JP2017197038A

JP2017197038A - シートバック構造

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Publication number: JP2017197038A
Application number: JP2016090058A
Authority: JP
Inventors: 富田　俊彦; Toshihiko Tomita; 俊彦富田; 佐藤　元春; Motoharu Sato; 元春佐藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: US10144324B2; CN107336649B; DE102017003940A1; CN107336649A; US20170313223A1; JP6245300B2

Abstract

【課題】シートバックを剛性を確保しつつ十分に軽量化する。【解決手段】シートバックパネル１０と、クッション材８０と、シートバックパネル１０とクッション材８０との間に配設される中間部材７０と、を有する。シートバックパネル１０は、金属製の板材により構成されて、その着座面側（中間部材７０側）に向けて突出するエンボス部５０が形成されると共に、エンボス部５０を取り巻くようにビード部５１が形成される。中間部材７０は、比重がクッション材８０よりも小さくかつ硬度がクッション材８０よりも大きく設定される。中間部材７０は、エンボス部５０に当接する当接部７１と、ビード部５１に対応した位置において凹部７２が形成されて、当接部５０の周囲においてシートバックパネル１０との間に空間Ｋが形成される。【選択図】図１３

Description

本発明は、シートバック構造に関するものである。

車両のシートバックにおいては、金属製のシートバックパネルの着座面側にクッション材が配設された構造とされる。シートバックパネルはかなり大きな面積を有することから、剛性確保のために金属製の板材によって構成されるが、単なる板材のままでは剛性が不足することになる。特許文献１には、シートバックパネルの剛性を向上させるために、Ｖ字形状とされた多数のビード部を上下方向に隣接させて形成することが開示されている。

特開２０１１−１０５０４９号公報

シートバックの軽量化のために、シートバックパネルとクッション材との間に、中間部材を介在させたものが考えられている。すなわち、中間部材として、比重がクッション材よりも小さくかつ硬度がクッション材よりも大きいものを用いることにより、中間部材に対応した部分をもクッション材で構成する場合に比して軽量化することが可能となる。そして、最近では、さらなるシートバックの軽量化が望まれるようになっている。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、シートバックパネルと中間部材とクッション材とを有するシートバックを、剛性を確保しつつさらに軽量化できるようにしたシートバック構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
シートバックパネルと、該シートバックパネルの着座面側に配設されたクッション材と、該シートバックパネルと該クッション材との間に介在された中間部材と、を有するシートバック構造であって、
前記シートバックパネルは、金属製の板材により構成されて、着座面側に突出するエンボス部が形成されると共に、該エンボス部の周囲において該エンボス部とは反対側に突出されたビード部が形成され、
前記中間部材は、比重が前記クッション材よりも小さくかつ硬度が該クッション材よりも大きく設定され、
前記中間部材は、前記エンボス部に当接する当接部と、前記ビード部に対応した位置において前記クッション材に向けて凹となるような凹部が形成されて、該当接部の周囲において前記シートバックパネルとの間に空間が形成されている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、シートバックパネルは、エンボス部とエンボス部を取り巻くビード部とを形成することにより、その剛性が大幅に向上され、その分薄肉化して軽量化を図ることができる。特に、エンボス部とビード部とは反対方向に突出形成されているので、同方向に突出形成した場合に比してより剛性を向上させることができる。また、中間部材を用いることと、シートバックパネルと中間部材との間に空間を形成することとにより、さらなる軽量化を図ることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記エンボス部が、前記シートバックパネルの幅方向のうちヘッドレストに対応した位置に形成されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、着座した乗員がシートバックパネル側に背もたれたときに、乗員からの荷重が中間部材の当接部を介してシートバックパネルのエンボス部によってしっかりと受け止められるので、着座感を向上させる上で好ましいものとなる。

前記エンボス部が、前記ヘッドレストに対応した位置において、上下方向に間隔をあけて複数形成されている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、請求項２に対応した効果をより十分に発揮させる上で好ましいものとなる。

