(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、前板部が該連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる芯材と、該前板部の背面に一対の板状の立板部が対向し且つ前記連結部に沿って立設し、両立板部が板状の天板部で連結されたエネルギ吸収構造体と、を具備し、且つ前記連結部に前記天板部の天面が当接又は近接するようにして、該エネルギ吸収構造体が前記空間に配設され、連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、天板部を介して、前記立板部に曲げ変形が生じることを特徴とするヘッドレスト用基材。
【請求項２】
前記前板部背面に起立して、前記連結部に当接する支柱が設けられ、該支柱が該連結部をガイドして、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、前記立板部に曲げ変形が生じる請求項１記載のヘッドレスト用基材。
【請求項３】
前記連結部の中間部位と前板部間の中央領域は前記エネルギ吸収構造体を配設しないで、該中央領域の両側に前記エネルギ吸収構造体がそれぞれ配設され、さらに該中央領域の前板部背面に起立して、前記連結部に当接する支柱が設けられる請求項１又は２に記載のヘッドレスト用基材。
【請求項４】
前記支柱の先端部分に側面視ほぼＬ字状のフックが設けられ、前記連結部に掛止できるようにした請求項２又は３記載のヘッドレスト用基材。
【請求項５】
袋状表皮と、一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、該ステーの上部に取付けられる芯材と、該ステーの上部及び該芯材が配設された前記表皮内に発泡原料を注入し、該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体と、を備えるヘッドレストにあって、
前記芯材が、その前板部と前記連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる一方、前記前板部の背面に一対の板状の立板部を対向させ且つ前記連結部に沿って立設させ、さらに両立板部を板状の天板部で連結したエネルギ吸収構造体が、該天板部の天面を前記連結部に当接又は近接させるようにして前記空間に配設され、連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、天板部を介して、立板部に曲げ変形が生じることを特徴とするヘッドレスト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両等のシートバック上端に装備されるヘッドレスト及びヘッドレスト用基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などのシートバック上端には、快適さを得るためにヘッドレストが取り付けられている。従来の固定式ヘッドレストでは、例えば特開平９−２７６０７４号,特開平８−６６５７２号公報等にみられるように、袋状表皮内に金属製ステーの上部を配設した後、該表皮内に発泡原料を注入し一体発泡成形させたものが多かった。表皮内の発泡体には金属製ステーだけが埋設されていた。
しかし、近年、快適さだけでなく、車両衝突時における乗員頭部の保護を目的とするヘッドレストがいくつか提案されるにようになってきた（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６８２３公報
【０００４】
特許文献１等の開示発明は、発泡体内にステー上部しか埋設してなかったそれまでのヘッドレストから、図１２のごとくステー脚部２０の上端部及び連結部２１の前面に芯材ｅを固定して、これらが発泡体ｇ内に埋設されるヘッドレストとする。車両後方から衝突される追突時には、背中に働く力に比べ頭部ＨＤに働く力が遅れてしまうため(図１３のイ)、首が後傾してムチウチになるが、芯材ｅを設けることによってムチウチ防止を図る。従来のヘッドレストＨＲに比べ、芯材ｅを設けたヘッドレストでは頭部ＨＤへの反力が低変位で立ち上がるからである。図１３(ロ)に示すごとく、芯材なしのヘッドレスト(従来品)を用いた場合、首が後傾する変位がβに対し、芯材有りのヘッドレストでは首が後傾する変位がαと短くなり、頭部ＨＤがヘッドレストの接触開始地点Ｇに接触した後、早めに反力が立つことでムチウチ低減を狙えるヘッドレストになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１等の芯材ｅをステー２に取着したヘッドレストは、次のような問題があった。