DE102016208467A1

DE102016208467A1 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102016208467A1
Application number: DE102016208467.4A
Authority: DE
Inventors: Fumitoshi Akaike; Hiroshi Mizobata
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2016-11-24
Also published as: JP6468070B2; CN106394347A; JP2016215896A; US10137811B2; US20160339821A1

Abstract

Ein Fahrzeugsitz umfasst einen aus Metall hergestellten Sitzrahmen (10) und ein Verstärkungselement, das lokal an einem Abschnitt befestigt ist, in dem eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen (10) auftritt, wobei das Verstärkungselement so befestigt ist, dass das Verstärkungselement eine Spannung verteilt, wobei das Verstärkungselement eine relative Dichte besitzt, die kleiner als eine relative Dichte des Sitzrahmens (10) ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Fahrzeugsitz, der einen aus Metall hergestellten Sitzrahmen umfasst.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Als Rahmenstruktur eines Fahrzeugsitzes ist eine Struktur, die durch Verbinden von zwei metallenen Rahmenelementen unterschiedlicher Formsteifigkeit gebildet ist, bekannt (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2013-193586 ( JP 2013-193586 A )). Die Rahmenstruktur ist als Seitenrahmen einer Sitzlehne ausgebildet und so ausgelegt, dass ein Rahmenelement mit hoher Festigkeit auf einer Basisseite angeordnet ist, die von einer unteren Seite über eine Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung gestützt wird, und ein Rahmenelement mit geringer Festigkeit ist mit einer Oberseite des Rahmenelements mit hoher Festigkeit verbunden.
In dem oben beschriebenen Stand der Technik kann, wenn von vorn nach hinten eine große Last auf die Sitzlehne ausgeübt wird und eine große Biegelast um die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung auf den Seitenrahmen ausgeübt wird, eine Spannungskonzentration in einem Abschnitt auftreten, in dem die zwei Rahmenelemente verbunden sind und sich die Formsteifigkeit abrupt ändert. Ferner erhöht sich das Gewicht, wenn der Abschnitt zum Beispiel dadurch verstärkt ist, dass der Abschnitt dicker ausgelegt ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt einen Fahrzeugsitz bereit, in dem es weniger wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration in einem Sitzrahmen auftritt, und eine Erhöhung des Gewichts des Sitzrahmens verhindert ist.
Ein Fahrzeugsitz gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst einen metallenen Sitzrahmen und ein Verstärkungselement, das lokal an einem Abschnitt befestigt ist, in dem eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, wobei das Verstärkungselement so befestigt ist, dass das Verstärkungselement eine Spannung verteilt, und wobei das Verstärkungselement eine relative Dichte besitzt, die kleiner als eine relative Dichte des Sitzrahmens ist, wobei die relative Dichte hierin wie üblich als ein Verhältnis zwischen der Dichte des jeweiligen Materials und der Dichte von Wasser definiert ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Aspekt ist es aufgrund des Verstärkungselements, das lokal an dem Abschnitt befestigt ist, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, weniger wahrscheinlich, dass eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, wobei eine Erhöhung des Gewichts des Sitzrahmens vermieden ist.
In dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann der Sitzrahmen mehrere Rahmenelemente umfassen, die miteinander verbunden sind, und das Verstärkungselement kann an einem Randabschnitt befestigt sein, an dem die Rahmenelemente miteinander verbunden sind und die Spannungskonzentration auftritt.
In der oben beschriebenen Konfiguration umfasst der Sitzrahmen die mehreren Rahmenelemente, die miteinander verbunden sind. Jedoch kann selbst in dieser Konfiguration, da das Verstärkungselement an dem Randabschnitt befestigt ist, an dem die Rahmenelemente miteinander verbunden sind, das Auftreten der Spannungskonzentration in geeigneter Weise verhindert werden.
In dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann das Verstärkungselement an einer außenumfangsseitigen, seitlichen Oberfläche befestigt ist, auf der eine maximale Zugspannung erzeugt wird, wenn eine Last, die eine Biegung in eine Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung, in der sich der Sitzrahmen erstreckt, verursacht, auf den Sitzrahmen ausgeübt wird, oder an einer innenumfangsseitigen, seitlichen Oberfläche befestigt ist, auf der eine maximale Druckspannung erzeugt wird, wenn die Last auf den Sitzrahmen ausgeübt wird, wobei das Verstärkungselement so befestigt ist, dass das Verstärkungselement eine entsprechende von der maximalen Zugspannung und der maximalen Druckspannung verteilt und aufnimmt.
In der oben beschriebenen Konfiguration kann der Abschnitt in dem Sitzrahmen, in dem die Zug- oder Druckspannung am stärksten wirkt, durch das Verstärkungselement in geeigneter Weise verstärkt werden. Somit ist es möglich, wirksam zu erreichen, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration auftritt.
In dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann das Verstärkungselement an dem Abschnitt angeordnet sein, in dem eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, so dass sich das Verstärkungselement in einer bestimmten Richtung in einer Ebene erstreckt, und wenigstens entweder eine Größe oder eine Form des Verstärkungselements kann in Übereinstimmung mit einem Betrag der Spannung geändert werden.
In der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, eine abrupte Erhöhung der Formsteifigkeit des Sitzrahmens an dem Abschnitt, an dem das Verstärkungselement befestigt ist, zu verhindern. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugsitzes einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht ist, die zeigt eine Verteilung eines Biegemoments zeigt, das auf einen Sitzlehnenrahmen ausgeübt wird, wenn eine große Vorwärtslast auf eine Gurtführung ausgeübt wird;
3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Verteilung des Biegemoments zeigt, das auf den Sitzlehnenrahmen ausgeübt wird, wenn eine große Rückwärtslast auf die Sitzlehne ausgeübt wird;
4 eine Frontansicht des Sitzlehnenrahmens ist;
5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4 ist;
6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in 5 ist;
7 eine Seitenansicht, betrachtet von VII in 4 ist;
8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist;
9 eine schematische Ansicht ist, in der eine Verteilung eines Biegemoments, das auf ein oberes Rohr in 2 ausgeübt wird, unter Verwendung eines beidseits gelagerten Balkens modelliert ist;
10 eine schematische Ansicht ist, in der eine Verteilung eines Biegemoments, das auf einen mittleren Rahmen in 2 bis 3 ausgeübt wird, unter Verwendung einer Auskragungsstruktur modelliert ist;
11 eine schematische Ansicht ist, in der eine Verteilung eines Biegemoments, das auf ein außenseitiges Rahmenelement in 2 bis 3 angewendet wird, unter Verwendung einer Auskragungsstruktur modelliert ist;
12 eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines Hauptabschnitts in einer weiteren Ausführungsform zeigt;
13 eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines Hauptabschnitts in noch einer weiteren Ausführungsform zeigt; und
14 eine schematische Ansicht ist, die eine Struktur eines Hauptabschnitts in noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend ist ein Modus zur Durchführung der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zuerst ist eine Konfiguration eines Sitzes 1 gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 11 beschrieben. Wie es in 1 gezeigt, ist der Sitz 1 in dieser Ausführungsform als ein Rücksitz eines Fahrzeugs (eines Automobils) und als so genannte Sitzbank, auf der zwei Personen auf einer rechten und einer linken Seite sitzen können, ausgebildet. Insbesondere umfasst der obige Sitz 1 einen linken Sitz und einen mittleren Sitz und bildet einen Sitz, auf dem, zusammen mit einem rechten Sitz (nicht gezeigt), drei Personen sitzen können.
