JP2008515504A - レーザ溶接された座席のフレーム及びリクライニング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、座席のフレーム、特に、それぞれ接合面を備える複数の部品からなる自動車の前部座席のフレームに関する。また、本発明は、座席のフレームの製造方法、リクライニング装置、及び、２つの部品を確実に接合する方法に関する。

Description

本発明は、それぞれが接合面を有する複数の部品からなる座席、特に自動車の前部座席、のフレームに関する。また、本発明は、座席のフレームを製造する方法、リクライニング装置、２つの部品を確実に接合する方法、及び、特にレーザ溶接に適した部品に関する。

通常、座席、特に自動車の前部座席、のフレームは、従来技術による、例えば保護ガス溶接法によって互いに接合し合う複数の部品からなる。しかしながら、通常、多くの場合、溶接する部品を繰り返しクランプで締める必要があり、及び／又は、その位置を何度も変えなければならず、この方法は時間がかかり費用もかさみ、比較的複雑である。さらには、保護ガス溶接法自体が、比較的時間を要する方法である。

本発明は、上記従来技術の欠点を有さない座席フレームを提供することを目的とする。

上記の目的は、複数の部品からなる座席、特に自動車の前部座席のフレームによって実現される。該フレームにおいて各部品はそれぞれ接合面を有するが、２つの別々の部品に属する２つの接合面が、レーザ溶接によって互いに確実に接合している。

本発明に係るフレームが、部品の位置を溶接の間に変更せずに済み、一度のクランプ締め作業によって組み上がることは、当業者にとって驚異的で、また想定の範囲外のことである。本発明に係るフレームは、容易に安価に製造することができる。

本発明によると、前記フレームは、レーザ溶接によって互いに接合する接合面を有する複数の部品からなる。

レーザ溶接の間、レーザビームが溶接されるツールに集束され、溶接される２つの部品のうちの少なくとも一方の材料が流体になる溶接温度まで溶接点を加熱する。溶けた物質が固まることで２つの部品は互いに接合する。なお、固体レーザ及び気体レーザの両方を用いることができる。通常、出力は２ｋＷから６０ｋＷである。また、レーザ溶接は、保護ガスのもとで行われてもよい。レーザは、溶接の間に振動することが好ましく、まっすぐな溶接継目ではなく、直線のまわりを振動する溶接継目が製造される。その結果、溶接継目がより長くなり、及び／又は、溶接により接合される領域がより広くなる。

本発明によると、２つの部品の接合面は、レーザ溶接によって互いに接合し合う。これらの接合面における公差が、ほとんど間隙のない接合ができるようなものとなるように設計されることが好ましい。そのため、接合面が平面であることが特に好ましい。

本発明の別の好適な実施形態において、接合面の領域における部品は、部品同士の相対的位置を定める手段を備えており、部品をクランプ装置に置き、互いにクランプ締めし、そして、溶接することができる。そのためには、上記の位置を定めるための手段は、各部品をクランプ装置に置いた際、または少なくとも最終的にクランプ締めする時に、部品同士が所定の位置関係を採り、クランプ締めされる時、及び／又は、レーザ溶接される際に、部品同士が滑らないように設計される必要がある。これらの手段は部品同士をしっかり結合するもの、及び／又は、例えば表面同士を当接させるなどの暫定的に結合させる手段でよく、当業者には周知の任意の手段でよい。前記の手段によって、そして接合面同士のはたらきによって、接合される部品同士の相対的位置が全空間方向にわたって定められる。従って、比較的低い製造公差での製造が可能となる。前記接合面同士のはたらき、及び／又は、前記手段によって、フレーム各部に必要な全ての部品を、例えば、クランプ装置に入れて、前記部品同士が滑らないように互いにクランプ締めすることができる。そうすることでレーザ溶接を、一回のクランプ作業で実行することもできる。

本発明の他の主題は、部品同士の相対的位置がクランプ装置内で定められており、該部品が互いにレーザ溶接される、複数の部品からなる座席、特に前部座席、のフレームを製造する方法である。本発明に係る方法は、容易に安価に実行することができる。座席のフレームが、本発明に係る方法を用いて、一度のクランプ締め作業によって製造できることは、当業者にとって驚異的なことであり、想定の範囲外のことである。

なお本発明におけるクランプとは、フレームの部品が挿入され、部品同士の相対的位置がその中において定められる装置である。さらに、部品同士が並べられて、そして、部品同士でクランプ締めされてもよい。

接合面は、接合面が少なくとも、ほとんど間隙のない状態で互いの上に位置するように設計され、及び／又は、クランプ締めされているのが好ましい。そしてそのような状態で部品同士が溶接される。

