(57)【要約】【課題】レッグフレームのボルト差込孔を補強するカラーの取付部に応力集中を生じさせにくくすること。【解決手段】フロアパネルＦ上にボルト締結されるレッグフレーム１６が、前後方向に延びてフロアパネルＦ上にセットされる略角管形状のベースアーム１６Ａと、ベースアーム１６Ａに高さ方向に貫通形成されて締結用のボルトＢが差し込まれるボルト差込孔１６Ｂと、ボルト差込孔１６Ｂに高さ方向に嵌め込まれてボルト差込孔１６Ｂの周囲を補強する略円筒形状の筒壁部１６Ｃ１を備えるカラー１６Ｃとを有する。カラー１６Ｃが、ボルト差込孔１６Ｂを下側に突き出た先の周囲から前後方向に張り出すフランジ１６Ｃ２と、フランジ１６Ｃ２の張り出した先の周囲面部１６Ｃ２ａをベースアーム１６Ａの底面部１６Ａ３に溶接する溶接部１６Ｃ３とを有し、周囲面部１６Ｃ２ａが前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物のフロアパネル上にボルト締結されるレッグフレームを備えた乗物用シートフレームであって、
前記レッグフレームが、
シート前後方向に延びてフロアパネル上にセットされる略角管形状のベースアームと、
該ベースアームに高さ方向に貫通形成されて締結用のボルトが差し込まれるボルト差込孔と、
該ボルト差込孔に高さ方向に嵌め込まれて該ボルト差込孔の周囲を補強する略円筒形状の筒壁部を備えるカラーと、を有し、
前記カラーが、前記ボルト差込孔を下側に突き出た先の周囲からシート前後方向に張り出すフランジと、該フランジのシート前後方向に張り出した先の周囲面部を前記ベースアームの底面部に溶接する溶接部と、を有し、該溶接部により溶接される前記周囲面部がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされている乗物用シートフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗物用シートフレームに関する。詳しくは、乗物のフロアパネル上にボルト締結されるレッグフレームを備えた乗物用シートフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗物用シートフレームとして、シートクッションを下支えするレッグフレームがフロアパネル上にボルト締結された構成が知られている（特許文献１）。上記レッグフレームは、シート前後方向に延びてフロアパネル上にセットされる四角管形状のベースアームを有し、同ベースアームとフロアパネルとに高さ方向に貫通するようにボルトが差し込まれてフロアパネル上に締結されている。上記ベースアームには、上述したボルト締結時の軸圧縮力に伴う潰れを防止するために、ボルトの差し込まれる孔の周囲を補強する円筒状のカラーが孔の内部に嵌め込まれて溶接により強固に一体的に結合されている。上述したカラーは、その円筒形状の底端側の周囲にフランジが張り出しており、同フランジをベースアームの底面に突き当ててその周囲に沿って溶接することで、ベースアームに強固に一体的に結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１６２０１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、乗物の前部衝突の発生時等、レッグフレームにフロアパネル上から剥離する方向の大荷重が入力された場合に、ベースアームにフロアパネル上から引き離される方向の強い力が掛けられて、カラーから張り出すフランジの外周部分が凸形状部となって部分的な応力集中を生じさせてしまうおそれがある。本発明は、上記問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、フロアパネル上にボルト締結されたレッグフレームに剥離方向の大荷重が掛けられても、レッグフレームのボルト差込孔を補強するカラーの取付部に応力集中を生じさせにくくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の乗物用シートフレームは次の手段をとる。
【０００６】
第１の発明は、乗物のフロアパネル上にボルト締結されるレッグフレームを備えた乗物用シートフレームである。レッグフレームが、シート前後方向に延びてフロアパネル上にセットされる略角管形状のベースアームと、ベースアームに高さ方向に貫通形成されて締結用のボルトが差し込まれるボルト差込孔と、ボルト差込孔に高さ方向に嵌め込まれてボルト差込孔の周囲を補強する略円筒形状の筒壁部を備えるカラーと、を有する。カラーが、ボルト差込孔を下側に突き出た先の周囲からシート前後方向に張り出すフランジと、フランジのシート前後方向に張り出した先の周囲面部をベースアームの底面部に溶接する溶接部と、を有し、溶接部により溶接される周囲面部がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされている。
