JP2005193860A

JP2005193860A - 車両のシートバックフレーム構造

Info

Publication number: JP2005193860A
Application number: JP2004004326A
Authority: JP
Inventors: Minoru Morita; 実森田; Terumi Akazawa; 輝美赤澤; Masao Hara; 正雄原; Junichi Ogawa; 淳一小川
Original assignee: Mazda Motor Corp; Toyo Seat Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Toyo Seat Co Ltd
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】
金属製フレーム体と樹脂製本体部との組合せでなる車両のシートバックフレームにおいて、荷重作用時、樹脂製本体部が厚さの境界部を起点に変形・破損するのを抑制することを課題とする。
【解決手段】
本発明に係る車両のシートバックフレーム構造１０は、厚さが全体的に大きい部分と小さい部分（上下方向に延設されたアームレスト収納部２１）とを備えた中空の樹脂製本体部（ブロー成形法によって成形されている）１２と、該本体部１２の外周部に取り付けられた金属製フレーム体１１とを有している。そして、金属製で、上記金属製フレーム体１１より剛性が低い補強フレーム体２３を、上記樹脂製本体部１２における厚さが大きい部分と小さい部分との境界部Ｘにほぼ沿うように掛け渡して、その両端部２３ａ，２３ｂを上記金属製フレーム体１１に固定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に備えられるシートのシートバックフレーム構造の技術分野に属する。

従来、自動車等の車両に備えられるシートのシートバックフレーム構造としては、金属製のパイプ材を外周部に配し、このパイプ材で実質的に囲まれた領域内に鋼板等の金属製の板材を配設した構成のものが広く知られている。そして、このような構成のシートバックフレームをクッション材および表皮材で被覆して、着座乗員の背部を支持するシートバックが形成される。

ところで、近年では、車両軽量化の要請に応える一環として、シートについてもより一層の軽量化が求められている。このため、シート構成部材の中で比較的大きな重量を占めるシートバックフレームについても、その主要部に樹脂成形体を用いることが行われている。例えば、特許文献１には、金属製部分の構成を簡略化・省略化するために、金属製のパイプ材で形成されたフレーム体を、ブロー成形で得られた樹脂製本体部で覆うようにした構成のものが開示されている。

特開２０００−２３７７７号公報

ところで、このように、シートバックフレームの主要部を樹脂成形体で成形することにより、確かにシートバックフレームの軽量化を図ることは可能である。しかし、樹脂成形体を使用しながら、シートバックフレームに要求される強度や剛性をいかに確保するかという重要な問題が発生する。

つまり、素材としての樹脂は、金属に比して、それ自体剛性が低いうえ、ブロー成形で得られた樹脂製本体部は、中空であるため、さらに剛性の点で不満が残る。しかも、例えばアームレスト収納部等の凹部が形成されたときには、樹脂製本体部において、全体の厚さが大きい部分と小さい部分が生成し、その結果、この樹脂製本体部に荷物等が接触した際には、その荷重応力が上記厚さの境界部に集中して、その境界部を起点に上記樹脂製本体部が変形したり破損することがある。

そこで、本願発明は、金属製フレーム体と樹脂製本体部とを組み合わせて車両のシートバックフレームを構成するに際して、上記樹脂製本体部に荷重が作用しても、上記厚さの境界部を起点に樹脂製本体部が変形したり破損することを抑制することを課題とする。

上記課題を解決するため、まず、本願の請求項１に記載の発明は、全体の厚さが大きい部分と小さい部分とを備えた中空の樹脂製本体部と、該本体部の外周部に設けられ、該本体部に取り付けられた金属製フレーム体とを備えた車両のシートバックフレーム構造であって、上記樹脂製本体部における上記厚さが大きい部分と小さい部分との境界部上にほぼ沿って延設されていると共に、両端部が上記金属製フレーム体に固定された補強フレーム体が設けられていることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、厚さが小さい部分は、樹脂製本体部の側部において上下方向に延びるように設けられたアームレスト収納部であることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、補強フレーム体は金属製であり、金属製フレーム体より剛性が低いものであることを特徴とする。

