靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法，該靠背用框架結(jié)構(gòu)體為將在兩側(cè)相互平行地延伸的側(cè)框架、和在兩側(cè)框架的上部之間的范圍內(nèi)延伸的橫框架一體地連接而作為整體形成為門(mén)形的、樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，在該靠背用框架結(jié)構(gòu)體中，至少在橫框架的表面的側(cè)框架之間以連續(xù)或斷續(xù)地延伸的方式粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合。能夠提高作為載荷承受部位的橫框架、進(jìn)而形成向側(cè)框架側(cè)的載荷傳遞路徑的橫框架的剛性，作為框架結(jié)構(gòu)體整體，也能夠在確保輕質(zhì)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高剛性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法，尤其涉及雖然為輕質(zhì)的樹(shù)脂制但具有高剛性的、最適合用于汽車(chē)座椅的靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靠背用框架結(jié)構(gòu)體、特別是車(chē)輛用的靠背用框架結(jié)構(gòu)體從車(chē)輛整體的輕質(zhì)化的要求出發(fā)希望是輕質(zhì)的，并且，要求在受到來(lái)自車(chē)輛后方或側(cè)面的碰撞時(shí)承受由于負(fù)擔(dān)來(lái)自乘員等的大載荷而產(chǎn)生的力矩來(lái)適當(dāng)保護(hù)乘員，希望其是高剛性的。
[0003]在框架結(jié)構(gòu)體主要由金屬構(gòu)成的情況下，若要滿(mǎn)足上述這樣的要求，則成為比較復(fù)雜的構(gòu)造(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1)，需要通過(guò)焊接等將構(gòu)成框架的構(gòu)件接合，因此，需要很多的制造工序。而且，由于主要由金屬構(gòu)成，所以在輕質(zhì)化方面有限度。
[0004]另一方面，作為代替金屬的輕質(zhì)、高剛性的材料，已知有FRP (纖維增強(qiáng)塑料)，也嘗試了使用FRP來(lái)構(gòu)成靠背用框架結(jié)構(gòu)體(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3、4)。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3、4所公開(kāi)的構(gòu)造中，框架結(jié)構(gòu)體的主要構(gòu)成部的實(shí)質(zhì)上的整體由FRP構(gòu)成，即，是在主要構(gòu)成部的厚壁內(nèi)的內(nèi)部配置有增強(qiáng)纖維的構(gòu)造，因此，很多時(shí)候比較難以將增強(qiáng)纖維配置在適當(dāng)位置而成型。作為FRP，特別是在專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3所公開(kāi)的使用CFRP (碳纖維增強(qiáng)塑料)的構(gòu)造中，由于CFRP的成本較高，所以在使用非常多的CFRP的該構(gòu)造中，要求高成本。另外，為了使專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的框架結(jié)構(gòu)體的特定部位具有高剛性，設(shè)有凹凸構(gòu)造或多個(gè)肋，因此該部位成為比較復(fù)雜的形狀，在使整體為一體化構(gòu)造方面，成為成型比較困難的構(gòu)造。其結(jié)果是，在更廉價(jià)且更容易地制造輕質(zhì)、高剛性的靠背用框架結(jié)構(gòu)體方面存在改善的余地。
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 — 94436號(hào)公報(bào)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005 - 194號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特表2010 - 500198號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010 - 220748號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，鑒于上述這樣的現(xiàn)狀，本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種特別是采用在特定的需要加強(qiáng)部位粘貼設(shè)置FRP片材這一新的手法、能夠更廉價(jià)且更容易地制造的、輕質(zhì)且高剛性的靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
