(57)【要約】【課題】  後面衝突時に乗員の背中部分に作用する後方移動力のみならず、腰部に作用する後方移動力をも利用して、ヘッドレストの前方移動力や後退阻止力を増大できる車両用ヘッドレスト装置の提供を図る。【解決手段】  シートバック２下部の乗員腰部Ｍｗに略対応する位置に、車幅方向に延在してシートバックフレーム４に結合するロアクロスメンバ４ｃを設けて、後面衝突時に腰部Ｍｗに作用する後方移動力Ｆｗでロアクロスメンバ４ｃを撓み変形させるようにし、このロアクロスメンバ４ｃに連設されて上方に突出する下部伝達部材８の先端部８ａを、乗員Ｍの背中部分Ｍｂに作用する後方移動力Ｆｂを入力して後方変位する荷重入力部６に係合することにより、この荷重入力部６に乗員Ｍの背中部分Ｍｂおよび腰部Ｍｗに働く両方の後方移動力Ｆｂ，Ｆｗを入力できるため、ヘッドレスト３の前方押出し力を増大することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバック上部に設けられて乗員頭部を保持するヘッドレストを、シートバックフレームに前後回動自在に支持するヘッドレスト支持部材と、
シートバックの略中央部内部に配置されて、後面衝突時に乗員の背中部分に作用する後方移動力を入力して後方変位する荷重入力部と、
この荷重入力部の後方変位を前記ヘッドレスト支持部材に伝達し、このヘッドレスト支持部材をヘッドレストが車両前方に移動する方向に回動させる上部伝達部材と、を備えた車両用ヘッドレスト装置において、
シートバック下部の乗員腰部に略対応する位置に車幅方向に延在してシートバックフレームに結合し、後面衝突時に乗員腰部に作用する後方移動力により撓み変形するロアクロスメンバと、
このロアクロスメンバに連設されて上方に突出し、その先端部を前記荷重入力部に係合してロアクロスメンバの撓み変形量をこの荷重入力部に伝達する下部伝達部材と、を設けたことを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
【請求項２】
下部伝達部材は、車幅方向の断面形状が車両前方に凸となる板状部材で形成するとともに、この下部伝達部材の上端部を車両後方に撓ませた状態で荷重入力部に連結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】
ロアクロスメンバの下部伝達部材連設部分で乗員腰部に対向する部位に、車両前方に突出する突起部を設け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】
ロアクロスメンバの下部伝達部材連設部分の両側に、このロアクロスメンバを中心とする下部伝達部材の移動を誘発する剛性低下部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項５】
下部伝達部材を、ロアクロスメンバよりも強度の高い材料で形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用ヘッドレスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられる車両用ヘッドレスト装置に関し、とりわけ、車両の後面衝突時にヘッドレストを前方移動するようにしたアクティブタイプの車両用ヘッドレスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車のヘッドレスト装置としては、車両の後面衝突時にヘッドレストを車両前方に移動して、乗員の頭部が大きく後方移動するのを阻止することにより、乗員の頸椎を保護するようにしたものがある。
【０００３】
例えば、後面衝突時の乗員の後方移動力を、シートバック内部の略中央部、つまり乗員の背中部分に対応する部位に設けた受圧部材で受けて、この受圧部材に連結したヘッドレストをシートフレーム上部を中心として車両前方に移動させるようにしたものが知られている（特許文献１参照。）。
【０００４】
この場合、受圧部材に一定以上の荷重、つまり後面衝突荷重が作用して初めてヘッドレストが移動するように、受圧部材からヘッドレストに至る可動部分にスプリングの付勢力を非作動方向に作用させてある。
