JP6662196B2 - 乗物用シートのバックフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載される乗物用シートのバックフレーム構造に関する。

乗物用シートのバックフレーム構造の１つとして、シートバックの骨格となる枠形状のバックフレームを形成するに当たり、サイドフレームの上端部間にアッパフレームを架け渡し状に連結する構造が下記特許文献１に記載されている。このバックフレームは、３点式シートベルト内蔵型の乗物用シート用のものである。特許文献１に記載されたバックフレーム構造においては、シートベルトから印加される荷重に対抗すべくアッパフレームを横断面が略矩形状の閉断面として、上下方向にあけた貫通孔にヘッドレストサポートを保持するホルダを配設している。すなわち、アッパフレームの全体を閉断面としてねじり剛性を確保している。

特開２０１５−１０１２８５号公報

上述の構造においては、アッパフレームが軽合金の押出し成形等により形成された全体が閉断面の部材であるため所定のねじり剛性を確保するために必要でない部分においても一部の面部を省くことができず軽量化が図りにくいという問題があった。そこで、全体が閉断面のアッパフレームに軽減孔をあけるという方法も考えられるがそれは加工工程が増加してコスト増につながりがちであった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、閉断面部を有するアッパフレームを備えた乗物用シートのバックフレーム構造において、ねじり剛性を確保しながら重量の増加を抑制できる構造を提供することにある。

本発明の第１発明は、乗物用シートのバックフレーム構造であって、上下方向に延びる一対のサイドフレームと、該サイドフレームの上端部側の間を架け渡し状に連結するアッパフレームと、を有し、該アッパフレームが、下方に開口する略逆Ｕ字状の横断面を有する本体部と、該本体部の横断面における開口端部側のうち少なくとも一部を塞ぐように取付けられた蓋部材と、を有することを特徴とする。

第１発明によれば、アッパフレームが、下方に開口する略逆Ｕ字状の横断面を有する本体部に対し、本体部の横断面における開口端部側のうち少なくとも一部を塞ぐように蓋部材が取付けられて形成されている。これによって、アッパフレームは所定のねじり剛性を確保するのに必要な部分にのみ蓋部材を取付ければよいので全体を閉断面にする場合に比べて軽量化を図ることができる。すなわち、アッパフレームのねじり剛性を確保しながらバックフレーム重量の増加を抑制できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記蓋部材は前記アッパフレームに対するヘッドレストサポートの取付部に配設されて、該取付部における前記本体部と前記蓋部材には、前記ヘッドレストサポートが挿入されて支持される貫通孔が形成されていることを特徴とする。

第２発明によれば、ヘッドレストサポートの取付部に蓋部材が配設されているので、蓋部材はアッパフレームのねじり剛性確保だけでなく、ヘッドレストサポートの支持強度確保にも寄与する。

本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記ヘッドレストサポートは前記貫通孔の周縁部に固定された筒状のホルダに対して取付けられていることを特徴とする。

第３発明によれば、ヘッドレストサポートは所定の長さに渡り筒状のホルダで支持されるのでアッパフレームによるヘッドレストサポートの支持強度が高まる。

本発明の第４発明は、上記第３発明において、前記ホルダは前記蓋部材又は前記本体部に一体的に形成されていることを特徴とする。

第４発明によれば、アッパフレームの組み付けにおいて、本体部に対して蓋部材を取付けるだけでよいので組付け作業性がよい。

本発明の第５発明は、上記第２発明ないし上記第４発明のいずれかにおいて、前記本体部及び／又は前記蓋部材の前記貫通孔の前記周縁部に前記ヘッドレストサポート又は前記ホルダを支持する上下方向に延びる立ち壁部が設けられていることを特徴とする。

第５発明によれば、立ち壁部をホルダとして使用しホルダの使用を止めることで軽量化及び部品点数の削減を図ることもできるし、ホルダを使用する場合においてはホルダの支持強度を高められる。

