JP5431311B2 - 乗物座席用の多モードヘッドレスト - Google Patents

Description

本発明は、特に航空機座席等の、乗物座席用ヘッドレストに関するものである。より詳しくは、本発明は、乗員のヘルメット着用時および非着用時の両状況において、頭部の支持を必要とする座席上に設置されるヘッドレストに関するものである。

一般に、乗物座席用のヘッドレストは、座席に着席する乗員に快適さと安全性を提供するために生産される。例えば航空機のコックピットにあるパイロットの座席のような、座席の背もたれから延長するこの頭部のサポートは、パイロットが操縦または飛行業務を行う際にパイロットの頭部を支持し、パイロットの頭部の重量に起因する頸部圧力を低下させるのに役立つ。

現存するヘッドレストは、パイロットの頭部に対し、後頭部や頸部を支持するようヘッドレストの位置を調節するために、高さ、および／または前方／後方への傾斜に対し調節可能である。

しかし、これらのヘッドレストの高さおよび／または傾斜を調節するための手段は通常別々の機構により制御され、それによりこの手段は迅速な操作が妨げられる。

そのうえ、パイロットがヘルメットを着用しない設定において、そしてパイロットが例えば軍用機に乗る等のヘルメットを着用する設定において、これらのヘッドレストを使用する必要がある場合、これらのヘッドレストは、ヘルメットにより生じる追加的な後頭部の厚みを考慮して調節することができないので、上記の設定のどちらか一方にひどく適している。

ヘルメット着用時と非着用時の両条件でパイロットの頭部を支持することが可能であると共に、単一の機構において２つの調節の実現性を組み合わせたヘッドレストを実現することは、調節手段を単純化するために重要である。

本発明によれば、乗物座席はヘッドレストが取り付けられた背もたれを有し、前記ヘッドレストは、状況に応じて保護ヘルメットを着用するまたは着用していない座席乗員の頭部を支持する緩衝材を有し、前記緩衝材が少なくとも３つの安定位置：
‐座席の乗員のヘルメットの着用・非着用にかかわらず、ヘッドレストが乗員の頭部の頸部を支持する第１位置、と
‐乗員のヘルメット非着用時に、ヘッドレストが頭部の後頭部を支持する第２位置、と、
‐乗員のヘルメット着用時に、ヘッドレストが乗員の頭部の後頭部を支持する第３位置、
を有することを特徴とする。

好都合にも、緩衝材は、緩衝材が第２位置または第３位置にあるときに第１後頭部支持面を、そして緩衝材が第１位置にあるときに第２頸部支持面を有する。

緩衝材の位置は、一本の回転軸を中心とする回転によって上記の少なくとも３つの安定位置の間で切り替わる。緩衝材の前記少なくとも３つの安定位置の各々の支持面の位置は、
‐座席において、一般に平均サイズのパイロットの襟首のくぼみと襟首の上部との間の高さに回転軸を配置し、
‐回転軸に対し前記第１支持面を配置し、
‐回転軸に対し前記第２支持面を配置する
ことによって決定する。

好ましくは、緩衝材は、回転軸に沿う２つの変換位置、すなわち緩衝材が固定（ロック）される安定位置と、緩衝材が回転軸を中心に円滑に回転してしまう不安定位置、とを有する。

緩衝材が回転するために、緩衝材は、第１中空回転シャフトに取り付けられ、その第１中空回転シャフトの軸は回転軸に一致し、座席の背もたれの上部の横に配置される相互に平行の２枚の板の端部で固定されるよう保持された第２の同軸回転シャフトを中心に摺動・回転する。

上記第１中空回転シャフトはその端部の一つにおいて前記第１中空回転シャフトに取り付けられた第１回転素子を有しており、その第１回転素子は、緩衝材が安定位置にあるときに、第１板に形成された複数の凹部の中の、位置合わせされた１つの凹部に係合する少なくとも一つのロックピンを有する。

好ましくは、ばね手段は、第１板の内面と、第１回転シャフトの別の端部に位置する第２回転素子の外面との間において第２回転シャフトの周囲に配置される。緩衝材のロックを外し１つの安定位置から別の安定位置に緩衝材の位置を変更するために、前記ばね手段は横に緩衝材を押し込むことにより加圧され、少なくとも一つのロックピンはその凹部から外される。

