JPH0985451A - 自動車用シートフレーム及びシートフレーム製造用溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ構造の自動車用シートフレームのシー
トパッドが装着される最外囲部分におけるワイヤ交差連
結箇所でのワイヤ長の増大傾向、凹凸が目立ってシート
外観と感触を害なう不具合を、ワイヤ交差連結箇所の形
状改良で解決する。 【解決手段】 ワイヤ構造の自動車用シートフレーム１
の最外囲部分を形成する第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２
ｂの交差箇所を、第１ワイヤ２ａの直線部分ｍの側面一
部に第２ワイヤ２ｂの端面を突き合せたＴ字状として、
第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂのＴ字状突き合せ箇所
を溶接電流にて突き合せ溶接する。第１ワイヤ２ａの直
線部分ｍをシートフレーム１の最外囲部分とすること
で、シートパッド１０やシートカバー１０’の損傷が防
止され、感触が改善され、ワイヤ全長が短縮化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用シートの
骨組みであるワイヤ構造のシートフレーム、及び、この
シートフレームのワイヤ同士を溶接結合する溶接装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のシートバックフレームやシート
クッションフレームのシートフレームに、複数本の硬鋼
線のワイヤを部分的に溶接してシートの骨組みを構成し
たワイヤ構造のものがある。このワイヤ構造のシートフ
レームには、シートパッドが装着され、シートパッドの
表面にレザー等のシートカバーが包着仕上げされて自動
車用シートが製造される。

【０００３】ワイヤ構造のシートフレームの部分的な従
来例を図７に示し説明すると、このシートフレーム１’
は、シートバックフレーム或いはシートクッションフレ
ームの角部分が示され、複数本のワイヤ２、…を部分的
に溶接等で連結して構成される。いま、シートフレーム
１’の最外囲部分、つまり、図８鎖線で示すシートパッ
ド１０が直接に当てられて装着される部分に在るワイヤ
２を第１ワイヤ２ａとし、この第１ワイヤ２ａに略直交
させて連結されるワイヤ２を第２ワイヤ２ｂとすると、
第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂは図９（Ａ）、（Ｂ）
に示す要領で溶接される。

【０００４】図９（Ａ）に示すように、溶接前の第１ワ
イヤ２ａの第２ワイヤ２ｂとの連結部分ｍ’は、予め内
側にＶ形に折曲されており、このＶ形連結部分ｍ’の中
央部に第１ワイヤ２ａと直交する第２ワイヤ２ｂの先端
部ｎを交差させて重ねる。この状態で図９（Ｂ）に示す
ように、第１ワイヤ２ａのＶ形連結部分ｍ’と第２ワイ
ヤ２ｂの先端部ｎを一対のスポット溶接用電極１１、１
２で挾持し、両電極１１、１２間に溶接電流を流して、
第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂをスポット溶接する。

【０００５】以上のシートフレーム１’の最外囲部での
スポット溶接は、他のシートフレーム内方に在るワイヤ
交差箇所でのスポット溶接を終えてから、最終的工程で
行われるのが通常である。また、かかるワイヤ同士のス
ポット溶接は、図示しない溶接ロボットアームを使って
１箇所ずつ自動的に行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】シートフレーム１’の
最外囲部分の在る第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂの溶
接箇所は、図８鎖線に示すようなシートパッド１０が装
着される箇所である関係から、第１ワイヤ２ａの第２ワ
イヤ２ｂとの連結部分ｍ’を予め内側にＶ形に折曲し
て、両ワイヤ２ａ、２ｂの溶接箇所をシートパッド１０
の張設位置から逃がし、溶接箇所でシートパッド１０が
破損しないようにしている。 そのため、シートフレー
ム１’の最外囲部分を構成する第１ワイヤ２ａにおいて
は、第２ワイヤ２ｂとの連結部分ｍ’の両端と中央の３
箇所を折曲してＶ形に成形する特別な曲げ加工工程と、
この曲げ加工のための特別なワイヤ成形装置が必要とす
る不具合があった。

