KR101863939B1 - 자동차 시트의 길이방향 조절 기구용 레일 가이드 및 그 레일 가이드의 제조 방법 - Google Patents

자동차 시트의 길이방향 조절 기구용 레일 가이드 및 그 레일 가이드의 제조 방법 Download PDF

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부르크하르트 베커
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알렉산더 밸린
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존슨 콘트롤즈 메탈즈 앤드 메카니즘즈 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

플로어 레일(22) 및 시트 레일(24)로 구성된 하나 이상의 레일 쌍을 갖는 레일 가이드가 개시된다. 시트 레일(24)은 한 쌍의 레일들 상에 배치되는 시트 프레임을 체결하는 수단(30)을 갖는다. 레일들은 이동 경로(20)를 따라 길이방향으로 서로에 대해 이동될 수 있다. 플로어 레일(22) 및 시트 레일(24)은 동일한 원의 곡률 반경(42)으로 만곡되며, 상기 곡률 반경은 1,500 mm 내지 3,000 mm, 특히 1,800 mm 내지 2,500 mm이다. 곡률 중심점(44)은 시트 프레임을 등지는(facing away from) 한 쌍의 레일의 측면 상에 있다. 레일 가이드는 고정식 스핀들(52) 및 그 위에서 길이방향으로 이동가능한 관련된 스핀들 너트(54)를 갖는 길이방향 조절 장치이며, 상기 스핀들(52)은 동일한 원의 곡률 반경(42)으로 만곡된다. 또한, 하나 이상의 스탬핑 몰드(68)에 의해 또는 절곡 스트립(96)들에 의해 상기 만곡된 레일들을 제조하는데 적합한 방법이 개시된다.

Description

자동차 시트의 길이방향 조절 기구용 레일 가이드 및 그 레일 가이드의 제조 방법 {RAIL GUIDE FOR A LONGITUDINAL ADJUSTMENT OF A MOTOR VEHICLE SEAT AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A RAIL GUIDE}
본 발명은, 자동차 시트의 길이방향 조절 기구용 레일 가이드로서, 상기 레일 가이드는 플로어 레일, 시트 레일 및 이들 2 개의 레일들 사이에 배치되는 안내 수단을 갖는 적어도 한 쌍의 레일들을 포함하며, 상기 한 쌍의 레일들의 레일들은 x 축에 대해 실질적으로 평행한 길이 방향으로 변위 경로를 따라 서로에 대해 변위가능하며, 상기 시트 레일은 한 쌍의 레일들 상에 배치되는 시트 프레임을 체결하는 수단을 포함하는, 자동차 시트의 길이방향 조절 기구용 레일 가이드에 관한 것이다.
이러한 레일 가이드는 DE 42 38 486 A1, 예컨대, 도 2로부터 공지되어 있다. 다른 레일 가이드들은 US 5,941,495 A 및 DE 10 2006 048 786 A1으로부터 공지되어 있다. 추가로, DE 10 2006 047 525 A1이 참조된다.
종래 기술에 따른 레일 가이드들에서의 한 쌍의 레일들 중 2 개의 레일들은 직선(straight line)으로 연장한다. 이는 훌륭한 이점들을 갖는데; 레일들이 제조될 수 있으며, 필요하다면, 정밀하게 정렬되며, 부착물들은 단순하며, 조절 거리(distance)의 전체 길이에 걸쳐 일관되게 양호한 조절가능성(good adjustability)이 얻어질 수 있다.
스트레이트 레일들인 경우에, 그러나, 시트가 조절될 때 시트는 공간에서 선형 방식으로 단지 이동되지만, 다른 이동들이 가능하지 않다는 문제점이 존재한다. 그러나, 이제 후방을 향해 멀리(far) 그리고 하방 ?향으로 낮게(low) 시트를 설정하는 키가 큰 승객은 또한, 일반적으로 그의 시트를 보다(more) 전방을 향해 그리고 더 높게 설정할 것인 키가 더 작은 승객보다 수직에 대해 보다 후방을 향해 등받이를 기울이는 것으로 알려졌다. 종래 기술에 따르면, 등받이의 경사는 단지 별도의(separate) 등받이 조인트에 의해 조절될 수 있다. 그러나, 이러한 조인트가 제공되면, 이는 소정의 지출(expenditure)을 의미한다. 시트 표면의 경사는, 또한 키가 큰 사람 및 키가 작은 사람에 의해 상이하게 선택된다. 시트 표면의 경사를 조절할 수 있기 위해서, 시트 경사 조절 기구들이 존재한다. 이들 기구들은 양호한 안락함을 제공하지만 또한 추가의 지출을 필요로 한다. 시트 표면의 높이를 조절할 수 있는 높이 조절 기구가 또한 빈번하게 제공된다. 원칙적으로, 이들 및 임의의 다른 추가 조절 기구는 재료 및 조립의 관점에서 추가 중량 및 지출을 의미한다.
