JP4643480B2 - 車両用シートバックフレーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用シートバック内に配置される車両用シートバックフレームに関する。

車両用シートバックフレームにおいては、板材をコ字状の開き断面形状にしたフレームが適用される場合がある。このようなフレームでは、後突時におけるシートバックフレームの曲げ変形量を抑えるために、縦フレームに偏平管部や補強部材を取り付けた状態としている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この従来の車両用シートバックフレームでは、部品点数の増加によって重量増加を招くという問題が生じる。
特開平１１−３２８６５号公報

本発明は、上記事実を考慮して、重量増加を招くことなく後突時における曲げ変形量を抑えることができる車両用シートバックフレームを提供することを課題とする。

請求項１に記載する本発明の車両用シートバックフレームは、シートバックにおける幅方向の側部内に配置されるサイド部が、シート前後方向を含む面を一般面とするフレーム側板部と、前記フレーム側板部の前端部及び後端部からそれぞれシートバック内側へ延出されたフランジ部と、を備える車両用シートバックフレームであって、前側及び後側の前記フランジ部の少なくとも一方は、前記フレーム側板部からシートバック内側へ鈍角に屈曲して該フランジ部の中央部付近まで延出された第１延出部と、前記第１延出部からシートバック内側へ屈曲して延出された第２延出部と、を備え、さらに、前記フレーム側板部から該フランジ部への屈曲内側部と該フランジ部の先端部とを結ぶ仮想線と、前記フレーム側板部と、の成す角度が鈍角となるように延出されていることを特徴とする。

請求項１に記載する本発明の車両用シートバックフレームによれば、第１延出部がフレーム側板部からシートバック内側へ鈍角に屈曲して延出されているのみならず、第２延出部がフランジ部の中央部付近で第１延出部からさらにシートバック内側へ屈曲して延出されている。このため、シートバックフレームに車両後方への比較的大きな荷重が作用し、後側のフランジ部のシートバック高さ方向中間部に圧縮応力が生じる等のようにフランジ部に応力が生じても、断面崩れが生じにくく、フレーム側板部で荷重を有効に支持することができる。このように、補強部材等を取り付けることなく、シートバックフレームの形状を変えるだけで、後突時における曲げ変形量を抑えることが可能になる。

さらに、前側及び後側のフランジ部の少なくとも一方は、フレーム側板部から該フランジ部への屈曲内側部と該フランジ部の先端部とを結ぶ仮想線と、フレーム側板部と、の成す角度が鈍角となるように延出されているので、前側及び後側のフランジ部の少なくとも一方におけるフレーム側板部の側への曲げ変形に対する剛性が高く、シートバックフレームに車両後方への比較的大きな荷重が作用して該フランジ部のシートバック高さ方向中間部に応力（前側のフランジ部の場合には引張応力、後側のフランジ部の場合には圧縮応力）が生じても、該フランジ部がフレーム側板部の側へ曲げ変形しにくい。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用シートバックフレームによれば、重量増加を招くことなく後突時における曲げ変形量を抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明における車両用シートバックフレームの実施の形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両の上方向、矢印ＦＲは車両の前方向をそれぞれ示す。

（実施形態の構成）
図１には、車両用シート１０のフレーム斜視図が示されている。図１に示されるように、車両用シート１０は、乗員の臀部を支持するシートクッション１２と、このシートクッション１２の後端部に傾倒可能に支持されて乗員の背面を支持するシートバック１４と、シートバック１４の上端部に上下調節可能に設けられて乗員の頭部を支持するヘッドレスト１６と、を含んで構成されている。また、シートクッション１２は、シートクッション１２の骨格部を構成するシートクッションフレーム１８を備えており、シートバック１４は、シートバック１４の骨格部を構成するシートバックフレーム２０を備えている。なお、シートバックフレーム２０には、弾性変形可能なシートバックパッド（図示省略）が取り付けられており、シートバックパッドの表面は、表皮材（図示省略）によって覆われている。