本発明の第６発明は、上記第１発明ないし上記第５発明のいずれかにおいて、前記本体部及び／又は前記蓋部材は、繊維強化複合樹脂製又は軽合金製であることを特徴とする。

第６発明によれば、上記第１発明ないし上記第５発明のいずれかの作用効果に加えて、本体部及び／又は蓋部材は、繊維強化複合樹脂製又は軽合金製であるのでさらに軽量化を図ることができる。

本発明の一実施形態にかかるバックフレームの斜視図である。 上記実施形態のバックフレームの分解斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線端面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ矢視線端面図である。 図１のＶ−Ｖ矢視線端面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ矢視線端面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視線端面図である。

図１〜図７は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態は、自動車用シートのバックフレーム（以下、単にバックフレームという）に本発明を適用した例である。各図中、矢印によりバックフレームを取付けた自動車用シートを自動車のフロアに取付けた時の自動車及び自動車用シートの各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

図１および図２に示すように、本実施形態のバックフレーム１０は、シートベルト内蔵タイプの自動車用シートのバックフレームであってシートベルト装置のウェビング巻取り装置（図示しない）を取付け可能なものである。バックフレーム１０は、上下方向に延びる右サイドフレーム１１と、上下方向に延びる左サイドフレーム１２と、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２の上端部側同士を連結するアッパフレーム１３と、下端部側同士を連結するロアフレーム１４と、を有する。ここで、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２が、特許請求の範囲の「サイドフレーム」に相当する。

右サイドフレーム１１は、図３に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図３において、右サイドフレーム１１の横断面は変形七角形をしており、右側面部１１ａと、左側面部１１ｂと、前面部１１ｃと、後面部１１ｄと、前左面取り部１１ｅと、後左面取り部１１ｆと、後右面取り部１１ｇと、を有する。右側面部１１ａと左側面部１１ｂとは、シート前後方向に対してわずかに左方（シート内側方向）に傾いて互いに平行に延びている。前面部１１ｃと後面部１１ｄとは、シート左右方向に対してわずかに後方に傾いて互いに平行に延びている。前左面取り部１１ｅは、前面部１１ｃの左端部と左側面部１１ｂの前端部とを結んで延びる部分であり、左側面部１１ｂに対して約４５度の傾き角度を有している。後左面取り部１１ｆは、後面部１１ｄの左端部と左側面部１１ｂの後端部とを結んで延びる部分であり、左側面部１１ｂに対して約３０度の傾き角度を有している。後右面取り部１１ｇは、後面部１１ｄの右端部と右側面部１１ａの後端部とを結んで延びる部分であり、右側面部１１ａに対して約５度の傾き角度を有している。

左サイドフレーム１２は、図３に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図３において、左サイドフレーム１２の横断面は変形七角形をしており、左側面部１２ａと、右側面部１２ｂと、前面部１２ｃと、後面部１２ｄと、前右面取り部１２ｅと、後右面取り部１２ｆと、後左面取り部１２ｇと、を有する。左側面部１２ａと右側面部１２ｂとは、シート前後方向に対してわずかに右方（シート内側方向）に傾いて互いに平行に延びている。前面部１２ｃと後面部１２ｄとは、シート左右方向に対してわずかに後方に傾いて互いに平行に延びている。前右面取り部１２ｅは、前面部１２ｃの右端部と右側面部１２ｂの前端部とを結んで延びる部分であり、右側面部１２ｂに対して約４５度の傾き角度を有している。後右面取り部１２ｆは、後面部１２ｄの右端部と右側面部１２ｂの後端部とを結んで延びる部分であり、右側面部１２ｂに対して約３０度の傾き角度を有している。後左面取り部１２ｇは、後面部１２ｄの左端部と左側面部１２ａの後端部とを結んで延びる部分であり、左側面部１２ａに対して約５度の傾き角度を有している。

