DE102010044652A1

DE102010044652A1 - Strukturkomponente für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102010044652A1
Application number: DE102010044652A
Authority: DE
Inventors: Ramon Loos; Günter Franzmann; Volker Schäfer; Werner Liborius; Harald Wolsiefer
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung an mindestens zwei aus Blechen erzeugten Strukturteilen eines Fahrzeugsitzes (1), bei der ein erstes der mindestens zwei Strukturteile mit einer Oberflächaufliegt und mittels mindestens einer Schweißnaht (32, 33) der Schweißverbindung die zumindest zwei Strukturteile miteinander verbunden sind. Das erste Strukturteil ist mit zumindest einer Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) und das zweite Strukturteil mit zumindest einer Lasche (19, 20, 21, 22; 119) versehen, wobei durch eine Anordnung der zumindest einen Lasche (19, 20, 21, 22; 119) in der zumindest einen Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) die zumindest zwei Strukturteile zueinander im wesentlichen formschlüssig positioniert sind. Die Schweißnaht (32, 33) ist als Durchschweißung ausgebildet, durchdringt das erste Strukturteil und dringt in die Oberseite des zweiten Strukturteils ein. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung einer Strukturkomponente für einen Fahrzeugsitz (1), bei dem ein erstes von mindestens zwei Strukturteilen mit einer Oberfläche (13b) auf mindestens eine Oberseite (28, 29) eines zweiten Strukturteils aufgelegt wird, zwischen den zumindest zwei Strukturteilen eine zumindest vorübergehende im wesentlichen formschlüssige Fixierung erzeugt wird und mittels mindestens einer Schweißnaht (32, 33) eine Schweißverbindung zwischen den zumindest zwei Strukturteilen geschaffen wird. Die Schweißnaht (32, 33) wird als Durchschweißung ausgebildet welche das als Grundblech (13) ausgebildete erste Strukturteil durchdringt und in die Oberseite (28, 29) des zweiten Strukturteils eindringt, wobei das zweite Strukturteil mit einer U-Form mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Schenkeln (12b, 12c) versehen ist und die mindestens eine Oberseite (28, 29) sich im Bereich von zumindest einem der freien Enden der Schenkeln (12b, 12c) der U-Form befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißverbindung an mindestens zwei aus Blechen erzeugten Strukturteilen eines Fahrzeugsitzes, bei der ein erstes der mindestens zwei Strukturteile mit einer Oberfläche auf einer Oberseite eines zweiten Strukturteils aufliegt und mittels mindestens einer Schweißnaht der Schweißverbindung die zumindest zwei Strukturteile miteinander verbunden sind, das erste Strukturteil mit einer Ausnehmung und das zweite Strukturteil mit zumindest einer Lasche versehen ist, wobei durch eine Anordnung der zumindest einen Lasche in der zumindest einen Ausnehmung die zumindest zwei Strukturteile zueinander im wesentlichen formschlüssig positioniert sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren nach Anspruch 7.
Sitze von Kraftfahrzeugen bzw. -sitzanlagen setzen sich in der Regel aus einer Sitzstruktur und einer auf der Sitzstruktur vorgesehenen Aufpolsterung zusammen. Die Sitzstruktur hat hierbei die Aufgabe, die bei einer Benutzung des Fahrzeugs auf den Sitz einwirkenden Kräfte aufzunehmen. Da der Sitz auch im Crashfall nicht kollabieren soll, werden an die Sitzstruktur hohe Festigkeitsanforderungen gestellt. Aus Gewichts- und Kostengründen sollen Sitzstrukturen jedoch möglichst leicht und einfach aufgebaut sein. Es ist deshalb üblich, die Sitzstruktur aus mehreren Sitzstrukturkomponenten zusammenzusetzen, insbesondere auch unter Verwendung von profilierten Strukturkomponenten, die aus mehreren Blechen zusammengesetzt sind. Derartige Strukturkomponenten können beispielsweise Hohlprofile, wie Streben oder wannenartige Gebilde sein, die aus jeweils mindestens zwei Blechen zusammengesetzt sind. Insbesondere aus Festigkeitsgründen und zur Erzeugung eines Hohlprofils können die Bleche vorverformt und mittels eines Schweißverfahrens miteinander verbunden sein.