シートバックフレーム２０は、シートバック１４における幅方向（矢印１４Ｗ方向）の側部内に配置されてシートバック１４における高さ方向（矢印１４Ｈ方向）へ延在されるサイド部２２と、シートバック１４の上端部内にシートバック１４の幅方向（矢印１４Ｗ方向）に沿って配置されてサイド部２２と接続されるトップ部２４と、を備えており、全体としては略Ｕ字状に形成されている。

トップ部２４は、パイプ材を略コ字状に折り曲げて形成されており、両端部がアーク溶接によってサイド部２２に強固に取り付けられている。トップ部２４におけるシートバック１４の幅方向（矢印１４Ｗ方向）の中央寄りには、支持筒部２６がアーク溶接されており、この支持筒部２６にヘッドレスト１６用のステー（図示省略）を挿脱できるようになっている。

図１及び図２に示されるように、サイド部２２は、プレス成形により板材を折り曲げて形成されており、シート前後方向及びシート高さ方向を含む面を一般面３０Ａとするフレーム側板部３０と、フレーム側板部３０の前端部３０Ｂからシートバック内側へ延出された前側フランジ部４０と、フレーム側板部３０の後端部３０Ｃからシートバック内側へ延出された後側フランジ部５０と、を備えている。従って、左右一対のサイド部２２は、略コ字状の開き断面とされている。なお、前述したトップ部２４の両端部は、サイド部２２の開き断面内側における上部に溶接されている。サイド部２２は、側面視で高さ方向（矢印１４Ｈ方向と同じ方向）の中間部が車両前方側に凸となる向きに僅かに反っている。

サイド部２２の水平断面である図３に示されるように、前側フランジ部４０は、フレーム側板部３０からシートバック内側（シートバック１４における幅方向（矢印１４Ｗ方向）の内側）へ鈍角に屈曲して前側フランジ部４０の中央部（ほぼ中央となる部分）付近まで延出された前側第１延出部４２と、前側第１延出部４２からシートバック内側へ鈍角に屈曲して延出された前側第２延出部４４と、を備えている。すなわち、フレーム側板部３０から前側第１延出部４２へ屈曲された屈曲部３１における屈曲角度θ１は、鈍角とされており、前側第１延出部４２から前側第２延出部４４へ屈曲された屈曲部４０Ａにおける屈曲角度θ２も、鈍角とされている。なお、屈曲部３１及び屈曲部４０Ａは、Ｒ状に形成されている。また、前側フランジ部４０は、前側第２延出部４４から延出されて車両後方側に凹となる円弧状に湾曲された端末部４６（アンダーカット部）を備えている。

ここで、前側第１延出部４２と前側第２延出部４４とは、車両前方側（開き断面の外側）に向けて凸となる凸形状を形成している。また、フレーム側板部３０から前側フランジ部４０への屈曲内側部３２と前側フランジ部４０の先端部４６Ａ（すなわち、端末部４６の先端部４６Ａ）とを結ぶ第１仮想線４０Ｌと、フレーム側板部３０と、の成す角度θＡが鈍角となっている。

後側フランジ部５０は、フレーム側板部３０からシートバック内側（シートバック１４における幅方向（矢印１４Ｗ方向）の内側）へ鈍角に屈曲して後側フランジ部５０の中央部（ほぼ中央となる部分）付近まで延出された後側第１延出部５２と、後側第１延出部５２からシートバック内側へ鈍角に屈曲して延出された後側第２延出部５４と、を備えている。すなわち、フレーム側板部３０から後側第１延出部５２へ屈曲された屈曲部３３における屈曲角度θ３は、鈍角とされており、後側第１延出部５２から後側第２延出部５４へ屈曲された屈曲部５０Ａにおける屈曲角度θ４は、鈍角（本実施形態では、１６０°≦θ４≦１７０°）とされている。なお、屈曲部３３及び屈曲部５０Ａは、Ｒ状に形成されている。また、後側フランジ部５０は、後側第２延出部５４から延出されて車両前方側に凹となる円弧状に湾曲された端末部５６（アンダーカット部）を備えている。

