(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右１対のサイドメンバと、この両サイドメンバの上下部をそれぞれ連結するアッパメンバ及びロアメンバを、軽合金により一体的に成形してなるシートバックフレームにおいて、前記サイドメンバは、前後に間をおいて長手方向に伸びる１対の断面形状が円形の前側及び後側棒要素よりなり、前記後側棒要素の断面積を前記前側棒要素の断面積よりも小として、前記シートバックフレームの上部に後向きの荷重が加わった場合、前記後側棒要素には圧縮力が加わって座屈を生じるとともに前記前側棒要素は破壊することなく曲がるようにしたことを特徴とする軽合金製シートバックフレーム。
【請求項２】
前記１対の棒要素は、それよりも細い複数の連結棒要素により連結されている請求項１に記載の軽合金製シートバックフレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シートのシートバックフレームであって、軽合金により一体的に成形されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の軽合金製シートバックフレームとしては、例えば図７に示すような構造のものがある。これは、左右１対のサイドメンバ２と、この両サイドメンバの上下部をそれぞれ連結するアッパメンバ３及びロアメンバ４を、相当な破断伸びを有する軽合金により一体的に金型成形したもので、板状の要素を連結した構造となっている。サイドメンバ２は断面形状が略Ｌ字形で、内側には両辺をつなぐ複数の補強リブ２ａが形成されている。このシートバックフレーム１は、左右のサイドメンバ２の下部に形成した取付孔５を介して、シートクッションフレームの後部から立ち上がるように取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の運転中に追突を受けた場合には、シートバックフレーム１の上部には、着座者の体重の慣性力による後向きの荷重Ｆ（図７の矢印参照）が加わる。図７に示すような板状要素で構成されているシートバックフレーム１は、相当な剛性は期待できるが、荷重Ｆを受けた場合サイドメンバ２の下部の前縁に生じる引張り応力が大きくなって局部的破断による破壊が始まり、これが進行して図８に示すように上下に破断される。この場合にシートバックフレーム１の上部に加わる荷重Ｆは、図４の特性曲線Ａに示すように、荷重Ｆの作用点付近の変形量に対して急激に立ち上がってサイドメンバ２の前縁の破壊が始まる最大荷重Ａａに達し、その後は破壊が進行するにつれて急激に減少して点Ａｂで上下に破断される。従って破断されるまでの変形量は大きくはないのでシートバックフレーム１の破壊に伴うエネルギー吸収量が大きくならず、着座者に与えられる衝撃が大きくなるという問題がある。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による軽合金製シートバックフレームは、左右１対のサイドメンバと、この両サイドメンバの上下部をそれぞれ連結するアッパメンバ及びロアメンバを、軽合金により一体的に成形してなるシートバックフレームにおいて、サイドメンバは、前後に間をおいて長手方向に伸びる１対の断面形状が円形の前側及び後側棒要素よりなり、後側棒要素の断面積を前側棒要素の断面積よりも小として、シートバックフレームの上部に後向きの荷重が加わった場合、後側棒要素には圧縮力が加わって座屈を生じるとともに前側棒要素は破壊することなく曲がるようにしたことを特徴とするものである。追突などによりシートバックフレームの上部に後向きの荷重が加わった場合、サイドメンバの後側棒要素には圧縮力が加わって座屈を生じるとともに前側棒要素は破壊することなく曲がるので、シートバックフレームは破壊することなく大きく変形する。また各棒要素は断面形状を円形としているので、応力集中により局部的クラックが生じることはない。
【０００６】
前項の発明の１対の棒要素は、それよりも細い複数の連結棒要素により連結されていることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
先ず図１〜図４により、本発明の第１の実施の形態の説明をする。この実施の形態のシートバックフレーム１０は、互いに平行に延びる左右１対の細長いサイドメンバ１１の上下の端部をアッパメンバ１２及びロアメンバ１３により連結したものである。各サイドメンバ１１は使用状態では上下方向に延び、その上部及び下端部を除き前後に間をおいて長手方向に伸びる１対の棒要素１１ａ，１１ｂにより構成されている。各棒要素１１ａ，１１ｂは全長にわたりほゞ一定の円形断面形状で、後側棒要素１１ｂの断面積が前側棒要素１１ａの断面積よりも小さくなっている。このシートバックフレーム１０は、サイドメンバ１１の下端部に形成した取付孔１４により、自動車の車体に取り付けられてシートクッションを支持する左右のシート支持部材に、リクライニング機構を介してボルト止め固定されている。
【０００８】
このシートバックフレーム１０は、高延性を有する軽合金（マグネシウム合金、アルミニウム合金等）を素材として金型鋳造法により一体的に成形されている。金型鋳造法としては、素材を半溶融状態として射出成形するチキソモールディング法が適しているが、通常のダイカスト法でもよい。
【０００９】
