JP2014500197A - 車両シートのための１ピース型バックフレーム - Google Patents

Abstract

上方部分、下方部分および垂直部分のペアを含んだ１ピース型バックフレーム。上方部分は、上方部分を取り囲むように下向きに曲げられた第１のフランジと上向きに曲げられた第２のフランジを含む。第１および第２のフランジは、お互いにろう付けまたは溶接されており、それはバックフレームの上方部分を強化し、前方または後方インパクト中に力およびモーメントに対するその抵抗性を増加する効果を有する。加えて、チューブのペアが、上方部分を通して伸長し、上方部分に接続される。チューブは、ヘッドレストレイントを受け取るためにデザインされているが、また前方または後方インパクト中に力およびモーメントに対するその抵抗性を増加するように上方部分を更に強化する追加の目的を果たす。

Description

[先願へのクロスリファレンス]このＰＣＴ特許出願は、２０１０年１２月２１日に出願され、“One Piece Back Frame For A Vehicle Seat”と題された米国仮特許出願シリアル番号61/425,436の恩恵を主張し、その出願の開示全体はこの出願の開示の一部と考えられ、ここで引用によって組み込まれる。

本願は、全体的に車両シートの分野に関する。より特定には、この開示は、車両シートのためのバックフレームに関する。

車両シートは一般的に背もたれ機構と一緒に結合されたバックフレームによって連結された下方構造を含む。発泡体コアと、典型的には織物または皮革材料のトリムカバーが、車両中の搭乗者をサポートするための下方構造およびバックフレームの周りに配置される。

図１は、車両シートのための１つのタイプのバックフレーム２０の斜視図である。バックフレーム２０は、水平に伸長する上方セクション２４と水平に伸長する下方セクション２６によって相互接続された垂直セクション２２のペアを含む。上方および下方セクション２４、２６は、お互いと間隔を空けられ略平行な関係で伸長する。図１には示されていないが、搭乗者の頭部をサポートするためのヘッドレストレイントが、一般的にバックフレーム２０の上方セクション２４の頂部に取り付けられる。

図２は、後端衝突または後方インパクト中の自動車内のバックフレーム２０の側面図である。示されたように、バックフレーム２０は、乗用車の前列のシート中に配置され、一列目の搭乗者２８の背中をサポートしている。ヘッドレストレイント３０は、一列目の搭乗者２８の頭部をサポートするようにバックフレーム２０の上方セクション２４から上向きに伸長する。矢印で描かれているように、後端衝突は、一列目の搭乗者２８の頭部がヘッドレストレイント３０上に縦方向に後向きの力（Ｆ１）を与えることを引き起こし、一列目の搭乗者２８に首に鞭打ち症を作り出す。この後ろ向きの力（Ｆ１）は、バックフレーム２０の上方セクション２４を通して走る軸の周りのモーメント（Ｍ１ｙ）を作り出す。バックフレーム２０の上方セクション２４は、このモーメント（Ｍ１ｙ）に耐えなければならず、即ち上方セクション２４は一列目の搭乗者２８の頭部の相対的な動きを防止するかまたは鞭打ち症を防止するのに十分に捩り的に剛性でなければならない。

図３は、前端衝突または前方インパクトを経験している自動車内のバックフレーム２０の側面図である。示されたように、バックフレーム２０は、自動車の前列中に配置され、一列目の搭乗者２８の背中をサポートしている。ヘッドレストレイント３０は、バックフレーム２０の上方セクション２４から上向きに伸長する。加えて、第２の搭乗者３２が自動車の後列中に置かれ、前列中のバックフレーム２０の背後に着席している。矢印で描かれているように、第２の搭乗者３２の頭部は、前列中のバックフレーム２０のヘッドレストレイント３０上に大きな縦方向に前向きの力（Ｆ２）を与える。この前向きの力（Ｆ２）は、バックフレーム２０の上方セクション２４を通して走る軸の周りのモーメント（Ｍ２ｙ）を作り出す。後端衝突からのモーメント（Ｍ１ｙ）の方向は、前端衝突からのモーメント（Ｍ２ｙ）の方向と反対である。一列目のバックフレーム２０の上方セクション２４は、前方インパクト中に二列目占有者の安全性をサポートする或る捩り的な剛性の要求に従わなければならない。

