JP4277637B2

JP4277637B2 - ヘッドレスト装置

Info

Publication number: JP4277637B2
Application number: JP2003330342A
Authority: JP
Inventors: 正俊森
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP2005095237A

Description

本発明は、車両用シートに備えられ、乗員が車両の後方から前方への大きな衝撃力を受けたときに乗員の首部を良く保護するように機能するヘッドレスト装置に関する。

車両が後突されたときに乗員の首部を保護するように機能するヘッドレスト装置では、従来より乗員がシートバックに強く押付けられる力を利用して、ヘッドレスト本体を乗員の頭部との隙間をなくするように移動させるものがある。このようなヘッドレスト装置では、乗員の上半身の押付け力で移動する作動板をシートバック内に配置し、この作動板にヘッドレストを支持するステーの下端部を連結し、更にステーの中間部分をシートバックに回転できるように取付けた構成にしている。車両が追突されたとき、作動板がシート後方に移動すると、ヘッドレスト本体はシートの前方に突き出し、乗員の頭部とヘッドレスト本体の間隔を少なくするように作動する。一方、シートの通常使用時には作動板が移動しないように、作動板をシートバック内に配置されて乗員を支持する部材から所定の離れた位置に配置した構成としている(例えば、特許文献１参照。)。

また、他の方法では、通常使用時には乗員の操作でシートの前後方向にヘッドレスト本体の位置を任意に調整可能にする位置調整機構と、更に車両に加わる過大な前方向への衝撃を検出できる加速度検出機構とをヘッドレスト本体内に備える構成にしている。そして、加速度検出機構で所定以上の衝撃加速度を検出したときに、位置調整機構のロック機構を自動的に解除してヘッドレスト本体をバネ力で前方に押出し、且つその押出した位置を維持できる構成して、乗員の頭部とヘッドレスト本体の間隔を少なくできるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。)。
特開２０００−２１０１５７公報特開２０００−３４２３７９公報

しかしながら、上記の特許文献１のような従来技術では、作動板がシートバック内の乗員を支持する部材から離れて配置された構成となっているために、ヘッドレスト本体が移動を始めるタイミングに遅れが生じるとともに、また離れた距離の分、作動板の移動量も短くなり、ヘッドレスト本体の十分な移動量の確保が難しい。

一方、特許文献２のような従来技術では、加速度検出機構がヘッドレスト本体内に配置される構成のため、衝撃はシートバックを経由して加速度検出機構に伝達される。追突された時にはシートバックにも撓みが生じるために、加速度検出機構の検出に遅れが生じたり、また検出の精度も低下したりする。このために、信頼性のある作動を得るためには、高度な制御装置を必要にするなど、高価になる。

これら、従来技術の問題を解決するために、本発明の課題は検出遅れの少ない加速度検出機構を備えて、十分なヘッドレスト本体の移動量を確保できる、ヘッドレスト装置を実現することである。

上記した課題を解決するために、本発明で講じた技術的な第１の手段は、シートのシートバックの上方に配置されるヘッドレス本体部と、前記ヘッドレスト本体を前記シートバックに支持するステーとを備え、前記シートに対して前方方向に所定以上の加速度が作用した状態で前記シートバックの前面から所定の荷重が入力されたとき、前記ヘッドレスト本体を構成するヘッドサポート部を前記シートの前方に展開するように構成されたヘッドレスト装置において、展開方向に付勢された前記ヘッドサポート部を展開前の通常使用位置で係止状態となることで該ヘッドサポート部を該通常使用位置に保持する一方、該係止状態が解除された際に該ヘッドサポート部を展開させる係止機構と、前記シートバックの前後方向に揺動回転自在に該シートバック内に枢支され、その枢支基端に揺動中心をピッチ円中心とする複数のラチェット歯を有する移動検出機構と、前記シートバックに前方向きの所定以上の加速度が作用したときに後方に揺動回転自在に該シートバック内に枢支されるとともに、該後方に揺動回転した際に前記移動検出機構の前記ラチェット歯と歯合するラチェット歯を有する加速度検出機構と、を備え、
前記移動検出機構及び前記加速度検出機構が前記ラチェット歯同士の歯合状態で連携して作動することにより、前記係止機構の前記係止状態を解除して前記ヘッドサポート部を展開させるようにしたことである。

請求項１に記載の発明によれば、加速度検出機構と着座者の移動検出機構をシートバック内に収納したことにより検出及び作動の遅れが少なくでき、又互に連動させて作動させることで、誤作動を回避できる。

