JP2014184778A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】コストを極力抑えつつ、シートフレームを性能よく軽量化することにある。
【解決手段】リブ構造（１６ａ）が、シートフレーム６Ｆ一面側から突出配置する突出面部２１と、突出面部２１とシートフレーム６Ｆ一面を連結する連結面部２２とを有して、シートフレーム６Ｆの変形しやすい箇所に沿って線状に形成され、複数の長繊維を備えた帯状の補強部材（４０ａ〜４０ｃ）を、突出面部２１と、連結面部２２につながるシートフレーム６Ｆ部分とにそれぞれ配置しつつ、複数の長繊維を、リブ構造（１６ａ）の延びる方向に向けて配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、パネル状のシートフレームと、リブ構造（シートフレーム一部を凸状に変形させてなる部位）を備えた乗物用シートに関する。

この種の乗物用シートでは、シートの軽量化の観点から、パネル状のシートフレームを樹脂（金属よりも軽量な素材）にて形成することがある。
例えば特許文献１では、リブ構造を備えたパネル状構造体が開示される。リブ構造は、ハット型断面を有する平板材を、構造体の一面に接合させて形成される（閉じ断面構造である）。そしてパネル状構造体（リブ構造）は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）にて形成されており比較的軽量である。
そこで公知技術の構成に倣って、シートフレーム全体をＣＦＲＰにて形成することで、シートの軽量化に資する構成となる。またこの種の乗物用シートでは、荷台などに配置する他部材がシートフレームに衝突することがある。このときシートフレームをＣＦＲＰ（耐衝撃性に優れる材質）で形成することで、他部材の衝突が原因のシートフレームの破損を極力阻止できる。

特開２００８−２０７７９１号公報

しかし公知技術では、シートフレーム全体がＣＦＲＰ（比較的高価な素材）にて形成されるため、シートの製造コスト低減の観点から、すんなり採用できる構成ではなかった。
本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、コストを極力抑えつつ、シートフレームを性能よく軽量化することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の乗物用シートは、シート骨格をなす樹脂製でパネル状のシートフレームと、シートフレーム一部を凸状に変形してなるリブ構造とを有する。
本発明では、リブ構造が、シートフレーム一面側から突出配置する突出面部と、突出面部とシートフレームを連結する連結面部とを有して、シートフレームの変形しやすい箇所に沿って線状に形成される。この種の構成では、コストを極力抑えつつ、シートフレームを性能よく（例えば耐衝撃性よく）軽量化できることが望ましい。

そこで本発明では、複数の長繊維を備えた帯状の補強部材を、突出面部と、連結面部につながるシートフレーム部分とにそれぞれ配置しつつ、複数の長繊維を、リブ構造の延びる方向に向けて配置することとした。
本発明では、補強部材を、リブ構造の形成位置及びその側部（適切な部分のみ）に配設することで、シートフレームの比較的広い範囲を補強できる（製造コストの低減化に資する構成である）。そして複数の連続繊維を適切に配向することにより、シートフレームを好適に補強することができる。

第２発明の乗物用シートは、第１発明の乗物用シートであって、突出面部に配置する補強部材と、連結面部につながるシートフレーム部分に配置する補強部材のいずれか一方が、シートフレームの一面側に配置するとともに、一方とは異なる他方が、シートフレームの他面側に配置する。
本発明では、シートフレームの一面と他面に、それぞれ補強部材を極端に偏らせることなく配置することで、シートフレームを、より好適に補強することができる。

第３発明の乗物用シートは、第１発明又は第２発明の乗物用シートにおいて、リブ構造の内部が平板状の立壁部で区画される。
本発明では、リブ構造自体を立壁部で補強することにより、シートフレームを更に好適に補強することができる。

本発明に係る第１発明によれば、コストを極力抑えつつ、シートフレームを性能よく軽量化することができる。また第２発明によれば、シートフレームを、より性能よく軽量化することができる。そして第３発明によれば、シートフレームを、さらに性能よく軽量化することができる。

