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ヘッドレスト（ヘッド拘束装置とも呼ばれる）は、自動車の安全機能の一つで、衝突時に成人乗員の頭部が胴体に対して後方に移動するのを制限し、むち打ちや頸椎の損傷を防止または軽減するために、各シートの上部に取り付けられたり、一体化されたりしています。[ 1 ] [ 2 ] 1960年代後半から一部の国で義務化されて以来、ヘッドレストは数千件の重傷を防止または軽減してきました。[ 2 ]
自動車の「ヘッドレスト」の特許は、1921年にカリフォルニア州オークランド在住のベンジャミン・カッツに付与された。 [ 3 ]このような装置に関する追加の特許は、1930年[ 4 ]と1950年[ 5 ]以降にも発行された。ヘッドレストの主要英国サプライヤーであるカロベスは、1950年代後半に特許を出願し、1973年に英国でこれらの装置の品質が評価された際にも競争力を持っていた。[ 6 ]
オプションのヘッドレストは1960年代半ばに北米の自動車に登場し始め、 1969年1月1日以降に米国で販売されるすべての新車には米国国家道路交通安全局（NHTSA）によって義務付けられました。連邦自動車安全基準202と呼ばれる米国の規制では、ヘッドレストは性能、設計、構造に関する次の2つの基準のいずれかを満たす必要があります。[ 2 ]
1982年にNHTSAが乗用車を対象に行った評価では、「一体型」ヘッドレスト（高さ27.5インチ（698.5mm ）の要件を満たす高さまで伸びるシートバック）は負傷を17%軽減するのに対し、1本または複数のスライド式金属シャフトでシートバックに取り付けられた調整式ヘッドレストは負傷を10%軽減することがわかった。NHTSAは、この差は調整式ヘッドレストの位置が不適切であることに起因する可能性があると述べている。[ 2 ]
ヘッドレストが頭を前に押し出すと、不快になります。このような場合、頭とヘッドレストの間には実質的に隙間がなく、より専門的に言えば、ヘッドレストが自然な中立姿勢を妨げるため、「負の」バックセット（または隙間）が生じます。データによると、この問題のために人口の 16% がヘッドレストの不快感を経験します。[ 7 ] 残りの人々は、ヘッドレストとの接触がない、つまり頭とヘッドレストの間に隙間があるため、不快感を経験しません。
ヘッドレストがこのように設計されているのは、ヘッドレストの規制仕様が「平均的な」身体姿勢に合わせて設定されているためです。米国国家道路交通安全局（NHTSA）が2008年以降に製造されたすべての新車のヘッドレストを規定する基準を改訂した際、[ 8 ] [ 7 ]初めて前後位置、つまり「バックセット」の要件が設けられました。バックセットの要件は、 「平均的な」身体姿勢の頭の後ろに55mm（2.1インチ）の隙間があるように設定されました。定義上、誰もが「平均的な」姿勢をしているわけではありません。したがって、この仕様は人口の16%を占めるこのサブセットに問題を引き起こすことになります。[ 7 ]
これまでの予防策は、主にヘッドレストと呼ばれるヘッドレストの導入によるカーシートの設計に焦点を当ててきました。このアプローチは、むち打ち損傷は純粋に機械的な要因によって引き起こされるという根拠のない理論に基づいているため、潜在的に問題があります。これまでのところ、ヘッドレストによる損傷軽減効果は低く、約5～10%にとどまっています。これは、高速での追突事故における車の衝突安全性を高めるためにカーシートが硬くなり 、その結果、低速での追突事故におけるむち打ち損傷のリスクが高まる可能性があるためです。より良い設計とエネルギー吸収によるカーシートの形状の改善は、さらなる利点をもたらす可能性があります。アクティブデバイスは、衝突時に身体を動かしてカーシートにかかる負荷を分散させます。[ 9 ]
過去 40 年間、車両安全研究者は、追突事故による負傷を軽減するヘッドレストの能力について設計と情報収集を行ってきました。その結果、さまざまなメーカーによって、乗員をむち打ち症から保護するためのさまざまなタイプのヘッドレストが開発されました。[ 10 ] 以下に、さまざまなタイプのヘッドレストの定義を示します。[ 11 ]
ヘッドレスト：後方衝突時に成人乗員の頭部が胴体に対して後方に移動するのを制限し、頸椎の損傷リスクを軽減するように設計された装置を指します。最も効果的なヘッドレストは、衝突時に 首の過伸展を防ぐために、後方への移動を60mm未満に抑える必要があります。[ 12 ]
一体型ヘッドレストまたは固定式ヘッドレスト：シートバックの上部によって形成されるヘッドレスト、または高さ調節ができず、工具を使用するか、シートの内装を部分的または完全に取り外さない限り、シートまたは車両構造から取り外せないヘッドレストを指します。
調節可能なヘッドレスト：着座する乗員の体型に合わせて位置を調整できるヘッドレストを指します。この装置は、水平方向の傾斜調整、および／または垂直方向の高さ調整を可能にする場合があります。
アクティブヘッドレスト：衝突時にヘッドレストの位置や形状を自動的に改善するように設計された装置を指します。
自動調整式ヘッドレストとは、座席位置の調整時にヘッドレストの位置も自動的に調整されるヘッドレストのことです。
むち打ち症予防における大きな問題は、運転者と乗客の両方によるシート安全システムの適切な調整の欠如です。研究によると、適切に設計され調整されたヘッドレストは、頭部と胴体の異なる動きを制限することにより、追突時の潜在的に有害な頭頸部運動を防止できることが示されています。ヘッドレストの主な機能は、後方衝突時の頭部と頸部の相対的な後方への動きを最小限に抑えることです。追突時、乗員の頭部の後ろに効果的なヘッドレストが存在すると、頭部と胴体の異なる動きを制限できます。頭部を十分に保護できる適切な位置に配置されたヘッドレストは、追突時の頸部損傷の可能性を最大43%低減します。[ 13 ] [ 14 ]
適切に調整されたヘッドレストとは対照的に、ヘッドレストの位置が不適切な場合、首の負傷リスクが高まる可能性があることが研究で示唆されています。現在、自動車メーカーや自動車安全機関は、ヘッドレストとシートバックシステムのさまざまな形状を用いて、追突事故時の頭部および胴体の負傷を軽減するための最適な方法を検証する研究を進めています。
手動調整式ヘッドレストが装備されているほとんどの乗用車では、適切な使用には乗員の十分な知識と意識が必要です。運転中、ヘッドレストの高さは負傷リスクに大きく影響します。ヘッドレストは、少なくとも頭部の重心と同じ高さ、つまり頭頂部から約9センチメートル（3.5インチ）下の位置に設置する必要があります。また、バックセット（頭部後方の距離）はできるだけ小さくする必要があります。バックセットが10センチメートル（約4インチ）を超えると、衝突時の頸部損傷の症状が悪化することが報告されています。
ヘッドレストの不適切な装着による影響に対する一般の認識が低いことから、一部の乗用車メーカーは、乗員を保護するために様々な装置を自社モデルに設計・導入している。
現在利用可能なシステムには以下のようなものがあります。
米国道路安全保険協会（IIHS）をはじめとする世界各地の試験機関は、むち打ち症の予防または軽減効果を評価するため、実験室条件下でヘッドレストやシートシステムの有効性を試験してきました。その結果、市販されている新車の60%以上が「良好」と評価されたヘッドレストを搭載していることが判明しました。
ウィキメディア・コモンズにある、頭部拘束具に関連するメディア