JP5862462B2 - 車両用シートフレーム - Google Patents

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Description

本発明は、車両用シートフレームに関する。詳しくは、互いに屈曲する第1の面部と第2の面部とを備える車両用シートフレームに関する。
従来、車両用シートにおいて、シートバックのサイドフレームが、薄肉鋼板のプレス材により、シート外側に面を向ける側面部と、シート後方側に面を向ける後面部と、を有する形に折り曲げられて形成されたものが知られている(特許文献1)。上記サイドフレームは、薄肉の鋼板材から成るため、その構造強度を高めるために、上記側面部と後面部との間の内角部に補強板となるL字板があてがえられて結合された構成とされている。
特開平11−32865号公報
しかし、上記従来技術では、L字板も薄肉鋼板のプレス材から成る弱い構成であるため、上記シートバックに大荷重が入力されて、サイドフレームがその側面部と後面部との間の角部を更に屈曲させる態様で変形すると、L字板もこれに押されて一緒に屈曲変形しやすくなっており、十分な補強機能が得られていない。本発明は、上記問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、車両用シートフレームに、断面形状の屈曲変形を効果的に防止可能な補強構造を設けることにある。
上記課題を解決するために、本発明の車両用シートフレームは次の手段をとる。
第1の発明は、互いに屈曲する第1の面部と第2の面部とを備える断面形状をもつ車両用シートフレームであり、少なくとも第1の面部に一体的に結合され、第2の面部に対して当接した状態か或いは近接した位置に面した状態として設けられる中実断面のブロック体を有する。車両用シートフレームは、このブロック体により、一方の面部が他方の面部に対してブロック体が設けられた角度方向側に曲げられる移動が阻止される構成となっている。
この第1の発明によれば、互いに屈曲する第1の面部と第2の面部との間に上記態様で中実断面のブロック体が設けられることにより、一方の面部が他方の面部に対してブロック体が設けられた角度方向側に曲げられる移動が阻止される。このブロック体は、中実断面となっていることから、上記の変形を強い力で受け止めることができる。したがって、ブロック体を第1の面部と第2の面部との間の角部にコンパクトに設けることができ、ブロック体によって車両用シートフレームの断面形状の屈曲変形を効果的に防止することができる。
第2の発明は、上述した第1の発明において、ブロック体が、第1の面部と第2の面部とにそれぞれ一体的に結合された状態として設けられているものである。
この第2の発明によれば、ブロック体による変形移動の阻止力が更に高められ、車両用シートフレームの屈曲変形を更に効果的に防止することができる。
第3の発明は、上述した第1又は第2の発明において、ブロック体が、第1の面部と第2の面部との間の角部に隙間なく面当接した状態とされて設けられ、かつ、その中実断面が、第1の面部に対して面当接する部位面の外周縁側の部位点と第2の面部に対して面当接する部位面の外周縁側の部位点とを繋ぐ直線以上に膨らんだ断面形状とされているものである。
この第3の発明によれば、ブロック体が上記断面形状とされていることにより、ブロック体が座屈変形しにくくなるため、ブロック体による変形移動の阻止力が更に高められ、車両用シートフレームの屈曲変形を更に効果的に防止することができる。
実施例1の車両用シートフレームの概略構成を示した斜視図である。 車両用シートフレームからブロック体を外して示した分解斜視図である。 図1のIII-III線断面図である。 実施例2の車両用シートフレームの要部構成を示した断面図である。 実施例3の車両用シートフレームの要部構成を示した断面図である。 他の実施例の車両用シートフレームの要部構成を示した断面図である。 他の実施例の車両用シートフレームの要部構成を示した断面図である。
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
始めに、実施例1の「車両用シートフレーム」の構成について、図1〜図3を用いて説明する。本実施例の「車両用シートフレーム」は、図1に示すように、自動車の助手席シートとして構成された車両用シート1のシートバック2の骨格を成すシートバックフレーム10として構成されている。ここで、車両用シート1は、着座乗員の背凭れとなるシートバック2と、着座部となるシートクッション3と、頭の凭れ掛け部となるヘッドレスト4と、を有して構成されている。
