JP2019059286A - 乗物用シート - Google Patents

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Abstract

【課題】乗物用シートのフレーム強度を高める。【解決手段】乗物用シート１のシートクッション２は、一対のサイドフレーム１１，１２と、一対のサイドフレーム１１，１２の前端部同士を連結しているフロントフレーム１３と、一対のサイドフレーム１１，１２の後端部同士を連結しているリアフレーム１４と、を含み、サイドフレーム１１は、中空且つ閉断面形状に形成されている閉断面形状部４７を、フロントフレーム１３とリアフレーム１４との間に有するフレーム部材４０と、フロントフレーム１３とリアフレーム１４との間で閉断面形状部４７のアウタープレート４３及びインナープレート４４を貫通して設けられ且つアウタープレート４３及びインナープレート４４と接合されている第１補強部材４１と、インナープレート４４から閉断面形状部４７の外方に突出している第１補強部材４１の端部４９とリアフレーム１４とを連結している連結部材４２と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、乗物用シートに関する。
自動車等の車両に搭載されるシートとして、ショルダーベルトのリトラクタが組み込まれた、いわゆるベルトインシートが知られている。ベルトインシートでは、ショルダーベルトの引出口がシートバックの一方の肩部に設けられており、ショルダーベルトを引出口に導くベルトガイドは、引出口が設けられている一方の肩部側に配置されたバックサイドフレームによって支持されている。このバックサイドフレームは、リクライナを介して、同じ側に配置されたクッションサイドフレームに連結されている。
車両衝突時等に、ショルダーベルトがリトラクタによってロックされ、ロックされたショルダーベルトによって乗員の上体が拘束されるが、その際に、ベルトガイドを支持しているバックサイドフレームと、このバックサイドフレームに連結されているクッションサイドフレームとに、比較的大きい荷重が負荷される。この荷重は、バックサイドフレームをシート前方に曲げ且つ捩じるように作用し、また、クッションサイドフレームを撓ませ、リクライナが取り付けられているクッションサイドフレームの後端部をシート幅方向に変位させるように作用する。
上記荷重に対し、バックサイドフレームが中空且つ閉断面形状に形成され、バックサイドフレームのフレーム強度が高められたシートが知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、クッションサイドフレームも中空且つ閉断面形状に形成され、クッションサイドフレームのフレーム強度が高められたシートも知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１３−１９３５８６号公報 特開２０１６−７４２９９号公報
特許文献２に記載されたシートでは、中空且つ閉断面形状のクッションサイドフレームの前端部において、クッションフロントフレームがクッションサイドフレームのインナー（他方のクッションサイドフレーム側）側壁及びアウター（他方のクッションサイドフレーム側とは反対側）側壁に接合され、また、クッションサイドフレームの後端部において、クッションリアフレームがクッションサイドフレームのインナー側壁及びアウター側壁に接合され、クッションサイドフレームが補強されている。
しかし、クッションサイドフレームを撓ませる上記荷重は、クッションサイドフレームの前端部と後端部との間の中央部において、クッションサイドフレームの閉断面形状の崩れを生じさせ得る。そして、閉断面形状が崩れたクッションサイドフレームの強度は著しく低下する。特許文献２に記載されたシートでは、クッションサイドフレームの中央部の補強はなされておらず、フレーム強度が不足する虞がある。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、乗物用シートのフレーム強度を高めることを目的とする。
本発明の一態様の乗物用シートは、ショルダーベルトの引出口が一方の肩部に設けられているシートバックと、リクライナを介してシートバックに連結されているシートクッションと、を備え、前記シートクッションは、シート前後方向に延びており、前記リクライナが後端部に取り付けられている一対のサイドフレームであって、前記シートバックの前記一方の肩部側に配置されている第１サイドフレーム及び前記シートバックの他方の肩部側に配置されている第２サイドフレームと、前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの前端部同士を連結しているフロントフレームと、前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの後端部同士