(57)【要約】【課題】アクティブヘッドレストを備える車両用シート等に適用し得るワンウェイロック機構を、簡素な構成で実現すること。【解決手段】作動流体を封入可能なシリンダケース１と、そのシリンダケース３の一端側から進入及び退出可能なピストン２とを備え、ピストン２の進入及び退出に抵抗を与える作動流体４をシリンダケース３に封入してあるシリンダ１であって、  作動流体としての磁気粘性流体と、磁気粘性流体に磁界を供給し得る磁石１０とを備えており、ピストン２が進入すると、磁石１０から磁気粘性流体４への磁界の供給が停止されて磁気粘性流体４の粘性が減少し、ピストン２が退出すると、磁石から磁気粘性流体４へ磁界が供給されて磁気粘性流体４の粘性が増大するように構成してあることを特徴とするシリンダ。【選択図】        図１
2009092171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を封入可能なシリンダケースと、そのシリンダケースの一端側から進入及び退出可能なピストンとを備え、前記ピストンの進入及び退出に抵抗を与える作動流体をシリンダケースに封入してあるシリンダであって、
前記作動流体としての磁気粘性流体と、前記磁気粘性流体に磁界を供給し得る磁石とを備えており、前記ピストンが進入すると、前記磁石から前記磁気粘性流体への磁界の供給が停止されて前記磁気粘性流体の粘性が減少し、前記ピストンが退出すると、前記磁石から前記磁気粘性流体へ磁界が供給されて磁気粘性流体の粘性が増大するように構成してあることを特徴とするシリンダ。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダを備える車両用シートであって、
ヘッドレストを装着したヘッドレスト支持フレームを、回動部を介してシートバックフレームに前後に回動可能に取付け、その回動部より下方に位置する前記ヘッドレスト支持フレームに、荷重を受ける受圧部を設け、前記シートバックフレームと、前記ヘッドレスト支持フレームもしくは前記受圧部とを前記シリンダで連結し、車両後方からの衝突に伴って、前記受圧部に荷重が掛かると前記シリンダのピストンが退出して前記ヘッドレストが車両前方に変位すると共に、車両前方に変位したヘッドレストの車両後方への変位に抵抗を与えるように構成してある車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体を封入可能なシリンダケースと、そのシリンダケースの一端側から進入及び退出可能なピストンとを備え、前記ピストンの進入及び退出に抵抗を与える作動流体をシリンダケースに封入してあるシリンダ、並びにそのシリンダを備える車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用シートには、そのシートバック上方に、アクティブヘッドレストを備えるものが知られている。
アクティブヘッドレストとは、自動車の後方から追突されたとき（以下、後突と略称する）、同時に前方に移動して乗員の頭部を迅速に受け止めることによって、乗員の胴体と頭の相対移動量を減少させて乗員の頸部に加わる力を低減するものであり、固定的に設けられたヘッドレストと比べて、乗員の鞭打ち障害をより効果的に防止することができる。
そのようなアクティブヘッドレストを備える車両用シートとして、後突を受けたときに、ヘッドレストが前方移動位置でロックされて復帰移動しないよう構成されているものが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−６８３２号公報
【特許文献２】特開２０００−１１８２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載される車両用シートによれば、後突時に頭部を受けた後ヘッドレストが復帰移動しないので、追突後の反動により前方に移動した後の再反動と乗員の反射動作により頭部が後方に移動する場合や、多重追突のための複数回の追突衝撃を受ける場合等でも、乗員の頭部が後方に大きく移動する前に、前方位置でロックされたヘッドレストにて頭部を受けることができるので、鞭打ち障害を防止することが可能となる。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１によれば、ヘッドレストを前方移動位置でロック可能なワンウェイロック機構を構成するために、係合歯部４６を有し回転自在に軸支される回転リンクロア４０と、後突時の衝撃を受けて回転した回転リンクフロア４０を、その係合歯部４６に係合して所定の回転位置で固定し得る係合爪４８等を備える必要があり、構造が複雑化して、製造コストも嵩む虞がある。
また、上記特許文献２によれば、前記ワンウェイロック機構を構成するために、係合長孔８、係止軸９、引張ばね１０、及び係合溝穴１８等を備える必要があり、上記特許文献１と同様にその構造が複雑なものとなる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、例えば、アクティブヘッドレストを備える車両用シート等に適用し得るワンウェイロック機構を、簡素な構成で実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明のうちの請求項１に記載の発明では、
