(57)【要約】【課題】所定以上の衝撃力を受けた際に変形しやすい部位を、容易に設定できるシートフレームを提供する。【解決手段】シートフレーム１０が、熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位（強化処理部２１１，２２２，３１１，３２２）を部分的に有する構造である。再結晶粒組織となっている部位を部分的に有するため、当該部位の強度、降伏応力が高くなる一方で、再結晶粒組織となっていない部位（非強化処理部２１２，２２２，３１２，３２２）は、相対的に強度の低い部位となる。このため、所定以上の衝撃力を受けた際には、強度の低い部位において変形が生じやすくなる。従って、シートフレームを構成するフレーム材を特殊な形状に加工することなく、容易に変形しやすい部位を設定することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クッション材を支持する金属製のシートフレームであって、
熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位を部分的に有し、該再結晶粒組織となっている部位が、再結晶粒組織となっていない部位よりも相対的に強度が高いことを特徴とするシートフレーム。
【請求項２】
前記再結晶粒組織となっている部位における強度が、その長手方向に沿って異なるように設定したことを特徴とする請求項１記載のシートフレーム。
【請求項３】
バックフレーム又はクッションフレームにおいて、前記再結晶粒組織となっていない部位が、所定以上の衝撃力を受けた際に、相対的に大きな変形を生じさせる箇所に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシートフレーム。
【請求項４】
前記相対的に大きな変形を生じさせる箇所が、クッションフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から後端部までの間、バックフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から下端部までの間、及びバックフレームの下部フレームにおける長手方向略中央部のいずれか少なくとも一つの箇所に設定されていることを特徴とする請求項３記載のシートフレーム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載のシートフレームと、
前記シートフレームに支持されるクッション材と
を具備することを特徴とするシート構造。
【請求項６】
クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、
フレーム材に対して部分的に熱処理を施すと共に、該熱処理を施した部位に歪み変形を施し、当該部位に、微細化された再結晶粒組織となっている部位を形成することを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法。
【請求項７】
クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、
予め熱処理が施され、全体が微細化された再結晶粒組織となっているフレーム材に対し、部分的に焼きなまし処理を施すことを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法に関し、特に、航空機、列車、船舶、フォークリフト、自動車などの輸送機器用の座席として用いられるシートフレーム、シート構造及びシートフレームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、立体編物（三次元ネット材）からなるクッション材を、シートフレームを構成するバックフレーム又はクッションフレームの各サイドフレーム間に掛け渡し、低い張力で張設したシート構造が開示されている。また、所定以上の衝撃力を受けた際には、バックフレーム又はクッションフレームを後方に変形させ、衝撃力を吸収させる技術も開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８２４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
所定以上の衝撃力を受けた際のバックフレーム又はクッションフレームに生じさせる変形は、衝撃力を効果的に吸収できるように、所定の位置、例えば、バックフレームにおけるサイドフレームの長手方向略中央部から下端部までの間、あるいは、クッションフレームにおけるサイドフレームの長手方向略中央部から後端部までに間で生じさせるようにすることが好ましいところ、特許文献１では、その具体的手段として当該部位の断面係数を異ならせることが記載されているのみである。
