-
Die Erfindung betrifft die Sitzstruktur eines Fahrzeugsitzes mit gezielt eingestellten laserstrahlverfestigten Härtebereichen.
-
Aus der
DE 10 2007 024 797 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils aus einem Blechhalbzeug bekannt, das zumindest abschnittsweise eine strukturell erhöhte Festigkeit aufweist. Das Blechhalbzeug wird in einem mindestens einstufigen Biegeprozess umgeformt. Der Biegeprozess wird mit nachfolgenden Trenn- und Schneidoperationen des Blechhalbzeugs mit einer thermischen Behandlung mindestens eines räumlich begrenzten Bereichs des Blechhalbzeugs kombiniert. Die thermische Behandlung umfasst mindestens einen Aufheizschritt und einen sich daran anschließenden Abkühlschritt. Der mindestens eine räumlich begrenzte Bereich weist nach der Abkühlung eine strukturell erhöhte Festigkeit auf. Durch das Verfahren können Profilbauteile mit einem offenen, mit einem teilweise offenen oder auch mit einem vollständig geschlossenen Profilquerschnitt und mit gezielt angepassten Härteeigenschaften hergestellt werden. Es ist möglich, ein Profilbauteil herzustellen, das abschnittsweise gehärtete und abschnittsweise nicht gehärtete Bereiche aufweist. Die gehärteten Bereiche können teilgehärtet, vollständig gehärtet oder auch abschnittsweise teilgehärtet und abschnittsweise vollständig gehärtet sein. Beispielsweise erfolgt das Umformen des Profilbauteiles in der
DE 10 2007 024 797 A1 durch Walzprofilieren und das Erwärmen lokal definierter Bereiche zum Verfestigen dieser Bereiche erfolgt vor, während oder nach dem Umformen.
-
Die lokale räumliche Erwärmung des Blechhalbzeugs kann vorteilhaft durch induktive Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes oder durch einen konduktiven Stromdurchfluss mittels des elektrischen Widerstandes (oder durch eine Kombination dieser beiden Verfahren) – also durch Dissipation elektrischer Energie – erreicht werden. Es besteht in weiteren Ausführungsformen auch die Möglichkeit, dass die Wärme durch einen oder mehrere Laserlichtquellen, durch eine Infrarotstrahlungsquelle oder mittels eines Gasbrenners in definierte Bereiche des Blechhalbzeugs eingebracht wird. Laserlichtquellen haben den Vorteil, dass das von ihnen erzeugte Laserlicht zum Beispiel mit einfachen Mitteln auch auf einen vergleichsweise kleinen räumlich begrenzten Bereich des Blechhalbzeugs fokussiert werden kann, um in diesem Bereich eine lokale Erwärmung auf die gewünschte Temperatur zu bewirken.
-
Bei dem so genannten Laserstrahlverfestigen, bei dem zumindest abschnittsweise gehärtete Bereiche in dem Profilbauteil erzeugt werden können, wird ein kohlenstoffhaltiger Stahl für kurze Zeit über die Austenitisierungstemperatur erwärmt und durch rasche Abkühlung in die härtere martensitische Gefügeform umgewandelt. Dabei wird die Wärme über die Absorption der Laserstrahlung an der Oberfläche erzeugt. Die Abschreckung erfolgt durch Wärmeleitung in das Materialinnere. Die Einhärtetiefe beim Laserstrahlverfestigen ist durch Wärmetransport und Selbstabschreckung beschränkt. Den zeitlichen Temperaturverlauf bestimmen im Wesentlichen die Spotgeometrie des Laserstrahls an der Bearbeitungsstelle und die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls gegenüber dem Material. Beim Schweißen und Laserstrahlverfestigen oft angewandte Laserquellen sind vor allem der CO2- und der Nd:YAG-Laser, wobei sich derzeit auch die sich schnell weiterentwickelnden Faserlaser in verschiedenen technischen Bereichen verstärkt durchsetzen.
