JP7028107B2 - シートフレーム - Google Patents

Description

この発明は、シートフレームに関する。

たとえば、特開２０１７－３０４８５号公報（以下、「特許文献１」という。）には、一対のサイドフレームと、一対のサイドフレーム間に配置されるフロントパイプと、フロントパイプの端部に取り付けられたカラーと、を備えるシートフレームが開示されている。カラーは、フロントパイプの端部を包囲する筒部と、筒部の端部から当該筒部の径方向の外向きに張り出す形状を有するフランジ部と、を有している。フランジ部は、円環状に形成されている。フランジ部の外縁部とサイドフレームとの境界部は、溶接されている。

特開２０１７－３０４８５号公報

特許文献１に記載されるように、サイドフレームに対して、フロントパイプを連結するためのカラー（連結部材）を溶接することにより構成されたシートフレームが知られている。このシートフレームでは、カラーの筒部から径方向の外向きにフランジ部が張り出しており、さらにそのフランジ部の外縁部がサイドフレームに溶接されるため、溶接部を含め、サイドフレームへのカラーの取り付けに必要なスペースが大きくなる。

本発明の目的は、サイドフレームへの連結部材の取り付けに必要なスペースの小型化が可能なシートフレームを提供することである。

この発明に従ったシートフレームは、乗物用シートの骨格を構成する第１サイドフレームおよび第２サイドフレームと、第１サイドフレームおよび第２サイドフレームの少なくとも一方のサイドフレームに接続される構造材と、構造材を少なくとも一方のサイドフレームに連結するために少なくとも一方のサイドフレームに溶接された連結部材と、を備える。連結部材は、構造材の端部に接続される筒部と、筒部の一方側の開口を塞ぐ閉塞部と、筒部の外形よりも小さな外形を有し、かつ、閉塞部から筒部の軸方向における外向きに突出する突部と、を有する。少なくとも一方のサイドフレームには、突部の挿入を許容し、かつ、筒部の外形よりも小さな形状を有する突部挿入孔が設けられている。突部は、突部挿入孔内に位置する状態で少なくとも一方のサイドフレームに溶接されている。

本シートフレームでは、筒部の外形よりも小さな外形を有する突部が、突部挿入孔に挿入された状態でサイドフレームに溶接されているため、突部とサイドフレームとの溶接により形成される溶接部を含め、連結部材をサイドフレームに取り付けるために必要なスペースを小型化することができる。

また好ましくは、突部の閉塞部からの突出寸法は、少なくとも一方のサイドフレームの厚さに等しく設定されている。

このようにすれば、突部とサイドフレームとの突合せ溶接を省スペースで行うことができる。

また好ましくは、突部は、円柱状の外周面を有する。突部の外周面と少なくとも一方のサイドフレームとの境界部には、突部の外周面と少なくとも一方のサイドフレームとの溶接により形成される溶接部が形成されている。溶接部は、突部の外周面のうち突部の半周以上の長さを有する領域にわたって突部の周方向に沿って連続的に延びるとともに、突部の周方向における溶接部の一端および他端が互いに離間する形状を有している。

このようにすれば、溶接に起因してサイドフレームに対して連結部材が傾くことを抑制しつつ、溶接部の品質管理を容易にすることができる。具体的に、溶接部が、突部の外周面のうち突部の半周以上の長さを有する領域にわたって突部の周方向に沿って連続的に延びる形状を有していることにより、連結部材がサイドフレームに対して傾くことが抑制される。また、突部の周方向における溶接部の一端と他端とが互いに離間していることにより、溶接の開始点に再び入熱することが抑制されるため、溶接部の品質管理が容易になる。

また好ましくは、閉塞部は、少なくとも一方のサイドフレームに対して面接触する形状を有する外側面を有する。閉塞部の外側面は、サイドフレームに面接触している。

このようにすれば、閉塞部の外側面がサイドフレームと重なる重なり代として機能するため、突部とサイドフレームとを安定的に溶接することができる。

また好ましくは、構造材は、第１サイドフレームと第２サイドフレームとの間においてシート幅方向に延びる形状を有する。連結部材は、構造材の一端を第１サイドフレームに連結するために第１サイドフレームに溶接された第１カラーと、構造材の他端を第２サイドフレームに連結するために第２サイドフレームに溶接された第２カラーと、を有する。第１カラーおよび第２カラーは、それぞれ、筒部と、閉塞部と、突部と、を有する。第１サイドフレームおよび第２サイドフレームには、それぞれ、突部挿入孔が設けられている。第１カラーの突部は、第１サイドフレームの突部挿入孔内に位置する状態で第１サイドフレームに溶接されている。第２カラーの突部は、第２サイドフレームの突部挿入孔内に位置する状態で第２サイドフレームに溶接されている。

