JP4436238B2 - ヘッドレスト - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドレストに関する。詳しくは、車両用シートに着座した乗員に対し、その者の頭部位置に向けて、ヘッドレストの頭部を受け止める受止部を相対的に接近移動させることのできるヘッドレストに関する。

従来より、車両用シートに搭載されるヘッドレストには、着座した乗員の頭部を受け止める受止部を乗員の頭部位置に合わせて移動させることの可能な、いわゆるアクティブヘッドレストが採用されているものがある。このタイプのヘッドレストによれば、上記受止部を乗員の頭部位置に対する所定の相対的接近位置に移動対応させることができるため、乗員の頭部位置に対する受止部の受け止め待機位置の相対的位置関係を良好にすることができる。このようにして、ヘッドレストの所定の機能の確保が図られている。
具体的には、例えば後記特許文献１に開示された技術が挙げられる。この開示の技術では、車両の後突を予測または検知するセンサからの信号に基づいて、ヘッドレスト本体を傾動させるようにしている。そして、ヘッドレスト本体の傾動によって、乗員の頭部を受け止める受止部を、乗員側に向けて移動させるとともに斜め上方に傾斜させるようにしている。

特開平１１−３３４４３９号公報

しかしながら、上記従来の技術では、ヘッドレスト本体の傾動量が、乗員の頭部位置に関わらず常に一定であった。一方、乗員の頭部位置は、乗員の背格好等によって変わるものである。そのため特許文献１に係るアクティブヘッドレストは、ヘッドレスト本体によって乗員の頭部を押し過ぎてしまう場合があり、乗員に不快感を与えてしまう場合があった。

本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ヘッドレストを、移動する受止部によって乗員の頭部を押し過ぎてしまうことのない構成とすることにある。

上記課題を解決するために、本発明のヘッドレストは次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、車両用シートに着座した乗員の頭部を受け止める受止部と、受止部をヘッドレスト本体に対して乗員の頭部位置に接近させる方向に移動させる駆動ユニットとを有するヘッドレストである。駆動ユニットは、連動機構と、アクチュエータと、負荷状態検知手段と、制御手段とを有する。連動機構は、受止部をヘッドレスト本体に対して前後方向に移動させられる状態に連結する。アクチュエータは、連動機構を作動させて、受止部を前後移動させる。負荷状態検知手段は、アクチュエータにかかる負荷を検知する。制御手段は、負荷状態検知手段の検知信号に基づいてアクチュエータの作動制御を行う。制御手段は、受止部を乗員の頭部位置に向けて接近移動させていき、負荷状態検知手段によって検知されるアクチュエータにかかる負荷が所定以上の状態となることにより、受止部の接近移動を止めるようにアクチュエータを作動制御するようになっている。アクチュエータは、電動ユニットにより構成され、ヘッドレスト本体に設けられて連動機構を作動させるようになっている。連動機構は、互いに交差した状態となってリンク連結された２本のリンク部材によって受止部とヘッドレスト本体とをリンク連結したＸリンク機構により構成されている。２本のリンク部材のうちの一方は、各端部が受止部とヘッドレスト本体とにそれぞれ回転可能にピン連結されている。２本のリンク部材のうちの他方は、各端部に連結されたピンが、受止部とヘッドレスト本体とにそれぞれ形成された長穴内に差し込まれて、これら長穴の形状に沿ってスライドすることのできる状態とされている。アクチュエータは、ヘッドレスト本体に形成された長穴内に差し込まれている、２本のリンク部材のうちの他方のピンと連結されて設けられている。
ここで、アクチュエータとしては、例えば、直流モータ、交流モータ、パルスモータ、リニアモータ等の電力を利用するモータや、油圧・空気圧を利用するもの等のように、連動機構を作動させることの可能な駆動力を備えたものが挙げられる。なお、アクチュエータは、受止部が頭部と接触することによって、その負荷状態の変化が比較的顕著に現れる程度の駆動力を備えたものであることが好ましい。
この第１の発明によれば、受止部は、制御手段によってアクチュエータが作動制御されて、連動機構が作動することにより、乗員の頭部位置に向けて接近する方向に移動する。そして、受止部が乗員の頭部と接触して、負荷状態検知手段によってアクチュエータにかかる負荷が所定以上の状態まで増大したことが検知されることにより、制御手段によって受止部の頭部位置に向けての接近移動が止められる。