[0010]為了解決上述課題，本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體為將在兩側(cè)相互平行地延伸的側(cè)框架、和在兩側(cè)框架的上部之間的范圍內(nèi)延伸的橫框架一體地連接而作為整體形成為門(mén)形的、樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，該靠背用框架結(jié)構(gòu)體的特征在于，至少在上述橫框架的表面的側(cè)框架之間以連續(xù)或斷續(xù)地延伸的方式粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合。
[0011]在這樣的本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體中，設(shè)置有在兩側(cè)框架的上部之間的范圍內(nèi)延伸的橫框架，在作為整體而成型為門(mén)形的樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的至少橫框架的表面粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，該FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合。橫框架是承受乘員的靠背載荷的部位，并且，是將載荷向兩側(cè)框架傳遞的部位。通過(guò)在該靠背用框架結(jié)構(gòu)體的一個(gè)主要構(gòu)成部位即橫框架上粘貼設(shè)置帶狀的FRP片材并使其與橫框架一體化，能夠發(fā)揮樹(shù)脂制的橫框架的輕質(zhì)特性，并且能夠適當(dāng)加強(qiáng)橫框架而使其高剛性化。由于FRP片材僅是粘貼設(shè)置在樹(shù)脂制的框架表面上，所以能夠極容易地將FRP片材配置在規(guī)定部位，從而容易制造框架結(jié)構(gòu)體，并且由于與使框架截面全部為FRP的構(gòu)造相比能夠減少FRP片材的量，所以能夠廉價(jià)地進(jìn)行制造。另外，關(guān)于基于粘貼設(shè)置FRP片材進(jìn)行的加強(qiáng)，僅將薄的FRP片材沿著橫框架的表面形狀粘貼即可，因此關(guān)于加強(qiáng)對(duì)象部位本身，無(wú)需采用凹凸構(gòu)造或特殊肋構(gòu)造等復(fù)雜的構(gòu)造，從這方面來(lái)看也能夠?qū)崿F(xiàn)制造的簡(jiǎn)化和低成本化。因此，能夠容易且廉價(jià)地制造整體輕質(zhì)且特定的必要部位高剛性化的靠背用框架結(jié)構(gòu)體。
[0012]另外，優(yōu)選的是，在上述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使增強(qiáng)纖維沿框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向大致平行地延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有上述FRP片材。通過(guò)以使增強(qiáng)纖維沿框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向大致平行地延伸的方式進(jìn)行配置，能夠提高針對(duì)于由于來(lái)自乘員的靠背載荷產(chǎn)生的彎曲變形的剛性，并且能夠提高基于橫框架進(jìn)行的兩側(cè)框架之間的連結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高作為門(mén)形的框架結(jié)構(gòu)體整體的剛性。
[0013]另外，若在上述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使增強(qiáng)纖維從側(cè)框架側(cè)朝向橫框架的中央部而向斜上方延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有上述FRP片材，則使作為框架結(jié)構(gòu)體整體的門(mén)形形狀發(fā)揮作用，并且對(duì)于由靠背載荷產(chǎn)生的力矩，高效率地形成橫框架與側(cè)框架側(cè)之間的載荷傳遞路徑，從而能夠更高效率地實(shí)現(xiàn)高剛性化。
[0014]在上述本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體中，優(yōu)選的是，在上述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使增強(qiáng)纖維沿相對(duì)于框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向傾斜的方向延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有上述FRP片材。若像這樣粘貼設(shè)置FRP片材，則通過(guò)延伸設(shè)置的增強(qiáng)纖維，能夠高效率地形成橫框架所負(fù)擔(dān)的載荷向側(cè)框架側(cè)的傳遞路徑，能夠使用較少的FRP片材使用量，從而能夠使用較少的增強(qiáng)纖維使用量而從橫框架向側(cè)框架側(cè)高效率地傳遞載荷，能夠高效率地實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化并且高效率地實(shí)現(xiàn)高剛性化。
