WO2022233470A1 - Metallstruktur für eine fahrzeuglehne - Google Patents

Metallstruktur für eine fahrzeuglehne Download PDF

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WO2022233470A1
WO2022233470A1 PCT/EP2022/053973 EP2022053973W WO2022233470A1 WO 2022233470 A1 WO2022233470 A1 WO 2022233470A1 EP 2022053973 W EP2022053973 W EP 2022053973W WO 2022233470 A1 WO2022233470 A1 WO 2022233470A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal
frame
sheet metal
panel
meta
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/053973
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Speck
Burkhardt BECKER
Original Assignee
Fisher Dynamics Germany Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fisher Dynamics Germany Gmbh filed Critical Fisher Dynamics Germany Gmbh
Publication of WO2022233470A1 publication Critical patent/WO2022233470A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/68—Seat frames
    • B60N2/686—Panel like structures

Definitions

  • the present invention relates to a metal structure for a vehicle backrest and a method for manufacturing a Meta II structure for a vehicle backrest. Furthermore, the invention relates to a vehicle backrest and a vehicle with the vehicle backrest.
  • vehicle backrests In the technical field of vehicle technology, there are a variety of concepts for vehicle backrests and vehicle seats, specifically, for example, for vehicle seat rests. Both vehicle backrests comprising metal structures and vehicle backrests with plastic structures are used here.
  • vehicle backrests with metal structures There are different types of vehicle backrests with metal structures. These include, for example, types with a frame and spring inserts, but also types with almost closed or closed rear walls that are essentially made of sheet metal.
  • Sheet metal is usually used to refer to a flat semi-finished product that is essentially made of metal.
  • Rear panels with a metal sheet are used in particular for vehicle backrests of rear seats, which can often also be folded down. In the case of a folding vehicle backrest, the rear wall can be folded down, for example, in the intended direction of travel towards the front of the vehicle.
  • Such a folded-down vehicle backrest of the rear seat or its rear wall often expands, for example, a loading area in the trunk of the vehicle. If the trunk of the vehicle is then loaded, it can happen that heavy loads load the folded-down vehicle backrest. It can also happen that a user of the vehicle is on the vehicle backrest during a loading process, for example kneeling on it. Under certain circumstances, this can result in large local loads that are concentrated on the rear wall of the folded-down vehicle backrest. External forces can also cause great stress, for example in the event of an accident.
  • the sheet metal In the case of conventional vehicle backrests, where the sheet metal has to absorb these loads, there is often only a low resistance moment. Therefore, the sheet metal is usually attached to a frame construction, preferably by welding. In addition, the metal sheet must conventionally be relatively thick, for example between 0.5 mm and 1.2 mm. .
  • the vehicle backrest When not folded down, the vehicle backrest is usually oriented in the direction of a passenger compartment and is used by users of the vehicle or by vehicle occupants to lean against it. Even in this state, the sheet usually absorbs the loads that occur. At the same time, the aim is also for the sheet metal to offer satisfactory seating comfort and for example not to buckle excessively, because the hardness of the vehicle backrest is usually adjusted by other elements, such as springs and padding.
  • the sheet metal is usually reinforced on its rear side with additional frame elements. These can be designed, for example, as horizontal or vertical struts or cross struts.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing an improved metal structure for a vehicle backrest, which has a low mass and at the same time high stability and can also be produced with little effort.
  • a first aspect of the invention relates to a Meta II structure for a vehicle armrest. According to the invention it is provided that by a frame and at least two metal panels, comprising a front metal panel and a rear metal panel, a hollow body is formed.
  • the metal structure includes a frame and at least one front and one rear sheet metal panel, which are joined to form a hollow body.
  • the frame and the front and rear sheet metal panels are arranged in such a way that together they form an internal hollow body.
  • the hollow body can, but does not have to, be completely closed.
  • the Meta II structure according to the invention is multi-walled (e.g. double-walled) at least over the front and rear sheet metal panel, it inherently provides a high moment of resistance to bending or torsion.
  • Tests by the applicant have shown that the metal structure according to the invention, using materials and joining methods customary in the vehicle sector, is extremely resistant to external loads, for example when the vehicle is being loaded or in impact scenarios.
  • the metal sheets can be made comparatively thin, for example only 0.3 mm to 0.7 mm per metal sheet.
  • the mass of the Meta II structure according to the invention which is necessary to achieve a specific strength, can be reduced in comparison to a conventional vehicle backrest. In other words, the strength can be increased for a given mass.
  • the metal structure according to the invention can consist of a peripheral, preferably approximately rectangular, frame and the front and rear sheet metal panels, which are attached to the frame on both sides.
  • the Meta II structure according to the invention can thus be produced with little effort, is extremely resistant to external loads and has a low mass. Since the hollow body offers high structural stability, less solid materials can be used in addition to steel, for example. These include, for example, lightweight construction materials known in the automotive sector, such as aluminum.
  • the frame of the Meta II structure according to the invention does not necessarily have to be present as a separate part or assembly.
  • the frame can, for example, also be integrated into the metal sheets or formed by them. For this purpose, for example, one or more edges of the front and/or rear metal panel can be reshaped, so that a frame-like structure is formed when the metal panels are assembled.
  • the frame-like structure is preferably formed circumferentially, but it can also be formed only in sections.
  • edges of one or more metal sheets can, for example, be angled one or more times from the respective metal sheets, for example at an angle of about 90°.
  • the specific angle results as a further embodiment on the basis of the present disclosure for the person skilled in the art without further ado from the specifically desired geometry of the Meta II structure, which he selects independently in the context of the desired vehicle backrest and/or the vehicle.
  • the angled edges of the front panel can be placed on the rear panel and joined with this beispielswei se. It is also possible for the angled edges of the front metal panel to be assembled with likewise angled edges of the rear metal panel.
  • the respective angled edges can, for example, be assembled in an overlapping manner. The assembled edges of the front and rear panels can then be joined.
  • the edge or edges can also be reshaped several times, purely as an example by folding a sheet metal panel several times in the edge area and then bending the entire folded edge area away from the sheet metal panel, for example at an angle of about 90° .
  • the front panel can be formed into a slightly larger trough than the rear panel so that the two panels fit together easily.
  • the frame as a separate part or separate assembly group and then add the sheet metal to the frame.
  • purely thermal processes e.g. welding
  • purely mechanical processes e.g. screwing, forming, pressing
  • combinations thereof are preferred as joining processes. This applies to every joining operation occurring in connection with the invention.
  • the frame can be designed as a truss, for example, preferably as a square truss.
  • the Meta II structure according to the invention does not necessarily have to form only one continuous hollow body.
  • the internal volume of the hollow body can, for example, have areas that are separated from one another, regardless of whether it is delimited by the front and rear metal panels or by one or more additional metal panels. These then each represent their own smaller hollow body, which can be completely or partially closed. Such areas can also be referred to as further hollow bodies or sub-hollow bodies.
  • At least one further metal panel is arranged between the front and rear metal panels.
  • the structural stability of the Meta II structure can thus be further increased. This also applies to the leeway in the further design, which will be discussed in more detail below.
  • the further sheet metal panel can be arranged approximately in the middle between the front and rear sheet metal panels.
  • the additional metal panel can be joined to the frame and/or another metal panel.
  • two more hollow bodies can be formed by the additional metal plate, each with the front or rear metal plate and possibly the Frame.
  • more than one additional metal sheet can be arranged in such a way, which can result in additional hollow bodies.
  • At least one of the sheet metal panels has at least one bead.
  • bead is to be interpreted broadly in connection with the present invention. Accordingly, a bead can be understood to mean any local formation that stiffens the sheet metal panel or increases its resistance to external loads. In addition to beads in the narrower technical sense, the term therefore also includes, for example, pot-like formations.
  • a pot-like shape can preferably have a truncated cone-like geometry, optionally with one or more gradations. If the pot-like structure has a hole, it can be compared to the shape of a flower pot. Other clear forms of comparison are, for example, yoghurt or quark cups. In the case of a flat quark cup, on the other hand, one would rather speak of a bead.
  • the bead or pot-like formation can also have a polygonal cross-sectional shape in addition to a round cross-sectional shape in plan view. For example, a hexagonal cross-sectional shape is conceivable in plan view, so that the appearance can also appear as a honeycomb shape.
  • the bead increases the structural stability of the sheet metal panel in question and thus of the metal structure according to the invention considerably.
  • the front and/or the rear and/or the or a further sheet metal panel has additional beads, which significantly increases the structural stability of the respective sheet metal panels.
  • the front and rear metal panels can be smooth, for example, while the front and/or rear metal panels are provided with beads. An additional reinforcement of the Meta II structure is achieved with little effort. But it can also be provided be that the further sheet metal is provided with beads and the front and/or rear sheet metal is smooth. In this case, the front and/or rear sheet metal panels form surfaces with low structural complexity, which can be advantageous for further assembly steps. If all metal sheets are provided with beads, this results in a particularly stable metal structure.
  • At least the or one bead of at least one of the metal sheets is connected to at least one other metal sheet.
  • a bead on the front metal panel can be connected to the rear metal panel and/or vice versa.
  • the bead can, for example, protrude through a recess in the other sheet metal panel.
  • the bead can also be connected to the other sheet metal panel.
  • a bead of the further sheet metal panel can also be connected to the front sheet metal panel and a further bead of the further sheet metal panel can be connected to the rear sheet metal panel. This can also (possibly additionally) be implemented in reverse, so that a bead on the front metal panel and a bead on the rear metal panel are each connected to the other metal panel.