バックフレーム２０の上方セクション２４が最も激しい衝突でさえも耐えることを確かなこととするように様々な補強が開発されてきた。バックフレーム２０の上方セクション２４を補強する１つのやり方が、図４および５のバックフレーム２０中に示されている。図４は、バックフレーム２０の正面図であり、図５はバックフレーム２０の背面図である。この例では、Ｕチャネルブラケット３４が、バックフレーム２０の上方セクション２４中のＵ字型チャネル３６中に配置される。Ｕ字型チャネル３６とＵチャネルブラケット３４は各々、バックフレーム２０の垂直セクション２２の間で水平的に伸長する。加えて、間隔を空けられたチューブ３８のペアが、ヘッドレストレイント３０をサポートするためにバックフレーム２０の上方セクション２４のＵ字型チャネル３６を通して垂直的に伸長する。チューブ３８をＵチャネルブラケット３４に接続しＵチャネルブラケット３４をＵ字型チャネル３６に接続するために、ジョイント（図示せず）が要求される。それらのパーツの各々、即ちＵチャネルブラケット３４とジョイントが、バックフレーム２０のコストと製造の複雑性に加えられる。

コスト効率的であると共に前方または後方インパクト中にバックフレームに印加されるモーメントに耐えるのに十分に頑丈でもある車両のためのバックフレームについての顕著で継続した需要が残されている。

主題の発明の一側面は、補強された上方部分を有する１ピース型バックフレームについてのものである。バックフレームは、上方部分、下方部分、垂直部分のペアおよび開いた中央を持った全体的に長方形の形状を有する。上方部分は、上方部分を取り囲むように曲げられて上方部分の別のエリアにしっかり取り付けられた少なくとも１つのフランジを含む。これは、そうでなければバックフレームのコストを増加し得るいかなる追加のコンポーネンツも要求することなく、前方および後方インパクトに抵抗するように上方部分を強化する効果を有する。

発明の別の側面によると、バックフレームはまた、バックフレームの上方部分を通して伸長している少なくとも１つを含む。チューブは、ヘッドレストレイントを受け取ると共に、前方または後方インパクトからの力に抵抗するように上方部分を更に強化もする。

発明の別の側面は、車両シートのためのバックフレームを形成する方法についてのものである。方法は、成形可能な材料のブランクを提供するステップで始まる。方法は、 全てが一体的に一緒に接続された上方部分、下方部分、垂直部分のペアおよび中央部分を提示するようにブランクを成形するステップで継続する。方法は、上方部分に一体的に接続され、そこから下向きに伸長するフランジを規定するように中央部分をカットするステップで継続する。方法はそれから、上方部分を取り囲むようにフランジを曲げるステップで進行する。次いで、方法は、上方部分の別の部分にフランジをしっかり取り付けるステップを含む。

本発明のその他の利点は、随伴する図面との関係で考慮された時に以下の詳細な記載を参照することでそれがより良く理解されるようになるにつれて、容易に理解されるであろう。