乗物用シートの斜視図である。 シートフレームの斜視図である。 シートフレーム一部の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図３を参照して説明する。各図には、適宜、乗物用シート前方に符号Ｆ、乗物用シート後方に符号Ｂ、乗物用シート上方に符号ＵＰ、乗物用シート下方に符号ＤＷを付す。
図１の乗物用シート２は、第一シート部位２Ａと、第二シート部位２Ｂを有し、複数人の乗員が着座可能である。
第一シート部位２Ａは、比較的幅広の部位（大型）であり、複数のシート構成部材（シートクッション４ａ，４ｂ、シートバック６ａ，６ｂ、ヘッドレスト８ａ，８ｂ）と、シートベルト３０を有する。また第二シート部位２Ｂは、比較的幅狭の部位（小型）であり、単数のシート構成部材（シートクッション４ｃ、シートバック６ｃ、ヘッドレスト８ｃ）を有する。

ここで第一シート部位２Ａでは、シートバック６ａ，６ｂが、シートクッション４ａ，４ｂに対して起倒可能に連結する（図１を参照）。
そしてシートバック６ａ，６ｂが、シートクッション４ａ，４ｂに対して起立しつつ車室構造体（図示省略）に係合することで起立状態を維持する。この状態でシートベルト３０をシートバック６ａ肩口から取出したのち、シートベルト３０のタング部材３０ａを、シートクッション４ｂ両側のバックル部材３２に係止できる。

本実施例では、シートバック６ａ，６ｂが、パネル状のシートフレーム６Ｆと、複数のリブ構造１６ａ〜１６ｄと、複数の補強部材４０ａ〜４０ｃを有する（図２及び図３を参照）。そしてシート軽量化の観点から、シートフレーム６Ｆを樹脂にて形成するのであるが、このときコストを極力抑えつつ、性能よく軽量化できることが望ましい。
そこで本実施例では、後述の構成（補強部材４０ａ〜４０ｃ）にて、コストを極力抑えつつ、シートフレーム６Ｆを性能よく軽量化することとした。以下、各構成について詳述する。

［シートフレーム］
シートフレーム６Ｆは、略長方形状のパネル状部材であり、係止部１０と、ロック部１２と、一対の軸部１４ａ，１４ｂと、複数のリブ構造１６ａ〜１６ｄを備える（図２を参照）。本実施例のシートフレーム６Ｆは、その周縁が内折状（フランジ状）とされており、その内部側に、複数のリブ構造１６ａ〜１６ｄが形成される。
ここでシートフレーム６Ｆの材質は、金属（例えば鋼や鉄）よりも軽量な樹脂である限り特に限定しない。この種の樹脂として、熱可塑性樹脂（ポリアミド，ポリプロピレン，ポリエチレン，塩化ビニル樹脂など）や、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂，フェノール樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，ユリア樹脂など）を例示できる。

係止部１０は、シートバック起立時を基準として、シートフレーム６Ｆの上部中央に設けられる部位（略矩形の囲み部位）である。係止部１０には、シートベルト３０の端部をボルト止め可能な孔部（図示省略）が設けられる。
またロック部１２は、車室構造体（図示しないストライカ）に係合可能な部位であり、シートフレーム６Ｆの上部一側に設けることができる。そしてシートバック６ａ，６ｂを起立させて、ストライカとロック部１２を係合することにより、起立状態のシートバック６ａ，６ｂを車室構造体で支持できる（起立状態を維持できる）。
また一対の軸部１４ａ，１４ｂは、短尺な円筒状の部位であり、シートフレーム６Ｆの下部両側からシート幅方向に突出する。本実施例では、一対の軸部１４ａ，１４ｂを、シートクッション４ａ，４ｂに回転可能に取付ける。こうすることでシートバック６ａ，６ｂが、一対の軸部１４ａ，１４ｂを回転中心とした回転動作により、シートクッション４ａ，４ｂに対して起倒可能となる。

