CN110167793B - 车辆用座椅构造 - Google Patents

Abstract

本发明能够确保座椅靠背框架的刚性且确保对碰撞时的碰撞能量进行吸收的变形量。车辆用座椅构造包括：树脂制的两个纵框架部(21、22)，它们隔开间隔地配置；以及树脂制的两个座垫框架(11、12)，它们自各纵框架部(21、22)的下部向前方延伸且隔开间隔地配置。在纵框架部(21、22)的下部分别接合有下托架(31)，两个纵框架部(21、22)隔着下托架(31)地通过沿车宽方向延伸的下横梁(35)相连结，下托架(35)的刚性低于纵框架部(21、22)的刚性。

Description

车辆用座椅构造

技术领域

本发明涉及一种车辆用座椅构造。

背景技术

车辆用座椅包括供乘员落座的座垫和对乘员的上肢进行支承的座椅靠背。公知的是，构成座椅靠背的框架例如如专利文献1所公开的那样由纤维强化复合材料等树脂材料形成。

专利文献1所公开的框架由上下方向框架和横向框架构成。该框架包括横梁部，该横梁部沿横向搭设，以担负横向上的负荷。

该框架在通常使用时具有充分的耐久性和座椅刚性。与此相对，该框架构成为在受到车辆碰撞时的碰撞负荷作用时利用设于框架的脆弱部来吸收碰撞能量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4483409号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述那样的构造中，通过使纤维强化复合材料的脆弱部断裂或塑性变形来吸收碰撞能量，但存在成为局部的断裂或塑性变形的可能性。与此相对，在为由金属材料形成的框架的情况下，通过使框架整体变形来吸收碰撞能量。因此，存在如下的可能性：与由金属材料形成的框架相比，由纤维强化复合材料形成的框架的对碰撞能量的吸收效率降低。

另外，在由纤维强化复合材料形成的框架上设置脆弱部的情况下，若在碰撞时该脆弱部发生断裂，则存在无法充分支承乘员(上肢)的可能性。

另外，在上述例子中，当受到车辆碰撞时的冲击负荷作用时，存在框架向车辆后方弯曲的模式和框架的横梁部向车辆后方突出的、例如呈日文く字状弯曲的模式。

当横梁部呈日文く字状弯曲时，存在接合有横梁部的框架的前部以朝向座椅中央部扭转的方式旋转的可能性。在该变形的作用下，例如，存在对在框架的下部设置的靠背倾斜调整机构产生背离的负荷的可能性。在靠背倾斜调整机构的周边的紧固部分存在相对于背离负荷而言脆弱的部分的情况下，不期望产生上述的呈日文く字状弯曲的模式。

并且，当使构成框架的框架构件全部为纤维强化复合材料时，还存在材料成本变高的可能性。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够确保座椅靠背框架的通常使用时的刚性且充分地吸收车辆碰撞时的碰撞能量的车辆用座椅构造。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆用座椅构造，其包括：树脂制的座椅靠背框架，其沿车辆上下方向延伸；以及树脂制的座垫框架，其自该座椅靠背框架的下部向车辆前方延伸，所述座椅靠背框架具有纵框架部，该纵框架部沿车辆上下方向延伸且配置成在车宽方向两侧部相互隔开间隔。在该车辆用座椅构造中，在各所述纵框架部的下部接合有下托架，两个所述纵框架部在隔着各所述下托架的状态下通过沿车宽方向延伸的下横梁相连结，所述下托架的刚性低于所述纵框架部的刚性。

发明的效果

采用本发明，构成车辆用座椅构造的座椅靠背框架能够确保通常使用时的刚性且能够充分地吸收车辆碰撞时的碰撞能量。

附图说明

图1是表示本发明的车辆用座椅构造的一个实施方式的概略立体图。

图2是表示图1的车辆用座椅的座垫框架和座椅靠背框架等的概略立体图。

图3是表示在图2的右侧纵框架安装下托架等之前的状态的分解立体图。

图4是表示图3的右侧纵框架和右侧座垫框架相连接的状态的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图(图1～图4)来说明本发明的车辆用座椅构造的实施方式。

