(57)【要約】【課題】車両の後面衝突を検知してヘッドレスト本体のみを車両前方に押し出すことにより、後面衝突時に着座乗員の慣性力を利用すること無く着座乗員の頭部を確実かつ迅速に拘束する車両用ヘッドレスト装置の提供を図る。【解決手段】ステー１１に対して回動可能に取り付けた左，右ヘッドレスト部材１２，１３の分割端部に跨って、弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料によって形成した頭部拘束部材２０を取り付け、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を、ロック手段により回動付勢機構３０の付勢力に抗して初期位置に保持し、車両の後面衝突を検知してロック手段を解除する制御手段を設け、張力付加手段２１によって、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の車両前方への回動状態で頭部拘束部材２０の垂直面２０ａに張力を付加することにより、乗員頭部をいち早く、確実に拘束する。【選択図】      図１
2004168080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト本体を、シートバックの上端部にステーを介して装着した車両用ヘッドレスト装置において、
ヘッドレスト本体を左右方向の略中央部で分割して、その分割端部とは反対側端部を前記ステーに対して回動可能に取り付けた左，右ヘッドレスト部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材の分割端部に跨って相対移動可能に取り付けられ、乗員頭部に対向した垂直面およびこの垂直面の上側縁から後方に略直交した水平面の少なくとも２面を備えた乗員頭部を支持する弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料からなる頭部拘束部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動付勢する回動付勢機構と、
前記左，右ヘッドレスト部材を前記回動付勢機構の付勢力に抗して初期位置に保持するロック手段と、
車両の後面衝突を検知して前記ロック手段を解除する制御手段と、
前記左，右ヘッドレスト部材の車両前方への回動状態で前記頭部拘束部材の少なくとも垂直面に張力を付加して、この垂直面の撓み変形を弾発支持する張力付加手段と、
を備えたことを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
【請求項２】
頭部拘束部材は、垂直面の中央部を乗員頭部の後側に略沿って凹設するとともに、その周縁部を後方に滑らかに湾曲させて、全体として緩やかな３次元の曲面をもって形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項３】
頭部拘束部材は、乗員頭部に接触する前面に撓み性能に優れた低剛性層を設けるとともに、その後面に荷重伝達性に優れた高剛性層を設けて多層構造としたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項４】
頭部拘束部材は、少なくとも垂直面に左右方向に延びる横凹凸部を設けた横波形面として形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項５】
横波形面の後面に、上下方向に延びる縦凹凸部を設けた縦波形面を設けたことを特徴とする請求項４に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項６】
低剛性層と高剛性層との間に、軽量緩衝材層を介在したことを特徴とする請求項３に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項７】
頭部拘束部材は、その後面にリブを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項８】
張力付加手段は、頭部拘束部材の後面に設けられ、左，右ヘッドレスト部材の前方への回動状態でそれぞれの分割端部に跨って張架される膜状部材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項９】
膜状部材は、頭部拘束部材に作用する乗員頭部の押圧力をこの膜状部材の張力に転化する張力増大機構を構成したことを特徴とする請求項８に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項１０】
左，右ヘッドレスト部材は、頭部拘束部材に作用する車両後方への押圧力に対して、これら左，右ヘッドレスト部材をステー側に固定する固定機構を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項１１】
左，右ヘッドレスト部材の回動部分間に跨って配置し、これら左，右ヘッドレスト部材の最大回動位置を固定する回動規制部材を設けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に用いられる車両用ヘッドレスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車のシートバックとしては、車両の後面衝突時に着座乗員の頭部を保護するようになったものがあり、例えば、車両の後面衝突時に着座乗員に作用する慣性による動的荷重をシートバックが受け、これによって変位する部材の動きをヘッドレスト支持アームに伝えて、ヘッドレスト本体を車両前方に移動し、もって着座乗員の頭部が大きく後方移動するのを阻止できるようにしてある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、これとは別に車両の後面衝突時に、シートバックに内蔵したセンサーが着座乗員の慣性力で強く押されることにより、ヘッドレスト本体に内蔵されたエアバッグを膨張させることにより、着座乗員のけい部とヘッドレスト本体との間に空間が存在しても、頭部が後方に移動するのを防止できるようになったものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９１００５号公報（第３頁、第６図）
