JP2018506468A - シートパン、及び座席 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１熱可塑性複合材料で１つのパンに形成されたシートパン（２０）を開示し、そのシートパン（２０）は重み負荷部（２０１）を有し、そのシートパン（２０）の重み負荷部（２０１）の領域に少なくとも１つのスロット（２０１０）が設けられ、またスロット（２０１０）で区分されたストラップ（２０１１）の側縁上にオーバーモールド成形によって形成された被覆帯（２０１２）がストラップ（２０１１）を補強するようにスロット（２０１０）の周縁の少なくとも一部に沿って延伸し、その被覆帯（２０１２）は第２熱可塑性複合材料からなる。更に、本発明は、上のシートパン（２０）を備えた座席（１）を開示する。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車部品の技術分野、具体的には車両の内装品であるシートパン、及びそのシートパンを有する座席に関する。

自動車の開発にあっては、車両座席のシートパンフレームは最も重要な保安部品の１つである。一般的に、現在、よく使われている座席のシートパンフレームは、打ち抜き成形又は加圧成形及び鋳込み成形した板金を溶接によって統合して形成される。この板金形成のシートパンは、高い強度を示すが、非常に重いため、重量制限に起因して板金の使用可能範囲が制限され、それは、シートパンの寸法も同様に制限されることを意味する。

快適性を改善するためのしなやかでかつ軽量なシートパンが創案されており、例えば中国実用新案ＣＮ２０３４１０３４０Ｕ及びＣＮ２０２３６８４２０Ｕに開示される。図８を参照すると、このしなやかなシートパンは、前部支持板金１００、前部支持板金と平行な後部補強チューブ１１０、及びそれらの間に結合された複数のスプリング１２０を含む。この前部支持板金は座席のセミパン（semi-pan）を形成し、曲がりくねったスプリングは、座席快適性を改善するためのしなやかさを提供するために、シートパンの後半部に位置されている。

ＣＮ２０３４１０３４０Ｕ ＣＮ２０２３６８４２０Ｕ

しかしながら、このシートパン構造は、以下の欠点を被り得る、即ち：スプリングと前部支持板金を結合するための付加的な締結手段が必要とされる、またアッセンブリ工程が非常に複雑である；このシートパン構造が、非常に短い時間の使用にも関わらず、硬い道によってもたらされる連続的な衝撃に耐えることができないためにスプリングは弾性を損なうか又は破損の影響を受けやすく、その結果、着座快適性は悪化し且つ耐用年数が短くなる。

従って、軽量で、着座者の重みを支持するための十分な強度を提供することができ、製造工程が簡易で、組立時間を短縮し、且つ完璧な着座快適性を示すシートパン構造の開発が要求される。

本発明の目的は、軽量で、且つ座席上の乗員の重みに耐え且つ衝撃エネルギーを吸収することができ、製造工程が簡易で、組み立て時間を短縮し且つ着座快適性に関して改善するシートパン構造を提供することにある。

本発明の１つの形態に関し、第１熱可塑性複合材料で１つのパンに形成されたシートパンが提供され、そのシートパンは重み負荷部を有し、そのシートパンの重み負荷部の領域に少なくとも１つのスロットが設けられ、またスロットで区分されたストラップの側縁上にオーバーモールド成形によって形成された被覆帯がストラップを補強するようにスロットの周縁の少なくとも一部に沿って延伸し、被覆帯は第２熱可塑性複合材料からなる。複合材料の利用によって、シートパンの重さが低減され、また柔らかな挙動を与えるストラップを一体のシートパンに機能的に組み込むことにより、弾性機能が付与されると同時に組立時間を短縮することができ、またストラップの側縁上の被覆帯のおかげで、ストラップの剛性を増加すると共にストラップの弾性係数を調整することができる。それと同時に、このようなシートパンは、乗員の重みに耐え且つ衝撃エネルギーを吸収することに十分に機能できる。

