JP2021138177A - 乗物用シートのフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増加を抑えつつ、フレームの強度を高められる乗物用シートのフレームを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、金属製の板状の基部と、基部の第１端部から基部の板面と交差する方向に突出する金属製の板状の第１壁部と、基部の第１端部とは反対側の第２端部から第１壁部と対向するように突出する金属製の板状の第２壁部と、第１壁部の板面を被覆するように配置された第１樹脂層と、第２壁部の板面を被覆するように配置された第２樹脂層とを備える乗物用シートのフレームである。基部の厚み方向と第１壁部の厚み方向とに平行な断面において、第１壁部の基部からの突出長さは、第２壁部の基部からの突出長さよりも小さく、第１樹脂層の面積は、第２樹脂層の面積よりも大きい。【選択図】図３

Description

本開示は、乗物用シートのフレームに関する。

乗物用シートにおいて、軽量化の観点から、金属製のフレーム本体を樹脂で補強したフレームが知られている（特許文献１参照）。フレーム本体は、板状の基部と、基部の前端部からシート幅方向に突出する前壁部と、基部の後端部からシート幅方向に突出する後端部とを有する。

特開２０１９−６４４１６号公報

例えばバックフレームのサイドフレームは、前端部と後端部とのシート幅方向の長さが異なる非対称形状を有する。そのため、サイドフレームに大きな荷重が加わった際に、ねじりモーメントが発生して断面形状が変形しやすい。

このような断面形状の変形は、フレーム本体を被覆する樹脂の厚みを大きくすることで抑制することができる。しかし、樹脂の厚みを大きくすると、フレームの軽量化が阻害される。

本開示の一局面は、重量の増加を抑えつつ、フレームの強度を高められる乗物用シートのフレームを提供することを目的としている。

本開示の一態様は、金属製の板状の基部（２）と、基部（２）の第１端部（２Ｃ）から、基部（２）の板面（２Ａ）と交差する方向に突出する金属製の板状の第１壁部（３）と、基部（２）の第１端部（２Ｃ）とは反対側の第２端部（２Ｄ）から、第１壁部（３）と対向するように突出する金属製の板状の第２壁部（４）と、第１壁部（３）の板面（３Ａ）を被覆するように配置された第１樹脂層（５）と、第２壁部（４）の板面（４Ａ）を被覆するように配置された第２樹脂層（６）と、を備える乗物用シートのフレーム（１）である。

基部（２）の厚み方向と第１壁部（３）の厚み方向とに平行な断面において、第１壁部（３）の基部（２）からの突出長さは、第２壁部（４）の基部（２）からの突出長さよりも小さく、かつ、第１樹脂層（５）の面積は、第２樹脂層（６）の面積よりも大きい。

このような構成によれば、第２壁部（４）よりも突出長さの小さい第１壁部（３）を補強する第１樹脂層（５）の断面積が第２壁部（４）を補強する第２樹脂層（６）の断面積よりも大きいことで、フレーム（１）のねじりに対する強度を効率よく高めることができる。その結果、第１樹脂層（５）及び第２樹脂層（６）の厚みが過大とならず、フレーム（１）の重量の増加が抑えられる。

本開示の一態様では、断面において、第１樹脂層（５）の平均厚みは、第２樹脂層（６）の平均厚みよりも大きくてもよい。このような構成によれば、第１樹脂層（５）の基部（２）の厚み方向における長さを抑えつつ、フレーム（１）の強度を効率よく高めることができる。

本開示の一態様では、断面において、基部（２）の厚み方向に沿った第１樹脂層（５）の最大長さは、基部（２）の厚み方向に沿った第２樹脂層（６）の最大長さよりも大きくてもよい。このような構成によれば、第１樹脂層（５）の厚みを抑えつつ、フレーム（１）の強度を効率よく高めることができる。

本開示の一態様では、第２樹脂層（６）は、第２壁部（４）の突出端（４Ｃ）を被覆しなくてもよい。このような構成によれば、第２樹脂層（６）の基部（２）の厚み方向における長さを抑えつつ、フレーム（１）の強度を効率よく高めることができる。

本開示の一態様では、第１樹脂層（５）は、第１壁部（３）の第２壁部（４）と対向する板面（３Ａ）を被覆してもよい。第２樹脂層（６）は、第２壁部（４）の第１壁部（３）と対向する板面（４Ａ）を被覆してもよい。このような構成によれば、第１壁部（３）と第２壁部（４）との対向方向におけるフレーム（１）の寸法を、小さくすることができる。

なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

図１は、実施形態におけるバックフレームの模式的な斜視図である。 図２は、図１のバックフレームにおけるサイドフレームの模式的な側面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における模式的な断面図である。 図４は、図３とは異なる実施形態におけるサイドフレームの模式的な断面図である。 図５は、実施形態におけるクッションフレームの模式的な斜視図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す乗物用シートのフレーム１（以下、単に「フレーム１」ともいう。）は、乗物用シートのバックフレーム１０の左サイドフレームを構成している。

