JP2016011068A - 車両用シートのヘッドレスト - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、後面衝突時における乗員保護性能を従来よりも高めることが可能な車両用シートのヘッドレストを提供する。
【解決手段】ヘッドレスト本体部１の内側に設けられたエネルギ吸収部材Ａは、波板部２と、この波板部２の車両後方への移動を規制するように波板部２の背後に位置する受板部３とを備えており、波板部２は、車両前方側へ突出したビード部として、第１のビード部２１と、その左右両側に位置する一対の第２のビード部２２とを有しており、第１のビード部２１は、一対の第２のビード部２２よりも車両前方への突出寸法が大きく、かつ第１のビード部２１がその前方から所定以上の負荷を受けて圧縮変形するときには、この第１のビード部２１が一対の第２のビード部２２を横幅方向に押圧し、これら一対の第２のビード部２２が前方へ隆起することが可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の後面衝突時における乗員保護性能を高めるのに好適な車両用シートのヘッドレストに関する。

車両用シートのヘッドレストの一例として、特許文献１に記載されたものがある。
同文献に記載されたヘッドレストは、パッド部材を用いて構成されたヘッドレスト本体部の内側に、平面視略円弧状のエネルギ吸収部材が設けられている。このエネルギ吸収部材の左右横幅方向の両端部は、ヘッドレスト用のステーに固定されている。
このような構成によれば、車両の後面衝突が発生し、着座者の頭部がヘッドレストに強く衝突すると、エネルギ吸収部材が変形する。このことにより、頭部の衝撃を緩和し、頚部の保護（むち打ち防止）を図ることが可能である。

しかしながら、従来においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

すなわち、車両の後面衝突時における頚部に発生する障害を評価するための指標として、ＮＩＣ値（Neck Injury Criterion）がある。このＮＩＣ値は、複数のパラメータを用いた所定の式に基づいて求められるが、このＮＩＣ値を大きく左右するパラメータとして、着座者の第１胸椎の車両後方への加速度（第１胸椎加速度Ｔ１Ｇｘ）と、着座者の頭部重心の車両後方への加速度（頭部重心加速度ＨＧｘ）とが挙げられる。ＮＩＣ値は、近似的には、前記した第１胸椎加速度Ｔ１Ｇｘと頭部重心加速度ＨＧｘとの差（Ｔ１Ｇｘ−ＨＧｘ）として捉えることが可能である。この値が大きいほど、安全性能は低いと評価することができる。

車両の後面衝突時における第１胸椎加速度Ｔ１Ｇｘおよび頭部重心加速度ＨＧｘは、たとえば図４に示すような変化をみせる。
同図において、頭部重心加速度ＨＧｘは、車両の後面衝突が発生して着座者の頭部がヘッドレストの前面部へ衝突を開始した後、符号ｎ１で示す部分のように大きくなっていく。ただし、その後は、符号ｎ２で示すように一旦小さくなる変化を示し、その後に再度大きくなる。頭部重心加速度ＨＧｘが、このように変化することにより、符号ｎ２で示した時期において、（Ｔ１Ｇｘ−ＨＧｘ）の値はかなり大きくなる。このような現象は、アクティブヘッドレスト（後面衝突時にヘッドレストを着座者の頭部に接近させるように構成されたヘッドレスト）の装着車両において、より顕著にみられる。
ＮＩＣ値を小さくし、乗員保護性能を高める観点からすると、頭部重心加速度ＨＧｘの変化を、第１胸椎加速度Ｔ１Ｇｘの変化に近いものとし、符号ｎ２で示した時期の頭部重心加速度ＨＧｘがあまり小さな値にならないようにすることが要請される。
ところが、従来のヘッドレストは、エネルギ吸収部材が衝突荷重を受けて単に車両後方側へ変形するようにしたものに過ぎない。このため、エネルギ吸収性能を高めようとすると、エネルギ吸収部材に変形を生じさせるための初期荷重が大きくなってしまい、ヘッドレストへの頭部衝突開始直後からその後の適当な時間だけ優れたエネルギ吸収性能を持続させて発揮させることは難しい。このようなことから、前記した要請に好適に対応することも難しいものとなっている。