  • connection can only mean “contact”, but can also be understood in the sense of "being joined”.
  • the bead of the front sheet metal panel can rest against a surface of the rear sheet metal panel that delimits the interior volume of the hollow body and thus make contact.
  • the beading of the front metal panel can also lie against the other metal panel.
  • the bead of the front metal panel can protrude through the other metal panel, for example through a cutout, so that the bead is inserted into the other metal panel to a certain extent.
  • the bead of the front sheet metal panel can preferably also be firmly connected or joined to the surface of the rear sheet metal panel, for example by welding.
  • Spot welding is the preferred welding method. Spot welding can also be combined particularly easily with a forming process for producing the bead, for example by integrating a corresponding welding tool in the forming tool. However, other welding strategies are also suitable, which can be based on all known welding processes, such as laser welding, electric welding or autogenous welding. However, a bead and a sheet metal panel can also be connected, for example, by mechanical joining methods, for example by forming or pressing.
  • the surface of a metal panel that is connected to a bead of another metal panel can be smooth or also have one or more beads. In the latter case, one or more corrugations of different metal sheets can also be connected to one another.
  • the front or the rear metal panel particularly preferably both metal panels, have a large number of beads.
  • the beads of the front and rear metal panels are preferably connected to an opposite bead of the other metal panel.
  • the beads of the other metal panel are connected to opposite smooth surfaces of the front and rear metal panels, which are preferably free of beads.
  • the frame is perforated at least in sections.
  • the frame includes at least one material recess or at least one hole.
  • Such material recesses can preferably be provided where these loads are comparatively small. Appropriate areas can be determined in a known manner, for example by FEM simulations.
  • Such measures can further reduce the weight or the mass of the metal structure, while at the same time being able to withstand high loads.
  • the frame has at least one edge reinforcement element.
  • the edge reinforcement element can be integrated into the frame or provided as a separate element.
  • the edge reinforcement element can be provided in the area of a peripheral edge of the Meta II structure.
  • an integrated edge reinforcement element may be provided in the form of a folded over area.
  • a separate edge reinforcement element can be in the form of a rib, for example, which can be welded in, for example.
  • One or more edge reinforcement elements can significantly increase the resistance of the metal structure according to the invention, for example against bending or torsion.
  • the frame comprises at least one shaped profile.
  • shaped profiles that are suitable for the described arrangement with the metal sheets come into consideration.
  • Molded profiles can be purchased as semi-finished products with little effort.
  • it can be a Z profile, double T profile or preferably a U profile.
  • Such form profiles are particularly cheap and easy to work with. They also inherently offer a high area moment of inertia. This makes the frame particularly resistant to bending and torsion.
  • an edge reinforcement element is thus already implied in the frame.
  • the frame can also include several profile shapes or under different profile shapes or consist of such.
  • the profile or profiles are preferably additionally perforated in order to reduce the weight.
  • the front and rear sheet metal panels and the frame are connected by welding. This is also preferred for other metal panels.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing a metal structure for a vehicle backrest.
  • at least one hollow body is formed therein from a frame and at least two metal panels, comprising a front metal panel and a rear metal panel.
  • the front and rear metal panels are positioned on opposite sides of the frame, so that an internal volume of the hollow body is defined between the front and rear metal panels and the frame that at least one bead is then formed on at least one of the sheet metal panels in the direction of the other sheet metal panel using a forming tool.
  • the internal volume of the initially formed hollow body is reduced accordingly by the formation of the bead.
  • the sheet metal panels can, for example, be clamped onto the frame or permanently connected to it before the at least one bead is produced.
  • the bead is preferably connected to the respective other sheet metal panel, for example spot-welded.
  • a plurality of beads is formed on the front or rear metal panel in the direction of the other metal panel and further preferably each ver connected to the other metal panel.
  • One or more beads are particularly preferably formed on both metal sheets in the manner mentioned in the direction of the other metal sheet and are preferably connected to it.
  • the sheet metal panels can be pressed together locally, for example where a bead is to be produced, and spot-welded, for example.
  • spacer elements can be arranged between the metal sheets in order to avoid deformation of one or both metal sheets outside the areas in which beads are to be produced. The spacer elements can also be removed afterwards.
  • At least one bead is formed on at least the front or rear metal panel with a forming tool and then the front and rear metal panels are positioned on opposite sides of the frame in such a way that between the metal panels and the frame defines an inner volume of the hollow body and the at least one bead extends in the direction of the other sheet metal panel.
  • Such an approach is well suited, for example, to mass production in which the individual parts of the Meta II structure are manufactured separately in large numbers and then assembled.
  • the metal sheet in which the beading is made can, for example, be pressed against a die that represents the interior volume of the hollow body to be formed with the metal structure.
  • the front and rear metal panels are positioned on opposite sides of the frame, and that at least one further metal panel is positioned between the opposite sides of the frame before the last of the front and rear sheet metal is positioned on the frame.
  • the additional metal panel can easily be embedded between the front and rear metal panels.
  • At least one bead is formed on the further sheet metal panel with the/a forming tool before or after the further sheet metal panel is positioned on the frame.
  • the shaping of the bead on the further sheet metal panel can take place in a manner analogous to that explained above with reference to the front and rear sheet metal panels.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle backrest, comprising a Meta II structure according to the invention according to the present disclosure and/or a metal structure produced in a method according to the invention according to the present disclosure.
  • the vehicle backrest is preferably the vehicle backrest of a rear bench seat, preferably a foldable rear bench seat.
  • a particular advantage here is that the rear bench seat, when folded down, can be used as a particularly heavy-duty extended loading area of the vehicle.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle comprising an inventive vehicle backrest according to the present disclosure and/or an inventive Meta II structure according to the present disclosure and/or a Meta II structure produced in an inventive method according to the present disclosure.
  • the present invention relates to a backrest in which a closed box is produced by a multi-walled, in particular double-walled, construction. Between two walls or panels there is a frame preferably produced from U-profiles.
  • the present invention can also be summarized by the fact that, in a basic embodiment, it relates to a metal structure of a vehicle backrest, in which a hollow body is formed by a frame and two sheet metal panels.
  • the framework of the metal structure of the vehicle backrest can consist of U-profiles.
  • the U-profiles are perforated.
  • the two sheet metal panels have different thicknesses.
  • the metal panels and the frame are connected by welding.
  • the two sheet metal panels also have beads.
  • Figure 1 shows a vehicle with a vehicle backrest in a preferred
  • FIG. 2 shows a metal structure for a vehicle backrest in a preferred embodiment in a plan view
  • FIG. 3 shows the metal structure from FIG. 2 in an isometric view
  • FIG. 4 shows a block diagram of a method for producing a metal structure for a vehicle backrest in a preferred embodiment
  • FIG. 5 shows a block diagram of a method for producing a metal structure for a vehicle backrest in an alternative embodiment
  • FIG. 6 shows a metal structure for a vehicle backrest in a further preferred embodiment in a plan view.
  • FIG. 1 shows a vehicle 10 according to the invention, comprising a vehicle backrest 12 according to the invention.
  • the vehicle 10 is purely an example of a passenger car.
  • the vehicle backrest 12 is the vehicle backrest 12 of a rear seat bench 14, which can be folded over so that a loading area 16 of the vehicle 10 can be expanded.
  • the vehicle backrest 12 can be displaced between a folded position 18 and a seated position 20 .
  • the vehicle backrest 12 includes a Meta II structure 22 according to the invention, which is described in more detail below.
  • FIG. 2 shows a Meta II structure 22 according to the invention, purely as an example for the vehicle backrest 12 from FIG. 1, in a plan view.
  • FIG. 3 shows the same metal structure 22 in an isometric view, so that both figures are discussed together below and the same reference numbers are used.
  • the metal structure 22 is characterized in that at least one hollow body 30 is formed by a frame 24 and at least one front sheet metal panel 26 and one rear sheet metal panel 28 .
  • the hollow body 30 is formed by applying the front panel 26 to one side of the frame 24 and the rear panel 28 to an opposite overlying side of the frame 24 is applied.
  • the hollow body 30 gives the frame 24 a high degree of structural stability and can be produced without great effort.
  • the metal panels 26, 28 are welded to the frame 24 ver, whereby the frame 24 is extremely rigid.
  • the side with the front panel 26 is obscured in the views of Figures 2 and 3 and is only partially visible from inside the hollow body 30 since the plan view is directed to the side of the frame 24 with the rear panel 28 from.
  • a transparent or only indicated representation has been selected for the rear metal panel 28 by the rear metal panel 28 only being indicated as a circumferential dash-dot line is shown and their outer edges are indicated.
  • one or more further metal panels 27 can be arranged between the front metal panel 26 and the rear metal panel 28 (cf. FIG. 3).
  • the frame 24 of the Meta II structure 22 is formed as an assembly of four frame elements 34 which are welded to one another as an example. This allows the frame geometry to be put together flexibly.
  • the front sheet metal panel 26 has a large number of beads 36 .
  • the beads 36 extend into the inner volume 32 of the hollow body 30, ie, for example, out of the plane of the drawing in FIG.
  • the rear sheet metal panel 28 also includes beads 36 of this type, which is not always visible due to the selected form of representation.
  • a bead 38 of the rear sheet metal panel 28 is therefore indicated schematically as an example (by means of a dash-dot line encircling the hollow body 30).
  • the front and rear Blechta fel 26, 28 can have identical or different beads 36 and the se in the same or different numbers.
  • each bead 36 of the front metal panel 26 is opposite an essentially identical bead 36 of the rear metal panel 28, which should be indicated by the exemplary bead 38.