【０００５】
【特許文献２】
実開平６−５９１６３号公報（第７頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者（特許文献１）のシートバックは着座乗員の慣性力を利用してヘッドレストを作動させるものであって、乗員の車両後方への変位が大きくなった時点で、始めてヘッドレスト本体が車両前方に移動されるものであるため、衝突直後の変位量が少ない時点ではヘッドレスト本体を十分に前方移動させることができず、結果的に迅速な対応ができないためヘッドレストによる乗員頭部の拘束効果が低減されてしまう。
【０００７】
また、後者（特許文献２）のエアバッグを用いるヘッドレストでは、着座乗員の耳元でエアバッグを展開させる際の爆発音が発生することになり、着座乗員の耳への負担が大きくなるとともに、頭部がヘッドレスト本体に近い状態で後面衝突された場合は、エアバッグによる頭部の保護効果が低減する恐れがある。
【０００８】
そこで、本発明は車両の後面衝突を検知してヘッドレスト本体のみを車両前方に押し出すことにより、後面衝突時に着座乗員の慣性力を利用すること無く着座乗員の頭部を確実かつ迅速に拘束することができる車両用ヘッドレスト装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用ヘッドレスト装置にあっては、ヘッドレスト本体はシートバックの上端部にステーを介して装着してあり、
このヘッドレスト本体を左右方向の略中央部で分割して、その分割端部とは反対側端部を前記ステーに対して回動可能に取り付けた左，右ヘッドレスト部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材の分割端部に跨って相対移動可能に取り付けられ、乗員頭部に対向した垂直面およびこの垂直面の上側縁から後方に略直交した水平面の少なくとも２面を備えた乗員頭部を支持する弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料からなる頭部拘束部材と、
前記左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動付勢する回動付勢機構と、
前記左，右ヘッドレスト部材を前記回動付勢機構の付勢力に抗して初期位置に保持するロック手段と、
車両の後面衝突を検知して前記ロック手段を解除する制御手段と、
前記左，右ヘッドレスト部材の車両前方への回動状態で前記頭部拘束部材の少なくとも垂直面に張力を付加して、この垂直面の撓み変形を弾発支持する張力付加手段と、を備えて構成したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ヘッドレスト本体の左，右ヘッドレスト部材は、ロック手段によって初期位置に保持された状態で、回動付勢機構により車両前方に回動付勢されており、車両の後面衝突時には、制御手段によって前記ロック手段が解除されることにより、前記左，右ヘッドレスト部材は車両前方に回動して、頭部拘束部材を車両前方に押し出し、後方に移動しようとする乗員頭部を拘束することができる。
【００１１】
従って、ヘッドレスト本体を全体的に押し出す場合に比較して、頭部拘束部材のみの迅速かつ確実な押し出しが可能となるため、乗員頭部のいち早い拘束が可能となる。
【００１２】
このとき、前記頭部拘束部材は弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料によって形成したので、左，右ヘッドレスト部材の回動量の多少にかかわらず頭部拘束部材の形状を保持できるため、左，右ヘッドレスト部材の作動途中においても乗員頭部を確実に拘束することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。尚、以下、各実施形態を説明するにあたって、前方とは車両前方を、後方とは車両後方を意味し、また、左右方向とは車両幅方向を意味するものとする。
【００１４】
図１から図１９は本発明にかかる車両用ヘッドレスト装置の第１実施形態を示し、図１は初期状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図、図２はヘッドレスト本体の取付け状態を示す側面図、図３はヘッドレスト本体を正面方向から見た分解斜視図、図４はヘッドレスト本体の組付け途中を示す正面方向から見た分解斜視図、図５はヘッドレスト本体の組付け途中を示す背面方向から見た分解斜視図、図６はヘッドレスト本体の組付け状態を示す背面方向から見た透視斜視図、図７は図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図８は頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動前の背面斜視図、図９は頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動後の背面斜視図、図１０は作動状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図、図１１は固定機構の背面斜視図、図１２は固定機構の要部断面図、図１３は制御手段の作動システムを示す説明図、図１４はロック手段の作動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す説明図、図１５は後面衝突直後の作動途中にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図、図１６は後面衝突後の作動完了状態を示すヘッドレスト本体の側面図、図１７は後面衝突直後の作動完了状態にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図、図１８はロック手段の制御フローを示す説明図、図１９はロック手段の解除領域を相対距離と相対速度との関係で示す説明図である。
【００１５】
