JP2013241139A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図ることができると共に、耐久性が損なわれることを抑制することができる車両用シートを得る。
【解決手段】車両用シート１０は、乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション１２と、乗員の背部を支持するシートバック１４と、シートクッション１２内に配置されたパネルフレーム１６と、を備えている。また、パネルフレーム１６は、２枚のアルミ板材の間に発泡樹脂材が介在するアルミ樹脂複合材を用いて形成されている。さらに、パネルフレーム１６における支持ブラケット２２との取付部３６は板厚方向に窪んでいると共に、取付部３６はボルト３９のフランジ部の径よりも大きな外径とされたワッシャ３８によって支持ブラケット２２側に押圧されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シートに関する。

従来、車両用シートを構成するシートクッションフレームにパネルフレーム等の薄肉のパネル部材が用いられた構成が開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００７−１６８６１５号公報

しかしながら、パネル部材の肉厚を薄くすることによる車両用シートの軽量化には限界があることに加えて、パネル部材の肉厚を薄くしすぎると車両用シートの耐久性の低下を招く。

本発明は上記事実を考慮し、軽量化を図ることができると共に、耐久性が損なわれることを抑制することができる車両用シートを得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用シートは、シートクッション又はシートバック内に設けられ、乗員を支持すると共に、金属板材間に発泡樹脂材が介在した構成とされたパネル部材と、シートクッション又はシートバック内に設けられ、前記パネル部材を支持するフレーム部と、前記パネル部材を前記フレーム部に固定する締結部材と、当該締結部材と前記パネル部材との間に介装されると共に当該締結部材の外径よりも大きな外径とされたワッシャと、締結後の状態において前記パネル部材に形成されかつ前記ワッシャが当接する範囲に形成された窪みと、を含んで構成された連結部と、を備えている。

請求項１記載の本発明では、シートクッション又はシートバック内に配置されたパネル部材が、金属板材間に発泡樹脂材が介在した構成とされている。そのため、パネル部材の単位重量あたりの曲げ剛性を向上させることができると共に、このパネル部材が用いられたシートクッション又はシートバックの重量が削減される。

また、本発明では、パネル部材におけるワッシャが当接する範囲が板厚方向に窪むように形成されている。そのため、路面入力等が車両用シートに伝達されることによって、パネル部材が板厚方向と直交する方向に移動すると、ワッシャの外周縁部がパネル部材の窪んだ部分の周縁部に当接する。その結果、パネル部材がフレーム部に対して板厚方向と直交する方向に移動することが防止される。

また、締結部材によってパネル部材がフレーム部に連結されると、締結部材からパネル部材に押圧力が加わると共に、この押圧力によってパネル部材を板厚方向に座屈させる方向への応力が生じる。この応力が高くなると、パネル部材が座屈する又は振動等が加わることによってパネル部材にクラック等が生じ易くなる。しかしながら、本発明では、パネル部材が締結部材の外径よりも大きな外径とされたワッシャを介して押圧されている。そのため、パネル部材が締結部材のみによって押圧された場合と比べて、パネル部材に生じる応力が緩和される。

請求項２記載の本発明に係る車両用シートは、請求項１記載の車両用シートにおいて、前記パネル部材における前記ワッシャが当接した範囲の板厚が、前記発泡樹脂材が発泡される前の板厚を超えかつ前記発泡樹脂材が発泡された後の板厚未満に設定されている。

請求項２記載の本発明では、パネル部材におけるワッシャが当接した範囲の板厚が上記の範囲内に設定されている。そのため、該部分の板厚は、発泡樹脂材が発泡する前の板厚を超えた板厚となる。

請求項３記載の本発明に係る車両用シートは、請求項１又は請求項２記載の車両用シートにおいて、前記ワッシャの外周縁部が前記パネル部材と離間する方向へ曲げられている。

請求項３記載の本発明では、ワッシャの外周縁部がパネル部材と離間する方向へ曲げられている。そのため、ワッシャがパネル部材を押圧する圧力が、ワッシャの外周縁部に近づくにつれて低くなる。そのため、ワッシャの外周縁部に近接する部位におけるパネル部材の破損がより一層抑制される。