  • the beads 36 of the front and rear metal panels 26, 28 are in this case game with each other.
  • this is realized in such a way that the beads 36 extend in sections through the inner volume 32 of the hollow body 30 until they touch.
  • the beads 36 that are in contact are preferably also joined together, preferably welded and particularly preferably spot-welded.
  • a very high level of stability of the Meta II structure 22 is achieved by this construction, without the need for additional transverse struts, as is the case with previously known metal structures. At the same time, the production of such beads 36 is possible with little effort, which will be explained in more detail later.
  • FIG. 3 shows the metal structure 22 from FIG. 2 in an isometric view, also shows that the frame 24 is perforated at least in sections (reference number 40), ie it includes material recesses 40 or holes. In the present example, these are provided on all four frame elements 34 and thereby reduce the weight of the frame 24. Some of the material recesses 40 are shown as examples on the left and right of the frame elements 34, but a larger or smaller number of such material recesses 40 can also be provided, this possibly only on individual frame elements 34.
  • the frame 24 also includes edge reinforcement members 42.
  • edge reinforcement members 42 are integrally present as structural features of the frame elements 34 themselves, since U-profiles 44 are used for the frame elements 34 in this example. These inherently have a high area moment of inertia and thus offer high resistance to bending and torsion.
  • U-profiles 44 are inexpensive and easy to process.
  • the front panel 26 and the rear panel 28 have different thicknesses. This offers further specific advantages in the production of the beads 36, which will be described in more detail with reference to FIG. 4 as an example.
  • the Meta II structure 22 according to the invention shown there withstands high pressure loads without any problems.
  • the thickness of the metal panels 26, 28 is selected to be comparatively thin and is only 0.4 mm for the front metal panel 26 and 0.4 mm for the rear metal panel 28.
  • the metal structure 22 according to the invention thus has a significantly better mass load capacity ratio than a conventional metal structure.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a method according to the invention for producing a Meta II structure 22 for a vehicle backrest 12. The method is described purely by way of example using the Meta II structure 22 from FIGS. 2 and 3, so that the reference numbers can be retained.
  • the front panel 26 and the rear panel 28 are provided.
  • the sheet metal panels 26, 28 are positioned on opposite sides of the frame 24 in a second step.
  • an optional step 2' which is not part of this exemplary embodiment but can be combined with it, when using a further sheet metal panel 27, first the front 26 or rear sheet metal panel 28 would be positioned, then the further sheet metal panel 27 and then the other of the front 26 or rear 28 sheet metal. Any beads would then also be produced in the further sheet metal panel 27 before the last of the front 26 and rear 28 sheet metal panels is mounted.
  • the frame 24 has already been prepared in advance or in parallel for the positioning of the metal sheets 26, 28 (and in other exemplary embodiments 27) and has been welded together from the frame elements 34, for example.
  • the inner volume 32 of the hollow body 30 is defined/formed between the metal panels 26, 28 and the frame 24.
  • the metal panels 26, 28 ge with the frame 24 adds, preferably welded.
  • the hollow body 30 then has a solid and rigid structure.
  • a forming tool is used in a fourth step.
  • the metal sheets 26, 28 are pressed together locally in different areas with the forming tool, so that the beads 36, which are clearly visible in FIGS. 2 and 3, can be formed in the areas with little effort.
  • the material of the metal panels 26, 28 is locally displaced into the interior volume 32 of the hollow body 30 until the material of the front metal panel 26 touches the material of the rear metal panel 28 in the loading area of the respective beads 36.
  • metal panels 26, 28 of different thicknesses can be advantageous to use metal panels 26, 28 of different thicknesses, depending on whether the beads 36 of the front metal panel 26 and the rear metal panel 28 are to have the same depth or different depths.
  • the forming tool can then apply the same forming force to both metal sheets 26, 28, forming beads 36 with a depth specific to the material thickness over the respective sheet thickness.
  • more material is also available for forming the deeper beads 36 if the forming force is increased, if necessary specifically for a sheet metal panel 26 or 28 .
  • the touching beads 36 of the two metal sheets 26, 28 are then joined together, preferably welded.
  • the forming tool can also have an integrated spot welding device, for example.
  • the Si Corners of the other metal panel 27 are joined accordingly with the material of the front 26 and rear 28 metal panel.
  • FIG. 5 shows a block diagram of a method according to the invention for producing the meta II structure 22 in an alternative embodiment, again described purely by way of example using the meta II structure 22 from FIGS. 2 and 3 and correspondingly retaining the reference symbols.
  • the beads 36 are produced in the metal sheets 26, 28, the metal sheets 26, 28 still being separate from one another and from the frame 24.
  • the metal panels 26, 28 are then positioned on opposite sides of the frame 24.
  • the frame 24 was in turn produced in advance or in parallel.
  • the previously produced beads 36 then extend into the inner volume 32 of the hollow body 30.
  • the production of the beads 36 in step one was carried out accordingly with a view to the fact that the beads 36 of the front metal panel 26 when the positioning on the frame 24 is now carried out in step two, they each come into contact with an opposite bead 36 of the rear metal panel 28 and touch them slightly when both metal panels 26, 28 are positioned on the frame 24 as intended.
  • a further sheet metal panel 27 can already have been positioned on the frame 24 beforehand.
  • the metal sheets 26, 28 are now joined to the frame 24, preferably welded, and the touching beads 36 of the two metal sheets 26, 28 are also joined together, preferably welded.
  • FIG. 6 illustrates a metal structure 22 according to the invention for a vehicle backrest 12 in a further preferred embodiment in a plan view.
  • This example is also purely exemplary of a metal structure 22 for the vehicle backrest 12 of the vehicle 10 from FIG. 1, which corresponds to the metal structure 22 of FIGS. 2 and 3 in essential features. The same reference symbols can thus also be used here.
  • the vehicle backrest 12 can also represent a divisible and foldable rear seat bench 14, for example, the metal structure 22 in FIG.
  • the 2/3 section 46 and the 1/3 section 48 can be folded down independently of one another via a common pivot axis 50 .
  • the structure of the metal structure 22 from FIG. 6 basically corresponds to that from FIGS. 2 and 3.
  • the metal structure 22 from FIG. 6 basically corresponds to that from FIGS. 2 and 3.
  • Hollow body 30 is formed.
  • the rear metal panel 28 (in contrast to FIGS. 2 and 3) is not shown transparently or is not only indicated, so that the front metal panel 26 is largely covered by the rear metal panel 28 .
  • the structural difference between the metal structure 22 from Figures 2 and 3 and that from Figure 6 relates essentially to the shape and size of the beads 36.
  • the metal structure 22 here has a reduced number of beads 36, which are, however, made significantly larger and have different shapes. This is the case, for example, because the beads 36 in FIG. 6 are based on a different load simulation than the beads 36 in FIGS. 2 and 3 and stiffen the metal structure 22 in FIG. 6 specifically for these loads.

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Abstract

Lehne (12), bei der durch eine mehrwandige, insbesondere doppelwandige, Bauweise ein geschlossener Kasten (30) erzeugt wird. Zwischen zwei Wänden oder Tafeln (26; 28) befindet sich ein aus vorzugsweise U-Profilen (44) erzeugter Rahmen (24).

Description

Metallstruktur für eine Fahrzeuglehne
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Metallstruktur für eine Fahrzeuglehne so wie ein Verfahren zur Herstellung einer Meta II Struktur für eine Fahrzeuglehne. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeuglehne und ein Fahrzeug mit der Fahr zeuglehne.
Auf dem technischen Gebiet der Fahrzeugtechnik existieren vielfältige Konzepte für Fahrzeuglehnen und Fahrzeugsitze, konkret beispielsweise für Fahrzeugsitz lehnen. Hierbei kommen sowohl Fahrzeuglehnen umfassend Metallstrukturen als auch Fahrzeuglehnen mit Kunststoffstrukturen zum Einsatz.
Im Bereich der Fahrzeuglehnen mit Metallstrukturen existieren unterschiedliche Bauarten. Diese umfassen beispielsweise Bauarten mit einem Rahmen und Fe dereinsätzen, aber auch Bauarten mit nahezu geschlossenen oder geschlossenen Rückwänden, die im Wesentlichen aus Blech gefertigt sind. Als Blech wird übli cherweise ein flächiges Halbzeug bezeichnet, das im Wesentlichen aus Metall be steht. Rückwände mit einem Blech werden insbesondere bei Fahrzeuglehnen von Rücksitzen eingesetzt, welche häufig auch umklappbar sind. Bei einer umklapp baren Fahrzeuglehne kann die Rückwand beispielsweise in die bestimmungsge mäße Fahrtrichtung zur Front des Fahrzeugs hin umgeklappt werden.
Oft erweitert eine solche umgeklappte Fahrzeuglehne des Rücksitzes bzw. deren Rückwand zum Beispiel eine Ladefläche im Kofferraum des Fahrzeugs. Wird der Kofferraum des Fahrzeugs dann beladen, kann es Vorkommen, dass schwere La degüter die umgeklappte Fahrzeuglehne belasten. Es kann auch Vorkommen, dass ein Nutzer des Fahrzeugs sich während eines Beladevorgangs auf der Fahr zeuglehne befindet, beispielsweise auf dieser kniet. Hierdurch können sich unter Umständen große lokale Belastungen ergeben, die auf der Rückwand der umge klappten Fahrzeuglehne konzentriert sind. Ebenso können durch äußere Krafteinwirkungen große Belastungen auftreten, beispielsweis bei einem Unfall.
