(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延び閉断面形状部を有する第１フレーム部材と、１本の閉断面形状部を有するパイプ状部材の曲げ加工により形成された第２フレーム部材と、を組み合わせて形成される乗物用シートのバックフレーム構造であって、
前記第１フレーム部材の閉断面形状部は、前記第１フレーム部材の前後方向に対して垂直に延びて前記第１フレーム部材の前方向に位置する前辺部を有し、該前辺部は他の辺部に比べて肉厚に形成されており、
前記第２フレーム部材は、上下方向に延びる第１サイドフレーム部分と、上下方向に延びる第２サイドフレーム部分と、前記第１サイドフレーム部分と前記第２サイドフレーム部分の上端同士を連結するアッパフレーム部分から構成され、
前記第２フレーム部材の前記閉断面形状部の外側断面形状は、前記第１フレーム部材の前記閉断面形状部の内側断面形状に周接してはまり込む形状とされ、前記第２フレーム部材の前記第２サイドフレーム部分の少なくとも一部が、前記第１フレーム部材の前記閉断面形状部内に挿入されて一体化され門型のバックフレームが形成されていることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【請求項２】
請求項１において、前記第２サイドフレーム部分は、前記第１サイドフレーム部分より短く、前記第２フレーム部材が逆Ｊ字状に形成されていることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【請求項３】
請求項１において、前記第１サイドフレーム部分と前記第２サイドフレーム部分とは同一長さで、前記第２フレーム部材が逆Ｕ字状に形成されていることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【請求項４】
請求項２において、前記第１フレーム部材の端部のうち、前記第２フレーム部材の前記第２サイドフレーム部分が取り付けられる端部とは別の端部において、前記第２フレーム部材と同一断面形状の補強用部材が前記第１フレーム部材の閉断面形状部内に挿入されていることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記第２フレーム部材が挿入された前記第１フレーム部材の少なくとも一部が、前記第２フレーム部材に向けて縮められて固定されていることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材がアルミニウムもしくはマグネシウムの軽合金製であることを特徴とする乗物用シートのバックフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、飛行機、船、電車等の乗物に搭載される乗物用シートのバックフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗物用シートのバックフレーム構造の１つとして、シートバックの骨格となる枠形状のバックフレームを形成するに当たり、サイドフレームの上端にアッパフレームを突き当てた状態で固定する構造が下記特許文献１に記載されている。このバックフレームは、３点式シートベルト内蔵型の乗物用シート用のものである。特許文献１に記載されたバックフレーム構造においては、上端にシートベルトの引出具が取り付けられたサイドフレームの上部に円管がＬ字状に折り曲げられた構成のアッパフレームの端部があてがわれて溶接で固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の構造においては、サイドフレームに対してアッパフレームの端部が突き当てられた状態で溶接されているので両者の接触している面積が小さくサイドフレームにシートベルトからの強い負荷が加えられた場合、溶接部に応力が集中して破損したりするおそれがある。それを防ぐために円管の径や肉厚を大きくする必要が生じ、それによってバックフレーム重量の増加を招いていた。
このような問題に鑑み本発明の課題は、サイドフレームとアッパフレームを接合して形成する構造のバックフレームにおいて、接合強度を確保しながら重量の増加を抑えることができる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、上下方向に延び閉断面形状部を有する第１フレーム部材と、１本の閉断面形状部を有するパイプ状部材の曲げ加工により形成された第２フレーム部材と、を組み合わせて形成される乗物用シートのバックフレーム構造であって、前記第２フレーム部材は、上下方向に延びる第１サイドフレーム部分と、上下方向に延びる第２サイドフレーム部分と、前記第１サイドフレーム部分と前記第２サイドフレーム部分の上端同士を連結するアッパフレーム部分から構成され、前記第２フレーム部材の前記閉断面形状部の外側断面形状は、前記第１フレーム部材の前記閉断面形状部の内側断面形状に周接してはまり込む形状とされ、前記第２フレーム部材の前記第２サイドフレーム部分の少なくとも一部が、前記第１フレーム部材の前記閉断面形状部内に挿入されて一体化され門型のバックフレームが形成されていることを特徴とする。