-
Der Erfindung liegt ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Sitzstruktur für einen Fahrzeugsitz zu schaffen, welche zumindest in den für das Crashversagen wichtigen Bereichen eine erhöhte Festigkeit aufweist und welche ein geringeres Gewicht gegenüber herkömmlichen Sitzstrukturen gleicher Bauart aufweist, um das Gesamtgewicht eines Fahrzeuges reduzieren zu können, wodurch ein Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emission eines Fahrzeuges geleistet werden kann.
-
Erfindungsgemäß wird zur gezielten Beeinflussung des Verformungsverhaltens einer Sitzstruktur eines Fahrzeugsitzes ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem mindestens ein Bereich der Sitzstruktur zumindest abschnittsweise mittels einer Laserlichtquelle erwärmt und abgekühlt wird, wodurch die Sitzstruktur in dem mindestens einen laserverfestigten Bereich strukturell eine erhöhte Festigkeit aufweist.
-
Durch die Anwendung des Verfahrens wird eine Sitzstruktur eines Fahrzeugsitzes geschaffen, die mindestens einen laserstrahlverfestigten Bereich aufweist.
-
Die Erfindung schlägt vor, ein Laserstrahlverfestigen durchzuführen. Beim Laserstrahlverfestigen können materialabhängig bei einer vorgebbaren Strahlleistung der Laserquelle in Abhängigkeit von der Einschweißtiefe [in mm] und der Schweißgeschwindigkeit [in m/min] sogenannte Einschweißkurven ermittelt werden. Diese Einschweißkurven ermöglichen einen Vergleich der verschiedenen Laserquellen untereinander. Das Laserstrahlverfestigen wird deshalb auch als Laserstrahleinschweißen bezeichnet, welches in der hier vorgeschlagenen Anwendung nicht dazu dient Bauteile durch Schweißen miteinander zu verbinden, sondern durch das ein Umschmelzen des Materials in mindestens einem dafür vorgesehenen Bereich der Sitzstruktur bewirkt wird. Das Umschmelzen führt dazu, dass in dem mindestens einen Bereich eine erhöhte Festigkeit des Materials erreicht wird.
-
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird das Laserstrahleinschweißen in Linienmustern vorgeschlagen. Dadurch entstehen linienförmige Zonen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sitzstrukturen eine höhere Härte aufweisen, wobei die linienförmigen Zonen im Material eine Fließbehinderung darstellen. Im Crashfall kann das Verformungsverhalten der Sitzstruktur derart beeinflusst werden, dass die Strukturfestigkeit in den Zonen höherer Härte steigt, wodurch in diesen Zonen eine höhere Energie aufgenommen werden kann.
-
In der Wärmeeinflusszone dieser Laserschweißspuren wurde bei hoher kohlenstoffhaltigen Stählen Martensitbildung ähnlich dem klassischen Härten ermittelt. Das Nahtgefüge der niedrig gekohlten Stähle bleibt ferritisch, die Festigkeitssteigerung erfolgt durch den „Abschreckalterungsvorgang,” bei dem der Kohlenstoff infolge rascher Abkühlung teilweise im α-Gitter in übersättigter Lösung verbleibt und eine Erhöhung des Formänderungswiderstandes bewirkt.
-
Die Vorteile der Anwendung des Verfahrens bestehen zusammengefasst darin, dass das Laserstrahlhärten zu einer lokalen Steigerung der Festigkeit, besonders der Dehngrenze in den gehärteten Bereichen der Sitzstruktur führt. Je nach Werkstoff tritt eine Steigerung der Dehngrenze zwischen 4% und 12% ein. Die gesteigerte lokale Festigkeit in der Sitzstruktur führt zu einer erhöhten Energieaufnahme im Crashfall von ca. 10%. Das Prinzip des Laserstrahlhärtens ist an Profilbauteilen der Sitzstruktur, wozu die Anmelderin auch die Beschlagteile und die Adapterplatten zählt, die an einer Sitzstruktur verbaut werden, einfach realisierbar. Von besonderem Vorteil ist ferner, dass durch Laserstrahlhärten auch Stahlteile mit geringerem Kohlenstoffgehalt gehärtet werden können.
-
Mittels des Verfahrens sind Sitzstrukturen ausbildbar, die sich dadurch auszeichnen, dass sie mindestens einen laserstrahlverfestigten Bereich ausbilden.