請求項４記載の本発明に係る車両用シートは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用シートにおいて、前記パネル部材は、前記シートクッション内に設けられていると共に、シート前後方向及び幅方向に延在するパネルフレームとされている。

請求項４記載の本発明では、乗員が着座することによってシートクッションに入力された荷重がシート前後方向及び幅方向に延びるパネルフレームによって支持される。また、本発明では、パネルフレームが金属板材間に発泡樹脂材が介在した構成とされている。そのため、乗員を支持するパネルフレームの剛性を維持しつつ、シートクッションの大幅な軽量化が図られる。

請求項１記載の本発明に係る車両用シートは、該車両用シートの軽量化を図ることができると共に、該車両用シートの耐久性が損なわれることを抑制することができる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用シートは、連結部におけるパネル部材の曲げ剛性を向上させることができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用シートは、該車両用シートの耐久性が損なわれることをより一層抑制することができる、という優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両用シートは、該車両用シートの大幅な軽量化を図ることができる、という優れた効果を有する。

（Ａ）は本実施形態の車両用シートを構成するシートクッションの骨格及びシートバックの骨格を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示されたシートクッションの骨格を構成するパネルフレームを示す斜視図である。 （Ａ）はパネルフレームの取付部を拡大して示す拡大断面図であり、（Ｂ）はワッシャを示す斜視図である。 図１（Ａ）の３−３線に沿って切断した断面を拡大して示す拡大断面図である。 （Ａ）は一対のアルミ板材の間に樹脂材が設けられたアルミ樹脂複合材の一部を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示された樹脂材が加熱されて発泡した後のアルミ樹脂複合材の一部を示す拡大断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、対比例に係るパネルフレームの取付部を示す図３に相当する拡大断面図である。

図１〜図４を用いて、本発明の実施形態に係る車両用シートについて説明する。なお、以下の説明において前後左右上下の方向を示して説明するときは、車両用シートに着座した乗員から見た前後左右上下の方向を示すものとし、また各図に適宜示す矢印ＦＲは前方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＲＨは右方向、矢印ＬＨは左方向をそれぞれ示すものとする。

図１（Ａ）に示されるように、本実施形態に係る車両用シート１０は、運転席又は助手席等のセパレートシートとされている。具体的には、車両用シート１０は、乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション１２と、乗員の上体を支持するシートバック１４と、を備えている。以下、先ず車両用シート１０を構成するシートクッション１２について説明し、次いでシートバック１４について説明する。

（シートクッション１２）
シートクッション１２は、図示しない車体のフロアに固定された一対のロアレール１８を備えている。また、シートクッション１２は、ロアレール１８に沿ってスライド可能に支持された一対のアッパレール２０と、シート前後方向及び幅方向に延在すると共に支持ブラケット２２及びサイドヒンジブラケット２４を介してアッパレール２０に取付けられたパネル部材としてのパネルフレーム１６と、を備えている。

ロアレール１８は、シート前後方向を長手方向とする長尺状に形成されていると共に、シート前方側から見た縦断面形状が車両上方側へ開口したＵ字状に形成されている。このＵ字上に形成された溝に沿って後述するアッパレール２０がスライドすることによって、車両用シート１０を前後方向にスライドさせることが可能となる構成である。また、ロアレール１８は、ボルト等の締結具を介して車体のフロアに固定されている。

アッパレール２０は、シート前後方向を長手方向とする長尺状に形成されていると共に、上記のロアレール１８の開口内に配置されている。また、アッパレール２０の上端部には後述する支持ブラケット２２及びサイドヒンジブラケット２４が固定されていると共に、アッパレール２０の下端部には図示しないガイドローラが転動自在に取付けられている。