作動流体を封入可能なシリンダケースと、そのシリンダケースの一端側から進入及び退出可能なピストンとを備え、前記ピストンの進入及び退出に抵抗を与える作動流体をシリンダケースに封入してあるシリンダであって、
前記作動流体としての磁気粘性流体と、前記磁気粘性流体に磁界を供給し得る磁石とを備えており、前記ピストンが進入すると、前記磁石から前記磁気粘性流体への磁界の供給が停止されて前記磁気粘性流体の粘性が減少し、前記ピストンが退出すると、前記磁石から前記磁気粘性流体へ磁界が供給されて磁気粘性流体の粘性が増大するように構成してあることを特徴とする。
【０００７】
〔作用及び効果〕
本発明のシリンダは、ピストンの進入及び退出に抵抗を与える作動流体として、磁気粘性流体をシリンダケースに封入してあるシリンダであって、磁界を供給してその粘性を増大させる一方で、磁界の供給を停止してその粘性を減少させるといった具合に、磁界の供給によりその粘度をコントロールし得る磁気粘性流体の性質を利用するものである。
【０００８】
つまり、本発明のシリンダにおいて、ピストンがシリンダケース内に進入している状態にあるときは、磁石からの磁界の供給が停止されるため、シリンダケース内に封入されている磁気粘性流体の粘性は小さくなる。言い換えれば、このときピストンの退出方向への抵抗が少なくなるので、ピストンがシリンダケースから退出し易くなる。
【０００９】
一方、ピストンがシリンダケースから退出している状態にあるときは、磁石から磁界が供給されるため、シリンダケース内に封入されている磁気粘性流体の粘性は大きくなる。言い換えれば、このときピストンの進入方向への抵抗が大きくなるので、ピストンはシリンダケースに進入し難くなる。
【００１０】
即ち、本発明のシリンダは、そのピストンがシリンダケースから退出し易く進入し難い構成を有しており、本発明のシリンダ単体でワンウェイロック機構を実現し得るものである。
従って、本発明のシリンダを、例えば、アクティブヘッドレストを備える車両用シート等に適用しても、その構造は複雑化せず、簡素な構成でワンウェイロック機能を付与することができる。
【００１１】
本発明のうちの請求項２に記載の発明では、
上記請求項１に記載のシリンダを備える車両用シートであって、
ヘッドレストを装着したヘッドレスト支持フレームを、回動部を介してシートバックフレームに前後に回動可能に取付け、その回動部より下方に位置する前記ヘッドレスト支持フレームに、荷重を受ける受圧部を設け、前記シートバックフレームと、前記ヘッドレスト支持フレームもしくは前記受圧部とを前記シリンダで連結し、車両後方からの衝突に伴って、前記受圧部に荷重が掛かると前記シリンダのピストンが退出して前記ヘッドレストが車両前方に変位すると共に、車両前方に変位したヘッドレストの車両後方への変位に抵抗を与えるように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
〔作用及び効果〕
本発明の車両用シートは、アクティブヘッドレストを装着した車両用シートであって、上記請求項１に記載のシリンダを備えるため、後突を受けたときに、ヘッドレストが前方移動位置でロックされて復帰移動し難くなるように構成されている。その結果、追突後の反動により前方に移動した後の再反動と乗員の反射動作により頭部が後方に移動する場合や、多重追突のための複数回の追突衝撃を受ける場合等でも、乗員の頭部が後方に大きく移動する前に、前方位置でロックされたヘッドレストにて頭部を受けることができる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用シートにおいては、前記シリンダを備えることによって、後突時にヘッドレストを前方移動位置でロックするためのワンウェイロック機構を簡素化することができる。
その結果、上記特許文献１又は２等に記載される従来の車両用シートと比べて、その製造コストを低廉に抑えることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
〔実施形態〕
（本発明のシリンダの構成）
図１は、本発明のシリンダ１の構成及び作動状態を説明するため縦断側面図であり、図２は、図１（ａ）の矢視線ＩＩ−ＩＩにおける縦断側面図である。尚、図１中の記号Ｎ及びＳは、永久磁石１０のＮ極及びＳ極をそれぞれ示し、図１（ｂ）中の点線は、永久磁石１０間に生じる磁界を示す。
【００１６】
図１及び図２に示すように、シリンダ１は、作動流体４を封入可能なシリンダケース３と、シリンダケース３の一端側に設けられている蓋部材５の貫通孔５ａから進入及び退出可能なピストン２とを備えており、ピストン２の進入及び退出に抵抗を与える作動流体４をシリンダケース３に封入してある。
【００１７】
