請求項3の発明のごとく、支柱の先端部分に側面視ほぼL字状のフックが設けられ、これを連結部に掛止できると、芯材のステーへの取付けが容易になる。
As in the first and fourth aspects of the present invention, when the space for absorbing energy is provided between the front plate portion and the connecting portion and the energy absorbing structure is disposed in the space, On the other hand, when the vehicle collides, the vertical plate portion is bent and deformed as the distance between the connecting portion and the front plate portion approaches via the top plate portion. With the angular displacement due to the bending deformation of the standing plate portion, a load that rises to the right is generated. Thereafter, the load transmission angle increases while maintaining the load, and a desired FS characteristic value close to a rectangular wave is obtained. The collision energy can be absorbed efficiently. Increase safety in the event of a vehicle collision.
As in the second aspect of the invention, when a support column is provided that stands on the back surface of the front plate in the central region and contacts the connecting portion, the support column guides and corrects the trajectory even if the collision force works from various angles. The energy absorbing structure is effectively used to absorb the collision energy stably and efficiently. Dramatically improve safety.
As in the third aspect of the invention, when a substantially L-shaped hook in side view is provided at the tip portion of the support column and can be hooked to the connecting portion, the attachment of the core material to the stay becomes easy.
本発明のヘッドレスト及びヘッドレスト用基材は、芯材が取着されたステーにあって、その微小曲面のステーに対しても、車両衝突時にその衝突エネルギを効率良く吸収し、且つ確実,安定して吸収し、乗員頭部の保護を飛躍的に向上させることができ優れた効果を発揮する。 The headrest and the headrest base material of the present invention are in a stay to which a core material is attached, and even in the minute curved stay, the collision energy is efficiently absorbed at the time of a vehicle collision, and is surely and stable. Absorbs the occupant's head and dramatically improves the protection of the occupant's head.
以下、本発明に係るヘッドレスト及びヘッドレスト用基材の実施形態について詳述する。
図1〜図11は本発明のヘッドレスト及びヘッドレスト用基材の一形態を示したもので、図1はヘッドレストの全体斜視図、図2は図1のヘッドレスト用基材の全体説明斜視図、図3は追突時における圧縮子ストロークとエネルギ吸収用空間の関係を示したヘッドレストの説明断面図、図4はステー横架部とエネルギ吸収構造体について追突前後の変化を示すヘッドレスト用基材の説明断面図、図5は(ロ)がステーと芯材間にエネルギ吸収構造体を介在させた本発明品の説明断面図で、(イ)がその反力特性模式図である。図6は本発明品と従来品とのFS特性対比図、図7は他態様のヘッドレスト用基材の斜視図、図8は(イ)が図7の縦断面説明図、(ロ)が(イ)の状態から追突された後の縦断面説明図、図9は圧縮方向に対するFS特性の変化を示した説明図、図10は図2と異なる別態様のヘッドレスト用基材の縦断面図、図11は(イ)が図1のエネルギ吸収構造体の概略側面図、(ロ),(ハ)は(イ)とは異なるエネルギ吸収構造体の他態様品の概略側面図である。尚、図1,図2に比べ、図3,図4ではエネルギ吸収構造体5の両立板部51が基端に向けて少し広がる姿態にする。図2の左側のヘッドレスト用基材、図3では支柱の図示を省略する。
Hereinafter, embodiments of the headrest and the headrest substrate according to the present invention will be described in detail.