このようにすれば、第１サイドフレームと第２サイドフレームとを構造材によって補強しつつ、連結部材の第１カラーを第１サイドフレームに取り付けるために必要なスペースと、連結部材の第２カラーを第２サイドフレームに取り付けるために必要なスペースとの双方を小型化することができる。

以上に説明したように、この発明によれば、サイドフレームへの連結部材の取り付けに必要なスペースの小型化が可能なシートフレームを提供することができる。

本発明の一実施形態のシートフレームを含む乗物用シートの全体構成を概略的に示す斜視図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 連結部材の断面の拡大図である。 図３中の矢印ＩＶに示す方向から見た突部およびサイドフレームを示す図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本発明の一実施形態のシートフレームを含む乗物用シートの全体構成を概略的に示す斜視図である。乗物用シート１は、車両用シートとして機能する。図１に示されるように、本実施形態の乗物用シート１は、シートフレーム１０を骨格とするシートバック２０と、シートクッション３０と、ヘッドレスト４０と、アームレスト５０と、アームレスト保持用ブラケット５２と、エアバッグユニット６０と、を有している。

シートバック２０は、その前面が背凭れ面を形成している。シートクッション３０は、その上面が着座面を形成している。ヘッドレスト４０は、シートバック２０の上部に設けられている。アームレスト５０は、シート幅方向におけるシートバック２０の一方側に配置されている。エアバッグユニット６０は、シートバック２０の内部でシート幅方向における外側に配置されている。

シートフレーム１０は、乗物用シート１の骨格を構成している。本実施形態では、シートフレーム１０は、シートバック２０の骨格を構成している。ただし、シートフレーム１０は、シートクッション３０の骨格を構成してもよい。シートフレーム１０は、第１サイドフレーム１００と、第２サイドフレーム２００と、補強材３００と、アッパーフレーム４００と、構造材５００と、連結部材６００と、を有している。

第１サイドフレーム１００は、上下方向に延びる形状を有している。この第１サイドフレーム１００に、アームレスト５０およびエアバッグユニット６０が接続されている。第２サイドフレーム２００は、上下方向に延びる形状を有している。第２サイドフレーム２００は、シート幅方向について第１サイドフレーム１００と間隔を置いて配置されている。第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００の構造については後述する。

アッパーフレーム４００は、第１サイドフレーム１００の上端部と第２サイドフレーム２００の上端部とを接続している。

構造材５００は、第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００の少なくとも一方のサイドフレームに接続される部材である。本実施形態では、構造材５００は、第１サイドフレーム１００と第２サイドフレーム２００との間においてシート幅方向に延びる形状を有している。構造材５００は、第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００の双方に接続される。具体的に、構造材５００として、第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００を補強するための補強パイプが用いられている。構造材５００は、円筒状に形成されている。構造材５００は、必要に応じて、適所に湾曲加工または屈曲加工が施されている。なお、図１には、２つの構造材５００が示されているが、構造材５００の数は、これに限られない。

連結部材６００は、構造材５００を第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００の少なくとも一方のサイドフレームに連結するための部材である。連結部材６００は、少なくとも一方のサイドフレームに溶接されている。本実施形態では、連結部材６００は、構造材５００を第１サイドフレーム１００および第２サイドフレーム２００の双方に連結している。具体的に、連結部材６００は、第１カラー６１０と、第２カラー（図示略）と、を有する。

第１カラー６１０は、構造材５００の一端を第１サイドフレーム１００に連結するための部材であって、第１サイドフレーム１００に溶接されている。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図３は、連結部材の断面の拡大図である。図２および図３に示されるように、第１カラー６１０は、筒部６１２と、閉塞部６１４と、突部６１８と、を有している。

筒部６１２は、構造材５００の一方側の端部に接続される。たとえば、筒部６１２の端部と構造材５００の外周面との境界部は、溶接される。これにより、溶接部Ｗ３が形成される。筒部６１２は、構造材５００の一方側の端部を包囲する形状を有している。本実施形態では、筒部６１２は、円筒状に形成されている。

