JP5915603B2 - シートバックフレーム構造 - Google Patents

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Description

本発明は、シートバックフレーム構造に関する。
近年、車両用シートでは、シートバックフレームが樹脂材で構成されたものがある(例えば、下記特許文献1参照)。このような樹脂材で構成されたシートバックフレームにおいても、シートバックフレームにリクライニング機構を設ける場合には、リクライニング機構に結合されたブラケット(結合部材)にシートバックフレームがボルト等の締結部材によって固定される。
特開2007−161237号公報 特開2012−232731号公報 特開2013−010450号公報
ところで、車両の後面衝突時には、慣性力によって着座乗員がシート後方側へ移動して、着座乗員からシートバックフレームへシート後方側への荷重が入力される。そして、シートバックフレームに入力された荷重が、締結部材によるシートバックフレームとブラケット(結合部材)との間の締結力より大きいと、シートバックフレームが締結部材に対して相対移動する。このため、例えば、シートバックフレームにおいて締結部材が挿入される孔の内周部が締結部材に当たり、シートバックフレームに入力された荷重が該孔の内周部に集中してしまう。したがって、シートバックフレームの締結部位における荷重の集中を低減することが望ましい。
本発明は、上記事実を考慮し、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重がシートバックフレームにおける結合部材との締結部位に集中することを低減できるシートバックフレーム構造を提供することを目的とする。
請求項1に記載のシートバックフレーム構造は、リクライニング機構に結合され、ナットが固定されている結合部材と、着座乗員の背部を支えるシートバックの骨格を構成すると共に、前記結合部材に前記ナット及び締結部材によって締結固定された樹脂製のシートバックフレームと、前記ナット及び前記締結部材によって前記シートバックフレームと共に前記結合部材に締結固定され、車両の後面衝突時に前記結合部材に対する前記シートバックフレームの相対移動を規制する規制部を含んで構成された規制部材と、筒状に形成され、前記規制部材に一体的に設けられると共に、内周部に前記締結部材が挿入された状態で前記シートバックフレームに形成された挿入孔の内部に配置され、前記シートバックフレーム及び前記規制部材を前記結合部材とによって挟み込む状態で前記締結部材によって前記結合部材に締結された金属製のカラーと、を備え、前記締結部材が前記カラーの内周部に挿入された状態では前記カラーの径方向における前記締結部材に対する前記カラーの相対移動が制限されており、前記カラーの径方向において前記カラーの外周部と前記挿入孔の内周部との間に隙間を有する状態で前記カラーが前記挿入孔の内部に配置されている
請求項1に記載のシートバックフレーム構造では、リクライニング機構に結合された結合部材にナットが固定されており、シートバックフレームが締結部材及びナットによって結合部材に締結固定されている。これにより、シートバックフレームが、結合部材を介してリクライニング機構と連結されている。そして、車両の後面衝突時には、慣性力によって着座乗員がシート後方側へ移動して、着座乗員からシートバックフレームに荷重が入力される。このとき、シートバックフレームに入力された荷重が、締結部材によるシートバックフレームと結合部材との間の締結力に比べて大きい場合には、シートバックフレームが結合部材に対して相対移動しようとする。
ここで、規制部材が、シートバックフレームと共に締結部材によって結合部材に締結固定されている。そして、規制部材は規制部を含んで構成されており、車両の後面衝突時における結合部材に対するシートバックフレームの相対移動が規制部によって規制される。このため、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重が規制部材に入力される。その結果、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重がシートバックフレームにおける結合部材との締結部位に集中することを低減できる。
また、金属製のカラーが規制部材に一体的に設けられている。そして、カラーが結合部材に締結部材によって締結されることで、シートバックフレームが規制部材と結合部材とによって挟み込まれた状態で固定されている。これにより、締結部材を金属製にすることで、締結部材とカラーとをメタルタッチさせて、カラーを結合部材に締結できる。したがって、樹脂製に構成されたシートバックフレームを結合部材に締結固定する場合でも、締結部材による十分な軸力を確保できる。