이것이 본 발명을 고려하게 된 동기이다(where the invention comes in). 전체 범위의 승객들을 위해서 가능한 양호한 설정을 단독으로(by itself) 제공하여 길이 방향 조절 기구 이상의 추가의 설정 장치들이 가능한 한 제거될 수 있는 레일 가이드를 제안하는 것이 목적 자체로 설정된다. 이 경우에, 레일 가이드는, 또한 단순한 구조를 갖는 것으로 기대되며; 종래 기술에 따른 레일 가이드에서 이루어진 요구사항들을 만족할 것으로 기대된다. 수동 및 모터 작동식 조절 장치들에 적합할 것으로 기대된다.
도입부에서 언급된 유형의 레일 가이드에 기초하여, 본 발명의 목적은, 플로어 레일 및 시트 레일 각각이 동일한 원의 곡률 반경으로 만곡되며, 곡률 반경은 1,500 mm 내지 3,000 mm이며, 특히 1,800 mm 내지 2,500 mm이며, 곡률 중심이 시트 프레임에 등지는 한 쌍의 레일들의 측면 상에 위치됨으로써 달성된다.
종래 기술에 반해, 변위 경로를 따르는 조절 방향은 더이상 직선 상을 연장하지 않고 원호 상에서 연장한다. 지정된 제한들 내의 곡률 반경들의 특별한 선택은, 시트가 레일 가이드의 전방 구역에 설정된 시트보다 후방 그리고 추가로 하부를 향해서 약간 더 경사지게 위치되는 레일 가이드에서 더 후방으로 위치되는 것을 유발한다. 이는 시트 높이 조절 기구 및/또는 등받이 경사 조절 기구와 같은 추가의 설정 장치들을 필요 없게 할 수 있다(dispense with). 이는 상당량의 중량이 절약될 수 있음을 의미한다. 이렇게 함으로써, 자동차 시트는 종래 기술을 따르는 것 보다 더 상당히 가볍게 형성될 수 있다.
원호를 따르는 곡률은, 곡률 중심을 가지며, 이 곡률 중심은, 자동차 시트의 설치 상태에서 시트 아래에 위치된다. 곡률 중심은 시트 구역 및 등받이를 등지는(faces away from) 레일 가이드의 측면 상에 위치된다.
이러한 곡률 반경을 갖는 레일들이 정밀하게 제조될 수 있다. 더이상 선형이 아닌 변위에도 불구하고, 양호한 동기화, 정교한 가이던스 및 제조의 고정밀도가 얻어진다. 또한, 레일들 중 하나의 레일은 바람직하게는 파지하는 레일(clasping rail)이며, 나머지 레일은 파지되는 레일(clasped rail)이다. 바람직하게는, 2 개의 레일들이 탄성 바이어스(elastic bias)에 의해 서로 기대어 있다(rest against). 2 개의 레일들은 구름(rolling) 또는 활주(sliding) 부재에 의해 서로 기대어 있다. 이들은 안내 수단을 형성한다. 제조 부정확도들이 보상되며, 안내 수단은 이러한 탄성에 기초하여 그의 위치에 유지된다. 레일들 양자 모두는 25 cm 이상의 길이를 가지며: 2 개의 레일들 중 하나의 레일은 30 cm 이상의 길이를 가진다. 바람직하게는, 레일들은 600 N/mm2 이상의 항복점(yield point)을 갖는 강판(steel sheet)으로 만들어진다. 이에 따라, 예컨대, 1.5 mm의 두께를 갖는 판금(metal sheet)들이 사용될 수 있다. 두께의 범위는 1.2 mm 내지 1.8 mm이거나, 또는 1.5 mm의 -30 %인 값 내지 1.5 mm의 + 10 %인 값이다. 판금들이 얇을수록, 레일의 중량은 낮아진다.
바람직하게는, 2 개의 레일들은 각각 스탬핑식으로 절곡되는(stamped-bent) 부분으로서 별개로 제조된다. 이는 강판 블랭크, 특히 와이드 밴드(wide band)에 의해 시작된다. 이 블랭크는 세장형(elongated)이며; 블랭크는, 베이스 플랜지가 x-z 평면에 놓이도록 레일이 장착된다면, 바나나 형상 또는 사브르(saber) 형상이며, 또는 블랭크는, 베이스 플랜지가 x-y 평면에 놓이도록 레일이 장착된다면, 실질적으로 직사각형이다. 이 블랭크는 바람직하게는 2 개의 평행한 절곡 선들을 중심으로 수개의 별개의(individual) 절곡 단계들에서 제각기 절곡된다. 이는 절곡 바들에 의해 실현된다. 절곡 프로세스들은 길이방향 에지들을 따라 그리고 길이방향 에지들 근처에서 실행된다. 바람직하게는, 마무리된 레일의 프로파일은, 베이스 플랜지에 대해 중간에 수직한(midperpendicular) 축에 대해 축방향 대칭 또는 실질적으로 축방향 대칭이다.
