JP5442389B2 - クッションサイドフレームおよびシートフレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用のシートの座部の骨格の一部をなすクッションサイドフレームおよび当該クッションサイドフレームを備えたシートフレームに関する。

従来より、四輪自動車等の車両用のシートの座部の骨格をなすシートクッションフレームにおいては、その形状等を工夫することによって強度と剛性の向上が図られている。例えば、シートクッションフレームの板厚を全体的に大きくする技術が知られている。

また、シートクッションフレームの一部をなし、座部の側方を支持するクッションサイドフレームに対し、溶接等によって補強部材を接合する技術も知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５−６７３３２号公報

上述した従来技術のうち、クッションサイドフレームの板厚を全体的に大きくすることによって強度と剛性の向上を図る場合、車両の衝突試験を行う際に大きな応力が発生する箇所を基準として板厚を大きくするのが一般的である。しかしながら、この場合、例えば座部の前方付近のように比較的小さい応力しか発生しない箇所も他の箇所と均一に厚肉化されるため、必要以上に強度と剛性が向上することに加え、クッションサイドフレームの質量が過剰に増加してしまうという問題があった。

また、上述した特許文献１に記載の技術では、補強部材をクッションサイドフレームの本体に溶接する場合、溶接代に加えて溶接するためのスペースも必要であった。その結果、クッションサイドフレームが大型化してしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、質量の増加および大型化を抑制しながら、強度と剛性を適切に向上させることができるクッションサイドフレームおよび当該クッションサイドフレームを備えたシートフレームを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るクッションサイドフレームは、車両用のシートの座部の骨格の一部をなし、前記シートの背もたれ部が設けられる側を後方として前記シートの前後方向に沿って延び、後端部が前記背もたれ部の骨格をなすシートバックフレームの傾斜角度を調整するリクライニング装置に連結されるクッションサイドフレームであって、前記リクライニング装置との連結部分を含む厚肉部と、前記厚肉部の前方の端部に接合されてなり、前記厚肉部より厚さが小さい薄肉部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るクッションサイドフレームは、上記発明において、前記厚肉部および前記薄肉部は、互いの端面を突き当てて溶接されたことを特徴とする。

また、本発明に係るクッションサイドフレームは、上記発明において、前記厚肉部および前記薄肉部は、異なる厚さを有する２枚の平板の端面同士を突き当てて溶接したテーラードブランク材を用いて形成されたことを特徴とする。

また、本発明に係るクッションサイドフレームは、上記発明において、前記厚肉部は、当該クッションサイドフレームの高さを調整する高さ調整機構の一部をなし、当該クッションサイドフレームの上下動を抑制するブレーキ部材の駆動軸を挿通する挿通孔が形成されたことを特徴とする。

また、本発明に係るクッションサイドフレームは、上記発明において、前記厚肉部は、前記シートの外側から内側へ向けてくぼんだ凹部を有し、前記挿通孔は、前記凹部の底面に設けられたことを特徴とする。

また、本発明に係るシートフレームは、車両のシートの骨格をなすシートフレームであって、上記発明に記載のクッションサイドフレームを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、リクライニング装置との連結部分を含む厚肉部と、この厚肉部の前方の端部に接合されてなり、厚肉部より厚さが小さい薄肉部とを備え、厚肉部および薄肉部は、異なる厚さの平板を突き当てて溶接したテーラードブランク材を用いて形成されるため、１枚の材料を用いることにより、大きな応力が発生しやすいシート後方の厚さを大きくする一方で、比較的小さい応力しか発生しないシート前方の厚さを小さくすることができる。したがって、質量の増加および大型化を抑制しながら、強度と剛性を適切に向上させることが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るシートフレームの全体構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係るシートクッションフレームの構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係るシートクッションフレームの構成を示す側面図である。 図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図５は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。 図６は、図３のＤ−Ｄ線断面図である。 図７は、本発明の一実施の形態に係るシートクッションフレームの効果を説明する図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係るシートクッションフレームの効果を説明する別な図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るシートフレームの全体構成を示す斜視図である。同図に示すシートフレーム１は、四輪自動車等の車両のシートの内部に設けられ、シートの骨格をなすものである。シートフレーム１は、シートの座部の骨格をなすシートクッションフレーム２と、背もたれ部の骨格をなすシートバックフレーム３と、シートクッションフレーム２およびシートバックフレーム３を連結し、シートバックフレーム３の傾斜角度を調整するリクライニング装置４と、シートバックフレーム３に取り付けられ、背もたれの上方に位置するヘッドレストの骨格をなすヘッドレストフレーム５と、を備える。