Hierbei stellt sich das Problem, daß die Schweißverbindung einerseits sicher die beiden miteinander zu verbindenden Bauteile erfassen soll, eine ausreichende Festigkeit liefert, möglichst einfach erzeugt werden kann und dabei noch an einer Stelle angebracht wird, an der sie für die Funktion des Sitzes nicht hinderlich ist. Um diese Kriterien zu erfüllen, wird deshalb versucht mittels Spannvorrichtungen die miteinander zu verbindenden Bauteile in ihren Sollpositionen relativ zueinander auszurichten. Zum einen beinhalten Spannvorrichtungen stets die Gefahr von Fehlpositionierungen, zum anderen sind sie mit hohen Kosten verbunden. Es sind deshalb beispielsweise durch die DE 10 2007 042 169 A1 schon Lösungen bekannt geworden, bei denen in einem Grundblech Ausnehmungen und in einem mit dem Grundblech zu verbindenden U-Profil einer Fahrzeugsitzstruktur Laschen vorgesehen sind. Die Laschen sind an den Stirnflächen der Schenkel des U-Profils angeordnet, wobei die Schenkel unter einer Vorspannung stehen, während sie mittels Kehlnähten verschweißt werden. Es ist deshalb bei der Montage erforderlich, die U-Schenkel mit einer Vorrichtung einzusetzen, die in der Lage ist die Schenkel zusammenzudrücken und in das Grundblech einzuführen. Die Lösung aus der DE 10 2007 042 169 A1 erfordert daher einen hohen Anlagenaufwand.
Aus der WO 2009/083137 A1 ist es bekannt, Hohlprofile, die sich aus einem Grundblech und einem U-Profil zusammensetzen im Bereich der Schenkel des Hohlprofils mittels Durchschweißungen durch das Grundblech miteinander zu verschweißen. Hierzu wird auf die Schenkel des U-Profils das Grundblech aufgelegt und von oben verschweißt. Da die Positionen der Schenkel nicht sicher vorbestimmt sind, wird bei dem Fertigungsverfahren der WO 2009/083137 A1 mit einer Mess- bzw. Detektionseinrichtung zuerst die Position der Schenkel des U-Profils unter dem Grundblech bestimmt und danach aufgrund des Detektionsergebnisses die Laserschweißung durchgeführt. Neben einer nicht auszuschließenden Prozeßungenauigkeit hat auch dieses Verfahren den Nachteil eines hohen Anlagenaufwands.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde Strukturgebilde der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst einfach und dennoch prozesssicher herstellbar sind und eine hohe Festigkeit der Fahrzeugsitzstruktur ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Schweißverbindung der eingangs genannten Art an Strukturteilen für Fahrzeugsitze, bei der zumindest eine Lasche des einen Strukturteils, in eine Ausnehmung des anderen Strukturteils eingesteckt ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schweißnaht als Durchschweißung ausgebildet ist, das erste Strukturteil durchdringt und in die Stirnfläche des zweiten Strukturteils eindringt. Die Aufgabe wird zudem durch eine Strukturkomponente für einen Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 6 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß mit mindestens einer Ausnehmung und darin angeordneter Lasche einerseits eine einfache Vorpositionierung durch einen Formschluß zwischen den beiden Strukturteilen erzielt wird, durch die eine sichere und genaue Ausrichtung der beiden Strukturteile für den nachfolgenden Schweißvorgang vorgenommen werden kann. Andererseits kann die Lasche nicht nur zur Erzielung eines Formschlusses sondern auch zur Ausrichtung der Schweißnaht genutzt werden, mit der die beiden Strukturteile miteinander verbunden werden. Da die Lasche Teil eines Schenkels von einem der Strukturteile ist, kann anhand der Position der Lasche auf einfache Weise auf die Position des Abschnitts des Schenkels geschlossen werden, an dem die Schweißnaht angebracht werden soll. Es hat sich deshalb als besonders günstig erwiesen, wenn die Schweißnaht von der Seite in das erste Strukturteil eingebracht wird, die vom zweiten Strukturteil abgewendet ist und an der die Lasche des zweiten Strukturteils aus der Ausnehmung herausragt bzw. zumindest erkennbar ist. Der Wärmestrahl des Schweißprozesses durchdringt hierbei das erste Strukturteil über seine gesamte Dicke und dringt in die darunter befindliche Oberseite des zweiten Strukturteils ein. Die Oberseite ist vorzugsweise die Stirnkante eines Schenkels eines als zweites Strukturteil vorgesehenen U-Profils. Die Schweißnaht wird somit mit Vorteil als Durchschweißung ausgebildet, die in die Stirnkante des freien Ende des Schenkels eingebracht ist.