次に、第２の発明は、上述した第１の発明において、制御手段は、受止部を乗員の頭部位置に向けて接近させる移動を止めた後、受止部を乗員の頭部から所定量離間する位置まで移動させるようにアクチュエータを作動制御するようになっている。
この第２の発明によれば、受止部は、制御手段によるアクチュエータの作動制御により、乗員の頭部位置に向けての接近移動が止められた後、乗員の頭部から所定量離間する位置まで移動するように作動制御される。

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず、第１の発明によれば、受止部が乗員の頭部と接触することによりかかるアクチュエータの負荷を検知して、負荷が所定以上の状態とならないように受止部の移動を止められるようにしたことにより、受止部が乗員の頭部を押し過ぎてしまうことがないように作動制御することができる。また、アクチュエータの負荷を検知して受止部の移動を制御する構成としたことにより、乗員の頭部に接触して頭部に対する接触圧を検知するセンサや、これを非接触で検知するセンサを用いるような構成と比べて、負荷状態の検知を安定して行うことができる。また、アクチュエータをヘッドレスト本体に設けて、その負荷を検知する構成としたことにより、アクチュエータを受止部側に設ける構成と比べて、受止部側の構成を軽くしてアクチュエータを小型化することができる。
更に、第２の発明によれば、受止部を乗員の頭部に接近させた後、頭部から所定量離間移動させる構成としたことにより、受止部を頭部とは接触しない最適な受け止め位置状態に移動させることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について、図面を用いて説明する。図１は車両用シート３に着座した乗員の頭部５０とヘッドレスト１との相対的位置関係を表した概略図、図２はヘッドレスト本体１０の内部構造を表した図、図３は連動機構３３の概略構造を表した斜視図、図４は本実施例のブロック図、図５は図４の動作を説明するフローチャート、図６は受止部１１と頭部５０とが接触した状態を表した図、図７は図６の状態から受止部１１を頭部５０に対する最適相対位置に移動させた状態を表した図である。
本実施例のヘッドレスト１は、図１、図６、及び図７に良く示されるように、車両用シート３に着座した乗員に対し、その者の頭部５０位置に向けて、ヘッドレスト本体１０の頭部５０を受け止める受止部１１を相対的に接近移動させることのできる構成を備えている。詳しくは、上記受止部１１を、着座した乗員の姿勢などによって変化する頭部５０位置に合わせて、最適とされる相対的接近位置（例えば図７で示される最適相対位置）に移動対応させることができるものである。これにより、頭部５０位置に対する受止部１１の受け止め待機位置の相対的位置関係を良好にすることができる。
なお、本実施例においては、図１で示される紙面内左方向を前方向、紙面内上方向を上方として説明する。

