JP5674359B2

JP5674359B2 - 車両用シートのフレーム構造

Info

Publication number: JP5674359B2
Application number: JP2010152280A
Authority: JP
Inventors: 信吾市河
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP2012011951A; WO2012002195A1

Description

本発明は、車両用シートのフレーム構造に関する。

車両用シートでは、シートクッションやシートバックの両側部に沿って配されるプレート状部材（以下の説明では、シートクッションの両側部に沿うものをシートクッションフレーム、シートバックの両側部に沿うものをシートバックフレームと呼ぶ）をシートの幅方向に離間させて対をなすように設け、これらをシート幅方向に延びる接続部材で接続したフレーム構造が多用されている。また、シートバックの角度調整を可能とするリクライニング機構を有するシートでは、シート両側に配されたリクライニング機構を連動させるために、同様の接続部材で接続している。

特開２０１０−９５０１０号公報特開２００６−３２１４６０号公報

車両用シートの安全性能として、側方からの衝突（以下、側突）荷重が加わったときに、短時間に急激な変形が生じない耐荷重性を確保することが求められる。そこで本発明は、簡単な構造で、側突荷重に対して急減な変形を防ぐことが可能な車両用シートのフレーム構造を提供することを目的とする。

本発明は、シートクッションを支持するシートクッションフレームと、シートバックを支持するシートバックフレームと、シートクッションフレームに対してシートバックフレームを傾動可能に支持させるリクライニング機構を、それぞれシートの幅方向に離間させて一対備えた車両用シートにおいて、円筒状のパイプからなり、一対のシートクッションフレームの後端部付近を接続するシートクッションフレーム接続部材と、一対のシートバックフレームを接続するシートバックフレーム接続部材と、一対のリクライニング機構を接続して連動させるリクライニング機構接続部材を備え、このうちシートクッションフレーム接続部材を構成するパイプの一部を上下方向から内径方向に潰して、側方からの曲げ荷重に対する強度が他の部分よりも低くかつ前後方向に比べて上下方向への変形誘発性が高い低強度部を形成したことを特徴としている。

低強度部は、シートクッションフレーム接続部材の両端部近傍に形成されていることが好ましい。

以上の本発明の車両用シートのフレーム構造によれば、シートクッションフレーム接続部材の一部に低強度部を形成するという簡単な構成で、側突荷重を効率的に吸収、分散させ、急減な変形を防ぐことが可能となる。

車両用シートの側面図である。本発明を適用した車両用シートのフレーム構造を示す斜視図である。図２のIII-III線に沿うシートフレーム構造の断面図である。シートクッションフレーム接続用の後部接続パイプの単体形状を示す図である。図４のV-V線に沿う後部接続パイプの断面図である。

図１に示す自動車用のシート１０は、着座者の尻部を支えるシートクッション１１と、着座者の背部を支えるシートバック１２とを有している。図２は、シート１０を構成するフレーム構造を示している。このフレーム構造は、それぞれシート幅方向に離間させて設けた一対のシートクッションフレーム（ロアアーム）１３と一対のシートバックフレーム１４を備え、一対のシートクッションフレーム１３がシートクッション１１の両側部に沿って配置され、一対のシートバックフレーム１４がシートバック１２の両側部に沿って配置される。以下の説明では、シートクッションフレーム１３やシートバックフレーム１４を含め、シート幅方向に対をなして設けられる構成要素については、車外側に位置する一方をアウタ側、車内側に位置する他方をインナ側と呼び、その特定をしない場合は、アウタ側とインナ側の両方に共通する構成であるものとする。

図２に示すように、一対のシートクッションフレーム１３は、その前端部付近が前部接続パイプ２０で接続され、後述するリクライニング機構３０を支持する後端部付近が後部接続パイプ（シートクッションフレーム接続部材）２１で接続されている。図３に示すように、それぞれのシートクッションフレーム１３の後端部付近にはパイプ挿通孔１３ａが形成され、後部接続パイプ２１の端部がパイプ挿通孔１３ａに対して挿通されて側方に突出し、この後部接続パイプ２１の側方突出部分がシートクッションフレーム１３に対して溶接で固定される。前部接続パイプ２０と後部接続パイプ２１を介して一体化された一対のシートクッションフレーム１３は、一対のアッパレール１５上に固定的に支持されており、各アッパレール１５は車両の床面に対して固定された一対のロアレール１６に対して前後方向に摺動可能に支持されている。これにより、シート１０は床面に対して前後方向に進退可能となっている。

