本發(fā)明涉及交通工具座椅。更特定地,本發(fā)明涉及包括由金屬制成的座椅框架的交通工具座椅。
背景技術:
通常,作為交通工具座椅的框架結構,已知了通過將具有不同的結構強度的兩個金屬框架構件結合而構造的結構(日本專利申請公開No.2013-193586(JP 2013-193586A))。框架結構構造為座椅靠背的側(cè)框架,且構造為使得帶有高強度的框架構件設置在從下端側(cè)通過傾角調(diào)節(jié)器支撐的基部側(cè)內(nèi),且使得帶有低強度的框架構件結合到帶有高強度的框架構件的上側(cè)。
在以上現(xiàn)有技術中,當大負荷在前后方向上施加到座椅靠背且圍繞傾角調(diào)節(jié)器的大彎曲負荷施加到側(cè)框架時,可能在兩個框架構件結合且明顯地改變結構強度的部分中出現(xiàn)應力集中。同時,在所述部分例如通過增加所述部分的厚度來加強的情況中,重量增加。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種交通工具座椅,其中應力集中較不可能發(fā)生在座椅框架中,且抑制了座椅框架的重量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的交通工具座椅包括:金屬座椅框架;和加強構件,所述加強構件局部地附接到所述座椅框架中應力集中發(fā)生的部分,所述加強構件在所述加強構件分散應力的狀態(tài)中被附接,并且所述加強構件具有比所述座椅框架的比重小的比重。所述比重在這里照常被定義為材料的密度與水的密度的比。
根據(jù)以上方面,由于局部地附接到其中應力集中發(fā)生在座椅框架內(nèi)的部分的加強構件,應力集中較不可能發(fā)生在座椅框架內(nèi),同時抑制了座椅框架的重量的增加。
在本發(fā)明的以上的方面中,座椅框架可包括多個彼此結合的框架構件,且加強構件可附接到其中框架構件彼此結合且應力集中發(fā)生的邊界部分。
在以上的構造中,座椅框架包括彼此結合的多個框架構件。然而,即使在此構造中,因為加強構件附接到其中框架構件彼此結合的邊界部分,所以可合適地抑制應力集中的發(fā)生。
在本發(fā)明的以上的方面中,加強構件可被附接到在導致與所述座椅框架延伸的縱向方向垂直的方向上的彎曲的負荷被施加到所述座椅框架時產(chǎn)生最大拉伸應力的外周側(cè)上的側(cè)表面,或者所述加強構件可被附接到在所述負荷被施加到所述座椅框架時產(chǎn)生最大壓縮應力的內(nèi)周側(cè)上的側(cè)表面,所述加強構件在所述加強構件分散并且接收所述最大拉伸應力和所述最大壓縮應力中的對應一個應力的狀態(tài)中被附接。
在以上的構造中,在座椅框架中其中拉伸應力或壓縮應力最強地起作用的部分可通過加強構件合適地加強。因此,可有效地使得應力集中較不可能發(fā)生。
在本發(fā)明的以上的方面中,加強構件可被設置在所述座椅框架中所述應力集中發(fā)生的所述部分中,使得所述加強構件沿特定的面內(nèi)方向延伸,并且所述加強構件的尺寸和形狀中的至少一個可以根據(jù)所述應力的大小改變。
在以上所述的構造中,可抑制在加強構件附接到其上的部分處座 椅框架的結構強度的明顯增加。因此,應力集中較不可能發(fā)生在座椅框架內(nèi)。
附圖說明
本發(fā)明的典型實施例的特征、優(yōu)點和技術和工業(yè)意義將在下文中參考附圖描述,其中類似的附圖標號指示了類似的元件,且其中:
圖1是示出了第一實施例的交通工具座椅的示意構造的透視圖;
圖2是示出了當大的向前負荷施加到安全帶引導件時施加到靠背框架的彎矩的分布的透視圖;
圖3是示出了當大的向后負荷施加到座椅靠背時施加到靠背框架的彎矩的分布的透視圖;
圖4是靠背框架的前視圖;
圖5是沿圖4的線V-V截取的橫截面視圖;
圖6是沿圖5中的線VI-VI截取的橫截面視圖;
圖7是從圖4中的VII觀察時的側(cè)視圖;
圖8是沿圖7中的線VIII-VIII截取的橫截面視圖;
圖9是示意圖,圖中使用了雙端支撐梁對于施加到圖2中的上管的彎矩的分布進行了建模;
圖10是示意圖,圖中使用了懸臂梁對于施加到圖2至圖3中的中心側(cè)框架的彎矩的分布進行了建模;
圖11是示意圖,其中使用了懸臂梁對于施加到圖2至圖3中的外側(cè)框架的彎矩的分布進行了建模;
圖12是示出了在另一個實施例中的主要部分的結構的示意圖;
圖13是示出了在再另一個實施例中的主要部分的結構的示意圖;和
圖14是示出了在再另一個實施例中的主要部分的結構的示意圖。
具體實施方式
下文中將通過使用附圖來描述執(zhí)行本發(fā)明的模式。