Der oben beschriebene Sitz 1 umfasst eine Sitzlehne 2 als die Rückenlehne für einen sitzenden Insassen, ein Sitzpolster 3 als ein Sitzabschnitt und eine Kopfstütze 5 als eine Kopfhaltevorrichtung. Ein unteres Ende der oben beschriebenen Sitzlehne 2 ist über ein Paar aus einer rechten und einer linken Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 mit einem hinteren Endabschnitt des Sitzpolsters 3 so gekoppelt, dass ein Sitzlehnenwinkel eingestellt werden kann. Das Sitzpolster 3 ist über ein Paar aus einer rechten und einer linken Gleitschiene 4 so auf einem Fahrzeugboden befestigt, dass die Position des Sitzpolsters 3 in einer Längsrichtung eingestellt werden kann.
In obere Abschnitte eines linken Sitzbereichs und eines mittleren Sitzbereichs der Sitzlehne 2 ist jeweils eine der oben genannten Kopfstütze 5 von oben eingeführt und darin befestigt.
Insbesondere umfasst ein Sitzlehnenrahmen 10 der Sitzlehne 2, der ein Gerüst oder Gestell der Sitzlehne 2 bildet, ein außenseitiges Rahmenelement 11, ein innenseitiges Rahmenelement 12, ein mittleres Seitenrahmenelement 13, ein oberes Rohr 14, Verstärkungsrohre 15A, 15B, Stützträger 16 und eine Gurtführung 17. Hier entspricht der Sitzlehnenrahmen 10 dem ”Sitzrahmen” der Erfindung. Das außenseitige Rahmenelement 11 bildet ein Gerüst eines fahrzeugaußenseitigen Abschnitts der Sitzlehne 2. Das innenseitige Seitenrahmenelement 12 bildet ein Gerüst eines fahrzeuginnenseitigen Abschnitts der Sitzlehne 2. Das mittlere Seitenrahmenelement 13 bildet ein Gerüst eines Grenzabschnitts zwischen dem linken Sitzbereich und dem mittleren Sitzbereich der Sitzlehne 2.
Der obere Rohr 14 bildet ein Gerüst eines oberen Abschnitts der Sitzlehne 2. Die Verstärkungsrohre 15A, 15B bilden ein Gerüst eines Zwischenabschnitts in einer Höhenrichtung der Sitzlehne 2. Zwei Stützträger 16 sind jeweils links und rechts sowohl des linken Sitzbereichs als auch des mittleren Sitzbereich an dem oberen Rohr 14 angeordnet und als Stützgestelle ausgelegt, die die Kopfstütze 5 von unten stützen. Die Gurtführung 17 berührt das obere Rohr 14 und das mittlere Seitenrahmenelement 13, das heißt, die Gurtführung 17 dient der Verbindung des oberen Rohrs 14 mit dem mittleren Seitenrahmen 13. Die Gurtführung 17 dient als ein Führungsgestell zum Führen eines Gurtbandes, das sich von einem Gurtaufroller einer Sitzgurtvorrichtung (nicht gezeigt) von hinten nach vorn erstreckt (d. h. ein Führungsgestell, durch das das Gurtband von hinten nach vorn läuft).
Das außenseitige Rahmenelement 11 ist durch Pressen eines Metallstücks in eine vertikal-längliche Form gebildet und so angeordnet, dass eine Oberfläche davon in eine Sitzbreitenrichtung weist. Die Formsteifigkeit gegenüber Biegung und Torsion des außenseitigen Rahmenelements 11 ist durch Biegen seiner vorderen und hinteren Ränder in der Sitzbreitenrichtung nach innen erhöht. Ferner besitzt das außenseitige Rahmenelement 11, wie es in 7 gezeigt ist, eine zum Boden breiter werdende Form, mit einer Plattenbreite in seiner Längsrichtung, die in Richtung des Bodens allmählich größer wird.
Wie es in 7 und 8 gezeigt ist, ist eine äußere Oberfläche eines unteren Endabschnitts des außenseitigen Rahmenelements 11 mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 verbunden und ist das außenseitige Rahmenelement 11 über die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 mit einem hinteren Endabschnitt eines außenseitigen Rahmenelements 21 des Sitzpolsters 3 verbunden, was nachfolgend beschrieben ist. Die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 dient als eine Drehwellenvorrichtung, deren Drehung arretiert werden kann. Wenn sich die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 in einem Dreharretierzustand befindet, hält die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 das außenseitige Rahmenelement 11, das von dem hinteren Endabschnitt des Sitzpolsters 3 angehoben ist, so, dass das außenseitige Rahmenelement 11 auskragend gestützt wird.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist das innenseitige Seitenrahmenelement 12 durch Pressen einer Stahlplatte in eine vertikal-längliche Form gebildet, die kürzer als der äußere Rahmen 11 und so angeordnet ist, dass eine Oberfläche des innenseitigen Rahmenelements 12 in die Sitzbreitenrichtung weist. Das innenseitige Seitenrahmenelement 12 besitzt ferner Formsteifigkeit gegenüber Biegung und Torsion, die durch Biegen seines vorderen und hinteren Randes in der Sitzbreitenrichtung nach innen erhöht ist. Ein unterer Endabschnitt des innenseitigen Seitenrahmenelements 12 ist durch einen Gelenkstift 6A drehbar mit einem hinteren Endabschnitt eines innenseitigen Rahmenelements 22 des Sitzpolsters 3 verbunden, was weiter unten beschrieben ist.
Ein oberer Rahmenabschnitt 13A und ein unterer Rahmenabschnitt 13B des mittleren Seitenrahmenelements 13 ist durch Anbringen von zwei Schrauben 13C, das heißt einer vorderen und einer hinteren Schraube 13C, zu einer Einheit miteinander verbunden sind, wobei der obere Rahmenabschnitt 13A durch Pressen einer Stahlplatte in eine vertikal-längliche, rechteckige Rohrform gebildet ist und der untere Rahmenabschnitt 13B durch Pressen einer Stahlplatte, die dicker als die für den oberen Rahmenabschnitt 13A ist, in eine vertikal-längliche Form gebildet ist. Eine Oberfläche des mittleren Seitenrahmenelements 13 weist in die Sitzbreitenrichtung. Eine fahrzeuginnenseitige Seitenfläche des unteren Rahmenabschnitts 13B des mittleren Seitenrahmenelements 13, das aus einer dicken Stahlplatte hergestellt ist, ist mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 verbunden, und das mittlere Seitenrahmenelement 13 ist über die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 mit einem hinteren Endabschnitt eines mittleren Seitenrahmens 23 des Sitzpolsters 3 verbunden, was weiter unten beschrieben ist. Wenn sich die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 in dem Dreharretierzustand befindet, hält die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 das mittlere Seitenrahmen 13, das von dem hinteren Endabschnitt des Sitzpolsters 3 angehoben ist, so, dass das mittlere Seitenrahmenelement 13 auskragend gestützt wird.