【特許文献１】特開２００２−２７４２４０号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の車両用ヘッドレスト装置は、受圧部材に入力した荷重方向をシーソーの原理で反転してヘッドレストに伝達するのであるが、このヘッドレストを前方移動させる力およびヘッドレストの後方移動を阻止する力は、乗員の背中部分から受圧部材が受ける後方移動力のみである。
【０００６】
このため、ヘッドレストに乗員頭部の荷重が作用している場合に、ヘッドレストの前方押出し力を十分に得ることができない恐れがあるとともに、後面衝突の程度が大きな場合は必然的に乗員頭部に作用する後方移動力も大きくなるが、乗員頭部がヘッドレストに干渉した後にこのヘッドレストが後退するのを阻止するには十分な阻止力を発生できなくなる恐れがある。
【０００７】
そこで、本発明は後面衝突時に乗員の背中部分に作用する後方移動力のみならず、腰部に作用する後方移動力をも利用して、ヘッドレストの前方移動力や後退阻止力を増大できるようにした車両用ヘッドレスト装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用ヘッドレスト装置は、シートバック上部に設けられて乗員頭部を保持するヘッドレストを、ヘッドレスト支持部材を介してシートバックフレームに前後回動自在に支持するとともに、シートバックの略中央部内部に、後面衝突時に乗員の背中部分に作用する後方移動力を入力して後方変位する荷重入力部を配置し、この荷重入力部の後方変位を上部伝達部材を介して前記ヘッドレスト支持部材に伝達してヘッドレストを車両前方に移動させる車両用ヘッドレスト装置において、シートバック下部の乗員腰部に略対応する位置に、車幅方向に延在してシートバックフレームに結合して後面衝突時に腰部に作用する後方移動力により撓み変形するロアクロスメンバを設けるとともに、このロアクロスメンバに連設されて上方に突出する下部伝達部材を設け、この下部伝達部材の先端部を前記荷重入力部に係合して、ロアクロスメンバの撓み変形量を荷重入力部に伝達するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、後面衝突時には、乗員の背中部分に働く後方移動力が荷重入力部に入力されるとともに、乗員の腰部に働く後方移動力がロアクロスメンバおよび下部伝達部材を介して前記荷重入力部に入力されるため、この荷重入力部には乗員の背中部分および腰部に働く両方の後方移動力を入力してヘッドレストを前方に押し出すことができるので、このヘッドレストの前方押出し力を増大することができる。
【００１０】
従って、後面衝突時にあってはヘッドレストの前方押出し力を十分に得ることができるとともに、乗員頭部がヘッドレストに干渉した際にヘッドレストが後退するのを阻止して、乗員頭部の拘束性を高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１〜図５は本発明の車両用ヘッドレスト装置の第１実施形態を示し、図１はヘッドレスト装置の側面図、図２はシートバックの骨格構造の斜視図、図３は図２中Ａ部の拡大側面図、図４は図２中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図５はヘッドレスト装置の作動時のシートバックの骨格構造の斜視図である。
【００１３】
この第１実施形態の車両用ヘッドレスト装置１は、図１に示すようにシートバック２の上部に設けられて乗員Ｍの頭部Ｈを保持するヘッドレスト３を、シートバックフレーム４に前後回動自在に支持するヘッドレスト支持部材５と、シートバック２の略中央部内部に配置されて、後面衝突時に乗員Ｍの背中（胸椎）部分Ｍｂに作用する後方移動力Ｆｂを入力して後方変位する荷重入力部６と、この荷重入力部６の後方変位を前記ヘッドレスト支持部材５に伝達し、このヘッドレスト支持部材５をヘッドレスト３が車両前方に移動する方向に回動させる上部伝達部材７と、を備えている。
【００１４】
そして、車両の後面衝突時に乗員Ｍが慣性力により図１中点線位置から実線位置へと後方移動した際に、ヘッドレスト３を実線に示すように車両前方（矢印ａ）に移動して、後方移動（矢印ｂ）する乗員頭部Ｈをより前方で拘束し、頭部Ｈが大きく後方移動するのを防止して頸椎を保護する。
【００１５】
前記シートバックフレーム４は、図２に示すようにシートバック２の左右両側部を上下に延在する１対のサイドフレーム４ａと、これらサイドフレーム４ａの上端部を連結するアッパフレーム４ｂと、を備えていて、このアッパフレーム４ｂに前記ヘッドレスト支持部材５を取り付けてある。
