JP2018199384A - 乗物用シートのシートフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】パネル部材を有するクッションフレームを備えたシートフレームにおいて、合理的な構成によって軽量化を図ることができるシートフレームを提供する。
【解決手段】クッションフレーム２０は、横断面が閉断面の右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２と、フロントフレーム２３と、リアフレーム２４と、パネル部材２５と、を有する。右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２の後部にはバックフレームの下部が連結されている。パネル部材２５は、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２、フロントフレーム２３、リアフレーム２４より比強度及び／又は比弾性率の高い材料から形成されている。パネル部材２５は、後端部側がリアフレーム２４、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２の下部側に、前端部側がフロントフレーム２３、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２の上部側に取付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載される乗物用シートのシートフレームに関する。

乗物用シートのシートフレームの１つとして、上面視で矩形枠状のクッションフレームの後部にバックフレームの下部が連結されたものがある。ここで、クッションフレームは、シート幅方向に間隔をあけて前後方向に延びる一対のサイドフレームの前端部側をフロントフレームで、後端部間をリアフレームで架け渡し状に連結し、フロントフレームとリアフレーム間にパネル部材を配設されている。特許文献１に記載されたこのようなタイプのクッションフレームは、フロントフレームとしてのフロントパイプとリアフレームとしてのリアパイプとの間に弾性変形可能な金属板材から形成されるパネル部材が配設されている。パネル部材の上には、クッション体としてのクッションパッドが載置される。そして、一対のサイドフレームの各々の後部にリクライナを介してバックフレームの下部が連結されている。

特許第５３５９８８０号公報

上述のシートフレームにおいて、クッションフレームのパネル部材はクッションパッドを支持する機能は果たすが、一対のサイドフレーム、フロントフレーム、リアフレームの強度、剛性を高める機能は有さない。そこで、パネル部材に一対のサイドフレーム、フロントフレーム、リアフレームを補強する機能を付与して全体として軽量化が可能なクッションフレームを備えたシートフレームの提供が求められていた。

このような要請に鑑み本発明の課題は、クッションパッドを支持するパネル部材を有するクッションフレームを備えたシートフレームにおいて、合理的な構成によって軽量化を図ることができるシートフレームを提供することにある。

本発明の第１発明は、クッションフレームとバックフレームを有する乗物用シートのシートフレームであって、前記クッションフレームは、シート幅方向に間隔をあけて前後方向に延びる横断面が閉断面の一対のサイドフレームと、該一対のサイドフレームの前端部側間を架け渡し状に連結するフロントフレームと、前記一対のサイドフレームの後端部側間を架け渡し状に連結するリアフレームと、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に配設されてクッション材としてのクッションパッドを上に載置して支持する板状のパネル部材と、を有し、前記一対のサイドフレームの各々の後部には前記バックフレームの下部が連結されており、前記パネル部材は、前記一対のサイドフレーム、前記フロントフレーム及び前記リアフレームより比強度及び／又は比弾性率の高い材料から形成されているとともに、後端部側が前記リアフレームの下部側及び前記一対のサイドフレームの下部側に取付けられ、前端部側が前記フロントフレームの上部側及び前記一対のサイドフレームの上部側に取付けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、乗物の前突等によりバックフレームにクッションフレームとの取付部を中心に前方に向かって折り曲げる大荷重が印加されたとき、クッションフレームには後部を持ち上げる方向の曲げ力が発生する。この曲げ力によってクッションフレームの後部に配設されたリアフレームの下部側と一対のサイドフレームの下部側には大きな前後方向への引張応力が発生する。また、通常の乗員着座時にはクッションフレームの前部に配設されたフロントフレームの上部側と一対のサイドフレームの上部側に前後方向への引張応力が発生する。ここで、リアフレームの下部側及び一対のサイドフレームの下部側と、フロントフレームの上部側及び一対のサイドフレームの上部側には、一対のサイドフレーム、フロントフレーム及びリアフレームより比強度及び／又は比弾性率の高い材料から形成されたパネル部材が取付けられている。これによって、一対のサイドフレーム、フロントフレーム及びリアフレームがパネル部材によって重量の増加を抑制して補強されるのでシートフレームの軽量化を図ることができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記パネル部材は前記一対のサイドフレームの後部に対し下方から連結される連結部を有し、該連結部は上方に向かって開口する略Ｕ字状であるとともに前記一対のサイドフレームの閉断面に対して所定の前後長さに渡って嵌り合う開断面に形成されており、前記一対のサイドフレームの後部に対し前記連結部が嵌り合った状態で連結されていることを特徴とする。

