(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート組立体に設置するためのシート構造体であって、
ほぼ閉鎖された構造体を形成する複数の管部材と、
さらに前記複数の管部材に接合されるパネル部材を備え、
前記管部材のうちのいくつかは、それぞれの長手方向の長さの大部分に沿って、ほぼ均一な断面積を有し、
各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有し、
前記パネル部材は、前記複数の管部材により形成される周辺部分内に切り込み部を形成しており、
前記複数の管部材は、接合固定具に配置され、前記パネル部材の前記切り込み部を除いた複数部分へのそれぞれの結合を通してのみ、互いに固定位置となるように、前記パネル部材に連結されることを特徴とするシート構造体。
【請求項２】
前記複数の管部材は、横断方向にほぼ矩形の外周部を有する、ほぼ矩形の断面領域を有することを特徴とする請求項１に記載のシート構造体。
【請求項３】
前記異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方は、外幅、外側の高さ、横断方向の断面積、材料の厚さ、材料組成のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１に記載のシート構造体。
【請求項４】
前記複数の管部材は、長手方向の長さの大部分に沿って第１の断面積を有する第１の管部材と、長手方向の長さの大部分に沿って前記第１の断面積とは異なる第２の断面積を有する第２の管部材とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のシート構造体。
【請求項５】
前記複数の管部材は、長手方向の長さの大部分に沿って前記第１及び第２の断面積とは異なる第３の断面積を有する第３の管部材と、長手方向の長さの大部分に沿って前記第１、第２及び第３の断面積とは異なる第４の断面積を有する第４の管部材とにより構成されることを特徴とする請求項４に記載のシート構造体。
【請求項６】
前記パネル部材は、溶接、機械的接合、ろう付、接着、及び、これらの組み合わせのうちの少なくとも１つを介して、前記複数の管部材のそれぞれに接合されることを特徴とする請求項１に記載のシート構造体。
【請求項７】
シート組立体に設置するためのシート構造体であって、
ほぼ閉鎖された構造体を形成する複数の管部材と、
さらに前記複数の管部材に接合されるパネル部材を備え、
前記管部材のうちのいくつかは、それぞれの長手方向の長さの大部分に沿って、ほぼ均一な断面積を有し、
各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有し、
前記パネル部材は、前記複数の管部材により形成される周辺部分内に切り込み部が形成されており、
前記複数の管部材は、接合固定具に配置され、１つの管部材の第１の部分の端部を、もう１つの管部材の第２の部分の端部内に挿入し、かつ管部材の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して連結し、さらに前記パネル部材の前記切り込み部を除いた複数部分に連結することで互いに固定位置となるようにすることを特徴とするシート構造体。
【請求項８】
隣接する管部材の外部分に接合される少なくとも１つの追加部材をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のシート構造体。
【請求項９】
前記追加部材は、シートバック折りたたみ機能のための旋回機構を取り付ける旋回ブラケットを備えることを特徴とする請求項８に記載のシート構造体。
【請求項１０】
シート組立体に設置するためのシート構造体の製造方法であって、
複数の管部材を接合固定具に配置し、各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有し、
ほぼ閉鎖された構造体が形成されるように前記複数の管部材を接合固定具に取り付け、前記複数の管部材により形成される周辺部分内に切り込み部が形成されるパネル部材の前記切り込み部を除いた複数部分へのそれぞれの結合を通してのみ、互いに固定位置となるように、前記パネル部材に連結することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記複数の管部材が前記接合固定具に配置される前又は後のいずれかにおいて、パネル部材を前記接合固定具に配置することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記管部材の連結は、溶接、機械的接合、ろう付、接着、及び、これらの組み合わせのうちの少なくとも１つにより、前記複数の管部材を前記パネル部材に接合することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
シート組立体に設置するためのシート構造体の製造方法であって、
複数の管部材を接合固定具に配置することであり、各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有し、
１つの管部材の第１の部分の端部を、もう１つの管部材の第２の部分の端部内に挿入し、前記複数の管部材を前記接合固定具に取り付け、かつ管部材の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して連結し、さらに前記複数の管部材により形成される周辺部分内に切り込み部が形成されるパネル部材の前記切り込み部を除いた複数部分に連結することで互いに固定位置となるようにすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記管部材の第１の部分の端部は、管部材の第２の部分の端部内に嵌るように狭く又は広くなっていることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記管部材の連結は、さらに、複数の溶接部を形成する溶接、機械的接合、ろう付、接着、及び、これらの組み合わせのうちの少なくとも１つにより、隣接する管部材を互いに接合することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記管部材の第１及び第２の部分は、それぞれの長手方向の長さに沿ってほぼ一定の断面積を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記管部材の連結は、隣接する管部材の外部分に追加部材を配置し、溶接、機械的接合、ろう付、接着、及び、これらの組み合わせのうちの少なくとも１つにより、前記追加部材に前記隣接する管部材を接合することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記追加部材は、シートバック折りたたみ機能のための旋回機構を取り付ける旋回ブラケットであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方は、外幅、外側の高さ、横断方向の断面積、材料の厚さ、材料組成のうちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１０又は１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２００９年１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／２０２，１４１号、「シート構造体及びシート構造体の作成プロセス（Seat Structures and Processes to Create Seat Structures）」に基づく優先権を主張し、その内容を本願明細書に援用する。
【０００２】
本開示は、シート組立体に設置するためのシート構造体と、シート組立体に設置するためのシート構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
