CN108621888A - 车辆用座椅靠背结构 - Google Patents

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Abstract

车辆用座椅靠背结构。为了维持用于安装头枕(40)的树脂制的座椅靠背面板(1)的刚性以及为了提高可生产性。树脂制的头枕保持件(30)的上部形成有用于插入头枕的上侧开口部(33)，头枕保持件(30)的后部形成有后侧开口部(34)，后侧开口部(34)的两相反侧设置有朝向后方突出的突起部(36～39)，树脂制的座椅靠背面板(1)的上部形成有用于插入突起部(36～39)的通孔(16～19)，并且后侧开口部(34)的周缘部接合到各个通孔(16～19)的周缘部，形成用于设置头枕引导件的封闭截面结构。

Description

车辆用座椅靠背结构
技术领域
本发明涉及车辆用座椅靠背结构。
背景技术
车辆用座椅设置有供乘员乘坐的座垫和用于支撑乘员的上身的座椅靠背。如专利文献1中公开的，构成座椅靠背的已知座椅靠背面板由树脂材料形成，以便使其轻量化。
座椅靠背面板的上部还安装有头枕。因而，面板的上部需要具有抵抗头枕所施加的载荷的预定支撑刚性。
专利文献1公开了用于座椅靠背框架的支架固定结构，旨在利用树脂形成座椅靠背框架的情况下借助于简单的结构改善抵抗支架的支撑刚性，其中该支架支撑头枕的支柱。该支架形成为大致矩形筒状并设置为其长度方向沿座椅的上下方向延伸。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-003674号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在以上示例的结构中，不确定支架所使用的是何种材料，但是支架和座椅靠背框架通过粘接剂粘合，这要求长的时间来使粘接剂固化。结果，座椅靠背框架的安装需要长的时间，从而降低了生产效率。
另外，在以上示例的结构中，为了使筒状支架粘合到座椅靠背框架，支柱周围的接合部具有两壁重叠的所谓两层结构。因而，增加了接合部的重量，所以对于进一步轻量化还存在改进的空间。
为了解决以上问题完成了本发明，本发明的目的是提供能够维持用于安装头枕的树脂制的座椅靠背面板的刚性以及提高可生产性的车辆用座椅靠背结构。
用于解决问题的方案
为了实现以上目的，在根据本发明的车辆用座椅靠背结构中，安装有树脂制头枕保持件，该头枕保持件安装在树脂制座椅靠背面板的上部并且通过头枕引导件支撑头枕。在所述车辆用座椅靠背结构中，所述头枕保持件的上部形成有用于插入所述头枕引导件的上侧开口部，所述头枕保持件的车辆后部形成有沿车辆上下方向延伸的后侧开口部，所述后侧开口部的车辆宽度方向两侧部设置有朝向车辆后方突出的至少一个突起部，所述座椅靠背面板的上部形成有用于插入所述突起部的通孔，并且通过所述后侧开口部的车辆宽度方向两侧部接合到所述通孔的周缘部，形成用于设置所述头枕引导件的封闭截面结构。
发明的效果
根据本发明的车辆用座椅靠背结构，能够维持用于安装头枕的树脂制的座椅靠背面板的刚性以及提高可生产性。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的车辆用座椅靠背结构的立体图。
图2是示出头枕引导件还未插入图1的座椅靠背面板的前面板的状态的立体图。
图3是图2的部分A的放大立体图。
图4是示出图2的头枕保持件的突起部插入前面板的头枕设置部的通孔的状态的、当从车辆后方观察时的立体图。
图5是示出图4的头枕保持件借助于超声波铆接(ultrasonic caulking)接合到头枕设置部的状态的立体图。
图6是仅示出图4的头枕保持件的立体图。
图7是示出图6的头枕保持件的当从车辆前方观察时的立体图。
图8A是沿着图3的线B-B截取的截面图，图8B示出了作为图8A的结构的比较例的不设置台的结构。
图9A是沿着图3的线C-C截取的截面图，图9B示出了作为图9A的结构的比较例的不设置台的结构。
附图标记说明
1 座椅靠背面板
2 卷收器收纳部
10 前面板
11 凸缘部
12 上侧凸缘部
15 头枕设置部
15a 平坦部
16 左上通孔
17 左下通孔
18 右上通孔
19 右下通孔
20 后面板
30 头枕保持件
32a 左侧壁
32b 右侧壁
