JP5393468B2 - 車両座席の構造要素 - Google Patents

Description

本発明は、いずれの場合においても、少なくともいくつかは互いに接合される、複数の構成部品を備える構造要素を有する車両座席、特には、自動車座席に関する。さらに、本発明は、本発明による自動車座席を製造する方法に関する。

本発明による自動車座席は、先行技術から知られている。現在大量生産される全ての自動車座席の大部分は、非常に多岐に渡るスチールのプロファイル及び座席を用いる構造を持つ構造要素を有する。しかし、軽量構造の構造要素を備える自動車座席であって、当該構造要素が異なる素材で構成されるものもまた、知られている。この種類の構造要素は、例えば、ＤＥ１０２００４０４４７３４、ＤＥ６９７０２０２３Ｔ２及びＤＥ１９８２６７３２Ａ１に開示されている。しかし、当該構造要素は現在、スチール製の構造要素とは別に、且つ少ない個数が製造され、結果として、製造するのにより多くの費用がかかる。

従って、本発明の目的は、軽量構造であっても費用効率よく利用することが可能になる自動車座席を利用可能にすることであった。

目的は、いずれの場合においても、少なくともいくつかは互いに接合される、複数の構成部品を備える構造要素を有する自動車座席により達成され、ここで、少なくとも１つの構成部品は、複数の実施形態で利用可能であり、且つこれに結合される構成部品の形状は、構成部品の実施形態に関係なく変化しないままでいるように構成される。

本発明は、特定の自動車の任意の列に設置することが出来る自動車座席に関する。従って、それは前部座席又は後部座席であってもよい。本発明による自動車座席は、１人以上の人数用の座席を提供してもよい。本発明による自動車座席は、従って、座席ベンチでもあり得る。

本発明によれば、自動車座席は、少なくともいくつかは互いに接合される、複数の構成部品から構成される構造要素を有する。少なくとも１つの当該構成部品は、複数の実施形態で、例えば従来のスチール構造で又は軽量構造で利用可能である。しかし、当該構成部品はまた、異なる種類の接合に対しては異なって設計されてもよい。例えば、この構成部品は、それが他方の構成部品に接着接合されるか或いは溶接されるかどうかによって、幾分異なる構成を有してもよい。

本発明によれば、例えばスチール構造において、所定の構成部品は、接合部品を変更することなく軽量構造の構成部品により置換され得ることが、今度は提供される。代替として或いは追加して、例えば、１つの構成部品が、他方の構成部品との接合の種類によって、異なって構成されることが、提供され得る。結果として、１つの及び同一の車両プラットフォームの構造設計を有する様々な実施形態を実現することが出来る。従って、スチールから構成される「低費用の変形」及びハイブリッド構造から構成される「ハイエンドの変形」が共に利用可能となり得る。さらに、異なる接合の変形が使用されてもよい。ハイブリッドの変形の場合、スチールの構成部品は、好ましくは、スチールから製造されない構成部品、例えば、樹脂、アルミニウム及び／若しくはアルミ合金、又はこれらの組み合わせのような、例えば軽量構造材料と共に使用される。ここで、ハイブリッド設計は、常に従来のスチールによる解決法よりも著しく軽量である。本発明による自動車座席のさらなる大きな利点は、構造を製造するために、ロボット／システム及び装置に関して実質的に同じ製造装置を利用できることである。結果として、それらと関連する製造費用及び資本費用もまた、特にハイブリッド構造における自動車座席の製造に関して、著しく減少させられ得る。

構造要素は、好ましくは、自動車座席の背もたれ用の基本構造を構成する背もたれフレームである。一般に、背もたれの傾斜を調整するためのリクライナ、自動車座席のバネシステム、ヘッドレスト及び選択的にエアバッグが、背もたれフレーム上に配置される。背もたれフレームは、好ましくは、下部横材及び／又は上部横材により互いに接合される背もたれ側面部を有する。背もたれ側面部は、好ましくは任意の素材、例えばスチール薄板、アルミニウム若しくはアルミ合金のような軽量構造材料、又は当該材料の組み合わせの３次元形状の構成部品であり、且つ特に好ましくは、横部材の実施形態及び／又は背もたれの側面部への横部材の接合に関係なく、変化しないままである。下部及び／又は上部横部材は、特に好ましくは、スチール又は軽量構造の形態で実現される。双方の場合において、横部材は、好ましくは、プロファイル及び／又は成形品として構成される。軽量構造の実施形態は、軽量構造材料、好ましくはアルミニウム、又は特に軽量構造材料、例えばアルミニウムで作られている成形品を有する、好ましくは、押し出し可能プロファイルである。

