CN104024046B - 座椅靠背用框架结构体 - Google Patents

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Abstract

提供一种座椅靠背用框架结构体，所述框架结构体设置在具有安全带卷收器和安装于座椅上部的安全带导向器的座椅靠背的内部，该座椅靠背用框架结构体构成为斜框架、纵框架和横框架的一体化构造，其中，斜框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向一端侧的第1支承点朝向上方的安全带导向器设置部倾斜地延伸，纵框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向另一端侧的第2支承点朝向上方延伸、且上端与斜框架连接，横框架在斜框架的下端与纵框架的下端之间延伸。能够相对于向座椅的前方或斜前方向作用的载荷而有效提高框架结构体的刚性，并且能够容易地使框架结构体轻质化。

Description

座椅靠背用框架结构体
技术领域
本发明涉及车辆的座椅靠背用框架结构体，尤其涉及具有安全带卷收器及安全带导向器、相对于朝向车辆前方施加的载荷具有高刚性、且能够实现轻质构造的座椅靠背用框架结构体。
背景技术
在车辆的座椅靠背中的垫体内部，为了使座椅靠背具有所需要的强度和刚性，通常，将座椅靠背用框架结构体内置。以往，对用于提高座椅靠背的强度和刚性的改进提出有各种方案。
例如，在专利文献1中，公开有使一体成形有加强肋的中空状且面状的树脂框架体与第1、第2金属框架体组合来提高框架结构体的强度、刚性的构造。在专利文献2中，公开有在板状的框架骨架主体的两侧部形成有沿上下方向延伸的凸条加强部的纤维增强树脂制的框架结构体。这些结构提高了座椅靠背整体的固定强度、或提高了四边形的座椅靠背用框架结构体的强度和刚性。
另一方面，在座椅靠背用框架结构体中，也存在不从车身架进行安装、而是在座椅框架上安装有安全带卷收器及安全带导向器(或者有时也称作安全带固定器)的框架结构体。在专利文献3中，公开有提高了安全带卷收器向座椅靠背的框状框架的安装强度的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-81676号公报
专利文献2：日本特开2005-194号公报
专利文献3：日本特开平10-129416号公报
专利文献4：日本特开2000-6696号公报
发明内容
在将安全带卷收器安装于座椅框架上的座椅靠背用框架结构体中，安全带卷收器和安全带导向器通常靠座椅靠背的车宽方向某一方设置，特别是，安全带导向器设置在框架上部的位置。由于安全带通过安全带卷收器并经由安全带导向器而以斜挂的方式支承乘员，所以在车辆碰撞时，由于乘员因惯性向前方移动，而在座椅靠背用框架结构体上施加有以安全带导向器设置部为起点的向前方或斜前方的载荷。因此，需要提高座椅靠背用框架结构体相对于由这些载荷所导致的弯曲、以及扭转变形的刚性。
为了提高该刚性，例如，在专利文献1、2中公开有提高框状的框架结构体整体的强度、刚性的方法，而且在专利文献4中公开有在座椅靠背的后侧设置抑制杆而能够相对于朝向座椅靠背前方方向的载荷发挥高强度的构造。但是，在这些构造中，在提高刚性、强度时，存在反而导致框架结构体整体的重量增加而无法实现所期望程度的轻质化的可能。
在现有技术中，尤其注重上述那样的经由安全带导向器而向前方或斜前方作用于座椅靠背用框架结构体的载荷、而以提高框架结构体的刚性为目标的方案较少。
因此，本发明的课题在于提供一种座椅靠背用框架结构体，尤其注重向前方或斜前方作用于座椅靠背用框架结构体的载荷，能够相对于该载荷有效地实现框架结构体的刚性提高，并且能够容易地使框架结构体轻质化。
为了解决上述课题，本发明的座椅靠背用框架结构体为设置在具有安全带卷收器和安装于座椅上部的安全带导向器的座椅靠背的内部的框架结构体，其特征在于，构成为斜框架、纵框架和横框架的一体化构造，其中，斜框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向一端侧的第1支承点朝向上方的安全带导向器设置部倾斜地延伸，纵框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向另一端侧的第2支承点朝向上方延伸，且上端与上述斜框架连接，横框架在上述斜框架的下端与上述纵框架的下端之间延伸。本发明的座椅靠背用框架结构体设置在座椅靠背的内部，起到承受作用于座椅靠背的载荷的作用并承担座椅靠背的主刚性。因此，作为座椅靠背，即使在具有通常设置的用于垫体的框体等的情况下，该框体等与本发明的座椅靠背用框架结构体为不同部分，无论有无该框体等，只要满足本发明的特征就包含于本发明的范围内。