1 to 11 show one embodiment of a headrest and a headrest base material according to the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of the headrest, and FIG. 2 is an overall perspective view of the headrest base material of FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the headrest showing the relationship between the compressor stroke and the energy absorption space at the time of rear-end collision, and FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view of the headrest base material showing changes before and after the rear end of the stay horizontal portion and the energy absorption structure. FIG. 5 and FIG. 5 are explanatory sectional views of the product of the present invention in which (b) an energy absorbing structure is interposed between the stay and the core material, and (b) is a reaction force characteristic schematic diagram thereof. FIG. 6 is an FS characteristic comparison diagram between the product of the present invention and the conventional product, FIG. 7 is a perspective view of another headrest base material, FIG. 8 is a vertical cross-sectional explanatory view of FIG. FIG. 9 is an explanatory view showing a change in FS characteristics with respect to the compression direction, FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of a headrest base material according to another aspect different from FIG. 11A is a schematic side view of the energy absorbing structure shown in FIG. 1, and FIGS. 11B and 11C are schematic side views of other embodiments of the energy absorbing structure different from FIG. Compared to FIGS. 1 and 2, in FIGS. 3 and 4, the
(1)ヘッドレスト用基材
ヘッドレスト用基材1はステー2と芯材3と支柱4とエネルギ吸収構造体5とを備える。ステー2は公知品で、一対の脚部20を平行に配設し、両脚部20の上端部分20aを連結部21で結ぶステー2とする。ここでは、図1のごとく円柱又はパイプをコ字状に折曲加工して、同じ太さの脚部20及び連結部21を形成する。符号24はシートバック上端921に挿着されるステー基端部分を示す(図3)。
(1) Base material for headrest The