少なくとも１つの横部材及び背もたれ側面部は、いずれの場合においても好ましくは、接合領域において互いに接合される。接合領域における当該接合は、インタロック式（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ）、摩擦式及び／又は材料対材料結合（ｍａｔｅｒｉａｌ−ｔｏ−ｍａｔｅｒｉａｌ ｂｏｎｄｉｎｇ）接合であってもよい。インタロック式及び／又は摩擦式接合は、例えばリベット留め、Ｕ字溶接、圧力接合（トックス固定（Ｔｏｘ ｃｌｉｎｇｈｉｎｇ））又はフランジ付けにより行われる。材料対材料結合接合は、好ましくは、溶接、特にはレーザ溶接、レーザハイブリッド溶接、レーザブレーシング又は接着により行われる。部品は、特に好ましくは、コールド・メタル・トランスファ（ＣＭＴ）溶接により互いに接合される。

別の好ましい実施形態では、構造要素は、車両座席の下部構造、座席フレームである。当該下部構造は、車両乗員が座る車両座席の部分のための基本構造である。下部構造は、好ましくは、２つの下部構造側面部を有する。当該下部構造側面部は、特に好ましくは、スチール薄板から又はアルミニウム及び／若しくは樹脂のような軽量構造材料から形成される、好ましくは、３次元的形状の構成部品である。当該下部構造側面部は、好ましくは、少なくとも１つの構成部品により互いに接合される。当該構成部品、例えば横軸管は、好ましくは、スチールで又は軽量構造の形態で実現される。軽量構造において、構成部品は、好ましくは、少なくとも部分的に軽量構造、例えばアルミニウムから構成される。

下部構造側面部及び構成部品は、いずれの場合においても、接合領域において互いに接合される。

接合領域における接合は、好ましくは、インタロック式、摩擦式及び／又は材料対材料結合接合である。摩擦式接合は、例えばリベット留め、Ｕ字溶接、圧力接合（トックス固定）、圧着又はフランジ付けにより行われる。材料対材料結合接合は、好ましくは、溶接、特にはレーザ溶接、レーザハイブリッド溶接、レーザブレーシング又は接着により行われる。部品は、特に好ましくは、コールド・メタル・トランスファ（ＣＭＴ）溶接により互いに接合される。

接合領域は、好ましくは、接合される構成部品の実施形態に及び／又は接合の種類に関係なく変化しないままである。特に、背もたれ側面部及び／又は下部構造側面部上に配置される接合領域は、特に好ましくは、変化しないままである。結果として、これらは常に、それらを接合する構成部品がスチールで又は軽量構造材料から実現されるかどうかに関係なく、且つ／又は接合の種類に関係なく、同じ側面部から作られる。これにより、在庫保管及び製造に関して、著しい利点がもたらされる。

軽量部構造における横部材及び／又は構成部品は、好ましくは、スチールの実施形態におけるよりも大きな断面を有する。接合領域は、同じものの設計の間に考慮に入れなければならない。それは最も大きい断面を有する構成部品に対して十分な空間がある態様で構築されなければならない。スチールから又はアルミニウムのような軽量構造材料から共に製造される２つの部品の接合のために、適切な場合は、適切な接合を得るためにアダプタが提供されなければならない。代替として、スチール部分は、例えばハイドロフォーミング法により、接合領域において拡張され得る。

背もたれ側面部は、好ましくは、接合領域を有する。当該接合領域は、特に好ましくは、横部材への接合の種類に関係なく変化しないままである。すなわち、背もたれ部は、背もたれ部が変化される必要なしに、横部材に例えば溶接され又は接着されてもよい。

