(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物用シートであって、
シートバックの外形をなして乗員を支持するクッション材としてのバックパッドと、該バックパッドを裏面側から支持する骨格としての繊維強化樹脂製のバックパンと、を備え、
該バックパンは、背部領域と肩部領域とに分離して形成された部分的に強度及び／又は剛性が高められる強化部を有し、該強化部は前記バックパンと、前記バックパンの前記乗員の側の面に対してその外周部が連結されている前記バックパン側が開口した箱状の強化部材と、を有して構成されている乗物用シート。
【請求項２】
請求項１において、前記強化部材の外周部には鍔状のフランジ部が設けられ、該フランジ部が前記バックパンに対して連結されている乗物用シート。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記強化部材は繊維強化樹脂製である乗物用シート。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記背部領域の前記強化部は、前記乗物用シートのシートバックにおいて、該シートバックの傾きを標準状態に設定してシートクッションの座面にＡＭ５０型乗員ダミーを着座させたとき、該ＡＭ５０型乗員ダミーのヒップポイントから垂直方向に１６０ｍｍの位置に対応する前記バックパンの部位をカバーして設けられている乗物用シート。
【請求項５】
請求項４において、前記強化部は、前記バックパンの着座圧を直接支持する部分のシート幅方向全域に渡って設けられている乗物用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗物用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合樹脂材料で製造されたシェルタイプのシートフレームを有する乗物用シートが知られている。特許文献１に記載の乗物用シートは、このようなシェルタイプのバックフレームを有するものである。かかるシェルタイプのバックフレームは、ガラスやカーボンの繊維からなる織物を複数枚積層してエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等のマトリクス樹脂を含浸硬化させることによって形成されている。また、特許文献２に記載の乗物用シートは、このようなシェルタイプのバックフレームを有するものであってフレームの強度及び／又は剛性を高めるためにシェルの全体を二重構造にしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７６６４２号公報
【特許文献２】ＤＥ１０２００８０４５３４７Ｂ３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、シェルタイプのバックフレームを部分的に強化して強度及び／又は剛性を上げようとした場合、織物の積層枚数を増やすとともにマトリクス樹脂の量を増やして部分的に肉厚を増すのが通常であり、軽量化が図りにくいという問題があった。また、特許文献２に記載の技術においても、シェルの全体が二重構造になるので強度及び／又は剛性は高まるが軽量化が図りにくいという問題があった。
【０００５】
かかる問題に鑑み本発明の課題は、複合樹脂材料で製造されたシェルタイプのシートフレームを備えた乗物用シートにおいて、重量の増加を抑制しながら部分的に強度及び／又は剛性を高めたシートフレームを有する乗物用シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１発明は、乗物用シートであって、シートの外形をなして乗員を支持するクッション材としてのシートパッドと、該シートパッドを裏面側から支持する骨格としての繊維強化樹脂製のシェルと、を備え、該シェルは、部分的に強度及び／又は剛性が高められる強化部を有し、該強化部は前記シェルと、前記シェルに対してその外周部が連結されている前記シェル側が開口した箱状の強化部材と、を有して構成されていることを特徴とする。
【０００７】