在这样的本发明的具有安全带卷收器和安全带导向器的座椅靠背用框架结构体中，由于在框架结构体的上部具有安全带导向器，所以在由于碰撞时等的冲击而导致乘员因惯性而要向前方移动时，在框架结构体上，从安全带向前方或斜前方对安全带导向器设置部作用有载荷。框架结构体由于具有从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向一端侧的第1支承点朝向上方的安全带导向器设置部倾斜地延伸的斜框架，所以能够通过框架结构体高效地承受该向前方或斜前方作用的载荷，能够有效地提高框架结构体的弯曲刚性及扭转刚性。而且，由于框架结构体构成为具有该斜框架和从第2支承点朝向上方延伸的纵框架的构造，所以作为框架结构体整体，弯曲刚性能够更高效地提高。另外，斜框架的下端和纵框架的下端通过横框架而连接，框架结构体作为整体而构成为在从正面观察时呈大致三角形形状的一体化构造，因此，作为构造体整体的扭转刚性大幅提高。因此，与以往的四边形框体构造相比，具有更高刚性而能够有效地承受作用于该座椅靠背用框架结构体的载荷、尤其是从安全带导向器设置部作用的载荷。另外，与四边形的框体构造相比，能够以斜框架、纵框架和横框架这较少的框架部件数量构成，因此同时也能够容易实现框架结构体整体的轻质化。
在上述本发明的座椅靠背用框架结构体中，上述斜框架能够构成为具有如下横截面的构造，该横截面至少具有朝向座椅前后方向且位于座椅前侧部位的板面部、和位于在座椅宽度方向上朝向侧面的部位的板面部。另外，作为纵框架，也能够构成为具有如下横截面的构造，该横截面至少具有位于在座椅宽度方向上朝向侧面的部位的板面部。在这样的构造中，由于斜框架具有L字状横截面部，所以斜框架自身的强度、刚性能够提高，能够与纵框架一起以简单的形状实现高刚性和轻质性。
在该情况下，作为上述横框架，能够构成为具有如下横截面的构造，该横截面具有位于在座椅上下方向上朝向底面的部位的板面部；和在上述斜框架下端侧与上述斜框架的朝向座椅前后方向的板面部连接的、在座椅前后方向上位于前侧部位的板面部。在这样的构造中，在一体化框架结构中，不仅斜框架和横框架的刚性得以提高，它们的连结部的刚性也同时得以提高，尤其进一步大幅提高了作为框架结构体整体的扭转刚性。
另外，作为上述斜框架，也能够构成为具有コ字状横截面的构造。在这样的构造中，与上述的L字状横截面相比，能够进一步提高斜框架自身的弯曲刚性，能够更进一步提高座椅靠背用框架结构体的刚性。
而且，作为上述斜框架，也能够构成为具有管状横截面(包括箱形横截面)的构造。在这样的构造中，与上述的コ字状横截面相比，能够进一步提高斜框架自身的扭转刚性，能够更进一步提高座椅靠背用框架结构体的刚性。
另外，在本发明的座椅靠背用框架结构体中，能够构成为在上述斜框架的至少一部分中，在截面内具有芯材的构造。虽然只要在斜框架整体中配置芯材就能够进一步提高框架结构体的刚性，但例如，若局部配置在斜框架的上部或下部、即配置在安全带导向器设置部或第1支承点周边部，则能够维持轻质性且能够更有效地提高框架结构体的刚性或强度。另外，作为芯材的材质，能够使用轻质的材料例如泡沫材料。在这样的构造中，由于成为具有芯材且在其至少一面、优选在两面上具有构成斜框架的板面部(相对于芯材的表皮材料)的构造，所以能够维持轻质性，并能够显著提高作为框架部件的刚性。
在上述那样的具有各板面部的构造中，能够构成为上述斜框架或/及上述横框架(上述斜框架或上述横框架中的某一个，或它们双方)具有加强肋的构造。在这样的构造中，通过在各框架上配置加强肋，各框架自身的强度、刚性在结构上大幅提高，进而座椅靠背用框架结构体整体的刚性大幅提高。
本发明的座椅靠背用框架结构体还能够构成为具有在上述斜框架与上述纵框架之间延伸的加强框架的构造。另外，还能够构成为具有在上述斜框架与上述横框架之间延伸的加强框架的构造。另外，还能够构成为具有在上述横框架与上述纵框架之间延伸的加强框架的构造。通过具有这样的加强框架，座椅靠背用框架结构体的特定部位的刚性、进而作为整体的刚性在结构上大幅提高。加强框架只要以不损害框架结构体整体的轻质性的方式适当配置即可。
另外，在本发明的座椅靠背用框架结构体中，为了满足轻质化的要求，能够采用至少一部分由树脂构成的构造，优选采用整体由树脂构成的构造。在本发明中，通过斜框架、纵框架和横框架的一体化构造，以较少的框架部件数量高效地提高了刚性，因此，即使对构成材料不使用金属而使用树脂，也能够充分地确保高刚性，并且能够通过使用树脂来促进整体的轻质化。
尤其是，在本发明的座椅靠背用框架结构体中，期望至少一部分由纤维增强树脂构成。通过采用纤维增强树脂，能够容易实现座椅靠背用框架结构体整体所期望的轻质化和高刚性化这两者。其中，优选使对框架结构体的弯曲刚性及扭转刚性贡献大的斜框架的至少一部分由纤维增强树脂构成。