具体的には、先ず、ヘッドレスト１は、図１に良く示されるように、ヘッドレスト本体１０と、ヘッドレスト本体１０の下面から下方に突出する一対の脚部２０と、を有している。また、ヘッドレスト１は、後述する駆動ユニット３０の作動によって、受止部１１が、車両用シート３の前後方向に移動可能となる構成とされている。
詳しくは、ヘッドレスト本体１０は、図２に良く示されるように、その前側部が、車両用シート３に着座した乗員の頭部５０（図１参照）を受け止める受止部１１として構成されている。この受止部１１は、ヘッドレスト本体１０から後側部１２とに分割された構成とされており、駆動ユニット３０の作動によって、ヘッドレスト本体１０から独立して前方に分離移動する。具体的には、上記駆動ユニット３０が作動すると、受止部１１は図２で示される初期位置（図中の二点鎖線で示される位置）と作動位置（実線で示される位置）との間で移動し得る。
また、受止部１１と後側部１２は、図２に良く示されるように、それぞれの分割された側（内側）に樹脂製のプレート１１ａ，１２ａを有する。更に、受止部１１及び後側部１２の内部には、発砲ウレタンなどで成形されたパッド１１ｂ，１２ｂが、それぞれ設けられている。そして、パッド１１ｂ，１２ｂは、皮革や布からなる表皮１１ｃ，１２ｃによって表面が覆われている。
また、図２に良く示されるように、ヘッドレスト本体１０には、ヘッドレスト本体１０の内部構造を外部に対して遮蔽する遮蔽側部１１ｄ，１２ｄ（図６参照）が、各プレート１１ａ，１２ａの両側縁部位に一体的に設けられている。更に、各プレート１１ａ，１２ａの上縁側部位には、樹脂フィルムからなる遮蔽シート１３が張り渡されている。この遮蔽側部１１ｄ，１２ｄ及び遮蔽シート１３は、受止部１１が後側部１２から相対的に離間移動した際に、ヘッドレスト本体１０の内部構造を外部に対して遮蔽する。
次に、脚部２０は、その上側寄りの部分がヘッドレスト本体１０の後側部１２に埋め込まれた状態として固定されており（図２参照）、下側寄りの部分がシートバック２に設けられたフレーム（図示しない）に対して上下動可能に支持されている。より詳しくは、図２に良く示されるように、脚部２０はベース３３ａ２を介して後側部１２のプレート１２ａに固定されている。したがって、脚部２０は、駆動ユニット３０の作動によって、ヘッドレスト本体１０をシートバック２の上側にて上下動させる。
次に、駆動ユニット３０は、図２に良く示されるように、上記受止部１１を前後方向に移送可能に作動する連動機構３３と、この連動機構３３に連結した状態として設けられた電動モータ３４ａを備える電動ユニット３４と、図４に良く示されるように、電動ユニット３４における電動モータ３４ａの負荷状態を検知する負荷状態検知手段３５と、この電動ユニット３４を介して連動機構３３を作動制御する制御手段３６と、を有している。ここで、電動ユニット３４が本発明のアクチュエータに相当する。以下、この駆動ユニット３０の構成を詳細に説明する。

先ず、連動機構３３は、図２及び図３に良く示されるように、ヘッドレスト本体１０の受止部１１と後側部１２との間に設けられている。この連動機構３３は、前述した各プレート１１ａ，１２ａの内側面に取り付けられたベース３３ａ１，３３ａ２と、各ベース３３ａ１，３３ａ２に掛け渡される連結状態として配設されたＸリンク機構３３ｂと、を有している。詳しくは、ベース３３ａ１，３３ａ２は、その両側縁部位が内側に向けて立設された形状として形成されている。また、Ｘリンク機構３３ｂは、２つのリンク部材３３ｂ１，３３ｂ２の中間部位同士がピンによって相対回動可能な状態として連結されている。そして、Ｘリンク機構３３ｂの一方側のリンク部材３３ｂ１は、ベース３３ａ１，３３ａ２の立設形状部分に対し各端部がピンによって相対回動可能な状態として連結されている。また、他方側のリンク部材３３ｂ２は、ベース３３ａ１，３３ａ２の立設形状部分に形成された長穴３３ｄ１，３３ｄ２に対し各端部がピン３３ｃ１，３３ｃ２によってそれぞれ上下動可能な支持状態として連結されている。
次に、電動ユニット３４は、駆動源としての電動モータ３４ａ及びこの電動モータ３４ａからの駆動力を連動機構３３に伝達する動力伝達機構（図示しない）等の必要な構成を有しており、例えばベース３３ａ２に組み付けられて受止部１１と後側部１２との間に配置されている。そして、電動ユニット３４は、連動機構３３のリンク部材３３ｂ２を上下動可能な状態として支持しているピン３３ｃ２を、長穴３３ｄ２に沿って上下動させるように作動する。これにより、Ｘリンク機構３３ｂをパンタグラフのように作動させ、受止部１１を、後側部１２に対して、初期位置と作動位置との間で相対的に接近方向・離間方向（前後方向）に移送させる。
次に、負荷状態検知手段３５は、上記電動ユニット３４における電動モータ３４の駆動状態における特性や変化する負荷状態をリアルタイムで検出する。そして、その負荷状態を、検知信号として制御手段３６に発する。具体的には、本実施例では、電動モータ３４ａの回転数を検出して、その負荷状態を検知する。なお、その他にも、例えば電動モータ３４の駆動トルク、電流、又は電圧を検出することによっても、その負荷状態を検知することができる。しかし、これら負荷状態の検出方法及び具体的な構成については一般的であるため、詳細な説明を省略する。
また、その他の構成としては、ヘッドレスト本体１０をシートバック２の上側にて上下方向に移送させる上下動駆動機構（図示しない）が、シートバック２内に配設されている。この上下動駆動機構の構成については、周知のものであるため詳細な説明を省略する。これにより、例えば乗員の頭部５０の高さ位置に合わせて、ヘッドレスト本体１０の上下方向の高さ調整を行うことが可能とされている。