本発明に係る方法においては、接合される部品を、少なくとも２空間方向における各部品に対する部品の位置を固定する手段によって係合させることが好ましい。

本発明の他の主題は、リクライニング装置中央領域及びアダプタプレートを有する、座席の背もたれの位置を調節するためのリクライニング装置であり、そのリクライニング装置には、該アダプタプレートが、少なくともひとつのレーザ溶接継目によって、それぞれリクライニング装置中央領域に接合されている。

本発明に係るリクライニング装置は、その位置を溶接の間に変える必要がないので、容易に安価に製造することができる。さらに、溶接継目は、大変安定しており、事故などの際にもリクライニング装置に要求される高い強度を十分有する。

前記溶接継目は、円形に設計されていることが好ましい。

また、前記リクライニング装置は、座席、特に自動車の座席の背もたれと確実に接合されていることがさらに好ましい。特に、材料同士の確実な接合を可能とするために、結合部がレーザ溶接継目によってなることが好ましい。

本発明の別の主題は、例えば、座席の部品、特に自動車の最前列に配置される自動車の座席（運転席及び／又は助手席）の背もたれの部品等の部品である。本発明によると、この部品は、可塑的に変形でき、他の部品にレーザ溶接できるタブを有する。本発明に係る部品は、はじめに接合され、次いでタブが、例えば、押し下げ装置によって押し込まれ、そして他の部品に溶接される。かくして２つの部品の接合を非常に簡単かつ安定したものとすることができる。

また本発明のさらに他の主題は、２つの部品を接合した後に第１の部品上に配置されたタブが第２の部品に向けて曲げられ、そして、そこにレーザ溶接されるという、２つの部品を確実に接合する方法である。

以下、本発明を、図１乃至図３を参照して説明する。

これらの説明は、単に例示にすぎず、全般的な本発明の概念を限定するものではない。同様に、また、これらの説明は、本発明の全ての主題に関連する。

本発明に係るフレームの部分を図１に示す。該部分は、４つの部品１〜４からなるが、３つの部品１、２、３だけを示す。該部品は、全て材料厚０．９ｍｍのプレス部品である。これらの部品は、部品１と部品２の接合面５、６及び部品１と部品３の接合面７、８が、可能であれば間隙なく、互いに重なり合うようにクランプに置かれている。接合面を、溶接技術においてできるだけ最適に設計するために、側部１、特に接合領域５、６における側部１は、非常に厳密な設計を必要としている一方、横材２は、構造としては柔軟であってよい。そして残存する間隙を最小化するために、部品を、互いにクランプ締めする。接合面は、本発明の場合、平行である溶接継目１８によって互いに接合し合う。溶接継目が、異なる形状でも良いことは当業者には明らかである。例えば、好適な実施形態の一つは円形の溶接継目である。設計上、接合面の公差は、２つの面が間隙なく互いの上に平らになるように設定される。

また、横材２は、例えば、各部品の位置を明確に画定する複数の凹凸などの手段１１を有するので、溶接の前のクランプ締めの際に、部品同士の間隙を最小化することができる。その結果、平坦さ及び角精度に関して小さな公差の部品とすることができる。そのような手段が、部品１、及び／又は、部品３の上にも存在してよいことは当業者には明らかである。

符号１９で示す部分の輪郭形状は、顧客の好みに従ってどのように設計してもよく、例えば、座席領域に配置されるエアバッグなどの構成部品に適合させてもよい。

図２は、背もたれの位置を座席の座面に対して相対的に変える手段を含む、いわゆる、リクライニング装置中央領域１５を有するリクライニング装置１３を示す図である。アダプタ１６,１７は、リクライニング装置上に確実に配置されており、本発明よって実現される確実な材料の結合は、本発明の場合、レーザ溶接によって行われる。これらの溶接継目１８は、この例では、円形である。その結果、接合される全ての部品、すなわち、リクライニング装置中央領域１５及びアダプタ１６を、一つに組み合わせ、互いにクランプ締めし、溶接することができ、その際、リクライニング装置の位置を変更する必要がなく、及び／又は、複数回のクランプ締め作業が必要となることもない。

本発明に係るリクライニング装置は、本発明の場合では、背もたれ１４のフレーム１、４の部品上に、互いに平行なレーザ溶接継目１８によって配置されている。アダプタ１６に溶接されている側部１の内側の表面２０は、複数のアダプタがそこに接合されるように設計されている。例えば、表面２０は、できるだけ平らになるように設計されている。アダプタ１６、１７の材料厚は異なっていてもよいが、同じレーザで他の構成部品に対して溶接されているため、製造を非常に簡略化することができる。これは、無段階調節が可能なレーザを用いて行うことができる。

