JP7820168B2 - 自動車用シートのフロントフレーム - Google Patents

Description

本発明は、自動車用シートのフロントフレームに関する。

自動車用シートのフロントフレームなどの金属パイプは、曲げ加工を施される。そのような金属パイプでは、曲げ加工の曲率が大きい場合に曲げ加工部の内側に皺または座屈が発生するおそれがある。

特許文献１には、断面形状が、上部および下部の形状を外に凸にし、横部を直線にした小判型または上部および下部の形状を外に凸にし、横部の形状を内側に凸にした瓢箪型、または小判型または瓢箪型において、下部の辺を直線に近い曲率半径にしたことを特徴とする超高張力異形電縫鋼管が開示されている。この超高張力異形電縫鋼管は、丸管に比べて曲げ特性の改善を図っている。

特開平６－１０６９７８号公報

特許文献１の超高張力異形電縫鋼管は、部材単独として曲げ特性の改善を図っており、他部材との接合性を考慮していない。また、製品として見た際の美観にも影響を与える延出方向（長手方向）の曲げ加工性についても考慮していない。

本発明は、自動車用シートのフロントフレームにおいて、他部材との接合性および曲げ加工性を向上させることを課題とする。

本発明は、曲げ加工が施された非直線管状の自動車用シートのフロントフレームであって、前記曲げ加工の外側の少なくとも一部を構成する平坦な外側平坦面と、前記曲げ加工の内側の少なくとも一部を構成する湾曲した内側円弧面とを備え、前記外側平坦面は、前記自動車用シートのクッションサイドフレームと接合される接合部まで連続し、接合面を構成している、自動車用シートのフロントフレームを提供する。

この構成によれば、外側平坦面によって接合面を平坦にできるため、フロントフレームとクッションサイドフレームとの接合性を向上できる。仮に、フロントフレームが円管で構成された場合、接合面が円弧面となる。そのため、クッションサイドフレームも相補的な円弧面を有する必要があり、接合構造が複雑化する。これに対し、上記構成では、外側平坦面によって接合面を平坦にすることで、接合構造を単純化できる。従って、多くの種類の接合方法を採用できるため、製造コストや必要とされる接合強度に応じた接合方法を選択できる。また、内側円弧面によって、曲げ加工に伴う皺または座屈を抑制できる。また、外側平坦面によって、鋭い曲げ加工が可能となっているため、製品の設計自由度も高い。ここで、例えば、曲げ加工の内側とは曲げ加工後に１８０度未満の内角を形成する場合の内角側をいい、曲げ加工の外側とはその外角側をいう。

前記自動車用シートのフロントフレームは、延出方向に垂直な断面の形状が一様であるアルミニウム合金製の押出材からなってもよい。

この構成によれば、外側平坦面と内側円弧面を有するようにアルミニウム合金製の押出材を押し出し成形できる。従って、外側平坦面と内側円弧面を後加工して形成する場合と比べて製造工程を簡略化できる。例えば、断面円形のパイプ部材を押し潰して外側平坦面を形成するなどの後加工を省略できる。

前記断面において、前記外側平坦面の長さは、前記内側円弧面の曲率半径の２倍以下であってもよい。

この構成によれば、外側平坦面が必要以上に大きくなることを防止できる。外側平坦面は、曲げ加工性および接合面として機能する観点から大きさを決定すればよく、上記構成によりこれらが達成され得る。また例えば、外側平坦面と内側円弧面との関係を断面において弦と円弧の関係にできるため、断面形状を簡易化できる。

前記断面において、前記内側円弧面を構成する部分の厚みは、前記外側平坦面を構成する部分の厚みよりも大きくてもよい。

この構成によれば、皺または座屈の抑制に資する内側円弧面を、それらとは関係しない外側平坦面よりも厚く形成することで、重量増加を抑制しつつ効率的に皺または座屈を抑制できる。