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, die auch selbständige Bedeutung haben kann, kann das zweite Strukturteil, an dem sich die mindestens eine Lasche befindet, an zumindest einem seiner Schenkel mit einer Ausklinkung versehen sein. In diesem Zusammenhang wird unter „Ausklinkung” eine Ausnehmung, ein geometrisch vordefinierter Ausbruch bzw. ein Durchbruch des jeweiligen Schenkels im Bereich von dessen freien Ende verstanden. Die Schweißnaht, mit der die beiden Strukturteile miteinander verbunden sind, beginnt im zweiten Bauteil mit Vorteil unmittelbar vor der zumindest einen Ausnehmung. Es hat sich hierbei als günstig erwiesen, wenn der Wärmeeintrag in das erste Strukturteil bereits in dem Bereich beginnt, unter dem sich im zweiten Strukturteil die Ausnehmung befindet. Der Werkstoff des ersten Strukturteils wird somit bereits in einem Bereich des ersten Strukturteils aufgeschmolzen und erstarrt wieder, unter dem sich die Ausnehmung des zweiten Strukturteils befindet. Sobald der Wärmestrahl des Schweißprozesses dann durch das erste Strukturteil hindurch nach der Ausnehmung auf die Stirnseite des zweiten Strukturteils trifft, dringt der Wärmestrahl in das zweite Strukturteil ein und schmilzt dieses im Bereich der Stirnfläche lokal auf. Durch Vorschub des Wärmestrahls entlang und parallel zum Verlauf des Schenkels des zweiten Strukturteils werden beide Strukturteile entlang der zu erzeugenden Schweißnaht aufgeschmolzen, wobei die Schweißnaht durch das nachfolgende Erstarren der Schmelze gebildet ist und die beiden Strukturteile stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Durch diese Ausgestaltung der Strukturteile kann in überraschender Weise die Festigkeit der Schweißverbindungen verbessert werden. Dies ergibt sich unter anderem daraus, daß das Strukturteil, in das der Wärmestrahl des Schweißprozesses zuerst eindringt, aufgrund der Ausnehmung im unteren zweiten Strukturteil, zunächst nur das erste Strukturteil erwärmt und dessen Werkstoff aufschmilzt. Hierdurch kann das erste Strukturteil bereits vor dem Beginn des eigentlichen Schweißprozesses, bei dem zwei Bauteile miteinander verbunden werden, in seinem Schweißbereich auf geeignete Temperatur gebracht werden. Bis der Wärmestrahl beide Strukturteile trifft und die Erzeugung der Schweißnaht zwischen beiden Strukturteilen beginnt, ist in zumindest einem der beiden Strukturteile in vorteilhafter Weise die Temperatur deutlich erhöht. Hierdurch können sonst beim Schweißprozess entstehende Spannungen im Bereich der Schweißnaht selbst vermieden werden, die bisher bei nachfolgenden Belastungen der Schweißnaht zu einem frühzeitigen Versagen führen konnten. Um dies zu verhindern, hat man bisher durch ein rampenartiges Ansteigen zu Beginn und ein rampenartiges Abfallen gegen Ende des Schweißprozesses versucht, solche Spannungsspitzen im Werkstoff der Strukturteile zu vermeiden. Auf eine derart komplizierte Ausgestaltung des Schweißprozesses ist man unter Anwendung der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht zwingend angewiesen. Es ist vielmehr möglich, auf solche rampenartige Verläufe der Schweißenergie auch zu verzichten und trotzdem Spannungsspitzen in den Bauteilen besser als bisher zu vermeiden. Die bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltung hat zudem den Vorteil, daß durch den Abstand der beiden Strukturteile im nicht geschweißten Bereich Schwingungsanregungen der Strukturkomponenten keine Geräusche durch Berührung der Teile entstehen lassen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Die Erfindung wird anhand von in den Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen:
1 ein Fahrzeugsitz in einer Seitenansicht;
2 der Fahrzeugsitz aus 1 in einem Zustand nach der Fertigstellung der Montage seiner Strukturteile und vor seiner Aufpolsterung;
3 eine erfindungsgemäße Strukturkomponente;
4 ein Ausschnitt der Strukturkomponente aus 3;
5 ein Ausschnitt einer Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strukturkomponente;
6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Strukturkomponente;
7 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung einer Strukturkomponente.
