JP5645945B2 - 強度が適合された座席構造部部品 - Google Patents
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（関連出願の参照）
本出願は、米国仮出願番号第61/258,768（２００９年１１月６日に提出された）の出願日の利益を主張し、その出願内容の全体は参照によって明確に組み込まれる。
本出願は、米国仮出願番号第61/258,768（２００９年１１月６日に提出された）の出願日の利益を主張し、その出願内容の全体は参照によって明確に組み込まれる。
本発明は、車両の内装の部品に関係する。特に、本発明は、座席構造部の一部に関係する。本発明は、さらに車両の内装の部品を製造するための方法に関する。
車両の内装の部品、特に車両座席とその構造部は、当業者には周知である。そのような車両座席は、座席基部及び背もたれを含む。背もたれは、多くの場合、リクライナによって座席基部に取り付けられている。座席基部はもとより背もたれは、それぞれ、例えば多くの場合、シートカバーによって包まれた、クッションによって覆われる、フレームのような構造部を含む。内装部品、特に座席構造部の部品は、しばしば、特に衝突負荷を相殺するため、非常に高強度を備えなければならない、複雑な形状に打ち抜きされる。それゆえ、高強度材料からこれらの部品を製造することが望まれている。しかし、打ち抜き加工製造される間に、使用に適さない部品の原因となってしまう、割れやひびがはいるため、高強度材料を打ち抜き加工するのは難しい。
前記実情に鑑みて、本発明の目的は、複雑な形状でかつ高強度の車両内装部品を提供することである。本発明の他の目的は、複雑な形状でかつ高強度の車両内装部品を製造するための方法を提供することである。
前記課題は、先ず形成されてから、次に材料強度が改良するように全体及び／又は局所的に処置される、金属からなる車両内装部品の提供によって解決される。前記課題は、先ず形成されてから、次に材料強度が改良するように全体及び／又は局所的に処置される、金属からなる車両内装部品の処置のための方法によって解決される。
以下の開示は、本発明の部品、同様に本発明の方法に、適用される。
本発明は、車両内装に配置される部品に関する。この部品は、如何なる車両内装部品であってもよい。好ましくは、この部品は、車両座席の構造物の一部、すなわち座席基部及び／又は背もたれ構造部の一部であり、ここでは好ましくはフレーム又はフレームの一部である。さらに、好ましくは、前記部品は、側部部材及び／又は連結部品であり、或いは二つの側部部材及び二つの連結部品が座席基部又は背もたれのフレームを形成する。別の好ましい具現化例にあって、部品は、座席調節部の一部であり、特に座席の前方／後方への調節用の二つのレールの内の少なくとも一つである。
本発明に係る車両座席は、一人以上の乗員用に座るためのスペースを提供する車両内のいかなる座席であってもよく、すなわち本発明に係る座席はベンチでもよい。
前記部品は、好ましくは鋼、例えばホウ素で処理された鋼、さらに好ましくは、望ましく圧延された鋼板からなる。好ましくは、前記鋼は、低い或いは普通の強度、例えば張力０．０２−０．０７で圧力４００−６００ＭＰａのホウ素鋼（ＤＢ２００）を有するものが選択される。この部品は、３次元の形状にて先ず形成される。前記部品の材料は、冷間成形によって所望の部品の形状にされる、特に例えば鋼板は「圧延されて」形成される。冷間成形は、打ち抜き加工によって実行される。使用される材料が低い或いは普通の強度のため、材料を所望の形状、特に複雑な形状状態にするのが可能である。冷間成形の前、間或いは後に、部品の材料に穴があけられる。これは、ドリリング或いはパンチングによってなされる。部品の好ましい所望の厚さは、金属で形成されているならば、０．８−１．５ｍｍである。
冷間成形の後に、前記部品には局所的に或いは全体的に材料強度を変える処置が施される。好ましくは、材料強度は、局所的に強化される。他の好ましい具現化例にあって、全体の部品の材料強度が強化される。さらにまた、他の具現化例にあって、部品強度は、局所的或いは全体的に強化され、その後局所的に再び低減される。処置領域の目標とされる材料特性は、好ましくは耐力Ｒｐが１０００−１２００ＭＰａであり、さらに引っ張り強度Ｒｍが１３００−１５００ＭＰａである。
