JP5910293B2 - Reinforced structure of resin molded products - Google Patents

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Description

この発明は樹脂成形品の強化構造に関する。   The present invention relates to a reinforced structure of a resin molded product.

従来、シートフレームの軽量化を図るために、シートフレームが樹脂成形品によって構成されたものが知られている。
また、例えば、特許文献１に開示されているように、ＣＦＲＰ(炭素繊維強化樹脂)が積層されてシートフレームが構成されたものがある。 Conventionally, in order to reduce the weight of a seat frame, a seat frame made of a resin molded product is known.
Further, for example, as disclosed in Patent Document 1, there is a structure in which a CFRP (carbon fiber reinforced resin) is laminated to form a seat frame.

特開２００５−３３４３６４号公報JP 2005-334364 A

ところで、樹脂成形品は、金属製品と比べ軽量化において有効であるが、強度が不足する場合がある。
そこで、図５に示すように、荷重が作用する方向の樹脂成形品１２０の前側と後側に対し、前側の強化繊維テープ１３０と後側の強化繊維テープ１３１とをそれぞれ固着することで樹脂成形品１２０の強度を高めることが同一出願人によって提案されている。
このように、前側の強化繊維テープ１３０と後側の強化繊維テープ１３１によって強度が高められた樹脂成形品１２０において、荷重が作用して樹脂成形品１２０が撓むと、前側の強化繊維テープ１３０には引張応力が生じ、図６に示すように、後側の強化繊維テープ１３１には圧縮応力が生じる。
強化繊維テープ１３０、１３１は、引張応力に対しては強靱で、圧縮応力に対しては脆い特性がある。
このため、樹脂成形品１２０の撓み量が大きいと、図６に示すように、後側の強化繊維テープ１３１の一部１３１ａが樹脂成形品１２０から剥がれて座屈することが想定される。 By the way, although a resin molded product is effective in weight reduction compared with a metal product, intensity | strength may be insufficient.
Therefore, as shown in FIG. 5, resin molding is performed by fixing the front reinforcing fiber tape 130 and the rear reinforcing fiber tape 131 to the front side and the rear side of the resin molded product 120 in the direction in which the load acts. It has been proposed by the same applicant to increase the strength of the article 120.
In this way, in the resin molded product 120 whose strength is increased by the front reinforcing fiber tape 130 and the rear reinforcing fiber tape 131, when the resin molded product 120 is bent due to a load, the front reinforcing fiber tape 130 As shown in FIG. 6, tensile stress is generated, and compressive stress is generated in the reinforcing fiber tape 131 on the rear side.
The reinforcing fiber tapes 130 and 131 are strong against tensile stress and brittle against compressive stress.
For this reason, when the bending amount of the resin molded product 120 is large, it is assumed that a part 131a of the rear reinforcing fiber tape 131 is peeled off from the resin molded product 120 and buckled, as shown in FIG.

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、樹脂製にして軽量化を図りながら強度を良好に高めることができる樹脂成形品の強化構造を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a reinforced structure of a resin molded product that can be made of a resin and can improve the strength while reducing the weight.

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る樹脂成形品の強化構造は、樹脂成形品を強化繊維テープによって補強する樹脂成形品の強化構造であって、
前記樹脂成形品は、車両用シートのシートフレームであり、
着座者の背もたれ荷重が作用する方向の前記シートフレームのサイドフレーム部の前側と後側のみに、前記強化繊維テープがそれぞれ固着されており、
前記サイドフレーム部に作用する背もたれ荷重によって圧縮応力が作用する後側の強化繊維テープは、前記サイドフレーム部の後側に対して接合状態又は一体化状態にある樹脂被覆層によって覆われていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the resin molded article reinforcing structure according to claim 1 of the present invention is a resin molded article reinforcing structure in which the resin molded article is reinforced with a reinforcing fiber tape,
The resin molded product is a seat frame of a vehicle seat,
The reinforcing fiber tapes are respectively fixed only to the front side and the rear side of the side frame portion of the seat frame in the direction in which the seat back load acts.
Side reinforcing fibers tape after acting compressive stress by the backrest load acting on the side frame portion that is covered by the resin coating layer in the bonded state or combined state against the rear side of the side frame portions It is characterized by.