加速度検出機構と着座者の移動検出機構の連動は、係合部材による機械的な方法で達成され、安価にできる。

先ず、図１〜図１１を用いて、本発明に関るヘッドレスト装置１０の第１の実施例について説明する。

図１に、本発明に係るヘッドレスト装置１０を備えるシート（図示せず）のシートバック１を示す。図１に示されるシートバック１は、そのフレーム４０のみが示され、実際のシートで備えられる、ばね体、クッション体、表皮部材の図示は省略されている。

フレーム４０は略矩形の形状をした枠体で、両側のサイドフレーム４２、４３と、上側のアッパフレーム４１と、下側のロアフレーム４６が互に溶接し組み立てられた構成となっている。また、アッパフレーム４１の中央部には１対のステーホルダ４４が平行に上下に延びるように、固着して取付けられている。

ヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト本体２０と、ヘッドレスト本体２０の下側から下方に延びる１対のステー５１よりなっている。ステー５１は、ステーホルダ４４に挿入固定して取付けられたガイド材４４ａの中心部に設けられたガイド穴（図示せず）に挿入され、ヘッドレスト本体２０はシートバック１に支持される構成となっている。ガイド材４４ａは、ステー５１に設けられたノッチ（図示せず）と係合して、ヘッドレスト本体２０を所定の高さに調整し保持できる既知の構成を備えている。

両ステーホルダ４４の間に位置するアッパフレーム４１に、ガイドレール４５が固定して取付けられ、ガイドレール４５は下方に延びてフレーム４０の略矩形形状内に配置される。そして、ガイドレール４５に、後述するトリガー機構７が上下移動可能に取付けられている。トリガー機構７は、ヘッドレスト本体２０の展開作動を制御するものである。

次に図２から図５を用いて、ヘッドレスト本体２０の構成を説明する。

図２は、ヘッドレスト本体２０の通常使用状態を示し、図４にはヘッドレスト本体２０のヘッドサポート部２５がシートの前方に突き出した展開状態を示している。

ヘッドレスト本体２０をシートバック１の上方に支える１対のステー５１に対して、それらの両方の上端を連結するように、１つのベースブラケット２４がヘッドレスト本体２０内で固定されている。ベースブラケット２４はヘッドレスト本体２０の強度を確保する部材である。ベースブラケット２４には、ヘッドレスト本体２０の後方側の部品であるベース部２２が補強体２３を介して固定して取付けられている。また、前方側の部品であるヘッドサポート部２５はリンク機構３０を介してベースブラケット２４に取付けられている。

リンク機構３０は１対で構成され、ベースブラケット２４の左右側に配置されている。またリンク機構３０はリンク３１とリンク３２を備え、リンク３１とリンク３２が夫々の略中央部において軸３３で互に回転可能に結合されている。リンク３２の上端は回転軸３５でベースブラケット２４には結合され、またリンク３１の下端はベースブラケット２４に上下方向に延びて形成された長穴２４ａに回転軸３７で摺動可能に取付けられている。

一方、ヘッドサポート部２５は、ヘッドレスト本体２０の内部に配置されたサポートプレート２７と、サポートプレート２７の前面を覆って配置されるクッション体２５ａと、さらにクッション体２５ａを覆う表皮体２５ｂから構成される。サポートプレート２７の上方及び下方部分には後方に突起するように形成されたフランジ部２７ａ、２７ｂを備えている。リンク３１の上端が、上方のフランジ部２７ａに上下方向に延びるように形成された長穴２７ｃに回転軸３４で摺動可能に取付けられている。またリンク３２の下端は回転軸３６によって下方のフランジ部２７ｂに回転自在に連結されている。

以上の構成から分かるように、リンク機構３０は、所謂Ｘリンク機構を構成するものとなっている。各回転軸３４、３５、３６、３７は両側のリンク機構３０を互に連結するように、ヘッドレスト本体２０内で水平に延び、リンク機構３０の剛性を確保する構成となっている。そして、図６と図７に示されるように、各回転軸３４、３５、３６、３７の長さ方向にほぼ中央部において、回転軸３４、３６の間にスプリング７９が、また回転軸３５、３７の間にスプリング７８が取付けられている。スプリング７８、７９は引張りスプリングで、常にＸリンク機構を開くように、即ちリンク機構３０を展開状態にするように作用力を及ぼす。図４に示されるように、リンク機構３０は、Ｘリンク機構としての特性で、ベースブラケット２４に対してヘッドサポート部２５をほぼ並行の姿勢を保って、前方に突き出すように展開作動することができる構成となっている。

