説明

乗物用シートのシートフレーム

【課題】材料の無駄を無くして重量の増加を発生させることなく、且つ安定した溶接を行うことができる乗物用シートのシートフレームを提供する。
【解決手段】長尺状の複数のフレーム部材のそれぞれの長手方向の端部が溶接されて構成され、フレーム部材F3、F4のそれぞれは板材にて形成されてハット断面形状を有している。そしてフレーム部材の長手方向端部には、溶接相手のフレーム部材に向かう接続方向に沿った所定長さL32、L23と板材の厚さtに相当する幅とを有する接続方向面Maと、接続方向面Maの端部を起点としてハット断面形状に沿った突出面Mbと、接続方向面Maの端部を起点としてハット断面形状に沿った凹み面Mcと、が形成され、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材の接続方向面Maが対向させて接触されて突き当て溶接されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、乗物用シートの一部を構成するシートフレームに関する。
【背景技術】
【0002】
近年では、車両等の乗物に用いられる乗物用シートのシートフレームは、例えば図4(A)及び(B)に示すような、長手方向に直交する断面がハット断面形状の互いのフレームの端部を対向させて溶接して枠状に組み上げて構成されている。
また、図4(C)及び(D)に示す特許文献1に記載された従来技術では、ハット断面形状の2つのフレーム部材の端部を溶接する際の寸法誤差をより小さくするために、2枚の板材103F、104Fの端部を重ね合わせて溶接個所SP1〜SP4をスポット溶接した後(図4(C)参照)、ハット断面形状を有するようにプレス成形している(図4(D)参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平3−268878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に記載された従来技術(図4(C)及び(D)参照)では、厚さ方向に重ね合わせた部分で材料が余計に必要となるとともに重量も増加するので、あまり好ましくない。また、複数のフレーム部材を連結して曲線状や枠状に形成する場合、プレス装置の金型が大型化してしまうので好ましくない。
また図4(A)及び(B)に示す従来の溶接方法では、例えば複数のフレーム部材を用いて枠状に形成する場合、形成後の枠形状の寸法を許容誤差内に収めるために、一部の接続部(この場合、フレーム部材101Fとフレーム部材102Fとの接続部)では、隙間ΔEが発生する可能性がある。この隙間ΔEが発生した場合、隙間を埋めるように溶接することは非常に困難であるばかりか、隙間の距離によっては溶接ができない場合もあり、安定した溶接を行うことができない。
そこで、図4(E)及び(F)に示すように、一方のフレーム部材106Fの端部に、厚さ方向に重ね合わせるための重ね部106Tを形成する方法もある。この方法では、接続方向の寸法誤差が発生しても、他方のフレーム部材105Fの内面M105と、一方のフレーム部材106Fの外面M106とが接触した状態を維持させがら接続方向の誤差を吸収するように調整して溶接個所Y105をアーク溶接することができる。しかし、重ね部106Tの重畳部で材料が余計に必要となるとともに重量も増加するので、あまり好ましくない。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、材料の無駄を無くして重量の増加を発生させることなく、且つ安定した溶接を行うことができる乗物用シートのシートフレームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明に係る乗物用シートのシートフレームは次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、長尺状の複数のフレーム部材のそれぞれの長手方向の端部が溶接されて構成されている、乗物用シートのシートフレームである。
前記フレーム部材のそれぞれは、板材にて形成されて、長手方向に直交する断面の形状がハット断面形状であり、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材は、溶接相手のフレーム部材に向かう接続方向に沿った所定長さと、当該フレーム部材を形成している板材の厚さに相当する幅と、を有する接続方向面と、前記接続方向面における前記接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に近い側の端部を起点として、前記板材の厚さに相当する幅を有して前記ハット断面形状に沿って前記接続方向と交差する方向に延びる突出面と、前記接続方向面における前記接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に遠い側の端部を起点として、前記板材の厚さに相当する幅を有して前記ハット断面形状に沿って前記接続方向と交差する方向に延びる凹み面と、を溶接相手との接続部に有している。
