JP2017140919A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増大を抑制してアッパフレームの曲げ剛性を高めたシートバックフレームを有する乗物用シートを提供する。
【解決手段】バックフレーム２１は、右サイドフレーム２４ｂ及び中央サイドフレーム２４ｃと、右サイドフレーム２４ｂ及び中央サイドフレーム２４ｃの上部間を連結するアッパパイプ２５と、アッパパイプ２５と中央サイドフレーム２４ｃの上部との間に配設された補強部材４０と、を有する。アッパパイプ２５はパイプ状で強軸と弱軸とを有した断面形状をしている。アッパパイプ２５は、強軸の方向を中央サイドフレーム２４ｃの上下方向に延びる中立軸線に対して略垂直方向に合わせて配置され連結されている。補強部材４０はアッパパイプ２５の下側においてアッパパイプ２５との間でアッパパイプ２５の軸方向に直交する面で切った断面が閉じ断面を形成するように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗物用シートに関する。

乗物の進行方向に着座者の向く方向を合わせて乗物に取付けられた乗物用シートにチャイルドシートを取付けることがある。この場合、一般に、チャイルドシートの下部はチャイルドシートの下部に設けられたアンカーフックの端部が乗物ボデー又はシートフレームに連結されることによってシートフレームに固定される。また、チャイルドシートの上部はチャイルドシートの上部にその一端が固定されたトップテザーベルトの他端に設けられたトップテザーフックがシートフレームに設けられたテザーアンカに連結されることによりシートフレームに固定される。特許文献１には、このような構成の乗物用シートが開示されている。この乗物用シートにおいては、トップテザーベルトはシートバックフレームのアッパフレームの上部を通って、シートバックの着座面側から着座面の反対面側に掛け渡し状に配設される。したがって、乗物に前突等による大きな前方に向けての衝撃力が加えられた場合、アッパフレームにはトップテザーベルトを介して前下方に向かう強い力が印加される。この強い力に対抗してアッパフレームの変形を抑制するため、曲げ剛性の高いアッパフレームを採用する必要があった。

特開２００３−４８４６７号公報

上述の乗物用シートのシートバックフレームにおいては、曲げ剛性を高めようとすると断面係数を大きくするために、アッパフレームを構成するパイプの径を大きくしたりパイプの肉厚を大きくしたりする必要があり、乗物用シートの重量の増加を招きがちであった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、重量の増大を抑制してアッパフレームの曲げ剛性を高めたシートバックフレームを有する乗物用シートを提供することにある。

本発明の第１発明は、シートバックの骨格をなすシートバックフレームを有する乗物用シートであって、前記シートバックフレームは、シート幅方向において互いに対向配置されて上下方向に延びる２つのサイドフレームと、該サイドフレームの上部間を架橋するようにシート幅方向に延びるアッパフレームと、該アッパフレームの少なくとも一端部と前記サイドフレームの上部との間に配設された補強部材と、を有し、前記アッパフレームは、パイプ状であり、その横断面が強軸と該強軸に直交し前記強軸よりも断面二次モーメントが小さい弱軸とを有した形状をしており、前記アッパフレームは前記サイドフレームに対して前記強軸の方向を前記サイドフレームの上下方向に延びる中立軸線に対して略垂直に配置されて連結されており、前記補強部材は前記アッパフレームの上側又は下側において前記アッパフレームとの間で、前記アッパフレームの軸方向に直交する面で切った断面が閉じ断面を形成するように配設されていることを特徴とする。