[0015]另外，優(yōu)選的是，在上述兩側(cè)框架的至少一部分上，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架的樹(shù)脂一體地接合。在這樣的結(jié)構(gòu)中，能夠高效率地抑制由于作用于框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向的側(cè)方載荷而產(chǎn)生的彎曲變形，能夠?qū)⒆鳛榭蚣芙Y(jié)構(gòu)體整體的剛性進(jìn)一步提高為期望的剛性。
[0016]FRP片材向上述兩側(cè)框架的粘貼設(shè)置部位能夠適當(dāng)?shù)剡x擇，特別是，若在兩側(cè)框架的從靠背前表面?zhèn)壤@到后表面?zhèn)榷由斓闹苊娴闹辽僖徊糠稚希刂苊孢B續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，且粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架的樹(shù)脂一體地接合，則能夠高效率地提高側(cè)框架的框架結(jié)構(gòu)體前后方向的彎曲剛性，從而能夠有效地支承作用于橫框架上的來(lái)自乘員的載荷。
[0017]另外，上述橫框架的形狀沒(méi)有特別的限定，若橫框架形成為以側(cè)框架的延伸方向?yàn)閷挾确较虻拿鏍铙w，則能夠高效率地承受橫框架所負(fù)擔(dān)的載荷，并且能夠形成將該載荷高效率地向側(cè)框架側(cè)傳遞的路徑。
[0018]特別是，若上述橫框架形成為在側(cè)框架側(cè)具有更大的寬度且在兩側(cè)框架之間的中央部具有更小的寬度的形狀，則能夠以更小的橫框架的面積適當(dāng)承受橫框架所負(fù)擔(dān)的載荷，并且能夠高效率地將該載荷向側(cè)框架側(cè)傳遞。另外，由于能夠適當(dāng)減小橫框架的面積，所以也有助于框架結(jié)構(gòu)體整體的輕質(zhì)化。
[0019]其中，若橫框架的下緣形成為拱形狀，則橫框架的面積適當(dāng)減小，且成為不易產(chǎn)生應(yīng)力集中的形狀，因此能夠有助于確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體整體所期望的強(qiáng)度、剛性。
[0020]另外，上述側(cè)框架的截面構(gòu)造沒(méi)有特別的限定，但若側(cè)框架具有朝向外側(cè)方打開(kāi)的〕字狀的橫截面，則容易粘貼沿上述側(cè)框架的周面延伸的FRP片材，也能夠以簡(jiǎn)單的截面構(gòu)造有效地提高側(cè)框架的剛性，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)剛性的提高、和成型、制造的簡(jiǎn)化。
[0021]另外，為了使靠背具有角度調(diào)節(jié)功能等，優(yōu)選的是，在上述側(cè)框架的下部形成有該側(cè)框架與支承部的連結(jié)部，該支承部以使側(cè)框架能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承該側(cè)框架。由于本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體基本上是能夠一體成型的樹(shù)脂制的框架結(jié)構(gòu)體，所以這樣的連結(jié)部能夠在成型時(shí)容易地形成。
[0022]另外，上述橫框架也能夠具有能夠從后表面?zhèn)戎С性摍M框架的加強(qiáng)部。這樣的加強(qiáng)部也能夠在使框架結(jié)構(gòu)體的整體成型時(shí)容易地一體成型，通過(guò)設(shè)置加強(qiáng)部，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)一步提高橫框架的強(qiáng)度、剛性，作為框架結(jié)構(gòu)體整體，也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)一步提高強(qiáng)度、剛性。
[0023]作為上述加強(qiáng)部的形態(tài)沒(méi)有特別的限定，例如，上述加強(qiáng)部能夠是以上述側(cè)框架之間為延伸方向的肋的形態(tài)，另外，關(guān)于該加強(qiáng)部的延伸范圍，可以是相對(duì)于橫框架在較寬范圍內(nèi)延伸的形態(tài)，也可以是相對(duì)于橫框架在較窄范圍內(nèi)局部存在的形態(tài)。
[0024]另外，優(yōu)選的是，上述帶狀的FRP片材的增強(qiáng)纖維由連續(xù)纖維構(gòu)成。通過(guò)粘貼設(shè)置FRP片材，能夠至少加強(qiáng)橫框架的特定部位,并且能夠形成從橫框架側(cè)向側(cè)框架側(cè)的期望的載荷傳遞路徑，因此為了高效率地進(jìn)行加強(qiáng)并且高效率地形成載荷傳遞路徑，優(yōu)選FRP片材的增強(qiáng)纖維由連續(xù)纖維構(gòu)成。將比較長(zhǎng)的FRP片材粘貼在框架結(jié)構(gòu)體上對(duì)于維持作用于增強(qiáng)纖維的應(yīng)力的連續(xù)性是理想的。但是，在粘貼于復(fù)雜的曲面上等粘貼設(shè)置一片片材較困難的情況下，可以采用如下方法:使用多片較短的FRP片材并將端部重合等來(lái)減小FRP片材之間的間隔，同時(shí)斷續(xù)地使纖維連續(xù)地粘貼。或者，也可以適當(dāng)選擇將片材的一部分切斷而將片材彎曲而粘貼的方法等。
[0025]另外，上述粘貼設(shè)置的FRP片材的形態(tài)沒(méi)有特別的限定，但若FRP片材是使熱塑性樹(shù)脂預(yù)先含浸于上述沿一個(gè)方向取向的增強(qiáng)纖維的片材中而成的預(yù)浸料片材，則在成型時(shí)，更容易進(jìn)行該片材向目標(biāo)部位的粘貼設(shè)置、具體而言更容易進(jìn)行例如一體成型中為了粘貼設(shè)置而向模具內(nèi)的配置，能夠更容易地進(jìn)行期望的成型。
