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用于车辆座椅的承载结构件的制作方法

时间：2023-02-22 15:13:03

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本发明涉及一种用于车辆座椅的承载结构件。

背景技术：

已知具有安全带装置的车辆座椅例如用作敞篷轿车内的前排座椅，其中至少安全带装置的安全带卷收器被固定在车辆座椅的靠背中。在这种情况下，由于缺少承载b柱以及进入后座的原因或者由于到车辆后部结构的距离的原因，安全带卷收器优选地被集成到车辆座椅的靠背中，其也必须被设计用于吸收在约束情况起下作用的拉力。安全带卷收器本身具有标准安全带卷收器的所有基本部件，并且区别仅在于配备有不同的、特别是被设置用于安装到靠背中的附加组件，例如自己对准的惯性传感器。

安全带卷收器的基本部件是承载框架和能转动地支承在该框架中的安全带卷轴，安全带能够卷绕在安全带卷轴上。除了支承安全带卷轴，框架还用于固定到座椅结构或车辆结构，并且为此由相应厚的钢板制成，该钢板被弯曲成u形框架。

车辆座椅在其基本结构中具有座椅结构，该座椅结构由多个承载结构件组成，这些结构件用于将车辆座椅固定到车辆结构上。座椅结构为了改善座椅舒适性而配备有弹簧和软垫，并且座椅结构还用于固定其他构件，诸如不同的座椅调节机构，包括所属的电机和其他部件，如加热装置、传感器、显示器、头枕等。

在具有自动驾驶系统的现代车辆中，越来越需要车辆座椅在不同的方向和位置上的更大的可调节性，使得车辆乘客能够利用通过自动驾驶获得的自由，例如，用于与其他乘客进行更深入地沟通，用于延长和更密集地休息或用于工作，并可相应地为车辆座椅定向。因此，安全带装置，特别是安全带卷收器不再必须如目前一样固定到车辆结构上，而是替代地必须固定到车辆座椅上，例如敞篷车的前座椅的情况。

技术实现要素：

在此背景下，本发明所要解决的技术问题是尽可能节省空间地并且结构稳定地将安全带卷收器固定到车辆座椅上。

为了解决该技术问题，提出一种用于车辆座椅的承载结构件。本发明的另外的改进方案能够由从属权利要求、附图及相应的说明中了解。

根据本发明的基本思想，提出一种具有空腔的承载结构件，安全带卷收器被布置于该空腔内。根据提出的解决方案，能将安全带卷收器以节省空间的方式安置在车辆座椅上，或者相对安全带卷收器的布置结构紧凑地设计车辆座椅。为此，结构件中的一个上特别地设计用于容纳安全带卷收器的空腔，其中，空腔能够在形状和位置方面有针对性地匹配安全带卷收器的外部形状及功能(比如，安全带的引出)。这种情况下，由于安全带卷收器的安全带卷轴被直接安装在承载结构件上或者被安装在与承载结构件固定连接的部件上，因此承载结构件还能够代替迄今为止所需的安全带卷收器框架。此外，在这种情况下，在约束的情况下产生的拉力能够直接引入到承载结构件中，其中，能够设计承载结构件形成空腔，以吸收约束力。由于承载结构件是座椅结构的结构件，那么由于结构件已被设计用于吸收座椅力和作用在车辆座椅上的其他力，因此具有足够的强度，能够在所提出的解决方案中用于吸收安全带所施加的约束力。此外，承载结构件由于空腔设计和产生的三维结构而具有特别高的扭转刚度和弯曲刚度，这有利于在事故中吸收负载和约束乘客。

进一步提出，空腔具有开口，通过该开口引出能够缠绕在安全带卷收器上的安全带。开口用于引出安全带，还能够用于安装，其中，在后一种情况下，还能够附加地设置附加件，安全带卷收器安装完毕后能够用该附加件缩小开口。

进一步提出，承载结构件由u形横截面的单侧开口的型材导轨构成，该型材导轨具有两个对置的从底面延伸出的侧边，并且空腔由对置的侧边之间的空间构成。提出的解决方案的优点在于，首先，结构件能够非常低成本地作为加工件预制或者作为半成品生产。其次，u型型材导轨由于侧边之间的敞开侧具有非常大的接触开口。此外，型材导轨具有三个由底面和侧边的内侧构成面积较大的支承和安装表面。此外，u型型材导轨得益于其形状，具有良好的扭转刚度和弯曲刚度，而且利于在约束情况下吸收作用力。