-
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren detailliert erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Sitzstruktur mit einem Lehnenversteller mit Verfestigungsstrukturen in verschiedenen Bereichen;
-
2A ein Beschlagteil mit einer am dem Beschlagteil angeordneten Adapterplatte;
-
2B, 2C, 2D, 2E das Beschlagteil mit Verfestigungsstrukturen; und
-
3 ein anderes Beschlagteil mit Verfestigungsstrukturen.
-
Die Sitzstruktur 10 eines Fahrzeugsitzes ist in 1 in einer perspektivischen Ansicht schräg von hinten dargestellt. Sie umfasst eine Sitzteilstruktur 12 und eine Rückenlehnenstruktur 14, die über einen Lehnenversteller 16 neigungsverstellbar miteinander verbunden sind. Auf der nicht sichtbaren gegenüberliegenden Seite des Lehnenverstellers 16 ist die Sitzteilstruktur 12 mit der Rückenlehnenstruktur 14 in bekannter Weise ebenfalls über ein Drehgelenk oder dergleichen neigungsverstellbar verbunden.
-
Der Lehnenversteller 16 weist relativ zueinander verschwenkbare Beschlagteile 16A, 16B, ein erstes Beschlagteil 16A und ein zweites Beschlagteil 16B auf, wobei jedes der Beschlagteile 16A, 16B zumeist, jedoch nicht immer, mit einer so genannten Adapterplatte 18A, 18B verbunden ist. Die erste und zweite Adapterplatte 18A, 18B dienen zur Verbindung des Lehnenverstellers 16, 16A, 16B mit der Sitzteilstruktur 12 beziehungsweise mit der Rückenlehnenstruktur 14.
-
In einer möglichen Ausgestaltung ist die erste Adapterplatte 18A mit der Rückenlehnenstruktur 14 und dem ersten Beschlagteil 16A verbunden, wobei die erste Adapterplatte 18A mit der Rückenlehnenstruktur 14 verschweißt ist. Die zweite Adapterplatte 18B hingegen ist mit dem zweiten Beschlagteil 18B und über Schraubverbindungen mit der Sitzteilstruktur 12 verbunden. Es versteht sich, dass diese Art und Weise der Anbindung der Adapterplatten 18A, 18B an den Sitzstrukturen 10, 12, 14 nur beispielhaft ist und die Art der Befestigung (Verschraubung oder Verschweißung) auch umgekehrt oder auf beiden Seiten in gleicher Art und Weise vorgenommen werden kann.
-
In der seitlichen Rückenlehnenstruktur 14A ist eine Sicke 14A-1 ausgeführt, die durch ihre Formgebung die Stabilität der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehne erhöht.
-
In 1 sichtbar ist zudem eine Rückwandstruktur 14B der Rückenlehne 14, die an die Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehne 14 anschließt.
-
In 1 sind alle wesentlichen Bauteile sichtbar gemacht, die in einem Crashfall hinsichtlich eines möglichen Crashversagens von Bedeutung sind. Der größte Teil der Crashkräfte wird über die Beschlagteile 16A, 16B des Lehnenverstellers 16 aufgenommen. Über die mit den Beschlagteilen 16A, 16B in Verbindung stehenden Adapterplatten 18A, 18B werden die Crashkräfte in die Sitzteilstruktur 12 und die Rückenlehnenstruktur 14 übertragen.
-
Daraus wird deutlich, dass in den Beschlagteilen 16A, 16B des Lehnenverstellers 16, in den Adapterplatten 18A, 18B und in den Sitzstrukturen 10, 12, 14 lokal bestimmbare Bereiche Bn vorhanden sind, deren ausreichende Festigkeit zum Schutz eines Fahrzeuginsassen gewährleistet werden muss.