シートバック2は、その左右両サイドの下端部が、それぞれ、シートクッション3の左右両サイドの後端部に対して、回転止め可能な回転軸装置として機能する円盤状のリクライニング装置5を間に介して連結された状態とされている。これにより、シートバック2は、シートクッション3に対して背凭れ角度の調節が行えるように連結された状態とされている。詳しくは、各リクライニング装置5は、シートバック2の骨格を成すシートバックフレーム10の左右の両サイドフレーム11の下端部と、シートクッション3の骨格を成すシートクッションフレーム30の左右の両サイドフレーム31の後端部と、の間に設けられており、これらを互いに同軸回りに相対回転させられるように連結した状態となっている。
上述した各リクライニング装置5は、常時は、シートバック2の背凭れ角度を固定したロック状態に保持されており、シートクッション3の車両外側の側部に設けられた解除レバー6の引き上げ操作によってそれらのロック状態が解除されるようになっている。具体的には、各リクライニング装置5は、それらの中心部に挿通された図示しない操作軸同士が、コネクティングロッド6Aによって互いに一体的となって回転することができるように連結されており、解除レバー6が引き上げられて車両外側の操作軸が解除操作方向に回されることにより、車両内側の操作軸も一緒になって解除操作方向に回されて、両リクライニング装置5のロック状態が一斉に解除されるようになっている。
上記解除操作により、各リクライニング装置5は、シートバック2の背凭れ角度を前後方向に自由に変えられる状態に切り替えられる。そして、シートバック2の背凭れ角度を所望の角度位置に調節した後に、上記解除レバー6の操作をやめることにより、各リクライニング装置5が再びロック状態に戻されて、シートバック2の背凭れ角度がその調節された角度位置にて固定された状態に戻される。なお、各リクライニング装置5の基本構造は、特開2011−116303号公報等の文献に開示されたものと同じ公知の構成となっているため、具体的な説明は省略することとする。
ここで、上記シートバック2とシートクッション3との間の左右両側部には、シートバック2に対して常時、シート前方側に回転させる方向への附勢力をかける渦巻きばね7が掛着されている。これら渦巻きばね7の附勢力により、シートバック2は、その背凭れ角度の固定状態が解かれることで、着座乗員の背部に当たる位置まで起こし上げられて、着座乗員の背部が前後に傾動される動きに追従してその背凭れ角度位置が変動される構成となっており、シートバック2の背凭れ角度を調節する操作が簡便に行えるようになっている。
シートクッション3は、車両のフロア上に、図示しない左右一対のスライド装置を間に介して設けられており、フロアに対する前後位置の調節が行える状態とされて設けられている。これらスライド装置も、その基本構造が、特開2010−221935号公報等の文献に開示されたものと同じ公知の構成となっているため、具体的な説明は省略することとする。ヘッドレスト4は、シートバック2の上部領域の形状によって形成されている。
ところで、上述したシートバック2の骨格を成すシートバックフレーム10は、その軽量化のために、薄肉鋼板と鋼管材とが最適に組み合わされたプレス鋼板材により構成されたものとなっている。このように構成されたシートバックフレーム10は、通常、着座乗員の背部がシートバック2に凭れ掛かるような通常使用による荷重を受けても、その構造強度により、入力された荷重を安定した力で受け止められるようになっている。
しかし、上記シートバックフレーム10は、それ自体では、車両の後部衝突が発生するなどして、着座乗員の背部が上述した通常使用時の荷重を超える強い力でシートバック2に圧し掛かるような大荷重が入力されると、その一部の屈曲した断面形状から成る脆弱な部分に応力が集中的に作用して、上記脆弱な部分がその折り曲げの屈曲形状を更に進行させる形で変形を促進させてしまう構造強度の弱い構成となっている。そこで、本実施例では、シートバックフレーム10に対し、上記のような大荷重がかけられても、この荷重を広く分散させて強く受け止められるようにする補強材としての複数のブロック体20が設けられている。ここで、各ブロック体20がそれぞれ本発明の「ブロック体」に相当する。