首先,將通過使用圖1至圖11來描述第一實施例中的座椅1的構造。如在圖1中所示,在此實施例中的座椅1構造為車輛(汽車)的后排座椅,且構造為所謂的橫排座椅,兩人可在左右兩側(cè)就坐在其上。詳細地,以上的座椅1包括左座椅和中心座椅,且與右座椅(未示出)一起形成了三個人可一起就坐在其上的座椅。
以上的座椅1包括:作為用于就坐的乘員的靠背的座椅靠背2,作為就坐部分的座墊3,和作為頭部約束的頭枕5。以上的座椅靠背2的下端通過一對左右傾角調(diào)節(jié)器6在靠背角度可被調(diào)整的狀態(tài)中聯(lián)接到座墊3的后端。座墊3通過一對左右側(cè)滑軌4在座墊3的位置可在前后方向上調(diào)整的狀態(tài)中聯(lián)接到車輛地板。頭枕5從上方插入且安裝到座椅靠背2的左座椅區(qū)域和中心座椅區(qū)域中的上部分中的每個上部分。
更特定地,在座椅靠背2中,構成座椅靠背2的骨架的靠背框架10包括外側(cè)框架11、內(nèi)側(cè)框架12、中心側(cè)框架13、上管14、加強管15A、15B、支撐支架16和安全帶引導件17。在此,靠背框架10對應于本發(fā)明的“座椅框架”。外側(cè)框架11形成座椅靠背2的車輛外部分的骨架。內(nèi)側(cè)框架12形成座椅靠背2的車輛內(nèi)部分的骨架。中心側(cè)框架13形成了座椅靠背2的左座椅區(qū)域和中心座椅區(qū)域之間的邊界部分的骨架。
上管14構成座椅靠背2的上部的骨架。加強管15A、15B構成座椅靠背2的高度方向上的中間部分的骨架。兩個支撐支架16分別提供在上管14內(nèi)的左座椅區(qū)域和中心座椅區(qū)域中的每個座椅區(qū)域的右側(cè)和左側(cè)內(nèi),且構造為從下方支撐了頭枕5的支撐骨架。安全帶引導件17提供為接觸上管14和中心側(cè)框架13,即安全帶引導件17提供為將上管14和中心側(cè)框架13連接。安全帶引導件17構造為引導骨架,以用于引導從安全帶裝置(未示出)的收回器從后側(cè)向前側(cè)延伸的安全帶織帶(即,將安全帶織帶從后側(cè)通向前側(cè)的引導骨架)。
外側(cè)框架11通過將一件鋼板材料擠壓為豎直細長形狀來形成,且布置為使其表面面向座椅寬度方向。外側(cè)框架11構造為使其相對于彎曲和扭轉(zhuǎn)的結構強度通過將前側(cè)和后側(cè)中的邊沿的每個彎曲到座椅寬度方向上的內(nèi)側(cè)來增加。另外,如在圖7中所示,外側(cè)框架11形成為底部加寬的形狀,其中其在前后方向上的板寬度向下逐漸加寬。
如在圖7至圖8中所示,外側(cè)框架11處于其中傾角調(diào)節(jié)器6結合到外側(cè)框架11的下端側(cè)的外表面且外側(cè)框架11通過傾角調(diào)節(jié)器6聯(lián)接到座墊3的外側(cè)框架21的后端的狀態(tài)中,這將在下文中描述。傾角調(diào)節(jié)器6構造為作為旋轉(zhuǎn)軸裝置起作用,其旋轉(zhuǎn)可被停止。當傾角調(diào)節(jié)器6處于旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)中時,傾角調(diào)節(jié)器6將從座墊3的后端升起的外側(cè)框架11保持在外側(cè)框架11以懸臂方式被支撐的狀態(tài)中。
如在圖1中所示,內(nèi)側(cè)框架12通過將一件鋼板材料擠壓為豎直細長形狀來形成,所述形狀比外側(cè)框架11更短,且內(nèi)側(cè)框架12布置為使得內(nèi)側(cè)框架12的表面面向座椅寬度方向。內(nèi)側(cè)框架12也構造為使其相對于彎曲和扭轉(zhuǎn)的結構強度通過將前側(cè)和后側(cè)中的邊沿的每個彎曲到座椅寬度方向上的內(nèi)側(cè)來增加。內(nèi)側(cè)框架12處于如下狀態(tài)中,即其中所述內(nèi)部框架12的下端通過鉸鏈銷6A可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到座墊3的內(nèi)側(cè)框架22的后端,這將在下文中描述。