を連結しているリアフレームと、を含み、前記第１サイドフレームは、中空且つ閉断面形状に形成されている閉断面形状部を、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に有するフレーム部材と、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間で前記閉断面形状部の前記第２サイドフレーム側のインナー側壁及び前記第２サイドフレーム側とは反対側のアウター側壁を貫通して設けられ且つインナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第１補強部材と、前記インナー側壁から前記閉断面形状部の外方に突出している前記第１補強部材の端部と前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも一方のフレームとを連結している連結部材と、を有する。
本発明によれば、乗物用シートのフレーム強度を高めることができる。
本発明の実施形態を説明するための、乗物用シートの一例の斜視図である。 図１の乗物用シートの斜視図である。 図１の乗物用シートのシートクッションの第一サイドフレームの斜視図である。 図３の破線枠IVで囲まれた部分の拡大図である。 図４のV-V線断面図である。 図３の破線枠VI-VIで囲まれた部分の拡大図である。
図１及び図２は、本発明の実施形態を説明するための、乗物用シートの一例を示す。
シート１は、自動車等の車両に搭載される乗物用シートであって、シートに着座した乗員の臀部及び大腿部を支持するシートクッション２と、乗員の腰部及び背部を支持するシートバック３と、乗員をシートクッション２及びシートバック３に拘束するためのシートベルト４とを備える。
シートクッション２は、シートクッション２の骨格をなすクッションフレーム１０を備える。クッションフレーム１０は、シート幅方向に間隔をあけて配置され且つシート前後方向に延びる一対のクッションサイドフレーム１１，１２と、一対のクッションサイドフレーム１１，１２それぞれの前端部同士を連結しているフロントフレーム１３と、一対のクッションサイドフレーム１１，１２それぞれの後端部同士を連結しているリアフレーム１４とを有する。クッションフレーム１０は、ウレタンフォームなどの比較的軟質な樹脂発泡材からなるクッションパッドによって被覆され、さらに皮革、織布、不織布等の表皮材からなるトリムカバーによって被覆される。
シートバック３は、シートバック３の骨格をなすバックフレーム２０を備える。バックフレーム２０は、シート幅方向に間隔をあけて配置され且つシート上下方向に延びる一対のバックサイドフレーム２１，２２と、一対のバックサイドフレーム２１，２２それぞれの上端部同士を連結しているアッパーフレーム２３とを有する。そして、バックフレーム２０もまた、シートクッション２のクッションフレーム１０と同様に、クッションパッド及びトリムカバーによって被覆される。
バックサイドフレーム２１の下端部は、リクライナ５を介して、同じ側にあるクッションサイドフレーム１１に連結されている。バックサイドフレーム２２もまた、リクライナ５を介して、同じ側にあるクッションサイドフレーム１２に連結されている。シートバック３は、シートクッション２に対してシート前後方向に傾倒可能であり、リクライナ５によって、調節された傾倒角度に保持される。
シートベルト４は、いわゆる３点式のシートベルトであって、シート１に着座した乗員の左右の肩部のうち一方の肩部（図示の例では右の肩部）から腰部にかけて斜めに架け渡されるショルダーベルト３０と、ショルダーベルト３０から一続きに乗員の腰部に巻かれるラップベルト３１とを有する。そして、シートバック３の内部には、ショルダーベルト３０及びラップベルト３１を巻き取るリトラクタ３２が組み込まれており、リトラクタ３２はアッパーフレーム２３に固定されている。
リトラクタ３２は、いわゆる緊急ロック式のリトラクタであって、車両衝突時などで急激な減速が作用した場合などにショルダーベルト３０の繰り出しを阻止するように構成されている。なお、リトラクタ３２は、急激な減速が作用した場合などにショルダーベルト３０を自動的に巻き取って乗員を積極的に拘束する、いわゆるプリテンショナの機能を有していてもよい。また、リトラクタ３２は、ショルダーベルト３０に過大な引張荷重が作用した際に、ショルダーベルト３０を徐々に繰り出して乗員の拘束を緩める、いわゆるフォースリミッタの機能を有していてもよい。
乗員の右の肩部を支持するシートバック３の一方の肩部には、ショルダーベルト３０の引出口３３が設けられており、引出口３３が設けられた肩部側に配置されているバックサイドフレーム２１の上端部には、リトラクタ３２から繰り出されたショルダーベルト３０を引出口３３に導くベルトガイド３４が取り付けられている。
