JP2014051155A - 車両用シートフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】車両用シートフレームの軽量化と強度確保との両立を図る。
【解決手段】車両用シートフレーム１であって、その少なくとも一部が、金属製の線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が縦横に複数編み込まれた網目材Ｎｅにより形成されていると共に、網目材Ｎｅの編み込まれて交差する各交差部のうちの少なくとも一部が一体的に結合されて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シートフレームに関する。

従来、車両用シートにおいて、シートフレームの軽量化のために、シートフレームの所々の箇所に開口が空けられたものが知られている。ここで、特許文献１には、シートフレームの背凭れ面を成すパネル上に複数の通気孔が空けられた技術が開示されている。

実用新案登録第３１４９６５１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の従来技術のように、パネル上に複数の孔を空ける構成では、孔の形成箇所の周辺に亀裂が入ったり、孔の空け過ぎによりフレームの構造強度が局所的に弱められたりすることがあり、軽量化と強度確保の両立が難しい。本発明は、上記問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、車両用シートフレームの軽量化と強度確保との両立を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両用シートフレームは次の手段をとる。
第１の発明は、車両用シートフレームであって、その少なくとも一部が、複数の金属製の線材が交差した状態に設けられると共に、各線材が交差する少なくとも一部の交差部が一体的に結合されて形成されているものである。

この第１の発明によれば、車両用シートフレームは、その少なくとも一部が複数の金属製の線材が交差した状態に設けられて形成されていることで、同部が各線材間に隙間が形成される軽量構造に形成される。そして、各線材が交差する少なくとも一部の交差部が一体的に結合されることにより、同部における各線材間の移動が拘束された状態となり、同部がラーメン構造のように固定された状態となって同部の構造強度が効果的に高められた状態となる。このように、車両用シートフレームを、軽量化と強度確保とを両立させた構成にすることができる。

第２の発明は、上述した第１の発明において、少なくとも一部の交差部がプレス加工によりかしめられて一体化されているものである。

この第２の発明によれば、各線材が交差する少なくとも一部の交差部を、プレス加工によりひとまとめにかしめて一体化させることができ、少なくとも一部の交差部の一体化成形を簡便に行うことができる。また、上記のプレス加工を、車両用シートフレームの形を成形するプレス加工の際に一緒に行うようにすれば、各線材は少なくとも一部の交差部が一体化される前の状態では比較的自由に動ける状態であるため、車両用シートフレームを所望の形に成形性良く曲げ加工することができると共に、その後のかしめにより、車両用シートフレームを上記曲げ加工した形に良好に一体化させることができる。

第３の発明は、上述した第２の発明において、少なくとも一部の交差部がホットプレス工法によりかしめられて一体化されているものである。

この第３の発明によれば、ホットプレス工法により、車両用シートフレームが所望の形に焼入れされた状態で形成されるため、車両用シートフレームをより高強度に形成することができる。

実施例１の車両用シートフレームの概略構成を示した斜視図である。 車両用シートフレームの成形前後の形を表した斜視図である。 縦横の各線材同士がかしめられる様子を表した模式図である。 実施例２の車両用シートフレームの概略構成を示した斜視図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

始めに、実施例１の車両用シートフレーム１の構成について、図１〜図３を用いて説明する。本実施例の車両用シートフレーム１は、図１に示すように、自動車の助手席シートとして構成された車両用シートのフレーム構造として構成されている。この車両用シートフレーム１は、シートバックの骨格を成す正面視枠型のシートバックフレーム１０と、シートクッションの骨格を成す平面視枠型のシートクッションフレーム２０と、によって構成されている。

上記シートバックフレーム１０は、左右一対の高さ方向に長尺なサイドフレーム１１と、これらサイドフレーム１１の上端部間に架け渡されたアッパフレーム１２と、両サイドフレーム１１の下部間に架け渡された補強パイプ１３とによって、正面視が四角枠状となる形に組まれて構成されている。一方、シートクッションフレーム２０は、左右一対の前後方向に長尺なサイドフレーム２１と、これらサイドフレーム２１の前端部間に架け渡されたフロントパネル２２と、両サイドフレーム２１の後部間に架け渡された補強パイプ２３とによって、平面視が四角枠状となる形に組まれて構成されている。