図２に更に示されるように、２つのステー５１の内、一方側を利用して図２の通常使用状態から、図４に示されるヘッドサポート部２５を前方に突き出した展開状態にするための係止機構５０が備えられている。係止機構５０は、ステー５１の中空部に挿入されて延びる作動ワイヤ５２を備えている。作動ワイヤ５２は、両端部にそれぞれ球形状の係止部５２ａ、５２ｂを備え、上端の係止部５２ａは回転軸３７の軸端部に結合されている。一方、下端の係止部５２ｂは、フック５３と結合されている。フック５３は、図２と図３に示されるようにステー５１の下端に取付けられた中空形状の係止スリーブ５４を貫通して配置され、その端部に、フック５３に形成された突起５３ａが引っ掛かることができる構成となっている。係止スリーブ５４にフック５３が引っ掛かってるとき、作動ワイヤ５２は、回転軸３７をスプリング７８、７９の作用力に抗して引き、リンク機構３０を図２の通常使用状態に保持できる構成となっている。

ヘッドレスト装置１０は、図１と図８から図１１に示されるように、シートバック１内に、上記の係止スリーブ５４とフック５３の引っ掛かり係止を解除することができるトリガー機構７を備えている。トリガー機構７は、アッパフレーム４１に固定して取付けられたガイドレール４５に対して、摺動して上下
移動自在となっているスライダ５５に取付けられる。スライダ５５には、ガイドレール４５が挿入される穴５５ａとステー５１が挿入される穴５５ｃが形成されている。ステー５１は穴５５ｃに挿入組付けされると、穴５５ｃの上端部に設けられたフック５５ｂが、ステー５１の外周に形成された切欠５１ｂに嵌り、スライダ５５とステー５１は１体となってガイドレール４５に対し移動可能となる。尚、ガイドレール４５の下端にはストッパ４７が取付けられる、スライダ５５の下方への移動範囲を規定している。

スライダ５５にはシートの幅方向に、水平に延びる軸部５６が形成され、軸部５６に検出アーム６０（移動検出機構）が回転自在に取付けられている。検出アーム６０はシートバック１の上下方向に延びる延長部６１ｂと、延長部６１ｂの下端部で屈曲してシートバック１の幅方向に延びる検出端６１ａを有するように成形された検出棒６１と、検出棒６１がシートバック１の前後方向に揺動するように、検出棒６１と結合され軸部５６に枢支されるアーム基部６２で構成されている。アーム基部６２には、検出棒６１の上端部が挿入される穴６２ｂと、軸部５６が挿入される軸穴６２ｃと、軸穴６２ｃの中心をピッチ円中心とする複数の歯からなるラチェット歯６２ａが形成されている。また、コイル形状のバネ６３が、その１端６３ａで軸部５６に形成された溝５６ａの係止され、他端６３ｂがアーム基部６２に係止されるように取付けられ、検出端６１ａを常にシートバック１の前方方向に押出されるようにして配置されている。

更に、スライダ５５には検出アーム６０と同様にシートバック１の前後方向に揺動する加速度検出機構７０が取付けられている。加速度検出機構７０は枠体７５と、枠体７５の中にウエイト７１がピン軸７３によって回転可能に取付けられた構成となっている。ウエイト７１はピン軸７３が挿入される軸穴７１ｂが、上方部分に形成され、下の端面には軸穴７１ｂの中心をピッチ円中心とする複数の歯からなるラチェット歯７１ａが形成されている。また、ウエイト７１と枠体７５間にはバネ７２が取付けられ、枠体７５に形成された壁部７７に当接するようにウエイト７１を前方向きに回転するように付勢している。そして後述するように、シートバック１に前方向きの所定以上の加速度が作用したときに、ウエイト７１はバネ７２の付勢力に抗して後方に揺動回転し、ラチェット歯７１ａと検出アーム６０に備えられたラチェット歯６２ａとが噛合いできる構成となっている。

一方、枠体７５とスライダ５５の間にも、バネ５７が取付けられ枠体７５を前方向きに回転するように付勢している。バネ５７はスライダ５５に形成されたピン５６ｂと枠体７５に設けられた穴７５ｂに両端が係止される引っ張りバネである。