【０００７】
この第１の発明によれば、ベースアームにフロアパネル上から引き離される方向の強い力が掛けられて、ベースアームとカラーのフランジとの溶接部に大きな曲げ応力の負荷が入力されても、フランジの溶接された周囲面部がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされていることにより、上記曲げ応力の負荷が周囲面部の延びるシート幅方向に広く分散されて受け止められるようになる。したがって、カラーとベースアームとの溶接部に応力集中を生じさせることなく、上記の負荷を強く受け止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の乗物用シートフレームの概略構成を表した斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】レッグフレームの大荷重による変形状態を表した側面図である。
【図４】図２の要部分解斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】レッグフレームの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
《乗物用シートフレーム（クッションフレーム１０）の概略構成について》
始めに、実施例１の乗物用シートフレーム（クッションフレーム１０）を備えたシート１の構成について、図１〜図６を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後上下左右等の各方向を示す場合には、各図中に示されたそれぞれの方向を指すものとする。また、「シート幅方向」と示す場合には、シート１の左右方向を指し、「シート前後方向」と示す場合には、シート１の前後方向を指すものとする。
【００１１】
本実施例のシート１は、図１に示すように、自動車の後部側座席として構成されており、同列に２人掛け可能となる長い横幅（シート幅）を備えた、いわゆるベンチシートタイプの構成とされている。上述したシート１は、着座者の背凭れ部となるシートバック２と、着座部となるシートクッション３と、頭凭れ部となる不図示のヘッドレストと、を備えた構成とされている。
【００１２】
上述したシートバック２は、その下端部がシートクッション３の後端部に連結されて支持された状態として設けられている。また、シートクッション３は、車両のフロアパネルＦ上に一体的に連結されて支持された状態として設けられている。また、不図示のヘッドレストは、シートバック２の上部に上側から装着されて支持された状態として設けられている。
【００１３】
《シートクッション３の構成について》
上述したシートクッション３は、その骨格を成す金属製のクッションフレーム１０と、クッションフレーム１０の上部にセットされて着座者の荷重を弾性的に受け止める図示しない発泡ウレタン製のクッションパッドと、クッションパッドの表面全体に被せ付けられてシートクッション３の意匠面を構成する図示しないファブリック製のクッションカバーと、によって概略構成されている。
【００１４】
上述したクッションフレーム１０は、複数本のフレーム材が平面視略梯子状の形となるように立体的に組まれて構成されている。具体的には、クッションフレーム１０は、シート幅方向に並んで設けられた前後方向に延びる３本のサイドフレーム１１Ａ〜１１Ｃと、これらサイドフレーム１１Ａ〜１１Ｃの前端部間に跨る形に一体的に架橋されたシート幅方向に延びるフロントパイプ１２と、各サイドフレーム１１Ａ〜１１Ｃの後端部間に跨る形に一体的に架橋されたシート幅方向に延びるリヤパイプ１３と、を有する。上述した左側のサイドフレーム１１Ｃの左側部には、その後部に左側座席の着座者の身体を拘束する不図示のシートベルト装置のベルトウェビングの下端部を固定するためのベルトアンカ１１Ｃａが取り付けられている。
【００１５】
更に、上述したクッションフレーム１０は、上述したフロントパイプ１２の右側の端部とリヤパイプ１３の右側の端部とにそれぞれ結合されてこれらを図示しない車両の右側壁部に一体的に固定する板形状のブラケット１４を有する。上述した各ブラケット１４は、図示しない車両の右側壁部にボルト締結されて強固に一体的に固定されている。上述したフロントパイプ１２とリヤパイプ１３との間には、上述した不図示のクッションパッドを下側から面状に支持するための支持バネ１０Ａが複数掛着されている。