請求項に記載のシートバックフレーム構造は、請求項に記載のシートバックフレーム構造において、前記シートバックフレームはシェル形のフレームとして構成されており、前記シートバックフレームの外周部には、フランジ部が形成され、当該フランジ部の一部と前記規制部が対向して配置され、車両の後面衝突時に前記結合部材に対する前記フランジ部の相対移動を前記規制部によって規制する。
請求項に記載のシートバックフレーム構造では、シートバックフレームがシェル形のフレームとして構成されており、シートバックフレームの外周部にはフランジ部が形成されている。これにより、シートバックフレームがフランジ部によって補強される。また、フランジ部の一部と規制部とが対向して配置されている。そして、車両の後面衝突時における結合部材に対するフランジ部の相対移動が規制部によって規制される。これにより、シートバックフレームに入力された荷重を、シートバックフレームの比較的強度の高い部分を用いて規制部へ伝達できる。
請求項に記載のシートバックフレーム構造は、請求項1又は請求項2に記載のシートバックフレーム構造において、前記規制部と前記シートバックフレームとは、接着剤によって接着されている。
請求項に記載のシートバックフレーム構造では、規制部とシートバックフレームとが接着剤によって接着されているため、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重を規制部材(規制部)へ良好に伝達できる。
請求項1に記載のシートバックフレーム構造によれば、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重がシートバックフレームにおける結合部材との締結部位に集中することを低減できる。
また、樹脂製に構成されたシートバックフレームを結合部材に締結固定する場合でも、締結部材による十分な軸力を確保できる。
請求項に記載のシートバックフレーム構造によれば、シートバックフレームに入力された荷重を、シートバックフレームの比較的強度の高い部分を用いて規制部へ伝達できる。
請求項に記載のシートバックフレーム構造によれば、車両の後面衝突時にシートバックフレームに入力された荷重を規制部材(規制部)へ良好に伝達できる。
本実施の形態に係るシートバックフレーム構造が適用された車両用シートの要部を示すシート後方側から見た断面図(図3の1−1線断面図)である。 本実施の形態に係るシートバックフレーム構造が適用された車両用シートを示すシート左方側から見た側面図である。 図2に示されるシートバックの骨格部材を成すシートバックフレームの全体を示すシート左斜め前方から見た斜視図である。
以下、図面を用いて本実施の形態に係るシートバックフレーム構造Sが適用された車両用シート10について説明する。なお、図面に適宜示される矢印FRはシート前方を示し、矢印UPはシート上方を示し、矢印LHはシート左方(シート幅方向一側)を示している。また、シート前方、シート上方、及びシート左方は、それぞれ車両の車両前方、車両上方、及び車両左方に一致している。
図2に示されるように、車両用シート10は、乗員Pが着座するシートクッション12と、着座乗員Pの背部を支えるシートバック30と、を含んで構成されている。図3に示されるように、シートクッション12内には、シートクッション12の骨格を構成する一対のシートクッションフレーム14が設けられている。シートクッションフレーム14は、長手方向をシート前後方向にした略長尺板状に形成されると共に、シートクッション12のシート幅方向両側において板厚方向をシート幅方向にして配置されている。なお、図3では、シートクッションフレーム14の後端部のみ図示されている。
一対のシートクッションフレーム14の後端部には、板状のヒンジブラケット16がそれぞれ設けられている。ヒンジブラケット16は、板厚方向をシート幅方向にして、図示しないボルト等の締結部材によってシートクッションフレーム14に締結固定されている。また、各ヒンジブラケット16のシート幅方向内側面には、従来周知のリクライニング機構18が固定されており(図3ではシート左方側のリクライニング機構18のみ図示されている)、リクライニング機構18は、シート幅方向に延在されたリクライニングロッド20によって連結されている。