ここで、後側第１延出部５２と後側第２延出部５４とは、車両後方側（開き断面の外側）に向けて凸となる凸形状を形成している。また、フレーム側板部３０から後側フランジ部５０への屈曲内側部３４と後側フランジ部５０の先端部５６Ａ（すなわち、端末部５６の先端部５６Ａ）とを結ぶ第２仮想線５０Ｌと、フレーム側板部３０と、の成す角度θＢが鈍角となっている。換言すれば、後側フランジ部５０の先端部５６Ａは、フレーム側板部３０から後側フランジ部５０への屈曲内側部３４に比べ、シートバック後方側の位置に設けられている。

後側フランジ部５０は、捩れに対する強度を確保するために、長く設定されており、前側フランジ部４０は、着座状態の乗員における背面側の両側に配置されることになるので、本実施形態では、後側フランジ部５０に比べて短く設定されている。

（実施形態の作用）
次に、上記の実施形態の作用を説明する。

図１に示される車両用シート１０において、後突時にシートバックフレーム２０に車両後方への比較的大きな荷重Ｆが作用した場合、図２に示されるように、後側フランジ部５０における高さ方向（矢印１４Ｈ方向と同じ方向）の中間部には圧縮応力Ｐが発生し、前側フランジ部４０における高さ方向（矢印１４Ｈ方向と同じ方向）の中間部には引張応力Ｑが発生する。これにより、サイド部２２の反り形状に対応して後側フランジ部５０の高さ方向の中間部には、大きな荷重Ｆ１が車両前方側へ向けて作用し、前側フランジ部４０の高さ方向の上下部には、荷重Ｆ１より小さい荷重Ｆ２が車両後方側へ向けて作用する。

その結果、図３に示される後側フランジ部５０における高さ方向の中間部に作用する大きな荷重Ｆ１は、後側フランジ部５０をフレーム側板部３０の側へ曲げようとする曲げモーメント（サイド部２２の開き断面内側へ倒そうとする力）として作用し、前側フランジ部４０における高さ方向の上下部に作用する荷重Ｆ２は、前側フランジ部４０をフレーム側板部３０の側へ曲げようとする曲げモーメント（サイド部２２の開き断面内側へ倒そうとする力）として作用する。

ここで、後側フランジ部５０については、後側第１延出部５２がフレーム側板部３０からシートバック内側へ鈍角に屈曲して延出されているのみならず、後側第２延出部５４が後側フランジ部５０の中央部付近で後側第１延出部５２からさらにシートバック内側へ屈曲して延出され、かつ、角度θＢを鈍角としているので、高さ方向の中間部において、大きな荷重Ｆ１が作用しても後側フランジ部５０は、フレーム側板部３０の側（開き断面の内方）へ曲げ変形しにくい。また、前側フランジ部４０についても、高さ方向の上下部において、荷重Ｆ２が作用しても同様にフレーム側板部３０の側（開き断面の内方）へ曲げ変形しにくい。

このように、荷重Ｆ１、荷重Ｆ２が作用しても、サイド部２２の開き断面内側へ曲がる断面崩れが生じにくいので、フレーム側板部３０で荷重Ｆ１、荷重Ｆ２を有効に支持することができる。

これによって、荷重Ｆ（図２参照）が非常に大きい場合には、図３における二点鎖線のサイド部２２で示されるように、フレーム側板部３０の中央部（図３の断面におけるサイド部２２の中央線を符号ＣＬで示す）から曲げ変形し、サイド部２２におけるフレーム側板部３０の中央部以外の部分は、図３に示される断面形状が最後まで保持されてほとんど変形しない。換言すれば、断面係数を最大限に使った構造であり、図２に示されるフレーム側板部３０が曲がる前までは、シートバックフレーム２０のサイド部２２は、座屈せず、サイド部２２の耐力を効率良く活用することができる。このように、サイド部２２の座屈は、図３の二点鎖線で示されるフレーム側板部３０の曲げモード（座屈モード）で終了する。

