(57)【要約】【課題】本発明は、座席フレームの強化と重量軽減とに対する解決を提供し、さらに、本発明は、座席の様々なコンポーネントを組み立てるための改良された方法を提供しうる。【解決手段】重量が一定又はより軽くてより強度が増した車両座席フレームが、座席フレームを構成している中空部分の内部に発泡体強化物を内蔵することによって提供される。発泡体は、座席フレームに付加的な強化を与えるように設計されうる担体上に備えられてもよい。【選択図】図１
2010533616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡体で強化された中空部分を備える座席フレーム。
【請求項２】
自動車、トラック又はバス用の座席フレームである、請求項1に記載の座席フレーム。
【請求項３】
該発泡体は１つ又は複数の該中空部分内にその場で形成される、請求項1または２に記載の座席フレーム。
【請求項４】
該強化は、外表面の一部分又は全体に発泡性材料を支持する担体物質によって提供され、かつコア材料は該座席フレームに付加的な強化を与えるように設計されている、請求項１〜３のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項５】
該発泡性材料は、エポキシに基づく発泡性材料である、請求項１〜４のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項６】
該発泡性材料は、それが発泡する温度よりも低い温度で柔らかくなりかつ粘着性になる、請求項１〜５のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項７】
該発泡性材料は、電着塗装工程又は塗装焼付け工程において施与された錆止めコーティングを乾燥させ且つ硬化させるのに使われるオーブン中で経験される温度で膨張する、請求項１〜６のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項８】
該強化部材は、それが該座席フレームの適当な場所に置かれ且つ保持されうる手段を備えられている、請求項１〜７のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項９】
該手段は留め具を有する、請求項８に記載の座席フレーム。
【請求項１０】
該担体物質は金属又はプラスチック製である、請求項４〜９のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１１】
該担体は金属製であり且つスタンピング法又はハイドロフォーミング法で作られる、請求項１０に記載の座席フレーム。
【請求項１２】
該担体はプラスチック製であり且つ押し出し成形、射出成形又はブロー成形によって作られる、請求項１０に記載の座席フレーム。
【請求項１３】
該担体は内部又は外部リブを備えるリブ構造を有する、請求項１〜１２のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１４】
該リブは該フレームに追加の強化を提供するように設計されている、請求項１３に記載の座席フレーム。
【請求項１５】
該強化は該フレームの上部横断（該車両内の位置において）部分に設けられている、請求項１〜１４のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１６】
該強化は、該座席フレームの片側又は両側の下方に設けられている、請求項１〜１４のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１７】
該強化は、着座部支持部に設けられている、請求項１〜１４のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１８】
該強化は、背もたれ支持部に設けられている、請求項１〜１４のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項１９】
シートベルトは該座席フレームに搭載され、該強化は、シートベルトが該座席フレームに取り付けられる１つ２つ又は全箇所に設けられている、請求項１〜１８のいずれか1項に記載の座席フレーム。
【請求項２０】
該強化は、該座席の該背もたれ部における中空部分において設けられている、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の座席フレーム。
【請求項２１】
該強化は、中央横断部において設けられている、請求項２０に記載の座席フレーム。
【請求項２２】
該強化は、ヘッドレスト（頭支え）を固定する領域において設けられている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の座席フレーム。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の座席フレームに基づく座席。
