JP6716851B2 - 乗物用シートのフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車、航空機、列車、船舶などの乗物用シートのフレーム構造に関する。

乗物用シートは、省エネルギーの観点より、燃費改善のため軽量化が常に求められている。本発明者らは、これまでに乗物用シートの軽量化に関する技術の提案を種々行っている。例えば、特許文献１では、素材にもよるが、板厚１．８ｍｍ以下、好ましくは、１．２ｍｍ以下あるいは１．０ｍｍ以下といった薄肉の金属板を用いたフレームにより軽量化を図る技術を開示している。また、これらの薄肉の金属板を用いながら、所定の強度を達成するために、サイドフレームなどの必要な箇所に熱処理（焼き入れ）を施す技術も開示している。さらに、シートクッション部のサイドフレームが、前部と後部に配設された前部リンク及び後部リンクによって、それぞれスライダのアッパーレールに連結され、リフター機構のギヤや、上記後部リンクと接続される中継リンク等との組み合わせによって、部分的にトラス構造部を形成し、強度を高めることも提案している。

国際公開ＷＯ２０１４／０２７６２７号公報

しかしながら、前突等によって、後方の積載物が前方に飛び出し、前席のシートバック部に大きな衝撃力が入力されると、入力点であるバックフレームに加え、入力点から離れたクッションフレームの前部リンク、あるいはバックフレームとクッションフレームの境界付近等に大きな力が作用し、変形を生じやすい。

本発明は上記に鑑みなされたもので、衝撃力の影響を受けやすい箇所、特に後方の積載物の前方への飛び出しによって影響を受けやすい箇所の強度を高めた乗物用シートのフレーム構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の乗物用シートのフレーム構造は、シートクッション部用のクッションフレームと、前記クッションフレームの後部に連結されるシートバック部用のバックフレームと、前記クッションフレームの高さ調整を行うリフター機構とを備えた乗物用シートのフレーム構造であって、
前記クッションフレームを構成する左右のクッションサイドフレームが、左右のスライダの各アッパーレールに、それぞれ、前記リフター機構によって回動する前部リンク及び後部リンクを介して支持されていると共に、
前記左右の前部リンクのうち、少なくとも一方の前部リンクは、上部が、前記クッションサイドフレームに設けられた上部連結軸に連結され、下部が、前記アッパーレールに設けられた下部連結軸に連結され、前記クッションサイドフレームと前記アッパーレールを挟んだ両側に配設されている複数枚のリンクプレートから構成されていることを特徴とする。

前記少なくとも一方の前部リンクが、乗物のセンター寄りの前部リンクであることが好ましい。
前記左右の前部リンクが連結される前記左右のスライダの各アッパーレールの少なくとも一方における前記下部連結軸が設けられる部位に、外向きに突出するフランジ部が設けられていることが好ましい。

前記クッションサイドフレーム、前記バックフレームを構成するバックサイドフレーム及び両者に跨がって配設される連結ブラケットのいずれか少なくとも一つに、ビード部が形成されていることが好ましい。
前記クッションフレーム、前記バックフレーム及び両者に跨がって配設される連結ブラケットのいずれか少なくとも一つに、部分的に熱処理が施されていることが好ましい。

本発明によれば、少なくとも一方の前部リンクが複数枚のリンクプレートからなり、各リンクプレートが、クッションサイドフレームに設けられた上部連結軸とスライダのアッパーレールに設けられた下部連結軸とに掛け渡され、かつ、クッションサイドフレームとアッパーレールを挟んだ両側に配設されている。そのため、複数枚のリンクプレートからなる少なくとも一方の前部リンクによって支持されているクッションサイドフレームは、アッパーレールに両持ちで支持されることになり、強度が高くなる。よって、シートバック部における入力点から距離があり、大きな力が作用する前部リンクにおける変形が抑制される。