以下、上記シートバックフレーム10とブロック体20の詳しい構成について説明する。図1〜図2に示すように、シートバックフレーム10は、左右一対の縦長状の鋼板材より成るサイドフレーム11と、これらサイドフレーム11の上端部間に架け渡されて設けられる山状に曲げられた形の鋼管材より成るアッパフレーム12と、両サイドフレーム11の下部間に架け渡されて設けられる横長状の鋼板材より成る補強板13と、から構成されている。各サイドフレーム11は、プレス加工により、一枚の鋼板材を縦長状の形にカットした後、その前縁部と後縁部とをそれぞれシート内側にフランジ状に折り曲げるように屈曲させた形に形成されている。
これにより、各サイドフレーム11は、シート幅方向に面を向ける側面部11Aと、側面部11Aの前縁部からシート内側に折り曲げられてシート前方側に面を向ける前面部11Bと、側面部11Aの後縁部からシート内側に折り曲げられてシート後方側に面を向ける後面部11Cと、を有する形に形成されている。ここで、側面部11Aが本発明の「第1の面部」に相当し、前面部11B及び後面部11Cがそれぞれ本発明の「第2の面部」に相当する。上記前面部11Bと後面部11Cは、それぞれ、側面部11Aからシート内側にほぼ90度の角度で折り曲げられて形成されている。上記折り曲げにより、各サイドフレーム11は、その側面部11Aの前縁部と後縁部とがプレス加工により外部に対して角張らない丸められた形状となっており、安全性が高められた構成となっている。
また、各サイドフレーム11は、それらの中間部が、シート後方側に弓状に湾曲した形に曲げられて形成されている。これにより、各サイドフレーム11は、着座乗員の腰部の両サイド位置に、それらの形状がシート前方側に大きく張り出す形となって形成されており、着座乗員の腰部を両外側から支持するサイドサポート部を大きく設定したり、腰部をよりシート前方側の位置で強く支えたりすることのできる構成とされている。また、各サイドフレーム11は、上記のようにシート後方側に反った形となっていることにより、後席に座る乗員が足を前に投げ出すことのできる膝元スペースをより広く確保することのできる構成となっている。
アッパフレーム12は、プレス加工により、一本の鋼管材を上記山状の形に曲げ加工して形成されている。上記アッパフレーム12は、その両側の端部を、それぞれ各サイドフレーム11の上端部にあてがえて溶接することにより、各サイドフレーム11に対して強固に一体的に結合された状態とされている。補強板13は、上述した両サイドフレーム11の後面部11Cの下部間に架け渡されて設けられており、これら後面部11Cに一体的に溶接されて結合された状態とされている。
各ブロック体20は、樹脂製であり、上述した各サイドフレーム11の互いに屈曲する側面部11Aと前面部11Bとの間の内角部、及び側面部11Aと後面部11Cとの間の内角部にそれぞれ一体成形されて形成されている。具体的には、各ブロック体20は、上述した各サイドフレーム11の各内角部に対し、各サイドフレーム11の上部領域から下部領域までの高さ方向の広い領域に亘って連続的に延びる縦長状の形に形成されており、図3に示すように、各内角部に対して隙間なく一体的に面当接して接合された状態となって設けられている。
詳しくは、各サイドフレーム11の側面部11Aと前面部11Bとの間の内角部に設けられる各ブロック体20は、各サイドフレーム11の側面部11Aに形成された貫通孔11A1や前面部11Bに形成された貫通孔11B1内にそれぞれ樹脂材料が入り込んだ状態として各サイドフレーム11に一体成形された状態とされている。これにより、前側に配設される各ブロック体20は、上記各貫通孔11A1,11B1内に突起部21,22が一体的に埋設された状態に接合された状態として、各サイドフレーム11に対して強固に一体的に接合された状態とされている。上述した各貫通孔11A1,11B1は、各サイドフレーム11における高さ方向の2箇所の位置に形成されている。
また、各サイドフレーム11の側面部11Aと後面部11Cとの間の内角部に設けられる各ブロック体20も、各サイドフレーム11の側面部11Aに形成された貫通孔11A1や後面部11Cに形成された貫通孔11C1内にそれぞれ樹脂材料が入り込んだ状態として各サイドフレーム11に一体成形された状態とされている。これにより、後側に配設される各ブロック体20も、上記各貫通孔11A1,11C1内に突起部21,22が一体的に埋設された状態に接合された状態として、各サイドフレーム11に対して強固に一体的に接合された状態とされている。上述した各貫通孔11A1,11C1も、各サイドフレーム11における高さ方向の2箇所の位置に形成されている。