前記構成によると、樹脂材料によって形成される樹脂成形品であるシートフレームは、金属製品と比べ軽量化において有効である。また、荷重が作用する方向のシートフレームのサイドフレーム部の前側と後側に固着された前側の強化繊維テープと後側の強化繊維テープによってサイドフレーム部の強度が高められる。
また、着座者の背もたれ荷重が作用してサイドフレーム部が撓むと、前側の強化繊維テープには引張応力が生じ、後側の強化繊維テープには圧縮応力が生じる。
後側の強化繊維テープは樹脂被覆層によって覆われているため、後側の強化繊維テープには圧縮応力が生じても、後側の強化繊維テープがサイドフレーム部から剥がれて座屈することを防止することができ、強度を確保することができる。
また、軽量化を図りながら強度を良好に高めることができるシートフレームが得られる。 According to the said structure , the seat frame which is a resin molded product formed of a resin material is effective in weight reduction compared with a metal product. Further, the strength of the side frame portion is enhanced by the front reinforcing fiber tape and the rear reinforcing fiber tape fixed to the front and rear sides of the side frame portion of the seat frame in the direction in which the load acts.
Further, when the seat frame is subjected to a backrest load and the side frame portion bends, tensile stress is generated in the front reinforcing fiber tape and compressive stress is generated in the rear reinforcing fiber tape.
Since the rear reinforcing fiber tape is covered with a resin coating layer, it prevents the rear reinforcing fiber tape from peeling off from the side frame and buckling even if compressive stress occurs on the rear reinforcing fiber tape. And strength can be ensured.
Further, a seat frame that can improve the strength while reducing the weight can be obtained.

この発明の実施例１に係る樹脂成形品の強化構造が採用された車両用のシートのシートフレームを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the seat frame of the vehicle seat by which the reinforcement structure of the resin molded product which concerns on Example 1 of this invention was employ | adopted. 同じくシートフレームの側面図である。It is a side view of a seat frame similarly. 同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿うシートフレームの平断面図である。FIG. 3 is a plan sectional view of the seat frame along the line III-III in FIG. 2. 同じく荷重が作用して樹脂成形品が撓む際に前側の強化繊維テープに引張応力が生じ、後側の強化繊維テープに圧縮応力が生じる状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which a tensile stress arises in the front side reinforcement fiber tape, and a compression stress arises in a back side reinforcement fiber tape similarly when a load acts and a resin molded product bends. 樹脂成形品の前後部に、前側の強化繊維テープと後側の強化繊維テープとがそれぞれ固着された開発製品を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the developed product by which the front side reinforcing fiber tape and the back side reinforcing fiber tape were each fixed to the front-back part of the resin molded product. 同じく樹脂成形品の後側の強化繊維テープが圧縮応力によって樹脂成形品から剥がれて座屈する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the reinforcing fiber tape of the back side of a resin molded product similarly peels off from a resin molded product with a compressive stress, and buckles.

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。   A mode for carrying out the present invention will be described in accordance with an embodiment.

この発明の実施例１を図１〜図４にしたがって説明する。
この実施例１においては、樹脂成形品が車両用シートのシートフレーム（シートバックフレーム）である場合を例示する。
図１と図２に示すように、車両用シートのシートクッション（図示しない）の後部に配置されるシートバックの骨格部をなすシートフレーム２０は、合成樹脂材料（強化繊維が混合された合成樹脂材料も含む）が成形型内に充填されることによって形成されている。
そして、シートフレーム２０は、シート幅方向に所定間隔を隔てる左右の両サイドフレーム部２１と、これら両サイドフレーム部２１の上端部を連結するアッパフレーム部２２と、両サイドフレーム部２１の下端部を連結するロアフレーム部２３とを一体連続状に有して枠状に形成されている。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the case where the resin molded product is a seat frame (seat back frame) of a vehicle seat is illustrated.
As shown in FIGS. 1 and 2, a seat frame 20 that forms a skeleton part of a seat back disposed at a rear part of a seat cushion (not shown) of a vehicle seat is made of a synthetic resin material (a synthetic resin mixed with reinforcing fibers). (Including the material) is filled in the mold.
The seat frame 20 includes left and right side frame portions 21 that are spaced apart from each other in the seat width direction, an upper frame portion 22 that connects the upper end portions of the side frame portions 21, and a lower end portion of the side frame portions 21. And a lower frame portion 23 that connects the two are integrally formed in a frame shape.