シート構造体（例えば、シートバックフレーム、シートベースクッションフレーム、低シート構造体、バックフレームシートベルトタワー等）は、国の機関が規制する（例えば、米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ））あるいは車両メーカが規定する強度及び／又は耐久性要件を満たすように、シート組立体に強度を与えることができる。また、シート組立体の機能性又は使い勝手（例えば、回転、折りたたみ、スライド）が高く、最大限のユーザ快適性を得たいという顧客の要望に合うように、シート構造体を構成することができる。望ましい構造的特徴（例えば、強度、堅さ、耐久性等）、機能的特徴、及び、使い勝手に関する特徴を達成するには、一般に追加部品の使用が必要となるが、嵩、コスト、快適性に好ましくない影響を与えることがある。
【０００４】
従来、シート構造体は、一連の管屈曲プロセスを介して、一定断面、一定の厚さ、一定の外部パラメータを有するモノリシック（一体構造の）管を形成した後、接合プロセス（ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）等）を用いて、一連の製造ステーション又は作業セルにて、形成済みの管に支持部材を連結することで構成することができる。支持部材は、従来の打ち抜き加工（例えば、複数ステーションによる順送り打ち抜きダイ）によって形成され、一般に、他の部材（例えば、リクライニングシート、ヘッドレスト、その他の構造体）の取り付け構造を設けるために、あるいは、高応力領域の強度を高めるために使用される。この構成方法には不都合な点がいくつかある。第一に、単一管のシート構造体は、最大応力に耐えるように管の全域にわたって過大設計を行うこと（嵩とコストの増大）により、あるいは、追加構造部品を用いて局部的な高応力領域を補強すること（コスト、部品点数、製造工程数の増加）により、様々な応力レベルに対応している。第二に、モノリシック管シート構造体は、製造性が制限されることから、設計の応用が限定されたり、設計効率が低下したりする場合がある。例えば、ある特定の管の製造に必要な曲げ半径が原因で、設計が非効率的になり、設計の応用が限定されてしまうこともある。第三に、モノリシック管シート構造体の製造方法は、製造工程の下流で部品の取扱いが多くなり、これにより構造体ごとのコストが増し、全体として工具（固定具）のコストが増えてしまう。第四に、モノリシック管シート構造体の製造方法は、組立体に設ける部品をできるだけ少なくしてコストを低減したいという要望があることから、メーカは、シート構造体の各部について構造的な過大設計を行って部品削減を達成することになるため、嵩と強度の最適化が妨げられてしまう。さらに、従来の連結方法は、追加部品や充填材等、材料の重複及び／又は追加が必要となる場合があり（例えば、ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）、留め具）、嵩とコストに悪影響がある。
【０００５】
丸管８を用いた従来のシートバック構造体を図１４に示す。この構成では、リクライニングシートの取り付けを行う部材１０と、ヘッドレスト又は他の部材の取り付けを行う部材１２を備える必要がある。この従来の構成は、嵩とコストの点で非効率的である。嵩の増加は、取り付け部材が取り付け機能しか持たず、強度の付加が得られないためである。コストの増加は、余計な取り付け部材によって構造体ごとのコストが増し、それらを構造体に連結しなければならず、取扱い及び組立てによる製造コストが増えるためである。
【０００６】
強度及び耐久性要件に合致し又は上回り、嵩が少なく、低コストの構造部品を設計し、形成する必要がある。また、製品が製造サイクルの下流に行くにつれて部品の取扱いコストが大幅に増えるので、下流工程の作業を削減するか、なくすことが求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、シート組立体に設置するためのシート構造体は、ほぼ閉鎖された構造体を形成する複数の管部材を備える。管部材のうちのいくつかは、それぞれの長手方向の長さの大部分に沿って、ほぼ均一な断面積を有する。各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有する。前記複数の管部材は、互いに固定位置となるように接合される。
【０００８】
本発明の他の実施形態によれば、シート組立体に設置するためのシート構造体の製造方法は、複数の管部材を接合固定具に配置し、各管部材の機械的特性が、各管部材が占める各領域の応力要件に応じて構成されるように、前記管部材の少なくとも第１のセットは、前記管部材の第２のセットとは異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方を有し、ほぼ閉鎖された構造体が形成されるように前記複数の管部材を接合固定具に連結する。
【０００９】
なお、上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明はいずれも、単に例示的かつ説明のためのものであり、特許請求の範囲に記載される本発明を限定するものではない。
【００１０】
本発明の特徴、側面、利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、添付の図面に示す例示的な実施形態により明らかとなる。図面について以下に簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による自動車の斜視図である。
【図２】図２は、図１の自動車等、自動車内で使用するシート組立体の斜視図である。
【図３】図３は、図２のシート組立体の本体の概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるシート構造を組み立てるための作業ステーションの概略図である。
【図５】図５（ａ）〜５（ｄ）は、本発明の一実施形態によるシート組立体内で使用するシート構造体用の複数の管部材を示す図であり、図５（ａ）は、管部材の正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の管部材の右側面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）の断面線Ａ−Ａに沿った管部材の断面図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）の管部材の横断方向の断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態によるシート構造体用のパネル部材の正面図である。
【図７】図７は、溶接又は接合固定具上における図５（ａ）及び５（ｄ）の管部材と図６のパネル部材の配置を示す概略図である。
【図８】図８（ａ）〜８（ｅ）は、本発明の実施形態によるパネル部材への管部材の連結プロセスを示す概略図であり、図８（ａ）は、単一プロセスにて連結される閉鎖部シート構造体の正面図を示し、図８（ｂ）は、本発明の一実施形態による直線的に並べた管部材の側面連結を示す詳細図であり、図８（ｃ）は、本発明の他の実施形態による直線的に並べた管部材の側面連結を示す詳細図であり、図８（ｄ）は、本発明の一実施形態によるコーナー部を形成する管部材のコーナー連結を示す詳細図であり、図８（ｅ）は、本発明の他の実施形態によるコーナー部を形成する管部材のコーナー連結を示す詳細図である。
【図９】図９（ａ）〜９（ｄ）は、図５（ａ）〜５（ｄ）及び図６に示す部品を用いて単一プロセスにて連結される組み立て済みのシート構造体を示す図であり、図９（ａ）、９（ｂ）、９（ｃ）は、それぞれ、組み立て済みのシート構造体の左側面図、正面図、右側面図であり、図９（ｄ）は、図９（ｂ）の断面線Ｈ−Ｈに沿った組み立て済みのシート構造体の断面図を示す。
【図１０】図１０（ａ）〜１０（ｃ）は、本発明の他の実施形態によるシート構造体を示す図であり、図１０（ａ）及び１０（ｂ）は、それぞれ、組み立て済みのシート構造体の正面図及び右側面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の断面線Ｌ−Ｌに沿った組み立て済みのシート構造体の側面図を示す。
【図１１】図１１は、溶接又は接合固定具上における図１０（ａ）の管部材の配置を示す概略図である。
