CN109963741A - 负载路径优化的混合承载结构 - Google Patents
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Abstract
用于车辆座椅(101,102)或后长座椅(100)的背部倚靠部件的混合承载结构(10),该混合承载结构由金属结构(10M)和塑料结构(10K)构造,其中,金属结构(10M)具有至少一个布置在混合承载结构(10)的两个侧向杆柱型材(10M‑1,10M‑2)之间的连接型材(10M‑12)。设置成,连接型材(10M‑12)与构造为塑料结构(10K)的网状结构(10K‑1)的中央肋条(1a)共同跟随负载路径优化的主负载线(H),该主负载线在考虑到在至少一个假设的负载情况(I,II,III,IV,V)中作用在混合承载结构(10)处的力的情形中在连接型材(10M‑12)的两个连结点(P1,P2)之间在侧向杆柱型材(10M‑1,10M‑2)处伸延。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆座椅或后长座椅(Rücksitzbank)的背部倚靠部件的混合承载结构,该混合承载结构由金属结构和塑料结构构造。
背景技术
印刷文献EP 1 262 362 A1公开了一种用于机动车的后座椅的可翻转的背部倚靠件,其中,背部倚靠件在其倚靠件宽度上看连贯地构造并且构造为带有至少一个型材腔室的挤压空心型材,其中,挤压型材的挤压方向沿倚靠件高度的方向伸延。
印刷文献EP 1 564 067 A1描述了一种用于机动车内部空间的组合件,该组合件包括带有第一区段和第二区段的座椅倚靠件,该第二区段与第一区段分开地构造并且与第一区段经由至少一个铰接件(Gelenk)连接,以便形成座椅倚靠件。在此,第一区段或第二区段由成形的塑料制造并且此外具有多个单个的集成的加强结构,以便形成由集成的加强结构组成的图案。此外,组合件包括用于将座椅倚靠件锚固在机动车的第二区段中的至少一个主体处的固定组合件,其中,第一区段和第二区段相互间隔开地布置,以便在其之间形成多个敞开的内部空间,所述内部空间用作为通风开口。
此外,在印刷文献EP 2 495 125 A1中阐释了一种车辆座椅,该车辆座椅具有x形的肋条,该肋条与后座椅倚靠件的框架连接。通过x形的肋条所形成的加强区段线性地延伸至多个负载作用点,由此使作用到后座椅倚靠件中的力也经由加强区段来吸收。
此外,印刷文献WO 2011/036185 A1描述了一种用于制造车辆座椅结构的方法。设置成,在至少一个背壳处模制有框架结构和加固肋条和吸收肋条,其中,在背壳和/或框架结构中或处布置有置入构件。
最后,在印刷文献EP 2 233 352 A1中公开了一种用于机动车中的座椅的背部倚靠件的由聚合物材料构成的承载结构,其中,在承载结构的至少一个从上向下延伸的侧处构造有空心型材,该空心型材通过气体内压力和水注射方法的组合来制成。为了稳定,两个所构造的空心型材构造为对角线地伸延的交叉的横向肋条。
座椅结构大多数情况中基于重量优化的钢构想(Stahlkonzept),其中,为了降低构件重量至少部分地使用轻质结构材料(Leichtbaumaterialien)。在此,在考虑到足够的稳定性的情形中待实现的降低的潜力在最大程度上被用尽。此外,在已知的解决方案中,大多数情况中开发许多特定的满足相应目的的单个部件,所述单个部件必须以不利的方式在大量组装操作或接合操作下一起接合成承载结构结构。
已知的是,将塑料部件集成到承载结构中,如例如印刷文献EP 1 564 067 A1所描述的那样。
发明内容
本发明的任务是,提供一种用于机动车中的座椅的背部倚靠件的混合承载结构,该混合承载结构可以以简单的方式制造,并且该混合承载结构在小的构件重量的情形中具有足够的且与作用到承载结构中的力相协调的稳定性。
本发明的出发点是一种用于车辆座椅或后长座椅的背部倚靠部件的混合承载结构,该混合承载结构由金属结构和塑料结构构造,其中,金属结构具有至少一个布置在混合承载结构的两个侧向杆柱型材之间的连接型材。
根据本发明,设置成,连接型材与构造为塑料结构的网状结构的中央肋条共同跟随负载路径优化的主力流(Hauptkraftfluss),该主力流在考虑到在至少一个假设的负载情况中作用在混合承载结构处的力的情形中在连接型材的两个连结点之间在侧向杆柱型材处伸延。
该设计方案是特别有利的,因为混合承载结构的稳定性通过简单的器件、即通过在侧向杆柱型材之间的连接型材和构造在侧向杆柱型材之间的网状结构的中央肋条来实现。
网状结构的中央肋条和连接型材取决于结构地以有利的方式根据先前的拓扑优化(Topologie-Optimierung)来布置,从而根据本发明可以以这种方式对不同的承载结构可变地在中央肋条或连接型材的布置方面作出反应。
优选地,金属结构和塑料结构以注射成型方法连接成混合承载结构。该方法以有利的方式实现不仅金属结构而且塑料结构的几何结构的可变设计,其中,注射成型模具可以简单地与期望的金属结构和期望的塑料结构相匹配,并且此外,通过相应的模具的造型可以以简单的方式制造几何结构复杂的塑料结构。
在本发明的优选的设计方案中,金属结构是由多个金属的构件组成的组合构件(Zusammenbauteil),其中,多个构件首先聚集成金属的组合构件并且以注射成型方法经由一件式地构造的塑料结构相互连接。该设计方案是有利的,因为金属的构件仅必须在一个工作步骤中聚集,在这之后最后通过带入到注射成型模具中的塑料实现多个金属的构件的连接,其中,同时形成一件式的塑料部件,该塑料部件满足对稳定性的高要求。
优选地,塑料结构的网状结构是不规则的蜘蛛网状结构,该蜘蛛网状结构不仅包括中央肋条而且包括从中央肋条出发基本上水平的肋条和基本上竖直的肋条,它们经由交叉点相互连接。以有利的方式已证实的是,带有沿着主负载线构造的中央肋条的蜘蛛网状结构具有高的稳定性,该高的稳定性可以在使用小的材料投入(Materialeinsatz)的情形中促使,由此实现混合承载结构的重量降低的目标设定。
在此,设置成,蜘蛛网状结构(Spinnennetz-Struktur)的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材之间并在属于塑料结构的在混合承载结构的上方端部处的头部支撑件容纳部之间延伸直至在混合承载结构的下方端部处的水平的转动轴线。混合承载结构在小的材料投入情况中的稳定以有利的方式通过经由整个在侧向上在侧向杆柱型材中延伸的蜘蛛网状结构来实现。
此外,设置成,塑料结构的蜘蛛网状结构以有利的方式具有第一和第二蜘蛛网状子结构,它们在混合承载结构的背侧上连贯地构造并且在混合承载结构的前侧上中断地构造。通过该设计方案可以有利地对如下作出反应,即,蜘蛛网状结构的不同的区域中的负载情况要求是不同的,如在说明书中更详细地阐释的那样。
一方面设置成,第一蜘蛛网状子结构的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材之间并在属于塑料结构的在混合承载结构的上方端部处的头部支撑件容纳部之间延伸直至水平的轴线,该水平的轴线在混合承载结构的上方与下方端部之间伸延。根据本发明,由设计决定地得出如下水平的轴线,该水平的轴线在蜘蛛网状子结构之间伸延,其中,水平的轴线的布置以有利的方式根据之前执行的混合承载结构内的拓扑优化来实现。
