(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートフレームの製造方法であって、
金属材料を押し出し成形して一部に押し出し方向に連続する立板片が突出する閉断面形状のワーク材を形成する押出成形工程と、
前記ワーク材を前記立板片の突出する面方向に弓なりに曲げて長手方向に対称な弓形状に曲げ加工する曲げ加工工程と、
前記ワーク材の長手方向の中央部を短手方向にカットして２つの湾曲した対称形状の完成品を得るカット工程と、を有することを特徴とするシートフレームの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシートフレームの製造方法であって、
前記押出成形工程と前記曲げ加工工程との間に、押し出し成形した前記ワーク材の所定箇所を長手方向に対称な形にカットするプレカット工程を有することを特徴とするシートフレームの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のシートフレームの製造方法であって、
前記押出成形工程は、前記ワーク材を２つの閉断面形状の閉断面部と当該両閉断面部同士を繋ぐ前記立板片とを有する断面形状に形成する工程とされ、前記プレカット工程は、前記立板片を前記各閉断面部間に跨る二等辺三角形の形に長手方向に連続的に繰り返しカットすると共に、前記各二等辺三角形の頂点に当たる箇所からこれに隣接する前記閉断面部の断面箇所をそれぞれ短手方向にカットして、前記曲げ加工工程を行う前の閉断面形状の前記ワーク材を複数得る均等割り工程を有することを特徴とするシートフレームの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のシートフレームの製造方法であって、
前記完成品が車両用シートのシートバックの骨格に用いられることを特徴とするシートフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートフレームの製造方法として、長尺状に押し出し成形したワーク材を斜めにカットすることで、同一形状のシートフレームを２個同時に成形する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４３８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の従来技術では、シートフレームに更に面方向の曲げ加工を施したい場合、ワーク材をカットした各々のシートフレームについて曲げ加工を個別に行わなければならず、生産性が悪い。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、面方向の曲げ加工を要するシートフレームを生産性良く成形できるようにすることにある。
【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、本発明のシートフレームの製造方法は次の手段をとる。
第１の発明は、シートフレームの製造方法であって、押出成形工程と、曲げ加工工程と、カット工程と、を有する。押出成形工程では、金属材料を押し出し成形して、一部に押し出し方向に連続する立板片が突出する閉断面形状のワーク材を形成する。曲げ加工工程では、ワーク材を、上記立板片が板面方向に曲げられる向きとなるように、長手方向に対称な弓形状に曲げ加工する。カット工程では、ワーク材の中央部をカットして、２つの湾曲した対称形状の完成品を得る。
【０００６】
この第１の発明によれば、押出成形工程と、曲げ加工工程と、カット工程と、によって、２つの湾曲した対称形状の完成品（シートフレーム）を得ることができる。このように、立板片の面方向の曲げ加工を要する２つのシートフレームを一度の曲げ工程によってまとめて曲げ加工することができるため、シートフレームを生産性良く成形することができる。
【０００７】
第２の発明は、上述した第１の発明において、次の構成となっているものである。すなわち、押出成形工程は、ワーク材を２つの閉断面形状の閉断面部とこれら閉断面部同士を繋ぐ立板片とを有する断面形状に形成する工程とされている。更に、立板片を各閉断面部間に跨る二等辺三角形の形に長手方向に連続的に繰り返しカットすると共に、各二等辺三角形の頂点に当たる箇所からこれに隣接する閉断面部の断面箇所をそれぞれ短手方向にカットして、曲げ加工工程を行う前の閉断面形状のワーク材を複数得る均等割り工程を有する。