前記ビード部が、前記エンボス部を取り囲むように周方向に閉じられた環状とされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、シートバックパネルの剛性をより一層向上させることができる。

前記エンボス部の突出高さが、前記ビード部の突出高さよりも大きくされている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、ビード部の突出高さをエンボス部の突出高さよりも低くすることにより、細幅となるビード部を容易に形成する等の上で好ましいものとなる。

本発明によれば、剛性を確保しつつシートバックを十分に軽量化することができる。

本発明が適用された後席用シートの一例を示す正面図。シートバックパネルの正面図。図２のＸ３−Ｘ３線相当断面図。図２のＸ４−Ｘ４線相当断面図。図２に示すシートバックパネルのうち、大きな面積を有する平坦面部分にハッチングを付して示す図。図２に示される１組のビード部とエンボス部とを示す図。図６のＸ７−Ｘ７線相当断面図。１組のビード部とエンボス部との第２の例を示す図。１組のビード部とエンボス部との第３の例を示す図。１組のビード部とエンボス部との第４の例を示す図。シートバックパネルと中間部材とクッション材とを示す分解斜視図。中間部材を裏面側から見た図。シートバックパネルと中間部材との配設関係を示すもので、図２のＸ４−Ｘ４線に相当する位置での断面図。図１３の一点鎖線で囲んだ部分を示す拡大断面図。

以下、本発明の実施形態について説明するが、まず図１〜図１０を参照しつつシートバックパネルの詳細について説明し、その後、図１１以下を参照しつつ中間部材およびクッション材について説明することとする。

図１は、車両の後席用シートＳを示す。図中、１はシートクッション、２、３は左右分割構成とされたシートバックである。シートバック２は１人用で、シートバック３は２人用とされている。シートバック３は、クッション材等が除去された状態が示される。

シートバック３は、シートバックパネル１０とフレーム２０とを有する。シートバックパネル１０は、金属製（実施形態では通常の鋼板）の板材からなり、図１では、後述するビード部やエンボス部等が省略された簡略化した状態で示されている。

フレーム２０は、シートバックパネル１０の外周縁部に沿うように配設された方形の主フレーム２１を有する。すなわち、主フレーム２１は、シートバックパネル１０の上縁部に沿って車幅方向に延びる上部２１ａと、シートバックパネル１０の下縁部に沿って車幅方向に延びる下部２１ｂと、シートバックパネル１０の左右の側縁部に沿って上下方向に延びる左右一対の縦部２１ｃ、２１ｄとを有する。フレーム２０は、さらに、主フレーム２１の上部２１ａと下部２１ｂとを連結する補助フレーム２２を有する。このようなフレーム２０は、金属製（実施形態では鋼製）のパイプ材によって構成されて、例えばその４隅においてシートバックパネル１０に対して溶接等により固定されている。

シートバック３は、主フレーム２１の車幅方向各端部に設けたブラケット３０、３１を介して、車幅方向に延びる揺動軸線θを中心にして前後方向に揺動可能としてシートクッション１に連結されている。図１では、シートバック３は、起立位置にある状態が示され、この起立位置において、主フレーム２１の左上端部に設けたロック部材３２が、車体側に設けた係止部材３３に係止されて、起立位置が保持されるようになっている。

シートバック３は、図１に示す起立位置の他に、倒伏位置をもとり得るようになっている。すなわち、図１の起立位置の状態から、係止部材３３に対するロック部材３２のロックを解除した状態で、シートバック３を前方へ略１８０度揺動させることにより、起立位置において背面側（後面側）となる面が上方を向いて、荷物を載置可能な載置面として機能されるようになっている。

主フレーム２１の上部２１ａには、それぞれ２個一対となる保持筒部３４、３５が２組固定されている（例えば溶接による固定）。２組の保持筒部３４、３５には、それぞれ、ヘッドレスト用のフレーム３６、３７が上下方向に位置調整可能として保持されている。

