JP5609629B2 - シートフレーム構造 - Google Patents
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Description
しかしながら、この接合するシートフレームの大きさや形状によっては、このように溶接個所の長さを長く確保できないものもある。このため、接合するシートフレームの大きさや形状に関わらず、レーザー溶接による溶接個所の接合強度を高めておきたいという要請があった。
すなわち、本発明の第1の発明に係るシートフレーム構造は、フレーム構成部品同士をレーザー溶接にて接合することにより車両用シートの骨格となるシートフレームを構成するシートフレーム構造であって、接合する前記フレーム構成部品同士の少なくとも一方の接合面は、前記レーザー溶接する際に面接触するように形成されたフランジ部位にて設定されており、前記接合するために照射する前記レーザー溶接のレーザー照射方向は、前記接合面をなすための前記フランジ部位の接触面の面延在方向に沿った方向に設定されていることを特徴とする。
したがって、この第1の発明に係るシートフレーム構造によれば、レーザー溶接による接合部分の面積を従前よりも数倍に拡大させることができ、僅かなレーザー照射範囲であっても、溶接個所同士の接合強度を十分な接合強度とすることができる。もって、レーザー溶接を行うにあたってのシートフレームの設計条件を減らすことができて、レーザー溶接を行うにあたってのシートフレームの大きさや形状に対する選択幅を拡げることができる。
なお、前記フランジ部位のうち連接支持部分とは反対側の端縁部分は、該フランジ部位の先端部分をなしており、この先端部分が連接支持部分よりも外側へ突き出している。そのため、前記フランジ部位の先端部分は、他のフレーム構成部品の接合部位に対して近づくようになっており、該フランジ部位の連接支持部分から先端部分にかけては、他のフレーム構成部品の接合部位に傾斜する構造となっている。
この第2の発明に係るシートフレーム構造によれば、フランジ部位の端縁部分を当接させた状態でフレーム構成部品同士の互いを接近させるようにフレーム構成部品同士を加圧することによって、連接支持部分を支点にしてフランジ部位を動かしてフランジ部位を接合させる際の面接触させる状態とする。これによって、このフランジ部位は、面接触対象に対して隙間無く面接触させることができて、この面接触させた状態でフランジ部位をレーザー溶接により接合することができる。もって、面接触状態をより確実にして、レーザー溶接による接合をより確実なものとすることができる。
この第3の発明に係るシートフレーム構造によれば、フランジ部位をフレーム構成部品同士を接合した場合にフレーム構成部品同士の内部に位置させるので、溶接用の部位を外に張り出させなくシートフレームを構成することができる。これによって、シートフレームのスリム化を図ることができる。
第2の発明に係るシートフレーム構造によれば、面接触状態をより確実にして、レーザー溶接による接合をより確実なものとすることができる。
第3の発明に係るシートフレーム構造によれば、シートフレームのスリム化を図ることができる。
以下、本発明に係るシートフレーム構造を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図1は、車両用シート10の骨格となるシートフレーム11を示す斜視図である。図1に示すように、車両用シート10は、骨格をなすシートフレーム11を具備して構成される。なお、この車両用シート10には、シートフレーム11には不図示のシートパッドやシートカバー等が取り付けられる。
シートフレーム11は、着座する際の座となるシートクッションを構成するクッションフレーム12と、着座した際の背凭れとなるシートバックを構成するバックフレーム13とを備える。このクッションフレーム12とバックフレーム13とは、リクライニング装置16にて連結されている。なお、バックフレーム13には、ヘッドレストフレーム14が取り付けられいてる。
図2は、図1におけるバックフレーム13をII−II断面矢視した場合のシートフレーム構造20を示している。このシートフレーム構造20は、シートバックの骨格をなすバックフレーム13(シートフレーム)の側部の構造となっている。このバックフレーム13の側部の構造となるシートフレーム構造20は、図2に示すように断面矩形状となる筒形をなして形成されている。なお、この筒形をなすシートフレーム構造20は、バックフレーム13における側部の構造であり、上部の構造については折曲パイプ15にて構成されている。このバックフレーム13の側部をなすシートフレーム構造20は、2つに分割された第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とをレーザー溶接にて接合することにより構成される。
以下、レーザー溶接により第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とを接合したシートフレーム構造における各種の接合工程について、各種の実施の形態として説明する。