【０００８】
この第２の発明によれば、ワーク材を上記のようにカットする均等割り工程により、曲げ加工工程を行う前の閉断面形状のワーク材を一度に同時に複数得ることができる。したがって、シートフレームの生産性を更に向上させることができる。
【０００９】
第３の発明は、上述した第１又は第２の発明において、完成品が車両用シートのシートバックの骨格として用いられるものである。
【００１０】
この第３の発明によれば、湾曲状に形作られるシートフレームを、シートバックの骨格として用いることにより、後部側座席の乗員の足入れ性を良好にするために後方側に反り曲がる湾曲形状のシートバックの骨格を生産性良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１のシートバックフレームの構成を示した斜視図である。
【図２】シートバックフレームを異なる方向側から見た斜視図である。
【図３】押出成形工程により形成されたワーク材を示した斜視図である。
【図４】ワーク材の立板片の両角を切り落とした状態を示した斜視図である。
【図５】ワーク材を弓状に曲げ加工した状態を示した斜視図である。
【図６】カット工程により得られた２つの完成品を示した斜視図である。
【図７】ワーク材を曲げ加工するプレス機の構成を示した正面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線断面図である。
【図９】プレス機によりワーク材を曲げ加工した状態を示した正面図である。
【図１０】実施例２の押出成形工程により形成されたワーク材を示した斜視図である。
【図１１】均等割り工程により得られた各ワーク材の形状を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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】
【００１３】
始めに、実施例１のシートフレームの製造方法について、図１〜図９を用いて説明する。本実施例のシートフレームの製造方法は、図１〜図２に示すように、車両用シートのシートバックの骨格を成すシートバックフレーム１のうち、車両外側のサイドフレーム１０を製造する方法に関するものである。具体的には、上記シートバックフレーム１は、逆Ｕ字状の形に組まれた構成となっており、シートバックの左右両側部の骨格を成す縦長状の２つのサイドフレーム１０，２と、これら両サイドフレーム１０，２の上部間に架設されてシートバックの上側部の骨格を成すアッパフレーム３と、から成る。また、上記両サイドフレーム１０，２の間には、シートバックフレーム１の構造強度を高めるための２本の補強パイプ４，４が架け渡されて剛結合されている。本実施例のシートフレームの製造方法は、上記シートバックフレーム１における車両外側のサイドフレーム１０の製造方法であり、少ない工程で生産性良くサイドフレーム１０を成形することができる製造方法となっている。ここで、車両外側のサイドフレーム１０が、本発明の「シートフレーム」に相当する。
【００１４】
ここで、上記車両外側のサイドフレーム１０は、その上部に、図示しないシートベルト装置のベルトウェビングを前側に引き出すための引出口を備えた引出具３０が結合された構成となっている。すなわち、この車両用シートは、シートベルト装置がシートバック付けとなっており、図示しないリトラクタがシートバックフレーム１の背裏部に結合され、そこから引き出されたベルトウェビングを前側に通し出すための引出具３０が、上述した車両外側のサイドフレーム１０の上部に結合されている。なお、シートバックの前側に引き出されたベルトウェビングは、その着座乗員の胸部から腰部にかけて斜めにかけられる先の部位が、同ベルトウェビングに通されたタングをシートクッションの車両内側の側部に固定されたバックルに装着することで固定され、そこから着座乗員の腰部を横切るようにかけられる先の部位が、シートクッションの車両外側の側部に固定された構成となっている。
【００１５】
このように、シートベルト装置がシートバック付けの構成となっていることにより、上述したベルトウェビングの引出具３０が設定された車両外側のサイドフレーム１０には、車両の前突発生時に、着座乗員の身体をベルトウェビングにより受け止めることによる荷重により、上記引出具３０を入力点としてサイドフレーム１０を前に曲げ変形させる大荷重がかけられることとなる。そのため、車両外側のサイドフレーム１０は、上述したような大荷重が入力された場合にも、これを強い力で支持することのできる高い構造強度を備えた構成とされている。