上記のように各ブロック体20が各サイドフレーム11に対して樹脂材料の一体成形により形成されていることにより、各サイドフレーム11が前述したように後方側に弓状に湾曲した形に曲げられて形成されていても、各サイドフレーム11の各内角部に対して隙間なく広く密着した状態として、各サイドフレーム11の形に沿った状態に強固に一体的に接着された状態として形成された状態とされている。
なお、各ブロック体20は、上記各サイドフレーム11の各内角部に対して、別途、後から組み付けられる構成であってもよい。具体的には、各ブロック体20に、上記形状の突起部21,22をそれぞれ形成しておき、これら突起部21,22を各サイドフレーム11に形成された貫通孔11A1,11B1(或いは11C1)内に嵌合させて各サイドフレーム11に一体的に組み付けるようにすればよい。また、上記の組み付け後に、各ブロック体20を別途、接着剤やボルト・ナットの締結具などを用いて各サイドフレーム11に強固に一体的に接合することにより、その接合強度を更に高めることができる。
上記各ブロック体20は、中身の詰まった中実断面となっており、その断面形状が、側面部11Aと前面部11B或いは後面部11Cとの2面にそれぞれ面当接する直角三角形の形に形成されている。すなわち、各ブロック体20は、その側面部11Aに面当接する部位面の外周縁側の部位点20Aと、前面部11B或いは後面部11Cに面当接する部位面の外周縁側の部位点20Bと、の間に跨る面20Cが、真っ直ぐな傾斜面となる直角三角形の形に形成されている。
上記構成の各ブロック体20が各サイドフレーム11の各内角部に設けられることにより、シートバックフレーム10に前述した大荷重が車両前方側から入力された際に、各サイドフレーム11の前面部11Bが側面部11Aとの屈曲点を起点に側面部11Aに向かって後方側に折れ曲がるように変形しようとしたり、或いは、側面部11Aが後面部11Cとの屈曲点を起点に後面部11Cに向かって後方側に折れ曲がるように変形しようとしたりする動きが、これらの内角部に介在する各ブロック体20によって阻止される。
詳しくは、各ブロック体20は、構造強度の高い中実断面となっていると共に、各サイドフレーム11の側面部11Aと前面部11B或いは後面部11Cとの2面に対しそれぞれ内角部に亘るまで隙間なく広く面当接した状態となってこれらに一体的に接合された状態となっていることから、上記の変形を強い力で受け止められるようになっている。更に詳しくは、各ブロック体20は、上記側面部11Aに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Aと前面部11B或いは後面部11Cに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Bとの間に跨る面20Cが、これら外周縁側の部位点20A,20B間を繋ぐ直線20Dと一致する真っ直ぐな傾斜面となった、直角三角形の形に形成されていることにより、上記の屈曲変形を阻止する際の大きな負荷作用を受けても、形状を座屈させることなく、上記の変形移動を強い力で阻止することができるようになっている。
また、図1〜図2に示すように、上記のように縦長状の各ブロック体20が各サイドフレーム11の各内角部にそれぞれ高さ方向の広い範囲に亘って一体的に接合された状態として設けられることにより、シートバックフレーム10に対して上述した大荷重が入力された際に、シートバックフレーム10が上述した各リクライニング装置5によって片持ち状に支持された各サイドフレーム11の下端部を支点に後方側に押し曲げられようとする負荷が、上記各ブロック体20によって支えられるようになる。このように、各サイドフレーム11の各内角部に構造強度の高い中実断面の縦長状の各ブロック体20を設けることにより、各サイドフレーム11の断面形状の屈曲変形が効果的に防止されると共に、各サイドフレーム11の曲げ剛性も効果的に高められ、コンパクトな重量の軽い各ブロック体20の増設によって効果的な補強機能を得ることができる。
続いて、実施例2の車両用シートフレーム(シートバックフレーム10)の構成について、図4を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例1で示したシートバックフレーム10と実質的な構成及び作用が同じとなる箇所については、これらと同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について詳しく説明することとする。本実施例では、図4に示すように、各ブロック体20が、断面矩形状の形に形成されている。
