特開 2024-8545 プレス成形品、プレス成形品の接合構造及びシートフレーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008545

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】プレス成形品、プレス成形品の接合構造及びシートフレーム

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/68 20060101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

B60N2/68

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110501

(22)【出願日】2022-07-08

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安田 雅俊

(72)【発明者】

【氏名】薦口 司

【テーマコード（参考）】

3B087

【Ｆターム（参考）】

3B087DB02

(57)【要約】

【課題】円弧状の断面を有する曲面状部のスプリングバックを抑える。
【解決手段】シートバックフレーム１２のサイドフレーム１８は、プレス成形品である。このサイドフレーム１８は、円弧状の断面を有する曲面状部２０と、曲面状部２０の一部が曲面状部２０の径方向外側へ膨出して形成され、曲面状部２０の周方向に沿って延在する周方向ビード部２２、２４、２６と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレス成形品であって、
円弧状の断面を有する曲面状部と、
前記曲面状部の一部が前記曲面状部の径方向外側へ膨出して形成され、前記曲面状部の周方向に沿って延在する周方向ビード部と、
を有するプレス成形品。

【請求項2】

前記曲面状部の軸線方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数の前記周方向ビード部と、
前記曲面状部において隣り合う前記周方向ビード部の間に設けられ、前記曲面状部の一部が前記曲面状部の径方向外側へ膨出して形成され、前記曲面状部の軸線方向に沿って延在する軸線方向ビード部と、
を有する請求項１に記載のプレス成形品。

【請求項3】

円筒面を有する接合相手部材と、
前記曲面状部の軸線方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数の前記周方向ビード部を有し、前記曲面状部が前記円筒面の外側に同軸状に配置され、前記曲面状部における前記複数の周方向ビード部の間の部位が前記円筒面に接合された請求項１又は請求項２に記載のプレス成形品と、
を備えたプレス成形品の接合構造。

【請求項4】

シートバックフレームの上部を構成するアッパフレームと、
前記シートバックフレームの側部を構成するサイドフレームと、
を備え、
前記接合相手部材である前記アッパフレームと、前記プレス成形品である前記サイドフレームとが請求項３に記載のプレス成形品の接合構造によって接合されたシートフレーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス成形品及びその接合構造と、その接合構造が適用されたシートフレームとに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法が開示されている。このプレス成形方法では、伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置した金属板の中間品を成形し、該中間品をプレス成形する際に、プレス末期工程のプレス下死点前でこれらエンボスをエンボス潰しパンチで潰し、伸びフランジ成形部位に圧縮応力を与える。また、プレス末期工程のプレス下死点前で縮みフランジ成形部位となる部分に余肉ビード形成パンチで複数の余肉ビードを形成し、縮みフランジ成形部位に引張応力を与えて、プレス成形品の残留応力を平準化する。これにより、スプリングバックによる角度変化や稜線そり（面そり）やねじれなどの３次元的な形状不良を生じさせることなくプレス成形品を得るようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２５５１１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の先行技術は、平板状のフランジ成形部位を備えたプレス成形品の寸法精度を向上させるものであり、円弧状の断面を有する曲面状部を備えたプレス成形品の寸法精度を向上させることについては考慮されていない。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、円弧状の断面を有する曲面状部のスプリングバックを抑えることができるプレス成形品、プレス成形品の接合構造及びシートフレームを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様のプレス成形品は、円弧状の断面を有する曲面状部と、前記曲面状部の一部が前記曲面状部の径方向外側へ膨出して形成され、前記曲面状部の周方向に沿って延在する周方向ビード部と、を有している。

【0007】

第１の態様のプレス成形品では、円弧状の断面を有する曲面状部の一部が曲面状部の径方向外側へ膨出して周方向ビード部が形成されている。周方向ビード部は、曲面状部の周方向に沿って延在している。この周方向ビード部によって曲面状部のスプリングバックを抑えることができる。

【0008】

第２の態様のプレス成形品は、第１の態様において、前記曲面状部の軸線方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数の前記周方向ビード部と、前記曲面状部において隣り合う前記周方向ビード部の間に設けられ、前記曲面状部の一部が前記曲面状部の径方向外側へ膨出して形成され、前記曲面状部の軸線方向に沿って延在する軸線方向ビード部と、を有している。

