车辆内舱装备用的支撑管及在其中产生凹槽的方法和装置.pdf

本发明涉及车辆内舱装备用的支撑管及在其中产生凹槽的方法和装置。在此特别涉及一种用于车辆内舱装备的支撑管(10)，特别是头枕支管，其中，支撑管(10)能支承在一个固定于车辆的支承装置中，并且支撑管(10)具有凹槽(13)，固定于车辆被支撑的一锁定元件(20)能够与该凹槽形锁合嵌接，其中，凹槽(13)具有至少一个锁定面(19)，该锁定面与锁定元件(20)配合作用而阻止支撑管(10)在支承装置中运动。本发明的特点在于，在所述凹槽(13)的至少一个邻接锁定面(19)的侧面区域(31、32)内构造至少

1.  用于车辆内舱装备的支撑管(10)，特别是头枕支管，其中，所述支撑管(10)能支承在一个固定于车辆的支承装置中，并且所述支撑管(10)具有凹槽(13)，固定于车辆被支撑的一锁定元件(20)能够与该凹槽形锁合嵌接，其中，所述凹槽(13)具有至少一个锁定面(19)，该锁定面与所述锁定元件(20)配合作用而阻止支撑管(10)在支承装置中的运动，其特征在于，在所述凹槽(13)的至少一个邻接所述锁定面(19)的侧面区域(31、32)内构造至少一个附加的压紧面(23)。

2.  用于车辆内舱装备的支撑管(10)，特别是头枕支管，其中，所述支撑管(10)能支承在一个固定于车辆的支承装置中，并且所述支撑管(10)具有凹槽(13)，固定于车辆被支撑的一锁定元件(20)能够与该凹槽形锁合嵌接，其中，所述凹槽(13)具有至少一个锁定面(19)，该锁定面与所述锁定元件(20)配合作用而阻止支撑管(10)在支承装置中的运动，并且一个构成凹槽底部的凹槽底面(14)邻接所述锁定面(19)，其特征在于，所述支撑管(10)的一个壁部在凹槽底面(14)的区域(41)内相对于支撑管(10)的未变形的壁部的厚度(s1)而言具有较小的厚度(s2)。

3.  用于在车辆内舱装备用的支撑管(10)中特别是在头枕支管用的支撑管中成型凹槽(13)的装置，包括一个可运动地设计的冲压模(16)，用以对支撑管(10)的外表面(15)产生作用，其中，待成型的凹槽(13)具有一凹槽底面(14)和至少一个锁定面(19)，借助于该锁定面能阻止支撑管(10)相对一个固定于车辆的锁定元件(20)轴向运动(x1)，其中，所述冲压模(16)设有一种冲压结构(38)，该冲压结构与一种心轴结构(11)配合作用，其中，设置冲压模(16)的一个第一表面区域(21)和心轴(17)的一个第一支座面(25)用来形成凹槽底面(14)，并设置冲压模的一个第二表面区域(37)和一个第二支座面(36)用来形成一锁定面(19)，其特征在于，所述冲压模还具有至少一个第三表面区域(28)，借助于该第三表面区域，能够在支杆(10)中冲压出一个布置在所述锁定面(19)的至少一个侧面区域(31、32)内的压紧面(23)。

4.  按照权利要求3的前序部分所述的装置，其特征在于，所述第一表面区域(21)相对所述第一支座面(25)可运动到这样一个位置，在该位置，所述第一表面区域(21)与所述第一支座面(25)之间的间距小于支撑管(10)的未变形的壁部的厚度(s1)，并且该表面区域(21)和支座面(25)设计为，使得被挤出的支杆材料能流向锁定面(19)的方向。