図６と図７に示されるように、ヘッドレスト本体２０内には展開位置保持機構８０が備えられている。展開位置保持機構８０はヘッドレスト本体２０が図６に示される通常使用状態から、図７に示される展開状態になったとき、この展開状態を維持するもので、ヘッドレスト本体２０のベース部２２の補強体２３にピン８１ｂで回転自在に取付けられたポール８１を備えている。また、リンク機構３０の下側、後方に位置する回転軸３７にはスライドリンク８２が取付けられている。スライドリンク８２には長穴８２ａが形成され、長穴８２ａには補強体２３に固定されたガイドガイドピン８３が貫通して取付けられている。

図７に示される展開状態への移行過程で、回転軸３７は補強体２３に形成された長穴２３ａに沿ってスライドリンク８２と共に上方に移動する。このとき、スライドリンク８２は、上下に延びる長穴８２ａとガイドピン８３によってガイドされているために、上下方向に延びる姿勢を維持して、上方に移動する構成となっている。

スライドリンク８２のポール８１と対向する端面には、複数の歯からなるラッチ歯８２ｂが形成されている。また、ポール８１の１端部にはラッチ歯８２ｂと噛合いできる歯８１ａが形成されていて、図７に示される展開状態になると歯８１ａをラッチ歯８２ｂに噛合わせるように、ポール８１を回転付勢するバネ８４が補強体２３との間に取付けられている。ラッチ歯８２ｂにポール８１の歯８１ａが噛合うことで、ヘッドサポート部２４に大きな荷重が作用しても、リンク機構３０は、展開状態に維持される構成となっている。

次に、上記のように構成されたヘッドレスト装置１の展開作動を、図９、図１０及び図１１を用いて以下に詳しく述べる。

図９は、乗員がシートに着座して通常の使用をしているときの、トリガー機構７の状態を示している。この状態ではウエイト７１のラチェット歯７１ａは、検出アーム６０のラチェット歯６２ａとは離れた状態になっている。そして、乗員が着座した状態で、車両の加減速で乗員のシートバック１に凭れる荷重が変動することによって、シートバック１に備えられる図示しないクッション体および懸架スプリングが撓んだときに、バネ６３で支持されている検出アーム６０は単に軸部５６を中心にＣ方向に揺動のみでヘッドレスト装置１の展開作動は起動されない。

次に、図１０は、車両の後方から前方に向けて大きな衝撃荷重が作用した場合のトリガー機構７の状態を示している。車両は前方（図１０の左方）に加速され、車両フロア（図示せず）に固定されるシートも車両とともに前方に急激に押出される。この結果、ウエイト７１には所定以上慣性力が作用し、バネ７２（図８）が撓み、ウエイト７１は枠体７５に対して図１０で反時計方向に回転する。枠体７５に設けられた壁部７６に当接するまで回動し、そして、ラチェット歯７１ａとラチェット歯６２ａと噛合う状態になる。

このとき、バネ６３によって検出アーム６０は支持され、またバネ５７によって枠体７５は支持されていて、回転作動しない。

さらに、衝撃荷重によって車両が前方に動くことによって、シートに着座している乗員の上半身は、シートバック１に押付けられる。そして、図１１に示されるように、乗員の背による押付け力で検出アーム６０は図示のＤ方向に回転作動する。この回動作動によって、ウエイト７１は壁部７６に当接しているために、枠体７５は検出アーム６０とは一体になって回転する。枠体７５の下方部分には突起７８が設けられていて、図１０の状態から図１１の状態へと枠体７５が回転する過程で、突起７８は係止スリーブ５４に設けられたスリット５４ｂを通り、係止スリーブ５４に係止されたフック５３と当接する。この結果、フック５３の突起５３ａの係止スリーブ５４との引っ掛かりは解除される。フック５３が解除されることで、リンク機構３０は、スプリング７８、７９の作用力でＸリンクが開くように作動し、ヘッドサポート２７は図７に示された位置に高速に展開される。展開が完了したところで、展開位置保持機構８０の作用によって、展開位置が保持される。

次に本発明に係る第２実施例である、トリガー機構１０７を図１２、図１３及び図１４に基いて説明する。尚この第２実施例の図において、上記実施例１と同一番号を、同一構成部品を示している。