【００１６】
更に、上述したクッションフレーム１０は、上述したフロントパイプ１２及びリヤパイプ１３のシート幅方向の略中央部間に跨る形に一体的に結合されてこれらをフロアパネルＦ上に一体的に固定する側面視略Ｕ字形状を成すレッグフレーム１５と、フロントパイプ１２及びリヤパイプ１３の左側の端部間に跨る形に一体的に結合されてこれらをフロアパネルＦ上に一体的に固定する側面視略Ｕ字形状を成すレッグフレーム１６と、を有する。上述したレッグフレーム１５とレッグフレーム１６とは、それぞれ、フロアパネルＦ上にボルトＢにより締結されて強固に一体的に固定されている。
【００１７】
更に、上述したクッションフレーム１０は、上述した左側のサイドフレーム１１Ｃと左側のレッグフレーム１６のフロアパネルＦ上にセットされる前後方向に延びるベースアーム１６Ａとの間に高さ方向に斜めに一体的に架橋された筋交いフレーム１７と、を有する。ここで、上述した左側のレッグフレーム１６が本発明の「レッグフレーム」に相当する。
【００１８】
上述した左側のレッグフレーム１６は、詳しくは、図２に示すように、略矩形の横長な閉断面形状を持つ角管材が側面視略Ｕ字状を成す形に折り曲げられて形成されている。上述したレッグフレーム１６は、そのＵ字の両端部が、上述したフロントパイプ１２の左側の端部とリヤパイプ１３の左側の端部とにそれぞれ下側からパッチ１６Ｐを介して当てられた状態にセットされて、これらの端部に溶接により強固に一体的に結合された状態とされている。
【００１９】
そして、上述したレッグフレーム１６は、そのＵ字の底辺部分を成す前後方向にストレート状に延びるベースアーム１６ＡがフロアパネルＦ上の所定位置にセットされて、その前後２箇所の部位がそれぞれボルトＢによりフロアパネルＦに締結されることにより、フロアパネルＦに対して強固に一体的に組み付けられた状態とされている。上記組み付けにより、レッグフレーム１６は、上述したフロントパイプ１２とリヤパイプ１３とをフロアパネルＦに対して強固に一体的に連結した状態として支持するようになっている。
【００２０】
上記構成により、上述したレッグフレーム１６は、常時は上述したクッションフレーム１０に掛けられる着座者の荷重を下側から強く安定的に支持することができるようになっている。しかし、図３に示すように、上述したレッグフレーム１６は、車両の前部衝突の発生により、フロアパネルＦ上から前向きに引き剥がされるような大きな荷重入力を受けた場合に、そのフロアパネルＦに対する後側のボルトＢによる締結箇所を支点に後部側の領域が上向きに強制的に曲げられるような強い力の作用を受けることがある。
【００２１】
具体的には、上述した車両の前部衝突の発生時には、上述した左側座席の着座者の身体を支える不図示のシートベルトウェビングからその下端部に繋がれたベルトアンカ１１Ｃａを介して左側のサイドフレーム１１Ｃに前方向への大荷重が入力される。それにより、フロアパネルＦ上にボルト締結されたレッグフレーム１６の後部側の領域に、上述した後側のボルトＢの締結箇所を支点とした前上側に向けての大きな剥離荷重が入力される。
【００２２】
その際、上述したレッグフレーム１６の後側のボルトＢの締結箇所には、上述した剥離荷重による曲げ応力の負荷が集中しやすくなるため、同部分に過度な応力集中を生じさせないよう、応力を適切に分散させることが必要となる。そこで、上述したレッグフレーム１６の後側のボルトＢの締結箇所には、上記のような曲げ応力の負荷が掛けられた際に、その応力をレッグフレーム１６の面内方向に広く分散させて受け止めることのできる応力分散構造が採られている。
【００２３】
以下、上述したレッグフレーム１６の後側のボルトＢの締結箇所の具体的な構成について詳しく説明していく。すなわち、図４〜図５に示すように、上述したレッグフレーム１６の後側のボルトＢにより締結されるベースアーム１６Ａは、上向きに面を向ける天板面部１６Ａ１と、天板面部１６Ａ１の左右両サイドから垂下する側面部１６Ａ２と、両側面部１６Ａ２の下縁部間を繋ぐ底面部１６Ａ３と、を有した略矩形の横長な閉断面形状を持つ前後方向にストレート状に延びる角管形状に形成されている。
【００２４】
上述したベースアーム１６ＡのボルトＢにより締結される箇所には、その天板面部１６Ａ１と底面部１６Ａ３とに上述したボルトＢの軸部Ｂｂを上側から貫通させて差し込むことのできる丸孔状のボルト差込孔１６Ｂが形成されている。上述したボルト差込孔１６Ｂは、その差し込まれるボルトＢの軸部Ｂｂよりもひとまわり大きな内径を有した形に形成されている。そして、上記ベースアーム１６Ａに形成されたボルト差込孔１６Ｂには、更に、その孔の周囲を補強するための略円筒形状の筒壁部１６Ｃ１を備える金属製のカラー１６Ｃが下側から嵌め込まれて一体的に溶着されている。