32c 前壁
32d 突出部
33a 上侧开口部
33b 下侧开口部
34 后侧开口部
34a 开口边缘
35a 左后侧凸缘部(凸缘部)
35b 右后侧凸缘部(凸缘部)
35c 台
35d 台
36 左上侧突起部
37 左下侧突起部
38 右上侧突起部
39 右下侧突起部
40 头枕
41 支柱
45 头枕引导件
50 毛刺
具体实施方式
以下将参照附图(图1至图9)说明根据本发明的车辆用座椅靠背结构的实施方式。
本实施方式的车辆用座椅靠背结构具有如下结构：头枕40的头枕引导件45安装到构成座椅靠背面板1的前面板10。
如图1所示，本实施方式的座椅靠背面板1包括树脂制的前面板10和树脂制的后面板20。前面板10和后面板20在车辆前后方向上重叠，前面板10的凸缘部11、12接合到后面板20的凸缘部(未示出)。
尽管未示出，但是该示例的座椅靠背面板1具有中空截面结构。另外，座椅靠背面板的上部设置有用于收纳安全带卷收器(未示出)的卷收器收纳部2。
这里，各面板10、20均由例如CFRP(carbon fiber reinforced plastics)的碳纤维增强树脂材料形成。能够使用诸如PP、PA6、PA12、PA66、PEEK、PC和PET等的各种热塑性树脂作为纤维增强树脂材料的基体树脂来形成面板。
后面板20由以上树脂材料制成，并且如图1所示形成为沿车辆宽度方向延伸的大致矩形板状构件。后面板20通过借助于冲压对热塑性CFRP进行成型而形成。
接下来解释前面板10。与后面板20同样，凸缘部11设置在前面板10的周缘处。前面板10的凸缘部11的车辆后表面接合到后面板20的凸缘部的车辆前表面。与后面板20同样，前面板10也通过借助于冲压对热塑性CFRP进行成型而形成。
如图2所示，设置在前面板10的凸缘部11中的上部的上侧凸缘部12设置在卷收器收纳部2的车辆宽度方向两相反侧。上侧凸缘部12包括用于安装头枕引导件45的头枕设置部15。
该示例的头枕设置部15包括平坦部15a。各头枕设置部15均具有沿车辆前后方向贯穿平坦部15a的八个通孔16至19。在该示例中，将四个一组的通孔16至19定义为一个单元，各组通孔16至19均用于一个头枕引导件45的安装。
在该示例中，一组通孔16至19包括位于图4的左侧的左上通孔16和左下通孔17以及位于图4的右侧的右上通孔18和右下通孔19。通孔16至19具有沿车辆上下方向延伸的大致矩形形状。左上通孔16和左下通孔17配置成在车辆上下方向上隔有间隔。右上通孔18和右下通孔19也配置成在车辆上下方向上隔有间隔。另外，左上通孔16和右上通孔18配置成在车辆宽度方向上隔有间隔。左下通孔17和右下通孔19也配置成在车辆宽度方向上隔有间隔。在该示例中，四个通孔16至19是对称的，但是不限于此。
头枕设置部15接合到头枕保持件30。如图3所示，头枕保持件30是用于用于安装头枕引导件45的构件。尽管未详细解释，但是头枕引导件45具有沿车辆上下方向延伸的所谓的筒状形状，该筒状形状的上端(头部)比侧部沿径向突出得多。设置在图1中的头枕40的下部的支柱41通过头枕引导件45安装到头枕设置部15。
以下解释头枕保持件30的结构。头枕保持件30是由与前面板10或后面板20同样的树脂材料形成的构件。头枕保持件30沿车辆上下方向延伸并具有大致U字形状的横截面(水平截面)。另外，头枕保持件30的上部和下部分别形成有上侧开口部33a和下侧开口部33b。在车辆后部形成有沿车辆上下方向延伸的后侧开口部34(图6)。
如图6和图7所示，头枕保持件30包括：两个壁、即左侧壁32a和右侧壁32b，其限定U字形状的两相反侧；以及前壁32，其限定U字形状的底部。前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b形成为一体，并且各壁均沿车辆上下方向延伸。具体地，头枕保持件30形成为在车辆上下方向上贯通的U字形状，其U字形状的开口与后侧开口部34对应。
另外，头枕保持件30的车辆后部具有设置成朝向车辆后方突出的四个突起部(左上侧突起部36、左下侧突起部37、右上侧突起部38和右下侧突起部39)。更具体地，左上侧突起部36和左下侧突起部37形成在左侧壁32a的车辆后部，右上侧突起部38和右下侧突起部39形成在右侧壁32b的车辆后部。