また、この実施例１において、シートフレーム２０の両サイドフレーム部２１は、図２と図３に示すように、上下方向へ延びる前側フランジ部２６と、後側フランジ部２７と、これら前後のフランジ部２６、２７を連結する連結部２８とを有して横断面チャンネル形状をなしている。
また、連結部２８の内側面には、剛性を確保するためにハニカム構造をなすリブ２９が形成されている。 Further, in the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, both side frame portions 21 of the seat frame 20 include a front flange portion 26 that extends in the vertical direction, a rear flange portion 27, and flanges on the front and rear sides thereof. It has a connecting portion 28 for connecting the portions 26 and 27 to form a cross-sectional channel shape.
Further, ribs 29 having a honeycomb structure are formed on the inner side surface of the connecting portion 28 in order to ensure rigidity.

着座者の背もたれ荷重が作用する方向のシートフレーム２０の左右の両サイドフレーム部２１の前側フランジ部２６と後側フランジ部２７には、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等の前側の強化繊維テープ３０と後側の強化繊維テープ３１とがそれぞれ固着されている。
また、着座者の背もたれ荷重がシートフレーム２０の左右の両サイドフレーム部２１に作用すると、サイドフレーム部２１の前側の強化繊維テープ３０には引張応力が生じ、後側の強化繊維テープ３１には圧縮応力が生じる。 A front side reinforcing fiber tape made of carbon fiber, aramid fiber, glass fiber or the like is provided on the front flange part 26 and the rear flange part 27 of the left and right side frame parts 21 of the seat frame 20 in the direction in which the seat back load acts. 30 and the rear reinforcing fiber tape 31 are fixed to each other.
Further, when the seat back load is applied to the left and right side frame portions 21 of the seat frame 20, tensile stress is generated in the reinforcing fiber tape 30 on the front side of the side frame portion 21, and the reinforcing fiber tape 31 on the rear side is applied. Compressive stress is generated.

引張応力が生じ前側の強化繊維テープ３０は、サイドフレーム部２１の前側フランジ部２６の前面の長手方向に沿う凹部内に接着剤によって貼り付けられて固着されるか、あるいは、シートフレーム２０を成形型内で形成すると同時にサイドフレーム部２１の前側フランジ部２６に溶融接着されて固着される。   Tensile stress is generated and the reinforcing fiber tape 30 on the front side is adhered and fixed to the concave portion along the longitudinal direction of the front flange portion 26 of the side frame portion 21 by an adhesive, or the seat frame 20 is molded. At the same time as it is formed in the mold, it is fused and fixed to the front flange portion 26 of the side frame portion 21.

これに対し、圧縮応力が生じる後側の強化繊維テープ３１は、サイドフレーム部２１の後側フランジ部２７の後側に接合又は一体成形される樹脂被覆層３２によって覆われている。
例えば、後側の強化繊維テープ３１は、シートフレーム２０を成形型内で形成すると同時にサイドフレーム部２１の後側フランジ部２７に埋設状態で配設することもできる。 In contrast, the reinforcing fiber tape 31 on the rear side where compressive stress is generated is covered with a resin coating layer 32 that is joined or integrally formed on the rear side of the rear flange portion 27 of the side frame portion 21.
For example, the reinforcing fiber tape 31 on the rear side can be disposed in the embedded state in the rear flange portion 27 of the side frame portion 21 at the same time as the seat frame 20 is formed in the mold.

また、この実施例１において、前側の強化繊維テープ３０と後側の強化繊維テープ３１は、ＵＤテープとも呼ばれることがある一方向性強化繊維（炭素繊維）テープが用いられ、その繊維の方向はサイドフレーム部２１の長手方向に沿うように配設されている。   Moreover, in this Example 1, the unidirectional reinforcement fiber (carbon fiber) tape which may be called a UD tape is used for the front side reinforcement fiber tape 30 and the rear side reinforcement fiber tape 31, and the direction of the fiber is as follows. The side frame portion 21 is disposed along the longitudinal direction.

