汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅靠背.pdf

本发明提供一种汽车座椅靠背的框架构造和具有该构造的汽车座椅靠背(16)，其既能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚度，又能实现汽车座椅靠背的减重。该汽车座椅靠背(16)的框架构造具有座椅靠背骨架，该座椅靠背骨架具有沿大致呈矩形平板状的板状骨架(18A)的周缘配置的呈环状的框状骨架(20A)；该框状骨架(20A)上，对应于将汽车座椅(16)固定在车身上的位置，具有由冲压件焊接而成的截面呈封闭矩形构造的钢管部(30A、30B、30C、30D)；该钢管部(30A、30B、30C、30D)上具有用来对汽车座椅靠背进行固定的面。

1.  一种汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，具有座椅靠背骨架，该座椅靠背骨架具有沿大致呈矩形平板状的板状骨架的周缘配置的呈环状的框状骨架；该框状骨架上，对应于将汽车座椅固定在车身上的位置，具有由冲压件焊接而成的截面呈封闭矩形构造的钢管部；该钢管部上具有用来对汽车座椅靠背进行固定的面。

2.  根据权利要求1所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述钢管部是将截面呈“コ”形的冲压件在彼此开口部对接上的状态下焊接而成的。

3.  根据权利要求1或2所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述框状骨架是通过在卷曲加工而成的管件上焊接固定所述钢管部而制成的。

4.  根据权利要求3所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述框状骨架的上部、下部、左侧部和右侧部都是由所述管件构成的，所述钢管部设置在各管件之间且位于所述板状骨架的角部。

5.  根据权利要求1～4的任意一项所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述钢管部在强度满足其所需强度的限度内具有通孔，在将板材成形为所述钢管部之前，该通孔被形成在所述板材上。

6.  根据权利要求1～5的任意一项所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述汽车座椅靠背包括两部分，在各部分形成的汽车座椅靠背上，所述钢管部设置在所述板状骨架四角中至少三个角上。