5.  用于在支撑管(10)特别是头枕支管中制造至少一个凹槽(13)的方法，其中，在冲压装置中将一个具有一种心轴结构(11)的心轴(17)设置在一支撑管(10)的内腔(40)中，并且，一个具有一种冲压结构(38)的冲压模(16)对支撑管(10)的外表面(15)产生作用，其中，所述心轴(17)的心轴结构(11)构成一个用于所述冲压结构(38)的支座，以及，所述凹槽(13)构造有至少一个锁定面(19)和一个凹槽底面(14)，其特征在于，通过冲压模(16)和心轴(17)的配合作用，在凹槽底面(14)的区域内将未变形的支撑管(10)的厚度(s1)冲压到较小的厚度(s2)，并且，所述冲压结构(38)和所述心轴结构(11)设计为，使得被挤出的支撑管材料能流向锁定面的方向。

6.  按照权利要求5的前序部分所述的方法，其特征在于，通过冲压模(16)与心轴(17)的配合作用，还在锁定面(19)的至少一个侧面区域(31、32)内构造至少一个邻接锁定面(19)的压紧面(23)。

车辆内舱装备用的支撑管及在其中产生凹槽的方法和装置
本发明按第一方面涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的支撑管。
这样的支撑管例如用于支承头枕。为了实现高度锁定，该支撑管具有多个槽口。作为管件的构造设计一方面具有节省重量的优点。另一方面，对于实心的支杆，在冲压槽口时被挤出的材料突出于支杆外廓，因此必须要在一个附加的加工步骤中予以去除，例如通过切削加工。对于支杆管件，可将材料挤入管件的内腔，故而不需要后续加工。
支杆支承在一个固定于车辆的支杆套筒中。在支杆套筒中固定有一锁定元件，它能够可松脱地与所述支杆的多个槽口中的一个嵌接，以锁紧支杆。
所述槽口是这样构造的，即，不借助按键操纵锁定元件，头枕就不能往靠背中插进，但为了实现高度调整，不操纵锁定元件按键，从靠背中拔出头枕则是可能的。为此，支杆的槽口具有一第一侧壁，它设计成斜面形的，以及具有一第二侧壁，它构成为槽口底面。
对置于斜面形侧壁，有一锁定面邻接着槽口底面。斜面形侧壁针对槽口底面而言是面向靠背构造的，构造为锁定面的侧壁针对槽口底面而言则是背离靠背设置。在从靠背中拔出头枕时可使锁定元件沿斜面向外运动，而锁定元件越过锁定面的运动则是不可能的。这样，槽口和锁定元件便构成了一种形状/定向锁闭机构。
借助于冲压模和心轴(其作为管件内的支承，以便可以冲出外形轮廓)实现槽口的成型，该心轴具有槽口形状。冲压模有一平坦的表面，它构成槽口底面，以及有一邻接该表面的平坦的倾斜表面，它构成斜面。在槽口底面与锁定面之间的边界区域内常常会导致裂纹形成，在槽口深度大于管件壁厚时尤其如此。
依据裂纹形成的范围，可能会降低支杆的质量或者会产生废品，考虑到支杆材料和生产进展方面的情况，这联系着高的成本投入。
从公知的先前使用的现有技术出发，本发明的目的是，避免在支撑管中特别是在槽口底面和锁定面的边界区域内形成裂纹。不仅在制造凹槽时，而且在使用中支杆受载时，均应避免裂纹的产生。
上述目的按照本发明的第一方面通过一种具有权利要求1特征的支承装置得以实现。
本发明的第一基本点在于，通过使至少一个支撑管区域在锁定面的侧面设置一冲压部，将凹槽(它必定也在管件内延续)的存在缺口应力集中问题的外形轮廓构造得不敏感。由于该冲压，额外的支杆材料被转移到锁定面的侧面区域中。额外材料是由于半径圆形的支撑管部分变形成平坦区域而产生的，其中在该区域局部边界产生了材料多余量。