そして、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材の前記接続方向面が対向させて接触されており、接触された前記接続方向面が突き当て溶接されている。
【0007】
この第1の発明によれば、接続方向に沿って形成した互いの接続方向面を接触させた状態で接続方向の位置を調整できるので、接続方向面の対向方向に隙間を生じさせることなくフレーム部材を接続方向にスライドさせて位置決めできる(一方のフレーム部材に対する他方のフレーム部材を位置決めできる)。
これにより、厚さ方向に重ね合わせる部分が無いので、材料の無駄が無く、重量の増加となることはない。また、対向接触させた互いの接続方向面に対向方向の隙間を生じることがないので、安定した溶接を行うことができる。
【0008】
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る乗物用シートのシートフレームであって、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材における前記接続方向面の周囲において、一方のフレーム部材の前記突出面と他方のフレーム部材の前記凹み面と、一方のフレーム部材の前記凹み面と他方のフレーム部材の前記突出面と、はそれぞれ対向しているとともに、それぞれのフレーム部材の接続方向の長さの誤差に応じた隙間が設定されている。
【0009】
この第2の発明によれば、一方(あるいは他方)のフレーム部材の突出面と他方(あるいは一方)のフレーム部材の凹み面との間隔を、接続方向の長さの誤差に応じた間隔に設定することで、接続方向の寸法がやや短いあるいはやや長い場合であっても、前記隙間を適切に調整でき、各フレーム部材における接続方向の寸法ばらつきを吸収することができる。
これにより、対向接触させた互いの接続方向面に対向方向の隙間を生じることなく、各フレーム部材における接続方向の寸法誤差を適切に吸収でき、安定した溶接を行うことができる。
【0010】
次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る乗物用シートのシートフレームであって、更に、平面状のパネル部材を備え、複数の前記フレーム部材は、前記ハット断面形状における縁部が前記パネル部材の平面上に当接するように配置され、それぞれのフレーム部材における前記パネル部材に当接している前記縁部が前記パネル部材と溶接され、矩形の枠状に配置されている。
【0011】
この第3の発明によれば、シートフレームを適切な形状に実現することができる。また、複数のフレーム部材を枠状となるように接続した場合であっても、接続方向の寸法誤差を適切に吸収できるとともに安定した溶接を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の乗物用シートのシートフレーム1の一実施の形態を説明する図であり、(A)は溶接前のフレーム部材F1〜F4とパネル部材Pの斜視図を示し、(B)は溶接後のフレーム部材F1〜F4とパネル部材Pの斜視図を示している。
【図2】(A)は、図1(B)に示すAA部において、溶接前のフレーム部材F3、F2の端部の形状を説明する斜視図を示し、(B)は、図2(A)においてフレーム部材F3をB方向から見た図を示し、(C)は、図1(B)に示すAA部をC方向から見た図を示している。
【図3】図1(B)に示すシートフレーム1をC方向から見た図を示している。
【図4】(A)及び(B)は、従来のフレーム部材101F、102Fの第1の溶接方法を説明する図であり、(C)及び(D)は、従来のフレーム部材103F、104F(板材103F、104F)の第2の溶接方法を説明する図であり、(E)及び(F)は、従来のフレーム部材105F、106Fの第3の溶接方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図1(A)及び(B)は、本発明の乗物用シートのシートフレーム1の一実施の形態の斜視図を示しており、図1(A)は、溶接前のフレーム部材F1〜F4とパネル部材Pを示しており、図1(B)は、溶接後のフレーム部材F1〜F4とパネル部材Pを示している。
【0014】
●[乗物用シートのシートフレーム1の全体構造(図1)]
次に図1(A)及び(B)を用いて、シートフレーム1の全体構造について説明する。本実施の形態では、長尺状の4本のフレーム部材F1〜F4の各端部を溶接して矩形の枠を形成するとともに、フレーム部材F1〜F4を平面状のパネル部材Pに溶接したシートフレーム1の例を示している。
本実施の形態に示すフレーム部材のそれぞれは、板材にて形成されており(例えばプレス成形されており)、長手方向に直交する断面の形状がハット断面形状である(図2(B)参照)。
また、本実施の形態の例では、フレーム部材F1、F2は略直線状の形状であり、フレーム部材F3、F4は略コの字形状である。
【0015】
●[フレーム部材の断面形状と、フレーム部材の端部の形状(図2)]
次に図2(A)〜(C)を用いて、フレーム部材F1〜F4の断面形状と、フレーム部材F1〜F4の長手方向の端部(溶接相手との接続部)の形状について説明する。