上述したシートバックフレーム１０は、その左右の各サイドフレーム１１の下端部が、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１の後端部に対して、それぞれ間にリクライニング装置２を介して連結された状態とされている。これらリクライニング装置２は、回転止め可能な回転軸装置として機能する構成となっており、それぞれ、シートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１と、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１の後端部に結合された各ブラケット２４と、の間に位置して、これらを互いに相対回転可能な状態に連結した状態として設けられている。これにより、シートバックフレーム１０が、シートクッションフレーム２０に対して、その左右両サイドの下端部が互いに同軸回りに前後方向に回動することで、背凭れ角度を変えられる状態に連結された状態とされている。

上述したシートバックフレーム１０のアッパフレーム１２上には、その中央の左右２箇所の前面部に、角筒状のホルダー１４がそれぞれ一体的に溶着されて結合された状態として設けられている。これらホルダー１４は、図示は省略されているが、シートバックの上部に装着されるヘッドレストのステーを差し込んで保持するためのサポート部材の支持具として機能するものとなっている。

また、上述したシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１は、それぞれ、後述する金属製の網目材Ｎｅによって、シート高さ方向に長尺な板形状に形成されており、互いの板面がシート内方側に向けられた状態とされて、互いの前縁部１１Ａと後縁部１１Ｂとがシート内方側にそれぞれ折り曲げられた形に形成された構成とされている。アッパフレーム１２は、円鋼管が所定の長さにカットされて逆Ｕ字状に折り曲げられて形成されており、そのシート下方側に折り曲げられた各下端部が、上述した各サイドフレーム１１の上端部に形成された半円弧状に絞り込まれた形の内周面部上にそれぞれ当てがわれて一体的に溶着されて結合された状態とされている。補強パイプ１３は、円鋼管が所定の長さにカットされて形成されており、各端部が各サイドフレーム１１のシート内側の面部にそれぞれ当てがわれて一体的に溶着されて結合された状態とされている。

シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１は、それぞれ、後述する金属製の網目材Ｎｅによってシート前後方向に長尺な板形状に形成されており、互いの板面がシート内方側に向けられた状態とされて、互いの上縁部２１Ａと下縁部２１Ｂとがシート内方側にそれぞれ折り曲げられた形に形成された構成とされている。詳しくは、各サイドフレーム２１は、そのシート前後方向の全域に亘って、そのシート高さ方向の中央部が、上部や下部に対して、シート内方側に段差状に凹むように折り曲げられた凹部２１Ｃを有する形に形成されており、曲げや捩りに対する構造強度が高められた構成とされている。

フロントパネル２２も、後述する金属製の網目材Ｎｅによってシート幅方向に長尺な板形状に形成されており、シート上方側に板面が向けられた状態とされて、その左右両サイドの各縁部が、各サイドフレーム２１の前端側の上面部にそれぞれ当てがわれて一体的に溶着されて結合された状態とされている。フロントパネル２２の前縁部２２Ａは、シート下方側に折り曲げられた形に形成されている。また、フロントパネル２２のシート上方側に板面を向ける中央部には、そのシート幅方向の広い領域に亘って、シート下方側に緩やかに凹んだ窪み２２Ｂが形成されている。また、上記フロントパネル２２の中央部の後縁側の面部には、シート下方側に向かって斜め後方に傾斜していく傾斜面２２Ｃが形成されている。この傾斜面２２Ｃにより、着座乗員の大腿部を下方側から支えるフロントパネル２２の支持面が、大腿部の支持に適した、シート前方側に向かって漸次高くなっていく形に形成されている。補強パイプ２３は、円鋼管が所定の長さにカットされて形成されており、各端部が各サイドフレーム２１のシート内側の面部にそれぞれ当てがわれて一体的に溶着されて結合された状態とされている。

上述したシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１、及びフロントパネル２２は、それぞれ、金属製の線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が縦横に複数編み込まれて形成された網目材Ｎｅが、ホットプレス工法によりそれぞれ所定の形にプレス曲げされて形成されていると共に、編み込まれた各交差部が一体的にかしめられることにより、軽量かつ高い構造強度を備えた状態となって形成されている。以下、上記網目材Ｎｅを用いてシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１、及びフロントパネル２２をそれぞれホットプレス工法により成形する方法を説明するが、これらの成形方法はどれも同じであるため、以下では、これらを代表して、シートクッションフレーム２０のフロントパネル２２の成形方法について説明することとする。