芯材なしのヘッドレストに比べて、芯材有りのヘッドレストは、ムチウチに対し効果が認められるものの、図１３(ロ)のごとく反発力が急上昇して頭部に働いてしまう状況にあった。芯材ｅは一般に所定厚みを有する硬質の樹脂成形品などで造られており、ステーに取着される該芯材自体に効果的な衝突エネルギ吸収(以下、「ＥＡ」という)させるのは難を極めた。特許文献１等のヘッドレストは、若干のＥＡ特性をもたせることも目標とするが、ステー剛性と芯材自体の強度に頼ったものであるため動作荷重が高く、値も安定しなかった。
ＥＡ材は必ず対象物と大質量且つ大きな面積の剛体との間で機能する。ところが、芯材付きステーのヘッドレストでは、剛体壁に相当する部分がステー２、詳しくはステー上部であり、非常に面積が小さく且つ曲面になっている。細い円柱等からなるステーのごく小さな面積でしかなく、しかも曲面、すなわち「微小曲面」になる。従って、従来の芯材が硬質発泡体だけの場合(図１４のＡ)は、発泡体のＥＡ材が割れてしまい機能しなくなる。
変位−荷重特性(以下、「ＦＳ特性」という)は、図１４(イ)に示す目標特性のような矩形波になるのが理想である。これに対し、発泡体は図１４(イ)のＡのごとく初期は右肩上がりの後、ステーがクサビ状に食い込んでいくため破壊され易い。発泡体とは、ウレタン,ビーズ発泡品等で、内部が微細なセル構造からなる発泡部材を用いたブロック体をいう。他のＥＡ材、例えばリブを設けた構造体ブロックＣを採用しても、図１４(イ),(ロ)に示すごとく、場所によって特性が著しく変化し安定しない。構造体ブロックとは、樹脂又は金属等からなる立体構造で、圧縮方向に対してリブ(縦壁)を配置し、その座屈によってＥＡを行う部材をいう。ステーのような細い円柱の微小曲面にあっては、リブ上にステーが載る場合(図１４のＣ−１)と、リブから外れた所にステーが載る場合(図１４のＣ−２)とでは、図１４(イ)のごとくＦＳ特性が大きく異なる。またゴムやゲルなどの非線形材料をＥＡ材に採用した場合(図１４(イ)のＢ)、荷重の立ち上がりが悪く、さらに右肩上がりで荷重が立ち上がるため、６０％〜７０％程度で高い荷重に達してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するもので、芯材が取着されたステーにあって、その微小曲面のステーに対しても、衝突エネルギを安定且つ効率よく吸収できるようにして安全性を高めたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、前板部が該連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる芯材と、該前板部の背面に一対の板状の立板部が対向し且つ前記連結部に沿って立設し、両立板部が板状の天板部で連結されたエネルギ吸収構造体と、を具備し、且つ前記連結部に前記天板部の天面が当接又は近接するようにして、該エネルギ吸収構造体が前記空間に配設され、連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、天板部を介して、前記立板部に曲げ変形が生じることを特徴とするヘッドレスト用基材にある。
請求項２の発明たるヘッドレスト用基材は、請求項１で、前板部背面に起立して、前記連結部に当接する支柱が設けられ、該支柱が該連結部をガイドして、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、前記立板部に曲げ変形が生じることを特徴とする。
請求項３の発明たるヘッドレスト用基材は、請求項１又は２で、連結部の中間部位と前板部間の中央領域は前記エネルギ吸収構造体を配設しないで、該中央領域の両側に前記エネルギ吸収構造体がそれぞれ配設され、さらに該中央領域の前板部背面に起立して、前記連結部に当接する支柱が設けられることを特徴とする。
請求項４の発明たるヘッドレスト用基材は、請求項２又は３で、支柱の先端部分に側面視ほぼＬ字状のフックが設けられ、前記連結部に掛止できるようにしたことを特徴とする。
請求項５の発明は、袋状表皮と、一対の脚部の上端部分が連結部で結合されたステーと、該ステーの上部に取付けられる芯材と、該ステーの上部及び該芯材が配設された前記表皮内に発泡原料を注入し、該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体と、を備えるヘッドレストにあって、
