헤드레스트

Head restraint
"머리 받침대"가 여기로 리디렉션된다. 머리를 쉬게 하는 다른 방법은 베개를 보라.
링컨 타운 카의 머리 받침대

머리 받침대(헤드레스트라고도 함)는 충돌 시 성인 탑승자의 머리가 몸통에 상대적으로 후방으로 이동하는 것을 제한하기 위해 각 좌석 상단에 부착되거나 통합되어 경추의 휘플래시나 부상을 예방하거나 완화하기 위한 자동차 안전 기능이다.[1][2] 1960년대 후반부터 일부 국가에서 의무적으로 도입된 이래, 머리 받침대는 수천 명의 중상을 예방하거나 완화시켰다.[2]

1921년 캘리포니아주 오클랜드에 거주하는 벤자민 캣츠에게 자동차 '헤드레스트' 특허가 주어졌다.[3] 그러한 장치에 대한 추가 특허는 1930년과[4] 1950년에,[5] 그리고 그 후에 발행되었다. 영국의 주요 헤드레스트 공급업체인 카로베스는 1950년대 후반에 특허를 출원했으며 영국 테스트가 이러한 장치의 품질을 평가한 1973년에도 여전히 경쟁력이 있었다.[6]

옵션 헤드레스트는 1960년대 중반부터 북미 자동차에 등장하기 시작했으며,[citation needed] 1969년 1월 1일 이후 미국에서 판매되는 모든 신차에 대해 미국 도로교통안전청(NHTSA)의 강제조치가 내려졌다. 연방자동차안전기준 202로 불리는 미국의 규정은 머리 받침대가 성능, 설계 및 시공의 다음 두 가지 표준 중 하나를 충족하도록 요구하고 있다.[2]

  • 좌석 지지 구조에서 최소 8g의 전방 가속 동안, 머리 기준선의 후방 각 변위는 몸통 기준선에서 45°로 제한되어야 한다.
  • 머리 받침대는 가장 높은 위치에서 좌석 기준점 위로 최소 700mm(27.6인치) 이상이어야 하며 372 N³(3,292inbf) 모멘트 하에서는 100mm(3.9인치) 이상 꺾이지 않아야 한다. 머리 받침대의 상단 아래 65mm(2.56인치) 또는 좌석 기준점 위 635mm(25.0인치) 중 한 지점에서 측정한 머리 받침대의 가로 폭은 벤치 시트에 사용할 경우 254mm(10.0인치) 이상, 개별 좌석과 함께 사용할 경우 171mm(6.73인치) 이상이어야 한다. 머리 받침대는 좌석 또는 좌석 등받이에 고장이 발생할 때까지 또는 890 N(200lbf)의 하중이 가해질 때까지 증가하는 후방 하중을 견뎌야 한다.

1982년 NHTSA가 승용차에 대해 실시한 평가에서 "통합형" 머리 받침대 - 27.5인치(698.5mm) 높이 요건을 충족할 정도로 높이 확장된 좌석 등받이 - 부상을 17% 감소시키는 한편, 조정식 머리 받침대는 하나 이상의 슬라이딩 금속 샤프트로 좌석 등받이에 부착되어 있는, 부상을 10% 감소시키는 것으로 나타났다. NHTSA는 이러한 차이가 조정 가능한 구속장치가 부적절하게 배치되었기 때문일 수 있다고 말했다.[2]

휘플래시 보호

지금까지 예방 조치의 초점은 주로 머리 받침대라고 불리는 머리 받침대의 도입을 통한 카시트 설계에 있었다. 이러한 접근방식은 순수하게 기계적인 요인이 흉추 손상을 일으킨다는 근본적인 가정, 즉 입증되지 않은 이론에 비추어 볼 때 잠재적으로 문제가 될 수 있다. 고속 후방 추돌에서 차량의 충돌 내구성을 높이기 위해 카시트가 더 딱딱해지고 저속 후방 충돌에서 휘플래시 부상의 위험이 증가하기 때문에 지금까지 머리 받침대의 부상 감소 효과는 약 5–10%로 낮은 것으로 보인다. 더 나은 디자인과 에너지 흡수를 통한 카시트의 기하학적 구조 개선은 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 활성 장치는 카시트의 하중을 이동시키기 위해 충돌 시 차체를 이동시킨다.[7]

