JP2018122662A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂材料で製造されたシェルタイプのシートフレームを備えた乗物用シートにおいて、重量の増加を抑制して製造作業性の良い強度及び／又は剛性を高めたシートフレームを備えた乗物用シートを提供する。【解決手段】自動車用シートは、着座乗員の身体に対応した凹面形状を有し着座乗員を支持する骨格としての樹脂製のバックパン３１を備える。バックパン３１における着座乗員の側のサイド周縁部３１ｂｐとメイン周縁部３１ａｐには、補強用のワイヤ６０が、張力が印加された状態で配設されている。【選択図】図２

Description

本発明は、乗物用シートに関する。

従来、複合樹脂材料で製造されたシェルタイプのシートフレームを有する乗物用シートが知られている。特許文献１に記載の乗物用シートは、このようなシェルタイプのバックフレームを有するものである。かかるシェルタイプのバックフレームは、ガラスやカーボンの繊維からなる織物を複数枚積層してエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等のマトリクス樹脂を含浸硬化させることによって形成されている。

特開２０１６−３０５２３号公報

特許文献１に記載の技術においては、シェルタイプのバックフレームを強化して強度及び／又は剛性を上げようとした場合、織物の積層枚数を増やすとともにマトリクス樹脂の量を増やして部分的に肉厚を増すのが通常である。これによって、軽量化が図りにくいとともに製造作業性が悪化するという問題があった。

かかる問題に鑑み本発明の課題は、樹脂材料で製造されたシェルタイプのシートフレームを備えた乗物用シートにおいて、重量の増加を抑制して製造作業性の良い強度及び／又は剛性を高めたシートフレームを備えた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、乗物用シートであって、着座乗員の身体に対応した凹面形状を有し前記着座乗員を支持する骨格としての樹脂製のシェルを備え、該シェルにおける周縁部には、補強用の線状部材が、張力が印加された状態で配設されていることを特徴とする。

第１発明によれば、シェルの周縁部に補強用の線状部材を、張力が印加された状態で配設することにより、シェルに対して着座乗員から荷重が印加された場合のシェルに発生する応力の一部を線状部材が分担することができる。また、線状部材は樹脂の量を増やしてシェルの肉厚を増すのに比べて軽量であり配設における作業性が良好である。これによって、重量の増加を抑制して製造作業性の良い強度及び／又は剛性を高めたシートフレームを備えた乗物用シートを提供することができる。なお、樹脂製には繊維強化された樹脂製や複合樹脂製も含まれるものとし、線状部材には横断面が扁平の例えばテープ状の部材も含まれるものとする。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記線状部材は、前記周縁部の前記着座乗員の側に配設されていることを特徴とする。

第２発明によれば、線状部材はシェルの着座乗員の側に配設されているので外側から視認されにくく、外観意匠を損ねることを抑制できる。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記線状部材は１本の連続体とされ、両端部がそれぞれ前記シェルの前記周縁部の一部と他部に固定されるとともに、前記線状部材の前記両端部を除く中間部分が前記周縁部に沿って所定の間隔を隔てて配設された切り起こし部に係止して取付けられていることを特徴とする。

第３発明によれば、シェルを成形したのち、１本の連続体である線状部材を周縁部に沿って両端部を固定するとともに、中間部分を切り起こし部に係止して取付ければよいので製造作業が簡便である。

本発明の第４発明は、上記第３発明において、前記シェルの前記周縁部は前記着座乗員の身体背面から身体正面に向かう方向に突出した凸部と、前記着座乗員の身体正面から身体背面に向かう方向に突出した凹部と、を有し、前記凸部における前記切り起こし部は前記線状部材が前記着座乗員の身体正面から身体背面に向かう方向に移動するのを阻害するように形成され、前記凹部における前記切り起こし部は前記線状部材が前記着座乗員の身体背面から身体正面に向かう方向に移動するのを阻害するように形成されていることを特徴とする。