本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０は、図１，図２に示すように乗員が着座する車両用シート１００のシートバック１０１の上端部に設けられ、着座乗員Ｃの頭部Ｈを支持するヘッドレスト本体１０ａを１対のステー１１を介して、シートバック１０１の上端部に左右一対設けた取付穴１０１ａに上下位置調節可能に装着してある。
【００１６】
１対のステー１１は、それぞれの下端部間に跨って結合した連結部材１１ａを介して一体化され、この連結部材１１ａから突出されたステー１１の突出端部１１ｂ間に前記ヘッドレスト本体１０ａが取り付けられる。
【００１７】
前記ヘッドレスト本体１０ａは、図３に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３、頭部拘束部材としての前面カバー２０、回動付勢機構３０をそれぞれ備え、更に、図４〜図６に示すロック手段としてのロック機構４０、図１３に示す制御手段５０、図１，図３に示す張力付加手段としての膜状部材２１をそれぞれ備えている。
【００１８】
即ち、前記ヘッドレスト本体１０ａの乗員頭部Ｈを支持する部分は、図３に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前側を前記前面カバー２０で覆うとともに、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の後側を背面カバー２２で覆い、これら前面カバー２０と背面カバー２２とで囲まれた内部には、前記ロック機構４０の取付けブラケット４１を連結部材１１ａに装着している。
【００１９】
左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、図１に示すようにヘッドレスト本体１０ａを左右方向の略中央部で分割して、その分割端部１２ａ，１３ａとは反対側端部１２ｂ，１３ｂを前記ステー１１に対して回動付勢機構３０を介して回動可能に取り付けてある。
【００２０】
前記左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、上，下の横アーム１４，１４ａと、これら上，下横アーム１４，１４ａのそれぞれの分割端部１２ａ，１３ａ側を結合する縦アーム１５と、反対側端部１２ｂ，１３ｂをそれぞれ連結するアウタシリンダー１６と、によって略矩形状に形成した骨格部分を成す。
【００２１】
アウタシリンダー１６は、ステー１１の連結部材１１ａ寄りの外周に一体に結合したインナシリンダー１７およびステー１１の上端部に結合した鍔状の端板１７ａのそれぞれの外周に、回転自在かつ軸方向移動自在に密接嵌合してあり、アウタシリンダー１６に連結した左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、インナシリンダー１７を中心として観音開き状に開閉可能となっている。
【００２２】
前面カバー２０は、図５，図６にも示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３の分割端部１２ａ，１３ａに跨って相対移動可能に膜状部材２１を介して取り付け、乗員頭部Ｈに対向した垂直面２０ａおよびこの垂直面２０ａの上側縁から後方に略直交した水平面２０ｂの２面を設けて乗員頭部Ｈを支持するようになっている。
【００２３】
前記前面カバー２０は、図３に示すように乗員頭部Ｈに接触する前面に撓み性能に優れた低剛性層としての前面カバー表皮２３を設けるとともに、その後面に荷重伝達性に優れた高剛性層としての前面カバー芯材２４を設けて、これら前面カバー表皮２３と前面カバー芯材２４とを一体に接着することにより多層構造として構成してある。
【００２４】
前面カバー表皮２３は、裏面にスポンジ等の緩衝材をバックリングした布によって形成する一方、前面カバー芯材２４は、薄肉形成した状態で弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料、例えばポリカーボネートによって形成し、この薄肉形成したポリカーボネートの前面に前記前面カバー表皮２３を接着している。
【００２５】
前記前面カバー芯材２４は、垂直面２０ａの中央部を乗員頭部Ｈの後側に略沿って凹設するとともに、その周縁部を後方に滑らかに湾曲させて、全体として緩やかな３次元の曲面をもって形成してある。
【００２６】
張力付加手段としての膜状部材２１は、前面カバー２０の後面に設けられて、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前方への回動状態でそれぞれの分割端部１２ａ，１３ａに跨って張架されるようになっている。
【００２７】
即ち、膜状部材２１は、図３に示すように帯状布を環状に縫製して、その重ね合わせた長さを前面カバー芯材２４の左右方向略全幅と等しく形成する一方、前面カバー芯材２４の垂直面２０ａの略中央部に、所定間隔Ｌをもって１対の上下スリット２４ａ，２４ｂを形成し、図７に示すように膜状部材２１の一端部２１ａを、前面カバー芯材２４の後方から一方の上下スリット２４ｂに挿通して前面カバー芯材２４の前方に一旦引き出した後、その一端部２１ａを他方の上下スリット２４ａに再度挿通して前面カバー芯材２４の後方に引き出してある。
【００２８】
従って、膜状部材２１は中央部分２１ｃを前記１対の上下スリット２４ａ，２４ｂ間で前面カバー芯材２４の前面に配置した状態で、その両端部２１ａ，２１ｂが前面カバー芯材２４の後面に配置され、それぞれの両端部２１ａ，２１ｂは環状となっている。
【００２９】
このとき、前記環状の膜状部材２１は、上下スリット２４ａ，２４ｂの挿通部分で挟み固定若しくは接着して、前面カバー芯材２４に一体化される。
【００３０】
そして、膜状部材２１の環状となった両端部２１ａ，２１ｂ内に、左，右ヘッドレスト部材１２，１３のそれぞれの縦アーム１５を挿通してあり、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の初期状態では各縦アーム１５が近接されるため、図８に示すように膜状部材２１の両端部２１ａ，２１ｂは、上下スリット２４ａ，２４ｂから前面カバー芯材２４の中央側に折り畳まれた状態となり、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が前方に回動した場合に、図９に示すように前記両端部２１ａ，２１ｂが上下スリット２４ａ，２４ｂの外側方向に緊張状態で展開されることになる。