バックフレーム１０は、シートバックを支持する部材である。バックフレーム１０は、フレーム１と、右サイドフレーム１１と、アッパパネル１２と、ロアパネル１３とを有する。

本実施形態のフレーム１が用いられる乗物用シートは、自動車の座席シートとして使用される。なお、以下の説明及び各図面における方向は、乗物用シートを乗物（つまり自動車）に組み付けた状態における方向を意味する。また、本実施形態では、シート幅方向は、乗物の左右方向に一致し、シートの前方は、乗物の前方に一致する。

右サイドフレーム１１は、フレーム１とシート幅方向に離間して配置されている。アッパパネル１２及びロアパネル１３は、それぞれ、フレーム１と右サイドフレーム１１とをシート幅方向に連結している。

図２に示すように、フレーム１は、上下方向に延伸している。つまり、フレーム１は、上下方向の長さがシート前後方向の長さ及びシート幅方向の長さよりも大きい。図３に示すように、フレーム１は、基部２と、第１壁部３と、第２壁部４と、第１樹脂層５と、第２樹脂層６と、第３樹脂層７とを備える。

＜基部＞
基部２は、金属製の板状の部材である。基部２の厚み方向は、シート幅方向と平行である。基部２は、上下方向及びシート前後方向に延伸する第１板面２Ａと第２板面２Ｂとを有する。第１板面２Ａは、第２板面２Ｂに対し、右方に配置されている。

基部２のシート前後方向の第１端部２Ｃ（つまり前端部）には、後述する第１壁部３が接続されている。基部２のシート前後方向の第２端部２Ｄ（つまり後端部）には、後述する第２壁部４が接続されている。

＜第１壁部＞
第１壁部３は、基部２の第１端部２Ｃから、基部２の第１板面２Ａと交差する方向（本実施形態では右方向）に突出する金属製の板状の部材である。

第１壁部３の厚み方向は、シート幅方向と交差している。本実施形態では、第１壁部３の厚み方向はシート前後方向と平行である。第１壁部３は、上下方向及びシート前後方向に延伸する第１板面３Ａと第２板面３Ｂとを有する。第１板面３Ａは、第２板面３Ｂに対し後方に配置され、第２壁部４と対向している。つまり、第１板面３Ａは、フレーム１の内側に配置されている。

第１壁部３は、基部２と一体の部材である。つまり、第１壁部３は、基部２を構成する金属板の前端部を、基部２の第１端部２Ｃとなる位置で右方向に湾曲させることで形成されている。金属板の湾曲部分は、基部２の第１端部２Ｃを構成する。

＜第２壁部＞
第２壁部４は、基部２の第１端部２Ｃとは反対側の第２端部２Ｄから、第１壁部３と対向するように突出する金属製の板状の部材である。第２壁部４は、基部２の第１板面２Ａと交差する方向（本実施形態では右方向）に突出している。

第２壁部４の厚み方向は、シート幅方向と交差している。本実施形態では、第２壁部４の厚み方向はシート前後方向と平行である。第２壁部４は、上下方向及びシート前後方向に延伸する第１板面４Ａと第２板面４Ｂとを有する。第１板面４Ａは、第２板面４Ｂに対し前方に配置され、第１壁部３と対向している。つまり、第１板面４Ａは、フレーム１の内側に配置されている。

第２壁部４は、基部２及び第１壁部３と一体の部材である。つまり、第２壁部４は、基部２を構成する金属板の後端部を、基部２の第２端部２Ｄとなる位置で右方向に湾曲させることで形成されている。したがって、基部２と、第１壁部３と、第２壁部４とは、全て同じ厚みを有する。

＜第１樹脂層＞
第１樹脂層５は、第１壁部３の第１板面３Ａを被覆するように配置されている。本実施形態では、第１樹脂層５は、第１壁部３の突出端３Ｃ（つまり右端部）を被覆している。また、第１樹脂層５は、第１壁部３の第２板面３Ｂは被覆していない。つまり、第１樹脂層５は、フレーム１の内側及び突出端３Ｃの端面のみに配置されている。

＜第２樹脂層＞
第２樹脂層６は、第２壁部４の第１板面４Ａを被覆するように配置されている。本実施形態では、第２樹脂層６は、第２壁部４の突出端４Ｃ（つまり右端部）を被覆していない。また、第２樹脂層６は、第２壁部４の第２板面４Ｂは被覆していない。つまり、第２樹脂層６は、フレーム１の内側のみに配置されている。