【0009】

第２の態様のプレス成形品では、曲面状部において隣り合う周方向ビード部の間に軸線方向ビード部が設けられている。軸線方向ビード部は、曲面状部の一部が曲面状部の径方向外側へ膨出して形成されたものであり、曲面状部の軸線方向に沿って延在している。これにより、曲面状部において隣り合う周方向ビード部の間の部位がスプリングバックによって上記径方向外側へ膨らむことを抑制できる。

【0010】

第３の態様のプレス成形品の接合構造は、円筒面を有する接合相手部材と、前記曲面状部の軸線方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数の前記周方向ビード部を有し、前記曲面状部が前記円筒面の外側に同軸状に配置され、前記曲面状部における前記複数の周方向ビード部の間の部位が前記円筒面に接合された請求項１又は請求項２に記載のプレス成形品と、を備えている。

【0011】

第３の態様のプレス成形品の接合構造では、接合相手部材が有する円筒面の外側にプレス成形品の曲面状部が同軸状に配置されている。この曲面状部には、その軸線方向に互いに間隔をあけて並ぶ複数の周方向ビード部が形成されている。そして、この曲面状部における複数の周方向ビード部の間の部位が円筒面に接合されている。このプレス成形品は、第１の態様又は第２の態様のものであるため、曲面状部のスプリングバックを抑えることができる。その結果、曲面状部を円筒面に接合するための曲面状部の寸法精度の確保が容易になる。

【0012】

第４の態様のシートフレームは、シートバックフレームの上部を構成するアッパフレームと、前記シートバックフレームの側部を構成するサイドフレームと、を備え、前記接合相手部材である前記アッパフレームと、前記プレス成形品である前記サイドフレームとが請求項３に記載のプレス成形品の接合構造によって接合されたシートフレーム。

【0013】

第４の態様のシートフレームでは、シートバックフレームの上部を構成する接合相手部材であるアッパフレームと、シートバックフレームの側部を構成するプレス成形品であるサイドフレームとが、第３の態様のプレス成形品の接合構造によって接合されている。よって、第３の態様と同様の効果が得られる。

【発明の効果】

【0014】

以上説明したように、本発明に係るプレス成形品、プレス成形品の接合構造及びシートフレームでは、円弧状の断面を有する曲面状部のスプリングバックを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係るシートフレームの一部を示す側面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿った切断面を拡大して示す断面図である。

【図3】図１のＢ－Ｂ線に沿った切断面を拡大して示す断面図である。

【図4】比較例に係るシートフレームの一部を示す側面図である。

【図5】図４のＣ－Ｃ線に沿った切断面を拡大して示す断面図である。

【図6】図４のＤ－Ｄ線に沿った切断面を拡大して示す断面図である。

【図7】実施形態の変形例を示す図２に対応した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図１～図７を参照して本発明の一実施形態に係るシートフレーム１０について説明する。なお、図１に示される矢印ＦＲ及びＵＰは、シートフレーム１０の前方及び上方をそれぞれ示している。以下、単に前後左右上下の方向を用いて説明する場合、シートフレーム１０に対する方向を示すものとする。

【0017】

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係るシートフレーム１０は、車両用シートのシートバックの骨格を構成するシートバックフレーム１２と、同車両用シートのシートクッションの骨格を構成する図示しないシートクッションフレームとを備えている。シートバックフレーム１２は、シートバックフレーム１２の上部を構成するアッパフレーム１４と、シートバックフレーム１２の左右の側部を構成する左右のサイドフレーム１８（右側のサイドフレーム１８は図示省略）とを備えている。アッパフレーム１４と左右のサイドフレーム１８とは、本発明の一実施形態に係るプレス成形品の接合構造が適用されて接合されている。

【0018】

アッパフレーム１４は、本発明における「接合相手部材」に相当するものであり、円筒状の円筒面を有している。このアッパフレーム１４は、金属製のパイプ材が曲げ加工されて製造されたものであり、前後方向視で逆Ｕ字状をなしている。アッパフレーム１４の左右のサイド部１６（右側のサイド部１６は図示省略）は、下方側へ向けて延びている。

