JP2010260537A - 車両シート用のシートフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】重量低減と、高度の剛性、特に高い捩り剛性または曲げ剛性とを合わせて実現する車両シート用のシートフレームを提供する。
【解決手段】シートフレーム１を、車両の長手方向に延びる２つのシート支持部材３と、シートクッションを収容するための軽金属から形成されたシートシェル４とから構成するとともに、このシート支持部材３を、シートフレーム１を車両のフロア２またはシートフレーム１取付用の調整レール１６に横方向から取り付けるように構成し、シートシェル４が、シート支持部材３に組み付けられるときに、シートシェル４およびシート支持部材３の接続領域において閉じたプロファイル（断面）を形成するように固定接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両シート用のシートフレームに関する。このシートフレームは、車両の長手方向に延びる２つのシート支持部材と、シートクッションを収容するためのシートシェルとを含み、このシート支持部材は、シートフレームを車両のフロアまたはシートフレーム用の調整レールに横方向から取り付けるように構成され、シートシェルは、シート支持部材に組み付けられて、そのシート支持部材に接続される。

このような車両シート用のシートフレームは、実例から十分によく知られている。

下記特許文献１は、ダイキャスト軽金属のシートフレームおよび背もたれフレームを有する車両シートを開示しているが、このシートフレームおよび背もたれフレームは、シート継手を介して相互に回動可能に連結される。

下記特許文献２は、自動車シートのシートシェルの製造方法を開示している。シートシェルは、軽金属合金、特に、マグネシウム含有アルミニウム合金またはアルミニウム含有マグネシウム合金から超塑性成形法によって製造される。

独国特許出願公開第１９６０３９４６Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１９８０６７６１Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０４８３５０Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０１４８３６４Ａ１号明細書 独国特許出願公開第２７５１１１０Ａ１号明細書 独国特許出願公開第４２３３９４４Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０６３５２７Ａ１号明細書

本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのシートフレームを、最大限の重量低減と、高度の剛性、特に捩り剛性または曲げ剛性、とを合わせて実現し得るように開発することにある。

この目的は、冒頭に述べたタイプのシートフレームにおいて、シートシェルおよびシート支持部材がその接続領域において閉じたプロファイル（断面）を形成するように、シートシェルをそれぞれのシート支持部材に接続することによって達成される。この場合、シートシェルは軽金属から形成される。

シートフレームを、シートシェルと対応するそれぞれのシート支持部材との領域において閉じたプロファイルとして形成することによって、この領域におけるシートフレームの捩り剛性または曲げ剛性が大幅に強化される。

シートシェルおよび２つのシート支持部材の間を固定接続する結果、シートシェルが、一方のシート支持部材から他方のシート支持部材に力を伝達するためのせん断場の態様で作用する。シートシェルをせん断場として設計することによって、シートフレームのかなりの重量低減が可能になる。シートシェルおよびシート支持部材は、種々の接続技法によって相互に接続できる。目的とするところは、閉じたプロファイルによって、シート支持部材とシートシェルとの間の捩り剛性または曲げ剛性の増大を実現することである。

剛性および強度に関してシート支持部材とシートシェルとに課せられるべき種々の要件のために、シートシェルおよびシート支持部材をハイブリッド構造とすることが有利である。アルミニウム、マグネシウムまたはそれぞれの金属の合金を軽金属のシートシェル用の材料として使用することが特に提供される。各シート支持部材については、シートシェルの材料よりも高い剛性および破断伸びを有する材料から製造することが好ましく、材料として、特に鋼またはアルミニウム合金が用いられる。

以上の結果、本発明によるシートフレームにおいては、主たる荷重の経路（高荷重時、特に衝突時）が、高度の剛性と狭隘な空間条件とを備えた側方配置のシート支持部材と、剛性が低く、平面的な空間条件を備えた軽金属のシートシェルとに分割されることによって、最大限の重量低減の実現が可能になる。このため、シートシェルが、シートクッションすなわち車両の乗員を収容するだけでなく、せん断場としても作用する。その結果、力が、一方のシート支持部材から他方のシート支持部材に伝達され、それによって、シート支持部材の座屈を防止できる。

側面衝突の場合には、横方向の力を、一方のシート支持部材から、シートシェルを介して第２のシート支持部材に伝達できる。

シートシェルと各シート支持部材との接続は、特に、リベット接続、接着接続、またはネジ接続、あるいはこれらの接続方式の組合せによって行われる。シートシェルおよび各シート支持部材が接続領域において平坦でほぼ平面状の接触面を有する場合には、接着接続が非常に好適である。

従って、本発明によるシートフレームにおいては、最大限の重量低減と、シートフレームに横方向の力が導入された場合の有利な挙動とに特に利点がある。最大限の重量低減を可能にするのは、ハイブリッド構造であり、さらに、各シート支持部材とシートシェルとの間における高い捩り剛性をもたらす閉じたプロファイルの生成であり、最後に、特にＹ軸およびＺ軸に関して高い平面慣性モーメントを有するシートフレームの剛性設計である。シートシェルがせん断場として作用するので、衝突時の挙動が最適化される。

このシートフレームは、シートフレームがヒンジ結合によって軸受要素を介して調整レールに取り付けられる車両シートに特に適している。

本発明のさらなる特徴は、従属請求項、添付の図面、および図面に示された好ましい例示的な実施形態に関する記述から明らかになるであろう。但し、本発明はこの実施形態に限定されるわけではない。