シートバック２においても、シートバック３と同様に、起立位置と倒伏位置とを選択的にとり得るようになっている。そして、シートバック２の骨格構造も、シートバック３と同様に、シートバックパネルとフレームとによって構成されている。また、シートバック２用のヘッドレストが符号３８で示される。

各シートバック２、３をそれぞれ起立位置とした図１の状態の他、図１の状態から、シートバック２のみを倒伏位置とする状態と、シートバック３のみを倒伏位置とする状態と、両シートバック２、３をそれぞれ倒伏位置とする状態と、を適宜選択可能である。

図１において、４０、４１は、それぞれチャイルドシート取付用のブラケットであり、４２は、シートベルトアンカであり、４３、４４はシートベルトガイドである。ブラケット４０、４１およびシートベルトアンカ４２は、それぞれシートバックパネル１０に対して例えば溶接等により固定されている。また、シートベルトガイド４３、４４はそれぞれ主フレーム２１の上部２１ａに固定されている。

次に、シートバックパネル１０の詳細について、図２〜図７を参照しつつ説明する。シートバックパネル１０は、実施形態では、薄肉（実施形態では厚さ０．４ｍｍ）の普通鋼板をプレス加工することにより形成されている。シートバックパネル１０は、中央部分やその付近において、図５においてハッチングを付した３つの領域Ｒ１〜Ｒ３の部分が、上下方向に延びて大きな面積を有する平坦面とされている。

上記３つの領域Ｒ１〜Ｒ３は、特に剛性が低くなるために、剛性向上が強く望まれる領域となる。この領域Ｒ１〜Ｒ３では、ビード部とエンボス部との形成によって、剛性向上が図られている。以下、領域Ｒ１〜Ｒ３におけるエンボス部とビード部との形成手法について説明するが、その位置や方向については、シートバックパネル１０が起立位置にあるときの状態を前提として説明する。

まず、各領域Ｒ１〜Ｒ３において、円形とされたエンボス部５０が、領域Ｒ１〜Ｒ３の延び方向となる上下方向に間隔を開けて直列に複数形成されている。このエンボス部５０は、シートバックパネル１０の着座側（起立位置において前方を向く面側）に突出するように塑性変形された状態で形成されている。

領域Ｒ１において形成される２つのエンボス部５０は、図５において符号Ｈ１で示す位置において、上下方向に間隔をあけて形成されている。そして、上記Ｈ１の位置が、ヘッドレスト用アーム３７の幅方向中心位置とされている。換言すれば、ヘッドレスト用アーム３７に対応した乗員の背面に、領域Ｒ１のエンボス部５０が位置するようにされている。

同様に、領域Ｒ３において形成される２つのエンボス部５０は、図５において符号Ｈ２で示す位置において、上下方向に間隔をあけて形成されている。そして、上記Ｈ２の位置が、ヘッドレスト用アーム３６の幅方向中心位置とされている。換言すれば、ヘッドレスト用アーム３６に対応した乗員の背面に、領域Ｒ３のエンボス部５０が位置するようにされている。

ビード部５１は、エンボス部５０を取り巻くように形成されている。１つのエンボス部５０を取り巻くビード部５１は、方形（実施形態では略正方形）とされて、シートバックパネルの背面側（起立位置において後方を向く面側）に突出するように塑性変形された状態で形成されている。そして、エンボス部５０を取り巻いているビード部５１は、周方向に閉じられた環状として形成されている。

各領域Ｒ１〜Ｒ３において、複数のエンボス部５０に対するビード部５１同士は、互いに連続するように形成されている。すなわち、ビード部５１のうち車幅方向に延びる部分が、上側のエンボス部５０と下側のエンボス部５０との共通用として形成されている。換言すれば、各領域Ｒ１〜Ｒ３において、上下方向に長く伸びるように左右一対の長いビード部（長い部分）を形成して、この左右一対のビード部同士を車幅方向に延びる短いビード部（短い部分）で連結しすることにより全体として梯子構造とて、上下左右のビード部によって囲まれた複数の領域にエンボス部５０を形成するようにしてある。