芯材3は、前板部30が前記連結部21との間にエネルギ吸収用空間6をとって、前方へ張出すようにしてステーの上部2aに取着される板状成形品である(図1,図3)。本実施形態の芯材3は、樹脂成形され、前板部30と側板部31と底板部32と上板部33とを備える。図2のごとくヘッドレストの前面に向けて、縦断面弧状にした曲板状の前板部30が張り出す。該前板部30の下縁から脚部20側(後方側)へ屈曲して、平板状の底板部32が延びる。底板部32の先端縁には、その両脇を切欠いて、一対のステー脚部20に嵌入する嵌合凹部32bが設けられる。嵌合凹部32bを形成する導入口の部分に係止爪32cが設けられ、該嵌合凹部32bに挿着された脚部20が抜け出るのを防いでいる。ここでは、底板部32と、前板部30の上縁から脚部側に屈曲する上板部33、及び前板部30の両側縁から脚部側に屈曲する両側板部31とで、前板部30の背面30bを囲って、椀状の頑強にして剛性のある芯材3とする(図1,図2)。本発明では、追突等の車両衝突時の打撃位置や角度によって性能差が出ないよう、受圧面となる芯材3では変形,EAを原則行わない。衝突の衝撃力を芯材3の背面側に設けるエネルギ吸収用空間6、エネルギ吸収構造体5に伝達する。
尚、図3のようにシートバック上端921へ取付けられるヘッドレスト及びそのヘッドレスト用基材1にあって、本発明における前方とはヘッドレストから車両前方方向(図3では紙面左方)、上方とは底板部32から上板部33に向かう上向き方向(図3では紙面上方)、水平とは底板部32の板面方向(図3では紙面垂直方向)をいう。符号30cは開孔、符号32aは発泡原料の注入用切欠、符号34は補強リブを示す。剛性のある芯材3とするため、他にも補強リブ34を芯材3の背面側の随所に設けるが、その図示を省く。
The
In the headrest attached to the seat back
芯材3に係る前板部30,底板部32の横幅が、一対の脚部20間の距離よりも少し大きめに造られる。一対のステー脚部20の上部、詳しくは上端寄り部分を嵌合凹部32bに挿入して、芯材3が二つの脚部20に嵌合,係止される(図1)。そして、前板部30の中間高さ地点、具体的には、図1〜図3のごとく前板部30の約1/2の高さ地点で、連結部21が水平に配されるようにする。本実施形態は、芯材3に立設する支柱4の先端部分41に設けたフック42を、その水平に配された連結部21に掛止して、前板部30と連結部21との間にエネルギ吸収用空間6が確保される構造とする。芯材3は、前記嵌合凹部32bとこの支柱4を使って、ステー2に取付けられる。
The width of the
支柱4は前板部30の背面30bの中央域に立設する柱状体で、ここでは芯材3と一体成形で造られている。シートバック上端921にヘッドレストが装着されると、支柱4の柱本体40が前板部背面30bのほぼ垂直面域から車両後方に向けて起立する(図4)。支柱4の先端部が、芯材3のステー2への取付けで水平配設される前記連結部21に当接する。該連結部21の長手方向の中間部位211と対向する前板部域に、支柱4が起立する。該支柱4が上板部33側の上方から連結部21の該中間部位211へ当接する(図1,図4)。支柱4には先端部分41に側面視ほぼL字状のフック42が設けられ、該フック42を連結部21に掛止できる構成にする。フック42を連結部21に掛止し、嵌合凹部32bに脚部20を挿着することで、前板部30が連結部21との間にエネルギ吸収用空間6をとって、芯材3が三点止めでステー2に安定保持される。そうして、該空間6にエネルギ吸収構造体5が配設される。
The
エネルギ吸収構造体5は、前記連結部に沿って延在する板状の立板部51が対向して前板部背面30bに一対立設し、両立板部51の先端部分が天板部52で連結された板状加工部材である。図1,図2のように一対の立板部51と天板部52とで側面視ほぼコ字状の樹脂製又は金属製エネルギ吸収構造体5とする。本実施形態は、図2のごとく縦断面視上下方向に配される前板部30の背面30bに、ほぼ水平配設される上側立板部51及び下側立板部51と、両立板部51の先端部分を結ぶ天板部52とからなるエネルギ吸収構造体5を固定する。図2,図3のヘッドレスト用基材1の縦断面視で、該天板部52の背面側(車両後方側)に前記連結部21が配され、該天板部の上下方向の高さ範囲に水平配設される該連結部の高さ地点が設定される。図1,図2のごとく、文字通り側面視コ字形のエネルギ吸収構造体5とするが、両立板部51が基端51dに向けて側面視ハ字状に拡がる図3,図4のようなエネルギ吸収構造体5にすることもできる。また、図5(ロ)のように、連結部21に当接又は近接する部分を一部平坦にして、該平坦部分を天板部52とした側面視逆U字状のエネルギ吸収構造体5にすることもできる。さらに、図8〜図10の上端部中央に窪み52bをもたせて、該窪みを天板部52とし、全体形状を側面視Ω形状としたエネルギ吸収構造体5や、図11(ロ),(ハ)に図示したようなエネルギ吸収構造体5とすることもできる。図3,図4,図5,図8(イ),図9〜図11のエネルギ吸収構造体5は、それが図示された紙面垂直方向ほぼ等断面形状とする。