另一方面设置成,第二蜘蛛网状子结构的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材(Seitenholmprofile)之间并在混合承载结构的上方与下方端部之间的水平的轴线与在混合承载结构的下方端部处的水平的转动轴线之间延伸。对于第二蜘蛛网状子结构以有利的方式得出混合承载结构的如下区域,该区域根据随后的描述可以特定地针对确定的负载情况(装载物负载情况)来设计。
在一种优选的在说明书中更详细地阐释的设计方案中,设置成,在通过第二蜘蛛网状子结构展开的平面内部,金属的置入件布置在侧向上的侧向杆柱型材之间,该置入件将第二蜘蛛网状子结构分开成前侧的和背侧的蜘蛛网状子结构。在第二蜘蛛网状子结构内的金属的置入件的有利的意义同样在说明书中详细地阐释。
最后,设置成,布置在侧向杆柱型材之间的连接型材构造为C形型材,该C形型材具有两个相对而置的型材支腿,所述型材支腿相对混合承载结构的背侧延伸,在所述型材支腿之间构造有另外的网状结构作为交叉网状结构,该交叉网状结构由规则地或不规则地交叉的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点的基本上三角形的蜂巢部(Wabe)或矩形的蜂巢部、尤其正方形的或菱形的蜂巢部。通过该另外的网状结构以有利的方式存在如下可行性方案,即,混合承载结构以简单的方式非常稳定地构造。连接型材在混合承载结构内在其取向方面跟随主负载线(Hauptlastlinie),从而连接型材内的交叉网状结构也跟随主负载线,由此连接型材在其壁厚方面相比于由现有技术已知的连接型材可以以更小的壁厚来构造,从而在至少相同的或甚至更高的稳定性的情形中可以降低混合承载结构的重量。
侧向杆柱型材构造为C形型材,所述C形型材具有两个相对而置的型材支腿,所述型材支腿由混合承载结构侧向上突起,其中,在型材支腿之间构造有另外的网状结构作为交叉网状结构,该交叉网状结构由规则地或不规则地交叉的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点的基本上三角形的蜂巢部或矩形的蜂巢部、尤其正方形的或菱形的蜂巢部。该设计方案也有助于混合承载结构在使用更少材料用于侧向杆柱型材的设计方案的情形中的稳定,从而可以以有利的方式构造轻质且稳定的混合承载结构。
此外,优选地设置成,塑料结构包括坐垫结构容纳元件(Polsterstruktur-Aufnahmeelement),该坐垫结构容纳元件在坐垫结构容纳元件侧向上具有另外的网状结构作为三角形网状结构,该三角形网状结构由规则地或不规则地弯曲的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点的基本上三角形的蜂巢部。专门的元件、如例如在塑料结构内的坐垫结构容纳元件可以以有利的方式来设置并且借助于网状结构来稳定。
此外,设置成,金属结构具有带有伸出部(Auskragung)的功能元件、尤其金属的型材线材,从而坐垫结构可固定在由塑料构造的坐垫结构容纳元件和金属的型材线材的伸出部处。此处,对于本发明而言重要的优点在于,金属的型材线材可以简单地置入到注射成型模具中,在这之后,相应的模具以塑料的填充将其它金属的构件经由一件式的塑料结构与金属的型材线材连接。
此外,一种设计方案是优选的,在该设计方案中,金属的容纳套筒布置在混合承载结构的侧向杆柱型材中,所述混合承载结构与一件式的塑料结构固定连接,其中,塑料结构具有容纳套筒的包围注射部(Umspritzung),所述包围注射部分别侧向上设有另外的网状结构作为圆部段网状结构,该圆部段网状结构由从容纳套筒的水平的转动轴线不规则地或规则地辐射形地离开的肋条构造,由此圆部段网状结构构造圆部段形的蜂巢部。该解决方案的优点在于,可以设置有利用塑料包围注射的金属的容纳套筒,由此可以以简单的方式制造复杂的混合承载结构。
该优点也适用于混合承载结构的金属结构,在其中,在优选的设计方案中金属的头部型材设有由塑料组成的包围注射部作为塑料结构的一部分。
以有利的方式设置成,塑料结构包括基板和/或头部支撑件容纳部,所述基板和/或头部支撑件容纳部构造为塑料结构的部分,由此变得明显的是,特定的解决方案可以以简单的方式集成到混合承载结构中,其中,另外的细节在随后的说明书中阐释。
此外设置成,塑料结构在可预设的区域中具有至少一个网状结构,该网状结构在混合承载结构的背离乘客的侧上具有至少一个吸收能量的牺牲式肋条(Opferrippe),该牺牲式肋条在考虑到在至少一个假设的负载情况(装载物负载情况)中作用在混合承载结构处的力的情形中变形,由此在假设的负载情况中避免塑料结构在塑料结构的至少一个可预设的区域外部的断裂。
由此,以有利的方式保证,例如在假设的前部碰撞中(在该前部碰撞的情形中装载物撞击到混合承载结构上),通过在面向乘客的侧上所布置的/所带入的牺牲式肋条混合承载结构的塑料结构的塑料部件可以不断裂,因为通过牺牲式肋条将打击能量限定地消除。
根据本发明设置成,带有至少一个牺牲式肋条的网状结构是如下蜘蛛网状结构,该蜘蛛网状结构具有第一和第二蜘蛛网状子结构。以有利的方式,带有至少一个牺牲式肋条的蜘蛛网状结构根据装载物负载情况的要求布置在相关的第二蜘蛛网状子结构中。
根据本发明设置成,带有至少一个牺牲式肋条的蜘蛛网状结构的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材之间并在属于塑料结构的在混合承载结构的上方端部处的头部支撑件容纳部之间延伸直至在混合承载结构的下方端部处的水平的转动轴线。以有利的方式可以取决于在说明书部分中所阐释的拓扑优化来确定,在其内应布置有第二蜘蛛网状子结构。
在本发明的优选的设计方案中设置成,第一蜘蛛网状子结构的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材之间并在属于塑料结构的在混合承载结构的上方端部处的头部支撑件容纳部之间延伸直至水平的轴线,该水平的轴线在混合承载结构的上方与下方端部之间伸延。在拓扑优化的结果中,第一蜘蛛网状子结构构造在混合承载结构的上方区域中,由此以有利的方式可以对混合承载结构的上方区域中的特定的要求作出反应。
在本发明的优选的设计方案中设置成,第二蜘蛛网状子结构的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材之间并在混合承载结构的上方与下方端部之间的水平的轴线与在混合承载结构的下方端部处的水平的转动轴线之间延伸。在拓扑优化的结果中,第二蜘蛛网状子结构构造在混合承载结构的下方区域中,由此可以以有利的方式对混合承载结构的下方区域中的特定的要求作出反应。
在此优选地,在通过第二蜘蛛网状子结构展开的平面内部,金属的置入件布置在侧向上的侧向杆柱型材之间,该置入件将第二蜘蛛网状子结构分开成前侧的和背侧的蜘蛛网状子结构,其中,至少一个牺牲式肋条构造在背侧的第二蜘蛛网状子结构中。置入件是特别有利的,因为该置入件保护混合承载结构的面向乘客的侧免受在负载情况中如有可能断裂的塑料部件影响,如在说明书部分中更详细地阐释的那样。
