(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートバックの上端部に、着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト本体を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、
前記ヘッドレスト本体は、左右方向の略中央部で分割して、その分割端と反対側の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間に張架した膜状体と、
前記左，右ヘッドレスト部材をそれぞれ車両前方に回動付勢し、膜状体を前方に押し出しつつ展開して車幅方向に張力を付与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、
を備え、
前記回動付勢機構は、左，右ヘッドレスト部材をステーに対して上昇させるリフト機構と、このリフト機構による上昇に伴って左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動案内する回動機構と、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】
前記左，右ヘッドレスト部材間には、これら左，右ヘッドレスト部材の初期位置で前記膜状体を格納しておく格納部分を設け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】
前記格納部分には、膜状体を折り畳んで収納したことを特徴とする請求項２に記載の車両用ヘッドレスト装置。
【請求項４】
前記回動機構は、左，右ヘッドレスト部材に車両後方への押圧力が付加されることにより、これら左，右ヘッドレスト部材を前記ステー側に固定する固定機構を備えていて、該固定機構は、左，右ヘッドレスト部材側に設けた係合部材と、ステー側に設けられて該係合部材が係止可能な歯部と、を備え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】
前記回動機構は、左，右ヘッドレスト部材と前記固定機構との間に相対回動を許容する相対回動部分を設け、この相対回動部分に左，右ヘッドレスト部材を車両前方に押圧する付勢手段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】
前記回動機構は、リフト機構による左，右ヘッドレスト部材の上昇量に対して、これら左，右ヘッドレスト部材の回動量を任意に調整する調整機構を備えていて、該調整機構は、左，右ヘッドレスト部材側またはステー側の一方に設けられ、上方に向かって左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動案内する方向に傾斜する螺旋溝を備え、この螺旋溝に、左，右ヘッドレスト部材側またはステー側の他方に設けられる係合子を摺動自在に係合したことを特徴とする請求項４または５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】
車両の後面衝突時に着座乗員の頭部を保護するようにした自動車のシートバックとしては、例えば特開平７−２９１００５号公報に開示されるものがある。
【０００３】
これは、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。
【０００４】
また、実開平６−５９１６３号公報には、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し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したエアバック装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者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ないという課題があった。
【０００６】
また、後者のエアバッグを用いたヘッドレストでは、着座乗員の耳元でエアバッグを展開させる際に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可能性がある。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、シートバックの上端部に、着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト本体を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、
前記ヘッドレスト本体は、左右方向の略中央部で分割して、その分割端と反対側の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間に張架した膜状体と、
前記左，右ヘッドレスト部材をそれぞれ車両前方に回動付勢し、膜状体を前方に押し出しつつ展開して車幅方向に張力を付与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、を備え、
前記回動付勢機構は、左、右ヘッドレスト部材をステーに対して上昇させるリフト機構と、このリフト機構による上昇に伴って左、右ヘッドレスト部材を車両前方に回動案内する回動機構と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記左，右ヘッドレスト部材間には、これら左，右ヘッドレスト部材の初期位置で前記膜状体を格納しておく格納部分を設けたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明にあっては、請求項２に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記格納部分には、膜状体を折り畳んで収納したことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明にあっては、請求項１〜３に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記回動付勢機構は、左，右ヘッドレスト部材をステーに対して上昇させるリフト機構と、このリフト機構による上昇に伴って左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動案内する回動機構と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明にあっては、請求項１〜３に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記回動機構は、左，右ヘッドレスト部材に車両後方への押圧力が付加されることにより、これら左，右ヘッドレスト部材を前記ステー側に固定する固定機構を備えていて、該固定機構は、左，右ヘッドレスト部材側に設けた係合部材と、ステー側に設けられて該係合部材が係止可能な歯部と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明にあっては、請求項４に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記回動機構は、左，右ヘッドレスト部材と前記固定機構との間に相対回動を許容する相対回動部分を設け、この相対回動部分に左、右ヘッドレスト部材を車両前方に押圧する付勢手段を設けたことを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明にあっては、請求項４または５に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記回動機構は、リフト機構による左，右ヘッドレスト部材の上昇量に対して、これら左，右ヘッドレスト部材の回動量を任意に調整する調整機構を備えていて、該調整機構は、左，右ヘッドレスト部材側またはステー側の一方に設けられ、上方に向かって左，右ヘッドレスト部材を車両前方に回動案内する方向に傾斜する螺旋溝を備え、この螺旋溝に、左，右ヘッドレスト部材側またはステー側の他方に設けられる係合子を摺動自在に係合したことを特徴としている。
【００１６】
【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する。すると、これら左，右ヘッドレスト部材の分割端部は車両前方に押し出された状態となり、該分割端部間に張架された膜状体が展開して該膜状体によって、着座乗員の頭部を拘束することができる。
【００１７】
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、頭部拘束部分つまり膜状体の確実かつ迅速な押し出しが可能となる。このため、乗員頭部のいち早い拘束が可能となり、性能をより高めることができる。
しかも、後面衝突時に、左，右ヘッドレスト部材はリフト機構による上昇と回動機構による車両前方への回動とが同時に行われるため、結果的に左，右ヘッドレスト部材は上方に押し上げられつつ、車両前方に押し開かれることになる。このため、後面衝突時に着座乗員の胴体部分がシートバックに沿って持ち上げられた際に、乗員の後頭部が張架された膜状体の上に乗り上げるのを防止して、頭部の拘束を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、左，右ヘッドレスト部材が車両前方に回動されることに伴って膜状体は格納部分から繰り出されて、着座乗員の頭部を拘束することができる。従って、左，右ヘッドレスト部材が初期位置にあるときに膜状体は格納部分に格納された状態にあるため、膜状体をコンパクトに格納して外観およびヘッドレスト機能を向上することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、前記格納部分に膜状体が折り畳まれて収納されるため、膜状体の格納形態をよりコンパクトにできるとともに、膜状体の展開をスムーズに行わせることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、車両前方に回動される左，右ヘッドレスト部材に着座乗員の頭部が干渉すると、この時点で左，右ヘッドレスト部材には車両後方への押圧力が付加されることになって、固定機構により左，右ヘッドレスト部材をステー側に固定することができる。これによって、左，右ヘッドレスト部材で乗員の頭部を前方に押し戻すのを防止できるとともに、逆に左，右ヘッドレスト部材が頭部によって後方へ押動されるのを防止することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、左，右ヘッドレスト部材が車両前方に回動される途中で着座乗員の頭部が干渉した際に、これら左，右ヘッドレスト部材は付勢手段の付勢力に抗して車両後方に若干押動されるが、このときの付勢力がクッションとなって頭部に衝撃を与えるのを緩和することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４または５の発明に加えて、リフト機構と調整機構との協働により左，右ヘッドレスト部材の上昇量に対する回動量を任意に調整できるため、膜状体の面軌跡を、後面衝突時に後方移動する着座乗員の頭部位置に適切に合わせて調整することが可能となり、乗員の頭部をより確実に拘束することができる。
【００２４】
具体的には、この調整機構により左，右ヘッドレスト部材の上昇に伴って係合子が螺旋溝に沿って移動して、これら左，右ヘッドレスト部材が前方に回動される。このときの螺旋溝の傾斜角によって左，右ヘッドレスト部材の上昇量に対する回動量を簡単に調整することができる。また、係合子が螺旋溝を移動することにより左，右ヘッドレスト部材が開閉される構造であるため、左，右ヘッドレスト部材を押し下げることにより、係合子は螺旋溝内を逆に移動して左，右ヘッドレスト部材を閉じることができる。つまり、螺旋溝と係合子とは可逆式構造を構成し、一度の後面衝突に限らず左，右ヘッドレスト部材を何回でも使用できるため、結果的に安価な車両用ヘッドレスト装置を提供することができる。
【００２５】
【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。
【００２６】
（第１実施形態）