前記芯材が、その前板部と前記連結部との間にエネルギ吸収用空間をとって、ステーの上部に取付けられる一方、前記前板部の背面に一対の板状の立板部を対向させ且つ前記連結部に沿って立設させ、さらに両立板部を板状の天板部で連結したエネルギ吸収構造体が、該天板部の天面を前記連結部に当接又は近接させるようにして前記空間に配設され、連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、天板部を介して、立板部に曲げ変形が生じることを特徴とするヘッドレストにある。
ここで、「前板部と連結部との間に空間をとって、エネルギ吸収構造体が該空間に配設される」が、「該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体」の一部が該空間に入り込んでも、本発明のヘッドレストであるとみなす。発泡体に関しては、該空間内に発泡体の一部が侵入しても、衝突エネルギを吸収する本発明と同様の効果が得られるからである。
【０００８】
請求項１,請求項５の発明のごとく、前板部が連結部との間にエネルギ吸収用の空間をとって、該空間にエネルギ吸収構造体が配設されると、微小曲面のステーに対しても、車両衝突で、天板部を介して連結部と前板部間の距離が近づくことにより立板部に曲げ変形が生じるようになる。
前板部の背面に一対の板状の立板部が対向し且つ前記連結部に沿って立設し、両立板部が板状の天板部で連結されたエネルギ吸収構造体を具備し、且つ前記連結部に前記天板部の天面が当接又は近接するようにして、該エネルギ吸収構造体が前記空間に配設され、連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、連結部と前板部間の距離が近づくことにより、天板部を介して、前記立板部に曲げ変形が生じると、専ら立板部の曲げ荷重を主体としてエネルギ吸収し、その弾性域で所望の矩形波をもつＥＡ特性が得られるので、衝突エネルギを効率良く吸収できる。連結部と前板部間を縮めようとする連結部からの圧縮力が天板部の板面で受け止められて、天板部を介して、前記立板部に曲げ変形が生じると、微小曲面をもつステーに対しても、該ステーからの圧縮力を天板部の面で一旦受け、これを立板部の曲げ変形により衝突エネルギを吸収するので、安定且つ効果的なエネルギ吸収を行える。この立板部の曲げ変形による角度変位に伴って右肩上がりの荷重が発生し、その後、荷重を維持したまま荷重の伝達角度が大きくなり、矩形波に近い所望のＦＳ特性値が得られる。衝突エネルギを効率良く吸収できる。車両衝突時の安全性を高める。そして、前記連結部に前記天板部の天面が当接又は近接するようにして、該エネルギ吸収構造体が前記空間に配設されると、エネルギ吸収用空間に配設されるエネルギ吸収構造体の高さぎりぎりまで、ＦＳ特性の変位として活用する矩形波を形成でき、衝突エネルギを効果的に吸収できる。さらに、前板部の背面に一対の板状の立板部が対向し且つ前記連結部に沿って立設し、両立板部が板状の天板部で連結されたエネルギ吸収構造体であると、立板部,天板部の延在長によってＦＳ特性の出力調整が容易であることから、目的,用途に応じたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材を簡単に製造できる。
請求項２,３の発明のごとく、中央領域の前板部背面に起立して、連結部に当接する支柱が設けられると、衝突力が様々な角度から働いても支柱がガイドして軌道修正するので、エネルギ吸収構造体を有効活用させ、衝突エネルギを安定且つ効率良く吸収する。安全性を飛躍的に向上させる。
請求項４の発明のごとく、支柱の先端部分に側面視ほぼＬ字状のフックが設けられ、これを連結部に掛止できると、芯材のステーへの取付けが容易になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヘッドレスト及びヘッドレスト用基材は、芯材が取着されたステーにあって、その微小曲面のステーに対しても、車両衝突時にその衝突エネルギを効率良く吸収し、且つ確実,安定して吸収し、乗員頭部の保護を飛躍的に向上させることができ優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るヘッドレスト及びヘッドレスト用基材の実施形態について詳述する。
