JP5908082B2 - ハイブリッド部品 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド部品と、ハイブリッド部品を製造する方法とに関するものである。

構造要素、特に車両の後部座席のものは、従来技術では鋼製ハイブリッド部品及び／又は互いに溶接されたシートメタル部品として形成される。

本発明の目的は、従来技術と比較して改良されたハイブリッド部品を明確化すること、及びハイブリッド部品を異なる材料からなる少なくとも２つの薄肉部品から製造するための改良された方法を明確化することである。

ハイブリッド部品に関しては、上記目的は請求項１に記載された特徴によって達成される。

方法に関しては、上記目的は請求項１３に記載された特徴によって達成される。

本発明の有利な発展形態は、従属請求項の主題を形成する。

本発明に係るハイブリッド部品は、第１材料から作られた輪郭部品が、第２材料から作られた部品に部分的に材料結合によって接合され、且つ材料結合を備えた部分以外で形状嵌め結合及び／又は摩擦結合によって接合されることを特徴とする。

例えば、第１材料から作られた輪郭部品は、第２材料から作られた金属シートとして構成される部品に、接着接合部によって接着され、且つ／又はリベット接続によってリベットで留められる。このようにして、異なる材料から作られたいわゆるハイブリッド部品を簡単な方法で製造することができ、本発明に係るハイブリッド部品の特に高い剛性を大量生産で得ることができる。

第１変形例では、Ｕ字形断面を有し且ついずれも実質的に平面的なフランジ領域を両側に有する輪郭部品は、そのフランジ領域を、実質的に平面的な部品上に、輪郭部品と平面的な部品の間に内部空間を形成するように配置され、部品とフランジ領域の間に、接着材料、特に接着剤が部分的に配置され、フランジ領域の接着材料が設けられた部分以外に、摩擦結合及び／又は形状嵌め結合としてリベット接続が形成される。これによって、通常先行技術にある、輪郭部品と実質的に平面的な部品の間の広範な材料結合が回避される。特に有利なことに、このような広範な材料結合と輪郭部品及び平面的な部品の材料の異なる熱伸縮とに起因する表面凹凸、例えば出っ張り又はしわなどは、ハイブリッド部品において確実に回避される。有利なことに、接着接合部は、複数の解除不可能なリベット接続によって更に固定される。

有利なことに、内部空間に隣接する部品の領域に、互いに均一に離間して配置された丸穴又は長穴が、ハイブリッド部品の縦方向に沿って部品に形成される。定められた方法で部品に組み込まれる丸穴又は長穴によって、輪郭部品と部品の間の異なる熱応力が緩和され、したがって、ハイブリッド部品の表面凹凸が防止される。また、丸穴又は長穴によって、部品の重量と、結果としてハイブリット部品全体の重量が低減される。

この場合、長穴は、好ましくは、それらの縦方向をハイブリッド部品の縦方向に合わせて整列されることができ、或いは、長穴は、それらの縦方向をハイブリッド部品の縦方向に対して横方向にして部品に整列される。

丸穴又は長穴は便宜上、ハイブリッド部品の縦の長さの方向に互いに隣接して配置される。

代替的な変形例では、フランジ領域の接着剤を設けた部分、詳細には接着剤で覆われた部分は、長穴を配置した領域によって中断され、長穴は、部品に及び／又は輪郭部品のフランジ領域に形成され、長穴は、それらの縦方向をフランジ領域の縦方向に合わせて整列される。このようにして、リベット接続と、接着剤を設けた部分と、長穴とが、フランジ領域に交互に配置され、それにより従来技術において一般的な長い接着接合部が回避される。

更なる変形例では、少なくとも１つのエンボス加工部分が部品に設けられ、前記エンボス加工部分は、ハイブリッド部品の縦方向に沿って、内部空間に隣接する部品の領域に形成される。エンボス加工部分によって、特にハイブリッド部品の曲げ剛性は著しく増大する。