背もたれ部の接合領域は、特に好ましくは、接着接合のために必要な寸法に作られる。接着接合のための接合領域は溶接接合のためのものよりも幾分大きいので、横部材は、背もたれ部が変化される必要なしに、接着及び溶接により当該接合領域に配置されることが出来る。

横部材は、好ましくは、接合の種類により設計が異なる接合領域を有する。全ての横部材は、特に好ましくは、接着接合に適切な態様で最初に製造される。これにより在庫保管が減少する。横部材が次に溶接により側面部に接合される場合、横部材は、特には機械加工又はポンチ（ｐｕｎｃｈｉｎｇ）により、再加工される。再加工の工程中、特に横部材の接合面が減少されると共に、溶接接合に提供される横部材の外形が増加される。

特に好ましい実施形態において、横部材は、接合の方法に関係なく変化しないままでいることが可能であるように、側面部への溶接接合及び接着接合に共に適する態様で設計される。本発明のこの好ましい実施形態により、保管費用が特に低くなる。側面部の接合領域もまた、特に好ましくは、変化しないままである。

本発明の好ましい実施形態において、側面部及び横部材は、接着並びにインタロック式及び／又は摩擦式接合、特には圧接により互いに接合される。この場合において、インタロック式及び／又は摩擦式接合は、特には、接着の前、間及び／又は後に互いに対して側面部及び横部材を固定するための役目をする。特に、側面部及び横部材は、接着が固まるまで互いに対する位置に固定される。結果として、特に、機械使用時間の減少が可能である。接着が固まった後、インタロック式及び／又は摩擦式接合は、接合の荷重負担能力を増加させる。

本発明はさらに、自動車座席の本発明による構造要素を製造する方法に関し、ここで、構成部品の特定の実施形態に関係なく、複数の構成部品は同じ技術により互いに接合される。

構造要素、構成部品及びそれの異なる実施形態に関して、上記の記載への参照がなされる。この開示は、本発明による方法に同様に当てはまる。

本発明によれば、どの実施形態が特定の構成部品に関するかに関係なく、同じ接合技術が利用される。例えば、共にスチール対スチール及びスチール対軽量構造にも適切である材料対材料の接合法が選択される。適切な場合、接合法のパラメータのみが、例えば、溶接パラメータが変更され、又は材料によって接合の準備が変更される。

構成部品は、好ましくは、互いに溶接され又は接着される。溶接は、特には、ＣＭＴ工程、レーザハイブリッド溶接又はレーザブレーシングにより行われる。

構成部品は、好ましくは、インタロック式及び／又は摩擦式の態様で互いに接合される。当該インタロック式及び／又は摩擦式接合は、材料対材料結合接合、特には接着と結びつき得る。これにより上述の利点がもたらされる。インタロック式及び／又は摩擦式接合は、しかしながら、如何なるトルクも吸収することが出来ず、且つ好ましくは、当該横部材は高さアジャスタの一部であり且つ／又はそれと相互作用するので座席部分の側部へ横部材を接合するために使用される。

本発明のさらなる又は好ましい主題によれば、接合の種類に関係なく、側面部と横部材との間の接合は、１方向から、好ましくはｘ方向から参入する。ｘ方向は、進行の順方向に近い方向である。

本発明のさらなる又は好ましい主題によれば、構成部品は、接着が完全に固まる前にインタロック式及び／又は摩擦式接合により互いに接合される。

本発明のさらなる又は好ましい主題によれば、構成部品の接合領域は、溶接工程の前に接着部から溶接部に変換される。これは特に、溶接を行うことが出来る外形が増加される態様で、特には接着面の部分の除去により行われる。

本発明は、前部座席の例示及び図１から１２を参照して以下に説明される。当該説明は、例示目的のみであり、発明の一般概念を限定するものではない。当該説明は、本発明の全ての主題に同様に当てはまる。