第４発明によれば、線状部材に引張り力が印加された場合に線状部材は直線状になろうとする。このとき、シェルの凸部における切り起こし部は、線状部材が着座乗員の身体正面から身体背面に向かう方向に移動するのを阻害し、シェルの凹部における切り起こし部は、線状部材が着座乗員の身体背面から身体正面に向かう方向に移動するのを阻害する。これによって、周縁部に凸部及び凹部を有するシェルにおいて線状部材を効率よく周縁部に沿わせた状態に維持することができる。なお、身体正面とは着座乗員が立ち姿勢の時の身体前側に該当する面を言い、身体背面とは着座乗員が立ち姿勢の時の身体後側に該当する面を言うものとする。

本発明の第５発明は、上記第１発明ないし上記第４発明のいずれかにおいて、前記シェルはシートバックのものであって、前記シェルの前記着座乗員の頭部を支持する部分の上部の前記周縁部において、前記線状部材は、前記シェルの後面部に当接して配設されていることを特徴とする。

第５発明によれば、シートバックのシェルにおいて、着座乗員の頭部を支持する部分の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。

本発明の第６発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記シェルはシートバックのものであって、シートクッション又は乗物フロアに対して左右一対の金属製アームを介して取付けられており、前記線状部材は１本の連続体とされ、両端部がそれぞれ前記金属製アームの１つずつに固定されるとともに、前記線状部材の前記両端部を除く中間部分が前記周縁部に沿って所定の間隔を隔てて配設された切り起こし部に係止して取付けられていることを特徴とする。

第６発明によれば、１本の連続体である線状部材の両端部をそれぞれ右の金属製アームと左の金属製アームに固定して、中間部分をシェルの周縁部に配設された切り起こし部に係止して取付けられるので線状部材に印加される張力を金属製アームで受け止めることができる。これによって、シートバックのシェルの強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。また、１本の連続体である線状部材を金属製アーム及びシェルに取付ければよいので製造作業が簡便である。

本発明の一実施形態に係る自動車用シートを斜め後から見た斜視図である。 上記実施形態において、シートバックのシェルを斜め前から見た斜視図である。 図２のＩＩＩ部分を拡大して示す図である。 図２のＩＶ−ＩＶ矢視線断面図である。 図２のＶ−Ｖ矢視線断面図である。 図２のＶＩ部分を拡大して示す図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視線断面図である。 上記実施形態において、シートバックのシェルと線状部材に印加される力の方向を示す図である。 本発明の他の実施形態における、上記一実施形態の図３に相当する図である。 図９のＸ−Ｘ矢視線断面図である。

図１〜図８は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態は、自動車用シートに本発明を適用した例である。各図中、矢印により自動車のフロアＦに自動車用シート１を取付けた時の自動車用シート１及び自動車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。

図１に示すように、本実施形態の自動車用シート１は、乗用車用のフロントシートであって、着座部となるシートクッション２０と、背もたれとなるシートバック３０と、シートクッション２０をフロアＦに対して前後方向摺動可能に取付けるスライドレール４０と、を備えている。ここで、自動車用シート１とフロアＦが、特許請求の範囲の「乗物用シート」と「乗物フロア」に相当する。

シートクッション２０は、骨格をなすクッションフレーム２１の上にクッション材であるクッションパッド２２を載置して、その上から表皮材であるクッションカバー２３で被覆した構成とされ、着座者の荷重を弾性的に支持するものである。クッションフレーム２１の後端部には、シートバック３０をシートクッション２０に対して傾動可能に支持する左右一対のリクライナ５０が取付けられている。

シートバック３０は、骨格をなすシェルタイプのバックフレームであるバックパン３１
の上にクッション材であるバックパッド３５を載置して、その上から表皮材であるバックカバー３６で被覆した構成とされ、着座乗員の上半身背面を支持するものである。ここで、バックパン３１が、特許請求の範囲の「シェル」に相当する。