車両衝突時などで急激な減速が作用した場合などにショルダーベルト３０がリトラクタ３２によってロックされ、ロックされたショルダーベルト３０によって乗員の上体が拘束された際に、ベルトガイド３４が取り付けられているバックサイドフレーム２１には荷重が負荷され、この荷重は、図２中矢印Ａで示されるように、バックサイドフレーム２１をシート前方に曲げ且つ捩じるように作用する。
そして、バックサイドフレーム２１に負荷された荷重は、リクライナ５を介して、クッションサイドフレーム（第１サイドフレーム）１１にも負荷される。この荷重は、クッションサイドフレーム１１を撓ませ、図１中矢印Ｂで示されるように、リクライナ５が取り付けられているクッションサイドフレーム１１の後端部をシート幅方向に変位させるように作用する。
図３から図６は、クッションサイドフレーム１１の構成を示す。
クッションサイドフレーム（第１サイドフレーム）１１は、フレーム部材４０と、第１補強部材４１と、連結部材４２とを備え、フレーム部材４０は、もう一方のクッションサイドフレーム（第２サイドフレーム）１２側とは反対側に配置されているアウタープレート４３と、クッションサイドフレーム１２側に配置されているインナープレート４４とを有する。
アウタープレート４３は、シート前後方向に垂直な断面が略コ字状の中空且つ開断面形状に形成されている。アウタープレート４３の前端部には、フロントフレーム１３が接合されるフロント接合部４５が設けられており、アウタープレート４３の後端部には、リアフレーム１４が接合されるリア接合部４６が設けられている。
インナープレート４４もまた、シート前後方向に垂直な断面が略コ字状の中空且つ開断面形状に形成されている。そして、アウタープレート４３の中空部とインナープレート４４の中空部とが向い合せとなって、インナープレート４４はアウタープレート４３に接合されている。アウタープレート４３とインナープレート４４との接合方法は、溶接、ろう付け等を例示することができる。
互いに接合されたアウタープレート４３とインナープレート４４とによって、中空且つ閉断面形状の閉断面形状部４７が形成される。インナープレート４４は、アウタープレート４３のフロント接合部４５とリア接合部４６との間に配置されており、閉断面形状部４７は、フロント接合部４５とリア接合部４６との間に設けられ、換言すればフロントフレーム１３とリアフレーム１４との間に設けられている。
図５に示すように、第１補強部材４１は、フロントフレーム１３とリアフレーム１４との間で、閉断面形状部４７を形成しているアウタープレート４３（アウター側壁）及びインナープレート４４（インナー側壁）を一続きに貫通して設けられている。そして、第１補強部材４１は、アウタープレート４３及びインナープレート４４に接合されている。第１補強部材４１とアウタープレート４３及びインナープレート４４との接合方法は、溶接、ろう付け等を例示することができる。
クッションサイドフレーム１１を撓ませる上記荷重は、例えばアウタープレート４３及び／又はインナープレート４４を閉断面形状部４７の内方に向けて座屈させ、閉断面形状の崩れを生じさせ得る。しかし、第１補強部材４１がアウタープレート４３及びインナープレート４４を一続きに貫通し且つアウタープレート４３及びインナープレート４４に接合されていることにより、アウタープレート４３とインナープレート４４とが第１補強部材４１を介して互に拘束される。これにより、上記荷重に起因する閉断面形状の崩れを抑制でき、クッションサイドフレーム１１の強度を高めることができる。
第１補強部材４１がフロントフレーム１３とリアフレーム１４との間で閉断面形状部４７を貫通する限りにおいて、閉断面形状部４７に対する第１補強部材４１の配置は特に限定されない。例えば、第１補強部材４１は、クッションサイドフレーム１１を撓ませる上記荷重に対し、閉断面形状部４７のなかで最も強度が低い箇所（閉断面形状の崩れが生じ易い箇所）に配置され、当該箇所は、例えばコンピュータを用いたシミュレーションによる構造解析及び／又は製品試験により設定される。
第１補強部材４１は、棒材、板材等でもよいが、強度の向上と軽量化とを両立する観点から、パイプ材であることが好ましい。なお、本例では、補強プレート４８がアウタープレート４３の内側面に添えられ且つアウタープレート４３と接合されており、第１補強部材４１は、補強プレート４８を貫通し且つ補強プレート４８にも接合されている。これにより、クッションサイドフレーム１１の強度がさらに高められている。
第１補強部材４１の一方の端部４９は、インナープレート４４から閉断面形状部４７の外方に突出しており、連結部材４２は、第１補強部材４１の端部４９と、フロントフレーム１３及びリアフレーム１４のうち少なくとも一方のフレームとを連結し、本例では、第１補強部材４１の端部４９とリアフレーム１４とを連結している。連結部材４２と第１補強部材４１及びリアフレーム１４との接合方法は、溶接、ろう付け等を例示することができる。