図７に示すように、ビード部５１の突出高さが符号α１で示され、エンボス部５０の突出高さが符号α２で示される。そして、α２＞α１として設定されている。より具体的には、実施形態では、α１が２〜３ｍｍ程度に設定され、α２が８〜１０ｍｍ程度に設定されている。

領域Ｒ１〜Ｒ３以外の部分においても、シートバックパネル１０には、エンボス部６０やビード部６１が適宜形成されて、全体として大きく剛性が向上されるようになっている。なお、エンボス部６０はシートバックパネル１０の正面側に突出するように形成され、ビード部６１はシートバックパネル１０の背面側に突出するように形成されている。そして、エンボス部６０の突出高さが、ビード部６１の突出高さよりも大きくされている（エンボス部５０とビード部５１との関係と同じ設定）。

なお、図２中、４６、４７は、チャイルドシート取付用のブラケット４０、４１を取付けるための取付孔であり、４８は、シートベルトアンカ４２を取付けるための取付孔である。勿論、シートバックパネル１０の前面側には肉厚のクッション材が配設される一方、シートバックパネル１０の背面側は薄いカバーシートにより覆われて、シートバックパネル１０およびフレーム２０が外部から目視できないようにされる。

また、取付孔４６、４７の周囲を取り巻くように、周方向に連続する（閉じられた）環状のビード部８１が形成されている。ビード部８１は、ビード部５１と同方向に突出されている。ビード部８１の形成により、取付孔４６、４７付近の剛性がより向上されることになる。実施形態では、ビード部５１の一部が、ビード部８１の一部を構成するようにしてある。なお、ビード部５１とビード部８１とは、その一部を共通化することなく、互いに別個独立して形成してもよい。また、ビード部５１が第１ビード部に対応し、ビード部８１が第２ビード部に対応するものである。

シートベルトアンカ用の取付孔４８の周囲には、ビード部８１に相当するビード部が形成されていないが、取付孔４８の周囲を取り巻くように、周方向に連続する（閉じられた）環状のビード部を形成してもよい。

ここで、方形とされた各ビード部５１は、車幅方向に延びる対向する２辺を有するものとなっている。そして、車幅方向に隔置されたビード部５１の上記２辺同士は、互いに一直線上にないように位置設定されている。このように、車幅方向に隣り合うビード部５１の車幅方向に延びる各辺同士が、互いに一直線上にないように位置設定されることにより、特にシートバックパネル１０のねじり剛性を高めることができる。また、各ビード部５１で囲まれた領域内に形成されるエンボス部５０同士も、車幅方向において一直線上にならないように位置設定されて、より一層ねじり剛性を高めることができる。

図１における１人用のシートバック２においても、２人用のシートバック３と同様に、シートバックパネル１０とフレーム２０とにより構成されて、その広い面積を有する平坦面には、前述したエンボス部５０、６０やビード部５１、６１、８１とが形成されている。

以上のように構成されたシートバックパネル１０は、大きな面積を有する平坦面に、エンボス部５０とエンボス部５０を環状に取り巻くビード部５１とを形成することにより、その剛性が大幅に向上される。特に、エンボス部５０とビード部５１とは反対方向に突出形成されているので、同方向に突出形成した場合に比してより剛性を向上させることができる。さらに、１つのエンボス部５０を取り巻くビード部５１が、その周方向に閉じられた環状として形成することによりさらに剛性が向上される。さらにまた、複数のエンボス部５０に対するビード部５１が互いに連続するように形成することにより、ある１つのエンボス部５０に対するビード部５１が、他のエンボス部５０に対するビード部５１とが離間している場合に比して、より剛性を向上させることができる。ビード部５１を方形（特に正方形）に形成することにより、種々の方向からの曲げ力に対抗する上で好ましいものとなる。