第１発明によれば、乗物用シートのシートバックフレームにおいてアッパフレームに印加される斜め前下方に向けての力に対する曲げ剛性を重量増加を抑止して高めることができる。この乗物用シートのアッパフレームに最も大きな曲げ荷重が加えられるのは、例えば、乗物前突時に乗物用シートに取付けられたチャイルドシートのトップテザーベルトから斜め前下方に向けての力が加えられる場合が挙げられる。このとき、斜め前下方に向けての力のサイドフレームの中立軸線に垂直な方向の分力に対してはアッパフレームの強軸をサイドフレームの中立軸線に垂直な方向の分力の向きに一致させて配置することで曲げ剛性を高めることができる。また、斜め前下方に向けての力のサイドフレームの中立軸線方向の分力に対しては少なくとも一方のサイドフレームとの間に連結されたアッパフレームとの間でアッパフレームの軸方向に直交する面で切った断面が閉じ断面を形成する補強部材を配置することで曲げ剛性を高めることができる。この両者が相俟って、アッパフレームを構成するパイプの断面外形を大きくしたりパイプの肉厚を大きくしたりすることなく、重量増加を抑止して斜め前下方に向けての曲げ剛性を高めることができる。また、補強部材はアッパフレームの上側又は下側においてアッパフレームとの間で前後方向の断面が閉じ断面を形成するように配設されるので前後方向の長さがアッパフレームの強軸方向の長さとほぼ同一となりシートバックの肉厚増加を抑制できる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記アッパフレームが前記強軸の方向に垂直な着座面側面と、該着座面側面に対向する着座面反対側面と、を有し、前記補強部材が前記着座面側面及び前記着座面反対側面に連結されていることを特徴とする。

第２発明によれば、補強部材が着座面側面と着座面反対側面とに十分な接合面積を確保して連結されるので補強部材による補強効果が有効に発揮される。

本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記アッパフレームの横断面が矩形状であることを特徴とする。

第３発明によれば、アッパフレームの形状が簡潔なのでアッパフレームの製造が容易である。

本発明の第４発明は、上記第２発明又は上記第３発明において、前記補強部材は、前記アッパフレームの軸方向に直交する面で切った断面が略Ｕ字状に形成され、前記補強部材の対向する２つの縦壁面部の内側が、それぞれ、前記アッパフレームの前記着座面側面と前記着座面反対側面に連結されていることを特徴とする。

第４発明によれば、補強部材の形状が簡潔なので補強部材の製造及びアッパフレーム及びサイドフレームへの取付が容易である。

本発明の第５発明は、上記第４発明において、前記補強部材の前記縦壁面部のシート幅方向長さは、前記アッパフレームのシート幅方向長さの１／２より短く形成されるとともに、前記補強部材の前記縦壁面部の上下方向長さは、前記サイドフレームとの連結部側端部において最も長く他端部において最も短くなるように変化して形成されていることを特徴とする。

第５発明によれば、アッパフレームの略中央部にトップテザーベルトから斜め前下方に向けて加えられる力のサイドフレームの中立軸線方向の分力による曲げモーメントは、サイドフレームとの連結部側端部において最大となり他端部において最小となる。したがって、補強部材の縦壁面部の左右方向長さをアッパフレームの左右方向長さの１／２より短くするとともに、上下方向長さを曲げモーメントの大きさに対応させて変化させることで部位ごとに必要な曲げ剛性を確保しながら重量の増加を抑制することができる。

本発明の第６発明は、上記第１発明から上記第５発明のいずれかにおいて、前記補強部材は、前記アッパフレームの下側に配設されていることを特徴とする。

第６発明によれば、アッパフレームの上側に補強部材が突出しないのでシートバックフレームを内蔵するシートバックの外観意匠を簡潔で見栄えのよいものとすることができる。

本発明の一実施形態のシートバックフレームを備えたシートフレームを左側前方から見た斜視図である。二点鎖線によりシートパッドの外形線と取付けられたチャイルドシートとを示す。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視線断面図である。二点鎖線によりシートパッドの外形線と取付けられたチャイルドシートとを示す。 図１のＩＩＩ部分を拡大して示す図である。 図３のＩＶ−ＩＶ矢視線断面図である。 図３のＶ−Ｖ矢視線断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ矢視線断面図である。 図３の部分を右側前方から見た斜視図である。

図１〜図７は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、自動車用シートのシートバックフレームに本発明を適用した例である。各図中、矢印により自動車用リアシートのシートバックフレームを自動車に取付けたときの各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