また、一対のリクライニング機構18のシート幅方向内側には、結合部材としてのアッパアーム22がそれぞれ設けられている。このアッパアーム22は、長手方向をシート上下方向にした略矩形板状に形成されると共に、板厚方向をシート幅方向にして配置されている。そして、アッパアーム22の下部が、リクライニング機構18に溶接等によって結合されている(図1参照)。また、アッパアーム22の上端部には、シート幅方向内側面において、後述するシートバックフレーム32を締結固定するための一対のウェルドナット24が設けられている。ウェルドナット24は、軸方向をシート幅方向にして配置されると共に、シート前後方向に並んで配置されている。さらに、アッパアーム22には、上端部を除く外周部において、アームフランジ部26が一体に形成されており、アームフランジ部26は、シート幅方向内側へ屈曲されている。
図2に示されるように、シートバック30は、シートクッション12の後端部に起立した状態で設けられている。図3に示されるように、シートバック30の内部には、シートバック30の骨格を構成するシートバックフレーム32が設けられている。シートバックフレーム32は、樹脂材(例えば、炭素繊維入り強化プラスチック)によって製作されると共に、シェルタイプ(全体として板状に形成されると共に、シート前方側へ開放された所謂シェル形を成すタイプ)のフレームとして構成されている。そして、シートバックフレーム32のシート前方側には、ウレタン等の発泡材により構成されたシートバックパッド64(図2参照)が設けられており、シートバックパッド64は表皮66(図2参照)によって覆われている。
シートバックフレーム32は、シートバックフレーム32の中央部を構成する背面パネル部34と、シートバックフレーム32の上部を構成するアッパフレーム部36と、シートバックフレーム32のシート幅方向両側部分を構成する一対のサイドフレーム部38と、を含んで構成されている。
背面パネル部34は、長手方向をシート上下方向にした略矩形板状に形成されると共に、板厚方向を略シート前後方向にして配置されている。また、図示は省略するが、シート上方側から見た平断面視で、背面パネル部34はシート後方側へ凸となるように湾曲されている。
アッパフレーム部36は、側面視で略逆L字形板状に形成されて、背面パネル部34の上端部と結合されている。具体的には、アッパフレーム部36は、背面パネル部34の上端部からシート上方側へ延びており、アッパフレーム部36の上端部がシート後方側へ屈曲されている。
サイドフレーム部38は、シート上下方向を長手方向とした略長尺板状に形成されると共に、板厚方向を略シート幅方向にして背面パネル部34のシート幅方向両側端部からシート前方側へ延びている。また、サイドフレーム部38の上部は、アッパフレーム部36のシート幅方向両側部分に滑らかに接続するように湾曲されている。
また、シートバックフレーム32の外周部には、「フランジ部」としてのフレームフランジ部40が一体に形成されている。このフレームフランジ部40は、一方のサイドフレーム部38の下端からシートバックフレーム32の外周部に沿って他方のサイドフレーム部38の下端まで延びている。そして、フレームフランジ部40におけるサイドフレーム部38の下端に形成された部分がロアフランジ部40Aとされており、ロアフランジ部40Aは、板厚方向を略シート上下方向にして、サイドフレーム部38からシート幅方向外側へ突出されている。
サイドフレーム部38の下端部は、前述したアッパアーム22のシート幅方向外側に配置されると共に、アッパアーム22の上部と対向して配置されている。また、図1に示されるように、サイドフレーム部38の下端部には、ロアフランジ部40Aのシート上方側の位置において、円形状の挿入孔42がシート幅方向に貫通形成されている。この挿入孔42は、ウェルドナット24に対応して各サイドフレーム部38に2箇所形成されると共に、ウェルドナット24と同軸上に配置されている。
また、サイドフレーム部38の下端部におけるシート幅方向外側面には、金属製の規制部材としてのパッチ44が設けられている。このパッチ44は、シート前方側から見て略L字形板状に形成されると共に、サイドフレーム部38と平行に配置されたパッチ本体部46を有している。パッチ本体部46は、サイドフレーム部38のシート幅方向外側面に接着剤62によって接着されている。
パッチ本体部46には、一対の金属製のカラー50が一体的に設けられている(図2参照)。このカラー50は、略円筒形状に形成され、軸方向をパッチ本体部46の板厚方向にして配置されると共に、カラー50の軸方向中間部においてパッチ本体部46と結合されている。すなわち、カラー50のシート幅方向外側端部及びシート幅方向内側端部がパッチ本体部46からそれぞれ突出された状態で、カラー50がパッチ44と一体的に結合されている。