Insbesondere ist der obere Rahmenabschnitt 13A, wie es in 5 und 6 gezeigt ist, in Form eines rechteckigen Rohrs gebildet, dessen Querschnitt rechteckig ist und sich ist in der Längsrichtung erstreckt. Ferner besitzt der obere Rahmenabschnitt 13A eine zum Boden breiter werdende Form, deren lichte Weite in der Längsrichtung in Richtung des Bodens allmählich größer wird. Der untere Rahmenabschnitt 13B ist von unten in das rechteckige Rohr des oberen Rahmenabschnitts 13A eingeführt, und zwei Schrauben 13C, das heißt eine vordere und eine hintere Schraube 13C, sind von der Seite eingeführt, erstrecken sich in der Sitzbreitenrichtung und sind in einem Überlappungsabschnitt angebracht, in den der untere Rahmenabschnitt 13B eingeführt ist. Auf diese Weise ist der obere Rahmenabschnitt 13A zu einer Einheit mit einem oberen Teil des unteren Rahmenabschnitts 13B verbunden.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist der untere Rahmenabschnitt 13B von unten in das rechteckige Rohr des oberen Rahmenabschnitts 13A eingeführt. Auf diese Weise ist der untere Rahmenabschnitt 13B so eingepasst, dass sich eine vordere und eine hintere Oberflächen eines eingeführten Teils in Oberflächenkontakt mit einer entsprechenden vorderen bzw. hinteren Oberfläche des rechteckigen Rohrs des oberen Rahmenabschnitts 13A befinden. Mit dieser Konfiguration sind der obere Rahmenabschnitt 13A und der untere Rahmenabschnitt 13B des mittleren Seitenrahmenelements 13 fest und als Einheit miteinander verbunden.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist das obere Rohr 14 durch Pressen eines Rundrohrs aus Stahl zu einer im Wesentlichen umgekehrten U-Form gebildet. Das obere Rohr 14 erstreckt sich über obere Enden des außenseitigen Rahmenelements 11, des innenseitigen Rahmenelements 12 und des mittleren Seitenrahmenelements 13 (mit anderen Worten, der obere Rohr 14 ist mit oberen Endabschnitten des außenseitigen Rahmenelements 11, innenseitigen Rahmenelements 12 und mittleres Seitenrahmenelements 13 verbunden). Insbesondere ist ein entferntes, fahrzeugaußenseitiges Ende eines Beins des oberen Rohrs 14, das nach unten gebogen ist, in der Sitzbreitenrichtung von innen in einen Passabschnitt des außenseitigen Rahmenelements 11 eingepasst. Der Passabschnitt ist zur Form eines Halbrohrs verschmälert und befindet sich an einem oberen Endabschnitt des außenseitigen Rahmenelements 11. Ferner sind das obere Rohr 14 und der äußere Rahmen 11 in engen Kontakt gebracht und durch Schweißen einteilig verbunden.
Ferner ist ein entferntes, fahrzeuginnenseitiges Ende eines Beins des oberen Rohrs 14, das nach unten gebogen ist, von innen in der Sitzbreitenrichtung in einen Passabschnitt des innenseitigen Rahmenelements 12 eingepasst. Der Passabschnitt ist zur Form eines Halbrohrs verschmälert und befindet sich in einem oberen Endabschnitt des innenseitigen Rahmenelements 12. Ferner sind das obere Rohr 14 und das innenseitige Seitenrahmenelement 12 in engen Kontakt gebracht und durch Schweißen einteilig verbunden. Ferner ist in dem oberen Rohr 14 eine Zwischenabschnitt eines Armabschnitts, der sich in der Sitzbreitenrichtung erstreckt, an einer Position unmittelbar über einer oberen Stirnfläche des mittleren Seitenrahmenelements 13 angeordnet und ist durch Schweißen über die Gurtführung 17 fest und einteilig mit dem oberen Ende des mittleren Seitenrahmenelements 13 verbunden, was weiter unten beschrieben ist (siehe 5).
Wie es in 1 und 4 gezeigt ist, wird jedes der Verstärkungsrohre 15A, 15B durch Pressen eines Rundrohr aus Stahl in eine Form, die in der Sitzbreitenrichtung gerade ist, gebildet. Ferner ist das Verstärkungsrohr 15A an das äußere Rahmenelement 11 und eine fahrzeugaußenseitige Rohrwand des oberen Rahmenabschnitts 13A des mittleren Seitenrahmenelements 13 so angepasst, dass sich das Verstärkungsrohr 15A in der Sitzbreitenrichtung durch das äußere Rahmenelement 11 und die Rohrwand erstreckt. Das Verstärkungsrohr 15A ist durch Schweißen fest und einteilig mit dem äußeren Rahmenelement 11 und der Rohrwand des oberen Rahmenabschnitts 13A verbunden. Das weitere Verstärkungsrohr 15B ist an das innenseitige Rahmenelement 12 und eine fahrzeuginnenseitige Rohrwand des oberen Rahmenabschnitts 13A des mittleren Seitenrahmenelements 13 so angepasst, dass sich das Verstärkungsrohr 15B in der Sitzbreitenrichtung durch das innenseitige Rahmenelement 12 und die Rohrwand erstreckt. Das Verstärkungsrohr 15B ist durch Schweißen fest und einteilig mit dem innenseitigen Rahmenelement 12 und der Rohrwand des oberen Rahmenabschnitts 13A verbunden.
Jeder der Stützträger 16 ist durch Pressen einer Stahlplatte in die Form eines quadratischen Rohrs gebildet. Zwei Stützträger 16 sind jeweils links und rechts sowohl des linken Sitzbereichs als auch des mittleren Sitzbereich an dem oberen Rohr 14 befestigt. Die Stützträger 16 sind von vorn an das obere Rohr 14 so angepasst, dass sie sich im Wesentlichen vertikal erstrecken, und sind durch Schweißen fest und einteilig mit dem oberen Rohr 14 verbunden.
Zwei Stützträger 16 sind jeweils links und rechts sowohl des linken Sitzbereichs als auch des mittleren Sitzbereich an dem oberen Rohr 14 angeordnet und als Stützgestelle ausgelegt, die die Kopfstütze 5 von unten stützen.
Wie es in 1, 4 und 5 gezeigt ist, ist die Gurtführung 17 durch Pressen der Stahlplatte in eine Basisform (Sockelform) gebildet. Die Gurtführung 17 ist an einen Abschnitt des oberen Rohrs 14 angepasst, der unmittelbar über dem mittleren Seitenrahmen 13 angeordnet ist, so dass das obere Rohr 14 und das mittlere Seitenrahmenelement 13 verbunden und das obere Rohr 14 und das mittlere Seitenrahmenelement 13 von oben bedeckt sind. Der Gurtführung 17 ist durch Schweißen fest und einteilig mit dem oberen Rohr 14 und dem mittleren Seitenrahmen 13 verbunden. Insbesondere ist die Gurtführung 17 so ausgelegt, dass die Stahlplatte, von der Seite betrachtet, im Wesentlichen in die Form eines umgekehrten U gebogen ist, sowohl ein rechter Rand als auch ein linker Rand eines vorderen Teils und sowohl ein rechter Rand als auch ein linker Rand eines hinteren Teils der Gurtführung 17 in die Längsrichtung gebogen sind, um so Seitenwände zu bilden, und ein Passabschnitt, der halbkreisförmig zurückgesetzt ist, an einem Bodenabschnitt von jeder der Seitenwände gebildet ist.