図１は、バックフレームの斜視図である。 図２は、後方インパクト中に搭乗者をサポートしている既知のバックフレームの側面図である。 図３は、前方インパクト中に搭乗者をサポートしている既知のバックフレームの側面図である。 図４は、Ｕチャネルブラケットを含んだ、既知のバックフレームの上方セクションの正面図である。 図５は、既知のバックフレームの上方セクションの背面図である。 図６は、主題の発明の一側面に従って構築されたバックフレームの斜視図である。 図７は、例示的実施形態のブランクの正面図である。 図８は、第１のフランジと中央部分を含んだ、金属薄板板金加工ステップ後の例示的バックフレームの斜視図である。 図９は、第２のフランジを規定するようにカットされた中央部分をもった例示的バックフレームの正面図である。 図１０は、第１および第２のフランジの曲げの方向を示した、例示的バックフレームの別の正面図である。 図１１は、例示的バックフレームの上方部分の断片的斜視図である。 図１２は、例示的上方セクションの別の断片的斜視図である。 図１３は、図１２のライン１３−１３に沿ってとられた例示的上方セクションの断面図である。 図１４は、図１２のライン１４−１４に沿ってとられた例示的上方セクションの断面図である。 図１５は、孔の各々中に挿入されたチューブを含んだ、図１２のライン１４−１４に沿ってとられた例示的上方セクションの別の断面図である。 図１６は、孔中に挿入されているチューブのペアを含んだ、例示的上方セクションの斜視図である。 図１７は、代替的上方セクションの断面図である。 図１８は、孔中に挿入されているチューブのペアを含んだ、代替的上方セクションの別の断面図である。 図１９は、図１７および１８とは異なる観点からとられた代替的上方セクションの断面図である。

いくつかの図を通して同様の参照番号が同様または対応するパーツを指し示している図面を参照すると、発明の一側面に従って構築された車両シートのためのバックフレーム４０が、全体的に図６に示されている。バックフレーム４０は、好ましくは車、バン、トラックまたはスポーツユーティリティビークルのような乗用車の前列シートでの使用のためのものである。但し、バックフレーム４０は、例えば飛行機、列車またはバスを含んだその他のタイプの車両での使用を見つけることができることが理解されるであろう。

バックフレーム４０は、開いた中央をもった全体的に長方形の形状を提示するように配置された上方部分４６と、下方部分４８と、垂直部分４４のペアを含む。部分４４、４６、４８の各々は、ベースと、チャネルを規定するようにそこから外向きに伸長する脚のペアを含んだ、全体的にＵ字形状の断面を有する。ここで図１２を参照すると、上方部分４６は、下向きに曲げられた第１のフランジ５０と、上向きに曲げられた第２のフランジ５６を含む。第１および第２のフランジ５０、５６は、バックフレーム４０の上方部分４６中のチャネルを取り囲むように、好ましくは溶接またはろう付けを通して、お互いにしっかり取り付けられている。第１および第２のフランジ５０、５６の間の接続は、それが前方または後方インパクト中に上方部分４６に印加されるモーメントに耐えるのに十分に頑丈であるように、バックフレーム４０の上方部分４６を強化する効果を有する。

ここで図１５を参照すると、複数の孔５８が、バックフレーム４０の上方部分４６中に形成され、チューブ６２が、孔５８の各々を通して伸長する。チューブ６２は、例えば、機械的ロック、溶接、ろう付け等を通して、上方部分４６に取り付けられることができる。これらの孔５８は、カッティング、パンチングまたはあらゆる望ましいプロセスを通して形成されることができる。チューブ６２は、ヘッドレストレイントを受け取ってバックフレーム４０に取り付けるように成形され間隔を空けられているが、それらは上方部分４６の頂部および底部の両方に連結されているので、それらはまた、前方または後方インパクト中にそこに印加されるモーメントに耐えるように上方部分４６を強化する効果を有する。

ここで図１９を参照すると、上方部分１４６中の孔１５８の代替的実施形態が示されている。代替的な孔１５８は各々、チューブ１６２へのろう付けまたは溶接のための全体的に平坦な表面を提供するように下向きに伸長する対向したタブ１６４のペアを含む。全体的に平坦は表面は、上方部分１４６とチューブ１６２の間の接合を向上する。上述したように、ヘッドレストレイントを受け取ることに加えて、チューブ１６２は、バックフレーム４０の上方部分４６を強化する追加の効果を有する。