另外，在采用纤维增强树脂的情况下，当然能够采用使框架部件的至少一部分由纤维增强树脂构成的构造，也能够采用在某一框架部件的至少一部分表面上粘贴设置有具有沿单向排列的增强纤维的纤维增强树脂制带的构造。在粘贴设置纤维增强树脂制带的情况下，例如，只要以使增强纤维的纤维方向与各框架的延伸方向一致的方式进行配置，就能够有效地提高各框架的弯曲刚性。另外，在相对于延伸方向具有角度地配置的情况下，能够提高各框架的扭转刚性。在这些构造中，也能够将上述方法多个组合。根据要求方式，能够采用其中的任意构造。
需要说明的是，在对某一部位采用纤维增强树脂的情况下，增强纤维的种类没有特别限定，例如，除碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等以外，还能采用这些增强纤维的组合。另外，作为基体树脂也没有特别限定，能够任意采用热塑性树脂、热固性树脂及其组合。
而且，本发明的座椅靠背用框架结构体只要为设置在具有安全带卷收器和安装于座椅上部的安全带导向器的座椅靠背的内部的框架结构体就没有特别限定，例如，能够适用于设置在可倒式的座椅靠背内部的框架结构体。
发明效果
像这样，根据本发明的座椅靠背用框架结构体，通过相对于上部的安全带导向器设置部具有斜框架的结构，尤其能够相对于向前方或斜前方向作用于框架结构体的载荷而有效地提高框架结构体的刚性，通过形成为该斜框架、纵框架和横框架的一体化结构，能够提高作为框架结构体整体的刚性，并且框架部件数量较少即可实现，另外，尤其能够对构成材料使用树脂或纤维增强树脂，由此，能够容易谋求框架结构体的轻质化。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图。
图2是本发明的其他实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图。
图3是本发明的又一其他实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图。
图4是沿图1的A-A’线的斜框架的横剖视图(A)及其变形例的斜框架的横剖视图(B)。
图5是沿图2的B-B’线的斜框架的横剖视图(A)及其变形例的斜框架的横剖视图(B)。
图6是沿图3的C-C’线的斜框架的横剖视图。
图7是本发明的又一其他实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图，是从图1中的背面侧方向观察到的概略立体图。
图8是本发明的又一其他实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图。
图9是本发明的又一其他实施方式的座椅靠背用框架结构体的概略立体图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1示出本发明的一个实施方式的座椅靠背用框架结构体。图1所示的座椅靠背用框架结构体1构成为设置在具有安全带卷收器2的座椅靠背3(或座椅靠背用垫体)的内部的框架结构体。为以下构造：通过该安全带卷收器2并经由设置在座椅框架上部的安全带导向器5使安全带10进行卷入及卷出来支承乘员。该座椅靠背用框架结构体1通过斜框架6、纵框架8、横框架9而构成为正面观察时呈大致三角形形状的一体化构造，其中，斜框架6从位于座椅靠背3下部的座椅宽度方向X-X的一端侧的第1支承点4朝向上方的安全带导向器5的设置部倾斜地延伸，纵框架8从位于座椅靠背3下部的座椅宽度方向X-X的另一端侧的第2支承点7朝向上方延伸，且上端与斜框架6连接，横框架9在斜框架6的下端与纵框架8的下端之间延伸，且连接两者的下端部。在第1支承点4上安装有未图示的座椅靠背3的倾转机构，座椅靠背构成为，能够以将第1支承点4和第2支承点7连接的座椅靠背旋转轴11为中心可倒式地改变及固定倾斜角。另外，第2支承点7以仅能够绕旋转轴11旋转移动的方式支承框架结构体。上述座椅靠背用框架结构体1的至少一部分、优选其整体由纤维增强树脂构成，例如由碳纤维增强树脂构成，整体构成为一体成形体。