図2(A)は、図1(B)のAA部における溶接前の状態を示しており、フレーム部材F3におけるフレーム部材F2側の端部の形状と、フレーム部材F2におけるフレーム部材F3側の端部の形状を示している。
【0016】
フレーム部材F3の端部には、溶接相手のフレーム部材(この場合、フレーム部材F2)に向かう接続方向に沿った所定長さL32と、フレーム部材F3を形成している板材の厚さtに相当する幅と、を有する接続方向面Maが形成されている。
またフレーム部材F3の端部には、接続方向面Maにおける接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に近い側の端部MaSを起点として、フレーム部材F3を形成している板材の厚さtに相当する幅を有してハット断面形状に沿って接続方向に交差する方向(この場合、直交する方向)に延びる突出面Mbが形成されている。
またフレーム部材F3の端部には、接続方向面Maにおける接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に遠い側の端部MaUを起点として、フレーム部材F3を形成している板材の厚さtに相当する幅を有してハット断面形状に沿って接続方向に交差する方向(この場合、直交する方向)に延びる凹み面Mcが形成されている。
そしてフレーム部材F2の端部にも、同様に接続方向面Ma、突出面Mb、凹み面Mcが形成されている。
【0017】
ここで、接続方向とは、図2(A)に示すように、接続するフレーム部材の連結方向であるが、図1(A)のフレーム部材F3、F4に示すように、フレーム部材の端部が曲げられている場合、この曲がっている方向に沿って接続相手(溶接相手)のフレーム部材に向かう方向が接続方向である。
もちろん、フレーム部材F3の端部と、フレーム部材F2の端部とを対向させたときに、フレーム部材F3の接続方向面Maと、フレーム部材F2の接続方向面Maとが対向するように各接続方向面Maが形成され、一方の突出面Mbと他方の凹み面Mcとが対向するように、且つ他方の突出面Mbと一方の凹み面Mcとが対向するように、各突出面Mb、各凹み面Mcが形成されている。
そして、図2(C)に示すように、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材F3、F2の接続方向面Maが対向させて接触するように配置され、互いに接触している接続方向面Maが、溶接個所Y32にて、突き当て溶接されている。
【0018】
なお、接続方向の寸法誤差が有る場合、図2(C)に示すように、互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材F3、F2の接続方向面Maの周囲において、一方のフレーム部材の突出面Mbと他方のフレーム部材の凹み面Mcが対向しており、他方のフレーム部材の突出面Mbと一方のフレーム部材の凹み面Mcが対向している。そして対向している突出面Mbと凹み面Mcとは隙間ΔD32、ΔD23の間隔を有している。この隙間ΔD32、ΔD23は、フレーム部材F3、F2の接続方向の長さの誤差に応じて適切に設定される。接続方向の長さの誤差にばらつきが発生しても、隙間ΔD32、ΔD23の間隔を適宜調整し、接続方向面Maが接触した状態を維持したまま、フレーム部材F3、F2を接続方向にスライドさせれば良い。このため、対向接触させた互いの接続方向面Maが離間することがないので、安定した溶接を行うことができる。
【0019】
なお、本実施の形態の例では、図2(A)〜(C)に示すように、接続方向面Maを、図2(B)に示すハット断面形状における頂部Fumに形成した例を説明したが、接続方向面Maを、縁部Ffmや、図2(B)における頂部Fumと縁部Ffmとの間の位置に形成してもよい。また凹凸形状のように、接続方向面Maをそれぞれのフレーム部材で2つ有するように形成してもよい。
【0020】
●[シートフレーム1における溶接個所(図3)]
次に図3を用いて、シートフレーム1における、フレーム部材F1〜F4及びパネル部材Pの溶接個所について説明する。
パネル部材Pに対して、組み合わされたフレーム部材F1〜F4によって形成される矩形の各寸法(矩形の縦方向(Y軸方向)、矩形の横方向(X軸方向))が、予め設定された許容誤差内の寸法に収まるように、パネル部材Pに対してフレーム部材F1〜F4が位置決めされ、溶接される。
なお、図3の例に示すフレーム部材F1〜F4の形状は、矩形のX軸方向の誤差の調整が可能で、矩形のY軸方向の誤差の調整ができない形状であるが、この形状に限定されるものではない。例えばフレーム部材F3、F4を更に長手方向に対して、図3中に点線で示すF3A、F4Aにて接続方向面、突出面、凹み面を形成するようにフレーム部材F3、F4をそれぞれ2分割すれば、X軸方向の誤差の調整に加えて、Y軸方向の誤差の調整を行うことができる。
【0021】
複数のフレーム部材F1〜F4は、ハット断面形状における縁部(図2(A)及び(B)における縁部Ffm)がパネル部材Pの平面上に当接するように配置されている。そしてフレーム部材F1〜F4におけるパネル部材Pに当接している縁部が、パネル部材Pと溶接され、フレーム部材F1〜F4が略矩形の枠状に配置されている。