【請求項２４】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の座席フレームを含む車両の後部座席。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席の又は座席に関連する改良、特に、衝突及び／又は速度変化に対する保護が要求される動く環境において使用される座席に関する。本発明は、乗用車、トラック若しくはバスを含む自動車若しくは列車又は航空機による輸送において使用される座席に関して特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
特に自動車において使用される座席は、管状の部分、ボックス部分又は開放部分、例えばＵ，Ｃ，Ｉ，Ｇ，Ｗ又はその他の形状の部分であって一緒に溶接されたスタンピングから作られている、から成る中空金属フレームにしばしば基づく。フレームは、装備品たとえば角度可変の機構、座席を前後に移動させる機構、冷暖房装置及び付属する電子機器を運びうるように設計される。フレームはまた、種々の座席及び望まれるであろうクッション材を運びうるように設計され、また、フレームは、座席が車両の中で配備され且つ安全にされうるような手段を設けられる。
【０００３】
座席は、車両を運転中の乗員に対して安全でかつ保護を提供することが求められる。特に座席は、繰返される車両の加速及び減速の間中、乗員を保護することが求められる。特に座席は、衝突事故において乗員を保護することが求められる。例えば、後部座席の座席背もたれは、衝突事故において車両のトランク又は荷物置用の区画から後部座席に対して投げ出されうる手荷物に対する保護を提供すべきである。同様に、前部座席の背もたれは、衝突事故においてシートベルトから適切な安全を保証されるのと同様に、後部からの衝撃に対しても保護を提供する必要がある。座席に要求される強度は規制によって益々支配されるものになっている。座席の強度の大部分は金属フレームによって提供されている。強度要求が増大せられてきたのに従い、金属フレームは、重量及び／又はコストでマイナス面を持つより厚い金属及び／又は特に強度の大きな金属で作られてきた。
【０００４】
座席の更なる発展において、シートベルト、後部及び前部座席が時には、車両の柱（例えばＢ及びＣ柱）に接続されたときより、むしろ座席のフレームに接続される。このコンセプトは、同一または相似形の座席が異なる大きさと形状との車両に使用されることを可能にし、夫々の車両に対して特有の座席を設計開発する必要性をなくした。しかし、このことは、衝突中のシートベルに加えられる重圧を受け止め得るように、フレームの強度を更に増加させる必要性を課す。
【０００５】
燃料消費を少なくし且つ環境汚染を減らすために車両の重量を減らすという一般的な要求があり、且つ車両において座席がかなりの重量構成材である間は、これらの開発はずっと起こり続ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これらの挑戦に対する解決を提供し、さらに本発明は、座席の様々なコンポーネントを組み立てるための改良された方法を提供しうる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって本発明は、発泡体で強化された中空部分を備える座席フレームを提供する。座席フレームは、たとえばクッション、電子機器、シートベルト等のその他の座席の要素を支持する任意の部分から成り立つ。その部分は閉じていてもよく、また、開いた部分、例えばＵ，Ｃ，Ｇ，Ｗ形状又は他の形状の部分であってもよい。本発明は、さらにそのようなフレームに基づく座席を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】フレームの周りの種々異なる位置に備えられた強化材を示す座席フレームの概略図である。
【図２】車両の後部座席の背もたれを示す。
【図３】図２に示す背もたれに挿入されうる強化材を示す。
【図４】どのように強化材が座席フレームの側面に設けられうるかを示す。
【図５】シートベルトの固定位置に強化材を有する座席を示す。
【図６】連接されたシートベルトを有するベンチ式座席を示す。
【図７】図６で示されたベンチ式座席の中央横断要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
好ましい実施態様においては、発泡体は１つ又は複数の中空部分内にその場で形成される。発泡性材料、例えば混合すると反応する２つの成分が中空部分にポンプで注入されうる。代替的には、発泡体は未発泡の状態で導入され、その後に座席フレームの中空部分の断面を充填するように発泡せられうる。さらなる代替案として、未発泡性材料が、担体上の中空部分へ導入されそして担体と中空部分の内表面との間の隙間を充填するように発泡せられてもよい。この好ましい実施態様においては、担体は座席フレームに追加の強度を提供するように設計されうる。
【００１０】
座席フレームに強化の効果を与えるように発泡せられうる任意の物質が使用されてよい。自動車座席の製造において、フレームの幾つか又は全ての部分は通常は金属製であり、クッション、電子機器およびその他の座席構成要素の提供に先立って、典型的には電着防錆コーティングおよび塗装を施される。したがって、防錆及び／又は塗装工程において採用される条件下で発泡するであろう発泡性材料を用いることが便利であり、且つこれら両工程がコーティングを焼付ける加熱ステップを含むならば、発泡性材料は、好ましくは熱活性化され、それが焼付け温度で膨張するように処方される。このような仕方で、強化は、座席フレームの製造における如何なる付加的な製造ステップを要せず、提供されうる。これに関して、強化の提供は、車両ボディフレームの中空部分内に構造的強化を提供するのにいくらか似ている。