（リブ構造）
そして複数のリブ構造（第一リブ１６ａ〜第四リブ１６ｄ）は、シートフレーム６Ｆを部分的に凸状に屈曲させてなる部位であり、同一の基本構成を有する（図２を参照）。
例えば第一リブ１６ａは、比較的製造の容易なハット型断面（断面視で略台形状）の部位であり、突出面部２１と、一対の連結面部２２と、立壁部２４を有する。
突出面部２１は、シートフレーム６Ｆ一面（着座側）から突出配置して同一面に対して平行に配置する部位である。また一対の連続面部は、突出面部２１とシートフレーム６Ｆを連結する部位であり、シートフレーム６Ｆに向かうにつれて次第に互いに離れる方向に傾斜する。そして立壁部２４は、第一リブ１６ａ内を区画する平板状の部位であり、例えば格子状に形成される。

ここで複数のリブ構造は、シートフレーム６Ｆの変形しやすい箇所（応力の集中する部位）に沿って形成できる。
例えば上述のシート構成では、乗物衝突時の衝撃やシートベルト３０の牽引などにより、シートフレーム６Ｆに、対角線を境として内折される向きの応力がかかることがある。
そこで本実施例では、第一リブ１６ａを、シートフレーム６Ｆの一側上部（係止部１０）から他側下部（軸部１４ｂ）に向けて傾斜状に形成する。また第二リブ１６ｂを、シートフレーム６Ｆの中央上部（ロック部１２）から一側下部（軸部１４ａ）に向けて傾斜状に形成する。また第三リブ１６ｃを、シートフレーム６Ｆの中央上部（ロック部１２）から他側下部（軸部１４ｂ）に向けて傾斜状に形成する。そして第四リブ１６ｄを、シートフレーム６Ｆの中央上部（ロック部１２）から一側上部（係止部１０）に向けて傾斜状に形成する。

［補強部材］
複数の補強部材（第一補強部材４０ａ〜第三補強部材４０ｃ）は、それぞれ帯状の部材（樹脂製）であり、複数の連続繊維（図示省略）を有する（図２及び図３を参照）。
本実施例では、各補強部材４０ａ〜４０ｃの長尺方向（一方向）に向けて複数の連続繊維が配置する。各補強部材４０ａ〜４０ｃの樹脂に対する連続繊維の含有比率は特に限定しないが、典型的に重量比で１０％〜９０％である。
ここで各補強部材４０ａ〜４０ｃの材質（樹脂）は特に限定しないが、ポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル及びセルロースを例示できる。ここで各補強部材４０ａ〜４０ｃとシートフレーム６Ｆを、互いに相溶性に優れる材質（典型的に同一材質）で形成することで成形工程にて好適に一体化できる。
また連続繊維として、炭素繊維、ガラス繊維（グラスファイバ）、ボロン繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、金属繊維及びこれらの複合繊維を例示できる。なお連続繊維は、各補強部材４０ａ〜４０ｃの長尺方向に連続的に配置することが望ましいが、各補強部材４０ａ〜４０ｃの形成工程時等に部分的に分断されることは許容される。

［補強部材の配設作業］
本実施例では、各リブ構造（１６ａ〜１６ｄ）の形成位置及びその両側に、第一補強部材４０ａ〜第三補強部材４０ｃを適宜配設する（図２では、便宜上、第一リブの補強部材のみを図示する）。
ここで各補強部材４０ａ〜４０ｃの長さ寸法（長尺方向の寸法）は、配設すべき各リブ構造（１６ａ〜１６ｄ）の長さ寸法に合わせることができる。
また第一補強部材４０ａの幅寸法（短尺方向の寸法）は特に限定しないが、典型的に突出面部２１の幅寸法に合わせることができる。
そして第二補強部材４０ｂ及び第三補強部材４０ｃの幅寸法（短尺方向の寸法）は、製造コストが極端に大きくならない限り特に限定しない。好ましくは第二補強部材４０ｂと第三補強部材４０ｃの連続繊維の合計含有量と、第一補強部材４０ａの連続繊維の含有量が実質的に同一となるように設定する。例えば連続繊維の含有量が同一の場合、第二補強部材４０ｂ及び第三補強部材４０ｃの幅寸法を、第一補強部材４０ａよりも短く（例えば半分程度に）設定することが好ましい。