特開２０１０−２１５１６２号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、簡易な構成によって、後面衝突時における乗員保護性能を従来よりも高めることが可能な車両用シートのヘッドレストを提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両用シートのヘッドレストは、パッド部材を用いて構成されたヘッドレスト本体部と、このヘッドレスト本体部の内側に設けられており、かつ前記ヘッドレスト本体部に対してその前方から着座者の頭部が衝突したときの衝撃荷重を吸収するためのエネルギ吸収部材と、を備えている、車両用シートのヘッドレストであって、前記エネルギ吸収部材は、波板部と、この波板部の車両後方への移動を規制するように前記波板部の背後に位置する受板部と、を備えており、前記波板部は、車両前方側へ突出したビード部として、第１のビード部と、この第１のビード部の左右両側に位置するようにして前記第１のビード部に繋がった左右一対の第２のビード部と、を有しており、前記第１のビード部は、前記一対の第２のビード部よりも車両前方への突出寸法が大きくされており、かつこの第１のビード部がその前方から所定以上の負荷を受けて圧縮変形するときには、この第１のビード部が前記一対の第２のビード部を横幅方向に押圧し、これら一対の第２のビード部が前方へ隆起することが可能な構成とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の後面衝突が発生し、ヘッドレスト本体部に対する着座者の頭部の衝突が開始（１次コンタクト）すると、第１のビード部が圧縮変形を開始し、衝撃吸収作用が生じる。衝撃荷重によって圧縮変形する部位は、波板部全体ではなく、第１のビード部のみとすることができるため、後面衝突直後の早期に第１のビード部を圧縮変形させることができる。第１のビード部が圧縮変形すると、これに伴って一対の第２のビード部は、前方に隆起するように変形するため、エネルギ吸収部材が十分に変形した段階（２次コンタクト）では、波板部の第１のビード部および一対の第２のビード部によって、着座者の頭部の広い範囲を安定的に支えることが可能となる。前記した１次コンタクトから２次コンタクトまでの期間中は、第１のビード部が各第２のビード部を横幅方向に押圧しながら圧縮変形するため、安定したエネルギ吸収作用を持続させることができ、ピーキーな荷重ができる限り発生しないようにすることも可能である。
このようなことから、本発明によれば、好ましい衝撃吸収効果が得られる他、１次コンタクト後に頭部重心加速度が急激かつ大幅に変動することを抑制し得ることにより、頭部重心加速度の変化を第１胸椎加速度の変化に近付け、ＮＩＣ値を小さくする効果も得られる。したがって、従来よりも乗員保護性能を高めることが可能となる。
波板部や受板部を備えたエネルギ吸収部材は、その構成が比較的簡易であり、たとえば樹脂成形などによって容易に製作することが可能である。本発明においては、高価な機器などを用いる必要もない。したがって、全体の製造コストを廉価にすることもできる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る車両用シートのヘッドレストの一例を示し、（ａ）は、１次コンタクト時の平面断面図（同図（ｂ）のIa−Ia断面に相当）であり、（ｂ）は、側面断面図であり、（ｃ）は、２次コンタクト時の平面断面図（同図（ｄ）のIc−Ic断面に相当）であり、（ｄ）は、側面断面図である。 図１に示すヘッドレストのエネルギ吸収部材を示し、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、（ａ）のIIb−IIb断面図、（ｃ）は、（ａ）のIIc−IIc断面図、（ｄ）は、（ａ）のIId−IId断面図、（ｅ）は、（ａ）のIIe−IIe断面図である。 本発明に係る車両用シートのヘッドレストの車両後面衝突の性能試験のデータ例を示す図である。 従来の車両用シートのヘッドレストの車両後面衝突の性能試験のデータ例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態の車両用シートのヘッドレストＨは、ヘッドレスト用のステー９の上部に装着されたヘッドレスト本体部１、およびこのヘッドレスト本体部１の内側に配されたエネルギ吸収部材Ａを具備している。ステー９は、従来既知のものと同様に、たとえば左右２本のパイプ部９０を有する逆Ｕ字状であり（図２も参照）、図示されていないシートバックフレームに支持されて、シートバックの上側に突出して設けられたものである。ヘッドレスト本体部１は、パッド部材１０と、このパッド部材１０の外面を覆う表皮１１とから構成されている。パッド部材１０は、弾性変形可能であり、たとえば比較的な軟質なウレタン樹脂製である。