[0026]本發(fā)明中的增強(qiáng)纖維沒(méi)有特別的限定，能夠使用碳纖維或玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維等，另外也能夠使用將它們混在一起而成的增強(qiáng)纖維，但若增強(qiáng)纖維包含碳纖維，則能夠?qū)崿F(xiàn)良好的成型性且得到優(yōu)異的提高強(qiáng)度、剛性的效果，因此特別優(yōu)選。另外，通過(guò)使用碳纖維，也能夠容易地進(jìn)行作為目標(biāo)的構(gòu)造設(shè)計(jì)。
[0027]另外，在本發(fā)明中，作為構(gòu)成上述樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的樹(shù)脂，優(yōu)選由熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成。雖然也能夠使用熱固性樹(shù)脂，但為了得到良好的成型性，優(yōu)選由熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成。特別是，通過(guò)使用熱塑性樹(shù)脂，能夠?qū)崿F(xiàn)注塑成型，因此即使在大量生產(chǎn)的情況下，也能夠以高生產(chǎn)率來(lái)制造期望的靠背用框架結(jié)構(gòu)體。
[0028]另外，在本發(fā)明中，除上述的FRP片材粘貼設(shè)置部以外，以不含有增強(qiáng)纖維的構(gòu)造為基本構(gòu)造，但也能夠是上述熱塑性樹(shù)脂含有非連續(xù)增強(qiáng)纖維的形態(tài)。若像這樣構(gòu)成，則作為整體，能夠制造強(qiáng)度、剛性更高的靠背用框架結(jié)構(gòu)體。
[0029]另外，本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體能夠適用于所有座椅，但特別適用于對(duì)輕質(zhì)化和高剛性化、生產(chǎn)率提高的要求高的車(chē)輛用座椅，其中優(yōu)選適用于汽車(chē)用座椅。
[0030]本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的制造方法是制造上述這樣的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的方法，其特征在于，將使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材配置在模具內(nèi)，并向該模具內(nèi)注塑樹(shù)脂而使整體一體成型。作為其他的方法，例如也可以列舉在使樹(shù)脂框架成型后粘貼設(shè)置FRP片材，然后加熱而使FRP片材與樹(shù)脂框架一體化的方法，但將預(yù)先準(zhǔn)備好的規(guī)定的帶狀的FRP片材配置于模具內(nèi)的規(guī)定位置并與注塑樹(shù)脂一起使整體一體成型的方法，能夠以高生產(chǎn)率高效率地制造高質(zhì)量的靠背用框架結(jié)構(gòu)體。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法，在樹(shù)脂制框架結(jié)構(gòu)體的至少橫框架上粘貼設(shè)置使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，并將該FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合，因此，能夠容易且高效率地提高特別是作為承受載荷的部位的橫框架的剛性、進(jìn)而提高形成向側(cè)框架側(cè)的載荷傳遞路徑的橫框架的剛性，作為框架結(jié)構(gòu)體整體,也能夠在確保輕質(zhì)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)期望的高剛性,并且能夠以高生產(chǎn)率高效率地制造該框架結(jié)構(gòu)體。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的立體簡(jiǎn)圖。
[0033]圖2是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的立體簡(jiǎn)圖。
[0034]圖3是本發(fā)明的另一其他實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的立體簡(jiǎn)圖。
[0035]圖4是本發(fā)明的另一其他實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的立體簡(jiǎn)圖。
[0036]圖5是沿圖4的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的A — A線(xiàn)的放大橫剖視圖。
[0037]圖6是本發(fā)明的另一其他實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的從背面?zhèn)扔^察到的立體簡(jiǎn)圖。