そして第一補強部材４０ａを、シートフレーム６Ｆの一面側から突出面部２１に取付けて、第一リブ１６ａ等に沿って配置する（図２及び図３を参照）。こうすることで第一補強部材４０ａの連続繊維が、第一リブ１６ａ等の延びる方向（長尺方向）に向けて配向することとなる。
また第二補強部材４０ｂを、一方の連結面部２２につながるシートフレーム６Ｆ部分（他面側）に取付けて、第一リブ１６ａ等に沿って配置する。そして第三補強部材４０ｃを、他方の連結面部２２につながるシートフレーム６Ｆ部分（他面側）に取付けて、第一リブ１６ａ等に沿って配置する。こうすることで両補強部材４０ｂ，４０ｃの連続繊維が、第一リブ１６ａ等の延びる方向に向けて配向する。
このときシートフレーム６Ｆ（一面側）を正面から見て、第一補強部材４０ａの端部と、第二補強部材４０ｂ（第三補強部材４０ｃ）の端部が重なるように配置することが好ましい（図３を参照）。こうすることでシートフレーム６Ｆ一面から見て、各補強部材４０ａ〜４０ｃが隙間なく配置することとなり（補強部材による補強範囲Ａ１が連続的に形成されて）、各シートフレーム６Ｆを好適に補強することができる。
さらに本実施例では、シートフレーム６Ｆの一面と他面に、それぞれ補強部材（４０ａ〜４０ｃ）を極端に偏らせることなく配置した。このように各補強部材４０ａ〜４０ｃを、シートフレーム６Ｆの同一平面上に全て配置させないことで、補強部材（比較的伸長しにくい連続繊維）の偏りが原因のシートフレーム６Ｆの反りかえり等を極力回避できる。

ここでシートフレーム６Ｆに対する各補強部材４０ａ〜４０ｃの配設手法として、接着、融着、一体成形等の各種手法を例示できる。
例えば本実施例では、図示しない成形装置内の所定位置（リブ構造の形成位置及びその両側）に、それぞれ第一補強部材４０ａ〜第三補強部材４０ｃを予め配置する。この状態で成形装置内に成形材料を射出することにより、シートフレーム６Ｆを成形しつつ、同部材の適切な位置に各補強部材４０ａ〜４０ｃを一体化できる。

［他部材衝突時のシートフレームの挙動］
そしてこの種の乗物用シートでは、荷台などに配置する他部材（図示省略）が、起立状態のシートバック６（シートフレーム６Ｆ）に衝突することがある（図１及び図２を参照）。
そこで本実施例では、突出面部２１と、連結面部２２につながるシートフレーム６Ｆ部分と（リブ構造の形成位置及びその側部）に、それぞれ補強部材（４０ａ〜４０ｃ）を配置することとした（図２及び図３を参照）。このように各補強部材４０ａ〜４０ｃを互い違いに配設することで、シートフレーム６Ｆ一面側から見て、シートフレーム６Ｆの広い面積範囲を網羅できる（補強部材による補強範囲Ａ１を比較的大きくとることができる）。
このため本実施例では、他部材が、各補強部材４０ａ〜４０ｃの配置位置（補強範囲Ａ１）に衝突しても、その衝撃を各補強部材４０ａ〜４０ｃが受け止めてシートフレーム６Ｆの破損を極力阻止できる。このとき本実施例では、第一補強部材４０ａの端部と、第二補強部材４０ｂ（第三補強部材４０ｃ）の端部が重なるように配置する。このため他部材の衝撃を、複数の補強部材で受け止めることができる（耐衝撃性にさらに優れる構成となる）。
また上述の構成では、シートフレーム６Ｆの他部位（補強部材の非配設範囲Ａ２）に他部材が衝突することがある。この場合においても、シートフレーム６Ｆの変形しやすい箇所（応力集中部位）を各補強部材４０ａ〜４０ｃにて補強することで、シートフレーム６Ｆの破損を極力阻止できる。

