WO2006022186A1

WO2006022186A1 - シートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法

Info

Publication number: WO2006022186A1
Application number: PCT/JP2005/015060
Authority: WO
Inventors: Etsunori Fujita; Yasuhide Takata; Isao Kiyomitsu
Original assignee: Delta Tooling Co., Ltd.; Delta Kogyo Co., Ltd.
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2006-03-02
Also published as: JP2007313907A

Abstract

　所定以上の衝撃力を受けた際に変形しやすい部位を、容易に設定できるシートフレームを提供する。　シートフレーム１０が、熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位（強化処理部２１１，２２２，３１１，３２２）を部分的に有する構造である。再結晶粒組織となっている部位を部分的に有するため、当該部位の強度、降伏応力が高くなる一方で、再結晶粒組織となっていない部位（非強化処理部２１２，２２２，３１２，３２２）は、相対的に強度の低い部位となる。このため、所定以上の衝撃力を受けた際には、強度の低い部位において変形が生じやすくなる。従って、シートフレームを構成するフレーム材を特殊な形状に加工することなく、容易に変形しやすい部位を設定することができる。

Description

シートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、シートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法に関し、特に

、航空機、列車、船舶、フォークリフト、自動車などの輸送機器用の座席として用いられるシートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法に関する。

背景技術

[0002] 特許文献 1には、立体編物（三次元ネット材)力もなるクッション材を、シートフレームを構成するバックフレーム又はクッションフレームの各サイドフレーム間に掛け渡し、低い張力で張設したシート構造が開示されている。また、所定以上の衝撃力を受けた際には、ノックフレーム又はクッションフレームを後方に変形させ、衝撃力を吸収させる技術も開示されている。

特許文献 1 :特開 2003— 182427号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 所定以上の衝撃力を受けた際のバックフレーム又はクッションフレームに生じさせる変形は、衝撃力を効果的に吸収できるように、所定の位置、例えば、バックフレームにおけるサイドフレームの長手方向略中央部から下端部までの間、あるいは、クッションフレームにおけるサイドフレームの長手方向略中央部力後端部までに間で生じさせるようにすることが好ましいところ、特許文献 1では、その具体的手段として当該部位の断面係数を異ならせることが記載されているのみである。

[0004] 本発明は上記に鑑みなされたものであり、所定以上の衝撃力を受けた際に変形しやすい部位を、容易に設定できると共に、用途に応じて適宜の部位に設定することが可能なシートフレーム、該シートフレームを具備したシート構造及び該シートフレームの製造方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記した課題を解決するため、請求項 1記載の本発明では、クッション材を支持する金属製のシートフレームであって、

熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位を部分的に有し、該再結晶粒組織となっている部位力再結晶粒組織となっていない部位よりも相対的に強度が高いことを特徴とするシートフレームを提供する。請求項 2記載の本発明では、前記再結晶粒組織となって、る部位における強度が、その長手方向に沿って異なるように設定したことを特徴とする請求項 1記載のシートフレームを提供する。

請求項 3記載の本発明では、ノックフレーム又はクッションフレームにおいて、前記再結晶粒組織となっていない部位が、所定以上の衝撃力を受けた際に、相対的に大きな変形を生じさせる箇所に設定されていることを特徴とする請求項 1又は 2記載のシートフレームを提供する。

請求項 4記載の本発明では、前記相対的に大きな変形を生じさせる箇所が、クッシヨンフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部力後端部までの間、バックフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から下端部までの間、及びバックフレームの下部フレームにおける長手方向略中央部のいずれか少なくとも一つの箇所に設定されていることを特徴とする請求項 3記載のシートフレームを提供する。請求項 5記載の本発明では、前記再結晶粒組織となって、る部位の結晶粒径が 2 〜10 μ mの範囲であることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか 1に記載のシートフレームを提供する。

請求項 6記載の本発明では、請求項 1〜5のいずれか 1に記載のシートフレームと、前記シートフレームに支持されるクッション材と

を具備することを特徴とするシート構造を提供する。

請求項 7記載の本発明では、クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、

フレーム材に対して部分的に熱処理を施すと共に、該熱処理を施した部位に歪み変形を施し、当該部位に、微細化された再結晶粒組織となっている部位を形成することを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法を提供する。請求項 8記載の本発明では、クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、