进一步提出，型材导轨的侧边相对底面具有不同的高度。根据提出的改进方案，通过将侧边边缘的间距设置得比具有相同高度的边缘间距更大，能够加大型材导轨中开口的宽度。

进一步提出，在结构件预设的安装位置上，具有较低高度的侧边朝向车辆座椅的座椅面。根据提出的改进方案，座椅面的增大的开口待约束的乘客的一侧，安全带也也朝向该侧引出。因此，安全带卷收器能够被这样安置在空腔内，使得安全带卷收器在一侧伸出侧边中的一个并且由此得到保护，而安全带能够通过高度较低的侧边沿安全带卷收器的切向引出。

进一步提出，安全带卷收器被支承在隔片上，该隔片支撑在型材导轨的侧边之间。隔片除了能够支承安全带卷收器之外，还能够防止两个侧边因作用力而相对彼此弯折，从而加固型材导轨。根据隔片的实际功能，即支承安全带卷来特别地确定隔片形状、尺寸以及在型材导轨中的布置方式。此外，隔片还能够容纳其他功能部件，例如传感器、执行器或锁止装置。隔片也能够理解为功能壁。

进一步提出，设置至少一个支撑在型材导轨的侧边之间的第二隔片，且第二隔片与第一隔片间隔开。第二块隔片能够改善侧边在相对彼此运动中的变形刚度，并且改善型材导轨的抗扭刚度，从而改善结构件在约束情况下的形状稳定性。此外，第二隔片还能支承安全带卷收器和\或支承与安全带卷收器共同作用的其他组件。

进一步提出，安全带卷收器具有能绕旋转轴线转动地支承的安全带卷轴，并且这样布置安全带卷收器，使得安全带卷轴的旋转轴线与型材导轨的纵向方向平行。由此实现安全带卷收器的这种特别紧凑的且节省空间的布置。如果隔片垂直于型材导轨，那么安全带卷收器的安全带卷轴的旋转轴线也垂直于用于支承的隔片，从而能够特别简单地实现支承功能。

进一步提出，座椅结构包括两个平行地且间隔开地延伸的纵向支柱，纵向支柱沿座椅结构的形成靠背的一部分的纵向延伸，并且，具有空腔和在空腔中布置的安全带卷收器的承载结构件与两个纵向支柱在纵向支柱的端部处彼此相接，形成靠背的稳定边缘。结构件和纵向支柱形成靠背的三边的稳定的框架，框架用于支撑乘客的上身并且根据本发明的解决方案还用于在发生事故情况下吸收约束力。

进一步提出，这样布置承载结构件，使得空腔朝向车辆座椅的外侧敞开。通过结构件的建议的方向，能够轻松地将缠绕在安全带卷收器上的安全带从座椅中拉向坐在座椅上的乘客上。

结构件能够优选由金属板构成，从而通过塑性的弯曲工艺和成型工艺，大批量制造的成本低廉，并且，采用对于约束乘客足够稳定的材料。

备选地，结构件也能由纤维增强的塑料件构成。现代的纤维增强塑料，例如grp或cfrp，具有与金属或钢类似的强度，但是质量明显更轻。此外，利用模具能够轻松地制作出复杂的形状，并可省略相应复杂的加工工序。

进一步提出，结构件至少在空腔的区域内一个或多个加强肋。通过加强肋能够在仅稍微加重结构件的情况下非常有效地提高结构件的变形阻力。在这种情况下，在表面上例如通过焊接或涂漆所得的增厚部即可形成加强肋，或者，通过加强肋从空腔的壁延伸到空腔的对面壁，将结构件的空腔分成若干壁状的部段。