図１から図１６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はヘッドレスト装置の作動前の状態を示す透視斜視図、図２はヘッドレスト装置の作動状態を示す透視斜視図、図３はヘッドレスト装置を装着したシートの全体斜視図、図４はヘッドレスト装置の内部構造を示す拡大斜視図、図５はロック手段による係止状態を示すヘッドレスト本体の要部斜視図、図６はロック手段の解除状態を示すヘッドレスト本体の要部斜視図、図７はロック手段の斜視図、図８はロック手段の断面図、図９は制御手段の作動システムの説明図、図１０は固定機構の背面斜視図、図１１は固定機構の要部断面図、図１２は固定機構の作動状態を示す平面図、図１３はヘッドレスト装置の作動状態を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す概略説明図、図１４はロック手段の制御フローを示す説明図、図１５はロック手段を解除する領域を相対距離と相対速度との関係で示す説明図、図１６は従来と本実施形態のヘッドレスト装置による頸部下モーメントの比較特性図である。
【００２７】
本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０は、図１〜４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、着座乗員の頭部を支持するヘッドレスト本体１０ａを１対のステー２０を介して上下位置調節可能に装着してある。これらステー２０は、シートバック１０１の上端部に左右一対設けられた取付穴１０１ａに高さ調整可能に挿入支持される。
【００２８】
１対のステー２０の中間部は、締付け固定用のナット２１を介してベースプレート２２に結合されることにより、ステー２０の上端部はこのベースプレート２２から上方に突出された構造となる。そして、このベースプレート２２から突出されたステー２０の突出端部２０ａに、前記ヘッドレスト本体１０ａが取り付けられるようになっている。
【００２９】
＜ヘッドレスト本体構造＞
ここで、本実施形態では、前記ヘッドレスト本体１０ａを、左右方向の略中央部で分割した左，右ヘッドレスト部材１１，１２と、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２の分割端部１１ａ，１２ａ間に張架された膜状体１３とによって構成してある。
【００３０】
左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、分割端部１１ａ，１２ａとは反対側の端部１１ｂ，１２ｂが、回動付勢機構３０を介して前記ステー２０に対して回動可能に取り付けられ、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２をそれぞれ前方（図中手前側）に回動付勢するようになっている。
【００３１】
前記左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、上，下の横アーム１４，１４ａと、これら横アーム１４，１４ａの分割端部１１ａ側および１２ａ側をそれぞれ結合する縦アーム１５と、反対側端部１１ｂ側および１２ｂ側をそれぞれ結合するアウタシリンダー１６と、によって略矩形状の骨格部分が形成される。この骨格部分はクッションパッド１０ｂによって覆われる。また、前記膜状体１３は所定長さ（例えば３０cm）に形成され、その両端部が左，右ヘッドレスト部材１１，１２の縦アーム１５間に取り付けられ、前記クッションパッド１０ｂの端末には膜状体１３を挿通するための縦長の開口１０ｃが設けられる。
【００３２】
アウタシリンダー１６は、前記ステー２０の突出端部２０ａの下部に固定状態で外嵌されるインナシリンダー１７に回転自在かつ軸方向に摺動自在に嵌合され、このインナシリンダー１７を中心として左，右ヘッドレスト部材１１，１２は観音開き状に開閉可能となっている。左，右ヘッドレスト部材１１，１２は予め設定した最大限の押し開き状態で、それぞれの縦アーム１５が前方に突出されて左右方向に一定の間隔が設けられ、この一定の間隔が設けられた縦アーム１５間で前記膜状体１３が緊張されるようになっている。
【００３３】
左，右ヘッドレスト部材１１，１２間には、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２の初期位置、つまり図１，４に示すようにそれぞれの横アーム１４，１４および１４ａ，１４ａが略一直線状に並んだ状態で、左，右ヘッドレスト部材１１，１２間には前記膜状体１３を格納しておく格納部分１８が設けられる。本実施形態ではこの格納部分１８に、膜状体１３が蛇腹状に折り畳まれて収納される。
【００３４】
前記ステー２０の突出端部２０ａの上端部には、図４に示すように、鍔状の端板１７ａが固定され、この端板１７ａの外周にアウタシリンダー１６の上端部が回転自在かつ軸方向に摺動自在に嵌合されて、該アウタシリンダー１６の上端部が端板１７ａの外周によって支持されるようになっている。
【００３５】
＜回動付勢機構＞
前記回動付勢機構３０は、左，右ヘッドレスト部材１１，１２をステー２０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１１，１２を前方に回動案内する回動機構３２とを備える。
【００３６】
前記リフト機構３１は、図４に示すように、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されたリング状の縮径部１６ａとの間に、スプリング３３を縮設して構成される。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。
【００３７】
従って、前記スプリング３３によってアウタシリンダー１６、つまり左，右ヘッドレスト部材１１，１２は常に上方に押し上げられる付勢力が与えられる。
【００３８】
前記回動機構３２は、図４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に設けた係合子としてのボルト３２ｂとによって構成される。螺旋溝３２は、上方に向かって左，右ヘッドレスト部材１１，１２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１１，１２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と一体のアウタシリンダー１６を図中手前側に、つまり左，右ヘッドレスト部材１１，１２を前方に押し開く方向に回動する。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１１，１２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１１，１２の上昇量に対する回動量を調整する調整機構６７が構成される。