また、本発明は、座席の乗員の頭部を支持する緩衝材を有する乗物座席用のヘッドレストにおいて、前記緩衝材が、少なくとも３つの安定位置：
‐乗員のヘルメットの着用・非着用にかかわらず、ヘッドレストが頭部の頸部を支持する第１位置と、
‐乗員のヘルメット非着用時に、ヘッドレストが乗員の後頭部を支持する第２位置と、
‐乗員のヘルメット着用時に、ヘッドレストが乗員の頭部の後頭部を支持する第３位置、
を有することを特徴とするヘッドレストにも関するものである。

発明の詳細な説明は、以下の図に示されている。

図１は、本発明におけるヘッドレストの概略図を示す。 図２は、本発明におけるヘッドレストの調節機構の分解図を示す。 図３ａは、ヘルメット非着用時の背が低い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席と、その乗員の側面図を示す。 図３ｂは、ヘルメット着用時の背が低い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席とその乗員の側面図を示す。 図４ａは、ヘルメット非着用時の背が高い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席と、その乗員の側面図を示す。 図４ｂは、ヘルメット着用時の背が高い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席とその乗員の側面図を示す。 図５ａは、背もたれが後方に傾斜する場合において、ヘルメット着用時の背が低い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席とその乗員の側面図を示す。 図５ｂは、背もたれが後方に傾斜する場合において、ヘルメット着用時の背が高い乗員に対する後頭部の支持および頸部の支持をするヘッドレストの２つの位置を例示する本発明のヘッドレストを有する座席とその乗員の側面図を示す。

本発明および図１に示されるヘッドレスト１は、座席の背もたれ４の上部４２に背もたれから延長して取り付けられるようになっており、座席の乗員５の頭部５１を支持できる緩衝材２を有する。

図１〜５ｂに例示される例示的実施形態は、軍用機のパイロットの座席に取り付けられることを目的とするヘッドレスト１の場合に記載されているが、本発明は、ヘルメット着用時および非着用時の両状況において、乗員が頭部のサポートを必要とするいかなる座席にも適用可能である。

緩衝材２は、
‐パイロット５の頭部５１の後頭部の湾曲に適合するよう形成された第１支持面２１と、
‐パイロット５の頭部５１の襟首の湾曲に適合するよう形成された第２支持面２２とを有する。

パイロットの頭部形態に対し、かつヘルメット５２の使用・不使用に対しヘッドレストを調節するために、緩衝材２は、実質的に航空機の基準フレームのＸ軸およびＺ軸に沿ってパイロット５の頭部５１に対して配置される。すなわち、少なくとも２つの安定位置：
‐特徴的な頸部支持位置、と
‐特徴的な後頭部支持位置
との間で、緩衝材を前方／後方（Ｘ軸）に、または上方／下方（垂直またはＺ軸）に移動することで配置される。

Ｘ方向またはＺ方向に調節するために、ヘッドレスト１は、座席の背もたれ４の上部４２と緩衝材２との間に位置する調節手段６を有する。

調節手段６は、図２にて図示されるように、中空の第１回転シャフト６１を有し、第１回転シャフト６１は、それと同軸の第２回転シャフト６５の周りを摺動かつ回転する。そして、前記第２回転シャフトは座席の背もたれ４の幅の全てまたは部分的に使用する回転軸６９に沿って延在する。

第２回転シャフト６５が、Ｘ軸に沿う座席の背もたれ４の厚い部分上に、横に配置される２つの相互に平行の板３１ａと３１ｂによって端部６６ａと６６ｂで固定されるように、前記第２回転シャフト６５は保持される。

第２回転シャフト６５より実質的に短い第１回転シャフト６１は、その端部６４ａ、６４ｂのそれぞれにおいて、回転素子６７ａ、６７ｂを有し、その形状は例えばそれぞれが端部６４ａと６４ｂを中心とする円板形状である。

板３１ａまたは３１bはそれぞれ、回転素子６７ａまたは６７ｂを保持するための筐体が作成される窪んだ領域３１２ａまたは３１２ｂを有する。

第１の板３１ａの内面３１１ａと回転素子６７ａの外面６７１ａとの間において第２回転シャフト６５の周囲に配置されるばね手段６２（例えばばね）は、外面６７１ａに圧力をかける。緩衝材２が安定位置にあるときに、前記ばね手段には部分的に圧縮応力がかけられる。

組立てられれば、第２回転シャフト６５は２つの板３１ａと３１ｂにおいて軸受で固定されるよう保持される。回転素子６７ａ、６７ｂは第１回転シャフト６１に取り付けられ、第１回転シャフトは第２回転シャフト６５の周囲で摺動かつ回転する。

