JPH0210740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シート、殊に自動車のシート用の背
もたれフレームであつて、横材および横材と結合
されている２つの背もたれ縦材から成つており、
背もたれ縦材の自由端部に、シートクツシヨンフ
レームに設けられているヒンジ部分に接続するた
めの結合アイが配置されており、背もたれ縦材が
ほぼＵ字形の横断面を有していて、ウエブが結合
アイの範囲から次第に横材への結合個所まで先細
にされており、ウエブに続く両方のフランジの内
背もたれ縦材の後側のフランジも結合アイから横
材への結合個所まで先細にされていてかつ結合ア
イの範囲内で非対称の成形横断面を形成するよう
に背もたれ縦材の前側のフランジよりも長くされ
ている形式のものに関する。

［従来の技術］ 公知の背もたれフレームでは、上端の横材によ
つて互いに結合されている両方の背もたれ縦材が
下端部の結合アイの範囲内で最大のウエブ幅を有
しており、この幅は上方へ横材に向かつて次第に
減少し、横材への結合個所で最小値に達してい
る。背もたれ縦材の形状のこのような構成は静力
学的な要件に基づいて選定されており、かつ横材
への背もたれ縦材の結合個所から次第に下方の結
合アイまで増大する曲げモーメントの経過に適合
されている。この場合さらに、両方の背もたれ縦
材を上端で結合している横材を軽量構造で弾性的
に構成することも公知である。このため、安定性
を高めるために背もたれ縦材のＵ字形の成形横断
面の内両方のフランジの断面形状を相違させてい
る。

剛性の大きな横材を備えている公知の背もたれ
フレームの特性は荷重のたわみ線図によつて説明
できる。この荷重たわみ線図の曲線経過によれ
ば、応力ひずみ線図の曲線経過に似て、最初は大
幅な荷重増大にもかかわらず背もたれ縦材のたわ
み量が小さく、背もたれフレームに設定された最
大荷重に達する直前ではじめてわずかな荷重増大
でも大きなたわみ量を呈する。この場合たわみ量
が小さいということは、衝突事故時に発生する加
速度の作用が乗席者に短時間に、ひいてはそれだ
け大きく働くことを意味する。体重が重い故に衝
突時に背もたれフレームの設定荷重に近い荷重を
背もたれに及ぼす乗席者の場合には、荷重たわみ
線図のはじめは急傾斜の曲線経過、つまりたわみ
量が小さい曲線経過も何れ問題ない。というのは
この乗席者の場合には事故の際に背もたれフレー
ムが全たわみ量にわたつてたわみ、従つて乗席者
に作用する加速力もしくは減速力が許容値を上回
ることがないからである。これに反して、体重が
軽くて衝突事故の場合に背もたれフレームに著し
く僅かな荷重しか及ぼさない軽量の乗席者の場合
には、背もたれフレームのたわみが活用されず、
従つて加速力もしくは減速力が吸収されずに乗席
者に作用し、それによつて許容値を上回つて場合
によつては乗席者の死につながることがある。既
に、背もたれ縦材に同じひずみエネルギの区域を
設け、それによつて背もたれ縦材のたわみ量が乗
席者の体重に比例するように構成するために、公
知の背もたれフレームの場合にはＵ字形断面の各
背もたれ縦材のウエブ以外に縦材の後側のフラン
ジをも横材に向けて先細にし、しかもこのフラン
ジを縦材の前側のフランジよりも延長し、非対称
的な成形横断面にされている。これによつて、衝
突事故時の負荷を受けた背もたれ縦材がねじれを
生じ、背もたれフレームの横材において比較的大
きいたわみを得ることができる。このことは荷重
たわみ線図においては著しくフラツトな曲線経過
によつて示される。このことは、衝突事故の際に
乗席者が体重とは無関係に同じ加速力もしくは減
速力を受けることを意味する。しかも、背もたれ
縦材の全長にわたつて非対称の成形横断面である
ことによつて一定のたわみ量の後には背もたれフ
レームが安定化される。何故ならば背もたれ縦材
のねじれが増大するのに伴つて、各背もたれ縦材
の安定性が最大値に達する或る一点に達するから
である。しかし、この安定性の最大値を僅かに上
回ることになるかあるいは衝突力に横力が重なる
ような場合には、前述の基準に基づいて設定され
た背もたれ縦材の横断面形の座屈強さは十分でな
く、場合によつては背もたれの折れ曲がりによつ
て乗席者の著しい負傷につながることがある。し
かしながらたんに材料を強化することは衝突事故
の際の縦材の上述の望ましいねじれを制限するこ
とになり、従つて前述の利点が得られなくなる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、軽量構造の横材を有する冒頭
に述べた形式の背もたれフレームにおいて、エネ
ルギを吸収する大きなたわみ量を保つと共に、背
もたれ縦材の座屈強さを最適な材料利用のもとに
高めることである。