更なる好ましい変形例では、複数のエンボス加工部分が部品に設けられ、前記エンボス加工部分は、部品全体にわたってハイブリッド部品の縦方向に対して横方向に延び、エンボス加工部分の領域では、接着剤がフランジ領域に設けられない。このようにして、リベット接続と、接着剤を設けた部分と、エンボス加工部分とが、フランジ領域に交互に配置される。

更なる好ましい変形例では、複数のＸ字形エンボス加工部分が部品に設けられ、部品全体にわたって延び、エンボス加工部分の領域では、接着剤がフランジ領域に設けられない。結果として、リベット接続と、接着剤を設けた部分と、エンボス加工部分とが、フランジ領域に交互に配置され、それにより従来技術において一般的な長い接着接合部が回避され、Ｘ字形エンボス加工部分によって、特に、ハイブリッド部品の曲げ剛性が著しく増大する。

更なる変形例では、内部空間に隣接する部品の領域に、互いに均一に離間して配置された円形エンボス加工部分が、ハイブリッド部品の縦方向に沿って部品に形成される。定められた方法で部品に組み込まれた円形エンボス加工部分によって、輪郭部品と実質的に平面的な又は平たい部品の間の異なる熱応力が緩和され、したがって、ハイブリッド部品の表面凹凸が防止される。

特に好ましくは、エンボス加工部分は、ハイブリッド部品の縦の長さの方向に互いに隣接して配置される。

更なる好ましい変形例では、フランジ領域の接着剤で覆われた部分は、円形エンボス加工部分をフランジ領域に設けた領域によって中断され、円形エンボス加工部分はいずれも、部品及び輪郭部品のフランジ領域に形成され、前記部品及びフランジ領域の円形エンボス加工部分は一致するように配置される。部品及びフランジ領域にある円形エンボス加工部分は、ハイブリッド部品の製造時の部品の簡単な位置合わせを可能にし、接着剤を設けたフランジ領域の部分を中断する。

ハイブリッド部品を製造する方法では、本発明によれば、第１材料から作られた輪郭部品を、第２材料から作られた部品に部分的に材料結合によって接合し、材料結合を備えた部分以外で形状嵌め結合及び／又は摩擦結合によって接合する。

この方法によって製造されたハイブリッド部品は、有利なことに軽量化され、特に撓みに関して堅い。

特に有利なことに、本発明の方法によって、ハイブリッド部品における、例えば出っ張りやしわなどの表面凹凸が確実に回避される。

結果として、ハイブリット部品の表面の外観が改善される。

また、ハイブリッド部品の材料結合、特に接着接合部の荷重負担能力と、したがってハイブリッド部品全体の荷重負担能力それ自体が増大する。

ハイブリッド部品に昔から存在する表面凹凸は、ハイブリッド部品の材料の異なる熱伸縮に起因する。ハイブリッド部品内の前記応力は、本発明に係る方法によって部品を製造した場合に回避又は緩和され、もはや望ましくない表面凹凸は発生しなくなる。

添付の概略図を参照して本発明をより詳細に説明する。

第１実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 第２実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 第３実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 第４実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 第５実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 第６実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 複数の異なるエンボス加工部分の断面を模式的に示す。 第７実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 複数の異なるエンボス加工部分の別の断面を模式的に示す。 ハイブリッド部品の第７実施形態の斜視図を模式的に示す。 第８実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 ハイブリッド部品の第８実施形態のシートメタル部分の詳細図を斜視図で模式的に示す。 第９実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 ハイブリッド部品の第９実施形態の詳細図を斜視図で模式的に示す。 第１０実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品の部分透視平面図を模式的に示す。 ハイブリッド部品の第１０実施形態の詳細図を斜視部分透視図で模式的に示す。

相互に対応する部分には、すべての図面において同一符号が付される。

第１実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図１に模式的に示す。

ハイブリッド部品１は、好ましくは、Ｕ字形輪郭部品２と部品３とから形成される。

輪郭部品２及び部品３は、異なる材料、例えばアルミニウム、鋼又はプラスチックから形成される。

いずれの場合も、実質的に平面的なフランジ領域４がＵ字形輪郭部品２の両側に形成される。

部品３は従来の平たい又は平面的な金属シートとして形成され、Ｕ字形輪郭部品２は、そのフランジ領域４が部品３上に、輪郭部品２と部品３の間に内部空間５が形成されるように配置される。より明確にするために、平たい部品３は、以下ではシートメタル部分３と称する。