車両の長手方向に垂直な断面における概略図であり、車両フロアに組み付けられた本発明によるシートフレームの構造を示す。

車両シート、特に乗用車のシート用としてシートフレーム１のみが、その構造と、車両フロア２への組み付けとに関して図示されている。

図示の配置の向きは座標Ｘ、ＹおよびＺによって与えられる。Ｘ座標は車両の長手方向に延び、Ｙ座標は車両の横方向に、Ｚ座標は車両の高さ方向に延びている。図に示される部品は、Ｘ−Ｚ軸を通って延びる平面に関して対称に形成される。

シートフレーム１は、車両の長手方向、すなわちＸ方向に延びる２つのシート支持部材３と、１つのシートシェル４とを含む。シートシェル４は、２つのシート支持部材３、３に組み付けられて接続され、詳細には示されていないシートクッションを収容するように構成される。

それぞれのシート支持部材３は、２つの脚部５および６と、この２つの脚部を連結するウェブ７とを含むＵ字形の断面を有する。それぞれのウェブ７は垂直に、脚部５および６は水平に向けられており、低い方の脚部５は上側の脚部６よりも長い。２つのＵ字形のシート支持部材３は、Ｕ字の開放側が向き合うように互いに配置される。

シートシェル４は、各シート支持部材３への接続領域において、反対方向に向けられた２つの脚部８および９と、これらの脚部を連結するウェブ１０とを含むＺ字形の断面を有する。接続部１１によって、各シート支持部材３が脚部５の自由端の領域においてシートシェル４の脚部８に接続され、さらに接続部１２によって、各シート支持部材３が脚部６の領域においてシートシェル４の脚部９に接続される。それぞれの接続部１１または１２は、リベット接続、接着接続、ネジ接続、またはこれらの接続方式の組合せとすることが望ましい。

各シート支持部材３とシートシェル４との間のこの固定接続と、シート支持部材３およびシートシェル４の上記の断面設計とによって、シート支持部材３とシートシェル４との接続領域が、閉じた点線１３で示されるような閉じたプロファイルとして構成される。

シートシェル４は、２つの脚部８の間に、窪みを形成するプレート状のシェル部分１４を有する。このシェル部分１４はシートクッションを収容する部分である。

シートクッションの傾き、すなわちシートフレーム１の傾きを調整するために、シートフレーム１は、両側の前後において、リンク１５を介して関節連結方式で上部レール１６に組み付けられる。この上部レールは、シートフレーム１を動かすことができるように車両フロア２に取り付けられる。各リンク１５は、その両端部の領域において、ヒンジ結合１７によって各シート支持部材３のウェブまた対応する上部レール１６のウェブに取り付けられる。

シートシェル４は、軽金属から形成され、特に、アルミニウム、マグネシウムまたはこれらの金属の合金から製作される。

これとは対照的に、各シート支持部材３は、高剛性および高い破断伸び率を有する材料、特に鋼またはアルミニウムまたはこれらの金属の合金から形成される。

ハイブリッドのシートフレーム、すなわちシートシェル４およびシート支持部材３のハイブリッド構造としてのシートフレーム１の設計によって、最大限の重量低減が得られる。また、特にシートフレーム１の高い捩り剛性がもたらされている態様において、シート支持部材３とシートシェル４との間に閉じたプロファイルを形成することも、この重量低減に寄与している。重量低減は、Ｙ軸およびＺ軸に関して高い平面慣性モーメントの生成をもたらすシートフレーム１の設計によって、さらに最大化される。

１ シートフレーム
２ 車両フロア
３ シート支持部材
４ シートシェル
１６ 調整レール

Claims (8)

1. 車両の長手方向に延びる２つのシート支持部材（３、３）と、シートクッションを収容するためのシートシェル（４）とを含む車両シート用のシートフレーム（１）であって、当該シート支持部材（３、３）は、前記シートフレーム（１）を車両のフロア（２）または前記シートフレーム（１）用の調整レール（１６）に横方向から取り付けるように構成され、前記シートシェル（４）は、前記シート支持部材（３、３）に組み付けられて当該シート支持部材（３、３）に接続されるシートフレーム（１）において、
   前記シートシェル（４）および前記シート支持部材（３）がその接続領域において閉じたプロファイルを形成するように、前記シートシェル（４）が前記各シート支持部材（３）に接続され、前記シートシェル（４）は軽金属から形成されることを特徴とするシートフレーム。
2. 前記シートシェル（４）が、アルミニウム、マグネシウム、またはそれぞれの金属の合金から形成されることを特徴とする請求項１に記載のシートフレーム。
3. 前記シート支持部材（３、３）が高剛性および高い破断伸び率を有する材料から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のシートフレーム。
4. 前記シート支持部材（３、３）が鋼またはアルミニウム合金から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシートフレーム。
5. 前記シートシェル（４）および前記各シート支持部材（３）の接続部（１１、１２）が、リベット接続、接着接続、ネジ接続、またはこれらの接続方式の組合せとして設計されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシートフレーム。
6. 前記シートシェル（４）および前記各シート支持部材（３）が、接続領域において平坦でほぼ平面状の接触面を有し、前記接続が接着接続として形成されることを特徴とする請求項５に記載のシートフレーム。
7. 前記各シート支持部材（３）が、２つの脚部（５、６）とこれらの脚部を連結するウェブ（７）とを含むＵ字形の断面を有し、前記シートシェル（４）が、前記各シート支持部材（３）への接続領域において、反対方向に向けられた２つの脚部（８、９）と、これらの脚部を連結するウェブ（１０）とを含むＺ字形の断面を有し、前記シートシェル（４）および前記各シート支持部材（３）の前記接続が、前記シートシェル（４）および前記シート支持部材（３）の前記脚部（８、９；５、６）の領域で行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシートフレーム。
8. 前記シート支持部材（３、３）が、ヒンジ結合（１７、１７）を介して前記調整レール（１６、１６）に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシートフレーム。

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