＜第３樹脂層＞
第３樹脂層７は、基部２の第１板面２Ａを被覆するように配置されている。第３樹脂層７は、第１樹脂層５及び第２樹脂層６と繋がっている。第３樹脂層７は、シート前後方向において、基部２の第１板面２Ａの全体を被覆している。

＜壁部及び樹脂層の関係＞
基部２の厚み方向、第１壁部３の厚み方向、及び第２壁部４の厚み方向に平行な断面（つまり上下方向に直交する断面）において、第１壁部３の基部２からの突出長さＰ１は、第２壁部４の基部２からの突出長さＰ２よりも小さい。つまり、第１壁部３の突出端３Ｃは、第２壁部４の突出端４Ｃよりも基部２に近い位置（つまり左方）に存在する。

上記断面において、第１樹脂層５の面積は、第２樹脂層６の面積よりも大きい。また、第１樹脂層５の平均厚みＴ１は、第２樹脂層６の平均厚みＴ２よりも大きい。さらに、基部２の厚み方向に沿った第１樹脂層５の最大長さＬ１は、基部２の厚み方向に沿った第２樹脂層６の最大長さＬ２よりも大きい。

なお、第１樹脂層５は、基部２及び第１壁部３を被覆する樹脂層のうち、第１壁部３の第１板面３Ａからの距離が、基部２の第１板面２Ａからの距離よりも小さい部位を指す。同様に、第２樹脂層６は、基部２及び第２壁部４を被覆する樹脂層のうち、第２壁部４の第１板面４Ａからの距離が、基部２の第１板面２Ａからの距離よりも小さい部位を指す。したがって、第１樹脂層５と第３樹脂層７との境界、及び第２樹脂層６と第３樹脂層７との境界は、それぞれ、図３に示した点線によって画定される。

また、第１樹脂層５の厚みとは、第１板面３Ａから第１樹脂層５の表面までの第１壁部３の厚み方向に沿った距離を意味する。第２樹脂層６の厚みとは、第１板面４Ａから第２樹脂層６の表面までの第２壁部４の厚み方向に沿った距離を意味する。

第１壁部３及び第２壁部４の突出長さは、フレーム１の上下方向の位置によって変化している。第１樹脂層５及び第２樹脂層６の平均厚み及び最大長さは、第１壁部３及び第２壁部４の突出長さに合わせて（つまりフレーム１の断面形状によって）適宜設計される。そのため、第１樹脂層５及び第２樹脂層６の平均厚み及び最大長さは、フレーム１の上下方向の位置によって変化する。

図２に示すように、第１樹脂層５、第２樹脂層６、及び第３樹脂層７は、フレーム１のうち、少なくとも上下方向の中央領域Ａ１に配置されている。第１壁部３及び第２壁部４の突出量の小さい上端領域Ａ２では、第１樹脂層５及び第２樹脂層６が設けられなくてもよい。さらに、リクライナ等の部品が配置される下端領域Ａ３でも、第１樹脂層５及び第２樹脂層６が設けられなくてもよい。

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第２壁部４よりも突出長さの小さい第１壁部３を補強する第１樹脂層５の断面積が第２壁部４を補強する第２樹脂層６の断面積よりも大きいことで、フレーム１のねじりに対する強度を効率よく高めることができる。その結果、第１樹脂層５及び第２樹脂層６の厚みが過大とならず、フレーム１の重量の増加が抑えられる。

（１ｂ）第１樹脂層５の平均厚みが第２樹脂層６の平均厚みよりも大きいことで、第１樹脂層５の基部２の厚み方向における長さを抑えつつ、フレーム１の強度を効率よく高めることができる。

（１ｃ）基部２の厚み方向に沿った第１樹脂層５の最大長さが基部２の厚み方向に沿った第２樹脂層６の最大長さよりも大きいことで、第１樹脂層５の厚みを抑えつつ、フレーム１の強度を効率よく高めることができる。

（１ｄ）第１樹脂層５が第１壁部３の突出端３Ｃを被覆していることで、突出端３Ｃを保護することができる。一方で、第２樹脂層６が第２壁部４の突出端４Ｃを被覆しないことで、第２樹脂層６の基部２の厚み方向における長さを抑えつつ、フレーム１の強度を効率よく高めることができる。

（１ｅ）第１樹脂層５が第１壁部３の第１板面３Ａを被覆し、第２樹脂層６が第２壁部４の第１板面４Ａを被覆することで、第１壁部３と第２壁部４との対向方向（つまりシート前後方向）におけるフレーム１の寸法を小さくすることができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）上記実施形態の乗物用シートのフレーム１は、図４に示す第１リブ８Ａ及び第２リブ８Ｂをさらに備えてもよい。第１リブ８Ａ及び第２リブ８Ｂそれぞれの厚み方向は、シート前後方向と平行である。