図１〜図１１は本発明のヘッドレスト及びヘッドレスト用基材の一形態を示したもので、図１はヘッドレストの全体斜視図、図２は図１のヘッドレスト用基材の全体説明斜視図、図３は追突時における圧縮子ストロークとエネルギ吸収用空間の関係を示したヘッドレストの説明断面図、図４はステー横架部とエネルギ吸収構造体について追突前後の変化を示すヘッドレスト用基材の説明断面図、図５は(ロ)がステーと芯材間にエネルギ吸収構造体を介在させた本発明品の説明断面図で、(イ)がその反力特性模式図である。図６は本発明品と従来品とのＦＳ特性対比図、図７は他態様のヘッドレスト用基材の斜視図、図８は(イ)が図７の縦断面説明図、(ロ)が(イ)の状態から追突された後の縦断面説明図、図９は圧縮方向に対するＦＳ特性の変化を示した説明図、図１０は図２と異なる別態様のヘッドレスト用基材の縦断面図、図１１は(イ)が図１のエネルギ吸収構造体の概略側面図、(ロ),(ハ)は(イ)とは異なるエネルギ吸収構造体の他態様品の概略側面図である。尚、図１,図２に比べ、図３,図４ではエネルギ吸収構造体５の両立板部５１が基端に向けて少し広がる姿態にする。図２の左側のヘッドレスト用基材、図３では支柱の図示を省略する。
【００１１】
（１）ヘッドレスト用基材
ヘッドレスト用基材１はステー２と芯材３と支柱４とエネルギ吸収構造体５とを備える。ステー２は公知品で、一対の脚部２０を平行に配設し、両脚部２０の上端部分２０ａを連結部２１で結ぶステー２とする。ここでは、図１のごとく円柱又はパイプをコ字状に折曲加工して、同じ太さの脚部２０及び連結部２１を形成する。符号２４はシートバック上端９２１に挿着されるステー基端部分を示す(図３)。
【００１２】
芯材３は、前板部３０が前記連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６をとって、前方へ張出すようにしてステーの上部２ａに取着される板状成形品である(図１,図３)。本実施形態の芯材３は、樹脂成形され、前板部３０と側板部３１と底板部３２と上板部３３とを備える。図２のごとくヘッドレストの前面に向けて、縦断面弧状にした曲板状の前板部３０が張り出す。該前板部３０の下縁から脚部２０側(後方側)へ屈曲して、平板状の底板部３２が延びる。底板部３２の先端縁には、その両脇を切欠いて、一対のステー脚部２０に嵌入する嵌合凹部３２ｂが設けられる。嵌合凹部３２ｂを形成する導入口の部分に係止爪３２ｃが設けられ、該嵌合凹部３２ｂに挿着された脚部２０が抜け出るのを防いでいる。ここでは、底板部３２と、前板部３０の上縁から脚部側に屈曲する上板部３３、及び前板部３０の両側縁から脚部側に屈曲する両側板部３１とで、前板部３０の背面３０ｂを囲って、椀状の頑強にして剛性のある芯材３とする(図１,図２)。本発明では、追突等の車両衝突時の打撃位置や角度によって性能差が出ないよう、受圧面となる芯材３では変形,ＥＡを原則行わない。衝突の衝撃力を芯材３の背面側に設けるエネルギ吸収用空間６、エネルギ吸収構造体５に伝達する。
尚、図３のようにシートバック上端９２１へ取付けられるヘッドレスト及びそのヘッドレスト用基材１にあって、本発明における前方とはヘッドレストから車両前方方向(図３では紙面左方)、上方とは底板部３２から上板部３３に向かう上向き方向(図３では紙面上方)、水平とは底板部３２の板面方向(図３では紙面垂直方向)をいう。符号３０ｃは開孔、符号３２ａは発泡原料の注入用切欠、符号３４は補強リブを示す。剛性のある芯材３とするため、他にも補強リブ３４を芯材３の背面側の随所に設けるが、その図示を省く。
【００１３】
芯材３に係る前板部３０,底板部３２の横幅が、一対の脚部２０間の距離よりも少し大きめに造られる。一対のステー脚部２０の上部、詳しくは上端寄り部分を嵌合凹部３２ｂに挿入して、芯材３が二つの脚部２０に嵌合,係止される(図１)。そして、前板部３０の中間高さ地点、具体的には、図１〜図３のごとく前板部３０の約１／２の高さ地点で、連結部２１が水平に配されるようにする。本実施形態は、芯材３に立設する支柱４の先端部分４１に設けたフック４２を、その水平に配された連結部２１に掛止して、前板部３０と連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６が確保される構造とする。芯材３は、前記嵌合凹部３２ｂとこの支柱４を使って、ステー２に取付けられる。
【００１４】
支柱４は前板部３０の背面３０ｂの中央域に立設する柱状体で、ここでは芯材３と一体成形で造られている。シートバック上端９２１にヘッドレストが装着されると、支柱４の柱本体４０が前板部背面３０ｂのほぼ垂直面域から車両後方に向けて起立する（図４)。支柱４の先端部が、芯材３のステー２への取付けで水平配設される前記連結部２１に当接する。該連結部２１の長手方向の中間部位２１１と対向する前板部域に、支柱４が起立する。該支柱４が上板部３３側の上方から連結部２１の該中間部位２１１へ当接する(図１,図４)。支柱４には先端部分４１に側面視ほぼＬ字状のフック４２が設けられ、該フック４２を連結部２１に掛止できる構成にする。フック４２を連結部２１に掛止し、嵌合凹部３２ｂに脚部２０を挿着することで、前板部３０が連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６をとって、芯材３が三点止めでステー２に安定保持される。そうして、該空間６にエネルギ吸収構造体５が配設される。