また、クッションサイドフレーム、バックフレームを構成するバックサイドフレーム及び両者に跨がって配設される連結ブラケットのいずれか少なくとも一つに、ビード部を形成した構成とすることにより、衝撃力が作用しやすい箇所の強度を高めることができる。また、部分的に、特に衝撃力の影響を受けやすい箇所に熱処理を施すことにより、さらに強度を高めたフレーム構造を提供することができる。

図１は、本発明の一の実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す右斜め前方から見た斜視図である。 図２は、上記実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す左斜め前方から見た斜視図である。 図３は、上記実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す平面図である。 図４は、上記実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す正面図である。 図５は、上記実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す左側面図である。 図６は、上記実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造を示す右側面図である。 図７（ａ）は、２枚のリンクプレートから構成される前部リンク付近の拡大斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）を正面側から見た図である。 図８は、図５のＡ−Ａ線断面図である。

以下、図面に示した実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１〜図６は、本発明の一の実施形態に係る乗物用シートのフレーム構造１の外観を示した図である。本実施形態の乗物用シートのフレーム構造１は、これらの図に示したように、シートクッション部１Ａを形成するクッションフレーム１０と、シートバック部１Ｂを形成するバックフレーム２０を有し、それらが、連結ブラケット３０により連結されている。

クッションフレーム１０は、乗物のフロアの幅方向に所定間隔をおいて前後方向に延びる一対のクッションサイドフレーム１１，１１を有して構成される。各クッションサイドフレーム１１，１１の前部間には、両者間の間隔を保ち、クッションフレーム１０の強度を保つ第１ビーム１１１が掛け渡されている。

クッションフレーム１０の各クッションサイドフレーム１１，１１は、乗物のフロアの幅方向に所定間隔をおいて取り付けられる左右のスライダ４０，４０のアッパーレール４２，４２に連結されて配設される。具体的には、左右のクッションサイドフレーム１１，１１に対応して、左右それぞれに前部リンク１５１，１５１及び後部リンク１５２，１５２を有すると共に、一方のクッションサイドフレーム１１（本実施形態では着座者から見て左側のクッションサイドフレーム１１（以下、「左側クッションサイドフレーム１１」）側に駆動リンク１５３（図２参照）を有し、他方のクッションサイドフレーム１１（本実施形態では着座者から見て右側のクッションサイドフレーム１１（以下、「右側クッションサイドフレーム１１」）側に、従動リンク１５４（図１参照）を有する。

左右の前部リンク１５１，１５１は、 一端（下端）１５１ａ，１５１ａがスライダ４０，４０のアッパーレール４２，４２の連結部位にそれぞれ軸支され、前部リンク１５１，１５１の他端（回転自由端）１５１ｂ，１５１ｂは、左右のクッションサイドフレーム１１，１１の連結部位に連結されている。また、前部リンク１５１，１５１の他端１５１ｂ，１５１ｂ間には、補強用の第２ビーム１１２が配設される。なお、前部リンク１５１，１５１の詳細についてはさらに後述する。

左右の後部リンク１５２，１５２は、略Ｌ字状に形成され、一端（下端）１５２ａ，１５２ａがスライダ４０，４０のアッパーレール４２，４２にそれぞれ軸支されている。後部リンク１５２，１５２の他端（回転自由端）１５２ｂ，１５２ｂは、駆動リンク１５３の後部及び従動リンク１５４の後部にそれぞれ軸支されている。また、略Ｌ字状の後部リンク１５２，１５２の屈曲部１５２ｃ，１５２ｃ間には、補強用の第３ビーム１１３が掛け渡されている。