车辆内舱装备例如可以是一头枕，其借助于支撑管支承在车辆座椅的靠背上。
锁定元件在本发明的意义上例如可以是线材元件，它可设置在支撑管的凹槽中。所述锁定元件例如可以设计为弹簧元件，并且能定位于凹槽中。或者，锁定元件例如可以由一种能在凹槽中运动的刚性元件构成。
锁定面在本发明的意义上是凹槽的一个面，当锁定元件被置于凹槽中时，该面就阻止支撑管在至少一个方向上的运动。如果支撑管例如沿其纵轴线的方向可运动地支承在一个支承装置中，则由锁定面构成的平面可以设置为例如基本上横向于支撑管的纵轴线。
压紧面在本发明的意义上是一个在支杆的外表面中冲压出的面，它在侧面邻接锁定面。例如，可以在锁定面的两侧设置压紧面。在冲压压紧面时，横截面成凸面半径圆形拱起的支杆外表面例如被冲压成平面。
本发明的优点在于，相对目前的制造方法，决定性地减小了外形轮廓的缺口敏感性以及在支撑管凹槽区域内的裂纹形成。结果是提高了支杆的强度，在某些情况下还具有支杆重量较小的优点。另外，例如在紧接着凹槽制造之后的表面处理中往支杆表面上涂覆的液态材料也不会通过裂纹进入到支杆管件的内部。按这种方式，支撑管的表面在外观方面具有较均匀的品质。此外，所述的裂纹部分未被涂层。在这些部位可能会发生腐蚀，其附加地在强度和外观方面对支杆有不利影响。通过随后的液态材料消除了这些不利影响，而不再产生这种表面缺陷的废品。
本发明按第二方面涉及一种按照权利要求2的前序部分所述的支撑管。
关于本发明的该第二方面，仍参照以上提出的目的。
从公知的先前使用的现有技术出发，上述目的通过一种具有权利要求2特征的支撑管得以实现。
本发明的基本点在于，首先冲压模包括至少一个附加的第三冲压区域，其用于冲压出一压紧面，该压紧面至少设置在锁定面的一个侧面区域上。通过该附加的冲压区域，在锁定面的侧面区域内产生一个附加的自由形成的材料部分，它围绕支杆材料在缺口裂纹敏感区域内的突变的外形轮廓过渡。本发明的另一基本点在于，心轴在凹槽底部的部分区域内具有一加高部，该加高部相应于外面的槽口深度能够构成一反压，其减少了较容易流走的垂直材料部分，从而抵制裂纹生成。
本发明的优点在于，通过按照本发明的冲压模和心轴的形状而避免在支撑管中形成裂纹。其他优点与按照本发明支撑管的优点相关地进行了描述。
本发明按第三个发明方面涉及一种按照权利要求3前序部分所述的用于在支撑管中成型凹槽的装置。
这样的装置由公开的在先使用是已知的，其包括一个具有一种用于冲压凹槽的冲压结构的冲压模。为了对冲压模产生反压，将一个具有至少一种心轴结构的心轴插进支撑管的内部，此时，心轴结构构成了冲压模的支座。冲压模具有一第一区域，它设定用来构成凹槽底面，以及具有一第二区域，它设定用来成形凹槽的一锁定面。如以上所述，当锁定元件处于凹槽中时，锁定面应该阻止支撑管沿一个运动方向的运动。
利用已知的装置，在制造凹槽时常常会在支撑管中产生裂纹，这使得支撑管不能使用或者降低支撑管的质量。
本发明的目的是，提供一种装置用于在支撑管中制造凹槽，其具有一种冲压结构和一种与该冲压结构配合作用的心轴结构，借助于该装置可避免缺口敏感性和裂纹形成。
上述目的通过一种具有权利要求3特征的装置得以实现。
本发明的第三方面的基本点在于，冲压结构和心轴结构具有用于形成至少一个压紧面的区域，其中，压紧面在侧面邻接凹槽的锁定面。
借助于本发明装置，可以避免在支撑管的凹槽区域内形成裂纹。
本发明的第四方面涉及一种按照权利要求3的前序部分所述的装置。