第１発明によれば、バックフレームを構成する第１フレーム部材と第２フレーム部材とがそれぞれ閉断面形状部を有し、第１フレーム部材の閉断面形状部内に第２フレーム部材
の閉断面形状部の少なくとも一部が挿入されて一体化され、門型のバックフレームが形成されているので第１フレーム部材と第２フレーム部材の接触面積を広く確保した接合が可能となる。これによって応力集中が少なく高強度であるとともに重量増加を抑えたバックフレームの提供が可能となる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記第２サイドフレーム部分は前記第１サイドフレーム部分より短く、前記第２フレーム部材が逆Ｊ字状に形成されていることを特徴とする。
第２発明によれば、第１フレーム部材の閉断面形状部内に第２フレーム部材の閉断面形状部の少なくとも一部を挿入して接合するにあたって、挿入する長さを必要最低限にすることができるので第１フレーム部材と第２フレーム部材の重複部分を小さくでき接合強度を確保しながら重量の増加をさらに抑えることができる。
【０００７】
本発明の第３発明は、上記第１発明において、前記第１サイドフレーム部分と前記第２サイドフレーム部分とは同一長さで、前記第２フレーム部材が逆Ｕ字状に形成されていることを特徴とする。
第３発明によれば、第１フレーム部材の全長の閉断面形状部内に第２フレーム部材の閉断面形状部の一部が挿入され接合されているので、第１フレーム部材を全長にわたって第２フレーム部材で補強することができる。これによって、第１フレーム部材の肉厚を最適化する等の措置が可能となりバックフレーム全体としての強度、重量の適正化を図ることが可能となる。
【０００８】
本発明の第４発明は、上記第２発明において、前記第１フレーム部材の端部のうち、前記第２フレーム部材の前記第２サイドフレーム部分が取り付けられる端部とは別の端部において、前記第２フレーム部材と同一断面形状の補強用部材が前記第１フレーム部材の閉断面形状部内に挿入されていることを特徴とする。
第４発明によれば、上記第２発明の作用効果に加えて、第１フレーム部材の端部のうち、第２フレーム部材が取り付けられている端部とは別の端部に、第２フレーム部材と同一断面形状の補強用部材が挿入されているので第１フレーム部材のリクライニング装置への取り付け部分を補強できる。このときこの補強部材は第２フレーム部材と同一断面形状であるので第１フレーム部材の閉断面形状部内にぴったりはまり効果的に補強が可能となる。さらに、第２フレーム部材の端材の利用が可能であり別部材を別途作る必要が無い。
【０００９】
本発明の第５発明は、上記第１発明ないし上記第４発明のいずれかにおいて、前記第２フレーム部材が挿入された部分の前記第１フレーム部材の少なくとも一部が、前記第２フレーム部材に向けて縮められて固定されていることを特徴とする。
第５発明によれば、上記第１発明ないし上記第４発明のいずれかの作用効果に加えて、第２フレーム部材が挿入された部分の第１フレーム部材の少なくとも一部が、前記第２フレーム部材に向けて縮められて固定されているのでより高い結合強度が達成できる。
【００１０】
本発明の第６発明は、上記第１発明ないし上記第５発明のいずれかにおいて、前記第１フレーム部材および前記第２フレーム部材がアルミニウムもしくはマグネシウムの軽合金製であることを特徴とする。
第６発明によれば、上記第１発明ないし上記第５発明のいずれかの作用効果に加えて、第１フレーム部材および第２フレーム部材がアルミニウムもしくはマグネシウムの軽合金製であるのでさらに軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の斜視図である。
【図２】上記実施形態の第１フレーム部材と第２フレーム部材を説明するための図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ矢視線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ矢視線断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の第１フレーム部材と第２フレーム部材を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜５は、本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態は、自動車用シートのバックフレーム（以下、単にバックフレームという）に本発明を適用した例を示す。各図中、矢印によりバックフレームを取り付けた自動車用シートを自動車のフロアに取り付けた時の自動車の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
【００１３】