輪郭部品２とシートメタル部分３は、部分的に材料結合によって接合され、材料結合を備えた部分以外で互いに形状嵌め結合及び／又は摩擦結合によって接合される。

可能な一実施形態では、接着材料６、詳細には接着剤又ははんだ材料が、シートメタル部分３とフランジ領域４の間に部分的に配置される。接着材料６は、以下では接着剤６と称する。

また、輪郭部品２及びシートメタル部分３は、接着剤６を備える部分以外で、形状嵌め結合及び／又は摩擦結合７によって、詳細には複数の解除不可能なリベット接続によって互いに接合される。形状嵌め結合及び／又は摩擦結合７は、以下でリベット接続７と称する。

リベット接続７と、接着剤６が設けられた部分、特に接着剤６で覆われた部分は、図１に示されるようにフランジ領域４の範囲にわたって交互に配置される。特に、リベット接続７の領域には、接着剤６は配置されない。

これによって、従来技術において一般的な輪郭部品２とシートメタル部分３の間の広範な材料結合が回避される。特に有利なことに、このような広範な材料結合と輪郭部品２及びシートメタル部分３の材料の異なる熱膨張とに起因する表面凹凸、例えば出っ張りやしわなどが、ハイブリッド部品１において確実に回避される。

リベット接続７は、従来のリベット接続として、例えばパンチリベット接続として構成される。

第２実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図２に模式的に示す。

図２は、図１に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、複数の丸穴８がシートメタル部分３に設けられる点で相違する。

丸穴８は、好ましくは、ハイブリッド部品１の縦方向に沿ってシートメタル部分３の領域に形成され、同じ領域で内部空間５に隣接する。丸穴８は、互いに均一に離間して配置され、例えば、ドリル又はパンチで開けられる。

定められた方法でシートメタル部分３に組み込まれた丸穴８によって、輪郭部品２とシートメタル部分３の間の異なる熱応力が緩和され、したがって、ハイブリッド部品１の表面凹凸が防止される。また、丸穴８によって、シートメタル部分３の重量と、結果としてハイブリット部品１全体の重量が低減される。

第３実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図３に模式的に示す。

図３は、図２に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、丸穴８の代わりに複数の長穴９がシートメタル部分３に設けられる点で相違する。

長穴９は、好ましくは、ハイブリッド部品１の縦方向に沿ってシートメタル部分３の領域に形成され、同じ領域で内部空間５に隣接し、且つ互いに均一に離間して配置される。長穴９は、それらの縦方向をハイブリッド部品１の縦方向に合わせて整列される。

第４実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図４に模式的に示す。

図４は、図３に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、長穴９が、シートメタル部分３におけるそれらの縦方向をハイブリッド部品１の縦方向に対して横方向にして整列される点で相違する。

第５実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図５に模式的に示す。

図５は、図１に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、フランジ領域４の接着剤６で覆われた部分が長穴９を設けた領域によって中断される点で相違する。

このようにして、リベット接続７と、接着剤６で覆われた部分と、長穴９とが、フランジ領域４に交互に配置される。長穴９は、それらの縦方向をフランジ領域４の縦方向に合わせて整列される。長穴９の領域では、シートメタル部分３と輪郭部品２の間に接着剤６は配置されない。長穴９は、シートメタル部分３及び輪郭部品２の両方に形成されることができる。

特に有利な実施形態では、長穴９は輪郭部品２にある対応する長穴９に合わせてシートメタル部３に形成され、一致するようにハイブリッド部品１に配置される。

第６実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図６に模式的に示す。

図６は、図１に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、少なくとも１つのエンボス加工部分１０がシートメタル部分３に設けられる点で相違する。

