JP5877635B2 - ヘッドレストの支持構造と、その製造する方法 - Google Patents

ヘッドレストの支持構造と、その製造する方法 Download PDF

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本発明は、ヘッドレストブラケット(ブラケットとする)の支持構造に関し、さらに詳しくは、車輌のアッパーフレームに設けたブラケットと、このブラケットを介して、このアッパーフレームに設けたヘッドレストの位置を、後突時、又は前突時、或いは側突時の緊急時において、確保できるヘッドレストの支持構造と、その製造する方法に関する。
現在のヘッドレストは、アッパーフレームの押潰し加工した対の取付部(以下、対の場合は、一方で説明する)に、溶接手段で、プレス加工した角筒体(角筒形状)のブラケットを取付け、このブラケットの角筒部に、頭部を備えたヘッドレストサポート(サポートとする)の角柱体の脚部を挿設する。そして、このサポートの頭部と脚部に貫設した円筒形状の貫通孔に、丸パイプのヘッドレストステー(ステーとする)を挿入するとともに、所定位置で支持し、ヘッドレストを、シートバックの所定位置にセットする。
このヘッドレストの構造では、緊急時において、ブラケットを始めとして、ヘッドレストの強度不足が原因で、頭、及び/又は首部を保護できず、例えば、ムチ打ち、その他の疾病等の傷害が発生することが知られている。そのために、種々の対策が採られている。
また、このヘッドレストの改良として、ブラケット、ヘッドレストのサポートと、そのステーの大型化と、これら(ブラケット、サポートと、ステー)素材の肉厚化等がある。しかし、大型化、素材の肉厚化は、重量の増加と、コストの上昇、又は環境破壊等の問題に考慮する必要があり、実施には途が遠いと考えられる。尚、簡易な方法として、これらを、補強材により補強する構造・方法もあり得る。
先行文献に、方形状のブラケット(周知形状)に、方形状の脚部を備えたサポートの構造として、例えば、特開2002−369728の「ヘッドレストサポート」には、ブラケットと、サポートの脚部を方形状とした構造が開示されている。また、特開2008−239075の「車両用シート」には、ブラケットと、サポートの脚部を角筒状とした構造が開示されている。さらに、特開2009−279959の「アクティブヘッドレストのヘッドレスト傾動装置」には、ブラケットと、サポートの脚部を角型形状とした構造が開示されている。次に、特開2008−207807の「ヘッドレスト支持構造」には、アッパーフレームに補強板を設けて、アッパーフレームの強度向上を図ることが開示されている。また、特開2009−183695の「ヘッドレスト支持構造」が挙げられる。ステーの一方側に、ブラケットの内周面に当接する多数の骨状の突出部を設けた構造が開示されている。
特開2002−369728 特開2008−239075 特開2009−279959 特開2008−207807 特開2009−183695
以上の先行発明は、方形状のブラケットに、サポートの脚部を方形形状とした構造であり、本発明が意図する、異形ブラケットに、同じ異形で、この異形ブラケットに挿入される脚部を備えたサポートと、このサポートの異形貫通孔に挿入されるステーを備えたヘッドレストとで構成したヘッドレストの支持構造とは、本質的に異なり、また、本発明の効果である、例えば、緊急時において、有効に機能するヘッドレストの支持構造とは全く異なる。
また、従来、ステーを太径としたヘッドレストが開発され、この太径のヘッドレストを、運転席のみ装置するヘッドレストの支持構造がある。そして、この構造は、緊急時の有効性が注目を集めている。この太径のヘッドレストを、全てのシートに装置することが望ましいが、現実には、経済性と、資材の浪費性において問題があり、普及していないのが現況である。この現況を解決する手段として、例えば、ブラケット、サポートと、ステーの小型化と、これらの肉薄化に関する構造が、望ましい。
上記に鑑み、本発明の「イ」は、この異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの形状を、シートの前後側(シートバックの前後方向)において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状とする構成とし、ヘッドレストに対して、あらゆる衝撃があった場合に、その衝撃に対応できる対抗性を確保し、かつこのヘッドレスト全体の変形防止(強度向上)を図る。また、本発明の「ロ」は、この異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーを採用することで、これら異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの小型化と、これらの肉薄化が図れる構造を提供できる。さらに、本発明の「ハ」は、最大の主眼であって、今後、10年程度は、前記強度向上と、重量の減少化と、コストの低廉化、又は環境破壊のない構造の異形ブラケット、サポートの異形脚部・貫通孔と、異形ステーを提供できる。