【００４０】
＜ロック手段・制御手段＞
前記左，右ヘッドレスト部材１１，１２の縦アーム１５とベースプレート２２との間には、図５〜図８に示すように、前記回動付勢機構３０の付勢力に抗して左，右ヘッドレスト部材１１，１２を初期位置に保持するロック手段４０が設けられるとともに、図９に示すように、自動車Ｍの後面衝突を検知して前記ロック手段４０を解除する制御手段５０が設けられる。
【００４１】
ロック手段４０は、図５〜図８に示すように、左，右ヘッドレスト部材１１，１２の縦アーム１５の下端部１５ａをベースプレート２２に挿入する係止穴４１と、該ベースプレート２２に設けられてこれら縦アーム１５の下端部１５ａに形成したノッチ４２に係脱自在に係合するソレノイド機構４３とで構成される。係止穴４１は、図５，図６に示すように、ベースプレート２２の中央部に近接して１対形成される。
【００４２】
ソレノイド機構４３は、図７，図８に示すように、ベースプレート２２の内部に収納され、前記係止穴４１を挟んで前後方向片側に配置されるソレノイド４３ａと、前後方向他側に配置されて前記ノッチ４２に係脱するロック爪４３ｂと、で概ね構成される。
【００４３】
ソレノイド４３ａは、電流が印加されることにより突出するロッド４３ｃを備え、このロッド４３ｃの先端部が前記ロック爪４３ｂに連結されるとともに、このロック爪４３ｂはスプリング４３ｄによって前記ノッチ４２への係合方向に常時付勢されている。
【００４４】
従って、非通電状態にある通常時は、左，右ヘッドレスト部材１１，１２をスプリング３３の上方向への付勢力に抗して押し下げて、縦アーム１５の下端部１５ａを係止穴４１に挿入することにより、その下端面でロック爪４３ｂを一旦押し込んだ後、ノッチ４２が位置した時点でこれにロック爪４３ｂが係合してロックするようになっている。
【００４５】
制御手段５０は、図９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４３ａに電流を印加し、前記ロック手段４０を解除するようになっている。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。
【００４６】
＜固定機構＞
また、本実施形態では前記回動機構３２に、左，右ヘッドレスト部材１１，１２に後方への押圧力が付加されることにより、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２をステー２０側に固定する固定機構６０が設けられる。
【００４７】
図４，図１０，図１１に示すように、左，右ヘッドレスト部材１１，１２の上，下の横アーム１４，１４ａはアウタシリンダー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、相対回転部分が設けられる。
【００４８】
そして、下方の横アーム１４ａの分離側端部に、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がボルト６４固定される。アウタシリンダー１６にはこの係合部材６３の爪６３ａが挿通する窓部１６ｂが形成される。
【００４９】
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、前記係合部材６３の爪６１ａが係合可能な複数の歯部を周方向に形成したラック６５が形成される。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される。
【００５０】
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１０に示すように、付勢手段としてのスプリング６６が配置され、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。このスプリング６６は、ばね鋼で形成され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される。
【００５１】
そして、スプリング６６は、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。
【００５２】
従って、前記固定機構６０は、スプリング６６の付勢力により、図１２中破線に示すように、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。尚、ピン６２を中心とする横アーム１４，１４ａの回動量は、図１２に示すように、横アーム１４，１４ａの分離端に形成された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されている。
【００５３】
そして、着座乗員の頭部Ｈが左，右ヘッドレスト部材１１，１２に触れるなどして、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２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。すると、アウタシリンダー１６はインナシリンダー１７にロックされるようになっている。
【００５４】
（作用）
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９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からロック手段４０のソレノイド４３ａに電流を印加する。
【００５５】
即ち、前記コントローラ５４による制御は、例えば、図１４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４３ａ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。
【００５６】
