(57)【要約】【課題】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、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。【解決手段】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バックパッド３５と、バックパッド３５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３１と、を備える。バックパン３１は、背部領域Ａにおいて着座面に向かって一体に立設された複数の柱体３３が配設され、柱体３３の先端部同士を連結する連結プレート３４Ａが設けられている。【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、前記シェルから着座面に向かってシェル成形時に一体に立設された複数の突起部と、該突起部の先端部同士を連結する線状又は面状の連結部材と、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、前記強化部は、少なくともシートバックの前記シェルにおいて着座者の背面部に対応する部分に幅方向に渡って帯状に設けられており、前記突起部は幅方向に離隔して設けら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、前記突起部は柱状の形状に形成されている乗物用シート。
【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、前記連結部材は面状部材であり、前記突起部の先端に設けられたピン部が、前記面状部材の該ピン部に対応する位置に設けられたピン孔に挿入された状態で、熱がしめ又は抜け止めワッシャにより固定されている乗物用シート。
【請求項５】
請求項４において、前記連結部材は前記突起部に取付けられる前の状態が平板状である乗物用シート。
【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バックフレームを有する乗物用シートが知られている。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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７６６４２号公報
【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、バックフレームを部分的に強化して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。
【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、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、前記シェルから着座面に向かってシェル成形時に一体に立設された複数の突起部と、該突起部の先端部同士を連結する線状又は面状の連結部材と、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、強化部においてシェル成形時に一体に成形された複数の突起部の先端部同士を線状又は面状の連結部材で連結することで強度及び／又は剛性を高められることができる。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、予め成形加工した連結部材を取付ける必要がなく、重量、コストの増加を抑制しながら部分的に強度、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、前記強化部は、少なくともシートバックの前記シェルにおいて着座者の背面部に対応する部分に幅方向に渡って帯状に設けられており、前記突起部は幅方向に離隔して設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明によれば、乗物用シートフレームにおいて特に強度及び／又は剛性を高める必要性が高いシートバックのシェルの横方向の強度及び／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、前記突起部は柱状の形状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３発明によれば、突起部の形成に必要な樹脂を最小限にすることができコストの増加を抑制することができる。
【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、前記連結部材は面状部材であり、前記突起部の先端に設けられたピン部が、前記面状部材の該ピン部に対応する位置に設けられたピン孔に挿入された状態で、熱がしめ又は抜け止めワッシャにより固定されていることを特徴とする。
【００１３】
第４発明によれば、突起部に対する連結部材の取付が容易にできる。
【００１４】
本発明の第５発明は、上記第４発明において、前記連結部材は前記突起部に取付けられる前の状態が平板状であることを特徴とする。
【００１５】
第５発明によれば、連結部材を予め成形しておく必要がないので加工コストの増加を抑制できる。
【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３のＩＶ部分を拡大して示す図である。
【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。
【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は、繊維強化樹脂製のパネル状部材の肉厚方向中央部に発泡ポリプロピレン製のシート材である発泡樹脂シート３１ａ１がインサートされた構造をしている。すなわち、発泡樹脂シート３１ａ１が、薄肉の繊維強化樹脂製のパネル状部材である薄肉パネル部３１ａ２によって前後から挟まれたサンドイッチ構造とされている。これは、薄肉パネル部３１ａ２より密度の小さい発泡樹脂シート３１ａ１を間に挟んで断面係数を大きくすることにより軽量化を図りながらメイン部３１ａの曲げ剛性を確保するためのものである。サイド立ち壁部３１ｂは、繊維強化樹脂製のパネル状部材により形成されており、その肉厚は２枚の薄肉パネル部３１ａ２の合計肉厚とほぼ等しく形成されている。
【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、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、ナットで締結固定される。図３及び図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を結ぶ線を上下に挟んで左右方向に延びる上下幅が１００〜１５０ｍｍ程度の背部領域Ａには複数の円柱状の柱体３３が前方に向かって立設されている。図４に示すように、柱体３３は高さが１０〜３０ｍｍ程度の本体部３３ａと、本体部３３ａの前側端面から前方に向かって本体部３３ａと同軸に立設された本体部３３ａより小径の円柱状であるピン部３３ｂと、を有する。ピン部３３ｂの高さは、後述する連結プレート３４Ａの板厚より若干大きく形成されている。柱体３３は、背部領域Ａにおいて上下左右とも２５〜５０ｍｍ程度のピッチで立設されている。バックパン３１の前側の面（着座者側の面）において、メイン部３１ａの着座者の左右の肩部に対応する肩部領域Ｂにも複数の円柱状の柱体３３が前方に向かって立設されている。肩部領域Ｂに配設される柱体３３の形状、立設ピッチは背部領域Ａにおけるものとほぼ同一であるが、柱体３３の本体部３３ａ高さが肩部領域Ｂのバックパッド３５肉厚に応じてやや低目とされている。
【００２４】