对此参阅本发明的第三方面的目的。
本发明的第四方面的基本点在于，凹槽底在管件内部借助于一种特殊的冲压结构和一种特别的心轴结构加以成形，使得其部分地导致凹槽底厚度减薄。这便造成了在该部分区域内的反压并因此阻止在凹槽底与锁定面之间的边界区域内材料流走。应变(变形度)例如小于0.6。按这种方式能达到大小为管件原始壁厚1.6倍的凹槽深度。
关于第四方面的优点可参阅本发明第三方面的优点。
本发明的第五方面涉及一种按照权利要求6的前序部分所述的方法。
这样的方法由公开的在先使用是已知的。借助于一冲压装置(其具有冲压模和用作支座的心轴)，在支撑管中冲压出至少一个凹槽。心轴为此设置在支撑管的内腔中。为了在支撑管中形成凹槽，可以将冲压模的一种冲压结构以一确定的距离移向心轴的一种心轴结构。
其目的在于，提供一种方法，借助它，不仅在制造凹槽时，而且在使用中支杆受载时，均避免在支撑管的凹槽区域内形成裂纹。
上述目的通过一种具有权利要求5特征的装置得以实现。
本发明的基本点在于，冲压模的冲压结构和心轴的心轴结构配合作用，使得在凹槽底面的一个区域内，支撑管的壁部相对于支撑管的未变形的壁部的厚度具有较小的厚度。
本发明的优点在于，在凹槽的区域内，特别是在锁定面与凹槽底面之间的边界区域内，避免在支撑管中形成裂纹。
本发明的第六方面涉及一种按照权利要求5的前序部分所述的方法。
在此仍参照本发明第五方面设定的目的。
上述目的通过一种具有权利要求6特征的方法得以实现。
本发明的基本点在于，通过具有一种冲压结构的冲压模与具有一种心轴结构的心轴配合作用，在凹槽锁定面的至少一个侧面区域内冲压出一个附加的压紧面，它减小了支撑管在凹槽区域内特别是在锁定面区域内的裂纹敏感性。
此外借助附图中示出的实施例可得出本发明的上述优点。其中：
图1用于头枕的支杆的示意透视图，配有按现有技术构造的支杆凹槽；
图2配有本发明的支杆凹槽的支杆的示意透视图；
图3支杆凹槽的示意俯视图；
图4按图3中剖切线IV-IV截取的示意剖视图；
图5支杆凹槽的示意侧视图；和
图6用于产生支杆凹槽的装置的冲压模的示意透视图；以及
图7用于产生支杆凹槽的装置的冲压心轴的示意透视图。
用于支承头枕的支杆在各附图中总体上用标记10表示。在不同的附图中，在添加或省去小写字母的情况下，各相应部分也标注有相同的标记。
图1中示出了按照现有技术构造的支杆10的一个部分区域。支杆10的纵向中心轴线用M表示。该支杆10设计为支杆管件。支杆10支承在一个未示出的支承套筒中，并且相对于支承套筒可沿方向x1、x2平行于纵向中心轴线M相对运动。为了锁紧在不同的高度位置，支杆10具有多个凹槽13，其中在各图中只是示出一个凹槽13。在凹槽13中可定位一个图1中未示出的与支承套筒固定连接的锁定元件20。
如果锁定元件置于凹槽13中，则支杆10不能沿方向x1运动，因为凹槽13的一个锁定面19与锁定元件20进入接触并阻止支杆10运动。但支杆10沿方向x2运动是可能的，因为相对纵向中心轴线M成一角度α设置了凹槽13的一个斜面18，按这种方式，锁定元件20能通过一个横向于纵向中心轴线沿方向y作用的力被移出凹槽13。
可以实现这样的凹槽13设计，即，不操纵锁定元件能沿方向x2从支承套筒中拔出支杆10，以便实施头枕的高度调整。但支杆10沿方向x1往支承套筒中的插进受到阻止，为的是在乘坐人的头部发生冲撞时确保支承功能。