すなわち、先ず、図２に示すように、素材となる金属製の線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が縦横に複数編み込まれて形成された平坦な網目材Ｎｅを、図示しない加熱機に入れて、オーステナイト組織が現われる所定温度以上まで加熱する。そして、その後に、上記網目材Ｎｅをプレス機の金型にセットしてプレス成形する。これにより、上記加熱された網目材Ｎｅが、プレス成形によってフロントパネル２２の形に形成されると共に、図３に示すように、上記編み込まれて交差する各交差部において、縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２同士が互いに押し潰され合うようにかしめられて一体的に結合された状態となる。そして、上記プレス成形された網目材Ｎｅは、その後、上記金型との接触により冷却されて、マルテンサイト変態を引き起こす状態まで焼入れされた状態となり、高強度に加工成形された状態となる。

ここで、上記網目材Ｎｅは、各交差部がかしめられて一体化される前の状態では、編み込まれた各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が比較的自由に動ける状態であるため、網目材Ｎｅを金型のプレス成形によって比較的成形性良く所望の形に曲げ加工することができるようになっている。また、網目材Ｎｅは、その後のプレス加工を進行させたかしめにより、各交差部における縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が互いに押し潰され合うようにかしめられて、各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間の移動が拘束された状態となり、各交差部がかしめに伴う加工硬化の作用もあってラーメン構造のように強固に一体的に固定された状態となって、全体的に構造強度が効果的に高められた状態となって形成されるようになっている。

このように、フロントパネル２２は、網目材Ｎｅによって形成されていることにより、網目材Ｎｅの縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間に隙間Ｎｅ３が形成された構成によって軽量構造に形成されている。そして、フロントパネル２２は、各交差部が一体的にかしめられて結合されることにより、縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間の移動が拘束された状態となって、ラーメン構造のように固定された状態となって構造強度が効果的に高められた状態となって形成されている。これにより、フロントパネル２２が、軽量化と強度確保とを両立させた状態に形成されている。

また、上記フロントパネル２２と同様に、上述したシートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１やシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１も、網目材Ｎｅによって形成されていることにより、網目材Ｎｅの縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間に隙間Ｎｅ３が形成された構成によって軽量構造に形成されている。そして、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１やシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１も同様に、各交差部が一体的にかしめられて結合されることにより、縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間の移動が拘束された状態となって、ラーメン構造のように固定された状態となって構造強度が効果的に高められた状態となって形成されている。これにより、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１やシートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１も、フロントパネル２２と同様に、軽量化と強度確保とを両立させた状態に形成されている。

また、本実施例では、図１に示すように、上記シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１が各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間に隙間Ｎｅ３が複数形成される構成となっていることを利用して、上述した各ブラケット２４を、上記隙間Ｎｅ３にボルトＢを通して各サイドフレーム２１に締結する構造が採用されている。このように、成形品に隙間Ｎｅ３が形成される構成を利用して周辺部品を締結する構成とすることにより、ホットプレス工法によって高強度に成形された追加の加工が困難な加工品に対して、他の周辺部品を比較的簡便に締結させることができる。なお、締結部材として、リベットやネジ等の他の棒状部材を用いることもできる。

このように、本実施例の車両用シートフレーム１の構成によれば、所定部が網目材Ｎｅによって形成されていることで、同部が縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間に隙間Ｎｅ３が形成された軽量構造に形成されている。そして、各交差部が一体的に結合されることにより、同部における縦横の各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間の移動が拘束された状態となり、同部がラーメン構造のように固定された状態となって同部の構造強度が効果的に高められた状態として形成されている。このように、車両用シートフレーム１を、軽量化と強度確保とを両立させた構成とすることができる。

また、上記網目材Ｎｅの各交差部を一体化させる処理が、プレス加工によって行われるようになっていることにより、各交差部をひとまとめにかしめて一体化させることができ、各交差部の一体化成形を簡便に行うことができる。また、上記のかしめ処理を行うプレス加工を、車両用シートフレーム１の形を成形するプレス加工の際に一緒に行うようにしたことにより、各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２は各交差部が一体化される前の状態では比較的自由に動ける状態であるため、車両用シートフレーム１を所望の形に成形性良く曲げ加工することができると共に、その後のかしめにより、車両用シートフレーム１を上記曲げ加工した形に良好に一体化させることができる。

また、上記のかしめ処理を行うプレス加工を、ホットプレス工法を用いて行うようにしたことにより、車両用シートフレーム１が所望の形に焼入れされた状態に形成されるため、車両用シートフレーム１をより高強度に形成することができる。