베이스 플랜지가 x-y 평면에 놓이도록 장착되는 레일을 제조하기 위해서, 하기 절차가 바람직하게 사용된다: 제 1 절곡 단계에서, 블랭크는 절곡되며, 절곡 선은 곡률 반경에 들어맞거나 3 % 이하까지 벗어나는 반경을 갖는다. 중심점은 중심점 선의 부근 또는 중심점 선 상에 위치된다; 중심점 선은 블랭크의 짧은 에지들에 대해 평행하게 연장한다. 그러면, 블랭크는 실린더 재킷 형상을 따르게 된다. 제 2 절곡 단계에서, 하나의 횡방향(lateral) 제 1 레그가 블랭크의 각각의 길이방향 에지에 대해 평행하게 좌측 및 우측 상에서 제각기 절곡된다. 이는 원호 상에 놓여진 절곡 선을 중심으로 실행된다. 절곡 선은 곡률 반경으로부터 3 % 이하까지 벗어날 수 있는 반경을 갖는다. 일반적으로, 절곡 선은 곡률 반경에 들어맞지 않는다. 절곡 선의 중심점은 중심점 선 근처 또는 중심점 선 상에 위치된다. 하나 이상의 추가 레그가 하나 이상의 추가 절곡 단계에서 절곡된다. 여기서, 이 절차는 제 2 절곡 단계에서와 동일하다. 베이스 플랜지가 x-z 평면에 놓이도록 장착되는 레일을 제조할 때, 제 1 절곡 단계는 생략되며, 프로세스는 제 2 절곡 단계에 의해 직접 시작된다.
비틀림(distortion) 또는 뒤틀림(warping)이 고강도강 재료의 사용 및 절곡 단계들로 인해 발생한다. 레그들 및, 적용가능하다면, 후속 레일의 베이스 플랜지도 또한 요철(irregularity)들을 나타낸다; 이들은 실린더 재킷 표면 또는 매끄러우며 규칙적으로 만곡된 표면 형상에서와 같이 정확하게 연장하지 못한다. 절곡 단계들 중 재료에서, 강이 보다 더 고강도일수록, 항복점은 더 커지며, 내부 응력들 그리고 이에 따라 뒤틀림이 더 커진다. 따라서, 뒤틀림 및 응력들이 하나 이상의 절곡 단계 이후에, 바람직하게는 2 개 또는 3 개의 절곡 단계들 이후에 보상되어야 한다. 이는 교정 단계에서 행해진다. 이 프로세스에서, 레일은 직선화된다. 비틀림은 제거된다. 이는 반대측을 향해, 즉 이전의 절곡 방향에 반대 방향으로 벤드 오버함(bend over)으로써 행해진다. 소성 변형이 이 프로세스에서 실행된다. 측방향 플랭크(lateral flank)는 이러한 방식으로 직선화된다. 선택적으로, 다른 구역이 또한 직선화된다.
절곡 프로세스들은 절곡 바들을 블랭크에 적용하고 절곡 바들 둘레에서 절곡함으로써 발생한다. 절곡 바들은 곡률 반경의 +/- 3% 미만의 반경에 대해 편차(deviation)를 갖는 곡률 중심에 관한 곡률을 갖는다. 절곡 단계들은 또한 이 단계들이 레일이 직선으로 연장하는 경우에서 실행되는 바와 같이 실행된다. 그러나, 이제 절곡 바들은 직선으로 연장하지 않지만 절곡 반경에 의해 만곡되는 것이 사용된다.
바람직하게는, 레일 가이드는 길이 조절을 위한 구동 드라이브와 연관된다. 이러한 구동 드라이브는 바람직하게는, 출력 샤프트를 갖는 회전 드라이브, 출력 샤프트에 회전식으로 연결되는 스핀들 너트를 갖는 기어 유닛 및 스핀들을 포함하며, 이 경우에, 상기 스핀들은 스핀들 너트와 맞물림하는 스핀들 스레드를 포함하고; 상기 스핀들은 레일들과 동일한 원의 곡률 반경으로 만곡되며; 상기 스핀들 너트는 스트레이트 너트이다.
바람직하게는, 자동차 시트에는 변위 경로를 따라 조절을 제공하는 모터 작동식 조절 장치가 제공된다. 또한 회전 드라이브 유닛은 수동 조절을 위해 설계될 수 있다. 이 경우에, 회전 드라이브 유닛은 손으로 구동되게 된다. 예컨대, 이 유닛은, 크랭크를 포함하며, 이 크랭크는 승객의 유효범위(reach) 내에 있으며, 이 크랭크를 통해 승객이 기어 유닛으로의 회전 이동을 도입한다. 회전 드라이브 유닛이 없으며(lack) 수동으로 작동되는 잠금 장치가 설치된 종래 기술에 따른 레일 가이드에 반해, 시트의 레일 가이드 내에서 전방으로 시트를 편향시키는 스프링이 요구되지 않는다. 이러한 스프링은 상당한 스프링력을 가져야만 하며; 이는 전체 중량(overall weight)에 기여한다. 이러한 스프링은 절약된다.
또한, 이러한 레일 가이드를 제조하는 방법을 제안하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 방법에 따르면, 플로어 레일 및 시트 레일은 적절한 블랭크로부터 각각 제조되며; 이러한 블랭크는 마무리된 레일이 갖는 곡률 반경들을 따라 연장한다. 블랭크들은 하나 이상의 각각의 스탬핑 다이에서 스탬핑되며; 스탬핑은 하나 이상의 스탬핑 단계에서 발생한다. 이렇게 함으로써, 마무리된 레일이 준비된다.
이 방법은, 소망하는 정확성들이 얻어진다는 점에서 유리하다. 레일들은 변위 경로의 곡선형 프로파일에도 불구하고 쉽게 조절가능하며, 서로 안으로 정밀하게 안내되며, 양호한 슬라이딩 특징들을 갖는 이러한 방식으로 제조될 수 있다.