図２は、シートクッションフレーム２の構成を示す斜視図であり、シートクッションフレーム２について、図１の斜め右上方から見た斜視図である。図３は、シートクッションフレーム２を図１の矢視Ａ方向から見た側面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図であり、Ｂ−Ｂ線における左斜め上方を上側として見た図である。図５は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。図６は、図３のＤ−Ｄ線断面図である。以下、図２〜図６を参照してシートクッションフレーム２の構成を説明する。なお、以下では、シートクッションフレーム２における位置を示す際、シートバックフレーム３が設けられる側を後方といい、これを基準としてシートクッションフレーム２の前後左右方向を定める。

シートクッションフレーム２は、シートの座部の左右側方下部をそれぞれ支持し、互いに他と鏡像対称な形状をなすクッションサイドフレーム２１Ｒ、２１Ｌと、クッションサイドフレーム２１Ｒ、２１Ｌの前方端部同士を連結するクッションフロントフレーム２２とを有する。

クッションサイドフレーム２１Ｒは、厚さが異なる２枚の板材の端部を突き当てて線溶接することによって形成されたテーラードブランク材をプレス加工したものであり、シートの前後方向に沿って延びている。クッションサイドフレーム２１Ｒは、リクライニング装置４との連結部分を含む厚肉部２３Ｒと、厚肉部２３Ｒの前方の端部に接合されてなり、厚肉部２３Ｒより厚さが小さい薄肉部２４Ｒとを備える。厚肉部２３Ｒの厚さは、薄肉部２４Ｒの厚さの１．２〜３．０倍程度である。クッションサイドフレーム２１Ｌもクッションサイドフレーム２１Ｒと同様にテーラードブランク材をプレス加工したものであり、厚肉部２３Ｌと薄肉部２４Ｌとを有する。

厚肉部２３Ｒの後端部には、リクライニング装置４を連結するためのネジを螺合する連結孔２５Ｒと、後述するリアパイプ６を取り付けるパイプ孔２６Ｒとが形成されている。また、厚肉部２３Ｒの略中央部には、シートの外側（右側面側）から内側（左側面側）へ向けてくぼんだ凹部２３１Ｒが設けられており、この凹部２３１Ｒの底面に相当する側面には、後述するブレーキ部材１０の駆動軸１０ａを挿通する挿通孔２７Ｒが形成されている。厚肉部２３Ｌの後端部にも、連結孔２５Ｌ、パイプ孔２６Ｌが形成されるとともに、略中央部に設けられる凹部２３１Ｌの底面には挿通孔２７Ｌが形成されている。なお、リクライニング装置４をクッションサイドフレーム２１Ｒに溶接することによって連結してもよい。

薄肉部２４Ｒ、２４Ｌの中間部には、後述するフロントパイプ１２を取り付けるパイプ孔２８Ｒ，２８Ｌがそれぞれ形成されている。

クッションサイドフレーム２１Ｒにおいて、厚肉部２３Ｒの長手方向の長さと薄肉部２４Ｒの長手方向の長さの比は、クッションサイドフレーム２１Ｒに対して要求する強度および剛性によって定められる。

クッションサイドフレーム２１Ｒ、２１Ｌの下方には、シートフレーム１を前後方向へスライドさせるスライド機構がそれぞれ設けられている（図示せず）。

シートバックフレーム３は、シートの背もたれ部の左右側方部をそれぞれ支持し、互いに他と鏡像対称な形状をなすバックサイドフレーム３１Ｒ、３１Ｌと、バックサイドフレーム３１Ｒ、３１Ｌの下端部同士を連結するロアフレーム３２と、端部がバックサイドフレーム３１Ｒおよび３１Ｌの上端にそれぞれ接合されて略Ｕ字状をなすアッパー部３３と、アッパー部３３に取り付けられ、ヘッドレストフレーム５の下端部を保持する保持部３４と、を有する。

リクライニング装置４の両端には、クッションサイドフレーム２１Ｒ，２１Ｌとそれぞれ連結固定するためのブラケット４１Ｒ、４１Ｌが設けられている。ブラケット４１Ｒは厚肉部２３Ｒの後端に連結される一方、ブラケット４１Ｌは厚肉部２３Ｌの後端に連結される。