また、カラー50のシート幅方向外側端部には、カラーフランジ部52が一体に形成されている。カラーフランジ部52は、略円環状に形成されて、カラー50からカラー50の径方向外側へ突出されている。そして、カラーフランジ部52のシート幅方向内側面がパッチ本体部46のシート幅方向外側面と当接されている。一方、カラー50のシート幅方向内側端部は、シートバックフレーム32の挿入孔42内に配置されており、カラー50のシート幅方向内側の端面がアッパアーム22のシート幅方向外側面に当接されている。そして、カラー50の外周部と挿入孔42の内周部との間には、隙間Gが形成されている。
さらに、カラー50の内周部には、締結部材としてのボルト60がシート幅方向外側から挿入されている。このボルト60は、金属製とされると共に、所謂段付きボルトとして構成されている。すなわち、ボルト60は、頭部60Aと、ボルト60の軸方向中間部を構成する円柱形状の段部60Bと、ボルト60の先端部を構成するネジ部60Cと、を含んで構成されている。そして、ボルト60の段部60Bがカラー50内に挿入されて、ボルト60のネジ部60Cがウェルドナット24に螺合されている。
これにより、サイドフレーム部38(シートバックフレーム32)が、カラー50(のカラーフランジ部52)及びパッチ44と、アッパアーム22と、によって狭持されて、アッパアーム22に締結固定されている。そして、この状態では、カラー50のシート幅方向外側の端面は、ボルト60の頭部60Aと密着されている。
また、ボルト60の段部60Bの外径寸法は、カラー50の内周部の内径寸法より僅かに小さく設定されている。換言すると、ボルト60の段部60Bとカラー50の内周部との間に殆んど隙間のない状態で、ボルト60の段部60Bがカラー50内に挿入されている。これにより、ボルト60に対するカラー50(パッチ44)の相対移動が制限されるように構成されている(カラー50(パッチ44)のボルト60に対する相対移動量が、シートバックフレーム32のボルト60に対する相対移動量に比して小さく設定されている)。
また、パッチ44の下端部には、規制部としてのパッチフランジ部48が形成されている。パッチフランジ部48は、パッチ本体部46の下端からシート幅方向外側へ屈曲されて、ロアフランジ部40Aのシート上方側においてロアフランジ部40Aと対向して配置されている。そして、前述した接着剤62によって、ロアフランジ部40Aとパッチフランジ部48とが接着されている。
一方、図3に示されるように、シートバックフレーム32におけるアッパフレーム部36には、一対の支持ブラケット70が固定されている。この支持ブラケット70は、略矩形筒状に形成されて、長手方向をシート上下方向にして配置されている。そして、支持ブラケット70内には、略筒状のヘッドレストサポート(図示省略)が保持されており、ヘッドレストサポート内には、ヘッドレスト72からシート下方側へ突出されたステー74(図2参照)がそれぞれ挿入されている。これにより、ヘッドレスト72が、ステー74、ヘッドレストサポート、及び支持ブラケット70を介してシートバックフレーム32に固定(支持)されている。
次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成されたシートバックフレーム構造Sが適用された車両用シート10では、リクライニング機構18に結合されたアッパアーム22にシートバックフレーム32がボルト60によって締結固定されている。そして、車両の後面衝突時には、慣性力によって着座乗員Pの上半身がシート後方側へ移動して(図2の矢印参照)、着座乗員Pからシートバックフレーム32にシート後方側への荷重が入力される。シートバックフレーム32にシート後方側への荷重が入力されると、シートバックフレーム32はシート後斜め下方側へ倒れ込もうとする。そして、シートバックフレーム32に入力された荷重が、ボルト60によるシートバックフレーム32とアッパアーム22との間の締結力より大きい場合には、シートバックフレーム32がアッパアーム22に対して相対移動しようとする。すなわち、シートバックフレーム32のロアフランジ部40Aが、アッパアーム22に対してシート上方側へ相対移動しようとする。