【図１２】図１２（ａ）〜１２（ｌ）は、本発明の実施形態による、互いに接合可能な状態にある２つのほぼ直線的に並べた管部材の接続部分を示す概略図である。
【図１３】図１３（ａ）〜１３（ｇ）は、本発明の実施形態による、互いに接合可能な状態にあるコーナー部を形成する２つの管部材の接続部分を示す概略図である。
【図１４】図１４は、一連のプロセスを介して連結される従来のシート構造体の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して、自動車のシート組立体において使用する構造体と、シート構造体の形成プロセスを開示する。また、この構造体は自動車以外のシート組立体、例えば、劇場のシート、待合室のシート、その他の好適なシート組立体であればいかなるものについても好適ある。本開示に基づき、例えば、望ましい強度、耐久性、機能性、使い勝手、嵩、コスト、及び／又は、快適性といった特徴を達成するようにシート構造体を構成することができる。
【００１３】
本発明により構成されるシート構造体によれば、例えば、余計な部品をなくし、取扱いや加工を少なくし、コストを削減し、嵩と強度を最適化することができる。例えば、配置や方法を改善してシート構造体を構成することにより、余計な取り付け部品をなくすことができ、これにより、嵩とコストが少なくなる。部品が少なくなることで、シート構造体の取扱いや加工が少なくなり、さらに嵩が小さくなる。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による車両２０を示す。車両２０は、車両の乗客用に設けられる１以上のシート組立体２２を備えることができる。図２は、図１の自動車２０等、自動車において使用するシート組立体２２の一実施形態を示す。図１の車両２０は４ドアのセダンであるが、このシート組立体は、ミニバン、スポーツユーティリティビークル（ＳＵＶ）、トラック、バス、航空機、列車、ボート、その他いずれの種類の車両において使用してもよく、また、車両以外の用途に使用してもよい。
【００１５】
図２に示すように、シート組立体２２は、乗客の快適性と、大きな衝撃を伴う場合の強度を得るためのシートバック２４及びシートクッション（又はベース）２６と、大きな衝撃を伴う場合に乗客のむち打ちを防ぐためのヘッドレスト２８と、シートクッション２６に対してシートバック２４を回動調節可能とするリクライニング機構３０と、快適性又は使い勝手のためにシート組立体２２を自動車２０の前後方向に平行移動可能とするレール組立体３２とを備えることができる。
【００１６】
図３は、シートバック構造体３８とシートクッション構造体４４とを有する図２のシート組立体２２本体の概略断面図である。シートバック２４は、例えば、発泡体パッド３４と、トリムカバー３６と、シートバック構造体３８とを備えることができる。シートクッション２６は、例えば、発泡体パッド４０と、トリムカバー４２と、シートクッション構造体４４とを備えることができる。図２及び図３のシート組立体２２は、一般に車両の前列に使用される１人用シートであるが、いずれの車両内のいずれのシート組立体（例えば、２列目の長座席、３列目の折りたたみ席）に、このシート組立体を組み込んでもよい。
【００１７】
図５（ａ）〜５（ｄ）及び図６は、本発明の一実施形態によるシート構造体の部品、例えば、シートバック構造体３８及び／又はシートクッション構造体４４を示す。シート構造体は、パネル部材（又はバックパネル）４８と、複数の管部材５１、５２、５３、５４、５５、５６を備える。図５（ａ）は、管部材の正面図を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の管部材の右側面図を示す。図５（ｃ）は、図５（ａ）の断面線Ａ−Ａに沿った管部材の断面を示す。図５（ｄ）は、図５（ａ）の管部材の横断方向の断面を示す。図６は、本発明の一実施形態によるシート構造体用パネル部材を示す。
【００１８】
複数の管部材は、ほぼ閉鎖された構造体を形成してもよい。「ほぼ閉鎖された構造体」としては、その周囲の少なくとも７５％、好ましくは、その周囲の約９０％〜１００％、より好ましくは、その周囲の約９８％又は９９％〜１００％が閉鎖された構造体が含まれる。複数の管部材は、様々な特性（例えば、長さ、厚さ、材料又は機械的特性）を持つ６本の矩形管部材５１、５２、５３、５４、５５、５６により構成されてもよいが、２本、３本、４本、５本、７本、あるいはそれ以上等、好ましい本数の管部材であれば何本用いてもよい。１以上又はすべての管部材が、横断方向に矩形外面を有するほぼ矩形の断面領域を有していてもよく、例えば、マグネシウム、アルミニウム、鋼鉄、あるいは、これらの組み合わせからなる材料で形成されてもよいが、好適な材料であればいずれの材料を使用してもよい。
【００１９】
管部材は、図示のように全体に矩形断面を有していてもよいが、図５（ａ）〜５（ｄ）に示す管部材に限定されるものではない。例えば、管部材は、他のパラメータのうち、絶対軸長、互いの管部材に対する軸長、外形又は外周（例えば、円形、長円形、矩形、正方形等）、外形又は外周の寸法、厚さ、材料特性が異なっていてもよい。各管部材は、それぞれの長手方向の長さの大部分に沿って、ほぼ均一な断面積を有する。「長手方向の長さの大部分」とは、全長の５０％以上、又は、全長の約７５％〜１００％、又は、全長の約９０％〜１００％に沿った部分であればよい。
【００２０】
図５（ａ）〜５（ｄ）に示すように、管部材５１及び５２は、外幅ａ１が同じで、外側の高さｂ１が同じでもよいが、長さ、厚さ、材料特性又は組成が異なっていてもよい。管部材５４及び５５は、外幅ａ２が同じで、外側の高さｂ２が同じでもよいが、長さ、厚さ、材料特性又は組成が異なっていてもよい。管部材５３は、その外幅ａ３、外側の高さｂ３、長さ、厚さ、材料特性又は組成が、外幅がａ４、外側の高さがｂ４である管部材５６とは異なっていてもよい。もちろん、個々の管部材は、いずれの特性についても好適な特性であれば、他の管部材と同じでもよいし、異なっていてもよい。したがって、他の実施形態によるシート構造体は、管部材を何本備えていてもよく、各管部材がシート組立体において占める各領域について、特定の応力要件に応じて（あるいは、その応力要件に合うように）各管部材の機械的特性が構成されるように、寸法特性及び材料特性のうちの少なくとも一方が異なる。この異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方としては、外幅、外側の高さ、横断方向の断面積、材料の厚さ、材料組成、あるいは、これらの特性の組み合わせのうちの少なくとも１つが挙げられる。管部材は、嵩が小さく低コストの構成に必要な構造的及び機能的要件が得られるように、動作可能に連結される。パネル部材を用いて、互いに固定位置となるように複数の管部材を接合すればよい。
【００２１】
パネル部材（又はバックパネル）４８は、鋼鉄、アルミニウム、マグネシウム、又は、それらの組み合わせにより形成されてもよいが、適切な材料であれば、他のいずれの材料を用いてもよい。パネル部材４８は、従来のトリミングプロセスにより切出し又は製造された１枚の板金であってもよい。パネル部材４８は、管部材への連結を可能にする好適な形状であればよい。例えば、図６に示す形状のほか、パネル部材は単に矩形であってもよく、及び／又は、管部材により形成される周辺部内に開口部を有していてもよく、及び／又は、図６に示すものより切り込み部が多くても少なくてもよい。パネル部材は、例えば、１／１６インチ未満、１／１６〜１／８インチ、１／８〜１／４インチ、１／４インチより厚い等、好適な厚さであればよい。パネル部材及び管部材を用いたシート構造体用の材料の量は、円管部材を用いたシート構造体に使用される材料の量よりも少なくすることができる。
【００２２】