[0038]圖7是沿圖6的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的B — B線(xiàn)的剖視圖，(a)和(b)例示了彼此不同的橫框架加強(qiáng)形態(tài)。
[0039]圖8是例示了另一其他橫框架加強(qiáng)形態(tài)的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的從背面?zhèn)扔^察到的立體簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下，參照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0041]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體I。靠背用框架結(jié)構(gòu)體I構(gòu)成為將在兩側(cè)相互平行地延伸的側(cè)框架3、和在兩側(cè)框架3的上部之間的范圍內(nèi)延伸的橫框架2 —體地連接而作為整體形成為門(mén)形的、硬質(zhì)樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，示出了用于車(chē)輛用座椅的靠背用框架結(jié)構(gòu)體。在本實(shí)施方式中，在橫框架2上主要為了輕質(zhì)化而在左右設(shè)有開(kāi)口 4，在兩側(cè)框架3的下部形成有側(cè)框架3與支承部(設(shè)置在車(chē)輛用座椅上的支承部，圖示省略)的連結(jié)部5 (連結(jié)用孔)，該支承部以使側(cè)框架3能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承該側(cè)框架3。而且，橫框架2形成為在側(cè)框架3側(cè)具有更大的寬度、在兩側(cè)框架3之間的中央部具有更小的寬度的形狀，特別是，下緣形成為拱形狀10。
[0042]在這樣的形成為門(mén)形的樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體I中，至少在橫框架2的表面以增強(qiáng)纖維在側(cè)框架3之間的范圍內(nèi)連續(xù)或斷續(xù)地延伸的方式粘貼設(shè)置有使該增強(qiáng)纖維、尤其是碳纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合，作為整體而一體成型。作為帶狀的FRP片材的粘貼設(shè)置形態(tài)能夠采用各種形態(tài)，但在本實(shí)施方式中，在橫框架2的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使上述增強(qiáng)纖維從側(cè)框架3側(cè)朝向橫框架2的中央部向斜上方延伸的方式，連續(xù)地粘貼設(shè)置有FRP片材6a、6b。另外，在橫框架2的FRP片材粘貼設(shè)置部的另外一部分(上部側(cè)部位)上，以使增強(qiáng)纖維沿框架結(jié)構(gòu)體I的寬度方向(圖1的左右方向)大致平行地延伸的方式，連續(xù)地粘貼設(shè)置有FRP片材7。需要說(shuō)明的是，在圖1中，粘貼設(shè)置的FRP片材粘貼設(shè)置在橫框架2的框架結(jié)構(gòu)體前表面?zhèn)?，但也可以采用粘貼設(shè)置在后表面?zhèn)鹊姆椒ā?br> [0043]另外，在本實(shí)施方式中，在兩側(cè)框架3的至少一部分上，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架的樹(shù)脂一體地接合。特別是在本實(shí)施方式中，在兩側(cè)框架3的從靠背前表面?zhèn)壤@到后表面?zhèn)榷由斓闹苊娴闹辽僖徊糠稚?，沿周面連續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材8，粘貼設(shè)置的FRP片材8的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架3的樹(shù)脂一體地接合。另外在本實(shí)施方式中，在兩側(cè)框架3的除上述周面以外的部位、特別是側(cè)框架3的朝向側(cè)方的外側(cè)面部位，也粘貼設(shè)置有帶狀的FRP片材9，粘貼設(shè)置的FRP片材9的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架3的樹(shù)脂一體地接合。需要說(shuō)明的是，在圖1中，在側(cè)框架3的朝向側(cè)方的內(nèi)側(cè)面部位未粘貼FRP片材，但為了提高側(cè)面框架的剛性，可以在該部位也適當(dāng)粘貼FRP片材。
[0044]在像這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體I中，通過(guò)在橫框架2上粘貼設(shè)置帶狀的FRP片材6a、6b、7并使其與橫框架2 —體化，能夠發(fā)揮樹(shù)脂制的橫框架2的輕質(zhì)特性，并且能夠適當(dāng)加強(qiáng)橫框架2而使其高剛性化。由于僅僅是在比較薄的FRP片材6a、6b、7—體化之前將其粘貼設(shè)置，所以能夠極容易地將其配置在規(guī)定部位，從而容易制造框架結(jié)構(gòu)體1，并且能夠廉價(jià)地制造。另外，在本實(shí)施方式中，以使增強(qiáng)纖維從側(cè)框架側(cè)朝向兩側(cè)框架之間中央而向斜上方連續(xù)地延伸的方式粘貼設(shè)置有FRP片材6a、6b，因此利用較少的FRP片材使用量高效率地形成橫框架2所負(fù)擔(dān)的載荷向側(cè)框架3側(cè)的傳遞路徑。