フレーム部としての支持ブラケット２２は、鋼板材料にプレス加工が施されることによって形成されたプレス成形品であると共に、上端部及び下端部が屈曲された板状に形成されている。具体的には、図１（Ｂ）に示されるように、支持ブラケット２２はシート幅方向に延びると共にアッパレールの前端部に溶接にて接合された接合部２２Ａと、この接合部２２Ａのシート幅方向の内側の端部からシート上方側に向けて屈曲して延びる縦壁部２２Ｂと、この縦壁部２２Ｂの上端部からシート幅方向内側に向けて屈曲して延びると共に、後述するパネルフレーム１６の取付部３６（図１（Ａ）参照）が取付けられる被取付部２２Ｃを備えている。また、図３に示されるように、被取付部２２Ｃには、シート上下方向に開口するように形成された挿通孔２２Ｄが形成されている。さらに、被取付部２２Ｃの下方側には挿通孔２２Ｄと同軸上に配置された締結部材としてのウエルドナット２６が溶接にて接合されている。

図１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、サイドヒンジブラケット２４は、鋼板材料にプレス加工が施されることによって形成されたプレス成形品であると共に、シート前方視で略Ｌ字板状に形成されている。具体的には、サイドヒンジブラケット２４は、シート幅方向に延材すると共に、アッパレール２０の後端部に接合された基壁部２４Ａと、この基壁部２４Ａのシート幅方向外側の端部からシート上方側に屈曲して延在する側壁部２４Ｂと、を備えている。また、側壁部２４Ｂの上端部には、角度調節機構２８が設けられていると共に、後述するサイドフレーム４２の下端部が傾倒可能に取付けられている。

図４（Ｂ）に示されるように、パネルフレーム１６（図１参照）は、アルミニウム合金を用いて形成された２枚のアルミ板材３０の間に発泡樹脂材３２が介在するアルミ樹脂複合材を用いて形成されている。具体的には、アルミ樹脂複合材は、図４（Ａ）に示さるように、２枚のアルミ板材３０の間に樹脂材３４（ポリプロピレン）が設けられた（塗布された）後に加熱処理が施され、その結果、図４（Ｂ）に示されるように、樹脂材３４が発泡される製法により形成されている。なお、本実施形態では、板厚が約０．１５ｍｍのアルミ板材３０が用いられていると共に、発泡する前の樹脂材３４の厚みは約０．９ｍｍであり、発泡した後の樹脂材３４（発泡樹脂材３２）の厚みは約２．７ｍｍである。図１（Ａ）に示されるように、以上説明したアルミ複合材にプレス加工が施されることによってシート上方視で略矩形状のパネルフレーム１６が形成されている。

また、パネルフレーム１６の前端部には、該パネルフレーム１６を支持ブラケット２２の被取付部２２Ｃに取付けるための取付部３６が設けられている。詳述すると、図２（Ａ）に示されるように、取付部３６には、板厚方向に窪むと共にシート上方側が開放され、かつ後述するワッシャ３８が当接する凹部３６Ａが形成されている。また、凹部３６Ａの板厚Ｔ１は、樹脂材３４が発泡される前の板厚Ｔ２（図４参照）を超えかつ樹脂材３４が発泡された後の板厚Ｔ３（図４参照）未満に設定されている。さらに、この凹部３６Ａは、シート上方視で円形状に形成されていると共に、この凹部３６Ａの中心には、シート上下方向に開口する挿入孔３６Ｂが形成されている。なお、本実施形態では、凹部３６Ａが上記のプレス加工によって形成されているが、本発明はこれに限定されず、後述するワッシャ３８に押圧されることによって上記の板厚の凹部３６Ａを形成しても良い。

また、図１（Ａ）に示されるように、取付部３６の上方側にはワッシャ３８が設けられている。図２（Ｂ）に示されるように、このワッシャ３８は、取付部３６に設けられた凹部３６Ａ（図２（Ａ）参照）の周縁部と略同一の外径とされ、かつ後述するボルト３９のフランジ径よりも大きな外径とされた円盤状に形成されている。また、ワッシャ３８の外周縁部はシート上方側に向けて（パネルフレーム１６と離間する方向に向けて）曲げられている。また、ワッシャ３８の中心には、シート上下方向に開口する挿通孔３８Ａが形成されている。