この実施例１に係る樹脂成形品の強化構造は上述したように構成される。
したがって、樹脂材料によって形成される樹脂成形品としてのシートフレーム２０は、金属製のシートフレームと比べ軽量化において有効である。
また、着座者の背もたれ荷重が作用する方向のシートフレーム２０のサイドフレーム部２１の前側フランジ部２６と後側フランジ部２７に固着された前側の強化繊維テープ３０と後側の強化繊維テープ３１によってシートフレーム２０の強度が効率よく高められる。 The reinforcing structure of the resin molded product according to the first embodiment is configured as described above.
Therefore, the seat frame 20 as a resin molded product formed of a resin material is effective in reducing the weight as compared with a metal seat frame.
Further, the front reinforcing fiber tape 30 and the rear reinforcing fiber tape 31 fixed to the front flange portion 26 and the rear flange portion 27 of the side frame portion 21 of the seat frame 20 in the direction in which the seat back load is applied. The strength of the seat frame 20 can be increased efficiently.

また、着座者の背もたれ荷重が作用してサイドフレーム部２１が後方へ撓むと、図４に示すように、前側の強化繊維テープ３０には引張応力が生じ、後側の強化繊維テープ３１には圧縮応力が生じる。
後側の強化繊維テープ３１は樹脂被覆層３２によって覆われているため、後側の強化繊維テープ３１に圧縮応力が生じても、後側の強化繊維テープ３１が後側フランジ部２７から剥がれて座屈することを防止することができ、強度を確保することができる。
この結果、軽量化を図りながら強度を良好に高めることができるシートフレーム２０が得られる。 Further, when the backrest load of the seated person acts and the side frame portion 21 bends rearward, as shown in FIG. 4, tensile stress is generated in the front reinforcing fiber tape 30, and the rear reinforcing fiber tape 31 is Compressive stress is generated.
Since the rear reinforcing fiber tape 31 is covered with the resin coating layer 32, even if a compressive stress occurs in the rear reinforcing fiber tape 31, the rear reinforcing fiber tape 31 is peeled off from the rear flange portion 27. Buckling can be prevented and strength can be secured.
As a result, the seat frame 20 can be obtained that can improve the strength while reducing the weight.

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例１においては、樹脂成形品が車両用シートのシートバックのシートフレーム２０である場合を例示したが、シートクッションのシートフレームである場合においても採用することができる。
また、車両用シートのシートフレーム以外の構造物をなす樹脂成形品に対しても採用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said Example 1, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form.
For example, in the first embodiment, the case where the resin molded product is the seat frame 20 of the seat back of the vehicle seat is exemplified, but the present invention can also be adopted in the case of the seat frame of the seat cushion.
Further, the present invention can also be adopted for a resin molded product that forms a structure other than a seat frame of a vehicle seat.

２０ シートフレーム
２１ サイドフレーム部
２６ 前側フランジ部
２７ 後側フランジ部
３０ 前側の強化繊維テープ
３１ 後側の強化繊維テープ
３２ 樹脂被覆層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Seat frame 21 Side frame part 26 Front side flange part 27 Rear side flange part 30 Front side reinforcing fiber tape 31 Rear side reinforcing fiber tape 32 Resin coating layer

Claims (1)

樹脂成形品を強化繊維テープによって補強する樹脂成形品の強化構造であって、
前記樹脂成形品は、車両用シートのシートフレームであり、
着座者の背もたれ荷重が作用する方向の前記シートフレームのサイドフレーム部の前側と後側のみに、前記強化繊維テープがそれぞれ固着されており、
前記サイドフレーム部に作用する背もたれ荷重によって圧縮応力が作用する後側の強化繊維テープは、前記サイドフレーム部の後側に対して接合状態又は一体化状態にある樹脂被覆層によって覆われていることを特徴とする樹脂成形品の強化構造。 It is a reinforcing structure of a resin molded product that reinforces the resin molded product with a reinforcing fiber tape,
The resin molded product is a seat frame of a vehicle seat,
The reinforcing fiber tapes are respectively fixed only to the front side and the rear side of the side frame portion of the seat frame in the direction in which the seat back load acts.
Side reinforcing fibers tape after acting compressive stress by the backrest load acting on the side frame portion that is covered by the resin coating layer in the bonded state or combined state against the rear side of the side frame portions Reinforced structure of resin molded products characterized by
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