Im Fall von konventionellen Fahrzeuglehnen, bei denen das Blech diese Belas tungen aufnehmen muss, ist häufig nur ein geringes Widerstandsmoment gege ben. Daher wird das Blech üblicherweise an einer Rahmenkonstruktion befestigt, vorzugsweise durch Schweißen. Zudem muss das Blech konventionell relativ dick sein, beispielsweise zwischen 0,5 mm und 1,2 mm. .
Die Fahrzeuglehne ist im nicht umgeklappten Zustand üblicherweise in Richtung eines Fahrgastraums orientiert und wird von Nutzern des Fahrzeugs bzw. von Fahrzeuginsassen genutzt, um sich an ihr anzulehnen. Das Blech nimmt auch in diesem Zustand üblicherweise die auftretenden Belastungen auf. Dabei wird auch angestrebt, dass das Blech einen zufriedenstellenden Sitzkomfort bietet und sich beispielsweise nicht übermäßig einwölbt, denn die Härte der Fahrzeuglehne wird üblicherweise durch andere Elemente, wie Federn und Polster eingestellt.
Um in jeder der oben beschriebenen Situationen den bestimmungsgemäß zu er wartenden Belastungen standzuhalten und einen ausreichenden Sitzkomfort zu gewährleisten, wird das Blech an seiner Rückseite in der Regel mit zusätzlichen Rahmenelementen versteift. Diese können beispielsweise als horizontal oder ver tikal verlaufende Streben oder auch Querstreben ausgeführt sein.
Hierdurch ergibt sich jedoch eine hohe Masse, die das Gesamtgewicht des Fahr zeugs und folglich dessen Effizienz negativ beeinträchtigt. Darüber hinaus erhöht die Anbringung der zusätzlichen Rahmenelemente auch den Herstellungsauf wand, denn diese müssen mit dem übrigen Rahmen montiert werden und bei spielsweise verschweißt oder verschraubt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Metallstruktur für eine Fahrzeuglehnen vorzuschlagen, die eine geringe Masse und zugleich eine hohe Stabilität aufweist und außerdem mit geringem Aufwand herstellbar ist.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 8, 14 und 15 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen und weiter hin aus der vorliegenden Offenbarung als Ganzes.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Meta II Struktur für eine Fahrzeugleh ne. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch einen Rahmen und wenigstens zwei Blechtafeln, umfassend eine vordere Blechtafel und eine hintere Blechtafel, ein Hohlkörper gebildet wird.
Mit anderen Worten umfasst die Metallstruktur also einen Rahmen und wenigs tens eine vordere und hintere Blechtafel, die zu einem Hohlkörper gefügt sind. Der Rahmen und die vordere und hintere Blechtafel sind derart angeordnet, dass sie gemeinsam einen innenliegenden Hohlkörper ausbilden. Der Hohlkörper kann, muss jedoch nicht, vollständig geschlossen sein.
Da die erfindungsgemäße Meta II Struktur zumindest über die vordere und hintere Blechtafel mehrwandig (bspw. doppelwandig) ausgeführt ist, liefert sie bereits von sich aus ein hohes Widerstandsmoment gegen Verbiegen oder gegen Torsi on. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass die erfindungsgemäße Metall struktur, unter Verwendung von im Fahrzeugbereich üblichen Werkstoffen und Fügeverfahren, äußerst widerstandsfähig gegen äußere Belastungen ist, bei spielsweis beim Beladen des Fahrzeugs oder in Aufprallszenarien. Die Blechtafeln können dabei vergleichsweise dünn ausgebildet sein, beispielsweise nur 0,3 mm bis 0,7 mm pro Blechtafel. Die Masse der erfindungsgemäßen Meta II Struktur, welche zum Erreichen einer bestimmten Festigkeit notwendig ist, kann dadurch gegenüber einer konventionellen Fahrzeuglehne reduziert werden. Mit anderen Worten kann die Festigkeit bei gegebener Masse gesteigert werden. Zudem wer den im Gegensatz zu konventionellen Fahrzeuglehnen keine Streben und derglei chen benötigt, sodass auch die Menge herzustellender und miteinander zu fü gender Einzelteile deutlich reduziert wird. Beispielsweise kann die erfindungsge mäße Metallstruktur aus einem umlaufenden, vorzugsweise in etwa rechteckigen, Rahmen und der vorderen und hinteren Blechtafel bestehen, die beidseitig an dem Rahmen angebracht werden.
Somit lässt sich die erfindungsgemäße Meta II Struktur mit geringem Aufwand her steilen, ist äußerst widerstandsfähig gegen äußere Belastung und weist eine ge ringe Masse auf. Da der Hohlkörper eine hohe Strukturstabilität bietet, können neben beispielsweise Stahl auch weniger feste Materialien verwendet werden. Diese umfassen beispielsweise im Fahrzeugbereich bekannte Leichtbauwerkstof fe, wie Aluminium. Der Rahmen der erfindungsgemäßen Meta II Struktur muss nicht zwingend als se parates Teil oder separate Baugruppe vorliegen. Der Rahmen kann beispielsweise auch in die Blechtafeln integriert sein bzw. von diesen gebildet werden. Hierzu können beispielsweise ein oder mehrere Ränder der vorderen und/oder hinteren Blechtafel umgeformt werden, sodass beim Zusammensetzen der Blechtafeln eine rahmenartige Struktur gebildet wird. Vorzugsweise ist die rahmenartige Struktur umlaufend ausgebildet, sie kann jedoch auch nur abschnittsweise aus gebildet sein. Die Ränder einer oder mehrerer Blechtafeln können beispielsweise von der jeweiligen Blechtafeln einfach oder mehrfach abgewinkelt werden, bei spielsweise in einem Winkel von etwa 90°. Der konkrete Winkel ergibt sich als weitere Ausgestaltung auf Basis der vorliegenden Offenbarung für den Fachmann ohne Weiters aus der konkret angestrebten Geometrie der Meta II Struktur, die er im Kontext der gewünschten Fahrzeuglehne und respektive des Fahrzeugs selbstständig wählt. Beim Zusammensetzen der Blechtafeln können beispielswei se die abgewinkelten Ränder der vorderen Blechtafel auf der hinteren Blechtafel aufgesetzt werden und mit dieser gefügt werden. Es ist auch möglich, dass die abgewinkelten Ränder der vorderen Blechtafel mit ebenfalls abgewinkelten Rän dern der hinteren Blechtafel zusammengesetzt werden. Die jeweiligen abgewin kelten Ränder können beispielsweise überlappend zusammengesetzt werden. Die zusammengesetzten Ränder der vorderen und hinteren Blechtafel können dann gefügt werden. Die Umformung des Randes oder der Ränder kann zur weiteren Erhöhung der Stabilität des sich ergebenden Rahmens auch mehrfach erfolgen, rein exemplarisch indem eine Blechtafel im Randbereich mehrfach umgefalzt wird und dann der gesamte umgefalzte Randbereich von der Blechtafel abgewinkelt wird, beispielsweise im Winkel von etwa 90°. Die Blechtafel erhält dadurch eine wannenartige Geometrie. Beispielsweise kann die vordere Blechtafel zu einer et was größeren Wanne geformt werden als die hintere Blechtafel, so dass die bei den Blechtafeln sich gut zusammensetzen lassen.
Durch derartige Maßnahmen lässt sich die Anzahl an benötigten Einzelteilen und folglich die Menge an notwendigen Fügeoperationen deutlich reduzieren.
Natürlich ist es auch möglich, den Rahmen als separates Teil oder separate Bau gruppe zur Verfügung zu stellen und die Blechtafeln dann an den Rahmen anzu fügen. Als Fügeverfahren kommen im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt rein thermische Verfahren (bspw. Schweißen), rein mechanische Verfahren (bspw. Schrauben, Umformen, Verpressen) oder deren Kombinationen in Be tracht. Dies gilt für jede im Zusammenhang mit der Erfindung auftretende Füge operation.
Ferner ist es auch möglich, den Rahmen und die Blechtafeln als integrales Teil auszuführen. Hierzu können beispielsweise generative Fertigungsverfahren, wie etwa 3D-Drucken, zum Einsatz kommen. Mit solchen Verfahren sind auch kom plexe Strukturen und Hinterschneidungen in einfacher Weise herstellbar.
Der Rahmen kann beispielsweise als Fachwerk ausgebildet sein, vorzugsweise als vierkantiges Fachwerk.
Die erfindungsgemäße Meta II Struktur muss nicht zwingend nur einen zusammen hängenden Hohlkörper ausbilden. Das Innenvolumen des Hohlkörpers kann un abhängig davon, ob es durch die vordere und hintere Blechtafel oder auch durch eine oder mehrere weitere Blechtafeln begrenzt wird, beispielsweise voneinander separierte Bereiche aufweisen. Diese stellen dann jeweils einen eigenen kleineren Hohlkörper dar, der ganz oder teilweise geschlossen sein kann. Solche Bereiche können auch als weitere Hohlkörper oder Unterhohlkörper bezeichnet werden.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der vorderen und der hinteren Blechtafel wenigstens eine weitere Blechtafel angeordnet ist.
Die Strukturstabilität der Meta II Struktur kann somit weiter erhöht werden. Dies gilt auch für den Spielraum in der weiteren Ausgestaltung, worauf unten noch näher eingegangen wird.