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。
【００５７】
そして、次のステップＳ５では、図１５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。
【００５８】
ステップＳ６では、ロック手段４０のソレノイド４３ａ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４３ａの作動レスポンスをあげておく。
【００５９】
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４３ａに印加する。これによってロック手段４０が解除されることになる。
【００６０】
つまり、ロック手段４０が解除されると、ロック爪４３ｂは縦アーム１５のノッチ４２から離脱し、スプリング３３の上方への付勢力により、縦アーム１５の下端部１５ａはベースプレート２２の係止穴４１から抜け出る。
【００６１】
すると、左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、図１３（ａ）に示すように、初期位置にある状態から前記スプリング３３の上方付勢力により上昇しつつ、アウタシリンダー１６はボルト３２ｂがインナシリンダー１７の螺旋溝３２ａに沿って移動するため、左，右ヘッドレスト部材１１，１２が、図１３（ｂ）に示すように前方に回動する。そして、アウタシリンダー１６が更に上昇すると、これの内側に形成した縮径部１６ａが、ステー２０の上端部に設けた端板１７ａに当接することによりアウタシリンダー１６の上昇が停止され、この状態が図１３（ｃ）に示す最大回動量となる。
【００６２】
従って、このように左，右ヘッドレスト部材１１，１２が前方に回動することにより、両者の縦アーム１５間に取り付けられた膜状体１３は格納部分１８から引き出され、図１３（ｃ）の最大回動量では膜状体１３は緊張状態となって展開される。つまり、この膜状体１３は、左，右ヘッドレスト部材１１，１２の上昇および回動により、上方かつ前方に押し出されることになり、後面衝突時の慣性力により着座乗員の頭部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。
【００６３】
ところで、本実施形態では車両Ｍの後面衝突時に左，右ヘッドレスト部材１１，１２が前方に回動されて膜状体１３を押し出すようになっているので、従来のようにヘッドレスト本体を全体的に押し出す場合に比較して、頭部拘束部分つまり膜状体１３の確実かつ迅速な押し出しが可能となる。このため、乗員頭部Ｈのいち早い拘束が可能となり、拘束性能をより高めることができる。
【００６４】
また、本実施形態は、従来のように着座乗員の慣性による荷重変動を検知するものではなく、Ｖセンサー５１，Ｇセンサー５２，圧力センサー５３などによって車両Ｍの後面衝突を検知するため、着座乗員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を作動させることができる。従って、シートバック１０１には着座乗員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１００自体の軽量化を達成することができる。
【００６５】
更に、後面衝突時に、左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、リフト機構３１による上昇と回動機構３２による前方への回動とが同時に行われるため、結果的に左，右ヘッドレスト部材１１，１２は上方に押し上げられつつ前方に押し開かれることになる。このため、後面衝突時に着座乗員の胴体部分がシートバック１０１に沿って持ち上げられた際に、乗員の後頭部が張架された膜状体１３の上に乗り上げるのを防止して、頭部Ｈの拘束を確実に行うことができる。
【００６６】
更にまた、左，右ヘッドレスト部材１１，１２が前方に回動されることに伴って膜状体１３は格納部分１８から繰り出されて、着座乗員の頭部Ｈを拘束することができる。従って、左，右ヘッドレスト部材１１，１２が初期位置にあるときに膜状体１３は格納部分１８に格納された状態にあるため、膜状体１３をコンパクトに格納して外観およびヘッドレスト機能を向上することができる。
【００６７】
また、前記格納部分１８に膜状体１３が収納される際に折り畳まれるため、膜状体１３の格納形態をよりコンパクトにするとともに、膜状体１３の展開をスムーズに行うことができ、ひいては頭部Ｈの拘束を迅速に行って安全性を高めることができる。
【００６８】
ところで、本実施形態では係合部材６３およびラック６５からなる固定機構６０を設けたので、前方に回動される左，右ヘッドレスト部材１１，１２が着座乗員の頭部Ｈに干渉すると、この時点で左，右ヘッドレスト部材１１，１２には後方への押圧力が付加されることになって、固定機構６０により、左，右ヘッドレスト部材１１，１２をステー２０側に固定することができる。これによって、左，右ヘッドレスト部材１１，１２が乗員の頭部Ｈを前方に押し戻すのを防止できるとともに、逆に左，右ヘッドレスト部材１１，１２が頭部Ｈによって後方へ押動されるのを防止することができる。
【００６９】
また、前記固定機構６０にスプリング６６を設けたので、左，右ヘッドレスト部材１１，１２が前方に回動される途中で着座乗員の頭部Ｈに干渉した際に、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２はスプリング６６の付勢力に抗して後方に若干押動されるが、このときの付勢力がクッションとなって頭部Ｈに衝撃を与えるのを緩和することができる。
【００７０】
更に、回動付勢機構３０は、リフト機構３１と調整機構６７との協働により左，右ヘッドレスト部材１１，１２の上昇量に対する回動量を任意に調整できるため、膜状体１３の面軌跡を、後面衝突時に後方移動する着座乗員の頭部Ｈ位置に合わせて任意に調整することが可能となり、頭部Ｈをより確実に拘束することができる。
【００７１】
この調整機構６７は螺旋溝３２ａとして構成したので、該螺旋溝３２ａの傾斜角によって左，右ヘッドレスト部材１１，１２の上昇量に対する回動量を簡単に調整することができる。
【００７２】