前記回転素子６７ｂは、少なくとも一つのロックピン６３を有し、ロックピンは、第２の板３１ｂの内面３１１ｂに対向する外面６７１ｂ上に、回転シャフト６１の回転軸６９の端部６４ｂから半径ｒにて位置する。

前記第２の板３１ｂは、第２回転シャフト６５の回転軸６９を中央に置く半径ｒで円形になるように配置された複数の凹部３３を有し、少なくとも一つのロックピン６３が過剰なゆるみが無く凹部３３に容易に係合するように、凹部３３は必要な大きさにされる。少なくとも一つのロックピン６３は、例えば、やや丸い端部、または先端面取り部を有する。

好ましくは、回転素子６７ｂは２本のロックピン６３を有し、各ロックピン６３は、緩衝材２の固定を改良するために凹部３３に係合される。

緩衝材２は、例えば図１に図示されるような実質的に平行で回転シャフト６１に固定され、実質的に回転シャフト６１に対して垂直の２本のロッド３２によって、第１回転シャフト６１に取り付けられる。前記ロッドは、過剰な軸受のリスクなく十分な強度を提供するために、回転シャフト６１と接触する十分な領域を有する。

緩衝材２が安定位置にあるとき、ばね手段６２は、回転素子６７ａと板３１ａとの間で実質的に圧縮応力が加えられ、回転素子６７ｂはその外面６７１ｂで板３１ｂと接触しており、少なくとも一つのロックピン６３は板３１ｂの凹部３３に配置される。この効果は、緩衝材２が安定位置に保持されるということである。緩衝材２の位置を一つの安定位置から別の位置に変更するために、パイロット５は、ばね手段６２を加圧して凹部３３から少なくとも一つのロックピン６３を外すために、凹部３３のある板３１ｂに最も近い端部から緩衝材２を横に押し込むことによって、現在の安定位置のロックを外す。長所として、押し込むためには片手が使用される。

押し込む際には、第１回転シャフト６１と回転素子６７ａ、６７ｂは、第２回転シャフト６５に沿って摺動することで平行移動され、第２の板３１ｂの凹部３３の一つの位置で少なくとも一つのロックピン６３を保持していたばね手段６２は、回転素子６７ａによって加圧される。また、回転素子６７ｂを必要とするこの平行移動によって、少なくとも一つのロックピン６３は、それが平行移動の前に係合されていた板３１ｂの凹部３３から外される。したがって、第１回転シャフト６１に取り付けられた緩衝材２は、自由に旋回され、この緩衝材への圧力はばね手段６２に継続して加圧される。緩衝材２が所望の位置に達すると、この緩衝材への横向きの圧力は放出される。前記ばね手段６２は膨張し、回転素子６７ｂがその外面６７ｂで板３１ｂと接触するまで、第１回転シャフト６１と回転素子６７ａと６７ｂとを押し返す。少なくとも一つのロックピン６３は板３１ｂにおいて並んでいる凹部３３の一つに差し込まれ、自動的に適所に緩衝材２をロックし、新たな位置で安定する。

好都合にも、第１回転シャフト６１の回転軸６９は、実質的に平均サイズのパイロットの襟首のくぼみの高さ、好ましくは襟首の上部、つまり襟首のくぼみよりほぼ上の高さに配置される。ゆえに、緩衝材２を回転させることで、一つの角運動において前方／後方および上方／下方の組合せが可能となる。

好都合にも、自動ロック式の安定位置は、（例えば他の乗員が緩衝材２にもたれるときに）ヘッドレスト１が前方に揺動するのを防止する。

緩衝材２が実質的に高い位置にあるときに、パイロット５の頭部５１の後頭部は、パイロットがヘルメットを着用するかどうかに関係なく、緩衝材２の第１面２１に支持される。

緩衝材２が低い前方位置にあるときに、パイロット５の頭部５１の襟首は緩衝材２の第２面２２に支持される。ゆえに、襟首はヘルメット５２に覆われないので、パイロット５がヘルメットを着用しているときでも、緩衝材はそれが支持する頭部５１の重量を部分的に軽減するために、低い位置に配置される。

好都合にも、板３１ｂに作成される凹部３３は、緩衝材２の一連の角度の位置を決定し、パイロットのヘルメット５２の着用・非着用に関わらず、緩衝材が容易にパイロット５の形態に、そして飛行業務においてヘルメットにより生じる追加的な後頭部の厚みに適応することを可能にする。ゆえに、ヘッドレスト１は、多数のパイロットのサイズに、特に、身長１５７０ｍｍ〜１９０５ｍｍのパイロットに対し、さらにコックピットを設計するために使用される他の標準が一般に従う標準ＭＩＬ‐ＨＤＢＫ‐７５９Ｃに従って適応可能である。