【０００４】
本発明は上記に鑑みなされたものであり、所定以上の衝撃力を受けた際に変形しやすい部位を、容易に設定できると共に、用途に応じて適宜の部位に設定することが可能なシートフレーム、該シートフレームを具備したシート構造及び該シートフレームの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、クッション材を支持する金属製のシートフレームであって、
熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位を部分的に有し、該再結晶粒組織となっている部位が、再結晶粒組織となっていない部位よりも相対的に強度が高いことを特徴とするシートフレームを提供する。
請求項２記載の本発明では、前記再結晶粒組織となっている部位における強度が、その長手方向に沿って異なるように設定したことを特徴とする請求項１記載のシートフレームを提供する。
請求項３記載の本発明では、バックフレーム又はクッションフレームにおいて、前記再結晶粒組織となっていない部位が、所定以上の衝撃力を受けた際に、相対的に大きな変形を生じさせる箇所に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシートフレームを提供する。
請求項４記載の本発明では、前記相対的に大きな変形を生じさせる箇所が、クッションフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から後端部までの間、バックフレームのサイドフレームにおける長手方向略中央部から下端部までの間、及びバックフレームの下部フレームにおける長手方向略中央部のいずれか少なくとも一つの箇所に設定されていることを特徴とする請求項３記載のシートフレームを提供する。
請求項５記載の本発明では、請求項１〜４のいずれか１に記載のシートフレームと、
前記シートフレームに支持されるクッション材と
を具備することを特徴とするシート構造を提供する。
請求項６記載の本発明では、クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、
フレーム材に対して部分的に熱処理を施すと共に、該熱処理を施した部位に歪み変形を施し、当該部位に、微細化された再結晶粒組織となっている部位を形成することを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法を提供する。
請求項７記載の本発明では、クッション材を支持するための金属製のシートフレームの製造方法であって、
予め熱処理が施され、全体が微細化された再結晶粒組織となっているフレーム材に対し、部分的に焼きなまし処理を施すことを特徴とする、部分的に強度の異なるフレーム材を備えたシートフレームを製造する方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、シートフレームが、熱処理及びその際の歪み加工により、微細化された再結晶粒組織となっている部位を部分的に有する構造である。再結晶粒組織となっている部位を部分的に有するため、当該部位の強度、降伏応力が高くなる一方で、再結晶粒組織となっていない部位は、相対的に強度の低い部位となる。このため、所定以上の衝撃力を受けた際には、強度の低い部位において変形が生じやすくなる。従って、シートフレームを構成するフレーム材を特殊な形状に加工することなく、容易に変形しやすい部位を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に示した本発明の実施形態に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るシート構造のシートフレーム１０を示した斜視図である。この図に示したように本実施形態のシート構造に用いるシートフレーム１０は、クッションフレーム２０、バックフレーム３０及びヘッドレスト用フレーム５０を備えて構成される。
【０００８】
クッションフレーム２０は、フレーム材として、サイドフレーム２１，２２及び前縁フレーム２３を備えた平面略コ字状に形成されている。バックフレーム３０は、フレーム材として、サイドフレーム３１，３２及び上部フレーム３３を備えた略コ字状に形成されている。
【０００９】