作動ワイヤ５２の下端に、図１４に示される形状のヒューズピン１５３が結合される。ヒューズピン１５３は、上端部に中空のステー５１内に嵌る寸法のガイド部１５３ｄとを備え、ガイド部１５３ｄの下端にフランジ部１５３ｂが係合された形状となっている。ガイド部１５３ｄのフランジ部１５３ｂとの結合部には溝１５３ｃが形成されて、ガイド部１５３ｄの径が細くなっている。フランジ部１５３ｂの外径は、ステー５１の内径より大きく、ステー５１の下端にフランジ部１５３ｂが当接して、作動ワイヤ５２を引き止めて置くことできる構成となっている。ヒューズピン１５３の下端部にはフランジ部１５３ｂに接続してグリップ部１５３ａが形成されている。

実施例１の枠体７５に相当する枠体１７５がスライダ５５に揺動可能に取付けられている。枠体１７５には、バネ（図８に示すバネ７２に相当）によって図１２で時計回り方向に付勢されるウエイト７１が揺動可能に取付けられている。また枠体１７５にはホールド部１７５ａが一体に形成され、ホールド部１７５ａにヒューズピン１５３のグリップ部１５３ａが嵌合されている。

このようなトリガー機構１０７において、シートの通常使用時は、検出アーム６０は、軸部５６中心に自由の揺動する。一方、車両に前方方向の大きな衝撃荷重が作用し、図１３に示されるようにラチェット歯７１ａとラチェット歯６２ａと噛合った状態で、検出アーム６０が乗員の押付け力で後方に回転するとヒューズピン１５３は溝１５３ｃで切断される。この結果、作動ワイヤ５２の下端でのステー５１との引っ掛かりは解除され、ヘッドサポート２７は図７に示された位置に高速に展開される。

本発明の第１実勢例に係るヘッドレスト装置を備えるシートのシートバックの構成を示す斜視図である。図１におけるＡ−Ａ部分の断面図で、通常使用状態にあるときのヘッドレスト本体を示す。図２に示される、ステー下端部分の拡大図である。図１におけるＡ−Ａ部分の断面図で、展開状態にあるときのヘッドレスト本体を示す。図４に示される、ステー下端部分の拡大図である。図１におけるＢ−Ｂ部分の断面図で、通常使用状態にあるときのヘッドレスト本体を示す。図１におけるＢ−Ｂ部分の断面図で、展開状態にあるときのヘッドレスト本体を示す。本発明に係るヘッドレスト装置に備えられるトリガー機構の分解斜視図である。本発明に係るヘッドレスト装置に備えられるトリガー機構のヘッドレスト装置が通常使用状態にあるときを示す側面図である。車両後方から前方へ衝撃が作用したときのトリガー機構を示す側面図である。車両後方から前方へ衝撃が作用し、且つ乗員がシートバックに押付けられたときのトリガー機構を示す側面図である。本発明の第２実施例に係るヘッドレスト装置に備えられるトリガー機構のヘッドレスト装置が通常使用状態にあるときを示す側面図である。車両後方から前方へ衝撃が作用したときのトリガー機構を示す側面図である。本発明の第２実施例に係るヘッドレスト装置に利用されるヒューズピンの側面図である。

符号の説明

１シートバック
１０ヘッドレスト装置
２０ヘッドレスト本体
２５ヘッドサポート部
５１ステー
６０移動検出機構（検出アーム）
７０加速度検出機構

Claims

シートのシートバックの上方に配置されるヘッドレス本体部と、
前記ヘッドレスト本体を前記シートバックに支持するステーとを備え、前記シートに対して前方方向に所定以上の加速度が作用した状態で前記シートバックの前面から所定の荷重が入力されたとき、前記ヘッドレスト本体を構成するヘッドサポート部を前記シートの前方に展開するように構成されたヘッドレスト装置において、
展開方向に付勢された前記ヘッドサポート部を展開前の通常使用位置で係止状態となることで該ヘッドサポート部を該通常使用位置に保持する一方、該係止状態が解除された際に該ヘッドサポート部を展開させる係止機構と、
前記シートバックの前後方向に揺動回転自在に該シートバック内に枢支され、その枢支基端に揺動中心をピッチ円中心とする複数のラチェット歯を有する移動検出機構と、
前記シートバックに前方向きの所定以上の加速度が作用したときに後方に揺動回転自在に該シートバック内に枢支されるとともに、該後方に揺動回転した際に前記移動検出機構の前記ラチェット歯と歯合するラチェット歯を有する加速度検出機構と、を備え、
前記移動検出機構及び前記加速度検出機構が前記ラチェット歯同士の歯合状態で連携して作動することにより、前記係止機構の前記係止状態を解除して前記ヘッドサポート部を展開させるヘッドレスト装置。