【0019】

左右のサイドフレーム１８はそれぞれ、本発明における「プレス成形品」に相当する。これらのサイドフレーム１８は、金属製の板材がプレス成形されて製造されたものであり、左右方向を板厚方向とし且つ上下方向を長手方向とする長尺板状をなしている。左右のサイドフレーム１８の材料である金属板は、ここでは高張力鋼板とされており、従来のサイドフレームの材料よりも薄板化しつつ、剛性の確保と軽量化が図られている。

【0020】

左右のサイドフレーム１８の上部には、半円筒状の曲面状部２０が形成されている。図２に示されるように、各曲面状部２０は、上下方向から見て円弧状（略Ｃ字状）の断面を有しており、左右方向の内側が開放されている。各曲面状部２０の内側には、アッパフレーム１４の左右のサイド部１６の下部が同軸状に挿入されている。各曲面状部２０は、左右のサイド部１６の外周面（円筒面）の外側に同軸状に配置されている。

【0021】

各曲面状部２０には、複数（ここでは３つ）の周方向ビード部２２、２４、２６と、複数（ここでは３つ）の軸線方向ビード部２８、３０、３２とが形成されている。図１及び図３に示されるように、周方向ビード部２２、２４、２６はそれぞれ、曲面状部２０の複数個所（ここでは３個所）が曲面状部２０の径方向外側へ膨出して形成されたものであり、曲面状部２０の周方向から見て円弧状の断面を有している。これらの周方向ビード部２２、２４、２６は、曲面状部２０の周方向に沿ってそれぞれ延在しており、曲面状部２０の軸線方向に互いに間隔をあけて並んでいる。周方向ビード部２２は、曲面状部２０の上端部に形成されており、周方向ビード部２４は、曲面状部２０の上下方向中央部に形成されており、周方向ビード部２６は、曲面状部２０の下端部に形成されている。

【0022】

軸線方向ビード部２８、３０、３２は、隣り合う周方向ビード部２２、２４の間で曲面状部２０に形成されている。図２に示されるように、軸線方向ビード部２８は、曲面状部２０の周方向一端部に形成されており、軸線方向ビード部３０は、曲面状部２０の周方向中央部に形成されており、軸線方向ビード部３２は、曲面状部２０の周方向他端部に形成されている。これらの軸線方向ビード部２８、３０、３２は、曲面状部２０の一部（複数個所）が曲面状部２０の径方向外側へ膨出して形成されたものであり、曲面状部２０の軸線方向に沿って延在している。軸線方向ビード部３０は、曲面状部２０の軸線方向から見て円弧状の断面を有している。軸線方向ビード部２８、３２は、曲面状部２０の軸線方向から見て、軸線方向ビード部３０を曲面状部２０の周方向に半分にしたような形状をなしている。

【0023】

曲面状部２０は、周方向ビード部２２、２４の間に設けられた２つ接合部３４、３６と、周方向ビード部２４、２６の間に設けられた２つの接合部３８、４０とにおいて、アッパフレーム１４のサイド部１６の外周面（円筒面）に接合されている。これらの接合部３４、３６、３８、４０の接合方法は、レーザ溶接とされているが、これに限るものではない。アーク溶接、スポット溶接、接着剤による接合、摩擦攪拌接合、かしめ接合等であってもよい。また、接合部３４、３６、３８、４０の数は、上記に限らず、適宜変更可能である。

【0024】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0025】

本実施形態では、シートバックフレーム１２の上部を構成するアッパフレーム１４が金属製のパイプ材によって構成されており、シートバックフレーム１２の側部を構成するサイドフレーム１８が金属製のプレス成形品によって構成されている。サイドフレーム１８の上部には、円弧状の断面を有する曲面状部２０が形成されている。曲面状部２０は、アッパフレーム１４のサイド部１６の外周面（円筒面）の外側に同軸状に配置されている。曲面状部２０には、複数の周方向ビード部２２、２４、２６が形成されている。周方向ビード部２２、２４、２６は、曲面状部２０の複数個所（ここでは３個所）が曲面状部２０の径方向外側へ膨出して形成されたものである。これらの周方向ビード部２２、２４、２６は、曲面状部２０の周方向に沿ってそれぞれ延在しており、曲面状部２０の軸線方向に互いに間隔をあけて並んでいる。そして、曲面状部２０における周方向ビード部２２、２４、２６の間の部位が接合部３４、３６、３８、４０においてサイド部１６の外周面に接合されている。この実施形態では、上記の周方向ビード部２２、２４、２６によって曲面状部２０のスプリングバックを抑えることができる。その結果、曲面状部２０を円筒面に接合するための曲面状部２０の寸法精度の確保が容易になる。