第１発明によれば、シェルは、強化部において強化部材との間で形成される中空の二重構造部の働きで断面係数が高められ強度及び／又は剛性が向上する。これによって、シェルの強化部を厚肉にする必要がないとともに、シェル全体ではなく強化部のみを二重構造にするだけでよいことから重量、コストの増加を抑制しながら部分的に強度及び／又は剛性を高めたシェルを有する乗物用シートを提供することができる。
【０００８】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記強化部材の外周部には鍔状のフランジ部が設けられ、該フランジ部が前記シェルに対して連結されていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明によれば、シェルに対して強化部材の外周部を広い面積でしっかり取付けることができより強固な中空の二重構造部を形成することができる。これによって、シェルの強化部の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。
【００１０】
本発明の第３発明は、上記第１発明又は上記第２発明において、前記強化部材は繊維強化樹脂製であることを特徴とする。
【００１１】
第３発明によれば、中空の二重構造部の全域が強度及び弾性率の高い繊維強化樹脂で形成されるためシェルの強化部の強度及び／又は剛性をより高めることができる。
【００１２】
本発明の第４発明は、上記第１発明から上記第３発明のいずれかにおいて、少なくとも１つの前記強化部は、前記乗物用シートのシートバックにおいて、該シートバックの傾きを標準状態に設定してシートクッションの座面にＡＭ５０型乗員ダミーを着座させたとき、該ＡＭ５０型乗員ダミーのヒップポイントから垂直方向に１６０ｍｍの位置に対応する前記シェルの部位をカバーして設けられていることを特徴とする。
【００１３】
第４発明によれば、乗物の後突時において着座者からの荷重が印加されたとき上下方向又は左右方向に大きい曲げ応力が発生する部位であるＡＭ５０型乗員ダミーのヒップポイントから垂直方向に１６０ｍｍの位置に対応するシェルの部位近傍のシェルの強度及び／又は剛性を高めることができる。これによって、効率よく乗物の後突時におけるシートバックの強度及び／又は剛性を高めることができる。なお、シートバックの傾きの標準状態とは、人間の標準体型を基準にして設定したシートバックの望ましい傾き角度の状態のことである。
【００１４】
本発明の第５発明は、上記第４発明において、前記強化部は、前記シェルの着座圧を直接支持する部分のシート幅方向全域に渡って設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第５発明によれば、シートバックのシェルの上下方向又は左右方向の曲げ強度及び／又は剛性だけでなく、シートバックのシェルの捩れに対する強度及び／又は剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車用シートを斜め後から見た斜視図である。
【図２】上記実施形態において、シートバックのバックパンを斜め前から見た斜視図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図５は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態は、自動車用シートに本発明を適用した例である。各図中、矢印により自動車のフロアＦに自動車用シート１を取付けた時の自動車用シート１及び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。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の自動車用シート１は、乗用車用のフロントシートであって、着座部となるシートクッション２０と、背もたれとなるシートバック３０と、シートクッション２０をフロアＦに対して前後方向摺動可能に取付けるスライドレール４０と、を備えている。ここで、自動車用シート１が、特許請求の範囲の「乗物用シート」に相当する。
【００１９】
シートクッション２０は、骨格をなすクッションフレーム２１の上にクッション材であるクッションパッド２２を載置して、その上から表皮材であるクッションカバー２３で被覆した構成とされ、着座者の荷重を弾性的に支持するものである。クッションフレーム２１の後端部には、シートバック３０をシートクッション２０に対して傾動可能に支持するリクライナ５０が取付けられている。