-
Die hinsichtlich der Festigkeit schwächsten und somit am meisten gefährdeten Bereiche Bn wurden in durchgeführten Crashversuchen genau lokalisiert und stehen im Mittelpunkt der Patentanmeldung.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, in diesen Bereichen Bn zumindest abschnittweise eine Verfestigung des Materials durch Laserstrahlhärten beziehungsweise Laserstrahlverfestigen durchzuführen, wodurch eine Sitzstruktur 10 mit gezielt eingestellten laserstrahlverfestigten Härtebereichen ausbildbar ist. Unter „abschnittsweise” versteht die Anmelderin, das eine Verfestigung der Sitzstruktur zumindest ein einem Teilbereich, mithin in einem Abschnitt der nachfolgend genannten Bereiche erfolgt.
-
Es wird darauf verwiesen, dass es sich bei diesen Bereichen Bn um zusätzliche Bereiche handelt, die nach bisheriger Herstellungsweise der Sitzstruktur 10 keiner thermischen Behandlung unterlegen haben. Die Verschweißung der ersten rückenlehnenseitigen Adapterplatte 18A mit der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehne 14 ist bekannt und gehört nicht zu den Bereichen, die von der Erfindung umfasst werden. Jedoch entsteht unter Berücksichtigung der bekannten Vorgehensweise des Verschweißens von Bauteilen miteinander in vorteilhafter Weise ein Synergieeffekt, der darin besteht, dass beispielsweise zur Verbindung der ersten rückenlehnenseitigen Adapterplatte 18A mit der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehne 14 bereits ein Laserschweißgerät zum Verschweißen der genannten Bauteile benutzt wird. Dieses Laserschweißgerät wird jetzt zusätzlich dazu benutzt werden, das Laserstrahlverfestigen in den in den Crashversuchen ermittelten Bereichen Bn durchzuführen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
-
Ein erster Bereich B1, der mittels einer Laserlichtquelle laserverfestigt wird, liegt oberhalb des mindestens einen Lehnenverstellers 16 in der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehnenstruktur 14. Die mittels der Laserlichtquelle erzeugte erste Verfestigungsstruktur V11 im ersten Bereich B1 weist linienförmige Laserschweißspuren auf. Die linienförmigen Laserschweißspuren sind in Höhenrichtung der Rückenlehnenstruktur 14 schräg nach oben verlaufend angeordnet. Die Laserschweißspuren kreuzen dabei die beiden in Höhenrichtung verlaufenden Ränder der in der Seitenteilstruktur 14A angeordneten Sicke 14A-1. Die bereits zur Erhöhung der Stabilität der Seitenteilstruktur 14A angeordnete Sicke 14A-1 wird durch die in die Vertiefung der Sicke 14A-1 hineinlaufenden Laserschweißspuren zumindest abschnittsweise verfestigt. Die Verfestigung trägt zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Seitenteilstruktur 14A bei. Die dargestellten Laserschweißspuren im ersten Bereich B1 sind auch ohne vorgesehene Sicke 14A-1 ausführbar, wodurch die Stabilität der Seitenteilstruktur 14A unabhängig von der Sicke 14A-1 erhöht werden kann.
-
Ein zweiter Bereich B2, der mittels einer Laserlichtquelle zumindest abschnittsweise laserverfestigt wird, liegt innerhalb einer Rückwandstruktur 14B. Die mittels der Laserlichtquelle erzeugte erste Verfestigungsstruktur V21 im zweiten Bereich B2 weist ebenfalls linienförmige Laserschweißspuren auf. Es ist vorgesehen, die Laserschweißspuren parallel zueinander in horizontaler Richtung oder wie dargestellt schräg nach oben in Höhenrichtung der Rückenlehne 14 auszurichten. Durch die Anordnung der Laserschweißspuren in der gezeigten Verfestigungsstruktur V21 können in der Rückwandstruktur 14B der Rückenlehne 14 verformungsfrei höhere Kräfte als bisher eingeleitet werden.
-
Ein dritter Bereich B3, der mittels einer Laserlichtquelle laserverfestigt wird, ist in mindestens einem Beschlagteil 16A, 16B vorgesehen. Auf die in dem dritten Bereich B3 vorgesehenen Verfestigungsstrukturen V31, V32, V33, V34, V35, V36, V37 wird im Zusammenhang mit den 2A fortfolgende noch näher eingegangen.