［課題を解決するための手段］ この課題を本発明では、少なくとも一方の背も
たれ縦材の、ウエブに続く両方のフランジの内少
なくとも一方がウエブの中心軸線に対して内向き
および（又は）外向きに成形された壁部分を有し
ていることによつて解決した。このような横断面
形状の処置は静力学的な安定性を決定的に高め、
しかもたわみに必要な縦材のねじれの妨げとなる
ことはない。

有利に使用材料を減少させるために、背もたれ
縦材の両方のフランジがウエブ側とは反対側の端
部にＣ字形の横断面をなす折曲げ部を備えてい
る。この場合、縦材の後側の、先細に延びている
方のフランジにおける折曲げ部が結合アイから次
第に横材への結合個所まで先細にされていると有
利である。

背もたれ縦材が同じひずみエネルギを有する理
想に近い区域を有しているようにするために、一
実施態様によれば背もたれ縦材のウエブ以外に
も、すべてのフランジおよび折曲げ部も結合アイ
から次第に横材への結合個所まで先細にされてい
る。

背もたれ縦材の座屈強さを高める目的に役立つ
構成として、本発明の一実施態様によれば、両方
のフランジの少なくとも一方が縦材全長にわたつ
て外側へかさもなくば内側へ湾曲されている。

本発明の別の実施態様によれば、フランジがそ
の幅の一部分範囲でのみ湾曲しており、場合によ
つてはフランジの端部の折曲げ部を内向きにウエ
ブに向けてもよく、この場合また折曲げ部に縁曲
げを設けてもよい。

［実施例］ 次に図面につき本発明の実施例を説明する。

第１図に示されている背もたれフレームは上方
の横材１０とこの横材１０に接続している背もた
れ縦材１１，１１′とから成つている。これらの
背もたれ縦材１１，１１′は互いにほぼ同じ構成
にされているのではあるが、鏡像的に構成されて
いることによつて異なつている。横材１０はその
材料強度と特定の切欠きもしくは縁曲げと選択す
ることによつて弾塑性的に構成されており、従つ
て衝突時に一定の負荷を上回ると、エネルギを吸
収する塑性変形を生ずることができる。横材１０
はその結合個所１２の範囲内でそれぞれ背もたれ
縦材１１，１１′の上端部と例えば点溶接部１３
によつて固く結合されている。それぞれの背もた
れ縦材１１，１１′の下端部には断面線−に
まで及ぶ結合アイ１４が位置しており、この結合
アイ１４には背もたれフレームをシート部分のフ
レームと結合するための図示されていないヒンジ
金具を固定することができる。図示の実施例では
背もたれ縦材の横断面がほぼＣ字形に構成されて
おり、この横断面形の場合ウエブ１５の両側にフ
ランジ１６，１７が接続しており、しかも殊に後
側のフランジ１６が結合アイ１４から結合個所１
２まで上方へ向かつて先細にされており、換言す
ればフランジ１６の深さが結合アイ１４から結合
個所１２に向かつて次第に減少している。図示の
実施例では前側のフランジ１７が背もたれ縦材１
１の全長にわたつてその深さを変えずに続いてい
る。しかしながらこのフランジ１７も結合アイ１
４から結合個所１２まで先細になつていてもよ
い。それぞれの背もたれ縦材１１，１１′のフラ
ンジ１６にもフランジ１７にも壁部分として折曲
げ部１８，１９が設けられている。折曲げ部１８
が結合アイ１４から始まつて結合個所１２までそ
の幅を次第に減少しているのに対し、折曲げ部１
９は背もたれ縦材の全長の大部分にわたつて同じ
幅で脚部１７に対して平行に延びており、従つて
背もたれ縦材の長さの最後の四分の一においてよ
うやく結合個所１２に向かつて先細になつてい
る。しかしながらこの折曲げ部１９の幅もしくは
深さが断面線−から横材１０に対する結合個
所１２まで次第に減少しているように構成するこ
とも可能である。この場合それぞれの背もたれ縦
材の縦方向で見て同じ変形を生ずる区域が両方の
縦材にあたえられるようになる。背もたれ縦材１
１，１１′がそのウエブ１５に中断個所がないの
が本来理想的である。しかしながら、例えば背も
たれを前へ倒す操作レバーを付属させるための開
口２０や例えば背もたれクツシヨンのための固定
条片２１を取り付けるための開口が必要であるの
で、この目的のためにそれぞれのウエブ１５の中
央範囲が利用される。この場合図示してないがフ
ランジ１６，１７の少なくとも一方と折曲げ部１
８，１９の少なくとも一方に相応した成形による
強度補償が行われ、背もたれフレームの強度の支
障になることがないようにされる。

