DE102012009235B4

DE102012009235B4 - Sitzschiene für einen Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102012009235B4
Application number: DE102012009235.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Süss
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2021-01-14
Anticipated expiration: 2032-05-10
Also published as: US9216666B2; CN103386899A; CN103386899B; US20130299665A1; DE102012009235A1

Abstract

Sitzschiene (1, 2) für einen Kraftfahrzeugsitz, bestehend aus einer Unterschiene (3) und einer daran verschiebbar gelagerten Oberschiene (4, 6), mit zumindest einem aus Blech gefertigten Anbauteil (7-9, 10, 11) der Oberschiene (4, 6) zur Befestigung eines Sitzes oder eines Sicherheitsgurtes, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine durch Stanzen hergestellte Randkante (16, 17) des Anbauteiles (10, 11) durch eine Prägung (15, 19, 20) abgestumpft und verfestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sitzschiene mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sitzschiene nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 7. Derartige Sitzschienen mit Anbauteilen sind beispielsweise aus EP 1 425 198 B1 bekannt. Dort ist vornehmlich beschrieben, wie Anbauteile auf den Sitzschienen durch Schweißen, oder auch durch Schrauben oder Nieten befestigt werden, wobei deutlich wird, dass insbesondere bei Unfallsituationen extreme Kräfte auf die Anbauteile einwirken können. An den Anbauteilen ist ein Fahrzeugsitz oder ein Sicherheitsgurt fest oder gelenkig, direkt oder über Koppelglieder befestigt und bei einem Unfall soll gewährleistet werden, dass sich der Sitz oder der Sicherheitsgurt so wenig wie möglich relativ zu der Sitzschiene verlagern kann. In keinem Falle darf sich ein Anbauteil von der Sitzschiene lösen.
In der US 5 028 028 A ist eine Sitzschiene gezeigt, die Anbauteile aufweist, deren Festigkeit durch das Abkanten von Material im Bereich ihrer Ränder (Randumstellungen) erhöht ist. Dies erfordert jedoch einen erhöhten Materialeinsatz, damit mehr Bauteilgewicht und auch der Herstellungsaufwand für ein solches Bauteil ist hoch.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sitzschiene zu schaffen, deren Anbauteile leicht und kostengünstig ausgeführt sind, dabei aber eine hohe Festigkeit und damit eine geringe Verlagerung beim Auftreten unfallbedingter Kräfte aufweisen. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der genannten Sitzschiene und Anbauteile aufzuzeigen.
Zur Lösung dieser Aufgaben zeichnet sich die erfindungsgemäße Sitzschiene durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aus, wobei sich weitere Einzelheiten aus den Patentansprüchen 2 bis 6 ergeben. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die in Patentanspruch 7 angegebenen Merkmale aus.
Wie bekannt besteht eine Sitzschiene aus Ober- und Unterschiene, wobei die Unterschiene am Boden eines Kraftfahrzeugs zu befestigen ist und die Oberschiene relativ zur Unterschiene verschiebbar an dieser gelagert ist. An der Oberschiene werden über Anbauteile ein Fahrzeugsitz und/oder ein Sicherheitsgurt befestigt. Die Anbauteile werden wie üblich aus Blech, vorzugsweise aus Stahlblech gefertigt. Sie werden insbesondere aus einem Rohmaterial ausgestanzt, wobei danach Randkanten des Anbauteiles gegeben sind. Jeweils zwei Randkanten begrenzen eine Randfläche von einer Breite, die etwa der Dicke des Rohmaterials entspricht. Allerdings weisen gestanzte Randflächen zwei Randkanten auf, die nicht identisch sind. Abhängig von der Stanzrichtung ist eine Randkante als Einzugsseite zu bezeichnen (dort, wo ein Stanzwerkzeug