中心側(cè)框架13構造為使得上框架部分13A和下框架部分13B通過將兩個螺栓13C緊固而一體地彼此結合,所述螺栓13C即為前螺栓和后螺栓13C,上框架部分13A通過將一件鋼板材料壓為豎直細長的矩形管形狀來形成,且下框架部分13B通過將比上框架部分13A厚的一件鋼板材料壓為豎直細長形狀來形成。中心側(cè)框架13布置為使其表面面向座椅寬度方向。中心側(cè)框架13處于如下狀態(tài)中,即其中傾角調(diào)節(jié)器6結合到由厚鋼板材料制成的下框架部分13B的車輛內(nèi)側(cè)的側(cè)表面,且中心側(cè)框架13通過傾角調(diào)節(jié)器6聯(lián)接到座墊3的中心側(cè)框架23 的后端,這將在下文中描述。當傾角調(diào)節(jié)器6處于旋轉(zhuǎn)停止狀態(tài)時,傾角調(diào)節(jié)器6將從座墊3的后端升起的中心側(cè)框架13保持在如下狀態(tài)中,即在所述狀態(tài)中中心側(cè)框架13以懸臂方式被支撐。
詳細地,如在圖5至圖6中所示,上框架部分13A形成為矩形管形狀,其中所述矩形管形狀的橫截面為在前后方向上長的矩形橫截面。另外,上框架部分13A形成為底部增寬的形狀,其中管寬度在其前后方向上逐漸向下加寬。下框架部分13B從下方插入到上框架部分13A的矩形管內(nèi),且兩個螺栓13C即前螺栓和下螺栓13C從側(cè)面插入,在座椅寬度方向上穿透,且緊固在其中插入了下框架部分13B的重疊部分內(nèi)。以此方式,上框架部分13A一體地結合到下框架部分13B的上部分。
如在圖5中所示,下框架部分13B從下方插入到上框架部分13A的矩形管內(nèi)。以此方式,下框架部分13B裝配在如下狀態(tài)中,即在所述狀態(tài)中在插入的部分的前側(cè)和后側(cè)中的表面中的每個表面與上框架部分13A的矩形管的前側(cè)和后側(cè)中的表面中的相應的一個表面形成表面接觸。以此構造,中心側(cè)框架13構造為使得上框架部分13A和下框架部分13B緊密地且一體地彼此結合。
如在圖1中所示,上管14通過將一個圓形鋼管壓為大體上倒U形形狀來形成。上管14裝配為越過外側(cè)框架11、內(nèi)側(cè)框架12和中心側(cè)框架13的上端延伸(換言之,上管14裝配為將外側(cè)框架11、內(nèi)側(cè)框架12和中心側(cè)框架13的上端連接)。更特定地,在車輛外側(cè)上的向下彎曲的上管14的腿的遠端從座椅寬度方向上的內(nèi)側(cè)裝配在外側(cè)框架11的裝配部分內(nèi)。裝配部分縮窄成半管形狀,且處在外側(cè)框架11的上端側(cè)內(nèi)。然后,通過焊接將上管14和外側(cè)框架11置于緊密地且一體地結合的狀態(tài)中。
另外,在車輛內(nèi)側(cè)上被向下彎曲的上管14的腿的遠端從座椅寬度 方向上的內(nèi)側(cè)裝配到內(nèi)側(cè)框架12的裝配部分內(nèi)。裝配部分以半管形狀縮窄且處在內(nèi)側(cè)框架12的上端側(cè)內(nèi)。然后,通過焊接將上管14和內(nèi)側(cè)框架12置于緊密地且一體地結合的狀態(tài)中。此外,在上管14中,在座椅寬度方向上延伸的臂部分的中間部分設定在中心側(cè)框架13的上端表面正上方的位置處且通過焊接經(jīng)由安全帶引導部17緊密地且一體地連接到中心側(cè)框架13的上端,這將在下文中描述(見圖5)。
如在圖1和圖4中所示,加強管15A、15B的每個通過將一個圓鋼管壓為在座椅寬度方向上直的形狀來形成。然后,將加強管15A裝配到外側(cè)框架11和在中心側(cè)框架13的上框架部分13A的車輛外側(cè)中的管壁,使得加強管15A在車輛寬度方向上穿透外側(cè)框架11和管壁。通過焊接將加強管15A緊密地且一體地結合到外側(cè)框架11和上框架部分13A的管壁。另一個加強管15B裝配到內(nèi)側(cè)框架12和中心側(cè)框架13的上框架部分13A的車輛內(nèi)側(cè)中的管壁,使得加強管15B在座椅寬度方向上穿透內(nèi)側(cè)框架12和管壁。通過焊接將加強管15B緊密地且一體地結合到內(nèi)側(cè)框架12和上框架部分13A的管壁。
支撐支架16的每個通過將鋼板材料壓為四邊形管形狀來形成。兩個支撐支架16分別裝配到上管14的左座椅區(qū)域和中心座椅區(qū)域的每個的右側(cè)和左側(cè)。支撐支架16從前側(cè)裝配到上管14,以在大致豎直的方向上延伸,且通過焊接緊密地且一體地結合到上管14。
如在圖1、圖4和圖5中所示,安全帶引導件17通過將鋼板材料壓為基部形狀(基座形狀)來形成。安全帶引導件17裝配到上管14的定位在中心側(cè)框架13正上方的部分,以將上管14和中心側(cè)框架13連接且從上方覆蓋上管14和中心側(cè)框架13。安全帶引導件17通過焊接緊密地且一體地結合到上管14和中心側(cè)框架13。更特定地,安全帶引導件17構造為當從側(cè)面觀察時使得鋼板材料以大體上倒U形形狀彎曲,安全帶引導件17的前件的右邊沿和左邊沿以及后件的右邊沿和左邊沿在前后方向上彎曲以形成側(cè)壁,并且以半圓形形狀凹入的裝配部 分形成在側(cè)壁的每個的底部分處。