予め熱処理が施され、全体が微細化された再結晶粒組織となってヽるフレーム材に対し、部分的に焼きなまし処理を施すことを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法を提供する。

発明の効果

[0006] 本発明では、シートフレームが、熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となって、る部位を部分的に有する構造である。再結晶粒組織となつている部位を部分的に有するため、当該部位の強度、降伏応力が高くなる一方で、再結晶粒組織となっていない部位は、相対的に強度の低い部位となる。このため、所定以上の衝撃力を受けた際には、強度の低い部位において変形が生じやすくなる。従って、シートフレームを構成するフレーム材を特殊な形状に加工することなぐ容易に変形しやす、部位を設定することができる。

図面の簡単な説明

[0007] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るシート構造に用いられるシートフレームを示す斜視図である。

符号の説明

[0008] 10 シートフレーム

20 クッションフレーム

21, 22 サイドフレーム

23 前縁フレーム

211, 221 強化処理部

30 ノックフレーム

31, 32 サイドフレーム

33 上部フレーム

34 下部フレーム

311, 321, 341 強ィ匕処理部

312, 322, 342 非強ィ匕処理部発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、図面に示した本発明の実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るシート構造のシートフレーム 10を示した斜視図である。この図に示したように本実施形態のシート構造に用いるシートフレーム 1 0は、クッションフレーム 20、バックフレーム 30及びヘッドレスト用フレーム 50を備えて構成される。

[0010] クッションフレーム 20は、フレーム材として、サイドフレーム 21, 22及び前縁フレーム 23を備えた平面略コ字状に形成されている。ノックフレーム 30は、フレーム材として、サイドフレーム 31, 32及び上部フレーム 33を備えた略コ字状に形成されている。

[0011] クッションフレーム 20の各サイドフレーム 21, 22の後部には、クッション用ブラケット 25, 26が連結され、バックフレーム 30の各サイドフレーム 31, 32の下部には、バック用ブラケット 35, 36が連結されている。そして、クッション用ブラケット 25, 26とバック用ブラケット 35, 36のそれぞれの間に、リクライニングアジヤスタ 40が介装され、バックフレーム 30をクッションフレーム 20に対して前後に傾動可能に設けている。また、対向して配置されたクッション用ブラケット 25, 26間には、クッションフレーム 20の後部フレーム 24が配設され、同じく対向して配置されたバック用ブラケット 35, 36間にはバックフレーム 30の下部フレーム 34が配設される。なお、バックフレーム 30の上部フレーム 33には、ヘッドレスト用フレーム 50が支持される。ヘッドレスト用フレーム 50 は、 2本の縦フレーム 51, 52を備え、該縦フレーム 51, 52がバックフレーム 30の上部フレーム 33に形成された開口部（図示せず）に揷通されて配設される。縦フレーム 51, 52の上部側には、ヘッドレスト用クッション材（図示せず）の支持プレート 53が配設されている

[0012] また、本実施形態においては、クッション用ブラケット 25, 26間に、トーシヨンバー 2 7を掛け渡し、該トーシヨンバー 27の各端部に設けたアーム 28を介してクッション材（図示しない）の後端支持用フレーム 29を配設している。これは、クッション材の後端を、該後端支持用フレーム 29に連結することによって、該クッション材を弹性的に支持するためのものである。本実施形態では、このようにトーシヨンバー 27を利用してタツシヨン材を弹性的に支持する構成として、るが、コイルスプリング等の他の弾性部材を禾 IJ用することちできる。

[0013] また、本実施形態では、クッション用ブラケット 25, 26の側壁に板パネ 251, 252それぞれ取り付け、さらに、前縁フレーム 23に 2つの板パネ 253, 254を取り付けている。そして、これらの板パネ 251〜254に略コ字状に形成したクッション用補助フレーム 250を弹性的に支持している。クッション用補助フレーム 250の上面を覆うように、シートクッション部用の立体編物等のクッション材を張設できる構成としている。なお、このクッション材の後端は上記後端支持フレーム 29に連結される。

[0014] また、バックフレーム 30においては、バック用ブラケット部 35, 36に、板パネ 351, 3 52が取り付けられていると共に、上記したヘッドレスト用フレーム 50の縦フレーム 51 , 52の下端にも、板パネ 353, 354が取り付けられており、これらの板パネ 351〜35 4によって略コ字状に形成されたバック用補助フレーム材 350が弹性的に支持される。そして、このバック用補助フレーム材 350には、上記したシートクッション部と同様に、シートバック部用のクッション材が弹性的に張設される。