次に、制御手段３６は、図４に良く示されるように、上記電動ユニット３４を介して連動機構３３を作動制御する構成であって、例えば車両用シート３に着座した乗員のシートベルトの着用状態を検知するセンサｓからの検知信号に基づいて、連動機構３３を作動させる。なお、その他にも、乗員の着座状態を検知するセンサや、車両の走行状態を検知するセンサ等の他の手段からの入力信号に基づいて作動させるものであってもよい。

以下、ヘッドレスト１における一連の制御手順について、図５に示すフローチャートを参照しながら各ステップ毎に説明する。なお、説明文中、ヘッドレスト１の各構成については、図１〜図４などを適宜参照する。また、同図において、Ｆ１〜Ｆ４は判断フラグであって、デフォルト値は０である。
ここで先ず、全体的な制御フローについて、概略を説明する。すなわち、先ず、センサｓからシートベルトの着用を検知した旨の信号が入力されたら、受止部１１を、図１で示される相対的離間位置から、頭部５０位置に向けて相対的に接近移動させる（前方に移送させる）。そして、受止部１１と頭部５０とが接触し（図６参照）、負荷状態検知手段３５により電動モータ３４ａにかかる負荷が所定以上の状態（Ｔ２）となった旨の検知信号が発せられたら、電動モータ３４ａを停止させる。そして、その後に、受止部１１を、上記接触状態から予め定められた量だけ相対的に離間移動させる（後方に移送させる）。これにより、受止部１１を、頭部５０位置に対する最適相対位置（例えば図７に示される最適相対位置）としての狙いとする相対位置まで移送させるというものである。

詳しくは、先ず、乗員がシートベルトを着用すると、センサｓによってこの着用状態が検知され、その旨の検知信号が入力される（ステップＳ１）。なお、以降の制御手順においても同様に、処理がリターンされて再びステップＳ１の処理が行われる場合において、シートベルトが着用状態でない場合には、判断フラグＦ１からＦ４の値が０にクリアされて（ステップ１７）、処理がリターンされる。
次に、判断フラグＦ１はデフォルト値の０であるため（ステップＳ２）、先ず、判断フラグＦ１の値を１とする（ステップＳ３）。そして、電動ユニット３４の電動モータ３４ａを正方向に回転させる（ステップＳ４）。ここで、上記ステップＳ３で判断フラグＦ１の値が１とされたことにより、以降の制御手順において処理がリターンされて再びステップＳ１の処理が行われる場合には、ステップＳ１及びＳ２の次には下記ステップＳ５へと進むこととなる。