該エネルギ吸収構造体5は、立板部51の基端51dが、エネルギ吸収用空間6に在る前板部30の背面30bに、溶着等により固定される。連結部21に天板部52の天面52aが当接又は近接するようにして、該空間6に該エネルギ吸収構造体5が配設される。そして、車両衝突で連結部21と前板部30間の距離Lが近づくことにより、天板部52を介して、立板部51に曲げ変形が生じる構造体とする(図3,図4)。
In the
In the
本ヘッドレスト用基材1は、追突などの車両衝突で、連結部21と前板部30間の距離Lが近づくことにより、立板部51に曲げ変形が生じるエネルギ吸収構造体5が、その曲げ変形でもって衝突エネルギを吸収する。例えば、図5(ロ)に示すエネルギ吸収構造体5にあって、追突等で連結部21に矢印方向の外力が加わると、該外力に連結部21が押され、連結部21と前板部30間を縮めようとする圧縮力が働く。連結部21からの圧縮力が天板部52の板面で受け止められて、連結部21,天板部52と前板部30間の距離Lが縮まり(図3)、立板部51が外側に膨らむように曲げ変形が発生する。
本ヘッドレスト用基材1に係るエネルギ吸収構造体5は、図14の構造体ブロック等にみられる座屈荷重を用いるのでなく、図5(ロ)のごとく、曲率をもった立板部51の曲げ荷重を用いる。立板部51の曲げ荷重をエネルギ吸収に活用する。ここで、エネルギ吸収構造体5が設置される空間6内では、該構造体以外に、圧縮子(ここでは連結部21)の進行方向直下に構造物を配設しない。エネルギ吸収構造体5の側面視コ字形の枠体内50は空所とする。底付き荷重の発生を回避し、高いストローク効率を得るためである。エネルギ吸収構造体5の曲げ荷重は、図5(イ)のごとく、立板部51の曲げによる角度変位に伴って右肩上がりの荷重を発生するが、圧縮方向を所定の直線軌道に導ければ、その入力方向の圧縮力に対して曲げ荷重の伝達角度が大きくなることで矩形波を形成する。
In the
The
追突された際、効果的にEAを行うには、目的とする荷重を維持したままエネルギ吸収構造体5を変形させる必要がある。追突では、例えば目標荷重となる600[N]前後といった低い荷重で、60mm程度もの長いストロークのEA特性が安定動作することが求められるが、本エネルギ吸収構造体5を用いれば、そうしたEA特性を確保できる。立板部51の板厚t1さらに天板部52の板厚t2(図11参照)を適宜選定することによって、所望の矩形波が得られる。本発明は、二枚の向かい合う板状の立板部51が受ける荷重の和で反力特性を出すので、圧縮方向は天板部52の天面52a上で、一対の立板部51からほぼ等距離の中間部分に面直(天面52aに垂直)に設定するのが好ましい。連結部21は天板部52の天面52aで、一対の立板部51からほぼ等距離の中間域に当接又は近接して、且つ両立板部51に平行に配されるのが好ましくなる。さらにいえば、図3のごとく前板部30と天板部52と連結部21とがほぼ平行になるよう配されるのが好ましい。
In order to effectively perform EA when the rear-end collision occurs, it is necessary to deform the
かくして、困難視されてきた微小曲面に相当するステー2(横断面が小さな円形)に係る連結部21に、圧縮力が作用しても、そのエネルギをまず天板部52の天面52aで受け止め、さらに、これを介して一対の立板部51の曲げ変形による曲げ荷重として受け入れ、安定且つ効率的なエネルギ吸収を行う。本ヘッドレスト用基材1では、圧縮力が加わった時のエネルギ吸収構造体5の反力特性が図5(イ)のようになり、図14(イ)で示した理想の矩形波(目標値)に近づく。実際、図6のごとく、芯材3をステー2に取着しただけの従来品と違って、前板部30の背面側の空間6にエネルギ吸収構造体5が配設された本発明品に、理想の矩形波に近いFS特性値が得られるのを確認している。尚、図1〜図11では、図面を判り易くするため、芯材3の板厚と立板部51の板厚を略同じに図示するが、実際の立板部51の板厚t1は、圧縮力により曲げ変形を発生させるため、図示板厚よりも小さい。
Thus, even if a compressive force is applied to the connecting
ところで、図9(イ)で、圧縮方向が連結部21の軸芯を通って天板部52の天面52a、さらに芯材3の前板部30の受面に直交するようなa方向であれば、同図(ロ)に示す所望の矩形波になる。圧縮方向を特定の直線軌道、具体的には図5(ロ)の矢印方向に固定できれば、圧縮力の入力方向の変位が大きくなるにしたがい同図に示す矩形波が得られる。しかしながら、圧縮方向を固定できなければ該矩形波を得るのが難しい。圧縮方向が連結部21の軸芯を通って立板部51を横切る図9(イ)のb方向になると、同図(ロ)に示すごとく満足な矩形波を得ることができない。
こうしたことから、本実施形態のヘッドレスト用基材1は、b方向のような圧縮力がたとえ働くようになったとしても、満足のいくエネルギ吸収ができるよう前記支柱4を設けている。連結部21の中間部位211と前板部30間の中央領域TRを空けて、該中央領域の両側にエネルギ吸収構造体5がそれぞれ配設される(図1,図2)。中央領域TRはエネルギ吸収構造体5を配設しないで、該中央領域の両側にエネルギ吸収構造体5がそれぞれ配設される。そうして、該中央領域TRの前板部背面30bに起立して、連結部21に当接する支柱4が設けられる。
By the way, in FIG. 9 (a), the compression direction passes through the shaft core of the connecting
For these reasons, the
前記支柱4が設けられることによって、図9に図示するb方向の圧縮力が働いても、支柱4の規制を受けて、図4の矢印方向、すなわち図9のa方向に是正される。圧縮力が加えられた連結部21が、支柱4の柱本体40を滑動しながら、天板部52の受面、芯材3の前板部30の受面に直交するように進む。図9のb方向の圧縮力が働いても、図9のa方向に軌道修正され、所望の矩形波が得られる。
図7ごとくの支柱4,エネルギ吸収構造体5を有するヘッドレスト用基材1でも、追突時に支柱4が連結部21をガイドして、図8(イ)の状態から同図(ロ)のようにエネルギ吸収構造体5の曲げ荷重,曲げ座屈へと導き、期待通りの衝突エネルギを吸収する。
現実の追突事故では、軽衝突の場合、立板部51の曲げ荷重で衝突エネルギを吸収して乗員頭部HDの保護を図る。その後、立板部51がゆっくりと復元する。重衝突では、最終的に立板部51の座屈破壊に至る場合もあるが、衝突の際の前半段階で、立板部51の弾性復元する曲げ変形,座屈変形による曲げ荷重として効率良く且つ多くの衝突エネルギを吸収する。本ヘッドレスト用芯材3は、図1〜図3のごとくヘッドレスト内に内蔵され、追突時の乗員頭部HDに働く相対的な運動エネルギを効果的に吸収する。
By providing the
Even in the
In an actual rear-end collision, in the case of a light collision, the collision energy is absorbed by the bending load of the standing
次に、図3を用いて、追突時の乗員頭部HDに働く相対的な運動エネルギを効果的に吸収する構造をさらに詳しく説明する。
既述のごとく、連結部21にフック42を掛止する一方、ステー脚部20に嵌合凹部32bを嵌合して、芯材3がステー2に取付けられている。前板部30と連結部21との間にエネルギ吸収用空間6が設けられる。連結部21が芯材3の中間高さ地点で水平に配され、且つ脚部20上を芯材3に係る嵌合凹部32bの嵌合部分が摺動可能であるので、追突されると、該嵌合部分が脚部20を摺動変位しながら、芯材3はこの摺動変位点を支点に同図鎖線のごとく回転変位可能になる。同図中、矢印は圧縮子(ここでは、乗員頭部HDを模した168mmφの球体)の進行軌道を示す。追突時の相対的な運動エネルギをもった圧縮子は、初期接触位置Xから芯材干渉位置Yを経て、フルストローク位置Zへと進行する。芯材干渉位置Yに達した地点から、エネルギ吸収構造体5の立板部51が曲げ変形、さらに曲げ座屈によってエネルギを吸収していく。これと並行して、脚部20を嵌合部分が摺動しながら該嵌合部分を支点に芯材3が回転し、芯材3が鎖線のごとく後傾する。
かくして、芯材3のこの後傾により、芯材干渉位置Yから鎖線の後傾した芯材3に達するフルストローク位置Zまでの距離が圧縮子ストロークALになる。本ヘッドレスト用基材1では、エネルギ吸収用空間6の距離Lに比べて長い圧縮子ストロークALが確保される。この長い圧縮子ストロークALが確保されることによって、追突時の乗員頭部HDに働く相対的な運動エネルギを効率良く吸収する。
Next, the structure for effectively absorbing the relative kinetic energy acting on the occupant head HD at the time of rear-end collision will be described in more detail with reference to FIG.