図１および図２に示すように、第１実施形態のバックフレーム１０は、シートベルト内蔵タイプのシートであってシートベルトの巻取り装置（図示しない）を取り付け可能なものである。バックフレーム１０は、上下方向に延び右側のサイドフレーム機能を果たす第１フレーム部材２０と、上下方向に延びる第１サイドフレーム部分３１と、上下方向に延びる第２サイドフレーム部分３３と、第１サイドフレーム部分３１と第２サイドフレーム部分３３の上端同士を連結するアッパフレーム部分３２とが１本の閉断面形状部を有するパイプ状部材の曲げ加工により形成された第２フレーム部材３０と、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０を結合するセンターフレーム５０と、ロアフレーム６０とからなる。
【００１４】
第１フレーム部材２０は、図３に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図３において、変形六角形の閉断面形状部２７は、側辺部２７ａと、前辺部２７ｂと、他の側辺部２７ｃと、後辺部２７ｆと、前辺部２７ｂと他の側辺部２７ｃをつなぐ前連結部２７ｄと、後辺部２７ｆと他の側辺部２７ｃをつなぐ後連結部２７ｅとから構成される。側辺部２７ａと他の側辺部２７ｃ、前辺部２７ｂと後辺部２７ｆはそれぞれ平行の関係にあり、前辺部２７ｂは側辺部２７ａ、他の側辺部２７ｃ、後辺部２７ｆ、前連結部２７ｄ、後連結部２７ｅに比べて肉厚に形成されている。この閉断面形状部２７に結合されるコの字状断面形状部２６は、側辺部２６ａ、後辺部２６ｂ、他の側辺部２６ｃとから構成される。側辺部２６ａと他の側辺部２６ｃは平行の関係にあり、後辺部２６ｂは側辺部２６ａ、他の側辺部２６ｃに比べて肉厚に形成されている。前辺部２７ｂと後辺部２６ｂが肉厚に形成されているのは、第１フレーム部材２０に前後方向の曲げモーメントが加えられたときに応力が高まる部分を強化するためである。なお、閉断面形状部２７の中に挿入されている補強用部材３８については後述する。
【００１５】
図１および図２に示すように、第１フレーム部材２０は、側面視でくの字状に折り曲げられ上下方向の中間部よりやや下の部分２２から上部が後方に反った形状をしている。また、下端部から上方に向かって全長の２／３程度までの部分は、その断面が図３に示されるように閉断面形状部２７にコの字状断面形状部２６が結合され２つの閉断面形状を構成している。上端部から全長の１／３程度までの部分は、その断面が図４に示されるように閉断面形状部２７に側辺部２６ａと他の側辺部２６ｃの一部が後方に向かって立設された１つの閉断面形状を構成している。これは、下端部から全長の２／３程度上方の部分を起点に上方に向かってコの字状断面形状部２６の後辺部２６ｂと側辺部２６ａと他の側辺部２６ｃを、側辺部２６ａと他の側辺部２６ｃの長さが上方に向かって徐々に短くなるように削り取る加工を施したためである。この加工の狙いは、第１フレーム部材２０の上端に加えられる前後方向の曲げモーメントの大きさに即するように、第１フレーム部材２０の断面係数を上下方向で変えてそれぞれの部位で必要十分な断面係数とすることにより重量の軽減を図ることにある。
【００１６】
図１および図２に示すように、第１フレーム部材２０の下端部近傍には側辺部２７ａと他の側辺部２７ｃに同軸の貫通孔２４が、側辺部２６ａと他の側辺部２６ｃに同軸の貫通孔２５があけられている。これは、第１フレーム部材２０をリクライニング装置（図示せず）を介してシートクッションフレーム（図示せず）に取り付けるためのものである。
【００１７】
第２フレーム部材３０は、図５に示す断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材をベースに作られている。図５において、変形六角形の閉断面形状部３７は、側辺部３７ａと、前辺部３７ｂと、他の側辺部３７ｃと、後辺部３７ｆと、前辺部３７ｂと他の側辺部３７ｃをつなぐ前連結部３７ｄと、後辺部３７ｆと他の側辺部３７ｃをつなぐ後連結部３７ｅとから構成される。側辺部３７ａと他の側辺部３７ｃ、前辺部３７ｂと後辺部３７ｆはそれぞれ平行の関係にあり、側辺部３７ａ、前辺部３７ｂ、他の側辺部３７ｃ、前連結部３７ｄ、後連結部３７ｅ、後辺部３７ｆはすべて同じ肉厚に形成されている。同じ肉厚に形成されている理由は、第２フレーム部材３０は第１フレーム部材２０と比べてシートベルトから加えられる前後方向の曲げモーメントが小さく同じ肉厚で十分強度が確保できるためである。閉断面形状部３７の外形は、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７の内形に対して、わずかな隙間を有した相似形となっている。これによって、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７は第２フレーム部材３０の閉断面形状部３７の内側に挿入可能となっている。
【００１８】
図１および図２に示すように、第２フレーム部材３０は、側面視でくの字状に折り曲げられ上下方向の中間部よりやや下の部分３２から上部が後方に反った形状の第１サイドフレーム部分３１と、上下方向に延び第１サイドフレーム部分３１より長さの短い第２サイドフレーム部分３３と、第１サイドフレーム部分３１と第２サイドフレーム部分３３の上端同士を連結するアッパフレーム部分３２とが１本の閉断面形状のパイプ状部材の曲げ加工により形成されている。第１サイドフレーム部分３１と第２サイドフレーム部分３３とアッパフレーム部分３２の断面形状は図５に示す形状で一定である。アッパフレーム部分３２には所定の孔が２個あけられそこにホルダー３６が２個取り付けられている。また、第１サイドフレーム部分３１の下部には側辺部３７ａと他の側辺部３７ｃに同軸の貫通孔３４と同軸の貫通孔３５が上下方向に並んであけられている。これは、第２フレーム部材３０をリクライニング装置（図示せず）を介してシートクッションフレーム（図示せず）に取り付けるためのものである。