複数の管部材５１〜５６及びパネル部材４８を用いたシート構造体は、従来のシート構造体と比較して嵩が小さくなる。例えば、管部材の部分が占める領域の特定の応力要件に合わせた機械的特性を有する管部材の場合、（１）高応力要件に合うように管を過大設計する、あるいは、（２）低応力要件に合うように管を設計しつつ高応力領域に支持構造部材を追加することにより、構造体の種々の領域の様々な応力レベルの問題を解決するという従来のシート構造体による解決策が要らなくなる。第二の従来解決策の例として、シート組立体での使用時に高応力を受ける位置に、シート構造体に補強板又はクランプを追加することが挙げられる。また、矩形の外周部又は外周面を有し、ほぼ矩形の断面領域を有する矩形管部材により、従来の丸管と比較して、嵩に対する曲げ慣性モーメントが改善する。従来のシート構造体で必要な取り付けブラケットが必要なくなることから、この強度対嵩効率はさらに改善する。これに対し、丸管を備える従来のシート構造体の場合、的確な取り付け面が得られず、構造体に他の部材（例えば、リクライニング機構、ヘッドレストスリーブ、レール機構）を連結するための平坦な構造面を得るのに取り付けブラケットが必要である。
【００２３】
作業ステーション８０の溶接又は接合固定具８２（図４参照）上に、溶接又は接合固定具上の必要な取り付け機構（ブラケット又はクランプ等）を用いて、パネル部材４８及び管部材５１〜５６を配置することにより、シート構造体を形成してもよい。そして、好ましくはレーザ溶接プロセスにより、以下のように、６本の管部材５１〜５６をパネル部材４８に連結する。また、強度の改善又は他の目的で必要な場合は、管部材５１〜５６を互いに連結してもよい。図７は、溶接前の溶接固定具８２上の管部材及びパネル部材４８の配置を示す。パネル部材４８の上に管部材５１〜５６を配置してもよいが、管部材の上にパネル部材を配置してもよい。図７は、管部材５１の第１の端部５１’を管部材５２の第１の端部５２’に近接させるとともに、管部材５１の第２の端部５１”を管部材５３の第２の端部５３”に近接させ、管部材５２の第２の端部５２”を管部材５６の第２の端部５６”に近接させ、管部材５３の第１の端部５３’を管部材５４の第１の端部５４’に近接させ、管部材５４の第２の端部５４”を管部材５５の第２の端部５５”に近接させ、管部材５５の第１の端部５５’を管部材５６の第１の端部５６’に近接させることにより、シート構造体を構成する様子を示す。
【００２４】
パネル部材４８上に管部材５１〜５６を配置した後、あるいは、その逆に配置した後、例えば、レーザ溶接等の溶接により、パネル部材４８に管部材５１〜５６を連結すればよい。図４に示すように、溶接によりパネル部材が複数の管部材のそれぞれに接合するように、ロボットアーム８６を用いて溶接又は接合固定具８２上の管部材にレーザビーム８４を照射してもよい。ロボットアーム８６を備える溶接装置９０は、コントロール部８８を用いて制御すればよい。図８（ａ）〜８（ｅ）は、シート構造体を製造するのに使用されるパネル部材に管部材を連結する方法の例を示す。図８（ａ）は、溶接位置Ｃ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを示す。図８（ｂ）及び８（ｃ）は、図８（ａ）に示す位置Ｂ及びＤ等にて、長手方向にほぼ直線的に並んだ２本の管部材を連結する２つの方法を示す。図８（ｄ）及び８（ｅ）は、図８（ａ）に示す位置Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ等にて、コーナー部を形成する２本の管部材を連結する２つの方法を示す。
【００２５】
図８（ｂ）及び８（ｃ）は、長手方向にほぼ直線的に並んだ管部材５１及び管部材５２を示す。この場合、管部材５１の第１の端部５１’が管部材５２の第１の端部５２’に接していてもよい。直線的に並んだ管部材の第１の連結方法では、図８（ｂ）に示すように、好ましくはレーザ溶接により、管部材５１の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５１を連結し、好ましくはレーザ溶接により（一般に他の種類の溶接又は接合技術を用いることもできる）、管部材５２の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５２を連結する。その結果得られる２つの溶接部５８ｔは互いにほぼ平行であり、それらの間隔はシート構造体の設計によって異なってもよい。２つの横断方向の溶接部５８ｔは、図８（ｂ）に示すように、パネル部材４８の端部に沿っていてもよく、パネル部材の端部の内側にあってもよい（図８（ｃ）の横断方向溶接部５８ｔのように互いに近接している）。
【００２６】
直線的に並んだ管部材の第２の連結方法では、図８（ｃ）に示すように、好ましくはレーザ溶接により、管部材５１の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５１を連結し、好ましくはレーザ溶接により、管部材５２の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５２を連結する。２つの溶接部５８ｔは互いにほぼ平行であり、それらの間隔はシート構造体の設計によって異なってもよい。管部材５１を通る横断方向の溶接部５８ｔの両端は、長手方向の溶接部５８ｌを用いて、管部材５２を通る横断方向の溶接部５８ｔの両端に接続され、１つのほぼ矩形の溶接部を形成する。図８（ｃ）の横断方向の溶接部５８ｔと長手方向の溶接部５８ｌの間隔は、さらに近接していても離間していてもよい。例えば、図８（ｃ）の横断方向の溶接部５８ｔは、パネル部材４８の端部に沿っていてもよい（すなわち、図８（ｂ）の横断方向の溶接部５８ｔのように離間している）。
【００２７】
図８（ｄ）及び８（ｅ）は、コーナー部を形成する管部材５１及び管部材５３を示す。この場合、管部材５１の第２の端部５１”が管部材５３の第２の端部５３”に接していてもよい。コーナー部を形成する管部材の第１の連結方法は、図８（ｄ）に示すように、好ましくはレーザ溶接により、管部材５１の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５１を連結し、好ましくはレーザ溶接により、管部材５３の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５３を連結することにより構成される。２つの溶接部５８ｔは互いにほぼ垂直であり、それらの間隔はシート構造体の設計によって異なってもよい。２つの溶接部５８ｔは、図８（ｄ）に示すように、パネル部材４８の端部に沿っていてもよく、パネル部材の端部の内側にあってもよい（図８（ｅ）の２つの横断方向の溶接部５８ｔのように互いに近接している）。
【００２８】
コーナー部を形成する管部材の第２の連結方法は、図８（ｅ）に示すように、好ましくはレーザ溶接により、管部材５１の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５１を連結し、好ましくはレーザ溶接により、管部材５３の横断方向で、長手方向の軸に垂直に延在する部分を介して、パネル部材４８に管部材５３を連結することにより構成される。２つの溶接部５８ｔは互いにほぼ垂直であり、それらの間隔はシート構造体の設計によって異なってもよい。２辺が管部材５１の長手方向の軸にほぼ平行に延在し、２辺がこの長手方向の軸にほぼ垂直に延在するようなほぼ矩形の溶接部形状が得られるように、好ましくはレーザ溶接により、２つの追加溶接部５８ｌを形成する。このほぼ矩形の溶接部は、管部材５３の長手方向の軸にほぼ平行な方向において、上部溶接部５８ｌが管部材５３を通るものとして示される。もちろん、溶接部５８ｔ及び５８ｌを他の位置に配置してもよい。例えば、図８（ｅ）の上部溶接部５８ｌを位置５８ａに配置してもよい。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、側面管部材（すなわち、互いにほぼ直線的に並ぶようい配置された管部材）の連結と、コーナー管部材（すなわち、互いにほぼ垂直に配置された管部材）の連結は、図８（ｂ）〜８（ｅ）に示す配置で行ってもよい。例えば、レーザ溶接による管部材のパネル部材への連結は、管部材とパネル部材との間に隅肉溶接継手を用いて行ってよく、また、図示とは異なる配置の溶接部（例えば、円形溶接部）を用いて行ってもよい。また、一管部材と他の管部材との連結は、既知の溶接接合（例えば、管部材の端部における突き合わせ溶接）を用いて行ってもよい。この連結については、反復性及び信頼性の向上と迅速な加工が可能となることから、レーザ溶接プロセスにより行ってもよいが、これに限定されるものではない。従来のシート構造体は、一連の組立ステーションを必要とするガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）等の方法を用いて連結されるため、加工が遅く、工具又は固定具の追加や製品取り扱いが増えることによってコストが高くなるが、これに対して、製造プロセスが改善されることで、１つの組立ステーション又は作業セルにて１つ固定具を用いてシート構造体を連結することができるようになる。