閉塞部６１４は、筒部６１２の一方側の開口を塞ぐ形状を有する。閉塞部６１４は、第１サイドフレーム１００に対して面接触する形状を有する外側面６１５を有している。この外側面６１５は、平坦に形成されている。閉塞部６１４は、筒部６１２の軸方向について外向きに窪む凹部６１６を有している。閉塞部６１４は、筒部６１２の厚さよりも大きな厚さを有している。

突部６１８は、筒部６１２の外形よりも小さな外形を有し、かつ、閉塞部６１４の外側面６１５から筒部６１２の軸方向における外向きに突出する形状を有している。突部６１８は、円柱状の外周面を有している。図３に示されるように、突部６１８の閉塞部６１４の外側面６１５からの突出寸法ｈは、第１サイドフレーム１００の厚さに等しく（厚さに合わせて）設定されている。

第２カラーは、構造材５００を第２サイドフレーム２００に連結するための部材であって、第２サイドフレーム２００に溶接されている。第２カラーは、構造材５００の他方側の端部に接続（溶接）されている。第２カラーの構成は、第１カラー６１０の構成と同じである。このため、第２カラーの説明を省略する。

ここで、第１サイドフレーム１００について説明する。図２に示されるように、第１サイドフレーム１００は、閉断面を構成している。具体的に、第１サイドフレーム１００は、アウターフレーム１１０と、インナーフレーム１２０と、を有している。

アウターフレーム１１０は、シート幅方向（図３の上下方向）の外側に配置されている。アウターフレーム１１０は、板状に形成されている。たとえば、シート前後方向におけるアウターフレーム１１０の両端部は、シート幅方向の内側に向かって折り曲げられている。

図３に示されるように、アウターフレーム１１０には、突部６１８の挿入を許容し、かつ、筒部６１２の外形よりも小さな形状を有する突部挿入孔１１１が設けられている。突部挿入孔１１１の外形は、突部６１８の外形よりも大きいことが好ましい。本実施形態では、突部挿入孔１１１は、円形に形成されている。この突部挿入孔１１１に突部６１８が挿入された状態（位置する状態）において、突部６１８がアウターフレーム１１０に溶接されている。

図３に示されるように、突部６１８の突出寸法ｈは、アウターフレーム１１０の厚さに合わせて設定されている。このため、突部６１８が突部挿入孔１１１に挿入され、かつ、閉塞部６１４の外側面６１５がアウターフレーム１１０の内側面に面接触した状態において、突部６１８の外側面（図３における上面）は、アウターフレーム１１０の外側面と面一になる。この状態において、シート幅方向におけるアウターフレーム１１０の外側から、アーク溶接などにより、突部６１８とアウターフレーム１１０との境界部が溶接される。この溶接により、溶接部Ｗ１が形成される。シート幅方向におけるアウターフレーム１１０の外側面のうち溶接部Ｗ１の近傍の部位に、エアバッグユニット６０が接続されている。

図４は、図２中の矢印ＩＩＩに示す方向から見た突部およびサイドフレームを示す図である。図４に示されるように、溶接部Ｗ１は、突部６１８の外周面のうち突部６１８の半周以上の長さを有する領域にわたって突部６１８の周方向に沿って連続的に延びる形状を有している。突部６１８の周方向における溶接部Ｗ１の一端と他端とは、互いに離間している。具体的には、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのなす角θが、１８０度以上３６０度未満となるように、突部６１８が第１サイドフレーム１００のアウターフレーム１１０に溶接される。第１直線Ｌ１は、突部６１８の外周面のうち溶接の開始点Ａと突部６１８の中心とを結ぶ直線である。第２直線Ｌ２は、突部６１８の外周面のうち溶接の終了点Ｂと突部６１８の中心とを結ぶ直線である。上記の角θが、２２０度以上３００度以下となるように、突部６１８がアウターフレーム１１０に溶接されることがより好ましい。

インナーフレーム１２０は、アウターフレーム１１０と対向するようにシート幅方向についてアウターフレーム１１０の内側に配置されている。インナーフレーム１２０は、板状に形成されている。たとえば、シート前後方向におけるインナーフレーム１２０の両端部は、シート幅方向の外側に向かって折り曲げられている。このインナーフレーム１２０のシート前後方向における端部とアウターフレーム１１０のシート前後方向における端部とが互いに重なり合うことにより、第１サイドフレーム１００が全体として閉断面を構成している。この互いに重なり合った部位同士は、たとえば溶接されている。