図１及び図２に示すように、バックパン３１は、着座乗員の上半身背面の外形に適合するように後方に向かって膨らんだ凹面形状に形成されている。バックパン３１は、着座乗員の腰部から頭部にかけての背面を支持するメイン部３１ａと、着座乗員の腰部から肩部にかけての側面を両側から支持するサイド立壁部３１ｂと、を有する。メイン部３１ａ、サイド立壁部３１ｂとも、繊維強化樹脂製のパネル状部材により形成されている。具体的には、フィラメントの直径が６〜８μｍのカーボンファイバーを３０００本〜６０００本束ねた状態で織った織物を３枚〜６枚重ね合わせてエポキシ樹脂をマトリクス樹脂として含浸固化させて複合化したものである。

図１及び図２に示すように、メイン部３１ａの上部で着座乗員の頭部と肩部の間の位置に対応する部分には、貫通孔３１ａ３が左右に１個ずつ並んで設けられている。貫通孔３１ａ３は、スポーツタイプのシートであることを醸し出す意匠性付与のためのものである。左右のサイド立壁部３１ｂには、それぞれ、シートクッション２０に対しリクライナ５０を介して取付けられた金属製のアッパアーム３２に対して締結固定するためのボルトを通すボルト孔が２つずつ設けられている。詳しくは、図１及び図２に示すように、左右のアッパアーム３２には、それぞれ、上ボルト孔３２ａと、下ボルト孔３２ｂと、が設けられ、バックパン３１のサイド立壁部３１ｂには、これらに対応して上ボルト孔３１ｂ１と、下ボルト孔３１ｂ２と、が設けられている。上ボルト孔３２ａと上ボルト孔３１ｂ１とが一致されてボルト及びナットで締結固定されるとともに、下ボルト孔３２ｂと下ボルト孔３１ｂ２とが一致されてボルト及びナットで締結固定される。図２に示すように、左右のサイド立壁部３１ｂの前端部側は、サイド周縁部３１ｂｐとして形成されている。そして、サイド周縁部３１ｂｐには、下から順に、前方に向けて突出する第１凸部３１ｂ３、後方に向けて突出する第１凹部３１ｂ４、前方に向けて突出する第２凸部３１ｂ５が形成されている。また、メイン部３１ａの上端部側の上及び左右の前端部側は、メイン周縁部３１ａｐとして形成されている。そして、メイン周縁部３１ａｐには、後方に向けて突出する第２凹部３１ａ４が形成されている。図２、図４、図５及び図７に示すように、メイン部３１ａの上端末部及びサイド立壁部３１ｂの前端末部には、後方に向かって折り返された折り返し部３１ｃが設けられている。折り返し部３１ｃは、本体との間で形成される狭窄部にバックカバー３６の端末を挿入して固定するとともに、バックパン３１の剛性を確保するためのものである。ここで、アッパアーム３２が、特許請求の範囲の「金属製アーム」に相当する。また、サイド周縁部３１ｂｐとメイン周縁部３１ａｐが、特許請求の範囲の「周縁部」に相当する。さらに、第１凸部３１ｂ３と第２凸部３１ｂ５が、特許請求の範囲の「凸部」に、第１凹部３１ｂ４と第２凹部３１ａ４が、特許請求の範囲の「凹部」に相当する。

図１及び図２に示すように、バックパン３１の周縁部にはワイヤ６０が配設されている。ワイヤ６０は、直径が３ｍｍ程度のワイヤロープで、一般部６１の両端部にループ部６２が設けられた形態をしている。ループ部６２は、図３に示すように、一般部６１の端末部分をループ状に折り返して端部を一般部６１に対してスリーブ６３でかしめ固定することにより形成される。ここで、ワイヤ６０と一般部６１が、それぞれ、特許請求の範囲の「線状部材」と「中間部分」に相当する。また、各ループ部６２が、特許請求の範囲の「両端部」に相当する。