【００３０】
本発明の他の実施形態によれば、作業ステーション８０を用いて、レーザ溶接以外に又はレーザ溶接に加えて、種々の接合方法により、パネル部材に管部材５１〜５６を接合してもよい。例えば、ろう付、機械的接合（クランプ等）、接着、他の種類の溶接（ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）等）、又は、これらの組み合わせにより、管部材５１〜５６とパネル部材４８を接合してもよい。
【００３１】
図９（ａ）〜９（ｅ）は、本明細書に開示する方法を用いて形成されるシート構造体を示す。図９（ａ）、９（ｂ）、９（ｃ）は、それぞれ、組み立て済みのシート構造体の左側面図、正面図、右側面図である。図９（ｄ）は、図９（ｂ）の断面線Ｈ−Ｈに沿った組み立て済みのシート構造体の断面を示す。図９（ａ）の領域Ｉについては、追加の取り付けブラケットを必要とせずに、例えば、ラッチ又はリクライニングシート取り付け部の取り付けに使用できる平坦接触面が得られるという利点がある。図９（ｂ）の領域Ｊについては、追加の取り付けブラケットを必要とせずに、例えば、ヘッドレスト取り付け部、及び／又は、中央ベルト出口取り付け部の取り付けに使用できる平坦接触面が得られるという利点がある。図９（ｃ）の領域Ｋについては、追加のブラケットを必要としないことから、円形フレームの場合よりも容易な横材の接続又は他の構造部品の接続用の平坦接触面が得られるという利点がある。言い換えれば、ほぼ矩形断面の管部材を使用することにより、二次的なブラケットを使わずに他の部材の取り付けができる適正平面の平坦接触面が得られる。この効率的な構成により、丸管を使用する従来のシート構造体と比較して、嵩とコストが低減する。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、シート構造体は、図５（ａ）〜５（ｄ）に示すものと同様の複数の管部材５１〜５６により構成されるが、これらの管部材はパネル部材４８を使用せずに組み立てられる。本実施形態を図１０（ａ）〜１０（ｃ）に示す。図１０（ａ）及び１０（ｂ）は、それぞれ、シート構造体の正面図及び右側面図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の断面線Ｌ−Ｌに沿ったシート構造体の断面を示す。図１０（ａ）〜１０（ｃ）のシート構造体は、好ましくは鋼鉄で形成され、様々な特性（例えば、上述の実施形態に関して説明したような長さ、厚さ、材料又は機械的特性）を有する６本のほぼ矩形の管部材により構成されてもよい。しかし、シート構造体の他の実施形態は、いずれの本数の管部材を用いて形成されてもよく、その管部材は適切な材料（例えば、マグネシウム、アルミニウム）であればいずれの材料により形成されてもよい。
【００３３】
図５（ａ）〜５（ｄ）の管部材と同様に、管部材５１及び５２は、外幅ａ１が同じで、外側の高さｂ１が同じでもよいが、長さ、厚さ、材料特性又は組成が異なっていてもよい。管部材５４及び５５は、外幅ａ２が同じで、外側の高さｂ２が同じでもよいが、長さ、厚さ、材料特性又は組成が異なっていてもよい。管部材５３は、その外幅ａ３、外側の高さｂ３、長さ、厚さ、材料特性又は組成が、外幅がａ４、外側の高さがｂ４である管部材５６とは異なっていてもよい。もちろん、個々の管部材は、いずれの特性についても好適な特性であれば、他の管部材と同じであってもよく異なっていてもよい。したがって、このシート構造体は、管部材を何本備えていてもよく、各管部材がシート組立体において占める各領域について特定の応力要件に応じて（あるいは、その応力要件に合うように）各管部材の機械的特性が構成されるように、寸法特性及び材料特性のうちの少なくとも一方が異なる。この異なる寸法特性及び異なる材料特性のうちの少なくとも一方としては、外幅、外側の高さ、横断面積、材料の厚さ、材料組成、あるいは、これらの特性の組み合わせのうちの少なくとも１つが挙げられる。管部材は、嵩が小さく低コストの構成に必要な構造的及び機能的要件が得られるように、動作可能に連結される。
【００３４】
上述の実施形態の場合と同様に、図１０（ａ）〜１０（ｃ）のシート構造体は、従来のシート構造体と比較して嵩が小さくなる。管部材の部分が占める領域の特定の応力要件に合わせた機械的特性を有する本実施形態の管部材の場合、（１）高応力要件に合うように管を過大設計する、あるいは、（２）低応力要件に合うように管を設計し、かつ、高応力領域に支持構造部材を追加することにより、構造体の種々の領域の様々な応力レベルの問題を解決しようという従来のシート構造体による解決策が要らなくなる。また、ほぼ矩形の外周部又は外周面を有し、ほぼ矩形の断面領域を有する矩形管部材により、従来の丸管と比較して、嵩に対する曲げ慣性モーメントが改善する。従来のシート構造体に含まれる取り付けブラケットを必要としないことから、この強度対嵩効率はさらに改善する。的確な取り付け面が得られない丸管を備えた従来のシート構造体は、構造体に他の部材（例えば、リクライニング機構、ヘッドレストスリーブ、レール機構）を連結するための平坦構造面を得るのに、取り付けブラケットが必要である。
【００３５】
図１１は、図４に示すような溶接又は接合固定具８２上における６本の管部材５１〜５６の配置を示す。配置後、好ましくはレーザ溶接プロセスにより、以下に説明するように管部材を互いに連結する。図１０（ａ）〜１０（ｃ）のシート構造体は、管部材５１の第１の端部５１’を管部材５２の第１の端部５２’に近接させるとともに、管部材５１の第２の端部５１”を管部材５３の第２の端部５３”に近接させ、管部材５２の第２の端部５２”を管部材５６の第２の端部５６”に近接させ、管部材５３の第１の端部５３’を管部材５４の第１の端部５４’に近接させ、管部材５４の第２の端部５４”を管部材５５の第２の端部５５”に近接させ、管部材５５の第１の端部５５’を管部材５６の第１の端部５６’に近接させることにより構成してもよい。
【００３６】
そして、複数の管部材が互いに固定位置となるような図１０のシート構造体を構成するように、管部材５１〜５６を互いに連結する。図１２（ａ）〜１２（ｌ）は、ほぼ直線的に並んだ直線的管部材を長手方向に連結する種々の方法を示す。このような直線的に並んだ管部材の連結は、図１１に示す位置Ｍ及びＮにて行われる。説明の都合上、図１２（ａ）〜１２（ｇ）は、連結位置Ｍにおける管部材５１の第１の端部５１’及び管部材５２の第１の端部５２’に関する連結方法を示す。この場合、管部材５１の第１の端部５１’が管部材５２の第１の端部５２’に接触してもよいが、これらの方法は連結位置Ｎにおいても同様に適用可能である。図１２（ａ）は、ほぼ均一な断面積を有する管部材５１の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）とほぼ同様の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を有し、ほぼ均一な断面積を有する管部材５２を示す。この場合、２本の管部材の間の隙間は最小限となり、重なり部６０にて、大きい方の管部材５２の長さの一部が小さい方の管部材５１の長さの一部と重なるように、大きい方の管部材５２を配置することができる。そして、好ましくはレーザ溶接により、また、好ましくは管部材の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部５８により、この重なり部６０を介して管部材５１及び５２を連結すればよい。
【００３７】