前記自動車用シートのフロントフレームは、車両上下方向における上側の少なくとも一部を構成する平坦な上側平坦面をさらに備えてもよい。

この構成によれば、上側平坦面によって乗員を支持できるため、乗員が自動車用シート上を車両前方へ滑動することを効果的に抑制でき、いわゆるサブマリン現象を抑制できる。ここで、車両上下方向における上側とは、例えばフロントフレームの上半分以上の部分をいう。

本発明によれば、自動車用シートのフロントフレームにおいて、他部材との接合性および曲げ加工性を向上できる。

自動車用シートの斜視図。 本発明の一実施形態に係る自動車用シートのフロントフレームの斜視図。 図２のフロントフレームの平面図。 図２のフロントフレームの側面図。 図３のフロントフレームのV-V線に沿った断面図。 フロントフレームの第１変形例を示す図３と同様の平面図。 フロントフレームの第２変形例を示す図３と同様の平面図。 フロントフレームの第３変形例を示す図４と同様の側面図。 フロントフレームの第４変形例を示す図４と同様の側面図。 フロントフレームの第５変形例を示す図５と同様の断面図。 フロントフレームの第６変形例を示す図５と同様の断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１を参照して、自動車用シート１について説明する。図１では、フレームが明瞭に確認できるように、自動車用シート１に本来取り付けられるシートクッションおよびシートバックなどの表面部材は図示省略されている。図において、車両前後方向をＸ方向で示し、車両幅方向（車両左右方向）をＹ方向で示し、車両上下方向をＺ方向で示す。これらはそれぞれ単に、前後、左右、または、上下ともいう。

自動車用シート１は、乗員を下方から支持するシートクッションフレーム１０と、乗員を後方から支持するシートバックフレーム２０とを有している。シートクッションフレーム１０には図示しないシートクッションが取り付けられ、シートバックフレーム２０には図示しないシートバックが取り付けられる。

シートクッションフレーム１０は、クッションサイドフレーム１１，１２と、シートクロスメンバ１３，１４と、リアフレーム１５と、フロントフレーム１００とを有している。クッションサイドフレーム１１，１２は、左右方向において離間して前後方向に延びている。シートクロスメンバ１３，１４は、前後方向において離間して左右方向に延び、クッションサイドフレーム１１，１２の前部および後部それぞれを接続している。リアフレーム１５は、左右方向に延び、クッションサイドフレーム１１，１２の上後部を接続している。フロントフレーム１００は、自動車用シート１の前部を構成し、概略左右方向に延び、クッションサイドフレーム１１，１２の上前部を接続している。フロントフレーム１００については詳細を後述する。

シートバックフレーム２０は、バックサイドフレーム２１，２２と、アッパフレーム２３と、ミドルフレーム２４と、角度調整ユニット２５，２６とを有している。バックサイドフレーム２１，２２は、左右方向において離間して上下方向に延びている。アッパフレーム２３は、左右方向に延び、バックサイドフレーム２１，２２の上端部を接続している。ミドルフレーム２４は、左右方向に延び、バックサイドフレーム２１，２２の中央部を接続している。角度調整ユニット２５，２６は、シートクッションフレーム１０とバックサイドフレーム２１，２２とを角度調整可能に連結している。

本実施形態では、シートクロスメンバ１３の左下部および右下部に設置された固定部材３１、３２と、シートクロスメンバ１４の左下部および右下部に設置された固定部材３３，３４とが設けられている。固定部材３１～３４は、模式的に破線で図示するスライドレールユニット４０に固定されている。スライドレールユニット４０は、車室床面を構成するフロアパネル５０に対して自動車用シート１を前後方向にスライドさせる機構を有している。なお、図１では、フロアパネル５０は一部のみ示されている。

図２～５を参照して、本発明の一実施形態に係る自動車用シート１のフロントフレーム１００について説明する。図４では、クッションサイドフレーム１２が破線で模式的に示されている。