【0026】

また、この実施形態では、曲面状部２０において隣り合う周方向ビード部２２、２４の間に軸線方向ビード部２８、３０、３２が設けられている。これらの軸線方向ビード部２８、３０、３２は、曲面状部２０の複数個所（ここでは３個所）が曲面状部２０の径方向外側へ膨出して形成されたものであり、曲面状部２０の軸線方向に沿って延在している。これにより、曲面状部２０において隣り合う周方向ビード部２２、２４の間の部位がスプリングバックによって上記径方向外側へ膨らむこと（図３の二点鎖線参照）を抑制できる。

【0027】

上記の効果について図４～図６に示される比較例１００を用いて補足説明する。この比較例１００では、サイドフレーム１８の曲面状部２０に周方向ビード部２２、２４、２６及び軸線方向ビード部２８、３０、３２が形成されていない。この比較例１００では、上記以外の構成は本実施形態と同様とされており、サイドフレーム１８が高張力鋼板によって構成されている。このため、比較例１００においてもサイドフレーム１８を薄板化しつつ、剛性の確保と軽量化を図ることができる。しかしながら、高張力鋼板は硬く、プレス成形時のスプリングバックが大きいため、曲面状部２０をサイド部１６に接合するための曲面状部２０の寸法精度の確保が困難になる。その結果、曲面状部２０とサイド部１６との間に隙間が生じてしまい、曲面状部２０とサイド部１６との接合が困難になる。特にサイドフレーム１８を薄板化し、アッパフレーム１４と溶接する場合、溶接時の入熱によるサイドフレーム１８の溶け落ちを防止する必要が生じる。このため、アーク溶接より入熱の低いレーザ溶接を採用すると、アーク溶接よりもギャップ裕度が低くなるため、曲面状部２０とサイド部１６とのレーザ溶接が困難になる。

【0028】

この点、本実施形態では、３つの周方向ビード部２２、２４、２６によって曲面状部２０のスプリングバックが抑制され、曲面状部２０の寸法精度の確保が容易になるため、曲面状部２０とサイド部１６とのレーザ溶接が容易になる。しかも、本実施形態では、３つの軸線方向ビード部２８、３０、３２によって曲面状部２０における周方向ビード部２２、２４の間の部位がスプリングバックによって上記径方向外側へ膨らむことを抑制できる。これによっても、曲面状部２０とサイド部１６とのレーザ溶接が容易になる。

【0029】

なお、上記実施形態では、曲面状部２０に３つの周方向ビード部２２、２４、２６と３つの軸線方向ビード部２８、３０、３２とが形成された構成にしたが、これに限らず、周方向ビード部および軸線方向ビード部の数は適宜変更可能である。また、曲面状部に軸線方向ビード部が形成されない構成にしてもよい。

【0030】

また、上記実施形態では、軸線方向ビード部２８、３２が、軸線方向ビード部３０を半分にしたような形状をなした構成にしたが、これに限るものではない。例えば図７に示されるように、軸線方向ビード部２８、３２が略円筒状（Ｃ字状）にカールした構成にしてもよい。軸線方向ビード部２８、３２のカール形状は、０度より大きく３６０より小さい範囲で設定することができる。

【0031】

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは勿論である。

【符号の説明】

【0032】

１０ シートフレーム
１２ シートバックフレーム
１４ アッパフレーム（接合相手部材）
１８ サイドフレーム（プレス成形品）
２０ 曲面状部
２２、２４、２６ 周方向ビード部
２８、３０、３２ 軸線方向ビード部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】