左右のクッションサイドフレーム１１，１１のうちの一方（本実施形態では、左側クッションサイドフレーム１１）において、その前後方向中央部よりもやや前寄りの位置に、リフター機構１６０のクラッチ部１６１が設けられている（図１参照）。左側クッションサイドフレーム１１の内面には、クラッチ部１６１によって回転するセクタギヤ１６２が配設されている（図２参照）。セクタギヤ１６２には、駆動リンク１５３の先端部（回転自由端）が軸支されていると共に、幅方向に延びる連結軸１５５を介して着座者から見て右側クッションサイドフレーム１１側に配設された従動リンク１５４に連結されている。従って、操作部材（図示せず）が操作されて、クラッチ部１６１に組み込まれたギヤが回転すると、それによりセクタギヤ１６２が回転し、それによって駆動リンク１５３及び従動リンク１５４が変位して、後部リンク１５２，１５２が回転すると共に、前部リンク１５１，１５１がこれに追従して回転し、クッションフレーム１０全体を上下に変位させる。

ここで、左右の前部リンク１５１，１５１及び後部リンク１５２，１５２は、このようにして、リフター機構１６０の駆動力によってクッションフレーム１０を上下動させるために設けられる一方で、後部座席や荷室の積載物が急停車や前突等により前方に飛び出し、それによってシートバック部１Ｂに衝撃荷重がかかると、その入力点であるシートバック部１Ｂから離間した前部リンク１５１，１５１に大きな力が作用する。そこで、左右の前部リンク１５１，１５１のうちの少なくとも一方、特に、積載物の飛び出しによる衝撃力は、通常、ドア等に接触したりして力が分散されることの多いドア側よりも、接触物のない乗物のセンター寄りにおいて大きく作用するため、好ましくは、少なくとも乗物のセンター寄りに配置される前部リンク１５１（本実施形態では、着座者から見て右側（以下、右側前部リンク１５１）であり、左ハンドル車の運転席シート又は右ハンドル車の助手席シートにおいてそれぞれ乗物のセンター寄りとなる）の強度を高めた構成とすることが好ましい。

そのため、本実施形態の右側前部リンク１５１は、図１〜図４及び図７に示したように、２枚のリンクプレート１５１１，１５１２から構成されている。具体的には、まず、左右の前部リンク１５１，１５１を結ぶ第２ビーム１１２は、各端部１１２ａ，１１２ｂが左右のクッションサイドフレーム１１，１１を厚み方向に貫通して配設されており、本実施形態では、各端部１１２ａ，１１２ｂ付近が、各前部リンク１５１，１５１の上部が連結される上部連結軸１１２ｃ，１１２ｄとなっている。また、右側クッションサイドフレーム１１を支持するアッパーレール４２（以下、「右側アッパーレール４２」）の縦壁部４２１における乗物のセンター寄りの側面に固定された固定ブラケット４２２には、その厚み方向に貫通する下部連結軸４２３が設けられている。そして、２枚のリンクプレート１５１１，１５１２は、右側クッションサイドフレーム１１及び右側アッパーレール４２の固定ブラケット４２２を挟んだ内面側と外面側において、それぞれの上部が、上部連結軸１１２ｃに連結され、それぞれの下部が下部連結軸４２３に連結されて配設される。従って、右側前部リンク１５１は、２枚のリンクプレート１５１１，１５１２によって、上部連結軸１１２ｃ及び下部連結軸４２３を介して、右側クッションサイドフレーム１１を両持ちで支持しており、１枚で構成する場合よりも高い強度が得られる。

なお、左側前部リンク１５１は、左側クッションフレーム１１及び左側クッションサイドフレーム１１を支持するアッパーレール４２（以下、「左側アッパーレール４２」）の縦壁部４２１の内面側に配設された１枚のリンクプレートからなる。その上部は、第２ビーム１１２の左側の端部１１２ｂ付近である上部連結軸１１２ｄに軸支され、下部が、左側アッパーレール４２の縦壁部４２１における乗物のセンター寄りの側面に固定された固定ブラケット４２２に支軸４２４を介して軸支される。