後頭部の支持と頸部の支持に対する緩衝材２の位置は、図３ａ〜４ｂにて図示したように、背が低いパイロットや平均サイズのパイロットと比べて、背が高いパイロットに対して異なる。そのうえ、後頭部の支持に対する緩衝材２の位置は、パイロットがヘルメットを着用するか着用しないかによって異なる。

図３ａはヘルメット非着用時の背が低いパイロットに対する後頭部の支持および頸部の支持を例示する。その一方、図３ｂは、ヘルメット着用時の背が低いパイロットに対する同上の２つの支持を例示する。

図４ａはヘルメット非着用時の背が高いパイロットに対する後頭部の支持および頸部の支持を例示する。その一方、図４ｂはヘルメット着用時の背が高いパイロットに対する同上の２つの支持を例示する。

好都合にも、座席が後方に傾斜する場合、より詳しくは図５ａと５ｂにて図示されるように、パイロットの形態がどうであれパイロットが安静位にある場合、緩衝材２はパイロットの快適さを増すために必要な後頭部の支持や頸部の支持を提供するために配置されることもできる。

好都合にも、天井パネルの制御へのアクセスを改善するために、ヘルメットの着用・非着用にかかわらず、パイロット５が緩衝材２と接触することによって妨げられない実質的に後方に対する高い位置において、さらに緩衝材２は安定位置を有する。

その上、緩衝材２が後方への高い位置にある時、場合により頭部に大幅な加速や振動がかけられる際に、緩衝材２はパイロット５の頭部５１の後方への動きを制限し、それにより、頸椎の部位の損傷や筋骨格系問題のリスクが軽減される。

天井パネルに対する接近可能性と視界を改善するために、緩衝材２は、座席の背もたれよりも幅が狭い。

好ましくは、板３１ａ、３１ｂは、座席の背もたれ４の上部４２の端部の一つに、例えばフックのような、懸垂手段４３の取付を可能にするために座席の背もたれの幅より狭い間隔で離間し、懸垂手段４３は、パイロットがヘルメットを使用しないときにヘルメットを取り付けるためのものであり、ヘルメットを座席から容易に利用できるよう保持する。

調節手段６からパイロット５の頭部５１を保護するために、２枚の板３１ａと３１ｂを支えるフレーム３は、調節手段６を覆っており、さらに、緩衝材が回転する際に緩衝材２の動作を妨害しないように緩衝材の形状に適応する形状を有する。このフレームは、座席の背もたれ４の上部４２への取付けを可能にする延長部３４を有する。

ゆえに、ヘッドレスト１は、いかなるパイロットにも使用可能であり、パイロットのヘルメット着用・非着用にかかわらず、飛行状態において頭部をもたれさせる場所として、または安静状態において襟首をもたれさせる場所として、異なる機能で使用可能である。一つの機能から別の機能への変更は、緩衝材を横向きに押し込むことで緩衝材のロックを外し、位置を選択するために回転させ、それから再びロックするために緩衝材を放す、というヘッドレストの片手での単純な操作により実行される。

したがって、本発明の前記ヘッドレストにより、パイロットのヘルメット着用・非着用に関わらず、パイロットは単一の機構と単一の回転自由度によって様々な垂直調節や傾斜調節を組み合わせることが可能となる。

１ ヘッドレスト
２ 緩衝材
３ フレーム
４ 座席の背もたれ
５ 乗員／パイロット
６ 調節手段
２１ 第１支持面
２２ 第２支持面
３１ａ 第１の板
３１ｂ 第２の板
３２ ２本のロッド
３３ 凹部
３４ 延長部
４２ （座席の背もたれの）上部
４３ 懸垂手段
５１ （乗員／パイロットの）頭部
５２ ヘルメット
６１ 第１中空回転シャフト
６２ ばね手段
６３ ロックピン
６４ａ、６４ｂ （第１中空回転シャフトの）端部
６５ 第２同軸回転シャフト
６６ａ、６６ｂ （第２同軸回転シャフトの）端部
６７ａ、６７ｂ 回転素子
６９ 回転軸
３１１ａ （第１の板の）内面
３１１ｂ （第２の板の）内面
３１２ａ、３１２ｂ 窪んだ領域
６７１ａ （回転素子の）外面
６７１ｂ （内面３１１ｂに対向する）外面
Ｘ、Ｙ、Ｚ 軸