另外，以使增強(qiáng)纖維沿框架結(jié)構(gòu)體I的寬度方向大致平行地延伸的方式粘貼設(shè)置有FRP片材7，因此橫框架2的強(qiáng)度、剛性進(jìn)一步提高，基于橫框架2進(jìn)行的兩側(cè)框架3之間的連結(jié)強(qiáng)度也提高，作為門(mén)形的框架結(jié)構(gòu)體I整體的剛性進(jìn)一步提高。另外，通過(guò)沿兩側(cè)框架3的周面粘貼設(shè)置帶狀的FRP片材8，側(cè)框架3的剛性也高效率地提高，并且從橫框架2側(cè)向側(cè)框架3側(cè)的期望的載荷傳遞路徑也容易地形成。另外，通過(guò)在側(cè)框架3的外側(cè)面部位也粘貼設(shè)置FRP片材9，側(cè)框架3的剛性進(jìn)一步提高。另外，在本實(shí)施方式中，橫框架2形成為面狀體，特別是其下緣形成為拱形狀，因此橫框架2的面積減小而實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化，并且形成為難以產(chǎn)生應(yīng)力集中等的形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)框架結(jié)構(gòu)體I整體的進(jìn)一步輕質(zhì)化，并且能夠高效率地提高希望加強(qiáng)的部位的剛性。
[0045]這樣，在本發(fā)明中，至少橫框架2通過(guò)FRP片材的粘貼設(shè)置、一體化而高剛性化，但該高剛性化能夠采用各種形態(tài)。例如在圖2所示的實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體11中，從側(cè)框架3朝向斜上方延伸的帶狀的FRP片材12a、12b在到達(dá)橫框架2的中央部后進(jìn)一步延伸而延伸至相反側(cè)的各側(cè)框架3側(cè)。另外，與圖1所示的形態(tài)相同地，在兩側(cè)框架3之間的范圍內(nèi)也粘貼設(shè)置有沿框架結(jié)構(gòu)體11的寬度方向延伸的FRP片材13。在本實(shí)施方式中，通過(guò)使FRP片材12a、12b比圖1所示的形態(tài)延伸得更長(zhǎng)，橫框架2的剛性進(jìn)一步提高。其他的結(jié)構(gòu)、作用與圖1所示的形態(tài)相同。
[0046]另外，在圖3所示的實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體21中，粘貼設(shè)置在橫框架2上的FRP片材與圖1所示的FRP片材6a、6b同樣地以從左右的側(cè)框架3朝向斜上方延伸的方式粘貼設(shè)置，但粘貼設(shè)置的是多個(gè)比較短地延伸的FRP片材22a、22b。在該情況下，通過(guò)粘貼設(shè)置各多個(gè)FRP片材22a、22b而配置的增強(qiáng)纖維實(shí)質(zhì)上斷續(xù)地延伸，但通過(guò)不空出間隔地粘貼設(shè)置各多個(gè)FRP片材22a、22b，能夠得到充分高的加強(qiáng)效果。通過(guò)分別較短地形成各FRP片材22a、22b，各FRP片材22a、22b向規(guī)定部位的配置、粘貼設(shè)置變?nèi)菀?。另外，在?yīng)粘貼設(shè)置FRP片材的部位彎曲、壓彎的情況下，也容易與該部位的形狀相對(duì)應(yīng)。其他的結(jié)構(gòu)、作用與圖1所示的形態(tài)相同。
[0047]另外，在圖4所示的實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體31中，構(gòu)成為如下門(mén)形的框架結(jié)構(gòu)體31，即該框架結(jié)構(gòu)體31由以側(cè)框架3的延伸方向?yàn)閷挾确较虻拿鏍铙w的橫框架32和具有朝向外側(cè)方打開(kāi)的〕字狀的橫截面的兩個(gè)側(cè)框架33構(gòu)成。關(guān)于該橫截面構(gòu)造，使用圖5在后敘述。在該靠背用框架結(jié)構(gòu)體31中，與圖1所示的靠背用框架結(jié)構(gòu)體同樣地以從左右的側(cè)框架33朝向斜上方延伸的方式粘貼設(shè)置FRP片材，但粘貼設(shè)置有多個(gè)FRP片材34a、34b、35a、35b，在圖示例中，粘貼設(shè)置成如下形態(tài)，即FRP片材34a在橫穿過(guò)FRP片材34b而延伸后與FRP片材35b的上端部連接，F(xiàn)RP片材34b在橫穿過(guò)FRP片材34a而延伸后與FRP片材35a的上端部連接。另外，作為沿框架結(jié)構(gòu)體31的寬度方向延伸的FRP片材，也粘貼設(shè)置多個(gè)FRP片材36a、36b。若像這樣形成多條FRP片材延伸設(shè)置的形態(tài)，則更可靠更大程度地加強(qiáng)橫框架32。另外，在本實(shí)施方式中，沿具有口字狀的橫截面的側(cè)框架33的周面粘貼設(shè)置有FRP片材37，在側(cè)框架33的外側(cè)面上粘貼設(shè)置有FRP片材38。
[0048]沿圖4的靠背用框架結(jié)構(gòu)體31的側(cè)框架33的A — A線(xiàn)觀察到的橫截面構(gòu)造39如圖5所示。即，在橫截面口字狀的側(cè)框架33的-字狀兩臂部的外周面上粘貼設(shè)置有FRP片材37，在橫截面口字狀的底部側(cè)的外側(cè)面上粘貼設(shè)置有FRP片材38。在這樣的構(gòu)造中，不必在側(cè)框架33上設(shè)置復(fù)雜的凹凸、彼此交叉的肋等，能夠通過(guò)粘貼設(shè)置的FRP片材37、38而高效率地加強(qiáng)側(cè)框架33，而且也容易成型。