附图说明

下面结合优选的实施方式和附图进一步解释本发明。附图是

图1是车辆座椅的两个纵向支柱，该车辆座椅包括根据本发明的承载结构件；

图2是承载结构件，其具有空腔和被布置在空腔中的安全带卷收器；

图3是承载结构件的剖视图，其具有空腔和布置在其中的安全带卷收器；和

图4是第二实施方式中的承载结构件。

具体实施方式

图1示出了用于机动车辆的车辆座椅的座椅结构的一部分，该部分构成车辆座椅的靠背。座椅结构构成车辆座椅的形状稳定的“核心”，并且另外配备有弹簧和/或软垫，以改善乘坐舒适性。另外，在座椅结构上设置了其他功能部件，例如座椅调节机构、头枕、例如显示器的电子设备、或加热装置。

座椅结构包括由多个承载结构件2构成的复合结构，座椅结构在此包括两个平行的纵向支柱1。纵向支柱1的上端与根据本发明的承载结构件2相互连接，以形成靠背的形状稳定的上侧。为了连接纵向支柱1，在竖立的连接片4上设置连接孔，并且在结构件2上也设有连接孔，螺栓或铆钉穿过连接孔将纵向支柱1和结构件2连接。

在图2中，承载结构件2能够作为单个零件被放大地示出。承载结构件2包括作为基本部件的横截面为u形的型材导轨7，型材导轨7具有底面10和两个对置的、平行延伸的、从底面10竖立的侧壁形式的侧边8和9。型材导轨7在侧边8和9的边缘侧之间形成有开口28，该开口28由图1中所示的附加件6封闭，但为了更好地识别结构件2，在图2中省略了该开口。附加件6由在形状上匹配开口28的板件构成，并且附加件6具有缝隙13，引导安全带12(下面将更详细地描述)从侧边8和9之间的空腔21通过缝隙13朝向车辆座椅上的待约束的乘客到外部。附加件6将开口28封闭或缩小到所设置的缝隙13，使得空腔21从外侧被封闭，并且保护设置在空腔21中的安全带卷收器40免受机械影响。型材导轨7的端部分别被隔片15和20封闭。

在承载结构件2的空腔21中布置安全带卷收器40，安全带卷收器40具有安全带卷轴14和能缠绕在安全带卷轴14上的安全带12，这能够在图3的剖视图中看到。除了安全带卷轴14，安全带卷收器40具有另外的组件或者还有与安全带卷轴14的旋转轴线同轴线布置的第三组件、第一组件和第二组件，第一组件是具有多个扭杆26，36和37的力限制装置25，第二组件是燃爆式不可逆安全带张紧器24，第三组件是可逆式电动安全带张紧器23。此外，组件相对安全带卷轴14接连地并排布置。在垂直于安全带卷轴14的旋转轴线的横截面区域中这样选择安全带12全部缠绕在其上的安全带卷轴14的外部尺寸以及力限制装置25、燃爆式安全带张紧器24和电动安全带张紧器23的外部尺寸，使得这些外部尺寸不大于在垂直于型材导轨7的纵向延伸方向上的空腔21的尺寸，从而能够将这组件布置在型材导轨7的空腔21中。

在型材导轨7中设置多个壁区段的形式的隔片15、16、17、18、19和20，壁区段垂直于型材导轨7的纵向延伸，壁区段从侧边8或9中的一个延伸到相应的另外的侧边8或9并且与这些侧边相连接。此外，隔片15、16、17、18、19和20能够延伸到型材导轨7的底面10，并因此填满型材导轨7的整个横截面区域。隔片15、16、17、18、19和20分别具有一个或多个开口或凸起部，安全带卷收器40或其例如安全带卷轴14的部件被支承、固定和/或穿过在开口中或凸起部上。另外，隔片15、16、17、18、19和20中的例如一个也能够具有齿部或其他形式的锁止结构，安全带卷轴14或安全带卷收器的其他部件能够被限制在锁止结构中。此外，隔片15、16、17、18、19和20还能够具有额外的空腔，以容纳安全带卷收器的其他部件，例如用于燃爆式安全带张紧器24的燃爆式推进剂，电子部件，如传感器、电子控制单元或存储单元。如果隔片15、16、17、18、19和20从侧边8或9中的一个延伸到对应的另一个侧边8或9，则隔片15、16、17、18、19和20也能用于加强型材导轨7，这在乘客受约束的情况下还有利于型材导轨7的承载能力和形状稳定性。有意地同轴地且接连地布置安全带卷收器40的部件，使得组件不会径向向外增加安全带卷收器的外部尺寸，并且安全带卷收器也能够被布置在狭窄的细长空腔21中。这使得型材导轨7和承载结构件相应地狭窄和细长，这特别有利于将承载结构件使用在车辆座椅的座椅结构中。