左上侧突起部36和左下侧突起部37设置成比后侧开口部34的位于图6中的左手侧的开口边缘34a靠左侧、在车辆上下方向上隔有间隔。另一方面，右上侧突起部38和右下侧突起部39设置成比后侧开口部34的位于图6中的右手侧的开口边缘34a靠右侧、在车辆上下方向上隔有间隔。
左上侧突起部36和左下侧突起部37具有朝向车辆后方延伸的大致立方体状。沿着垂直于车辆前后方向的方向截取的截面是沿车辆前后方向延伸的矩形形状。左下侧突起部37的截面大于左上侧突起部36的截面。右上侧突起部38和右下侧突起部39也这样形成。
左上侧突起部36插入与左上侧突起部36对应的左上通孔16中。同样地，左下侧突起部37、右上侧突起部38和右下侧突起部39分别插入与突起部37至39对应的左下通孔17、右上通孔18和右下通孔19中。在突起部36至39插入对应的通孔16至19中的状态下，后侧开口部34与前面板10的头枕设置部15接合。注意，在图4和图5中，示出了一个头枕保持件30安装到一组通孔16至19的状态。
更具体地，后侧开口部34的周缘接合到相应的通孔16至19的周缘。另外，形成U字形状的开口的后侧开口部34由前面板10的头枕设置部15封闭。以这种方式，获得了封闭截面结构。
封闭截面结构由头枕设置部15的平坦部15a以及头枕保持件30的前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b形成。当如图5所示头枕保持件30安装到头枕设置部15时，如图1所示从上侧开口部33a插入头枕引导件45。在该示例中，头枕引导件45设置成其能够从上侧开口部33a插入、能够从下侧开口部33b突出并能够进一步穿过形成在上侧凸缘部12的下方的矩形孔13(图3)。
头枕保持件30的前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b以及头枕设置部15的平坦部15a形成用于插入头枕引导件45的部分的壁部。也就是，座椅靠背面板1用作用于插入头枕引导件45的壁。
这里，解释将头枕保持件30安装到头枕设置部15的方法。
首先，如图3和图4所示，将左上侧突起部36、左下侧突起部37、右上侧突起部38和右下侧突起部39分别插入与突起部36至39对应的左上通孔16、左下通孔17、右上通孔18和右下通孔19。此时，各突起部36至39的一部分均朝向车辆后方突出超过前面板10的上侧凸缘部12的后表面。
当对朝向车辆后方突出超过上侧凸缘部12的后表面的部分进行超声波铆接时，如图5、图8A、图8B、图9A和图9B所示，该部分会在受到朝向车辆前方的压溃时变形。超声波铆接是通过施加大约数十秒的短时间的超声波使树脂熔融，然后使树脂冷却并固化，以将树脂构件固定在一起的方法。因超声波铆接而压溃的部分变成沿车辆上下方向和车辆宽度方向延伸的板状，封闭通孔16至19并接合到通孔16至19的周缘。结果，头枕保持件30固定到了头枕设置部15。
在通过粘接剂将树脂构件粘合在一起的情况下，有时需要长的时间来进行固化。然而，在本实施方式中，头枕保持件30与座椅靠背面板1的前面板10通过超声波铆接而接合，由此能够节省固化时间。结果，能够缩短座椅靠背面板1的组装时间。
另外，例如，在具有封闭截面的筒状支架单独接合到前面板10的结构中，支架与前面板10之间的接合部具有两层结构(两壁重叠的双壁结构)，因此增加了重量。相比之下，在本实施方式中，封闭截面结构由前面板10的上侧凸缘部12和具有横截面为U字形状的开口截面结构的头枕保持件30限定，因而无需担心接合部具有两层结构(双壁结构)。这能够维持刚性以及轻量化。
例如，在座椅靠背面板1的斜面等形成有多个孔的情况下，座椅靠背面板1的制造工艺变得复杂。相比之下，在本实施方式中，用于插入突起部36至39的通孔16至19形成在头枕设置部15的平坦部15a中。在平坦部15a中形成通孔16至19是相对容易的制造工艺。因而，本实施方式的结构有助于改善可生产性。
在头枕保持件30的车辆后部，形成有沿车辆宽度方向延伸的左后侧凸缘部(凸缘部)35a和右后侧凸缘部(凸缘部)35b。在左侧壁32a的车辆后部，左后侧凸缘部35a从图6的后侧开口部34的左侧部朝向左侧延伸。更具体地，左后侧凸缘部35a的靠近后侧开口部34的车辆宽度方向开口中心侧的端(右端)用作开口边缘34a，该端的相反端(远离后侧开口部34的端)沿比左侧壁32a远离后侧开口部34的方向延伸。