【００１６】
ヘッドレスト支持部材５は、アッパフレーム４ｂの車幅方向中央部を挟んだ対称な２箇所に１対設けられ、このアッパフレーム４ｂに回転自在に装着してあり、図１に示すようにそれぞれのヘッドレスト支持部材５の上部に、ヘッドレスト３から垂下する左右１対のステー３ａを上下位置調整可能に挿入してあり、ヘッドレスト支持部材５がアッパフレーム４ｂを中心とする回転によりヘッドレスト３の前方移動が許容される。
【００１７】
前記上部伝達部材７は、荷重入力部６とヘッドレスト支持部材５とを繋ぐ棒状体で形成され、その上端部７ａを前記ヘッドレスト支持部材５の下部に嵌着するとともに、中間部分を車両前方にく字状に折曲して下端部７ｂを乗員Ｍの背中部分Ｍｂの近傍に配置し、この下端部７ｂに前記荷重入力部６を結合してある。
【００１８】
荷重入力部６は、図３に示すように前面に受圧面６ａを設け、この受圧面６ａの背面に上部伝達部材７の結合部６ｂを設けてあり、この結合部６ｂの下部に凹状の切欠部６ｃを形成してある。
【００１９】
ここで、本実施形態では図２に示すように、シートバック２下部の乗員腰部Ｍｗ（図１参照）に略対応する位置に車幅方向に延在して、その両端をシートバックフレーム４のサイドフレーム４ａに結合し、後面衝突時に乗員腰部Ｍｗに作用する後方移動力Ｆｗ（図１参照）により撓み変形するロアクロスメンバ４ｃを設けるとともに、このロアクロスメンバ４ｃに連設されて上方に突出し、その先端部８ａを前記荷重入力部６に係合して、ロアクロスメンバ４ｃの撓み変形量をこの荷重入力部６に伝達する下部伝達部材８を設けてある。
【００２０】
下部伝達部材８は、図４に示すように車幅方向の断面形状が車両前方に凸となるように湾曲させた板状部材で形成するとともに、ヘッドレスト装置１の組付け時に、図３に示すように下部伝達部材８の先端部８ａを図１中の２点鎖線に示す自然状態から車両後方に撓ませた状態で、荷重入力部６の切欠部６ｃに係合させてある。
【００２１】
下部伝達部材８は、ブランク材をロアクロスメンバ４ｃの車幅方向中央部から上方に短冊状に突出させて略Ｔ字状に裁断し、これの断面を湾曲させるようにプレス成形させることにより一体に形成してある。
【００２２】
また、下部伝達部材８の断面形状を車両前方に凸としたことにより、下部伝達部材８は車両前方への剛性が車両後方への剛性よりも高くなり、車両前方に曲がり難く、かつ、車両後方に曲がり易くなっている。
【００２３】
尚、下部伝達部材８はロアクロスメンバ４ｃと別体に用意して、それらを溶接することにより一体化することもでき、また、この下部伝達部材８の車幅方向の断面形状は湾曲形状に限ることなく、車両前方への剛性を効果的に高めることができる形状であればよく、例えば図６に示すように車両前方に凸となるような台形状の断面形状とすることもできる。
【００２４】
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１によれば、図１中点線位置から実線位置に示すように、後面衝突時には乗員Ｍを車両後方に移動させようとする慣性力が働き、乗員Ｍの背中部分Ｍｂに働く後方移動力Ｆｂが荷重入力部６に入力される。
【００２５】
また、乗員Ｍの腰部Ｍｗに働く後方移動力Ｆｗはロアクロスメンバ４ｃを車両後方に撓ませ、この撓み量は下部伝達部材８を介して荷重入力部６に後方への押圧力として伝達される。
【００２６】
このため、荷重入力部６には、乗員Ｍの背中部分Ｍｂに働く後方移動力Ｆｂと、乗員Ｍの腰部Ｍｗに働く後方移動力Ｆｗと、の両方を入力してヘッドレスト３を前方に押し出すことができるので、このヘッドレスト３の前方押出し力を増大することができる。
【００２７】
従って、後面衝突時にあってはヘッドレスト３の前方押出し力を十分に得ることができるとともに、乗員頭部Ｈがヘッドレスト３に干渉した際にヘッドレスト３が後退するのを阻止して、乗員頭部Ｈの拘束性を高めることができ、ひいては、後面衝突時の乗員の頸椎の保護効果を高めることができる。
【００２８】
また、衝突の程度が大きくてロアクロスメンバ４ｃが塑性変形領域まで到達した場合には、下部伝達部材８によって荷重入力部６を車両後方に押圧した状態を維持できるため、このヘッドレスト３を前方押出し位置に保持することができる。