Die Gurtführung 17 ist von oben an den Abschnitt des oberen Rohrs 14 angepasst, der sich unmittelbar über dem mittleren Seitenrahmen 13 befindet. Auf diese Weise ist der Passabschnitt, der halbkreisförmig zurückgesetzt ist, so ausgelegt, dass er von oben an das obere Rohr 14 angepasst ist, und der vordere und der hintere Teil der Gurtführung 17, die zu einer umgekehrten U-Form gebogen sind, befinden sich in Oberflächenkontakt mit einem vorderen Oberflächenabschnitt bzw. einem hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Endabschnitts des mittleren Seitenrahmenelements 13. Ferner ist die Gurtführung 17 an den Teil des oberen Rohrs 14 geschweißt, an dem die Gurtführung 17 das obere Rohr 14 berührt, und ist an den Teil des mittleren Seitenrahmenelements 13 geschweißt, an dem die Gurtführung 17 das mittlere Seitenrahmenelement 13 berührt. Somit ist die Gurtführung 17 fest und einteilig mit dem oberen Rohr 14 und dem mittleren Seitenrahmen 13 verbunden.
Ein Führungsdraht 17A, der im Wesentlichen in die Form eines umgekehrten U gebogen ist, ist an eine obere Oberfläche der Gurtführung 17 angepasst. Die Gurtführung 17 dient der Führung des Gurtbands, das sich von dem Gurtaufroller, der nicht gezeigt ist und an einer hinteren Oberfläche des Sitzlehnenrahmens 10 befestigt ist, des Sitzes nach oben erstreckt, um so das Gurtband mit Hilfe des Führungsdrahts 17A von einer hinteren Oberfläche nach vorn zu führen. Ferner dient die Gurtführung 17 dem Halten einer Position des Gurtbandes derart, dass das Gurtband an einen Körper des sitzenden Insassen angelegt werden kann.
Ferner umfasst ein Polsterrahmen 20 des Sitzpolsters 3, wie es in 1 gezeigt ist, das ein Gerüst von ihm bildet, den äußeren Rahmen 21, das innenseitige Rahmenelement 22, das mittlere Seitenrahmenelement 23, ein vorderes Rohr 24 und die Verstärkungsrohre 25A, 25B. Das außenseitige Rahmenelement 21 bildet ein Gerüst eines fahrzeugaußenseitigen Abschnitts des Sitzpolsters 3. Das innenseitige Seitenrahmenelement 22 bildet ein Gestell eines fahrzeuginnenseitigen Abschnitts des Sitzpolsters 3. Das mittlere Seitenrahmenelement 23 bildet ein Gerüst eines Randabschnitts zwischen einem linken Sitzbereich und einem mittleren Sitzbereich des Sitzpolsters 3. Das vordere Rohr 24 bildet ein Gerüst eines vorderseitigen Abschnitts des Sitzpolsters 3. Die Verstärkungsrohre 25A, 25B bilden ein Gerüst eines rückseitigen Abschnitts des Sitzpolsters 3.
Das außenseitige Rahmenelement 21 ist durch Pressen einer Stahlplatte in eine in der Längsrichtung längliche Form gebildet und ist so angeordnet und angehoben, dass eine Oberfläche von ihm in die Sitzbreitenrichtung weist. Das außenseitige Rahmenelement 21 besitzt eine Formsteifigkeit gegenüber Biegung und Torsion, die durch Biegen seiner oberen und unteren Ränder in der Sitzbreitenrichtung nach innen erhöht ist. Eine Sitzneigeplatte 21A, die dicker als das äußere Rahmenelement 21 ist, ist einteilig mit einem hinteren Endabschnitt des außenseitigen Rahmenelements 21 verbunden.
Die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 ist mit einer inneren Oberfläche eines entfernten Endabschnitts der Sitzneigeplatte 21A verbunden, die mit dem hinteren Endabschnitt des außenseitigen Rahmenelements 21 verbunden ist, wobei sich der entfernte Endabschnitt nach hinten und oben erstreckt. Somit ist das äußere Rahmenelement 21 über die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 mit dem unteren Endabschnitt des außenseitigen Rahmenelements 11 der Sitzlehne 2 verbunden. Das außenseitige Rahmenelement 21 ist einteilig an einen oberen Abschnitt der Gleitschiene 4 angepasst.
Das innenseitige Seitenrahmenelement 22 ist ebenfalls durch Pressen einer Stahlplatte in eine in der Längsrichtung längliche Form gebildet und ist ebenfalls so angeordnet und angehoben, dass eine Oberfläche von ihm in die Sitzbreitenrichtung weist. Die Formsteifigkeit gegenüber Biegung und Torsion des innenseitigen Seitenrahmenelements 22 ist ebenfalls durch Biegen seiner oberen und unteren Ränder in der Sitzbreitenrichtung nach innen erhöht. Eine Schwenkplatte 22A, die dicker als das innenseitige Seitenrahmenelement 22 ist, ist zu einer Einheit mit dem hinteren Endabschnitt des innenseitigen Rahmenelements 22 verbunden. Der untere Endabschnitt des innenseitigen Rahmenelements 12 der Sitzlehne 2 ist durch den Gelenkstift 6A drehbar mit einer inneren Oberfläche eines entfernten Endabschnitts der Schwenkplatte 22A verbunden, die mit dem hinteren Endabschnitt des innenseitigen Rahmenelements 22 verbunden ist, wobei sich der entfernte Endabschnitt nach oben erstreckt.
Das mittlere Seitenrahmenelement 23 besitzt durch Pressen einer Stahlplatte in die Form eines im Wesentlichen rechteckigen, in der Längsrichtung länglichen Rohrs einen Querschnitt mit hoher Formsteifigkeit. Eine Sitzneigeplatte 23A, die dicker als das mittlere Seitenrahmenelement 23 ist, ist zu einer Einheit mit dem hinteren Endabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 23 verbunden. Der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 ist mit einer fahrzeuginnenseitigen, seitlichen Oberfläche an einem entfernten Endabschnitt der Sitzneigeplatte 23A verbunden, die mit dem hinteren Endabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 23 verbunden ist, wobei sich der entfernte Endabschnitt nach hinten und oben erstreckt. Somit ist das mittlere Seitenrahmenelement 23 über die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 mit einem unteren Endabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 13 der Sitzlehne 2 verbunden. Das mittlere Seitenrahmenelement 23 ist einteilig an den oberen Abschnitt der Gleitschiene 4 angepasst.
Das vordere Rohr 24 ist, betrachtet in einer Draufsicht, durch Pressen eines Rundrohrs aus Stahl in eine im Wesentlichen U-Form gebildet. Das vordere Rohr 24 erstreckt sich über vordere Enden des außenseitigen Rahmenelements 21, des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 (mit anderen Worten, das vordere Rohr 24 ist mit den vorderen Enden des außenseitigen Rahmenelements 21, des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 verbunden). Der vordere Rohr 24 ist durch Schweißen fest und einteilig mit den vorderen Endabschnitten des außenseitigen Rahmenelements 21, des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 verbunden.