詳しくは、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の側面部11Aに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Aと、前面部11B或いは後面部11Cに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Bと、の間に跨る面20Cが、これら外周縁側の部位点20A,20B間を繋ぐ直線20Dよりも膨らんだ形状となる断面矩形状の形に形成されている。これにより、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の屈曲変形を阻止する際の大きな負荷作用を受けても、形状を座屈させることなく、各サイドフレーム11の屈曲変形を強い力で阻止することができるようになっている。このように、各サイドフレーム11の各内角部に構造強度の高い中実断面の縦長状の各ブロック体20を設けることにより、各サイドフレーム11の断面形状の屈曲変形が効果的に防止されると共に、各サイドフレーム11の曲げ剛性も効果的に高められ、コンパクトな重量の軽い各ブロック体20の増設によって効果的な補強機能を得ることができる。
続いて、実施例3の車両用シートフレーム(シートバックフレーム10)の構成について、図5を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例1で示したシートバックフレーム10と実質的な構成及び作用が同じとなる箇所については、これらと同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について詳しく説明することとする。本実施例では、図5に示すように、各ブロック体20が、断面扇状の形に形成されている。
詳しくは、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の側面部11Aに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Aと、前面部11B或いは後面部11Cに対して面当接する部位面の外周縁側の部位点20Bと、の間に跨る面20Cが、これら外周縁側の部位点20A,20B間を繋ぐ直線20Dよりも膨らんだ形状となる断面扇状の形に形成されている。これにより、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の屈曲変形を阻止する際の大きな負荷作用を受けても、形状を座屈させることなく、各サイドフレーム11の屈曲変形を強い力で阻止することができるようになっている。このように、各サイドフレーム11の各内角部に構造強度の高い中実断面の縦長状の各ブロック体20を設けることにより、各サイドフレーム11の断面形状の屈曲変形が効果的に防止されると共に、各サイドフレーム11の曲げ剛性も効果的に高められ、コンパクトな重量の軽い各ブロック体20の増設によって効果的な補強機能を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を3つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施することができるものである。例えば、図6に示すように、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の前面部11B或いは後面部11Cにのみ一体的に面当接した状態に結合された状態として、側面部11Aに対して近接した位置に面した状態となるように設けられるものであってもよい。または、図7に示すように、各ブロック体20は、各サイドフレーム11の側面部11Aにのみ一体的に面当接した状態に結合された状態として、前面部11B或いは後面部11Cに対して近接した位置に面した状態となるように設けられるものであってもよい。これらの場合であっても、各サイドフレーム11の前面部11Bが側面部11Aとの屈曲点を起点に側面部11Aに向かって後方側に折れ曲がるように変形したり、或いは、側面部11Aが後面部11Cとの屈曲点を起点に後面部11Cに向かって後方側に折れ曲がるように変形したりする動きを、これらの各内角部に介在する各ブロック体20によって効果的に阻止することができる。