図２〜図７に示すように、バックパン３１にはワイヤ６０を配設するための構造が織り込まれている。図２及び図３に示すように、左右のサイド立壁部３１ｂの下端部の前端部側には、ワイヤ６０のループ部６２を係止するための端部係止部３１ｂ６が下方に開口してシート内側方向に延びる鉤状の切り起こしとして形成されている。図２及び図４に示すように、左右のサイド立壁部３１ｂの第１凸部３１ｂ３には、ワイヤ６０の一般部６１を係止するための第１係止部３１ｂ７が前方に開口してシート内側方向に延びる鉤状の切り起こしとして形成されている。シートバック３０の起立状態において水平面で切った第１係止部３１ｂ７の断面は、Ｌ字形をしており、Ｌ字の短辺に相当する後面部３１ｂ７１と、Ｌ字の長辺に相当する側面部３１ｂ７２と、を有する。ワイヤ６０の一般部６１は、後面部３１ｂ７１の前面に当接して係止される。図２及び図５に示すように、左右のサイド立壁部３１ｂの第１凹部３１ｂ４には、ワイヤ６０の一般部６１を係止するための第２係止部３１ｂ８が後方に開口してシート内側方向に延びる鉤状の切り起こしとして形成されている。シートバック３０の起立状態において水平面で切った第２係止部３１ｂ８の断面は、Ｌ字形をしており、Ｌ字の短辺に相当する前面部３１ｂ８１と、Ｌ字の長辺に相当する側面部３１ｂ８２と、を有する。ワイヤ６０の一般部６１は、前面部３１ｂ８１の後面に当接して係止される。図２に示すように、左右のサイド立壁部３１ｂの第２凸部３１ｂ５には、ワイヤ６０の一般部６１を係止するための第３係止部３１ｂ９が前方に開口してシート内側方向に延びる鉤状の切り起こしとして形成されている。第３係止部３１ｂ９の形状とワイヤ６０の一般部６１の係止位置は、第１係止部３１ｂ７と同じである。図２に示すように、メイン部３１ａの左右の第２凹部３１ａ４には、ワイヤ６０の一般部６１を係止するための第４係止部３１ａ５が後方に開口してシート内側方向に延びる鉤状の切り起こしとして形成されている。第４係止部３１ａ５の形状とワイヤ６０の一般部６１の係止位置は、第２係止部３１ｂ８と同じである。図６に示すように、メイン部３１ａの上端部の左右端部には、上下方向に貫通する第１貫通孔３１ａ６が形成されている。第１貫通孔３１ａ６は、ワイヤ６０の一般部６１をメイン部３１ａのシート内側面から外側面（後面部）に掛け回すためのものである。図７及び図８に示すように、メイン部３１ａの外側面の上端部の左右方向中央部には、上方に向かって突出する突起部３１ａ７が設けられている。突起部３１ａ７は、メイン部３１ａの外側面（後面部）においてメイン部３１ａの前端側近傍にワイヤ６０の一般部６１を係止して配置するためのものである。メイン部３１ａの突起部３１ａ７の前側に対応する部分には、前後方向に貫通する第２貫通孔３１ａ８が形成されている。第２貫通孔３１ａ８は、突起部３１ａ７を成形するために形成されたものである。ここで、第１係止部３１ｂ７、第２係止部３１ｂ８、第３係止部３１ｂ９、第４係止部３１ａ５が、それぞれ、特許請求の範囲の「切り起こし部」に相当する。また、端部係止部３１ｂ６が、特許請求の範囲の「一部」又は「他部」に相当する。