【００２９】
勿論、前記ロアクロスメンバ４ｃおよび下部伝達部材８は、通常運転時の乗員腰部Ｍｗからの入力に対して容易に変形しない剛性をもって形成してある。
【００３０】
また、本実施形態では前記作用効果に加えて、下部伝達部材８は、車幅方向の断面形状を車両前方に凸となる板状部材で形成したので、この下部伝達部材８の車両前方への剛性を高めることができるため、ロアクロスメンバ４ｃに入力した後方移動力Ｆｗを効率良く荷重入力部６に伝達することができる。
【００３１】
更に、前記下部伝達部材８の先端部８ａを車両後方に撓ませた状態で荷重入力部６に連結したので、このときの撓みによる弾発力が常時荷重入力部６に車両前方への押圧力として作用するため、この下部伝達部材８を通常運転時にヘッドレスト３の前方移動を阻止する付勢手段として兼用させることができ、ひいては部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【００３２】
図７，図８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ものとし、図７は下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図、図８は図７中Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００３３】
この第２実施形態の車両用ヘッドレスト装置１は、図７，図８に示すようにロアクロスメンバ４ｃの下部伝達部材８を連設した部分で乗員腰部Ｍｗ（図１参照）に対向する部位、つまり、本実施形態では車幅方向中央部に、車両前方に突出する突起部９を設けてある。
【００３４】
突起部９は、ロアクロスメンバ４ｃの上半部に所定の車幅方向幅Ｗおよび突出量Ｓをもってプレス成形により一体に膨出形成され、この突起部９の上端部から下部伝達部材８が突出している。
【００３５】
従って、この第２実施形態によれば、ロアクロスメンバ４ｃから突起部９を突出させたことにより、後面衝突時に乗員Ｍが車両後方に移動した際に、乗員腰部Ｍｗの後方移動力Ｆｗをこの突起部９を介してロアクロスメンバ４ｃに作用させるタイミングを早めることができるため、ヘッドレスト３を前方移動させるタイミングも早めて後面衝突時の応答性を向上することができる。
【００３６】
また、乗員腰部Ｍｗの後方移動量に対して突起部９の突出分だけロアクロスメンバ４ｃを大きく変形させることができるため、荷重入力部６にはより大きな後方移動力Ｆｗを作用させて、ヘッドレスト３の前方移動量および頭部Ｈの保持力をより増大させることができる。
【００３７】
更に、本実施形態では突起部９の形状や配置部位を調整することにより、ヘッドレスト３の前方移動量や保持力をコントロールすることができる。
【００３８】
図９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ものとし、図９は下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図である。
【００３９】
この第３実施形態の車両用ヘッドレスト装置１は、図９に示すようにロアクロスメンバ４ｃの下部伝達部材８を連設した部分、つまり本実施形態ではロアクロスメンバ４ｃの車幅方向中央部の両側に、このロアクロスメンバ４ｃを中心とする下部伝達部材８の移動を誘発する剛性低下部としての１対のビード部１０を形成してある。
【００４０】
即ち、本実施形態では前記下部伝達部材８は、ロアクロスメンバ４ｃの上端部から適宜長さＬの基部８ｂをもって突設されており、この基部８ｂの形成部分の両側近傍に前記長さＬに略相当する長さＬ′をもって前記ビード部１０を凹設してある。
【００４１】
従って、この第３実施形態によれば、後面衝突時に乗員腰部Ｍｗ（図１参照）の後方移動力Ｆｗがロアクロスメンバ４ｃに入力した際に、このロアクロスメンバ４ｃはビード部１０を起点として容易にねじり変形し、下部伝達部材８のロアクロスメンバ４ｃを中心とする回転挙動が誘発・促進されるため、この下部伝達部材８の先端部８ａの回動角を大きくして荷重入力部６の後方移動量を増大し、ひいてはヘッドレスト３の前方移動量を増大することができる。
【００４２】
勿論、前記ビード部１０は、通常運転時に作用する乗員腰部Ｍｗからの荷重に対しては、ロアクロスメンバ４ｃの捩り変形が発生しないように調整してある。