続いて、実施例２の車両用シートフレーム１の構成について、図４を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１で示した車両用シートフレーム１と実質的な構成及び作用が同じとなる箇所については、これらと同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について詳しく説明することとする。本実施例では、シートクッションフレーム２０のフロントパネル２２が、プレス加工によって所定の形に形成されるところまでは実施例１の構成と同じであるが、各交差部を一体的に結合する処理が、同図において太い黒点で示されている任意の所々の交差部をスポット溶接することによって行われる構成となっている（溶接点Ｗｅ）。

これにより、フロントパネル２２は、上記スポット溶接された各交差部においては、各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２間の移動が拘束されて、ラーメン構造のように固定された状態となるが、スポット溶接が施されていない各交差部においては、各線材Ｎｅ１，Ｎｅ２が比較的自由に動ける状態として、着座乗員の荷重を比較的軟らかくしなやかに撓んで（或いは変位して）受け止められるように構成されている。これにより、フロントパネル２２が、着座乗員の荷重を適切に受け止めることのできる高い構造強度を備えた構成でありながらも、全体としては着座乗員の荷重をある程度軟らかく受け止められるクッション性も兼ね備えた構成とされており、シートクッションフレーム２０の上部に設置される図示しないパッドの厚みを薄く設定したり、或いはパッドを廃止するような構成を採ることができるようになっている。

なお、図示は省略されているが、実施例１で示したように、シートクッションフレーム２０の各サイドフレーム２１（図１参照）や、シートバックフレーム１０の各サイドフレーム１１も、上記フロントパネル２２と同じように所々の交差部をスポット溶接によって一体的に結合する構成を採っても良い。

以上、本発明の実施形態を２つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施することができるものである。例えば、上記各実施例では、車両用シートフレーム１の一部が、複数の金属製の線材が縦横に複数編み込まれて網目状とされたもの（網目材Ｎｅ）によって形成された構成を例示したが、本発明の「車両用シートフレーム」は、その少なくとも一部が、複数の金属製の線材が交差した状態に設けられると共に、各線材が交差する少なくとも一部の交差部が一体的に結合されて形成されたものであればよい。具体的には、複数の金属製の線材同士が、編み込まれることなく、単に重ね合わされて交差した状態に設けられるものや、複数の金属製の線材を不織布のように編まずに絡み合わせることで交差した状態に設けるものなどが挙げられる。

また、上記交差部を一体的に結合する処理は、溶接のほか、接着手段を用いた接着によって行うようにしてもよい。また、交差部をプレス加工によって一体的にかしめる処理を、網目材を所定形状に成形するプレス加工とは別のプレス加工によって行うようにしてもよい。また、ホットプレス加工を行う場合において、網目材の加熱を、金型にセットした状態で、電磁誘導を用いて行うようにしても良い。これにより、網目材を加熱した後に速やかに所定形状にプレス加工することができ、網目材をより成形性よく所望の形にプレス加工することができる。また、交差部の一体成形を、各線材への通電による自己発熱によって、互いに交差する線材同士を溶着させることによって行うようにしてもよい。

１ 車両用シートフレーム
２ リクライニング装置
１０ シートバックフレーム
１１ サイドフレーム
１１Ａ 前縁部
１１Ｂ 後縁部
１２ アッパフレーム
１３ 補強パイプ
１４ ホルダー
２０ シートクッションフレーム
２１ サイドフレーム
２１Ａ 上縁部
２１Ｂ 下縁部
２１Ｃ 凹部
２２ フロントパネル
２２Ａ 前縁部
２２Ｂ 窪み
２２Ｃ 傾斜面
２３ 補強パイプ
２４ ブラケット
Ｎｅ 網目材
Ｎｅ１ 線材
Ｎｅ２ 線材
Ｎｅ３ 隙間
Ｂ ボルト
Ｗｅ 溶接点

Claims (3)

1. 車両用シートフレームであって、
   当該車両用シートフレームの少なくとも一部が、複数の金属製の線材が交差した状態に設けられると共に、前記各線材が交差する少なくとも一部の交差部が一体的に結合されて形成されていることを特徴とする車両用シートフレーム。
2. 請求項１に記載の車両用シートフレームであって、
   前記少なくとも一部の交差部がプレス加工によりかしめられて一体化されていることを特徴とする車両用シートフレーム。
3. 請求項２に記載の車両用シートフレームであって、
   前記少なくとも一部の交差部がホットプレス工法によりかしめられて一体化されていることを特徴とする車両用シートフレーム。
   

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