第２発明によれば、一対のサイドフレームの後部には下方からパネル部材の連結部が嵌り合った状態で連結されている。これによって、一対のサイドフレームの連結部が連結された部分は、所定の前後長さに渡ってシート幅方向に延びる軸に関する断面二次モーメントが大きくなり、乗物の前突等によりバックフレームから印加される大荷重に対するクッションフレームの強度、剛性を高めることができる。

本発明の第３発明は、上記第１発明又は第２発明において、前記リアフレームはシート幅方向に延びる横断面が下方に開口する開断面部を有して形成され、前記フロントフレームはシート幅方向に延びる横断面が上方に開口する開断面部を有して形成され、前記リアフレームと前記フロントフレームは、それぞれ、前記パネル部材に連結されたとき前記開断面部と前記パネル部材との間でシート幅方向に延びる閉断面部を形成するように構成されていることを特徴とする。

第３発明によれば、リアフレーム及びフロントフレームのシート前後方向に延びる軸に関する断面二次モーメントを大きくすることができ、シートフレームの強度、剛性をさらに高めることができる。

本発明の第４発明は、上記第１発明ないし上記第３発明のいずれかにおいて、前記一対のサイドフレーム、前記フロントフレーム及び前記リアフレームは、軽合金製であり、前記パネル部材はカーボン繊維強化樹脂製であることを特徴とする。

第４発明によれば、軽合金とそれより比強度及び比剛性の高いカーボン繊維強化樹脂とを使用することによってシートフレームの軽量化の効果を高めることができる。

本発明の一実施形態にかかる自動車用シートのシートフレームの斜視図である。 上記実施形態のクッションフレームの斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線端面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ矢視線端面図である。 図２のＶ−Ｖ矢視線端面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ矢視線端面図である。

図１〜図６は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態は、自動車用シートのシートフレームに本発明を適用した例である。各図中、矢印によりシートフレームを備えた自動車用シートを自動車のフロアに取付けた時の自動車及び自動車用シート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、本実施形態のシートフレーム１０は、シートベルト内蔵タイプの右席の自動車用シートのシートフレームであってシートベルト装置のウェビング巻取り装置（図示しない）を取付け可能なものである。シートフレーム１０は、着座乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッションの骨格を成すクッションフレーム２０と、着座乗員の背部を支持するシートバックの骨格を成すバックフレーム３０と、を有する。

図１及び図２に示すように、クッションフレーム２０はシート幅方向の両側部において前後方向に延びる右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２と、フロントフレーム２３と、リアフレーム２４と、パネル部材２５と、を有する。ここで、右サイドフレーム２１と、左サイドフレーム２２が、特許請求の範囲の「一対のサイドフレーム」に相当する。

右サイドフレーム２１は、図５に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図５において、右サイドフレーム２１の横断面は変形七角形をしており、右側面部２１ａと、左側面部２１ｂと、上面部２１ｃと、下面部２１ｄと、上左面取り部２１ｅと、下左面取り部２１ｆと、下右面取り部２１ｇと、を有する。右側面部２１ａと左側面部２１ｂとは、シート上下方向に向かって互いに平行に延びている。上面部２１ｃと下面部２１ｄとは、シート左右方向に対してわずかに左下方に傾いて互いに平行に延びている。上左面取り部２１ｅは、上面部２１ｃの左端部と左側面部２１ｂの上端部とを結んで延びる部分であり、左側面部２１ｂに対して約４５度の傾き角度を有している。下左面取り部２１ｆは、下面部２１ｄの左端部と左側面部２１ｂの下端部とを結んで延びる部分であり、左側面部２１ｂに対して約３０度の傾き角度を有している。下右面取り部２１ｇは、下面部２１ｄの右端部と右側面部２１ａの下端部とを結んで延びる部分であり、右側面部２１ａに対して約５度の傾き角度を有している。