シートフレーム構造20は、図3の分離図および接合図にて示すように、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25との互いは、断面矩形状の筒形をなすシートフレーム構造20を半割りするかのような構造を有して形成されている。すなわち、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とは、接合した際に中空の筒形をなすことができるように、互いに断面視略コ字状をなす囲われた形状にて形成されている。これら第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とは、それぞれ接合用の内フランジ部23,27が設けられている。この内フランジ部23,27は、本発明に係るフランジ部位に相当する。
具体的には、図3の分離図に示すように、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とのそれぞれは、第1側壁211,251と、この第1側壁211,251に対して直交する第2側壁212,252および第3側壁213,253とを有する。なお、この第2側壁212,252および第3側壁213,253とは、互いに対向した位置に平行配置されている。ここで第1側壁211,251に対して対向し且つ第2側壁212,252および第3側壁213,253に対して互いに直交する方向に延在するように、内フランジ部23,27が形成されている。この内フランジ部23,27は、第2側壁212および第3側壁213のうち、第1側壁211,251と連接している側とは反対側に位置する部分から突き出して形成されている。この突出し方向は、内向きのフランジと同様に互いに向かい合う方向に設定されている。なお、この内フランジ部23,27のうち、第2側壁212,252および第3側壁213,253と連接している部分が、内フランジ部23,27の連接支持部分231,271として設定されている。これに対して内フランジ部23,27の連接支持部分231,271と反対側の端縁が、内フランジ部23,27の端縁部分232,272に設定されている。
この内フランジ部23,27の外側露出面24,28同士は、レーザー溶接する際の接触面となる部分であり、レーザー溶接をした場合には接合面となる部分である。ここで、この内フランジ部23,27の外側露出面24,28は、接合の際における後に説明する第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25との加圧により面接触する。この面接触した際の方向が、上記した面接触方向として設定される。なお、図3の接合図に示すように、この内フランジ部23,27同士は、互いの外側露出面24,28を突き合わせた状態で互いを接近させるように、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とを加圧することにより、連接支持部分231,271を支点にして内フランジ部23,27を動かして内フランジ部23,27を接合させる際の面接触させる状態とする。この面接触させた状態の接触面は、レーザー溶接した際に接合面となる。
なお、図3の接合図に示すように、この内フランジ部23,27は、上記したように内向きのフランジにて形成されるものであるため、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とを接合した場合には、これら第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25との内部に位置するように形成されている。
すなわち、図3の分離図にて示すように、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とは、接触面となる互いの外側露出面24,28を突き合わせた状態で、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25との互いを接近させるように、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とを加圧する。そうすると、図3の接合図にて示すように、内フランジ部23,27は連接支持部分231,271を支点にして動かされて、内フランジ部23,27の外側露出面24,28は、互いに面接触した状態となる。ここで、レーザー溶接のレーザーを、接合面をなすための内フランジ部23,27の接触面(外側露出面24,28)の面延在方向に沿った方向で照射する。そうすると、この内フランジ部23,27の接触面(外側露出面24,28)同士はレーザー溶接されることとなって互いに接合した接合面をなす。これによって、第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25とは一体化する。