図２及び図３に示すように、一対のシートバックフレーム１４の上端部付近が上部接続パイプ（シートバックフレーム接続部材）２２で接続されている。上部接続パイプ２２は、前部接続パイプ２０や後部接続パイプ２１と同様にシート幅方向に延設される中央筒部２２ａと、該中央筒部２２ａの両端に位置し、各シートバックフレーム１４に沿うように曲げられてパイプ固定部１４ａに対して固定される一対の曲げ端部２２ｂを有する。一対のシートバックフレーム１４の下部には一対のアッパアーム１７が固定され、それぞれのアッパアーム１７は、アウタ側とインナ側にそれぞれ設けたリクライニング機構３０によって、シートクッションフレーム１３の後端部付近に対して、傾動可能に支持されている。後述するように、一対のアッパアーム１７は両側のリクライニング機構３０を介して連動して傾動動作を行い、これに応じて、上部接続パイプ２２で接続された一対のシートバックフレーム１４も一対のアッパアーム１７と一体的に傾動される。

シート両側のリクライニング機構３０はそれぞれ、シートクッションフレーム１３の後端部に固定されたブラケット３２とアッパアーム１７の間に、アッパアーム１７及びシートバックフレーム１４の傾斜角を調整する歯車機構を有する。歯車機構は、外径側を向く外歯が形成された外歯歯車３３と、外歯歯車３３の外歯に噛合可能な内歯が形成された内歯歯車３４を有し、外歯歯車３３がアッパアーム１７に固定され、内歯歯車３４がブラケット３２に固定されている。外歯歯車３３と内歯歯車３４の回転軸は、シート幅方向と略平行である。外歯歯車３３の外歯は内歯歯車３４の内歯よりも歯数が少なく、内歯歯車３４は外歯歯車３３に対して、内歯が外歯に噛み合う偏心位置で支持される。外歯歯車３３と内歯歯車３４の間には一対の楔カムが挿入されており、この一対の楔カムは、外歯歯車３３と内歯歯車３４の回転方向において互いに離間する方向（楔打ち込み方向）へばね付勢されている。外歯歯車３３の内側には円筒状の中間シャフト３５が回転自在に嵌っており、中間シャフト３５の内側にはヒンジピン３６が挿通固定されている。アウタ側とインナ側のヒンジピン３６は、リクライニング連動パイプ（リクライニング機構接続部材）２３によって一体的に回転するように接続されている。具体的には、インナ側のヒンジピン３６は、小径の挿入部３６ａと、該挿入部３６ａよりも大径のフランジ部３６ｂを有し、挿入部３６ａを連結パイプ２３に嵌入させ、フランジ部３６ｂにリクライニング連動パイプ２３の端面を当接させた状態で固定される。アウタ側のヒンジピン３６は、挿入部３６ａと、該挿入部３６ａよりも大径の中間径部３６ｃと、中間径部３６ｃよりもさらに大径のギヤ支持部３６ｄを有し、挿入部３６ａをリクライニング連動パイプ２３に嵌入させ、中間径部３６ｃにリクライニング連動パイプ２３の端面を当接させた状態で固定される。アウタ側のリクライニング機構３０にはリクライニングモータ３７が設けられ、リクライニングモータ３７からヒンジピン３６のギヤ支持部３６ｄ上に固定されたギヤ３８に回転力が伝えられ、アウタ側のヒンジピン３６が回転駆動される。そして、リクライニング連動パイプ２３を介してインナ側のヒンジピン３６も一体的に回転駆動される。