另外，在本实施方式中，同时如图4(A)所示，斜框架6构成为具有L字状横截面的构造，具有朝向座椅前后方向且位于座椅前侧部位的板面部6a、和位于在座椅宽度方向上朝向侧面的部位的板面部6b，另外，纵框架8由在座椅宽度方向上朝向侧面的板面部8a构成。而且，横框架9构成为具有如下横截面的构造，该横截面具有：板面部9a，其位于在座椅上下方向上朝向底面的部位；和板面部9b，其与板面部9a局部连接，且在上述斜框架6的下端侧与斜框架6的朝向座椅前后方向的板面部6a连接，并在座椅前后方向上位于前侧部位。像这样，通过板面部9b提高了斜框架6与横框架9的连结部的刚性，由此能够进一步提高配置有倾转机构的第1支承点4周围的刚性。而且，在上述那样的斜框架6的构造中，例如如图4(B)所示，也能够成为在截面内具有由泡沫材料等轻质材料构成的芯材40的构造，成为维持了轻质性且进一步提高了刚性的构造。这样的芯材40可以配置在斜框架6的整体上，但也可以局部配置。在局部配置的情况下，若配置在斜框架6下部的第1支承点4周边部，则能够更有效地提高刚性及强度。或者，若配置在斜框架6上部的安全带导向器5的设置部周边，则能够更有效地提高安全带导向器设置部的安装刚性及强度。
在图1所示那样的本实施方式的座椅靠背用框架结构体1中，在从上部的安全带导向器5的设置部向前方或斜前方对框架结构体1作用有载荷F的情况下，在第1支承点4处，通过倾转机构限制绕旋转轴11的旋转移动，因此，在框架结构体上，在产生向车辆前方方向的弯曲变形的同时也产生扭转变形。通过从第1支承点4朝向上方的安全带导向器5的设置部倾斜地延伸的斜框架6而高效地承受该载荷F，从而有效地提高了框架结构体1的刚性。另外，由于框架结构体构成为斜框架6、纵框架8及横框架9的一体成形体，所以以较少的框架部件数量高效地提高了作为框架结构体1整体的刚性，并且，通过该框架部件数量较少的结构，同时实现了框架结构体1的轻质化。尤其是，若框架结构体1整体由纤维增强树脂构成，则能够较高地确保框架结构体1整体的强度、刚性，并且实现框架结构体1整体的轻质化。
这样的本发明的座椅靠背用框架结构体还能够采用以下各种方式。例如在图2所示的实施方式中，座椅靠背用框架结构体21与图1所示的方式同样地，构成为斜框架22、纵框架23和横框架24的一体成形体，但在本实施方式中，如图5(A)所示，斜框架22构成为具有コ字状横截面的构造，斜框架22自身的强度、刚性在结构上得以提高。而且，横框架24构成为，在座椅前后方向上位于前侧部位的板面部24b在斜框架下端与斜框架的板面部22a连接，并且与纵框架23的下端部连接，框架结构体的一体性增加，进一步提高了整体的刚性。另外，在上述那样的斜框架22的构造中，例如如图5(B)所示，也能够成为在コ字状横断面内具有由泡沫材料等轻质材料构成的芯材50的构造，成为维持轻质性且进一步提高刚性的构造。这样的芯材50可以配置在斜框架22的整体上，也能够采用局部配置的构造。
另外，在图3所示的实施方式中，座椅靠背用框架结构体31与图1所示的方式同样地，构成为斜框架32、纵框架33和横框架34的一体成形体，但在本实施方式中，同时如图6所示，斜框架32构成为具有管状横截面(尤其是，在图示例中为箱形横截面)的构造，斜框架32自身的强度、刚性在结构上得以提高。而且，作为横框架34，也构成为具有如下横截面的构造，该横截面具有：板面部34a，其位于在座椅上下方向上朝向底面的部位；和板面部34b，其与板面部34a局部连接，且局部地在斜框架32的下端侧与斜框架32的朝向座椅前后方向的板面部32a连接，并在座椅前后方向上位于前侧部位，从而一体化框架结构中的、尤其是斜框架32和横框架34的刚性及它们的连结部的刚性均得以提高。而且，虽然省略了图示，但在上述那样的斜框架32的构造中，也能够在管状框架的一部分或整体中配置由泡沫材料等轻质材料构成的芯材，而成为维持轻质性且进一步提高刚性的构造。
另外，图7示出从图1中的背面侧方向观察到的概略立体图，在图7所示的实施方式中，座椅靠背用框架结构体71与图1所示的方式同样地，构成为斜框架72、纵框架73和横框架74的一体成形体，但在本实施方式中，在斜框架72上一体地设有将板面部72a、72b之间连接且Z字形地延伸的加强肋75，并且，在横框架74上也一体地设有将板面部74a、74b之间连接的加强肋76。通过像这样一体地设置加强肋75、76，能够大幅提高斜框架72、横框架74的刚性，进而大幅提高座椅靠背用框架结构体71整体的刚性，尤其大幅提高扭转刚性。
另外，在图8所示的实施方式中，座椅靠背用框架结构体81与图1所示的方式同样地，构成为斜框架82、纵框架83和横框架84的一体成形体，但在本实施方式中，在斜框架82与纵框架83之间设有在两框架之间的范围内延伸的加强框架85，在纵框架83与横框架84之间设有在两框架之间的范围内延伸的加强框架86。另外，在斜框架82与横框架84之间延伸的横框架84的前侧板面部87也起到在两框架之间的范围内延伸的加强框架的功能。通过像这样适当设置加强框架，当然能够进一步加强斜框架82，还能够进一步提高作为框架结构体81整体的刚性。