在本发明的优选的设计方案中,第一和第二蜘蛛网状子结构在混合承载结构的背侧上连贯地构造并且在混合承载结构的前侧上中断地构造。由此变得明显的是,以有利的方式可以对在混合承载结构的构造方案的情形中确定的预防措施(Vorkehrung)作出反应,其中,在说明书部分中阐释,因此蜘蛛网状结构在混合承载结构的前侧上是中断的。
此外,设置成,金属结构的布置在侧向杆柱型材之间的金属的连接型材构造为C形型材,该C形型材具有两个相对而置的型材支腿,所述型材支腿相对混合承载结构的背侧延伸,在所述型材支腿之间构造有具有至少一个牺牲式肋条的另外的网状结构。该有利的设计方案也实现至少一个牺牲式肋条在第一蜘蛛网状子结构的区域中的布置,因为金属结构的连接型材布置在第一蜘蛛网状子结构内。连接型材由此以有利的方式促使如下效果,即,该连接型材有助于混合承载结构的稳定,其中,在C形型材的空心空间中可以构造有网状结构,该网状结构具有至少一个牺牲式肋条。
最后设置成,该另外的网状结构构造为交叉网状结构,该交叉网状结构由规则地或不规则地交叉的肋条构造,所述肋条在带有交叉点的三角形的蜂巢部或矩形的蜂巢部、尤其正方形的或菱形的蜂巢部中形成。这些交叉网状结构基于拓扑优化选出,因为该拓扑优化呈现在连接型材的稳定性与至少一个牺牲式肋条的布置的可行性方案之间的良好妥协。
附图说明
随后在一个实施例中借助附图阐释本发明。其中:
图1A以透视的前视图从斜前方示出后长座椅,带有向下翻转到后长座椅的座椅部件上的扩展装载设备(Durchladeneinrichtung,有时也称为全负荷设备);
图1B以透视的后视图从斜后方示出后长座椅,带有向上在后长座椅的两个背部倚靠件之间翻转的扩展装载设备;
图2示出没有根据图1A,1B的后长座椅100的邻接的部件的扩展装载设备的承载结构;
图3A示出朝向由金属结构和塑料结构组成的根据本发明的混合承载结构10的金属结构的俯视图;
图3B以后视图示出金属结构,其中,金属结构相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以180°转动;
图3C以侧视图示出金属结构10M,其中,金属结构相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向左转动;
图3D以侧视图示出金属结构10M,其中,金属结构相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向右转动;
图3E以底视图示出金属结构,其中,金属结构的头部型材相对于图3A围绕假想的水平的转动轴线以90°转入到页平面中;
图3F以俯视图示出金属结构,其中,金属结构的头部型材相对于图3A围绕假想的水平的转动轴线以90°从页平面转动出来;
图4A示出根据图3A的金属结构的透视的前视图;
图4B示出根据图3B的金属结构的透视的后视图;
图5A示出朝着由金属结构和塑料结构组成的混合承载结构的俯视图;
图5B以后视图示出混合承载结构,其中,混合承载结构相对于图5A围绕假想的竖直的转动轴线以180°转动;
图5C以侧视图示出混合承载结构,其中,混合承载结构相对于图5A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向左转动;
图5D以侧视图示出混合承载结构,其中,混合承载结构相对于图5A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向右转动;
图5E以底视图示出混合承载结构,其中,混合承载结构的头部型材相对于图5A围绕假想的水平的转动轴线以90°转入到页平面中;
图5F以俯视图示出混合承载结构,其中,混合承载结构的头部型材相对于图5A围绕假想的水平的转动轴线以90°从页平面转动出来;
图6示出根据图5C的第二侧向杆柱型材的放大的图示;
图7A示出根据图5A的混合承载结构的透视的前视图;
图7B示出根据图5B的混合承载结构的透视的后视图,其中,混合承载结构相对于图7A围绕假想的竖直的转动轴线以180°转动;
图8以放大的透视的前视图示出混合图7A的根据承载结构;
图9A示出带有撞击到背离乘客的侧上的装载物的混合承载结构的透视的背侧;
图9B示出根据图9A穿过在坐垫结构容纳元件下方的混合承载结构的剖面A-A。
具体实施方式
随后在一个实施例中阐释本发明的一个可行的实施方案。为了描述的目的,应将处于车辆的纵向方向上的方向以“x”来标记。以“y”来标记在车辆的横向于x方向的水平线上的方向,并且以“z”来标记在车辆的横向于x方向的竖直线上的方向。空间方向的在笛卡尔坐标中的这种标记方式相应于在机动车工业中通常使用的坐标系。
随后在所有图内对于相同的构件使用相同的附图标记,其中,如有可能不在每个图中借助附图标记再次重新阐释所有已经介绍过的构件。
图1和2以透视的前视图和后视图示出后长座椅100,该后长座椅具有两个车辆座椅101,102,所述车辆座椅分别带有座椅部件和背部倚靠件,在所述车辆座椅之间布置有扩展装载设备10,该扩展装载设备在向下翻转的位置中形成在后长座椅100的座椅面中间的搁放面(参见图1)并且在向上翻转的位置中(参见图2)形成后长座椅100的背部倚靠面的一部分。
由此,扩展装载设备10是具有承载结构的能可逆地翻转的背部倚靠件,该承载结构示例性地是本发明的主题。由此,随后的阐释通常适用于车辆座椅的背部倚靠件的承载结构。
扩展装载设备10(该扩展装载设备随后概括称为承载结构)在图2中为了阐明要考虑的负载情况在没有根据图1A和1B的后长座椅100的邻接的部件的情形中示出。
根据本发明,为了承载结构10中的理想的负载分布如下采取行动。
首先,利用承载结构10/在承载结构10处执行一系列数值上的碰撞分析,从其中导出取决于结果的负载情况,所述负载情况在图2中借助力箭头I,II,III,IV,V示例性地以符号表示。
负载情况I至V形成负载集(Lastkollektiv,有时也称为负载组),该负载集在设计混合承载结构10时作为基础。限定如下的负载情况:在前部碰撞的情形中的负载输入I,在尾部碰撞的情形中的负载输入II,在头部冲击的情形中的负载输入III,在坐入测试(Einsitztest)的情形中的负载输入IV,在前部碰撞I的情形中的装载物L的负载输入V。
负载情况I至V或负载集紧接着在优化方法、所谓的拓扑优化中在预设确定的对于承载结构10而言总体上在车辆中所设置的结构空间的情形中并且在预设所设置的材料的情形中以及在预设在承载结构10的多个构件中最大允许的构件应力的情形中借助模型计算。
在此,此外考虑,承载结构10在相邻的位置固定的结构、例如相邻的背部倚靠件处(参见图1和2)具有固定点F并且此外在水平的转动轴线y1上利用相应的连接器件与另外的相邻的结构(参见图1和2)可运动地连接。
换言之,一方面,承载结构10在装入情况中在其上方区域中或在其上方端部处在相邻的结构处(参见图1和2)经由固定点F仅单侧地固定在相邻的结构处。另一方面,承载结构10在装入情况中在其下方区域中或在其下方端部处沿着在y方向上伸延的水平的转动轴线y1固定地与另外的相邻的结构、例如座椅部件结构固定连接。
