JP5642174B2

JP5642174B2 - 車両座席背もたれ構造

Info

Publication number: JP5642174B2
Application number: JP2012519746A
Authority: JP
Inventors: エリックビー．ミハラク、; グレッグアール．ラフランボアズ、; ダニエルジェイ．サッキネン、; オルネラゼカビカ、; アントワーヌクメイド、; ジョセフエフ．プロスニエウスキ、; アレクサンダーアイ．バリン、; ニコラスエル．ペトウホフ、
Original assignee: Johnson Controls Technology Co
Current assignee: Johnson Controls Technology Co
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-07-09
Also published as: CN102470788B; CN102470788A; US20120181839A1; EP2451676B1; JP2012532791A; KR101426851B1; WO2011006025A2; US8864239B2; WO2011006025A3; KR20120038483A; EP2451676A2

Description

本発明は、一般に、車両用の着座システムに関し、より詳細には、このような車両座席の背もたれ構造に関する。

（優先権の主張）
本願は、米国仮出願第６１／２２４，５５９号（２００９年７月１０日提出）の提出日の利益を主張し、この出願の全内容は参照により本明細書に明確に組み込まれる。

車両座席用のこのような背もたれ構造には、一般に、金属で作られるバックパネル要素及び背もたれフレーム要素が設けられる。米国特許出願ＵＳ２００６／１７５８８７Ａ１号により、車両座席の後部背もたれ要素のための後部座席背もたれフレームは周知であり、これは少なくとも１つの主プレート、左及び右垂直伸張側部笠状部、１つの上部及び１つの下部横方向伸張笠状部を有する。笠状部は、主プレートの前面に溶接される。このような金属構造は、その重量が相当なものになると共に、製造工程の費用が高く且つ比較的高い許容差範囲の最終製品を導く傾向がある溶接のような方法を含むという欠点を有する。

本発明の目的の一つは、先行技術に関連する欠点を無くすこと又は減らすことであると共に、車両用の背もたれ構造に加えて、背もたれ構造の同等の安定性及び強度特性で、背もたれ構造、低重量の背もたれ構造、より費用効果の高い製造並びに低い許容差範囲を達成することが可能なようにこのような背もたれ構造を製造する方法を提供することである。

この課題は、背後パネル要素及び背もたれフレーム要素を有する車両座席用の背もたれ構造によって解決される。この背後パネル要素及び背もたれフレーム要素は、互いに固定される。ここで、背後パネル要素又は背もたれフレーム要素の少なくとも１つは、熱可塑性の複合材料で設けられる。熱可塑性の複合材料は、熱可塑性の合成材料及び補強材料を含み、熱可塑性の複合材料に対して、補強材料は５０ｗｔ−％以上を占める。本発明の好ましい実施形態によれば、補強材料は、熱可塑性の複合材料の６５ｗｔ−％以上を占める。本発明の好ましい実施形態によれば、補強材料は、熱可塑性の複合材料の８０ｗｔ−％以上を占める。

本発明の他の好ましい実施形態によれば、熱可塑性の複合材料は、特に、テープの形態、又はフィルムの形態、又は箔状構造若しくはシートの形態で事前作成される。

従って、熱可塑性の複合材料を比較的安価で提供することが有利に可能になる。

本発明によれば、熱可塑性の複合材料は熱可塑性の合成材料としてＰＥＴを含むことが更に好ましい。

更に、熱可塑性の複合材料は、少なくとも部分的に中空で設けられ、又は少なくとも部分的に空洞を備えることが好ましい。

従って、重量を減らすと共に、結果として生ずる背もたれ構造の安定性（又は強度）を増すことが有利に可能になる。

本発明によれば、熱可塑性の複合材料は、発泡材料又は発泡芯要素を備えることが更に好ましい。

従って、結果として生ずる背もたれ構造に関して、強度の更なる増加が達成され得る。

本発明による更なる実施形態によれば、発泡芯要素の密度は、０，０４０ｇ／ｃｍ^３以上且つ０，１２０ｇ／ｃｍ^３以下であり、好ましくは０，０６０ｇ／ｃｍ^３以上且つ０，１００ｇ／ｃｍ^３以下であり、より好ましくは０，０７５ｇ／ｃｍ^３以上且つ０，０８５ｇ／ｃｍ^３以下であり、もっとも好ましくは、０，０８０ｇ／ｃｍ^３の範囲である。