本実施形態では、各前部リンク１５１，１５１の下部を軸支するため、左右のアッパーレール４２，４２にそれぞれ固定ブラケット４２２，４２２を設けているが、後方からの衝撃荷重に対応するため、この固定ブラケット４２２，４２２は、その外周部に縦壁部４２１との固定面とは反対方向（固定面を基準として外向き）に突出するフランジ部４２２ａ，４２２ａが設けられていることが好ましい。本実施形態では、上記のように、後方からの衝撃力が乗物のセンター寄りに作用しやすいことを考慮して、固定ブラケット４２２，４２２をいずれも縦壁部４２１，４２１の乗物のセンター寄りの側面に固定している。よって、フランジ部４２２ａ，４２２ａは、いずれも乗物のセンター方向に突出しており（図１、図２、図４及び図７参照）、それにより、乗物のセンター寄りに大きく作用する衝撃力に対する強度が高くなっている。

バックフレーム２０は、図１〜図６に示したように、第１バックフレーム２１及び第２バックフレーム２２の組み合わせから構成される。第１バックフレーム２１は、薄肉の金属板を略方形の枠状に加工してなり、シートバック部１Ｂの高さ方向下端付近に配置される下部フレーム２１１と、下部フレーム２１１に対して上方に所定間隔をおいて、本実施形態では、シートバック部１Ｂの高さ方向略中間付近に配置される中間フレーム２１２と、下部フレーム２１１及び中間フレーム２１２の幅方向各端部同士を結ぶと共に、下部フレーム２１１及び中間フレーム２１２の幅方向各端部から前方に折り曲げられて前方に突出する左右のバックサイドフレーム２１３，２１３とを有して構成される。第１バックフレーム２１を構成する金属板は、軽量化のため、例えば、板厚１．８ｍｍ以下、好ましくは０．６〜１．６ｍｍの範囲、より好ましくは０．６〜１．２ｍｍの範囲、さらに好ましくは０．６〜１．０ｍｍの範囲のものを使用することができる。なお、上記のクッションフレーム１０における各クッションサイドフレーム１１，１１も、軽量化のため、同様の薄肉の金属板から構成されることが好ましい。

第２バックフレーム２２は、略コ字状に曲げ加工した金属製のパイプ材からなり、閉塞側の辺部をヘッドレストが配置される上部フレーム２２１となる向きで配設され、上部フレーム２２１の各端部から下方に延びるサイドパイプ２２２，２２２が第１バックフレーム２１のバックサイドフレーム２１３，２１３の内面に溶接等により固定される。このとき、サイドパイプ２２２，２２２が、バックサイドフレーム２１３の下端付近まで、好ましくは、後述するリクライニング機構３００の配設位置付近まで延びる長さを有することが好ましい。それにより、薄肉の金属板からなるバックサイドフレーム２１３，２１３の強度を高めることができる。すなわち、後部座席や荷室の積載物が前方に飛び出した際には、バックサイドフレーム２１３，２１３付近が衝撃力の入力点となるが（図５参照）、本実施形態によれば、サイドパイプ２２２，２２２が固定されているため、強度が高く、衝撃力によって一気に大きく変形してしまうことを抑制できる。

バックフレーム２０のバックサイドフレーム２１３，２１３は、その下部が、クッションフレーム１０における各クッションサイドフレーム１１，１１の後部に、連結ブラケット３０，３０を介して連結される。すなわち、連結ブラケット３０，３０の下部が、クッションサイドフレーム１１，１１の後部にボルト等により固定され、連結ブラケット３０，３０の上部が、バックサイドフレーム２１３，２１３の下部にボルト等により固定される。また、一対の連結ブラケット３０，３０にはリクライニング機構３００が支持される。リクライニング機構３００は、一方の連結ブラケット３０に取り付けられたクライナ３１０と、他方の連結ブラケット３０に取り付けられたリクライナ３２０と、両者を接続する接続軸３３０を有して構成される。なお、連結ブラケット３０，３０は、第１バックフレーム２１と同様の薄肉の金属板から構成される。