同様に、図１２（ｂ）は、ほぼ均一な断面積を有する管部材５２の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）とほぼ同様の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を有し、ほぼ均一な断面積を有する管部材５１を示す。この場合、２本の管部材の間の隙間は最小限となり、重なり部６０にて、大きい方の管部材５１の長さの一部が小さい方の管部材５２の長さの一部と重なるように、大きい方の管部材５１を配置することができる。そして、好ましくはレーザ溶接により、また、好ましくは管部材の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部５８により、この重なり部６０を介して管部材５１及び５２を連結すればよい。
【００３８】
図４に示すように、レーザ溶接は、ヤグ（ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット））レーザビーム８４を使用して行ってもよい。レーザビーム８４は、接合部周辺における溶接の進入を大きくするための設置型フォーカス光学部材を備えるプログラミング可能ロボットアーム８６に取り付けられていてもよい。他の実施形態によれば、種々のビームを使用する、ミラーフォーカス光学部材を用いた固定レーザを備える、あるいは、（プログラミング可能ロボットを介して）可動となる設置型フォーカス光学部材を備える等、他のレーザ溶接法を用いてもよい。
【００３９】
図１２（ｃ）及び１２（ｄ）は、２本の直線的に並んだ管部材の連結であり、ほぼ均一な断面積を有する第２の管部材５２を、終端で断面積が変わる第１の管部材５１に連結する様子を示す。第１の管部材５１の終端の断面積は、第２の管部材５２と連結できるように細く（又は狭く）なり、より小さい断面積となっている。図１２（ｃ）は、第２の管部材５２の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、第１の管部材５１の終端の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。図１２（ｄ）は、第２の管部材５２の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、第１の管部材５１の終端の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。図１２（ｃ）及び１２（ｄ）における第１及び第２の管部材の連結により、重なり部６０が形成される。その後、重なり部６０にレーザ溶接を行い、管部材の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部５８を形成する。
【００４０】
図１２（ｅ）及び１２（ｆ）は、２本の直線的に並んだ管部材の連結であり、ほぼ均一な断面積を有する第２の管部材５２を、終端で断面積が変わる第１の管部材５１に連結する様子を示す。第１の管部材５１の終端の断面積は、第２の管部材と連結できるように広く（又は末広がりに）なり、より大きい断面積となっている。図１２（ｅ）は、第２の管部材５２の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、第１の管部材５１の終端の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。図１２（ｆ）は、第２の管部材５２の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、第１の管部材５１の終端の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。図１２（ｅ）及び１２（ｆ）における第１及び第２の管部材の連結により、重なり部６０が形成される。その後、重なり部６０にレーザ溶接を行い、管部材の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部５８を形成する。
【００４１】
他の実施形態によれば、２本の直線的に並んだ管部材の連結は、それぞれ終端で断面積が変わる２本の管部材を用いてもよい。すなわち、各管の断面積がそれぞれの終端で細く又は広くなっていてもよく、一方の管の断面積が終端で細くなり、他方の管の断面積が終端で広くなっていてもよい。各管部材の第１及び第２の終端は互いに同じ構成であってもよく（第１及び第２の終端のいずれも、狭い、末広がり、あるいは、一定）、あるいは、各管部材の第１及び第２の終端が互いに異なる構成であってもよい。
【００４２】
図１２（ｇ）は、２本の直線的に並んだ管部材の連結であり、追加部材又はブラケット６２を使用して、ほぼ同様の断面積を有する２本の直線的に並んだ管部材を連結する様子を示す。図示の追加部材６２は、鋼鉄又は他の好適な材料等、２本の管部材に接合できる材料からなるＵ字形ブラケットである。追加部材６２は接合部に強度を与えることができる。なお、他の実施形態では、Ｌ字形等、異なる形状のブラケットを備えてもよく、また、複数のブラケットを備えてもよい。図１２（ｇ）のＵ字形ブラケットは、長手方向に一列に並び互いに端部で接触している２本の管部材上に、最小限の隙間で嵌るような断面積を有する。そして、好ましくはレーザ溶接により、Ｕ字型ブラケットを各管に連結してもよいが、ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）、ろう付、接着、機械的接合等、他の接合方法を用いてもよい。例えば、管部材と追加部材を接続する１以上の溶接部５８を、管部材の長手方向に沿って追加部材の各側面に形成してもよい。
【００４３】
図１２（ｈ）〜１２（ｋ）は、接合部にて異なる溶接構成を用いた、２本の直線的に並んだ管部材の接合を示す。例えば、図１２（ｈ）は、連結した管部材の長手方向に垂直な横断方向に延在する２つの溶接部５８を示す。図１２（ｉ）は、連結した管部材の横断方向に延在する２列の溶接部５８を示す。図１２（ｊ）は、連結した管部材の長手方向に延在する複数の溶接部５８を示す。図１２（ｋ）は、連結した管部材の長手方向に対してある角度で、横断方向とは異なる方向に延在する２つの溶接部５８を示す。この角度は、長手方向に対して２５、３０、４５、６０、７５度等、好適な角度であればよい。図１２（ｈ）〜１２（ｋ）は、図１２（ｂ）に示す連結の場合の溶接部がとりうる種々の方向と連続状態を示しているが、図１２（ｈ）〜１２（ｋ）の溶接構成の種類は、他のすべての接続部分又は連結部（例えば、図１２（ａ）及び図１２（ｃ）〜１２（ｆ））にも適用可能である。また、異なる接合プロセス（例えば、ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）、ろう付、機械的ロック、接着、レーザ溶接、これらの組み合わせ等）により、管部材の接合を達成してもよい。
【００４４】
図１２（ｌ）は、ほぼ同様の断面積を有する２本の管部材５１及び５２（本実施形態では、いずれも円形の外形を有する）の連結であり、追加部材又はブラケット６２を用いて管部材を連結する様子を示す。図示の追加部材６２は、隣接する管部材５１及び５２の外表面に嵌るように、ほぼＵ字形となっている。追加部材６２は、鋼鉄又は他の好適な材料等、２本の管部材に接合できるような材料により構成されてもよい。図１２（ｌ）の各Ｕ字形ブラケットは、長手方向に一列に並び互いに端部で接触している各管部材上に、最小限の隙間で嵌るような断面積を有する。そして、各Ｕ字形ブラケットを各管部材に連結すればよい。部品５１、５２、６２の接合には、以下のうちの１以上を使用すればよい。すなわち、レーザ溶接、いかなる種類でもよいが他の種類の溶接、ろう付、接着、あるいは、いかなる種類でもよいが追加部品又は母材（接合すべき部品の材料）を使用した留め具等、のうちの１以上を使用すればよい。追加部材６２は接合部に強度を与え、管部材５１及び５２を接続することができ、シートバック折りたたみ機能のための旋回機構を取り付ける旋回ブラケット６４を備えてもよい。
【００４５】
図１３（ａ）〜１３（ｇ）は、図１１に示す位置Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ等において、ほぼ垂直な２本のコーナー部材を連結する種々の方法を示す。説明の都合上、図１３（ａ）〜１３（ｇ）は、連結位置Ｐにおける管部材５５の第１の端部５５’と管部材５６の第１の端部５６’についての連結方法を示す。この場合、管部材５５の第１の端部５５’は管部材５６の第１の端部５６’に接してもいてもよいが、これらの方法は連結位置Ｏ、Ｑ、Ｐについても同様に適用可能である。