好ましくは、溝及び／又は突起を備える少なくとも１つの波形しわがストラップ上に設けられる。好ましくは、その溝及び／又は突起は、シートパンの左右方向に沿って延伸する。

好ましくは、シートパンの重み負荷部の前後端に波形しわが設けられる。これは、シートパンに負荷がかかったときに、シートパンの重み負荷部の前後端が変形しやすいことに起因する。また、そうすることで、ストラップの耐久性が高まる。

好ましくは、シートパンの重み負荷部の後端における波形しわと比較して、シートパンの重み負荷部の前端における波形しわは高い密度で形成される。この構成のゆえに、シートパンの局所的な変形が効果的に回避される。ここでは、密度は、単位長当たりの溝及び／又は突起の数を意味する。

好ましくは、少なくとも１つのスロットは、シートパンの前後方向に延伸する。同様に、被覆帯はシートパンの前後方向に延伸する。この構成のゆえに、制御された態様で剛性と柔軟性を提供することができ、即ち十分な強度と着座快適性を同時に提供することができる。

好ましくは、被覆帯の上面は、対応するストラップの上面と同じ高さである。一般的に、発泡マットのようなマットが、シートパンの上面に配置される。被覆帯の上面が対応するストラップの上面と同じ高さであるという構成によって、被覆帯がストラップの弾性係数を有利に制御することが許容される。好ましくは、この被覆帯はＬ字形断面を有する。

好ましくは、スロットの数は、３〜６の範囲である。スロットの数が多ければ、シートパンにはより柔らかさが提供される。しかしながら、構造強度の点でシートパンには、より多くの弱点が現れるであろう。従って、柔らかさと強度の双方のバランスを通じて、スロットの数は最適化され得る。

好ましくは、少なくとも１つのスロットは、シートパンの後側部にまで及ぶ。設計上、構造的強度が許す限り、より快適性を高めるため、できる限り遠くまでスロットを伸ばすことができる。

好ましくは、重み負荷部の領域における隣接するストラップの部分は、同じ水平面にない。異なる高さのストラップは、緩衝バネとして作動し得、スロットが提供する空間を駆使することによってより多くの被覆帯を提供し得る。

好ましくは、隣接する２つのストラップ間では、より高い水平面内のストラップに１つ以上の波形しわが設けられる。これは、シートパンが使用されているとき、より高い水平面にあるストラップが負荷とその衝撃の大部分を最初に受けるためである。

好ましくは、被覆帯はスロットの全周縁に沿って延伸する。この構成のゆえに、着座者の重みを支持するための十分な強度を有するように、スロットの全周縁に沿ってストラップが補強される。

好ましくは、第１熱可塑性複合材料は、織物形態の二方向連続繊維、好ましくはガラス繊維又は炭素繊維で強化されたポリアミドであってよい。この材料は、低比重且つ高強度で、それ故にシートパンとして好ましい選択である。

好ましくは、第２熱可塑性複合材料は、好ましくはガラス繊維又は炭素繊維で、その繊維の長さは０．１〜１．２ｍｍ、好ましくは０．２〜０．４ｍｍの範囲である繊維で強化されたポリアミドであってよい。こうした材料からなる被覆帯は、シートパンが提供する柔らかさの制御／調整に用いることができる。

好ましくは、シートパンを補強するようにシートパンの周辺縁の少なくとも一部の上に、第２熱可塑性複合材料のオーバーモールド成形によって別の被覆帯が形成される。

本発明の第２の形態に関し、上述のシートパンを備える座席が提供される。

本発明では、軽く、着座者の重みを支持するのに十分な強度のシートパンが作られ得る。更に、製造コストの低減、組み立て時間の減少、及び着座快適性の改善と共に、製造工程が簡易である。