図２，３を参照して、フロントフレーム１００は、車両上下方向から見て曲げ加工が施された非直線管状である。フロントフレーム１００は、直線状のパイプの両端部を後方へ向けて曲げ加工して製造される。詳細には、フロントフレーム１００は、車両幅方向の中央において左右方向に延びる基部１１０と、車両幅方向の両端において前後方向に延びる末端部１２０，１３０と、それらをそれぞれ繋ぐ曲げ加工部１４０，１５０とを有している。即ち、曲げ加工部１４０，１５０は、曲げ加工を施された部分である。図示の例では、曲げ加工部１４０，１５０のそれぞれは、内角が概略９０度となるように曲げ加工を施されて湾曲している。

本実施形態では、曲げ加工部１４０，１５０の曲げ加工の外側の一部は、平坦な外側平坦面１０１となっている。外側平坦面１０１は、曲げ加工部１４０，１５０の曲げ加工の外側の少なくとも一部を構成することが好ましい。また、曲げ加工部１４０，１５０の曲げ加工の内側の一部は、湾曲した内側円弧面１０２となっている。内側円弧面１０２は、曲げ加工の内側の少なくとも一部を構成することが好ましい。ここで、例えば、曲げ加工の内側とは曲げ加工後に１８０度未満の内角を形成する場合の内角側を言い、曲げ加工の外側とはその外角側を言う。

本実施形態では、フロントフレーム１００は、延出方向に垂直な断面の形状が一様であるアルミニウム合金製の押出材からなる。従って、外側平坦面１０１は、末端部１２０から基部１１０を通って末端部１３０まで全体にわたって連続して設けられている。同様に、内側円弧面１０２も、末端部１２０から基部１１０を通って末端部１３０まで全体にわたって連続して設けられている。

図３，４を参照して、本実施形態では、末端部１２０，１３０は、水平配置された接合部１２１，１３１と、接合部１２１，１３１からそれぞれ上方へ向かって傾斜した傾斜部１２２，１３２とをそれぞれ有している。傾斜部１２２，１３２は、接合部１２１，１３１と曲げ加工部１４０，１５０とをそれぞれ繋いでいる。これにより、曲げ加工部１４０，１５０および基部１１０は、接合部１２１，１３１よりも上方に位置している。

接合部１２１，１３１の車両幅方向の外側の面は、クッションサイドフレーム１１，１２と接合される接合面１２１ａ，１３１ａとなっている。即ち、外側平坦面１０１は、自動車用シート１のクッションサイドフレーム１１，１２と接合される接合部１２１，１３１まで連続し、接合面１２１ａ，１３１ａを構成している。また、クッションサイドフレーム１１，１２の車両幅方向内側の面は、当該接合面１２１ａ，１３１ａと面合わせされるようにそれぞれ平坦な接合面１１ａ，１２ａ（図１参照）となっている。ここでの接合は、クッションサイドフレーム１１，１２とフロントフレーム１００を同種金属で構成することにより、例えば、ＭＩＧ、ＴＩＧなどのアーク溶接を採用できる。このほか、抵抗、電子ビーム、プラズマ、レーザ、または摩擦攪拌などの他の溶接を、代わりに組み合わせてもよい。さらに、クッションサイドフレーム１１，１２とフロントフレーム１００を異種材料で構成する場合でも、これらをボルト締結やリベット締結などの機械的締結によって接合してもよいし、接合強度が担保されれば接着剤や蝋付け等によって接合してもよい。

図５を参照して、内側円弧面１０２の断面形状は、曲率半径Ｒの円弧状である。好ましくは、同断面において、外側平坦面１０１の長さＤ１は、内側円弧面１０２の曲率半径Ｒの２倍以下である（Ｄ１≦２Ｒ）。これにより、外側平坦面１０１が必要以上に大きくなることを防止できる。外側平坦面１０１は、曲げ加工性および接合面１２１ａ，１３１ａ（図３参照）として機能する観点から大きさを決定すればよく、上記数値範囲によりこれらが達成され得る。また例えば、本実施形態のように外側平坦面１０１と内側円弧面１０２との関係を断面において弦と円弧の関係にできるため、フロントフレーム１００の断面形状を簡易化できる。