【００１６】
具体的には、車両外側のサイドフレーム１０は、その横断面形状が、前部に矩形の閉断面形状から成る閉断面部１１を有し、後部に上記閉断面部１１の後面側中央部から張り出す立板片１２がシート高さ方向に連続的に形成された形状から成る構成とされている。また、上記サイドフレーム１０は、その閉断面部１１のシート高さ方向に延出する形状が、着座乗員の腰部付近を支える下半部に対して、着座乗員の肩部付近を支える上半部が、シート後方側に反り曲げられた湾曲した形に形成されている。また、詳細は後述するが、車両内側のサイドフレーム２も同様に、その前縁部のシート高さ方向に延出する形状が、着座乗員の腰部付近を支える下半部に対して、着座乗員の肩部付近を支える上半部が、シート後方側に反り曲げられた湾曲した形に形成されている。
【００１７】
これにより、シートバックは、上述した両サイドフレーム１０，２の前縁部間に架け渡されて設けられる図示しないクッションパッドにより着座乗員の腰部近傍を支える支持面が、肩部近傍を支える支持面よりも前に出されて、着座乗員の身体を良好な支持態様で後方側から支えられる構成となっていると共に、シートバックの背部に、後部側座席の乗員が足を前に投げ出すことのできる足入れスペースが広く確保されて、良好な足入れ性を担保することのできる構成となっている。
【００１８】
なお、車両内側のサイドフレーム２は、上述した車両外側のサイドフレーム１０と比べて、必要とされる構造強度が低いことから、比較的構造強度が低めに抑えられた簡素な構成となっている。具体的には、車両内側のサイドフレーム２は、一枚の鋼板を縦長状にカットして、その前縁部と後縁部とをそれぞれシート内側に折り曲げることで構造強度を高めた構成となっている。また、アッパフレーム３は、円鋼管がＬ字状に折り曲げられた構成から成り、各端部が車両外側のサイドフレーム１０と車両内側のサイドフレーム２とにそれぞれあてがわれて溶着されて固定された構成となっている。また、前述した２本の補強パイプ４，４は、ストレートな円鋼管から成り、車両外側の一端が、それぞれ、同側のサイドフレーム１０の立板片１２に貫通して差し込まれて溶着固定され、車両内側の他端が、それぞれ、面状に押し潰されて同側のサイドフレーム２のシート内側に曲げられた後縁部にあてがわれて溶着固定されている。
【００１９】
以下、上述した車両外側のサイドフレーム１０の製造方法について、図３〜図９を参照しながら説明する。なお、以下に説明する製造方法では、１つのワーク材Ｗから一度に２つの同一形状（対称形状）のサイドフレーム１０を得ることのできる製造方法となっている。図３に示すように、先ず、金属材料（本実施例ではアルミニウム。）を押し出し成形して、上述した閉断面部Ｗａ（１１）と立板片Ｗｂ（１２）とを有する横断面形状の断面一様な長尺状のワーク材Ｗを形成する（押出成形工程）。ここで得られるワーク材Ｗの長さは、２つのサイドフレーム１０を得られる分の長さである。
【００２０】
次に、この押し出し成形したワーク材Ｗの立板片Ｗｂの長手方向の両角を、図３に示す切断線Ｃｔ１のように斜めに切り落とす（切り落とし工程）。切り落とし工程後のワーク材Ｗの形状を図４に示す。次に、図５に示すように、上述したワーク材Ｗを、立板片Ｗｂが板面方向に曲げられる向き（立板片Ｗｂの切り落とされた両角が互いに内向する側に曲げられる向き）となるように、長手方向に対称な弓形状に曲げ加工する（曲げ加工工程）。続いて、この曲げ加工したワーク材Ｗの中央部を、図５に示す切断線Ｃｔ２のようにカットする（カット工程）。これにより、図６に示すように、互いに同一形状となる２つの完成品（サイドフレーム１０）を一度に同時に得ることができる。
【００２１】
ところで、図５で上述したワーク材Ｗを弓形状に曲げ加工する曲げ加工工程は、図７〜図９に示すプレス機２０のプレス加工によって行われている。以下、このプレス機２０によるワーク材Ｗのプレス加工方法について説明する。図７に示すように、プレス機２０は、可動式の上型２１と下型２２とを有し、下型２２上にワーク材Ｗをセットして、上型２１のプレスにより曲げ加工する構成となっている。下型２２は、ワーク材Ｗの長手方向の中央部を残す左右の閉断面部Ｗａをそれぞれ下側から支えるように２つの型構成から成るものとなっている。各下型２２は、それぞれ、ヒンジピン２２Ａにより回転可能に軸支された構成となっており、プレス加工前の初期状態では、下側から受け型２３により支えられて互いが水平姿勢となる状態に回転止めされた状態とされている。