シートバック３（２）が起立位置にあるとき、シートバックパネル１０の前面側には突出量の大きいエンボス部５０が位置されることになるが、シートバックパネル１０の前面側に配設されているクッション材等によって、大きな突出が問題とならないものである。また、シートバック３（２）を倒伏位置としたとき、シートバックパネル１０の背面側つまり荷物が載置される載置面側に位置されるビード部５１は、その突出量が小さいので、荷物を載置する上で支承を生じないものである。

実施形態のものにおいては、所望の（必要な）剛性を確保するのに、従来は０．５ｍｍを超える肉厚が必要であったが、０．３ｍｍで同等の剛性を確保することが可能である。また、エンボス部５０やビード部５１等の形状や個数、シートバックパネル１０の材質等よっては更に薄い板厚のものを使用してもよい。よって、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの肉厚の普通鋼板をプレス加工することにより、必要な剛性を確保しつつ従来よりも十分に軽量化を図ることができる。

図８〜図１０は、それぞれエンボス部５０をビード部５１との変形例を示すものである。まず、図８の例は、エンボス部５０を方形（略正方形）に形成した例を示す。図８の例では、エンボス部５０の各辺が、ビード部５１の各辺と平行に延びるようにされている。

図９の例は、図８の場合と同様に、エンボス部５０を方形（略正方形）として形成してある。ただし、エンボス部５０の各辺が、ビード部５１の各辺と略４５度傾斜する設定となっている。図９の場合は、より広い方向での曲げ力に対応する上で好ましいものとなる。

図１０の例は、エンボス部５０およびビード部５０共に、円形に形成した例を示す。円形の場合も、種々の方向からの外力に対抗する上で好ましいものとなる。図１０の変形として、ビード部５１を円形としつつ、エンボス部５０を方形（特に略正方形）とすることもできる。

次に、図１１以下を参照しつつ、シートバックパネル１０に取付けられる中間部材およびクッション材について説明する。図１１に示すように、クッション材８０は、乗員が直接接触されるもので、例えば発泡ウレタンを表皮材で被覆することにより形成されて、十分なクッション性を有している。クッション材８０は、中間部材７０を設けることにより、中間部材７０の分だけ薄肉とされている。

中間部材７０は、シートバックパネル１０とクッション材８０との間に配設される。中間部材７０は、例えばＥＰＰ（発泡ポリプロピレン）により形成されて、比重が前記クッション材よりも小さくかつ硬度が該クッション材よりも大きく設定されている。このような中間部材７０を設けることにより、中間部材７０の示す容積部分までをもクッション材８０で形成した場合に比して、より軽量化されることになる。

中間部材７０は、シートバックパネル１０（の着座面側）に当接されるが、適宜シートバックパネル１０との間に空間が形成される。この点について説明すると、まず、中間部材７０の裏面側には、シートバックパネル１０に形成されたエンボス部５０に対して当接される当接部７１を有する。当接部７１は、図１２に示すように、図５に示す領域Ｒ１、Ｒ２においては、複数のエンボス部５０に跨がって上下方向に連続して伸びる平坦面として形成されている。また、図５に示す領域Ｒ３においては、各エンボス部５０毎に独立した平坦面として形成されている。

中間部材７０の裏面側には、当接部７１の周囲において、より具体的には、エンボス部５０の直近のビード部５１の位置に対応して、凹部７２が形成されている。この凹部７２の形成により、ビード部５１に対応した位置において、シートバックパネル１０と中間部材７０との間に空間Ｋが形成される（図１３、図１４参照）。全ての空間Ｋに対応した合計面積は、中間部材７０のかなりの面積範囲を占めることになる。これにより、中間部材７０に凹部７２を形成しない場合（空間Ｋに対応した位置において中間部材７０をシートバックパネルに密着させた場合）に比して、中間部材７０つまりシートバックＳ全体としてより軽量化が図られることになる。