对于本实施方式的车辆用座椅构造，例如，举出驾驶座、副驾驶座等单人坐用的车辆用座椅的例子来进行说明。该车辆用座椅包括座垫1、座椅靠背2、以及头枕4。

首先，对座垫1进行说明。如图1所示，座垫1具有供乘员落座的座面部1a。座垫1构成为能够在设置于未图示的车身地板上的导轨5之上滑动。省略对用于使座垫1滑动的滑动机构的说明。

在座垫1的内部设有座垫框架11、12。另外，在座垫框架11、12上安装有至少3根金属制的管材。对于管材，在后面进行说明。

座垫框架11、12由右侧座垫框架11和左侧座垫框架12构成。在此的左右与落座于车辆用座椅后的乘员看车辆前方时的左右相对应。即，在图3中，主要示出右侧的构件。

右侧座垫框架11由碳纤维强化树脂材料形成，右侧座垫框架11是以相对于车身地板立起的状态沿车辆前后方向延伸的构件。该右侧座垫框架11包括：主部11a，其具有面朝车宽方向外侧和内侧的侧面；以及凸缘部11b，其自该主部11a的缘端向座椅宽度方向中央侧伸出，上述的主部11a和凸缘部11b一体形成。

如图3所示，在右侧座垫框架11的主部11a形成有3个通孔(前部通孔11d、中央通孔11e、后部通孔11f)，上述3个通孔在车辆前后方向上隔开间隔地配置。这些通孔11d、11e、11f是用于安装后述的管材的通孔。在后面说明通孔11d、11e、11f与管材之间的连结。

在右侧座垫框架11的下部中的车辆前后方向上的中央部设有缺口部，比该缺口部靠车辆前方的部分和比该缺口部靠车辆后方的部分各自的下侧凸缘部11c构成为能够在导轨5上滑动。

与右侧座垫框架11同样地，左侧座垫框架12由碳纤维强化树脂材料形成，其是以相对于车身地板立起的状态沿车辆前后方向延伸的板状构件。左侧座垫框架12具有主部12a和凸缘部12b，上述的主部12a和凸缘部12b一体形成。另外，与右侧座垫框架11的主部11a同样地，在主部12a形成有前部通孔、中央通孔以及后部通孔，对此省略了图示。

与右侧座垫框架11同样地，在左侧座垫框架12也设有缺口部，比该缺口部靠车辆前方的部分和比该缺口部靠车辆后方的部分各自的下侧凸缘部12c构成为能够在导轨5上滑动。

右侧座垫框架11和左侧座垫框架12配置于座垫1的座面部1a的左右(座椅宽度方向两侧部)，并以在座椅宽度方向上相互隔开间隔且成对的方式平行地配置。此时，配置成右侧座垫框架11的前部通孔11d、中央通孔11e以及后部通孔11f的车辆前后方向位置与左侧座垫框架12的前部通孔、中央通孔以及后部通孔的车辆前后方向位置相同。

接着，对管材进行说明。在右侧座垫框架11与左侧座垫框架12之间配置有至少3根管材(座垫后横管14、座垫前横管15、座垫梁管16)。

座垫后横管14是以将右侧座垫框架11的后部和左侧座垫框架12的后部连结起来的方式沿车宽方向延伸的金属制的管材。座垫后横管14的右侧端部在贯穿右侧座垫框架11的后部通孔11f的状态下安装有顶推螺母7，并利用粘接剂进行固定。座垫后横管14的左侧端部在贯穿左侧座垫框架12的后部通孔的状态下同样地进行固定。

座垫前横管15是以将右侧座垫框架11的比车辆前后方向上的中央稍靠前方的部位和左侧座垫框架12的对应的部分连结起来的方式沿车宽方向延伸的金属制的管材。如图2和图3所示，座垫前横管15的右侧端部在贯穿右侧座垫框架11的中央通孔11e的状态下安装有顶推螺母7，并利用粘接剂进行固定。座垫后横管14的左侧端部在贯穿左侧座垫框架12的中央通孔的状态下同样地进行固定。