局所の強度を強化するための処置は、例えば、以下の処理によって実行される。アニーリング、オーステンパリング、浸炭窒化法、浸炭、焼き入れ、従来の硬化法（例えば、焼き入れ、鍛え）、拡散加熱、熱間静水圧プレス法、マルテンパリング、焼き準し、エージング、ショットピーニング／ブラスティング、容体化処理、安定化及び／又はストレスリリーフ加工である。炉の中の処置機器、好ましくは保護用雰囲気にあるのは、火炎／トーチ、レーザ及び／又は電子ビームは元より塩浴及び／真空である。誘導加熱が特に部分的に本発明に係る部品を加熱処理する代替的な処置法である。
車両内装部品を局所的或いは全体的に加熱処理する好ましい一つの方法は、誘導硬化法である。誘導硬化法にあって、有抵抗加熱効果を起こさせる加工品に渦巻き電流を誘導するために電磁界が用いられる。前記加熱法は、加熱を局所的に起こすための適切な誘導コイル設計を通して制御される。加熱レートは、他の加熱方法に比べて非常に高い。鋼が充分な温度にて加熱されたときに、誘導は終わる。
好ましくは前記加熱の後、前記部品は、鋼の微細構造を、強度レベルが処置されていない材料に比べて非常に強化されるところの、マルテンサイト及び／又はベイナイトへの変質をサポートするに充分早いレートにて冷却される。
誘導加熱の使用による利点は、加熱パターンが非常に細かく、特に局所的に制御されることである。この利点は、加熱処置された部品の区間が、非加熱処置状態に比較的接近した領域に、残されるのを許容することである。したがって、部品強度は、所望される部分では高強度に、他の領域にあっては高可塑性の低強度に適合することができる。低強度領域は、例えば衝突における変形の間のエネルギを吸収できるという利点を有する。
座席下部の側部部材は、部品のいたるところに高強度の利益が得られる部品である。しかし、この部品のいたるところで変化する強度であることが好ましい。最も高い強度を要求する領域は、リクライナアタッチメント周辺領域である。材料の元々の低い或いは普通の強度のせいで、部品は難しい部分に形成されることができる。リクライナアタッチメント周辺領域に形成した後に、例えば、加熱、特に誘導加熱、好ましくはその後の焼き入れによって強度が高められる。
より高い強度が要求される別の領域は、側部部材の前部である。材料の元々の低い或いは普通の強度のせいで、部品は難しい部分に形成されることができる。リクライナアタッチメント周辺領域に形成した後に、例えば、加熱、特に誘導加熱、好ましくは後の焼き入れによって強度が高められる。
好ましくは、側部部材の中央領域は、柔軟で高可塑性状態のままにされる。これは、部品の強度の管理における利益のみでなく、衝突事故の間の構造にて、エネルギを分散することができる。
好ましい具現化例にあって、車両内装部品は、座席の長手方向の調節用の二つのレールのうちの少なくとも一つである。これらのレールの間、つまり、ローリング要素は、摩擦を低減するために提供されている。好ましくは、これらのレールの少なくとも一つは、特にローリング要素と接触する領域は、例えば耐久性及び／又は円滑性を向上するために、少なくとも局所的に硬化される。他の好ましい硬化のための領域は、二つのレールのラッチが生じるレール領域である。局所的な強度が好ましく向上される。
本発明は、図１乃至６を参照して詳細に説明される。これらの説明は、保護範囲を制限するものではない。
全般的に図面を参照すると、特に図１を参照すると、一具現化例に係る車両が示されている。車両は、車両の乗員用に設けられる一つ以上の座席を含む。車両座席構造部の一具現化例が、図２に示されている。図示されている車両は、４ドアセダンであるが、前記座席はミニバン、スポーツユーティリティ車両或いは人々が旅行するか或いは事務用座席及び運輸から航空機さらには宇宙旅行やそれらの間の全ての物を含むマーケット又はアプリケーション用に何か物が運ばれ或いは伝送される他の手段を含む。図示される車両の座席は、背もたれ、座席基部、及び前記背もたれ及び前記座席基部に連結される連結部材或いはリクライナを含む。前記車両の座席は、さらにヘッドレスト及びベース部を含む。前記ヘッドレストは、背もたれから上方に延び、乗員の頭部を固定するように構成される。前記べース部（例えば、トラックアセンブリ）は、座席を車両ボディに結合し、座席が車両ボディに対して選択的に位置される（手動又はモータによって駆動される）のを可能とするように構成される。