Jedes der Verstärkungsrohre 25A, 25B ist durch Pressen eines Rundrohrs aus Stahl in eine in der Sitzbreitenrichtung längliche Form gebildet. Das Verstärkungsrohr 25A ist zwischen den hinteren Endabschnitten des außenseitigen Rahmenelements 21 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 so eingepasst, dass sich das Verstärkungsrohr 25A in der Sitzbreitenrichtung durch die hinteren Endabschnitte des außenseitigen Rahmenelements 21 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 erstreckt. Das Verstärkungsrohr 25A ist durch Schweißen fest und einteilig mit den hinteren Endabschnitten des außenseitigen Rahmenelements 21 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 verbunden. Das weitere Verstärkungsrohr 25B ist zwischen den hinteren Endabschnitten des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 so eingepasst, dass sich das Verstärkungsrohr 25B in der Sitzbreitenrichtung durch die hinteren Endabschnitte des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelements 23 erstreckt. Das Verstärkungsrohr 25B ist durch Schweißen fest und einteilig mit den hinteren Endabschnitten des innenseitigen Rahmenelements 22 und des mittleren Seitenrahmenelement 23 verbunden.
In dem Sitz 1, der wie beschrieben ausgelegt ist, ist jede der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtungen 6 normalerweise nicht drehbar arretiert, so dass der Sitzlehnenwinkel der Sitzlehne 2 durch die die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 gehalten wird. Auf diese Weise wird die Sitzlehnenlast des sitzenden Insassen, die auf die Sitzlehne 2 ausgeübt wird, und die Zugkraft, die auf den Gurt der Sitzgurtvorrichtung ausgeübt wird, der nicht gezeigt ist und von der Gurtführung 17 gezogen und an den Körper des sitzenden Insassen angelegt wird, fest durch die Dreharretierstärke jeder der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtungen 6 aufgenommen, um den Sitzlehnenrahmen 10 zu stützen.
Der Sitzlehnenrahmen 10, der durch jede der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtungen 6 von unten gestützt wird, besitzt eine hohe Formsteifigkeit, wie es oben beschrieben ist. Ferner nimmt der Sitzlehnenrahmen 10, wenn bei einer Frontalkollision eine große Aufpralllast von vorn oder von der Seite oder dergleichen des Fahrzeugs ausgeübt wird, eine große Biegemomentlast um alle Stützpunkte zum Stützen des Sitzlehnenrahmens 10 auf. Insbesondere zum Beispiel bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs in einem Zustand, in dem das Gurtband der Sitzgurtvorrichtung, das nicht gezeigt ist, von der Gurtführung 17 gezogen und an den Körper des sitzenden Insassen angelegt ist, wie es gezeigt ist in 2, kann der Körper des sitzenden Insassen stark gegen das Gurtband gedrückt werden, und es wirkt eine große Zuglast nach vorn auf die Gurtführung 17, die das Gurtband am oberen Ende hält.
Aufgrund der Einleitung der Last nimmt das obere Rohr 14 des Sitzlehnenrahmens 10 zum Stützen der Gurtführung 17 ein Biegemoment nach vorn auf, wobei die beiden Endabschnitte des oberen Rohrs 14 als Stützen dienen. Insbesondere wird das obere Rohr 14 durch das äußere Rahmenelement 11 und das innenseitige Rahmenelement 12 an beiden Endabschnitten gestützt. Demzufolge nimmt das Biegemoment, das auf das obere Rohr 14 wirkt, wie es durch eine Darstellung BMD1 des Biegemomentenverlaufs in 2 und 9 gezeigt ist, von Stützendabschnitten auf beiden Seiten des oberen Rohrs 14 zu einer im Wesentlichen mittleren Position, die ein Lasteinleitungspunkt ist, allmählich zu.
Ferner nimmt in dem Sitzlehnenrahmen 10, aufgrund der in 2 gezeigten Lasteinleitung, auch sowohl das mittlere Seitenrahmenelement 13 als auch der äußere Rahmen 11, deren Drehung durch die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 arretiert ist, eine Biegemomentlast nach vorn auf, wobei die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 als ein festes Ende dient. Insbesondere wird sowohl das mittlere Seitenrahmenelement 13 als auch das außenseitige Rahmenelement 11 auskragend gestützt, das heißt sowohl das mittlere Seitenrahmenelement 13 als auch das außenseitige Rahmenelement 11 ist durch die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 von unten auskragend gestützt. Demzufolge nimmt, wie es durch Darstellungen BMD2, BMD3 der Biegemomentverläufe in 2 und 10 bis 11 gezeigt ist, das auf das mittlere Seitenrahmenelement 13 und das außenseitige Rahmenelement 11 jeweils wirkende Biegemoment vom oberen Ende, das ein freies Ende ist, zum unteren Ende, das ein festes Ende ist, allmählich zu.
Somit kann, wenn eine große Biegemomentlast, wie es in 2 gezeigt ist, auf den Sitzlehnenrahmen 10 ausgeübt wird, eine lokale Spannungskonzentration in jedem Abschnitt des Sitzlehnenrahmens 10 auftreten, der eine große Biegemomentlast aufnimmt.
Ferner kann, wie es in 3 gezeigt ist, wenn sich eine Heckkollision des Fahrzeugs ereignet, der Körper des sitzenden Insassen stark von vorn gegen den Sitzlehnenrahmen 10 gedrückt werden und eine Last auf das mittlere Seitenrahmenelement 13 und das außenseitige Rahmenelement 11 übertragen werden, so dass das mittlere Seitenrahmenelement 13 und das außenseitigen Rahmenelement 11 nach hinten gedrückt wird. Durch diese Lasteinleitung nimmt in dem Sitzlehnenrahmen 10 sowohl das mittlere Seitenrahmenelements 13 als auch der äußere Rahmen 11 eine Biegemomentlast nach hinten auf, wobei die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 als ein festes Ende dient.
Insbesondere ist sowohl das mittlere Seitenrahmenelement 13 als auch das außenseitige Rahmenelement 11 auskragend gestützt, das heißt, sowohl das mittlere Seitenrahmenelement 13 als auch das außenseitige Rahmenelement 11 ist durch die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 von unten auskragend gestützt, wie es oben beschrieben ist. Demzufolge nimmt, wie es durch die Darstellungen BMD2', BMD3' der Biegemomentverläufe in 3 und 10 bis 11 gezeigt ist, das auf das mittlere Seitenrahmenelement 13 und das außenseitige Rahmenelement 11 jeweils ausgeübte Biegemoment von dem oberen Ende, das das auskragende Ende ist, zu dem unteren Ende, das das feste Ende ist, allmählich zu.
Somit kann, wenn eine große Biegemomentlast, wie es in 3 gezeigt ist, auf den Sitzlehnenrahmen 10 ausgeübt wird, eine lokale Spannungskonzentration in jedem Teil des Sitzlehnenrahmens 10 auf, der eine große Biegemomentlast aufnimmt. Jedoch umfasst der Sitz 1 eine Verstärkungsstruktur, die eine große Biegemomentlast verteilen kann, wie es oben beschrieben ist, um so das Auftreten einer Spannungskonzentration selbst dann zu verhindern, wenn eine große Last auf jeden Teil des Sitzlehnenrahmens 10 ausgeübt wird.
Insbesondere umfasst die Verstärkungsstruktur ein unidirektionales Band (UD-Band) 18A, das an einen vorderen Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rohrs 14 geklebt ist, der Teil mit der Gurtführung 17 verbunden ist, wie es in 1 und 4 bis 5 gezeigt ist, ein UD-Band 18B, das an einen Umfang des Teils des außenseitigen Rahmenelements 11 befestigt ist, der mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 verbunden ist, wie es in 1 und 7 bis 8 gezeigt ist, und UD-Bänder 18C, die an einen vorderen Oberflächenabschnitt bzw. einem hinteren Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rahmenabschnitts 13A in dem mittleren Seitenrahmen 13 geklebt sind, der mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist. Jedes der UD-Bänder 18A, 18B, 18C besitzt eine bekannte Konfiguration, in der Kohlenstofffasern in einer Richtung ausgerichtet sind, und besitzt ferner eine relative Dichte, sehr viel kleiner als die des Stahlmaterials ist, das den Sitzlehnenrahmen 10 bildet.