次に、判断フラグＦ２はデフォルト値の０であるため（ステップＳ５）、ここで先ず、電動モータ３４ａの回転数について、予め定められた回転数Ｔ１との比較判定が行われる（ステップＳ６）。その結果、電動モータ３４ａの回転数がＴ１に到達しているのであれば、判断フラグＦ２の値を１とする（ステップＳ７）。この場合には、判断フラグＦ２の値が１とされたことにより、以降の制御手順において処理がリターンされて再びステップＳ１の処理が行われる場合には、ステップＳ１、Ｓ２、及びＳ５の次には下記ステップＳ８へと進むこととなる。なお、上記ステップＳ６による判定処理は、後に電動モータ３４ａの負荷状態の比較判定処理（ステップＳ９）を行うに先立って、電動モータ３４ａの駆動回転数が少なくとも通常状態となっているかどうかを判定するものである。したがって、回転数がＴ１に到達していないのであれば、処理はリターンされる。なお、処理がリターンされた状態においても、各フラグの値はメモリ等の記憶手段に保持される。以上の処理は、ステップＳ６において、電動モータ３４ａの回転数がＴ１に到達していることが確認されるまで繰り返して行われる。
これにより、受止部１１が乗員の頭部５０位置に向けて相対的に接近移動される（図１及び図６参照）。

次に、判断フラグＦ３はデフォルト値の０であるため（ステップＳ８）、先ず、電動モータ３４ａの回転数について、予め定められた回転数Ｔ２との比較判定が行われる（ステップＳ９）。その結果、電動モータ３４ａの回転数がＴ２を越える状態で保持されているのあれば、処理はリターンされる。以上の処理は、ステップＳ９において、電動モータ３４ａの回転数がＴ２以下となったことが確認されるまで繰り返して行われる。ここで、Ｔ２は、電動モータ３４ａが、受止部１１と頭部５０との接触に伴う負荷抵抗を受けた際に示す回転数として定められている。したがって、電動モータ３４ａの回転数がＴ２以下である旨が確認されることにより、受止部１１と頭部５０とが接触状態であることが分かる。そして、電動モータ３４ａの回転数がＴ２以下となったら、判断フラグＦ３の値を１とする（ステップＳ１０）。そして、電動モータ３４ａの回転を停止して、後に電動モータ３４ａを逆方向に回転させる際に使用されるタイマーのカウントを開始する（ステップＳ１１）。ここで、上記ステップＳ１０で判断フラグＦ３の値が１とされたことにより、以降の制御手順において処理がリターンされて再びステップＳ１の処理が行われる場合には、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ８の次には下記ステップＳ１２へと進むこととなる。

次に、判断フラグＦ４はデフォルト値の０であるため（ステップＳ１２）、ここで先ず、タイマーのカウントについて、所定の時間Ｓを経過したかどうかの判定が行われる（ステップＳ１３）。そして、所定の時間Ｓを経過したのであれば、判断フラグＦ４の値を１とする（ステップＳ１４）。次に、電動モータ３４ａを逆方向に回転させる（ステップＳ１５）。これにより、受止部１１を、上記接触状態から相対的に離間移動させる（後方に移送させる）。そして、タイマーが予め定められた所定時間を経過したら、電動モータ３４ａを停止させる（ステップＳ１６）。これにより、受止部１１が、頭部５０位置に対する最適相対位置（例えば図７に示される最適相対位置）としての狙いとする相対位置まで移送される。
そして、以上の処理により、判断フラグＦ１からＦ４の値はすべて１となるため、これらフラグの値が０にクリアされて（ステップ１７）、リターンされる。これにより、制御手段３６による作動制御は完了する。

このように、本実施例のヘッドレスト１によれば、例えば、受止部１１の位置に対する乗員の頭部５０位置の相対位置を検知することの可能な接触式或いは非接触式のセンサを用いなくとも、受止部１１を、頭部５０位置に対する所定の最適相対位置（狙いとする相対位置）に移動対応させることができる。また、頭部５０位置に向けて相対的に接近移動する受止部１１によって乗員の頭部５０を押し過ぎてしまうことがない。