【００３１】
一方、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を後方から覆う背面カバー２２は、図３に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３の側方と連結部材１１ａの下側を結ぶ領域から車両後方を覆うように、背面２２ａ、両側面２２ｂ，２２ｃおよび底面２２ｄを設けて形成してあり、開放した上側部分は前記前面カバー２０の水平面２０ｂで覆うようになっている。
【００３２】
背面カバー２２は、図４に示すようにポリカーボネート等の合成樹脂によって本体部分２２′を薄肉形成し、その外側に裏側をスポンジでバックリングした布２２″を接着して覆うようになっており、背面２２ａから前方に複数のクリップ２５を突設するとともに、底面２２ｄにはステー１１を挿通するための１対の挿通穴２６を形成してある。
【００３３】
そして、前記背面カバー２２の取り付けは、図４に示すように底面２２ｄの挿通穴２６をゴムブッシュ２６ａを介してステー１１の下端から挿通した後、背面２２ａのファスナー２５を、連結部材１１ａに固定したロック機構４０の取付けブラケット４１に形成した係合穴４１ａに差し込むようになっている。
【００３４】
回転付勢機構３０は、図１に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３をステー１１に対して上昇させるリフト機構３１と、このリフト機構３１による上昇に伴って左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動案内する回動機構３２とを備え、リフト機構３１によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を上方に付勢するとともに、回動機構３２によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を車両前方に回動付勢するようになっている。
【００３５】
リフト機構３１は、インナシリンダー１７の上端面とアウタシリンダー１６の上側部内周に一体に形成したリング状の縮径部１６ａとの間に、スプリング３３を縮設して構成し、このスプリング３３と縮径部１６ａとの間には、滑りを良くするためにワッシャ３４が介装される。
【００３６】
従って、前記スプリング３３によってアウタシリンダー１６を常に上方に押し上げる付勢力を付与し、ひいては、このアウタシリンダー１６に支持される左，右ヘッドレスト部材１２，１３に上方への付勢力を付与することになる。
【００３７】
前記回動機構３２は、図１に示すようにインナシリンダー１７の外周に形成した螺旋溝３２ａと、アウタシリンダー１６に装着した係合子としてのボルト３２ｂとによって構成してある。
【００３８】
螺旋溝３２は、上方に向かって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動案内する方向に傾斜し、この螺旋溝３２ａにボルト３２ｂが摺動自在に係合される。
【００３９】
従って、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が前記リフト機構３１のスプリング３３によって上方に持ち上げられると、回動機構３２のボルト３２ｂはインナシリンダー１７の螺旋溝３２ａに沿って上昇するため、結果的にボルト３２ｂと一体となったアウタシリンダー１６を図中手前側に回動、つまり左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に押し開く方向に回動する。
【００４０】
このため、螺旋溝３２ａの溝形状、つまり傾斜角によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３の回動量を予め任意に設定しておくことができ、この螺旋溝３２ａを備えることにより、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の上昇量に対して回動量を調整できるようになっている。
【００４１】
ロック機構４０は、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を回動付勢機構３０の付勢力に抗して初期位置に保持する機能を備え、図４〜図６に示すように取付けブラケット４１の後面に、１対のワイヤー４２，４３を巻取ったギア４４と、このギア４４に係脱するリンク４５およびこのリンク４５の回動を制御するソレノイド４６を設けて構成してある。
【００４２】
取付けブラケット４１は、図３に示すように垂直な機構取付面４１ｂと、その下縁を水平方向に折曲した取付フランジ４１ｃと、によって断面Ｌ字状に形成し、その取付フランジ４１ｃを左，右ステー１１間の連結部材１１ａの上面にボルト４７を介して結合するようになっている。
【００４３】
ギア４４は、中心部にワイヤー４２，４３を巻き取る小径のドラム４４ａを設けて、取付けブラケット４１の機構取付面４１ｂに回転自在に取り付けてあり、前記ワイヤー４２，４３の各一端部４２ａ，４３ａをドラム４４ａに同一回転方向に巻回するとともに、一方のワイヤー４２の他端部４２ｂを左ヘッドレスト部材１２のアウタシリンダー１６の下端部にピン結合し、他方のワイヤー４３の他端部４３ｂを右ヘッドレスト部材１３のアウタシリンダー１６の下端部にピン結合してある。
【００４４】
ワイヤー４２，４３は、図１，図６に示すようにその中間部分がフレキシブルなアウタチューブ４２ｃ，４３ｃ内に挿通されてプシュプルタイプとなっており、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の図１に示す初期状態、つまり非回動状態でワイヤー４２，４３の一端部４２ａ，４３ａは、回転付勢機構３０の付勢力による緊張力が作用した状態でドラム４４ａに最大巻き取り状態となっている。
【００４５】