Von den UD-Bändern, wie sie in 1 und 4 bis 5 gezeigt sind, ist das UD-Band 18A an den vorderen Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rohrs 14 geklebt, der mit der Gurtführung 17 verbunden ist, wie es oben beschrieben ist. Das UD-Band 18A ist so befestigt, dass eine Orientierungsrichtung, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, die Sitzbreitenrichtung ist, in der sich das obere Rohr 14 erstreckt, so dass sich das UD-Band 18A über die Randabschnitte 14A als Verbindungsteile des oberen Rohrs 14 mit der Gurtführung 17 hinaus in der Querrichtung erstreckt. Insbesondere ist das UD-Band 18A an den vorderen Oberflächenabschnitt geklebt, der ein Teil des oberen Rohrs 14 ist, in dem eine maximale Zugspannung erzeugt wird, wenn das obere Rohr 14 die Biegemomentlast von der Gurtführung 17 aufnimmt. Das UD-Band 18A ist durch thermisches Schweißen fest und einteilig an das obere Rohr 14 geklebt.
Das UD-Band 18A ist an das Teil geklebt. Demzufolge wird, wie es oben mit Bezug auf 2 und 9 beschrieben ist, wenn eine große Biegemomentlast von der Gurtführung 17 auf das obere Rohr 14 übertragen wird und eine große Zugspannung in der Sitzbreitenrichtung in dem Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rohrs 14 erzeugt wird, der mit der Gurtführung 17 verbunden ist, die Zugspannung so aufgenommen, dass die Spannung durch das UD-Band 18A verteilt wird. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass in dem Abschnitt eine Spannungskonzentration auftritt.
Insbesondere ändert sich an den Randabschnitten 14A eine Querschnittsform des oberen Rohrs 14 durch die Verbindung mit der Gurtführung 17 abrupt, so dass es wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration auftritt. Somit erstreckt sich das UD-Band 18A über die Randabschnitte 14A, die die Verbindungsteile des oberen Rohrs 14 mit der Gurtführung 17 sind, hinaus in der Querrichtung. Demzufolge wird das Auftreten einer Spannungskonzentration in dem Bereich wirksam verhindert. Insbesondere ist in dem UD-Band 18A die Orientierungsrichtung oder Textur, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, gleich der Sitzbreitenrichtung als eine Wirkrichtung der auf den vorderen Oberflächenabschnitt des oberen Rohrs 14 ausgeübten Zugspannung. Die Wirkrichtung der Zugspannung ist eine Richtung, in der die Zugspannung wirkt. Auf diese Weise kann das UD-Band 18A wirksam und fest die auf den vorderen Oberflächenabschnitt des oberen Rohrs 14 ausgeübte Zugspannung aufnehmen. Demzufolge wird eine große Biegemomentlast, die von der Gurtführung 17 auf das obere Rohr 14 übertragen wird, durch das gesamte obere Rohr 14 fest aufgenommen, ohne eine Spannungskonzentration in dem Verbindungsteil des oberen Rohrs 14, das mit die Gurtführung 17 verbunden ist, zu bewirken.
Ferner ist das UD-Band 18B, wie es in 1, 7 und 8 gezeigt ist, an den Umfang des Teils des außenseitigen Rahmenelements 11, das mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 verbunden ist, geklebt, wie es oben beschrieben ist, und das UD-Band 18B ist an die innere Oberfläche des außenseitigen Rahmenelements 11 ringförmig gewickelt und geklebt, so dass jedes der Befestigungsteile von außen umwickelt ist. In den Befestigungsteilen sind mehrere Passstifte 6B, die von der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 vorragen, an dem äußeren Rahmenelement 11 durch Schweißen befestigt. Das UD-Band 18B ist so aufgeklebt, dass es Verbindungsteile in dem äußeren Rahmenelement 11 von außen umgibt. In jedem Verbindungsteil ändert sich die Querschnittsform des außenseitigen Rahmenelements 11 durch Verbinden mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 abrupt, so dass es wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration in jedem der Verbindungsteil auftritt. Das DU-Band 18B wird so durch thermisches Schweißen fest und einteilig an die innere Oberfläche des außenseitigen Rahmenelements 11 geklebt, dass die Orientierungsrichtung, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, gleich einer Umfangsrichtung ist, in der das UD-Band 18B ringförmig gewickelt ist.
Das UD-Band 18B ist an jedes Verbindungsteil geklebt. Demzufolge wird, wie es oben mit Bezug auf 2 und 3 sowie 10 und 11 beschrieben ist, wenn eine große Biegemomentlast auf das äußere Rahmenelement 11 übertragen wird und eine große Druckspannung oder eine große Zugspannung um die Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 auf die Umgebung des Teils des außenseitigen Rahmenelements 11 übertragen wird, der mit der Sitzlehnenneigungs-Einstelleinrichtung 6 verbunden ist, die Spannung so aufgenommen, dass sie durch das UD-Band 18B verteilt wird. Somit ist eine Spannungskonzentration in dem Teil weniger wahrscheinlich.
Ferner sind die UD-Bänder 18C, wie es in 1 und 4 bis 6 gezeigt ist, an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rahmenabschnitts 13A in dem mittleren Seitenrahmen 13 geklebt, der mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist, wie es oben beschrieben ist. Die UD-Bänder 18C sind derart an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A geklebt, dass die Orientierungsrichtung, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, gleich der Höhenrichtung ist, so dass sie sich über ein oberes Ende des unteren Rahmenabschnitts 13B hinaus in der Höhenrichtung erstrecken, wobei das obere Teil von unten in das rechteckige Rohr des oberen Rahmenabschnitts 13A eingeführt ist.
Insbesondere ist der obere Rahmenabschnitt 13A in einem Randabschnitt 13D des mittleren Seitenrahmenelements 13 mit dem unteren Rahmenabschnitt 136 verbunden. Somit ändert sich in dem Randabschnitt 13D eine Querschnittsform des mittleren Seitenrahmenelements 13 durch die Verbindung des unteren Rahmenabschnitts 13B mit dem oberen Rahmenabschnitt 13A abrupt, so dass es wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration auftritt. Somit ist jedes der UD-Bänder 18C so befestigt, dass es sich über den Randabschnitt 13D hinaus in der Höhenrichtung erstreckt. Insbesondere sind die UD-Bänder 18C an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A in dem mittleren Seitenrahmen 13 geklebt, wobei der vordere Oberflächenabschnitt und der hintere Oberflächenabschnitt Teile sind, in denen die maximale Zugspannung oder die maximale Druckspannung erzeugt wird, wenn das mittlere Seitenrahmenelement 13 die Biegelast in der Längsrichtung aufnimmt. Die UD-Bänder 18C sind durch thermisches Schweißen fest und einteilig an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A geklebt.