図３に示されるように、締結部材としてのボルト３９がワッシャ３８の挿通孔３８Ａ、取付部３６の挿通孔３６Ｂ及び被取付部２２Ｃの挿通孔２２Ｄに挿通されると共に、ボルト３９がウエルドナット２６に螺入されている。また、ボルト３９がウエルドナット２６に螺入されることによって、ワッシャ３８がパネルフレーム１６をシート下方側に向けて押圧し、その結果、パネルフレーム１６の取付部３６が支持ブラケット２２の被取付部２２Ｃに押圧されている。

以上説明した、ボルト３９、ウエルドナット２６、ワッシャ３８、及び凹部３６Ａを含んでパネルフレーム１６と支持ブラケット２２との連結部が構成されている。

なお、パネルフレーム１６の後端部に設けられた取付部４０（図１参照）の構成はパネルフレーム１６の前端部に設けられた取付部３６の構成と同一であると共に、この取付部４０は図示しない被取付部に取付けられている。

また、パネルフレーム１６には、図示しないシートクッションパッド及び表皮材が取付けられている。

（シートバック１４）
図１（Ａ）に示されるように、シートバック１４は、シート幅方向の左右それぞれに設けられた一対のサイドフレーム４２と、この一対のサイドフレーム４２の上端をシート幅方向に繋ぐアッパフレーム４４と、を備えている。このサイドフレーム４２及びアッパフレーム４４を含んでシートバック１４の骨格が形成されている。

サイドフレーム４２は、シート上下方向に長尺状に形成されていると共に、シート上方視でシート幅方向内側に向けて開放されたＵ字状断面に形成されている。また、サイドフレーム４２の下端部は、サイドヒンジブラケット２４の側壁部２４Ｂに取付けられている。また、シート幅方向の左右それぞれに設けられたサイドフレーム４２の間には、複数のサイドワイヤ４６が掛け渡されている。乗員がシートバック１４に凭れ掛かる際に生じる荷重がサイドワイヤ４６を介してサイドフレーム４２に伝達される構成である。

また、アッパフレーム４４は、一例として中空パイプの鋼材に曲げ加工等が施されることによって形成されていると共に、シート前方視で略逆Ｕ字状に形成されている。具体的には、アッパフレーム４４は、シート幅方向に延びる第１骨格部４４Ａと、この第１骨格部４４Ａの左右それぞれの端部からシート下方側に向けて屈曲して延びる第２骨格部４４Ｂと、を備えている。また、左右それぞれに設けられた第２骨格部４４Ｂの下端部は、サイドフレーム４２の上端部に溶接にて接合されている。

なお、以上説明したサイドフレーム４２及びアッパフレーム４４には、図示しないシートバックパッド及び表皮材が取付けられている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１に示されるように、本実施形態では、シートクッション１２内に設けられたパネルフレーム１６が、アルミニウム合金を用いて形成された２枚のアルミ板材３０の間に発泡樹脂材３２が介在するアルミ樹脂複合材を用いて形成されている。そのため、シートクッション１２の剛性を維持しつつ、該骨格の大幅な軽量化が図られる。

また、図３に示されるように、本実施形態では、パネルフレーム１６の取付部３６が板厚方向に窪むように形成されている（凹部３６Ａが取付部３６に形成されている）。そのため、路面入力等が車両用シート１０に伝達されることによって、パネルフレーム１６がシート幅方向又は前後方向に移動すると、ワッシャ３８の外周縁部がパネルフレーム１６の取付部３６（凹部３６Ａの周縁部）に当接する。その結果、パネルフレーム１６が支持ブラケット２２に対してシート幅方向又は前後方向に移動する（ずれる）ことが防止される。これに対して、図５（Ａ）に示されるように、凹部３６Ａが形成されていない取付部４８の場合、パネルフレーム１６が支持ブラケット２２に対してシート幅方向又は前後方向に移動する（ずれる）ことを抑制することは難しい。