ところで、事故の際に大きな力が乗席者自体に
よつて横材１０に及ぼされると、この横材は後方
へ撓み、かつ背もたれ縦材１１，１１′は例えば
第６図の一点鎖線で図示されているような形式で
ねじれを受ける。この結果背もたれ縦材の成形横
断面の変位が生じ、この場合背もたれ縦材のねじ
れが増大するのに伴つてはじめは比較的僅かな力
で安定性の増大が生じ、この安定性増大は成形横
断面の一定のねじれに達して最大となる。このこ
とは、荷重たわみ線図において曲線経過がはじめ
て僅かな勾配で始まり、次第に強い勾配に移行す
ることを意味している。その第７図の荷重たわみ
線図から見て取れるように、縦軸上に荷重Ｆをと
り、横軸にはたわみ量をとつてある。図面に示さ
れている本発明の背もたれフレームにおける実線
の曲線経過によれば、軽い人Ｂによつて及ぼされ
る背もたれフレームの低い負荷であつてもそのた
わみ量ｂは重い人Ａによる負荷の場合のたわみ量
ａに比してわずかに小さい程度であることがわか
る。これに対して、剛性の大きな公知の背もたれ
フレームにおける破線の曲線経過によれば、重い
人Ａの場合の変化しないたわみ量ａに対して軽い
人Ｂの場合のたわみ量b′が著しく小さいことが容
易に見分けられる。これに応じて剛性の大きな背
もたれでは軽い人Ｂに作用する加速度もしくは減
速度が重い人Ａの場合よりもはるかに大きいのに
対し、図示の本発明の背もたれフレームでは重い
人Ａおよび軽い人Ｂに加速度もしくは減速度に関
し著しい相違はみられない。

第８図〜第１５図に示されているように、背も
たれ縦材１１，１１′の横断面形状は種々の変化
形を有する。第８図に示されている背もたれ縦材
ではフランジ１６，１７に設けられた折曲げ部１
８，１９が内向きでウエブ１５に向いている。第
９図に示されている背もたれ縦材では折曲げ部１
８，１９に縁曲げ２２が施されているのに対し、
第１０図および第１１図に示されている背もたれ
縦材はウエブ１５に対して平行に延びている折曲
げ部１８，１９を有していて、かつフランジ１
６，１７が内側（第１０図）又は外側（第１１
図）に湾曲している。フランジ１６，１７の湾曲
の度合次第では第１２図および第１３図で示され
ているように折曲げ部１８，１９が省略されてい
てもよい。また、第１０図および第１１図で図示
されている背もたれ縦材と異なつて、湾曲部を備
えたフランジ１６，１７から内向きの折曲げ部１
８，１９（第１４図）を施すことも可能であり、
あるいはまた第１５図に示されているように縁曲
げ２２を折曲げ部１８，１９に施すことも可能で
ある。以上の実施例において、壁部分をなす折曲
げ部１８，１９は内向きであるが、もちろん外向
きであつてよい。