在考虑到这些对于该实施例而言特定的参数的情形中,该拓扑优化根据所提出的任务重复地实现,其中,寻求一种混合承载结构,该混合承载结构可以以简单的方式制造,并且该混合承载结构在小的构件重量的情形中具有足够的且与作用到承载结构中的力相协调的稳定性。
前面所描述的拓扑优化的结果导致承载结构10,该承载结构在随后的图3至8中阐释。
承载结构10在拓扑优化的结果中包括特定的金属结构10M和特定的塑料结构10K并由此形成特定的针对相应的应用情况而优化的混合承载结构10。
优选地,金属结构10M多件式地构造并且被置入到模具中,在这之后将塑料带入到模具中,该塑料使金属结构10M的构件在一件式的包围金属结构10M的构件的带有可预设的结构的塑料构件中接合在一起。换言之,通过所带入的塑料结构使金属结构10M的多个构件借助于塑料连接成组合构件,其中,同时构造塑料结构。
原则上,在一种备选的设计方案中存在如下可行性方案,即,将金属结构10M一件式地构造并且置入到模具中,在这之后将塑料带入模具中,该塑料将一件式的金属结构10M与塑料构件连接,其中,对于塑料结构可以预设期望的结构。
混合承载结构10的金属结构10M:
推荐首先总览地观察图3A至3E和图4A和4B,借助所述图来阐释金属结构10M的构件。
图3A示出朝着由金属结构10M和塑料结构10K组成的根据本发明的混合承载结构10的金属结构10M的俯视图。
金属结构10M包括第一侧向杆柱型材10M-1(左方)和第二侧向杆柱型材10M-2(右方),其纵向轴线在装入情况中沿z方向布置。在第一侧向杆柱型材10M-1中构造有锁具容纳元件10M-1c,经由该锁具容纳元件将金属结构10M与相邻的结构部件在向上翻转的装入情况中(参见图1B)固定连接。
此外,金属结构10M包括头部型材10M-3,其纵向轴线在装入情况中沿y方向至少横向于侧向杆柱型材10M-1,10M-2布置,该头部型材在组装状态下将侧向杆柱型材10M-1,10M-2相互连接。
在拓扑优化的情形中,根据本发明发现,在第一侧向杆柱型材10M-1的锁具容纳元件10M-1c与第二侧向杆柱型材10M-2之间的主负载线H在混合承载结构10的通过拓扑优化所确定的水平的轴线y2上方不远处伸延,从而连接型材10M-12在混合承载结构10的组装状态下在连结点P1和P2之间作用在侧向杆柱型材10M-1,10M-2处。
第一连结点P1处于第一侧向杆柱型材10M-1的锁具容纳元件10M-1c下方不远处,其中,第二连结点P2在下方区域中在第二侧向杆柱型材10M-2的总长度的约2/3的情形中沿竖直的纵向方向(z方向)从上向下看,尤其处于通过拓扑优化所确定的水平的轴线y2上方不远处。
在侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间的结构空间中,作为功能元件布置有金属的型材线材10M-4,该型材线材在混合承载结构10的完成之后固定在由塑料构造的基板10K-7中(提前参见图5A至8),对此还进行讨论。
此外,在金属的侧向杆柱型材10M-1,10M-2中已经设置有金属的容纳套筒10M-5。
此外,板状的置入件10M-6属于金属结构10M,然而该置入件不是出于金属的承载结构10M的稳定性原因布置,而是关于前部碰撞-负载情况V满足在撞击到金属结构10M上的装载物L方面的安全功能(参见图2)。
图3B以后视图示出金属结构10M,其中,金属结构10M相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以180°转动。
图3C以侧视图示出金属结构10M,其中,金属结构10M相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向左转动。
金属的第二侧向杆柱10M-2构造为C形型材并且具有两个相对而置的型材支腿10M-2a,该型材支腿在金属结构10M在车辆中的装入情况中沿y方向延伸,其中,在图3C中仅可看到相对而置的型材支腿10M-2a中的一个。型材支腿10M-2a在金属的第二侧向杆柱10M-2侧向上在侧向杆柱10M-1,10M-2之间的展开的y/z平面的延长部中延伸。
图3D以侧视图示出金属结构10M,其中,金属结构10M相对于图3A围绕假想的竖直的转动轴线以90°向右转动。
第一侧向杆柱10M-1同样构造为C形型材并且具有两个相对而置的型材支腿10M-1a,所述型材支腿在金属结构10处在装入情况中沿y方向延伸,其中,在图3D中又仅可看到相对而置的型材支腿10M-1a中的一个。型材支腿10M-1a在金属的第一侧向杆柱10M-1侧向上在侧向杆柱10M-1,10M-2之间展开的y/z平面的延长部中延伸。
在沿+/-x方向(参见图2)作用的力的情形中,根据负载情况I至V,带有在装入情况中沿y方向延伸的型材支腿10M-1a,10M-2a的侧向杆柱型材10M-1,10M-2以有利的方式具有高的稳定性。相对于沿x方向延伸的型材支腿10M-1a,10M-2a,通过使型材支腿10M-1a,10M-2a沿y方向(横向于x方向)的布置来明显提高在沿+/-x方向(参见图2)作用的力的情形中可高效利用的面惯性矩。
图3E以底视图示出金属结构10M,其中,金属结构10M的头部型材10M-3相对于图3A围绕假想的水平的转动轴线以90°转入到页平面中,从而观察者从下看向金属结构10。在该图示中,可看到置入件10M-6、连接型材10M-12以及头部型材10M-3。
图3F以俯视图示出金属结构10M,其中,金属结构10M的头部型材10M-3相对于图3A围绕假想的水平的转动轴线以90°从页平面中转动出来,从而观察者从上看向金属结构10。
在根据图3F的该图示中,头部型材10M-3不仅遮盖连接型材10M-12而且遮盖板状的置入件10M-6,从而仅可看到也在图3C,3D中可见的型材线材10M-4的伸出部10M-4a。
此外,示出除了坐垫结构容纳元件10K-41(提前参见图5A至8),所述坐垫结构容纳元件在混合承载结构10的组装状态下用于卡锁布置在混合承载结构10上的仅仅在图1A中示出的坐垫结构11。
图4A和4B以透视的图示示出所描述的带有相同的附图标记的构件,其中,图4A示出类似于图3A的前视图,并且图4B示出类似于图3B的后视图。
此处,尤其变得明显的是,侧向杆柱10M-1,10M-2构造为C形型材,其金属结构10M的相对而置的型材支腿10M-1a,10M-2a在装入情况中沿y方向延伸,其中,在图4A中可看到两个相对而置的型材支腿10M-2a。
此外,还示出,第一侧向杆柱型材10M-1的锁具容纳元件10M-1c通过保持元件10M-7来完备,由此在锁具容纳元件10M-1c与保持元件10M-7之间形成结构空间,在该结构空间中在后长座椅100的相应的完备之后容纳锁具(未示出)。
此外,在图4A和4B中使得可看到的是,布置在侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间的连接型材10M-12同样构造为C形型材,该C形型材同样具有两个相对而置的型材支腿10M-12a,所述型材支腿在金属结构10M在车辆中的装入情况中沿x方向延伸。该设计方案同样在沿+/-x方向(参见图2)作用的力的情形中,根据负载情况I至V关于承载结构10的稳定性的提高是有利的。
