JP4790792B2 - 車両用シート - Google Patents

Description

本発明は車両用シートに関し、特に、後方からの衝突が発生したときに着座している乗員を保護する車両用シートに関する。

例えば、一つの車両が停車しており、他の車両がその停車している車両の後部に追突するような場合に後部衝突事故が発生する。このような事故は、視界が悪いときに発生し得る。

このような事故は、むち打ち症という形で、前方車両の乗員に対する重症につながり得る。

もし停車している車両に乗員が座っていると、その乗員の臀部及び背中の下の部分が車両のシートクッション及び背もたれに強く押しつけられる一方、乗員の頭部は通常ヘッドレストの前方に位置する。乗員が座っている車両に対して後方から急激に大きな加速度が加わると、車両内部のシートは相当な加速度で前方に向かって移動する。シートが前方に移動し、乗員の臀部及び胸部の下側が前方に移動する一方、車両のどの部分にも触れていない乗員の頭部はその場にとどまる。

着座した乗員の下半身が比較的急速に前方に移動し、乗員の頭部がその場所に残るという状況が存在する。これによって、首の下部が前方に移動し、首の上部がその場所に残ることにより、着座した乗員の首がねじられる。ついには、首を介して頭部に加わる力によって着座した乗員の頭部が加速される。初期の動きは、着座した乗員の頭部が水平な軸まわりを回転し、その後着座した乗員の頭部は叩きつけられるような（ホイップのような）動きにより前方に移動する傾向がある。これによって、着座した乗員の首に大きなダメージが発生する。

このため、後方衝突が発生したときに着座した乗員の後頭部に接触するように、前方に移動するヘッドレストを備えたシートが提案されている。このタイプのシートを装備することにより、乗員の頭部がヘッドレストに接触したときに、乗員の頭部は臀部及び胸部下方に加わる加速度と実質的に同じ加速度が与えられ、乗員の頭部と胸部上方部分との間で相対的な変位が存在しない。このようにして、むち打ち症のリスクが大幅に軽減される。

しかしながら、ヘッドレストが前方に移動するタイプの構成において、乗員の頭部がヘッドレストに接触した状態で大きな加速度が加わり、ヘッドレストが急激に前方に移動したときに障害が発生する恐れがあることが分かった。

いくつかの従来の構造においては、ヘッドレストの前方移動が後方衝突の過酷さと関係している。例えば、ヨーロッパ特許ＥＰ１，０２６，０２９に示されているような従来の構造においては、ヘッドレストが、シートの背もたれの上部付近にあるピボット軸のまわりに旋回可能に設けられ、ピボット軸を介してヘッドレストに接続された背もたれ内部に圧力板が設けられている。後方衝突の状況においては、乗員の胴体部分が圧力板に対して反力を及ぼし、圧力板を後方に押し、ヘッドレストの旋回取り付け構造によって、ヘッドレスト自体が前方に移動する。圧力板に加わる圧力と、ヘッドレストに加わる前方への加速度は、事故の過酷さに依存し、後方衝突のエネルギーが非常に大きい場合には、ヘッドレストは大きな前方加速度を受け、当該ヘッドレスト自体によって乗員の頭部に障害を与えることがある。

本発明は、進歩的な車両用シートを提供することを目的とする。

この発明に係る車両用シートによれば、シートは、クッション及び背もたれを備え、背もたれはヘッドレストを備え、ヘッドレストは後方衝突の際に前方に移動する機構を備え、シートは所定の信号に反応してヘッドレストが前方に移動することを防止するロッキング機構を備えている。

好ましくは、着座している乗員の頭部がヘッドレストに接触し又は接近したときに信号を生成する頭部センサが備えられ、そのセンサの出力が前記所定の信号を生成するのに使用される。

好ましくは、当該シートは、後方衝突が所定の過酷さを超えたことが検出された時に信号を生成するように構成された後方衝突センサを備え、そのセンサの出力を用いて前記所定の信号が生成される。

有利には、ヘッドレストは支持部材の上に設けられ、その支持部材はシートの背もたれの上部又はその近傍に位置する実質的に水平な旋回軸のまわりを旋回可能に設けられており、その支持部材は、乗員によってシートの背もたれに対して与えられる力に応じてヘッドレストを動かす圧力部材をシートの背もたれ内部に備えている。