In den 1 und 2 ist ein Fahrzeugsitz gezeigt, wie er typischerweise in Kraftfahrzeugen als Rücksitz verwendet wird. Der in 1 gezeigte Fahrzeugsitz 1 weist ein Sitzkissenteil 1a auf, das mittels vorderen und hinteren Füßen 2a, 2b am Fahrzeugboden befestigt ist. Ferner ist der Fahrzeugsitz 1 mit einem schwenkbaren Lehnenteil 1b versehen.
Das Sitzkissenteil 1a und das Lehnenteil 1b derartiger Sitze weisen zur Aufnahme von mechanischen Belastungen Strukturkomponenten auf, die jeweils ein lasttragendes Gestell des Lehnenteils 1b und des Sitzkissenteils 1a bilden und die im wesentlichen aus 2 hervor gehen. Die einzelnen Strukturkomponenten können einteilig oder auch aus mehreren Strukturteilen gefertigt sein und sind üblicherweise als Blechteile aus einem metallischen Werkstoff oder anderen Werkstoffen mit hoher Festigkeit gestaltet. Zudem sind Strukturkomponenten in der Regel zur Optimierung des Verhältnisses aus Gewicht und mechanischer Belastbarkeit in vorbestimmter Weise profiliert, beispielsweise als Hohlprofil ausgebildet. Hierzu können die Strukturteile plastisch vorverformt sein. Bei den Strukturkomponenten für das Sitzkissenteil 1a handelt es sich üblicherweise um Querholme 8 und Längsholme 9 des Sitzkissenteils 1a, die zu einem rahmenartigen Gebilde des Sitzkissenteils 1a zusammengesetzt sind. Das Lehnenteil 1b setzt sich im Ausführungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen aus mehreren U-Profilen 12 sowie einem als Grundblech 13 fungierendem Lehnenblech zusammen, die in nachfolgend noch näher beschriebener Weise miteinander verbunden sind und eine Strukturkomponente des Lehnenteils 1b ergeben. Die U-Profile 12 selbst verlaufen am Lehnenteil 1b in Bezug auf ihre Erstreckungsrichtung entlang der oberen und den beiden seitlichen Kanten des Lehnenteils 1b und bilden gemeinsam in etwa ein U.
Das Lehnenteil 1b ist mittels oberen Lehnenträgergelenken 3 relativ zum Sitzkissenteil 1a um eine erste Achse A schwenkbar angeordnet. Mittels unteren Lehnengelenken 4, die an fest mit der Fahrzeugstruktur verbundenen hinteren Füßen 2b angelenkt sind, ist die Lehne 1b um eine zweite Achse B schwenkbar angelenkt. Die zweite Achse B verläuft parallel zur ersten Achse A. Das Lehnenteil 1b ist somit um die Achse B relativ zur Fahrzeugstruktur schwenkbar. Anstelle von zumindest den Lehnenträgergelenken 3 oder den Lehnengelenken 4 kann auch ein Beschlag vorgesehen sein, durch den sich die Neigung des Lehnenteils 1b verstellen und in beliebigen Positionen arretieren läßt. Bei den Beschlägen als Lehneneinsteller kann es sich mit Vorteil um solche handeln, wie sie in der DE 10 2007 009 172 B4 oder DE 10 2007 051 761 A1 beschrieben sind. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch jeder beliebige andere Verstellbeschlag als Lehneneinsteller vorgesehen sein, mit dem das Lehnenteil 1b am Sitzkissenteil 1a neigungsverstellbar befestigt werden kann. Die oberen Lehnenträgergelenke 3 und/oder Adapter für die unteren Lehnenträgergelenke 4 bzw. Beschläge können in prinzipiell an sich bekannter Weise auf beiden Fahrzeugsitzseiten an U-Profilen 12 des Lehnenteils 1b angebracht sein.