【００２５】
上述したカラー１６Ｃは、上述したボルト差込孔１６Ｂに下側から差し込まれてボルト差込孔１６Ｂ内に嵌合する略円筒形状の筒壁部１６Ｃ１と、同筒壁部１６Ｃ１の下端側の周縁から張り出して上述した筒壁部１６Ｃ１のボルト差込孔１６Ｂへの下側からの差し込みによりベースアーム１６Ａの底面部１６Ａ３に下側から面当接した状態にセットされるフランジ１６Ｃ２と、を有する座付きの略円筒型形状に形成されている。上述したフランジ１６Ｃ２は、図６に示すように、その外周縁が略矩形状を成す張り出し形状とされている。
【００２６】
上述したカラー１６Ｃは、図５に示すように、上述した筒壁部１６Ｃ１をベースアーム１６Ａのボルト差込孔１６Ｂ内に下側から差し込んで、フランジ１６Ｃ２をベースアーム１６Ａの底壁部に下側から面当接させた状態にセットすることにより、筒壁部１６Ｃ１がベースアーム１６Ａの天板面部１６Ａ１を上側に僅かに突き出た状態にセットされるようになっている。そして、図６に示すように、上述したカラー１６Ｃの向きを、上述したフランジ１６Ｃ２の矩形の一辺を成す直線状のフラットな周囲面部１６Ｃ２ａがベースアーム１６Ａの延びる方向となる後方向に真っ直ぐ向けられた形となるようにセットする。
【００２７】
そしてその状態で、図５に示すように、上述したフランジ１６Ｃ２の周縁箇所をベースアーム１６Ａの底壁部にアーク溶接すると共に、筒壁部１６Ｃ１のベースアーム１６Ａの天板面部１６Ａ１を上側に突き出た先の周縁箇所を天板面部１６Ａ１のボルト差込孔１６Ｂの周縁箇所とアーク溶接する。これにより、カラー１６Ｃが、ベースアーム１６Ａのボルト差込孔１６Ｂ内に嵌合する形に差し込まれた状態となって強固に一体的に結合された状態となる。詳しくは、図６に示すように、上述したカラー１６Ｃのフランジ１６Ｃ２のベースアーム１６Ａの底壁部に対するアーク溶接は、上記フランジ１６Ｃ２の後側に真っ直ぐ面を向ける周囲面部１６Ｃ２ａの全周をベースアーム１６Ａの底壁部に対して溶接するように行われている（溶接部１６Ｃ３）。
【００２８】
また、図４〜図５に示すように、上述したベースアーム１６ＡのボルトＢにより締結されるフロアパネルＦの対応する箇所には、高さ方向に丸孔状に貫通した取付孔Ｆａが形成されている。そして、上記フロアパネルＦの取付孔Ｆａの形成箇所の裏側部には、同取付孔Ｆａ内に差し込まれたボルトＢの軸部ＢｂをフロアパネルＦの裏側で締結することのできるナットＮが溶着されている。上述したナットＮは、上述したフロアパネルＦの裏側部において、上述した取付孔Ｆａと孔の位置を合わせた状態にセットされて溶着された状態として設けられている。
【００２９】
上述したベースアーム１６Ａは、上述したフロアパネルＦに対して、次のようにボルトＢにより締結されて固定されている。先ず、ベースアーム１６ＡをフロアパネルＦに対して、そのボルト差込孔１６Ｂ内に嵌合されているカラー１６Ｃの筒壁部１６Ｃ１内の孔をフロアパネルＦの対応する取付孔Ｆａに位置合わせした状態にセットする。次に、ボルトＢの軸部Ｂｂに中空円板形状のワッシャＢｃを通して、同軸部Ｂｂをボルト差込孔１６Ｂ内に嵌合されているカラー１６Ｃの筒壁部１６Ｃ１内の孔とフロアパネルＦの取付孔Ｆａとに差し込んでナットＮに螺合させて締結させる。これにより、図５に示すように、ベースアーム１６Ａが、フロアパネルＦに対して、上記ボルトＢの頭部ＢａとナットＮとの間に挟まれた状態として一体的に締結された状態となる。
【００３０】
以上のようにフロアパネルＦ上にボルト締結されたベースアーム１６Ａは、車両の前部衝突の発生によりフロアパネルＦ上から前上側に向けて引き剥がされるような大きな剥離荷重の入力を受けた場合、上述したボルトＢによる締結箇所の周囲を補強しているカラー１６Ｃのフランジ１６Ｃ２の後側の溶接（溶接部１６Ｃ３）された周囲面部１６Ｃ２ａとその溶接先となる底面部１６Ａ３との間に大きな曲げ応力が集中的に掛けられる。
【００３１】
しかし、上記周囲面部１６Ｃ２ａがベースアーム１６Ａの延びる方向となる後方向に真っ直ぐ向いたフラットな面形状とされて、部分的に後方向に形状が突出したり凹んだりすることない形状とされていることにより、上記のような大きな曲げ応力の作用を受けた際に、その応力を周囲面部１６Ｃ２ａのフラットな面形状の延びるシート幅方向に広く分散させることができるようになっている。したがって、上述した応力分散構造により、上述したカラー１６Ｃの周囲面部１６Ｃ２ａとベースアーム１６Ａの底面部１６Ａ３との間に早期の亀裂を生じさせることなく、ベースアーム１６Ａを持続的に塑性変形させて、係る衝突エネルギを適切に吸収することができるようになっている。