上記のとおり、アウタープレート４３とインナープレート４４とが第１補強部材４１を介して互に拘束されていることにより、上記荷重に起因する閉断面形状の崩れは抑制されるが、アウタープレート４３とインナープレート４４とは第１補強部材４１の変位を伴って一体に撓み得る。しかし、リアフレーム１４と、フレーム部材４０（アウタープレート４３及びインナープレート４４）と、第１補強部材４１と、連結部材４２とにより、略矩形状の枠体が構成され、枠体の構造的な強度に基づいて枠体の形状が維持されることにより、第１補強部材４１の変位が抑制される。これにより、クッションサイドフレーム１１の強度を一層高めることができる。
本例では、連結部材４２は、リアフレーム１４と接合されているが、フロントフレーム１３と接合されてもよく、フロントフレーム１３及びリアフレーム１４の双方に接合されてもよい。ただし、シート１の軽量化の観点から、連結部材４２は、フロントフレーム１３及びリアフレーム１４のうちいずれか一方のフレームと接合され、好ましくは、第１補強部材４１に近い一方のフレームと接合される。連結部材４２が、第１補強部材４１に近い一方のフレームと接合されることにより、このフレームと、フレーム部材４０（アウタープレート４３及びインナープレート４４）と、第１補強部材４１と、連結部材４２とによって構成される枠体の強度が高まる。
また、好ましくは、インナープレート４４に沿って延びる連結部材４２の側縁部５０がインナープレート４４と接合される。これにより、上記枠体の強度をさらに高めることができる。連結部材４２とインナープレート４４との接合方法は、溶接、ろう付け等を例示することができる。
また、好ましくは、図６に示すように、クッションサイドフレーム１１は、閉断面形状部４７の前側の開口部においてアウタープレート４３及びインナープレート４４と接合される第２補強部材５１を有する。アウタープレート４３とインナープレート４４とが第２補強部材５１を介して一体化されることにより、閉断面形状部４７の前側の開口部にて閉断面形状の崩れが生じることを抑制でき、閉断面形状の崩れが前側の開口部を起点に全体に波及することを抑制できる。なお、図６に示す例では、第２補強部材５１は、フロントフレーム１３とは別の部材であるが、第２補強部材５１をフロントフレーム１３によって代替することもでき、この場合、シート１の軽量化を図ることができる。
同様に、クッションサイドフレーム１１は、閉断面形状部４７の後側の開口部において、アウタープレート４３及びインナープレート４４と接合される第３補強部材を有してもよく、第３補強部材としてリアフレーム１４を用いることもできる。
ここまで、自動車等の車両に搭載されるシートを例にして本発明を説明したが、本発明は、車両に搭載されるシートに限らず、航空機、船舶等の車両以外の乗物用シートにも応用できる。
以上、説明したとおり、本明細書に開示された乗物用シートは、ショルダーベルトの引出口が一方の肩部に設けられているシートバックと、リクライナを介してシートバックに連結されているシートクッションと、を備え、前記シートクッションは、シート前後方向に延びており、前記リクライナが後端部に取り付けられている一対のサイドフレームであって、前記シートバックの前記一方の肩部側に配置されている第１サイドフレーム及び前記シートバックの他方の肩部側に配置されている第２サイドフレームと、前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの前端部同士を連結しているフロントフレームと、前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの後端部同士を連結しているリアフレームと、を含み、前記第１サイドフレームは、中空且つ閉断面形状に形成されている閉断面形状部を、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に有するフレーム部材と、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間で前記閉断面形状部の前記第２サイドフレーム側のインナー側壁及び前記第２サイドフレーム側とは反対側のアウター側壁を貫通して設けられ且つインナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第１補強部材と、前記インナー側壁から前記閉断面形状部の外方に突出している前記第１補強部材の端部と前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも一方のフレームとを連結している連結部材と、を有する。
また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記連結部材が、前記第１補強部材の端部と、前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち前記端部に近い一方のフレームとを連結している。