In 3 und 4 ist stark schematisiert ein Teil der Strukturkomponente des Lehnenteils 1b aus 2 gezeigt. Der in diesen Darstellungen gezeigte Teil einer bevorzugten Ausführungsform der Strukturkomponente setzt sich aus zwei Strukturteilen zusammen, wobei als erstes Strukturteil das aus einem Stahlblech gefertigte U-Profil 12 und als zweites Strukturteil das im wesentlichen ebene viereckige Grundblech 13 vorgesehen ist. Das Grundblech 13 weist im Bereich jeder seiner Längskanten jeweils zwei rechteckförmige Ausnehmungen 15, 16; 17, 18 auf.
Am U-Profil 12, das einen Grundschenkel 12a und zwei vom Grundschenkel 12a zumindest im wesentlichen mit 90° abstehende Schenkel 12b, 12c aufweist, sind an dessen Schenkel 12b, 12c zwei viereckige Laschen 19, 20, 21, 22 ausgebildet. Die Breite der Laschen 19–22 entspricht dabei im wesentlichen der Dicke des Blechs des U-Profils 12. Es ist jedoch bevorzugt, die Laschen in Bezug auf Ihre Breite konisch auszubilden, wodurch sie sich einfacher in den Ausnehmungen anordnen lassen. Der Abstand der jeweils beiden Laschen 19, 20 und 21, 22 eines Schenkel 12b, 12c entspricht dabei dem Abstand der Ausnehmungen 15–18 im Grundblech 13. Zudem entspricht die Länge der Laschen 19–22 der Länge der Ausnehmungen 15–18, so daß die Querschnittsformen und -größen der Ausnehmungen 15–18 und der Laschen 19–22 in diesem Ausführungsbeispiel zumindest im wesentlichen identisch sind.
Schließlich weist der Grundschenkel 12a zwei nicht näher dargestellte Löcher auf, mit denen das U-Profil 12 in einer ebenfalls nicht näher dargestellten Aufnahmevorrichtung positionsgenau für einen nachfolgenden Schweißprozess angeordnet werden kann. Die Aufnahmevorrichtung kann hierzu mit zwei Positionierungsstiften versehen sein, auf die das U-Profil mit seinen beiden Löchern aufgesetzt wird. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann auch eine andere Anzahl an Positionierungsstiften und Löchern bzw. eine andere Art und Weise der Vorpositionierung der beiden Strukturteile vorgenommen werden.
Wie insbesondere in 4 in Zusammenschau mit 3 zu erkennen ist, ist an jedem der Schenkel 12b, 12c unmittelbar neben jeder Lasche 19–22 und an der zur jeweils anderen Lasche des gleichen Schenkels weisenden Seite, im Bereich des freiende Endes des jeweiligen Schenkels, eine Ausklinkung 23–26 eingebracht. Hierbei handelt es sich um eine Art Einkerbung, Einschnitt oder einen geometrisch vordefinierten Ausbruch der sonst eben verlaufenden Oberseite 28, 29 bzw. an den Seitenkanten der Schenkel 12b, 12c. Durch diese Ausklinkungen 23–26 ergibt sich in Bezug auf die sonst zwischen den Laschen 19–22 jedes Schenkels 12b, 12c gerade verlaufende Oberseite 28, 29 des oberen Endes des jeweiligen Schenkels 12b, 12c eine Stufe, die auch als rechteckförmige Ausnehmung am Schenkel gesehen werden kann.
Um die beiden Strukturteile aneinander zu befestigen, wird das U-Profil zunächst in die nicht näher dargestellte Aufnahmevorrichtung eingesetzt, so daß die Aufnahmestifte in den Löchern des Grundschenkels 12a aufgenommen sind. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Strukturteile mit nicht näher dargestellten Spannelementen aneinander gedrückt werden. Nun wird das Grundblech 13 mit seiner zu den beiden Schenkeln 12b, 12c weisenden Oberfläche 13b auf die Oberseiten 28, 29 der beiden Schenkel 12b, 12c in der Weise aufgesetzt, daß die Laschen 19–22 in den Ausnehmungen 15–18 aufgenommen sind. Durch diese formschlüssige Anordnung ist das Grundblech 13 in einer definierten vorbestimmten Weise auf dem U-Profil 12 angeordnet.