また、図３に示されるように、ボルト３９が支持ブラケット２２の被取付部２２Ｃに設けられたウエルドナット２６に螺入されると、ボルト３９から取付部３６に押圧力が加わると共に、この取付部３６には該取付部３６を板厚方向に座屈させる方向への応力が生じる。この応力が高くなると、取付部３６が座屈する又は振動等が加わることによって取付部３６にクラック等が生じ易くなる。しかしながら、本実施形態では、取付部３６がボルト３９のフランジ径よりも大きな外径のワッシャ３８を介して押圧されている。そのため、図５（Ｂ）に示されるように、パネルフレーム１６の取付部５０がボルト３９のみによって押圧された場合と比べて、取付部３６に生じる応力を緩和することができる。

以上説明したように、本実施形態の車両用シート１０は、該車両用シート１０の軽量化を図ることができると共に、該車両用シート１０の耐久性が損なわれることを抑制することができる。

また、図２（Ａ）に示されるように、本実施形態では、取付部３６に形成された凹部３６Ａの板厚Ｔ１が、樹脂材３４が発泡される前の板厚Ｔ２（図４参照）を越えかつ樹脂材３４が発泡された後の板厚Ｔ３未満（図４参照）に設定されている。そのため、パネルフレーム１６が支持ブラケット２２に対してシート幅方向又は前後方向に移動する（ずれる）ことを抑制しつつ、取付部３６の曲げ剛性を確保することができる。

さらに、図２（Ｂ）に示されるように、本実施形態では、ワッシャ３８の外周縁部がシート上方側に向けて（パネルフレーム１６と離間する方向にむけて）曲げられている。そのため、ワッシャ３８がパネルフレーム１６の取付部３６を押圧する圧力が、ワッシャ３８の外周縁部に近づくにつれて低くなる。そのため、ワッシャ３８の外周縁部に近接する部位における取付部３６の破損をより一層抑制することができる。すなわち、本実施形態では、車両用シート１０の耐久性が損なわれることをより一層抑制することができる。

なお、本実施形態では、アルミ樹脂複合材を用いて形成されたパネルフレーム１６を用いてシートクッション１２の骨格を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アルミ樹脂複合材を用いて形成されたパネルフレームを用いてシートバック１４の骨格を構成しても良い。

また、本実施形態では、アルミ樹脂複合材を用いてパネルフレーム１６を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、スチール樹脂複合材を用いてパネルフレームを形成しても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両用シート
１２ シートクッション
１４ シートバック
１６ パネルフレーム（パネル部材）
２２ 支持ブラケット（フレーム部）
２６ ウエルドナット（締結部材，連結部）
３０ アルミ板材（金属板材）
３２ 発泡樹脂材
３６Ａ 凹部（連結部）
３８ ワッシャ（連結部）
３９ ボルト（締結部材，連結部）

Claims (4)

1. シートクッション又はシートバック内に設けられ、乗員を支持すると共に、金属板材間に発泡樹脂材が介在した構成とされたパネル部材と、
   シートクッション又はシートバック内に設けられ、前記パネル部材を支持するフレーム部と、
   前記パネル部材を前記フレーム部に固定する締結部材と、当該締結部材と前記パネル部材との間に介装されると共に当該締結部材の外径よりも大きな外径とされたワッシャと、締結後の状態において前記パネル部材に形成されかつ前記ワッシャが当接する範囲に形成された窪みと、を含んで構成された連結部と、
   を備えた車両用シート。
2. 前記パネル部材における前記ワッシャが当接した範囲の板厚が、前記発泡樹脂材が発泡される前の板厚を超えかつ前記発泡樹脂材が発泡された後の板厚未満に設定されている請求項１記載の車両用シート。
3. 前記ワッシャの外周縁部が前記パネル部材と離間する方向へ曲げられている請求項１又は請求項２記載の車両用シート。
4. 前記パネル部材は、前記シートクッション内に設けられていると共に、シート前後方向及び幅方向に延在するパネルフレームとされた請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用シート。

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