另外，在图9所示的实施方式中，座椅靠背用框架结构体91与图1所示的方式同样地，构成为斜框架92、纵框架93和横框架94的一体成形体，但在本实施方式中，在框架结构体91的至少一部分表面上，尤其是在斜框架92和纵框架93的表面上，粘贴设置有具有沿单向排列的增强纤维的纤维增强树脂制带95、96。通过粘贴设置纤维增强树脂制带95、96，能够从结构体的外部高效且容易地仅对对象部位进行加强。除图示的构造以外，也可以在横框架94的表面上粘贴设置纤维增强树脂制带。
像这样，在本发明中，关于斜框架和横框架的构造、加强肋和加强框架的方式、以及各部分的加强方式等，能够采用各种方式。
工业实用性
本发明能够适用于在上部具有安全带导向器的所有座椅靠背用框架结构体。
附图标记说明
1、21、31、71、81、91座椅靠背用框架结构体
2安全带卷收器
3座椅靠背
4第1支承点
5安全带导向器
6、22、32、72、82、92斜框架
7第2支承点
8、23、33、73、83、93纵框架
9、24、34、74、84、94横框架
10安全带
11旋转轴
40、50芯材
75、76加强肋
85、86加强框架
95、96纤维增强树脂制带

Claims (15)

1.一种座椅靠背用框架结构体，设置在具有安全带卷收器和安装在座椅上部的安全带导向器的座椅靠背的内部，其特征在于，构成为斜框架、纵框架和横框架的一体化构造，其中，所述斜框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向一端侧的第1支承点朝向上方的安全带导向器设置部倾斜地延伸，所述纵框架从位于座椅靠背下部的座椅宽度方向另一端侧的第2支承点朝向上方延伸，且上端与所述斜框架连接，所述横框架在所述斜框架的下端与所述纵框架的下端之间延伸，
所述斜框架具有如下横截面，该横截面至少具有朝向座椅前后方向且位于座椅前侧部位的板面部、和位于在座椅宽度方向上朝向侧面的部位的板面部。
2.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，所述纵框架具有如下横截面，该横截面至少具有位于在座椅宽度方向上朝向侧面的部位的板面部。
3.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，所述横框架具有如下横截面，该横截面具有位于在座椅上下方向上朝向底面的部位的板面部；和在所述斜框架下端侧与所述斜框架的朝向座椅前后方向的板面部连接的、在座椅前后方向上位于前侧部位的板面部。
4.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，所述斜框架具有コ字状横截面。
5.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，所述斜框架具有管状横截面。
6.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，在所述斜框架的至少一部分中，在截面内具有芯材。
7.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，所述斜框架或/及所述横框架具有加强肋。
8.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，还具有在所述斜框架与所述纵框架之间延伸的加强框架。
9.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，还具有在所述斜框架与所述横框架之间延伸的加强框架。
10.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，还具有在所述横框架与所述纵框架之间延伸的加强框架。
11.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，至少一部分由树脂构成。
12.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，至少一部分由纤维增强树脂构成。
13.如权利要求12所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，斜框架的至少一部分由纤维增强树脂构成。
14.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，在至少一部分表面上粘贴设置有具有沿单向排列的增强纤维的纤维增强树脂制带。
15.如权利要求1所述的座椅靠背用框架结构体，其特征在于，设置在可倒式的座椅靠背的内部。
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