リクライニング機構３０は、ヒンジピン３６（中間シャフト３５）に外部から回転操作力を加えない状態では、ばね付勢力によって一対の楔カムが外歯歯車３３と内歯歯車３４の相対回動を規制する楔打ち込み状態に保持されている。このとき外歯歯車３３と内歯歯車３４の相対運動が禁止されて歯車機構はロック状態にあり、シートバック１２（シートバックフレーム１４及びアッパアーム１７）が一定角度に保たれる。リクライニングモータ３７によってヒンジピン３６を回転させると、ヒンジピン３６と共に回転する中間シャフト３５が一対の楔カムの一方を引き抜き方向に押圧し、該楔カムと外歯歯車３３及び内歯歯車３４との間に隙間ができる。すると、他方の楔カムがこの隙間を埋めるべく回転移動する。この連動動作により、一対の楔カムは中間シャフト３５と共に同方向に回転することになる。このとき、内歯歯車３４が外歯歯車３３の軸を中心に噛合部位を変えながら相対的に揺動回転され、その結果、シート両側のシートバックフレーム１４及びアッパアーム１７がシートクッションフレーム１３に対して傾動される。つまり、シートバック１２の傾斜角を調整することができる。

以上のシート１０のフレーム構造では、シート幅方向に向けて延設されシート両側の構造体を接続する接続部材として、前部接続パイプ２０、後部接続パイプ２１、上部接続パイプ２２及びリクライニング連動パイプ２３を備える。このうち、シート後部では、図３に示すように、上方から順に、上部接続パイプ２２、リクライニング連動パイプ２３及び後部接続パイプ２１が、互いに略平行で高さ方向に位置を異ならせた関係で配置されている。上部接続パイプ２２の中央筒部２２ａやリクライニング連動パイプ２３がその全体に亘って略円筒状の一様断面形状であるのに対し、後部接続パイプ２１は、両端部付近に潰し形状が入った非一様な断面形状となっている。詳細には、図４に示すように、後部接続パイプ２１は、長手方向の中央部と、パイプ挿通孔１３ａに挿通されシートクッションフレーム１３に固定される両端部がそれぞれ円形断面部２１ａ、２１ｂとなっており、中央の円形断面部２１ａと両側一対の円形断面部２１ｂの間に一対の非円形断面部２１ｃが形成されている。図５に示すように、それぞれの非円形断面部２１ｃは、周方向に略等間隔で２箇所形成した内径方向への潰し部２１ｄによって構成されている。図２と図３に示すように、各非円形断面部２１ｃにおける２箇所の潰し部２１ｄは、シート１０の上方と下方に向く位置に形成されている。

以上の構成のシートフレーム構造では、側突荷重が作用したときに、各パイプ２０、２１、２２及び２３に対して軸線方向への力が加わる。ここで、全てのパイプが一様な円形断面形状であると仮定した場合、個々のパイプにおいて強度的偏在性がないため、側突荷重によってパイプのいずれの部分が変形するか、あるいはパイプの変形は生じずにアウタ側からインナ側（またはその逆）の構造体に荷重を伝達するのかが特定できない。換言すれば、側突荷重に対する荷重吸収のコントロールがなされていない。これに対し、本実施形態のシートフレーム構造では、後部接続パイプ２１に非円形断面部２１ｃを形成したことにより、当該非円形断面部２１ｃの形成領域が、後部接続パイプ２１の他の円形断面部２１ａ、２１ｂよりも低強度の部分になっている。そのため、シート１０に対して側突荷重が加わったとき、後部接続パイプ２１における非円形断面部２１ｃ付近が優先的に曲がりやすくなっている（非円形断面部２１ｃ付近が曲げ荷重に対する低強度部になっている）。後部接続パイプ２１が設けられているシートクッションフレーム１３の後端部付近は、シートクッション１１とシートバック１２が接続されるシート１０の中央部分であり、側突荷重に応じて後部接続パイプ２１が曲げ変形されると、当該中央部分を中心としてシート１０が全体的に荷重の作用方向に沈み込む（シートクッションフレーム１３やシートバックフレーム１４がシートの幅方向中央に押圧変形される）ため、広い範囲に分散させて荷重の吸収を行うことができる。つまり、所定の大きさの側突荷重が加わった場合に、シートフレーム構造の各部における単位時間あたりの変形量を小さく抑えることができ、安全性に優れている。これと異なり、前部接続パイプ２０や上部接続パイプ２２（中央筒部２２ａ）に低強度部を設けると、これらが設けられているシートクッションフレーム１３の前端部やシートバックフレーム１４の上端部付近の狭い領域で集中して変形が生じやすく、シート１０の全体で衝撃を吸収しにくくなってしまう。