また、ボルト３２ｂが螺旋溝３２ａを移動することにより左，右ヘッドレスト部材１１，１２が開閉される構造であるため、左，右ヘッドレスト部材１１，１２を押し下げることにより、ボルト３２ｂは螺旋溝３２ａ内を逆（下方）に移動して左，右ヘッドレスト部材１１，１２を閉じることができる。つまり、螺旋溝３２ａとボルト３２ｂとは可逆式構造を構成し、一度の後面衝突に限らず左，右ヘッドレスト部材１１，１２を戻すことにより何回でも使用できるため、結果的に安価な車両用ヘッドレスト装置１０を提供することができる。
【００７３】
図１６は本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０を用いて実験した場合の比較特性図を示し、横軸に時間、縦軸に着座乗員の頸部に作用するモーメント（荷重）をとって表す。同図中、ａは衝突対応構造を持たない従来のヘッドレスト、つまりアクティブヘッドレスト構造を採らない場合、ｂは着座乗員の慣性による荷重移動を利用して後面衝突を検知する従来のアクティブヘッドレストの場合、ｃは本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０の場合をそれぞれ示す。
【００７４】
即ち、この比較特性図から、ｂの従来のアクティブヘッドレストは、ａのアクティブヘッドレスト無しの場合に比較して着座乗員の頭部保護に優れているが、このｂのアクティブヘッドレストよりも、ｃの本実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０が、頭部との接触時間が早く、かつ発生する最大頭部荷重を更に低減できることが理解される。
【００７５】
（他の制御例）
ところで、本実施形態では前記コントローラ５４は図１４に示すフローチャートに従って制御する場合を開示したが、このコントローラ５４によるロック手段４０の解除制御は、これに限ること無く、例えば図１７または図１８に示すフローチャートによって制御することができる。以下、図１７および図１８のフローチャートを説明するが、前記図１４のフローチャートと同一処理部分に同一ステップ番号を付加して、その説明を省略して述べる。
【００７６】
図１７に示すフローチャートは、図１４のフローチャートに対してステップＳ６のソレノイドの作動レスポンスを上げる制御と、ステップＳ７の車両Ｍが実際に後面衝突されたことを検知する制御とを省略し、ステップＳ５で後方車両ｍが自車Ｍに後面衝突することを予測した段階でステップＳ８に進んで、本来のソレノイド電流（最大電流）をソレノイド４３ａに印加するようになっている。
【００７７】
従って、このフローチャートを用いて制御した場合は、処理数の削減によって迅速な制御が可能になるとともに、ステップＳ５の後面衝突の予測でソレノイド電流を印加するため、後面衝突の直前で乗員の頭部保護の態勢を現出することができ、また実際の後面衝突を検知する各種センサーを廃止してコスト低減を図ることができる。
【００７８】
一方、図１８に示すフローチャートは、更に制御を簡略化したもので、ステップＳ７で実際の後面衝突を検知した後、ステップＳ８で正規のソレノイド電流を印加するようになっている。
【００７９】
従って、このフローチャートでは制御がより簡素化されるようになっており、コントローラ５４の構造を簡単にして安価にできる。
【００８０】
（第２実施形態）
図１９〜図２２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。なお、図１９は膜状体１３の格納状態を示す正面図、図２０は膜状体１３の展開状態を示す正面図、図２１はロック手段４０のロック状態を示す平面図、図２２はロック手段４０のロック解除状態を示す平面図である。
【００８１】
この第２実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０は、前記第１実施形態と同様にヘッドレスト本体１０ａが左，右ヘッドレスト部材１１，１２によって構成され、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２は分割側端部１１ａ，１２ａに縦アーム１５が設けられるが、本実施形態では反対側端部１１ｂ，１２ｂにも縦アーム１９を設け、各左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、上，下横アーム１４，１４ａおよび縦アーム１５，１９によって矩形状の骨格構造が構成される。
【００８２】
そして、左，右ヘッドレスト部材１１，１２は、縦アーム１９の中間部から外方に向けてそれぞれ１本の連結アーム１９ａを一体に突設し、この連結アーム１９ａを介して左，右ヘッドレスト部材１１，１２はアウタシリンダー１６に取り付けられる。なお、連結アーム１９ａは、前記第１実施形態と同様に固定機構６０では、アウタシリンダー１６に対して前後方向に僅かな相対回動が許容されるとともに、矩形状に折曲形成したスプリング６６を介して左，右ヘッドレスト部材１１，１２を前方に回動付勢してある。
【００８３】
ところで、この第２実施形態のロック手段４０は、ソレノイド４５を備えたリンク機構４６を介してアウタシリンダー１６の上昇および回動を直接ロックするようになっている。
【００８４】
前記ソレノイド４５は、図１９，図２１に示すように、ベースプレート２２の中央部に配置され、このソレノイド４５のロッド４５ａが前方に向かって配置される。このロッド４５ａは、前記実施形態と同様に電流が印加されることにより突出するように設定されている。
【００８５】
前記リンク機構４６は、ベースプレート２２の長さ方向、つまり左右方向に沿って配置され、前記ロッド４５ａの先端が後方側面に当接される中央リンク４６ａと、ベースプレート２２の長さ方向両端部に位置して、このベースプレート２２に形成された左右方向のガイド部２２ａで案内される端部リンク４６ｂ，４６ｂと、これら中央リンク４６ａおよび端部リンク４６ｂ，４６ｂを回動自在に連結する連結リンク４６ｃ，４６ｃと、を備えて構成される。
【００８６】
前記端部リンク４６ｂはその中間部に設けたガイドスリット４６ｅと、これに係合したガイド部２２ａの突起２２ｂとの間に設けたスプリング４６ｄによって外方に押圧付勢されるとともに、この端部リンク４６ｂの先端部は側面楔状に尖角形成されて、アウタシリンダー１６に形成された係止穴４７に係脱される。
【００８７】