7.  根据权利要求1所述的汽车座椅靠背的骨架构造，其特征在于，所述框状骨架是将截面呈“コ”形的环状冲压件保持着彼此间开口部对接上的状态焊接而成的。

8.  一种汽车座椅，其特征在于，具有汽车座椅靠背和下部固定在车厢地板上的座椅座垫，其中的汽车座椅靠背具有上述权利要求1～7的任意一项所述的框架构造。

汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅靠背
技术领域
本发明涉及汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅靠背。具体而言，所涉及的汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅靠背，既能确保汽车座椅的座椅靠背的强度，又能实现汽车座椅的减重。
背景技术
从现有技术来看，汽车座椅具有：下部固定在车厢地板上的座椅座垫、和下部受座椅座垫后部支承的座椅靠背。座椅靠背现主要有如下两种类型，即，可向前折叠的类型和保持直立状态且不可向前折叠的类型。
这样的汽车座椅上具有靠背骨架，该靠背骨架包括：大致呈矩形板状的板状骨架和沿着该板状骨架周缘配置的框状骨架。此外，在靠背骨架上设置有覆盖该靠背骨架的软垫和用作护面的装饰件等。
其中，汽车座椅靠背为由两部分构成的结构，如图8所示，其各部分都采用的是由管件和冲压件组合而成的构造。另外，图8表示的是上述两部分之一的框状骨架。例如，后排座椅的座椅靠背，作为汽车后部座椅的靠背，其框状骨架被从三处支承，如图8所示，框状骨架下部的两侧部有两处支承点，上部的车门侧有一处支承点。主要从保证扭曲刚性的观点出发，如图9所示，框状骨架采用截面为封闭形状的管件A作为高强度件，然后对该管件A进行弯曲加工，使之成为能沿着板状骨架周缘配置的形状，同时，在三处支承位置，分别在管件A上经焊接固定有作为冲压件的托架B，以通过管件A将汽车座椅靠背固定在车身上。
此外，例如，在日本发明专利公开公报特开2003-235672中公开有一种后排座椅用的座椅靠背，该座椅靠背上设有贯穿板状骨架的大致中部且两端焊接固定在框状骨架上的加强用骨架，以使该后排座椅用的座椅靠背符合汽车标准ECE(欧洲经济委员会)规定，即，后排座椅在受到后部货箱的物体移动所形成的冲击时的抗冲击能力能在规定值以上。因为设置这样的加强用骨架，并使加强用骨架的中部穿过板状骨架的受力部分，而其两端与高强度的框状骨架连接在一起，所以，能利用加强用骨架的中间部分吸收由物体移动所产生的外力，防止板状骨架上产生凹陷，提高了受力部分的应对较大冲击的强度。
但是，这样的构造存在如下的技术问题。
即，近来，基于防止地球变暖的观点，过高的油耗备受关注，因此，人们在提高发动机性能的同时推进汽车的减重。
从减重的观点来看，上述构造中采用了重复设置的部件，存在进一步减重的余地。
换言之，现有汽车座椅上是以钢管构成高强度件，并在合适的位置设置托架，用托架将汽车座椅固定在车身的必要位置上。更为详细而言，现有汽车座椅是将带有先行冲压加工而成的平板部的托架焊接固定在管件外表面上，这是出于确保必要强度的观点考虑，但这采用了额外的部件，违背了汽车减重。特别是，如上所述地在后排座椅用的座椅靠背上采用加强用骨架时，该问题尤为突出。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅靠背，其既能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚度，又能实现汽车座椅靠背的减重。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车座椅靠背的骨架构造，其具有座椅靠背骨架，该座椅靠背骨架具有沿大致呈矩形平板状的板状骨架的周缘配置的呈环状的框状骨架；该框状骨架上，对应于将汽车座椅固定在车身上的位置，具有由冲压件焊接而成的截面呈封闭矩形构造的钢管部；该钢管部上具有用来对汽车座椅靠背进行固定的面。
根据结构如上的汽车座椅靠背的框架构造，对应于固定座椅的位置，采用钢管部并使钢管部具有用来对汽车座椅靠背进行固定的面和截面呈封闭矩形构造，这样，使该钢管部本身起到保证强度和用于骨架固定这两个功能，能够回避像现有技术那样的分别设置作为高强度部件的管件和作为固定用部件的托架所引起的重复设置板材的情况，因而既能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚性，又能实现汽车座椅靠背的减重。