図２〜図７に基づき、バックパン３１に対してワイヤ６０を取付ける手順について説明する。バックパン３１の右側の端部係止部３１ｂ６にワイヤ６０の一端部のループ部６２を係止する。そして、ワイヤ６０の一般部６１を引き伸ばしながら右側の第１係止部３１ｂ７、第２係止部３１ｂ８、第３係止部３１ｂ９、第４係止部３１ａ５に係止しワイヤ６０の他端部のループ部６２を右側の第１貫通孔３１ａ６に挿入する。右側の第１貫通孔３１ａ６から上方に引き出されたワイヤ６０の一般部６１を引き伸ばしながら突起部３１ａ７に係止し、ワイヤ６０の他端部のループ部６２を左側の第１貫通孔３１ａ６に挿入する。左側の第１貫通孔３１ａ６から下方に引き出されたワイヤ６０の一般部６１を引き伸ばしながら左側の第４係止部３１ａ５、第３係止部３１ｂ９、第２係止部３１ｂ８、第１係止部３１ｂ７に係止する。最後に、ワイヤ６０の他端部のループ部６２を下方に向けて牽引してワイヤ６０に張力が印加された状態で左側の端部係止部３１ｂ６に係止する。これによって、ワイヤ６０は右側の端部係止部３１ｂ６と左側の端部係止部３１ｂ６との間で引張応力を加えられた状態でバックパン３１の前側の周縁部（サイド周縁部３１ｂｐとメイン周縁部３１ａｐ）に対して取付けられる。このとき、ワイヤ６０の一般部６１は左右の第１係止部３１ｂ７と第３係止部３１ｂ９において前方に向けて押圧され、左右の第２係止部３１ｂ８と第４係止部３１ａ５において後方に向けて押圧された状態となる。また、ワイヤ６０の一般部６１はメイン部３１ａの上端部の外側面（後面部）に張力が印加された状態で当接した状態となる。

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。バックパン３１の前側の周縁部（サイド周縁部３１ｂｐとメイン周縁部３１ａｐ）にワイヤ６０を張力が印加された状態で配設することにより、バックパン３１に対して着座乗員から荷重が印加された場合のバックパン３１に発生する応力の一部をワイヤ６０が分担することができる。詳述すると、図８に示すように、車両旋回時等にサイド立壁部３１ｂをシート外側に向かって押圧する力Ｆ１が加わるとその力の一部をワイヤ６０に発生する張力Ｔ１が分担することができる。また、後突時等にメイン部３１ａの上部に後方に向かって押圧する力Ｆ２が加わるとその力の一部をワイヤ６０に発生する張力Ｔ２が分担することができる。これによって、バックパン３１を形成する強化繊維やマトリクス樹脂の量を増やすことを抑制して、バックパン３１の強度及び／又は剛性を高めることができ自動車用シート１の重量の増加を抑制できる。また、バックパン３１へのワイヤ６０の配設は、１本の連続体であるワイヤ６０をバックパン３１の切り起こし部である係止部（端部係止部３１ｂ６、第１係止部３１ｂ７等）に係止して取付ければよいので製造作業が簡便である。

また、ワイヤ６０が引張り力の印加により直線状になろうとするとき、第１係止部３１ｂ７と第３係止部３１ｂ９は、ワイヤ６０が後方に向かって移動するのを阻害し、第２係止部３１ｂ８と第４係止部３１ａ５は、ワイヤ６０が前方に向かって移動するのを阻害する。これによって、前側周縁部に凸部（第１凸部３１ｂ３、第２凸部３１ｂ５）及び凹部（第１凹部３１ｂ４、第２凹部３１ａ４）を有するバックパン３１においてワイヤ６０を効率よく周縁部に沿わせた状態に維持することができる。さらに、バックパン３１のメイン部３１ａの上部周縁部において、ワイヤ６０は後面部に当接して配設されているので、着座乗員の頭部を支持する部分であるメイン部３１ａの上部の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。加えて、ワイヤ６０はバックパン３１のシート内側である着座乗員側に配設されているので外側から視認されにくく、外観意匠を損ねることを抑制できる。

図９及び図１０に、他の実施形態を示す。上記一実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。上記一実施形態との違いは、ワイヤ６０のループ部６２の係止部位の違いである。本実施形態においては、ワイヤ６０のループ部６２がアッパアーム３２の前面部に配設された係止ボルト３２ｃに係止されている。これによって、ワイヤ６０に印加される張力を金属製部材であるアッパアーム３２で受け止めることができるので、バックパン３１の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。なお、本実施形態においては、バックパン３１に対してワイヤ６０を取付ける場合、バックパン３１にアッパアーム３２を取付けてから行う必要がある。