【０００７】また、第１ワイヤ２ａのＶ形連結部分ｍ’
の両端間の直線距離よりもＶ形連結部分ｍ’の全長が約
５mmほど長くなり、この長くなった分だけ第１ワイヤ２
ａの全長が長くなる。更に、図１０に示すように、第１
ワイヤ２ａに第２ワイヤ２ｂの先端部ｎを、あまり突出
させずに最短の長さでスポット溶接することも可能であ
るが、このようなスポット溶接では溶接時に溶接電極で
ワイヤに加えられる加圧力で第１ワイヤ２ａから第２ワ
イヤ２ｂの先端が外れる等して溶接不良が発生する確率
が高くなる。そこで、かかる溶接不良発生を防止するた
め、図９に示すように、第２ワイヤ２ｂの先端部ｎを少
し延長させて余剰部分ｎ’を設け、この余剰部分ｎ’の
根元箇所で第１ワイヤ２ａにスポット溶接するようにし
ている。この場合の第２ワイヤ２ｂの余剰部分ｎ’の必
要な長さは５mm程度である。

【０００８】その結果、第２ワイヤ２ｂの余剰部分ｎ’
の長さと、第１ワイヤ２ａの連結部分ｍ’をＶ形にする
ための余分な長さの合計分（約１０mm）だけ、１箇所の
ワイヤ溶接箇所での必要なワイヤ長が増大する不具合が
ある。而も、このような長目のワイヤ長を必要とする溶
接箇所が１つのシートフレーム１’には複数箇所あるた
め、１つのシートフレーム１’を製造するに必要なワイ
ヤの全長が長くなり、その分、ワイヤ材料費が高くな
り、シートフレーム総重量が増大する不具合があった。

【０００９】また、シートフレーム１’の最外囲部にシ
ートパッド１０を装着するとき、第１ワイヤ２ａのＶ形
連結部分ｍ’の凹みの中の第２ワイヤ２ｂの先端の余剰
部分ｎ’がシートパッド１０に引っ掛かってシートパッ
ド１０の装着時での位置調整に支障をきたしたり、シー
トパッド１０を破損することがあって、シートパッド１
０の装着作業性を悪くしていた。更に、第１ワイヤ２ａ
のＶ形連結部分ｍ’の凹みや、この中の第２ワイヤ２ｂ
の余剰部分ｎ’の凹凸がシートカバー１０’の表面に現
われて、シートカバー１０’の縫製仕上がりの外観を悪
くしたり、シートカバー１０’を手で押さえたときに手
にゴツゴツとした感触として伝わり、シート仕上がり時
のシート感触を悪くすることがあった。

【００１０】以上の問題から、ワイヤ構造の自動車用シ
ートフレームにおいては、最外囲部分で２本のワイヤを
Ｔ字状に交差させ、このＴ形交差部を溶接棒を使って肉
盛り溶接することが、一部で行われている。このように
２本のワイヤが肉盛り溶接されたＴ形交差部にあって
は、シートフレーム最外囲部分を１本のワイヤの直線部
分で形成することが可能となって、シートカバーの縫製
仕上がり、感触を良好なものにするが、ワイヤのＴ形交
差部の１回の肉盛り溶接に要する時間が長くなって溶接
作業性が悪く、量産される自動車用シートフレームには
不適当で実施されていないのが現状である。

【００１１】それ故に、本発明の目的とするところは、
ワイヤ構造の自動車用シートフレームの最外囲部分の形
状を簡略化して製造を容易にした、かつ、シートカバー
の縫製仕上がり、感触を良好なものにするシートフレー
ムを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
する技術的手段は、シートパッドが直接に装着される最
外囲部分の少なくとも１箇所でＴ字状に交差する第１ワ
イヤと第２ワイヤを備え、この第１ワイヤの第２ワイヤ
との交差箇所がシートフレーム最外囲部分を形成する直
線部分で、この第１ワイヤの直線部分の側面一部と第２
ワイヤの先端面の突き合わせ部分を、両ワイヤ間に流す
溶接電流にて溶着した構造にある。