以上説明したとおり本実施例では、各補強部材４０ａ〜４０ｃを、リブ構造の形成位置及びその側部（適切な部分のみ）に配設することで、シートフレーム６Ｆの比較的広い範囲を補強できる（製造コストの低減化に資する構成である）。そして複数の連続繊維を適切に配向することにより、シートフレーム６Ｆを好適に補強できる（耐衝撃性に優れる構成となる）。
また本実施例では、シートフレーム６Ｆの一面と他面に、それぞれ補強部材（４０ａ〜４０ｃ）を極端に偏らせることなく配置することで、シートフレーム６Ｆを、より好適に補強できる。
そして本実施例では、リブ構造（１６ａ〜１６ｄ）自体を立壁部２４で補強することにより、シートフレーム６Ｆを更に好適に補強できる。
このため本実施例によれば、コストを極力抑えつつ、シートフレーム６Ｆを性能よく軽量化することができる。

本実施形態の乗物用シートは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。
（１）本実施形態では、シートフレーム６Ｆの構成（形状，寸法，構成部材等）を例示したが、同部材の構成を限定する趣旨ではない。例えば一人乗り用の乗物用シート（第二シート部位２Ｂなど）のシートフレームに本実施例の構成を適用できる。またリブ構造は、シート構成に応じて適宜構成を変更できる。例えばリブ構造は、ハット型断面のほか、各種の断面形状（段差状、クランク状等）をとることができる。またリブ構造の形成位置も、シートフレームの他の構成部材（係合部，軸部，ロック部など）の形成位置等に応じて適宜変更可能である。
（２）また本実施形態では、各補強部材の構成（形状，配設位置，配設数）を例示したが、これら部材の構成を限定する趣旨ではない。例えば第一補強部材と第二補強部材と第三補強部材を、それぞれ独立に、シートフレームの一面と他面のいずれかに配置することができる。また各補強部材は、複数のリブ構造の少なくとも一つに設けることができ、またリブ構造の形状に応じて配設数を設定できる。

（３）また本実施形態では、リブ構造内に立壁部２４を設ける例を説明した。立壁部の形状は、格子状の他各種の形状を取り得る。またシート構成に応じて、リブ構造から立壁部を省略することもできる。
（４）また本実施形態の構成は、シートクッション等の各種シート構成部材のシートフレームに適用できる。また本実施形態の構成は、車両や航空機や電車などの各種の乗物用シート全般に適用できる。

２ 乗物用シート
２Ａ 第一シート部位
２Ｂ 第二シート部位
４ａ〜４ｃ シートクッション
６ａ〜６ｃ シートバック
８ａ〜８ｃ ヘッドレスト
６Ｆ シートフレーム
１０ 係止部
１２ ロック部
１４ａ，１４ｂ 軸部
１６ａ〜１６ｄ リブ構造
２１ 突出面部
２２ 連結面部
２４ 立壁部
３０ シートベルト
３０ａ タング部材
３２ バックル部材
４０ａ〜４０ｃ 補強部材

Claims (3)

1. シート骨格をなす樹脂製でパネル状のシートフレームと、前記シートフレーム一部を凸状に変形してなるリブ構造とを有する乗物用シートにおいて、
   前記リブ構造が、前記シートフレーム一面側から突出配置する突出面部と、前記突出面部と前記シートフレーム一面を連結する連結面部とを有して、前記シートフレームの変形しやすい箇所に沿って線状に形成され、
   複数の長繊維を備えた帯状の補強部材を、前記突出面部と、前記連結面部につながる前記シートフレーム部分とにそれぞれ配置しつつ、前記複数の長繊維を、前記リブ構造の延びる方向に向けて配置する乗物用シート。
2. 前記突出面部に配置する前記補強部材と、前記連結面部につながる前記シートフレーム部分に配置する前記補強部材のいずれか一方が、前記シートフレームの一面側に配置するとともに、前記一方とは異なる他方が、前記シートフレームの他面側に配置する請求項１に記載の乗物用シート。
3. 前記リブ構造の内部が平板状の立壁部で区画される請求項１又は２に記載の乗物用シート。
   

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