图3示出了根据本发明的承载结构件的剖切型材导轨7和安全带卷收器得到的剖视图。横截面为u形的型材导轨7在该图示中具有面向观察者的侧边8和9以及底面10。在侧边8和9之间设置有空腔21，在空腔21中布置有安全带卷收器40。空腔21被六个隔片15、16、17、18、19和20分开，其中，两个外侧的隔片15和20在型材导轨7的两端相对外侧地封闭空腔21。

具有驱动弹簧27的弹簧盒被固持在右侧的隔片15上，驱动弹簧27或弹簧盒在其一侧与安全带卷轴14连接，从而使安全带卷轴14沿在其上卷绕的安全带12的卷绕方向预张紧。安全带卷轴14在其伸入到型材导轨7中的端部处设置有力限制装置25，该力限制装置25由安全带卷轴14的管状凸出部38、三个成排布置的扭杆26、36和37以及锁止件41构成，其中，管状凸出部38与安全带卷轴14同轴线布置，锁止件41能相对于型材导轨7被抗扭地锁止。在该实施方式中设置三个扭杆26、36和37，扭杆26、36和37分别通过一个端部与安全带卷轴14或者与管状凸出部38抗扭连接或能抗扭连接，并且分别通过另一个端部能够通过设置在隔片16或17中的开关装置相对型材导轨7被抗扭地锁止或解锁。因此，扭杆26、36和37能够被单独地或组合地启动，由此能够在不同的力限制水平或阶梯形的力限制过程中实现约束力。锁止件41能够通过锁止装置在安全带12的拉出方向上被锁止，该锁止装置能够以感应车辆敏感和/或安全带敏感的方式被控制，由此锁止力限制装置25，从而当随后超过由力限制装置25自身限定的力限制水平时，力限制装置25自动启动。此外，设置了燃爆式不可逆的安全带张紧器24，该安全带张紧器24包括与安全带卷轴14同轴线布置的驱动轮35，当通过中间的耦合装置启动时，安全带张紧器24沿卷绕方向驱动安全带卷轴14，并且拉紧安全带12。此外，设置具有电动机22的可逆式安全带张紧器23，当通过第二耦合装置或与燃爆式安全带张紧器24相同的耦合装置启动时，可逆式安全带张紧器23沿卷绕方向驱动安全带卷轴14，从而拉紧安全带12。电动机22也与安全带卷轴14同轴线布置，因此也与力限制装置25和燃爆式安全带张紧器24同轴线布置。此外，在承载结构件的型材导轨7中设置电子控制单元29，电子控制单元29能用于控制安全带卷收器40和/或其他部件。承载结构件2是座椅结构的基本部件，其中，基本部件连接座椅结构的另外的部件，例如图1中所示的纵向支柱1。结构件2因此具有形成座椅结构的任务并且通过设置的空腔21附加地容纳安全带卷收器40。承载结构件2能够与安全带卷收器40预组装成组件，然后在制造座椅结构和/或车辆座椅时最终组装成组件单元。

型材导轨7在这种情况下构成承载结构件2的基本部件，并且根据在座椅结构中待与其他结构件实现的连接而成形和定尺寸。型材导轨7能够用于支撑安全带卷收器40，并且用于将安全带卷收器40固定到车辆座椅上。

安全带卷收器40与安全带卷轴14和其他组件模块化地构成同轴线的排列布置，其他组件即力限制装置25，燃爆式安全带张紧器24和可逆安全带张紧器23。在这种情况下，这样设计这些组件，使得它们的径向外部尺寸不超过在安全带12完全卷绕在安全带卷轴14上时的安全带卷轴14的带卷的尺寸，如图3所示。安全带卷收器40的最大外部直径通过在安全带12完全缠绕时的带卷的最大外部直径预先确定。由于带卷的截面是圆形，并且型材导轨7内的空腔21或图4中的壳体的截面是方形，因此由带卷确定的最大尺寸应理解为带有边长的、横截面呈方形的空腔，该边长等于或略大于带卷的直径。