図３は、車両座席のフレームを示す。このフレームは、背もたれのフレーム１を含んでいる。車両座席は、レール９、１０によって車両の長手方向に調節可能である。フレーム１は、フレームを構成するために、上部及び下部結合部材３によって結合される二つの側部部材２を備える。フレームの下部にあって、フレームは、横からの衝撃を防ぐチューブ４と、背もたれを座席基部に連結する二つのリクライナ５を備える。座席基部は、結合部材に連結される二つの側部部材６を備える。本発明によれば、横からの衝撃を防ぐチューブ４はもとより側部部材２、６は、それらの強度を局所的に向上するために局所的に処置される。側部部材は、例えば、リクライナが側部部材に取り付けられる、領域７にて処置される。横からの衝撃を防ぐチューブ４は、座屈抵抗を必要な強度に改良するために、領域８にて処置される。当業者は、全体的な側部部材２，６の強度及び全体的な横からの衝撃を防ぐチューブ４が必要に応じて向上されることを理解する。しかし、強度の局所的な向上が望まれる。本実施例の場合、強化されることは、局所的な熱処置によって実行される。局所的な熱処理により、破壊応力（耐力）Ｒｍ及び引っ張強度Ｒｐ０．２は、少なくとも１００％、好ましくは１５０％さらにより好ましくは２００％強化される。
図４ａ−４ｈは、座席基部の側部部材６を示す。座席基部の左及び右に配置される二つの側部部材６は、座席基部の構造部の部分であり、特にフレームである。多くの場合、フレームは、車両のボディに取り付けられる下部トラック１０に沿って移動可能な上部トラック９に連結されている。車両座席の高さを調整するための手段は、座席基部の側部部材に取り付けられる。側部部材は、その領域Ａに、リクライナ用の連結手段を有する。この制限された領域にあって、図４ａには影が付けられた領域で示すように、側部部材材料の強度が、例えば加熱により、特にこの領域を誘導加熱すること、続いて急冷することによって、強化される。この領域は、部品にあって最も高い強度が要求される領域である、なぜならリクライナが側部部材に連結される領域であるからである。
既に前述にて強調したように、向上された強度付きの領域という仕様が、慎重に制御される。図４ａと比較して、図４ｂに係る具現化例における処置領域は、強化されている。その処置領域は、例えば誘導加熱されることによって処置されている。
図４ｃに係る部品は、側部部材６の機械的な強度が強化される二つの領域Ａ１及びＡ２にて処置されている。これらの領域にあって、全ての機械的な負荷は、側部部材に転嫁されるので、高い機械的な強度が必要となる。両方の領域Ａ１及びＡ２は、加熱処置される。二つの領域Ａ１とＡ２の間は、側部部材が製造された材料の元の強度であったり、領域Ａ１とＡ２よりも機械的強度がほとんど強化しない領域である、比較的低機械強度の領域である。領域Ａ１とＡ２の間の「ソフト」領域は衝突の間のエネルギー吸収のために特別に有益である。
図４ｄは、図４ｃに係る側部部材をどのように製造するかという具体例を示す。側部部材は、まず、その強度を向上するために全体的に加熱処理され、続いて材料強度を低減するために領域Ｂを再度ソフトにする。中央領域の強度の低減は、強度を低減するためのガス炎加熱のような選択的なアニーリングによって達成される。
図４ｅに係る具現化例は、二つの端部が加熱処理されるが、異なる強度レベルで加熱処理される、図４ｂの具現化例に係る具体例の代替である。図４ｅに係る具現化例にあって、領域Ａ’及びＡ”が、機械的強度を向上するために加熱処理される。しかし、処置パラメータを変更することによって、領域Ａ’にあってより高い強度化が成され、領域Ａ”にあってより低い強度化が成される。
図４ｆに係る具現化例にあって、部分的に適切な負荷の流れを促進するために、トラス仕様における加熱処置パターンが選択される。
図４ｇに係る具現化例にあって、処置、ここでは制限部Ａ及び限られた長さ（図示）及び／又は全長さ（図示せず）におけるフランジ領域Ａｆの加熱処理が実行される。
図４ｈに係る具現化例にあって、側部部材６の周囲、特にフランジだけでなく、が加熱処理される。
図５ａは、座席基部に連結される従来の上部レールの３つの方向からの外観状態を示す。図５ｂは、本発明に係る、図５ａを改善した上部レールを示す。ボールレースの領域Ａは、特に耐久性及び／又は円滑さという、材料特性を向上するために加熱処置される。ラッチング領域は、材料特性を向上するために局所的に処置されもする。
図６ａは、座席基部に連結される従来の下部レールの３つの方向からの外観状態を示す。図６ｂは、本発明に係る、図６ａを改善した下部レールを示す。ボールレースの領域Ａは、特に耐久性及び／又は円滑さという、材料特性を向上するために加熱処置される。ラッチング領域は、材料特性を向上するために局所的に処置されもする。
１ 背もたれのフレーム