図３に示すように、右サイドフレーム１１の横断面形状の外形線と左サイドフレーム１２の横断面形状の外形線とは、バックフレーム１０の左右方向中心線ＣＬに関して線対称の関係にある。また、右サイドフレーム１１の右側面部１１ａ及び左側面部１１ｂの肉厚と、左サイドフレーム１２の左側面部１２ａ及び右側面部１２ｂの肉厚と、はほぼ等しい。一方、右サイドフレーム１１の前面部１１ｃ及び後面部１１ｄの肉厚は、左サイドフレーム１２の前面部１２ｃ及び後面部１２ｄの肉厚のほぼ２倍程度である。これは、右サイドフレーム１１の上部にシートベルトをガイドするベルトガイド部２３ｂが配設され左サイドフレーム１２よりも前後方向に大きな曲げ荷重が印加されるのに対抗するため断面二次モーメントが大きくなるように形成されているためである。図１及び図２に示すように、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２は、一定断面の押出し材が上下方向の中央部付近で前方に向って凸形状となるように折り曲げられて形成されている。また、右サイドフレーム１１の下端部側には、鉄製のプレス部品であるアッパアーム１５が取付けられている。アッパアーム１５は、２部品が最中状に組み合わされて１部品として形成された部品で、その上側部は水平方向の断面の内形線が右サイドフレーム１１の横断面形状の外形線に対応するようにサイドフレーム連結部１５ａとして形成されている。また、その下側部は平板状のリクライナ連結部１５ｂとして形成されリクライナ連結孔１５ｂ１が設けられている。右サイドフレーム１１の下端部側をアッパアーム１５のサイドフレーム連結部１５ａに挿入した状態で、４本のリベットＲで締結されて連結されている。左サイドフレーム１２の下端部側には前面部１２ｃが前方に向って押し広げられるとともに左側面部１２ａにリクライナを取付けるリクライナ連結孔１２ａ１が設けられたリクライナ連結部１２ｈが形成されている。

図１、図２、図４〜図７に示すように、アッパフレーム１３は下方に向って開口した横断面が略逆Ｕ字状の本体部２０と、本体部２０の下方開口側の中央部に開口を覆うように取付けられる蓋部材３０と、を有する。本体部２０は、積層した複数枚のカーボン繊維織物をエポキシ樹脂のマトリクス樹脂で固めた繊維強化複合樹脂成形品であり、前壁部２１、後壁部２２、上壁部２３、右壁部２４、左壁部２５を有する。

上壁部２３は、左右方向中央に位置する中央部２３ａと、右端部側に位置するベルトガイド部２３ｂと、左端部側に位置する台座部２３ｃと、を有する。中央部２３ａは、バックフレーム１０がクッションフレームの後部に対して起立した標準状態において略水平方向であって、後述するホルダ部３２に対して略垂直な方向に延びている面部である。中央部２３ａには、左右方向中心面に関して左右対称な位置に一対のホルダ挿入孔２３ｄが上下方向に貫通して設けられている。ホルダ挿入孔２３ｄの周縁部の中央部２３ａには、主としてホルダ部３２の前面部側を支持する前立ち壁部２３ｄ１が下方に向けて立設され、主としてホルダ部３２の後面部側を支持する後立ち壁部２３ｄ２が上方に向けて立設されている。詳しくは、前立ち壁部２３ｄ１は、ホルダ挿入孔２３ｄの周縁部の前辺部から両側辺部にかけて上面視で略Ｕ字状に配設され、後立ち壁部２３ｄ２は、ホルダ挿入孔２３ｄの周縁部の後辺部から両側辺部にかけて上面視で略Ｕ字状に配設されている。ベルトガイド部２３ｂは、上方に向かって***した左右方向に右下方に向かって傾斜する稜線を有する山形の部分である。ベルトガイド部２３ｂは、シートバック内部に配設されたウェビング巻取り装置（図示せず）から繰り出されたシートベルト装置のウェビング（図示せず）をバックフレーム１０の背面から着座乗員の上体前面に向けてガイドする機能を果たす。台座部２３ｃは、中央部２３ａに対しわずかに上方に向かって***した台状の部分でシートバックの肩部の形状を形成するためのものである。ここで、ホルダ挿入孔２３ｄが、特許請求の範囲の「貫通孔」に相当する。また、前立ち壁部２３ｄ１と後立ち壁部２３ｄ２が、特許請求の範囲の「立ち壁部」に相当する。