zuerst auftrifft) und eine Randkante ist die sogenannte Gratseite (dort wo das Stanzwerkzeug aus dem Rohmaterial austritt). Die Gratseite kann bei genauer Betrachtung relativ unregelmäßig geformt sein und das Material im Bereich der Gratseite eines durch Stanzen entstandenen Rohlings kann Mikrorisse aufweisen. Bei hoher, insbesondere Zugbelastung verringert dies die Belastbarkeit des so gefertigten Anbauteiles. Das Material muss zur Gewährleistung einer geforderten Crashfestigkeit entsprechend dicker (und damit schwerer) gewählt werden, als es bei Vorliegen einer perfekten regelmäßigen Randkante der Fall wäre. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird dem abgeholfen. Die Randkanten des Rohlings, insbesondere die Randkante der Gratseite werden nach dem Stanzen durch Prägen abgestumpft und verfestigt, wodurch die Festigkeit des Anbauteiles ohne Erhöhung der Materialdicke gesteigert werden kann. Durch die Erfindung wird also mit geringem Aufwand ein Beitrag zum Leichtbau geleistet, ohne dass die Festigkeit des Anbauteiles darunter leidet. Eine Sitzschiene mit Anbauteilen, deren Randkanten Prägungen der genannten Art aufweisen, kann damit leicht ausgeführt werden und doch hohen Ansprüchen an die Crashfestigkeit genügen.
Wird ein erfindungsgemäßes Anbauteil durch Stanzen aus einem Rohmaterial hergestellt, können einige seiner Randflächen mit den Randflächen des Rohmaterials zusammenfallen, so dass diese also nicht durch Stanzen entstehen. Die erfindungsgemäßen Prägungen werden vorzugsweise nur an den gestanzten Randkanten und dort vorzugsweise an der Gratseite vorgesehen, da dies vor dem Prägen die schwächere Seite des Rohlings ist. Von Vorteil ist es, die Prägung eben in einem Winkel von etwa 45 Grad zu der Randfläche vorzusehen, so dass sie etwa 0,2 mm bis 1 mm tief in die Randfläche und die der Randfläche benachbarte Seitenfläche des Rohlings des Anbauteils hineinreicht. Die Prägung kann aber auch eine unebene Form beispielsweise die Form eines Viertelkreises aufweisen.
Prägungen von Randkanten sollten insbesondere vorgesehen werden, wenn Randflächen bei Höchstbelastung eine Streckung erfahren, also auf Zug bzw. in Richtung eines Aufbiegens belastet sind. Am vorteilhaftesten sind die Prägungen der Randkanten bei der Fertigung eines Anbauteiles nach dem Stanzen, aber vor einem ggf. nötigen Biegen des Rohlings - also am ebenen Rohling - vorzunehmen. Beim Biegen wird jedoch die geprägte Struktur unter Umständen wieder negativ beeinflusst, so dass es sinnvoll sein kann, die Randkante eines zuvor gebogenen Anbauteiles im Bereich der Biegung zu prägen und damit abschließend abzustumpfen und zu verfestigen. Ein so gefertigtes Anbauteil bringt einem Aufbiegen höhere Kräfte entgegen.
Weiterhin von Vorteil ist, wenn bei der Herstellung des Anbauteiles der erfindungsgemäßen Sitzschiene die Walzrichtung des Rohmateriales beachtet wird. Die Walzrichtung sollte nicht parallel zu den gestanzten Randflächen und damit zu den geprägten Randkanten, sondern im Winkel dazu liegen. Vorzugsweise liegen die geprägten Randkanten in einem Winkel zwischen 45 Grad und 135 Grad zu der Walzrichtung, wodurch die Belastbarkeit des Anbauteiles weiter erhöht, oder es leichter ausgeführt werden kann.
Weitere Details zur Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

1: einen Abschnitt einer Sitzschiene in perspektivischer Darstellung;
2: eine Sitzschiene anderer Ausführung;
3: ein Anbauteil für eine Sitzschiene in perspektivischer Darstellung;
4: das Anbauteil nach 3 aus Sicht des Pfeils S in 3;
5: ein Anbauteil nach den 3 und 4 in abgeänderter Ausführung.