【００１３】ここで、最外囲部分で２本のワイヤがＴ字
状に交差する箇所が複数ある場合、その各交差箇所がＴ
字状に突き合わせ溶接され、また、各交差箇所での第１
ワイヤは共通の１本或いは別体の複数本であり、第２ワ
イヤも共通の１本或いは別体の複数本である。

【００１４】また、本発明は、上記Ｔ字状に交差して突
き合わせ溶接される第１ワイヤと第２ワイヤの溶接装置
として、第１ワイヤの第２ワイヤの先端部が溶接される
直線部分を、この直線部分の第２ワイヤの先端が溶接さ
れる側面一部を開けて支持する電極兼用の第１溶接治具
と、第２ワイヤの第１ワイヤに溶接される先端部を、そ
の先端から定距離の後方部所で支持する電極兼用の第２
溶接治具と、第１ワイヤを支持した第１溶接治具と第２
ワイヤを支持した第２溶接治具を接近移動させ、第１ワ
イヤの直線部分の側面一部が第２ワイヤの先端面に接触
してから第１ワイヤと第２ワイヤの一方と他方に両ワイ
ヤの溶着代だけ押圧する治具駆動系と、第１ワイヤと第
２ワイヤが接触してから一定時間各溶接治具を介して両
ワイヤ間に溶接電流を流す溶接電流制御系とを備えた構
造を特徴とする。

【００１５】ここで、治具駆動系と溶接電流制御系は連
動するもので、溶接電流制御系が第１ワイヤと第２ワイ
ヤが接触してから一定時間両ワイヤ間に溶接電流を流し
て、両ワイヤの接触部分が溶着し始めると、治具駆動系
が第１ワイヤと第２ワイヤを予め設定されたワイヤ溶着
代だけ押圧して、両ワイヤの溶接結合を行う。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、実施例について図１乃至図
６を参照して説明する。

【００１７】図１に示される自動車用シートフレーム１
は、図７のシートフレーム１’に本発明を適用したもの
で、図７と同一又は相当部分には同一符号を付して説明
は省略する。図１のシートフレーム１の従来品との相違
点は、最外囲部分に在る第１ワイヤ２ａと、これに直交
して内側に延在する第２ワイヤ２ｂをＴ字状に交差さ
せ、第１ワイヤ２ａの直線部分ｍの側面一部に第２ワイ
ヤ２ｂの端面を突き合わせ溶接したことである。１つの
シートフレーム１の最外囲部分に在ってＴ字状に交差す
る第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂの交差箇所は、１箇
所或いは複数箇所であり、Ｔ形交差箇所が複数の場合の
第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂは、夫々に共通の１本
或いは別体の複数本であり、複数の各交差箇所がＴ字状
に突き合わせ溶接される。

【００１８】第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂはほぼ同
一線径のバネ鋼線で、図２及び図３に示すように、第１
ワイヤ２ａの直線部分ｍの側面一部を第２ワイヤ２ｂの
端面に押圧して、この両ワイヤ２ａ、２ｂの接触箇所を
溶接電流でスポット溶接する。このスポット溶接の場
合、第１ワイヤ２ａの直線部分ｍの第２ワイヤ２ｂとの
接触箇所が主として溶融し、これが第２ワイヤ２ｂの先
端部に溶着することで、２本のワイヤ２ａ、２ｂが突き
合わせ溶接される。