左サイドフレーム２２は、図５に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図５において、左サイドフレーム２２の横断面は変形七角形をしており、左側面部２２ａと、右側面部２２ｂと、上面部２２ｃと、下面部２２ｄと、上右面取り部２２ｅと、下右面取り部２２ｆと、下左面取り部２２ｇと、を有する。左側面部２２ａと右側面部２２ｂとは、シート上下方向に向かって互いに平行に延びている。上面部２２ｃと下面部２２ｄとは、シート左右方向に対してわずかに右下方に傾いて互いに平行に延びている。上右面取り部２２ｅは、上面部２２ｃの右端部と右側面部２２ｂの上端部とを結んで延びる部分であり、右側面部２２ｂに対して約４５度の傾き角度を有している。下右面取り部２２ｆは、下面部２２ｄの右端部と右側面部２２ｂの下端部とを結んで延びる部分であり、右側面部２２ｂに対して約３０度の傾き角度を有している。下左面取り部２２ｇは、下面部２２ｄの左端部と左側面部２２ａの下端部とを結んで延びる部分であり、左側面部２２ａに対して約５度の傾き角度を有している。

図５に示すように、右サイドフレーム２１の横断面形状の外形線と左サイドフレーム２２の横断面形状の外形線とは、クッションフレーム２０の左右方向中心線ＣＬに関して線対称の関係にある。また、右サイドフレーム２１の右側面部２１ａ及び左側面部２１ｂの肉厚と、左サイドフレーム２２の左側面部２２ａ及び右側面部２２ｂの肉厚と、はほぼ等しい。一方、右サイドフレーム２１の上面部２１ｃ及び下面部２１ｄの肉厚は、左サイドフレーム２２の上面部２２ｃ及び下面部２２ｄの肉厚のほぼ２倍程度である。これは、自動車の前突時に、右サイドフレーム２１に対してバックフレーム３０から印加される曲げ荷重が左サイドフレーム２２に印加される荷重より大きいことに対応するため断面二次モーメントが大きくなるように形成されているものである。右サイドフレーム２１に対して印加される曲げ荷重が大きいのは、バックフレーム３０の右側のサイドフレームの上部にはシートベルト装置のウェビングをガイドするベルトガイド部３３ｃ１が配設されているため、自動車の前突時に、シートベルトを通じて大荷重が印加されるためである。

図２及び図４に示すように、右サイドフレーム２１の後上部は、右側面部２１ａ及び左側面部２１ｂの上部から上が切り欠かれて後切欠き部２１ｈが形成されている。後切欠き部２１ｈに対応する部分の右側面部２１ａと左側面部２１ｂには、それぞれ、２つずつのボルト孔２１ａ１とボルト孔２１ｂ１が設けられている。ボルト孔２１ａ１とボルト孔２１ｂ１にはボルト（図示せず）が通されて右側面部２１ａの右側面に後述するロアアーム４１の下端部側が締結固定される。左サイドフレーム２２の後上部は、左側面部２２ａ及び右側面部２２ｂの上部から上が切り欠かれて後切欠き部２２ｈが形成されている。後切欠き部２２ｈに対応する部分の左側面部２２ａと右側面部２２ｂには、それぞれ、２つずつのボルト孔２２ａ１とボルト孔２２ｂ１が設けられている。ボルト孔２２ａ１とボルト孔２２ｂ１にはボルト（図示せず）が通されて左側面部２２ａの左側面に後述するロアアーム４１の下端部側が締結固定される。右サイドフレーム２１の前上部と、左サイドフレーム２２の前上部には、後述するフロントフレーム２３の閉断面部２３ａ（図３参照）に係合してフロントフレーム２３を連結固定する前切欠き部（図示せず）が設けられている。

図２〜図４に示すように、リアフレーム２４は、横断面が下方に開口した略逆Ｕ字状の断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。詳しくは、図３において、横断面が下方に開口した略逆Ｕ字状の本体部２４ａと、本体部２４ａの前端部から前方に向かって延ばされた前フランジ部２４ｂと、本体部２４ａの後端部から前下方に向かって延ばされた後フランジ部２４ｃと、を有する。前フランジ部２４ｂと後フランジ部２４ｃは、後述するパネル部材２５の後板部２５ｃの上面に当接して連結されることにより後閉断面部２４Ｓを形成する。リアフレーム２４の右端部は、右サイドフレーム２１の左側面部２１ｂの後端部側に左方から突き当てられて溶接により連結されている。また、リアフレーム２４の左端部は、左サイドフレーム２２の右側面部２２ｂの後端部側に右方から突き当てられて溶接により連結されている。なお、リアフレーム２４の前右コーナ部と前左コーナ部とは、パネル部材２５の形状に合わせて折り曲げられている。ここで、横断面が下方に開口した略逆Ｕ字状の本体部２４ａが、特許請求の範囲の「開断面部」に相当する。また、後閉断面部２４Ｓが、特許請求の範囲の「閉断面部」に相当する。