本発明に係る座席の分解組立図である。 本発明に係る座席のシートパンの上面図である。 本発明に係る図２のシートパンのＡ−Ａ方向で得られた概略断面図である。 本発明に係る図２のシートパンのＢ−Ｂ方向で得られた概略断面図である。 本発明に係る図２のシートパンのＣ−Ｃ方向で得られた概略断面図である。 本発明に係るシートパンの底面図である。 図６のシートパンに示すＤ部の拡大図である。 従来のシートパン構造の概略図である。

以下の実施の形態は、実施の形態の例が描かれている図面を参照して説明される。同等又は類似する構成要素が描かれる図面を通じ、なるべく、同じ参照番号が使用される。

図１は、背もたれ１０及びシートパン２０を備えた本発明の座席１の全体図である。一般的に、支持構造アッセンブリ及び高さ調整アッセンブリはシートパン２０の下方に設けられる。その支持構造アッセンブリは、主として、座席の前後（fore-and-aft）方向に関して前部の支持チューブ、座席の前後方向に関して後部の支持チューブ、及び座席の左右方向に関して左右側の側面支持ラックを備える。

図２に示す実施の形態では、シートパン２０は、第１熱可塑性複合材料からなり、例えば熱プレスによってパン形状に一体に形成される。このシートパン２０は、夫々の機能性に関して分割された重み負荷部２０１、左横側部２０２、右横側部２０３、前側部２０４、及び後側部２０５からなる。その重み負荷部２０１は、主として、着座者の重みを支持するように構成される。この重み負荷部２０１は、前側部２０４から下方に凹み、後側部２０５に向かって後方へ移行する。後側部２０５は、重み負荷部２０１がシートパン２０の底領域に実質的に位置するように、重み負荷部２０１の隣接境界から或る高さ（a level）まで上方に延伸する。

このシートパンのボディに適した複合材料は、板金、特に板金に匹敵する強度を有する鋼よりも低比重を示す。有利には、このシートパンのボディに適した複合材料は、織物形態の二方向連続繊維（例えばガラス繊維又は炭素繊維など）で強化された熱可塑性材料、例えばＢＡＳＦ社製のＵｌｔｒａｌａｍｉｎａｔｅ（登録商標）である。有利には、このパンのボディは、上述した１層の二方向連続繊維強化熱可塑性材料の熱プレスによって形成されてもよい。更に、熱加工による複合材料の成形は簡単であり、型による形状は柔軟に設計することができる（型成形は全く誤りのない１工程で行われる）。例えば、好ましくは左横側部２０２領域及び右横側部２０３領域は左右側面支持ラックとの嵌合のため、上方に折り返されたエッジが備わっており、また好ましくはシートパンの後側部２０５の領域は後支持チューブと連携するための構造（例えば折り返し構造）を有し、また好ましくはシートパンの前側部２０４も前支持チューブと連携するための構造（例えば折り返し構造）を有する。

ここでの「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、及び「下」という技術用語は、座った状態の姿勢において座席又はシートパンの中央部に対する前後、左右、及び上下方向を指す。事実上、シートパンが成形された時点で、シートパンの姿勢や配置は決定される。

図２及び図３に示す好ましい実施の形態では、このシートパンの重み負荷部は、少なくとも１つのスロット２０１０を備える。このスロット２０１０は、細長い溝状の開口である。好ましくは、このスロット２０１０は、シートパン２０の前後方向に延伸する。

図２は６つのスロット２０１０を示しているが、当業者は、スロット２０１０の数を、３つ、４つ、５つ、又はそれ以上としてよいことや、シートパン２０の実際の幅や複合材料の強度特性の機能として設定し得ることを容易に想到し得る。加えて、図では複数のスロットは互いに略平行に延伸して表されているが、当業者は、複数のスロットの延伸方向が互いに平行でなくてもよいことを想到し得る。更に、このスロットは、シートパンの前後方向での延伸に制限されるものでなく、シートパンの左右方向又はその他の方向に延伸してもよい。