エネルギ吸収部材Ａは、波板部２と、その背後に位置する受板部３とを有している。これら波板部２および受板部３は、たとえば樹脂製であり、ブロー成形の手法により一体成形されている。図２に示すように、波板部２および受板部３は、これらの下縁部を除く外周縁部どうしが一体的に繋がっており、これら全体は、下部開口型の袋状となっている。波板部２および受板部３の下縁部どうしの相互間は、開口させることが可能であるため、ステー９に対してその上側から被せるようにして装着することが可能である。

波板部２は、この波板部２の横幅方向の略中央部に形成された第１のビード部２１、およびこの第１のビード部２１に連設されてその左右両側に位置する左右一対の第２のビード部２２を有している。これら第１および第２のビード部２１，２２は、ともに略一定の幅で上下高さ方向に延び、かつ車両前方側に突出した部位である。ただし、第１のビード部２１は、第２のビード部２２よりも突出寸法が大きくされている（図１（ａ）も参照）。好ましくは、第２のビード部２２の横幅方向中央部は、この第２のビード部２２の他の部分よりも車両前方側へ突出した頂部２２ａとなっており、第２のビード部２２は、平面断面視において、円弧状に湾曲した形態、または「く」の字状に屈曲した形態とされている。これは、図１（ｃ），（ｄ）を参照して後述するように、第２のビード部２２が前方へ隆起する動作の円滑化、確実化を図る上で有用である。頂部２２ａの厚みを部分的に薄くすれば、前記動作をより円滑かつ的確に行なわせることが可能である。第１および第２のビード部２１，２２どうしの連設部２３は、屈曲状となっている。

図１（ａ）によく表われているように、波板部２の左右横幅方向の両側縁部２５は、第２のビード部２２に連接部２４を介して繋がっている。連接部２４およびその近傍部分は、ステー９の２本のパイプ部９０の内側（パイプ部９０よりもヘッドレストＨの幅方向中心側）に廻り込むように屈曲または湾曲している。このことにより、連接部２４がヘッドレストＨの横幅方向外方へ移動することが規制されている。
受板部３は、波板部２が車両後方側へ移動することを規制するための部位であり、平板状である。ただし、受板部３に複数の補強用のビード部、あるいはリブなどを設けた構成とすることもできる。

エネルギ吸収部材Ａにおいては、前記した構成とされていることにより、図１（ｃ），
（ｄ）に示すように、第１のビード部２１が荷重Ｆ１により車両後方側に押圧されて圧縮変形する際には、第１のビード部２１の横幅が拡大し、一対の第２のビード部２２は、横幅方向の押圧力Ｆ２を受ける。この押圧力Ｆ２により、一対の第２のビード部２２は、車両前方側へ隆起することとなる。

次に、前記した車両用シートのヘッドレストＨの作用について説明する。

まず、車両の後面衝突が発生し、図１（ａ），（ｂ）に示すように、着座者の頭部がヘッドレストＨの前面部に衝突を開始（１次コンタクト）すると、第１のビード部２１が圧縮変形を開始し、衝撃吸収作用が生じる。第１のビード部２１は、第２のビード部２２よりも突出寸法が大きいために、真っ先にこの第１のビード部２１が変形を開始する。波板部２の全体を圧縮変形させる訳ではないため、後面衝突発生後の早期のタイミングで第１のビード部２１を容易かつ的確に圧縮変形させることが可能である。

第１のビード部２１の圧縮変形時には、既述したように、第１のビード部２１の横幅が拡大し、一対の第２のビード部２２が前方側へ隆起していく。図１（ｃ），（ｄ）に示すように、波板部２が十分に変形した段階（２次コンタクト）では、第１のビード部２１および一対の第２のビード部２２のそれぞれによって、着座者の頭部の広い範囲を安定的に支えることが可能となる。前記した１次コンタクトから２次コンタクトまでの期間中は、第１のビード部２１が第２のビード部２２を横幅方向に押圧しながら圧縮変形するため、安定したエネルギ吸収作用を持続させ、ピーキーな荷重ができる限り発生しないようにすることも可能である。このようなことから、本実施形態によれば、好ましい衝撃吸収効果が得られる。