【００１５】
エネルギ吸収構造体５は、前記連結部に沿って延在する板状の立板部５１が対向して前板部背面３０ｂに一対立設し、両立板部５１の先端部分が天板部５２で連結された板状加工部材である。図１,図２のように一対の立板部５１と天板部５２とで側面視ほぼコ字状の樹脂製又は金属製エネルギ吸収構造体５とする。本実施形態は、図２のごとく縦断面視上下方向に配される前板部３０の背面３０ｂに、ほぼ水平配設される上側立板部５１及び下側立板部５１と、両立板部５１の先端部分を結ぶ天板部５２とからなるエネルギ吸収構造体５を固定する。図２,図３のヘッドレスト用基材１の縦断面視で、該天板部５２の背面側(車両後方側)に前記連結部２１が配され、該天板部の上下方向の高さ範囲に水平配設される該連結部の高さ地点が設定される。図１,図２のごとく、文字通り側面視コ字形のエネルギ吸収構造体５とするが、両立板部５１が基端５１ｄに向けて側面視ハ字状に拡がる図３,図４のようなエネルギ吸収構造体５にすることもできる。また、図５(ロ)のように、連結部２１に当接又は近接する部分を一部平坦にして、該平坦部分を天板部５２とした側面視逆Ｕ字状のエネルギ吸収構造体５にすることもできる。さらに、図８〜図１０の上端部中央に窪み５２ｂをもたせて、該窪みを天板部５２とし、全体形状を側面視Ω形状としたエネルギ吸収構造体５や、図１１(ロ),(ハ)に図示したようなエネルギ吸収構造体５とすることもできる。図３,図４,図５,図８(イ),図９〜図１１のエネルギ吸収構造体５は、それが図示された紙面垂直方向ほぼ等断面形状とする。
該エネルギ吸収構造体５は、立板部５１の基端５１ｄが、エネルギ吸収用空間６に在る前板部３０の背面３０ｂに、溶着等により固定される。連結部２１に天板部５２の天面５２ａが当接又は近接するようにして、該空間６に該エネルギ吸収構造体５が配設される。そして、車両衝突で連結部２１と前板部３０間の距離Ｌが近づくことにより、天板部５２を介して、立板部５１に曲げ変形が生じる構造体とする(図３,図４)。
【００１６】
本ヘッドレスト用基材１は、追突などの車両衝突で、連結部２１と前板部３０間の距離Ｌが近づくことにより、立板部５１に曲げ変形が生じるエネルギ吸収構造体５が、その曲げ変形でもって衝突エネルギを吸収する。例えば、図５(ロ)に示すエネルギ吸収構造体５にあって、追突等で連結部２１に矢印方向の外力が加わると、該外力に連結部２１が押され、連結部２１と前板部３０間を縮めようとする圧縮力が働く。連結部２１からの圧縮力が天板部５２の板面で受け止められて、連結部２１,天板部５２と前板部３０間の距離Ｌが縮まり(図３)、立板部５１が外側に膨らむように曲げ変形が発生する。
本ヘッドレスト用基材１に係るエネルギ吸収構造体５は、図１４の構造体ブロック等にみられる座屈荷重を用いるのでなく、図５(ロ)のごとく、曲率をもった立板部５１の曲げ荷重を用いる。立板部５１の曲げ荷重をエネルギ吸収に活用する。ここで、エネルギ吸収構造体５が設置される空間６内では、該構造体以外に、圧縮子(ここでは連結部２１)の進行方向直下に構造物を配設しない。エネルギ吸収構造体５の側面視コ字形の枠体内５０は空所とする。底付き荷重の発生を回避し、高いストローク効率を得るためである。エネルギ吸収構造体５の曲げ荷重は、図５(イ)のごとく、立板部５１の曲げによる角度変位に伴って右肩上がりの荷重を発生するが、圧縮方向を所定の直線軌道に導ければ、その入力方向の圧縮力に対して曲げ荷重の伝達角度が大きくなることで矩形波を形成する。
【００１７】
追突された際、効果的にＥＡを行うには、目的とする荷重を維持したままエネルギ吸収構造体５を変形させる必要がある。追突では、例えば目標荷重となる600[Ｎ]前後といった低い荷重で、60mm程度もの長いストロークのＥＡ特性が安定動作することが求められるが、本エネルギ吸収構造体５を用いれば、そうしたＥＡ特性を確保できる。立板部５１の板厚ｔ１さらに天板部５２の板厚ｔ２(図１１参照)を適宜選定することによって、所望の矩形波が得られる。本発明は、二枚の向かい合う板状の立板部５１が受ける荷重の和で反力特性を出すので、圧縮方向は天板部５２の天面５２ａ上で、一対の立板部５１からほぼ等距離の中間部分に面直(天面５２ａに垂直)に設定するのが好ましい。連結部２１は天板部５２の天面５２ａで、一対の立板部５１からほぼ等距離の中間域に当接又は近接して、且つ両立板部５１に平行に配されるのが好ましくなる。さらにいえば、図３のごとく前板部３０と天板部５２と連結部２１とがほぼ平行になるよう配されるのが好ましい。