【００２０】
シートバック３０は、骨格をなすシェルタイプのバックフレームであるバックパン３１
の上にクッション材であるバックパッド３５を載置して、その上から表皮材であるバックカバー３６で被覆した構成とされ、着座者の背面を支持するものである。ここで、バックパン３１が、特許請求の範囲の「シェル」に相当する。
【００２１】
図２に示すように、バックパン３１は着座者の上半身背面の外形に適合するように後方に向って膨らんだ凹面形状が形成されている。バックパン３１は、着座者身体の腰部から頭部にかけての背面を支持するメイン部３１ａと、着座者身体の腰部から肩部にかけての側面を両側から支持するサイド立ち壁部３１ｂと、を有する。図３〜図５に示すように、メイン部３１ａ、サイド立ち壁部３１ｂとも、繊維強化樹脂製のパネル状部材により形成されている。具体的には、フィラメントの直径が６〜８μｍのカーボンファイバーを３０００本〜６０００本束ねた状態で織った織物を３枚〜６枚重ね合わせてエポキシ樹脂をマトリクス樹脂として含浸固化させて複合化したものである。ここで、メイン部３１ａが、特許請求の範囲の「着座圧を直接支持する部分」に相当する。
【００２２】
図２に示すように、メイン部３１ａの上部で着座者身体の頭部と肩部の間の位置に対応する部分には、貫通孔３１ａ３が左右に１個ずつ並んで設けられている。貫通孔３１ａ３は、スポーツタイプのシートであることを醸し出す意匠性付与のためのものである。左右のサイド立ち壁部３１ｂには、それぞれ、シートクッション２０に対しリクライナ５０を介して取付けられた金属板製のアッパアーム３２に対して締結固定するためのボルトを通すボルト孔が２つずつ設けられている。詳しくは、図１及び図２に示すように、左右のアッパアーム３２には、それぞれ、上ボルト孔３２ａと、下ボルト孔３２ｂと、が設けられ、バックパン３１のサイド立ち壁部３１ｂには、これらに対応して上ボルト孔３１ｂ１と、下ボルト孔３１ｂ２と、が設けられている。上ボルト孔３２ａと上ボルト孔３１ｂ１とが一致されてボルト及びナットで締結固定されるとともに、下ボルト孔３２ｂと下ボルト孔３１ｂ２とが一致されてボルト及びナットで締結固定される。図３〜図５に示すように、メイン部３１ａの上端末部及びサイド立ち壁部３１ｂの前端末部には、後方に向かって折り返された折り返し部３１ｃが設けられている。折り返し部３１ｃは、本体との間で形成される狭窄部にバックカバー３６の端末を挿入して固定するためのものである。
【００２３】
図２に示すように、バックパン３１の前側の面（着座者側の面）において、左右の上ボルト孔３１ｂ１を結ぶ線と、左右の下ボルト孔３１ｂ２を結ぶ線と、の間において左右方向に延びる背部領域Ａには、バックパン３１側が開口した箱状の強化部材３３が取付けられている。図５に示すように、背部領域Ａは、シートバック３０の傾きを標準状態に設定してシートクッション２０の座面にＡＭ５０型乗員ダミーを着座させたとき、ＡＭ５０型乗員ダミーのヒップポイントＰから垂直上方に距離Ｈが１６０ｍｍの位置に対応するバックパン３１の部位を上下に挟んで左右方向に延びる上下幅が１００〜１５０ｍｍ程度の領域である。背部領域Ａは、自動車の後突時において着座者身体の慣性荷重が印加されたとき上下方向又は左右方向に大きい曲げ応力が発生する部位である。なお、ＡＭ５０型乗員ダミーとは、米国法規に規定されている米国人男性５０パーセントをカバーする乗員ダミーをいう。強化部材３３は、バックパン３１と同様にカーボンファイバー製の織物を３枚〜６枚重ね合わせてエポキシ樹脂をマトリクス樹脂として含浸固化させて複合化したものである。これに限らず織物をガラス繊維製のものとすることもできるしマトリクス樹脂を不飽和ポリエステル樹脂とすることもできる。また、強化繊維を織物ではなく短繊維状として均一に樹脂にまぶす方法を採ってもよいし、樹脂は熱硬化樹脂ではなく熱可塑性樹脂を採用してもよい。さらには、強化繊維を含有しない単体の樹脂を利用してもよい。図５に示すように、強化部材３３は、上下方向の断面が略等脚台形状をしており高さはバックパッド３５の厚さの半分程度とされている。上方の脚部３３ａの上端から上方に向かって上フランジ部３３ａ１が形成され、下方の脚部３３ｂの下端から下方に向かって下フランジ部３３ｂ１が形成されている。また、図３に示すように、強化部材３３の左右両端部には左右方向のシート外側に向かうにつれて前方向に延びる傾斜部３３ｃが形成され、傾斜部３３ｃの前端から前方に向かって横フランジ部３３ｃ１が形成されている。上フランジ部３３ａ１、下フランジ部３３ｂ１及び横フランジ部３３ｃ１が、バックパン３１の着座者側の面に接着によって一体化されて中空のボックス状部分を形成している。ここで、バックパン３１の背部領域Ａと、強化部材３３と、が、特許請求の範囲の「強化部」に相当する。