好ましくは、圧力部材は圧力板の動きを減衰させるダンパーを備えている。

望ましくは、ヘッドレストは、ヘッドレストが前方に移動するときに当該ヘッドレストとともに回転するロッキング要素を備え、そのロッキング要素はロッキング溝を形成し、初期ポジションからロッキングポジションまで移動可能なロッキング部材が設けられ、ロッキング部材はロッキングポジションにあるときに溝に係合してロッキング要素をロックし、ヘッドレストの前方への移動を防ぐ。

別の態様としては、ロッキング機構はくさび形状のロッキング部材を備え、ロッキング部材はロッキングポジションまで移動可能であり、固定ロッキング要素とヘッドレストが前方に移動したときに伴って動く部材とが係合される。

好ましくは、ロッキング部材はロッキングポジションにあるときに、ロッキング要素と旋回可能に設けられたヘッドレスト支持部材の一部とを係合させる。

別の態様としては、ロッキング部材がロッキング要素と係合するくさび状であり、そのくさびはロッキングハウジング内においてロッキングポジションまで移動可能であり、ロッキング要素のポジションを固定し、ヘッドレストの動きを防止する。

好ましくは、ロッキング要素は、ヘッドレストを支持するとともにヘッドレストの前方移動に伴って旋回移動する支持部材の一部に設けられる。

さらに他の実施例においては、ロッキング部材は退避ポジションから、ヘッドレストの支持部材の一部と係合しその動きを抑えるロッキングポジションまで移動可能である。

一つの実施例においては、ロッキング部材は当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させるガスピストンを備えている。

他の実施例においては、ロッキング部材は当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させる火工ユニットを備えている。

さらに他の実施例においては、ロッキング部材は当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させる電磁石を備えている。

別の例では、ロッキング部材はロッキングポジションに向かってバネ付勢され、解除可能な戻り止めによってロッキングポジション外に保持されている。

好ましくは、ヘッドレストは支持部材の上に配置され、支持部材は、ロッキング部材がロッキングポジションにあるときにヘッドレストに対して大きな力が加わったときに屈曲するように構成された屈曲可能部材を備え又は含み、エネルギーを吸収しながらヘッドレストが移動可能となる。

望ましくは、圧力部材は、ロッキング部材がロッキングポジションにあるときにヘッドレストに対して大きな力が加わったときに屈曲するように構成された屈曲可能部材を備え又は含んでいる。

本発明を更によく理解し、その特徴が明確になるように、添付図面を参照した実施例を用いて本発明について説明する。

最初に図１を参照すると、車両安全シート１はクッション２、背もたれ３、背もたれの上端に配置されたヘッドレスト４を含んでいる。本発明のこの実施例において、ヘッドレスト４は支持部材５によって支持されており、支持部材５は背もたれ６の上端近傍の水平旋回軸を形成する旋回連結部６に係合している。支持部材５は、シートの背もたれ内部を貫通し、支持部材５はシートの背もたれの上方部分の中にある圧力板７を備えている。支持部材５の下端はダンパー８に連結されている。

このような状態において後方衝突が発生し、シート１に乗員がいると、シートが前方に加速されて乗員の背中がシートの背もたれに押しつけられ、圧力が圧力板７に加わる。圧力板７に加わった圧力により、支持部材５の下端が後方に移動し、支持部材５はシートの背もたれの上部において形成される旋回軸６の周囲を旋回し、ヘッドレスト４が前方に移動する。この動きは、ダンパー８によって減衰される。ヘッドレスト４の前方移動により、重度のむち打ち症症を起こしかねない胴体の上方部分と頭部との相対的な変位を生じるような着座乗員の胴体の下方部分の大きな前方移動の前に乗員の後頭部にヘッドレストが接触する。

本発明の実施例においては、ロッキング装置９は図１に示すように、ヘッドレスト及び支持部材を備えており、ヘッドレストのポジションを固定し、背もたれの上端部にある旋回マウント６によって形成される水平軸のまわりをヘッドレストが旋回移動するのを防ぐ。ロッキング装置９は、コントローラ１０によって制御される。コントローラ１０は、二つのセンサからの信号を受信する。

一つ目のセンサ１１は、ヘッドレスト内部に装備され、頭部とヘッドレスト４との接触を検知する接触センサである。センサ１１は、例えば頭部とヘッドレストとの距離が数センチに達した場合のように、ヘッドレストと頭部との相対距離が近くなったことを検知する近接センサとすることもできる。このように、センサ１１は、頭部がヘッドレスト４に対して接触し又は接近したことを検知する頭部センサである。