座垫梁管16是以将右侧座垫框架11的前部和左侧座垫框架12的前部连结起来的方式沿车宽方向延伸的金属制的管材。如图2和图3所示，座垫梁管16的右侧端部在贯穿右侧座垫框架11的前部通孔11d的状态下安装有顶推螺母7，并利用粘接剂进行固定。座垫梁管16的左侧端部在贯穿左侧座垫框架12的前部通孔的状态下同样地进行固定。

另外，在座垫后横管14和座垫前横管15上以架设在所述座垫后横管14与座垫前横管15之间的方式安装有沿车辆前后方向延伸的前后方向弹簧18。在该例子中，两根前后方向弹簧18在座椅宽度方向上隔开间隔地配置。

接下来，对座椅靠背2进行说明。座椅靠背2是具有能够对乘员的上肢进行支承的靠背部2a的构件。该座椅靠背2构成为利用靠背倾斜调整机构39能够相对于座垫1旋转。另外，在座椅靠背2的上部以能够装卸的状态安装有头枕4。

在座椅靠背2的内部设有构成座椅靠背2的骨架的座椅靠背框架。以下，对座椅靠背框架进行说明。如图2所示，座椅靠背框架具有右侧纵框架(纵框架部)21和左侧纵框架(纵框架部)22。

右侧纵框架21和左侧纵框架22配置于座椅靠背2的靠背部2a的左右(座椅宽度方向两侧部)，并以在座椅宽度方向上相互隔开间隔且成对的方式平行地配置。

如图2和图3所示，右侧纵框架21是自右侧座垫框架11的后部向车辆上方延伸的构件，其借助靠背倾斜调整机构39能够旋转地安装于右侧座垫框架11。该右侧纵框架21包括：纵壁部21a，其具有面朝车宽方向外侧和内侧的面；以及凸缘部21b、21c，其自该纵壁部21a的缘端向座椅宽度方向中央侧伸出，纵壁部21a和凸缘部21b、21c一体形成。

自该纵壁部21a的后端向座椅宽度方向中央侧伸出的后侧凸缘部21c的伸出长度(座椅宽度方向上的长度)，大于自该纵壁部21a的前端向座椅宽度方向中央侧伸出的前侧凸缘部21b的伸出长度(座椅宽度方向上的长度)。利用纵壁部21a、前侧凸缘部21b以及后侧凸缘部21c构成了向座椅宽度方向中央侧开放的日文コ字状的平截面。

在纵壁部21a的下部设有用于安装靠背倾斜调整机构39的设置部21d。该例子的设置部21d具有1个大径孔21e和配置于该大径孔21e的径向外侧的4个小径孔21f。小径孔21f在大径孔21e的周围等间隔地配置。靠背倾斜调整机构39利用紧固构件等安装于这些孔21e、21f。该靠背倾斜调整机构39构成为其主体配置在左右的纵框架21、22的座椅宽度方向上的两外侧且利用管将所述主体和左右的纵框架21、22连结起来，省略对该靠背倾斜调整机构39的详细说明。

在纵壁部21a的比设置部21d靠上方的位置形成有通孔21g。该通孔21g是用于安装后述的下横梁管35的通孔。另外，在通孔21g的形成位置接合有右侧下托架31。在后面详细说明该通孔21g的位置。另外，对于右侧下托架31的详细情况，也在后面进行说明。

接着，对左侧纵框架22进行说明。左侧纵框架22是自左侧座垫框架12的后部向车辆上方延伸的构件，其借助靠背倾斜调整机构39能够旋转地安装于左侧座垫框架12。与右侧纵框架21同样地，该左侧纵框架22具有纵壁部22a、前侧凸缘部22b以及后侧凸缘部。上述的纵壁部22a、前侧凸缘部22b以及后侧凸缘部一体形成，并构成了向座椅宽度方向中央侧开放的日文コ字状的平截面。