[0049]另外，在本發(fā)明中，除本發(fā)明中的FRP片材粘貼設(shè)置結(jié)構(gòu)以外，也能夠在形狀上或構(gòu)造上適當(dāng)加強(qiáng)橫框架，特別是，通過(guò)設(shè)置能夠從后表面?zhèn)戎С袡M框架的加強(qiáng)部，能夠適當(dāng)加強(qiáng)橫框架。例如圖6示出了從背面?zhèn)扔^察到的另一實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體41，在本實(shí)施方式中，靠背用框架結(jié)構(gòu)體41由橫框架42和左右的側(cè)框架43構(gòu)成，在該橫框架42的后表面?zhèn)?背面?zhèn)?立設(shè)有作為加強(qiáng)部的肋44 (省略關(guān)于FRP片材的圖示)。該肋44在左右的側(cè)框架43之間的范圍內(nèi)延伸，如圖7的(a)所示，形成為從橫框架42的后表面朝向后方延伸的形狀。為了設(shè)置這樣的加強(qiáng)構(gòu)造，可以在對(duì)框架結(jié)構(gòu)體進(jìn)行注塑成型時(shí)由注塑樹(shù)脂形成，也可以使分開(kāi)形成的部件在模具內(nèi)一體成型。另外，作為這樣的能夠從后表面?zhèn)戎С袡M框架42的加強(qiáng)部的構(gòu)造，能夠采用各種形態(tài)，例如如圖7的(b)所示，也能夠在橫框架42的后表面一體地設(shè)置具有朝向后表面?zhèn)瘸士谧譅畹卮蜷_(kāi)的橫截面的加強(qiáng)構(gòu)件45。
[0050]另外，除上述這樣的加強(qiáng)部在左右的側(cè)框架之間全長(zhǎng)范圍內(nèi)延伸的形態(tài)以外，也能夠是在適當(dāng)?shù)牟课痪植康嘏渲眉訌?qiáng)部的形態(tài)。例如如圖8示出的從背面?zhèn)扔^察到的另一實(shí)施方式的靠背用框架結(jié)構(gòu)體51那樣,在橫框架52的后表面?zhèn)?能夠僅在橫框架52的左右兩側(cè)的部位設(shè)置向各側(cè)框架53的后表面部斜著延伸的肋來(lái)作為加強(qiáng)部。這樣的肋54a、54b能夠相對(duì)于各側(cè)框架53的后表面部從后表面?zhèn)热缰伟裟菢又螜M框架52，能夠高效率地提高橫框架52的剛性，并且也能夠高效率地提高門(mén)形形狀的靠背用框架結(jié)構(gòu)體51整體的剛性。像這樣從橫框架的后表面?zhèn)冗M(jìn)行的加強(qiáng)能夠采用各種形態(tài)。
[0051]工業(yè)實(shí)用性
[0052]本發(fā)明的靠背用框架結(jié)構(gòu)體及其制造方法能夠適用于特別希望輕質(zhì)化的所有座椅，特別適用于車(chē)輛用座椅。
[0053]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0054]1、11、21、31、41、51靠背用框架結(jié)構(gòu)體
[0055]2、32、42、52 橫框架
[0056]3、33、43、53 側(cè)框架
[0057]4 開(kāi)口
[0058]5連結(jié)部
[0059]6a、6b、7、8、9、12a、12b、13、22a、22b、34a、34b、35a、35b、36a、36b、37、38 帶狀的FRP片材
[0060]10拱形狀
[0061]39橫截面構(gòu)造
[0062]44、54a、54b 肋
[0063]45加強(qiáng)構(gòu)件
【權(quán)利要求】
1.一種靠背用框架結(jié)構(gòu)體，為將在兩側(cè)相互平行地延伸的側(cè)框架、和在兩側(cè)框架的上部之間的范圍內(nèi)延伸的橫框架一體地連接而作為整體形成為門(mén)形的、樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，所述靠背用框架結(jié)構(gòu)體的特征在于，至少在所述橫框架的表面的側(cè)框架之間以連續(xù)或斷續(xù)地延伸的方式粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成橫框架的樹(shù)脂一體地接合。
2.如權(quán)利要求1所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使所述增強(qiáng)纖維沿所述框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向大致平行地延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有所述FRP片材。