지난 40년 동안 차량 안전 연구자들은 후방 추돌로 인한 부상을 완화할 수 있는 머리 받침대의 기능에 대한 정보를 설계하고 수집해 왔다. 그 결과, 다양한 제조업체에 의해 다른 유형의 머리 받침대가 개발되어 탑승자를 채찍질로부터 보호해 왔다.[8] 아래는 다양한 유형의 머리 받침대에 대한 정의들이다.[9]

머리 받침대 — 후방 충격 시 경추의 부상 위험을 줄이기 위해 성인 탑승자의 머리 뒤쪽으로 몸통과 관련하여 변위를 제한하도록 설계된 장치를 말한다. 가장 효과적인 머리 받침대는 충격 시 목의 과대증진을 방지하기 위해 60 mm 미만의 백셋 모션을 허용해야 한다.[10]

통합 머리 받침대 또는 고정 머리 받침대 - 좌석 등받이의 상단부에 의해 형성된 머리 받침대 또는 높이 조절이 불가능하고 공구의 사용이나 좌석 부속품의 부분적 또는 전체 제거를 제외하고 좌석 또는 차량 구조물에서 분리될 수 없는 머리 받침대를 말한다.

조정 가능한 머리 받침대 — 착석한 탑승자의 형태학에 맞도록 배치될 수 있는 머리 받침대를 말한다. 장치는 틸트 조정으로 알려진 수평 변위 및/또는 높이 조정으로 알려진 수직 변위를 허용할 수 있다.

능동형 머리 받침대 — 충돌 시 머리 받침대 위치 및/또는 기하학적 구조를 자동으로 개선하도록 설계된 장치를 말한다.

사브 액티브 헤드레스트

머리 받침대 자동 조정 — 좌석 위치를 조정할 때 머리 받침대의 위치를 자동으로 조정하는 머리 받침대를 말한다.

휘플래시 예방의 주요 이슈는 운전자와 승객 모두가 좌석 안전 시스템을 적절하게 조정하지 못한다는 것이다. 연구는 잘 설계되고 조정된 머리 받침대는 머리와 몸통의 차동 운동을 제한함으로써 후방 추돌에서 잠재적으로 머리-목 운동학에 해를 끼칠 수 있는 가능성을 예방할 수 있다는 것을 보여주었다. 머리 받침대의 1차적인 기능은 후방 충돌 시 머리와 목의 상대적인 후방 이동을 최소화하는 것이다. 후방 추돌 시 탑승자의 머리 뒤쪽에 효과적인 머리 받침대가 있으면 머리와 몸통의 차동 운동을 제한할 수 있다. 머리를 충분히 보호할 수 있는 적절히 배치된 머리 받침대는 후방 추돌 시 목 부상 가능성을 최대 43%까지 낮춘다.[11][12]

적절하게 조정된 머리 받침대와 대조적으로, 연구는 머리 받침대의 위치가 잘못되었을 경우 목 부상의 위험이 증가할 수 있다는 것을 보여준다. 헤드레스트와 등받이 시스템의 다른 기하학적 구조로 후방 충돌 시 머리와 몸통 부상을 줄이는 최선의 방법을 검토하기 위해 제조자와 자동차 안전 기관에 의한 더 많은 연구가 현재 진행 중이다.