前壁部２１は、上壁部２３の中央部２３ａに対して鈍角をなして前下方に向って延びている。また、前壁部２１は、アッパフレーム１３を右サイドフレーム１１及び左サイドフレーム１２に連結したとき、右サイドフレーム１１及び左サイドフレーム１２の上部において前面部１１ｃ及び前面部１２ｃとほぼ平行になるように延びている。前壁部２１の下端部には、端末部の剛性を高めるための厚肉部２１ａが設けられている。後壁部２２は、アッパフレーム１３を右サイドフレーム１１及び左サイドフレーム１２に連結したとき、右サイドフレーム１１及び左サイドフレーム１２の上部において後面部１１ｄ及び後面部１２ｄとほぼ平行になるように延びている。すなわち、前壁部２１と後壁部２２とは、互いに略平行に前下方に向って延びている。後壁部２２において、上壁部２３の中央部２３ａに対応する部分においては、その下側部が上壁部２３に対して略垂直に下方に向って延びて後述する蓋部材３０の後壁面部３１ｃを連結する連結面部２２ｂが形成されている。後壁部２２の下端部には、端末部の剛性を高めるための厚肉部２２ａが設けられている。上壁部２３、前壁部２１、後壁部２２の右側端部は右壁部２４で連結され、上壁部２３、前壁部２１、後壁部２２の左側端部は左壁部２５で連結されて、下方に開口した略箱状の本体部２０として形成されている。

図２、図４〜図７に示すように、蓋部材３０はアルミニウムのダイキャスト成形品である。蓋部材３０は、上面視で略矩形状のベース部３１と、ベース部３１の左右端部後側に立設された一対の角筒状のホルダ部３２と、を有する。ベース部３１は、上壁面部３１ａと、前壁面部３１ｂと、後壁面部３１ｃと、を有する。上壁面部３１ａには、左右方向中央部に凹面部３１ａ１が設けられ、凹面部３１ａ１の左右両側にはそれぞれ台状に***した凸面部３１ａ２が設けられている。凸面部３１ａ２の後側にはホルダ部３２が立設されホルダ部３２の内筒部分は上下に貫通してヘッドレストサポート４０を差込可能とされている。ホルダ部３２の前面部と凸面部３１ａ２との間にはホルダ部３２を凸面部３１ａ２に対して安定して保持するための筋交い壁３２ａが設けられている。ここで、ホルダ部３２が、特許請求の範囲の「ホルダ」に相当する。

図２、図４〜図７に示すように、蓋部材３０は一対のホルダ部３２の上端部側を本体部２０の一対のホルダ挿入孔２３ｄに、それぞれ下方から挿入した状態で本体部２０に対し組み付けられる。具体的には、ホルダ部３２の上端部から上下方向長さの１／３程度が中央部２３ａの上面から露出した状態で本体部２０の前壁部２１の下端部側と蓋部材３０の前壁面部３１ｂとを当接させて２本のリベットＲで締結固定する。また、同一の状態で、本体部２０の後壁部２２の連結面部２２ｂと蓋部材３０の後壁面部３１ｃとを当接させて２本のリベットＲで締結固定する。これによって、本体部２０の上壁部２３の中央部２３ａに対応する前壁部２１及び後壁面部３１ｃに対して蓋部材３０が固定され、その部分が閉断面構造となる。このとき、蓋部材３０の一対のホルダ部３２は、それぞれ本体部２０の前立ち壁部２３ｄ１と後立ち壁部２３ｄ２によって、主として前後から支持される。