此外,图4A和4B示出,不仅在置入件10M-6中并且在侧向杆柱型材10M-1,10M-2的布置在相对而置的型材支腿10M-1a,10M-2a之间的基础部件10M-1b,10M-2b中以及在相对而置的型材支腿10M-12A之间的连接型材10M-12的基础部件10M-12b中构造有开口,还讨论其意义。
此外,在侧向杆柱型材10M-1,10M-2的两个相对而置的型材支腿10M-1a,10M-2a与连接型材10M-12的两个相对而置的型材支腿10M-12a之间分别构造有空心空间,该空心空间可以设有塑料结构10K-2(提前参见图5B),如随后还详细地阐释的那样。
最后,在图4A和4B中还变得明显的是,构件如此构造,使得接合部位就此而言形状配合地构造,使得构件可以位置可靠地布置在塑料模具中。
混合承载结构10的塑料结构10K:
推荐总览地观察图5A至5E和图6,7A,7B和8,借助其阐释塑料结构10K和金属结构10M和在所提及的结构10M,10K之间的关系。
塑料结构10K如已经阐释的那样在模具中一件式地通过注射成型来生成。优选地,将热塑性材料、尤其纤维增强的热塑性材料用作为塑料。以有利的方式可以通过该制造工艺在几何结构上的外形自由度的情形中实现塑料结构10K的高的比刚度(spezifischeSteifigkeit)。
非常良好的几何结构上的外形自由度允许,首先构造对于力传递而言决定性的在金属结构10M的金属构件10M-1,10M-2,10M-3,10M-4,10M-5,10M-6,10M-7与塑料结构10K之间的接合区(Fügezone),其中,其次通过非常良好的几何结构上的外形自由度可以确保对于在强度方面取决于经由塑料结构10K所期望的力传递的塑料结构10F的特定的点式的或局部的匹配。
金属结构10M本身已经通过高的能量吸收能力而突出,也就是说,所述金属结构在良好的能量耗散特性的情形中的高的强度的情形中突出。
塑料结构10K以有针对性的方式在塑料结构10K的小的重量的情形中补充金属结构10M的非常良好的强度特性,其中,塑料结构10K和金属结构10M每个本身负载路径优化地构造,并且此外,彼此相协调,并且以有利的方式负载路径优化地相互组合,随后对此还进行讨论。
图5A、7A和图8(放大的图示)以透视的前视图以从斜上方朝着混合承载结构10的前侧的视角示出混合承载结构10作为带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3A)。
图5B以后视图示出带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3B),其中,混合承载结构10围绕假想的竖直的转动轴线以180°转动。
根据本发明,一件式的塑料结构10K包括多个区域。
第一区域:
塑料结构10K的第一区域构造为网状结构、尤其构造为在侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间的蜘蛛网状结构10K-1,其中,蜘蛛网状结构10K-1的展开的平面在混合承载结构10在车辆中的装入情况中沿y方向延伸。蜘蛛网状结构10K-1沿z方向看在属于塑料结构10K的头部支撑件容纳部10K-8之间(参见图2)延伸直至承载结构10的水平的转动轴线y1。
在此,蜘蛛网状结构10K-1在根据图5A的前侧上中断地构造,而该蜘蛛网状结构在根据图5B的后视图的背侧上连贯地构造。
在前侧上并且在背侧上,蜘蛛网状结构10K-1构造第一蜘蛛网状子结构10K-1a和第二蜘蛛网状子结构10K-1b。
在通过第二蜘蛛网状子结构10K-1b展开的平面内,金属的置入件10M-6布置在侧向上的侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间,该置入件使第二蜘蛛网状子结构10K-1b在装入情况中看沿x方向分开成前侧的和背侧的蜘蛛网状子结构10K-1b。
第二蜘蛛网状子结构10K-1由此不仅处于混合承载结构10的金属的置入件10M-6的在装入情况中面向乘客的侧(前侧)上而且处于混合承载结构10的金属的置入件10M-6的背离乘客的侧(背侧)上。
中断部在蜘蛛网状子结构10K-1a,10K-1b之间在装入情况中看沿z方向构造,因为需要处于子结构10K-1a,10K-1b之间的结构空间以用于固定布置在混合承载结构10上的坐垫结构11(参见图11),其结构在组装状态下置入在混合承载结构10的结构空间中。
换言之,塑料结构10K的蜘蛛网状结构10K-1具有第一和第二蜘蛛网状子结构10K-1a,10K-1b,其在混合承载结构10的背侧上连贯地构造并且在混合承载结构10的前侧上中断地构造。
在此,第一蜘蛛网状子结构10K-1a的展开的平面在混合承载结构的侧向上的侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间并且在属于塑料结构10K的在混合承载结构10的上方端部处的头部支撑件容纳部10K-8之间延伸直至在混合承载结构10的上方端部与下方端部之间的水平的轴线y2,而在通过第二蜘蛛网状子结构10K-1b展开的平面内,金属的置入件10M-6布置在侧向上的侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间,该置入件将第二蜘蛛网状子结构10K-1b分开成前侧的和背侧的第二蜘蛛网状子结构10K-1b。
第一蜘蛛网状子结构10K-1a包括中央肋条1a,该中央肋条跟随主负载线H。
在拓扑优化的情形中,根据本发明发现,在第一侧向杆柱型材10M-1的锁具容纳元件10M-1c与第二侧向杆柱型材10M-2之间的主负载线H在通过拓扑优化所确定的水平的轴线y2上方不远处延伸,该水平的轴线在水平的转动轴线y1上方平行地伸延,从而连接型材10M-12在组装状态下在已经限定的连结点P1和P2之间作用在侧向杆柱型材10M-1,10M-2处。
由此,中央肋条1a同样在第一侧向杆柱型材10M-1的锁具容纳元件10M-1c下方不远处(类似第一连结点P1)开始并且在第二侧向杆柱型材10M-2处在通过拓扑优化所确定的水平的轴线y2上方不远处(类似第二连结点P2)结束,由此通过由塑料组成的中央肋条1a和由金属组成的连接型材10M-12的组合的布置可以实现混合承载结构10在小的重量的情形中的期望的高的稳定性。
金属的侧向杆柱型材10M-1,10M-2和金属的连接型材10M-12的材料厚度可以以有利的方式相应地降低,由此使混合承载结构10的总重量下降。
然而,中央肋条1a为了即使在碰撞情况中也实现足够的稳定性为所示出的蜘蛛网状结构10K-1的组成部分,所述中央肋条在置入件10M-6的前侧上构造为第一蜘蛛网状子结构10K-1a和第二蜘蛛网状子结构10K-1b并且在置入件10M-6的背侧上没有中断部地构造为由两个蜘蛛网状子结构10K-1a和10K-1b组成的连贯的蜘蛛网状结构10K-1,如在图5B中变得明显的那样。在根据图5B的后视图中,第一蜘蛛网状子结构10K-1a被由塑料构造的基板10K-7遮盖。
不仅在根据图5A的前视图中而且在根据图5B的后视图中变得明显的是,从中央肋条1a出发布置有半圆形地离开的基本上竖直地取向的肋条1v和基本上水平地取向的肋条1h,它们在伸延中彼此相交,并且形成所示出的不规则的蜘蛛网状典型的结构10K-1。在此,首先,基本上竖直地取向的肋条1v半圆形地跟随中央肋条1a,因为主负载路径通过拓扑优化沿着主负载线H确定。