【００１９】
図１に示すように、センターフレーム５０は一定断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材を折り曲げ加工して作成した部材であり、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０の第１サイドフレーム部分３１を上下方向中間部付近で連結している。中央やや右寄りに設けられている孔５１は、シートベルト巻取り装置（図示せず）を取り付けるためのものである。ロアフレーム６０は、略矩形断面形状を有するアルミニウム合金の押出し材を折り曲げ加工して作成した部材であり、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０の第１サイドフレーム部分３１を上下方向下端部付近で連結している。第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３とアッパフレーム部分３２をつなぐコーナ部３７にはシートベルトガイド（図示せず）が取り付けられている。
【００２０】
第１フレーム部材２０、第２フレーム部材３０、センターフレーム５０、ロアフレーム６０を組み立ててバックフレーム１０を形成する手順を説明する。図２に示すように、第１フレーム部材２０の上端部の閉断面形状部２７に第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３の下端部を差込む。差し込む長さは約２０ｍｍ程度であり、それだけ差し込んだ状態で第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３を合わせた長さは、第２フレーム部材３０の第１サイドフレーム部分３１と同じになり、門型のバックフレーム１０を形成する。第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３の下端部が差し込まれた第１フレーム部材２０の上端部に電磁縮管成形を施す。ここで、電磁縮管成形とは大容量のコンデンサに充電した高電圧の電流を一瞬で電磁コイルに流し、瞬間的に生じる磁場を利用してアルミを加工する技術である。ワークである第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７の外側に電磁コイルを配置して電流を流すことにより、第１フレームの閉断面形状部２７を縮ませ第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３の下端部に密着させる。このとき、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７に挿入された第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３の下端部の表面に凹凸を設ける粗面化加工が施してあると両者の密着度が高まりより高強度な結合とすることができる。こののち、センターフレーム５０とロアフレーム６０を第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０間に溶接等で固定してバックフレーム１０が完成される。また、上記手順において、電磁縮管成形を施す代わりに、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０の間にプレスによる接合や接着剤を介在させたプレスによる接合を施してもよい。
【００２１】
図２および図３に示すように、第２フレーム部材３０の端材から作成した長さが約５０ｍｍ程度の補強用部材３８を第１フレーム部材２０の下端部の閉断面形状部２７に挿入する。補強用部材３８には、第１フレーム部材２０の下端部の閉断面形状部２７に挿入されたとき第１フレーム部材２０の下端部近傍の貫通孔２４と一致する位置に貫通孔３８ａがあけられている。貫通孔２４と貫通孔３８ａは、第１フレーム部材２０をリクライニング装置（図示せず）を介してシートクッションフレーム（図示せず）に取り付けるためのものである。
【００２２】
以上のように構成される第１実施形態は、以下のような作用効果を奏する。
第１フレーム部材２０の上部に対して第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３が、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７に挿入された状態で電磁縮管成形されているので接合部の面積を大きくすることができ、応力集中の少ない高強度な接合が可能となる。また、第１フレーム部材２０の下端部であるリクライニング装置への取り付け部分には、第２フレーム部材３０と同一断面形状の補強用部材３８が挿入されているので第１フレーム部材のリクライニング装置への取り付け部分を補強できる。このときこの補強部材３８は第２フレーム部材３０と同一断面形状であるので第１フレーム部材の閉断面形状部内にぴったりはまり効果的に補強が可能となる。さらに、第１フレーム部材の端材等の利用が可能であり別部材を別途作る必要が無い。さらに、第１フレーム２０、第２フレーム３０、センターフレーム５０、ロアフレーム６０ともアルミニウム合金製であるため軽量化が図られる。