【００１９】２本のワイヤ２ａ、２ｂの突き合わせ溶接
を行う本発明の溶接装置の具体例を図４及び図５に示
し、その動作例を図６に基づき説明する。

【００２０】図４に示される溶接装置は、溶接ロボット
アーム等に取り付けられるもので、第１ワイヤ２ａに対
応した第１溶接治具３と、第２ワイヤ２ｂに対応した第
２溶接治具４と、各溶接治具３、４を相互に接近離反移
動させる治具駆動系５、及び、各溶接治具３、４間に流
す溶接電流を制御する溶接電流制御系６を備える。

【００２１】第１溶接治具３は、第１ワイヤ２ａの第２
ワイヤ２ｂに溶接される直線部分ｍを適宜挾持して支持
するもので、例えば図５に示すように押え治具３’と一
対を成す。第１溶接治具３は溶接電極の機能を備え、そ
の主面に第１ワイヤ２ａの直線部分ｍの側面略半分が嵌
入される溝７と、溝７の中央から治具先端面側を切り欠
いた開口８を有する。開口８は、第２ワイヤ２ｂの先端
部ｎが挿入される大きさの切り欠きである。第２溶接治
具４は、第２ワイヤ２ｂの先端部ｎを、その先端から所
定距離の後方を適宜挾持して支持するもので、例えば図
５に示すように押え治具４’と一対を成し、その主面に
第２ワイヤ２ｂの側面略半分が嵌入される溝９を有す
る。

【００２２】治具駆動系５は、第１溶接治具３とその押
え治具３’の接近離反動作と、第２溶接治具４とその押
え治具４’の接近離反動作を制御すると共に、第１溶接
治具３と第２溶接治具４の相互の接近離反動作を制御す
る。治具駆動系５は溶接電流制御系６と連動して、第１
ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂを図６（Ａ）〜（Ｃ）に示
す要領で突き合わせ溶接する。

【００２３】シートフレーム１の最外囲部分に在る任意
箇所の第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂのＴ字状交差箇
所に溶接ロボットアーム等で溶接装置を移動させて、第
１溶接治具３と押え治具３’で第１ワイヤ２ａの直線部
分ｍを挾持し、同時或いは前後させて第２溶接治具４と
押え治具４’で第２ワイヤ２ｂの先端部ｎを挾持する。
このときの状態を図６（Ａ）に示すと、第１ワイヤ２ａ
の第２ワイヤ２ｂに溶接される側面一部が第１溶接治具
３の開口８に露呈し、第２溶接治具４の先端から第２ワ
イヤ２ｂの先端一部が突出し、この突出部２ｂ’が第１
溶接治具３の開口８に在って、突出部２ｂ’の先端が第
１ワイヤ２ａの側面に接近して対向、或いは、軽く接触
する。

【００２４】図６（Ａ）の状態で各ワイヤ２ａ、２ｂの
一方を固定して、他方を接近動させてスポット溶接動作
に移行する。例えば、図６（Ｂ）に示すように、第２溶
接治具４で第２ワイヤ２ｂを固定化しておいて、第１溶
接治具３で第１ワイヤ２ａを第２ワイヤ２ｂに向けて接
近移動させ、第１ワイヤ２ａの側面一部に第２ワイヤ２
ｂの先端が接触すると溶接電流制御系６から各溶接治具
３、４間に溶接電流を流す。

【００２５】図６（Ｂ）の状態で流す溶接電流は、例え
ば4000〜7000アンペアの電流で、１秒間に５〜８サイク
ルの割合で流すと、第１ワイヤ２ａの第２ワイヤ２ｂと
の接触点から溶融し、この溶融部分が第２ワイヤ２ｂの
先端に溶着し始める。そこで、図６（Ｂ）の状態から第
１溶接治具３で第１ワイヤ２ａをその溶着代（据え込み
代）だけ更に第２ワイヤ２ｂ側に押圧移動させる。この
ときの溶着代ｔは、通常においてワイヤ線径の１／５〜
１／２程度であり、この溶着代ｔだけ両ワイヤ２ａ、２
ｂを押圧すると、図６（Ｃ）に示すように、第１ワイヤ
２ａの側面の溶着した部分に第２ワイヤ２ｂの先端が食
い込んだ形で溶接され、両ワイヤ２ａ、２ｂの突き合わ
せ溶接が終了する。