リンク４５は、ギア４４の上方部分で基端部４５ａが取付けブラケット４１に回動自在に枢支され、リンク４５の中間部分の基端部４５ａ寄りに設けたラチェット機構４５ｂの係合爪４５ｃがギア４４に係脱するようになっている。
【００４６】
ラチェット機構４５ｂは、図１４に示すようにワイヤー４２，４３がドラム４４ａから巻き戻される方向の回転（反時計回り方向）に対して係合爪４５ｃをギア４４に係合させるとともに、ワイヤー４２，４３をドラム４４ａに巻き取る方向の回転（時計回り方向）に対して係合爪４５ｃをフリーにする。
【００４７】
ソレノイド４６は、リンク４５の先端部４５ｄに対向配置して、この先端部４５ｄへの係脱部分４６ａを出没させる構造となっており、図１４（ａ）に示すロック状態では、電流のＯＦＦ状態で係脱部分４６ａを突出させてリンク４５の先端部４５ｄに係合させるとともに、図１４（ｂ）に示すロック解除状態では、電流のＯＮ状態で係脱部分４６ａを引っ込めてリンク４５の先端部４５ｄから離脱させるようになっている。
【００４８】
従って、図１４（ａ）に示すロック状態では、ギア４４と係合爪４５ｃとの係合状態を維持して、ワイヤー４２，４３の巻戻しを阻止し、ひいてはアウタシリンダー１６を、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が初期状態を保持する回転位置に維持する。
【００４９】
一方、図１４（ｂ）に示すロック解除状態では、リンク４５がギア４４の回転力に弾かれて反時計回り方向に回動して、ギア４４と係合爪４５ｃとの係合状態を解除するため、ワイヤー４２，４３は自由に巻戻し状態となって、アウタシリンダー１６は回転付勢機構３０によって上昇および回転し、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動しつつ持ち上げる。
【００５０】
尚、前記ギア４４にはワイヤー４２，４３の巻取り量との関係から歯部の不要部分が存在し、この不要部分のうち係合爪４５ｃとの途中干渉による引っ掛かりを防止するための歯部切欠き部分４４ｂを形成してある。
【００５１】
ところで、前記ロック機構４０は左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方回動させた後、再度リセットする可逆式となっており、図１４（ｂ）に示すロック解除状態から図１４（ｃ）に示すようにリンク４５を時計回り方向に回動して、図１４（ｄ）に示すようにソレノイド４６の係脱部分４６をリンク４５の先端部４５ｄに係合する。
【００５２】
そして、この係脱部分４６の係合状態でギア４４を回転付勢機構３０の付勢力に抗して時計回り方向に回転して、ワイヤー４２，４３をドラム４４ａに巻き取ることにより、図１４（ａ）に示すロック機構４０の初期状態にセットできるようになっている。
【００５３】
制御手段５０は、図１３に示すように、自動車Ｍの後面に設けて後方車両ｍとの相対速度を音波などを用いて検知するＶセンサー５１、車体Ｂに加わる加速度を検知するＧセンサー５２、自動車Ｍのリアバンパーに設けて後方車両ｍの接触圧を検知する圧力センサー５３と、これら各センサーの信号を入力するコントローラ５４とで構成される。そして、このコントローラ５４では前記センサー５１，５２，５３の検出信号を基に後面衝突を検出して前記ソレノイド４６に電流を印加し、前記ロック機構４０を解除するようになっている。
【００５４】
尚、Ｇセンサー５２や圧力センサー５３は実質的な衝突を検知する手段であるが、これら以外にも図示は省略したがタッチセンサーや歪ゲージなどを用いることができる。
【００５５】
また、本実施形態では前記左，右ヘッドレスト部材１２，１３に、前面カバー２０に作用する車両後方への押圧力に対して、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３をステー１１側に固定する固定機構６０を設けてある。
【００５６】
即ち、固定機構６０は、図１に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３の上下の横アーム１４，１４ａは、それぞれの反対側端部１２ｂ，１３ｂをアウタシリンダー１６と分離してあり、分離したこれら横アーム１４，１４ａを、アウタシリンダー１６に結合したブラケット６１にピン６２を介して前後方向に回動自在に連結してある。
【００５７】
そして、図１１，図１２に示すように下方の横アーム１４ａの分離側端部の後面に、アウタシリンダー１６の略センター部分まで突出する係合部材６３をボルト６４を介して固定し、このアウタシリンダー１６には係合部材６３の爪６３ａが挿通する窓部１６ｂを形成してある。
【００５８】
一方、インナシリンダー１７の外周の前記窓部１６ｂに対応する部分には、前記係合部材６３の爪６３ａが係合可能な複数の歯部を周方向に形成したラック６５を形成する。このラック６５はインナシリンダー１７の全長に亘って形成してある。
【００５９】
また、前記横アーム１４，１４ａとアウタシリンダー１６との間には、図１１に示すようにスプリング６６を配置し、このスプリング６６によって横アーム１４，１４ａを前方に押圧付勢してある。
【００６０】
スプリング６６は、ばね鋼で形成した線材を略矩形状に形作り、その１対の対向辺をく字状に折曲して形成してあり、そのく字状の折曲部分６６ａを前記ピン６２の前方側に係止して支点とし、一端部６６ｂを横アーム１４，１４ａの後方側に係止するとともに、他端部６６ｃをアウタシリンダー１６の後方側に係止し、これら両端部６６ｂ，６６ｃ間に前方への付勢力を付加するようになっている。
【００６１】
従って、前記固定機構３２は、スプリング６６の付勢力により常時は横アーム１４，１４ａがピン６２を中心として前方に回動された状態にあって、係合部材６３の爪６３ａはラック６５から離脱した状態にあり、アウタシリンダー１６はインナシリンダー１７に対して自由に回転できる状態にある。
【００６２】
尚、ピン６２を中心とする横アーム１４，１４ａの回動量は、図１１に示すように横アーム１４，１４ａの分離端に形成したＶ字状凹部１４ｂの両端角部の一方が、アウタシリンダー１６の外周に接触する僅かの範囲として設定してある。
【００６３】