すなわち、上記したシートフレーム構造20によれば、接合するために照射するレーザー溶接のレーザー照射方向は、接合面をなすために面接触する内フランジ部23,27の接触面(内フランジ部23,27の外側露出面24,28)の面延在方向に沿った方向に設定されている。このため、レーザー照射幅が1mm以下のレーザー溶接を点照射した場合でも、このレーザー溶接により接合される接合部分は、接触面が延在する面延在方向に沿って4〜5mmの範囲まで延ばすことができる。これによって、このようなレーザー照射部分を動かしながらレーザー溶接した場合には、レーザー溶接により接合される接合部分は、4〜5mm幅で移動した面状に拡大することができる。したがって、このシートフレーム構造20によれば、レーザー溶接による接合部分の面積を従前よりも数倍に拡大させることができ、僅かなレーザー照射範囲であっても、溶接個所同士の接合強度を十分な接合強度とすることができる。もって、レーザー溶接を行うにあたってのシートフレーム11の設計条件を減らすことができて、レーザー溶接を行うにあたってのシートフレーム11の大きさや形状に対する選択幅を拡げることができる。
また、上記したシートフレーム構造20によれば、内フランジ部23,27の端縁部分232,272を当接させた状態でフレーム構成部品21,25同士の互いを接近させるようにフレーム構成部品21,25同士を加圧することによって、連接支持部分231,271を支点にして内フランジ部23,27を動かして内フランジ部23,27を接合させる際の面接触させる状態とする。これによって、この内フランジ部23,27は、面接触対象に対して隙間無く面接触させることができて、この面接触させた状態で内フランジ部23,27をレーザー溶接により接合することができる。もって、面接触状態をより確実にして、レーザー溶接による接合をより確実なものとすることができる。
また、上記したシートフレーム構造20によれば、内フランジ部23,27をフレーム構成部品21,25同士を接合した場合にフレーム構成部品21,25同士の内部に位置させるので、溶接用の部位を外に張り出させなくシートフレーム11を構成することができる。これによって、シートフレーム11のスリム化を図ることができる。
次に、上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20の変形例となるシートフレーム構造20Aについて説明する。図4の上段図は、接合前の第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25Aとが分離している状態を示しているのに対し、図4の下段図は、接合後の第1フレーム構成部品21と第2フレーム構成部品25Aとが接合個所29Aで一体化した接合状態を示している。この第2の実施の形態のシートフレーム構造20Aは、上記した第1の実施の形態における第2フレーム構成部品25の構成を平板形状の第2フレーム構成部品25Aの構成に置換した例である。このため、第2の実施の形態における第1フレーム構成部品21については、第1の実施の形態における第1フレーム構成部品21と同様に構成される。なお、この第2の実施の形態にあっては、第1の実施の形態と同一に構成される部分については上記した符号と同一の符号を付している。すなわち、平板形状にて形成される第2フレーム構成部品25Aは、この接合面をなすための接触面として外面28Aが設定されている。つまり、接合個所29Aは、内フランジ部23の外側露出面24と外面28Aとによる。また、この接合するために照射されるレーザー溶接のレーザー照射方向(図示鎖線矢印)は、この接触面の面延在方向に沿った方向に設定される。この第2の実施の形態のシートフレーム構造20Aによれば、上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20と同様に接合することができ、上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20と同様な作用効果を奏することができる。
次に、上記した第2の実施の形態のシートフレーム構造20の変形例となるシートフレーム構造20Bについて説明する。図5の上段図は、接合前の第1フレーム構成部品21Bと第2フレーム構成部品25Aとが分離している状態を示しているのに対し、図4の下段図は、接合後の第1フレーム構成部品21Bと第2フレーム構成部品25Aとが接合個所29Bで一体化した接合状態を示している。この第3の実施の形態のシートフレーム構造20Bは、上記した第1および第2の実施の形態における第1フレーム構成部品21の内フランジ部23を、平板形状の第2フレーム構成部品25Aに沿うような形状とした例である。このため、第3の実施の形態における第2フレーム構成部品21Aについては、第2の実施の形態における第2フレーム構成部品25Aと同様に構成される。なお、この第3の実施の形態にあっては、上記と同一に構成される部分については上記した符号と同一の符号を付している。すなわち、シートフレーム構造20Bの第1フレーム構成部品21Bの内フランジ部23Bは、上記した加圧が不要となるように初めから面接触可能な形状にて形成されている。つまり、第3の実施の形態の内フランジ部23Bの外側露出面24Bは、上記した第1および第2の実施の形態の内フランジ部23と異なって傾斜しておらず、互いに面一となるように延在している。この接合するために照射されるレーザー溶接のレーザー照射方向(図示鎖線矢印)は、上記したような加圧がされていない接触面の面延在方向に沿った方向に設定される。この第3の実施の形態のシートフレーム構造20Bによれば、上記したような加圧がされていない状態で上記した第2の実施の形態のシートフレーム構造20Aと同様に接合することができ、上記した加圧がされていない状態の上記した第2の実施の形態のシートフレーム構造20Aと同様な作用効果を奏することができる。また、この第3の実施の形態のシートフレーム構造20Bによれば、内フランジ部23Bの外側露出面24Bは面一となっているので、加圧するための作業工程が不要となるメリットがある。