シリンダケース３は、くびれ部６ａを有する外筒７と、その外筒７よりも小径で外筒７の内部に配置された棒状部８とを備えており、棒状部８の外周面と外筒７の内周面との間に、作動流体４が収容される作動室９が形成されると共に、異なる磁極が対面するように、棒状部８と外筒７にそれぞれ永久磁石１０が設けられており、作動室９内に磁界が発生するように構成されている。
【００１８】
本発明に適用される作動流体４は、磁界の供給によりその粘度をコントロールできる磁気粘性流体（ＭＲ流体：Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｌｕｉｄ）であり、この流体は、磁界を供給することによって粘性が増大し、磁界の供給が停止されると、その粘性が減少する性質を有する。
【００１９】
ピストン２は、その先端部２ａ近くの外周面に、蓋部材５に係止して退出の際の抜け止めとして機能し得ると共に、進入の際の抵抗を増大させ得る段部１１を有しており、段部１１は、ピストン２がシリンダケース３から退出する際の作動流体４の流れを阻害しない程度に外筒７の内周面に近接する状態で設けられている。
さらに、ピストン２の先端部２ａには、シリンダケース３の棒状部８が嵌入可能な凹部１２が設けられており、またその後端部２ｂには、くびれ部６ｂが設けられている。
尚、ピストン２は、磁界を遮断し得る構成を有するものであり、磁界を遮断可能な材料で構成されるか、もしくは、そのような材料を備える構成であっても良い。
【００２０】
（本発明のシリンダの作動状態）
図１に基づいて、シリンダ１の作動状態を説明する。図１（ａ）は、ピストン２の先端部２ａがシリンダケース３の一番奥まで進入している状態を示し、図１（ｂ）は、ピストン２がシリンダケース３から退出している状態を示している。
図１（ａ）に示すように、シリンダ１において、ピストン２がシリンダケース３内に進入している状態にあるときは、永久磁石１０からの磁界の供給が停止されるため、シリンダケース３内に封入されている磁気粘性流体の粘性は小さくなる。言い換えれば、このときピストン２の退出方向（図中の矢印方向）への抵抗が少なくなるので、ピストン２がシリンダケース３から退出し易くなる。
【００２１】
一方、図１（ｂ）に示すように、ピストン２がシリンダケース３から退出している状態にあるときは、永久磁石１０から磁界が供給されるため、シリンダケース３内に封入されている磁気粘性流体の粘性は大きくなる。言い換えれば、このときピストン２の進入方向（図中の矢印方向）への抵抗が大きくなるので、ピストン２はシリンダケース３に進入し難くなる。
【００２２】
即ち、本発明のシリンダ１は、そのピストン２がシリンダケース３から退出し易く進入し難い構成を有しており、本発明のシリンダ１単体でワンウェイロック機構を実現し得るものである。
【００２３】
（本発明のシリンダを備える車両用シート）
次いで、図３及び図４に基づいて、本発明のシリンダ１を採用した車両用シート１３について説明する。図３は、車両用シート１３のシートバック１４のフレーム構造を示す斜視図であり、図４は、後突前（ａ）と後突時（ｂ）の車両用シート１３の作動状態を説明するための縦断側面図である。
【００２４】
シートバック１４は、その左右両側と上側を取囲む骨格構造を構成する全体正面形状が略倒立Ｕ字状のシートバックフレーム１５、シートバックフレーム１５の上部に配置されるヘッドレスト１６、及び、ヘッドレスト１６を支持するヘッドレスト支持フレーム１７等を備えている。
【００２５】
シートバックフレーム１５は、パイプ材をＵ字状に曲げた上部パイプ１８と、両側下部の枠板１９を一体化して構成されており、上部パイプ１８には、回動軸２１と係止ピン２２を備える一対の回動部２０が設けられており、枠板１９には、係止溝２４ａを有する一対の第１起立片２３ａが、シートバック１４の内側に立ち上げ形成されている。
【００２６】
ヘッドレスト支持フレーム１７は、その上部から上方に向けて延出する一対の支持ステー２５を備えており、その支持ステー２５の上部側にヘッドレスト１６が装着されている。
また、ヘッドレスト支持フレーム１７は、回動部２０の回動軸２１に枢支連結されており、回動軸２１を支点として車両前後方向に回動可能に取付けられている。尚、回動部２０の係止ピン２２は、ヘッドレスト支持フレーム１７の前方向（ヘッドレスト１６が車両前方に移動する方向）への回動が、所定の回動変位を超えないように阻止するものである。
【００２７】
ヘッドレスト支持フレーム１７には、乗員の荷重を受ける受圧部２６が、回動部２０よりも下方側に設けられており、受圧部２６と枠板１９との間に引張ばね２７が介装され、受圧部２６が常時車両前方に向けて付勢されている。
【００２８】
また、受圧部２６の両側下部には、係止溝２４ｂを有する一対の第２起立片２３ｂが設けられており、シリンダ１におけるくびれ部６ａ、及びくびれ部６ｂを、第１起立片２３ａの係止溝２４ａ、及び第２起立片２３ｂの係止溝２４ｂにそれぞれ嵌め込み固定することによってシートバックフレーム１５と受圧部２６とが連結されている。
【００２９】
次いで、図１及び図４に基づいて、後突時の車両用シート１３の作動状態を以下に説明する。