即ち、ソレノイド４５が非通電でロッド４５ａが非突出状態にあるときは、図２１に示すように、スプリング４６ｄの付勢力によりリンク機構４６は全体的に伸展されて略直線状となり、端部リンク４６ｂの先端部は係止穴４７に係合される。この状態でアウタシリンダー１６は、上昇および回転が阻止され、ひいては、左，右ヘッドレスト部材１１，１２は初期位置に保持される。尚、このソレノイド４５の非通電状態では、連結リンク４６ｃの後方側近傍にストッパーピン４８が設けられ、連結リンク４６ｃの逆折れが防止されるようになっている。
【００８８】
一方、ソレノイド４５に電流が印加されることにより、図２２に示すように、ロッド４５ａは突出されて中央リンク４６ａを前方に変位させ、これによって端部リンク４６ｂはスプリング４６ｄの付勢力に抗して内方に引き寄せられ、端部リンク４６ｂの先端部は係止穴４７から離脱される。この状態でアウタシリンダー１６はリフト機構３１により上昇し、かつ、回動機構３２により前方に回動される。
【００８９】
従って、この実施形態にあっても前記実施形態と同様に、ソレノイド４５に図１４または図１７，図１８などに示した制御によって電流を印加することにより、リンク機構４６の端部リンク４６ｂが図２２に示すように係止穴４７から離脱してアウタシリンダー１６がフリーとなる。これによって、リフト機構３１および回動機構３２が機能して、左，右ヘッドレスト部材１１，１２を上昇しつつ前方に回動し、膜状体１３を前方に向かって斜め上方に押し出すことができるため、前記実施形態と同様の機能を発揮することができる。
【００９０】
（ヘッドレスト本体の他の実施形態）
図２３，図２４はヘッドレスト本体の他の実施形態を示し、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。なお、図２３はシートバックに取り付けたヘッドレスト本体の正面図、図２４はヘッドレスト本体の要部を示す拡大正面図である。
【００９１】
即ち、この実施形態の車両用ヘッドレスト装置１０における、ヘッドレスト本体１０ａをシートバック１０１に取付けるステー２０は、ベースプレート２２を境にして左右方向にオフセットし、図２４に示すように、ベースプレート２２に対して下方のステー２０ｂの間隔Ｌ１より上方のステー２０ｃの間隔Ｌ２を大きくすることにより拡幅してある。
【００９２】
従って、この実施形態では上方のステー２０ｃに取り付けられるアウタシリンダー１６間の間隔を大きくすることができるため、左，右ヘッドレスト部材１１，１２の左右幅を大きくして大型化することができる。このため、左，右ヘッドレスト部材１，１２が前方に回動した状態では、膜状体１３の前方押し出し量を増大して、着座乗員の頭部をより早く拘束することができるとともに、展開した膜状体１３の面積をより広くして、より確実に頭部を拘束することができる。
【００９３】
尚、この実施形態では下方のステー２０ｂと上方のステー２０ｃとをベースプレート２２を境に分離して、図２４に示すように、それぞれをナット２３にねじ込み固定した場合を開示したが、これに限ることなく図２５に示すように、下方のステー２０ｂと上方のステー２０ｃとを連続させてベースプレート２２を貫通し、上方のステー２０ｃをクランク状に折曲することにより拡幅することもできる。
【００９４】
ところで、この実施形態では第１実施形態のヘッドレスト本体１０ａに適用した場合を開示したが、勿論、第２実施形態のヘッドレスト本体１０ａにこの実施形態を適用することもできる。
【００９５】
（回動機構の他の実施形態）
図２６は回動機構の他の実施形態を示し、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。なお、図２６は回動機構を部分的に破断した要部拡大斜視図である。
【００９６】
即ち、この実施形態の回動機構３２は、螺旋溝３２ａをアウタシリンダー１６に形成するとともに、前記螺旋溝３２ａに係合されるボルト３２ｂをインナシリンダー１７に設けることにより構成してある。
【００９７】
この実施形態にあっても、前記実施形態と同様にアウタシリンダー１６が図外のリフト機構によって上昇すると、インナシリンダー１７に固定されたボルト３２ｂに規制されて螺旋溝３２ａが移動するため、アウタシリンダー１６は上昇を伴いつつ回転される。尚、図２４はアウタシリンダー１６の上昇終了状態を示す。
【００９８】
（回動付勢機構の他の実施形態）
図２７，図２８は回動付勢機構の他の実施形態を示し、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。なお、図２７は回動付勢機構の作動前を示す要部断面斜視図、図２８は回転付勢機構の作動後を示す要部断面斜視図である。
【００９９】
即ち、この実施形態の回動付勢機構３０のリフト機構３１は、前記各実施形態と同様に、インナシリンダー１７の上端面とアウタシリンダー１６の縮径部１６ａとの間にスプリング３３を縮設して構成されるが、回動機構３２は、前記各実施形態とは異なり、図２７，図２８に示すように、回転ばね３５を用いることによりアウタシリンダー１６を回転させるようになっている。
【０１００】
前記回転ばね３５は回転方向に付勢力を蓄積できるばねで、渦巻きばねとして構成される。この回転ばね３５は、内径端部または外径端部の一方がステー２０側に軸方向の移動を許容しつつ係止されるとともに、他方がアウタシリンダー１６に係止される。そして、図２７に示すように、左，右ヘッドレスト部材１１，１２の初期位置で、これら左，右ヘッドレスト部材１１，１２を前方に回動する方向の付勢力を回転ばね３５に与えておくことにより、前記各実施形態に示したロック手段４０がロック解除されることにより、図２８に示すように、アウタシリンダー１６はスプリング３３の付勢力で上昇しつつ、回転ばね３５の付勢力でアウタシリンダー１６が回転される。
【０１０１】
ところで、この実施形態では、図２７に示すように、ステー２０の上端部に設けた端板１７ａの下面に凹部１７ｂを設けるとともに、前記縮径部１６ａの上面に前記凹部１７ｂに係合される凸部１６ｃを形成し、図２８に示すように、アウタシリンダー１６が上昇完了し、かつ回転完了した時点で凸部１６ｃが凹部１７ｂに係合して、アウタシリンダー１６がインナシリンダー１７に固定されるようになっている。
【０１０２】