そして、着座乗員の頭部Ｈが左，右ヘッドレスト部材１２，１３に触れるなどして、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３に後方への押圧力が作用すると、横アーム１４，１４ａはスプリング６６の付勢力に抗して後方に回動し、係合部材６３の爪６３ａがラック６５に係合することにより、アウタシリンダー１６をインナシリンダー１７にロックするようになっている。
【００６４】
以上の構成により本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０にあっては、図１３に示すように、車両Ｍが後方車両ｍによって後面衝突されると、これをＶ，Ｇ，圧力センサー５１，５２，５３や図外のタッチセンサーおよび歪ゲージなどで検知して、コントローラ５４からロック機構４０のソレノイド４６に電流を印加する。
【００６５】
即ち、前記コントローラ５４による制御は、例えば、図１８に示すフローチャートに従って実行される。まず、ステップＳ１によってイグニッションスイッチのＯＮによりヘッドレスト装置１０を制御開始した時点では、ソレノイド４６に印加する電流（以下、ソレノイド電流と称する）はＯＦＦになっている。
【００６６】
この状態から次のステップＳ２では、Ｖセンサー５１の検知信号から後方車両ｍを検知するとともに、同検知信号からステップＳ３で自車Ｍと後方車両ｍとの間の相対距離Ｓを算出するとともに、ステップＳ４で両車Ｍ，ｍの相対速度ΔＶを算出する。
【００６７】
そして、次のステップＳ５では、図１９に示す制御マップに基づいて、ステップＳ３，Ｓ４で求めた相対距離Ｓおよび相対速度ΔＶと、予め設定した相対距離Ｓｃｒおよび相対速度ΔＶｃｒとの関係を算出する。その結果、（Ｓ＜Ｓｃｒ）と（Ｖ＞Ｖｃｒ）との両条件を満たすときに、後方車両ｍが自車Ｍに後面衝突することを予測し、ステップＳ６に進むとともに、それ以外の場合はステップＳ２にリターンされる。
【００６８】
ステップＳ６では、ロック機構４０のソレノイド４６に本来の電流値よりも小さな電流を印加し、予めソレノイド４６の作動レスポンスをあげておく。
【００６９】
続いて、ステップＳ７では、Ｇセンサー５２や圧力センサー５３若しくはタッチセンサーや歪ゲージのいずれか１つを用いて、車両Ｍが実際に後面衝突されたことを検知し、次のステップＳ８で本来のソレノイド電流（最大電流）をソレノイド４６に印加する。これによってロック機構４０がロック解除されることになる。
【００７０】
つまり、ロック機構４０がロック解除されると、回転付勢機構３０によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３は図１５に示す作動途中を経た後、図１０，図１６，図１７に示すようにこれら左，右ヘッドレスト部材１２，１３を前方に回動しつつ上方に持ち上げる。
【００７１】
すると、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前方回動によって膜状部材２１を展開して緊張させるとともに、前面カバー２０を前方に向かって斜め上方に押し出すことができ、後面衝突時の慣性力により着座乗員Ｃの頭部Ｈが後方に大きく移動するのをいち早く受け止めて拘束することができる。
【００７２】
ところで、この第１実施形態では、乗員頭部Ｈを拘束する前面カバー２０は、ポリカーボネート等の弾力性をもった自己形状保持機能に優れた材料によって形成したので、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の回動量の多少にかかわらず前面カバー２０の形状を保持できるため、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の作動途中においても乗員頭部Ｈを確実かつ安全に拘束することができる。
【００７３】
また、前記前面カバー２０に垂直面２０ａおよび水平面２０ｂの２面を設けて乗員頭部Ｈを支持するようにしたので、乗員頭部Ｈに作用する車両後方への荷重を前記垂直面２０ａで確実に拘束し、かつ、乗員頭部Ｈが前面カバー２０の上方に乗り上げて後方に回転する際に発生する下方への荷重を前記水平面２０ｂで確実に拘束することができる。
【００７４】
更に、左，右ヘッドレスト部材１２，１３を作動するにあたって、従来のように着座乗員Ｃの慣性による荷重変動の検知ではなく、車両Ｍの後面衝突を検知して左，右ヘッドレスト部材１２，１３および前面カバー２０のみを作動させるため、着座乗員Ｃの体重や着座姿勢に関係無く確実かつ迅速にヘッドレスト本体１０ａを作動させて乗員頭部Ｈを拘束することができる。
【００７５】
従って、シートバック１０１には着座乗員Ｃの荷重変動を検知するための機構が不要となるため、このシートバック１０１は幅寸法や高さおよび形状などに制約されること無く、本来の座り心地性を確保することができるとともに、シート自体の軽量化をも達成することができる。
【００７６】
また、前面カバー２０は、垂直面２０ａの中央部を乗員頭部Ｈの後側に略沿って凹設するとともに、その周縁部を後方に滑らかに湾曲させて、全体として緩やかな３次元の曲面をもって形成したので、乗員頭部Ｈの拘束性を向上することができるとともに、前面カバー２０自体の剛性を増大して薄肉化を可能とし、ヘッドレスト本体１０ａの軽量化を達成することができる。
【００７７】
更に、前面カバー２０は、乗員頭部Ｈに接触する前面に、裏面にスポンジ等の緩衝材をバックリングした布で形成して撓み性能に優れた前面カバー表皮２３を設けるとともに、その後面に、ポリカーボネートで形成して荷重伝達性に優れた前面カバー芯材２４を設けたので、高剛性層となる前面カバー芯材２４によって乗員頭部Ｈの優れた拘束性を確保しつつ、低剛性層となる前面カバー表皮２３によって乗員頭部Ｈが干渉した際の衝撃を緩和することができる。
【００７８】
更にまた、前面カバー２０を構成した前面カバー芯材２４の後面に、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の前方への回動状態でそれぞれの分割端部に跨って張架される膜状部材２１を設けたので、この膜状部材２１の緊張状態で前面カバー２０を弾力支持できるため、乗員頭部Ｈが干渉した際の衝撃エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００７９】