【００２６】上記要領で行われる１回の突き合わせ溶接
に要する時間は、約１秒で十分可能であり、このように
溶接された第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂの溶接箇所
の引張強度は、ワイヤ材料の引張強度の約８０％で、自
動車用シートフレーム１の最外囲部分の強度として問題
無いことが実験の結果分かっている。

【００２７】以上のようなシートフレーム１の最外囲部
分の第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ２ｂのＴ字状交差箇所
の溶接は、シートフレーム１の内側部分のスポット溶接
の終了後に１箇所ずつ順次に行えばよい。そして、シー
トフレーム１の製造後に、図２鎖線で示すように最外囲
部分にシートパッド１０を装着し、このシートパッド１
０の表面にレザー等を縫製仕上げしたシートカバー１
０’を包着仕上げすることにより自動車用シートが製造
される。シートパッド１０は、第１ワイヤ２ａの第２ワ
イヤ２ｂとの溶接箇所である直線部分ｍに直接に装着さ
れる結果、第２ワイヤ２ｂの端面で位置調整の邪魔をさ
れたり、損傷される心配が無くて、作業性の良い装着が
できる。また、シートパッド１０が第１ワイヤ２ａの凹
凸の少ない直線部分ｍ上に装着されるため、シート仕上
げ時でのシート外観やシート感触が良好になる。

【００２８】また、第１ワイヤ２ａの直線部分ｍに第２
ワイヤ２ｂの端面を突き合わせ溶接して強度的に問題無
いシートフレーム１が製造できる結果、第１ワイヤ２ａ
の第２ワイヤ２ｂとの連結部分を内側にＶ形成形する必
要が無くなって、ワイヤ成形の工数と製造費の低減化が
可能となる。また、図２の第１ワイヤ２ａと第２ワイヤ
２ｂの１箇所のＴ字状交差箇所におけるワイヤ長は、図
８の同箇所でのワイヤ長より１０mm程度短くできること
が分かっており、このような交差箇所が１つのシートフ
レーム１に例えば１０箇所程度ある通常の場合にはシー
トフレーム１のワイヤ全長が１００mm程度短縮され、そ
の短縮分だけワイヤ材料費のコストダウン化、全体の軽
量化が可能となる。

【００２９】また、図３に示されるように、第１ワイヤ
２ａと第２ワイヤ２ｂのＴ字状交差箇所の厚みｄは、ワ
イヤ線径と同じとなり、図８の同箇所での厚み（２本の
ワイヤの線径の合計）の半分となる。このようなワイヤ
交差部分での厚みｄの半減化は、シートフレーム内外で
のクッション材の装着を容易にすると共に、ワイヤ交差
部分での凹凸を少なくしてシートカバー上からの感触を
尚更に良好なものにする。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上記構成により次なる効果を
奏する。

【００３１】請求項１記載の自動車用シートフレームに
よれば、シートフレームのシートパッドが装着される最
外囲部分のワイヤＴ字状交差箇所が、一方の第１ワイヤ
の直線部分となる結果、シートフレームのシートパッド
が当る最外囲部分の凹凸が小さくなり、かつ、この部分
にワイヤ端が無くなって、シートパッド装着時のシート
パッド位置調整が容易になり、また、シートパッドがワ
イヤ端で損傷を受ける心配が軽減されて、シートパッド
の装着作業性が向上する。

【００３２】更に、シートフレームのシートパッドが装
着される最外囲部分のワイヤＴ字状交差箇所が第１ワイ
ヤの直線部分の凹凸の少ない部分であるため、シート仕
上がり時での外観や感触を良好なものにすることができ
て、商品的付加価値の高い自動車用シートフレームが提
供できる。