ここで、シートバックフレーム32におけるサイドフレーム部38のシート幅方向内側には、パッチ44が設けられており、パッチ44には、カラー50が一体的に設けられている。また、カラー50内には、ボルト60の段部60Bが挿入されており、カラー50(パッチ44)のボルト60に対する相対移動が制限されている。さらに、ボルト60のネジ部60Cはウェルドナット24に螺合されているため、ボルト60はウェルドナット24を介してアッパアーム22と一体的に結合されている。このため、カラー50(パッチ44)のアッパアーム22に対する相対移動が制限されている。
また、パッチ44の下端部には、パッチフランジ部48が形成されており、パッチフランジ部48は、ロアフランジ部40Aのシート上方側においてロアフランジ部40Aと対向して配置されている。
そして、シートバックフレーム32のロアフランジ部40Aが、アッパアーム22に対してシート上方側へ相対移動しようとすると、カラー50(パッチ44)のアッパアーム22に対する相対移動が制限されているため、パッチフランジ部48がロアフランジ部40Aを受け止めるように作用する。これにより、シートバックフレーム32のアッパアーム22に対する相対移動がパッチ44によって規制されて、シートバックフレーム32に入力された荷重がパッチ44に入力される。したがって、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32に入力された荷重がシートバックフレーム32におけるアッパアーム22との締結部位に集中することを低減できる。
すなわち、仮にパッチ44のパッチフランジ部48が省略された場合には、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32がアッパアーム22に対して相対移動すると、シートバックフレーム32の挿入孔42の内周面とカラー50の外周面とが当接する。これにより、シートバックフレーム32に入力された荷重が挿入孔42の内周部に集中する。
これに対して、本実施の形態では、上述したように、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32がアッパアーム22に対して相対移動すると、ロアフランジ部40Aのアッパアーム22に対する相対移動が、パッチ44のパッチフランジ部48によって規制される。このため、シートバックフレーム32に入力された荷重がパッチ44に入力されるため、挿入孔42の内周部に入力される荷重を低減できる。以上により、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32に入力された荷重がシートバックフレーム32におけるアッパアーム22との締結部位に集中することを低減できる。
また、上述したように金属製のカラー50がパッチ44に一体的に設けられている。そして、ボルト60によってカラー50をアッパアーム22に締結することで、シートバックフレーム32が、カラー50及びパッチ44と、アッパアーム22と、によって挟み込まれた状態で、アッパアーム22に固定される。これにより、ボルト60の頭部60Aとカラー50のシート幅方向外側端面とがメタルタッチされた状態で、シートバックフレーム32をアッパアーム22にボルト60によって締結固定させることができる。したがって、樹脂製に構成されたシートバックフレーム32をアッパアーム22に締結固定する場合でも、ボルト60による十分な軸力を確保できる。
さらに、シートバックフレーム32の外周部にフレームフランジ部40が形成されており、フレームフランジ部40の一部を構成するロアフランジ部40Aにパッチフランジ部48が対向して配置されている。そして、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32がアッパアーム22に対して相対移動しようとすると、ロアフランジ部40Aのアッパアーム22に対する相対移動がパッチフランジ部48によって規制される。これにより、シートバックフレーム32に入力された荷重をシートバックフレーム32において比較的強度の高い部分を用いてパッチフランジ部48へ伝達できる。
また、パッチフランジ部48とロアフランジ部40Aとは接着剤62によって接着されている。このため、車両の後面衝突時にシートバックフレーム32に入力された荷重をロアフランジ部40Aからパッチ44(パッチフランジ部48)へ良好に伝達できる。
さらに、上述したように、パッチ44にはパッチフランジ部48が形成されており、シートバックフレーム32に入力された荷重をパッチフランジ部48へ伝達できる。これにより、パッチ44においてパッチフランジ部48が省略された場合に比して、接着剤62によるパッチ44(パッチ本体部46)とシートバックフレーム32(サイドフレーム部38)との間の接着性を向上できる。