本実施形態のシートバックフレームを有する自動車用リアシート１は、着座部となるシートクッション１０と、背凭れとなるシートバック２０と、を備えている。自動車用リアシート１は、６：４分割タイプの自動車用リアシートの６側であり、左座席ＬＳと中央座席ＣＳとを有する。自動車用リアシート１が、特許請求の範囲の「乗物用シート」に相当する。

図１に示すように、シートクッション１０は、骨格を成すクッションフレーム１１と、クッション材であるクッションパッド１２と、表皮材であるクッションカバー１３と、を備えている。シートバック２０は、骨格を成すバックフレーム２１と、クッション材であるバックパッド２２と、表皮材であるバックカバー２３と、を備えている。バックフレーム２１が、特許請求の範囲の「シートバックフレーム」に相当する。

図１に示すように、クッションフレーム１１は、前後方向に延びる左サイドフレーム１４ａ、右サイドフレーム１４ｂ、中央サイドフレーム１４ｃと、矩形断面のフロントパイプ１５と、正方形断面のリアパイプ１６と、を備える。左サイドフレーム１４ａ、右サイドフレーム１４ｂ、中央サイドフレーム１４ｃは、それぞれ、前端部がフロントパイプ１５で連結され、後端部側がリアパイプ１６で連結されて、上面視略矩形状に形成されている。フロントパイプ１５は、矩形断面の短辺に対応する面がシートクッション１０の着座面と略平行になるように配設されている。リアパイプ１６は、正方形断面の一辺に対応する面がシートクッション１０の着座面と略平行になるように配設されている。クッションフレーム１１は、左サイドフレーム１４ａが自動車の外側であるドア側に配置されて、図示しないブラケットを介して自動車のフロアに取付けられている。左サイドフレーム１４ａの後端部近傍にはバックフレーム２１を取付けるための左ロアアーム１７ａが連結されている。右サイドフレーム１４ｂの後端部近傍にはバックフレーム２１を取付けるための右ロアアーム１７ｂが連結されている。中央サイドフレーム１４ｃの後端部近傍にはバックフレーム２１を取付けるための中央ロアアーム１７ｃが連結されている。サイドフレームとロアアームとは、バックフレーム２１から印加される曲げ力の大きさに対応して、強度が調整されている。すなわち、中央サイドフレーム１４ｃと中央ロアアーム１７ｃ、左サイドフレーム１４ａと左ロアアーム１７ａ、右サイドフレーム１４ｂと右ロアアーム１７ｂの順に曲げ強度が強くなるように設計されている。

図１に示すように、バックフレーム２１は、上下方向に延びる左サイドフレーム２４ａ、右サイドフレーム２４ｂ、中央サイドフレーム２４ｃと、矩形断面のアッパパイプ２５と、リブを設けた板状のロアパネル２６と、を備える。左サイドフレーム２４ａは、水平断面が右方に開口する略Ｕ字状のプレス部品であり、右サイドフレーム２４ｂは、水平断面が左方に開口する略Ｕ字状のプレス部品である。中央サイドフレーム２４ｃは、水平断面が矩形状の閉じ断面として形成された部品である。曲げ強度は、中央サイドフレーム２４ｃ、左サイドフレーム２４ａ、右サイドフレーム２４ｂの順で高くなるように設定されている。これは、後述するバックフレーム２１に取付けられたシートベルトのリトラクタ（不図示）から繰り出されたシートベルト（不図示）から印加される荷重に中央サイドフレーム２４ｃが耐えるようにするためである。左サイドフレーム２４ａ、右サイドフレーム２４ｂ、中央サイドフレーム２４ｃは、それぞれ、上端部がアッパパイプ２５で連結され、下端部側がロアパネル２６で連結されて、前面視略矩形状に形成されている。右サイドフレーム２４ｂと中央サイドフレーム２４ｃが、それぞれ、特許請求の範囲の「サイドフレーム」に相当する。また、アッパパイプ２５が、特許請求の範囲の「アッパフレーム」に相当する。