在左侧纵框架22的纵壁部22a的下部，与右侧纵框架21的纵壁部21a同样地设有用于安装靠背倾斜调整机构39的设置部，在比设置部靠上方的位置形成有用于安装下横梁管35的通孔，对此省略了图示。

接着，对右侧下托架31进行说明。右侧下托架31安装于右侧纵框架21的下部，其是沿车辆上下方向延伸的构件。如图2和图3所示，右侧下托架31具有：外壁部31a，其具有面朝座椅宽度方向上的外侧和中央侧且沿车辆上下方向延伸的侧面；以及后壁部31b，其自该外壁部31a的后端向座椅宽度方向中央侧伸出，所述外壁部31a和后壁部31b一体形成。

如图3所示，在外壁部31a形成有上侧通孔31c和下侧通孔31d。上侧通孔31c和下侧通孔31d在车辆上下方向上相互隔开间隔地配置。上侧通孔31c供下横梁管35贯穿。在下侧通孔31d安装有靠背倾斜调整机构39。

外壁部31a的靠座椅宽度方向外侧的侧面成为沿车辆上下方向延伸的平坦面，该平坦面利用粘接剂接合(粘接)于右侧纵框架21的纵壁部21a的靠座椅宽度方向中央侧的面。另外，后壁部31b的后表面成为沿车辆上下方向延伸的平坦面，该平坦面利用粘接剂粘接于右侧纵框架21的后侧凸缘部21c。

接下来，对左侧下托架进行说明。左侧下托架安装于左侧纵框架22的下部，是沿车辆上下方向延伸的构件，对此省略图示。与右侧下托架31同样地，左侧下托架具有外壁部和后壁部，所述外壁部和后壁部一体形成。另外，在左侧下托架的外壁部也形成有上侧通孔和下侧通孔。

外壁部的靠座椅宽度方向外侧的侧面成为平坦面，该平坦面利用粘接剂粘接于左侧纵框架22的纵壁部22a的靠座椅宽度方向中央侧的面。另外，后壁部的后表面成为平坦面，该平坦面利用粘接剂粘接于左侧纵框架22的后侧凸缘部。

下横梁管35沿座椅宽度方向(车宽方向)延伸，将右侧纵框架21和左侧纵框架22以隔着右侧下托架31和左侧下托架的状态连结起来。下横梁管35由金属材料形成。

下横梁管35将右侧纵框架21的比车辆上下方向上的中央稍靠下方的部位和左侧纵框架22的对应的部分连结起来。如图3所示，下横梁管35的右侧端部在贯穿右侧下托架31的上侧通孔31c且贯穿右侧纵框架21的通孔21g的状态下利用顶推螺母7进行固定。下横梁管35在贯穿上侧通孔31c的状态下利用焊接接合于右侧下托架31。另外，下横梁管35的左侧端部贯穿左侧下托架的上侧通孔且贯穿左侧纵框架22的通孔，并同样地进行固定。

座椅靠背框架具有将右侧纵框架21的上部和左侧纵框架22的上部连结起来的上横梁38。上横梁38由例如碳纤维强化树脂材料形成。在该上横梁38上安装有头枕框架4a，以覆盖头枕框架4a的方式设置有头枕4。另外，宽度方向弹簧36以架设在右侧纵框架21与左侧纵框架22之间的方式配置于比下横梁管35靠上方且在上横梁38的下方的位置。

右侧下托架31和左侧下托架的刚性低于右侧纵框架21和左侧纵框架22的刚性。在该例子中，由刚性比碳纤维强化树脂材料的刚性低的金属材料形成。

通过如此构成为使刚性不同，从而在车辆受到来自后方的碰撞负荷作用时，能够利用下托架31的塑性变形来吸收作用于下横梁管35的朝向车辆后方的变形负荷。

在本实施方式中，车辆碰撞时产生的冲击能量被下托架31吸收，下托架31不是由基于塑性变形或断裂的能量吸收效率较差的纤维强化复合材料形成，而是由金属材料形成。

在来自前方的碰撞时(前部碰撞时)，通过使将右侧座垫框架11和左侧座垫框架12连结起来的座垫后横管14、座垫前横管15以及座垫梁管16塑性变形，能够吸收前部碰撞时的碰撞能量。