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、線状部材としてワイヤ６０を用いたがこれに限らずカーボンファイバ性の紐状体等高弾性の部材であれば材質は問わない。また、横断面が楕円状、矩形状等の扁平な形状であってもよく、テープ状の部材でも使用可能である。

２．上記実施形態では、ワイヤ６０をバックパン３１に対して係止して取付けたが、これに限らずインサート成形等で取付けてもよい。

３．上記実施形態では、ワイヤ６０をバックパン３１の前側端部近傍である周縁部に係止して取付けた。しかし、ワイヤ６０をバックパン３１の前側端部により近い部分に取付けることも可能であり、他の条件が許せば前側端部に近いほど強度及び／又は剛性の向上効果は大きい。

４．上記実施形態では、バックパン３１の前端末部に折り返し部３１ｃを設けたが、強度剛性上等で問題がなければ省くこともできる。

５．上記実施形態では、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 自動車用シート（乗物用シート）
２０ シートクッション
３０ シートバック
３１ バックパン（シェル）
３１ａ メイン部
３１ａｐ メイン周縁部（周縁部）
３１ａ４ 第２凹部（凹部）
３１ａ５ 第４係止部（切り起こし部）
３１ｂ サイド立壁部
３１ｂｐ サイド周縁部（周縁部）
３１ｂ７ 第１係止部（切り起こし部）
３１ｂ８ 第２係止部（切り起こし部）
３１ｂ９ 第３係止部（切り起こし部）
３１ｂ３ 第１凸部（凸部）
３１ｂ４ 第１凹部（凹部）
３１ｂ５ 第２凸部（凸部）
３１ｂ６ 端部係止部（一部、他部）
３１ｃ 折り返し部
３２ アッパアーム（金属製アーム）
６０ ワイヤ（線状部材）
６１ 一般部（中間部分）
６２ ループ部（両端部）
Ｆ フロア（乗物フロア）

Claims (6)

1. 乗物用シートであって、
   着座乗員の身体に対応した凹面形状を有し前記着座乗員を支持する骨格としての樹脂製のシェルを備え、
   該シェルにおける周縁部には、補強用の線状部材が、張力が印加された状態で配設されている乗物用シート。
2. 請求項１において、前記線状部材は、前記周縁部の前記着座乗員の側に配設されている乗物用シート。
3. 請求項１又は請求項２において、前記線状部材は１本の連続体とされ、両端部がそれぞれ前記シェルの前記周縁部の一部と他部に固定されるとともに、前記線状部材の前記両端部を除く中間部分が前記周縁部に沿って所定の間隔を隔てて配設された切り起こし部に係止して取付けられている乗物用シート。
4. 請求項３において、前記シェルの前記周縁部は前記着座乗員の身体背面から身体正面に向かう方向に突出した凸部と、前記着座乗員の身体正面から身体背面に向かう方向に突出した凹部と、を有し、
   前記凸部における前記切り起こし部は前記線状部材が前記着座乗員の身体正面から身体背面に向かう方向に移動するのを阻害するように形成され、
   前記凹部における前記切り起こし部は前記線状部材が前記着座乗員の身体背面から身体正面に向かう方向に移動するのを阻害するように形成されている乗物用シート。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記シェルはシートバックのものであって、
   前記シェルの前記着座乗員の頭部を支持する部分の上部の前記周縁部において、前記線状部材は、前記シェルの後面部に当接して配設されている乗物用シート。
6. 請求項１又は請求項２において、前記シェルはシートバックのものであって、
   シートクッション又は乗物フロアに対して左右一対の金属製アームを介して取付けられており、
   前記線状部材は１本の連続体とされ、両端部がそれぞれ前記金属製アームの１つずつに固定されるとともに、前記線状部材の前記両端部を除く中間部分が前記周縁部に沿って所定の間隔を隔てて配設された切り起こし部に係止して取付けられている乗物用シート。
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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