以上、本発明の実施形態を１つの実施例について説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。
例えば、本実施例では、センサｓによってシートベルトの着用状態が検知されることにより受止部１１を移動させるように作動制御するものを示したが、例えば、専用のスイッチを別途設けて、所望のときにスイッチ操作により適宜受止部１１を移動させられるようにしたものであってもよい。
また、乗員の頭部５０位置に対する所定の最適相対位置を表すものとして、図７を例示したが、この最適相対位置は使用目的に応じて適宜設定すればよい。
また、本発明のアクチュエータに相当するものとして、電動モータ３４ａを有する電動ユニット３４を示したが、その他の直流モータ、交流モータ、パルスモータ、リニアモータ等の電力を利用するモータを有したものであってもよい。また、油圧・空気圧を利用するものであってもよい。なお、好ましくは、上記した各アクチュエータは、受止部が頭部と接触することによって、その負荷状態の変化が比較的顕著に現れる程度の駆動力を備えたものであるとよい。

車両用シートに着座した乗員の頭部とヘッドレストとの相対的位置関係を表した概略図である。 ヘッドレスト本体の内部構造を表した図である。 前後動駆動機構の概略構造を表した斜視図である。 本実施例のブロック図である。 図４の動作を説明するフローチャートである。 受止部と頭部とが接触した状態を表した図である。 図６の状態から受止部を頭部に対する最適相対位置に移動させた状態を表した図である。

符号の説明

１ ヘッドレスト
２ シートバック
３ 車両用シート
１０ ヘッドレスト本体
１１ 受止部
１１ａ プレート
１１ｂ パッド
１１ｃ 表皮
１１ｄ 遮蔽側部
１２ 後側部
１２ａ プレート
１２ｂ パッド
１２ｃ 表皮
１２ｄ 遮蔽側部
１３ 遮蔽シート
２０ 脚部
３０ 駆動ユニット
３３ 連動機構
３３ａ１，３３ａ２ ベース
３３ｂ Ｘリンク機構
３３ｂ１，３３ｂ２ リンク部材
３３ｃ１，３３ｃ２ ピン
３３ｄ１，３３ｄ２ 長穴
３４ 電動ユニット（アクチュエータ）
３４ａ 電動モータ
３５ 負荷状態検知手段
３６ 制御手段
５０ 頭部
ｓ センサ

Claims (2)

1. 車両用シートに着座した乗員の頭部を受け止める受止部と、該受止部をヘッドレスト本体に対して乗員の頭部位置に接近させる方向に移動させる駆動ユニットとを有するヘッドレストであって、
   前記駆動ユニットは、
   前記受止部を前記ヘッドレスト本体に対して前後方向に移動させられる状態に連結する連動機構と、
   該連動機構を作動させて前記受止部を前後移動させるアクチュエータと、
   該アクチュエータにかかる負荷を検知する負荷状態検知手段と、
   該負荷状態検知手段の検知信号に基づいて前記アクチュエータの作動制御を行う制御手段と、を有し、
   該制御手段は前記受止部を乗員の頭部位置に向けて接近移動させていき前記負荷状態検知手段によって検知される前記アクチュエータにかかる負荷が所定以上の状態となることにより前記受止部の接近移動を止めるように前記アクチュエータを作動制御するようになっており、該アクチュエータは電動ユニットにより構成され前記ヘッドレスト本体に設けられて前記連動機構を作動させるようになっており、前記連動機構は互いに交差した状態となってリンク連結された２本のリンク部材によって前記受止部と前記ヘッドレスト本体とをリンク連結したＸリンク機構により構成されており、前記２本のリンク部材のうちの一方は各端部が前記受止部と前記ヘッドレスト本体とにそれぞれ回転可能にピン連結されており、前記２本のリンク部材のうちの他方は各端部に連結されたピンが前記受止部と前記ヘッドレスト本体とにそれぞれ形成された長穴内に差し込まれて当該長穴の形状に沿ってスライドすることのできる状態とされており、前記アクチュエータは前記ヘッドレスト本体に形成された長穴内に差し込まれている、前記２本のリンク部材のうちの他方のピンと連結されて設けられていることを特徴とするヘッドレスト。
2. 請求項１に記載のヘッドレストであって、
   前記制御手段は前記受止部を乗員の頭部位置に向けて接近させる移動を止めた後、該受止部を乗員の頭部から所定量離間する位置まで移動させるように前記アクチュエータを作動制御するようになっていることを特徴とするヘッドレスト。

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