安全帶引導件17從上方裝配到上管14的定位在中心側(cè)框架13正上方的部分。以此方式,以半圓形凹入的裝配部分被設定為從上方裝配到上管14,且安全帶引導件17的以倒U形形狀彎曲的前件和后件分別設定為與中心側(cè)框架13的上端側(cè)內(nèi)的前表面部分和后表面部分表面接觸。然后,安全帶引導件17被焊接到上管14的如下部分,即在所述部分處安全帶引導件17接觸上管14,且焊接到中心側(cè)框架13的如下部分,即在所述部分處安全帶引導件17接觸中心側(cè)框架13。因此,安全帶引導件17被緊密地且一體地結合到上管14和中心側(cè)框架13。
以大體上倒U形形狀彎曲的引導線17A裝配到安全帶引導件17的上表面。安全帶引導件17構造為引導從未示出的座椅安全帶裝置的收回器向上延伸的安全帶織帶,且附接到靠背框架10的后表面以從后表面?zhèn)认蚯皞?cè)通過引導線17A輸送安全帶織帶。另外,安全帶引導件17構造為保持安全帶織帶的位置,使得安全帶織帶可放置在就坐的乘員的身體上。
同時,如在圖1中所示,在座墊3內(nèi),構成座墊3的骨架的軟墊框架20包括外側(cè)框架21、內(nèi)側(cè)框架22、中心側(cè)框架23、前管24和加強管25A、25B。外側(cè)框架21形成座墊3的車輛外部分的骨架。內(nèi)側(cè)框架22形成座墊3的車輛內(nèi)部分的骨架。中心側(cè)框架23形成座墊3的左座椅區(qū)域和中心座椅區(qū)域之間的邊界部分的骨架。前管24形成座墊3的前側(cè)部分的骨架。加強管25A、25B形成座墊3的后側(cè)部分的骨架。
外側(cè)框架21通過將一件鋼板材料壓為在前后方向上細長的形狀來形成,且布置和升起為使得其表面面向座椅寬度方向。外側(cè)框架21構造為使其相對于彎曲和扭轉(zhuǎn)的結構強度通過將其上側(cè)和下側(cè)中的邊沿的每個向座椅寬度方向上的內(nèi)側(cè)彎曲來增加。比外側(cè)框架21更厚的 傾斜板21A一體地結合到外側(cè)框架21的后端。
傾角調(diào)節(jié)器6結合到傾斜板21A的遠端的內(nèi)表面,所述傾斜板21A結合到外側(cè)框架21的后端,所述遠端向后且向上延伸。因此,外側(cè)框架21通過傾角調(diào)節(jié)器6聯(lián)接到座椅靠背2的外側(cè)框架11的下端。外側(cè)框架21提供為一體地裝配到滑軌4的上部分。
內(nèi)側(cè)框架22也通過將一件鋼板材料壓為在前后方向上細長的形狀來形成,且也布置且升起為使其表面面向座椅寬度方向。內(nèi)側(cè)框架22也構造為使其相對于彎曲和扭轉(zhuǎn)的結構強度通過將其上側(cè)和下側(cè)內(nèi)的邊沿的每個向座椅寬度方向上的內(nèi)側(cè)彎曲來增加。比內(nèi)側(cè)框架22更厚的鉸鏈板22A一體地結合到內(nèi)側(cè)框架22的后端。座椅靠背2的內(nèi)側(cè)框架12的下端通過鉸鏈銷6A可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到結合到內(nèi)側(cè)框架22的后端的鉸鏈板22A的遠端的內(nèi)表面,所述遠端向上延伸。
通過將一件鋼板材料壓為在前后方向上細長的大體上矩形管形狀將中心側(cè)框架23構造為具有帶有高結構強度的封閉的橫截面。比中心側(cè)框架23更厚的傾斜板23A一體地結合到中心側(cè)框架23的后端。傾角調(diào)節(jié)器6結合到傾斜板23A的遠端處的車輛內(nèi)側(cè)上的側(cè)表面,所述傾斜板23A結合到中心側(cè)框架23的后端,所述遠端向后且向上延伸。因此,中心側(cè)框架23通過傾角調(diào)節(jié)器6聯(lián)接到座椅靠背2的中心側(cè)框架13的下端。中心側(cè)框架23提供為一體地裝配到滑軌4的上部分。
通過將一件圓形鋼管壓為在俯視圖中觀察時大體上U形形狀形成了前管24。前管24裝配為越過外側(cè)框架21、內(nèi)側(cè)框架22和中心側(cè)框架23的前端延伸(換言之,前管24裝配為將外側(cè)框架21、內(nèi)側(cè)框架22和中心側(cè)框架23的前端連接)。前管24通過焊接緊密地且一體地結合到外側(cè)框架21、內(nèi)側(cè)框架22和中心側(cè)框架23的前端。