そして、請求項４に記載の発明は、上記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、樹脂製本体部は、ブロー成形法によって成形されていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、中空であり、かつ厚さの境界部を有する樹脂製本体部に荷重が作用しても、その厚さの境界部にほぼ沿う補強フレーム体が金属製フレーム体に掛け渡されているので、上記厚さの境界部を起点に樹脂製本体部が変形したり破損したりするのが有効に抑制される。

次に、請求項２に記載の発明によれば、樹脂製本体部の側部に上下方向に延びるアームレスト収納部を設け、その部分が全体厚さの小さい部分となっても、上記補強フレーム体により、樹脂製本体部の変形や破損が有効に抑制されることとなる。

次に、請求項３に記載の発明によれば、上記補強フレーム体は金属製であるから、それ自体の剛性は比較的高く、よって該補強フレーム体の構造を簡単なものとしても十分な強度や剛性が確保される。しかも、その場合に、上記補強フレーム体の剛性を、金属製フレーム体よりも低くしたから、このシートバックフレーム構造に荷重が作用したときには、上記補強フレーム体が優先して変形し、それにより、補強フレーム体のほうで荷重を有効に吸収して、上記金属製フレーム体との固定部、および金属性フレーム体と樹脂製本体部との固定部、および金属製フレーム体のほうに過度な荷重が作用することがなくなり、シートバックフレーム全体の変形や破損を最小限度に抑制することが可能となる。

そして、請求項４に記載の発明によれば、上記樹脂製本体部はブロー成形法によって成形されているので、比較的低コストで、かつ簡単な構造にて、より薄肉で高い剛性を有する樹脂製本体部を得ることができる。

本実施形態においては、本発明は、図１に示すシートバックフレーム１０に適用されている。このシートバックフレーム１０は、自動車のリヤシート用であり、金属製フレーム体１１と樹脂製本体部１２との組合せで構成されている。そして、このシートバックフレーム１０に図示しないクッション材および表皮材を被覆することにより、着座乗員の背部を支持するシートバックが形成される。

上記金属製フレーム体１１は、樹脂製本体部１２の上縁部に沿って水平方向に直線状に延びる中空パイプ状の第１フレーム体１３と、樹脂製本体部１２の下縁部及び左右側縁部に沿ってＵ字状に延びる同じく中空パイプ状の第２フレーム体１４と、これらの第１、第２フレーム体１３，１４同士を連結する同じく中空パイプ状の第３フレーム体１５とを有する。

金属製フレーム体１１は、例えば円形断面の鋼管素材を用い、これを曲げ成形あるいは接合（溶接等）することで、このシートバックフレーム１０の外周を実質的に取り囲んでいる。また、金属製フレーム体１１の右上部Ｒにおいては、第１、第２フレーム体１３，１４の端部同士が、鋼板製の連結プレート１６で連結されている。なお、上記右上部Ｒには、シートベルトリトラクタ１７がブラケット１８を介して配設される。このブラケット１８は、第１、第２両フレーム体１３，１４に結合されている。また、第２フレーム体１４の左右の下部コーナには、このシートバックフレーム１０を車体フロアに組み付けるための脚部１９，１９が設けられている。

一方、樹脂製本体部１２は、ブロー成形法によって中空状に成形されたもので、その外周部に上記金属製フレーム体１１が配設されて、適宜の固定具（例えばリベットやタッピングスクリュー等）により複数の固定点Ｍで固定されている。そして、乗員の背中と対接する樹脂製本体部１２のオモテ面には、上下に延びる多数の補強リブ２０…２０が形成されており、これにより、このシートバックフレーム１０の軽量化を達成したうえで、樹脂製本体部１２自体の強度および剛性を有効に高めている。しかも、樹脂製本体部１２をブロー成形法によって成形したので、比較的低コストで、かつ簡単な構造にて、より薄肉で高い剛性を有する樹脂製本体部１２が得られている。