-
1 zeigt ferner einen vierten Bereich B4, der mittels einer Laserlichtquelle zumindest abschnittsweise laserverfestigt wird. Dieser vierte Bereich B4 liegt innerhalb der ersten Adapterplatte 18A des mindestens einen Lehnenverstellers 16. Mittels der Laserlichtquelle wird eine erste Verfestigungsstruktur V41 des vierten Bereiches B4 im Randbereich der ersten Adapterplatte 18A vorgesehen. Die linienförmigen Laserschweißspuren verlaufen in der ersten Verfestigungsstruktur V41 in einer gekreuzten Struktur oder in einer Zickzack-Struktur im Wesentlichen parallel zum Randbereich der ersten Adapterplatte 18A. Wie zuvor bereits beschrieben, ist die erste Adapterplatte 18A üblicherweise in einer möglichen Ausgestaltung an ihrem Rand mit der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehnenstruktur 14 verschweißt. Die zugehörige Schweißnaht ist in 1 nicht näher dargestellt. Durch die erste Verfestigungsstruktur V41 wird jetzt der nahe liegende Bereich neben der nach dem Stand der Technik bekannten Schweißnaht laserverfestigt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der an der Schweißnaht angrenzende Bereich und somit der Verbindungsbereich der ersten Adapterplatte 18A zur Seitenteilstruktur 14A und somit die Verbindung des Lehnenverstellers 16 mit der Seitenteilstruktur stärker verfestigt wird, wodurch mittels der Verfestigungsstrukturen V41 im Verbindungsbereich höhere Kräfte übertragen werden können.
-
Zusätzlich wird mittels der Laserlichtquellen eine zweite Verfestigungsstruktur V42 im vierten Bereich B4 der ersten Adapterplatte 18A ausgeführt. Diese zweite Verfestigungsstruktur V42 liegt im Wesentlichen links und rechts einer in Höhenrichtung der Rückenlehne 14 verlaufenden Mittelachse der ersten Adapterplatte 18A. Die Laserschweißspuren der zweiten Verfestigungsstruktur V42 sind horizontal angeordnet oder werden wie dargestellt so angeordnet, dass sie schräg nach oben in Höhenrichtung verlaufen und ausgehend von der einen Hauptgrat bildenden Mittelachse eine Art Fischgräten-Struktur bilden. Die zweite Verfestigungsstruktur V42 des vierten Bereiches B4 ähnelt hinsichtlich der Anordnung der Laserschweißspuren der ersten Verfestigungsstruktur V11 im ersten Bereich B1 innerhalb der Seitenteilstruktur 14A der Rückenlehnenstruktur 14.
-
1 und 2A zeigen außerdem einen fünften Bereich B5, der mittels einer Laserlichtquelle zumindest abschnittsweise laserverfestigt wird. Dieser fünfte Bereich B5 liegt innerhalb der zweiten Adapterplatte 18B des mindestens einen Lehnenverstellers 16. Mittels der Laserlichtquellen wird eine erste Verfestigungsstruktur V51 im fünften Bereich B5 vorgesehen. Eine Laserschweißspur verläuft schräg am hinteren Rand der zweiten Adapterplatte 18B in einem, wie Crashversuche gezeigt haben, im Crashfall stark belasteten Bereich der zweiten Adapterplatte 18B. Die linienförmige Laserschweißspur am hinteren Rand der zweiten Adapterplatte 18B verläuft zwischen dem Lehnenversteller 16 und dem nach hinten verlaufenden Abgang 18B-2 der zweiten Adapterplatte 18B, der das Material schwächend eine Bohrung aufweist, über die die zweite Adapterplatte 18B in einer möglichen Ausgestaltung mit der Sitzteilstruktur 12 verschraubt wird. Diese durch den hinteren Abgang 18B-2 und die hintere Schrauböffnung in Bezug auf einen relativ hohen Krafteintrag geschwächte Struktur im hinteren fünften Bereich B5 der zweiten Adapterplatte 18B wird durch die erste Verfestigungsstruktur V51 verstärkt.