図２、図３及び図６に示すように、フロントフレーム２３は、横断面が後方に閉断面部２３ａを有し、前方に板状部２３ｂを有した断面形状のアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。詳しくは、図３において、閉断面部２３ａは、変形六角形をしており、前壁部２３ａ１と、後壁部２３ａ２と、上壁部２３ａ３と、下壁部２３ａ４と、後上面取り壁部２３ａ５と、後下面取り壁部２３ａ６と、を有する。前壁部２３ａ１と後壁部２３ａ２は、前下方に向かって互いに平行に延びている。上壁部２３ａ３と下壁部２３ａ４は、前壁部２３ａ１及び後壁部２３ａ２に対して垂直方向に互いに平行に延びている。後上面取り壁部２３ａ５は、上壁部２３ａ３の後端部と後壁部２３ａ２の上端部とを結んで延びる部分であり、上壁部２３ａ３に対して約３０度の傾き角度を有している。後下面取り壁部２３ａ６は、下壁部２３ａ４の後端部と後壁部２３ａ２の下端部とを結んで延びる部分であり、下壁部２３ａ４に対して約３０度の傾き角度を有している。板状部２３ｂは、下壁部２３ａ４を前上方に向かって延長した平板状に形成されている。フロントフレーム２３は、閉断面部２３ａの後下面取り壁部２３ａ６をほぼ水平方向に一致させた状態で、右サイドフレーム２１の前上部と左サイドフレーム２２の前上部に対して、前切欠き部（図示せず）に係合た状態で溶接により連結されている。板状部２３ｂの前端部及び左右側端部には後述するパネル部材２５の前折曲げ部２５ｂ１とリベット締結するための切起し部２３ｂ１が複数箇所に設けられている。板状部２３ｂの前後方向略中央部には、左右一対の切起し部２３ｂ２が設けられている。また、後上面取り壁部２３ａ５にはパネル部材２５の前板部２５ｂの後端部に当接してリベット締結するためのリベット孔２３ａ５１が複数箇所に設けられている。フロントフレーム２３は、パネル部材２５の前板部２５ｂと連結されることにより前閉断面部２３Ｓを形成する。ここで、板状部２３ｂと前壁部２３ａ１とで形成される上方に開口した部分が、特許請求の範囲の「開断面部」に相当する。また、前閉断面部２３Ｓが、特許請求の範囲の「閉断面部」に相当する。

図２〜図６に示すように、パネル部材２５は、積層した複数枚のカーボン繊維織物をエポキシ樹脂のマトリクス樹脂で固めたカーボン繊維強化複合樹脂成形品であり、中板部２５ａと、前板部２５ｂと、後板部２５ｃと、を有する。中板部２５ａは、フロントフレーム２３とリアフレーム２４の間に位置しそのシート幅方向の長さは、右サイドフレーム２１の左側面部２１ｂと左サイドフレーム２２の右側面部２２ｂの間の長さの半分程度である。図３に示すように、中板部２５ａは、その後側部分がほぼ水平でその前側部分は後側部分の前端部から前上方に向けて延びるように形成されている。また、図５に示すように、中板部２５ａには、剛性を確保するための上方に突出する１本の中央リブ２５ａ１と、２本の側部リブ２５ａ２が、前後方向に延びて配設されている。

図２〜図６に示すように、前板部２５ｂは、フロントフレーム２３の上部に位置しそのシート幅方向の長さは、右サイドフレーム２１の右側面部２１ａと左サイドフレーム２２の左側面部２２ａの間の長さと同程度である。図３に示すように、前板部２５ｂは、後端部側から前端部側にかけて前上方に向かうとともに、上方に向かって凸となるように湾曲して延び、前端部及び左右側端部が下前方に向かって折り曲げられた前折曲げ部２５ｂ１として形成されている。さらに、前板部２５ｂの後右端部には、後方に向かって延びるとともにその横断面が下方に向かって開口する略逆Ｕ字状の開断面の右上連結部２５ｂ２が設けられている。また、前板部２５ｂの後左端部には、後方に向かって延びるとともにその横断面が下方に向かって開口する略逆Ｕ字状の開断面の左上連結部２５ｂ３が設けられている。右上連結部２５ｂ２の横断面の内形線は、右サイドフレーム２１の横断面の外形線の上部側に対応するように形成されている。また、左上連結部２５ｂ３の横断面の内形線は、左サイドフレーム２２の横断面の外形線の上部側に対応するように形成されている。加えて、前板部２５ｂには、フロントフレーム２３の切起し部２３ｂ２に対応した位置に左右一対の取付凹部２５ｂ４が設けられている。前板部２５ｂは、フロントフレーム２３に対して、前折曲げ部２５ｂ１の複数箇所と、後端部の複数箇所と、取付凹部２５ｂ４においてリベット締結されている。また、前板部２５ｂは、右上連結部２５ｂ２が右サイドフレーム２１に、左上連結部２５ｂ３が左サイドフレーム２２に嵌合された状態でリベット締結されている。