発明の別の側面は、バックフレーム４０を形成する方法を提供する。方法は、成形可能な材料のブランク４２を提供するステップで始まる。ここで図７を参照すると、ブランク４２は、好ましくはAHSS-Dual Phase鋼のような０．８ｍｍ厚の金属薄板である。但し、ブランク４２は、広範な異なる材料またはその他の成形可能な材料であることができ、あらゆる望ましい厚さを有することができることが理解されるべきである。

方法は、上方部分４６、下方部分４８および垂直部分４４のペアを提示するようにブランクを成形するステップで継続する。成形するステップは好ましくは、金属薄板板金加工プロセスである。但し、あらゆるその他のタイプの屈曲または成形プロセスが代替的に採用されることができることが理解されるべきである。成形ステップ後のバックフレーム４０が図８に示されている。このステージでは、バックフレーム４０はまた、上方部分４６から全体的に上向きに伸長する第１のフランジ５０を含む。加えて、バックフレームは、垂直、上方および下方セクション４４、４６、４８の間に長方形形状の中央部分５２を含む。

方法はそれから、第２のフランジ５６を提示するように中央部分５２をカットするステップで継続する。図９に示されるように、例示的実施形態では、中央部分の大半が除去されており、第２のフランジ５６は、上方および下方部分４６、４８の間の距離の一部のみに伸長する。加えて、間隔を空けられた平行なスリット５４のペアが、中央部分の残りの部分中にカットされる。スリット５４は、第２のフランジ５６のサイドを規定し、第２のフランジ５６がバックフレーム４０の残りの部分と独立に曲げられることを許容するように、バックフレーム４０の上方部分４６まで伸長する。中央部分５２の除去されたセグメントは、好ましくはその他の用途のためにリサイクルされる。

図１０および１１中の矢印で指し示されるように、方法は、バックフレーム４０の上方部分４６を取り囲むように第１および第２のフランジ５０、５６を後向きに曲げるステップで継続する。次いで、方法は、第１および第２のフランジ５０、５６をお互いにしっかり取り付けるステップで進行する。第１および第２のフランジ５０、５６は、好ましくは溶接またはろう付けを通してお互いにしっかり取り付けられるが、代替的に、留め具、リベット、接着剤等を通してお互いにしっかり取り付けられることができる。

方法は、バックフレーム４０の上方部分４６の頂部における孔５８のペアと、バックフレーム４０の上方部分４６の底部における孔５８のペアを形成するステップで進行する。以下でより詳細に記載されるように、上方部分４６の頂部上の孔５８は、好ましくは上方部分４６の底部上の孔５８と揃えられている。孔５８は、好ましくはパンチングまたはカッティングプロセスを通して形成される。代替的に、方法は、上方部分１４６の頂部中にＨ形状のスリットのペアをカッティングし、孔１５８を作り出すようにそれらのスリットにおいて材料を曲げて、各孔１５８のどちらかのサイド上に配置された全体的に平坦なタブ１６４のペアを提示するステップを含むことができる。

方法はそれから、チューブ６２、１６２を揃えられた孔５８、１５８を通して挿入し、チューブ６２、１６２を上方部分４６、１４６にしっかり取り付けるステップで継続する。もし上述された代替的な方法に従うのであれば、それからチューブ１６２が好ましくは全体的に平坦なタブ１６４にしっかり取り付けられる。チューブ６２、１６２は、好ましくは、溶接またはろう付けを通して上方部分４６、１４６に取り付けられるが、代替的にあらゆる望ましい方法を通して上方部分４６、１４６に取り付けられることができる。また、溶接またはろう付けに加えて機械的ロックでチューブ６２、１６２を上方部分４６、１４６に接続することが望ましくても良い。よって、もし仮に溶接および／またはろう付けが失敗したとしても、チューブ６２、１６２は依然として上方部分４６、１４６によってサポートされるであろう。上述したように、ヘッドレストレイントを保持することに加えて、チューブ６２、１６２はまた、前方および後方インパクト中に起こる力に対して上方部分４６、１４６を強化する効果を有する。