Nun werden die beiden Strukturteile miteinander verschweißt. Dies kann grundsätzlich mit unterschiedlichen Schweißverfahren ausgeführt werden. Im Ausführungsbeispiel werden die Strukturteile durch Laserschweißen miteinander verbunden. Hierzu wird ein Laserstrahl 30 einer Laserschweißanlage 31 von der dem U-Profil 12 abgewandten Seite 13a des Grundblechs 13 in letzteres eingebracht. Eine Startposition des Laserstrahls 30 befindet sich hierbei unmittelbar hinter der Lasche 19 in einem Bereich des Grundblechs 13, in dem sich die Ausklinkung 23 des Schenkels unterhalb des Grundblechs 13 befindet.
Der Wärme- bzw. Laserstrahl 30 des Lasers trifft somit zu Beginn des Prozesses zunächst nur auf das Grundblech 13 und erhitzt nur dieses lokal in seinem Eintrittsbereich ins Grundblech 31, so daß der Werkstoff des Grundblechs 13 hier über seine gesamte Dicke (Blechdicke) aufschmilzt. Erst wenn der Laserstrahl 30 in Vorschubrichtung, also in Richtung der zu erzeugenden Schweißnaht, soweit im Grundblech 13 vorgeschoben ist, daß unterhalb der Eintrittsstelle des Laserstrahls 30 die Ausklinkung 23 verlassen ist und der Laserstrahl 30 durch das Grundblech 13 hindurch auch auf die Oberseite 28 des Schenkels 12b trifft, beginnt die Erzeugung der Schweißnaht 32. Der Laserstrahl 30 dringt hier durch das Grundblech 13 hindurch auch in die Oberseite 28 des Schenkels 12b ein und schmilzt auch Werkstoff des Schenkels 12b auf. Durch nachfolgendes Erstarren der Schmelze entsteht in an sich bekannter Weise die Schweißnaht 32, mit der die beiden Strukturteile stoffschlüssig verbunden sind. Bei der Schweißnaht 32 handelt es sich um eine Durchschweiß- oder Überlappnaht, die entlang und parallel zur Oberseite 28 des Schenkels 12b verläuft.
Der Laserstrahl 30 wird parallel zum Schenkel 12b bis zu einer Endposition des Laserstrahls 30 im Grundblech 13 geführt, die sich unmittelbar vor der zweiten Lasche 20, 22 des jeweiligen Schenkels 12b, 12c befindet. Ebenso wie die Startposition so befindet sich auch die Endposition des Laserstrahls 30 unterhalb einer Ausklinkung 24, 26, nämlich der Ausklinkung vor der jeweils zweiten Lasche 20, 22 dieses Schenkels 12b, 12c. Die Schweißnaht 32 selbst ist erzeugt, sobald der Laserstrahl 30 die Ausklinkung 24 26 erreicht, die Oberseite 28, 29 des Schenkels verläßt und die Schmelze erstarrt ist. Nach Erzeugung der eigentlichen Schweißnaht 32 wird somit der Werkstoff des Grundblechs 13 bis zum Erreichen der Austrittsstelle des Laserstrahls 30 weiter erhitzt und aufgeschmolzen.
Die Schweißnaht 33 zwischen dem Grundblech 13 und dem zweiten Schenkel 12c des U-Profils 12 wird in an sich gleicher Weise erzeugt.
In 5 ist ein Ausschnitt einer Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung gezeigt. Wie hier zu erkennen ist, kann das Grundblech 13 im Bereich seiner Ausnehmungen 15–18 mit einer Senke 35 versehen sein, so daß die aus der Ausnehmung herausragende Lasche 19–22 nicht über die Oberseite 13a des Grundblechs übersteht.
Der in 6 dargestellte Ausschnitt einer Seitendarstellung der Strukturkomponente zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung. Hier ist die Länge der Ausnehmung 115, in Bezug auf die Längsrichtung der Schweißnaht 32, größer als die Länge der Lasche 119. Hierdurch ist es möglich, daß der Laserstrahl 30 zu Beginn des Schweißprozesses zuerst auf die Oberseite des Schenkels 112b im Bereich seiner Ausnehmung trifft und dadurch zuerst den Werkstoff des Schenkels 112b erwärmt. Nachfolgend trifft der Laserstrahl 30 auf einen Abschnitt des Grundblechs 113, unter dem sich die Ausnehmung 123 befindet. Somit können sowohl im U-Profil 112 als auch im Grundblech 113 die Temperatur erhöht werden, bevor der Laserstrahl 30 auf einen Bereich des Grundblechs 113 trifft, an dem dieses auf dem Schenkel 112b aufliegt und hier verschweißt wird. Dies ist eine besonders günstige Ausführungsform, um in beiden Bauteilen vor dem eigentlichen Verbindungsvorgang der beiden Bauteile die Temperatur deutlich zu erhöhen und Spannungsspitzen besser als bisher zu vermeiden, die zu einem frühzeitigen Versagen der Schweißnaht führen können.