このスロット２０１０は、より大きな弾性を得るようにシートパン２０の後側部２０５の領域に向かうあらゆる方向に延伸してもよい。好ましくは、このスロット２０１０は、後側部２０５の縁と交差しない。

図２及び図３に示すように、このスロット２０１０は、重み負荷部２０１を１つの形状から両端部が接続されたままの複数のストラップ２０１１に分割する。被覆帯２０１２は、ストラップの側縁上にオーバーモールド成形によって形成され且つスロットの周縁の少なくとも一部に沿って、好ましくは、例えば図６に示すように、スロットの全周縁に沿って延伸する。

好ましくは、被覆帯２０１２は、第２熱可塑性複合材料からなる。好ましくは、第２複合材料は、シートパンのボディ用の第１複合材料とは異なる。この第２複合材料は、ポリアミドであって、例えばＢＡＳＦ社製のＵｌｔｒａｍｉｄ（登録商標）のような、０．１〜１．２ｍｍ、好ましくは０．２〜０．４ｍｍの範囲の長さを有する６０質量％以下のガラス又は炭素繊維によって補強されたポリアミドであることが好ましい。この被覆帯２０１２は、ストラップを補強するように構成され、対応するストラップの局所的な剛性や弾性の調整を可能とする。この被覆帯２０１２の大きさ、断面形状、数や配分は、要求に応じて柔軟に調整することができる。好ましくは、被覆帯２０１２の上面は、対応するストラップ２０１１の上面と同じ高さである。この被覆帯２０１２の断面形状は、例えばＬ字形、三角形、長方形であってもよい。この被覆帯は、またあらゆる不規則な幾何学形状の断面を有してもよい。

好ましい実施の形態では、シートパンを全体的に補強するようにシートパンの周辺縁の少なくとも一部の上に、第２熱可塑性複合材料のオーバーモールド成形によって別の被覆帯が形成される。

好ましくは、重み負荷部の領域における隣接する２つのストラップは、同じ水平面にない。例えば、隣接する２つのストラップの鉛直オフセットは５ｍｍである。図３に示すように、シートパンに負荷がかかったときの圧力をより高い水平面内の幾つかのストラップが最初に受け、次に、低い水平面内の幾つかのストラップが、その後にそれらに負荷がかかったときの支持を確保するように、複数のストラップ２０１１は、シートパンの重み負荷部２０１の領域内で左右方向に異なる水平面に配置されている。従って、実際のところ、最初に重みがかかるストラップが、それにより、より満足な快適性を提供する確実なクッション機能を有する。

図４及び５に示すシートパンに見られるように、シートパン２０の重み負荷部２０１は、人間工学の点からシートパン上に座っている着座者の快適性の要求に合わせることを第一義として、前側部と比較して下方且つ後方に凹んでいる。特に図４から、上段におけるストラップが、ストラップの両端部を滑らかに結合して円弧形に延伸する基線Ｌから逸脱するように構成されているのを見ることができる。シートパンに負荷がかかったとき、上段におけるストラップは、変形せしめられ且つ側面視で基線Ｌに近づき、また下段におけるストラップは張力がかかると共に伸ばされ、そして、シートパンの負荷がなくなったとき、全てのストラップは通常位置に復元する。従って、この複数のストラップは、ばねのようにふるまう。

図４、６、及び７に示す好ましい実施の形態では、幾つかのストラップ２０１１は、溝２０１３ａ及び／又は突起２０１３ｂを含む波形しわ２０１３と共に提供される。好ましくは、この溝２０１３ａ及び／又は突起２０１３ｂは、シートパンの左右方向に延伸する。好ましくは、この溝２０１３ａ及び／又は突起２０１３ｂは、対応するストラップの全幅に亘って延伸する。この波形しわ２０１３は、特にストラップに負荷がかかったときの自身の局所的な変形を防止するためにストラップ２０１１の強度を増加し得る。好ましくは、この波形しわ２０１３は、シートパン２０の重み負荷部２０１１領域の前端及び後端に亘って配分される。好ましい実施の形態では、シートパンの重み負荷部の後端領域に配置された波形しわと比較して、シートパンの重み負荷部の前端領域では波形しわが高い密度で設けられる。