エンボス加工部分１０は、好ましくは、ハイブリッド部品１の縦方向に沿ってシートメタル部分３の領域に形成され、同じ領域で内部空間５に隣接する。

エンボス加工部分１０は、ハイブリッド部品１の縦の長さの方向に延び、ハイブリッド部品１の剛性を増大させる。エンボス加工部分１０によって、特にハイブリッド部品１の曲げ剛性は著しく増大する。

図７は、複数の異なるエンボス加工部分１０の断面変形例を模式的に示す。

エンボス加工部分１０は、例えば、従来のビード１０．１、二重ビード１０．３、又は凹部１０．２として形成され、スタンピング法によりシートメタル部分３に組み込まれる。

第７実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図８に模式的に示す。

図８は、図１及び６に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、複数のエンボス加工部分１０がシートメタル部分３に設けられ、前記エンボス加工部分がハイブリッド部品１の縦方向に対して横方向に延びる点で相違する。

エンボス加工部分１０は、エンボス加工部分が延在する領域によってフランジ領域４の接着剤６で覆われた部分１０が中断されるように、シートメタル部分３全体にわたって横方向に配置される。エンボス加工部分１０の領域では、フランジ領域４に接着剤６は配置されない。このようにして、リベット接続７と、接着剤６で覆われた部分と、エンボス加工部分１０とが、フランジ領域４に交互に配置される。

図９は、異なるエンボス加工部分１０の更なる断面変形例を模式的に示す。

図１０は、図８に示されるハイブリッド部品１の第７実施形態の斜視図を模式的に示す。

第８実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図１１に模式的に示す。

図１１は、図６及び７に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、エンボス加工部分１０がシートメタル部分３にＸ字形に配置される点で相違する。

エンボス加工部分１０は、エンボス加工部分１０が延在する領域によってフランジ領域４の接着剤６で覆われた部分が中断されるように、シートメタル部分３全体にわたってＸ字形に延びるように配置される。

エンボス加工部分１０の領域では、フランジ領域４に接着剤６は配置されない。結果として、リベット接続７と、接着剤６で覆われた部分と、エンボス加工部分１０とが、フランジ領域４に交互に配置される。

図１２には、ハイブリッド部品１の第８実施形態のＸ字形エンボス加工部分１０を有するシートメタル部分３の詳細図を、斜視図で模式的に示す。

第９実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図１３に模式的に示す。

図１３は、図５に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、図５における長穴９の代わりに円形エンボス加工部分１０がフランジ領域４に設けられる点で相違する。

このようにして、リベット接続７と、接着剤６で覆われた部分と、円形エンボス加工部分１０とが、フランジ領域４に交互に配置される。エンボス加工部分１０の領域では、シートメタル部分３と輪郭部品２の間に接着剤６は配置されない。エンボス加工部分１０は、輪郭部品２にある対応するエンボス加工部分１０に合わせてシートメタル部分３に形成され、一致するようにハイブリッド部品１に配置される。

図１４は、図１３に示されるハイブリッド部品１の第９実施形態の詳細図を斜視図で模式的に示す。

第１０実施形態で本発明に係る方法によって製造されたハイブリッド部品１の部分透視平面図を、図１５に模式的に示す。

図１５は、図６に非常によく似たハイブリッド部品１の構成を示すが、図３における単一の中央エンボス加工部分１０の代わりに、多数の円形エンボス加工部分１０がシートメタル部分３に設けられる点で相違する。

円形エンボス加工部分１０は、シートメタル部分３の領域に形成され、同じ領域で、シートメタル部分３と輪郭部品２の間に形成されたハイブリッド部品１の内部空間５に隣接する。円形エンボス加工部分１０は、互いに隣接して配置され、ハイブリッド部品１の縦の長さの方向に均一に離間して配置される。

図１６には、図１５に示されるハイブリッド部品１の第１０実施形態の詳細図を、斜視部分透視図で模式的に示す。

１ ハイブリッド部品
２ 輪郭部品
３ 部品
４ フランジ領域
５ 内部空間
６ 接着剤
７ 形状嵌め結合及び／又は摩擦結合
８ 丸穴
９ 長穴
１０ エンボス加工部分
１０．１ ビード
１０．２ 凹部
１０．３ 二重ビード