図２〜図６に示すように、後板部２５ｃは、リアフレーム２４の上部に位置しそのシート幅方向の長さは、右サイドフレーム２１の右側面部２１ａと左サイドフレーム２２の左側面部２２ａの間の長さと同程度である。図３に示すように、後板部２５ｃは、前端部側から後端部側にかけてわずかに下方に向かって凸となるように湾曲して延びて形成されている。また、図４に示すように、後板部２５ｃは、リアフレーム２４の本体部２４ａに対向してシート幅方向に延びるメイン部２５ｃ１を有する。また、後板部２５ｃは、メイン部２５ｃ１の右端部から下右方に延びる右内壁部２５ｃ２１と、右内壁部２５ｃ２１の右端部からメイン部２５ｃ１と平行に右方に延びる右底壁部２５ｃ２２と、右底壁部２５ｃ２２の右端部から上右方に延びる右外壁部２５ｃ２３と、を有する。さらに、後板部２５ｃは、メイン部２５ｃ１の左端部から下左方に延びる左内壁部２５ｃ３１と、左内壁部２５ｃ３１の左端部からメイン部２５ｃ１と平行に左方に延びる左底壁部２５ｃ３２と、左底壁部２５ｃ３２の左端部から上左方に延びる左外壁部２５ｃ３３と、を有する。右外壁部２５ｃ２３の上端部側の左側面は、右サイドフレーム２１の下右面取り部２１ｇの右側面に当接した状態で複数箇所においてリベット締結されている。左外壁部２５ｃ３３の上端部側の右側面は、左サイドフレーム２２の下左面取り部２２ｇの左側面に当接した状態で複数箇所においてリベット締結されている。

図２及び図５に示すように、後板部２５ｃの前右端部には、前方に向かって延びるとともにその横断面が上方に向かって開口する略Ｕ字状の開断面の右下連結部２５ｃ４が設けられている。また、後板部２５ｃの前左端部には、前方に向かって延びるとともにその横断面が上方に向かって開口する略Ｕ字状の開断面の左下連結部２５ｃ５が設けられている。右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５は、その前端部が右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２の前後方向中央部近傍に位置している。図５に示すように、右下連結部２５ｃ４は、その上端部側の右側面が右サイドフレーム２１の下左面取り部２１ｆの左側面に当接する右内面部２５ｃ４１と、右内面部２５ｃ４１の下端部から右方に延びる右底面部２５ｃ４２と、を有する。さらに、右下連結部２５ｃ４は、右底面部２５ｃ４２の右端部から上右方に延びてその上端部側の左側面が右サイドフレーム２１の下右面取り部２１ｇの右側面に当接する右外面部２５ｃ４３を有する。右内面部２５ｃ４１、右底面部２５ｃ４２、右外面部２５ｃ４３は、それぞれ、右内壁部２５ｃ２１、右底壁部２５ｃ２２、右外壁部２５ｃ２３と滑らかに連続するように形成されている。右内面部２５ｃ４１の上端部側と下左面取り部２１ｆ、右外面部２５ｃ４３の上端部側と下右面取り部２１ｇは、上記のように当接した状態でリベット締結されている。このとき、右底壁部２５ｃ２２は下面部２１ｄに対して離隔している。左下連結部２５ｃ５は、その上端部側の左側面が左サイドフレーム２２の下右面取り部２２ｆの右側面に当接する左内面部２５ｃ５１と、左内面部２５ｃ５１の下端部から左方に延びる左底面部２５ｃ５２と、を有する。さらに、左下連結部２５ｃ５は、左底面部２５ｃ５２の左端部から上左方に延びてその上端部側の右側面が左サイドフレーム２２の下左面取り部２２ｇの左側面に当接する左外面部２５ｃ５３を有する。左内面部２５ｃ５１、左底面部２５ｃ５２、左外面部２５ｃ５３は、それぞれ、左内壁部２５ｃ３１、左底壁部２５ｃ３２、左外壁部２５ｃ３３と滑らかに連続するように形成されている。左内面部２５ｃ５１の上端部側と下右面取り部２２ｆ、左外面部２５ｃ５３の上端部側と下左面取り部２２ｇは、上記のように当接した状態でリベット締結されている。このとき、左底面部２５ｃ５２は下面部２２ｄに対して離隔している。右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５が、それぞれ、特許請求の範囲の「連結部」に相当する。