図３、４、及び５に示す好ましい実施の形態では、隣接する２つのストラップ２０１のうちの一方のみに、１つ以上の波形しわが設けられる。特に、隣接する２つのストラップ間では、高さの高いストラップが少なくとも１つの波形しわを有する。

以下は、本発明のシートパンの製造工程の記述である。

連続（即ち長い）繊維強化ポリマー（例えばＢＡＳＦ社製のＵｌｔｒａｌａｍｉｎａｔｅ（登録商標）材料）を含む複合材料は、シートパンのメインボディを形成するために適切な大きさと形状で提供される。一般的に、この提供された複合材料は、熱加工（インモールド成形）によって、重み負荷部２０１、左横側部２０２、右横側部２０３、前側部２０４、及び後側部２０５の輪郭や構成（例えば、左横側部２０２及び右横側部２０３の領域内の上向き構造、前側部２０４の領域内の凹凸補強構造、及び重み負荷部２０１の領域内の波形しわ）を同時に形成して、一体ボディのパン形状のシートパンに形成される。適切な長さ及び幅のスロット２０１０は、例えば打ち抜き加工や剪断加工のような切断加工によって、重み負荷部２０１及び後側部２０５の領域内の予め決定された位置に形成される。このシートパンの重み負荷部２０１の領域内のスロットは、適切な度合いの柔らかさ、より高い着座快適性、及び衝撃エネルギーのよりよい吸収効果を提供する。スロットの形成によって得られたストラップ上の波形しわは、ストラップの局所的な変形の防止する、構造の局所的な補強を提供する。

その後、非連続（即ち短い）繊維強化ポリマー材料（例えばＢＡＳＦ社製のＵｌｔｒａｍｉｄ（登録商標）材料）からなる被覆帯２０１２が、オーバーモールド成形によって、スロットによって区分されたストラップ２０１１の側縁上に形成される。このようにして形成されたシートパンの重み負荷部は、材料、大きさ、断面形状、及び被覆帯の配分によって変化する剛性及び弾性を有する。従って、このシートパンの適用によって異なる剛性及び弾性が柔軟に設計され得るように、被覆帯の構造設計によってシートパンの局所的な剛性及び弾性を調整することができる。

本発明によれば、低比重の複合材料により、重量の点で如何なる制約もなく、シートパンの大きさを要求に応じて設計することができ、それは、必要に応じてシートパンの大きさを大きくすることが可能であることを意味する。加えて、簡易な型成形工程という理由で、付加的な組立工程を免ずることや、時間を節約すること、及び製造コストを低減することが可能である。

上記叙述は、単に本発明の好ましい実施の形態であり、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者の試作を通じて種々の変更及び改良がなされ得ることから、本発明の制限又は限定に用いられるものではない。本発明の要旨及び原理内で行われる如何なる変更、準拠、及び改良も、本発明の保護範囲内に含まれる。本開示及び実施の形態は単に典型であるとみなされるべきであり、本発明の真の範囲は添付される特許請求の範囲及びそれと同等のものによって規定される。

１ 座席
１０ 背もたれ
２０ シートパン
２０１ 重み負荷部
２０１０ スロット
２０１１ ストラップ
２０１２ 被覆帯
２０１３ 波形しわ
２０１３ａ 溝
２０１３ｂ 突起
２０２ 左横側部
２０３ 右横側部
２０４ 前側部
２０５ 後側部

Claims (21)