請求項1の発明は、異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの形状を、シートの前後側(シートバックの前後方向)において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状とする構成とし、ヘッドレストに対して、あらゆる衝撃があった場合に、その衝撃に対応できる対抗性を確保し、かつこのヘッドレスト全体の変形防止(強度向上)を意図する。また、請求項1の発明は、異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーを採用することで、これら異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの小型化と、これらの肉薄化が図れる構造を提供する。さらに、請求項1の発明は、最大の主眼であって、今後、10年程度は、前記強度向上と、重量の減少化と、コストの低廉化、又は環境破壊のない構造の異形ブラケット、サポートの異形脚部・貫通孔と、異形ステーを提供する。また、ブラケットの金属疲労を少なくするとともに、その肉厚の変化を少なくすることで、このブラケットの強度向上と、耐衝撃性の向上を図ること、又はヘッドレストの強度向上と、耐衝撃性の向上とを図ることを意図する。
請求項1は、車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームに設けたブラケット用取付部、この取付部の横方向の両端に設けた取付壁片前記取付部とこの取付壁片との間に、平面視して、前記車輌のシートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形ブラケットを設置し、この異形ブラケットの両側面側を前記取付壁片に添接するとともに、当該異形ブラケットの上下箇所を前記取付部に添接する構成とし、この異形ブラケットの両側面側と前記取付壁片との添接箇所、及び、この異形ブラケットの上下箇所と前記取付部との添接箇所に、それぞれ溶接部を設ける構造のヘッドレストの支持構造であって、
この異形ブラケットに、頭部と、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形脚部と、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形貫通孔とを有するヘッドレストサポートを挿入し、このヘッドレストサポートの異形貫通孔に、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形ヘッドレストステーを挿入する構成としたヘッドレストの支持構造である。
請求項2の発明は、請求項1の目的に、さらに、別の目的を意図、即ち、アッパーフレームを押潰し加工で形成されるブラケット取付部の横方向(車輌の幅方向)の幅の減少化と、その切欠取付壁片の陥没面の鉛直性(車輌の走行方向)を確保し、アッパーフレームの横方向の端部の曲げRを最大として、この曲げ部のパイプ幅と肉厚の変化を少なくし、このアッパーフレームの耐衝撃性(耐撓み性)の向上と、ヘッドレストの強度向上とを意図する。
請求項2は、車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームの径方向に、間隔をおいて二条の切欠を設けて、この二条の切欠間を、押潰し加工して、ブラケット用取付部を形成するとともに、この取付部の横方向の両端に切欠取付壁片を形成する、請求項1記載のヘッドレストの支持構造を製造する方法である。
請求項1の発明は、車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームに設けたブラケット用取付部、取付部の横方向の両端に設けた取付壁片、取付部と取付壁片との間に、平面視して、車輌のシートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形ブラケットを設置し、異形ブラケットの両側面側を取付壁片に添接するとともに、異形ブラケットの上下箇所を、取付部に添接する構成とし、異形ブラケットの両側面側と取付壁片との添接箇所、及び、異形ブラケットの上下箇所と、取付部との添接箇所に、それぞれ溶接部を設ける構造のヘッドレストの支持構造であって、
異形ブラケットに、頭部と、シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形脚部と、シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形貫通孔とを有するヘッドレストサポートを挿入し、ヘッドレストサポートの異形貫通孔に、シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形ヘッドレストステーを挿入する構成としたヘッドレストの支持構造である。