また、上記各実施例では、各ブロック体20がそれぞれ中実断面の縦長状の形に形成され、各サイドフレーム11の上部領域から下部領域まで高さ方向の広い領域に亘って連続的に延びるように設けられて、各サイドフレーム11の断面形状の屈曲変形を効果的に防止すると共に各サイドフレーム11の曲げ剛性も効果的に高めるように設けられたものを例示したが、各ブロック体20は、各サイドフレーム11に対して、高さ方向に断続的に並ぶように複数設けられるものであってもよい。もしくは、各ブロック体20が、シートバックフレーム10における着座乗員の腰部や肩甲骨等の背凭れ荷重が集中的に作用する部分においてのみ、局所的に設けられるものであってもよい。また、上記各実施例では、各ブロック体20が各サイドフレーム11の内角部に一体成形される樹脂材料より成るものを例示したが、各ブロック体は、金属等の樹脂以外の材料によって形成されるものであってもよい。
また、本発明の「車両用シートフレーム」は、上記各実施例で示したようなシートバックフレーム10としての適用に限らず、シートクッション3の骨格フレーム(シートクッションフレーム30)等の他の骨格部位としても適用することができるものである。また、本発明の「ブロック体」は、少なくとも第1の面部に一体的に結合され、第2の面部に対して当接した状態か或いは近接した位置に面した状態として設けられればよく、互いに屈曲する第1の面部と第2の面部との間の内角部に設けられていても、外角部に設けられていても構わない。ブロック体が内角部に設けられることにより、第1の面部と第2の面部との間の接近方向(ブロック体が設けられた角度方向側)に曲げられる移動が阻止されるようになる。また、ブロック体が外角部に設けられることにより、第1の面部と第2の面部との間の離間方向(ブロック体が設けられた角度方向側)に曲げられる移動が阻止されるようになる。また、ブロック体の断面形状は、上記各実施例で示した中実断面の形状に限定されず、台形状、円形状、半円形状、または多角形状など、種々の中実断面の形状を適用することができる。
1 車両用シート
2 シートバック
3 シートクッション
4 ヘッドレスト
5 リクライニング装置
6 解除レバー
6A コネクティングロッド
7 渦巻きばね
10 シートバックフレーム(車両用シートフレーム)
11 サイドフレーム
11A 側面部(第1の面部)
11A1 貫通孔
11B 前面部(第2の面部)
11B1 貫通孔
11C 後面部(第2の面部)
11C1 貫通孔
12 アッパフレーム
13 補強板
20 ブロック体(ブロック体)
20A 外周縁側の部位点
20B 外周縁側の部位点
20C 跨る面
20D 直線
21 突起部
22 突起部
30 シートクッションフレーム
31 サイドフレーム

Claims (3)

  1. 互いに屈曲する第1の面部と第2の面部とを備える断面形状をもつ車両用シートフレームであって、
    少なくとも前記第1の面部に一体的に結合され、前記第2の面部に対して当接した状態か或いは近接した位置に面した状態として設けられる中実断面のブロック体を有し、前記ブロック体により一方の面部が他方の面部に対して前記ブロック体が設けられた角度方向側に曲げられる移動が阻止される構成となっており、
    当該車両用シートフレームが前記第1の面部と前記第2の面部とによって形成される角部を複数備える断面形状とされ、当該各角部のそれぞれに前記ブロック体が個別に分かれて配設された構成とされていることを特徴とする車両用シートフレーム。
  2. 請求項1に記載の車両用シートフレームであって、
    前記ブロック体が、対応する前記第1の面部と前記第2の面部とにそれぞれ一体的に結合された状態として設けられていることを特徴とする車両用シートフレーム。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の車両用シートフレームであって、
    前記ブロック体が、対応する前記第1の面部と前記第2の面部との間の角部に隙間なく面当接した状態とされて設けられ、かつ、それらの中実断面が、対応する前記第1の面部に対して面当接する外周縁側の部位点と前記第2の面部に対して面当接する外周縁側の部位点とを繋ぐ直線以上に膨らんだ断面形状とされていることを特徴とする車両用シートフレーム。
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