【００１８】
かくして、困難視されてきた微小曲面に相当するステー２(横断面が小さな円形)に係る連結部２１に、圧縮力が作用しても、そのエネルギをまず天板部５２の天面５２ａで受け止め、さらに、これを介して一対の立板部５１の曲げ変形による曲げ荷重として受け入れ、安定且つ効率的なエネルギ吸収を行う。本ヘッドレスト用基材１では、圧縮力が加わった時のエネルギ吸収構造体５の反力特性が図５(イ)のようになり、図１４(イ)で示した理想の矩形波(目標値)に近づく。実際、図６のごとく、芯材３をステー２に取着しただけの従来品と違って、前板部３０の背面側の空間６にエネルギ吸収構造体５が配設された本発明品に、理想の矩形波に近いＦＳ特性値が得られるのを確認している。尚、図１〜図１１では、図面を判り易くするため、芯材３の板厚と立板部５１の板厚を略同じに図示するが、実際の立板部５１の板厚ｔ１は、圧縮力により曲げ変形を発生させるため、図示板厚よりも小さい。
【００１９】
ところで、図９(イ)で、圧縮方向が連結部２１の軸芯を通って天板部５２の天面５２ａ、さらに芯材３の前板部３０の受面に直交するようなａ方向であれば、同図(ロ)に示す所望の矩形波になる。圧縮方向を特定の直線軌道、具体的には図５(ロ)の矢印方向に固定できれば、圧縮力の入力方向の変位が大きくなるにしたがい同図に示す矩形波が得られる。しかしながら、圧縮方向を固定できなければ該矩形波を得るのが難しい。圧縮方向が連結部２１の軸芯を通って立板部５１を横切る図９(イ)のｂ方向になると、同図(ロ)に示すごとく満足な矩形波を得ることができない。
こうしたことから、本実施形態のヘッドレスト用基材１は、ｂ方向のような圧縮力がたとえ働くようになったとしても、満足のいくエネルギ吸収ができるよう前記支柱４を設けている。連結部２１の中間部位２１１と前板部３０間の中央領域ＴＲを空けて、該中央領域の両側にエネルギ吸収構造体５がそれぞれ配設される(図１,図２)。中央領域ＴＲはエネルギ吸収構造体５を配設しないで、該中央領域の両側にエネルギ吸収構造体５がそれぞれ配設される。そうして、該中央領域ＴＲの前板部背面３０ｂに起立して、連結部２１に当接する支柱４が設けられる。
【００２０】
前記支柱４が設けられることによって、図９に図示するｂ方向の圧縮力が働いても、支柱４の規制を受けて、図４の矢印方向、すなわち図９のａ方向に是正される。圧縮力が加えられた連結部２１が、支柱４の柱本体４０を滑動しながら、天板部５２の受面、芯材３の前板部３０の受面に直交するように進む。図９のｂ方向の圧縮力が働いても、図９のａ方向に軌道修正され、所望の矩形波が得られる。
図７ごとくの支柱４,エネルギ吸収構造体５を有するヘッドレスト用基材１でも、追突時に支柱４が連結部２１をガイドして、図８(イ)の状態から同図(ロ)のようにエネルギ吸収構造体５の曲げ荷重,曲げ座屈へと導き、期待通りの衝突エネルギを吸収する。
現実の追突事故では、軽衝突の場合、立板部５１の曲げ荷重で衝突エネルギを吸収して乗員頭部ＨＤの保護を図る。その後、立板部５１がゆっくりと復元する。重衝突では、最終的に立板部５１の座屈破壊に至る場合もあるが、衝突の際の前半段階で、立板部５１の弾性復元する曲げ変形,座屈変形による曲げ荷重として効率良く且つ多くの衝突エネルギを吸収する。本ヘッドレスト用芯材３は、図１〜図３のごとくヘッドレスト内に内蔵され、追突時の乗員頭部ＨＤに働く相対的な運動エネルギを効果的に吸収する。
【００２１】
次に、図３を用いて、追突時の乗員頭部ＨＤに働く相対的な運動エネルギを効果的に吸収する構造をさらに詳しく説明する。
既述のごとく、連結部２１にフック４２を掛止する一方、ステー脚部２０に嵌合凹部３２ｂを嵌合して、芯材３がステー２に取付けられている。前板部３０と連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６が設けられる。連結部２１が芯材３の中間高さ地点で水平に配され、且つ脚部２０上を芯材３に係る嵌合凹部３２ｂの嵌合部分が摺動可能であるので、追突されると、該嵌合部分が脚部２０を摺動変位しながら、芯材３はこの摺動変位点を支点に同図鎖線のごとく回転変位可能になる。同図中、矢印は圧縮子(ここでは、乗員頭部ＨＤを模した168mmφの球体)の進行軌道を示す。追突時の相対的な運動エネルギをもった圧縮子は、初期接触位置Ｘから芯材干渉位置Ｙを経て、フルストローク位置Ｚへと進行する。芯材干渉位置Ｙに達した地点から、エネルギ吸収構造体５の立板部５１が曲げ変形、さらに曲げ座屈によってエネルギを吸収していく。これと並行して、脚部２０を嵌合部分が摺動しながら該嵌合部分を支点に芯材３が回転し、芯材３が鎖線のごとく後傾する。