통상, 길이방향 조절 기구는, 2 개의 레일 가이드들을 가지며, 이들 가이드들은 대개 구조적으로 동일하다. 2 개의 레일 가이드들을 갖는 자동차 시트의 경우에, 양자 모두의 레일 가이드들은 동일한 곡률 반경으로 절곡된다.
플로어 레일은 바람직하게는 체결 구역들을 가지며; 이들에 의해, 플로어 레일은 자동차의 플로어 조립체에 연결될 수 있다.
본 발명은, 또한 전술한 바와 같은 레일 가이드를 갖는 자동차 시트에 관한 것이다. 이 자동차 시트에서, 시트 프레임은 연결 부분들을 포함하며; 연결 부분들은 바람직하게는 각각의 측면의 2 개의 시트 레일들을 체결하기 위한 수단에 연결된다.
바람직하게는, 이러한 자동차 시트는 추가의 설정 장치를 갖지 않으며, 특히 시트 높이 조절 기구 및/또는 등받이 경사 조절 기구를 갖지 않는다.
마지막으로, 본 발명은 전술한 바와 같은 자동차 시트 또는 레일 가이드가 설치된 자동차에 관한 것이다. 이러한 자동차에서, 레일 가이드는, 자동차 시트, 특히 그의 등받이가, 길이 방향 조절 기구의 최후방 위치에서, 수직으로부터 측정된 10° 내지 15°의 각도로 후방으로 경사지며, 최전방 위치에서, 수직으로 다시 측정된 5° 내지 10°의 각도로 후방으로 경사지며, 이들 2 개의 위치들 사이의 각도 변화는 적어도 4°, 바람직하게는 약 6°가 되는 방식으로 배치된다. 이렇게 함으로써, 소망하는 조절 위치들은 어떠한 추가의 설정 장치들도 필요로 하지 않으면서 레일 가이드에 의해 직접 얻어진다. 이는 비용 및 중량의 관점에서 상당한 장점을 유발한다.
자동차 시트에서, 시트 구역은, 바람직하게는 레일들에 단단히(rigidly) 연결된다. 바람직하게는, 시트 레일과 시트 구역 사이에 어떠한 설정 장치들도 제공되지 않는다. 이는 통상적으로 제공되는 시트 높이 조절 기구 및/또는 시트 경사 조절 기구의 구성요소들을 절약한다. 이러한 구성요소들은, 예컨대, 상당량의 중량을 의미하는 소정의 스프링력을 가져야하는 시트 리프팅 스프링(seat-lifting spring)을 포함하며; 조인트 아암들 및 설정 장치들, 예컨대 워블 조인트(wobble joint) 핏팅들이 절약된다.
바람직하게는, 레일들의 부분 영역들 및 적용가능하다면, 관련된 만곡된 스핀들의 모든 곡률 중심들은 y 축에 대해 평행한 중심점 선 상에 놓인다. 별개의 반경들은 이러한 중심점 선에 대해 수직하게 연장한다. 이들 중심점들은 중심점 선 상에 놓인다. 2 개의 레일 가이드들을 갖는 길이방향 가이드의 경우에, 양자 모두의 레일 가이드들의 곡률 중심들은 동일한 중심점 선, 그러나 그 위에서 상이한 지점들 상에 놓인다. 레일 가이드의 각각의 별개의 레일에서, 에지들의 곡률 반경들의 중심들은 중심점 선 상에 놓인다. 거기에서, 에지들의 곡률 반경들의 중심들이 y 방향으로 레일 자체에서 이격됨에 따라 이들은 서로 동일한 공간(spacing)을 갖는다. 레일들의 상이한 부분 구역들의 곡률 반경들은 상이하다. 이 반경들은 서로에 대해 동심으로 연장한다. 이는 특히 다른 레일과 접촉하는 레일의 이러한 부분 구역들에 적용한다.
본 발명의 다른 이점 및 특징들은, 나머지(other) 청구항들뿐만 아니라 본 발명의 예시적 실시예의 하기 설명으로부터 명백해지며, 이 실시예는 도면을 참조로 하기에 설명될 것이며 이것으로 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 만곡된 레일 가이드를 갖는 자동차 시트의 개략적 측면도를 도시한다.
도 2는 추가의 스핀들 드라이브를 갖는 레일 가이드의 조립도 형태의 사시도를 도시한다.
도 3은 스핀들 너트, 하우징 및 부속물들을 갖는 스핀들 드라이브의 스핀들을 통해 취한 축선방향 횡단면을 도시하며, 단지 스핀들 너트 둘레 영역만이 도시되어 있다.
도 4는 레일용 블랭크의 평면도를 도시한다.
도 5는 다이 캐비티의 평면도와 함께 스탬핑 다이(stamping die)의 개략도를 도시한다.
도 6은 외부 레일용 블랭크의 사시도를 도시한다.
도 7은 제 1 절곡 단계 이후의 도 6에 따른 블랭크를 도시한다.
도 8은 제 2 절곡 단계 이후의 도 6에 따른 블랭크를 도시한다.
도 9는 내부 레일용 블랭크의 사시도를 도시한다.