図４に示すように、車両用シート１３は、シークッション２８や、シートバック１４の他、後突時に車両前方に移動して乗員の頭部を迅速に受け止めることによって、乗員の鞭打ち障害を防止し得るアクティブヘッドレスト１６を備えて構成されている。
【００３０】
図１（ａ）及び図４（ａ）に示されるように、後突を受ける前の状態においては、シリンダ１におけるピストン２の先端部２ａがシリンダケース３の一番奥まで進入しており、永久磁石１０からの磁界の供給が停止されるため、シリンダケース３内に封入されている磁気粘性流体４の粘性が小さい。
【００３１】
次いで、図４（ｂ）に示されるように、後突を受けた際、受圧部２６が乗員の荷重を受けて車両後方に移動してシリンダ１のピストン２を速やかに退出させると同時に、ヘッドレスト支持フレーム１７が回動してヘッドレスト１６を車両前方に移動させ、乗員の頭部を受け止める。
このとき、図１（ｂ）に示されるように、ピストン２が退出して永久磁石１０から磁界が供給されることによって、シリンダケース３内に封入されている磁気粘性流体４の粘性が大きくなり、ピストン２の進入方向への抵抗が大きくなるため、ヘッドレスト１６が車両前方移動位置でロックされて復帰移動し難い。
【００３２】
従って、車両用シート１３によれば、追突後の反動により前方に移動した後の再反動と乗員の反射動作により頭部が後方に移動する場合や、多重追突のための複数回の追突衝撃を受ける場合等でも、乗員の頭部が後方に大きく移動する前に、前方位置でロックされたヘッドレスト１６にて頭部を受けることができる。
【００３３】
尚、車両用シート１３においては、ヘッドレスト１６が車両前方位置でロックされた後、ヘッドレスト１６に徐々に力を加えてゆっくりと押し戻すことによって、退出したピストン２を再びシリンダケース３内に進入させて、ヘッドレスト１６を元の位置に復帰させることが可能であり、何ら特別な解除装置を設ける必要がなく、その構成が一層簡素化され得る。
【００３４】
〔別実施形態〕
〔１〕シートバックフレーム１５と、ヘッドレスト支持フレーム１７とをシリンダ１で直接連結する構成としても良い。
〔２〕ピストン２がシリンダケース３内に進入している状態にある場合、必ずしも磁界のすべての供給を停止させる構成としなくとも良い（例えば、８０％程度の遮断でも良い）。即ち、磁気粘性流体の粘性は、供給される磁界の強さに比例して大きくなるので、ピストン２が、後突時にシリンダケース３から速やかに退出し得るような粘性であれば、ある程度、磁界が供給される構成としても良い。
〔３〕永久磁石１０の替わりに電磁石を使用する構成としても良い。この構成においては、ピストン２がシリンダケース３に進入している状態にあるときには、電磁石への通電が停止されており、ピストン２が退出すると、電磁石に通電されるようにしてある。
〔４〕本発明のシリンダ１を、歩行者との衝突の際、その衝撃を和らげて歩行者を保護するポップアップフードに採用しても良い。
この場合、走行中の車両が、歩行者に衝突して、そのフードの後部が瞬間的に持ち上げられると同時に、シリンダ１のピストン２が退出して、フード後部の持ち上げ状態がロックされることにより、歩行者がフードに乗った際のフードの下方への変形可能量が確保されて、衝撃を吸収することができる。
〔５〕作動流体４として、磁気粘性流体の替わりに、電圧をかけるとその粘性が変化する電気粘性流体（ＥＲ流体：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｌｕｉｄ）を使用する構成としても良い。
【００３５】
〔６〕シリンダ１のシリンダケース３に、作動室９と連通し、且つ作動流体４の一部を収容可能な補助空間を設け、ピストン２が退出する際に補助空間内の作動流体４が作動室９内に移流し、ピストン２が進入する際に作動室９内の作動流体４の一部が補助空間へ移流する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のシリンダの構成及び作動状態を説明するための縦断側面図
【図２】本発明のシリンダの構成を示す縦断側面図
【図３】車両用シートのシートバックのフレーム構造を示す斜視図
【図４】後突前と後突時の車両用シートの作動状態の概略構成を示す縦断側面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  シリンダ
２  ピストン
３  シリンダケース
４  作動流体
５  蓋部材
６  くびれ部
７  外筒
８  棒状部
９  作動室
１０  永久磁石
１１  段部
１２  凹部
１３  車両用シート
１４  シートバック
１５  シートバックフレーム
１６  ヘッドレスト
１７  ヘッドレスト支持フレーム
１８  上部パイプ
１９  枠板
２０  回動部
２１  回動軸
２２  係止ピン
２３  起立片
２４  係止溝
２５  支持ステー
２６  受圧部
２７  引張ばね
２８  シートクッション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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