２ 背もたれの側部部材
３ 結合部材
４ 横からの衝撃を防ぐチューブ４
５ リクライナ
６ 座席基部の側部部材
７ 材料強度が強化された領域
８ 材料強度が強化された領域
９ 上部レール
１０ 下部レール
Ａ 高強度領域
Ａ１ 高強度領域
Ａ２ 高強度領域
Ａ’ 高強度領域
Ａ” 高強度領域
Ａｆ 高強度領域
Ｂ 柔らかな領域
２ 背もたれの側部部材
３ 結合部材
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Ａ１ 高強度領域
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Ａ’ 高強度領域
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Ａｆ 高強度領域
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Claims (7)
- 車両座席の背もたれの側部部材（２）、車両座席のチューブ（４）、車両座席の座席基部の側部部材（６）、車両座席の長手方向の調節の上部レール（９）及び車両座席の長手方向の調節の下部レール（１０）から選択される車両内装部品であって、
前記車両内装部品は、冷間成形され、冷間成形の前、間または後に部品にドリリングまたはパンチングによって穴が形成さることで、所望の部品の形状に形成され、
成形された後に、局所的に材料強度を向上するために処置される鋼からなり、
前記処置される領域は、前記側部部材（２）ではリクライナが取り付けられる領域（７）、前記チューブ（４）では座屈抵抗を必要な強度に改良するための領域（８）、前記側部部材（６）ではリクライナが取り付けられる領域（７）、前記上部レール（９）ではボールレースの領域（図５ｂのＡ）、前記下部レール（１０）ではボールレースの領域（図６ｂのＡ）であり、
前記処置された領域の強化された材料強度は、応力Ｒｐが１０００−１２００ＭＰａ、及び／又は引張り強度Ｒｍが１３００−１５００ＭＰＡであることを特徴とする車両内装部品（２、４、６、９、１０）。 - 処置されない領域の材料強度は、前記Ｒｐが６００−８００ＭＰａ、及び／又は前記Ｒｍが９００−１１００ＭＰＡであることを特徴とする請求項１記載の車両内装部品（２、４、６、９、１０）。
- 前記側部部材（６）の前部がさらに処理されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両内装部品（２、４、６、９、１０）。００１６
- 前記側部部材（６）の中央領域は柔軟で高可塑性状態であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両内装部品（２、４、６、９、１０）。００１７
- 前記上部レール（９）及び／又は前記下部レール（１０）は、さらにラッチング領域がその材料強度を改良されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両内装部品（２、４、６、９、１０）。００３１，００３２
- 車両座席の背もたれの側部部材（２）、車両座席のチューブ（４）、座席基部の車両座席の側部部材（６）、車両座席の長手方向の調節の上部レール（９）及び車両座席の長手方向の調節の下部レール（１０）から選択される車両内装部品の処置方法であって、
前記車両内装部品は、冷間成形され、冷間成形の前、間または後に部品にドリリングまたはパンチングによって穴が形成さることで、所望の部品の形状に形成され、
成形された後に、有抵抗加熱効果を起こす部品に渦巻き電流を誘導するために電磁界が用いられて、局所的に材料強度が向上され、
前記処置される領域は、前記側部部材（２）ではリクライナが取り付けられる領域（７）、前記チューブ（４）では座屈抵抗を必要な強度に改良するための領域（８）、前記側部部材（６）ではリクライナが取り付けられる領域（７）、前記上部レール（９）ではボールレースの領域（図５ｂのＡ）、前記下部レール（１０）ではボールレースの領域（図６ｂのＡ）であることを特徴とする金属からなる車両内装部品（２、４、６、９、１０）の処置方法。 - 前記部品は、鋼の微細構造のマルテンサイト及び／又はベイナイトへの変質をサポートするに充分早いレートにて冷却されることを特徴とする請求項６記載の車両内装部品（２、４、６、９、１０）の処置方法。
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