以上の構成を有するシートフレーム１は、例えば高張力鋼材を用いて実現される。なお、高張力鋼材以外の金属鋼板を用いてシートフレーム１を実現することも可能である。

ここで、シートフレーム１の高さを調整する高さ調整機構について説明する。高さ調整機構は、厚肉部２３Ｒ、２３Ｌの後端部同士を連結するリアパイプ６と、リアパイプ６の右端部に取り付けられるとともにスライド機構に連結され、略扇形の円弧部分に歯部を有するセクターギア７が形成されたギア付リンク部材８と、セクターギア７と噛合するピニオンギア９と、厚肉部２３Ｒにリベット、バーリングカシメ、ネジ止めまたは溶接によって取り付けられ、ピニオンギア９の回転を制御するブレーキ部材１０と、リアパイプ６の左端部に取り付けられるとともにスライド機構に連結されるリンク部材１１と、薄肉部２４Ｒ、２４Ｌの中央部同士を連結するフロントパイプ１２と、フロントパイプ１２の左右端部にそれぞれ設けられ、スライド機構に連結される二つのリンク部材１３と、を備える。

ギア付リンク部材８は、リアパイプ６の右端部であって厚肉部２３Ｒの左側面近傍に設けられており、その下端部には、スライド機構に対してギア付リンク部材８を回動可能に連結支持する支持ピンを挿通するための挿通孔８１が設けられている。

ピニオンギア９は、厚肉部２３Ｒに取り付けられたブレーキ部材１０の駆動軸１０ａに軸支されている。ブレーキ部材１０は、ピニオンギア９の回動を制限する部材であり、ピニオンギア９に直接外力が加わる場合にはピニオンギア９の回動を抑制する一方、操作入力部から外力が入力された場合には、駆動軸１０ａを介してその外力に応じた駆動力を伝達し、ピニオンギア９を回動させる機能を有する。なお、図２では、セクターギア７およびピニオンギア９の歯部の記載を省略している。

リンク部材１１は、リアパイプ６の左端部であって厚肉部２３Ｌの右側面近傍に設けられており、その下端部には、スライド機構に対してリンク部材１１を回動可能に連結支持する支持ピンを挿通するための挿通孔１１１が設けられている。

二つのリンク部材１３のうち、一方はフロントパイプ１２の右端部であって薄肉部２４Ｒの左側面近傍に設けられ、他方はフロントパイプ１２の左端部であって薄肉部２４Ｌの右側面近傍に設けられる。リンク部材１３の下端には、スライド機構に対してリンク部材１３を回動可能に連結支持する支持ピンを挿通するための挿通孔１３１が設けられている。

以上の構成を有する高さ調整機構において、ブレーキ部材１０の操作入力部に外力が加わると、ピニオンギア９およびセクターギア７を介してギア付リンク部材８が挿通孔８１を回動中心として回動する。このギア付リンク部材８の回動にともない、リンク部材１１も挿通孔１１１を回動中心として回動する。これにより、リアパイプ６は斜め上方または斜め下方へ移動する。このリアパイプ６の移動に追従してフロントパイプ１２も移動するため、各リンク部材１３は、挿通孔１３１を回動中心として回動する。このようにして、シートフレーム１は、ブレーキ部材１０の入力に応じて床面からの高さ位置が上下動する。

図７および図８は、クッションサイドフレーム２１Ｒが奏する効果を説明する図である。図７および図８においては、比較例として、単板をプレス加工した後で補強部材を取り付けて補強したクッションサイドフレーム１４Ｒを示している。クッションサイドフレーム１４Ｒは、クッションサイドフレーム２１Ｒとほぼ同じ形状を有し、かつ強度および剛性がほぼ同じとなるように形成されたものである。

クッションサイドフレーム１４Ｒは、均一な厚さを有する本体フレーム１５Ｒと、本体フレーム１５Ｒの左側面（シートの内側の側面に相当）に溶接によって接合され、本体フレーム１５Ｒを補強する補強部材１６Ｒとを有する。クッションサイドフレーム１４Ｒには、クッションサイドフレーム２１Ｒの連結孔２５Ｒおよび挿通孔２７Ｒにそれぞれ対応する連結孔１７Ｒおよび挿通孔１８Ｒが形成されている。また、クッションサイドフレーム１４Ｒには、クッションサイドフレーム２１Ｒの凹部２３１Ｒに対応する凹部１４１Ｒが設けられている。クッションサイドフレーム１４Ｒの板厚は、クッションサイドフレーム２１Ｒの厚肉部２３Ｒの板厚よりも若干小さい。