Vorzugsweise kann die weitere Blechtafel in etwa mittig zwischen der vorderen und hinteren Blechtafel angeordnet sein. Die weitere Blechtafel kann mit dem Rahmen und/oder einer andere Blechtafel gefügt sein. Wie oben angesprochen, können durch die weitere Blechtafel beispielsweise zwei weitere Hohlkörper ge bildet sein, jeweils mit der vorderen oder der hinteren Blechtafel und ggf. dem Rahmen. Prinzipiell können auch mehr als eine weitere Blechtafel derart ange ordnet sein, wodurch sich weitere Hohlkörper ergeben können.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Blechtafeln wenigstens eine Sicke aufweist.
Der Begriff der Sicke ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung weit auszulegen. Als Sicke kann demnach jede lokale Ausformung verstanden werden, die eine Versteifung der Blechtafel bzw. eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen äußere Belastungen verschafft. Neben Sicken im engeren fachmännischen Sinne umfasst der Begriff daher beispielsweise auch topfartige Ausformungen.
Sicken sind dem Fachmann gut bekannt. Eine topfartige Ausformung kann vor zugsweise eine kegelstumpfartige Geometrie aufweisen, gegebenenfalls mit einer oder mehreren Abstufungen. Wenn die topfartige Struktur ein Loch aufweist, lässt sie sich anschaulich mit der Form eines Blumentopfes vergleichen. Andere anschauliche Vergleichsformen sind zum Beispiel Joghurt- oder Quarkbecher. Bei einem flachen Quarkbecher wäre hingegen schon wieder eher von einer Sicke zu sprechen. Grundsätzlich ist ebenso denkbar, dass die Sicke oder topfartige Aus formung abgesehen von einer runden Querschnittsform in Draufsicht auch eine vieleckige Querschnittsform aufweisen kann. So ist beispielsweise eine sechs eckige Querschnittsform in Draufsicht denkbar, sodass die Erscheinungsform auch als wabenartige Ausformung in Erscheinung treten kann.
Die Sicke erhöht die Strukturstabilität der betreffenden Blechtafel und damit der erfindungsgemäßen Metallstruktur erheblich.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass die vordere und/oder die hintere und/oder die bzw. eine weitere Blechtafel zusätzliche Sicken haben, was die Strukturstabilität der jeweiligen Blechtafeln deutlich steigert.
Wird eine weitere Blechtafel zwischen der vorderen und hinteren Blechtafel vor gesehen, so kann diese beispielsweise glatt sein, während die vordere und/oder hintere Blechtafel mit Sicken versehen sind. So wird eine zusätzliche Versteifung der Meta II Struktur mit geringem Aufwand erreicht. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die weitere Blechtafel mit Sicken versehen ist und die vordere und/oder hintere Blechtafel glatt ist. In diesem Fall bilden die vordere und/oder hintere Blechtafel Flächen mit geringer Strukturkomplexität, was für weitere Montageschritte vorteilhaft sein kann. Sind alle Blechtafeln mit Sicken versehen, resultiert daraus eine besonders stabile Metallstruktur.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens die bzw. eine Sicke wenigstens einer der Blechtafeln mit we nigstens einer anderen Blechtafel in Verbindung steht.
Beispielsweise kann eine Sicke der vorderen Blechtafel mit der hinteren Blechta fel in Verbindung stehen und/oder umgekehrt. Die Sicke kann dabei beispielswei se durch eine Aussparung in der weiteren Blechtafel ragen. Dabei kann die Sicke auch mit der weiteren Blechtafel in Verbindung stehen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass eine Sicke der weiteren Blechtafel mit der vorderen oder hinteren Blechtafel in Verbindung steht und/oder umgekehrt. Auch kann eine Sicke der weiteren Blechtafel mit der vorderen Blechtafel in Verbindung stehen und eine weitere Sicke der weiteren Blechtafel mit der hinteren Blechtafel in Verbindung stehen. Auch dies kann (ggf. zusätzlich) umgekehrt realisiert sein, so dass eine Sicke der vorderen Blechtafel und eine Sicke der hinteren Blechtafel jeweils in Verbindung mit der weiteren Blechtafel stehen.
„In Verbindung stehen" kann im Kontext der hierin offenbarten Lehre lediglich „kontaktieren" bedeuten, jedoch auch im Sinne von „gefügt sein" zu verstehen sein.
Mit anderen Worten und rein exemplarisch wird dies nun ausgehend von der vor deren Blechtafel und einer ihrer Sicken näher erläutert, gilt jedoch analog für die anderen Blechtafeln und ihre Sicken. So kann die Sicke der vorderen Blechtafel bspw. an einer das Innenvolumen des Hohlkörpers begrenzenden Oberfläche der hinteren Blechtafel anliegen und so kontaktieren. Auch kann die Sicke der vorde ren Blechtafel an der weiteren Blechtafel anliegen. Ferner kann die Sicke der vorderen Blechtafel die weitere Blechtafel durchragen, beispielsweise durch eine Aussparung, sodass die Sicke gewissermaßen in die weitere Blechtafel gesteckt ist. Die Sicke der vorderen Blechtafel kann vorzugsweise auch mit der Oberfläche der hinteren Blechtafel fest verbunden bzw. gefügt sein, beispielsweise durch Schweißen. Als Schweißverfahren kommt vorzugsweise Punktschweißen in Be tracht. Punktschweißen lässt sich auch besonders einfach mit einem Umformpro zess zur Herstellung der Sicke kombinieren, indem beispielsweise ein entspre chendes Schweißwerkzeug im Umformwerkzeug integriert wird. Es eignen sich aber auch andere Schweißstrategien, die auf allen bekannten Schweißverfahren, wie Laserschweißen, Elektroschweißen oder autogenem Schweißen basieren kön nen. Eine Sicke und eine Blechtafel können aber beispielsweise auch durch me chanische Fügeverfahren verbunden sein, rein exemplarisch durch Umformen oder Verpressen.
Die Oberfläche einer Blechtafel, die mit einer Sicke einer anderen Blechtafel in Verbindung steht, kann glatt sein oder ebenfalls eine oder mehrere Sicken auf weisen. Im letztgenannten Fall können folglich auch jeweils eine oder mehrere Sicken verschiedener Blechtafeln miteinander in Verbindung stehen.
Vorzugsweise weisen die vordere oder die hintere Blechtafel, besonders bevor zugt beide Blechtafeln, eine Vielzahl von Sicken auf. Weiterhin bevorzugt sind die Sicken der vorderen und hinteren Blechtafel jeweils mit einer gegenüberliegen den Sicke der anderen Blechtafel verbunden. Beispielsweise ist es möglich, den Hohlkörper durch solche miteinander in Verbindung stehenden Sicken in Unter hohlkörper zu unterteilen, wie oben angesprochen.
Wird eine weitere Blechtafel mit Sicken vorgesehen, so weist auch diese bevor zugt eine Vielzahl von Sicken auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Sicken der weiteren Blechtafel mit gegenüberliegenden glatten Flächen der, vor zugsweise sickenfreien, vorderen und hinteren Blechtafel verbunden.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen zumindest abschnittsweise gelocht ist. Mit anderen Worten um fasst der Rahmen wenigstens eine Materialaussparung bzw. wenigstens ein Loch.
Unter Ermittlung der bestimmungsgemäß zu erwartenden Belastungen der Me tallstruktur können solche Materialaussparungen vorzugsweise dort vorgesehen sein, wo diese Belastungen vergleichsweise klein sind. Entsprechende Bereiche lassen sich in bekannter Weise, beispielsweise durch FEM-Simulationen, ermit teln.
Durch derartige Maßnahmen kann das Gewicht bzw. die Masse der Metallstruktur weiter verringert werden, bei zugleich hoher Belastbarkeit.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen wenigstens ein Randverstärkungselement aufweist.
Das Randverstärkungselement kann in den Rahmen integriert sein oder auch als separates Element vorgesehen sein. Das Randverstärkungselement kann im Be reich eines umlaufenden Randes der Meta II Struktur vorgesehen sein. Wie oben angesprochen, kann beispielsweise eine integriertes Randverstärkungselement in Form eines umgefalzten Bereichs vorgesehen sein. Ein separates Randverstär kungselement kann beispielsweise in Form einer Rippe vorliegen, die beispiels weise eingeschweißt sein kann.
Durch ein oder mehrere Randverstärkungselemente kann die Widerstandsfähig keit der erfindungsgemäßen Metallstruktur erheblich erhöht werden, beispiels weise gegen Verbiegen oder Torsion.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rahmen wenigstens ein Formprofil umfasst.
Grundsätzlich kommen verschiedenste Formprofile in Betracht, die sich zu der beschriebenen Anordnung mit den Blechtafeln eignen. Formprofile können mit geringem Aufwand als Halbzeuge bezogen werden. Beispielsweise kann es sich um ein Z-Profil, Doppel-T-Profil oder vorzugsweise um ein U-Profil handeln. Sol che Formprofile sind besonders günstig und einfach zu verarbeiten. Außerdem bieten sie von Hause aus ein hohes Flächenträgheitsmoment. Dies macht den Rahmen besonders widerstandsfähig gegen Biegung und Torsion. Unter Verwen dung eines solchen Formprofils ist somit bereits ein Randverstärkungselement im Rahmen impliziert. Der Rahmen kann auch mehrere Formprofile oder unter schiedliche Profilformen umfassen oder aus solchen bestehen. Bevorzugt sind das oder die Profile zusätzlich gelocht, um das Gewicht zu reduzieren. In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei der Blechtafeln eine unterschiedliche Dicke haben.
Dies erleichtert beispielsweise die Herstellung von Sicken und verringert zugleich das Gewicht der Metallstruktur. Je dicker das Blech ist, desto mehr Material steht zur Ausformung der Sicke zur Verfügung. Es ist daher bevorzugt, Blechtafeln mit Sicken dicker auszuführen, als sickenfreie Blechtafeln.