クッションフレーム１０、バックフレーム２０及び連結ブラケット３０の任意箇所、好ましくは、バックフレーム２０に衝撃力が入力された際に、大きな力が作用する部位であるクッションサイドフレーム１１，１１の後部付近、バックサイドフレーム２１３，２１３の下部付近及び両者に跨がって配設される連結ブラケット３０，３０のいずれか少なくとも一つに、ビード部を形成することが好ましい。本実施形態では、図５、図７（ａ）及び図８に示したように、右側クッションサイドフレーム１１には、前部リンク１５１の上部を支持している部位付近から後端縁に至るまで、所定幅のビード部１１ａを形成している。従って、連結ブラケット３０が重なっている部位では、図８に示したように、ビード部１１ａと連結ブラケット３０との対向面間によって箱状断面が形成され、強度が高くなっている。また、左側クッションサイドフレーム１１においても、図６に示したように、リフター機構１６０のクラッチ部１６１よりも後方部位からビード部１１ｂが形成され、同様に連結ブラケット３０とによって箱状断面が形成され強度が高くなっている。なお、本実施形態では、各連結ブラケット３０，３０にもビード部３０ａ，３０ａを形成し、連結ブラケット３０，３０自体の強度も高くしている。

また、クッションフレーム１０、バックフレーム２０及び連結ブラケット３０，３０のうちのいずれか少なくとも一つに、部分的に熱処理を施すことが好ましい。熱処理（焼き入れ）によって必要な箇所の強度を上げることで、衝撃力への対応強度を高めるものである。上記したように、本実施形態では、右側前部リンク１５１は２枚のリンクプレート１５１１，１５１２によって強度を上げ、ビード部１１ａ，１１ｂ，３０ａによって、特に、クッションサイドフレーム１１，１１の後部付近からバックサイドフレーム２１３，２１３の下部付近にかけての連結ブラケット３０，３０を含む範囲の強度を上げ、サイドパイプ２２２，２２２の固定によってバックサイドフレーム２１３，２１３の強度を上げているが、これらの対策に加えて、衝撃力が作用しやすい部位を中心として熱処理を行うことが好ましい。本実施形態では、図１及び図２において、網掛けで示したように、クッションサイドフレーム１１，１１の上縁に沿った熱処理部Ｈ１，Ｈ２、各ビーム１１１〜１１３の長手方向に沿った熱処理部Ｈ３〜Ｈ５、バックサイドフレーム２１３，２１３の前縁に沿った熱処理部Ｈ６，Ｈ７、同じくバックサイドフレーム２１３，２１３の高さ方向中間付近の熱処理部Ｈ８，Ｈ９、さらに、サイドパイプ２２２，２２２の垂直部外面に沿った熱処理部Ｈ１０，Ｈ１１に、それぞれ熱処理を施し、強度を上げている。なお、この熱処理部は、あくまで一例であり、これらの範囲に限定されるものではないことはもちろんである。

本実施形態の乗物用シートのフレーム構造１によれば、後部座席や荷室から移動して積載物がシートバック部１Ｂに衝突した場合（図５参照）、まず、熱処理部Ｈ６〜Ｈ１１に加え、バックサイドフレーム２１３，２１３にサイドパイプ２２２，２２２を一体化して強度が高くなった構造によって、衝撃力を受け止め、一気に変形することを抑制する。そして、その衝撃力の作用が及ぶクッションフレーム１０及びバックフレーム２０の境界付近では、リクライニング機構３００等の剛性に加え、ビード部１１ａ，１１ｂ，３０ａによる強度が発揮され、一気に変形することが抑制される。さらに、クッションサイドフレーム１１，１１におけるリフター機構１６０等の剛性に、ビード部１１ａ，１１ｂや熱処理部Ｈ１〜Ｈ５によって高い強度が発揮され、前部リンク１５１，１５１付近においては、アッパーレール４２，４２の縦壁部４２１，４２１に設けた固定ブラケット４２２，４２２のフランジ部４２２ａ，４２２ａによって、特に、乗物のセンター寄りに作用する力に耐え、各前部リンク１５１，１５１の倒れを抑制する。そして、入力点から離れ、特に大きな力が作用する右側前部リンク１５１は、２枚のリンクプレート１５１１，１５１２によって構成されるため、その強度によって倒れ変形が抑制される。このように、本実施形態によれば、後方からの衝撃力の作用が及びやすい部位を中心として、複数の補強手段を組み合わせて設定しており、補強用の部品が大幅に増えて重量を増すようなこともなく、衝撃力を効果的に吸収することができる。