図３及び図４に示すように、連結プレート３４Ａは、バックパン３１を前方から見たときの背部領域Ａに対応する形状の樹脂製板状部材である。樹脂の材質は問わないが、弾性率の高い樹脂又は繊維強化樹脂を用いるのが望ましい。これは、連結プレート３４とバックパン３１との間を柱体３３で連結した構造体としてその部分の断面係数を大きくし左右方向及び上下方向の曲げ剛性を高めるためのものである。連結プレート３４Ａには、柱体３３のピン部３３ｂの直径よりやや大きい直径のピン孔３４ａが、柱体３３のピン部３３ｂの位置に対応して複数設けられている。平板状の取付前連結プレート３４Ａの各ピン孔３４ａにバックパン３１の背部領域Ａに配設された柱体３３のピン部３３ｂを通し、各ピン部３３ｂの連結プレート３４Ａから突出した部分に抜け止めワッシャ３３ｃを嵌め込むことで連結プレート３４Ａはバックパン３１に一体化される。このとき、平板状の連結プレート３４Ａは、柱体３３のピン部３３ｂの位置に従って前後方向に湾曲させられ背部領域Ａの左右方向断面に沿った後方に向って膨らんだ凹面形状に形成される。ここで、連結プレート３４Ａが、特許請求の範囲の「連結部材」に相当する。また、バックパン３１の背部領域Ａと、複数の柱体３３と、連結プレート３４Ａと、が、特許請求の範囲の「強化部」に相当する。
【００２５】
図５に示すように、連結プレート３４Ｂは、バックパン３１を前方から見たときの肩部領域Ｂに対応する形状の樹脂製板状部材である。樹脂の材質及びバックパン３１の肩部領域Ｂに配設された柱体３３のピン部３３ｂとの一体化方法は、背部領域Ａにおける連結プレート３４Ａと同じである。ここで、連結プレート３４Ｂが、特許請求の範囲の「連結部材」に相当する。また、バックパン３１の肩部領域Ｂと、複数の柱体３３と、連結プレート３４Ｂと、が、特許請求の範囲の「強化部」に相当する。
【００２６】
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。ここで、メイン部３１ａについては、重ね合わされたカーボンファイバーの織物の間に発泡樹脂シート３１ａ１を配設した状態で型を閉じる。注入された液状の硬化前エポキシ樹脂は、発泡樹脂シート３１ａ１を挟む両側のカーボンファイバーの織物に対して侵入して反応固化することによりサンドイッチ状の構造が形成される。柱体３３は、バックパン３１の成形型において、バックパン３１の前側の面に対応する型面に形成された柱体３３と同形状の凹部に液状の硬化前エポキシ樹脂が侵入して反応硬化されることによりバックパン３１と一体に成形される。次に、背部領域Ａに配設された柱体３３のピン部３３ｂに対して連結プレート３４Ａが取付けられ、肩部領域Ｂに配設された柱体３３のピン部３３ｂに対して連結プレート３４Ｂが取付けられる。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。
【００２７】
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、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、柱体３３によって支持された連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂ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。
【００２８】
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及び肩部領域Ｂにおいてバックパン３１の成形時に一体成形された複数の柱体３３のピン部３３ｂ同士を連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂで連結されている。これによって、背部領域Ａと連結プレート３４Ａとの間及び肩部領域Ｂと連結プレート３４Ｂとの間を柱体３３で連結した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、連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂを予め成形しておく必要がなく、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。ここで、バックパン３１における背部領域Ａは特に強度及び／又は剛性を高める必要性が高い部分であり、シート幅方向に渡って帯状に設けられているためバックパン３１の横方向の強度及び／又は剛性を効率よく高めることができる。
【００２９】
また、柱体３３は複数の円柱状に形成されているため、柱体３３の形成に必要な樹脂を最小限にすることができコストの増加を抑制することができる。さらに、連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂは、取付けられる前の形状が平板状で複数のピン孔３４ａが設けられ、各ピン孔３４ａに柱体３３のピン部３３ｂが通されて抜け止めワッシャ３３ｃが嵌め込まれることで連結されて複数の柱体３３の前側端面に沿った形状となる。これによって、柱体３３に対する連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂの取付が容易にできるとともに、連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂを予め成形しておく必要がないので加工コストの増加を抑制できる。
【００３０】
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。
【００３１】
１．上記実施形態においては、バックパン３１と、連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂと、を連結する部材として複数の円柱状の柱体３３を採用した。これに限らず、角柱状の柱体３３を採用してもかまわないし、左右方向又は上下方向に延びる板状の部材を採用してもよい。板状の部材を採用した場合、ピン部３３ｂは板状の部材の上端面に所定のピッチで配設される。
【００３２】
２．上記実施形態では、柱体３３に対する連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂの連結を、ピン部３３ｂをピン孔３４ａに通して、ピン部３３ｂの連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂから突出した部分に抜け止めワッシャ３３ｃを嵌め込むことで行った。これに限らず、バックパン３１に用いられる樹脂が熱可塑性樹脂である場合は、熱がしめによって連結してもよく、ピン部３３ｂを設けずに柱体３３に対してビス締結してもよい。
【００３３】
３．上記実施形態では、連結プレート３４Ａ及び連結プレート３４Ｂとして、それぞれ背部領域Ａ及び肩部領域Ｂの全域に配設された柱体３３を一枚の板で連結した。これに限らず、線状もしくは細帯状の部材を複数用いてグループ分けされた柱体３３を連結するようにしてもよい。
【００３４】
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】
【００３５】
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）
３３ｂ ピン部
３３ｃ 抜け止めワッシャ
３３   柱体（突起部、強化部）
３４ａ ピン孔
３４Ａ 連結プレート（強化部）
３４Ｂ 連結プレート（強化部）
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
【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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