クッションフレーム２０の各サイドフレーム２１，２２の後部には、クッション用ブラケット２５，２６が連結され、バックフレーム３０の各サイドフレーム３１，３２の下部には、バック用ブラケット３５，３６が連結されている。そして、クッション用ブラケット２５，２６とバック用ブラケット３５，３６のそれぞれの間に、リクライニングアジャスタ４０が介装され、バックフレーム３０をクッションフレーム２０に対して前後に傾動可能に設けている。また、対向して配置されたクッション用ブラケット２５，２６間には、クッションフレーム２０の後部フレーム２４が配設され、同じく対向して配置されたバック用ブラケット３５，３６間にはバックフレーム３０の下部フレーム３４が配設される。なお、バックフレーム３０の上部フレーム３３には、ヘッドレスト用フレーム５０が支持される。ヘッドレスト用フレーム５０は、２本の縦フレーム５１，５２を備え、該縦フレーム５１，５２がバックフレーム３０の上部フレーム３３に形成された開口部（図示せず）に挿通されて配設される。縦フレーム５１，５２の上部側には、ヘッドレスト用クッション材（図示せず）の支持プレート５３が配設されている
【００１０】
また、本実施形態においては、クッション用ブラケット２５，２６間に、トーションバー２７を掛け渡し、該トーションバー２７の各端部に設けたアーム２８を介してクッション材（図示しない）の後端支持用フレーム２９を配設している。これは、クッション材の後端を、該後端支持用フレーム２９に連結することによって、該クッション材を弾性的に支持するためのものである。本実施形態では、このようにトーションバー２７を利用してクッション材を弾性的に支持する構成としているが、コイルスプリング等の他の弾性部材を利用することもできる。
【００１１】
また、本実施形態では、クッション用ブラケット２５，２６の側壁に板バネ２５１，２５２それぞれ取り付け、さらに、前縁フレーム２３に２つの板バネ２５３，２５４を取り付けている。そして、これらの板バネ２５１〜２５４に略コ字状に形成したクッション用補助フレーム２５０を弾性的に支持している。クッション用補助フレーム２５０の上面を覆うように、シートクッション部用の立体編物等のクッション材を張設できる構成としている。なお、このクッション材の後端は上記後端支持フレーム２９に連結される。
【００１２】
また、バックフレーム３０においては、バック用ブラケット部３５，３６に、板バネ３５１，３５２が取り付けられていると共に、上記したヘッドレスト用フレーム５０の縦フレーム５１，５２の下端にも、板バネ３５３，３５４が取り付けられており、これらの板バネ３５１〜３５４によって略コ字状に形成されたバック用補助フレーム材３５０が弾性的に支持される。そして、このバック用補助フレーム材３５０には、上記したシートクッション部と同様に、シートバック部用のクッション材が弾性的に張設される。
【００１３】
ここで、本実施形態においては、クッションフレーム２０の各サイドフレーム部２１，２２に、各サイドフレーム２１，２２を構成する金属組織が微細化されて再結晶粒組織となっている部位（強化処理部２１１，２２１）を、その長手方向に部分的に設けている。強化処理部２１１，２２１は、熱処理及び該熱処理の際に歪み変形を加えて冷却して再結晶化させたもので、他の部位（非強化処理部２１２，２２２）と比較して、相対的に強度が高くなっている。強化処理部２１１，２２１の設定位置は任意であり、本実施形態に係るシート構造を使用する用途（輸送機器用の種類など）等に合わせて設定できる。本実施形態においては、強化処理部２１１，２２１を、各サイドフレーム２１，２２の前方寄り及び後方寄りに２箇所ずつ形成し、両者間を非強化処理部２１２，２２２に設定している。この結果、所定以上の衝撃力が付加された場合に、該非強化処理部２１２，２２２において変形が生じやすくなる。例えば、自動車の後突が起こった場合、大きな後方モーメントにより、該非強化処理部２１２，２２２を中心として、該非強化処理部２１２，２２２よりも後方寄りの部位が、下方向に折れ曲がりやすくなるため、衝撃が緩和されると共に、人体の前方への飛び出しを抑制できる。このように、自動車、トラックなどの場合には、非強化処理部２１２，２２２を、サイドフレーム２１，２２の長手方向略中央部から後端部までの間に設定されるように、強化処理部２１１，２２１を設けることが好ましい。
【００１４】
また、強化処理部２１１，２２１においては、該強化処理部２１１，２２１が形成されている範囲の全てに亘って、略均一の強度となるように設定することもできるが、例えば、非強化処理部２１２，２２２に近づくに従って、強度が変化する（例えば、徐々に強度が低下する）ように設定することもできる。これにより、クッションフレーム２０を構成する各フレーム材を、部分的に種々の強度に設定することができ、各種用途に応じた衝撃吸収特性を持たせることができる。
【００１５】