本発明は、更に、車両座席用の背もたれ構造を製造する方法に関し、背もたれ構造は背後パネル要素及び背もたれフレーム要素を有し、背後パネル要素及び背もたれフレーム要素は互いに対して固定され、背後パネル要素又は背もたれフレーム要素の少なくとも１つは熱可塑性の複合材料で設けられる。この方法は、
−熱可塑性の複合材料を事前作成するステップと、
−熱可塑性の複合材料を熱成形するステップと、
−熱可塑性の複合材料を打ち抜き又は切断するステップと
を含む。熱可塑性の複合材料を打ち抜き又は切断するステップは、熱可塑性の複合材料を熱成形するステップの前又は後に行われる。

従って、背もたれ構造の同等の安定性及び強度で、背もたれ構造の低重量化、より費用効果の高い製造及び低い許容差範囲を達成することが有利に可能になる。

本発明によれば、熱可塑性の複合材料は、テープの形態又はフィルムの形態又は箔状構造若しくはシートの形態で事前作成されることが好ましい。

さらに、本発明によれば、背後パネル要素及び背もたれフレーム要素は熱可塑性の複合材料で設けられる。この背後パネル要素及び背もたれフレーム要素は熱成形によって互いに取り付けられる。

本発明による熱可塑性の複合材料の熱可塑性の合成材料は、好ましくは、ポリプロピレン及び／又はポリエチレンテレフタレートを含む。

本発明による熱可塑性の複合材料の補強材料は、好ましくは、ガラス材料、特にガラス繊維として設けられる。本発明の他の実施形態によれば、熱可塑性の複合材料の補強材料は、火山岩系材料、火山岩材料に基づく特に繊維材料として提供される。更に、本発明の他の実施形態によれば、熱可塑性の複合材料の補強材料は、炭素繊維材料、又はケブラー繊維材料又は玄武岩繊維材料として提供される。さらに、本発明によれば、熱可塑性の複合材料の補強材料は、先述の複数の繊維材料から作られることも可能である。例えば、補強材料は、ガラス繊維及び玄武岩繊維として提供され得る。

本発明によれば、補強材料の繊維は、背もたれフレーム要素又は背後パネル要素の最大寸法の２０％以上伸びるような長さを有することが更に好ましい。好ましくは、補強材料の繊維は、背もたれフレーム要素又は背後パネル要素の最大寸法の４０％以上、より好ましくは背もたれフレーム要素又は背後パネル要素の最大寸法の６０％以上、更により好ましくは背もたれフレーム要素又は背後パネル要素の最大寸法の８０％以上伸びるような長さを有する。

本発明によれば、熱可塑性の複合材料は、事前作成され、例えば、テープ、フィルム又は箔状原材料として形成され、これらから背もたれフレーム要素又は背後パネル要素（又は両方）が加熱ステップによって及び後続の形成ステップ（熱成形ステップ）によって形成されることが更に好ましい。

さらに、本発明によれば、原材料として熱可塑性の材料によって背もたれフレーム要素及び背後パネル要素の双方を提供することが好ましい。本明細書では、背もたれフレーム要素に及び背後パネル要素に使用される熱可塑性原材料は、それぞれ、厚みに関して及び／又は使用される補強材料の性質に関して及び／又は使用される熱可塑性の合成材料に関して必ずしも同一である必要はないことが理解されるべきである。

しかしながら、本発明によれば、背もたれフレーム要素及び背後パネル要素の双方が原材料として熱可塑性材料から作られる場合、本発明の背もたれ構造は、事前形成される原材料部品間にさらなる接着材料を何ら含まないことが好ましい。この好ましい実施形態によれば、例えば溶接等の更なる取り付け技術が、好ましくは、本発明による背もたれ構造を製造するために適用されない。背もたれ構造を組み立てるためのステップは、個々の事前形成された要素、例えば、背もたれフレーム要素及び背後パネル要素を提供するステップと、場合により事前形成された要素を加熱するステップと、安定した接続が形成されるように（例えば、熱成形のステップにより）事前形成された要素を互いに位置決めして押圧するステップだけである。これにより、背もたれ構造を提供するための製造費用が大幅に減らされる。また、本発明による背もたれ構造を形成するために事前形成された要素を互いに位置決めして押圧するステップは、更なる形成ステップを含んでもよい。代替的に、本発明によれば、事前形成された原材料部品間に更なる接着材料が使用され又は事前成形された原材料部品を結合して背もたれ構造を形成するために締め具が使用されることも可能である。側部旋回ブラケット又はベルト偏向ブラケット等の追加の要素に関して、本発明によれば通常は粘着剤又は締め具が使用される。

背もたれフレーム要素の例示的な実施形態を概略的に示す。背もたれフレーム要素の例示的な実施形態を概略的に示す。背後パネル要素の例示的な実施形態を概略的に示す。背後パネル要素の例示的な実施形態を概略的に示す。背後パネル要素及び背もたれフレーム要素を備える背もたれ構造の例示的な実施形態を概略的に示す。例示的な背もたれ構造の追加の要素を概略的に示す。背後パネル要素の例示的な実施形態を概略的に示す。