Die Sitzschienen 1, 2 nach den 1 und 2 entsprechen dem Stand der Technik und diese Darstellungen dienen nur der Verdeutlichung des Umfeldes der Erfindung. Eine Sitzschiene 1 besteht aus einer an einem Fahrzeugboden zu befestigenden Unterschiene 3 und einer darin verschieblich gelagerten Oberschiene 4, an der ein Fahrzeugsitz zu befestigen ist. Bei Verwendung zweier solcher Sitzschienen 1 ist der Fahrzeugsitz längsverschieblich im Fahrzeug anzuordnen, wobei die Schienen 3, 4 aneinander und damit der Sitz im Fahrzeug durch eine Verriegelungsvorrichtung 5 arretierbar sind.
Von der Sitzschiene 2 ist nur eine Oberschiene 6 dargestellt und an den Oberschienen 4 und 6 sind Anbauteile 7-9 befestigt. Die Anbauteile 7-9 sind an den Oberschienen 4, 6 vernietet, verschraubt oder verschweißt und an ihnen werden direkt oder indirekt der Fahrzeugsitz und/oder ein Sicherheitsgurt befestigt. Bei einem Unfall können extrem hohe Kräfte über die Anbauteile 7-9 auf die Sitzschienen 1, 2 übertragen werden, wobei sie nicht versagen dürfen. Diese Kräfte können je nach Unfallsituation in unterschiedliche Richtungen weisen, wobei jedoch die Hauptkräfte bei einem Frontalcrash des Fahrzeugs wirken können.
In den 3 und 4, sowie 5 sind Anbauteile 10, 11 erfindungsgemäßer Sitzschienen 1, 2 näher dargestellt. Sie weisen eine Fläche 12 auf, mit der sie auf einer Oberschiene 4, 6 aufliegen und dort in bekannter Weise befestigt werden. An einem von dort aus hoch stehendem Abschnitt 13 befindet sich eine Lageröffnung 14, über welche ein Sitzgestell oder ein Sicherheitsgurt an dem Anbauteil 10, 11 zu befestigen ist. Eine große unfallbedingte Kraft kann so beispielsweise in Richtung des Pfeils K auf das Anbauteil 10, 11 einwirken. Dabei ist das Anbauteil 10, 11 bestrebt, sich in Richtung des Pfeils K zu strecken, wobei sich der Radius der Biegung zwischen den Abschnitten 12 und 13 ebenfalls vergrößern kann (Aufbiegen). Es ist konstruktiv zu verhindern, dass ein Anbauteil 10, 11 reißt, eine Lageröffnung 14 ausreißt, oder ein Anbauteil 10, 11 von der Oberschiene 4, 6 abreißt. Eine Maßnahme zur Erreichung dieses Zieles ist die Anbringung zumindest einer Prägung 15 an einer der Kraft K entgegengesetzten Randkante 16 des Anbauteils 10, 11. Es können auch beide Randkanten 16, 17 einer der Kraft K entgegengesetzten Randfläche 18 mit Prägungen 15, 19 versehen werden. Durch diese Prägungen 15, 19 wird das Material im Bereich der Randkanten 16, 17 abgeflacht und verdichtet, wodurch diese Randkanten 16, 17 höher belastbar werden, als dies ohne die Prägungen 15, 19 der Fall wäre.
Bei einer Gesamtdicke eines aus Stahlblech gefertigten Anbauteils 10, 11 von beispielsweise 3 mm können die Prägungen 15, 19 beispielsweise 0,5 mm tief in die Randfläche 18 hineinragend angebracht werden, wobei ein Winkel der Prägung von 45 Grad zur Randfläche vorteilhaft ist.
Die Prägungen 15, 19 können am ebenen Rohling angebracht werden, bevor die Biegung der Anbauteile 10, 11 zwischen den Abschnitten 12 und 13 vorgenommen wird, was wenig Aufwand in der Fertigung mit sich bringt. Sie können jedoch auch noch nach dem Biegevorgang angebracht werden, was insbesondere vorteilhaft für die Haltbarkeit des Anbauteils 10, 11 im Bereich der Prägung 19 (im Biegungsaußenradius) ist.
Wird wie in 5 beim Anbauteil 11 nur eine Prägung 20 vorgesehen, sollte diese insbesondere im Bereich einer Gratkante eines durch Stanzen hergestellten Rohlings eines Anbauteiles 11 angeordnet werden. Diese Gratkante ist in den Figuren nicht erkennbar, in der Praxis jedoch weniger belastbar, als unbearbeitete Kanten eines Halbzeugs bzw. als beim Stanzen entstehende Einzugskanten. Deswegen hat eine Prägung 20 dieser Gratkante in der Praxis den höchsten Effekt.
Eine gemäß der Erfindung gefertigte Sitzschiene kann bei gegenüber dem Stand der Technik gleicher Belastbarkeit leichter, oder aus kostengünstigerem Material gefertigt werden, oder sie kann mit den erfindungsgemäßen Prägungen 15, 19, 20 der Anbauteile 10, 11 gegenüber dem Stand der Technik höher belastet werden. Dies wird mit geringem Aufwand durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht.
Bezugszeichenliste