図７および図８からも明らかなように、クッションサイドフレーム１４Ｒは、クッションサイドフレーム２１Ｒよりも大型である。これは、以下の二つの理由による。第１の理由として、クッションサイドフレーム１４Ｒの場合、本体フレーム１５Ｒに補強部材１６Ｒを溶接するための溶接代や、溶接時に溶接トーチ等を近づけるためのスペースが必要となる点を挙げることができる。また、第２の理由として、連結孔１７Ｒ、挿通孔１８Ｒ、および凹部１４１Ｒは、クッションサイドフレーム２１Ｒの厚肉部２３Ｒに相当する箇所に形成されるため、補強部材１６Ｒを設ける必要があり、本体フレーム１５Ｒと補強部材１６Ｒとを重ねることができるだけの余裕を持たせた形状とせざるを得ない点を挙げることができる。

このように、強度、剛性および形状をそろえて比較した場合、テーラードブランク材を用いて形成したクッションサイドフレーム２１Ｒの方が、補強部材１６Ｒを用いて形成したクッションサイドフレーム１４Ｒよりも、質量の軽量化および小型・省スペース化を実現する上で有利であることがわかる。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、クッションサイドフレーム２１Ｒ、２１Ｌにおいて、シートバックフレーム３からの入力に対する発生モーメントが大きい後方部分をそれぞれ厚肉部２３Ｒ、２３Ｌとする一方、シートバックフレーム３からの入力に対する発生モーメントが小さい前方部分をそれぞれ薄肉部２４Ｒ、２４Ｌとしているため、必要以上に強度と剛性を向上させることなく、質量の過剰な増加も抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、補強部材を用いないため、補強部材用のスペースを確保する必要がなくなる。したがって、補強による大型化を抑制することが可能となる。

なお、本発明に係るクッションサイドフレームは、テーラードブランク材を用いて形成したものに限られるわけではない。例えば、本発明に係るクッションサイドフレームとして、厚肉部と薄肉部の端部同士を板厚方向に重ねて溶接したものを適用してもよいし、厚肉部と薄肉部の端面同士を突き当てて溶接したものを適用してもよい。

１ シートフレーム
２ シートクッションフレーム
３ シートバックフレーム
４ リクライニング装置
５ ヘッドレストフレーム
６ リアパイプ
７ セクターギア
８ ギア付リンク部材
９ ピニオンギア
１０ ブレーキ部材
１０ａ 駆動軸
１１、１３ リンク部材
１２ フロントパイプ
１４Ｒ，２１Ｌ，２１Ｒ クッションサイドフレーム
１５Ｒ 本体フレーム
１６Ｒ 補強部材
１７Ｒ、２５Ｒ、２５Ｌ 連結孔
１８Ｒ、２７Ｌ、２７Ｒ 挿通孔
２２ クッションフロントフレーム
２３Ｌ、２３Ｒ 厚肉部
２４Ｌ、２４Ｒ 薄肉部
２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒ パイプ孔
３１Ｒ、３１Ｌ バックサイドフレーム
３２ ロアフレーム
３３ アッパー部
３４ 保持部
４１Ｌ，４１Ｒ ブラケット
８１、１１１、１３１ 挿通孔
１４１Ｒ、２３１Ｌ、２３１Ｒ 凹部

Claims (4)

1. 車両用のシートの座部の骨格の一部をなし、前記シートの背もたれ部が設けられる側を後方として前記シートの前後方向に沿って延び、後端部が前記背もたれ部の骨格をなすシートバックフレームの傾斜角度を調整するリクライニング装置に連結されるクッションサイドフレームであって、
   前記リクライニング装置との連結部分を含む厚肉部と、
   前記厚肉部の前方の端部に接合されてなり、前記厚肉部より厚さが小さい薄肉部と、
   を備え、
   前記厚肉部は、
   当該クッションサイドフレームの高さを調整する高さ調整機構の一部をなし、
   前記シートの外側から内側へ向けてくぼんだ凹部を有し、
   前記凹部の底面には、当該クッションサイドフレームの上下動を抑制するブレーキ部材の駆動軸を挿通する挿通孔が形成され、
   前記凹部の開口の径は、前記ブレーキ部材の前記駆動軸と直交する方向の径よりも大きく、
   前記凹部は、前記ブレーキ部材の少なくとも一部を収容可能であることを特徴とするクッションサイドフレーム。
2. 前記厚肉部および前記薄肉部は、互いの端面を突き当てて溶接されたことを特徴とする請求項１記載のクッションサイドフレーム。
3. 前記厚肉部および前記薄肉部は、異なる厚さを有する２枚の平板の端面同士を突き当てて溶接したテーラードブランク材を用いて形成されたことを特徴とする請求項２記載のクッションサイドフレーム。
4. 車両のシートの骨格をなすシートフレームであって、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のクッションサイドフレームを備えたことを特徴とするシートフレーム。

Images