かくして、芯材３のこの後傾により、芯材干渉位置Ｙから鎖線の後傾した芯材３に達するフルストローク位置Ｚまでの距離が圧縮子ストロークＡＬになる。本ヘッドレスト用基材１では、エネルギ吸収用空間６の距離Ｌに比べて長い圧縮子ストロークＡＬが確保される。この長い圧縮子ストロークＡＬが確保されることによって、追突時の乗員頭部ＨＤに働く相対的な運動エネルギを効率良く吸収する。
【００２２】
本エネルギ吸収構造体５に関しては、先に樹脂製又は金属製であるとしたが、樹脂製の方がより好ましい。立板部５１が曲げ変形,曲げ座屈することにより、衝突エネルギを反力として吸収するが、その後、樹脂製品の方が金属製品よりもゆっくりと復元し、頭部にダメージを与えないからである。また、樹脂製であれば、エネルギ吸収構造体５と樹脂製芯材３とを一体成形でき、低コスト化が図れるからである。芯材３とエネルギ吸収構造体５の一体成形品では、天板部５２と対向する前板部３０に図１０(ロ)のごとく開口部を設けた芯材３としてもよい。開口部を設けても、開口部のないヘッドレスト用基材１とほぼ同様の効果が得られるからである。
【００２３】
（２）ヘッドレスト
本ヘッドレストは、袋状表皮７と前記ステー２と前記芯材３と、該ステーの上部２ａ及び該芯材３が配設された表皮内７０に発泡原料を注入し、該表皮、該ステー及び該芯材と一体化させて発泡硬化した発泡体８と、を備えるヘッドレストにあって、袋状表皮内７０にステー下部以外の前記ヘッドレスト用基材１を配設して、該表皮内に発泡原料を注入し一体成形されるものである。芯材３が、その前板部３０と連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６をとって、前方へ張出すようにしてステーの上部２ａに取着される。一方、前板部３０の背面３０ｂに前記連結部２１に沿って延在する一対の立板部５１を対向して立設させ、且つ両立板部５１の先端部分を天板部５２で連結したエネルギ吸収構造体５が、該天板部５２の天面５２ａを連結部２１に当接又は近接させるようにして前記空間６内に配設される。車両衝突で連結部２１と前板部３０間の距離Ｌが近づくことにより立板部５１に曲げ変形が生じるようにしたヘッドレストである。
【００２４】
袋状表皮７は図１〜図３ごとくの枕状に形成され、底面部７２には発泡原料注入口７２ａ、ステー用孔７２ｂが設けられる。通常は、乗員頭部ＨＤに前面部７１が接触し、クッション性に富む発泡体８の快適さを乗員に伝える。一方、ヘッドレスト内にエネルギ吸収用空間６を設け、該空間６にエネルギ吸収構造体５が配設され、衝突エネルギを吸収する。車両衝突時(ＥＡ動作時)に、ステー連結部２１がエネルギ吸収用空間６内の特定の軌道を通過するようガイドする支柱４が設けられ、安定して衝突エネルギ吸収ができるようにしている。
【００２５】
ヘッドレストにおいても、既述のごとく、エネルギ吸収構造体５が設置されるエネルギ吸収用空間６では、該構造体以外に、圧縮子(ここでは連結部２１)の進行方向直下に構造物を配設しないようにする。但し、本ヘッドレストにあっては、該構造物から発泡体８が除かれる。発泡体８は表皮７,ステー２,芯材３と一体成形で発泡硬化したものである。発泡体８に関しては、該一体成形で図１０のようにエネルギ吸収用空間６に侵入或いは充填されても、障害になることが少なく、本発明と同様の効果が得られるからである。
ヘッドレスト用基材１,ステー２,芯材３,支柱４,エネルギ吸収構造体５,エネルギ吸収用空間６,中央領域ＴＲ等は、（１）ヘッドレスト用基材１の項で述べた構成と同様で、その説明を省く。同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２６】
（３）効果