【００２４】
図２に示すように、バックパン３１の前側の面（着座者側の面）において、左右の貫通孔３１ａ３周りの領域である肩部領域Ｂには、バックパン３１側が開口した箱状の強化部材３４が取付けられている。図５に示すように、肩部領域Ｂは、シートバック３０の傾きを標準状態に設定してシートクッション２０の座面にＡＭ５０型乗員ダミーを着座させたとき、ＡＭ５０型乗員ダミーの左右の肩甲骨の上部を結ぶライン位置に対応するバックパン３１の部位を上下に挟んで左右方向に延びる上下幅が１００〜１５０ｍｍ程度の領域である。肩部領域Ｂは、自動車の後突時において着座者の頭部がバックパン３１上部に押付けられたとき、左右方向に大きい曲げ応力が発生する部位である。強化部材３４は、強化部材３３と同じ材質のものである。図５に示すように、強化部材３４は、上下方向の断面が略等脚台形状をしており高さはバックパッド３５の厚さの半分程度とされている。上方の脚部３４ａの上端から上方に向かって上フランジ部３４ａ１が形成され、下方の脚部３４ｂの下端から下方に向かって下フランジ部３４ｂ１が形成されている。また、図４に示すように、強化部材３４の左右両端部には左右方向のシート外側に向かってバックパン３１の着座者側の面に沿って延びる傾斜フランジ部３４ｃが形成されている。上フランジ部３４ａ１、下フランジ部３４ｂ１及び傾斜フランジ部３４ｃが、バックパン３１の着座者側の面に接着によって一体化されて中空のボックス状部分を形成している。ここで、バックパン３１の肩部領域Ｂと、強化部材３４と、が、特許請求の範囲の「強化部」に相当する。
【００２５】
バックパン３１の製造方法について説明する。バックパン３１は、いわゆる繊維強化樹脂製のパネル状部材であり、例えば、カーボンファイバー製の織物を複数枚積層しエポキシ樹脂をマトリクス樹脂として複合化して形成される。基本的な成形の方法は、上下型を閉じたときに、その間にバックパン３１と同形状のキャビティを形成する型のキャビティ内にカーボンファイバーの織物を所定の枚数重ね合わせて配置し、そこに液状の硬化前エポキシ樹脂を注入して反応硬化させて脱型するというものである。これ以外にも、上記したようにマトリクス樹脂に熱可塑性樹脂を用いた場合には、カーボンファイバーやガラス繊維等の強化材を熱可塑性樹脂と複合化したスタンパブルシートを加熱して冷間プレス成形することもできる。
【００２６】
バックパン３１、アッパアーム３２、バックパッド３５、バックカバー３６の組付け手順について説明する。バックパン３１の左右のサイド立ち壁部３１ｂを左右のアッパアーム３２に対して固定する。具体的には、アッパアーム３２の上ボルト孔３２ａ及び下ボルト孔３２ｂをサイド立ち壁部３１ｂの上ボルト孔３１ｂ１及び下ボルト孔３２ｂと一致させてボルト及びナットで締結固定する。次に、発泡ウレタン樹脂製のクッション材であるバックパッド３５をバックパン３１の着座者側の面を覆うように配設する。バックパッド３５のバックパン３１の背部領域Ａ及び肩部領域Ｂに対応する部位おいては、強化部材３３及び強化部材３４の着座者側の面に裏面が当接すべく凹部が設けられている。これによって、バックパン３１の着座者側の面は全域にわたってバックパッド３５で覆われ着座者の身体が直接バックパン３１に当接して不快感を生じないようにされている。バックパッド３５の着座者側の面はファブリックや皮革等のバックカバー３６で覆われて、バックカバー３６の端末部がバックパン３１の本体と折り返し部３１ｃとの間に挿入されて固定される。
【００２７】