In bevorzugter Ausgestaltung der Meta II Struktur der Erfindung ist vorgesehen, dass die vordere und hintere Blechtafel und der Rahmen durch Schweißen ver bunden sind. Dies ist auch für weitere Blechtafeln bevorzugt.
Auf diese Weise lässt sich eine besonders belastbare und steife Metallstruktur mit geringem Aufwand hersteilen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Me tallstruktur für eine Fahrzeuglehne. Gemäß der Erfindung wird darin aus einem Rahmen und wenigstens zwei Blechtafeln, umfassend eine vordere Blechtafel und eine hintere Blechtafel, wenigstens ein Hohlkörper gebildet.
Mit Hinblick auf mögliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird angemerkt, dass alle in der Beschreibung der erfindungsgemäßen Metall struktur offenbarten Merkmale, die Verfahrensaspekte betreffen, auch als eigen ständige Merkmale des Verfahrens der Erfindung offenbart werden. Analog wer den etwaige in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren offenbarte Erzeug nismerkmale auch als eigenständige Merkmale möglicher Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Metallstruktur offenbart.
Es ist jedoch bevorzugt, dass in dem Verfahren der Erfindung auch eine erfin dungsgemäße Metallstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt wird.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die die vordere und hintere Blechtafel an gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen positioniert werden, sodass zwischen der vorderen und hinteren Blech tafel und dem Rahmen ein Innenvolumen des Hohlkörpers definiert wird und dass danach mit einem Umformwerkzeug wenigstens eine Sicke an wenigstens einer der Blechtafeln in Richtung der jeweils anderen Blechtafel ausgeformt wird. Das Innenvolumen des zunächst ausgebildeten Hohlkörpers verringert sich ent sprechend durch die Ausformung der Sicke.
Die Blechtafeln können beispielsweise auf dem Rahmen aufgespannt werden oder bereits dauerhaft mit diesem verbunden werden, bevor die wenigstens eine Sicke hergestellt wird.
Vorzugsweise wird die Sicke mit der jeweiligen anderen Blechtafel verbunden, beispielsweise punktgeschweißt. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Sicken an der vorderen oder hinteren Blechtafel in Richtung der jeweils anderen Blechtafel ausgeformt und weiterhin vorzugsweise jeweils mit der anderen Blechtafel ver bunden. Besonders bevorzugt werden an beiden Blechtafeln eine oder mehrere Sicken in der genannten Art und Weise jeweils in Richtung der anderen Blechtafel ausgeformt und vorzugsweise mit dieser verbunden. Hierzu können die Blechta feln, beispielsweise dort wo eine Sicke hergestellt werden soll, lokal zusammen gedrückt werden und beispielsweise punktverschweißt werden.
Zwischen den Blechtafeln können bei Bedarf Abstandselemente angeordnet wer den, um eine Verformung einer oder beider Blechtafel außerhalb der Bereiche, in denen Sicken hergestellt werden sollen, zu vermeiden. Die Abstandselemente können hinterher auch wieder entfernt werden.
In alternativ bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorge sehen, dass mit einem Umformwerkzeug wenigstens eine Sicke an wenigstens der vorderen oder hinteren Blechtafel ausgeformt wird und danach die vordere und hintere Blechtafel an gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen derart po sitioniert werden, dass zwischen den Blechtafeln und dem Rahmen ein Innenvo lumen des Hohlkörpers definiert wird und sich die wenigstens eine Sicke in Rich tung der jeweils anderen Blechtafel erstreckt.
Eine solche Vorgehensweise eignet sich beispielsweise gut für eine Massenferti gung, in der die einzelnen Teile der Meta II Struktur separat in großer Stückzahl hergestellt und dann montiert werden. Die Blechtafel, in der die Sicke hergestellt wird, kann beispielsweise an eine Matrize angepresst werden, die das Innenvo lumen des mit der Metallstruktur zu bildenden Hohlkörpers repräsentiert.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass die vordere und die hintere Blechtafel an bzw. an den gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen positioniert werden, und dass zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Rahmens wenigstens eine weitere Blechtafel positioniert wird, bevor die letzte der vorderen und hinteren Blechtafeln an dem Rahmen positioniert wird.
Die weitere Blechtafel lässt sich auf diese Weise einfach zwischen der vorderen und hinteren Blechtafel einbetten.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem/einem Umformwerkzeug wenigstens eine Sicke an der weiteren Blechta fel ausgeformt wird, bevor oder nachdem die weitere Blechtafel am Rahmen po sitioniert wird.
Die Ausformung der Sicke an der weiteren Blechtafel kann auf analoge Weise erfolgen, wie zuvor anhand der vorderen und hinteren Blechtafel erläutert.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrzeuglehne, umfassend eine erfindungsgemäße Meta II Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung und/oder eine Metallstruktur, hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Bevorzugt handelt es sich bei der Fahrzeuglehne um die Fahrzeuglehnen einer Rücksitzbank, vorzugsweise einer umklappbaren Rücksitzbank. Hier ergibt sich mit besonderem Vorteil, dass die Rücksitzbank im umgeklappten Zustand als be sonders belastbare erweiterte Ladefläche des Fahrzeugs benutzt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend eine erfin dungsgemäße Fahrzeuglehne gemäß der vorliegenden Offenbarung und/oder ei ne erfindungsgemäße Meta II Struktur gemäß der vorliegenden Offenbarung und/oder eine Meta II Struktur, hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung. Nochmals mit anderen Worten zusammengefasst, betrifft die vorliegende Erfin dung eine Lehne, bei der durch eine mehrwandige, insbesondere doppelwandige, Bauweise ein geschlossener Kasten erzeugt wird. Zwischen zwei Wänden oder Tafeln befindet sich ein aus vorzugsweise U-Profilen erzeugter Rahmen.
Die vorliegende Erfindung lässt sich auch damit zusammenfassen, dass diese in einer grundlegenden Ausführungsform eine Metallstruktur einer Fahrzeuglehne betrifft, bei der durch einen Rahmen und zwei Blechtafeln ein Hohlkörper gebildet wird. In einer zweiten Ausführungsform kann der Fachwerkrahmen der Metall struktur der Fahrzeuglehne aus U-Profilen bestehen. In einer Weiterbildung der grundlegenden und der zweiten Ausführungsform sind die U-Profile gelocht. In einer Weiterbildung der grundlegenden Ausführungsform haben die beiden Blech tafeln eine unterschiedliche Dicke. In einer Weiterbildung der grundlegenden Ausführungsform sind die Blechtafeln und der Rahmen durch Schweißen verbun den. In einer Weiterbildung der grundlegenden Ausführungsform haben die bei den Blechtafeln zusätzlich Sicken.
Grundsätzlich gilt, dass alle Merkmale, die hierin mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform offenbart werden, auch mit anderen Ausführungsformen der Erfindung kombinierbar sind, solange diese nicht als Alternativen beschrieben werden. Diese Kombinierbarkeit von Merkmalen gilt insbesondere auch auszugs weise für einzelne Merkmale, solange hierin nicht darauf hingewiesen wird, dass zwischen bestimmten Merkmalen ein untrennbarer funktional-technischer Zu sammenhang besteht, der zur Ausführung der Erfindung beibehalten werden muss.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und schema tischen Zeichnungen exemplarisch erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 ein Fahrzeug mit einer Fahrzeuglehne in einer bevorzugten
Ausführungsform;
Figur 2 eine Metallstruktur für eine Fahrzeuglehne in einer bevorzug ten Ausführungsform in einer Draufsicht; Figur 3 die Metallstruktur aus Figur 2 in einer isometrischen Ansicht;
Figur 4 ein Blockschema eines Verfahrens zur Herstellung einer Me tallstruktur für eine Fahrzeuglehne in einer bevorzugten Aus führungsform;
Figur 5 ein Blockschema eines Verfahrens zur Herstellung einer Me tallstruktur für eine Fahrzeuglehne in einer alternativen Aus führungsform; und
Figur 6 eine Metallstruktur für eine Fahrzeuglehne in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer Draufsicht.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10, umfassend eine erfindungs gemäße Fahrzeuglehne 12. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich rein exempla risch um einen Personenkraftwagen. Weiterhin exemplarisch handelt es sich bei der Fahrzeuglehne 12 um die Fahrzeuglehnen 12 einer Rücksitzbank 14, die um klappbar ist, sodass eine Ladefläche 16 des Fahrzeugs 10 erweitert werden kann. Zu diesem Zweck ist die Fahrzeuglehnen 12 zwischen einer umgeklappten Positi on 18 und einer Sitzposition 20 verlagerbar.
Die Fahrzeuglehne 12 umfasst eine erfindungsgemäße Meta II Struktur 22, die im Folgenden näher beschrieben wird.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Meta II Struktur 22, rein exemplarisch für die Fahrzeuglehne 12 aus Figur 1, in einer Draufsicht. Figur 3 zeigt dieselbe Metall struktur 22 in einer isometrischen Ansicht, sodass im Folgenden auf beide Figu ren zusammen eingegangen wird und dieselben Bezugszeichen verwendet wer den.
Die Metallstruktur 22 zeichnet sich dadurch aus, dass durch einen Rahmen 24 und wenigstens eine vordere Blechtafel 26 und eine hintere Blechtafel 28 zumin dest ein Hohlkörper 30 gebildet wird.