すなわち、図1に示されるように、車両の後面衝突時におけるサイドフレーム部38に入力される衝突荷重をF1とし、接着剤62におけるパッチ本体部46とサイドフレーム部38との間の接着力をF2とし、ロアフランジ部40Aからパッチフランジ部48へ入力される荷重をF3とし、ボルト60からカラー50(パッチ44)に作用する反力をF4とすると、力のつり合いから、F1+F2+F3=F4となる。このため、本実施の形態におけるパッチ本体部46とサイドフレーム部38との間の接着力は、F2=F4−F1−F3で表される。
一方、パッチ44においてパッチフランジ部48が省略された比較例では、上述のロアフランジ部40Aからパッチフランジ部48へ入力される荷重F3が作用しない。このため、比較例におけるパッチ本体部46とサイドフレーム部38との間の接着力は、F2’=F4−F1となる。したがって、パッチ本体部46とサイドフレーム部38との間では、比較例の接着力を本実施の形態の接着力に比べて高くする必要がある。換言すると、本実施の形態における接着力F2を比較例における接着力F2’に比べて低く設定できる。その結果、上記比較例に比べて、接着剤62によるパッチ44とシートバックフレーム32との間の接着性を向上できる。
なお、本実施の形態では、パッチ44にカラー50が一体的に設けられているが、パッチ44においてカラー50を省略してもよい。この場合には、パッチ44にボルト60の段部60Bが挿入される挿入孔を形成して、ボルト60に対するパッチ44の相対移動を制限するように構成してもよい。
さらに、本実施の形態では、パッチ44とサイドフレーム部38との間には、接着剤62が介在されているが、接着剤62を省略してもよい。この場合には、例えば、パッチフランジ部48とロアフランジ部40Aとを当接するように構成してもよい。
また、本実施の形態では、ボルト60の段部60Bの外形寸法が、カラー50の内径寸法に比して僅かに小さく設定されて、ボルト60に対するパッチ44の相対移動が制限されている。これに代えて、カラー50の内周部にネジ部を形成すると共に、ボルト60の段部60Bの外周部にカラー50に螺合するネジ部を形成してもよい。これにより、パッチ44がカラー50を介してボルト60と一体的に結合されるため、ボルト60に対するパッチ44の相対移動を制限できる。
18 リクライニング機構
22 アッパアーム(結合部材)
30 シートバック
32 シートバックフレーム
40 フレームフランジ部(フランジ部)
44 パッチ(規制部材)
48 パッチフランジ部(規制部)
50 カラー
60 ボルト(締結部材)
62 接着剤
S シートバックフレーム構造

Claims (3)

  1. リクライニング機構に結合され、ナットが固定されている結合部材と、
    着座乗員の背部を支えるシートバックの骨格を構成すると共に、前記結合部材に前記ナット及び締結部材によって締結固定された樹脂製のシートバックフレームと、
    前記ナット及び前記締結部材によって前記シートバックフレームと共に前記結合部材に締結固定され、車両の後面衝突時に前記結合部材に対する前記シートバックフレームの相対移動を規制する規制部を含んで構成された規制部材と、
    筒状に形成され、前記規制部材に一体的に設けられると共に、内周部に前記締結部材が挿入された状態で前記シートバックフレームに形成された挿入孔の内部に配置され、前記シートバックフレーム及び前記規制部材を前記結合部材とによって挟み込む状態で前記締結部材によって前記結合部材に締結された金属製のカラーと、
    を備え、
    前記締結部材が前記カラーの内周部に挿入された状態では前記カラーの径方向における前記締結部材に対する前記カラーの相対移動が制限されており、前記カラーの径方向において前記カラーの外周部と前記挿入孔の内周部との間に隙間を有する状態で前記カラーが前記挿入孔の内部に配置されているシートバックフレーム構造。
  2. 前記シートバックフレームはシェル形のフレームとして構成されており、前記シートバックフレームの外周部には、フランジ部が形成され、
    当該フランジ部の一部と前記規制部が対向して配置され、車両の後面衝突時に前記結合部材に対する前記フランジ部の相対移動を前記規制部によって規制する請求項1に記載のシートバックフレーム構造。
  3. 前記規制部と前記シートバックフレームとは、接着剤によって接着された請求項1又は請求項2に記載のシートバックフレーム構造。
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