二つ目のセンサ１０には、後部衝突センサであり、所定の閾値を超える重大なを衝突を検知する。

図１を考慮して理解されるように、後方衝突の状況において、着座乗員の頭部がヘッドレスト４に接触し又は接近したときに、ロッキング装置９がコントローラ１０からの信号によって作動し、ヘッドレストが旋回又は類似の動作によって前方に移動することを防ぎ、非常に大きなエネルギー又は非常に重大な後方衝突の際に、ロッキング装置は再び作動する。

多くの異なるタイプのドッキング装置が適用可能であり、それらのいくつかが図２から図５を参照して以下に説明されている。

最初に添付の図２を参照すると、ロッキングディスク２０が保持部材５に設けられ、ロッキングディスク２０は旋回マウント６によって形成される水平旋回軸と同心である。ロッキングディスク２０は放射方向に延びるロッキング溝２１を形成し、ロッキング溝はロッキングディスクの外周に向かって延びている。ロッキング部材２２に１２が設けられ、当該部材は最初はキングディスク２０の外周近傍に配置され、ロッキング溝２１と位置あわせされている。ロッキング部材２２がこのポジションにあるため、ヘッドレストが水平旋回軸の周りを動くことができる。ロッキング部材２２は、コントローラ１０からの信号により、部分的にロッキングディスク２０の中に延びるように駆動され、これによって、ロッキングディスク２０が回転することを防止し、さらにヘッドレストが前方に移動することを防止する。ロッキング部材２２は、火薬の充填によって制御可能なガスピストンによってロッキングポジションまで動くことができ、又は、電磁的にあるいは他の良好な方法によって前方に動くことができる。ロッキング部材は、解除可能な移動止めによって保持されているスプリングの作用によってロッキングポジションに付勢されている。

図２に示したようなロッキングピンのタイプのロッキング部材を用いるのに替えて、図３に示すようにくさび構造を採用することができる。図３は、シートの背もたれ内部に設けられた固定式のロッキング要素３０を示しており、この要素３０は旋回連結部６から垂直下方に角度をつけて延びるプレートである。くさび要素３１の形式でロッキング部材が設けられており、水平旋回軸６の周りにおける支持アームの回転によってヘッドレストが前方に移動することが防止されるように、くさびの一方の面がロッキング要素３０に係合し、くさびの他方の面が支持アーム５に係合している。くさび３１は、火薬の充填によって駆動可能なガスピストンによって、又は、電磁的に前方に動くことができる。くさび要素は、初期の状態において、通常は上述した図１の場合と同様にスプリング又は同様の手段によって、ヘッドレストが自由に旋回可能なポジションに規制される。他の方法としては、ヘッドレストが水平旋回軸の周りを回転することができないポジションに向かってくさびをバネ付勢することができ、当該くさびは解除可能な移動止めによって退避ポジション又はアンロッキングポジションに保持される。解除可能な移動止めは、電磁的に解除される構造とすることができる。

図４は、くさびを備えたロッキング構造の他の態様を示す。図４に示す実施例においては、支持アーム５の下側の部分には、水平方向に延び、当該ロッキングアーム５に対して旋回可能に連結されるロッキング要素４０が設けられている。ロッキング要素４０は、ロッキングハウジング４１を貫通して延び、ロッキングハウジング４１には、ロッキング部材を受け入れ、ロッキング部材がハウジング４１を自由にスライドできるように設計された貫通通路が形成されている。くさび状のロッキング部材４２が設けられ、図４に示すように、くさびがハウジング中に押し込まれるポジションまで駆動可能であり、このくさびはロッキング要素４０がハウジング４１内部にかみ合わされるように機能し、これによって、旋回マウント６によって形成される水平旋回軸の周りをヘッドレストが旋回移動することが防止される。くさび４２は、初期の退避ポジションから作動固定（かみ合い）位置まで移動可能であり、このような移動は、ガスピストン、火工ユニット、電磁石、又はバネ付勢装置及び、解除可能な移動止めなどの種々の異なる機構によって達成される。