図１及び図２に示すように、左サイドフレーム２４ａの下端部は左リクライナ３１を介して左ロアアーム１７ａの上端部側に取付けられている。中央サイドフレーム２４ｃの下端部は中央リクライナ３２を介して中央ロアアーム１７ｃの上端部側に取付けられている。右サイドフレーム２４ｂの下端部は回転軸３３を介して右ロアアーム１７ｂの上端部側に取付けられている。中央リクライナ３２と左リクライナ３１は、連動してアンロック状態又はロック状態に操作可能となっている。中央リクライナ３２と左リクライナ３１をアンロック状態とすることによりクッションフレーム１１に対してバックフレーム２１は前後方向に回転可能となり、ロック状態とすることにより回転が止められる。これによって、クッションフレーム１１に対するバックフレーム２１の傾き角度が調整可能とされている。中央リクライナ３２は、左リクライナ３１に比べてロック状態における回転トルクに対する強度が強いものとされている。これは、後述するバックフレーム２１に取付けられたシートベルトのリトラクター（不図示）から繰り出されたシートベルト（不図示）から印加される荷重により中央サイドフレーム２４ｃから加えられる回転トルクに耐えるためのものである。左サイドフレーム２４ａ、中央サイドフレーム２４ｃ、右サイドフレーム２４ｂの上下方向に延びる中立軸線Ｎは左右の側方から見てほぼ重なるように配設されている。

図１、図２、図４〜図６に示すように、アッパパイプ２５は、その横断面が矩形状に形成されて矩形断面の長辺に対応する面がサイドフレームの上下方向に延びる中立軸線Ｎに対して略垂直となるように配設されている。アッパパイプ２５の矩形断面は、長辺が延びる方向の強軸Ｘと、短辺が延びる方向である弱軸Ｙと、を有する。ここで、強軸Ｘと弱軸Ｙは断面の主軸であって、互いに直交し断面二次モーメントが強軸Ｘの方向の方が弱軸Ｙの方向より大きい。すなわち、アッパパイプ２５の上面２５ａ及び下面２５ｂが強軸Ｘの方向と平行に配置され、アッパパイプ２５の前面２５ｃ及び後面２５ｄが弱軸Ｙの方向と平行に配置される。ロアパネル２６は、左右方向に延びる前方への凸条部２６ａが剛性を高めるためのリブとして設けられたプレス部品で、左サイドフレーム２４ａ、中央サイドフレーム２４ｃ、右サイドフレーム２４ｂの下端部近傍の後側面に連結されている。ロアパネル２６の左サイドフレーム２４ａと中央サイドフレーム２４ｃの間の上部にはシートベルトのリトラクタ（不図示）を取付けるためのブラケット２６ｂが連結されている。アッパパイプ２５の中央サイドフレーム２４ｃへの連結部の上面２５ａには、リトラクタから繰り出されたシートベルトをガイドして前方に導くベルトガイド２５ｅが連結されている。シートベルトのリトラクタと反対側の端部は、中央座席ＣＳ（右サイドフレーム１４ｂ及び右サイドフレーム２４ｂと、中央サイドフレーム１４ｃ及び中央サイドフレーム２４ｃと、の間に形成される座席）に着座した乗員の胸部及び腰部に掛け回されてクッションフレーム１１に固定される（不図示）。前面２５ｃと後面２５ｄが、それぞれ、特許請求の範囲の「着座面側面」と「着座面反対側面」に相当する。