【００３２】
《まとめ》
以上をまとめると、本実施例のクッションフレーム１０は、次のような構成となっている。すなわち、乗物のフロアパネル（Ｆ）上にボルト締結されるレッグフレーム（１６）を備えた乗物用シートフレーム（１０）である。レッグフレーム（１６）が、シート前後方向に延びてフロアパネル（Ｆ）上にセットされる略角管形状のベースアーム（１６Ａ）と、ベースアーム（１６Ａ）に高さ方向に貫通形成されて締結用のボルト（Ｂ）が差し込まれるボルト差込孔（１６Ｂ）と、ボルト差込孔（１６Ｂ）に高さ方向に嵌め込まれてボルト差込孔（１６Ｂ）の周囲を補強する略円筒形状の筒壁部（１６Ｃ１）を備えるカラー（１６Ｃ）と、を有する。
【００３３】
カラー（１６Ｃ）が、ボルト差込孔（１６Ｂ）を下側に突き出た先の周囲からシート前後方向に張り出すフランジ（１６Ｃ２）と、フランジ（１６Ｃ２）のシート前後方向に張り出した先の周囲面部（１６Ｃ２ａ）をベースアーム（１６Ａ）の底面部（１６Ａ３）に溶接する溶接部（１６Ｃ３）と、を有し、溶接部（１６Ｃ３）により溶接される周囲面部（１６Ｃ２ａ）がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされている。
【００３４】
このような構成とされていることにより、ベースアーム（１６Ａ）にフロアパネル（Ｆ）上から引き離される方向の強い力が掛けられて、ベースアーム（１６Ａ）とカラー（１６Ｃ）のフランジ（１６Ｃ２）との溶接部（１６Ｃ３）に大きな曲げ応力の負荷が入力されても、フランジ（１６Ｃ２）の溶接された周囲面部（１６Ｃ２ａ）がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされていることにより、上記曲げ応力の負荷が周囲面部（１６Ｃ２ａ）の延びるシート幅方向に広く分散されて受け止められるようになる。したがって、カラー（１６Ｃ）とベースアーム（１６Ａ）との溶接部（１６Ｃ３）に応力集中を生じさせることなく、上記の負荷を強く受け止めることができる。
【００３５】
《その他の実施形態について》
以上、本発明の実施形態を１つの実施例を用いて説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施することができるものである。例えば、本発明の乗物用シートフレームに係る構成は、鉄道等の自動車以外の車両の他、航空機、船舶等の様々な乗物用に供されるシートにも広く適用することができるものである。また、レッグフレームは、シートクッションのフレーム自体で構成されるものの他、シートクッションのフレームとは別体で構成されるフレームであってもよい。また、上記実施例で示した中央のレッグフレーム１５も、本発明の「レッグフレーム」の構成を成す左側のレッグフレーム１６と同じように、カラーがシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされた周囲面部を備える構成とされているものであってもよい。
【００３６】
また、フランジは、そのシート前後方向に張り出した先の周囲面部がシート前後方向に真っ直ぐ面を向けるフラットな面形状とされているものであればよく、フランジが円板状に張り出す形状とされてその一部がフラットな面形状にカットされて上記周囲面部が形成されるもの等、その他の部位がフラットな面形状とされていないものであってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１      シート
２      シートバック
３      シートクッション
１０    クッションフレーム（乗物用シートフレーム）
１０Ａ  支持バネ
１１Ａ〜１１Ｃ  サイドフレーム
１１Ｃａ  ベルトアンカ
１２    フロントパイプ
１３    リヤパイプ
１４    ブラケット
１５    レッグフレーム
１６    レッグフレーム（レッグフレーム）
１６Ａ  ベースアーム
１６Ａ１  天板面部
１６Ａ２  側面部
１６Ａ３  底面部
１６Ｂ  ボルト差込孔
１６Ｃ  カラー
１６Ｃ１  筒壁部
１６Ｃ２  フランジ
１６Ｃ２ａ  周囲面部
１６Ｃ３  溶接部
１６Ｐ  パッチ
１７    筋交いフレーム
Ｆ      フロアパネル
Ｆａ    取付孔
Ｎ      ナット
Ｂ      ボルト
Ｂａ    頭部
Ｂｂ    軸部
Ｂｃ    ワッシャ
【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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