另一个特点在于,中央肋条1a在连接型材10M-12的基础部件10M-12b上沿着走向,由此对于中央肋条1a在侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间更少的结构空间可供使用。由此,中央肋条1a和所有在基础部件10M-12b上沿着走向的基本上竖直地取向的肋条1v和基本上水平地取向的肋条1h沿x方向看具有更小的深度。
布置在连接型材10M-12外部的基本上竖直地取向的肋条1v和基本上水平地取向的肋条1h沿x方向看具有如下深度,该深度基本上相应于侧向杆柱型材10M-1,10M-2的基础部件10M-1b,10M-2b的深度。
在置入件10M-6的区域中,第二蜘蛛网状子结构10K-1b的一部分面向乘客地布置在金属的置入件10M-6前方,并且第二蜘蛛网状子结构10K-1b的另一部分背离乘客地或面向装载物L地布置在金属的置入件10M-6后方,从而基本上竖直地取向的肋条1v和基本上水平地取向的肋条1h具有如下深度,该深度分别减去金属的置入件10M-6的一半构件深度而相应于侧向杆柱型材10M-1,10M-2的基础部件10M-1b,10M-2B的深度的一半。
第二区域:
塑料结构10K的第二区域(参见图5B)同样构造为网状结构、尤其构造为交叉网状结构10K-2。交叉网状结构10K-2构造在连接型材10M-12的型材支腿10M-12a之间,其中,交叉网状结构10K-2的展开的平面在混合承载结构10在车辆中的装入情况中沿y方向延伸。交叉网状结构10K-2由规则地交叉的肋条构造,所述肋条在所示出的实施例中形成基本上正方形的蜂巢部。
图5C以侧视图示出带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3C),其中,混合承载结构10围绕假想的竖直的转动轴线以90°向左转动。
图5D以侧视图示出带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3D),其中,混合承载结构10M围绕假想的竖直的转动轴线以90°向右转动。
第三区域:
塑料结构10K的第三区域(参见图5C)同样构造为网状结构、尤其构造为在侧向杆柱型材10M-1,10M-2的型材支腿10M-1a,10M-2a之间的另外的交叉网状结构10K-3,其中,另外的交叉网状结构10K-3的展开的平面在混合承载结构10在车辆中的装入情况中沿x方向延伸。另外的交叉网状结构10K-3由规则地交叉的肋条构造,所述肋条形成基本上菱形的蜂巢部。
为了使蜘蛛网状结构10K-1与所描述的交叉网状结构10K-2,10K-3在塑料侧连接,在置入件10M-6中并且在侧向杆柱型材10M-1,10M-2的布置在相对而置的型材支腿10M-1a,10M-2a之间的基础部件10M-1b,10M-2b中以及在连接型材10M-12的构造在连接型材10M-12的相对而置的型材支腿10M-12A之间的基础部件10M-12b中构造有开口。
根据本发明,设置成,在制造混合承载结构10的情形中使塑料流动通过存在的开口,由此,除了借助于塑料连接的接合连接部以外,以有利的方式使所提及的金属的构件10M-6,10M-1,10M-2和10M-12经由网状结构10K-1,10K-2,10K-3相互连接。
根据本发明构造有另外的塑料结构区域。
第四区域:
塑料结构10K的第四区域涉及带有示例性地示出的三角形网状结构10K-4的坐垫结构容纳元件10K-41的构造方案,该三角形网状结构在混合承载结构10在车辆中的装入情况中沿x方向延伸,从而侧向上布置的三角形网状结构10K-4同样沿x方向延伸。三角形网状结构10K-4由规则地弯曲的肋条构造,所述肋条形成基本上三角形的蜂巢部。由此,混合承载结构10包括由塑料组成的设有起稳定作用的三角形网状结构10K-4的坐垫结构容纳元件10K-41,在其中在一端部容纳有坐垫结构11,并且在另一端部经由金属的型材线材10M-4的伸出部10M-4a卡锁在混合承载结构10处。
第五区域:
第五区域涉及带有示例性地示出的圆部段网状结构10K-5的容纳套筒10M-5的包围注射部的构造方案,该圆部段网状结构在混合承载结构10在车辆中的装入情况中沿x方向延伸,从而侧向上布置的网状结构10K-5同样沿x方向延伸。圆部段网状结构10K-5由规则地辐射形地由容纳套筒10M-5离开的肋条构造,所述肋条形成基本上圆部段形的蜂巢部。在图5B中还变得明显的是,处于蜘蛛网状结构10K-1的第二蜘蛛网状子结构10K-1b内的包围注射部在背离乘客的侧上引导直至利用塑料包围注射的容纳套筒10M-5。
图5E以底视图示出带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3E),其中,金属结构10M的头部型材10M-3围绕假想的水平的转动轴线以90°转入到页平面中,从而观察者从下方看向混合承载结构10。
图5F以俯视图示出带有集成的金属结构10M的塑料结构10K(类似图3F),其中,混合承载结构10M的头部型材10M-3围绕假想的水平的转动轴线以90°从页平面转动出去,从而观察者从上方看向金属结构10。
第六区域:
第六区域涉及头部型材10M-3的包围注射部10K-6,如通过图5E和5F阐明的那样。
第七区域:
最后,在制造混合承载结构10的情形中将基板10K-7制造作为第七区域,该基板总体上给予混合承载结构10板状的外形。
在此,基板10K-7在混合承载结构10的装入情况中在背离乘客的侧上在第一蜘蛛网状子结构10K-1a的区域中直接地形成混合承载结构10的背侧的结束部(Abschluss)(参见图5B)。
基板10K-7在第二蜘蛛网状子结构10K-1b的区域中平行地构造在沿x方向看在侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间在外部中间布置的置入件10M-6处,并由此间接地形成混合承载结构10的背侧的结束部。蜘蛛网状结构10K的第二蜘蛛网状子结构10K-1b形成混合承载结构10的直接的背侧的背离乘客的结束部(参见图5B)。
在此,置入件10M-6在混合承载结构10的向上翻转的装入情况中在本实施例中在外部中间沿乘客的方向布置。置入件10M-6的这种更多地面向乘客的布置方案尤其通过选出蜘蛛网状结构10K-1的第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h的处于x方向上的深度来得出。蜘蛛网状结构10K-1的第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h和基板10K-7在混合承载结构10的完成之后相互连接并且生成用于根据前部碰撞-负载情况V在碰撞情况中撞击到混合承载结构10的背侧上的装载物L的保护功能(参见图2),如还更详细地阐释的那样。
根据在借助模型计算第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h的情形中哪些最大允许的构件应力被允许,针对肋条1v,1h得出相应的构件尺寸(高度x长度x深度),其中,尤其根据所设置的允许的构件应力可以改变沿x方向看的深度T。相应于该改变,置入件10M-6要么更多地背离乘客地处于中间要么更多地面向乘客地处于混合承载结构10的侧向杆柱型材10M-1,10M-2之间。