従って、請求項1は、異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの形状を、シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状とする構成とし、ヘッドレストに対して、あらゆる衝撃があった場合に、その衝撃に対応できる対抗性を確保し、かつこのヘッドレスト全体の変形防止が図れる。また、請求項1は、異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーを採用することで、これら異形ブラケット、異形脚部・貫通孔を備えたサポートと、異形ステーの小型化と、これらの肉薄化が図れる構造を提供できる。さらに、請求項1の発明は、最大の主眼であって、今後、10年程度は、強度向上と、重量の減少化と、コストの低廉化、又は環境破壊のない構造の異形ブラケット、サポートの異形脚部・貫通孔と、異形ステーを提供できる。また、請求項1の発明は、ブラケットの金属疲労を少なくするとともに、その肉厚の変化を少なくすることで、このブラケットの強度向上と、耐衝撃性の向上を図ること、又はヘッドレストの強度向上と、耐衝撃性の向上とが図れる実益がある。
請求項2の発明は、車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームの径方向に、間隔をおいて二条の切欠を設けて、二条の切欠間を、押潰し加工して、ブラケット用取付部を形成するとともに、取付部の横方向の両端に切欠取付壁片を形成する、請求項1記載のヘッドレストの支持構造を製造する方法である。
従って、請求項2は、請求項1の目的に、さらに、別の目的を達成する。即ち、アッパーフレームを押潰し加工で形成されるブラケット取付部の横方向の幅の減少化と、その切欠取付壁片の陥没面の鉛直性を確保し、アッパーフレームの横方向の端部の曲げRを最大として、この曲げ部のパイプ幅と肉厚の変化を少なくし、このアッパーフレームの耐衝撃性の向上と、ヘッドレストの強度向上とが図れる。
シートの全体構造を透視して示した縮尺斜視図 シートバックとヘッドレスト等との関係を示した一部欠截の斜視図 アッパーフレームの取付部に、ブラケットと、サポートを取付ける前の状態であり、シボリ加工で押潰した取付部と、強度重視の標準形態の取付壁片を示した斜視図 図3−1のアッパーフレームの取付部に、ブラケットを取付けた状態を示した一部欠截の背面図で、アッパーフレームの曲げ部位のパイプ径D1と、その垂下直線部のパイプ径D0が略等しく、また、曲げ部位のパイプ肉厚t1と、その垂下直線部のパイプ肉厚t0が略等しくなった状態を示している。また、曲げRが大きくなったことを示している アッパーフレームの取付部に、ブラケットと、サポートを取付ける前の状態であり、シボリ加工で押潰した取付部と、生産性と溶接容易化重視の異形形態の取付壁片を示した斜視図 図4−1のアッパーフレームの取付部に、ブラケットを取付けた状態を示した一部欠截の背面図(図3−2に準ずる) アッパーフレームに、二条切欠の構造を介して取付部を形成した一例であり、この取付部に、ブラケットと、サポートを取付ける前の状態を示した斜視図 図5−1の正面図 アッパーフレームに、フラットを備えた二条切欠の構造を介して取付部を形成した、他の一例であり、この取付部に、ブラケットと、サポートを取付ける前の状態を示した斜視図 図6−1の正面図 アッパーフレームに取付けた長方形状(平面視して四角形状)のブラケットに、サポートの長方形状の脚部を挿入した一例を示した平面摸式図 図7−1の一部欠截の側面図と、要部拡大の断面図 図7−1の一部欠截の正面図と、要部拡大の断面図 ブラケットとサポート、並びにステーが、他の長方形状の一例を示した平面摸式図 ブラケットとサポート、並びにステーが、別の長方形状の一例を示した平面摸式図 ブラケットとサポート、並びにステーが、さらに他の長方形状の一例を示した平面摸式図
図1と図2において、1は図示しない車輌に装着されるシートで、このシート1の骨格を形成するアッパーフレーム2には、異形ブラケット3が対で設けられており、この異形ブラケット3にサポート5が貫設されている。このサポート5は、異形脚部500と、頭部501で外郭を構成するとともに、その軸方向には異形貫通孔502が形成されている。また、頭部501には水平方向の空洞部503が形成されている。そして、この異形貫通孔502は、空洞部503の略中心を、長方形状に開設して貫設する。また、この空洞部503には、長方形状の空間を有するロックボタン6が貫設されている。このロックボタン6は、後述するステー(ヘッドレスト)の高さ位置を固定すること、又はステー(ヘッドレスト)の落下防止と、その抜け(飛散)防止を図る。尚、この異形とは、全ての異形に共通する言葉であり、図において、シート1の前後側1a、1bにおいて、幅寸法H2に対して、縦寸法H1を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状(形状の特性である)とする。これにより、異形脚部500は、衝撃荷重に有効に対応できる特徴がある。また、異形脚部500の端面積は、従来の図示しない、丸形形状でなる脚部の端面における切断面積と同じである。しかし、本発明では、異形脚部500の形状の特性よりして、前記衝撃荷重に有効に対応できる。そして、この異形脚部500には、従来と同様に、切欠き形成した弾性帯片500a、差込み係止突起500b、又は弾性突出片500c等を備えている。