図１に示すように、バックフレーム３０は、シート幅方向の両側部において上下方向に延びる右サイドフレーム３１及び左サイドフレーム３２と、アッパフレーム３３と、ロアフレーム３４と、右アッパアーム３５と、左アッパアーム３６と、を有する。右サイドフレーム３１は、クッションフレーム２０の右サイドフレーム２１と同一の断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。右サイドフレーム３１は、ベース部材を右サイドフレーム２１における上面部２１ｃを前面側にするような向きに配置して、上下方向の中央部付近で前方に向って凸形状となるように折り曲げられて形成されている。また、左サイドフレーム３２は、クッションフレーム２０の左サイドフレーム２２と同一の断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。左サイドフレーム３２は、ベース部材を左サイドフレーム２２における上面部２２ｃを前面側にするような向きに配置して、上下方向の中央部付近で前方に向って凸形状となるように折り曲げられて形成されている。右サイドフレーム３１の下端部側には、鉄製のプレス部品である右アッパアーム３５が取付けられている。右アッパアーム３５は、２部品が最中状に組み合わされて１部品として形成された部品で、その上側部は水平方向の断面の内形線が右サイドフレーム３１の横断面形状の外形線に対応するようにサイドフレーム連結部３５ａとして形成されている。また、その下側部は平板状のリクライナ連結部３５ｂとして形成されリクライナ連結孔３５ｂ１が設けられている。右サイドフレーム３１の下端部側を右アッパアーム３５のサイドフレーム連結部３５ａに挿入した状態で、リベット（図示せず）で締結されて連結されている。左サイドフレーム３２の下端部側には、鉄製のプレス部品である左アッパアーム３６が取付けられている。左アッパアーム３６は板状のプレス成形部品で、その上側部は左サイドフレーム３２の横断面形状の外形線における前側、左側、後側に対応するようにサイドフレーム連結部３６ａとして形成されている。また、その下側部は平板状のリクライナ連結部（図示せず）として形成されている。左サイドフレーム３２の下端部側に左アッパアーム３６のサイドフレーム連結部３６ａを当接させた状態で、リベット（図示せず）で締結されて連結されている。

図１に示すように、アッパフレーム３３は下方に向って開口した横断面が略逆Ｕ字状の部材である。アッパフレーム３３は、積層した複数枚のカーボン繊維織物をエポキシ樹脂のマトリクス樹脂で固めたカーボン繊維強化複合樹脂成形品であり、前壁部３３ａ、後壁部３３ｂ、上壁部３３ｃ、右壁部３３ｄ、左壁部３３ｅを有する。上壁部３３ｃの右端部側にはベルトガイド部３３ｃ１が設けられている。ベルトガイド部３３ｃ１は、シートバック内部に配設されたウェビング巻取り装置（図示せず）から繰り出されたシートベルト装置のウェビング（図示せず）をバックフレーム３０の背面から着座乗員の上体前面に向けてガイドする機能を果たす。右サイドフレーム３１と左サイドフレーム３２の上端部側に、上方からアッパフレーム３３が被せつけられたとき、右壁部３３ｄの左側面は、右サイドフレーム３１の右側面に当接するように形成されている。また、右サイドフレーム３１と左サイドフレーム３２の上端部側に、上方からアッパフレーム３３が被せつけられたとき、左壁部３３ｅの右側面は、左サイドフレーム３２の左側面に当接するように形成されている。

図１に示すように、ロアフレーム３４は前面視で略Ｕ字状をしており、積層した複数枚のカーボン繊維織物をエポキシ樹脂のマトリクス樹脂で固めた繊維強化複合樹脂成形品である。ロアフレーム３４は、メイン部３４ａと、右サイドフレーム３１の下端部側との連結部である右連結部３４ｂと、左サイドフレーム３２の下端部側との連結部である左連結部３４ｃと、を有する。右連結部３４ｂは、右サイドフレーム３１の下端部側に後方から嵌合可能に形成され、嵌合させた状態でリベット（図示せず）で締結されて連結されている。左連結部３４ｃは、左サイドフレーム３２の下端部側に後方から嵌合可能に形成され、嵌合させた状態でリベット（図示せず）で締結されて連結されている。