同样地，在右侧壁32b的车辆后部，右后侧凸缘部35b从图6的后侧开口部34的右侧部朝向右侧延伸。更具体地，右后侧凸缘部35b的靠近后侧开口部34的左端用作开口边缘34a，右后侧凸缘部35b的右端沿比右侧壁32b远离后侧开口部34的方向延伸。左后侧凸缘部35a和右后侧凸缘部35b的车辆宽度方向上的宽度超过头枕保持件30的板厚。具体地，该车辆宽度方向上的宽度大于前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b的厚度。
与省略左后侧凸缘部35a和右后侧凸缘部35b的情况相比，能够增大头枕保持件30与座椅靠背面板1之间的接触面积。因此，如果载荷施加到头枕40，则左后侧凸缘部35a和右后侧凸缘部35b能够分散载荷。结果，能够防止头枕保持件30破损。
另外，如图4和图6所示，左下侧突起部37的截面积大于左上侧突起部36的截面积。这里，截面积表示沿着垂直于左下侧突起部37和左上侧突起部36的突出方向(车辆前后方向)的方向截取的截面的面积。在这种情况下，截面积与左下侧突起部37和左上侧突起部36的各自的顶端面(后表面)的面积大致相同。同样地，右下侧突起部39的截面积大于右上侧突起部38的截面积。
如果载荷施加到头枕40，则头枕保持件30的下部会受到比上部高的载荷。通过增大头枕保持件30的左下侧突起部37和右下侧突起部39的截面积，即使高载荷施加到头枕40，也能够抑制头枕保持件30或超声波铆接的接合部分的任何破损。
另外，当上侧突起部36、38具有与下侧突起部37、39不同的形状时，能够降低上侧突起部36、38和下侧突起部37、39相对于车辆上下方向上下颠倒地错误组装的可能性。另外，这有助于减少组装时间。
例如，在上侧突起部36、38和下侧突起部37、39连接成沿车辆上下方向延伸的单个突起部的情况下，通孔的车辆上下方向上的插入长度会增大，从而导致上侧突起部12的强度显著降低的可能性。对于沿车辆上下方向延伸的突起部，超声波铆接所需的时间可能会增加。通过像本实施方式那样设置上侧突起部36、38和下侧突起部37、39，能够避免以上问题。
本实施方式的头枕保持件30的下部比上部厚。具体地，在头枕保持件30的前壁32c的下部的车辆前部处、在左侧壁32a和右侧壁32b的下部的外侧设置有突出部32d，突出部32d围绕前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b。
突出部32d的车辆前部连续地连接到左后侧凸缘部35a和右后侧凸缘部35b。另外，突出部32d与前壁32c、左侧壁32a和右侧壁32b形成为一体。
当载荷施加到头枕40时，头枕保持件30会在其下部受到较高的载荷。通过在头枕保持件30的下部设置作为厚度厚的部位的突出部32d，以增大截面积，即使高载荷施加到头枕40，也能够抑制头枕保持件30或超声波铆接的接合部分的任何破损。
左下侧突起部37的下端位于头枕保持件30的左侧壁32a的下端的车辆上方。同样地，右下侧突起部39的下端位于右侧壁32b的下端的车辆上方。如图8A所示，侧壁32a、32b的下部形成有平坦的台(rest)35d。
如图8B所示，如果不设置台35d，则当通过超声波铆接将头枕保持件30接合到头枕设置部15时，可能会有毛刺50从头枕设置部15的通孔17、19混入用于插入头枕引导件45的空间(封闭截面结构的内部)。在这种情况下，难以将头枕引导件45组装在头枕保持件30的封闭截面结构的内部，从而必须去除毛刺。结果，会花费长的时间来组装头枕引导件45，进而增加了座椅靠背面板1的组装时间。
相比之下，在本实施方式中，如图8A所示，下侧突起部37、39的下端位于侧壁32a、32b的下端的车辆上方以形成平坦的台35d，能够使台35d与通孔17、19的缘部压力接触。因此，能够防止毛刺混入封闭截面结构的内部，从而消除了去除毛刺的必要。结果，能够缩短座椅靠背面板1的组装时间。
另外，在本实施方式中，如图9A所示，左上侧突起部36的靠近后侧开口部34的开口中心侧的端部在车辆宽度方向上与后侧开口部34的左侧开口边缘34a隔有间隔。左下侧突起部37也这样设置。另外，右上侧突起部38和右下侧突起部39的各自的靠近后侧开口部34侧的端部在车辆宽度方向上与后侧开口部34的右侧开口边缘34a隔有间隔。利用该结构，开口边缘34a与突起部36至39之间也形成平坦的台35c。