【００１１】
好ましい実施態様においては、強化はその外表面の一部又は全体上に発泡性材料を支持するコア材料によって与えられ、かつ該コア材料は、座席フレームへ強化を与えるように設計されている。発泡性材料は熱活性化され、かつそれが活性化されるときに粘着性の特性を発揮し、膨張するにつれ担体を座席の中空部分の内表面へ接着することが好ましい。好ましい発泡性材料は、エポキシに基づく発泡性材料、例えばＬ＆Ｌ Products IncによってL5206,L5207,L5208及びL5209という表示のもとに供給されているようなものである。代替的に、発泡性ポリウレタン及び他の高強度材料が使用されうる。製品は、所望の膨張速度及び発泡密度に従って、それが発泡するよりも低い温度で柔らかくかつ粘着性になるように選択されるべきである。さらに、発泡性材料は、電着塗装工程で施与された錆止めコーティングを乾燥させ且つ硬化させるために、又は塗装例えばエポキシ塗料を焼付けるために使用されるオーブンで経験される温度で、典型的には８０℃から２２０℃、さらに典型的には１１０℃から１８５℃、最も典型的には１３０℃から１５０℃で、膨張することが好ましい。
【００１２】
成形体が複雑な構造であり、且つ発泡体を担体上の特定の場所にのみ設ける必要がある場合には、我々は発泡をガイドする技術を採用するのが有用であることを見つけた。我々は、発泡性材料が発泡するときに膨張方向を方向付けるのを助けるリブを担体中に備えることは有用であることを見つけた。そのような技術は、英国特許出願公開GB 2375328 A に記載され、所望の発泡性材料の量を経済化するのに必要とされる領域に発泡体を限定するのを助けるのに有用である。
【００１３】
強化部材は、それによって強化部材が座席フレームの適切な位置に配置され保持されうる手段を備えられてもよい。多くの実例では、強化部材はロボットによって座席内に設置され、したがって該部材は、好ましくは位置決め手段を備えられ、該位置決め手段は該ロボットが該部材を配置し持ち上げ、そして座席構造の中に設置することを可能にする。この位置決め手段は、位置、例えば該部材の穴を備えることが可能であり、該位置はロボットのセンサによって位置決めされうる。さらに、該部材は、延長部分を備えられことができ、該延長部分はロボットが該部材を取り上げ、座席の金属フレーム構造中の適切な場所に運ぶことを可能する。該部材が座席フレーム構造内に保持されるやり方は、該構造内の部分の位置に、およびこの部材が座席フレーム構造の垂直又は傾斜した要素に取り付けられるかどうかに依存する。もし該部材が金属構造内に水平に配置されて設置されるならば、該部材は、タブを設けられることができ、該タブは金属構造上に該部材を置くことを可能にする。その他の環境では留め具又はそれ以外の取り付け具の形態が要求されうる。代替的には、それは重力の作用を用いて配置されてもよい。
【００１４】
発泡前に施与される電着塗装防錆液が、座席の中空構造を通って流れうるとき、１以上の強化部材を含む金属構造がその液の浴を通過することが重要である。したがって、電着塗装の液体の流れを可能にするために強化部材の中にチャンネルを備える必要がありうる。さらに、電着塗装液が流れるように発泡物質と金属との間に十分なギャップの設置を保証する必要がありうる。そのようなギャップは、例えば日本国特許出願第７−１１７７２８号公報に示されているような座席フレームの部分のような留め具又は空間の適切な手段によって設けられてもよい。代替的又は付加的に、構造的な強化部材は、小さな突起を設けられてもよく、該突起は強化部材が中空構造の内壁から離れて位置することを可能にする。このようにして結合装置は要求されず、構造的な強化部材と車両のフレームの内壁との間の接触領域が最小化される。
【００１５】
発泡物質が担体上に設けられるこの好ましい実施態様においては、担体物質は金属又はプラスチックでありうる。それが金属の場合は、それはスタンピング法又はハイドロフォーミング法で作られ、それがプラスチックの場合は、それは押し出し法、射出成形法又はブロー成形法で作られうる。特に好ましい実施態様においては、担体は強化熱可塑性プラスチック、例えば繊維充填ナイロン又はポリプロピレンで作られ、射出成形によって成形され、ガラス充填ナイロンは特に有用である。担体は、強化されるべき座席フレームの中空部分の輪郭に合致するサイズと形状に成形されうる。また担体は、フレームへの付加的な強化を提供するように設計された内部又は外部リブを含むリブ構造でありうる。製氷皿型の構成が特に有用である。
【００１６】