図５は、ロッキング装置のさらに他の態様を示す。図５に示した実施例においては、ロッキングユニット５０が設けられ、このロッキングユニットは、軸方向に延びるロッキング部材５１を収容する通常円筒状のハウジングを含んでいる。ロッキング部材５１は、図５に示すように、ヘッドレストが自由に動く初期退避ポジションからロッキングポジションまで移動可能であり、ロッキング部材はハウジングから延びてヘッドレストの支持部材５の一部に係合し、ヘッドレストの旋回移動を防止するようになっている。ハウジング５０は、ロッキング部材を伸長ポジションまで駆動するガススプリング、火工ユニット、又は電磁ユニットを収容することができ、又は、解除可能な移動止めによってハウジング内部に保持され、ロッキング部材を伸長ポジションまで付勢するスプリングを備えることができる。

一度ヘッドレストのポジションが固定されると、ヘッドレストは後方に動くことができない。乗員の頭部に対するヘッドレストによる傷害を防ぐために、所定の力で乗員の頭部がヘッドレストに当たったときに、旋回マウント６内部にある構成部品のような支持部材の一部又は支持部材に設けられた要素が変形し、ロッキング部材がロッキングポジションにあるときにヘッドレストに対して大きな力が作用すると、ヘッドレストはエネルギーを吸収しながら後方に移動可能となる。このような方法により、ヘッドレストが乗員に対して傷害を与えるというリスクを最小限にし、又は防止することができる。

上述した実施例において、ヘッドレストの位置が一度固定されると、圧力板７のポジションもまた固定される。もし、車両が非常に重大な後方衝突事故に遭遇した場合には、圧力要素が前方に移動可能となり、着座している乗員の背骨に対して大きな力が加わり、傷害のリスクが発生する。このような状況における傷害の発生を防止するために、好ましくは、圧力板は、ロッキング部材がロッキングポジションにあり、当該圧力板が大きな力を受けたときに変形するように構成された変形可能要素を備え又は含む。変形可能要素は、多くの異なる位置に設けることができる。圧力板を備えた支持部材５は、変形可能な材質によって成形することができる。旋回連結部６は、大きな力が加わったときに変形するように成形することができる。補助の圧力板をメインの圧力板の前に設けることができ、この補助の圧力板は、メインの圧力板に対する相対的な望ましい位置に弾性要素によって保持される。

多くの異なるタイプのロッキング装置が採用できることは理解されるであろが、本発明の実施例において、重大な後方衝突の際に、又は乗員の頭部がヘッドレストに接触し又は近接している状況で後方衝突が発生した際に、ヘッドレストの前方への移動が防止される。

この実施例及び請求の範囲において使用される用語「含む」、「含んでいる」及びこれらのバリエーションは、特定の特徴、工程又はインテガーズを含む意味である。これらの用語は、その他の特徴、工程又は構成要素の存在を否定するものではない。

図１は、本発明に係るシートの概略図であり、ヘッドレストロッキング構造、概略構成の一部及びブロック図の一部を示す。 図２は、本発明の実施例の一部を示す図であり、ロッキング構造を示す。 図３は、本発明の実施例の一部を示す図であり、ロッキング構造の他の態様を示す。 図４は、本発明の実施例の一部を示す図であり、ロッキング構造のさらに他の態様を示す。 図５は、本発明の実施例の一部を示す図であり、ロッキング構造のさらに他の態様を示す。

Claims (17)