3.如權(quán)利要求1或2所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使所述增強(qiáng)纖維從側(cè)框架側(cè)朝向橫框架的中央部而向斜上方延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有所述FRP片材。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述橫框架的FRP片材粘貼設(shè)置部的至少一部分上，以使所述增強(qiáng)纖維沿相對(duì)于框架結(jié)構(gòu)體的寬度方向傾斜的方向延伸的方式，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有所述FRP片材。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述兩側(cè)框架的至少一部分上，連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架的樹(shù)脂一體地接合。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述兩側(cè)框架的從靠背前表面?zhèn)壤@到后表面?zhèn)榷由斓闹苊娴闹辽僖徊糠稚?，沿周面連續(xù)或斷續(xù)地粘貼設(shè)置有使增強(qiáng)纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材，粘貼設(shè)置的FRP片材的基體樹(shù)脂與構(gòu)成側(cè)框架的樹(shù)脂一體地接 合。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述橫框架形成為以側(cè)框架的延伸方向?yàn)閷挾确较虻拿鏍铙w。
8.如權(quán)利要求7所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述橫框架在側(cè)框架側(cè)的寬度大于所述橫框架在兩側(cè)框架之間的中央部的寬度。
9.如權(quán)利要求8所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述橫框架的下緣形成為拱形狀。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述側(cè)框架具有朝向外側(cè)方打開(kāi)的-字狀的橫截面。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，在所述側(cè)框架的下部形成有所述側(cè)框架與支承部的連結(jié)部，所述支承部以使所述側(cè)框架能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承所述側(cè)框架。
12.如權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述橫框架具有能夠從后表面?zhèn)戎С兴鰴M框架的加強(qiáng)部。
13.如權(quán)利要求12所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述加強(qiáng)部是以所述側(cè)框架之間為延伸方向的肋。
14.如權(quán)利要求1~13中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述帶狀的FRP片材的增強(qiáng)纖維由連續(xù)纖維構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1~14中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述粘貼設(shè)置的FRP片材是使熱塑性樹(shù)脂預(yù)先含浸于所述沿一個(gè)方向取向的增強(qiáng)纖維的片材中而成的預(yù)浸料片材。
16.如權(quán)利要求1~15中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述增強(qiáng)纖維包含碳纖維。
17.如權(quán)利要求1~16中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，構(gòu)成所述樹(shù)脂制的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的樹(shù)脂由熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求17所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述熱塑性樹(shù)脂被注塑成型。
19.如權(quán)利要求17或18所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述熱塑性樹(shù)脂含有非連續(xù)增強(qiáng)纖維。
20.如權(quán)利要求1~19中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體，其中，所述靠背用框架結(jié)構(gòu)體用于車(chē)輛用座椅。
21.一種權(quán)利要求1~20中任一項(xiàng)所述的靠背用框架結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，將使增強(qiáng) 纖維沿一個(gè)方向取向而成的帶狀的FRP片材配置在模具內(nèi)，并向該模具內(nèi)注塑樹(shù)脂而使整體一體成型。
【文檔編號(hào)】A47C7/40GK103648842SQ201280033741
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月13日
【發(fā)明者】松本賢, 山口晃司, 黑田義人 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社