次に、上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20の変形例となるシートフレーム構造20Cについて説明する。図6の上段図は、接合前の第1フレーム構成部品21Cと第2フレーム構成部品25Cとが分離している状態を示しているのに対し、図5の下段図は、接合後の第1フレーム構成部品21Cと第2フレーム構成部品25Cとが接合個所29Cで一体化した接合状態を示している。この第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cは、上記した第1の実施の形態における第1フレーム構成部品21および第2フレーム構成部品25の内フランジ部23,27を外フランジ部23C,27Cとして形成した例である。このため、この外フランジ部23C,27C以外の構成については、上記した第1の実施の形態と同様に構成される。なお、この第4の実施の形態にあっては、上記と同一に構成される部分については上記した符号と同一の符号を付している。すなわち、シートフレーム構造20Cの第1フレーム構成部品21Cおよび第2フレーム構成部品25Cには、本発明に係るフランジ部位に相当する外フランジ部23C,27Cが設けられている。この外フランジ部23C,27Cは、上記した第1の実施の形態の内フランジ部23,27と比較して突出し方向のみが相違するものとなっている。つまり、この外フランジ部23C,27Cの突出し方向は、外向きのフランジと同様に、互いに離れ合う方向に設定されている。なお、この第3の実施の形態の外フランジ部23C,27Cも、上記した第1の実施の形態の内フランジ部23,27と同様な意味で傾くように形成されている。この第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cによれば、上記したような加圧がされていない状態で上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20と同様に接合することができ、外フランジ部23C,27Cが外向きに張り出すように形成されている点だけが相違する。つまり、この第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cによれば、内フランジ部23,27の構成によるもの以外について、上記した第1の実施の形態のシートフレーム構造20と同様な作用効果を奏することができる。また、この第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cによれば、外フランジ部23C,27Cは外に張り出しているので、レーザー溶接に際して外からの視認性に優れることとなる。
次に、上記した第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cの変形例となるシートフレーム構造20Dについて説明する。図7の上段図は、接合前の第1フレーム構成部品21Dと第2フレーム構成部品25Dとが分離している状態を示しているのに対し、図7の下段図は、接合後の第1フレーム構成部品21Dと第2フレーム構成部品25Dとが接合個所29Dで一体化した接合状態を示している。この第5の実施の形態のシートフレーム構造20Dは、上記した第4の実施の形態における第1フレーム構成部品21Dおよび第2フレーム構成部品25Dの外フランジ部23D,27Dを面一形状とした例である。なお、この第3の実施の形態にあっては、上記と同一に構成される部分については上記した符号と同一の符号を付している。すなわち、第1フレーム構成部品21Dおよび第2フレーム構成部品25Dの外フランジ部23D,27Dは、上記した加圧が不要となるように初めから面接触可能な形状にて形成されている。つまり、第5の実施の形態の外フランジ部23D,27Dの外側露出面24D,28Dは、上記した第4の実施の形態の外フランジ部23C,27Cと異なって傾斜しておらず、互いに面一となるように延在している。この接合するために照射されるレーザー溶接のレーザー照射方向(図示鎖線矢印)は、上記したような加圧がされていない接触面の面延在方向に沿った方向に設定される。この第5の実施の形態のシートフレーム構造20Dによれば、上記したような加圧がされていない状態で上記した第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cと同様に接合することができ、上記した加圧がされていない状態の上記した第4の実施の形態のシートフレーム構造20Cと同様な作用効果を奏することができる。また、この第5の実施の形態のシートフレーム構造20Dによれば、外フランジ部23D,27Dの外側露出面24D,28Dは面一となっているので、加圧するための作業工程が不要となるメリットがある。