なお、フレーム部材F1とフレーム部材F3は隙間ΔD13、ΔD31の距離が調整されて溶接個所Y31がレーザ溶接またはアーク溶接されている。そしてフレーム部材F1は溶接個所Y1s、Y1u(縁部)が連続的または断続的にパネル部材Pにレーザ溶接され、フレーム部材F3は溶接個所Y3s、Y3u(縁部)が連続的または断続的にパネル部材Pにレーザ溶接されている。
同様に、フレーム部材F1とフレーム部材F4は隙間ΔD14、ΔD41の距離が調整され、フレーム部材F2とフレーム部材F3は隙間ΔD23、ΔD32の距離が調整され、フレーム部材F2とフレーム部材F4は隙間ΔD24、ΔD42の距離が調整され、それぞれ溶接個所Y14、Y32、Y24がレーザ溶接またはアーク溶接されている。そしてフレーム部材F2は溶接個所Y2s、Y2u(縁部)が連続的または断続的にパネル部材Pにレーザ溶接され、フレーム部材F4は溶接個所Y4s、Y4u(縁部)が、連続的または断続的にパネル部材Pにレーザ溶接されている。
【0022】
本発明の乗物用シートのシートフレームは、本実施の形態で説明した外観、形状、構成、構造、溶接方法等に限定されず、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。
例えばフレーム部材F1〜F4の形状及びそれぞれの接続方向は、本実施の形態にて説明した形状、及び接続方向に限定されるものではない。また、4本のフレーム部材でシートフレーム1を構成する例を説明したが、4本に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0023】
1 シートフレーム
F1〜F4 フレーム部材
Ffm 縁部
Fum 頂部
Ma 接続方向面
MaS 端部
MaU 端部
Mb 突出面
Mc 凹み面
P パネル部材
Y14、Y24、Y31、Y32 溶接個所
Y1s、Y1u、Y2s、Y2u、Y3s、Y3u、Y4s、Y4u 溶接個所



【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状の複数のフレーム部材のそれぞれの長手方向の端部が溶接されて構成されている、乗物用シートのシートフレームにおいて、
前記フレーム部材のそれぞれは、板材にて形成されて、長手方向に直交する断面の形状がハット断面形状であり、
互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材は、
溶接相手のフレーム部材に向かう接続方向に沿った所定長さと、当該フレーム部材を形成している板材の厚さに相当する幅と、を有する接続方向面と、
前記接続方向面における前記接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に近い側の端部を起点として、前記板材の厚さに相当する幅を有して前記ハット断面形状に沿って前記接続方向と交差する方向に延びる突出面と、
前記接続方向面における前記接続方向に沿った溶接相手のフレーム部材に遠い側の端部を起点として、前記板材の厚さに相当する幅を有して前記ハット断面形状に沿って前記接続方向と交差する方向に延びる凹み面と、を溶接相手との接続部に有しており、
互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材の前記接続方向面が対向させて接触されており、接触された前記接続方向面が突き当て溶接されている、
乗物用シートのシートフレーム。
【請求項2】
請求項1に記載の乗物用シートのシートフレームであって、
互いに溶接されるそれぞれのフレーム部材における前記接続方向面の周囲において、一方のフレーム部材の前記突出面と他方のフレーム部材の前記凹み面と、一方のフレーム部材の前記凹み面と他方のフレーム部材の前記突出面と、はそれぞれ対向しているとともに、それぞれのフレーム部材の接続方向の長さの誤差に応じた隙間が設定されている、
乗物用シートのシートフレーム。
【請求項3】
請求項2に記載の乗物用シートのシートフレームであって、
更に、平面状のパネル部材を備え、
複数の前記フレーム部材は、
前記ハット断面形状における縁部が前記パネル部材の平面上に当接するように配置され、それぞれのフレーム部材における前記パネル部材に当接している前記縁部が前記パネル部材と溶接され、矩形の枠状に配置されている、
乗物用シートのシートフレーム。



【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2012−161447(P2012−161447A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−23636(P2011−23636)
【出願日】平成23年2月7日(2011.2.7)
【出願人】(000241500)トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Fターム(参考)】