第１リブ８Ａは、フレーム１の前後方向の中心線Ｏよりもシート前方の領域（つまり第２壁部４よりも第１壁部３に近い領域）において、第３樹脂層７から右方に突出している。第２リブ８Ｂは、フレーム１の中心線Ｏよりもシート後方の領域（つまり第１壁部３よりも第２壁部４に近い領域）において、第３樹脂層７から右方に突出している。なお、中心線Ｏは、第１壁部３の第２板面３Ｂからの距離Ａ１と、第２壁部４の第２板面４Ｂからの距離Ａ２とが等しい点を結んで得られる直線である。

第１リブ８Ａの厚みＴ３は、第２リブ８Ｂの厚みＴ４よりも大きい。また、第１リブ８Ａの突出長さＬ３は、第２リブ８Ｂの突出長さＬ４よりも大きい。これらのリブによって、ねじりに対する強度がさらに高められる。

（２ｂ）上記実施形態の乗物用シートのフレーム１は、バックフレーム１０の右サイドフレーム１１にも適用可能である。また、フレーム１は、図５に示すシートクッションを支持するクッションフレーム２０の左サイドフレーム２１又は右サイドフレーム２２にも適用可能である。

（２ｃ）上記実施形態の乗物用シートのフレーム１において、第１樹脂層５は、第１壁部３の第１板面３Ａに代えて、又は、第１板面３Ａに加えて、第２板面３Ｂを被覆してもよい。また、第２樹脂層６は、第２壁部４の第１板面４Ａに代えて、又は、第１板面４Ａに加えて、第２板面４Ｂを被覆してもよい。樹脂層５，６が壁部３，４の２つの板面を被覆する場合は、樹脂層５，６の「平均厚み」は、第１板面３Ａ，４Ａを被覆する部分と、第２板面３Ｂ，４Ｂを被覆する部分との合計値を意味する。

（２ｄ）上記実施形態の乗物用シートのフレーム１において、第３樹脂層７は、必ずしも第１樹脂層５及び第２樹脂層６と繋がっていなくてもよい。また、第３樹脂層７は、基部２の第２板面２Ｂを被覆してもよい。さらに、フレーム１は、必ずしも第３樹脂層７を備えなくてもよい。

（２ｅ）上記実施形態の乗物用シートのフレーム１は、上述した自動車に用いられる乗物用シート以外に、自動車以外の例えば、鉄道車両、船舶、航空機等の乗物に用いられる乗物用シートにも適用できる。

（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…フレーム、２…基部、２Ａ…第１板面、２Ｂ…第２板面、２Ｃ…第１端部、
２Ｄ…第２端部、３…第１壁部、３Ａ…第１板面、３Ｂ…第２板面、３Ｃ…突出端、
４…第２壁部、４Ａ…第１板面、４Ｂ…第２板面、４Ｃ…突出端、５…第１樹脂層、
６…第２樹脂層、７…第３樹脂層、８Ａ…第１リブ、８Ｂ…第２リブ、
１０…バックフレーム、１１…右サイドフレーム、１２…アッパパネル、
１３…ロアパネル、２０…クッションフレーム、２１…左サイドフレーム、
２２…右サイドフレーム。

Claims (5)

1. 金属製の板状の基部と、
   前記基部の第１端部から、前記基部の板面と交差する方向に突出する金属製の板状の第１壁部と、
   前記基部の前記第１端部とは反対側の第２端部から、前記第１壁部と対向するように突出する金属製の板状の第２壁部と、
   前記第１壁部の板面を被覆するように配置された第１樹脂層と、
   前記第２壁部の板面を被覆するように配置された第２樹脂層と、
   を備え、
   前記基部の厚み方向と前記第１壁部の厚み方向とに平行な断面において、前記第１壁部の前記基部からの突出長さは、前記第２壁部の前記基部からの突出長さよりも小さく、かつ、前記第１樹脂層の面積は、前記第２樹脂層の面積よりも大きい、乗物用シートのフレーム。
2. 請求項１に記載の乗物用シートのフレームであって、
   前記断面において、前記第１樹脂層の平均厚みは、前記第２樹脂層の平均厚みよりも大きい、乗物用シートのフレーム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の乗物用シートのフレームであって、
   前記断面において、前記基部の厚み方向に沿った前記第１樹脂層の最大長さは、前記基部の厚み方向に沿った前記第２樹脂層の最大長さよりも大きい、乗物用シートのフレーム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の乗物用シートのフレームであって、
   前記第２樹脂層は、前記第２壁部の突出端を被覆しない、乗物用シートのフレーム。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の乗物用シートのフレームであって、
   前記第１樹脂層は、前記第１壁部の前記第２壁部と対向する板面を被覆し、
   前記第２樹脂層は、前記第２壁部の前記第１壁部と対向する板面を被覆する、乗物用シートのフレーム。

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