此外，优选所述钢管部是将截面呈“コ”形的冲压件在彼此开口部对接上的状态下焊接而成的。
此外，优选所述框状骨架是通过在卷曲加工而成的管件上焊接固定所述钢管部而制成的。
此外，优选所述框状骨架的上部、下部、左侧部和右侧部都是由所述管件构成的，所述钢管部设置在各管件之间且位于所述板状骨架的角部。
此外，优选所述钢管部在强度满足其所需强度的限度内具有通孔，该通孔在将板材成形为所述钢管部之前被形成在所述板材上。
此外，优选所述汽车座椅靠背由两部分构成，在各部分形成的汽车座椅靠背上，所述钢管部设置在所述板状骨架四角中至少三个角上。
此外，优选所述框状骨架是将截面呈“コ”形的环状冲压件在彼此开口部对接上的状态下焊接而成的。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车座椅，其具有汽车座椅靠背和下部固定在车厢地板上的座椅座垫，其中的汽车座椅靠背具有上述几个技术方案中任意一项所述的框架构造。
根据结构如上的汽车座椅，在汽车座椅上采用如上所述的骨架构造，对应于固定座椅的位置，采用钢管部并使钢管部具有用来对汽车座椅靠背进行固定的面和截面呈封闭矩形构造，这样，使该钢管部本身起到保证强度和用于骨架固定这两个功能，能够回避像现有技术那样的分别设置作为高强度部件的管件和作为固定用部件的托架所引起的重复设置板材的情况，因而既能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚性，也能实现汽车座椅靠背的减重。
发明效果
根据本发明的汽车座椅的骨架构造和具有该构造的汽车座椅，钢管部本身起到保证强度和用于骨架固定这两个功能，能够回避像现有技术那样的分别设置作为高强度部件的管件和作为固定用部件的托架所引起的重复设置板材的情况，因而既能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚性，又能实现汽车座椅靠背的减重。
附图说明
图1是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的主视图。
图2是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的侧视图。
图3是表示将本发明实施方式中汽车座椅靠背固定于车身的状况的局部立体图。
图4是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的左半部分的主视图。
图5是图4中左上角的钢管部30A的一侧半体的主视图。
图6是图4中左上角的钢管部30A的另一侧半体的主视图。
图7是沿图4中A-A线的剖视图。
图8是现有技术中汽车座椅靠背的骨架构造的主视图。
图9是沿图8中B-B线的剖视图。
附图标记说明
10、汽车座椅；12、车厢地板；14、座椅座垫；16汽车座椅靠背；18(18A、18B)、板状骨架；20(20A、20B)、框状骨架；22、上部；24、下部；26、左侧部；28、右侧部；30A、30B、30C、30D、钢管部；32一侧半体；34、开口部；36、缘部；38、缘部；39、另一侧半体；40、42、端部；44、通孔；50、车厢地板；52、中铰链部；56、螺栓；58、车轮罩；60、侧铰链部；62、托架；64、螺栓；66、锁止部件；68、螺栓；70、锁舌。
具体实施方式
以在旅行车的后排座椅上使用本发明具体实施方式的汽车座椅的情况为例，参照附图进行如下详细说明。
图1是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的主视图。图2是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的侧视图。图3是表示将本发明实施方式中汽车座椅靠背固定于车身的状况的局部立体图。图4是本发明实施方式中汽车座椅靠背的骨架构造的左半部分的主视图。图5是图4中左上角的钢管部30A的一侧半体的主视图。图6是图4中左上角的钢管部30A的另一侧半体的主视图。图7是沿图4中A-A线的剖视图。
如图1、图2所示，本发明的汽车后排座椅10具有：下部固定在车厢地板12上的座椅座垫14、下部受座椅座垫14后部支承的座椅靠背16，如下面所说明的，座椅靠背16能够向前折叠。