【００２２】
各下型２２は、図８に示すように、断面Ｕ字状の型形状となっており、そのＵ字の凹み内にワーク材Ｗの閉断面部Ｗａをセットすることで、矩形の閉断面部Ｗａを下面側と両側面側とからそれぞれ面で支持した状態となって、ワーク材Ｗを横断面方向（短手方向）に位置ずれさせないように挟持した状態に保持する構成となっている。上型２１は、上述した下型２２上にセットされたワーク材Ｗの長手方向の中央部上に、ワーク材Ｗの立板片Ｗｂを両側から挟み込む態様でセットされる挟持型２１Ｂを有し、この挟持型２１Ｂに下方側へのプレス力をかけることで、ワーク材Ｗを弓形状に曲げ加工する構成となっている（図９参照）。
【００２３】
具体的には、図７〜図８に示すように、上述した上型２１の挟持型２１Ｂは、そのワーク材Ｗの立板片Ｗｂを両側から挟持する各挟持片の下面が、ワーク材Ｗを曲げ加工する形に沿って弓状に湾曲した湾曲面２１Ｃとされており、プレス加工前の初期状態では、上述した湾曲面２１Ｃの頂点となる中央面が、ワーク材Ｗの閉断面部Ｗａ上に当接した状態としてセットされている。ここで、上述した挟持型２１Ｂの各挟持片は、プレス加工時に、ワーク材Ｗの立板片Ｗｂを挟持する互いの挟持幅が広がらないように、結合ピン２１Ａによって互いに締結された状態となっている。上記挟持型２１Ｂの各挟持片により、プレス加工時に、ワーク材Ｗの立板片Ｗｂが面外方向に波打ち状に曲げ変形することが防止されて、立板片Ｗｂが面一状の形状状態を保ったまま板面方向に曲げ加工されるようになっている。
【００２４】
上記構成のプレス機２０は、図７において前述したように、下型２２上にワーク材Ｗをセットし、その上に挟持型２１Ｂをセットした状態から、上型２１に下方側へのプレス力をかけることにより、挟持型２１Ｂを介してワーク材Ｗの長手方向の中央部に下方側への押圧力がかけられて、ワーク材Ｗが下方側に曲げ加工される。このとき、上記上型２１の挟持型２１Ｂの下方移動に合わせて、下型２２の受け型２３も漸次所定量ずつ下方移動するようになっており、ワーク材Ｗの曲げ加工に合わせて、各下型２２がワーク材Ｗにより押される形でヒンジピン２２Ａのまわりにそれぞれ回転する動きが漸次逃がされて、ワーク材Ｗが局所的に押し潰されることなく全体的に広く弓形状に押し曲げられるようになっている。
【００２５】
ここで、図８に示すように、上記プレス加工時には、上述したワーク材Ｗの各下型２２によって支えられる左右の中空の閉断面部Ｗａ内に、それぞれストレートな長板状の芯金を積層させた芯材２４が嵌め込まれてセットされる。これにより、上述したプレス加工時に、ワーク材Ｗの中央部を残す左右の各閉断面部Ｗａが、ストレートな形状に保たれながら、中央部近傍のみが集中的に広く弓形状に押し曲げられるようになっている。各芯材２４は、プレス加工後に、それぞれ、ワーク材Ｗの閉断面部Ｗａの各開口端側から抜き外される。以上により、ワーク材Ｗが弓形状に曲げ加工されている。
【００２６】
このように、本実施例のシートフレーム（サイドフレーム１０）の製造方法によれば、押出成形工程と、曲げ加工工程と、カット工程と、によって、２つの湾曲した対称形状の完成品（サイドフレーム１０）を得ることができる。上記の製造方法により、立板片１２（Ｗｂ）の面方向の曲げ加工を要する２つのサイドフレーム１０を一度の曲げ工程によってまとめて曲げ加工することができるため、サイドフレーム１０を生産性良く成形することができる。また、上記のように湾曲状に形作られるサイドフレーム１０を、シートバックの骨格として用いることにより、後部側座席の乗員の足入れ性を良好にするために後方側に反り曲がる湾曲形状のシートバックの骨格を生産性良く形成することができる。
【００２７】
また、本実施例のように、ワーク材Ｗの曲げ加工を、ワーク材Ｗを下型２２上に両端支持させた状態で設けて、その中央部にプレス荷重をかける態様で行えるようになっていることにより、片持ち支持でプレス加工する場合と異なり、ワーク材Ｗを下型２２に対して把持させることなく、単に載置する態様でセットするのみで、安定した支持態様でのプレス加工を行うことができる。したがって、プレス機２０の金型構成も簡略化することができ、加工設備もセット作業も簡略化・簡便化することができる。
【実施例２】
【００２８】