一方、バックフレーム３０においては、各サイドフレーム３１，３２の下方寄りに所定間隔をおいて２箇所及び上方寄りに１箇所の強化処理部３１１，３２１を形成し、それらの各間が非強化処理部３１２，３２２となっている。なお、本実施形態においては、最も下端の強化処理部３１１，３２１は、バック用ブラケット３５，３６との接続部付近に形成されているため、所定以上の衝撃力が付加された際には、接続箇所からの変形を抑制できる効果がある。なお、バックフレーム３０のサイドフレーム３１，３２においては、非強化処理部３１２，３２２をこのように長手方向略中央部から下端部までの間であって、バック用ブラケット３５，３６との接続部付近を除いた箇所に設定することが好ましい。これにより、所定以上の衝撃力が入力され、大きな後方モーメントが作用した際には、該非強化処理部３１２，３２２から後方に変形する一方で、バック用ブラケット３５，３６との接続部付近からの破断等が低減され、人体をシートバックに押し付けた状態で支持することが可能となる。
【００１６】
また、バックフレーム３０においては、下部フレーム３４の各端部付近、及び、該下部フレーム３４の略中央部と各端部との間に、強化処理部３４１が形成され、各強化処理部３４１の間が非強化処理部３４２となっている。これにより、所定以上の衝撃力が作用した際には、バック用ブラケット３５，３６との接続部付近からの破断等を抑制しつつ、非強化処理部３４２が後方に湾曲するように変形し、人体がシートバックに深く押し付けられるように支持する。なお、バックフレーム３０のサイドフレーム３１，３２、下部フレーム３４にそれぞれ形成される強化処理部３１１，３２１，３４１は、クッションフレーム２０に形成した強化処理部と同様に、非強化処理部３１２，３２２，３４２に近づくに従って、強度が変化する（例えば、徐々に強度が低下する）ように設定することもできる。
【００１７】
上記したように、本実施形態によれば、クッションフレーム２０、バックフレーム３０を構成する各フレーム材の任意の箇所に、金属組織を微細化した再結晶粒組織からなる強化処理部を設定することにより、各フレーム材を特別な形状に加工しなくても、衝撃力を吸収するために必要な変形箇所を付与することができる。
【００１８】
ここで、金属組織を微細化した再結晶粒組織からなる強化処理部を形成する手段としては、従来公知の種々の手段を用いて行うことができる。例えば、強化処理部とする箇所を、高周波コイルにより局所的に加熱し、非強化処理部となる部位を回転変形させる。これにより加熱部のみに捻り変形が集中し、当該部分の金属組織が微細化される。また、強化処理部における強度を部分的に変化させる場合、例えば、非強化処理部に近づくに従って強度を低下させる場合には、熱処理温度や熱処理時間などの加工条件を変えることで対応できる。
【００１９】
また、クッションフレーム２０、バックフレーム３０を構成するサイドフレーム２１，２２，３１，３２などのフレーム材として、予め、該フレーム材の全てが微細化処理されて強化されてなる降伏点応力４００Ｎ／ｍｍ２以上のハイテンパイプを使用し、焼きなまし処理を部分的に施し、非強化処理部を形成し、その他の部位が該非強化処理部よりも相対的に強度の高い強化処理部となるようにして形成することもできる。
【００２０】
なお、上記した説明では、強化処理部及び非強化処理部をクッションフレーム２０、バックフレーム３０に施しているが、ヘッドレスト用フレーム５０等、必要に応じて他の部位に施すこともできる。また、強化処理部及び非強化処理部を設けるフレーム材の形状は限定されるものではなく、押出成形された中空パイプ、中実の棒状部材、その他の板状部材、ブラケット形状の部材等の全てに適用可能である。また、中空パイプとしては、押出成形されたものに限らず、金属製の板状部材を曲成して略筒状とし、端縁同士を溶接した構造のものであってもよい。金属製板材を曲成して形成した中空パイプは、溶接部から破断が生じやすいが、熱処理及び歪み加工を施して微細化した再結晶組織とすることにより、強度が高くなり、シートフレーム用のフレーム材として用いることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るシート構造に用いられるシートフレームを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  シートフレーム
２０  クッションフレーム
２１，２２  サイドフレーム
２３  前縁フレーム
２１１，２２１  強化処理部
３０  バックフレーム
３１，３２  サイドフレーム
３３  上部フレーム
３４  下部フレーム
３１１，３２１，３４１  強化処理部
３１２，３２２，３４２  非強化処理部
【図１】
2007313907.tif 000003