另一方面，在来自后方的碰撞时(后部碰撞时)，通过使由金属材料形成的下横梁管35塑性变形，能够吸收后部碰撞时的碰撞能量。在受到后部碰撞时的冲击负荷作用时，存在座椅靠背框架(右侧纵框架21和左侧纵框架22)向车辆后方弯曲的模式和下横梁管35向车辆后方弯曲的模式。

当下横梁管35向车辆后方例如呈“日文く字状”弯曲时，座椅靠背框架(右侧纵框架21和左侧纵框架22)的前部随之向座椅宽度方向中央侧扭转地旋转，对靠背倾斜调整机构39产生背离负荷。

在本实施方式中，如上所述，在右侧纵框架21和左侧纵框架22各自的下部安装有靠背倾斜调整机构39。靠背倾斜调整机构39安装于右侧纵框架21的设置部21d和左侧纵框架22的设置部。

右侧纵框架21被右侧下托架31的外壁部31a的靠座椅宽度方向外侧的平坦的侧面和右侧的靠背倾斜调整机构39夹持。同样地，左侧纵框架22被左侧下托架的外壁部的靠座椅宽度方向外侧的平坦的侧面和左侧的靠背倾斜调整机构39夹持。

通过如此夹持，下托架31能够作为自右侧纵框架21和左侧纵框架22的座椅宽度方向内侧固定靠背倾斜调整机构39的内托架发挥功能。即，下托架31能够兼作内托架。

在该情况下，下托架31能够为如下构造，即，限定于对下托架31的夹持纵框架21、22的部分涂敷粘接剂，在下托架31的接合有下横梁管35的部分的周边不涂敷粘接剂。例如，能够仅在右侧下托架31的外壁部31a的比上侧通孔31c靠下方的区域涂敷粘接剂。对于左侧下托架，也是同样的。

其结果，在碰撞负荷输入时，能够仅使接合有下横梁管35的部分的周边、例如上侧通孔31c的周边变形，因此，能够抑制与该变形相伴随的、对靠背倾斜调整机构39造成的影响，且能够吸收碰撞能量。对于左侧下托架，也是同样的。

在此，使用图4来说明下横梁管35的车辆上下方向位置。该例子的下横梁管35的车辆上下方向位置P示出距右侧座垫框架11的下端和左侧座垫框架12的下端的距离。该距离为与距车身地板的上表面的距离大致同等的距离。此外，该例子的P示出下横梁管35的圆形截面的中心。

下横梁管35的车辆上下方向位置P配置在相对于距离h和距离H满足式(1)的位置，距离h是自右侧座垫框架11的下端和左侧座垫框架12的下端起到相当于乘员的臀点X的位置为止的车辆上下方向上的距离，距离H是自右侧座垫框架11的下端和左侧座垫框架12的下端起到座椅靠背框架的上端(上横梁的上端)为止的距离。

h≤P≤H/2…(1)

此外，对于图4中的臀点X，示出了通常的范围内的位置。另外，如图4所示，下横梁管35的车辆前后方向位置配置在比右侧纵框架21和左侧纵框架22的车辆前后方向宽度的中央部稍靠车辆后方的位置。在该例子中，能够将下横梁管35配置在图4中的区域S所示的部分。

通过如上述那样设定下横梁管35的位置，能够抑制在通常使用时触碰乘员(人体)，因此，能够在不损害乘员的乘坐舒适性的情况下确保座椅刚性。仅在受到后部碰撞时的冲击负荷作用时，人体的臀部才会触碰下横梁管35，能够高效地传递负荷。