Claims (11)

1. 第１材料から作られた輪郭部品（２）と第２材料から作られた部品（３）とを備え、前記輪郭部品（２）は前記部品（３）に部分的に材料結合によって接合されており且つ前記材料結合を備えた部分以外で形状嵌め結合及び／又は摩擦結合（７）によって接合されている、車両座席の構造要素用のハイブリッド部品（１）であって、
   Ｕ字形断面を有し且ついずれも実質的に平面的なフランジ領域（４）を両側に有する前記輪郭部品（２）は、そのフランジ領域（４）が前記部品（３）の平面部上に、前記輪郭部品（２）と前記部品（３）の間に内部空間（５）が形成されるように配置されており、
   前記部品（３）と前記フランジ領域（４）の間に、接着材料（６）が部分的に配置されており、且つ前記接着材料（６）を備えた部分以外で、形状嵌め結合及び／又は摩擦結合（７）としてリベット接合が形成されており、
   前記接着材料（６）を備えた部分以外で且つ前記リベット接続を備えた部分以外に、複数の丸穴（８）又は複数の長穴（９）又は少なくとも１つのエンボス加工部分（１０）が形成されている、ハイブリッド部品（１）。
2. 前記内部空間（５）に隣接する前記部品（３）の領域に、互いに均一に離間して配置された前記丸穴（８）又は長穴（９）が、前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に沿って形成されている、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。
3. 前記長穴（９）は、それらの縦方向を前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に合わせて整列されているか又は、前記長穴（９）は、それらの縦方向を前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に対して横方向にして前記部品（３）に整列されている、請求項２に記載のハイブリッド部品（１）。
4. 前記丸穴（８）又は長穴（９）は、前記ハイブリッド部品（１）の縦の長さの方向に互いに隣接して配置されている、請求項２に記載のハイブリッド部品（１）。
5. 前記フランジ領域（４）の接着材料（６）を備える部分は、前記長穴（９）を設けた領域によって中断されており、前記長穴（９）は、前記部品（３）及び／又は前記輪郭部品（２）のフランジ領域（４）に形成されており、前記長穴（９）は、それらの縦方向を前記フランジ領域（４）の縦方向に合わせて整列されている、請求項２から４のいずれか１項に記載のハイブリッド部品（１）。
6. 前記部品（３）に前記少なくとも１つのエンボス加工部分（１０）が設けられており、前記エンボス加工部分は、前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に沿って、前記部品（３）の前記内部空間（５）に隣接する領域に形成されている、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。
7. 前記部品（３）に複数のエンボス加工部分（１０）が設けられており、前記エンボス加工部分は、前記部品（３）全体にわたって、前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に対して横方向に延在しており、前記エンボス加工部分（１０）の領域では、前記フランジ領域（４）に接着材料（６）は配置されていない、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。
8. 複数のＸ字形エンボス加工部分（１０）が前記部品（３）に設けられており、前記部品（３）全体にわたって延びており、前記エンボス加工部分（１０）の領域では、前記フランジ領域（４）に接着材料（６）は配置されていない、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。
9. 前記部品（３）の前記内部空間（５）に隣接する領域に、互いに均一に離間して配置された円形エンボス加工部分（１０）が、前記ハイブリッド部品（１）の縦方向に沿って前記部品（３）に形成されている、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。
10. 前記エンボス加工部分（１０）は前記ハイブリッド部品（１）の縦の長さの方向に互いに隣接して配置されている、請求項７から９のいずれか１項に記載のハイブリッド部品（１）。
11. 前記フランジ領域（４）の接着材料（６）が設けられた部分は、前記フランジ領域（４）に円形エンボス加工部分（１０）を設けた領域によって中断されており、前記円形エンボス加工部分（１０）はいずれも、前記部品（３）及び前記輪郭部品（２）のフランジ領域（４）に形成されており、前記部品（３）及び前記フランジ領域（４）の前記円形エンボス加工部分（１０）は一致するように配置されている、請求項１に記載のハイブリッド部品（１）。

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