Claims (7)

1. 状況に応じて保護ヘルメット（５２）を着用する又は着用しない、座席乗員（５）の頭部（５１）を支持する緩衝材（２）を有するヘッドレスト（１）が取付けられた背もたれ（４）を有する乗物座席において、
   前記緩衝材（２）は、少なくとも３つの安定位置：
   ‐座席の乗員のヘルメット（５２）の着用・非着用にかかわらず、前記ヘッドレスト（１）が座席の乗員の頭部における頸部を支持する第１位置、と
   ‐座席の乗員のヘルメット（５２）非着用時に、ヘッドレスト（１）が頭部における後頭部を支持する第２位置、と、
   ‐座席の乗員のヘルメット（５２）着用時に、ヘッドレスト（１）が乗員の頭部における後頭部を支持する第３位置、
   を有し、且つ前記緩衝材は第１中空回転シャフト（６１）に取り付けられ、前記第１中空回転シャフトの軸は前記緩衝材の回転軸（６９）と一致し、前記第１中空回転シャフトは前記背もたれ（４）の上部（４２）の横に配置される相互に平行の２枚の板（３１ａ、３１ｂ）に固定される端部を有する第２の同軸回転シャフト（６５）を中心に摺動・回転することを特徴とする乗物座席。
2. 前記緩衝材（２）が前記第２位置または第３位置にあるときに前記緩衝材（２）が第１後頭部支持面を有し、そして前記緩衝材が前記第１位置にあるときに第２頸部支持面（２２）を有することを特徴とする、請求項１に記載の乗物座席。
3. 前記緩衝材（２）の位置は、前記緩衝材の前記回転軸（６９）を中心とする回転によって前記少なくとも３つの安定位置の間で切り替わり、前記緩衝材の前記少なくとも３つの安定位置の各々の支持面（２１、２２）の位置は：
   ‐座席において、一般に平均サイズのパイロットの襟首のくぼみと襟首の上部との間の高さに前記回転軸（６９）を配置し、
   ‐前記回転軸（６９）に対し前記第１支持面を配置し、
   ‐前記回転軸（６９）に対し前記第２支持面を配置する
   ことによって決定することを特徴とする、請求項１または２に記載の乗物座席。
4. 前記緩衝材（２）は、前記回転軸（６９）に沿う２つの変換位置、すなわち前記緩衝材が固定される安定位置と、前記緩衝材が回転軸（６９）を中心に円滑に回転してしまう不安定位置、とを有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗物座席。
5. 前記第１中空回転シャフト（６１）はその端部（６４ｂ）の一つにおいて前記第１中空回転シャフトに取り付けられた第１回転素子（６７ｂ）を有しており、その第１回転素子は、前記緩衝材が安定位置にあるときに第２板（３１ｂ）に形成された複数の凹部（３３）の中の、位置合わせされた１つの凹部に係合する少なくとも一つのロックピン（６３）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の乗物座席。
6. 第１板（３１ａ）の内面（３１１ａ）と、第１中空回転シャフト（６１）の別の端部（６４ａ）に位置する第２回転素子（６７ａ）の外面（６７１ａ）との間において第２回転シャフト（６５）の周囲に配置されるばね手段（６２）を有し、前記ばね手段（６２）は、前記緩衝材のロックを外すために前記緩衝材（２）を横に押し込むことにより加圧されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の乗物座席。
7. 座席の乗員（５）の頭部（５１）を支持する緩衝材（２）を有する乗物座席用のヘッドレスト（１）であって、
   前記緩衝材（２）が、少なくとも３つの安定位置：
   ‐前記乗員のヘルメット（５２）の着用・非着用にかかわらず、前記ヘッドレスト（１）が頭部の頸部を支持する第１位置と、
   ‐前記乗員のヘルメット（５２）非着用時に、前記ヘッドレスト（１）が乗員の後頭部を支持する第２位置と、
   ‐前記乗員のヘルメット（５２）着用時に、前記ヘッドレスト（１）が乗員の頭部の後頭部を支持する第３位置、
   を有し、且つ前記緩衝材は第１中空回転シャフト（６１）に取り付けられ、前記第１中空回転シャフトの軸は前記緩衝材の回転軸（６９）と一致し、前記第１中空回転シャフトは座席の背もたれ（４）の上部（４２）の横に配置するよう構成された相互に平行の２枚の板（３１ａ、３１ｂ）に固定される端部を有する第２の同軸回転シャフト（６５）を中心に摺動・回転することを特徴とするヘッドレスト。

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