在支杆10中构造的凹槽13具有一凹槽底面14。斜面18和锁定面19邻接着该凹槽底面14。在按照现有技术构造的支杆10中，例如在锁定面19与凹槽底面14之间的边界区域12内常常会形成裂纹22。
在图2至7中示出了按照本发明的支杆10。凹槽13按照本发明具有一些压紧面23(例如参见图2)。在当前的实施例中，各压紧面23相对支杆10的纵向中心轴线M形成一角度B。在压紧面23的侧面构成端面24。压紧面23的一个末端区域29邻接着外表面15，一个对置于该末端区域29的末端区域30邻接着凹槽底面14。或者，压紧面23也可以具有不同的形状，例如，压紧面23的最大的冲压深度H2也可以选择为小于或大于在所示实施例中的情形。
通过凹槽13的各压紧面23，横截面成半径圆形凸面拱起的支杆10的外表面15在一限定的区域内被冲压成平坦的面。多余的支杆材料形成了在锁定面19的侧面区域31、32内的材料积聚。该材料积聚示意表示于图4中。这种材料积聚缓和(钝化)了锁定面19通过支杆10的半径圆形外表面15的急剧突变的过渡，因此减小了在负载作用下在支杆10上出现的凹槽13等的缺口应力集中。
通过压紧面23，本发明的支杆10的锁定面19具有一宽度b2(见图3)，而在按图1的支杆10中锁定面19则具有一更大的宽度b1。本发明的锁定面19具有一最小高度H2，该最小高度大于横截面圆形的锁定元件20的一半高度d(见中心线33)。因此不产生按图5沿方向y作用到锁定元件20上的力并且后者由于与凹槽13嵌接而受载。锁定面19的最大高度用H1表示。
在图6中示出了按照本发明的用以冲压凹槽13的模具。该冲压模具16具有一支承区域26，借助于它，模具被支承在一个未示出的冲压机中。冲压模具16的对置于支承区域26的冲压区域38设有冲压面21、27和28。利用模具16的冲压面21冲压凹槽底面14，而冲压面27则用于斜面18的冲压。冲压面28用于冲压压紧面23。借助于一侧面37构造锁定面19。
设置一心轴17作为冲压模具16的支座，该心轴只部分地示于图7中。心轴17有多种心轴结构11，其中只是示出一种心轴结构11。心轴结构11具有支座面36和25。心轴凹槽34和35是心轴17中的掏空部分。支座面25与冲压面21配合作用并且在冲压凹槽底面14时用作支座。
由于支座面25和冲压面21的配合作用，在凹槽底面14的一个区域41内相对于支杆10的未变形的壁部39的厚度s1产生一较小的厚度s2，其导致支杆材料可以从该区域尤其是朝方向x2那边流向锁定面19。按这种方式可以避免特别是在边界区域12内形成裂纹。
自由面34与冲压面27配合作用并且在冲压斜面18时用作为不受支承的区域，而支座面36(其与冲压面37配合作用)则在冲压锁定面19时用作支座。
自由面35设计为，使得支杆材料在冲压凹槽底面14、斜面18以及各压紧面23时可以按照图4中的图示积聚于凹槽13的侧面区域31和32中，以便在那里能在支杆管件10内腔40中形成一种几乎与外廓自然相当的凹槽内部变化形状，由此，在这个部位明显允许材料从有裂纹危险的区域流走，从而防止裂纹形成。
还应该提到，不同于所示实施例，例如代替斜面18，凹槽13可以具有一个第二锁定面19。如果在这种情况下有一锁定元件20被置于凹槽中，则会阻止支杆10沿方向x1以及沿方向x2的运动。为了同样在该第二锁定面19中防止出现裂纹，在这种情况下，可以在两个锁定面19的侧面区域31、32内都设置压紧面23。