加強管25A、25B的每個通過將一根圓形鋼管壓為在座椅寬度方 向上細長的形狀而形成。加強管25A裝配在外側(cè)框架21的后端和中心側(cè)框架23的后端之間,使得加強管25A在座椅寬度方向上穿透外側(cè)框架21的后端和中心側(cè)框架23的后端。加強管25A通過焊接緊密地且一體地結合到外側(cè)框架21的后端和中心側(cè)框架23的后端。另一個加強管25B裝配在內(nèi)側(cè)框架22的后端和中心側(cè)框架23的后端之間,使得加強管25B在座椅寬度方向上穿透內(nèi)側(cè)框架22的后端和中心側(cè)框架23的后端。加強管25B通過焊接緊密地且一體地結合到內(nèi)側(cè)框架22的后端和中心側(cè)框架23的后端。
在如上所述構造的座椅1中,傾角調(diào)節(jié)器6的每個通常處于其中所述傾角調(diào)節(jié)器6的旋轉(zhuǎn)被停止的狀態(tài)中,且其中座椅靠背2的靠背角度通過傾角調(diào)節(jié)器6被固定的狀態(tài)被維持。以此方式,施加到座椅靠背2的就坐的乘員的靠背負荷,以及施加到未示出的且從安全帶引導件17被拉動且置于就坐乘員的身體上的座椅安全帶裝置的織帶的張力被用于支撐靠背框架10的傾角調(diào)節(jié)器6的每個的旋轉(zhuǎn)停止強度所可靠地接收。
通過傾角調(diào)節(jié)器6的每個從下方被支撐的靠背框架10構造為具有以上所述的結構強度。同時,在發(fā)生車輛的前部碰撞、后部碰撞等的情況下在大的沖擊負荷從前側(cè)或后側(cè)施加時,靠背框架10接收圍繞用于支撐靠背框架10的支撐點的每個的大負荷彎矩。更具體地,例如如在圖2中所示,當在未示出的且從安全帶引導件17拉動的座椅安全帶裝置的織帶被放置在就坐的乘員的身體上的狀態(tài)中發(fā)生車輛的前部碰撞時,就坐的乘員的身體可被強烈地壓靠安全帶織帶,且向前側(cè)的大的張力負荷作用在安全帶引導件17上,所述安全帶引導件在上端側(cè)上支撐了安全帶織帶。
由于此負荷的輸入,在靠背框架10內(nèi),用于支撐安全帶引導件17的上管14接收了向前側(cè)的彎矩的負荷,而上管14的兩個端部用作支撐。更特定地,上管14構造為以雙端被支撐的梁的方式被支撐,其 中所述上管14的兩個端部相應地被外側(cè)框架11和內(nèi)側(cè)框架12支撐。因此,如通過圖2和圖9中的彎矩圖BMD1所示,在施加到上管14的彎曲的分布中,彎矩從上管14的兩端側(cè)處的支撐端部朝向作為負荷輸入點的大體上中間位置逐漸增加。
另外,在靠背框架10內(nèi),由于在圖2中所示的負荷輸入,其旋轉(zhuǎn)被傾角調(diào)節(jié)器6停止的中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11中的每個也接收了向前側(cè)的彎矩的負荷,而傾角調(diào)節(jié)器6用作固定的端部。更特定地,中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個以懸臂方式被支撐,即中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個從下方通過傾角調(diào)節(jié)器6以懸臂方式被支撐。因此,如通過圖2和圖10至圖11中的彎矩圖BMD2、BMD3所示,在施加到中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個的彎矩的分布中,彎矩從作為框架的自由端側(cè)的上端側(cè)朝向作為框架的固定端側(cè)的下端側(cè)逐漸增加。
因此,當如在圖2中所示大的彎矩負荷施加到靠背框架10時,局部應力集中可能發(fā)生在接收了大的彎矩負荷的靠背框架10的每個部分內(nèi)。
另外,如在圖3中所示,當發(fā)生車輛的后部碰撞時,就坐的乘員的身體可能從前側(cè)強烈地壓靠靠背框架10,且負荷輸入可施加到中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11,以向后壓中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11。由于此負荷輸入,在靠背框架10中,中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個接收向后側(cè)的彎矩的負荷,而使得傾角調(diào)節(jié)器6用作固定的端部。