なお、リクライニング連動パイプ２３の両端部が接続するリクライニング機構３０は部品点数が多い複雑な構造であるため、リクライニング連動パイプ２３に剛性を持たせて、アウタ側とインナ側のリクライニング機構３０に確実に荷重を分散することが好ましい。そのため、リクライニング連動パイプ２３は、後部接続パイプ２１の近傍に位置しているが、後部接続パイプ２１とは異なり、低強度部を設けない一様断面形状とされている。この構成によれば、アウタ側のシートクッションフレーム１３に対して側突による荷重が加わった場合、その荷重は、シートクッションフレーム１３の内側に位置するリクライニング機構３０の内歯歯車３４と外歯歯車３３を介して、アッパアーム１７、ヒンジピン３６の順で伝わり、さらにリクライニング連動パイプ２３を介してインナ側のヒンジピン３６、アッパアーム１７へと荷重が伝わる。そのため、アウタ側とインナ側で荷重を分散させることができる。

後部接続パイプ２１では、その両端部付近に２箇所の非円形断面部２１ｃが形成されているので、荷重が加わった場合に全体的に緩やかな曲げ形状とさせることができ、より優れた衝撃吸収性が得られる。また、それぞれの非円形断面部２１ｃにおいては、上下方向の２箇所に潰し部２１ｄを形成したことで、後部接続パイプ２１は前後方向よりも上下方向（中央の円形断面部２１ａを上下に変位させる方向）に曲がりやすくなっている（前後方向よりも上下方向への変形誘発性が高くなっている）。側突時には、シート１０に対して後部接続パイプ２１よりも若干上方の位置が荷重の入力領域となる場合が多いため、上下方向に潰し部２１ｄを形成することで後部接続パイプ２１を曲げ変形を生じさせやすくなり、確実な荷重吸収を行うことができる。

以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示実施形態のシート１０は、シートクッション１１の高さ位置が一定のタイプであるが、シートクッションの高さ位置を調整可能なリフタ機構を有するタイプのシートにも本発明は適用可能である。この態様では、後部接続パイプ２１に相当するシートクッションフレーム接続部材は、両側のシートクッションフレームを接続すると共に、リフタ機構を構成するリンク（アッパレールとシートクッションフレームの間に回動可能に設けられるリンク）の端部を支持するように構成してもよい。

１０シート
１１シートクッション
１２シートバック
１３シートクッションフレーム
１４シートバックフレーム
１５アッパレール
１６ロアレール
１７アッパアーム
２０前部接続パイプ
２１後部接続パイプ（シートクッションフレーム接続部材）
２１ａ２１ｂ円形断面部
２１ｃ非円形断面部（低強度部）
２１ｄ潰し部
２２上部接続パイプ（シートバックフレーム接続部材）
２３リクライニング連動パイプ（リクライニング機構接続部材）
３０リクライニング機構
３６ヒンジピン

Claims

シートクッションを支持するシートクッションフレームと、シートバックを支持するシートバックフレームと、シートクッションフレームに対してシートバックフレームを傾動可能に支持させるリクライニング機構を、それぞれシートの幅方向に離間させて一対備えた車両用シートにおいて、
円筒状のパイプからなり、上記一対のシートクッションフレームの後端部付近を接続するシートクッションフレーム接続部材；
上記一対のシートバックフレームを接続するシートバックフレーム接続部材；及び
上記一対のリクライニング機構を接続して連動させるリクライニング機構接続部材；
を備え、上記シートクッションフレーム接続部材を構成する上記パイプの一部を上下方向から内径方向に潰して、側方からの曲げ荷重に対する強度が他の部分よりも低くかつ前後方向に比べて上下方向への変形誘発性が高い低強度部を形成したことを特徴とする車両用シートのフレーム構造。
請求項１記載の車両用シートのフレーム構造において、上記低強度部は、上記シートクッションフレーム接続部材の両端部近傍に形成されている車両用シートのフレーム構造。