[发明专利]具有激光加固区域的车辆座椅结构

说明书

本发明涉及一种具有激光加固区域的车辆座椅结构。

由DE102007024797A1已知一种用于由板材毛坯件制造型材构件的方法，板材毛坯件至少分段地具有结构上加强的强度。该板材毛坯件在至少单次弯曲过程中被变形成型。该弯曲过程通过以后的对板材毛坯件的分割和剪裁过程与对板材毛坯件的至少一个空间受限的区域的热处理相结合。热处理包括至少一个加热步骤和与之衔接的冷却步骤。该至少一个空间受限的区域在冷却之后具有结构上加强的强度。通过这种方法制成的型材构件具有开放的、局部开放的或完全封闭的型材横截面和有针对性匹配的硬度属性。待制造的型材构件具有分段硬化的和分段未硬化的区域。该硬化区域可以部分硬化、完全硬化或也可以分段地部分硬化和分段地完全硬化。这种型材构件的变型例如在DE102007024797A1中通过辊轧成型和在变型前、之中或之后对确定的局部区域加热进行，用以加固该区域。

对板材毛坯件的局部空间的加热可以有利地通过感应产生电磁区域或通过借助电阻的导电电流(或通过两种方法的组合)，也就是通过耗损电能实现。在另一种实施形式中还可以通过一个或多个激光源、通过红外光源或借助燃气燃烧器在板材毛坯件的确定区域施加热量。激光源具有的优点在于，由其产生的激光例如借助简单器件也可以聚焦在板材毛坯件的相对较小的空间限定的区域上，并且在该区域中能够以期望的温度进行局部加热。

在所述的激光加固中，其中在型材构件中形成至少分段硬化的区域，含碳的钢在短时间内以超过奥氏体温度加热并且通过迅速冷却转变为较硬的马氏体结构形态。其中通过在表面吸收激光产生热量。这种淬火通过热传递到达材料内部。由于热传递和自身淬火限制了激光加固中的硬化深度。激光在加工位置上的点形状和激光相对材料的进给速度基本确定了随时间变化的温度曲线。在焊接和激光加固中经常使用的激光源首先是CO₂激光和掺钕钇铝石榴石晶体(Nd:YAG)激光，当前也在不同的技术领域中越来越多地使用快速发展的纤维激光。

专利文献EP1377480B1已经推荐了一种用于车辆座椅的配件，其具有第一配件和相对第一配件可动的第二配件，该第二配件与第一配件关联并且相对第一配件被支承、引导和/或支撑。按照该文献所属的公开内容，第一和/或第二配件至少局部被硬化。主要规定，对配件的整个区域借助激光有针对性地在边缘层硬化。这种边缘层硬化，作为表面硬化的一种形式，是一种在金属构件中对最外层进行硬化的方法。然而，根据德国工业标准DIN10052边缘层硬化的概念仅包括这类方法，其中边缘层被硬化，在此构件的边缘最多从已经硬化转变为更硬的结构形态。

从已述的现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于车辆座椅的座椅结构，该座椅结构至少在对于碰撞失效较重要的区域具有提高的强度，并且相对同样构造的传统座椅结构具有较小的重量，以便能够降低车辆的整体重量，由此可以有益于降低车辆的CO₂排放。

按照本发明为了针对性影响车辆的座椅结构的变形特性推荐一种方法，其中座椅结构和/或椅背调节器的至少一个区域的材料至少分段地借助激光源加热并且通过自行淬火(没有淬火介质)冷却，其中借助激光源至少分段地形成至少一个具有线形图案的加固结构和/或具有至少一条线的加固结构，由此座席结构和/或椅背调节器在至少一个通过加固结构被激光加固的区域中具有结构上增大的强度。

优选规定，包括至少一个线和/或至少一个线形图案的至少一个加固结构的至少分段的构造在至少一个激光加固的区域中借助相应的激光照射器在设备内实施，该激光照射器也可以用于通过激光熔焊连接座椅结构的接合结构。

通过使用本方法可以获得具有座席结构和椅背调节器的车辆座椅，其具有至少一个具备加固结构的激光加固区域。

本发明的基础理念推荐，在车辆座椅的特别选出的区域中实施激光加固，其中设置特别构造的加固结构，其特征在于由激光照射器产生的单独的线和/或线形图案。

可由激光照射器容易地制造出这种线和/或线形图案。在激光加固中可以与材料相关地以激光源预设的照射功率(kW)根据镶焊深度(mm)和熔焊速度(m/min)确定所谓的镶焊曲线并且施加在材料上。

尤其在使用纤维激光时可以产生具有较小点直径的激光束，因此可以产生非常细的线或包括多条线的线形图案。借助例如功率为1kW的纤维激光可以产生宽度仅为30μm的线。线状镶焊的内部几何结构，也就是在材料中产生的激光熔焊痕迹，取决于所用的熔焊参数(照射功率；熔焊速度；点直径)。在保持相同的过程参数时，镶焊深度可以非常好的通过熔焊速度的变化而变化。在一种优选的方式中，激光照射器以恒定照射功率工作。