更特定地,中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個以懸臂方式被支撐,即中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個從下方被傾角調(diào)節(jié)器6以如上所述的懸臂方式被支撐。因此,如通過圖3和圖10至圖11中的彎矩圖BMD2’、BMD3’所示,在施加到中心側(cè)框架13和外側(cè)框架11的每個的彎矩的分布中,彎矩從作為框架的自由端側(cè)的上端側(cè)向作為 固定端側(cè)的下端側(cè)逐漸增加。
因此,當如在圖3中所示大的彎矩負荷施加到靠背框架10時,在接收了大的彎矩負荷的靠背框架10的每個部分中可能發(fā)生局部應力集中。然而,座椅1提供有加強結構,所述加強結構可如上所述將彎矩的大負荷分散,以即使在大負荷施加到靠背框架10的每個部分時也防止應力集中的發(fā)生。
更特定地,加強結構包括:單向帶(UD帶)18A,所述單向帶(UD帶)18A固結到上管14的結合到如在圖1和圖4至圖5中所示的安全帶引導件17的部分的前表面部分;UD帶18B,所述UD帶18B固結到外側(cè)框架11的結合到如在圖1和圖7至圖8中所示的傾角調(diào)節(jié)器6的部分的周部;和UD帶18C,所述UD帶18C分別固結到中心側(cè)框架13內(nèi)的上框架部分13A的、結合到下框架部分13B的部分的前表面部分和后表面部分。UD帶18A、18B、18C的每個具有已知的構造,其中碳纖維在一個方向上定向,且也構造為使得所述構造的比重遠小于形成了靠背框架10的金屬材料中的每種金屬材料的比重。
在如在圖1和圖4至圖5中所示的UD帶中,UD帶18A固結到上管14的、結合到如上所述的安全帶引導件17的部分的前表面部分。UD帶18A固結在如下狀態(tài)中,即其中碳纖維在其內(nèi)延伸的定向方向與上管14在其中延伸的座椅寬度方向?qū)R,使得UD帶18A在左右方向上延伸越過邊界部分14A,所述邊界部分14A作為上管14結合到安全帶引導件17的結合部分。詳細地,UD帶18A固結到作為上管14的一部分的前表面部分,在該一部分中在上管14接收來自安全帶引導件17的彎矩的負荷時生成了最大拉伸應力。UD帶18A通過熱焊接緊密地且一體地固結到上管14。
UD帶18A固結到該部分。因此,如通過使用圖2和圖9在上文中所述,在其中彎矩的大負荷從安全帶引導件17輸入到上管14且在 座椅寬度方向上的大的拉伸應力輸入到上管14的、結合到安全帶引導件17的部分的前表面部分的情況中,拉伸應力被支撐為使得應力通過UD帶18A被分散。因此,在此部分中較不可能發(fā)生應力集中。
詳細地,在邊界部分14A中,上管14的橫截面形狀由于結合到安全帶引導件17而急劇改變,且應力集中可能發(fā)生。因此,將UD帶18A提供為在左右方向上越過邊界部分14A延伸,所述邊界部分14A是上管44結合到安全帶引導件17的結合部分。因此,有效地抑制了在此區(qū)域內(nèi)的應力集中的發(fā)生。進一步詳細地,在UD帶18A中,其中碳纖維延伸的定向方向與作為施加到上管14的前表面部分的拉伸應力的作用方向的座椅寬度方向?qū)R。拉伸應力的作用方向是其中拉伸應力起作用的方向。換言之,UD帶18A可有效地且可靠地接收施加到上管14的前表面部分的拉伸應力。因此,從安全帶引導件17輸入到上管14的彎矩的大負荷通過整個上管14被可靠地接收,而不導致在上管14的結合到安全帶引導件17的結合部分內(nèi)的應力集中。
另外,如在圖1和圖7至圖8中所示,UD帶18B固結到外側(cè)框架11的、結合到如上所述的傾角調(diào)節(jié)器6的部分的周部,且UD帶18B以環(huán)形形狀纏繞且固結到外側(cè)框架11的內(nèi)表面,以從外周側(cè)圍繞裝配部分的每個。在裝配部分中,從傾角調(diào)節(jié)器突出的多個榫銷6B裝配且焊接到外側(cè)框架11。UD帶18B被固結以從外周側(cè)圍繞外側(cè)框架11內(nèi)的結合的部分。在每個結合的部分中,外側(cè)框架11的橫截面形狀通過結合到傾角調(diào)節(jié)器6而劇烈地改變,且應力集中可能在每個結合的部分中發(fā)生。UD帶18B通過熱焊接以如下狀態(tài)緊密地且一體地固結到外側(cè)框架11的內(nèi)表面,即在所述狀態(tài)中碳纖維在其中延伸的定向方向與其中UD帶18B以環(huán)形形狀纏繞的周向方向?qū)R。