以上説明したように、本実施形態のシートバックフレーム２０によれば、補強部材等を取り付けることなく、すなわち、重量増加を招くことなく、シートバックフレーム２０のサイド部２２の形状を変えるだけで、後突時における曲げ変形量を抑えることが可能になり、乗員に対する安全性を確保することができる。

また、従来の単なるコ字状構造におけるシートバックフレームサイド部と同等の曲げ強度を備えたサイド部２２を形成する場合、板材の展開長を大幅に（約１５％）短くすることができるので、コストダウンを図ることが可能となる。

また、端末部４６、５６の様なアンダーカット部の成形においても、従来は寄せ曲げ、角度変化後のプレスといった追加工程が必要であったが、本形状にすることで、先曲げが可能となり、工程短縮も可能になる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態では、図３に示されるように、前側フランジ部４０が前側第１延出部４２及び前側第２延出部４４を備えていると共に、後側フランジ部５０が後側第１延出部５２及び後側第２延出部５４を備えているが、例えば、前側フランジ部４０が前側第１延出部４２及び前側第２延出部４４を備えずに単なるフランジとされ、後側フランジ部５０のみが後側第１延出部５２及び後側第２延出部５４を備えている構成としてもよく、また、後側フランジ部５０が後側第１延出部５２及び後側第２延出部５４を備えずに単なるフランジとされ、前側フランジ部４０のみが前側第１延出部４２及び前側第２延出部４４を備えている構成としてもよい。なお、後突時には、後側フランジ部５０における高さ方向の中間部に大きな荷重Ｆ１が作用することになるので、好ましくは、少なくとも、後側フランジ部５０が後側第１延出部５２及び後側第２延出部５４を備えている構成がよい。

また、上記実施形態では、図１及び図２に示されるように、サイド部２２に別体のトップ部２４を溶接してシートバックフレーム２０を略Ｕ字状に形成しているが、例えば、図３に示されるサイド部２２の断面形状を備えた板材を略Ｕ字状に折り曲げてシートバックフレームを形成してもよい。

さらに、例えば、第２延出部からシートバック内側へ屈曲して延出された第３延出部を設ける等のように、フランジ部における屈曲箇所の数は、上記実施形態の数に限定されない。

本発明の実施形態に係る車両用シートバックフレームが適用される車両用シートを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用シートバックフレームを示す斜視図である。 図１の３−３線断面を示す断面図である。

符号の説明

１４ シートバック
１４Ｗ シートバックにおける幅方向
２０ シートバックフレーム（車両用シートバックフレーム）
２２ サイド部
３０ フレーム側板部
３０Ａ 一般面
３０Ｂ 前端部
３０Ｃ 後端部
３２ 屈曲内側部
３４ 屈曲内側部
４０ 前側フランジ部（フランジ部）
４０Ｌ 第１仮想線（仮想線）
４２ 前側第１延出部（第１延出部）
４４ 前側第２延出部（第２延出部）
４６Ａ 前側フランジ部の先端部（フランジ部の先端部）
５０ 後側フランジ部（フランジ部）
５０Ｌ 第２仮想線（仮想線）
５２ 後側第１延出部（第１延出部）
５４ 後側第２延出部（第２延出部）
５６Ａ 後側フランジ部の先端部（フランジ部の先端部）

Claims (1)

1. シートバックにおける幅方向の側部内に配置されるサイド部が、シート前後方向を含む面を一般面とするフレーム側板部と、前記フレーム側板部の前端部及び後端部からそれぞれシートバック内側へ延出されたフランジ部と、を備える車両用シートバックフレームであって、
   前側及び後側の前記フランジ部の少なくとも一方は、
   前記フレーム側板部からシートバック内側へ鈍角に屈曲して該フランジ部の中央部付近まで延出された第１延出部と、
   前記第１延出部からシートバック内側へ屈曲して延出された第２延出部と、
   を備え、さらに、前記フレーム側板部から該フランジ部への屈曲内側部と該フランジ部の先端部とを結ぶ仮想線と、前記フレーム側板部と、の成す角度が鈍角となるように延出されていることを特徴とする車両用シートバックフレーム。

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