本実施形態のヘッドレストＨによれば、次に述べるように、ＮＩＣ値を小さくする効果が得られる。
図３は、前記したヘッドレストＨと同様な構造をもつヘッドレストを、アクティブヘッドレストとして車両に装着した場合の車両後面衝突の性能試験のデータ例である。同図に示すデータにおいては、車両の後面衝突が発生してダミーの頭部がヘッドレストの前面部への衝突を開始した後に、符号Ｎａで示すように、頭部重心加速度ＨＧｘは大きくなっていく。ただし、この期間中においては、第１のビード部２１が変形を開始しており、好ましい衝撃吸収作用が得られるため、前記した頭部重心加速度ＨＧｘの急激な上昇を抑制することができる。したがって、頭部重心加速度ＨＧｘの変化が減少段階に到達する直前の頭部重心加速度ＨＧｘのピーク値ｘ１を比較的小さい値に抑えることができる。また、このようにピーク値ｘ１を抑えることができれば、その後の頭部重心加速度ＨＧｘの低下幅Ｌ２も小さくなる（図４に示した低下幅Ｌ１との関係において、Ｌ１＞Ｌ２）。このことにより、頭部重心加速度ＨＧｘが低下した際のピーク値ｘ２が余り小さくならないこととなる。
その結果、頭部重心加速度ＨＧｘの変化が第１胸椎加速度Ｔ１Ｇｘの変化に近いものとなり、（Ｔ１Ｇｘ−ＨＧｘ）の値、ひいてはＮＩＣ値を小さくすることが可能となる。したがって、乗員保護性能に優れたものとなる。
本実施形態のヘッドレストＨは、いわゆる片側リクライニングタイプの車両用シートにも使用することが可能もあるが、ＮＩＣ値を下げる上では、衝突時の反発係数が大きいいわゆる両側リクライニングタイプの車両用シートに使用し、またアクティブタイプのヘッドレストとして用いる場合にとくに優れた効果が得られる。

エネルギ吸収部材Ａは、ブロー成形により簡単に製造することができ、ヘッドレストＨの製造コストを廉価にすることが可能である。また、軽量化を図ることもできる。エネルギ吸収部材Ａは、下部開口型の袋状であるため、ステー９への装着も容易である。したがって、ヘッドレストＨの組み立ても容易であり、製造コストの一層の低減を図ることもで
きる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両用シートのヘッドレストの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

エネルギ吸収部材は、樹脂製に限らず、たとえば板金製にすることもできる。第１のビード部は、少なくとも１つ設けられていればよく、複数設けた構成とすることもできる。第２のビード部は、第１のビード部よりも車両前方への突出寸法が小さく、かつ第１のビード部の横幅が拡大する圧縮変形に対応して車両前方へ隆起するように設けられていればよく、少なくとも左右一対で設けられていればよい。

Ａ エネルギ吸収部材
Ｈ 車両用シートのヘッドレスト
１ ヘッドレスト本体部
１０ パッド部材
２ 波板部
２１ 第１のビード部
２２ 第２のビード部
３ 受板部

Claims (1)

1. パッド部材を用いて構成されたヘッドレスト本体部と、
   このヘッドレスト本体部の内側に設けられており、かつ前記ヘッドレスト本体部に対してその前方から着座者の頭部が衝突したときの衝撃荷重を吸収するためのエネルギ吸収部材と、
   を備えている、車両用シートのヘッドレストであって、
   前記エネルギ吸収部材は、波板部と、この波板部の車両後方への移動を規制するように前記波板部の背後に位置する受板部と、を備えており、
   前記波板部は、車両前方側へ突出したビード部として、第１のビード部と、この第１のビード部の左右両側に位置するようにして前記第１のビード部に繋がった左右一対の第２のビード部と、を有しており、
   前記第１のビード部は、前記一対の第２のビード部よりも車両前方への突出寸法が大きくされており、かつこの第１のビード部がその前方から所定以上の負荷を受けて圧縮変形するときには、この第１のビード部が前記一対の第２のビード部を横幅方向に押圧し、これら一対の第２のビード部が前方へ隆起することが可能な構成とされていることを特徴とする、車両用シートのヘッドレスト。

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