本实施方式是用于说明本发明的例示，并不限定权利要求所述的发明。另外，本发明的各部结构并不限于上述实施方式，能够在权利要求所述的技术范围内进行各种变形。

在上述实施方式中，本实施方式的下托架由金属材料形成，但并不限于此。下托架只要是比由纤维强化树脂材料形成的座椅靠背框架(右侧纵框架21和左侧纵框架22)容易变形的材料即可。

另外，作为使下横梁35塑性变形的起点，也可以在下横梁35上设置例如4个凹形状部。在该情况下，也可以是，将两个凹形状部在座椅宽度方向上隔开间隔地配置在下横梁35的前部，在下横梁35的后部也配置两个凹形状部。由于在下横梁管35设置成为脆弱部的4个凹形状部且利用塑性变形来吸收能量，因此，金属制的下横梁管35呈帽型变形，能够抑制座椅靠背框架的左右的纵框架21、22发生扭转的模式，能够抑制对靠背倾斜调整机构39施加的背离方向上的负荷。

此外，本实施方式的座椅靠背框架20具有两个纵框架21、22，利用上横梁38将所述两个纵框架21、22连结起来，但并不限于此。也可以使它们一体形成。

附图标记说明

1、座垫；1a、座面部；2、座椅靠背；2a、靠背部；4、头枕；4a、头枕框架；5、导轨；7、顶推螺母；11、右侧座垫框架；11a、主部；11b、凸缘部；11c、下侧凸缘部；11d、前部通孔；11e、中央通孔；11f、后部通孔；12、左侧座垫框架；12a、主部；12b、凸缘部；12c、下侧凸缘部；14、座垫后横管；15、座垫前横管；16、座垫梁管；18、前后方向弹簧；21、右侧纵框架(纵框架部)；21a、纵壁部；21b、前侧凸缘部；21c、后侧凸缘部；21d、设置部；21e、大径孔；21f、小径孔；21g、通孔；22、左侧纵框架(纵框架部)；22a、纵壁部；22b、前侧凸缘部；31、右侧下托架；31a、外壁部；31b、后壁部；31c、上侧通孔；31d、下侧通孔；35、下横梁管(下横梁)；36、宽度方向弹簧；38、上横梁；39、靠背倾斜调整机构。

Claims (4)

1.一种车辆用座椅构造，其包括：树脂制的座椅靠背框架，其沿车辆上下方向延伸；以及树脂制的座垫框架，其自该座椅靠背框架的下部向车辆前方延伸，所述座椅靠背框架具有纵框架部，该纵框架部沿车辆上下方向延伸且配置成在车宽方向两侧部相互隔开间隔，该车辆用座椅构造的特征在于，

在各所述纵框架部的下部接合有由金属材料构成的、沿车辆上下方向延伸的下托架，

在各所述下托架的上部形成有供沿车宽方向延伸的下横梁贯穿的上侧贯通孔，

两个所述纵框架部在隔着各所述下托架的状态下通过所述下横梁相连结，

所述纵框架部由碳纤维强化树脂材料形成，以使所述下托架的刚性低于所述纵框架部的刚性。

2.根据权利要求1所述的车辆用座椅构造，其特征在于，

所述下横梁由金属材料构成，

所述下托架粘合连接于各所述纵框架部的下部。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用座椅构造，其特征在于，

在所述纵框架部的下部安装有靠背倾斜调整机构，

在所述下托架上具有沿车辆上下方向延伸的平面部，该平面部在与所述纵框架部相对的状态下连接于所述纵框架部，

所述纵框架部被所述平面部和所述靠背倾斜调整机构夹持。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用座椅构造，其特征在于，

所述下横梁的车辆上下方向位置P配置在相对于距离h和距离H满足h≤P≤H/2的位置，其中，距离h是自所述座垫框架的下端到相当于乘员的臀点的位置在车辆上下方向上的距离，距离H是自所述座垫框架的下端到所述座椅靠背框架的上端在车辆上下方向上的距离，

所述下横梁的车辆前后方向位置P配置在比所述纵框架部的车辆前后方向宽度的中央部靠车辆后方的位置。

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