도 10은 제 1 절곡 단계 이후의 도 9에 따른 블랭크를 도시한다.
도 11은 제 2 절곡 단계 이후의 도 9에 따른 블랭크를 도시한다.
도 12는 제 3 절곡 단계 이후의 도 9에 따른 블랭크를 도시한다.
도 13은 제 4 절곡 단계 이후의 도 9에 따른 블랭크를 도시한다.
도 14는 도 5에 따른 스탬핑 다이에 대한 대안으로서 도 1 및 도 3에 따른 레일들의 제조를 위해 사용될 수 있는 절곡 다이의 개략적 사시도를 도시한다.
도 1에 도시된 자동차 시트는, 2 개의 상이한 말단(extreme) 위치들, 즉 최후방 위치는 연속선들로 그리고 최전방 위치는 일점 쇄선들로 도시되어 있다. 양자 모두의 위치들은 원호(arc of a circle) 상을 연장하는 변위 경로(20)를 따라 도달된다.
공지된 방식으로, 자동차 시트는 플로어 레일(22), 시트 레일(24) 및 안내 수단(26)을 포함하는 한 쌍 이상의 레일들을 갖는다. 도시된 예시적 실시예에서, 서로 평행하게 배치된 2 개의 레일 가이드들이 제공된다. 예시적 실시예에서, 이들 가이드들은 구조적으로 동일하다. 안내 수단(26)은 볼(ball)들로서 구성되며; 다른 구성들이 가능하다. 플로어 레일(22)은 실질적으로 C자 형상이다. 이 레일은 파지하는(grasping) 레일로서 형성된다. 이 레일은 자동차의 플로어 조립체(28)에 대한 체결 수단을 포함하지만, 이 수단은 보다 상세히 도시되지 않는다. 시트 레일(24)은 파지되는(grasped) 레일이며; 이는 또한 실질적으로 C자 형상이다. 이 경우에, 이 레일은 개구들로서 구성되는 수단(30)을 포함하며, 이 수단은 각각의 시트 측면을 위해서 전방 연결부(32) 및 후방 연결부(34)에 대한 연결을 위해 작동한다. 이러한 연결부(32, 34)들은 시트 구역(36)을 지지한다. 시트 구역은 시트 레일(24)에 단단히(rigidly) 연결된다. 등받이(38)가 제공된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 시트 경사 조절, 시트 높이 조절 및 등받이(38)의 경사 조절을 위한 수단은 제공되지 않는다.
우향 x-y-z 좌표계(right-handed x-y-z coordinate system)가 설명을 위해 사용된다. x 축 및 y 축은 수평으로 놓인다. x 축은 자동차의 정상적인 똑바른(straight) 이동 방향을 가리킨다. z 축은 수직선에 평행하게 연장한다.
각각의 레일 가이드의 2 개의 레일(22, 24)들은 채널 형상 캐비티(40)를 획정한다(delimit). 이는 단지 x 방향으로 개방된다.
플로어 레일(22) 및 시트 레일(24)은 동일 원의 곡률 반경(same circular radius of curvature)에 의해 각각 만곡된다. 변위 경로(20)는 150 mm 이상의 길이 및 350 mm 이하의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 변위 경로(20)는 250 mm 내지 300 mm의 범위 내에 있다. 곡률 반경(R)(42)은 1500 mm 내지 3000 mm 이며, 특히 1800 mm 내지 2500 mm이다. 곡률 중심(center of curvature)(44)은 중심점 선(46) 상에 놓이며, 이 선은 y 축에 평행하다. 레일(22 또는 24)의 각각의 에지들의 곡률 반경(42)들은 상이한 길이들 및 상이한 곡률 중심들을 또한 갖는다. 모든 곡률 중심들은 중심점 선(46) 상에 놓인다. 반경들 각각은 중심점 선(46)에 수직하게 연장하며; 도 2에서, 이는 대응하는 기호에 의해 표시된다. 레일(22 또는 24)의 2 개의 상이한 길이방향 에지들의 곡률의 중심(44)들은, 레일 자체에서, 중심점 선(46) 상에서와 같이 y 방향으로 동일한 간격(spacing)을 갖는다. 각각의 레일(22 또는 24)은 그의 길이 방향에 걸쳐 보면 일정한 횡단면을 갖는다. 그 횡단면은 횡단면 평면 상에서 결정되며; 중심점 선(46)은 각각의 횡단면 평면에 놓인다. 별개의 횡단면 평면들은 서로에 대해 각도를 갖는다.
양자 모두의 레일(22, 24)들은 각각 베이스 플랜지(48)를 갖는다. 이러한 베이스 플랜지는 x-z 평면에 대해 평행한 평면으로 연장한다. 베이스 플랜지(48)는 원형의 디스크 섹터의 형상을 갖는다.
자동차 시트의 레일들의 2 쌍들은, y 방향으로만 오프셋되며; x 방향 및 z 방향에서, 이들은 어울리는(matching) 좌표들을 갖는다. y 방향으로의 오프셋은 시트 구역의 폭의 절반(half) 이상에 해당하며, 시트 구역의 y 방향으로의 폭의 120% 이하이다.