1. 第１熱可塑性複合材料で１つのパンに形成されたシートパン（２０）であって、前記シートパン（２０）は重み負荷部（２０１）を有し、前記シートパン（２０）の前記重み負荷部（２０１）の領域に少なくとも１つのスロット（２０１０）が設けられ、また前記スロット（２０１０）で区分されたストラップ（２０１１）の側縁上にオーバーモールド成形によって形成された被覆帯（２０１２）が前記ストラップ（２０１１）を補強するように前記スロット（２０１０）の周縁の少なくとも一部に沿って延伸し、前記被覆帯（２０１２）は第２熱可塑性複合材料からなることを特徴とするシートパン。
2. 溝（２０１３ａ）及び／又は突起（２０１３ｂ）を備える少なくとも１つの波形しわ（２０１３）が前記ストラップ（２０１１）上に設けられることを特徴とする請求項１に記載のシートパン（２０）。
3. 前記溝（２０１３ａ）及び／又は突起（２０１３ｂ）は、シートパン（２０）の左右方向に沿って延伸することを特徴とする請求項２に記載のシートパン（２０）。
4. 前記シートパン（２０）の前記重み負荷部（２０１）の前後端に前記波形しわ（２０１３）が設けられることを特徴とする請求項２に記載のシートパン（２０）。
5. 前記シートパン（２０）の前記重み負荷部（２０１）の前記後端における前記波形しわ（２０１３）と比較して、前記シートパン（２０）の前記重み負荷部（２０１）の前記前端における前記波形しわ（２０１３）は高い密度で形成されることを特徴とする請求項４に記載のシートパン（２０）。
6. 前記少なくとも１つのスロット（２０１０）は、前記シートパン（２０）の前後方向に延伸することを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載のシートパン（２０）。
7. 前記被覆帯（２０１２）の上面は、対応する前記ストラップ（２０１１）の上面と同じ高さであることを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載のシートパン（２０）。
8. 前記被覆帯（２０１２）は、Ｌ字形断面を有することを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載のシートパン（２０）。
9. 前記スロット（２０１０）の数は、３〜６であることを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載のシートパン（２０）。
10. 前記少なくとも１つのスロット（２０１０）は、前記シートパン（２０）の後側部（２０５）にまで及ぶことを特徴とする請求項１乃至５の１項に記載のシートパン（２０）。
11. 前記重み負荷部（２０１）の領域における隣接するストラップ（２０１１）の部分は、同じ水平面にないことを特徴とする請求項２に記載のシートパン（２０）。
12. 隣接する２つのストラップ（２０１１）間では、より高い水平面内の前記ストラップ（２０１１）に１つ以上の波形しわ（２０１３）が設けられることを特徴とする請求項１１に記載のシートパン（２０）。
13. 前記重み負荷部（２０１）の領域における隣接するストラップ（２０１１）の部分は、同じ水平面にないことを特徴とする請求項１及び３乃至５の何れか１項に記載のシートパン（２０）。
14. 前記被覆帯（２０１２）は、前記スロット（２０１０）の全周縁に沿って延伸することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシートパン（２０）。
15. 前記第１熱可塑性複合材料は、織物形態の二方向連続繊維強化ポリアミドであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシートパン（２０）。
16. 前記連続繊維は、ガラス繊維又は炭素繊維であることを特徴とする請求項１５に記載のシートパン（２０）。
17. 前記第２熱可塑性複合材料は、繊維強化ポリアミドであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシートパン（２０）。
18. 前記繊維は、０．１〜１．２ｍｍの範囲の長さを有するガラス又は炭素繊維であることを特徴とする請求項１７に記載のシートパン（２０）。
19. 前記ガラス又は炭素繊維は、０．２〜０．４ｍｍの範囲の長さを有することを特徴とする請求項１８に記載のシートパン（２０）。
20. 別の被覆帯（２０１２）が、前記シートパンを補強するように前記シートパン（２０）の周辺縁の少なくとも一部の上に、前記第２熱可塑性複合材料のオーバーモールド成形によって形成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のシートパン（２０）。
21. 請求項１乃至２０の何れか一項に記載のシートパン（２０）を備えた座席（１）。

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