[0015] ここで、本実施形態においては、クッションフレーム 20の各サイドフレーム部 21, 22 に、各サイドフレーム 21, 22を構成する金属組織が微細化されて再結晶粒組織となつている部位 (強化処理部 211, 221)を、その長手方向に部分的に設けている。強化処理部 211, 221は、熱処理及び該熱処理の際に歪み変形を加えて冷却して再結晶化させたもので、他の部位 (非強化処理部 212, 222)と比較して、相対的に強度が高くなつている。強化処理部 211, 221の設定位置は任意であり、本実施形態に係るシート構造を使用する用途 (輸送機器用の種類など)等に合わせて設定できる。本実施形態においては、強化処理部 211, 221を、各サイドフレーム 21, 22の前方寄り及び後方寄りに 2箇所ずつ形成し、両者間を非強化処理部 212, 222に設定している。この結果、所定以上の衝撃力が付加された場合に、該非強化処理部 212 , 222において変形が生じやすくなる。例えば、自動車の後突が起こった場合、大きな後方モーメントにより、該非強化処理部 212, 222を中心として、該非強化処理部 2 12, 222よりも後方寄りの部位が、下方向に折れ曲がりやすくなるため、衝撃が緩和されると共に、人体の前方への飛び出しを抑制できる。このように、自動車、トラックなどの場合には、非強化処理部 212, 222を、サイドフレーム 21, 22の長手方向略中央部から後端部までの間に設定されるように、強化処理部 211, 221を設けることが好ましい。

[0016] また、強化処理部 211, 221においては、該強化処理部 211, 221が形成されている範囲の全てに亘つて、略均一の強度となるように設定することもできる力例えば、非強化処理部 212, 222に近づくに従って、強度が変化する（例えば、徐々に強度が低下する）ように設定することもできる。これにより、クッションフレーム 20を構成する各フレーム材を、部分的に種々の強度に設定することができ、各種用途に応じた衝撃吸収特性を持たせることができる。

[0017] 一方、バックフレーム 30においては、各サイドフレーム 31, 32の下方寄りに所定間隔をおいて 2箇所及び上方寄りに 1箇所の強化処理部 311, 321を形成し、それらの各間が非強化処理部 312, 322となっている。なお、本実施形態においては、最も下端の強化処理部 311, 321は、バック用ブラケット 35, 36との接続部付近に形成されているため、所定以上の衝撃力が付加された際には、接続箇所からの変形を抑制できる効果がある。なお、ノックフレーム 30のサイドフレーム 31, 32においては、非強化処理部 312, 322をこのように長手方向略中央部から下端部までの間であって、バック用ブラケット 35, 36との接続部付近を除いた箇所に設定することが好ましい。これにより、所定以上の衝撃力が入力され、大きな後方モーメントが作用した際には、該非強化処理部 312, 322から後方に変形する一方で、ノック用ブラケット 35, 36との接続部付近力の破断等が低減され、人体をシートバックに押し付けた状態で支持することが可能となる。

[0018] また、ノックフレーム 30においては、下部フレーム 34の各端部付近、及び、該下部フレーム 34の略中央部と各端部との間に、強化処理部 341が形成され、各強化処理部 341の間が非強化処理部 342となっている。これにより、所定以上の衝撃力が作用した際には、ノック用ブラケット 35, 36との接続部付近力もの破断等を抑制しつつ、非強化処理部 342が後方に湾曲するように変形し、人体がシートバックに深く押し付けられるように支持する。なお、バックフレーム 30のサイドフレーム 31, 32、下部フレーム 34にそれぞれ形成される強化処理部 311, 321, 341は、クッションフレーム 2 0に形成した強化処理部と同様に、非強化処理部 312, 322, 342に近づくに従って、強度が変化する（例えば、徐々に強度が低下する)ように設定することもできる。

[0019] 上記したように、本実施形態によれば、クッションフレーム 20、ノックフレーム 30を構成する各フレーム材の任意の箇所に、金属組織を微細化した再結晶粒組織からなる強化処理部を設定することにより、各フレーム材を特別な形状に加工しなくても、衝撃力を吸収するために必要な変形箇所を付与することができる。