なお、樹脂製本体部１２の上縁部と第１フレーム体１３との間には、図示しないヘッドレストのポール挿通管１９ａ…１９ａが介設されている。

そして、この樹脂製本体部１２には、その左側部において、上下方向に延びるようにアームレスト収納部２１が形成されている。この結果、図２に示すように、アームレスト収納部２１の凹所によって、樹脂製本体部１２のオモテ面には、全体の厚さが小さい部分が生成し、この厚さが小さい部分と大きい部分（アームレスト収納部２１が形成されていない部分）とにより、樹脂製本体部１２のオモテ面には、厚さの境界部Ｘが上下方向に延びるように発生している。なお、図２には、アームレストを揺動自在に支持するブラケット２２を鎖線で示してある。

そして、本実施形態では、上記厚さの境界部上にほぼ沿って上下方向に延びる補強フレーム体２３が金属製フレーム体１１に掛け渡されて取り付けられている。この補強フレーム体２３は、その上下の両端部２３a，２３bが上記金属製フレーム体１１に適宜の手段（例えば溶接等）で固定されている。その場合に、図３に示すように、補強フレーム体２３の上下両端部２３ａ，２３ｂは扁平形状とされて、金属製フレーム体１１と線接触もしくは面接触するように企図されている。補強フレーム体２３の中央部分（主要本体部分）は中空パイプ状である。補強フレーム体２３もまた鋼管素材でなる金属製であるが、その剛性は、金属製フレーム体１１よりも低く設定されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。車両の制動等により、車体後部に積み込んだ荷物が前方向に移動してシートバックに接触すると、樹脂製本体部１２のウラ面に荷重が後方から作用することになる。その結果、その荷重応力が上記厚さの境界部Ｘに集中して、その境界部Ｘを起点に上記樹脂製本体部１２が変形したり破損することがある（例えば図２に鎖線Ｙで示すように前方に山折りになる）。しかし、本実施形態においては、中空であり、かつ厚さの境界部Ｘを有する上記樹脂製本体部１２に荷重が作用しても、その厚さの境界部Ｘにほぼ沿う補強フレーム体２３が金属製フレーム体１１に掛け渡されているので、上記厚さの境界部Ｘを起点に樹脂製本体部１２が変形したり破損したりするのが有効に抑制されることになる。

そして、その場合に、上記補強フレーム体２３は金属製であるから、それ自体の剛性が比較的高く、よって該補強フレーム体２３の構造を中空パイプ状と比較的簡単なものとしても、十分な強度や剛性が確保される。しかも、その場合に、上記補強フレーム体２３の剛性を、金属製フレーム体１１に比して低くしたから、このシートバックフレーム構造に荷重が作用したときには、上記補強フレーム体２３が優先して変形し、それにより、補強フレーム体２３の側で荷重を有効に吸収して、上記金属製フレーム体１１との固定点（上下両端部２３a，２３b）、および固定点Ｍ…Ｍ、および金属製フレーム体１１の側に過度な荷重が作用することがなくなり、シートバックフレーム全体の変形や破損を最小限度に抑制することが可能となる。

次に、図４は、上記固定点Ｍにおける樹脂製本体部１２と金属製フレーム体１１との具体的固定構造の１例を示す断面図である。樹脂製本体部１２と金属製フレーム体１１との固定点Ｍにおいて樹脂製本体部１２のウラ面に凹所を設け、該凹所に固定具５１（図例ではリベット）の頭部をワッシャ部材５２を介して嵌り込ませる。これにより、固定具５１は、樹脂製本体部１２と（A）方向のずれが抑制される。一方、樹脂製本体部１２のオモテ面に複数の凸部５３，５３を設け、該凸部５３，５３間に金属製フレーム体１１を配置する。これにより、金属製フレーム体１１は、樹脂製本体部１２と同じく（A）方向のずれが抑制される。これら３点の組合せ・協働により、樹脂製本体部１２と金属製フレーム体１１との強固な結合が実現する。