Wie es oben mit Bezug auf 2 bis 3 sowie 10 und 11 beschrieben ist, sind die UD-Bänder 18C an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A geklebt. Daher werden dann, wenn eine große Biegemomentlast auf das mittlere Seitenrahmenelement 13 übertragen wird und die große Zugspannung oder die große Druckspannung in der Höhenrichtung auf den vorderen Oberflächenabschnitt und den hinteren Oberflächenabschnitt des Teils des oberen Rahmenabschnitts 13A übertragen wird, der mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist, die Spannung so aufgenommen, dass sie durch die UD-Bänder 18C verteilt wird. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Spannungskonzentration in den Abschnitten auftritt.
Insbesondere ist in dem Randabschnitt 13D des mittleren Seitenrahmenelements 13 der obere Rahmenabschnitt 13A mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden. Somit ändert sich in dem Randabschnitt 13D die Querschnittsform des mittleren Seitenrahmenelements 13 durch die Verbindung des unteren Rahmenabschnitts 13B mit dem oberen Rahmenabschnitt 13A abrupt, so dass es wahrscheinlich ist, dass eine Spannungskonzentration auftritt. Somit ist jedes der UD-Bänder 18C so aufgeklebt, dass es sich über den Randabschnitt 13D hinaus in der Höhenrichtung erstreckt. Demzufolge wird das Auftreten einer Spannungskonzentration in dem Teil (d. h. dem Teil des oberen Rahmenabschnitts 13A, der mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist) wirksam verhindert. Insbesondere ist in jedem der UD-Bänder 18C die Orientierungsrichtung, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, gleich der Höhenrichtung, welche die Wirkrichtung der auf den vorderen Oberflächenabschnitt und den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A ausgeübten Zugspannung oder Druckspannung ist. Auf diese Weise können die UD-Bänder 18C die Zugspannung oder die Druckspannung, die auf den vorderen Oberflächenabschnitt und den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A ausgeübt wird, wirksam und fest aufnehmen. Demzufolge wird eine große Biegemomentlast, das auf das mittlere Seitenrahmenelement 13 übertragen wird, durch den gesamten mittlere Seitenrahmenelement 13 fest aufgenommen, ohne eine Spannungskonzentration in dem Verbindungsteil des oberen Rahmenabschnitts 13A zu bewirken, der mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist.
Die obige Beschreibung kann wie folgt zusammengefasst werden. Der Sitz 1 der Ausführungsform hat die folgende Konfiguration. Das heißt, der Sitz 1 umfasst den metallenen Sitzlehnenrahmen 10 (d. h. den aus Metall hergestellten Sitzlehnenrahmen 10). In dem Sitz 1 sind die UD-Bänder 18A, 18B, 18C (Verstärkungselemente) lokal an den Abschnitten befestigt, in denen eine Spannungskonzentration in dem Sitzlehnenrahmen 10 auftritt. Jedes der UD-Bänder 18A, 18B, 18C ist so befestigt, dass es die Spannung verteilt. Jedes der UD-Bänder 18A, 18B, 18C hat eine relative Dichte, die kleiner als die des Sitzlehnenrahmens 10 ist. In der Konfiguration ist es aufgrund der UD-Bänder 18A, 18B, 18C, die lokal an den Abschnitten befestigt sind, in denen in dem Sitzlehnenrahmen 10 eine Spannungskonzentration auftritt, eine Spannungskonzentration in dem Sitzlehnenrahmen 10 weniger wahrscheinlich, wobei eine Erhöhung des Gewichts des Sitzlehnenrahmens 10 vermieden ist.
Die Ausführungsform der Erfindung ist oben beschrieben. Jedoch kann die Erfindung in verschiedenen anderen Modi als der oben beschriebenen Ausführungsform implementiert sein. Zum Beispiel kann der Fahrzeugsitz der Erfindung auf einen anderen Sitz als einen Rücksitz eines Automobils angewendet werden, und kann ein Sitz sein, der auf ein anderes Fahrzeug als ein Automobil angewendet wird, wie etwa einen Zug. Ferner kann der Fahrzeugsitz der Erfindung in einem weiten Bereich auf Sitze angewendet werden, die in verschiedenen Transportmitteln verwendet werden, wie etwa ein Luftfahrzeug oder ein Schiff.
Ferner wird in der Ausführungsform das UD-Band als ein Element verwendet, das dem Verstärkungselement der Erfindung entspricht. Jedoch kann das Verstärkungselement aus einem anderen Material als das des UD-Bandes gebildet sein, wie etwa aus einem Harz oder einem Leichtmetall (Aluminium oder Magnesium), solange die relative Dichte des Verstärkungselements kleiner als die des Sitzrahmens ist, das Verstärkungselement lokal an dem Abschnitt befestigt ist, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, und das Verstärkungselement so befestigt ist, dass die Verstärkung die Spannung verteilt. Ferner ist die Struktur, auf die das Verstärkungselement angewendet wird, nicht auf die Rahmenstruktur der Sitzlehne beschränkt. Das Verstärkungselement kann auf Rahmenstrukturen anderer Sitzstrukturkörper angewendet werden, wie etwa das Sitzpolster und die Kopfstütze. Ferner muss das Verstärkungselement nicht notwendigerweise so an dem Sitzrahmen befestigt sein, dass das Verstärkungselement einteilig mit dem Sitzrahmen ausgebildet ist, sofern das Verstärkungselement lokal an dem Abschnitt befestigt ist, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, und das Verstärkungselement in dem Zustand befestigt ist, in dem das Verstärkungselement die Spannung verteilt.
Ferner muss die Orientierungsrichtung des UD-Bands, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, wenn das UD-Band als das Verstärkungselement verwendet wird, nicht notwendigerweise gleich der Wirkrichtung der Zugspannung oder der Druckspannung sein. Zum Beispiel kann das UD-Band so angeordnet sein, dass die Orientierungsrichtung, in der sich die Kohlenstofffasern erstrecken, gleich einer Richtung senkrecht zu der Wirkrichtung der Druckspannung in dem Sitzrahmen ist, um so wirksam ein Ausknicken aus der Ebene zu verhindern, das von der Druckspannung in dem Sitzrahmen herrührt. Die UD-Bänder können in mehreren Schichten so gestapelt sein, dass die Orientierungsrichtungen, in denen sich die Kohlenstofffaser erstrecken, einander überkreuzen oder die Formsteifigkeit erhöht ist.
Ferner kann das Verstärkungselement, wenn das Verstärkungselement auf die Rahmenstruktur der Sitzlehne angewendet wird, auf andere Teile als die in der Ausführungsform genannten angewendet werden. Insbesondere umfassen die Teile hintere Oberflächenabschnitte der Teile des oberen Rohrs 14, die oben mit Bezug auf 1 und 4 beschrieben sind, mit denen die Stützträger 16 verbunden sind, und dergleichen. Wenn das Verstärkungselement auf solche Teile angewendet wird, wird selbst dann, wenn aufgrund der Last, die bei einer Kollision des Fahrzeugs von der Kopfstütze auf jede der Stützträger übertragen wird, eine große Biegemomentlast auf das obere Rohr ausgeübt wird, die Spannungskonzentration, die durch das Biegemoment möglicherweise in den Teilen des oberen Rohrs auftritt, das mit den Stützträger verbunden ist, in geeigneter Weise durch das Verstärkungselement verteilt.