-
Die erste Verfestigungsstruktur V51 weist in bevorzugter Ausgestaltung eine weitere linienförmige Laserschweißspur auf, die zwischen der hinteren Schrauböffnung und dem zentrales unteren Bereich der zweiten Adapterplatte 18B verläuft. Durch eine solche Laserschweißspur wird der gesamte untere Abschnitt der zweiten Adapterplatte 18B außerhalb des eigentlichen Lehnenverstellers 16 im Crashfall gegen Abknicken geschützt werden, da der fünfte Bereich B5 durch das Lasereinschweißen der Laserschweißspur in einem kräftemäßig stark beanspruchten Bereich eine erhöhte Festigkeit aufweist.
-
Alternativ kann eine weitere Laserschweißspur eingeschweißt werden, die von der vorderen Schrauböffnung und dem vorderen Abgang 18B-1 schräg nach oben im Wesentlichen in Richtung des Lehnenverstellers 15 verläuft und die zuvor beschriebene vom hinteren Abgang 18B-2 kommende, entlang des zentralen Abschnittes verlaufende linienförmige Laserschweißspur kreuzt. Dadurch werden die genannten Abschnitte im fünften Bereich B5 hinsichtlich ihrer strukturellen Festigkeit gegen ungewolltes Verformen und insbesondere gegen Abknicken noch weiter verstärkt.
-
Außerdem wird im fünften Bereich B5 eine Laserschweißspur vorgeschlagen, die ebenfalls linienförmig ausgeführt wird und eine Kreisform aufweist. Diese zweite Verfestigungsstruktur V52 im fünften Bereich B5 verläuft kreisförmig im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Bund 15-2 und der zweiten Adapterplatte 18B. Die Laserschweißspur der zweiten Verfestigungsstruktur V52 verläuft, wie in 1 und 2A dargestellt, nahe des Verbindungsbereiches oder wird mit einem größerem als dem dargestellten Durchmesser auf der Fläche der zweiten Adapterplatte 18B kreisförmig ausgeführt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Verfestigung der Struktur im Verbindungsbereich zwischen dem Bund 15-2 und der zweiten Adapterplatte 18B erreicht.
-
2A zeigt das zweite Beschlagteil 16B, welches beispielsweise über die zweite Adapterplatte 18B mit einem in 2A nicht dargestellten Sitzteil verbunden ist. In 2A ist in einer vergrößerten Darstellung die erste Verfestigungsstruktur V51 im fünften Bereich B5 dargestellt. Die zweite Adapterplatte 18B ist mit dem zweiten Beschlagteil 16B über eine nicht näher dargestellte Schweißnaht verbunden. Das zweite Beschlagteil 16B weist einen Bund 15-2 auf, welcher ausgehend von dem Stirnzahnrad 15 mit seiner Außenverzahnung 15-1 des zweiten Beschlagteiles 16B in axialer Richtung Y-Y auskragt. Die Achse Y-Y entspricht der Schwenkachse zur Neigungsverstellung der Rückenlehnenstruktur 14 gegenüber der Sitzteilstruktur 12. Im Crashfall wirken im Bund 15-2 hohe Torsionskräfte, so dass auch hier die Aufgabe darin besteht, in diesem Bereich zumindest abschnittweise eine erhöhte Festigkeit zu schaffen, um ohne Verformung höhere Kräfte aufnehmen zu können. Dies eröffnet einerseits Möglichkeit, dass unter der Annahme gleich bleibender Kräfte die Wandstärke eines unverändert eingesetzten Materialtyps reduziert werden kann, woraus eine Gewichtsersparnis der Bauteile resultiert. Andererseits besteht unter der Annahme gleich bleibender Kräfte auch die Möglichkeit bei gleichbleibender Wandstärke ein anderes Material leichteres Material mit einem geringeren spezifischen Gewicht einsetzen zu können, welches durch die Laserverfestigung den geforderten Kräften stand hält, so dass die Bauteile im Ergebnis auch auf diesem Weg ein geringeres Gewicht aufweisen.