Der Hohlkörper 30 wird gebildet, indem die vordere Blechtafel 26 auf einer Seite des Rahmen 24 aufgebracht wird und die hintere Blechtafel 28 auf einer gegen- überliegenden Seite des Rahmens 24 aufgebracht wird. Der Hohlkörper 30 ver leiht dem Rahmen 24 eine hohe Strukturstabilität und ist ohne großen Aufwand herzustellen. Vorzugsweise sind die Blechtafeln 26, 28 mit dem Rahmen 24 ver schweißt, wodurch der Rahmen 24 äußerst steif ist.
Die Seite mit der vorderen Blechtafel 26 ist in den Ansichten der Figuren 2 und 3 verdeckt und nur teilweise aus dem Innern des Hohlkörpers 30 her sichtbar, da die Draufsicht auf die Seite des Rahmens 24 mit der hinteren Blechtafel 28 aus gerichtet ist. Um die vordere Blechtafel 26 und ein Innenvolumen 32 des Hohl körpers 30 dennoch zeichnerisch darstellen zu können, ist für die hintere Blech tafel 28 eine transparente bzw. nur angedeutete Darstellung gewählt worden, indem die hintere Blechtafel 28 nur als umlaufende Strich-Punkt-Linie angedeutet dargestellt ist und darüber ihre Außenkanten angedeutet sind.
Es sei angemerkt, dass in optionalen Ausgestaltungen eine oder mehrere weitere Blechtafeln 27 zwischen der vorderen Blechtafel 26 und der hinteren Blechtafel 28 angeordnet sein können (vgl. Figur 3).
Der Rahmen 24 der Meta II Struktur 22 ist im vorliegenden Beispiel als Baugruppe aus vier Rahmenelementen 34 gebildet, die exemplarisch miteinander ver schweißt sind. Die Rahmengeometrie lässt sich dadurch flexibel zusammenset zen.
Es ist erkennbar, dass die vordere Blechtafel 26 eine Vielzahl von Sicken 36 auf weist. Die Sicken 36 erstrecken sich in das Innenvolumen 32 des Hohlkörpers 30 hinein, also beispielsweise in Figur 2 aus der Bildebene heraus. Auch die hintere Blechtafel 28 umfasst derartige Sicken 36, was lediglich auf Grund der gewählten Darstellungsform nicht durchweg sichtbar ist. Daher ist exemplarisch eine Sicke 38 der hinteren Blechtafel 28 schematisch angedeutet (mittels umlaufender Strich-Punktlinie inmitten des Hohlkörpers 30). Die vordere und hintere Blechta fel 26, 28 können identische oder unterschiedliche Sicken 36 aufweisen und die se in gleicher oder unterschiedlicher Anzahl. Im vorliegenden Beispiel liegt jeder Sicke 36 der vorderen Blechtafel 26 eine im Wesentlichen gleichartige Sicke 36 der hinteren Blechtafel 28 gegenüber, was durch die exemplarische Sicke 38 an gedeutet sein soll. Die Sicken 36 der vorderen und hinteren Blechtafel 26, 28 stehen in diesem Bei spiel miteinander in Verbindung. Exemplarisch ist dies derart realisiert, dass die Sicken 36 sich abschnittsweise durch das Innenvolumen 32 des Hohlkörpers 30 erstrecken, bis sie sich berühren. Bevorzugt sind die sich berührenden Sicken 36 auch miteinander zusammengefügt, vorzugsweise verschweißt und insbesondere bevorzugt punktgeschweißt. Durch diesen Aufbau wird eine sehr hohe Stabilität der Meta II Struktur 22 erreicht, ohne dass zusätzliche Querstreben notwendig sind, wie etwa bei vorbekannten Metallstrukturen. Zugleich ist die Herstellung solcher Sicken 36 mit geringem Aufwand möglich, was später nochmals näher erläutert wird.
In Figur 3 ist eine mögliche Anordnung der weiteren Blechtafel 27 lediglich zur Veranschaulichung dargestellt. Die weitere Blechtafel 27 ist nicht Teil des vorlie genden Ausführungsbeispiels, kann aber mit diesem kombiniert werden. Aus Fi gur 3, in der die Metallstruktur 22 aus Figur 2 in der isometrischen Ansicht ge zeigt ist, geht weiterhin hervor, dass der Rahmen 24 zumindest abschnittsweise gelocht ist (Bezugszeichen 40), das heißt er umfasst Materialaussparungen 40 bzw. Löcher. Diese sind im vorliegenden Beispiel an allen vier Rahmenelementen 34 vorgesehen und reduzieren dadurch das Gewicht des Rahmens 24. An den Rahmenelementen 34 links und rechts sind einige der Materialaussparungen 40 exemplarisch dargestellt, jedoch kann auch eine größere oder kleinere Anzahl solcher Materialaussparungen 40 vorgesehen sein, dies gegebenenfalls auch nur an einzelnen Rahmenelementen 34.
In dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Beispiel weist der Rahmen 24 auch Randverstärkungselemente 42 auf. Diese sind vorliegend als Strukturmerkmale der Rahmenelemente 34 selbst integral vorhanden, da für die Rahmenelemente 34 in diesem Beispiel U-Profile 44 verwendet werden. Diese weisen von Hause aus ein hohes Flächenträgheitsmoment auf und bieten damit eine hohe Wider standsfähigkeit gegen Verbiegen und Torsion. Zudem sind U-Profile 44 günstig und einfach zu verarbeiten.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die vordere Blechtafel 26 und die hintere Blechtafel 28 unterschiedliche Dicken auf. Dies bietet weitere spezifische Vorteile bei der Herstellung der Sicken 36, was anhand von Figur 4 exemplarisch noch näher beschrieben wird. Hinsichtlich des in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiels lässt sich weiterhin festhalten, dass Versuche der Anmelderin gezeigt haben, dass die dort dargestellte erfindungsgemäße Meta II Struktur 22 hohen Druckbelastungen problemlos standhält. Die Dicke der Blechtafeln 26, 28 ist dabei vergleichsweise dünn gewählt und beträgt lediglich 0,4 mm für die vordere Blechtafel 26 und 0,4 mm für die hintere Blechtafel 28. Insgesamt weist die erfindungsgemäße Metall struktur 22 damit ein deutlich besseres Masse-Belastbarkeits-Verhältnis auf, als eine konventionelle Metallstruktur.
Figur 4 zeigt ein Blockschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstel lung einer Meta II Struktur 22 für eine Fahrzeuglehne 12. Rein exemplarisch wird das Verfahren anhand der Meta II Struktur 22 aus Figur 2 und 3 beschrieben, so- dass die Bezugszeichen beibehalten werden können.
In einem ersten Schritt des Verfahrens werden die vordere Blechtafel 26 und die hintere Blechtafel 28 bereitgestellt.
Die Blechtafeln 26, 28 werden in einem zweiten Schritt an gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen 24 positioniert. In einem optionalen Schritt 2', der nicht Bestandteil dieses Ausführungsbeispiels jedoch mit diesem kombinierbar ist, würde bei Verwendung einer weiteren Blechtafel 27 zunächst die vordere 26 oder hintere Blechtafel 28 positioniert werden, danach die weitere Blechtafel 27 und danach die jeweils andere der vorderen 26 oder hinteren 28 Blechtafel. Etwaige Sicken würden in der weitere Blechtafel 27 dann auch hergestellt werden, bevor die letzte der vorderen 26 und hinteren 28 Blechtafeln montiert wird.
Der Rahmen 24 wurde zur Positionierung der Blechtafeln 26, 28 (und in anderen Ausführungsbeispielen 27) bereits vorab oder parallel hergestellt und beispiels weise aus den Rahmenelementen 34 zusammengeschweißt. Durch die Positionie rung der Blechtafeln 26, 28 auf dem Rahmen 24 wird zwischen den Blechtafeln 26, 28 und dem Rahmen 24 das Innenvolumen 32 des Hohlkörpers 30 defi niert/ausgebildet. In einem dritten Schritt werden die Blechtafeln 26, 28 mit dem Rahmen 24 ge fügt, vorzugweise verschweißt. Der Hohlkörper 30 hat dann eine feste und steife Struktur.
Um diese Struktur weiter zu verstärken, wird nun in einem vierten Schritt ein Umformwerkzeug verwendet. Mit dem Umformwerkzeug werden die Blechtafeln 26, 28 in verschiedenen Bereichen lokal zusammengedrückt, sodass sich in den Bereichen die in den Figuren 2 und 3 gut erkennbaren Sicken 36 mit geringem Aufwand ausbilden lassen. Das Material der Blechtafeln 26, 28 wird dabei lokal in das Innenvolumen 32 des Hohlkörpers 30 hineinverlagert, bis sich das Material der vorderen Blechtafel 26 mit dem Material der hinteren Blechtafel 28 im Be reich der jeweiligen Sicken 36 berührt.
Dies würde in anderen Ausführungsbeispielen unter Verwendung einer weiteren Blechtafel 27 entsprechende Aussparungen in der weiteren Blechtafel 27 voraus setzen, die zuvor hergestellt worden sind. Alternativ kann in einem Ausführungs beispiel, das eine weitere Blechtafel 27 umfasst, in einem alternativen Schritt 4' auch lediglich festgestellt werden, dass bereits gefertigte Sicken der weiteren Blechtafel 27 das Material der vorderen Blechtafel 26 und das Material der hinte ren Blechtafel 28 berühren.