根据在借助模型计算第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h的情形中哪些最大允许的构件应力被允许,得出肋条1v,1h沿z方向(基本上竖直地)看的高度和肋条1v,1h沿y方向(基本上水平地)看的长度,其中,此外确定交叉点K,所述交叉点如在图中可看到的那样根据拓扑优化不规则地布置。
交叉点K以及第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h的高度和长度同样相应于针对第二蜘蛛网状子结构10K-1b所设置的最大允许的构件应力来改变。
显然,取决于所设置的最大允许的构件应力使前侧(参见图5A)和背侧(参见图5B)上的第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h的不仅深度而且高度和长度相应地改变。
根据本发明,这些考量同样地适用于所有其它网状结构。
随后更详细地讨论第二蜘蛛网状子结构10K-1b的背离乘客的侧,因为该第二蜘蛛网状子结构10K-1b如所提到的那样根据本发明相对于根据前部碰撞-负载情况V的撞击的装载物L承担保护功能。
图9A透视地示出带有根据前部碰撞-负载情况V撞击到背离乘客的侧上的装载物L的混合承载结构10的背侧,通过装载物方块来以符号表示。根据箭头L1和L2的箭头顶部,代表最终如有可能面型地出现的装载物方块在设计方面限定两个点式的打击点(Aufschlagpunkt)。
图9B示出穿过混合承载结构10的在根据图9A的坐垫结构容纳元件10K-41下方的剖面A-A,其中,面向乘客的侧在金属的置入件10M-6左方并且背离乘客的侧在金属的置入件10M-6右方。
根据本发明,第二蜘蛛网状子结构10K-1b的肋条1v,1h和连接型材10M-12中的交叉网状结构10K-2中的肋条在混合-结构10的背离乘客的侧上构造为牺牲式肋条,所述牺牲式肋条在假设的点式的负载L1,L2的情形中通过装载物L受限定地失效,且在此吸收如此多的能量,以至于其余的混合-结构10保持完好。
由此以有利的方式在牺牲式肋条内产生限定的能量吸收,从而避免在实施成带有牺牲式肋条的区域外部的塑料结构10K的断裂。为了确保相应的功能,如上面已经阐释的那样,特别重要的是,取决于所设置的最大的允许的构件应力使在背侧上的和相应地在前侧上(参见图5A并参见图5B)的第二蜘蛛网状子结构10K-1b的牺牲式肋条1v,1h的不仅深度而且高度和长度相应地改变。
与此类似地,在连接型材10M-12中的交叉网状结构10K-2内的肋条可以相应于所设置的最大允许的在连接型材10M-12内的构件应力同样在深度方面、而且在高度方面和在长度方面如有可能在交叉点K的改变的情形中相应地改变。
附加地布置的金属的置入件10M-1根据本发明用于,使在碰撞情况中受限定地断裂的塑料部件保持远离车辆座椅的混合承载结构10的面向乘客的区域。此外,金属的置入件10M-6保证,第二蜘蛛网状子结构10K-1b的布置在面向乘客的区域中的肋条1v,1h(参见图5A)不断裂。
在金属的连接型材10M-12内的交叉网状结构10K-2和金属的连接型材10M-12本身也负责,使第一蜘蛛网状子结构10K-1a的肋条1v,1h在乘客侧在限定的前部碰撞-负载情况V下不可以断裂。
由此总体上保证,构件完整性即使在限定的前部碰撞-负载情况V下也保持,其中,保证,在第一和第二蜘蛛网状子结构10K-1a,10K-1b内的各个肋条的局部失效不发生。
此外,设置成,将在连接型材10M-12和/或第一蜘蛛网状子结构10K-1a内的交叉网状结构10K-2的牺牲式肋条的所发生的变形有针对性地用作为指标(Indikator)。如果在根据前部碰撞-负载情况V的碰撞情况之后在背离乘客的侧上存在牺牲式肋条中的至少一个的变形,则可以进行混合承载结构10的更换。
第八区域:
第八区域涉及头部支撑件容纳部10K-8(参见图5A、7A和8),其在制造混合承载结构10的情形中同样由塑料制造。第一蜘蛛网状子结构10K-1a的基本上竖直地取向的肋条1v和基本上水平地取向的肋条1h中的一些引导直至头部支撑件容纳部10K-81并且将它们稳定地支撑在混合承载结构10内。
附图标记列表
100 后长座椅
101 车辆座椅
102 车辆座椅
10 承载结构,扩展装载设备
11 坐垫结构
12 头部支撑件结构
10M 金属结构
10M-1 第一侧向杆柱型材
10M-1a 型材支腿
10M-1b 基础部件
10M-1c 锁具容纳元件
10M-2 第二侧向杆柱型材
10M-2a 型材支腿
10M-2b 基础部件
10M-3 头部型材
10M-12 连接型材
10M-12a 型材支腿
10M-12b 基础部件
10M-4 型材线材
10M-4a 伸出部
10M-5 容纳套筒
10M-6 置入件
10M-7 保持元件
10K-1 蜘蛛网状结构
10K-1a 第一蜘蛛网状子结构
10K-1b 第二蜘蛛网状子结构
1a 中央肋条
1v 竖直的肋条
1h 水平的肋条
10K-2 连接型材10M-12中的交叉网状结构
10K-3 侧向杆柱型材10M-1,10M-2中的交叉网状结构
10K-4 坐垫结构容纳元件10K-41的三角形网状结构
10K-41 坐垫结构容纳元件
10K-5 容纳套筒10M-5的圆部段网状结构
10K-6 包围注射部头部型材10M-3
10K-7 基板
10K-8 头部支撑件容纳部
P1 第一连结点
P2 第二连结点
H 主负载线
F 固定点
y1 水平的转动轴线
y2 水平的轴线
L 装载物
L1 箭头顶部,打击点
L2 箭头顶部,打击点
K 交叉点
I 负载情况 前部碰撞
II 负载情况 尾部碰撞
III 负载情况 头部打击
IV 负载情况 坐入测试
V 负载情况 在前部碰撞I中的装载物
T 肋条1v,1h沿x方向的深度
-x 沿车辆的通常的行驶方向的方向
+x 逆着通常的行驶方向+x的方向
y 在横向于x方向的水平线上的方向
z 在横向于x方向的竖直线上的方向。
Claims (16)
1.一种用于车辆座椅(101,102)或后长座椅(100)的背部倚靠部件的混合承载结构(10),所述混合承载结构由金属结构(10M)和塑料结构(10K)构造,其中,所述金属结构(10M)具有至少一个布置在所述混合承载结构(10)的两个侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间的连接型材(10M-12),
其特征在于,
所述连接型材(10M-12)与构造为塑料结构(10K)的网状结构(10K-1)的中央肋条(1a)共同跟随负载路径优化的主负载线(H),所述主负载线在考虑到在至少一个假设的负载情况(I,II,III,IV,V)中作用在所述混合承载结构(10)处的力的情形中在所述连接型材(10M-12)的两个连结点(P1,P2)之间在所述侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)处伸延。