続いて、実施例２のシートフレーム（サイドフレーム１０：サイドフレーム１０については図１参照。）の製造方法について、図１０〜図１１を用いて説明する。なお、本実施例では、実施例１で示したシートフレーム（サイドフレーム１０）の製造方法と実質的な構成及び作用が同じとなる箇所については、これらの構成に同一の符号を付して説明を省略し、異なる箇所について異なる符号を付して詳しく説明することとする。本実施例のサイドフレーム１０の製造方法では、図１０に示すように、ワーク材Ｗの押出成形工程により、ワーク材Ｗが、２つの矩形の閉断面形状の閉断面部Ｗａ，Ｗａと、これら矩形の閉断面部Ｗａ，Ｗａ同士を繋ぐ立板片Ｗｂと、を有する眼鏡状の横断面形状をもつ断面一様な長尺状の形に形成されるようになっている。
【００２９】
そして、更に、本実施例のサイドフレーム１０の製造方法では、上記押出成形工程の後、図１０に示す切断線Ｃｔ３のように、立板片Ｗｂを各閉断面部Ｗａ，Ｗａ間に跨る二等辺三角形の形に長手方向に連続的に繰り返しカットすると共に、各二等辺三角形の頂点に当たる箇所からこれに隣接する閉断面部Ｗａの断面箇所をそれぞれ短手方向にカットして、曲げ加工工程を行う前の閉断面形状のワーク材Ｗ（実施例１の図４で示したワーク材Ｗに相当する状態のもの。）を複数得る均等割り工程を有する。この均等割り工程により、曲げ加工工程を行う前の閉断面形状のワーク材Ｗを一度に同時に複数得ることができ、サイドフレーム１０の生産性を更に向上させることができる。また、本実施例の製造方法によれば、ワーク材Ｗを図１０に示す切断線Ｃｔ３に沿ってカットしても、スクラップとなる捨て代が出ないため、材料費を大幅に節減することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態を２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、本発明のシートフレームの製造方法は、上記各実施例で示したシートバックのサイドフレーム１０の他、シートクッションのサイドフレームなど、シート本体を構成する各種フレームの製造方法に適用することができるものである。また、実施例１（図５）では、本発明の曲げ加工工程に相当するものとして、ワーク材Ｗを立板片Ｗｂが板面方向に曲げられる向き（立板片Ｗｂの切り落とされた両角が互いに内向する側に曲げられる向き）となるように曲げ加工するようにしたものを例示したが、その逆向きに曲げ加工するものであってもよい。また、ワーク材の閉断面形状は、上記各実施例で示したような矩形の閉断面に限らず、正円や楕円等の他の閉断面であってもよい。
【００３１】
また、上記各実施例では、ワーク材Ｗの立板片Ｗｂ（１２）が、閉断面部Ｗａ（１１）の後面側中央部から張り出すように形成されたものを例示したが、立板片が中央からずれた位置から張り出す形状となっていても構わない。但し、この場合には、最終的に得られる２つの完成品の形状が、互いに左右対称な形状のものとなることに留意が必要である。また、上記各実施例では、シートフレーム（サイドフレーム１０）の成形材料としてアルミニウムを例示したが、マグネシウム等の他の非鉄金属材料の他、各種の鉄鋼材料を成形材料として用いることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１    シートバックフレーム
２    サイドフレーム
３    アッパフレーム
４    補強パイプ
１０  サイドフレーム（シートフレーム）
１１  閉断面部
１２  立板片
Ｗ    ワーク材
Ｗａ  閉断面部
Ｗｂ  立板片
Ｃｔ１  切断線
Ｃｔ２  切断線
Ｃｔ３  切断線
２０  プレス機
２１  上型
２１Ａ  結合ピン
２１Ｂ  挟持型
２１Ｃ  湾曲面
２２  下型
２２Ａ  ヒンジピン
２３  受け型
２４  芯材
３０  引出具
【図１】
0005823323.tif 000002
【図２】
0005823323.tif 000003
【図３】
0005823323.tif 000004
【図４】
0005823323.tif 000005
【図５】
0005823323.tif 000006
【図６】
0005823323.tif 000007
【図７】
0005823323.tif 000008
【図８】
0005823323.tif 000009
【図９】
0005823323.tif 000010
【図１０】
0005823323.tif 000011
【図１１】
0005823323.tif 000012