As described above, the
Thus, due to this backward tilting of the
本エネルギ吸収構造体5に関しては、先に樹脂製又は金属製であるとしたが、樹脂製の方がより好ましい。立板部51が曲げ変形,曲げ座屈することにより、衝突エネルギを反力として吸収するが、その後、樹脂製品の方が金属製品よりもゆっくりと復元し、頭部にダメージを与えないからである。また、樹脂製であれば、エネルギ吸収構造体5と樹脂製芯材3とを一体成形でき、低コスト化が図れるからである。芯材3とエネルギ吸収構造体5の一体成形品では、天板部52と対向する前板部30に図10(ロ)のごとく開口部を設けた芯材3としてもよい。開口部を設けても、開口部のないヘッドレスト用基材1とほぼ同様の効果が得られるからである。
The
(2)ヘッドレスト
本ヘッドレストは、袋状表皮7と前記ステー2と前記芯材3と、該ステーの上部2a及び該芯材3が配設された表皮内70に発泡原料を注入し、該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体8と、を備えるヘッドレストにあって、袋状表皮内70にステー下部以外の前記ヘッドレスト用基材1を配設して、該表皮内に発泡原料を注入し一体成形されるものである。芯材3が、その前板部30と連結部21との間にエネルギ吸収用空間6をとって、前方へ張出すようにしてステーの上部2aに取着される。一方、前板部30の背面30bに前記連結部21に沿って延在する一対の立板部51を対向して立設させ、且つ両立板部51の先端部分を天板部52で連結したエネルギ吸収構造体5が、該天板部52の天面52aを連結部21に当接又は近接させるようにして前記空間6内に配設される。車両衝突で連結部21と前板部30間の距離Lが近づくことにより立板部51に曲げ変形が生じるようにしたヘッドレストである。
(2) Headrest This headrest is made by injecting a foaming raw material into the bag-shaped
袋状表皮7は図1〜図3ごとくの枕状に形成され、底面部72には発泡原料注入口72a、ステー用孔72bが設けられる。通常は、乗員頭部HDに前面部71が接触し、クッション性に富む発泡体8の快適さを乗員に伝える。一方、ヘッドレスト内にエネルギ吸収用空間6を設け、該空間6にエネルギ吸収構造体5が配設され、衝突エネルギを吸収する。車両衝突時(EA動作時)に、ステー連結部21がエネルギ吸収用空間6内の特定の軌道を通過するようガイドする支柱4が設けられ、安定して衝突エネルギ吸収ができるようにしている。
The bag-
ヘッドレストにおいても、既述のごとく、エネルギ吸収構造体5が設置されるエネルギ吸収用空間6では、該構造体以外に、圧縮子(ここでは連結部21)の進行方向直下に構造物を配設しないようにする。但し、本ヘッドレストにあっては、該構造物から発泡体8が除かれる。発泡体8は表皮7,ステー2,芯材3と一体成形で発泡硬化したものである。発泡体8に関しては、該一体成形で図10のようにエネルギ吸収用空間6に侵入或いは充填されても、障害になることが少なく、本発明と同様の効果が得られるからである。
ヘッドレスト用基材1,ステー2,芯材3,支柱4,エネルギ吸収構造体5,エネルギ吸収用空間6,中央領域TR等は、(1)ヘッドレスト用基材1の項で述べた構成と同様で、その説明を省く。同一符号は同一又は相当部分を示す。
Also in the headrest, as described above, in the
The
(3)効果
このように構成したヘッドレスト及びヘッドレスト用基材は、専ら立板部51の曲げ荷重を主体としてエネルギ吸収し、その弾性域で所望の矩形波をもつEA特性が得られるので、衝突エネルギを効率良く吸収できる。微小曲面をもつステー2に対しても、該ステー2からの圧縮力を天板部52の面で一旦受け、これを立板部51の曲げ変形により衝突エネルギを吸収するので、安定且つ効果的なエネルギ吸収を行える。前板部30と該連結部21との間にエネルギ吸収用空間6を設け、該空間にエネルギ吸収構造体5を配設するので、エネルギ吸収用空間6に配設されるエネルギ吸収構造体5の高さぎりぎりまで、FS特性の変位として活用する矩形波を形成でき、衝突エネルギを効果的に吸収できる。エネルギ吸収構造体5は、立板部51,天板部52の板厚t1,t2及びその延在長によってFS特性の出力調整が容易であることから、目的,用途に応じたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材1を簡単に製造できる。
(3) Effects The headrest and the headrest base material configured as described above absorb energy mainly by the bending load of the standing
そして、専ら立板部51の曲げ荷重を主体としてその弾性域で吸収するため、その範囲において、エネルギ吸収構造体5が破壊,損傷することがなく、軽衝突であれば再利用できる。曲げ荷重を主体としたエネルギ吸収構造体5にしているので、破壊しない限り、再使用に耐える。