【００４６】
図１３（ａ）は、ほぼ均一な断面積を有する管部材５６の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）とほぼ同様の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を有し、ほぼ均一な断面積を有する管部材５５を示す。この場合、２本の管部材の間の隙間は最小限となり、重なり部６０にて、大きい方の管部材５５の長さの一部が小さい方の管部材５６の長さの一部と重なるように、大きい方の管部材５５を配置することができる。管部材５５の内壁５５ａ（図１３（ｇ）に示す）には、管部材５６が管部材５５の内部５５ｉに突出できるように、管部材５６が挿入される開口部（管部材の終端に閉鎖周縁部又は切り込み部を有する開口部等）を備える。管部材５６の挿入は、管部材５５の外壁５５ｂの外面と同一平面になるか当該外面から突出するように管部材５６の全幅にわたっていてもよく（この場合、管部材５５の外面５５ｂには、管部材５６が挿入される第２の開口部を備える）、また、外壁５５ｂの内面と同一平面になるように管部材５５の内形状の横断方向の距離全体にわたっていてもよく（この場合、管部材５５の外面５５ｂには、管部材５６が挿入される開口部を設けない）、また、内壁５５ａの開口部から管部材の内部５５ｉに部分的に入り込んでいるだけでもよく、あるいは、その他の好適な距離であればいずれの距離でもよい。そして、得られた重なり部６０を介し、好ましくはレーザ溶接により、また、好ましくは管部材５５の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部により、管部材５５及び５６を連結すればよい。
【００４７】
同様に、図１３（ｂ）は、ほぼ均一な断面積を有する管部材５５の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）とほぼ同様の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を有し、ほぼ均一な断面積を有する管部材５６を示す。この場合、２本の管部材の間の隙間は最小限となり、重なり部６０にて、大きい方の管部材５６の長さの一部が小さい方の管部材５５の長さの一部と重なるように、大きい方の管部材５６を配置することができる。管部材５６の内壁５６ａ（図１３（ｇ）に示す）には、管部材５５が管部材５６の内部５６ｉに突出できるように、管部材５５が挿入される開口部を備える。管部材５５の挿入は、管部材５６の外壁５６ｂの外面と同一平面になるか当該外面から突出するように管部材５６の全幅にわたっていてもよく（この場合、管部材５６外面５６ｂには、管部材５５が挿入される第２の開口部を備える）、また、外壁５６ｂの内面と同一平面になるように管部材５６の内形状の横断方向の距離全体にわたっていてもよく（この場合、管部材５６の外面５６ｂには、管部材５５が挿入される開口部を設けない）、また、内壁５６ａの開口部から管部材５６の内部５６ｉに部分的に入り込んでいるだけでもよく、あるいは、その他の好適な距離であればいずれの距離でもよい。そして、得られた重なり部６０を介し、好ましくはレーザ溶接により、また、好ましくは管部材５５の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部により、管部材５５及び５６を連結すればよい。
【００４８】
図１３（ｃ）及び１３（ｄ）は、コーナー部を形成する２本の管部材の連結であって、終端にて断面積が変わる管部材５５に、ほぼ均一な断面積を有する管部材５６を連結する様子を示す。管部材５５の終端の断面積は、管部材５６に連結できるように細く（又は狭く）なり、より小さい断面積となっていてもよい。図１３（ｃ）は、管部材５５の終端の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、管部材５６の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。管部材５６が管部材５５の内部５５ｉに突出できる開口部及び距離は、上述の図１３（ａ）の実施形態のものであってもよい。図１３（ｄ）は、管部材５５の終端の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、管部材５６の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。管部材５５が管部材５６の内部５６ｉに突出できる開口部及び距離は、上述の図１３（ｂ）の実施形態のものであってもよい。図１３（ｃ）及び１３（ｄ）の管部材５５及び５６の連結により、重なり部６０が形成される。その後、重なり部６０にレーザ溶接を行い、管部材５５の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部を形成する。
【００４９】
図１３（ｅ）及び１３（ｆ）は、コーナー部を形成する２本の管部材の連結であって、終端にて断面積が変わる管部材５５に、ほぼ均一な断面積を有する管部材５６を連結する様子を示す。管部材５５の終端の断面積は、管部材５６に連結できるように広く（又は末広がりに）なり、より大きい断面積となっていてもよい。図１３（ｅ）は、管部材５５の終端の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、管部材５６の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。管部材５６が管部材５５の内部５５ｉに突出できる開口部及び距離は、上述の図１３（ａ）の実施形態のものであってもよい。図１３（ｆ）は、管部材５５の終端の外形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）を、管部材５６の内形状（例えば、正方形、矩形、丸形、円形）に連結する実施形態を示す。管部材５５が管部材５６の内部５６ｉに突出できる開口部及び距離は、上述の図１３（ｂ）の実施形態のものであってもよい。図１３（ｅ）及び１３（ｆ）の管部材５５及び５６の連結により、重なり部６０が形成される。その後、重なり部６０にレーザ溶接を行い、管部材５５の長手方向の軸をほぼ横断する１以上の溶接部を形成する。
【００５０】
他の実施形態によれば、コーナー部を形成する２本の管部材の連結は、それぞれ終端で断面積が変わる２本の管部材を用いてもよい。すなわち、各管の断面積がそれぞれの終端で細く又は広くなっていてもよく、一方の管の断面積が終端で細くなり、他方の管の断面積が終端で広くなっていてもよい。各管部材の第１及び第２の終端は互いに同じ構成であってもよく（第１及び第２の終端のいずれも、狭い、末広がり、あるいは、一定）、あるいは、各管部材の第１及び第２の終端が互いに異なる構成であってもよい。
【００５１】
図１３（ａ）〜１３（ｆ）からわかるように、１つの管部材を他の管部材に重ねることができ、外側から重なる方の管部材の内表面と重ねられる方の管部材の外表面との間隔は最小限となる。重なり部は、少なくとも一平面において、好ましくはレーザ溶接により連結すればよい。レーザ溶接は、ヤグ（ＹＡＧ）レーザビーム８４を使用して行ってもよい。レーザビーム８４は、接合部周辺における溶接の進入を大きくするための設置型フォーカス光学部材を備えるプログラミング可能ロボットアーム８６に取り付けられていてもよい。他の実施形態によれば、種々のビームを使用する、ミラーフォーカス光学部材を用いた固定レーザを備える、あるいは、（プログラミング可能ロボットを介して）可動となる設置型フォーカス光学部材を備える等、他のレーザ溶接法を用いてもよい。一方又は両方の管部材を、終端にて断面積が変わるように構成してもよく、また、どちらの管部材もそのような構成を持たないようにしてもよい。この場合、各重なり部を細く又は広く（末広がりに）してもよい。さらに、一方又は両方の管部材は、他方の管との間隔を得るために開口部又は切り込み部を備えてもよい。