以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。バックパン３１は、背部領域Ａにおいて強化部材３３が接着によって固定され中空のボックス状部分を形成している。また、バックパン３１は、肩部領域Ｂにおいて強化部材３４が接着によって固定され中空のボックス状部分を形成している。これによって、背部領域Ａと強化部材３３との間及び肩部領域Ｂと強化部材３４との間がボックス状の構造体として形成されるため、その部分の断面係数を大きくして左右方向及び上下方向の曲げ強度及び／又は剛性を高めることができる。そして、バックパン３１の背部領域Ａ及び肩部領域Ｂを厚肉にする必要がないとともに、バックパン３１の全域を二重構造にする必要がないために、重量、コストの増加を抑制しながら背部領域Ａ及び肩部領域Ｂの強度及び／又は剛性を高めた乗物用シートを提供することができる。また、バックパン３１に対して強化部材３３は、その外周部に設けられた鍔状のフランジ部である上フランジ部３３ａ１、下フランジ部３３ｂ１、横フランジ部３３ｃ１において接着固定されている。バックパン３１に対して強化部材３４は、その外周部に設けられた鍔状のフランジ部である上フランジ部３４ａ１、下フランジ部３４ｂ１、傾斜フランジ部３４ｃにおいて接着固定されている。これによって、強化部材３３及び強化部材３４は、バックパン３１に対して広い面積でしっかり取付けることができより強固な中空の二重構造部を形成することによって、バックパン３１の強化部の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。
【００２８】
また、強化部材３３及び強化部材３４は、バックパン３１と同じく繊維強化樹脂で形成されるためバックパン３１の強化部の強度及び／又は剛性をより高めることができる。さらに、強化部材３３が配設される背部領域Ａは、自動車の後突時において着座者からの荷重が印加されたとき上下方向又は左右方向に大きい曲げ応力が発生する部位であるので、効率よく乗物の後突時におけるシートバック強度及び／又は剛性を高めることができる。さらに、強化部材３３はバックパン３１のメイン部３１ａの左右方向全域に渡って配設されているのでバックパン３１の上下方向又は左右方向の曲げ強度及び／又は剛性だけでなく、バックパン３１の捩れに対する強度及び／又は剛性を高めることができる。
【００２９】
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、次のようなものが挙げられる。
【００３０】
１．上記実施形態においては、強化部として背部領域Ａ及び肩部領域Ｂを設定したが、これに限らず、いずれか片側だけでもよいし背部領域Ａ及び肩部領域Ｂ以外の領域に設定してもよい。
【００３１】
２．上記実施形態では、強化部材３３及び強化部材３４の形状を上下方向の断面が略等脚台形状のものとしたが、これに限らず、略半円状の断面、略半楕円状の断面、矩形状の断面等中空のボックス構造が形成されるものならば採用が可能である。
【００３２】
３．上記実施形態では、強化部材３３及び強化部材３４をバックパン３１に連結するのに接着を利用したが、これに限らず、リベットやビスによる機械的な連結方法又は熱溶着による連結であってもよい。
【００３３】
４．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、電車等の乗物に搭載のシートに適用しても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１     自動車用シート（乗物用シート）
３０   シートバック
３１   バックパン（シェル）
３１ａ メイン部（着座圧を直接支持する部分）
３１ｂ サイド立ち壁部
３３   強化部材（強化部）
３３ａ１      上フランジ部（フランジ部）
３３ｂ１      下フランジ部（フランジ部）
３３ｃ１      横フランジ部（フランジ部）
３４   強化部材（強化部）
３４ａ１      上フランジ部（フランジ部）
３４ｂ１      下フランジ部（フランジ部）
３４ｃ 傾斜フランジ部（フランジ部）
３５   バックパッド
Ａ     背部領域（強化部）
Ｂ     肩部領域（強化部）
Ｆ     フロア
Ｐ     ヒップポイント
【図１】
0006641551.tif 000002
【図２】
0006641551.tif 000003
【図３】
0006641551.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006641551.tif 000006