図２１は、エッジ孔５８をもった実施形態かまたはタブ孔６０をもった実施形態のいずれにも適用可能な、バックフレーム４０の上方部分４６の断面図を示す。

前述した発明は、関係する法的基準に従って記載されており、よって記載は限定的であるのではなく例示的な性質のものである。開示された実施形態への変形および変更が、当業者に明らかとなり得て、発明の範囲内に入り得る。

Claims (15)

1. 車両シートのためのバックフレームを形成する方法であって、
   成形可能な材料のブランクを提供するステップと、
   全てが一体的に一緒に接続された上方部分、下方部分、垂直部分のペアおよび中央部分を提示するようにブランクを成形するステップと、
   前記上方部分に一体的に接続され、そこから下向きに伸長するフランジを規定するように中央部分をカットするステップと、
   上方部分を取り囲むようにフランジを曲げるステップと、
   上方部分の別の部分にフランジをしっかり取り付けるステップと、
   を含む方法。
2. 前記曲げるステップの前に、上方部分が、中央部分から離れるように上方部分から外向きに伸長する第１のフランジを含み、第２のフランジが中央部分の材料から形成され、前記曲げるステップは更に、第１および第２のフランジをお互いに向けて曲げることとして規定され、前記しっかり取り付けるステップは更に、第１のフランジを第２のフランジにしっかり取り付けることとして規定される、請求項１記載の方法。
3. フランジをお互いに溶接またはろう付けするステップを更に含む、請求項１記載の方法。
4. 中央部分をカットする前記ステップは更に、フランジを規定するように中央部分中の間隔を空けられ全体的に平行なスリットのペアをカットすることとして規定される、請求項１記載の方法。
5. 中央部分の非フランジエリアを除去するステップを更に含む、請求項４記載の方法。
6. 上方部分の頂部に少なくとも１つの孔と、上方部分の底部に少なくとも１つの孔を形成するステップであって、孔はお互いと揃えられているステップを更に含む、請求項１記載の方法。
7. 上方部分中に孔のペアを形成する前記ステップは更に、上方部分中にＨ形状のスリットをカットし、全体的に平坦なタブのペアを提示するようにスリットにおいて上方部分を曲げることとして規定される、請求項６記載の方法。
8. 上方部分中の揃えられた孔中にチューブを挿入し、チューブを全体的に平坦なタブに取り付けるステップを更に含む、請求項７記載の方法。
9. チューブを全体的に平坦なタブに取り付けるステップは更に、チューブを全体的に平坦なタブに溶接またはろう付けすることとして規定される、請求項８記載の方法。
10. 開いた中央を持った全体的に長方形の形状を規定するための上方部分、下方部分および垂直部分のペアを含み、
    前記上方部分は、前記上方部分を取り囲むように曲げられて前記上方部分の別のエリアにしっかり取り付けられた少なくとも１つのフランジを含んでいる、
    車両シートのための１ピース型バックフレーム。
11. 前記上方部分が、お互いに向けて内向きに曲げられ、前記上方部分を取り囲むようにお互いにしっかり取り付けられた第１および第２のフランジを含む、請求項１０記載の１ピース型バックフレーム。
12. 前記第１および第２のフランジが、お互いに溶接またはろう付けされている、請求項１１記載の１ピース型バックフレーム。
13. 前記上方部分が更に、そこから下向きに伸長している全体的に平坦なタブを提示する少なくとも２つの孔を含む、請求項１０記載の１ピース型バックフレーム。
14. 前記孔の各々を通して伸長しているチューブを更に含む、請求項１３記載の１ピース型バックフレーム。
15. 前記チューブが、前記全体的に平坦なタブに溶接またはろう付けされている、請求項１４記載の１ピース型バックフレーム。

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