In dem tatsächlichen Ausführungsbeispiel der Figur 4 kann es vorteilhaft sein, je nachdem, ob die Sicken 36 der vorderen Blechtafel 26 und der hinteren Blechta fel 28 gleich tief oder unterschiedlich tief sein sollen, Blechtafeln 26, 28 unter schiedlicher Dicke zu verwenden. Dann kann das Umformwerkzeug nämlich beide Blechtafeln 26, 28 mit derselben Umformkraft beaufschlagen, wobei sich über die jeweilige Blechdicke Sicken 36 mit materialdickenspezifischer Tiefe ausbilden. Im Übrigen steht bei höherer Blechdicke auch mehr Material zur Formung der tiefe rer Sicken 36 zur Verfügung, wenn die Umformkraft ggf. spezifisch für eine Blechtafel 26 oder 28 erhöht wird.
In einem fünften Schritt werden die sich berührenden Sicken 36 der beiden Blechtafeln 26, 28 dann miteinander gefügt, vorzugsweise verschweißt. Zu die sem Zweck kann das Umformwerkzeug beispielsweise auch eine integrierte Punktschweißvorrichtung aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen, die den alternativen Schritt 4' umfassen, können in einem alternativen Schritt 5' die Si- cken der weiteren Blechtafel 27 entsprechend mit dem Material der vorderen 26 und hinteren 28 Blechtafel gefügt werden.
Figur 5 zeigt ein Blockschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstel lung der Meta II Struktur 22 in einer alternativen Ausführungsform, wiederum rein exemplarisch beschrieben anhand der Meta II Struktur 22 aus den Figur 2 und 3 und entsprechend unter Beibehaltung der Bezugszeichen.
In dieser Variante des Verfahrens werden in einem ersten Schritt zunächst die Sicken 36 in den Blechtafeln 26, 28 hergestellt, wobei die Blechtafeln 26, 28 noch voneinander und von dem Rahmen 24 getrennt vorliegen.
In einem zweiten Schritt werden die Blechtafeln 26, 28 dann an gegenüberlie genden Seiten an dem Rahmen 24 positioniert. Der Rahmen 24 wurde zu diesem Zweck wiederum bereits vorab oder parallel hergestellt. Durch diese Positionie rung der Blechtafeln 26, 28 erstrecken sich die bereits vorab hergestellten Sicken 36 dann in das Innenvolumen 32 des Hohlkörpers 30. Die Herstellung der Sicken 36 in Schritt Eins erfolgte entsprechend bereits mit Hinblick darauf, dass sich die Sicken 36 der vorderen Blechtafel 26 bei der nun in Schritt Zwei durchgeführten Positionierung am Rahmen 24 jeweils mit einer gegenüberliegenden Sicke 36 der hinteren Blechtafel 28 treffen und leicht berühren, wenn beide Blechtafeln 26, 28 bestimmungsgemäß am Rahmen 24 positioniert sind. Auch hier kann in anderen Ausführungsbeispielen eine weitere Blechtafel 27 bereits vorher am Rahmen 24 positioniert worden sein.
In einem dritten Schritt werden die Blechtafeln 26, 28 nun mit dem Rahmen 24 gefügt, vorzugweise verschweißt und die sich berührenden Sicken 36 der beiden Blechtafeln 26, 28 werden ebenfalls miteinander gefügt, vorzugsweise ver schweißt.
In Figur 6 wird eine erfindungsgemäße Metallstruktur 22 für eine Fahrzeuglehne 12 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer Draufsicht illustriert. Bei diesem Beispiel handelt es sich ebenfalls rein exemplarisch um eine Metall struktur 22 für die Fahrzeuglehne 12 des Fahrzeugs 10 aus Figur 1, die mit der Metallstruktur 22 der Figuren 2 und 3 in wesentlichen Merkmalen übereinstimmt. Somit können auch hier dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Da die Fahrzeuglehne 12 beispielsweise auch eine teilbare und umklappbare Rücksitzbank 14 darstellen kann, weist die Metallstruktur 22 in Figur 6 exempla risch einen 2/3-Abschnitt 46 und einen davon separat beweglichen 1/3-Abschnitt 48 auf. Der 2/3-Abschnitt 46 und der 1/3-Abschnitt 48 sind über eine gemein same Schwenkachse 50 voneinander unabhängig umklappbar.
Grundlegend entspricht der Aufbau der Metallstruktur 22 aus Figur 6 jenem aus den Figuren 2 und 3. So zeigt auch die Metallstruktur 22 aus Figur 6 den Rahmen 24 sowie die vordere Blechtafel 26 und die hintere Blechtafel 28, aus denen der
Hohlkörper 30 gebildet wird. In der Ansicht in Figur 6 ist die hintere Blechtafel 28 (im Unterschied zu den Figuren 2 und 3) nicht-transparent dargestellt bzw. nicht nur angedeutet, sodass die vordere Blechtafel 26 größtenteils von jener hinteren Blechtafel 28 verdeckt wird.
Der strukturelle Unterschied zwischen der Metallstruktur 22 aus den Figuren 2 und 3 und dieser aus Figur 6 betrifft im Wesentlichen die Form und Größe der Sicken 36. Wie in Figur 6 erkennbar, weist die Metallstruktur 22 hier eine gegen über jener aus den Figuren 2 und 3 verringerte Anzahl von Sicken 36 auf, die jedoch deutlich größer ausgebildet sind und unterschiedliche Formen aufweisen. Dies ist beispielhaft der Fall, da die Sicken 36 in Figur 6 auf einer anderen Belas tungssimulation als die Sicken 36 in den Figuren 2 und 3 basieren und die Metall struktur 22 in Figur 6 spezifisch für diese Belastungen versteifen.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeug 12 Fahrzeuglehne 14 Rücksitzbank 16 Ladefläche 18 umgeklappte Position 20 Sitzposition 22 Meta II Struktur 24 Rahmen
26 vordere Blechtafel
27 weitere Blechtafel
28 hintere Blechtafel 30 Hohlkörper
32 Innenvolumen 34 Rahmenelement 36 Sicke
38 exemplarische Sicke 40 Materialaussparung 42 Randverstärkungselement 44 U- Profil 46 2/3-Abschnitt 48 1/3-Abschnitt 50 Schwenkachse

Claims

Patentansprüche
1. Meta II Struktur (22) für eine Fahrzeuglehne (12), dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Rahmen (24) und wenigstens zwei Blechtafeln (26; 27; 28), umfassend eine vordere Blechtafel (26) und eine hintere (28) Blechta fel, wenigstens ein Hohlkörper (30) gebildet wird.
2. Meta II Struktur (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der vorderen (26) und der hinteren (28) Blechtafel wenigstens eine weitere Blechtafel (27) angeordnet ist.
3. Meta II Struktur (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Blechtafeln (26; 27; 28) we nigstens eine Sicke (36; 38) aufweist.
4. Meta II Struktur (22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere (26) und/oder die hintere (28) und/oder die/eine weitere (27) Blechtafel zusätzliche Sicken (36; 38) haben.
5. Meta II Struktur (22) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens die/eine Sicke (36; 38) wenigstens einer der Blechtafeln (26; 27; 28) mit wenigstens einer anderen Blechtafel (26; 27; 28) in Verbindung steht.
6. Metallstruktur (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (24) zumindest abschnittsweise gelocht (40) ist und/oder wenigstens ein Randverstärkungselement (42) aufweist und/oder wenigstens ein Formprofil (44) umfasst.
7. Metallstruktur (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Blechtafeln (26; 27; 28) eine unterschiedliche Dicke haben.
8. Verfahren zur Herstellung einer Metallstruktur (22) für eine Fahrzeuglehne (12), dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Rahmen (24) und wenigs tens zwei Blechtafeln (26; 27; 28), umfassend eine vordere Blechtafel (26) und eine hintere Blechtafel (28), wenigstens ein Hohlkörper (30) gebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere (26) und hintere Blechtafel (28) an gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen (24) positioniert werden, sodass zwischen der vorderen (26) und hinteren Blechtafel (28) und dem Rahmen (24) ein Innenvolumen (32) des Hohlkörpers (30) definiert wird und dass danach mit einem Umformwerk zeug wenigstens eine Sicke (36; 38) an wenigstens einer der Blechtafeln (26; 28) in Richtung der jeweils anderen Blechtafel (26; 28) ausgeformt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Um formwerkzeug wenigstens eine Sicke (36; 38) an wenigstens der vorderen (26) oder hinteren Blechtafel (28) ausgeformt wird und danach die vordere (26) und hintere Blechtafel (28) an gegenüberliegenden Seiten an dem Rahmen (24) derart positioniert werden, dass zwischen den Blechtafeln (26; 28) und dem Rahmen (24) ein Innenvolumen (32) des Hohlkörpers (30) definiert wird und sich die wenigstens eine Sicke (36; 38) in Richtung der jeweils anderen Blechtafel (26; 28) erstreckt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere (26) und die hintere (28) Blechtafel an/an den gegen überliegenden Seiten an dem Rahmen (24) positioniert werden, und dass zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (24) wenigstens eine weitere Blechtafel (27) positioniert wird, bevor die letzte der vorderen (26) und hinteren (28) Blechtafeln an dem Rahmen (24) positioniert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Umformwerkzeug wenigstens eine Sicke an der weiteren Blechtafel (27) ausgeformt wird, bevor oder nachdem die weitere Blechtafel (27) am Rahmen (24) positioniert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Meta II Struktur (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wird.
14. Fahrzeuglehne (12), umfassend eine Meta II Struktur (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eine Meta II Struktur (22), hergestellt in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13.
15. Fahrzeug (10), umfassend eine Fahrzeuglehne (12) nach Anspruch 14 und/oder eine Metallstruktur (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder eine Meta II Struktur (22), hergestellt in einem Verfahren nach ei nem der Ansprüche 8 bis 13.
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