本発明は、概略的に、図１〜７に関して説明される。背もたれ構造３、特に、車両の後部座席列に対する背もたれ構造が図５に概略的に示される。背もたれ構造３は、背もたれフレーム要素１及び背後パネル要素２を備える。背もたれフレーム要素１及び背後パネル要素２は互いに固定的に取り付けられる。図１及び２に、背もたれフレーム要素１の例示的な実施形態が示される。図３、４及び７に、背後パネル要素２の例示的な実施形態が示される。また、背もたれ構造３は、好ましくは、（例えば、座席占有者の快適レベルを向上させ又は車両の積載能力を増加させることを可能にするために前方へ）背もたれが傾斜可能であること、背もたれが車両本体に対して固定可能であること、又は背もたれが例えばチャイルドシート等に対して追加の取り付け点を提供すること等、車両内で特定の機能を実現するために更なる要素又は追加の要素を備える。このような追加の要素は、図６に概略的に示されている。即ち、左及び右手側旋回ブラケット３２、３３、ベルト偏向ブラケット３１、係留ブラケット３４、及びラッチブラケット３５である。こうした追加の要素は、通常、接着剤によって、又はボルト等の締め具によって背もたれ構造に取り付けられる。

図４（即ち、図４ａ、４ｂ及び４ｃ）に示されるように、背後パネル要素２は、より簡単なトリムの組み立てを可能にするためにトリムチャネル要素２１を備え得る。図４ａ、４ｂ及び４ｃにおいて、どのように熱可塑性の複合材料がトリムチャネル要素に対してフックの中に形成され得るかが示される。図４ｂ及び４ｃに示されるように、熱可塑性の複合材料は、中空で又は何らの発泡体も無しに提供され得（図４ｂ）、又は熱可塑性の複合材料の異なる層を分離し且つ形状の機械効率により高い剛性をもたらすために発泡材料２２、特に低密度発泡材料２２を備え得る（図４ｃ）。発泡体２２又は発泡材料２２（発泡芯要素２２とも呼ばれる）は、システムに対して加える質量が非常に少なく、発泡芯要素２２の密度は例えば０，０８０ｇ／ｃｍ３の範囲であり、５５ｗｔ−％のガラス（及び熱可塑性の複合材料の熱可塑性の合成材料としてＰＥＴ）を有する熱可塑性の複合材料の密度は例えば１，８３ｇ／ｃｍ３である。

本発明によれば、背もたれ構造３の以下の代替が好ましい。
−背もたれフレーム要素１が熱可塑性の複合材料によって提供され、且つ背後パネル要素２が金属構造として提供される。
−背もたれフレーム要素１が金属構造として提供され、且つ背後パネル要素２が熱可塑性の複合材料によって提供される。
−背もたれフレーム要素１及び背後パネル要素２の双方が熱可塑性の複合材料によって提供される。

好ましくは、背もたれフレーム要素１及び背後パネル要素２の双方が、熱可塑性の複合材料によって提供される。好ましくは、熱可塑性の複合材料は、テープ又はフィルム又は箔状構造又はシートの形態で事前作成され（原材料を提供するために）、次いで熱成形（加熱及び成形）され、場合により後で又は前もって打ち抜き又は切断される。背もたれフレーム要素１及び背後パネル要素２は、好ましくは、熱成形により、即ち２つの要素を互いに加熱及び押圧することによっても互いに取り付けられる。しかしながら、代替的に、接着剤又は機械取り付けを使用する等の更なる取り付け方法も可能である。

熱可塑性の複合材料は、熱可塑性の合成材料及び補強材料を含み、熱可塑性の複合材料に対して、補強材料は５０ｗｔ−％以上を占める。好ましくは、この割合は、６５ｗｔ−％又は８０ｗｔ−％にさらに増加される。（熱可塑性の複合材料の中の）補強材料の含量増加により、本発明によればより高い強度及びより高い剛性を達成することが可能である。