また、左，右ヘッドレスト部材１２，１３は、前面カバー２０に作用する車両後方への押圧力に対して、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３をステー側に固定する固定機構を設けたので、後面衝突によって前面カバー２０が前方に押し出される途中に乗員頭部Ｈが干渉した場合にあっても、前面カバー２０が後方に押し戻されるのを防止して、乗員頭部Ｈを保護することができる。
【００８０】
図２０は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００８１】
図２０は前面カバー２０の背面斜視図で、この第２実施形態では前面カバー２０の垂直面２０ａに左右方向に延びる横凹凸部２７ａを設けた横波形面２７として形成してある。
【００８２】
また、前記横波形面２７の後面に、上下方向に延びる縦凹凸部２８ａを設けた縦波形面２８を設けてある。
【００８３】
勿論、この第２実施形態にあっても前記横波形面２７および縦波形面２８を貫通して、膜状体２１を挿通するためのスリット２４ａ，２４ｂを形成してある。
【００８４】
従って、この第２実施形態にあっては、前面カバー２０の曲げ剛性を、前面の横波形面２７によって高めることができるとともに、その後面に設けた縦波形面２８によって更に高めることができ、乗員頭部Ｈの拘束性を高め、また、前面カバー２０の薄肉化を達成して軽量化を図ることができる。
【００８５】
図２１は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００８６】
図２１は前面カバー２０の背面斜視図で、この第３実施形態では低剛性層としての前面カバー表皮２３を、ポリカーボネートを薄肉形成してある程度の剛性を持たせて形成するとともに、高剛性層としての前面カバー芯材２４を、同様にポリカーボネートを薄肉形成して形成し、これら前面カバー表皮２３と前面カバー芯材２４との間に、軽量緩衝材層としての発泡スチロール等の軽量発泡材２９を介在させてある。
【００８７】
尚、この実施形態では前面カバー芯材２４に、横凹凸部２７ａを設けた横波形面２７と縦凹凸部２８ａを設けた縦波形面２８とを設けて剛性を高めてある。
【００８８】
従って、この第３実施形態にあっては、前面カバー表皮２３と前面カバー芯材２４との間に軽量発泡材２９を介在させたことにより、前面カバー２０の剛性の増大と軽量化とを両立させることができる。
【００８９】
図２２は本発明の第４実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００９０】
図２２は前面カバー２０の背面斜視図で、この第４実施形態では前面カバー２０の後面にリブ２０ｃを設けてある。
【００９１】
リブ２０ｃは前面カバー２０の垂直面２０ａの裏面を矩形状に囲い、その矩形状リブ２０ｃ１の対角線上に対角リブ２０ｃ２を設けるとともに、矩形状リブ２０ｃ１の上辺から前面カバー２０の水平面２０ｂに沿って上方リブ２０ｃ３を設けてある。
【００９２】
勿論、この第４実施形態にあっても前記対角リブ２０ｃ２を分断するようにしてスリット２４ａ，２４ｂを形成してある。
【００９３】
従って、この第４実施形態にあっては、矩形状リブ２０ｃ１，対角リブ２０ｃ２，上方リブ２０ｃ３等からなるリブ２０ｃによって、前面カバー２０の曲げ剛性を高めることができるため、前面カバー２０の薄肉化を達成して軽量化を達成することができる。
【００９４】
図２３は本発明の第５実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００９５】
図２３はヘッドレスト本体の平断面図で、この第５実施形態では膜状部材２１によって、前面カバー２０に作用する乗員頭部Ｈの押圧力をこの膜状部材２１の張力に転化する張力増大機構７０を構成している。
【００９６】
即ち、膜状部材２１は第１実施形態では環状に形成してあるが、この第５実施形態の膜状部材２１は、環状となった後側部分の中央部を切断して延長し、それぞれの延長膜部分２１ｄ，２１ｅを交差させて対向するアウタシリンダー１６に、それぞれの後側を周回するようにして固定することにより前記張力増大機構７０が構成される。
【００９７】
尚、前記延長膜部分２１ｄ，２１ｅを交差させるにあたって、各延長膜部分２１ｄ，２１ｅを、それぞれが交互に配置されるようにして複数の帯状として形成し、この複数の帯状となった延長膜部分２１ｄ，２１ｅを交互に交差させることが好ましい。
【００９８】
従って、この第５実施形態にあっては、後面衝突時の慣性力によって発生した乗員頭部Ｈの後方押圧力が、前面カバー２０を後方に撓ませて膜状部材２１に作用した場合、この膜状部材２１の前側が緊張することにより延長膜部分２１ｄ，２１ｅを引っ張ることになる。
【００９９】
すると、アウタシリンダー１６には、延長膜部分２１ｄ，２１ｅの引張り力によって左，右ヘッドレスト部材１２，１３を更に開く方向の回転力が作用し、この回転力によって前記膜状部材２１の前側の張力を更に増大させることができ、この張力は乗員頭部Ｈの後方押圧力が大きければ大きいほど増大する。
【０１００】
このため、後面衝突の衝撃力が大きくて乗員頭部Ｈに作用する後方への慣性力が著しく大きい場合にあっても、膜状部材２１が大きな張力をもって緊張して頭部Ｈを確実に拘束することができる。
【０１０１】
図２４は本発明の第６実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１０２】
図２４は左，右ヘッドレスト部材の背面斜視図を示し、この第６実施形態では左，右ヘッドレスト部材１２，１３の回動部分間、つまり、この実施形態では左，右ヘッドレスト部材１２，１３それぞれの上方の横アーム１４間に跨って配置し、これら左，右ヘッドレスト部材１２，１３の最大回動位置を固定する回動規制部材としてのスライダー８０を設けている。
【０１０３】