UD帶18B固結到每個結合的部分。相應地,如通過圖2至圖3和圖10至圖11在上文中所述,在其中彎矩的大負荷輸入到外側(cè)框架11和圍繞傾角調(diào)節(jié)器6的大的壓縮應力或大的拉伸應力輸入到外側(cè)框 架11的、結合到傾角調(diào)節(jié)器6的部分的周部的情況中,應力被支撐使得應力通過UD帶18B被分散。因此,在所述部分中較不可能應力集中發(fā)生。
此外,如在圖1和圖4至圖6中所示,UD帶18C如上所述分別固結到中心側(cè)框架13內(nèi)的上框架部分13A的、結合到下框架部分13B的部分的前表面部分和后表面部分。UD帶18C分別在其中碳纖維延伸的定向方向與高度方向?qū)R的狀態(tài)中固結到上框架部分13A的前表面部分和后表面部分,以在高度方向上越過下框架部分13B的上端延伸,所述上端從下方插入到上框架部分13A的矩形管內(nèi)。
詳細地,在中心側(cè)框架13的邊界部分13D中,上框架部分13A結合到下框架部分13B。因此,在邊界部分13D中,中心側(cè)框架13的橫截面形狀由于下框架部分13B結合到上框架部分13A劇烈地變化,且可能應力集中發(fā)生。因此,UD帶18C的每個被固結以在高度方向上越過邊界部分13D延伸。進一步詳細地,UD帶18C分別固結到中心側(cè)框架13內(nèi)的上框架部分13A的前表面部分和后表面部分,所述前表面部分和后表面部分是其中在中心側(cè)框架13接收在前后方向上的彎矩的負荷時生成了最大拉伸應力或最大壓縮應力的部分。UD帶18C通過熱焊接緊密地且一體地分別固結到上框架部分13A的前表面部分和后表面部分。
如通過使用圖2至圖3和圖10至圖11在上文中所述,UD帶18C分別固結到上框架部分13A的前表面部分和后表面部分。因此,在其中彎矩的大負荷輸入到中心側(cè)框架13且在高度方向上的大的拉伸應力或大的壓縮應力輸入到上框架部分13A的、結合到下框架部分13B的部分的前表面部分和后表面部分的情況中,應力被支撐使得應力通過UD帶18C被分散。因此,在這些部分中較不可能應力集中發(fā)生。
詳細地,在中心側(cè)框架13的邊界部分13D中,上框架部分13A 結合到下框架部分13B。因此,在邊界部分13D中,中心側(cè)框架13的橫截面形狀由于下框架部分13B結合到上框架部分13A劇烈地變化,且可能應力集中發(fā)生。因此,UD帶18C的每個被固結以在高度方向上越過邊界部分13D延伸。相應地,有效地抑制了在該部分(即,上框架部分13A的、結合到下框架部分13B的部分)中的應力集中的發(fā)生。更詳細地,在UD帶18C的每個中,碳纖維在其中延伸的定向方向與高度方向?qū)R,所述高度方向是施加到上框架部分13A的前表面部分和后表面部分的拉伸應力或壓縮應力的作用方向。以此方式,UD帶18C可有效地且可靠地接收施加到上框架部分13A的前表面部分和后表面部分的拉伸應力或壓縮應力。相應地,輸入到中心側(cè)框架13的彎矩的大的負荷被整個中心側(cè)框架13可靠地接收,而不導致在上框架部分13A的、結合到下框架部分13B的結合部分內(nèi)的應力集中。
描述總結為如下。實施例的座椅1具有如下構造。即,座椅1包括金屬靠背框架10(即,由金屬制造的靠背框架10)。在座椅1中,UD帶18A、18B、18C(加強構件)局部地附接到其中在靠背框架10內(nèi)應力集中發(fā)生的部分。UD帶18A、18B、18C的每個在其中UD帶分散應力的狀態(tài)中附接。UD帶18A、18B、18C的每個具有比靠背框架10比重更小的比重。在構造中,由于局部地附接到其中在靠背框架10內(nèi)應力集中發(fā)生的部分的UD帶18A、18B、18C的每個,在靠背框架10中較不可能應力集中發(fā)生,同時抑制了靠背框架10的重量的增加。
已描述了本發(fā)明的實施例。然而,本發(fā)明可實施為不同于以上所述的實施例的多種模式。例如,本發(fā)明的交通工具座椅可應用于不同于汽車的后排座椅的座椅,且可以是應用于不同于汽車的車輛例如列車的座椅。另外,本發(fā)明的交通工具座椅可廣泛地應用于使用在多種交通工具內(nèi)的座椅,例如飛機和船舶的座椅。
另外,在實施例中,UD帶被用作對應于本發(fā)明的加強構件的構件。 然而,加強構件可由不同于UD帶的材料形成,例如樹脂材料或輕質(zhì)金屬(鋁或鎂),只要加強構件的比重小于座椅框架的比重,加強構件局部地附接到其中在座椅框架內(nèi)應力集中發(fā)生的部分,且加強構件在其中該加強將應力分散的狀態(tài)中附接。另外,加強構件應用于其上的結構不限制于座椅靠背的框架結構。加強構件可應用于其他座椅結構體的框架機構,例如座墊和頭枕。此外,加強構件不必需地在其中加強構件與座椅框架一體的狀態(tài)中附接到座椅框架,只要加強構件局部地附接到其中在座椅框架內(nèi)應力集中發(fā)生的部分,且加強構件在其中加強構件分散了應力的狀態(tài)中附接。