本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く、種々異なる態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による背もたれフレームの複数の
実施例を示したものであつて、第１図は背もたれ
フレームの背面斜視図、第２図は第１図の背もた
れ縦材を拡大した側面図、第３図は第２図の背も
たれフレームを走行方向で見た図、第４図は第２
図の−線に沿つた横断面図、第５図は第２図
の−線に沿つた横断面図、第６図は第２図の
−線に沿つた横断面図、第７図は背もたれフ
レームの力距離線図、第８図、第９図、第１０
図、第１１図、第１２図、第１３図、第１４図お
よび第１５図は背もたれ縦材の種々異なつた横断
面形状を第６図に相応して示した断面図である。 １０……横材、１１，１１′……背もたれ縦材、
１２……結合個所、１３……点溶接部、１４……
結合アイ、１５……ウエブ、１６，１７……フラ
ンジ、１８，１９……折曲げ部、２０……開口、
２１……固定条片、２２……縁曲げ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シート用の背もたれフレームであつて、横材
   および横材と結合されている２つの背もたれ縦材
   から成つており、背もたれ縦材の自由端部に、シ
   ートクツシヨンフレームに設けられているヒンジ
   部分に接続するための結合アイが配置されてお
   り、背もたれ縦材がほぼＵ字形の横断面を有して
   いて、ウエブが結合アイの範囲から横材への結合
   個所まで先細にされており、ウエブに接続してい
   る両方のフランジの内背もたれ縦材の後側のフラ
   ンジも結合アイから横材への縦材の結合個所まで
   先細にされていてかつこの後側のフランジは結合
   アイの範囲内で非対称の成形横断面を形成するよ
   うに背もたれ縦材の前側のフランジよりも長くさ
   れている形式のものにおいて、少なくとも一方の
   背もたれ縦材１１，１１′のウエブ１５に続く両
   方のフランジ１６，１７の少なくとも一方がウエ
   ブ１５の中心軸線に対して内向きおよび（又は）
   外向きに成形された壁部分を有していることを特
   徴とする、シート用の背もたれフレーム。 ２ 少なくとも一方の背もたれ縦材１１，１１′
   の両方のフランジ１６，１７がウエブ１５側とは
   反対側の端部に、ウエブ１５と共にＣ字形の成形
   横断面を形成する折曲げ部１８，１９を備えてい
   る特許請求の範囲第１項記載の背もたれフレー
   ム。 ３ 少なくとも、先細にされて延びている後側の
   フランジ１６の端部に設けられた折曲げ部１８
   が、結合アイ１４から横材１０への縦材１２の結
   合個所まで先細にされて延びている特許請求の範
   囲第２項記載の背もたれフレーム。 ４ 背もたれ縦材のウエブ１５の他にすべてのフ
   ランジ１６，１７および折曲げ部１８，１９もそ
   の結合アイ１４から横材１０への結合個所１２ま
   で先細にされている特許請求の範囲第１項から第
   ３項までのいずれか１項記載の背もたれフレー
   ム。 ５ フランジ１６，１７および（又は）折曲げ部
   １８，１９が結合アイから間隔をおいた個所から
   先細にされている特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１項記載の背もたれフレーム。 ６ 両方のフランジ１６，１７の内少なくとも一
   方が背もたれ縦材１１，１１′のほぼ全長にわた
   つて外側へ湾曲していて、この湾曲によつて外向
   きの壁部分をなしている特許請求の範囲第１項か
   ら第５項までのいずれか１項記載の背もたれフレ
   ーム。 ７ 両方のフランジ１６，１７の内少なくとも一
   方が背もたれ縦材１１，１１′のほぼ全長にわた
   つて内側へ湾曲していてかつこの湾曲によつて縁
   曲げ状の内向きの壁部分を形成している特許請求
   の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記載
   の背もたれフレーム。 ８ 両方のフランジ１６，１７の内少なくとも一
   方がその幅の一部分範囲でのみ湾曲している特許
   請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項
   記載の背もたれフレーム。 ９ 両方のフランジ１６，１７の内少なくとも一
   方の折曲げ部１８，１９が内向きにウエブ１５に
   向かつて曲げられている特許請求の範囲第１項か
   ら第８項までのいずれか１項記載の背もたれフレ
   ーム。 １０ 折曲げ部１８，１９が縁曲げ２２を備えて
   いる特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
   れか１項記載の背もたれフレーム。