背もたれフレームを示す。 自動車座席の下部構造を示す。 背もたれフレームの更なる実施形態を示す。 上部横部材の２つの図を示す。 下部横部材の２つの図を示す。 接着接合に適する態様の上部横部材を示す。 背もたれ側面部と下部横部材との間の接着接合を示す。 接着部品として及び溶接部品としての下部横部材を示す。 接着部品として及び溶接部品としての上部横部材を示す。 溶接部品として及び接着部品として使用することが出来る上部横部材を示す。 溶接部品として及び接着部品として使用することが出来る下部横部材を示す。 横部材の座席側面部への接合を示す。

第１の例示的実施形態（図１）は、高強度スチールから作られる２つの背もたれ側面部２、及び共にアルミニウムから製造される上部横部材３及び下部横部材４を備える背もたれフレーム１を示す。上部及び下部横部材３、４は、コールド・メタル・トランスファ（ＣＭＴ）溶接処理又は接着のような他の接合技術によって、亜鉛めっきの（ＣＭＴに必要である）又は無地の高強度背もたれ側面部２に接合される。当該溶接工程は、アルミニウム部品の亜鉛めっきスチール構成部品への接合を可能にする。横部材３、４が背もたれ側面部２に接合される交点は、背もたれ側面部２が適合される必要なしに、それらが、慣習的により厚みのある金属薄板の厚みを有するアルミニウム横部材３、４、或いはスチールから構成される横部材３、４（同一設計でより少ない材料の厚み）の選択的な取り付けを可能にする態様で構造に関してモジュラー様式で設計される。これは、同一の背もたれ側面部２を用いて、背もたれフレーム１の２つの変形、正確には従来のスチール／スチールの実施形態及びスチール／アルミニウムのハイブリッド構造、が提供され得ることを意味する。接合の方法はまた、全ての構成に同様に用いることが出来る。

下部構造５には、さらなる潜在的な利用法がある（２方向、４方向、６方向以上の調節を有する座席部）（図２）。衝突時に同様に働くように、アルミニウム横軸管６は、スチール横軸管６よりも大きな断面を有する。下部構造側面部７は、さらにスチール又は軽量構造材料、例えば、アルミニウムから構成される。

横軸管は、下部構造横側面部の穴に挿入されると共に、そこに固定される。異なる直径を有する横軸管が使用可能であることを確保するために、穴は、最も大きな横軸管、アルミニウム横軸管の断面に従った寸法に作られる。より小さい断面を有するスチール管が使用される場合、工程はアダプタスリーブを用いて実行することが出来る。スチール管は、接合領域においても拡大することが出来る。ロッカ（ｒｏｃｋｅｒ）９は、軽金属から製造される。

図３は、背もたれフレーム１のさらなる実施形態を示す。本発明の場合、上部横部材３及び下部横部材４は、溶接、特にはＣＭＴ溶接により互いに接合される。この場合、矢印によって示されるように、上部及び下部横部材は、ｘ方向に側面部へと挿入され得ると共に、各場合において好ましくは３つの溶接シームによりそこに溶接される。当該工程はまた、接着又は側面部を横部材へと接合する任意の他の手段の間に行われる。これにより、機械加工の間に背もたれフレームを移動させる必要性についての著しく増加される経費が回避される。

図４及び５のそれぞれは、上部横部材３及び下部横部材４の２つの図を各々示す。その接合領域３’における上部横部材３、及びその接合領域４’における下部横部材４は共に、溶接が行われる外形１２を有することを明確に見て取ることが出来る。当該外形１２は、特にはそれらをポンチすること（ｐｕｎｃｈｉｎｇ ｏｕｔ）により生成される。当該ポンチ工程は、外形の長さを増加させ、それにより、外形１２に沿って配置される溶接シームの長さを増加させ、これが側部の残りの部分への接合の安定性を増加させる。

図６は、この場合は接合領域８において背もたれ側面部２に接着されることが可能な態様で設計される上部横部材３を示す。このために、横部材３は、好ましくは、３つの接着面を有しており、下部接着面は、特に好ましくは、構成部品が全ての方向において背もたれ側面部に完全に固定されるように、２つの上部接着面に直角に配置される。当該接着は、好ましくは、トックス固定接合（不図示）、すなわち圧接により得られる接合によって、特に好ましくは、結合される。当該インタロック式及び／又は摩擦式接合は、特には、接着接合が完全に硬化するまで部品を固定するための役割を果たす。しかし、その後であっても、当該インタロック式及び／又は摩擦式接合は、背もたれフレームの荷重負担能力を増加させる。