수동 조정식 머리 받침대가 장착된 대부분의 승용 차량에서 적절한 사용은 탑승자에 의한 충분한 지식과 인식을 요구한다. 주행 시 머리 받침대의 높이는 부상 위험에 영향을 미치는데 매우 중요하다. 구속장치는 최소한 머리 무게중심 높이 또는 머리 윗부분 아래 약 9cm(3.5인치) 높이여야 한다. 백셋, 즉 머리 뒤의 거리는 가능한 한 작아야 한다. 10cm(약 4인치) 이상의 백세트는 충돌 시 목 부상 증상과 관련이 있다.

헤드레스트를 잘못 배치한 결과에 대한 대중의 낮은 인식 때문에 일부 승용차 제조업체는 탑승자를 보호하기 위해 다양한 장치를 모델에 설계하고 구현했다.

현재 일부 시스템:

도로안전보험연구소(IIHS)와 전 세계 다른 시험소는 머리 받침대와 좌석 시스템이 휘플래시 부상을 예방하거나 완화할 수 있는 능력을 평가하기 위해 실험실 조건에서 머리 받침대와 좌석 시스템의 효과를 시험하는 데 관여해왔다. 그들은 시중에 판매되는 신형 자동차의 60% 이상이 "좋은" 등급의 헤드레스트를 가지고 있다는 것을 발견했다.

참고 항목

참조

  1. ^ UNECE 규정 17: 좌석, 좌석 고정장치 및 머리 받침대와 관련된 차량의 승인에 관한 통일된 조항
  2. ^ a b c d FMVSS No. 202, 승용차에 대한 헤드레스트: 예비 경제 평가 및 규제 유연성 분석
  3. ^ 미국 특허 1471168: 자동차 시트용 헤드레스트 및 유사
  4. ^ 미국 특허 1781600: 자동차 헤드레스트 및 스트랩 행거 결합
  5. ^ 미국 특허 2502801: 자동차 시트용 헤드레스트
  6. ^ 뉴 사이언티스트: 머리 받침대는 1973년 7월 5일에 강타당한다.
  7. ^ a b c d Kullgren A; Lie A; Tingval C. "Toyota Passive Safety Technoligies". Toyota. Archived from the original (web) on 2012-11-30. Retrieved 2016-04-17.
  8. ^ Zuby DS, Lund AK (April 2010). "Preventing minor neck injuries in rear crashes—forty years of progress". J. Occup. Environ. Med. 52 (4): 428–33. doi:10.1097/JOM.0b013e3181bb777c. PMID 20357685.
  9. ^ Desapriya, Ediriweera (2010). Head restraints and whiplash : the past, present, and future. New York: Nova Science. ISBN 978-1-61668-150-0.
  10. ^ Stemper, BD.; Yoganandan, N.; Pintar, FA. (Mar 2006). "Effect of head restraint backset on head-neck kinematics in whiplash". Accid Anal Prev. 38 (2): 317–23. doi:10.1016/j.aap.2005.10.005. PMID 16289336.
  11. ^ Farmer CM, Wells JK, Lund AK (June 2003). "Effects of head restraint and seat redesign on neck injury risk in rear-end crashes". Traffic Inj Prev. 4 (2): 83–90. doi:10.1080/15389580309867. PMID 16210192.
  12. ^ Farmer CM, Zuby DS, Wells JK, Hellinga LA (December 2008). "Relationship of dynamic seat ratings to real-world neck injury rates". Traffic Inj Prev. 9 (6): 561–7. doi:10.1080/15389580802393041. PMID 19058103.
  13. ^ 충돌-능동형 자동차 헤드레스트용[permanent dead link] 긴 섬유 보강 폴리아미드, 2006년 8월 22일
  14. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-01-09. Retrieved 2015-01-09.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  15. ^ Saab 액티브 헤드레스트, 영국 모터 검색 엔진, 2006년 8월 22일 최고 안전 등급
  16. ^ 2006년 8월 22일 Volvo Owners Club, Whyplash Protection의 벤치마크인 Volvo 시트
  17. ^ "Toyota Develops Advanced Head Restraint to Help Reduce Intensity of Whiplash Injuries". Toyota Global. Retrieved 3 July 2007.