-
Zum dritten Bereich B3. Das zweite Beschlagteil 16B ist in den 2B bis 2E dargestellt. Die 2B und 2C erlauben insbesondere einen Blick auf die Innenfläche des Bundes 15-2 und auf die von der zweiten Adapterplatte 16B abgewandte Fläche des Stirnzahnkranzes 15. Zur Erhöhung der Festigkeit, insbesondere des Bundes 15-2, wird in dem dritten Bereich B3, der die Beschlagteile 16A, 16B betrifft, insbesondere auf der Innenfläche des Bundes 15-2 zumindest abschnittsweise eine erste Verfestigungsstruktur V31 vorgesehen. Dargestellt sind jeweils zwei gekreuzte linienförmige Laserschweißspuren, die stellvertretend für eine über den gesamten Umfang des Bundes 15-2 auf der Innenfläche ausgeführte erste Verfestigungsstruktur V31 dargestellt sind. Durch diese erste Verfestigungsstruktur V31 wird in diesem Abschnitt des dritten Bereiches B3 des zweiten Beschlagteiles 16B insgesamt eine Verfestigung des Bundes 15-2 vorgenommen, so dass ohne Verformung höhere Torsionskräfte in den Bund 15-2 eingeleitet werden können.
-
In 2B sind zwei weitere Verfestigungsstrukturen V32, V33 dargestellt. Die zweite Verfestigungsstruktur V32 im dritten Bereich B3 verläuft auf der Innenfläche des Bundes 15-2 in axialer Richtung Y-Y des Lehnenverstellers 16 und knickt orthogonal bezogen auf die Y-Y-Achse in radialer Richtung auf die vom Bund 15-2 abgewandte Fläche des Stirnzahnkranzes 15 ab. Wenn diese zweite Verfestigungsstruktur V32 nicht nur abschnittsweise, sondern im dritten Bereich B3 auf dem gesamten Umfang des Stirnzahnkranzes 15 ausgeführt wird, kommt es zu einer Verfestigung des Bundes 15-2 und des Stirnzahnkranzes 15, wobei insbesondere der Übergangsbereich zwischen dem Bund 15-2 und dem Stirnzahnkranz 15 durch die abgewinkelten, linienförmigen Laserschweißspuren auf dem gesamten Umfang verfestigt wird. Wie die dritte Verfestigungsstruktur V33 im dritten Bereich B3 zeigt, besteht auch die Möglichkeit, nur die Materialstruktur des Stirnzahnkranzes – ohne den Bund 15-2 mittels des Lasereinschweißens über den gesamten Umfang oder nur abschnittsweise zu verfestigen.
-
2C zeigt eine vierte Verfestigungsstruktur V34 im dritten Bereich B3, die alternativ zu der zuvor beschriebenen gekreuzten ersten Verfestigungsstruktur V31 im Abschnitt des Bundes 15-2 ausgeführt werden kann. Die vierte Verfestigungsstruktur V34 wird kreisförmig auf der Innenfläche des Bundes 15-2, in einer Ausführungsform innen nahe des Übergangsbereiches zwischen dem Bund 15-2 und dem Stirnzahnkranz 15 vorgenommen. Dabei kann eine einzige Laserschweißspur oder – wie dargestellt – können mehrere kreisförmige Laserschweißspuren eingeschweißt werden. Durch diese kreisförmige Verfestigungsstruktur V34 wird ein vergleichbarer, wie zuvor bereits beschriebener Effekt der Verfestigung des Bundes 15-2, insbesondere im Übergangsbereich des Bundes 15-2 zu dem Stirnzahnkranz 15 erzielt, wodurch höhere Torsionskräfte aufgenommen werden können.
-
Die 2D und 2E verdeutlichen anhand einer fünften Verfestigungsstruktur V35 und einer sechsten im dritten Bereich B3 gelegenen Verfestigungsstruktur V36, dass kreisförmige oder gekreuzte Verfestigungsstrukturen V35, V36 auch auf der Außenfläche des Bundes 15-2, insbesondere nahe dem Übergangsbereich des Bundes 15-2 zu dem Stirnzahnkranz 15 ausgeführt werden können. Wie die 2E verdeutlicht, können die Verfestigungsstrukturen generell, wie dargestellt, nur abschnittsweise angeordnet werden oder – wie in 2D dargestellt – über den gesamten Umfang des Bundes 15-2 beziehungsweise des Stirnzahnkranzes 15 ausgeführt werden.