도 1은 자동차(도시 생략)에 설치된 자동차 시트의 상태를 도시한다. 이러한 설치 상태에서, 레일(22, 24)들의 후방 단부는 최하부 지점이다. 목적지 전방은 x 방향의 양의 방향에 해당하며, 상부는 z 축의 양의 방향에 해당한다.
레일 가이드는 전방을 향해 상승하도록 자동차 내에 배치된다. 플로어 레일(22)의 최전방 영역으로 도시된 접선(tangent)은, 실질적으로 x-y 평면에 대해 평행하게 연장한다. 접선은 바람직하게는 단지 ± 5°, 특히 단지 ± 3°만큼 이 평면으로부터 벗어난다.
최전방 위치에서, 시트 구역(36)은 수평한 x-y 평면에 대해서 대략 3°각도만큼 후방으로 기울어진다. 이 각도 범위는 0°내지 6°일 수 있다. 변위 경로(20) 내에서, 약 10°만큼의 각도의 변화(50)가 성취된다. 이러한 각도 변화는 4°내지 12°일 수 있다.
예시된 실시예에서, 전방 연결부(32)들의 길이는 후방 연결부(34)들의 길이 보다 다소 작은데, 예컨대 5 % 내지 30 % 작다. 각각의 시트 측면의 전방 연결부(32)들 그리고 각각의 시트 측면의 후방 연결부(34)들 또한, 길이 방향으로 동일 길이이며, 이는 z 방향에서와 실질적으로 일치한다.
중심점 선(46)은 곡률 중심(44)들의 위치이다. 곡률 중심의 위치는 레일 가이드 아래에(underneath), 그리고 이에 따라 시트 영역(36) 및 등받이(38)로부터 레일 가이드의 타측 상에 위치된다.
변위 경로(20) 내에서 자동차 시트의 조절을 가능케 하는 모터 작동식 조절 장치가 제공된다. 그 자체로 공지된 방식에 있어서, 이 장치는 브래킷들을 통해 플로어 레일(22)에 그의 단부들에서 회전불가식으로(non-rotatably) 연결되는 스핀들(52)을 포함한다. 종래 기술에 반해, 스핀들(52)은 서큘러 선(circular line)을 따라 만곡된다. 이러한 서큘러 선은, 레일(22, 24)들의 곡률 반경에 대응하는 곡률 반경을 갖는다. 곡률 중심은 중심점 선(46) 상에 놓인다. 6 mm 내지 10 mm의 직경을 갖는 스핀들들이 이용되며, 예컨대 스핀들은 M8 스레드(thread)를 갖는다. 그 자체로 공지된 방식에 있어서, 스핀들(52)은 스핀들 너트(54)에 의해 파지된다. 이러한 스핀들 너트(54)는 똑바르다(straight). 이 너트는 10 mm 내지 20 mm의 길이를 갖는다. 바람직하게는, 이 너트는 짧은 것이 선택된다. 10 mm 내지 15 mm의 길이가 바람직하다. 스핀들 너트(54)는 종래 기술에 따른 너트이다. 그러나, 바람직하게는, 스핀들 너트(54)는 각각의 축방향 측면 상에 시작 구역(56)을 갖는데, 이는 원추형 방식으로 또는 다른 방식으로 외측방으로 팽창하는 방식으로 구성된다. 시작 구역(56)들로 인해, 스핀들 너트(54)의 끼임(jamming)이 상쇄된다(counteract).
그 자체로 공지된 방식에서, 외부 웜 휠이 스핀들 너트 상에 형성되며, 이 너트는 웜(58)에 맞물린다. 웜은 탄성 출력 샤프트(70)를 통해 전기 모터(60)에 연결된다. 전기 모터(60)는 시트 양측면들을 책임지고 있으며; 이 전기 모터는 다른 탄성 샤프트를 통해 다른 시트 측면의 레일 가이드에 연결된다. 이는 종래 기술이다.
바람직한 대안으로, 수동 드라이브가 전기 모터(60) 대신에 사용되며; 이 경우에, 예컨대 크랭크가 사용될 수 있다. 크랭크는 시트의 전방 에지 아래에 배치되어 실질적으로 x 방향으로 연장하는 회전 축을 가질 수 있다. 크랭크는 탄성 샤프트들을 통해 시트 양측면들에 연결된다.
스핀들 너트(54) 및 웜(58)은 하우징(62) 내에 수용된다. 하우징(62)은 실질적으로 U자 형상인 클램프(64)에 의해 파지된다(grasped). 이 하우징은 체결 영역들을 가지며; 이 영역들은 시트 레일(24)에 연결되고; 이를 목적으로, 시트 레일(24)은 체결 구멍들을 포함한다. 탄성 출력 샤프트(70)를 위한 시트 레일(24)의 통로는 2 개의 체결 구멍들 사이의 중간에 위치된다.
도 1 및 도 3에 따른 예시적 실시예에 적합한 것과 같이 시트 레일(22, 24)들을 제조하기 위한 제 1 방법이 예컨대, x-y 평면으로 실질적으로 연장하는 구성요소로의 체결을 위해서 하기에 설명된다.