前記スライダー８０は帯状板の中心線に沿って連続したスリット８１を設けて形成する一方、左，右ヘッドレスト部材１２，１３それぞれの前記横アーム１４の先端部（分割端部１２ａ，１３ａ側）上側にガイドピン８２を突設し、これらガイドピン８２を前記スリット８１内に摺動自在に挿入してある。
【０１０４】
このとき、スリット８１の長さは、図２４に示すように左，右ヘッドレスト部材１２，１３の最大回動位置で、各ガイドピン８２がスリット８１の両端に当接するように設定してある。
【０１０５】
従って、この第６実施形態にあっては、左，右ヘッドレスト部材１２，１３が最大量回動した際に、各ガイドピン８２がスライダー８０のスリット８１両端に当接して、それ以上に左，右ヘッドレスト部材１２，１３が開くのを阻止することができる。
【０１０６】
このため、後面衝突によって乗員頭部Ｈが前面カバー２０に干渉して過大な後方押圧力が作用した場合に、左，右ヘッドレスト部材１２，１３の回動位置を確実に固定できるため、頭部Ｈの拘束性を高めることができる。
【０１０７】
ところで、本発明の車両用ヘッドレスト装置１０を前記第１〜第６実施形態に例をとって説明したが、これら各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採ることができ、例えば、前面カバー２０や背面カバー２２の芯部分をポリカーボネートで形成したが、これ以外にも適宜な剛性や強度を有するその他の材料（例えば、ＢＢＳや他のエンジニアリングプラスチック）を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における初期状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の取付け状態を示す側面図。
【図３】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体を正面方向から見た分解斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け途中を示す正面方向から見た分解斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け途中を示す背面方向から見た分解斜視図。
【図６】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体の組付け状態を示す背面方向から見た透視斜視図。
【図７】図３中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図８】本発明の第１実施形態における頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動前の背面斜視図。
【図９】本発明の第１実施形態における頭部拘束部材と左，右ヘッドレスト部材の取付け状態を示す作動後の背面斜視図。
【図１０】本発明の第１実施形態における作動状態にあるヘッドレスト本体を正面方向から見た透視斜視図。
【図１１】本発明の第１実施形態における固定機構の背面斜視図。
【図１２】本発明の第１実施形態におけるは固定機構の要部断面図。
【図１３】本発明の第１実施形態における制御手段の作動システムを示す説明図。
【図１４】本発明の第１実施形態におけるロック手段の作動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す説明図。
【図１５】本発明の第１実施形態における後面衝突直後の作動途中にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図。
【図１６】本発明の第１実施形態における後面衝突後の作動完了状態を示すヘッドレスト本体の側面図。
【図１７】本発明の第１実施形態における後面衝突直後の作動完了状態にあるヘッドレスト本体を透視して示す平面図。
【図１８】本発明の第１実施形態におけるロック手段の制御フローを示す説明図。
【図１９】本発明の第１実施形態におけるロック手段の解除領域を相対距離と相対速度との関係で示す説明図。
【図２０】本発明の第２実施形態における頭部拘束部材の背面斜視図。
【図２１】本発明の第３実施形態における頭部拘束部材の背面斜視図。
【図２２】本発明の第４実施形態における頭部拘束部材の背面斜視図。
【図２３】本発明の第５実施形態におけるヘッドレスト本体の平断面図。
【図２４】本発明の第６実施形態における左，右ヘッドレスト部材の背面斜視図。
【符号の説明】
１０  車両用ヘッドレスト装置
１０ａ  ヘッドレスト本体
１１  ステー
１２  左ヘッドレスト部材
１３  右ヘッドレスト部材
１２ａ，１３ａ  分割端部
１ｂ，１３ｂ  反対側端部
１４  横アーム（回転部分）
２０  前面カバー（頭部拘束部材）
２０ａ  垂直面
２０ｂ  水平面
２０ｃ  リブ
２１  膜状部材
２７  横波形面
２７ａ  横凹凸部
２８  縦波形面
２８ａ  縦凹凸部
２９  軽量発泡材
３０  回転付勢機構
４０  ロック機構（ロック手段）
５０  制御手段
６０  固定機構
７０  張力増大機構
８０  スライダー（回動規制部材）
１００  シート
１０１  シートバック
Ｃ  着座乗員
Ｈ  乗員頭部
Ｍ  自動車
ｍ  後方車両
【図１】
2004168080.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004168080.tif 000009
【図８】
2004168080.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004168080.tif 000015
【図１４】
2004168080.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004168080.tif 000019
【図１８】
2004168080.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2004168080.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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