インナーフレーム１２０には、筒部６１２の挿通を許容する貫通孔１２１が設けられている。この貫通孔１２１内に筒部６１２が位置する状態において、シート幅方向におけるインナーフレーム１２０の内側（図３における下側）から、アーク溶接などにより、筒部６１２の外周面とインナーフレーム１２０との境界部が溶接される。この溶接により、溶接部Ｗ２が形成される。なお、図２および図３において、突部挿入孔１１１および貫通孔１２１は、説明のために大きく描かれているのであって、実際の寸法を示すものではない。

補強材３００は、第１サイドフレーム１００を補強するための部材である。補強材３００は、第１サイドフレーム１００に接続（たとえば溶接）されている。補強材３００は、板状に形成されている。補強材３００は、アウターフレーム１１０のうちインナーフレーム１２０と対向する側（図３の下側）の側面、または、インナーフレーム１２０のうちアウターフレーム１１０と対向する側（図３の上側）の側面に接続されることが好ましい。ただし、補強材３００は、インナーフレーム１２０のうちアウターフレーム１１０と対向する側とは反対側（図３の下側）の側面に接続されてもよい。補強材３００は、アウターフレーム１１０の厚さおよびインナーフレーム１２０の厚さよりも大きな厚さを有している。

第２サイドフレーム２００は、第１サイドフレーム１００と同様に、閉断面を構成してもよいし、単一の板状の部材により構成されてもよい。第２サイドフレーム２００が板状の部材で構成される場合、シート前後方向における第２サイドフレーム２００の両端部は、シート幅方向の内側に向かって折り曲げられる。

第２サイドフレーム２００には、第２カラーの突部を挿入するための突部挿入孔（図示略）、すなわち、突部の挿入を許容し、かつ、筒部の外形よりも小さな形状を有する突部挿入孔が設けられている。この突部挿入孔に第２カラーの突部が挿入された状態において、シート幅方向における第２サイドフレーム２００の外側から、アーク溶接などにより、第２カラーの突部が第２サイドフレーム２００に溶接される。

以上に説明したように、本実施形態のシートフレーム１０では、筒部６１２の外形よりも小さな外形を有する突部６１８が、突部挿入孔１１１に挿入された状態で第１サイドフレーム１００に溶接されているため、溶接部Ｗ１を含め、連結部材６００の第１カラー６１０を第１サイドフレーム１００に取り付けるために必要なスペースを小型化することができる。このため、第１サイドフレーム１００に、エアバッグユニット６０などの取り付けスペースが確保される。換言すれば、エアバッグユニット６０などの取り付けスペースを確保したうえで、構造材５００の第１サイドフレーム１００への接続位置をシート前後方向における前側に配置することが可能となるため、構造材５００による第１サイドフレーム１００の補強効果が向上する。

また、突部６１８の閉塞部６１４からの突出寸法ｈが、第１サイドフレーム１００のアウターフレーム１１０の厚さに等しく設定されているため、突部６１８とアウターフレーム１１０との突合せ溶接を省スペースで行うことができる。

また、溶接部Ｗ１は、突部６１８の外周面のうち突部６１８の半周以上の長さを有する領域にわたって突部６１８の周方向に沿って連続的に延びる形状を有しているため、第１カラー６１０が第１サイドフレーム１００に対して傾くことが抑制される。

さらに、突部６１８の周方向における溶接部Ｗ１の一端と他端とは、互いに離間しているため、溶接の開始点Ａに再び入熱することが抑制される。このため、溶接部Ｗ１の品質管理が容易になる。

また、閉塞部６１４の外側面６１５は、アウターフレーム１１０に面接触しているため、この外側面６１５がアウターフレーム１１０と重なる重なり代として機能する。このため、突部６１８とアウターフレーム１１０とを安定的に溶接することができる。

また、第２カラーの突部（図示略）も、第２サイドフレーム２００の突部挿入孔（図示略）内に位置する状態で第２サイドフレーム２００に溶接されている。このため、第１サイドフレーム１００と第２サイドフレーム２００とを構造材５００によって補強しつつ、第１カラー６１０を第１サイドフレーム１００に取り付けるために必要なスペースと、第２カラーを第２サイドフレーム２００に取り付けるために必要なスペースとの双方を小型化することができる。

なお、上記実施形態において、突部６１８は、多角柱状の外周面を有していてもよい。この場合、突部挿入孔１１１の外形も突部６１８の外形に対応する多角形に形成されることが好ましい。さらにこの場合、突部６１８の外周面と第１サイドフレーム１００との境界部は、レーザ溶接で溶接される。

また、構造材５００は、多角筒状に形成されてもよい。この場合、第１カラー６１０の筒部６１２および第２カラーの筒部は、構造材５００の外形に対応する多角筒に形成される。