汽车座椅上还设置有：未示出的软垫，其安装在将在后面说明的框状骨架20的前表面一侧，盖住整个框状骨架20的前表面；袋状的护面(未示出)，其覆盖整个框状骨架20和软垫。
如图1所示，后排座椅由两部分构成，每个部分都具有座椅靠背骨架，该座椅靠背骨架具有板状骨架18(18A，18B)和框状骨架20(20A，20B)。
由于构成后排座椅的上述两部分在构造上相同，下面对其中一个(图1中左侧的部分)进行说明。
板状骨架18A是大致呈矩形的钢制平板部件，其上局部形成有以规定形状向前突出的凸部。
框状骨架20A由钢板等金属板加工而成，如图1、图4所示，该框状骨架20A在板状骨架18A的前侧，沿着板状骨架18A的周缘配置。更为详细而言，框状骨架20A为沿着板状骨架18A周缘的大致呈矩形的环状，其由上部22、下部24、左侧部26和右侧部28构成。框状骨架20A通过已知的焊接方法焊接在板状骨架18A的前侧。另外，为了避免框状骨架20A和车轮罩58的干涉，在框状骨架20A的侧部设置有凹部51。
上部22、下部24、左侧部26和右侧部28都由具有规定壁厚的钢管制成，而这些钢管是由板材经卷曲而成的。在四个角部设置有钢管部30A、30B、30C、30D，这些钢管部30A、30B、30C、30D是由冲压件焊接而成的，具有横截面呈封闭矩形的构造。在每个钢管部30A、30B、30C、30D上都设置有用来对汽车座椅进行固定的面。每个钢管部30A、30B、30C、30D的两端部都通过已知的焊接方法与钢管的相应端固定在一起。
换言之，如图4所示，上部22的管件的两端分别与钢管部30A和钢管部30D接合，下部24的管件的两端分别与钢管部30B和钢管部30C接合，左侧部26的管件的两端与钢管部30A和钢管部30B接合，右侧部28的管件的两端分别与钢管部30C和钢管部30D接合。
由于各钢管部30A、30B、30C、30D的构造基本相同，因此，仅对其中一个(图中左上角的钢管部30A)进行说明。如图5、图6所示，钢管部30A被沿框状骨架20A的长度方向(轴向)一分为二。如图5所示，半体32是钢管部30A的一半，其被冲压加工为截面呈“コ”形，其形成开口部34的两缘部36、38上形成有接合面，该接合面用来使半体32通过焊接(例如激光焊接)与图6所示的钢管30A的另一半半体39接合在一起。此外，如图5所示，为了使钢管部30A的两端40、42能经焊接(例如激光焊接)与管件接合在一起，使两缘部36、38的接合面间越接近钢管部30A的端部越彼此靠近，同时使两端40、42都形成为半圆形截面。由于钢管部30A的另一半半体39如图6所示也具有相同的构造，因此，省略对它的相同部分的说明，仅对它与半体32的区别点进行说明。如图6所示，另一半半体39在满足钢管部30A所需强度的限度内具有通孔44，该通孔44在经冲压加工而形成钢管部30A的板材仍为板材的阶段形成，即在板材加工成钢管部之前形成上述通孔44。通孔44的大小、位置以及数量可根据各钢管部30A的强度要求进行适当设定。
如图7所示，如上所述，钢管部30由两部分构成，是通过将截面呈“コ”形的冲压件在彼此间开口部对接上状态下焊接(例如激光焊接)而成的，由此，使钢管部30A为截面呈封闭矩形的构造，与现有技术中那种在管件上焊接冲压加工成的托架、使用额外的部件的情况相比，这样既能保证必要的强度或刚性，又能降低部件的重量。此时，使用矩形的封闭截面构造，能设置四个用于对汽车坐垫靠背进行固定的面(图7中31A、31B、31C、31D)，可根据钢管部所被设置的位置，从四个面中选出任意一个合适的面来固定在汽车座椅靠背都是可以的。此外，矩形封闭截面的大小可以从例如扭曲刚性的观点上确定，或是从保证必要的截面系数的观点确定。作为一种变型例，也可以不采用截面呈“コ”形的冲压件间的对接，而是根据需要，在一侧采用截面呈“コ”形的冲压件，另一侧采用常规的板材，并使它们对接上，以此来形成矩形封闭截面构造。另外，其它的钢管部30B、30C、30D采用相同的构造。
对于结构如上的汽车后排座椅10的功能做如下说明。
如图3所示，框状骨架20(20A)通过钢管部30A、30B、30C、30D固定在车体构造上，由三点进行固定。具体而言，钢管部30C的矩形封闭截面构造中的平面部由螺栓56固定在托架部54上，而托架部54属于设置在车厢地板50上的中铰链部52；同样地，钢管部30B的矩形封闭截面构造中的平面部由螺栓64固定在托架部62上，而托架部62属于设置在车厢地板50上的侧铰链部60。因而，能以连接中铰链部52和侧铰链部60而成的轴线为轴，使框状骨架20、也就是后排座椅靠背向前折叠。