本実施形態では、内側円弧面１０２を構成する部分の厚みｔ１は、外側平坦面１０１を構成する部分の厚みｔ２と同じである（ｔ１＝ｔ２）。なお、本実施形態では、前述のようにフロントフレーム１００は断面形状が一様なアルミニウム合金製の押出材からなり、フロントフレーム１００の厚みは任意の部分において均一である。

本実施形態に係る自動車用シート１のフロントフレーム１００によれば、以下の作用効果が発揮される。

外側平坦面１０１によって接合面１２１ａ，１３１ａを平坦にできるため、フロントフレーム１００とクッションサイドフレーム１１，１２との接合性を向上できる。仮に、フロントフレーム１００が円管で構成された場合、接合面１２１ａ，１３１ａが円弧面となる。そのため、クッションサイドフレーム１１，１２も相補的な円弧面１１ａ，１２ａを有する必要があり、接合構造が複雑化する。これに対し、本実施形態では、外側平坦面１０１によって接合面１２１ａ，１３１ａを平坦にすることで、接合構造を簡易化できる。従って、多くの種類の接合方法を採用できるため、製造コストや必要とされる接合強度に応じた接合方法を選択できる。また、内側円弧面１０２によって、曲げ加工に伴う皺または座屈を抑制できる。また、外側平坦面１０１によって、鋭い曲げ加工が可能となっているため、製品の設計自由度も高い。

また、外側平坦面１０１と内側円弧面１０２を有するようにアルミニウム合金製の押出材を押し出し成形しているため、外側平坦面１０１と内側円弧面１０２を後加工して形成する場合と比べて製造工程を簡略化できる。例えば、断面円形のパイプ部材を部分的に平坦に押し潰して外側平坦面を形成するなどの後加工を省略できる。また、当該後加工を許容する場合、フロントフレーム１００の材質や成形方法は特に限定されない。例えば、鋼鉄製の断面円形のパイプ部材を部分的に平坦に押し潰して外側平坦面１０１を形成し、その残部の円弧面を内側円弧面１０２とし、その後に外側平坦面１０１が外側かつ内側円弧面１０２が内側となるように曲げ加工を施してもよい。

図６を参照して、フロントフレーム１００の第１変形例を説明する。

第１変形例では、曲げ加工部１４０，１５０のそれぞれが、２か所で屈曲するように構成されている。図示の例では、当該曲げ加工後の内角はいずれも１３５度程度である。このように、曲げ加工部１４０，１５０は、滑らかに湾曲するだけでなく、折れ曲がるように屈曲していてもよい。また、屈曲数も特に限定されない。

図７を参照して、フロントフレーム１００の第２変形例を説明する。

第２変形例では、車両上下方向から見て、基部１１０が波打つように湾曲している。このように、基部１１０の形状は特に限定されない。

図８，９を参照して、フロントフレーム１００の第３，４変形例をそれぞれ説明する。

図８に示す第３変形例では、傾斜部１２２，１３２（図４参照）が設けられておらず、末端部１２０，１３０（接合部１２１，１３１）のそれぞれが水平から傾斜して配置されている。図９に示す第４変形例では、第３変形例と同様に傾斜部１２２，１３２（図４参照）が設けられておらず、末端部１２０，１３０（接合部１２１，１３１）のそれぞれが水平に配置されている。従って第４変形例では、基部１１０、曲げ加工部１４０，１５０、および末端部１２０，１３０が同一の高さに配置されている。これらのように末端部１２０，１３０または接合部１２１，１３１の配置角度については特に限定されない。