図１及び図３〜図７に示すように、アッパパイプ２５と中央サイドフレーム２４ｃとの接合部にはアッパパイプ２５の軸方向に直交する面で切った断面が上方に向けて開口した略Ｕ字状の補強部材４０が連結されている。補強部材４０は、プレス板金部品であって対向する２面である前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２と、前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の下端部を連結する横壁面部４３と、を有する。前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の左右方向長さは、右サイドフレーム２４ｂと中央サイドフレーム２４ｃとの間隔の１／２より若干小さく設定されている。前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の上下方向長さは、左端部で最も長くアッパパイプ２５の前面２５ｃ及び後面２５ｄの上下方向長さの２倍程度であり、右端部に接近するに連れて徐々に小さくなるように設定されている。そして、前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の右側端部には下方から切り欠かれた切り欠き部４１ａが設けられており、切り欠き部４１ａの右端部の長さはアッパパイプ２５の前面２５ｃ及び後面２５ｄの上下方向長さ程度とされている。前縦壁面部４１の上部内側は、アッパパイプ２５の前面２５ｃに対して前面２５ｃの下半分程度に重なるように配置されて溶接等により連結されている。後縦壁面部４２の上部内側は、アッパパイプ２５の後面２５ｄに対して後面２５ｄの下半分程度に重なるように配置されて溶接等により連結されている。前縦壁面部４１、後縦壁面部４２及び横壁面部４３の左端部は中央サイドフレーム２４ｃの右側面に当接して配置され、横壁面部４３の左端部が溶接等により連結されている。前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の上下方向長さが徐変及び切り欠き部４１ａを設けることにより変えられているのは、後述するチャイルドシート５０を取付けた状態で前突した場合にトップテザーベルト５１からアッパパイプ２５に印加される曲げトルクに効率よく対抗するためである。前縦壁面部４１と後縦壁面部４２が、特許請求の範囲の「縦壁面部」に相当する。

図１及び図２に示すように、中央座席にチャイルドシート５０を取付けた場合、チャイルドシート５０の下部は、チャイルドシート５０の下部後方に配設されたアンカーフック５２の後端部がクッションフレーム１１に連結されることによって固定される。また、チャイルドシート５０の上部はチャイルドシート５０の上部にその一端が固定されたトップテザーベルト５１の他端に設けられたトップテザーフック５３がバックフレーム２１に設けられたテザーアンカ（不図示）に連結されることにより固定される。

以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。図２に示すように、シートバック傾き角度を標準の起立状態にした中央座席ＣＳにチャイルドシート５０が取付けられた状態で自動車が前突すると、チャイルドシート５０は着座者である子供とともに慣性力で前方に向けて強く押出される。このとき、トップテザーベルト５１を介してアッパパイプ２５の右サイドフレーム２４ｂと中央サイドフレーム２４ｃとの中央部には前下方向に向けて牽引力Ｆが印加される。牽引力Ｆは、アッパパイプ２５の強軸Ｘの方向で前方に向かう強軸分力Ｆｈと、アッパパイプ２５の弱軸Ｙの方向で下方に向かう弱軸分力Ｆｖと、に分けられる。強軸分力Ｆｈは、弱軸分力Ｆｖより大きく弱軸分力Ｆｖのほぼ２倍程度となる。このとき、強軸分力Ｆｈに対してはアッパパイプ２５の強軸Ｘの方向の向きを一致させて配置することで曲げ剛性を高めて対抗することができる。また、弱軸分力Ｆｖに対してはアッパパイプ２５と中央サイドフレーム２４ｃとの接合部に補強部材４０を配置することで曲げ剛性を高めて対抗することができる。この両者が相俟って、アッパパイプ２５の矩形断面の外形を大きくしたりパイプの肉厚を大きくしたりすることなく、重量増加を抑止して牽引力Ｆに対して曲げ剛性を高めて対抗することができる。

また、補強部材４０の前縦壁面部４１と後縦壁面部４２とは、それぞれ、アッパパイプ２５の前面２５ｃと後面２５ｄに対して面状に当接した状態で連結されているので十分な接合面積が確保され補強部材４０による補強効果が有効に発揮される。また、アッパパイプ２５の断面形状は矩形状なのでアッパパイプ２５の製造が容易である。また、補強部材４０の前縦壁面部４１及び後縦壁面部４２の左右方向長さは、右サイドフレーム２４ｂと中央サイドフレーム２４ｃとの間隔の１／２より若干小さく設定されており、上下方向長さは曲げトルクの大きい左端部で長く曲げトルクの小さい右端部で短く設定されている。これによって、補強部材４０の重量増加を抑止しながら効率よく弱軸分力Ｆｖに対する曲げ剛性を高めることができる。さらに、補強部材４０はアッパパイプ２５の下側に配設されるので前後方向の長さがアッパパイプ２５の上面２５ａ及び下面２５ｂとほぼ同一となりシートバック２０の肉厚増加を抑制できる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。