車両の運転中に追突を受けた場合には、シートバックフレーム１の上部には、着座者の体重の慣性力による後向きの荷重Ｆ（図１の矢印参照）が加わり、これにより断面積が大きい方の前側棒要素１１ａには引張り力が、断面積が小さい方の後側棒要素１１ｂには圧縮力が加わる。この荷重Ｆは、後側棒要素１１ｂに加わる圧縮力が座屈荷重に達するまでは、図４の特性曲線Ｂに示すように、荷重Ｆの作用点付近の変形量に対して急激に立ち上がり、上述の圧縮力が座屈荷重に達したところで最大荷重Ｂａとなる。これ以後は後側棒要素１１ｂは加わる圧縮力により座屈を生じ、これにより前側棒要素１１ａに加わる引張り力は減少して主として曲げ力だけになるので、図３に示すように破壊することなく曲がり、シートバックフレーム１０は破壊することなく大きく変形する。そして荷重Ｆは、最大荷重Ｂａから減少するが、その程度は次第に少なくなってある値よりはあまり減少しなくなる。
【００１０】
このように、追突などによりシートバックフレーム１０の上部に後向きの荷重Ｆが加わった場合、シートバックフレーム１０は破壊することなく大きく変形するのでエネルギー吸収量が大きくなり、またシートバックフレームの重量を同程度とした場合、この実施の形態の場合の最大荷重Ｂａは、図７に示す従来技術の場合の最大荷重Ａａよりも小さくなり、従って着座者に与えられる衝撃は減少する。
【００１１】
またこの第１の実施の形態では、後側棒要素１１ｂの断面積が前側棒要素１１ａの断面積よりも小さく、従って後側棒要素１１ｂの座屈荷重が減少するので、シートバックフレーム１０に加わる荷重Ｆの最大値は一層減少して変形が増大し、着座者に与えられる衝撃は一層減少される。なお後側棒要素１１ｂの座屈方向は図３に示したような前向きには限らず、横向きあるいは後向きに生じることもある。
【００１２】
また各棒要素１１ａ，１１ｂは断面形状を円形としており、このようにすれば応力集中が生じる角部がないので、そのような場合に生じる局部的クラックに起因する破断が生じることはない。
【００１３】
図５及び図６は本発明の第２の実施の形態を示している。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態の前側棒要素１１ａと後側棒要素１１ｂを、ジグザクに配置されて両棒要素１１ａ，１１ｂの何れよりも細い複数の連結棒要素１１ｃにより連結したものである。その他の構成は第１の実施の形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００１４】
この第２の実施の形態によれば、後側棒要素１１ｂは連結棒要素１１ｃにより前側棒要素１１ａに連結されているので、荷重Ｆが第１の実施の形態の場合の最大荷重Ｂａに達した状態では座屈しない。荷重Ｆが更に増大すれば連結棒要素１１ｃが変形あるいは破断されて後側棒要素１１ｂが座屈し、第１の実施の形態の場合と同様、シートバックフレーム１０は破壊することなく大きく変形する。従って、シートバックフレーム１０が耐えられる最大荷重Ｂａを同じとした場合には後側棒要素１１ｂの断面積を小さくすることができるので、シートバックフレーム１０の重量は軽減される。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、追突などによりシートバックフレームの上部に後向きの荷重が加わった場合、シートバックフレームは破壊することなく大きく変形するのでエネルギー吸収量が大きくなり、これにより着座者に与えられる衝撃を減少させることができる。また後側棒要素の断面積を前側棒要素の断面積よりも小としており、これにより後側棒要素の座屈荷重が減少するので、シートバックフレームに加わる荷重の最大値が減少して変形が増大し、着座者に与えられる衝撃を一層減少させることができる。さらに各棒要素は断面形状を円形としており、応力集中が生じる角部がないので、そのような角部に生じる局部的クラックに起因する破断が生じて衝撃の減少効果が途中でなくなることもない。
【００１７】
また前項の発明において、１対の棒要素を、それよりも細い複数の連結棒要素により連結したものによれば、シートバックフレームが耐えられる最大荷重が同じ場合の後側棒要素の断面積を小さくすることができるので、シートバックフレームの重量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による軽合金製シートバックフレームの第１の実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】  図１の２−２断面図である。
【図３】  第１の実施の形態のシートバックフレームの変形後の状態を示す全体斜視図である。
【図４】  本発明及び従来技術によるシートバックフレームの荷重に対する変形を比較した図である。
【図５】  本発明による軽合金製シートバックフレームの第２の実施形態を示す全体斜視図である。
【図６】  図５の６−６断面図である。
【図７】  従来技術による軽合金製シートバックフレームの一例を示す全体斜視図である。
【図８】  図７に示すシートバックフレームの荷重により破断した状態を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１０…シートバックフレーム、１１…サイドメンバ、１１ａ…前側棒要素、１１ｂ…後側棒要素、１１ｃ…連結棒要素、１２…アッパメンバ、１３…ロアメンバ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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