また、支柱4で特定の方向に圧縮力を誘導することにより、様々な方向からの車両衝突にもエネルギ吸収構造体5を有効機能させ、衝突エネルギを安定して吸収できる。安全性を飛躍的に向上させたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材になっている。
Since the bending load of the standing
Further, by inducing a compressive force in a specific direction by the
さらに、連結部21に支柱4のフック42を掛止する一方、ステー脚部20に嵌合凹部32bを嵌合して芯材3がステー2に取付けられるので、追突の衝突エネルギを受けた際、芯材3を回転,スライドさせることで、図3のごとく必要ストロークよりも小さなエネルギ吸収用空間6で対応でき、長い圧縮子ストロークALが確保しづらいヘッドレストにあって、極めて理にかなったヘッドレスト及びヘッドレスト用基材1になっている。
加えて、エネルギ吸収構造体5は樹脂製とすることにより、その単純形状から成形方法の選択幅が広がる。また、芯材3との一体成形が可能であり、コスト低減、リサイクルに優れた効果を発揮する。
Further, the
In addition, since the
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。ヘッドレスト用基材1,ステー2,芯材3,支柱4,エネルギ吸収構造体5,エネルギ吸収用空間6,表皮7,発泡体8等の形状,大きさ,個数などは用途に応じて適宜選択できる。
The present invention is not limited to those shown in the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application. The shape, size, number, etc. of the
1 ヘッドレスト用基材
2 ステー
20 脚部
20a 上端部分
21 連結部
211 中間部位
3 芯材
30 前板部
30b 背面
4 支柱
41 フック
5 エネルギ吸収構造体
51 立板部
52 天板部
6 エネルギ吸収用空間(空間)
7 表皮
8 発泡体
L 連結部と前板部間の距離
TR 中央領域
DESCRIPTION OF
7
Claims (4)
前記芯材が、その前板部と前記連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる一方、前記前板部の背面に一対の立板部を対向して立設させ、且つ両立板部を天板部で連結したエネルギ吸収構造体が、該天板部の天面を前記連結部に当接又は近接させるようにして前記空間に配設されることを特徴とするヘッドレスト。 A bag-like skin, a stay in which the upper ends of a pair of leg portions are joined by a connecting portion, a core material attached to the upper portion of the stay, and the upper portion of the stay and the skin where the core material is disposed Injecting a foaming raw material, a foam that is foam-cured and integrated with the skin, the stay and the core, and a headrest comprising:
The core member is attached to the upper portion of the stay with a space for energy absorption between the front plate portion and the connecting portion, and a pair of upright plate portions are opposed to the back surface of the front plate portion. And the energy absorbing structure in which the compatible plate portions are connected by the top plate portion is disposed in the space so that the top surface of the top plate portion is in contact with or close to the connecting portion. And headrest.
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