また、構造材５００は、第１カラー６１０を介して第１サイドフレーム１００にのみ接続されてもよい。換言すれば、第２カラーが省略され、連結部材６００が第１カラー６１０のみにより構成されてもよい。この場合、構造材５００として、リンク部材などが第１カラー６１０に接続される。

また、第１サイドフレーム１００は、閉断面を構成する形状に限らず、単一の板状の部材により構成されてもよい。この場合、シート前後方向における第１サイドフレーム１００の両端部は、シート幅方向の内側に向かって折り曲げられる。

また、閉塞部６１４の外側面６１５は、第１サイドフレーム１００に対して面接触ではなく、点接触や線接触する形状に形成されてもよい。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 乗物用シート、１０ シートフレーム、２０ シートバック、３０ シートクッション、４０ ヘッドレスト、５０ アームレスト、６０ エアバッグユニット、１００ 第１サイドフレーム、１１０ アウターフレーム、１１１ 突部挿入孔、１２０ インナーフレーム、１２１ 貫通孔、２００ 第２サイドフレーム、３００ 補強材、４００ アッパーフレーム、５００ 構造材、６００ 連結部材、６１０ 第１カラー、６１２ 筒部、６１４ 閉塞部、６１５ 外側面、６１６ 凹部、６１８ 突部、Ｗ１ 溶接部、Ｗ２ 溶接部、Ｗ３ 溶接部。

Claims (5)

1. 乗物用シートの骨格を構成する第１サイドフレームおよび第２サイドフレームと、
   前記第１サイドフレームおよび前記第２サイドフレームの少なくとも一方のサイドフレームに接続される構造材と、
   前記構造材を前記少なくとも一方のサイドフレームに連結するために前記少なくとも一方のサイドフレームに溶接された連結部材と、を備え、
   前記連結部材は、
   前記構造材の端部に接続される筒部と、
   前記筒部の一方側の開口を塞ぐ閉塞部と、
   前記筒部の外形よりも小さな外形を有し、かつ、前記閉塞部から前記筒部の軸方向における外向きに突出する突部と、を有し、
   前記少なくとも一方のサイドフレームには、前記突部の挿入を許容し、かつ、前記筒部の外形よりも小さな形状を有する突部挿入孔が設けられており、
   前記突部は、前記突部挿入孔内に位置する状態で前記少なくとも一方のサイドフレームに溶接されている、シートフレーム。
2. 前記突部の前記閉塞部からの突出寸法は、前記少なくとも一方のサイドフレームの厚さに等しく設定されている、請求項１に記載のシートフレーム。
3. 前記突部は、円柱状の外周面を有し、
   前記突部の外周面と前記少なくとも一方のサイドフレームとの境界部には、前記突部の外周面と前記少なくとも一方のサイドフレームとの溶接により形成される溶接部が形成されており、
   前記溶接部は、前記突部の外周面のうち前記突部の半周以上の長さを有する領域にわたって前記突部の周方向に沿って連続的に延びるとともに、前記突部の周方向における前記溶接部の一端および他端が互いに離間する形状を有している、請求項１または２に記載のシートフレーム。
4. 前記閉塞部は、前記少なくとも一方のサイドフレームに対して面接触する形状を有する外側面を有し、
   前記閉塞部の前記外側面は、前記少なくとも一方のサイドフレームに面接触している、請求項１から３のいずれか１項に記載のシートフレーム。
5. 前記構造材は、前記第１サイドフレームと前記第２サイドフレームとの間においてシート幅方向に延びる形状を有し、
   前記連結部材は、
   前記構造材の一端を前記第１サイドフレームに連結するために前記第１サイドフレームに溶接された第１カラーと、
   前記構造材の他端を前記第２サイドフレームに連結するために前記第２サイドフレームに溶接された第２カラーと、を有し、
   前記第１カラーおよび前記第２カラーは、それぞれ、前記筒部と、前記閉塞部と、前記突部と、を有し、
   前記第１サイドフレームおよび前記第２サイドフレームには、それぞれ、前記突部挿入孔が設けられており、
   前記第１カラーの前記突部は、前記第１サイドフレームの前記突部挿入孔内に位置する状態で前記第１サイドフレームに溶接されており、
   前記第２カラーの前記突部は、前記第２サイドフレームの前記突部挿入孔内に位置する状態で前記第２サイドフレームに溶接されている、請求項１から４のいずれかに記載のシートフレーム。

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