도 4는 바나나 형상 또는 사브르 형상의 블랭크(saber-shaped blank)(66)를 도시한다. 이 블랭크는 판금(metal sheet) 재료로부터 절단된다. 종래 기술에서와 같은 강판 등급들(Steel sheet grades) 및 두께들이 사용된다. 종래 기술에 반해, 블랭크(66)는 마무리 레일의 곡률 반경에 대응하는 곡률 반경을 갖는 원호들에 의해 범위가 제한된다. 블랭크들은 반경방향 선들의 형태로 길이방향 에지(67)들에 의해 측면방향으로 범위가 제한된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 곡률 중심(44)들은 실질적으로 후속 중심점 선(46)에 대응하는 지면(paper plane)으로 연장하는 선 상에 놓인다. 곡률 중심(44)들은 블랭크(66)의 두께에 해당하는 길이에 걸쳐 분배된다. 반경은, 곡률 반경으로부터 3 % 미만만큼 벗어난다. 블랭크는 짧은 횡방향 에지(69)들을 갖는다.
도 5는 스탬핑 다이(68)의 일부를 도시하며; 단지 개략도만이 도시된다. 스탬핑 다이(68)는 대응하는 카운터 다이와 연관되며; 카운터 다이는 도시 생략된다. 블랭크(66)의 스탬핑은 암형(female) 및 수형(male) 다이를 갖는 단일(single) 스탬핑 다이(68)에서 발생할 수 있지만; 상이한 스탬핑 다이(68)들에서 수개의 스탬핑 단계들이 또한 실행될 수 있다. 블랭크(66)가 스탬핑 다이(68) 내로 삽입되고, 이후 카운터 다이가 추가되며, 그리고 스탬핑 프로세스가 실행된다.
곡률 프로파일을 따라 레일을 점진적으로 형성하는 레일(22, 24)의 제조가 가능하며; 이러한 프로세스는, 예컨대 압연 또는 절곡 프로세스일 것이다.
이하, 도 6 내지 도 8 및 도 9 내지 도 13을 참조하여 다른 방법이 설명될 것이다. 도 6은 블랭크(66)의 사시도를 도시하며, 이 블랭크로부터 외부 레일이 제조된다. 블랭크는 x-y 평면으로 실질적으로 연장하는 구성요소로의 체결을 위해 의도된다. 블랭크(66)는 (반경의 길이의 최대 3 %의 편차와 함께) 중심점 선(46)에 의해 그의 축선이 판정되는 실린더 재킷 형상을 따르도록 이미 절곡되어 있다. 즉, 이제, 길이방향 에지(67)들이 곡률 반경(42)으로부터 최대 3 % 만큼 벗어난 반경을 갖는 원호를 따라 연장한다. 횡방향 에지(69)는 중심점 선(46)에 대해 평행하게 연장한다.
제 1 절곡(bending) 단계가 도 7에서 실행된다. 프로세스에서, 제 1 레그(73)들은 2 개의 길이방향 에지(67)들에 대해 평행하게 그리고 이 에지들 근처에서 절곡된다. 제 1 절곡 선(79)은 곡률 반경(42)으로부터 최대 3 % 만큼 벗어난 반경을 갖는 원호를 따라 연장한다.
도 8은 제 2 절곡 선(81)들을 따라 제 2 절곡 단계 이후의 상태를 도시하며; 제 2 절곡 선들은 제 1 절곡 단계의 제 1 절곡 선(79)들 내에 위치되며; 제 2 레그(74)들은 절곡된다. 사용된 고강도 재료는 절곡 단계들에 기인하여 휘어지며(wraped); 이 재료는 휘어지고 약간 비틀어진다. 교정(calibrating) 단계에 의해 요철(irregularity)들이 제거된다. 교정 단계는, 또한 보상(compensating) 단계 또는 보정(correction) 절곡 단계로서 언급된다. 프로세스에서, 휨(warpage)이 감소되고 각각의 레그(73, 74)의 외부면이 규칙적이며 평활한 프로파일을 갖는 방식으로, 제 1 레그(73) 및/또는 제 2 레그(74)는 각각 벤드 오버되며(bend over), 이전의 각각의 절곡 단계에 대해 반대 방향으로 소성 변형된다(plastically deformed).
내부 레일은 외부 레일과 유사하게 준비되며; 이는 하기에 설명되고; 그러나, 3 개 이상(more than two)의 절곡 단계들이 실행된다. 일반적으로, 도면부호 92는 절곡 선을 말한다.
도 9는 내부 레일의 직사각형 블랭크(76)를 도시하며; 외부 레일을 위한 블랭크(66)와 같이, 내부 레일의 직사각형 블랭크는 또한 이미 만곡되어 있다.
도 10은 제 1 절곡 단계를 실행한 이후의 블랭크(76)를 도시하며; 프로세스에서, 제 1 내부 레그(78)들이 형성되고 있다. 절곡 프로세스는 제 3 절곡 선(83)을 따라 실행되었으며; 이 선은 곡률 반경(42)으로부터 최대 3 %만큼 벗어난 반경을 갖는 원호를 따라 연장한다. 도 11에 의해 도시된 제 2 절곡 단계 이후에, 제 2 외부 레그(80)들이 형성되며, 이 레그들은 제 1 외부 레그(78)들의 내측방에 놓인다. 제 3 절곡 단계 이후에, 제 3 외부 레그(82)들은 블랭크(76)의 평면으로부터 벤드 아웃되고(bent out); 제 3 외부 레그들은 제 2 외부 레그(80)들의 내측방에 놓인다.