【００５２】
上述の実施形態のように、作業ステーション８０を用いて、レーザ溶接以外の種々の接合方法により管部材５１〜５６を接合してもよい。例えば、ろう付、機械的接合又はロック（クランプ等）、接着、他の種類の溶接（ガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）等）、あるいは、これらの組み合わせにより、管部材５１〜５６を互いに接合してもよい。
【００５３】
図１３（ｇ）は、コーナー部を形成する２本の管部材の連結であり、追加部材又はブラケット６２を使用して、２本のほぼ垂直の管部材を連結する様子を示す。図示の追加部材６２は、鋼鉄又は他の好適な材料等、２本の管部材に接合できる材料からなるＵ字形ブラケットである。追加部材６２は接合部に強度を与えることができる。なお、他の実施形態では、Ｌ字形等、異なる形状のブラケットを備えてもよく、また、複数のブラケットを備えてもよい。図１３（ｇ）のＵ字形ブラケットは、ほぼ同様の幅を有し互いに接触する２本の管部材で、一方の管部材の長手方向の軸が他方の管部材の長手方向の軸にほぼ垂直な状態の２本の管部材の上に、最小限の隙間で嵌るような断面積を有する。そして、好ましくはレーザ溶接により、Ｕ字型ブラケットを各管に連結してもよい。例えば、管部材と追加部材を接続する１以上の溶接部を、管部材５６の長手方向に沿って追加部材の各側面に形成してもよい。
【００５４】
本明細書に開示したようなシート構造体は、制御可能な可動式ロボットアーム８６にレーザ放射装置９０を連結することにより、様々な平面に連結することができる。ロボットアーム８６は、通常、コントローラ８８を用いてｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に移動するようにプログラミング可能とすることができる。レーザ溶接システムをロボットアーム８６に連結した場合、溶接可能領域の大きさが大きくなり、複数の平面での溶接が可能となることから、シート構造体の製造性が向上する。複数の平面での溶接が可能となることにより、本明細書で開示したような重なった閉鎖部の溶接が可能となる。したがって、本明細書で開示するシート構造体は、余計な部品を排除し、製造性を高めて、最適な嵩とコストの構造体が得られるように構成される。
【００５５】
本明細書で使用する「おおよそ」、「約」、「ほぼ」等の用語は、本開示の主題が属する技術分野の通常の技術者にとって一般的で容認された用法の広義の用語であるものとする。本開示内容を検討する当該技術分野の技術者は、これらの用語を用いることによって、詳細な説明及び特許請求の範囲に記載された特徴について、上述の正確な数値範囲に限定することなく記載できると理解すべきである。したがって、詳細な説明及び特許請求の範囲に記載される主題についての微細な又は重要でない修正や変更は、添付の特許請求の範囲に記載される本発明の主旨に含まれると考えられ、上記の用語はそのような意味で解釈されるべきである。
【００５６】
なお、本明細書にて種々の実施形態を説明するために用いる「例示的な」という用語は、このような実施形態が、可能な実施形態の実施例、代表例、及び／又は、例示であること、（そして、このような用語は、こうした実施形態が必ずしも特別な又は最良の例であると暗示するものではないこと）を示すものとして解釈される。
【００５７】
本明細書で使用する「連結」、「接続」等の用語は、２つの部材を直接的又は間接的に互いに接合することを意味する。このような接合は、単一の一体型部材として一体的に形成された２つの部材、又は、２つの部材及び追加的中間部材の接合であってもよく、また、互いに取り付けられた２つの部材、又は、２つの部材及び追加的中間部材の接合であってもよい。
【００５８】
本明細書における構成要素の位置（例えば、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」等）は、単に図中の種々の構成要素の向きを説明するために用いているだけである。なお、種々の構成要素の向きは、他の例示的な実施形態においては異なっていてもよく、このような変更は本開示内容に含まれるものとする。
【００５９】
種々の例示的な実施形態において示したシート構造体の構成及び配置は単に説明的なものであると理解することが重要である。本開示ではいくつかの実施形態のみについて詳細に説明したが、本開示内容を検討する当該技術分野の技術者は、本明細書で説明する主題の新規な教示と利点から実質的に逸脱することなく、多くの変更（例えば、種々の構成要素の大きさ、寸法、構造、形状、比率、パラメータ値、取り付けの配置、使用する材料、色、向き、等の変更）が可能であることは容易にわかるであろう。例えば、一体的に形成されるものとして示される構成要素を複数の部分又は構成要素により構成してもよく、構成要素の位置を反転したり他の位置に変更したりしてもよい。また、個々の構成要素や位置についての性質や数を修正又は変更してもよい。プロセスや方法工程の順序や配列は、他の実施形態において変更したり再配列したりしてもよい。また、本発明の主旨から逸脱することなく、種々の例示的な実施形態の設計、動作条件、配置について、その他の置換、修正、変更、省略を行ってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図８（ｄ）】
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【図８（ｅ）】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図９（ｃ）】
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【図９（ｄ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１０（ｃ）】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１２（ｃ）】
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【図１２（ｄ）】
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【図１２（ｅ）】
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【図１２（ｆ）】
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【図１２（ｇ）】
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【図１２（ｈ）】
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【図１２（ｉ）】
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【図１２（ｊ）】
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【図１２（ｋ）】
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【図１２（ｌ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１３（ｃ）】
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【図１３（ｄ）】
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【図１３（ｅ）】
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【図１３（ｆ）】
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【図１３（ｇ）】
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【図１４】
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