【００２３】
図６に本発明の第２実施形態を示す。第１実施形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を省略する。
第１実施形態との違いは、第２フレーム部材３０が、第１サイドフレーム部分３１と、第２サイドフレーム部分３３１と、第１サイドフレーム部分３１と第２サイドフレーム部分３３１の上端同士を連結するアッパフレーム部分３２とが１本の閉断面形状のパイプ状部材の曲げ加工により形成されていて、第１サイドフレーム部分３１と第２サイドフレーム部分３３１の長さが同じである点である。これによって、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０を接合する場合に、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７の全長にわたって第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３１が挿入される。組みつけに当たっては、折り曲げ加工の前に第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７に第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３１を挿入し、一体とした状態で折り曲げ加工する。第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３１の下端部近傍には第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７に挿入されて一体化されたときに第１フレーム部材２０の貫通孔２４と一致する位置に貫通孔３３１ａがあけられている。貫通孔２４と貫通孔３３１ａは、第１フレーム部材２０をリクライニング装置（図示せず）を介してシートクッションフレーム（図示せず）に取り付けるためのものである。
【００２４】
以上のように構成される第２実施形態は、以下のような作用効果を奏する。
第１フレーム部材２０の全長の閉断面形状部２７内に第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３１が挿入され接合されているので、第１フレーム部材２０を全長にわたって第２フレーム部材３０で補強することができる。これによって、第１フレーム部材２０の肉厚を最適化する等の措置が可能となりバックフレーム全体としての強度、重量の適正化を図ることが可能となる。すなわち、第１フレーム部材２０に使用するアルミニウム合金材料としてより低グレードな材料の使用が可能となり材料費の低減が図られる。
【００２５】
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．上記第２実施形態では、第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７の全長にわたって第２フレーム部材３０の第２サイドフレーム部分３３１を挿入しただけであるが、この状態で第１フレーム部材２０の閉断面形状部２７の一部に電磁縮管成形を施してもよい。それによってさらなる結合強度の向上が図られる。また、電磁縮管成形を施す代わりに、第１フレーム部材２０と第２フレーム部材３０の間にプレスによる接合や接着剤を介在させたプレスによる接合を施してもよい。
２．上記実施形態では、第１フレーム部材２０、第２フレーム部材３０ともアルミニウム合金を用いたがこれに限らずマグネシウム合金を用いてもよいし、これらを組み合わせて使用してもよい。
３．上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用しても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１０            バックフレーム
２０            第１フレーム部材
２７            閉断面形状部
３０            第２フレーム部材
３１            第１サイドフレーム部分
３２            アッパフレーム部分
３３，３３１    第２サイドフレーム部分
３７            閉断面形状部
３８            補強用部材
【図１】
0006033761.tif 000002
【図２】
0006033761.tif 000003
【図３】
0006033761.tif 000004
【図４】
0006033761.tif 000005
【図５】
0006033761.tif 000006
【図６】
0006033761.tif 000007