尚、図3−1、図3−2〜図6−1、図6−2は、異形ブラケット3とアッパーフレーム2とを、溶接で固定する各実施例を示している。以下、個別に説明する。
先ず、図3−1、図3−2は、アッパーフレーム2の水平フレーム200に、押潰し(シボリ)加工で、取付部201を形成するとともに、その鉛直方向の両端に、取付壁片202、202(一つの符合とする。以下、同じ)を形成する。このように加工した水平フレーム200の取付部201には、異形ブラケット3のクリンチ側300(フラット側)を、添接、又は配置し(クリアランスを設けた例もあり得る)し、その取付壁片202には、異形ブラケット3の両側面側301を、添接、又は配置する(以下、添接とする)。そして、この各添接した必要箇所(例えば、クリンチ側300の上下箇所、及び/又は、両側面側301の鉛直箇所)を、それぞれ溶接する。この各溶接で、図3−2の如く、異形ブラケット3が水平フレーム200に固定されるとともに、異形ブラケット3の曲面302が、車輌の前進方向(図3−2で奥面方向)に設けられる。このような構造を採用することで、アッパーフレーム2の曲り部203の肉厚と、他のフレーム箇所(パイプ)の肉厚とは、略同じとなり、また、その曲り部203の曲げRも、大きく形成できる。これにより、アッパーフレーム2と、異形ブラケット3の耐衝撃性が確保できる。そして、この耐衝撃性は、従来構造の耐衝撃性を凌駕することから、例えば、従来のアッパーフレーム2の素材を採用した場合では、図9に示した図表の如く、この異形ブラケット3の肉厚を薄く構成できる。この特徴を利用することで、例えば、本発明が意図する、後述するステーをφ14として、車輌の全席に装置しても、従来のφ12を装着した場合と、略同じ価格となり、結果として、採算が合い、φ14を採用としても、コスト面での弊害がないこと、又は後述するヘッドレストの軽量化と、CO2の軽減化等に寄与できる。そして、この異形ブラケット3は、図において、シート1の前後側1a、1bにおいて、幅寸法H2に対して、縦寸法H1を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状とする。これにより、異形ブラケット3は、衝撃荷重に有効に対応できる特徴がある。また、異形ブラケット3の端面積は、従来の図示しない、丸形形状でなるブラケットの端面積と同じである。しかし、本発明では、異形ブラケット3の形状の特性よりして、前記衝撃荷重に有効に対応できる。
また、図4−1、図4−2は、アッパーフレーム2の水平フレーム200に、押潰し(シボリ)加工で、取付部201を形成するとともに、その鉛直方向の両端に、取付壁片202を形成する。この取付壁片202には、誘導傾斜面202aを設けることで、アッパーフレーム2と、押潰し等の生産性向上と、溶接容易化を重視した形状である。その他は、前述の図3−1と、図3−2に準ずる。
次に、図5−1、図5−2は、アッパーフレーム2の水平フレーム200の径方向に、二条の切欠204を、間隔をおいて切条し、この切欠204間を、押潰し加工して、切欠半截パイプ片205(切欠取付壁片)と、取付部201とをそれぞれ形成するとともに、異形ブラケット3と略同じ幅の、横方向幅「横方向の幅の減少化が図れる」を有する取付部201を形成する。この取付部201と切欠半截パイプ片205とで、平面視して門形形状が形成されるので、後述するように、異形ブラケット3との添接箇所の面積拡充が可能となり、強度向上と、異形ブラケット3の安定性の向上とが期待できる(他の実施例も同じ)。そして、この切欠半截パイプ片205には、水平フレーム200のパイプに繋がる空洞206がそれぞれ形成される。このように加工した水平フレーム200の取付部201には、異形ブラケット3のクリンチ側300を、添接し、その切欠半截パイプ片205には、異形ブラケット3の両側面側301を、添接する。この実施例は、取付部201の横方向の幅を極力、小さく(横方向の幅の減少化)することで、例えば、アッパーフレーム2の曲り部203の肉厚と、他のフレーム箇所の肉厚が、同じ程度であって、変化がないこと、また、その曲り部203の曲げRも、図3−1等に比べて、大きく形成できる特徴があり、このアッパーフレーム2の強度低下を回避できる。尚、前記の如く、各添接した必要箇所を、それぞれ溶接する。この各溶接で、図5−2の如く、異形ブラケット3が水平フレーム200に固定されるとともに、異形ブラケット3の曲面302が、車輌の前進方向(図5−2で奥面方向)に設けられる。その他の構造と、特徴は、前述の図3−1と、図3−2に準ずる。