図１に示すように、ロアアーム４１は厚板鋼板製の板状部材である。右側のロアアーム４１は、上端部側の左側面がリクライナ４２を介してバックフレーム３０の右アッパアーム３５に取付けられる。左側のロアアーム４１は、上端部側の右側面がリクライナ４２を介してバックフレーム３０の左アッパアーム３６に取付けられる。そして、右側のロアアーム４１は下側に設けられたボルト孔に通したボルトを右サイドフレーム２１のボルト孔２１ａ１とボルト孔２１ｂ１に右方から挿入して締結固定される。また、左側のロアアーム４１は下側に設けられたボルト孔に通したボルトを左サイドフレーム２２のボルト孔２２ａ１とボルト孔２２ｂ１に左方から挿入して締結固定される。これによって、バックフレーム３０は、クッションフレーム２０に対して傾き角度の調整が可能に取付けられる。

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。自動車の前突等によりシートベルトを通じてバックフレーム３０のベルトガイド部３３ｃ１に大きな前方向の荷重が印加されるとリクライナ４２の回動軸を中心にクッションフレーム２０には後部を持ち上げる方向の曲げ力が発生する。この曲げ力によってクッションフレーム２０のリアフレーム２４の下部側である前フランジ部２４ｂと後フランジ部２４ｃとの間と、右サイドフレーム２１の下面部２１ｄの側及び左サイドフレーム２２の下面部２２ｄの側と、には大きな前後方向への引張応力が発生する。ここで、リアフレーム２４の前フランジ部２４ｂと後フランジ部２４ｃとの間にはアルミニウム合金より比強度及び比弾性率の高いカーボン繊維強化複合樹脂が配設されている。また、右サイドフレーム２１の下面部２１ｄの側及び左サイドフレーム２２の下面部２２ｄの側には、アルミニウム合金より比強度及び比弾性率の高いカーボン繊維強化複合樹脂製のパネル部材２５の右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５が取付けられている。これによって、リアフレーム２４、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２が重量の増加を抑制して補強されるのでシートフレーム１０の軽量化を図ることができる。また、通常の乗員着座時にはクッションフレーム２０の前部に配設されたフロントフレーム２３の上部側である板状部２３ｂの前端部と閉断面部２３ａとの間と、右サイドフレーム２１の上面部２１ｃの側及び左サイドフレーム２２の上面部２２ｃの側と、に前後方向への引張応力が発生する。ここで、フロントフレーム２３の板状部２３ｂの前端部と閉断面部２３ａとの間にはアルミニウム合金より比強度及び比弾性率の高いカーボン繊維強化複合樹脂製の前板部２５ｂが配設されている。さらに、前板部２５ｂの右上連結部２５ｂ２が右サイドフレーム２１に、左上連結部２５ｂ３が左サイドフレーム２２に連結されている。これによって、フロントフレーム２３がパネル部材２５によって重量の増加を抑制して補強されるのでシートフレーム１０の軽量化を図ることができる。

また、右サイドフレーム２１の下面部２１ｄの側にはパネル部材２５の右下連結部２５ｃ４が下方から嵌め込まれた状態でリベット締結されて連結されている。そして、左サイドフレーム２２の下面部２２ｄの側にはパネル部材２５の左下連結部２５ｃ５が下方から嵌め込まれた状態でリベット締結されて連結されている。これによって、右サイドフレーム２１の右下連結部２５ｃ４が連結された部分及び左サイドフレーム２２の左下連結部２５ｃ５が連結された部分は、シート幅方向に延びる軸に関する断面二次モーメントが大きくなり、乗物の前突等によりバックフレーム３０から印加される大荷重に対するクッションフレーム２０の強度、剛性を高めることができる。

さらに、リアフレーム２４はパネル部材２５の後板部２５ｃとの間でシート幅方向に延びる後閉断面部２４Ｓを形成するように構成され、フロントフレーム２３はパネル部材２５の前板部２５ｂとの間でシート幅方向に延びる前閉断面部２３Ｓを形成するように構成されている。これによって、リアフレーム２４及びフロントフレーム２３のシート前後方向に延びる軸に関する断面二次モーメントを大きくすることができ、シートフレーム１０の強度、剛性をさらに高めることができる。加えて、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２、フロントフレーム２３、リアフレーム２４は、アルミニウム合金製であり、パネル部材２５はカーボン繊維強化複合樹脂製である。これによって、シートフレーム１０の軽量化の効果をさらに高めることができる。