図７は、接着接合点１１により背もたれ側面部に接着接合される下部横部材４を示す。当該接合は、トックス固定接合（不図示）によっても補足される。側面部材２の接合領域２’、すなわち横部材４が側面部材２に当接する接合領域は、接着接合のために必要な寸法に作られる。接着接合のために必要とされる接合面は、一般的に溶接接合よりも大きいので、当該領域２’は、溶接接合に対してであっても、同様に適切である。同じことは、上部横部材が側面部２に配置される接合領域２’にも同様に当てはまる。

図８は、下部横部材４を示す。上側の図は、接着接合に特に適した横部材を示す。下側の図は、溶接接合に特に適した横部材を示す。２つの横部材は、単に溶接外形１２によってのみ異なる。最初に、全ての部品は、接着接合に適した態様で製造される。横部材が、次に背もたれ側面部に溶接されることになる場合、部品は、続いて溶接外形１２が生成される態様で横部材の端領域からポンチ又は機械加工される。

図９は、図８と同様の関係を示すが、上部横部材３に関するものである。

図１０及び図１１は、溶接接合に適した上部及び下部横部材を示す。この場合、横部材３、４は、接合が溶接によるか又は接着によるかに関係なく、側面部２を変更しないで接合できる態様で設計される。図８及び９における横部材３、４と比較すれば、端領域から取り除かれた領域が、溶接のみに適した横部材（図８及び９における下側の図を参照）の場合におけるよりも小さいことが明白である。結果として、接着に利用可能な表面が比較的大きい。溶接に供される溶接外形１２は、図８、９（下側の図）による溶接横部材に対する程に長くはないが、直線的外形に対するよりも長い。

図１２は、横軸管６と下部構造側面部７との間の接合を概略的に示す。まず最初に、高さアジャスタ（不図示）の一部であり、且つ／又は高さアジャスタに接合される構成部品１３は、横軸管６上に案内され（図１２ａ）、次に圧着により管に接合される。部品１３は、その内部にインタロック手段１４を有するので、これがトルクを伝達することも可能な軸支接合をもたらす。管は、次に管６の端領域の円錐状の溶接により座席に接合される。当該接合は、管６が側面部７において回転可能な態様で設計される。

１ 背もたれフレーム
２ 背もたれ側面部
２’ 側面部上の接合領域
３ 横部材（上部）
３’ 横部材の接合領域
４ 横部材（下部）
４’ 横部材の接合領域
５ 下部構造
６ 横部材、横軸管、構成部品
７ 下部構造側面部、座席側面部
８ 接合領域
９ ロッカ
１０ 溶接接合
１１ 接着接合点、インタロック式及び／又は摩擦式接合点
１２ 溶接が行われる外形
１３ 高さアジャスタへの接合手段
１４ インタロック手段

Claims (22)