強化は、付加的強度及び／又は重量軽減が求められる座席フレームの如何なる位置においてなされてもよく、該位置は車両の設計に依存しうる。しかし、我々はフレームの上部横断（該車両内の該位置における）部分に強化を与えることを好み、特に該上部横断部分が横断部分から垂直部分へと延在するときに、該フレームでの座屈が生じる位置へ与えるのを好む。これらは、車両の加速と減速による最大のストレスを受ける座席フレームにおける領域であり、かつ車両が正面衝突に巻き込まれたときに、座屈しがちな部分である。他の実施態様においては、強化は、座席フレームの片側又は両側の下方に与えられる。後部座席はしばしば、座席の裏打ちとして金属パネルを有しており、比較的大きな車両においては、後部座席が設けられ、該後部座は３人以上の乗員を収容できる例えばベンチシートであり、その座席の背もたれは溶接された部分から構成された数枚のパネルから成りうる。強化は、座席の背もたれに対する衝撃に対する強度を備えるために該パネルの中に与えられうる。本発明は、ベンチシートの中央横断要素への強化を提供するために特に有用である。なぜならシートベルトがしばしば中央横断要素に固定されるからである。また強化は、ヘッドレストが座席フレームに固定される位置で与えられうる。
【００１７】
シートベルトが座席フレームに取り付けられるが、車両の主ボディには取り付けられない特別な実施態様においては、強化は、シートベルトが座席フレームに取り付けられる１つ、２つ又は全ての場所に設けられることが望ましい。
【００１８】
座席フレームの上部横断部分における本発明の実装が、座屈する前に上部横断部分が７０％までのエネルギーを吸収しうる、全スチール製のフレームに匹敵する重量の座席を提供しうることを我々は見出した。我々はまた、本発明を使って、同じ座屈エネルギーを有する上部横断部分が、３０％の重量を削減して製作されうることを見出した。したがって本発明は、座席製造材料における改善された経済性を提供し、また、より少ない材料疲労でより強固な構造を提供するという改善された衝突性能を提供する。また発明は、座席フレームのアセンブリを簡単化しうる。特に発泡材料としての座席フレームは、座席の構成要素を一緒に接着する構造的な接着剤として働きうる。該材料は、金属構成要素を一緒に接着するのに使用されることが可能であり、結果として、溶接に対する必要性を減少又は除去し、これはかなり経済的で技術的利点を有する。製造工程は、強化が中空部分のアセンブリ間に座席フレームに与えられうる点で容易である。さらに、シートベルトが座席フレームに固定される本発明の実施態様においては、設計オプションは顕著に増大せられ、単一の基本的座席設計を様々な車両に使用する能力が提供される。
【００１９】
図１は、横切る部材（３，４）によって結合された着座部の２つの側面部分（１，２）を備える座席フレームを示す。各側面部分は２つのパネル（５，６）と（７，８）から成る。背もたれ支持フレームは、３つの支柱（９，１０，１１）を有する。示されるように断面は中空で、且つシートベルト取り付け点（１４，１５）の、ベース部分（１０，１１）における場所に強化部材（１２，１３）を内蔵することによって強化される。背もたれ部分の支柱（１０，１１）はまた、強化部材（１６，１７）を設けられる。強化部材（１７）は、シートベルトの上部取り付け点で強度を与えることができる。
【００２０】
図２は、中空部分（２０，２１）を有している２つの金属製パネル（１８，１９）から成る後部座席の背もたれパネルの概略説明図である。図３は、パネル（１９）の中空空洞部内に挿入されうる強化コンポーネント（２２）を示し、パネル（２３）内に設けられた強化部材を示す。
【００２１】
図４は、座席（２４）のＵ字型側面部材の中へ挿入されうる強化エレメント（２３）と共に座席の背もたれを支える座席フレームの側面（２２）を示す。強化部材は、リブ（２５）及び発泡性材料（２６）で覆われた領域を備える製氷皿型の担体構造を有する。該発泡性材料は、該担体を該側面部材に結合するために発泡させられることが可能で、且つ例えばシートベルト取り付け場所（２７，２８）において強化を与えうる。
【００２２】
図５は、クッション（２９）、背もたれ（３０）及びヘッドレスト（３１）を有する完成した座席を示し、またシートベルト取り付け場所で設けられた強化（３３，３４）を伴ったシートベルト（３２）を備えていることを示す。
【００２３】
図６は、２つの着座場所（３７，３８）を備えるベンチシート（３６）を示し、かつ図式的にシートベル（３９，４０）並びに縁の位置（４１，４２）での、下部中央（４３，４４）での及び上部中央（４５，４６）でのフレームへの該シートベルの取付けを示す。
【００２４】
図７は、使用されているが、図６で表示された座席には表わされなかった中央横断材を、シートベルト取り付け用の場所(４１，４２，４３，４４，４５，４６)を表示しつつ示す。本発明は、１つ以上のこれらの場所に強化を与えるのに特に適している。
【図１】
2010533616.tif 000003
【図２】
2010533616.tif 000004
【図３】
2010533616.tif 000005
【図４】
2010533616.tif 000006
【図５】
2010533616.tif 000007
【図６】
2010533616.tif 000008
【図７】
2010533616.tif 000009
【国際調査報告】
2010533616.tif 000010
2010533616.tif 000011
2010533616.tif 000012