1. クッション（２）及び背もたれ（３）を備えた車両用シートにおいて、
   前記背もたれ（３）はヘッドレスト（４）を備え、
   前記ヘッドレスト（４）は後方衝突の際に前方に移動する機構を備え、
   当該シートは、後方衝突が所定の過酷さを超えたことが検出された時に信号を生成する後方衝突センサ（１２）と；前記後方衝突センサの出力信号に基づいて所定の信号を生成し、当該所定の信号に反応してヘッドレスト（４）が前方に移動することを防止するロッキング機構（９）とを備えたことを特徴とする車両用シート。
2. 着座している乗員の頭部が前記ヘッドレストに接触し又は接近したときに信号を生成する頭部センサ（１１）を備え、
   前記頭部センサ（１１）の出力が前記所定の信号を生成するのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記ヘッドレスト（４）は支持部材（５）の上に設けられ、
   前記支持部材（５）は前記背もたれ（３）の上部又はその近傍に位置する実質的に水平な旋回軸（６）の周りを旋回可能に設けられており、
   前記支持部材（５）は、乗員によって前記背もたれ（３）に対して与えられる力に応じて前記ヘッドレスト（４）を動かす圧力部材（７）を前記背もたれ（３）内部に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用シート。
4. 前記圧力部材（７）は圧力板と、当該圧力板の動きを減衰させるダンパー（８）とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
5. 前記ヘッドレスト（４）は、前記ヘッドレスト（４）が前方に移動するときに当該ヘッドレスト（４）とともに回転するロッキング要素（２０）を備え、
   前記ロッキング要素（２０）はロッキング溝（２１）を形成し、初期ポジションからロッキングポジションまで移動可能なロッキング部材（２２）が設けられ、前記ロッキング部材（２２）はロッキングポジションにあるときに前記溝（２１）に係合して前記ロッキング要素（２０）をロックし、前記ヘッドレスト（４）の前方への移動を防ぐように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用シート。
6. 前記ロッキング機構（９）はくさび形状（３１）のロッキング部材を備え、
   前記ロッキング部材（３１）は、固定ロッキング要素（２０）とヘッドレスト（４）が前方に移動したときに伴って動く部材（５）とを係合させるロッキングポジションまで移動可能となるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用シート。
7. 前記ロッキング部材（３１）はロッキングポジションにあるときに、ロッキング要素（３０）と旋回可能に設けられたヘッドレスト支持部材（５）の一部とを係合させることを特徴とする請求項６に記載の車両用シート。
8. 前記ロッキング部材がロッキング要素（４０）と係合するくさび状（４２）であり、前記くさび（４２）はロッキングハウジング（４１）内においてロッキングポジションまで移動可能であり、前記ロッキング要素（４０）の位置を固定し、前記ヘッドレスト（４）の動きを防止するように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用シート。
9. 前記ロッキング要素（４０）は、前記ヘッドレスト（４）を支持するとともに前記ヘッドレスト（４）の前方移動に伴って旋回移動する前記支持部材（５）の一部に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の車両用シート。
10. 前記ロッキング部材（５１）は退避ポジションから、前記ヘッドレスト（４）の前記支持部材（５）の一部と係合してその動きを抑えるロッキングポジションまで移動可能となるように構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用シート。
11. 前記ロッキング部材は、当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させるガスピストンを備えていることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項に記載の車両用シート。
12. 前記ロッキング部材は、当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させる火工ユニットを備えていることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項に記載の車両用シート。
13. 前記ロッキング部材は、当該ロッキング部材をロッキングポジションまで移動させる電磁石を備えていることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項に記載の車両用シート。
14. 前記ロッキング部材はロッキングポジションに向かってバネ付勢され、解除可能な戻り止めによってロッキングポジション外に保持されることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項に記載の車両用シート。
15. 前記ヘッドレスト（４）は支持部材（５）の上に配置され、
    前記支持部材（５）は、ロッキング部材（２２，３１，４２，５１）がロッキングポジションにあるときに前記ヘッドレスト（４）に対して大きな力が加わったときに屈曲するように構成された屈曲可能部材を備え又は含み、エネルギーを吸収しながら前記ヘッドレスト（４）が移動可能となることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の車両用シート。
16. 前記圧力部材（７）は、ロッキング部材（２２，３１，４２，５１）がロッキングポジションにあるときに前記ヘッドレストに対して大きな力が加わったときに屈曲するように構成された屈曲可能部材を備え又は含んでいることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
17. クッション（２）及び背もたれ（３）を備えた車両用シートにおいて、
    前記背もたれ（３）はヘッドレスト（４）を備え、
    前記ヘッドレスト（４）は後方衝突の際に前方に移動する機構を備え、
    前記ヘッドレスト（４）は、前記ヘッドレスト（４）が前方に移動するときに当該ヘッドレスト（４）とともに回転するロッキング要素（２０）を備え、
    前記ロッキング要素（２０）はロッキング溝（２１）を形成し、
    所定の信号に反応して動作する火工ユニットによって初期ポジションからロッキングポジションまで移動可能なロッキング部材（２２）が設けられ、
    前記ロッキング部材（２２）はロッキングポジションにあるときに溝（２１）に係合して前記ロッキング要素（２０）をロックし、前記ヘッドレスト（４）の前方への移動を防ぎ、
    前記所定の信号は、ヘッドセンサ（１１）の出力から生成され、
    前記所定の信号は、乗員の頭部が前記ヘッドレスト（４）に接触し又は接近しているときに前記ヘッドセンサ（１１）によって生成されることを特徴とする車両用シート。

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