図３は、タブ１２を有する本発明に係る部品４を示す図である。自動車の座席の頭部支持領域に配置される横材３は、フレームの強度を高め、怪我の危険性を低減するために、端部２１で後方に曲げられている。部品３及び部品４は、矢印で示す通り、対応する位置における対応する装置によって、接合され、クランプ締めされ、相対的位置が定められている。そして、タブ１２は折り畳まれて、部品９に間隙なく置かれる。この折りたたみ作業は、例えば、押し下げ装置によって行っても良い。そして、部品３及びタブ１２は、任意に配置される２つのレーザ溶接継目１８を用いるレーザ溶接によって互いに確実に接合されている。溶接される表面の紙平面に対して平行とする配置を用いれば、簡単な接合が可能である。これも、各構成部品の公差を最小化するために必要である。部品４の形状２２によって、装置全体の力の流れを改善することができる。部品同士の接合部では、平面度が高く、公差が低くなっている。

溶接継目１８は平行でなくてもよく、また、場合によっては一つの溶接継目だけでも十分であることは当業者には明らかである。さらに、リクライニング装置の溶接継目は、丸い形状以外の形状であってもよい。

全ての図より、部品１、２、３は、互いに入れ子状になっており、接合部は、構成部品同士で力がうまく伝達することができるように設計されていることが分かるだろう。

図１は、本発明に係るフレームの一部分を示す図である。 図２は、本発明に係るリクライニング装置を示す図である。 図３は、タブを有する本発明に係る部品を示す図である。

符号の説明

１〜４ 前部座席の背もたれのフレームの部品
５〜１０ 接合面
１１ 各部品に対する部品１〜４の位置を画定する手段、浮彫り
１２、１９、２０ 各部品に対する部品１〜４の位置を画定する手段
１３ リクライニング装置
１４ 背もたれ
１５ リクライニング装置中央領域
１６、１７ アダプタプレート
１８ レーザ溶接継目
１９ 輪郭形状
２０ 接合面
２１ 端部
２２ 側部１、４の外形

Claims (15)

1. それぞれ接合面（５〜１０）を有する、複数の部品（１〜４）からなる座席、特に自動車の前部座席のフレームであって、
   ２つの相異なる部品（１〜４）に属する２つの相異なる接合面（５〜１０）がレーザ溶接によって互いに確実に接合し合っていることを特徴とするフレーム。
2. 前記接合面（５〜１０）が、好ましくは少なくともほとんど間隙を含まない組立体を生じるように平面であることを特徴とする、請求項１に記載のフレーム。
3. 前記接合面（５〜１０）の領域において、少なくとも２つの部品の相対的位置を定める手段（１１、１２）が配置されることを特徴とする、請求項１または請求項2に記載のフレーム。
4. 前記接合面（５〜１０）及び前記手段（１１、１２）が、全空間方向における部品同士（１〜４）の相対的位置を定めることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフレーム。
5. 前記部品同士（１〜４）の位置が、クランプ装置内において定められることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフレーム。
6. 前記部品（１〜４）の前記レーザ溶接が、クランプ装置内において行われることを特徴とする、請求項1乃至５のいずれか１項に記載のフレーム。
7. 複数の部品（１〜４）からなる座席、特に前部座席、のフレームを製造する方法であって、
   部品同士（１〜４）の相対的位置が、クランプ装置内において定められ、及び前記部品同士は、互いにレーザ溶接されることを特徴とする方法。
8. ２つの接合面（５〜１０）が、好ましくは少なくともほとんど間隙がないように、互いの上に置かれ、共に溶接されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記部品（１〜４）が、前記部品同士（１〜４）の相対的位置を定めるための手段（１１、１２）を用いて係合されることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
10. リクライニング装置中央領域（１５）及びアダプタプレート（１６、１７）を有する、座席の背もたれ（１４）の位置を調節するリクライニング装置（１３）であって、
    前記アダプタプレート（１６、１７）が、それぞれ、少なくともひとつのレーザ溶接継目（１８）によって前記リクライニング装置中央領域（１５）に接合されることを特徴とするリクライニング装置。
11. 前記溶接継目（１８）が、円形に設計されることを特徴とする、請求項１０に記載のリクライニング装置。
12. レーザ溶接によって背もたれに確実に接合されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のリクライニング装置。
13. 座席、特に、自動車の前部座席であって、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のリクライニング装置を備えることを特徴とする座席。
14. 部品（４）、特に座席の部品であって、
    可塑的に変形でき、他の部品（１〜３）にレーザ溶接され得る、タブ（１２）を有する部品。
15. ２つの部品（３、４）を確実に接合する方法であって、
    前記第１の部品（４）に配置されるタブ（１２）が、前記２つの部品を共に接合した後で、前記第２の部品（３）の方向に曲げられ、そして、そこにレーザ溶接されることを特徴とする方法。

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