【００３３】また、第１ワイヤの直線部分に第２ワイヤ
の先端を突き合せ溶接した構造ゆえ、第１ワイヤの第２
ワイヤとの連結部分をＶ形に成形する必要が無くなり、
ワイヤ成形が工数的、費用的に有利に行えると共に、両
ワイヤの連結箇所での長さを最短にして溶接結合でき
て、シートフレームのワイヤ全長の短縮化、ワイヤ材料
費のコストダウン化、全体の軽量化が可能となる。更
に、２本のワイヤのＴ字状交差部分の厚みの半減化が可
能となり、シートフレーム内外でのクッション材等の装
着を容易なものにする。

【００３４】請求項２記載のシートフレーム製造用溶接
装置によれば、２本のワイヤをＴ字状に交差させて十分
な溶接強度でもって突き合せ溶接することが容易に可能
となる。また、シートフレームの複数箇所にワイヤＴ字
状交差箇所が在っても、ロボットアーム等を使って複数
の各交差箇所を順に溶接する作業を容易に可能とし、量
産化が要求される自動車用シートフレームの製造に好適
な溶接装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシートフレームの実施例を示す部
分斜視図。

【図２】図１シートフレームの最外囲部分におけるＴ字
状ワイヤ交差箇所での拡大平面図。

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図４】本発明に係るシートフレーム製造用溶接装置の
実施例を示す要部の正面図。

【図５】図４溶接装置における溶接治具の分解斜視図。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図４溶接装置における溶接
治具によるワイヤ突き合わせ溶接時での各状態での平面
図。

【図７】従来の自動車用シートフレームの部分斜視図。

【図８】図７シートフレームの最外囲部分におけるワイ
ヤ交差箇所での拡大平面図。

【図９】（Ａ）は図８ワイヤ交差箇所の溶接前の平面
図、（Ｂ）は図９（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図。

【図１０】図８ワイヤ交差箇所の溶接前の別の状態を示
す平面図。

【符号の説明】

１ シートフレーム ２ ワイヤ ２ａ 第１ワイヤ ｍ 直線部分 ２ｂ 第２ワイヤ ｎ 先端部 ３ 第１溶接治具 ４ 第２溶接治具 ５ 治具駆動系 ６ 溶接電流制御系

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤ構造の自動車用シートフレームで
   あって、シートパッドが装着される最外囲部分の少なく
   とも１箇所でＴ字状に交差する第１ワイヤと第２ワイヤ
   を備え、この第１ワイヤの第２ワイヤとの交差箇所がシ
   ートフレーム最外囲部分を形成する直線部分で、この第
   １ワイヤの直線部分の側面一部と第２ワイヤの先端面を
   略Ｔ字状に突き合わせ、この突き合せ部分を両ワイヤ間
   に流す溶接電流で溶接したことを特徴とする自動車用シ
   ートフレーム。
2. 【請求項２】 ワイヤ構造の自動車用シートフレームに
   おけるＴ字状に交差する２本の第１ワイヤと第２ワイヤ
   のＴ字状交差部分での溶接装置であって、第１ワイヤの
   第２ワイヤの先端部が溶接される直線部分を、この直線
   部分の第２ワイヤの先端が溶接される側面一部を開けて
   支持する電極兼用の第１溶接治具と、第２ワイヤの第１
   ワイヤに溶接される先端部を、その先端から定距離の後
   方部所で支持する電極兼用の第２溶接治具と、第１ワイ
   ヤを支持した第１溶接治具と第２ワイヤを支持した第２
   溶接治具を接近移動させ、第１ワイヤの直線部分の側面
   一部が第２ワイヤの先端面に接触してから第１ワイヤと
   第２ワイヤの一方を他方に両ワイヤの溶着代だけ押圧す
   る治具駆動系と、第１ワイヤと第２ワイヤが接触してか
   ら一定時間各溶接治具を介して両ワイヤ間に溶接電流を
   流す溶接電流制御系とを備えたことを特徴とするシート
   フレーム製造用溶接装置。