【００４３】
尚、本実施形態では剛性低下部としてビード部１０を形成したが、このビード部１０に限ることなく剛性低下しようとする部分のロアクロスメンバ４ｃの素材を低剛性素材で形成し、または剛性低下部分に切欠き等を形成してもよい。
【００４４】
図１０，図１１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ものとし、図１０は下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図、図１１は図１０図中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００４５】
この第４実施形態の車両用ヘッドレスト装置１は、図１０，図１１に示すように下部伝達部材８′を、ロアクロスメンバ４ｃよりも強度の高い材料で形成してある。
【００４６】
即ち、強度の高い材料としては、例えば軽合金材、樹脂材、複合樹脂材などがあり、この強度の高い材料で形成した下部伝達部材８′をロアクロスメンバ４ｃに形成した基部８ｂと別体に形成し、図１１に示すように別体に形成した下部伝達部材８′の下端部を基部８ｂの上端部外側に被せて、その重ね合わせ部分を結合することにより一体化してある。
【００４７】
この場合、下部伝達部材８′を基部８ｂに結合するにあたって、下部伝達部材８′を軽合金材で形成した場合は、図１０に示すようにスポット溶接Ｋによって一体化し、また、下部伝達部材８′を樹脂材や複合樹脂材で形成した場合は接着剤を用いて一体化することなる。
【００４８】
従って、この第４実施形態によれば、下部伝達部材８′をロアクロスメンバ４ｃとは別体に形成して、この下部伝達部材８′を強度の高い材料で形成したので、軽量化を達成できるとともに、ロアクロスメンバ４ｃに入力した乗員腰部Ｍｗ（図１参照）の後方移動力Ｆｗを荷重入力部６に伝達する下部伝達部材８′の荷重伝達特性を改善することができる。
【００４９】
ところで、本発明の車両用ヘッドレスト装置は前記第１〜第４実施形態に例をとって説明したが、これら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他実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト装置の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるシートバックの骨格構造の斜視図である。
【図３】図２中Ａ部の拡大側面図である。
【図４】図２中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト装置の作動時のシートバックの骨格構造の斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態における下部伝達部材の変形例を示す図４に対応した断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態における下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図である。
【図８】図７中Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態における下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における下部伝達部材を含めたロアクロスメンバの斜視図である。
【図１１】図１０図中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  車両用ヘッドレスト装置
２  シートバック
３  ヘッドレスト
４  シートバックフレーム
４ｃ  ロアクロスメンバ
５  ヘッドレスト支持部材
６  荷重入力部
７  上部伝達部材
８，８′  下部伝達部材
９  突起部
１０  ビード部（剛性低下部）
Ｍ  乗員
Ｈ  乗員頭部
Ｍｂ  乗員の背中部分
Ｍｗ  乗員腰部
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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