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．上記実施形態では、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２、フロントフレーム２３、リアフレーム２４を、アルミニウム合金製とし、パネル部材２５をカーボン繊維強化複合樹脂製とした。しかし、これに限らず、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２、フロントフレーム２３、リアフレーム２４の材料に対してパネル部材２５の材料が比強度及び／又は比弾性率の高い材料であればよい。例えば、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２、フロントフレーム２３、リアフレーム２４の材料として鉄、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金等を使い分けてパネル部材２５をカーボン繊維強化複合樹脂製とすることもできる。

２．上記実施形態では、パネル部材２５の右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５を横断面が上方に開口した略Ｕ字状の開断面とした。しかし、これに限らず、右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５を平板状として、右サイドフレーム２１の下面部２１ｄ及び左サイドフレーム２２の下面部２２ｄに取付けるようにしてもよい。また、右下連結部２５ｃ４と左下連結部２５ｃ５のいずれか一方を開断面とし、他方を平板状とすることもできる。

３．上記実施形態では、取付けられていないが、フロントフレーム２３の前端部側に上下方向に回動可能にオットマンが取付けられることがある。このとき、オットマンがフロントフレーム２３に取付けられる回動軸を中心としてフロントフレーム２３と、右サイドフレーム２１及び左サイドフレーム２２に対し曲げ力が印加され、上部側に前後方向への引張応力が発生する。この引張応力に対しても、パネル部材２５の前板部２５ｂは引張応力を分担して有効に機能する。

４．上記実施形態では、本発明を自動車シートのシートフレームに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートのシートフレームに適用しても良い。

１０ シートフレーム
２０ クッションフレーム
２１ 右サイドフレーム（一対のサイドフレーム）
２２ 左サイドフレーム（一対のサイドフレーム）
２３ フロントフレーム
２３ａ１ 前壁部（開断面部）
２３ｂ 板状部（開断面部）
２３Ｓ 前閉断面部（閉断面部）
２４ リアフレーム
２４ａ 本体部（開断面部）
２４Ｓ 後閉断面部（閉断面部）
２５ パネル部材
２５ｃ４ 右下連結部（連結部）
２５ｃ５ 左下連結部（連結部）
３０ バックフレーム

Claims (4)

1. クッションフレームとバックフレームを有する乗物用シートのシートフレームであって、
   前記クッションフレームは、シート幅方向に間隔をあけて前後方向に延びる横断面が閉断面の一対のサイドフレームと、該一対のサイドフレームの前端部側間を架け渡し状に連結するフロントフレームと、前記一対のサイドフレームの後端部側間を架け渡し状に連結するリアフレームと、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に配設されてクッション材としてのクッションパッドを上に載置して支持する板状のパネル部材と、を有し、
   前記一対のサイドフレームの各々の後部には前記バックフレームの下部が連結されており、
   前記パネル部材は、前記一対のサイドフレーム、前記フロントフレーム及び前記リアフレームより比強度及び／又は比弾性率の高い材料から形成されているとともに、後端部側が前記リアフレームの下部側及び前記一対のサイドフレームの下部側に取付けられ、前端部側が前記フロントフレームの上部側及び前記一対のサイドフレームの上部側に取付けられている乗物用シートのシートフレーム。
2. 請求項１において、前記パネル部材は前記一対のサイドフレームの後部に対し下方から連結される連結部を有し、
   該連結部は上方に向かって開口する略Ｕ字状であるとともに前記一対のサイドフレームの閉断面に対して所定の前後長さに渡って嵌り合う開断面に形成されており、前記一対のサイドフレームの後部に対し前記連結部が嵌り合った状態で連結されている乗物用シートのシートフレーム。
3. 請求項１又は請求項２において、前記リアフレームはシート幅方向に延びる横断面が下方に開口する開断面部を有して形成され、
   前記フロントフレームはシート幅方向に延びる横断面が上方に開口する開断面部を有して形成され、
   前記リアフレームと前記フロントフレームは、それぞれ、前記パネル部材に連結されたとき前記開断面部と前記パネル部材との間でシート幅方向に延びる閉断面部を形成するように構成されている乗物用シートのシートフレーム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記一対のサイドフレーム、前記フロントフレーム及び前記リアフレームは、軽合金製であり、前記パネル部材はカーボン繊維強化樹脂製である乗物用シートのシートフレーム。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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