此外,當UD帶用作加強構件時,其中碳纖維在其中延伸的UD帶的定向方向不必需地與拉伸應力或壓縮應力的作用方向?qū)R。例如,UD帶可提供為使得碳纖維在其中延伸的定向方向與垂直于壓縮應力在座椅框架內(nèi)的作用方向的方向?qū)R,以有效地防止與座椅框架內(nèi)的壓縮應力相關的面外彎曲。UD帶可堆疊成多個層,使得碳纖維在其中延伸的定向方向彼此交叉,或增加了結構強度。
另外,當加強構件應用于座椅靠背的框架結構時,加強構件可應用于不同于在實施例中所陳述部分的部分。更特定地,該部分包括以上通過使用圖1至圖4所描述的上管14的其上結合了支撐支架16的部分的后表面部分等。在其中加強構件應用于這些部分的每個的情況中,即使在由于發(fā)生車輛碰撞時從頭枕傳遞到支撐支架的每個的負荷導致彎矩的大負荷施加到上管時,由于此彎矩導致的在結合到支撐支架的上管的部分中可能發(fā)生的應力集中也通過提供加強構件被合適地分散。
詳細地,加強構件提供在上管的后表面部分中。即,加強構件提供在上管的如下部分中,在所述部分的每個中在彎矩的負荷施加到其上時發(fā)生最大拉伸應力或最大壓縮應力。因此,由于加強構件,較不可能應力集中發(fā)生。注意到加強構件不必需地提供在其上最大拉伸應 力或最大壓縮應力作用在座椅框架內(nèi)的部分中,只要加強構件提供在其處所述加強構件使得應力集中較不可能發(fā)生的位置處。
另外,加強構件可提供為限制由于座椅框架的拉伸或壓縮導致的座椅框架的周向長度的改變。替代地,加強構件可提供為抑制由于拉伸引起的斷裂或由于壓縮導致的面外彎曲。加強構件可在如下狀態(tài)中附接到座椅框架,即在所述狀態(tài)中加強構件通過使用除熱焊接外的粘合劑、壓力配合或滾壓的附著而分散了應力。
另外,如在圖6中所示,在實施例中,UD帶18C作為具有平板形狀的加強構件分別固結到座椅靠背2的中心側(cè)框架13的上框架部分13A的前表面部分和后表面部分。然而,除以上所述的其中加強構件附接到座椅框架的方式外,加強構件可以以如下所述的方式附接到座椅框架,而與加強構件是否是柔性構件例如UD帶無關。
如在圖12中所示,例如,加強構件18D附接到中心側(cè)框架13的后表面部分(其中在座椅框架內(nèi)應力集中發(fā)生的部分)。加強構件18D可事先形成以具有U形形狀,所述形狀符合中心側(cè)框架13的右側(cè)和左側(cè)內(nèi)的后表面部分和側(cè)表面部分,且加強構件可裝配且附接到中心側(cè)框架13以符合中心側(cè)框架13的右側(cè)和左側(cè)內(nèi)的后表面部分和側(cè)表面部分。注意到加強構件18D可通過多種附著方式中的任何方式一體地固結到中心側(cè)框架13,所述方式例如為除熱焊接和使用粘合劑的粘附外的壓力配合。
另外,如在圖13中所示,其中可插入加強構件18E的容納槽13E可形成在中心側(cè)框架13的后表面部分內(nèi),且加強構件18E可從上方或下方插入到容納槽13E內(nèi)以附接到中心側(cè)框架13。此時,加強構件18E可壓力裝配在中心側(cè)框架13的容納槽13E內(nèi),以一體地結合到容納槽13E。替代地,加強構件18E可通過在插入之后搖晃容納槽13E而一體地結合到容納槽13E。另外,加強構件18E可通過例如熱焊接或使用 粘合劑的粘合的方式而一體地結合到容納槽13E的內(nèi)側(cè)。
另外,加強構件可提供在座椅框架內(nèi)應力集中發(fā)生的部分中,使得加強構件沿特定的面內(nèi)方向延伸,且加強構件的尺寸和形狀的至少一個可根據(jù)應力的大小改變。更特定地,例如,如在圖14中所示,加強構件18F附接到中心側(cè)框架13的后表面部分(即,其中在座椅框架內(nèi)應力集中發(fā)生的部分)。加強構件18F提供為在高度方向上越過上框架部分13A的邊界部分13D延伸,所述邊界部分13D結合到下框架部分13B。加強構件18F可附接為使得當加強構件18F向上延伸超過邊界部分13D時加強構件18F的形狀漸縮(即,加強構件18F的形狀在向上的方向上漸縮)。以此構造,可抑制在加強構件18F被附接的部分處的上框架部分13A的結構強度的劇烈增加。因此,在座椅框架內(nèi)較不可能發(fā)生應力集中。