因此，在汽车后排座椅10上设有一对左、右铰链，由这两个铰链将汽车后排座椅10支承为可前后摆动的状态，且每个铰链都将框状骨架20的下侧部分支承在车身上并使框状骨架20能相对车体转动，左、右铰链都包括托架和支承轴，其中，托架设置于车厢地板上且从车厢地板向外突出，支承轴将框状骨架20支承在该托架上且使框状骨架20可相对于托架转动，从而，使处在竖起状态的汽车后排座椅10能以各铰链的支承轴为轴向前折叠，并能在折叠后的状态和竖起状态间来回摆动。
此外，钢管部30A的矩形封闭截面构造中的平面部上通过螺栓68固定有锁止部件66，通过设于车体上的锁舌70和该锁止部件66的锁扣间的锁死、解锁，使得能够在后排座椅靠背处于直立状态时，将该后排座椅靠背固定在车身上。另外，被分为两部分的后排座椅靠背能各自独立地向前折叠。
在这样的汽车后排座椅10处于直立状态的情况下，当在汽车后排座椅10被施加载荷时，例如有放置在后备箱内的物体从后侧对汽车后排座椅10施加载荷时，位于板状骨架18周缘的框状骨架20能发挥高强度件的功能，使板状部件18上不产生凹陷等变形。此外，在需要确保框状骨架20的必要扭转刚性时，可通过使钢管部30A、30B、30C、30D的封闭截面增粗或壁厚增厚来进行应对。
另一方面，对于设在框状骨架20A四角的钢管部30A、30B、30C、30D，采用截面呈封闭矩形构造且带有用来固定骨架的表面的钢管部30A、30B、30C、30D，这样，该钢管部30A、30B、30C、30D本身同时起到确保强度和用于固定骨架两种功能，因而，能够避免像现有技术那样的由分别设置作为高强度部件的管件和作为固定用部件的托架所引起的板材重复设置的问题，本发明能够在确保汽车座椅靠背16的必要强度的同时实现减重。
发明人对于制造本发明汽车座椅靠背16和制造现有技术的汽车座椅靠背进行了比较。更为详细而言，经比较得知，采用在四角设置钢管部30A、30B、30C、30D的框状骨架20，与现有技术的汽车座椅靠背相比，不仅能保证同样的强度，还能使汽车座椅靠背16的骨架构造的重量减轻约10％。
此外，作为一种变型例，框状骨架20还可以不使用管件，而是在框状骨架20的构造上整体采用两个半体。即，在上述实施方式中的框状骨架20的构造在于，在框状骨架20的各角使用具有矩形截面构造的钢管部30A、30B、30C、30D，并使该钢管部30A、30B、30C、30D和管件组合，但也可以是框状骨架20整体上采用两个半体，使两个截面呈“コ”形的环状冲压件以彼此开口部对接的状态焊接在一起。
以上详细说明了本发明的优选实施方式，但在不脱离本发明思想的范围内，本领域技术人员还可以做出各种改进或变型。例如，在本实施方式中，说明的是本发明适用于分为两部分的后排座椅靠垫的情况，但并不限于此，例如，本发明在支承一个座椅靠背四个角的情况下也是有效的。此外，本实施方式中，说明了适用于旅行车的汽车座椅靠背16，但并不限于此，本发明还可以适用于轿车或其他类型汽车的汽车座椅靠背16的骨架构造。但是，旅行车的情况和轿车的情况相比，在从三个位置进行支承时，其后排座椅10的构造不易确保扭转刚性，因此，本发明更适合于旅行车。
此外，在本实施方式中，在框状骨架20的四角采用截面呈矩形构造的钢管部30A、30B、30C、30D，但并不限于此，对于框状骨架20上不需要安装固定在车身上的那个角部(在本实施方式中为钢管部30D)，也可以采用现有的构造。
此外，在汽车用座椅是后排座椅10时，也可以另行设置固定在框状骨架20上的加强用骨架，以承受货箱内的物体在移动过程中所产生的载荷。根据本发明的构造，能够抵消因设置这样的加强用骨架所增加的重量。
此外，就用于对汽车座椅靠背进行固定的面而言，不仅包括用螺栓进行固定的情况，还包括通过焊接进行固定的情况。
工业实用性
本发明的汽车座椅靠背的骨架构造和具有该构造的汽车座椅不仅适用于汽车，还适用于火车、飞机等保持人坐于座席的状态来载人的其它交通工具。此时，同样能回避现有技术那样的分别设置作为高强度部件的管件和作为固定用部件的托架所引起的重复设置板材的情况，在这一点上，本发明不仅能保证汽车座椅靠背的必要强度或必要刚性，还能实现汽车座椅靠背的减重。