1, 2: Sitzschienen
3: Unterschiene
4, 6: Oberschiene
5: Verriegelungsvorrichtung
7-9: Anbauteil
10, 11: Anbauteil
12: unterer Abschnitt von 10, 11
13: hoch stehender Abschnitt von 10, 11
14: Lageröffnung in 13
15, 19, 20: Prägung
16, 17: Randkante von 10, 11
18: Randfläche von 10, 11
S: Pfeil (Sichtrichtung)
K: Pfeil (Kraftrichtung)

Claims

Sitzschiene (1, 2) für einen Kraftfahrzeugsitz, bestehend aus einer Unterschiene (3) und einer daran verschiebbar gelagerten Oberschiene (4, 6), mit zumindest einem aus Blech gefertigten Anbauteil (7-9, 10, 11) der Oberschiene (4, 6) zur Befestigung eines Sitzes oder eines Sicherheitsgurtes, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine durch Stanzen hergestellte Randkante (16, 17) des Anbauteiles (10, 11) durch eine Prägung (15, 19, 20) abgestumpft und verfestigt ist.
Sitzschiene (1, 2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung (19, 20) auf der Gratseite der durch Stanzen hergestellten Randkante (17) vorgenommen ist.
Sitzschiene (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung (15, 19, 20) im Bereich einer Randkante (16, 17) vorgenommen ist, welche bei einer Unfall-Last, insbesondere bei einem Frontcrash, eine Streckung erfährt.
Sitzschiene (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Prägungen (15, 19) im Bereich zweier benachbarter Randkanten (16, 17) einer Randfläche (18) vorgesehen sind.
Sitzschiene (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägung (15, 19, 20) etwa in einem Winkel von 45 Grad zu einer Randfläche (18) und einer Seitenfläche des Anbauteiles (10, 11), sowie in einer Tiefe von 0,2 mm bis 1 mm vorgenommen ist.
Sitzschiene (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (10, 11) aus einem Rohmaterial hergestellt ist mit einer Walzrichtung die im Winkel von 45 Grad bis 135 Grad zu der Prägung (15, 19, 20) liegt.
Verfahren zur Herstellung einer Sitzschiene (1, 2) mit den im Oberbegriff des Patentanspruch 1 genannten Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberschiene (4, 6) ein Anbauteil (10, 11) befestigt wird, welches durch einen Stanzvorgang hergestellt wird, wobei im Bereich zumindest einer durch Stanzen hergestellten Randkante (16, 17) eines so entstandenen Rohlings ein Prägevorgang durchgeführt wird.