次に、図５は、樹脂製本体部１２と金属製フレーム体１１との具体的固定構造の他の１例を示す断面図である。樹脂製本体部１２のオモテ面において、金属製フレーム体１１よりも外周側に傾斜面６１を立設する。樹脂製本体部１２の中央部に荷重が作用すると、金属製フレーム体１１が取り付けられる樹脂製本体部１２の周縁部においては、該樹脂製本体部１２を中央方向（B）に引っ張ろうとする応力が働き、この応力により樹脂製本体部１２と金属製フレーム体１１との固定点Ｍが寸断される可能性がある。その場合に、上記傾斜面６１に金属製フレーム体１１が乗り上げることにより、（B）方向の引っ張り応力の一部が（C）方向の応力に変換され、この方向（C）は固定具５１の軸方向であるから固定具５１の剛性が高く、かつ、（B）方向の引っ張り応力がその分力の分だけ減じられて、固定点Ｍの寸断の可能性が低減される。

次に、図６は、樹脂製本体部１２の具体的構造の１例を示す断面図である。樹脂製本体部１２のウラ面に上下に延びる凹溝（Ｕ溝やＶ溝等）７１を設ける。例えば車体後部に積み込んだ荷物が前方向に移動してシートバックに接触し、その結果、樹脂製本体部１２のウラ面に荷重が後方から作用したときに、上記凹溝７１が左右方向（車体幅方向：D）に広がる（図中の鎖線を参照）。これにより、樹脂製本体部１２の変形方向が前後方向（車体長さ方向：E）から左右方向（D）に変換されて、荷重が車体側に誘導され、着座乗員へのショックが低減される。その意味では、上記凹溝７１は、例えば荷物の前上角部が優先して接触することが予想される部位のみに形成すればよい。

以上説明した実施形態は、本発明を実施するための最良の形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の変更が可能なことはいうまでもない。

本発明は、車両のシートバックフレーム構造の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。

本発明の実施形態に係るシートバックフレームの概略正面図である。図１のア−ア線に沿う拡大断面図である。図１のイ−イ線に沿う拡大縦断面図である。上記シートバックフレームの第１の変形例を示す拡大断面図であって、図１のウ−ウ線に沿うものである。上記シートバックフレームの第２の変形例を示す拡大断面図であって、図１のウ−ウ線に沿うものである。上記シートバックフレームの第３の変形例を示す拡大断面図であって、図１のエ−エ線に沿うものである。

符号の説明

１０シートバックフレーム
１１金属製フレーム体
１２樹脂製本体部
２１アームレスト収納部
２３補強フレーム体
Ｍ固定点
Ｘ厚さの境界部

Claims

全体の厚さが大きい部分と小さい部分とを備えた中空の樹脂製本体部と、該本体部の外周部に設けられ、該本体部に取り付けられた金属製フレーム体とを備えた車両のシートバックフレーム構造であって、上記樹脂製本体部における上記厚さが大きい部分と小さい部分との境界部上にほぼ沿って延設されていると共に、両端部が上記金属製フレーム体に固定された補強フレーム体が設けられていることを特徴とする車両のシートバックフレーム構造。
厚さが小さい部分は、樹脂製本体部の側部において上下方向に延びるように設けられたアームレスト収納部であることを特徴とする請求項１に記載の車両のシートバックフレーム構造。
補強フレーム体は金属製であり、金属製フレーム体より剛性が低いものであることを特徴とする請求項1又は２に記載の車両のシートバックフレーム構造。
樹脂製本体部は、ブロー成形法によって成形されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両のシートバックフレーム構造。