1. 構造要素（１、５）を有する自動車座席であって、いずれの場合においても、少なくともいくつかは接合領域（８）において溶接又は接着接合で互いに接合される、複数の構成部品（２−４、６、７）を備える自動車座席において、少なくとも１つの構成部品（３、４、６）が、スチール構造及び軽量構造の形態で利用可能であり、且つ前記構成部品（２、７）の形状が、前記構成部品（３、４、６）の前記形態及び前記接合領域（８）の接合の種類に関係なく変化しないままでいるように、前記接合領域（８）が、所定の領域が前記構成部品（３，４，６）の端領域から取り除かれる前記構成部品（３，４，６）との接合に必要な寸法及び前記軽量構造の断面に適合する寸法を有するように構成され、接着接合のために取り除かれた前記領域は溶接のみに適した前記構成部品（３，４，６）の場合におけるよりも小さいことを特徴とする、自動車座席。
2. 前記構造要素が、下部横部材（４）及び／又は上部横部材（３）により互いに接合される背もたれ側面部（２）を有する背もたれフレーム（１）であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車座席。
3. 前記下部及び／又は上部横部材（３、４）が、スチールで又は軽量構造の形態で実現されることを特徴とする、請求項２に記載の自動車座席。
4. 少なくとも１つの横部材（３、４）及び前記背もたれ側面部（２）が、いずれの場合においても、前記接合領域（８）において互いに接合されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の自動車座席。
5. 前記構造要素が、少なくとも１つの構成部品（６）により互いに接合される２つの下部構造側面部（７）を有する下部構造（５）であることを特徴とする、請求項１乃至４の１つに記載の自動車座席。
6. 前記構成部品（６）が、スチールで又は軽量構造の形態で実現されることを特徴とする、請求項５に記載の自動車座席。
7. 前記下部構造側面部（７）及び前記構成部品（６）が、いずれの場合においても、前記接合領域（８）において互いに接合されることを特徴とする、請求項５又は６に記載の自動車座席。
8. 前記接合領域（８）における前記接合が、インタロック式、摩擦式及び／又は材料対材料結合接合であることを特徴とする、請求項１乃至７の１つに記載の自動車座席。
9. 前記接合領域（８）が、接合の種類に関係なく変化しないままであることを特徴とする、請求項１乃至８の１つに記載の自動車座席。
10. 軽量構造における前記横部材（３、４）及び／又は構成部品（６）が、前記スチール構造と同じ又は前記スチール構造におけるよりも大きな断面を有することを特徴とする、請求項２乃至４の１つに記載の自動車座席。
11. 前記背もたれ側面部（２）が、スチール又は軽量構造材料から製造されることを特徴とする、請求項２乃至４の１つに記載の自動車座席。
12. 前記下部構造側面部（７）が、スチール又は軽量構造材料から製造されることを特徴とする、請求項５乃至７の１つに記載の自動車座席。
13. 前記軽量構造材料は、アルミニウム、樹脂又はハイブリッド材料であることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の自動車座席。
14. 前記背もたれ側面部（２）が、接合領域（２’）を有し、且つ前記接合領域（２’）が、前記横部材（３、４）への接合の種類に関係なく変化しないままであることを特徴とする、請求項２乃至４の１つに記載の自動車座席。
15. 前記横部材（３、４）が、接合の種類によって設計が異なる接合領域（３’、４’）を有することを特徴とする、請求項２乃至４の１つに記載の自動車座席。
16. 前記背もたれ側面部（２）及び前記横部材（３、４）が、接着により並びにインタロック式及び／又は摩擦式接合、特に圧接により互いに接合されることを特徴とする、請求項２乃至４の１つに記載の自動車座席。
17. スチール構造及び軽量構造の形態で利用可能である複数の構成部品（２−４、６、７）が接合領域において溶接又は接着で互いに接合される、自動車座席の構造要素を製造する方法であって、前記構成部品（２−４、６、７）が、前記構成部品（２−４、６、７）の前記形態及び前記接合領域の接合の種類に関係なく同一の技術により接合されるように、前記接合領域が、前記構成部品（３，４，６）の端領域から取り除かれた領域が溶接のみに適した構成部品（３，４，６）の場合におけるよりも小さい構成部品（３，４，６）との接合に必要な寸法、及び前記軽量構造の断面に適合する寸法を有するように構成されることを特徴とする、方法。
18. 前記構成部品（２−４）が、材料対材料結合接合により互いに接合され、且つ好ましくは互いに溶接又は接着されることを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
19. 前記構成部品（２−４、６、７）が、インタロック式及び／又は摩擦式の態様で互いに接合されることを特徴とする、請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記構成部品（２−４、６、７）の間の前記接合が、接合の種類に関係なく、１方向から、好ましくはｘ方向から行われることを特徴とする、請求項１７乃至１９の１つに記載の方法。
21. 前記構成部品（２−４）が、接着が完全に固まる前に、インタロック式及び／又は摩擦式接合により互いに接合されることを特徴とする、請求項１７乃至２０の１つに記載の方法。
22. 前記構成部品（３、４）の接合領域（３’、４’）が、前記溶接の工程の前に、接着部から溶接部へと変換されることを特徴とする、請求項１７乃至２１の１つに記載の方法。

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