Insbesondere sind die Verstärkungselemente an den hinteren Oberflächenabschnitten des oberen Rohrs angeordnet. Das heißt, die Verstärkungselemente sind an all den Teilen des oberen Rohrs angeordnet, in denen die maximale Zugspannung oder die maximale Druckspannung auftritt, wenn ein Biegemoment auf es ausgeübt wird. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Spannungskonzentration aufgrund der Verstärkungselemente auftritt. Es ist zu beachten, dass das Verstärkungselement nicht notwendigerweise in einem Abschnitt angeordnet sein muss, in dem die maximale Zugspannung oder die maximale Druckspannung in dem Sitzrahmen wirkt, solange das Verstärkungselement an einer Position angeordnet ist, an der das Verstärkungselement das Auftreten der Spannungskonzentration weniger wahrscheinlich macht.
Ferner kann das Verstärkungselement so angeordnet sein, dass es eine durch Zug oder Druck bewirkte Änderung der Umfangslänge des Sitzrahmens begrenzt. Alternativ kann das Verstärkungselement so angeordnet sein, dass ein Bruch durch Zug oder das Ausknicken aus der Ebene durch den Druck verhindert wird. Das Verstärkungselement kann an dem Sitzrahmen so befestigt sein, dass das Verstärkungselement die Spannung verteilt, d. h. außer durch thermisches Schweißen durch Kleben mit Hilfe eines Klebemittels, Presspassen oder Falzen.
Ferner sind, wie es in 6 gezeigt ist, in der Ausführungsform die UD-Bänder 18C als die flachplattigen Verstärkungselemente an den vorderen Oberflächenabschnitt bzw. den hinteren Oberflächenabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 13A des mittleren Seitenrahmenelements 13 der Sitzlehne 2 geklebt. Jedoch kann das Verstärkungselement, zusätzlich zu den oben beschriebenen Möglichkeiten, in denen die Verstärkungselemente an dem Sitzrahmen befestigt sein können, an dem Sitzrahmen in einer Weise befestigt sein, wie es unten beschrieben ist, und zwar unabhängig davon, ob das Verstärkungselement ein flexibles Element wie etwa das UD-Band ist.
Wie es in 12 gezeigt ist, ist zum Beispiel ein Verstärkungselement 18D an einem hinteren Oberflächenabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 13 (einem Abschnitt, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt) befestigt. Das Verstärkungselement 18D kann im Voraus so gebildet werden, dass es eine U-Form besitzt, die zu dem hinteren Oberflächenabschnitt und den seitlichen Oberflächenabschnitten rechts und links des mittleren Seitenrahmenelements 13 passt, und das Verstärkungselement kann an das mittlere Seitenrahmenelement 13 angepasst und daran befestigt sein, um so zu dem hinteren Oberflächenabschnitt und dem seitlichen Oberflächenabschnitt links und rechts davon zu passen. Es ist zu beachten, dass das Verstärkungselement 18D, außer durch thermisches Schweißen und Kleben mit Hilfe eines Klebemittels, auch durch ein beliebiges von verschiedenen Verbindungsmitteln wie etwa Presspassen einteilig mit dem mittleren Seitenrahmen 13 verbunden sein kann.
Ferner kann, wie es 13 gezeigt in, eine Aufnahmeaussparung oder ein Aufnahmefach 13E, in der/dem ein Verstärkungselement 18E eingeführt kann, in dem hinteren Oberflächenabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 13 ausgebildet sein, und das Verstärkungselement 18E kann in die Aufnahmeaussparung 13E von oben oder von unten eingeführt werden, um an dem mittleren Seitenrahmen 13 befestigt zu werden. Dabei kann das Verstärkungselement 18E in die Aufnahmeaussparung 13E des mittleren Seitenrahmenelements 13 so eingepresst werden, dass es zu einer Einheit mit the Aufnahmeaussparung 13E verbunden ist. Alternativ kann das Verstärkungselement 18E durch Gesenkdrücken der Aufnahmeaussparung 13E nach der Einführung zu einer Einheit mit der Aufnahmeaussparung 13E verbunden werden. Ferner kann das Verstärkungselement 18E durch Mittel wie etwa thermisches Schweißen oder Verbinden mit Hilfe eines Klebemittels einteilig mit der Innenseite der Aufnahmeaussparung 13E verbunden sein.
Ferner kann das Verstärkungselement in dem Abschnitt angeordnet sein, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt, so dass sich das Verstärkungselement in einer bestimmten Richtung in der Ebene erstreckt und wenigstens entweder eine Größe oder eine Form des Verstärkungselements in Übereinstimmung mit einem Betrag der Spannung geändert werden kann. Insbesondere ist zum Beispiel, wie es in 14 gezeigt ist, ein Verstärkungselement 18F an dem hinteren Oberflächenabschnitt des mittleren Seitenrahmenelements 13 (d. h. dem Abschnitt, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt) befestigt. Das Verstärkungselement 18F ist so angeordnet, dass es sich über den Randabschnitt 13D des oberen Rahmenabschnitts 13A hinaus in der Höhenrichtung erstreckt, wobei der Randabschnitt 13D mit dem unteren Rahmenabschnitt 13B verbunden ist. Das Verstärkungselement 18F kann so befestigt sein, dass sich das Verstärkungselement 18F nach oben über den Randabschnitt 13D hinaus verjüngt (d. h. die Form des Verstärkungselements 18F verjüngt sich nach oben). Mit der Konfiguration ist es möglich, eine abrupte Zunahme der Formsteifigkeit des oberen Rahmenabschnitts 13A an einem Teil, an dem das Verstärkungselement 18F befestigt ist, zu verhindern. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen auftritt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-193586 A [0002]

Claims

Fahrzeugsitz, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: einen aus Metall hergestellten Sitzrahmen (10); und ein Verstärkungselement, das lokal an einem Abschnitt befestigt ist, in dem eine Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen (10) auftritt, wobei das Verstärkungselement so befestigt ist, dass das Verstärkungselement eine Spannung verteilt, und wobei das Verstärkungselement eine relative Dichte besitzt, die kleiner als eine relative Dichte des Sitzrahmens (10) ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, wobei der Sitzrahmen (10) mehrere, miteinander verbundene Rahmenelemente umfasst, und wobei das Verstärkungselement an einem Randabschnitt befestigt ist, an dem die Rahmenelemente miteinander verbunden sind und die Spannungskonzentration auftritt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verstärkungselement an einer außenumfangsseitigen, seitlichen Oberfläche befestigt ist, auf der eine maximale Zugspannung erzeugt wird, wenn eine Last, die eine Biegung in eine Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung, in der sich der Sitzrahmen (10) erstreckt, verursacht, auf den Sitzrahmen (10) ausgeübt wird, oder an einer innenumfangsseitigen, seitlichen Oberfläche befestigt ist, auf der eine maximale Druckspannung erzeugt wird, wenn die Last auf den Sitzrahmen (10) ausgeübt wird, wobei das Verstärkungselement so befestigt ist, dass das Verstärkungselement eine entsprechende von der maximalen Zugspannung und der maximalen Druckspannung verteilt und aufnimmt.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verstärkungselement in dem Abschnitt angeordnet ist, in dem die Spannungskonzentration in dem Sitzrahmen (10) auftritt, so dass sich das Verstärkungselement in einer bestimmten Richtung in der Ebene erstreckt, und wobei wenigstens entweder eine Größe oder eine Form des Verstärkungselements in Übereinstimmung mit einem Betrag der Spannung geändert wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, wobei das Verstärkungselement ein unidirektionales Band ist.