如果不设置台35c，则如图9B所示，与侧壁32a、32b的下端一样，当通过超声波铆接将头枕保持件30接合到头枕设置部15时，可能会有毛刺50从头枕设置部15的通孔16至19混入封闭截面结构的内部。
相比之下，开口边缘34a与突起部36至39之间形成有台35c给出了与下端形成有台35d的形状相同的有益效果。另外，如果载荷施加到头枕40，则载荷能够由位于后侧开口部34的左右两侧的台35c部分地支撑。结果，如果载荷或反复扭转力作用于特别是沿车辆宽度方向作用于车辆，则能够抑制头枕保持件30或超声波铆接的接合部分的任何破损。
另外，由于座椅靠背面板1由CFRP形成，所以能够减小整个面板的板厚，包括分别用于插入头枕保持件30的突起部36至39的通孔16至19周围的板厚。这有助于前面板10的轻量化。
例如，当前面板10的头枕设置部15中形成有使用CFRP形成的弯折部时，例如，通过冲压对CFRP进行成型具有使长纤维断裂的风险。另外，CFRP的注射成型具有长纤维无法嵌入弯折部的风险。结果，用于插入头枕引导件45的部分的强度可能会因成型而降低。
相比之下，在本实施方式的结构中，头枕保持件30的突起部36至39插入前面板10的通孔16至19，前面板10的头枕设置部15的供插入的部分可以大致平滑，从而无需复杂的形状。因此，即使在使用CFRP形成座椅靠背面板1的前面板10的情况下，也能够抑制头枕引导件45的插入部的长纤维缺少各向同性或无法嵌入时发生的强度降低。
关于本发明的实施方式的以上说明仅出于说明的目的给出，并且不旨在限制权利要求书的范围。另外，本发明的特征不限于以上实施方式，并且能够在权利要求书限定的技术构思内以各种方式进行变形。
在以上实施方式中，突起部36至39具有大致立方体状，但是本发明不限于此。例如，突起部36至39可以具有圆柱形状或可以具有截面为沿车辆上下方向延伸的椭圆形的形状。

Claims (7)

1.一种车辆用座椅靠背结构，其安装有树脂制头枕保持件，该头枕保持件安装在树脂制座椅靠背面板的上部并且通过头枕引导件支撑头枕，所述座椅靠背结构的其特征在于，
所述头枕保持件的上部形成有用于插入所述头枕引导件的上侧开口部，
所述头枕保持件的车辆后部形成有沿车辆上下方向延伸的后侧开口部，所述后侧开口部的车辆宽度方向两侧部设置有朝向车辆后方突出的至少一个突起部，
所述座椅靠背面板的上部形成有用于插入所述突起部的通孔，并且
通过所述后侧开口部的车辆宽度方向两侧部接合到所述通孔的周缘部，形成用于设置所述头枕引导件的封闭截面结构。
2.根据权利要求1所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述座椅靠背面板的上部形成有沿车辆宽度方向延伸的平坦部，并且
所述通孔形成于所述平坦部。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述后侧开口部的车辆宽度方向两侧部设置有凸缘部，所述突起部设置于所述凸缘部，并且
所述凸缘部的车辆宽度方向上的宽度大于所述头枕保持件的板厚。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述突起部具有上侧突起部和下侧突起部，
所述上侧突起部和所述下侧突起部设置成在车辆上下方向上隔有间隔，并且
所述下侧突起部的截面积大于所述上侧突起部的截面积。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述头枕保持件的封闭截面结构的下部比上部厚。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述突起部的下端位于所述头枕保持件的下端的车辆上方。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的车辆用座椅靠背结构，其特征在于，所述突起部的靠近所述后侧开口部的端部在车辆宽度方向上与所述后侧开口部的开口边缘隔有间隔。
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