このように構成したヘッドレスト及びヘッドレスト用基材は、専ら立板部５１の曲げ荷重を主体としてエネルギ吸収し、その弾性域で所望の矩形波をもつＥＡ特性が得られるので、衝突エネルギを効率良く吸収できる。微小曲面をもつステー２に対しても、該ステー２からの圧縮力を天板部５２の面で一旦受け、これを立板部５１の曲げ変形により衝突エネルギを吸収するので、安定且つ効果的なエネルギ吸収を行える。前板部３０と該連結部２１との間にエネルギ吸収用空間６を設け、該空間にエネルギ吸収構造体５を配設するので、エネルギ吸収用空間６に配設されるエネルギ吸収構造体５の高さぎりぎりまで、ＦＳ特性の変位として活用する矩形波を形成でき、衝突エネルギを効果的に吸収できる。エネルギ吸収構造体５は、立板部５１,天板部５２の板厚ｔ１,ｔ２及びその延在長によってＦＳ特性の出力調整が容易であることから、目的,用途に応じたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材１を簡単に製造できる。
【００２７】
そして、専ら立板部５１の曲げ荷重を主体としてその弾性域で吸収するため、その範囲において、エネルギ吸収構造体５が破壊,損傷することがなく、軽衝突であれば再利用できる。曲げ荷重を主体としたエネルギ吸収構造体５にしているので、破壊しない限り、再使用に耐える。
また、支柱４で特定の方向に圧縮力を誘導することにより、様々な方向からの車両衝突にもエネルギ吸収構造体５を有効機能させ、衝突エネルギを安定して吸収できる。安全性を飛躍的に向上させたヘッドレスト及びヘッドレスト用基材になっている。
【００２８】
さらに、連結部２１に支柱４のフック４２を掛止する一方、ステー脚部２０に嵌合凹部３２ｂを嵌合して芯材３がステー２に取付けられるので、追突の衝突エネルギを受けた際、芯材３を回転,スライドさせることで、図３のごとく必要ストロークよりも小さなエネルギ吸収用空間６で対応でき、長い圧縮子ストロークＡＬが確保しづらいヘッドレストにあって、極めて理にかなったヘッドレスト及びヘッドレスト用基材１になっている。
加えて、エネルギ吸収構造体５は樹脂製とすることにより、その単純形状から成形方法の選択幅が広がる。また、芯材３との一体成形が可能であり、コスト低減、リサイクルに優れた効果を発揮する。
【００２９】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。ヘッドレスト用基材１,ステー２,芯材３,支柱４,エネルギ吸収構造体５,エネルギ吸収用空間６,表皮７,発泡体８等の形状，大きさ，個数などは用途に応じて適宜選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のヘッドレストの一形態で、そのヘッドレストの全体斜視図である。
【図２】図１のヘッドレスト用基材の全体説明斜視図である。
【図３】追突時における圧縮子ストロークとエネルギ吸収用空間の関係を示したヘッドレストの説明断面図である。
【図４】ステー横架部とエネルギ吸収構造体について追突前後の変化を示すヘッドレスト用基材の説明断面図である。
【図５】(ロ)がステーと芯材間にエネルギ吸収構造体を介在させた本発明品の説明断面図で、(イ)がその反力特性模式図である。
【図６】本発明品と従来品とのＦＳ特性対比図である。
【図７】他態様のヘッドレスト用基材の斜視図を示す。
【図８】(イ)が図７の縦断面説明図、(ロ)が(イ)の状態から追突された後の縦断面説明図である。
【図９】圧縮方向に対するＦＳ特性の変化を示した説明図である。
【図１０】図２と異なる別態様のヘッドレスト用基材の縦断面図である。
【図１１】(イ)が図１のエネルギ吸収構造体の概略側面図、(ロ),(ハ)は(イ)とは異なるエネルギ吸収構造体の他態様品の概略側面図である。
【図１２】従来技術の説明図である。
【図１３】従来技術の説明図である。
【図１４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１            ヘッドレスト用基材
２            ステー
２０          脚部
２０ａ        上端部分
２１          連結部
２１１        中間部位
３            芯材
３０          前板部
３０ｂ        背面
４            支柱
４１          フック
５            エネルギ吸収構造体
５１          立板部
５２          天板部
６            エネルギ吸収用空間(空間)
７            表皮
８            発泡体
Ｌ            連結部と前板部間の距離
ＴＲ          中央領域
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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