次に、上記した第5の実施の形態のシートフレーム構造20Dの変形例となるシートフレーム構造20Eについて説明する。図8の上段図は、接合前の第1フレーム構成部品21Dと第2フレーム構成部品25Aとが分離している状態を示しているのに対し、図8の下段図は、接合後の第1フレーム構成部品21Dと第2フレーム構成部品25Aとが接合個所29Eで一体化した接合状態を示している。この第6の実施の形態のシートフレーム構造20Eは、上記した第5の実施の形態における第2フレーム構成部品25Dの構成を平板形状の第2フレーム構成部品25Aの構成に置換した例である。このため、第6の実施の形態における第1フレーム構成部品21Dについては、第5の実施の形態における第1フレーム構成部品21Dと同様に構成される。なお、この第6の実施の形態にあっては、上記と同一に構成される部分については上記した符号と同一の符号を付している。この第6の実施の形態のシートフレーム構造20Eによれば、上記した第5の実施の形態のシートフレーム構造20Dと同様に接合することができ、上記した第5の実施の形態のシートフレーム構造20と同様な作用効果を奏することができる。
例えば、接触面をなすための第1〜第6の実施の形態の内フランジ部および外フランジ部は、連接される第2側壁および第3側壁に対して交差方向に延在するように形成されるものであった。しかしながら、本発明に係るフランジ部位は、このような形態に限定されることなく、連接される第2側壁および第3側壁と区分け無く、これら側壁に対して面一状に延在形成されるものであってもよい。図9および図10は、その例となるシートフレーム構造20Fおよびシートフレーム構造20Gを示している。
すなわち、図9および図10に示すように、第1フレーム構成部品21F,21Gおよび第2フレーム構成部品25F,25Gにおけるフランジ部位23F,27F,23G,27Gは、第2側壁212,252および第3側壁213,253の一部をなすようにして形成されている。つまり、フランジ部位23F,27F,23G,27Gは、第2側壁212,252および第3側壁213,253において、その範囲を一部設定することにより形成されるものとなっている。なお、接合個所は、図示符号29F,29Gにて示している。すなわち、図9の例では、第1フレーム構成部品21Fと第2フレーム構成部品25Fとを対称構造にて構成している。このため、フランジ部位23F,27Fを交互に配置できて、上記した加圧が可能となっている。したがって図9の例では、図示するような上記した加圧するメリットを享受できる。これに対し、図10の例は、第1フレーム構成部品21Gと第2フレーム構成部品25Gとを非対称構造にて構成している。このため、レーザー溶接のレーザー照射方向は、同方向にすることができる。したがって図10の例では、作業性に優れることとなる。
11 シートフレーム
12 クッションフレーム
13 バックフレーム
14 ヘッドレストフレーム
15 折曲パイプ
16 リクライニング装置
20 シートフレーム構造
21,25 フレーム構成部品
23,27 内フランジ部(フランジ部位)
24,28 内フランジ部の外側露出面
211,251 第1側壁
212,252 第2側壁
213,253 第3側壁
231,271 連接支持部分
232,272 端縁部分
29 接合個所
Claims (2)
- フレーム構成部品同士をレーザー溶接にて接合することにより車両用シートの骨格となるシートフレームを構成するシートフレーム構造であって、
接合する前記フレーム構成部品同士の少なくとも一方の接合面は、前記レーザー溶接する際に面接触するように形成されたフランジ部位にて設定されており、
前記接合するために照射する前記レーザー溶接のレーザー照射方向は、前記接合面をなすための前記フランジ部位の接触面の面延在方向に沿った方向に設定されており、
前記フランジ部位は、該フランジ部位の連接支持部分とは反対側の該フランジ部位の端縁部分を該連接支持部分よりも外側へ突き出させるように、接合させる際の面接触方向に対して傾斜して形成されており、
前記フランジ部位の前記端縁部分を当接させた状態で前記フレーム構成部品同士の互いを接近させるように該フレーム構成部品同士を加圧することによって、前記連接支持部分を支点にして前記フランジ部位を動かして該フランジ部位を接合させる際の面接触させる状態とすることを特徴とするシートフレーム構造。 - 請求項1に記載のシートフレーム構造において、
前記フランジ部位は、前記フレーム構成部品同士を接合した場合に、該フレーム構成部品同士の内部に位置するように形成されていることを特徴とするシートフレーム構造。
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