乗員がシートバックパネル１０側に向けて背もたれた場合に、乗員の荷重は当接部７１を介してシートバックパネル１０（のエンボス部５０）にしっかりと受け持たれて、良好な着座フィーリングが確保される（着座感の向上）。

前述のように、シートバックパネル１０そのものの軽量化、中間部材７０を用いることによる軽量化、シートバックパネル１０と中間部材７０との間に空間Ｋを形成することによる（中間部材７０の肉抜きによる）軽量化とがあいまって、全体として、剛性や着座感を確保しつつ、軽量化を十分に行うことが可能となっている。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。エンボス部５０を取り囲むビード部５１は、その周方向に断続的に存在するものであってもよい。エンボス部５０の突出高さよりもビード部５１の突出高さを大きくしてもよく、１つのエンボス部５０とこれを取り巻くビード部５１とを１つのセル単位としたとき、隣り合うセル同士（のビード部５１）が互いに連続することなく離間したものであってもよい。

１つのエンボス部５０とこれを取り巻くビード部５１とからなる１つのセル単位で考えたとき、１つのセル単位の面積（ビード部５１によって囲まれる面積）は、小さいほど剛性向上の効果が高くなるので、例えば１００平方ｃｍ〜５００平方ｃｍ範囲で設定するのが好ましく、またエンボス部５０の面積は、上記ビード部５１によって囲まれる面積の１０〜３０％程度の大きさに設定するのが好ましい。１つのセル単位からなる剛性向上部は、シートバックパネル１０のうち剛性が要求される平坦面部分に適宜配設することができる。例えば、１つのセル単位毎に適宜分散させたり、複数のセル単位が隣り合うように存在させたり、複数のセル単位を隣り合わせて配設するときにその延び方向（エンボス部５０の配列方向）を車幅方向としたり、斜め方向にしたりする等、適宜選択できる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、シートバックの軽量化の上で好ましいものとなる。

Ｓ：シート
α１：突出高さ（ビード部）
α２：突出高さ（エンボス部）
Ｒ１〜Ｒ３：領域（平坦面部分）
１：シートクッション
２：シートバック（１人用）
３：シートバック（２人用）
１０：シートバックパネル
５０：エンボス部
５１：ビード部
７０：中間部材
７１：当接部
７２：凹部
８０：クッション材
Ｋ：空間

Claims

シートバックパネルと、該シートバックパネルの着座面側に配設されたクッション材と、該シートバックパネルと該クッション材との間に介在された中間部材と、を有するシートバック構造であって、
前記シートバックパネルは、金属製の板材により構成されて、着座面側に突出するエンボス部が形成されると共に、該エンボス部の周囲において該エンボス部とは反対側に突出されたビード部が形成され、
前記中間部材は、比重が前記クッション材よりも小さくかつ硬度が該クッション材よりも大きく設定され、
前記中間部材は、前記エンボス部に当接する当接部と、前記ビード部に対応した位置において前記クッション材に向けて凹となるような凹部が形成されて、該当接部の周囲において前記シートバックパネルとの間に空間が形成されている、
ことを特徴とするシートバック構造。
請求項１において、
前記エンボス部が、前記シートバックパネルの幅方向のうちヘッドレストに対応した位置に形成されている、ことを特徴とするシートバック構造。
請求項２において、
前記エンボス部が、前記ヘッドレストに対応した位置において、上下方向に間隔をあけて複数形成されている、ことを特徴とするシートバック構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記ビード部が、前記エンボス部を取り囲むように周方向に閉じられた環状とされている、ことを特徴とするシートバック構造。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記エンボス部の突出高さが、前記ビード部の突出高さよりも大きくされている、ことを特徴とするシートバック構造。