隔片15、16、17、18、19和20除了它们的支承功能，还因设置相应的容纳部和在容纳部中或容纳部上布置不同的功能单元而备选地或附加地作为功能壁。为了能够实现支承功能，隔片15、16、17、18、19和20优选地被支撑在型材导轨7的底面10和侧边8和9之间或者如图4所示地被抗扭地支撑在壳体件30与31之间。

图4示出了一种备选的实施例，其与图3的实施例的不同之处在于，安全带卷收器40在此配备有具有两个壳体件30和31的两件式壳体而不是型材导轨7。壳体件30和31分别被设计为u形并在组装位置的外侧包围安全带卷轴14和其他组件，其他组件包括隔片15、16、17、18、19和20，如图4的右上所示。在组装位置，壳体件30和31形成具有方形横截面的细长空腔21。由于具有卷绕在其上的安全带12的安全带卷轴14和其它组件具有圆形横截面，因此在安全带卷轴14的带卷和组件以及壳体之间的角部设置有横截面大致呈三角形的细长自由空间，该自由空间在此处用于布置张紧器驱动管32。张紧器驱动管32用于引导驱动装置，例如由松弛的质量体构成的链或弹性的驱动系统，驱动装置在启动燃爆式安全带张紧器时加速并因此与驱动轮35产生驱动连接。由此驱动驱动轮35和安全带卷轴14沿安全带12的卷绕方向旋转。张紧器驱动管32具有线性区段33和弯曲区段34，并这样对齐和布置张紧器驱动管32，使得张紧器驱动管32在线性区段33平行于安全带卷轴14和驱动轮35的旋转轴线，并在弯曲区段34相切于驱动轮35的外周的圆周方向。弯曲区段34在这种情况下仅在一个平面中弯曲，从而弯曲区段34和线性区段33布置在一个平面中，其中，这样对齐张紧器驱动管32，使得线性区段33和弯曲区段34构成的平面平行于安全带卷轴14的旋转轴线。

在组装位置上，壳体件30和31和布置在其中的安全带卷收器40构成形状稳定的部件，该部件能够用作座椅结构中的如图1所示的承载结构件2。

具有型材导轨7或壳体件30和31的承载结构件2如图1所示地被描述为水平布置的几何形状，安全带12的水平定向在向乘客提供安全带方面具有优势。提供给乘客的安全带12的水平定向是有利的，因为安全带12能够被水平地引导到乘客的肩部而不会再次偏转。备选地，承载结构件2也能够以竖直或倾斜的方向被布置在座椅结构上。安全带12则沿倾斜方向供给或者通过单独的偏转装置沿预定方向偏转到乘客。另外，如果座椅结构或安全带的供应需要和/或允许，则结构件2也能够位于靠背的座椅结构的下部位置或一侧而不是靠背的上边缘。代替型材导轨7或壳体件30和31，还能够想到提供具有圆形或其他形状的横截面的管状的结构件2，安全带卷收器40布置在其中并且特别地在端侧插入进去。

技术特征：

1.一种车辆座椅的座椅结构的承载结构件(2)，其特征在于

-所述承载结构件(2)具有空腔(21)，安全带卷收器(40)被布置在所述空腔中。

2.根据权利要求1所述的承载结构件(2)，其特征在于，

-所述空腔(21)具有开口(28)，能卷绕在所述安全带卷收器(40)上的安全带(12)从所述开口引出。

3.根据权利要求1或2所述的承载结构件(2)，其特征在于，

-所述承载结构件(2)包括横截面呈u形的、单侧开口的型材导轨(7)，所述型材导轨包括两个对置的、从底面(10)伸出的侧边(8，9)，并且

-所述空腔(21)由对置的侧边(8，9)之间的空间构成。

4.根据权利要求3所述的承载结构件(2)，其特征在于，

-所述型材导轨(7)的侧边(8，9)相对所述底面(10)具有不同的高度。

5.根据权利要求4所述的承载结构件(2)，其特征在于，

-在所述承载结构件中预设的安装位置上，具有较低高度的侧边朝向所述车辆座椅的座椅面。