１．上記実施形態においては、アッパパイプ２５の断面形状を矩形状としたが、これに限らず、楕円状、多角形状等強軸と弱軸とを有する断面形状であればいずれも採用可能である。特に、多角形状の断面でサイドフレームの上下方向に延びる中立軸線Ｎに対して略垂直に対向する２面を有する形状が補強部材４０の取付け上有利である。

２．上記実施形態においては、中央座席のアッパパイプ２５と中央サイドフレーム２４ｃとの間に補強部材４０を連結した。しかし、これに限らず、左側座席のアッパパイプ２５と中央サイドフレーム２４ｃ又は左サイドフレーム２４ａとの間に補強部材４０を連結することもできる。さらに、６：４分割の自動車用リアシートに限らず通常の一人掛けタイプの自動車用リアシート又は自動車用フロントシート、複数人掛けの自動車用ベンチシートにも適用できる。

３．上記実施形態においては、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等の乗物に搭載のシートに適用しても良い。

１ 自動車用リアシート（乗物用シート）
２０ シートバック
２１ バックフレーム（シートバックフレーム）
２４ｃ 中央サイドフレーム（サイドフレーム）
２４ｂ 右サイドフレーム（サイドフレーム）
２５ アッパパイプ（アッパフレーム）
２５ｃ 前面（着座面側面）
２５ｄ 後面（着座面反対側面）
４０ 補強部材
４１ 前縦壁面部（縦壁面部）
４２ 後縦壁面部（縦壁面部）
Ｆ 牽引力
Ｆｈ 強軸分力
Ｆｖ 弱軸分力
Ｎ 中立軸線
Ｘ 強軸
Ｙ 弱軸

Claims (6)

1. シートバックの骨格をなすシートバックフレームを有する乗物用シートであって、
   前記シートバックフレームは、シート幅方向において互いに対向配置されて上下方向に延びる２つのサイドフレームと、該サイドフレームの上部間を架橋するようにシート幅方向に延びるアッパフレームと、該アッパフレームの少なくとも一端部と前記サイドフレームの上部との間に配設された補強部材と、を有し、
   前記アッパフレームは、パイプ状であり、その横断面が強軸と該強軸に直交し前記強軸よりも断面二次モーメントが小さい弱軸とを有した形状をしており、
   前記アッパフレームは前記サイドフレームに対して前記強軸の方向を前記サイドフレームの上下方向に延びる中立軸線に対して略垂直に配置されて連結されており、
   前記補強部材は前記アッパフレームの上側又は下側において前記アッパフレームとの間で、前記アッパフレームの軸方向に直交する面で切った断面が閉じ断面を形成するように配設されている乗物用シート。
2. 請求項１において、前記アッパフレームが前記強軸の方向に垂直な着座面側面と、該着座面側面に対向する着座面反対側面と、を有し、前記補強部材が前記着座面側面及び前記着座面反対側面に連結されている乗物用シート。
3. 請求項２において、前記アッパフレームの横断面が矩形状である乗物用シート。
4. 請求項２又は請求項３において、前記補強部材は、前記アッパフレームの軸方向に直交する面で切った断面が略Ｕ字状に形成され、前記補強部材の対向する２つの縦壁面部の内側が、それぞれ、前記アッパフレームの前記着座面側面と前記着座面反対側面に連結されている乗物用シート。
5. 請求項４において、前記補強部材の前記縦壁面部のシート幅方向長さは、前記アッパフレームのシート幅方向長さの１／２より短く形成されるとともに、前記補強部材の前記縦壁面部の上下方向長さは、前記サイドフレームとの連結部側端部において最も長く他端部において最も短くなるように変化して形成されている乗物用シート。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記補強部材は、前記アッパフレームの下側に配設されている乗物用シート。
   

Images