従って、この実施形態では回転機構３２が回転ばね３５によって構成されるため、前記各実施形態に示した螺旋溝３２ａやボルト３２ｂが不要となり、回転機構３２の構成を簡略化することができる。
【０１０３】
ところで、本発明の車両用ヘッドレスト装置１０は、前記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る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のヘッドレスト装置を示す透視斜視図。
【図２】図１１に示したヘッドレスト装置の作動状態を示す透視斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態のヘッドレスト装置を装着したシートの全体斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態のヘッドレスト装置の内部構造を示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるヘッドレスト本体のロック手段による係止状態を示す要部斜視図である。
【図６】図５に示したヘッドレスト本体のロック手段の解除状態を示す要部斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態におけるロック手段の斜視図である。
【図８】図７に示したロック手段の断面図である。
【図９】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の説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における固定機構の背面斜視図である。
【図１１】図１０に示した固定機構の要部断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態における固定機構の作動状態を示す平面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態のヘッドレスト装置の作動状態を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す概略説明図である。
【図１４】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の説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態におけるロック手段を解除する作動領域を示す説明図である。
【図１６】本発明の第１実施形態のヘッドレスト装置による頸部下モーメントの従来との比較特性図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に用いられるロック手段の他の制御フローの説明図である。
【図１８】本発明の第１実施形態に用いられるロック手段の更に他の制御フローの説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態のヘッドレスト装置の膜状体が格納された状態を示す正面図である。
【図２０】図１９に示したヘッドレスト装置の膜状体が展開された状態を示す正面図である。
【図２１】本発明の第２実施形態におけるロック手段のロック状態を示す平面図である。
【図２２】図２１に示したロック手段のロック解除状態を示す平面図である。
【図２３】本発明におけるヘッドレスト本体の他の実施形態を示す正面図である。
【図２４】図２３に示したヘッドレスト本体の要部の拡大正面図である。
【図２５】本発明におけるヘッドレスト本体の更に他の実施形態を示す要部の拡大正面図である。
【図２６】本発明における回動機構の他の実施形態を部分的に破断して示す要部拡大斜視図である。
【図２７】本発明における回動付勢機構の他の実施形態を示す作動前の要部断面斜視図である。
【図２８】図２７に示した回転付勢機構の作動後の要部断面斜視図である。
【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
１１，１２  左，右ヘッドレスト部材
１３  膜状体
１６  アウタシリンダー
１７  インナシリンダー
１８  格納部分
２０  ステー
２２  ベースプレート
３０  回動付勢機構
３１  リフト機構
３２  回動機構
３５  回転ばね
４０  ロック手段
４３  ソレノイド機構
５０  制御手段
５４  コントローラ
６０  固定機構
１００  シート
１０１  シートバック
Ｍ  自車
ｍ  後方車両
【図１】
0003912056.tif 000002
【図２】
0003912056.tif 000003
【図３】
0003912056.tif 000004
【図４】
0003912056.tif 000005
【図５】
0003912056.tif 000006
【図６】
0003912056.tif 000007
【図７】
0003912056.tif 000008
【図８】
0003912056.tif 000009
【図９】
0003912056.tif 000010
【図１０】
0003912056.tif 000011
【図１１】
0003912056.tif 000012
【図１２】
0003912056.tif 000013
【図１３】
0003912056.tif 000014
【図１４】
0003912056.tif 000015
【図１５】
0003912056.tif 000016
【図１６】
0003912056.tif 000017
【図１７】
0003912056.tif 000018
【図１８】
0003912056.tif 000019
【図１９】
0003912056.tif 000020
【図２０】
0003912056.tif 000021
【図２１】
0003912056.tif 000022
【図２２】
0003912056.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0003912056.tif 000027
【図２７】
0003912056.tif 000028
【図２８】
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