図１及び図２に示すように、ロアフレーム１４は前面視で略Ｕ字状をしており、積層した複数枚のカーボン繊維織物をエポキシ樹脂のマトリクス樹脂で固めた繊維強化複合樹脂成形品である。ロアフレーム１４は、メイン部１４ａと、メイン部１４ａの右側に配設され右サイドフレーム１１の下端部側及びアッパアーム１５との連結部である右連結部１４ｂと、左サイドフレーム１２の下端部側との連結部である左連結部１４ｃと、を有する。メイン部１４ａには図示しないリブが設けられて剛性が高められている。右連結部１４ｂは、水平面で切った断面が前方に開口する略Ｕ字状に形成され、右サイドフレーム１１の後右面取り部１１ｇ、後面部１１ｄ、後左面取り部１１ｆにそれぞれ対応する右面部１４ｂ１、後面部１４ｂ２、左面部１４ｂ３を有する。左連結部１４ｃは、水平面で切った断面が前方に開口する略Ｕ字状に形成され、左サイドフレーム１２の後左面取り部１２ｇ、後面部１２ｄ、後右面取り部１２ｆにそれぞれ対応する左面部１４ｃ１、後面部１４ｃ２、右面部１４ｃ３を有する。

図１〜図３、図７に示すように、右サイドフレーム１１と左サイドフレーム１２の上端部側には、上方からアッパフレーム１３が被せつけられる。この状態で、アッパフレーム１３の右壁部２４と、左壁部２５とが、それぞれ、右サイドフレーム１１の右側面部１１ａ及び後右面取り部１１ｇと、左サイドフレーム１２の左側面部１２ａ及び後左面取り部１２ｇとに当接されて４本のリベットＲで締結固定される。次に、右サイドフレーム１１の下端部側にはアッパアーム１５が取付けられた状態で、後方からロアフレーム１４の右連結部１４ｂが被せつけられ、右サイドフレーム１１の後右面取り部１１ｇとロアフレーム１４の右面部１４ｂ１とが当接されて４本のリベットＲで締結固定される。また、同一の状態で、右サイドフレーム１１の後左面取り部１１ｆとロアフレーム１４の左面部１４ｂ３とが当接されて３本のリベットＲで締結固定される。次に、左サイドフレーム１２の下端部側には後方からロアフレーム１４の左連結部１４ｃが被せつけられ、左サイドフレーム１２の後左面取り部１２ｇとロアフレーム１４の左面部１４ｃ１とが当接されて３本のリベットＲで締結固定される。また、同一の状態で、左サイドフレーム１２の後右面取り部１２ｆとロアフレーム１４の右面部１４ｃ３とが当接されて３本のリベットＲで締結固定される。これによって、左サイドフレーム１２、右サイドフレーム１１、アッパフレーム１３、ロアフレーム１４が連結されて前面視で略矩形状のバックフレーム１０が形成される。なお、バックフレーム１０はアッパアーム１５のリクライナ連結部１５ｂと、左サイドフレーム１２のリクライナ連結部１２ｈと、がそれぞれリクライナ（図示せず）を介してシートクッションフレーム（図示せず）の後端部側に取付けられる。