また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記連結部材が、前記インナー側壁と接合されている。
また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記第１サイドフレームが、前記閉断面形状部の前側の開口部において、前記インナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第２補強部材と、前記閉断面形状部の後側の開口部において、前記インナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第３補強部材と、を有する。
また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記第２補強部材が、前記フロントフレームである。
また、本明細書に開示された乗物用シートは、前記第３補強部材が、前記リアフレームである。
１ 乗物用シート
２ シートクッション
３ シートバック
４ シートベルト
５ リクライナ
１０ クッションフレーム
１１ クッションサイドフレーム
１２ クッションサイドフレーム
１３ フロントフレーム
１４ リアフレーム（第３補強部材）
２０ バックフレーム
２１ バックサイドフレーム
２２ バックサイドフレーム
２３ アッパーフレーム
３０ ショルダーベルト
３１ ラップベルト
３２ リトラクタ
３３ 引出口
３４ ベルトガイド
４０ フレーム部材
４１ 第１補強部材
４２ 連結部材
４３ アウタープレート
４４ インナープレート
４５ フロント接合部
４６ リア接合部
４７ 閉断面形状部
４８ 補強プレート
４９ 第１補強部材の端部
５０ 連結部材の側縁部
５１ 第２補強部材

Claims (6)

  1. ショルダーベルトの引出口が一方の肩部に設けられているシートバックと、
    リクライナを介してシートバックに連結されているシートクッションと、
    を備え、
    前記シートクッションは、
    シート前後方向に延びており、前記リクライナが後端部に取り付けられている一対のサイドフレームであって、前記シートバックの前記一方の肩部側に配置されている第１サイドフレーム及び前記シートバックの他方の肩部側に配置されている第２サイドフレームと、
    前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの前端部同士を連結しているフロントフレームと、
    前記第１サイドフレーム及び前記第２サイドフレームそれぞれの後端部同士を連結しているリアフレームと、
    を含み、
    前記第１サイドフレームは、
    中空且つ閉断面形状に形成されている閉断面形状部を、前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に有するフレーム部材と、
    前記フロントフレームと前記リアフレームとの間で前記閉断面形状部の前記第２サイドフレーム側のインナー側壁及び前記第２サイドフレーム側とは反対側のアウター側壁を貫通して設けられ且つインナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第１補強部材と、
    前記インナー側壁から前記閉断面形状部の外方に突出している前記第１補強部材の端部と前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち少なくとも一方のフレームとを連結している連結部材と、
    を有する乗物用シート。
  2. 請求項１記載の乗物用シートであって、
    前記連結部材は、前記第１補強部材の端部と、前記フロントフレーム及び前記リアフレームのうち前記端部に近い一方のフレームとを連結している乗物用シート。
  3. 請求項１又は２記載の乗物用シートであって、
    前記連結部材は、前記インナー側壁と接合されている乗物用シート。
  4. 請求項１から３のいずれか一項記載の乗物用シートであって、
    前記第１サイドフレームは、
    前記閉断面形状部の前側の開口部において、前記インナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第２補強部材と、
    前記閉断面形状部の後側の開口部において、前記インナー側壁及び前記アウター側壁と接合されている第３補強部材と、
    を有する乗物用シート。
  5. 請求項４記載の乗物用シートであって、
    前記第２補強部材は、前記フロントフレームである乗物用シート。
  6. 請求項４又は５記載の乗物用シートであって、
    前記第３補強部材は、前記リアフレームである乗物用シート。
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