図１０を参照して、フロントフレーム１００の第５変形例を説明する。

第５変形例では、車両上下方向における上側の一部が平坦な上側平坦面１０３となっている。上側平坦面１０３は、乗員の太ももの裏を支える位置にある。上側平坦面１０３は、車両上下方向における上側の少なくとも一部を構成することが好ましい。図示の例では、上側平坦面１０３は、外側平坦面１０１と連続しておらず、即ち外側平坦面１０１から離れて形成されている。ここで、車両上下方向における上側とは、例えばフロントフレーム１００の上半分以上の部分をいう。

図示の断面において、外側平坦面１０１の長さＤ１、内側円弧面１０２の曲率半径Ｒ、および、上側平坦面１０３の長さＤ２は、この順に大きい（Ｄ１＞Ｒ＞Ｄ２）。好ましくは、上側平坦面１０３の長さＤ２は、内側円弧面１０２の曲率半径Ｒの２倍以下である（Ｄ２≦２Ｒ）。ただし、当該大小関係は、任意に調整可能である。

第５変形によれば、上側平坦面１０３によって乗員を支持できるため、乗員が自動車用シート１上を車両前方へ滑動することを効果的に抑制でき、いわゆるサブマリン現象を抑制できる。

図１１を参照して、フロントフレーム１００の第６変形例を説明する。

第６変形例では、図示の断面において、内側円弧面１０２を構成する部分の厚みｔ２は、外側平坦面１０１を構成する部分の厚みｔ１よりも大きい（ｔ２＞ｔ１）。

本変形によれば、皺または座屈の抑制に資する内側円弧面１０２を、それらとは関係しない外側平坦面１０１よりも厚く形成することで、重量増加を抑制しつつ効率的に皺または座屈を抑制できる。

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１ 自動車用シート
１０ シートクッションフレーム
１１，１２ クッションサイドフレーム
１１ａ，１２ａ 接合面
１３，１４ シートクロスメンバ
１５ リアフレーム
２０ シートバックフレーム
２１，２２ バックサイドフレーム
２３ アッパフレーム
２４ ミドルフレーム
２５，２６ 角度調整ユニット
３１～３４ 固定部材
４０ スライドレールユニット
５０ フロアパネル
１００ フロントフレーム
１０１ 外側平坦面
１０２ 内側円弧面
１０３ 上側平坦面
１１０ 基部
１２０ 末端部
１２１ 接合部
１２１ａ 接合面
１２２ 傾斜部
１３０ 末端部
１３１ 接合部
１３１ａ 接合面
１３２ 傾斜部
１４０ 曲げ加工部
１５０ 曲げ加工部

Claims (4)

1. 曲げ加工が施された非直線管状の自動車用シートのフロントフレームであって、
   前記曲げ加工の外側の少なくとも一部を構成する平坦な外側平坦面と、
   前記曲げ加工の内側の少なくとも一部を構成する曲率半径一定で湾曲した内側円弧面と
   を備え、
   前記外側平坦面は、前記自動車用シートのクッションサイドフレームと接合される接合部まで連続し、接合面を構成し、
   車両上下方向における上側の少なくとも一部を構成する平坦な上側平坦面をさらにそなえ、
   断面形状が、前記外側平坦面、前記内側円弧面、および前記上側平坦面のみによって構成される、自動車用シートのフロントフレーム。
2. 延出方向に垂直な断面の形状が一様であるアルミニウム合金製の押出材からなる、請求項１に記載の自動車用シートのフロントフレーム。
3. 前記断面において、前記外側平坦面の長さは、前記内側円弧面の曲率半径の２倍以下である、請求項２に記載の自動車用シートのフロントフレーム。
4. 前記断面において、前記内側円弧面を構成する部分の厚みは、前記外側平坦面を構成する部分の厚みよりも大きい、請求項２または３に記載の自動車用シートのフロントフレーム。