本明細書に示される説明及び例示は、他の当業者に本発明、その原理、及びその実際の適用を知らせることが意図されている。当業者は、特定の要件に適合するように、本発明を様々な形態で適合及び適用してもよい。従って、記載された本発明の実施形態は、網羅的であること又は発明を限定することを意図していない。従って、本発明の範囲は、上述の記載を参照して決定されるべきではなく、請求項が権利を与えられる均等物の全ての範囲と共に、添付の請求項を参照して決定されるべきである。特許出願及び公開を含む、全ての記事及び参照の開示は、参照により全ての目的で組み込まれる。組み合わせを説明するための「本質的に構成される」（又はその派生語）という用語は、識別される要素、構成要素又はステップ、及び組み合わせの基本的及び新規な特徴に本質的に影響を与えない他の要素、構成要素又はステップを含む。また、本明細書に記載の要素、構成要素又はステップの組み合わせを説明するための「備える」又は「含む」という用語の使用は、本質的に要素、成分、構成要素又はステップから構成される（又は更に構成される）実施形態を考慮する。複数の要素、成分、構成要素、又はステップは、単一の統合された要素、成分、構成要素又はステップによって提供され得る。代替的に、単一の統合された要素、成分、構成要素又はステップは、複数の要素、成分、構成要素又はステップに分割されてもよい。また、本明細書の教示は、記載された構造を使用する方法だけでなく、本明細書に記載の構造によって行われる動作ステップを含む方法も考慮する。単一の要素、構成要素又はステップの使用が本教示により考慮されているが、要素、構成要素又はステップを説明するための「ある」又は「１つ」の開示は、追加の要素、成分、構成要素又はステップを除外することを意図していない。

Claims

背後パネル要素（２）及び背もたれフレーム要素（１）を有する車両座席用の背もたれ構造（３）であって、
前記背後パネル要素（２）及び前記背もたれフレーム要素（１）は互いに固定され、
前記背後パネル要素（２）又は前記背もたれフレーム要素（１）の少なくとも１つは熱可塑性の複合材料で設けられ、
前記熱可塑性の複合材料は熱可塑性の合成材料及び補強材料を含み、
前記熱可塑性の複合材料に対して、前記補強材料は５０ｗｔ−％以上を占め、
前記背後パネル要素（２）は、トリムを組み立てるためのトリムチャネル要素に隣接して発泡芯要素（２２）を含む空洞が少なくとも部分的に設けられ、
前記発泡芯要素（２２）は、０，０４０ｇ／ｃｍ ^３以上且つ０，１２０ｇ／ｃｍ ^３以下の密度を有し、
前記熱可塑性の複合材料は前記熱可塑性の合成材料としてＰＥＴを含むことを特徴とする車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記熱可塑性の複合材料に対して、前記補強材料は６５ｗｔ−％以上を占めることを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記熱可塑性の複合材料に対して、前記補強材料は８０ｗｔ−％以上を占めることを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記熱可塑性の複合材料は事前作成されることを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記熱可塑性の複合材料は、テープの形態で、又はフィルムの形態で、又は箔状構造若しくはシートの形態で事前作成されることを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記発泡芯要素（２２）は、０，０６０ｇ／ｃｍ^３以上且つ０，１００ｇ／ｃｍ^３以下の密度を有することを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
前記発泡芯要素（２２）は、０，０７５ｇ／ｃｍ^３以上且つ０，０８５ｇ／ｃｍ^３以下の密度を有することを特徴とする請求項１に記載の車両座席用の背もたれ構造（３）。
車両座席用の背もたれ構造（３）を製造する方法であって、前記背もたれ構造（３）は背後パネル要素（２）及び背もたれフレーム要素（１）を有し、前記背後パネル要素（２）及び前記背もたれフレーム要素（１）は互いに固定され、前記背後パネル要素（２）又は前記背もたれフレーム要素（１）の少なくとも１つは熱可塑性の複合材料で設けられる方法において、
−前記熱可塑性の複合材料を事前作成するステップと、
−前記熱可塑性の複合材料を熱成形するステップと、
−前記熱可塑性の複合材料を打ち抜き又は切断するステップと
を含み、
前記熱可塑性の複合材料を打ち抜き又は切断するステップは、前記熱可塑性の複合材料を熱成形するステップの前又は後のいずれかで行われ、
前記背後パネル要素（２）は、トリムを組み立てるためのトリムチャネル要素に隣接して発泡芯要素（２２）を含む空洞が少なくとも部分的に設けられ、
前記発泡芯要素（２２）は、０，０４０ｇ／ｃｍ ^３以上且つ０，１２０ｇ／ｃｍ ^３以下の密度を有し、
前記熱可塑性の複合材料は熱可塑性の合成材料としてＰＥＴを含むことを特徴とする方法。
前記熱可塑性の複合材料は、テープの形態で、又はフィルムの形態で、又は箔状構造若しくはシートの形態で事前作成されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記背後パネル要素（２）及び前記背もたれフレーム要素（１）は、熱可塑性の複合材料で設けられ、
前記背後パネル要素（２）及び前記背もたれフレーム要素（１）は、熱成形によって互いに取り付けられることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。