2.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述金属结构(10M)和所述塑料结构(10K)以注射成型方法连接成所述混合承载结构(10)。
3.根据权利要求2所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述金属结构(10M)是由多个金属的构件(10M-1,10M-2,10M-3,10M-4,10M-5,10M-6,10M-7)组成的组合构件,其中,所述多个构件首先聚集成所述金属的组合构件并且以所述注射成型方法经由一件式地构造的塑料结构(10K)相互连接。
4.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述塑料结构(10K)的网状结构(10K-1)是不规则的蜘蛛网状结构,所述蜘蛛网状结构不仅包括所述中央肋条(1a)而且包括从所述中央肋条(1a)出发基本上水平的肋条(1h)和基本上竖直的肋条(1v),它们经由交叉点(K)相互连接。
5.根据权利要求4所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述蜘蛛网状结构(10K-1)的展开的平面在所述混合承载结构(10)的侧向上的侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间并在属于所述塑料结构(10K)的在所述混合承载结构(10)的上方端部处的头部支撑件容纳部(10K-8)之间延伸直至在所述混合承载结构(10)的下方端部处的水平的转动轴线(y1)。
6.根据权利要求4所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述塑料结构(10K)的蜘蛛网状结构(10K-1)具有第一和第二蜘蛛网状子结构(10K-1a,10K-1b),它们在所述混合承载结构(10)的背侧上连贯地构造并且在所述混合承载结构(10)的前侧上中断地构造。
7.根据权利要求6所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述第一蜘蛛网状子结构(10K-1)的展开的平面在所述混合承载结构(10)的侧向上的侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间并在属于所述塑料结构(10K)的在所述混合承载结构(10)的上方端部处的头部支撑件容纳部(10K-8)之间延伸直至水平的轴线(y2),所述水平的轴线在所述混合承载结构(10)的上方端部与下方端部之间伸延。
8.根据权利要求6所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述第二蜘蛛网状子结构(10K-1b)的展开的平面在所述混合承载结构(10)的侧向上的侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间并在所述混合承载结构(10)的上方与下方端部之间的水平的轴线(y2)与在所述混合承载结构(10)的下方端部处的水平的转动轴线(y1)之间延伸。
9.根据权利要求6和8所述的混合承载结构(10),其特征在于,在通过所述第二蜘蛛网状子结构(10K-1b)展开的平面内部,金属的置入件(10M-6)布置在所述侧向上的侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间,所述置入件将所述第二蜘蛛网状子结构(10K-1b)分开成前侧的和背侧的蜘蛛网状子结构(10K-1b)。
10.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,布置在所述侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)之间的连接型材(10M-12)构造为C形型材,所述C形型材具有两个相对而置的型材支腿(10M-12a),所述型材支腿相对所述混合承载结构(10)的背侧延伸,在所述型材支腿之间构造有另外的网状结构作为交叉网状结构(10K-2),所述交叉网状结构由交叉的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点(K)的基本上三角形的蜂巢部或矩形的蜂巢部、尤其正方形的或菱形的蜂巢部。
11.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)构造为C形型材,所述C形型材具有两个相对而置的型材支腿(10M-1a,10M-2a),它们由所述混合承载结构(10)侧向上突起,其中,在所述型材支腿(10M-1a,10M-2a)之间构造有另外的网状结构作为交叉网状结构(10K-3),所述交叉网状结构由规则地交叉的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点(K)的基本上三角形的蜂巢部或矩形的蜂巢部、尤其正方形的或菱形的蜂巢部。
12.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述塑料结构(10K)包括坐垫结构容纳元件(10K-41),所述坐垫结构容纳元件在所述坐垫结构容纳元件(10K-41)侧向上具有另外的网状结构、尤其作为三角形网状结构(10K-4),所述三角形网状结构由弯曲的肋条构造,所述肋条形成带有交叉点(K)的基本上三角形的蜂巢部。
13.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述金属结构(10M)作为功能元件具有带有伸出部(10M-4a)的金属的型材线材(10M-4),从而坐垫结构(11)可固定在由塑料构造的坐垫结构容纳元件(10K-41)和所述金属的型材线材(10M-4)的伸出部(10M-4a)处。
14.根据权利要求1所述的混合承载结构(10),其特征在于,金属的容纳套筒(10M-5)布置在所述混合承载结构(10)的侧向杆柱型材(10M-1,10M-2)中,所述容纳套筒与所述一件式的塑料结构(10K)固定连接,其中,所述塑料结构(10K)具有所述容纳套筒(10M-5)的包围注射部,所述包围注射部分别侧向上设有另外的网状结构、尤其作为圆部段网状结构(10K-5),所述圆部段网状结构由从所述容纳套筒(10M-5)的水平的转动轴线(y1)不规则地或规则地辐射形地离开的肋条构造,由此所述圆部段网状结构(10K-5)构造圆部段形的蜂巢部。
15.根据权利要求1和2所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述金属结构(10M)包括金属的头部型材(10M-3),所述头部型材设有由塑料组成的包围注射部(10K-6)作为所述塑料结构(10K)的一部分。
16.根据权利要求1和2所述的混合承载结构(10),其特征在于,所述塑料结构(10K)包括基板(10K-7)和/或头部支撑件容纳部(10K-8),所述基板和/或头部支撑件容纳部构造为所述塑料结构(10K)的一个或多个部分。
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