なお、固定ブラケット４２２，４２２は、各アッパーレール４２，４２の縦壁部４２１，４２１の両面に設けることも可能であり、本発明はそのような構成を排除するものではないが、衝撃力の伝達経路を考慮した本実施形態のような構成とすることで、必要最小限の補強手段が設けられることになり、軽量化に貢献できるため好ましい。同様に、左側前部リンク１５１についても２枚のリンクプレートから構成することも可能であるが、衝撃力の作用方向、伝達経路等を考慮して本実施形態のように右側前部リンク１５１のみを２枚のリンクプレート１５１１，１５１２によって構成することが好ましい。また、リンクプレート１５１１，１５１２を複数枚で構成する場合、その厚さや強度等によっては２枚に限らず、３枚以上の組み合わせで構成することも可能である。

本発明の乗物用シートは、上記実施形態で説明したように、自動車において用いられることが好適であるが、航空機、列車、船舶などの各種の乗物用シートにおいても適用可能である。

１ 乗物用シートのフレーム構造
１Ａ シートクッション部
１Ｂ シートバック部
１０ クッションフレーム
１１ クッションサイドフレーム
１１２ｃ，１１２ｄ 上部連結軸
１５１ 前部リンク
１５１１，１５１２ リンクプレート
１５２ 後部リンク
１６０ リフター機構
２０ バックフレーム
２１ 第１バックフレーム
２１３ バックサイドフレーム
２２ 第２バックフレーム
２２２ サイドパイプ
３０ 連結ブラケット
１１ａ，１１ｂ，３０ａ ビード部
４０ スライダ
４２１ 縦壁部
４２２ 固定ブラケット
４２３ 下部連結軸

Claims (5)

1. シートクッション部用のクッションフレームと、前記クッションフレームの後部に連結されるシートバック部用のバックフレームと、前記クッションフレームの高さ調整を行うリフター機構とを備えた乗物用シートのフレーム構造であって、
   前記クッションフレームを構成する左右のクッションサイドフレームが、左右のスライダの各アッパーレールに、それぞれ、前記リフター機構によって回動する前部リンク及び後部リンクを介して支持されていると共に、
   前記左右の前部リンクのうち、少なくとも一方の前部リンクは、上部が、前記クッションサイドフレームに設けられた上部連結軸に連結され、下部が、前記アッパーレールに設けられた下部連結軸に連結され、前記クッションサイドフレームと前記アッパーレールを挟んだ両側に配設されている複数枚のリンクプレートから構成されていることを特徴とする乗物用シートのフレーム構造。
2. 前記少なくとも一方の前部リンクが、乗物のセンター寄りの前部リンクである請求項１記載の乗物用シートのフレーム構造。
3. 前記左右の前部リンクが連結される前記左右のスライダの各アッパーレールの少なくとも一方における前記下部連結軸が設けられる部位に、外向きに突出するフランジ部が設けられている請求項１又は２記載の乗物用シートフレーム構造。
4. 前記クッションサイドフレーム、前記バックフレームを構成するバックサイドフレーム及び両者に跨がって配設される連結ブラケットのいずれか少なくとも一つに、ビード部が形成されている請求項１〜３のいずれか１に記載の乗物用シートのフレーム構造。
5. 前記クッションフレーム、前記バックフレーム及び両者に跨がって配設される連結ブラケットのいずれか少なくとも一つに、部分的に熱処理が施されている請求項１〜４のいずれか１に記載の乗物用シートのフレーム構造。