また、図6−1、図6−2は、アッパーフレーム2の水平フレーム200の径方向に、二条の切欠204を、間隔をおいて切条し、この切欠204間を、押潰し加工して、切欠半截パイプ片205をそれぞれ形成するとともに、異形ブラケット3と略同じ幅の、横方向幅を有する取付部201を形成する。この取付部201を形成後に、押潰し加工で、切欠半截パイプ片205にフラット面205aを形成するとともに、切欠半截パイプ片205とフラット面205aには、水平フレーム200のパイプに繋がる、略台形形状の空洞206がそれぞれ形成される。その後の処理と特徴は、前記図5−1と、図5−2の構造に準ずる。但し、この実施例では、フラット面205aを形成することで、溶接の容易化と、溶接精度の向上、並びにアッパーフレーム2と異形ブラケット3の一体化と、強度の向上等が期待できる。
また、図7−1〜図7−3は、前述の各実施例にサポート5を挿入した各実施例を示しており、長方形状の異形ブラケット3と、サポート5に設けた長方形状の異形脚部500及び異形貫通孔502を示している。そして、この異形貫通孔502には、ヘッドレスト7の長方形状の異形ステー8が挿嵌される構造である。そして、この図7−1は、前記図6−1と、図6−2に対応した平面図と考えることが望ましい。図中10は溶接部で、この例では、アッパーフレーム2と異形ブラケット3を、左右の鉛直方向と、上(下)の横方向の箇所で行なった、一例である。また、その図7−2は、異形ブラケット3に、サポート5の異形脚部500を挿設して、取付けた状態の側面図を、また、図7−3は、その正面図をそれぞれ示している。尚、この異形ステー8は、図において、シート1の前後側1a、1bにおいて、幅寸法H2に対して、縦寸法H1を長く形成した、端面視して、長方形状、楕円形状か、又は擬似長方形状、擬似楕円形状とする。これにより、異形ステー8は、衝撃荷重に有効に対応できる特徴がある。また、異形ステー8の端面積は、従来の図示しない、丸パイプでなるステーの端面積と同じである。しかし、本発明では、異形ステー8の形状の特性よりして、前記衝撃荷重に有効に対応できる。
そして、図8−1〜図8−3等は、異形ブラケット3に、サポート5の異形脚部500を挿設し、この異形脚部500と頭部501に貫設したそれぞれの形状の異形貫通孔502に、この異形貫通孔502に対応した、外観形状の、それぞれの異形ステー8を挿入した状態を示しており、その構造と効果は、同様である。この異形貫通孔502の内周面と、異形ステー8の外周面の形状は、平面視して、それぞれ管体であって、図8−1が、隅部と、この隅部と、各辺か緩やかな曲面形状である角柱形状、図8−2が、楕円形状、また、図8−3が、隅部に丸味を有する長方形状、等の一例を示す。その形状は、一例であり、限定されない。また、500dは、弾性体を示す。
前述した、異形ブラケット3と、サポート5の異形脚部500、及び異形貫通孔502と、並びに異形ステー8とは、各実施例において、それぞれ互いに相似形状である。尚、D0及びD1は、パイプの径を、t0及びt1は、パイプの肉厚を示す。
1 シート
1a 前側
1b 後側
2 アッパーフレーム
200 水平フレーム
201 取付部
202 取付壁片
202a 誘導傾斜面
203 曲り部
204 切欠
205 切欠半截パイプ片
205a フラット面
206 空洞
3 異形ブラケット
300 クリンチ側
301 側面側
302 曲面
5 サポート
500 異形脚部
500a 弾性帯片
500b 係止突起
500c 弾性突出片
500d 弾性体
501 頭部
502 異形貫通孔
503 空洞部
6 ロックボタン
7 ヘッドレスト
8 異形ステー
10 溶接部
R 曲げ
H1 縦寸法
H2 幅寸法

Claims (2)

  1. 車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームに設けたブラケット用取付部、この取付部の横方向の両端に設けた取付壁片前記取付部とこの取付壁片との間に、平面視して、前記車輌のシートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形ブラケットを設置し、この異形ブラケットの両側面側を、前記取付壁片に添接するとともに、当該異形ブラケットの上下箇所を前記取付部に添接する構成とし、この異形ブラケットの両側面側と前記取付壁片との添接箇所、及び、この異形ブラケットの上下箇所と前記取付部との添接箇所に、それぞれ溶接部を設ける構造のヘッドレストの支持構造であって、
    この異形ブラケットに、頭部と、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長く形成した異形脚部と、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形貫通孔とを有するヘッドレストサポートを挿入し、このヘッドレストサポートの異形貫通孔に、前記シートの前後側において、幅寸法に対し、縦寸法を長くした異形ヘッドレストステーを挿入する構成としたヘッドレストの支持構造。
  2. 車輌に装着されるシートの骨格を形成するアッパーフレームの径方向に、間隔をおいて二条の切欠を設けて、この二条の切欠間を、押潰し加工して、ブラケット用取付部を形成するとともに、この取付部の横方向の両端に切欠取付壁片を形成する、請求項1記載のヘッドレストの支持構造を製造する方法
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