以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。アッパフレーム１３が、下方に開口する略逆Ｕ字状の横断面を有する本体部２０の開口端部側の一部である上壁部２３の中央部２３ａに対応する部分に蓋部材３０が取付けられて形成されている。これによって、アッパフレーム１３は所定のねじり剛性を確保するのに必要な部分にのみ蓋部材３０が取付けられているので、左右方向の全体に渡って蓋部材を取付け閉断面にする場合に比べて軽量化を図ることができる。すなわち、アッパフレーム１３のねじり剛性を確保しながらバックフレーム１０の重量増加を抑制できる。また、蓋部材３０にヘッドレストサポート４０を支持するホルダ部３２が一体形成されるとともにホルダ部３２の上端部側が本体部２０のホルダ挿入孔２３ｄに挿入されて支持されている。これによって、蓋部材３０はアッパフレーム１３のねじり剛性を確保だけでなく、ホルダ部３２の支持強度確保を通じてヘッドレストサポート４０の支持強度確保にも寄与する。また、蓋部材３０にホルダ部３２が一体形成されているのでアッパフレーム１３に別途ホルダを取付ける場合に比べて組付け作業性がよい。さらに、本体部２０のホルダ挿入孔２３ｄの周縁部には前立ち壁部２３ｄ１と後立ち壁部２３ｄ２が設けられているのでさらにホルダ部３２の支持強度が高められる。加えて、アッパフレーム１３の本体部２０は、カーボン繊維強化複合樹脂製であり、蓋部材３０はアルミニウム製であるのでさらに軽量化を図ることができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。

１．上記実施形態では、アッパフレーム１３において本体部２０の上壁部２３の中央部２３ａに対応する部分に蓋部材３０を取付けた。しかし、これに限らず、アッパフレーム１３に要求されるねじり剛性の大きさに合わせてこれより左右方向の長さが短いものとしてもよいし長いものとしてもよい。また、複数に分離されていてもよい。

２．上記実施形態では、ホルダ部３２を蓋部材３０に一体形成したが、これに限らず、別体として本体部２０及び蓋部材３０に設けた貫通孔に通して連結するように構成してもよい。また、本体部２０及び／又は蓋部材３０に設けた貫通孔の周縁部に筒状の立ち壁部を形成してホルダ部３２の代替とすることもできる。

３．上記実施形態では、本体部２０を繊維強化複合樹脂製とし蓋部材３０をアルミニウム製とした。しかし、これに限らず、本体部２０をアルミニウムやマグネシウム等の軽合金製としてもよいし、蓋部材３０をカーボンやガラス等の繊維強化複合樹脂製としてもよい。さらに、本体部２０、蓋部材３０とも鉄製にすることも妨げられない。

４．上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用しても良い。

１０ バックフレーム
１１ 右サイドフレーム（サイドフレーム）
１２ 左サイドフレーム（サイドフレーム）
１３ アッパフレーム
２０ 本体部
２３ｄ ホルダ挿入孔（貫通孔）
２３ｄ１ 前立ち壁部（立ち壁部）
２３ｄ２ 後立ち壁部（立ち壁部）
３０ 蓋部材
３２ ホルダ部（ホルダ）
４０ ヘッドレストサポート

Claims (3)

1. 乗物用シートのバックフレーム構造であって、
   上下方向に延びる一対のサイドフレームと、該サイドフレームの上端部側の間を架け渡し状に連結するアッパフレームと、を有し、
   該アッパフレームが、下方に開口する略逆Ｕ字状の横断面を有する本体部と、該本体部の横断面における開口端部側のうち少なくとも一部を塞ぐように取付けられた蓋部材と、を有しており、
   前記蓋部材は前記アッパフレームに対するヘッドレストサポートの取付部に配設されて、該取付部における前記本体部と前記蓋部材には、前記ヘッドレストサポートが挿入されて支持される貫通孔が形成されており、
   前記ヘッドレストサポートは前記貫通孔の周縁部に固定された筒状のホルダに対して取付けられており、
   前記本体部における前記周縁部の前側には前記ホルダを支持する下方向に延びる前立ち壁部が設けられており、
   前記本体部における前記周縁部の後側には前記ホルダを支持する上方向に延びる後立ち壁部が設けられている乗物用シートのバックフレーム構造。
2. 請求項１において、前記ホルダは前記蓋部材に一体的に形成されている乗物用シートのバックフレーム構造。
3. 請求項１又は請求項２において、前記本体部及び／又は前記蓋部材は、繊維強化複合樹脂製又は軽合金製である乗物用シートのバックフレーム構造。
   
   
   

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