[0020] ここで、金属組織を微細化した再結晶粒組織からなる強化処理部を形成する手段としては、従来公知の種々の手段を用いて行うことができる。例えば、強化処理部とする箇所を、高周波コイルにより局所的に加熱し、非強化処理部となる部位を回転変形させる。これにより加熱部のみに捻り変形が集中し、当該部分の金属組織が微細化される。また、強化処理部における強度を部分的に変化させる場合、例えば、非強化処理部に近づくに従って強度を低下させる場合には、熱処理温度や熱処理時間などの加工条件を変えることで対応できる。

[0021] また、クッションフレーム 20、バックフレーム 30を構成するサイドフレーム 21, 22, 3 1, 32などのフレーム材として、予め、該フレーム材の全てが微細化処理されて強化されてなる降伏点応力 400NZmm²以上のハイテンパイプを使用し、焼きなまし処理を部分的に施し、非強化処理部を形成し、その他の部位が該非強化処理部よりも相対的に強度の高い強化処理部となるようにして形成することもできる。

[0022] なお、上記した説明では、強化処理部及び非強化処理部をクッションフレーム 20、バックフレーム 30に施している力ヘッドレスト用フレーム 50等、必要に応じて他の部位に施すこともできる。また、強化処理部及び非強化処理部を設けるフレーム材の形状は限定されるものではなぐ押出成形された中空パイプ、中実の棒状部材、その他の板状部材、ブラケット形状の部材等の全てに適用可能である。また、中空パイプとしては、押出成形されたものに限らず、金属製の板状部材を曲成して略筒状とし、端縁同士を溶接した構造のものであってもよい。金属製板材を曲成して形成した中空パイプは、溶接部力破断が生じやすいが、熱処理及び歪み加工を施して微細化した再結晶組織とすることにより、強度が高くなり、シートフレーム用のフレーム材として用いることも可能となる。

[0023] また、上記した強化処理部を構成する再結晶粒組織は、その結晶粒径が好ましくは 2〜10 μ mの範囲、より好ましくは 2〜5 μ mの範囲になるように形成されていることがよい。これにより、当該部分が通常のフレーム材よりも強化された強化処理部になつていながら、当該強化処理部に対して曲げ加工や、他の部材との接合のためのかしめ加工等を行うことも可能となる。その結果、例えば、力かる結晶粒径の範囲で強化処理したフレーム材を略コ字状に曲げ加工して、上記実施形態のバック用補助フレーム材 350として用いることも可能であり、その適宜部位に板パネ 351〜354を接合することも可能となる。なお、再結晶粒組織の結晶粒径を上記範囲にするに当たつては、加工対象となるフレーム材に含まれるカーボンの含有率が 0. 08-0. 12%、好ましくは 0. 1%のものを使用すると好適である。

Claims

請求の範囲

[1] クッション材を支持する金属製のシートフレームであって、

熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位を部分的に有し、該再結晶粒組織となっている部位力再結晶粒組織となっていない部位よりも相対的に強度が高いことを特徴とするシートフレーム。

[2] 前記再結晶粒組織となっている部位における強度が、その長手方向に沿って異なるように設定したことを特徴とする請求項 1記載のシートフレーム。

[3] ノックフレーム又はクッションフレームにおいて、前記再結晶粒組織となっていない部位が、所定以上の衝撃力を受けた際に、相対的に大きな変形を生じさせる箇所に設定されていることを特徴とする請求項 1又は 2記載のシートフレーム。

[4] 前記相対的に大きな変形を生じさせる箇所力クッションフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から後端部までの間、バックフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から下端部までの間、及びバックフレームの下部フレームにおける長手方向略中央部のいずれ力少なくとも一つの箇所に設定されていることを特徴とする請求項 3記載のシートフレーム。

[5] 前記再結晶粒組織となって、る部位の結晶粒径が 2〜： LO μ mの範囲であることを特徴とする請求項 1〜4の、ずれか 1に記載のシートフレーム。

[6] 請求項 1〜5の!、ずれか 1に記載のシートフレームと、

前記シートフレームに支持されるクッション材と

を具備することを特徴とするシート構造。

[7] クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、フレーム材に対して部分的に熱処理を施すと共に、該熱処理を施した部位に歪み変形を施し、当該部位に、微細化された再結晶粒組織となっている部位を形成することを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法。

[8] クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、予め熱処理が施され、全体が微細化された再結晶粒組織となってヽるフレーム材に対し、部分的に焼きなまし処理を施すことを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法。