In 7 ist schließlich eine erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt, bei der das Grundblech 213 im Bereich von jedem Schenkel 212b des U-Profils 212 mit zumindest zwei mit Abstand zueinander angeordneten kreisrunden Ausnehmungen 215, 216 versehen ist. Das Grundblech 213 ist hierbei so angeordnet, daß die Oberseite 228 des darunterliegenden Schenkels 212b entlang einer Durchmesserlinie der jeweiligen Ausnehmung 215, 216 verläuft. Bevor mit dem Schweißprozess begonnen wird, werden bei dieser Ausführungsform im wesentlichen gleichzeitig in jede der Ausnehmungen 215, 216 jeweils ein sich zu seinem freien Ende hin konisch zulaufender Haltestempel 240 eingeführt, von denen in 7 nur einer dargestellt ist. Der Haltestempel ist hierbei mit einem Schlitz 240a versehen, in dem der Schenkel 212b aufgenommen werden kann. Damit der Stempel leichter auf den Schenkel aufgesetzt werden kann, kann der Schlitz sich vom freien Ende aus konisch verjüngen. Schließlich weist der Haltestempel 240 einen Absatz 240b auf, mit dem der Haltestempel 240 auf dem Grundblech 213 zu liegen kommt, sobald der Haltestempel 240 in der vorgesehenen Weise in die jeweilige Ausnehmung 215, 216 eingeführt ist. Der Haltestempel 240 kann auf diese Weise auch das Grundblech 213 gegen das U-Profil 212 drücken, was für den nachfolgenden Schweißprozess vorteilhaft ist. Nachdem das Grundblech 213 auf diese Weise gegenüber dem U-Profil 212 fixiert ist, kann mit einem geeigneten Schweißverfahren eine Durchschweißungsnaht zwischen den beiden Ausnehmungen am Grundblech und am Schenkel erzeugt werden. Sobald die in 7 nicht dargestellte Schweißnaht erzeugt ist, können die Haltestempel 240 aus den Ausnehmungen 215, 216 entnommen werden.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die erfindungsgemäß erzeugte Strukturkomponente auch für andere Teile der Sitzstruktur vorgesehen sein, beispielsweise für einen Längs- oder einen Querholm. Ebenso kann die Erfindung für Strukturteile von Sitzen vorgesehen sein, die mehr als einen Sitzplatz aufweisen, wie dies für Rücksitzanlagen von Fahrzeugen oftmals der Fall ist. Hier kann die Erfindung beispielsweise zur Bildung von kompletten Rückenlehnen von Rücksitzen genutzt werden. Ebenso ist die Erfindung auch für Sitze der ersten Sitzreihe von Fahrzeugen geeignet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz
1a: Sitzkissenteil
1b: Lehnenteil
2a: vorderer Fuß
2b: hinterer Fuß
3: oberes Lehnenträgergelenk
4: unteres Lehnengelenk
8: Querholm
9: Längsholm
10: Adapter
11
12: U-Profil
12a: Grundschenkel
12b: Schenkel
12c: Schenkel
13: Grundblech
13a: abgewandte Seite
13b: Oberfläche
15: Ausnehmung
16: Ausnehmung
17: Ausnehmung
18: Ausnehmung
19: Lasche
20: Lasche
21: Lasche
22: Lasche
23: Ausklinkung
24: Ausklinkung
25: Ausklinkung
26: Ausklinkung
28: Oberseite
29: Oberseite
30: Laserstrahl
31: Laserschweißanlage
32: Schweißnaht
33: Schweißnaht
35: Senke
112b: Schenkel
113: Grundblech
115: Ausnehmung
119: Lasche
123: Ausklinkung
212: U-Profil
212b: Schenkel
213: Grundblech
215: Ausnehmung
216: Ausnehmung
228: Oberseite
240: Haltestempel
240a: Schlitz
240b: Absatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007042169 A1 [0003]
WO 2009/083137 A1 [0004]
DE 102007009172 B4 [0021]
DE 102007051761 A1 [0021]

Claims

Schweißverbindung an mindestens zwei aus Blechen erzeugten Strukturteilen eines Fahrzeugsitzes (1), bei der ein erstes der mindestens zwei Strukturteile mit einer Oberfläche auf einer Oberseite eines zweiten Strukturteils aufliegt und mittels mindestens einer Schweißnaht (32, 33) der Schweißverbindung die zumindest zwei Strukturteile miteinander verbunden sind, das erste Strukturteil mit zumindest einer Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) und das zweite Strukturteil mit zumindest einer Lasche (19, 20, 21, 22; 119) versehen ist, wobei durch eine Anordnung der zumindest einen Lasche (19, 20, 21, 22; 119) in der zumindest einen Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) die zumindest zwei Strukturteile zueinander im wesentlichen formschlüssig positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (32, 33) als Durchschweißung ausgebildet ist, das erste Strukturteil durchdringt und in die Oberseite des zweiten Strukturteils eindringt.
Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (32, 33) mit Abstand zur Lasche (19, 20, 21, 22; 119) angeordnet ist.
Schweißverbindung nach zumindest einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strukturteil im Bereich zwischen der Lasche (19, 20, 21, 22; 119) und der Schweißnaht (32, 33) mit einer Ausklinkung (23, 24, 25, 26; 123) versehen ist.
Schweißverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strukturteil mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Laschen (19, 20, 21, 22; 119) versehen ist und die Schweißnaht (32, 33) zwischen den beiden Laschen (19, 20, 21, 22; 119) verläuft.
Schweißverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strukturteil im Bereich beider Laschen (19, 20, 21, 22; 119) jeweils eine Ausklinkung (23, 24, 25, 26; 123) aufweist und die Schweißnaht (32, 33) zwischen beiden Ausklinkungen (23, 24, 25, 26; 123) verläuft.
Strukturkomponente für einen Fahrzeugsitz (1), die mit mindestens zwei aus Blechen erzeugten Strukturteilen versehen ist, von denen eines zumindest im wesentlichen eine U-Form aufweist und das andere auf Schenkeln (12b, 12c) der U-Form aufliegt und an diesen mittels jeweils mindestens einer Schweißverbindung verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Schweißverbindung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5.
Verfahren zur Erzeugung einer Strukturkomponente für einen Fahrzeugsitz (1), bei dem ein erstes von mindestens zwei Strukturteilen mit einer Oberfläche (13b) auf mindestens eine Oberseite (28, 29) eines zweiten Strukturteils aufgelegt wird, zwischen den zumindest zwei Strukturteilen eine zumindest vorübergehende im wesentlichen formschlüssige Fixierung erzeugt wird und mittels mindestens einer Schweißnaht (32, 33) eine Schweißverbindung zwischen den zumindest zwei Strukturteilen geschaffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (32, 33) als Durchschweißung ausgebildet wird, welche das als Grundblech (13) ausgebildete erste Strukturteil durchdringt und in die Oberseite (28, 29) des zweiten Strukturteils eindringt, wobei das zweite Strukturteil mit einer U-Form mit zwei mit Abstand zueinander angeordneten Schenkeln (12b, 12c) versehen ist und die mindestens eine Oberseite (28, 29) sich im Bereich von zumindest einem der freien Enden der Schenkeln (12b, 12c) der U-Form befindet.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Strukturteil mit einer Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) und das zweite Strukturteil mit einer Lasche (19, 20, 21, 22; 119) versehen ist, wobei die Lasche (19, 20, 21, 22; 119) in der Ausnehmung (15, 16, 17, 18; 115; 215, 216) formschlüssig angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmestrahl eines Schweißprozesses vor Beginn des Schweißprozesses in lediglich eines der beiden Strukturteile eindringt und erst nachfolgend und nach Erzeugung einer Vorschubbewegung in Richtung der zu erzeugenden Schweißnaht (32, 33) durch Eindringen in beide Strukturteile die Schweißnaht (32, 33) erzeugt wird.
Verfahren nach 9, dadurch gekennzeichnet, daß nachdem der Wärmestrahl die Schweißnaht (32, 33) erzeugt hat, durch eine Vorschubbewegung weiterhin in zumindest eines der beiden Strukturteile eindringt, ohne die Strukturteile an dieser Stelle miteinander zu verschweißen.