-
Die 3 zeigt das erste Beschlagteil 16A, welches direkt oder über eine erste Adapterplatte 18A mit der Rückenlehnenstruktur 14 in Verbindung steht. Das erste Beschlagteil 16A weist ebenfalls einen Zahnkranz in der Art eines Hohlzahnkranzes 21 auf, der mit einer Innenverzahnung 20 versehen ist. Die Innenverzahnung 20 des Hohlzahnkranzes 21 greift in die Außenverzahnung 15-1 des Stirnzahnkranzes 15 ein, so dass die beiden Beschlagteile 16A, 16B den neigungsverstellbaren Lehnenversteller 16 bilden. Das erste Beschlagteil 16A weist einen Kragenzug 19 auf, der nach dem Zusammenbau der Beschlagteile 16A, 16B im Bund 15-2 des zweiten Beschlagteiles 16B steckt. Im Kragenzug 19 wirken in einem Crashfall hohe Biege- und Druckkräfte, die insbesondere auch in der Verbindung des Kragenzuges 19 mit dem Hohlzahnkranz 21 eingeleitet werden und dort aufgenommen werden müssen. Insofern kann grundsätzlich, was den Kragenzug 19 betrifft, genauso vorgegangen werden, wie im Zusammenhang mit dem Bund 15-2 bereits beschrieben worden ist. Die dort beschriebenen Verfestigungsstrukturen V31, V32, V33, V34, V35 und V36 können analog am Kragenzug 19 ausgeführt werden.
-
Zusätzlich wird eine siebente Verfestigungsstruktur V37 im dritten Bereich B3 gezeigt, die sternförmig ausgehend von dem Übergangsbereich des Kragenzuges 19 zum Hohlzahnkranz 21 ausgebildet ist. Auf der Fläche des Hohlzahnkranzes 21 werden linienförmige, strahlenartige Laserschweißspuren abschnittsweise oder über den gesamten Umfang des Hohlzahnkranzes 21 ausgeführt, wodurch es abschnittsweise oder über den gesamten Umfang zu einer Verfestigung des Materials des ersten Beschlagteiles 16A kommt. Der dadurch erzielte Effekt wurde bereits mehrfach beschrieben.
-
Alle beschriebenen Verfestigungsstrukturen können einzeln oder in Kombination ausgeführt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Sitzstruktur
- 12
- Sitzteilstruktur
- 12A
- Seitenteilstruktur des Sitzteiles 12
- 14
- Rückenlehnenstruktur
- 14A
- Seitenteilstruktur der Rückenlehne 14
- 14A-1
- Sicke
- 141
- Rückwandstruktur der Rückenlehne 14
- 15
- Stirnzahnkranz
- 15-1
- Außenverzahnung
- 15-2
- Bund
- 16
- Lehnenversteller
- 16A
- erstes Beschlagteil
- 16B
- zweites Beschlagteil
- 18A
- erste Adapterplatte
- 18B
- zweite Adapterplatte
- 18B-1
- vorderer Abgang
- 18B-2
- hinterer Abgang
- 19
- Kragenzug
- 20
- Innenverzahnung
- 21
- Hohlzahnkranz
- Bn
- n-ter Bereich
- Vn
- n-te Verfestigungsstruktur
- B1
- erster Bereich
- V11
- erste Verfestigungsstruktur im ersten Bereich
- B2
- zweiter Bereich
- V21
- zweite Verfestigungsstruktur im zweiten Bereich
- B3
- dritter Bereich
- V31
- erste Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V32
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V33
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V34
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V35
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V36
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- V37
- zweite Verfestigungsstruktur im dritten Bereich
- B4
- vierter Bereich
- V41
- erste Verfestigungsstruktur im vierten Bereich
- B5
- fünfter Bereich
- V51
- erste Verfestigungsstruktur im fünften Bereich
- V52
- zweite Verfestigungsstruktur im fünften Bereich
- B6
- sechster Bereich
- V61
- erste Verfestigungsstruktur im sechsten Bereich
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007024797 A1 [0002, 0002]