제 4 및 마지막 절곡 단계에서, 제 4 외부 레그(84)들이 형성되며; 이들 레그들은 제 3 외부 레그(82)들의 내측방에 놓인다. 외부 레일 및 내부 레일을 위해 설명된 각각의 절곡 단계는 곡률 반경(42)으로부터 최대 3 %만큼 벗어난 반경을 갖는 원호를 중심으로 제각기 발생한다.
외부 레일용 블랭크(66)는 복수 개의 래칭 개구(86)들을 가지며, 이 개구들은 길이 방향으로 앞뒤로(one behind the other) 주기적으로 배치된다. 각각의 블랭크(66, 76)는 체결 수단(30)을 가지며, 이 경우에 체결 수단은 구멍들로서 구성된다. 이 구멍들에 의해, 레일이 x-y 평면으로 실질적으로 연장하는 플로어 조립체의 구성요소에 직접 나사결합될 수 있다. 이 프로세스에서 사용된 나사들은 z 방향으로 연장한다. 내부 레일용 블랭크(76)는 핀 구멍(90)들을 포함하며; 여기서, 예컨대, EP 1 316 465 B1으로부터 공지된 바와 같이 멀티 핀 록의 별개의 잠금 핀들이 지나간다(passed through). 도 14는 도 4에 따른 블랭크(66)(이는 바나나 또는 사브르(saber)의 형상으로 만곡됨) 내로 레일을 점진적으로 변형시키기 위해서 도 5에 따른 스탬핑 다이(68)에 대한 대안으로서 사용될 수 있는 절곡 장치를 개략적으로 도시한다. 절곡 장치는 2 개의 평행한 절곡 바(96)들이 상방으로 돌출하는 베이스(94)를 갖는다. 이들의 상부의 평활한(smooth) 에지들에 의해, 바들은 절곡 선(92)을 형성한다. 절곡 선은 반경(98)에 의해 원호 상을 연장하며; 이 반경(98)은 곡률 반경(42)으로부터 최대 3%만큼 상이하다. 절곡 선의 중심은 베이스(94) 위에 놓이며; 반경(98)은 베이스(94)의 평면에 대해 평행하게 연장한다. 절곡 바(96)들은 절곡 선(92)들을 형성한다. 블랭크(66)는 절곡 바(96)들의 상부 에지들 상에 이미 배치되며; 제 1 절곡 단계는 절곡 선(92)들을 따라 실행되고; 제 1 레그(73)는 양측면들 상에 이미 준비되어 있다. 절곡 선(92)은 길이방향 에지(67)의 부근에 연장한다. 마무리된 레일과 같이, 도달된 중간 상태는 후속 레일의 베이스 플랜지(48)에 대해 중간 수직선(midperpendicular)인 축(100)에 축선방향으로 대칭이다.
도 6 내지 도 13에 따른 레일들의 제조를 위한 절곡 다이는 후속하는 바와 같이 도 14에 따른 절곡 다이와 상이하다: 이제, 절곡 바들은 직선으로 연장한다. 이들 절곡 바들은 서로에 대해 평행하게 유지된다. 베이스(94)로부터 절곡 선의 거리는 더이상 일정하지 않지만, 도 14에 도시된 바와 같이 변화하며; 베이스는 원호 상에 여전히 놓인다. 이제, 반경(98)은 절곡 바의 평면에서 베이스(94)에 대해 수직으로 연장한다.
20 : 변위 경로
22 : 플로어 레일
24 : 시트 레일
26 : 안내 수단
28 : 플로어 조립체
30 : 중심[구멍 (88) 체결 수단]
32 : 전방 연결부
34 : 후방 연결부
36 : 시트 영역
38 : 등받이
40 : 캐비티
42 : 곡률 반경
44 : 곡률 중심
46 : 중심점 선(Center point line)
48 : 베이스 플랜지
50 : 각도 변화
52 : 스핀들
54 : 스핀들 너트
56 : 시작 구역
58 : 웜(Worm)
60 : 전기 모터
62 : 하우징
64 : 클램프
66 : 외부 레일용 블랭크
67 : 길이방향 에지
68 : 스탬핑 다이(Stamping die)
69 : 횡방향 에지
70 : 출력 샤프트
72 : 캐비티
73 : 제 1 내부 레그
74 : 제 2 내부 레그
76 : 내부 레일용 블랭크
78 : 제 1 외부 레그
80 : 제 2 외부 레그
82 : 제 3 외부 레그
84 : 제 4 외부 레그
86 : 래칭 개구(Latching opening)
90 : 핀 구멍들(Pin holes)
94 : 베이스
96 : 절곡 바(Bending bar)
98 : 반경
100 : 축

Claims (9)

  1. 자동차 시트로서,
    - 시트 영역(36)을 구비한 시트 프레임, 및
    - 길이방향 조절 장치를 포함하고,
    상기 길이방향 조절 장치는, 플로어 레일(22), 시트 레일(24) 및 이들 2 개의 레일들 사이에 배치되는 안내 수단(26)을 갖는, 적어도 한 쌍의 레일들을 구비한 레일 가이드를 포함하며,
    상기 한 쌍의 레일들의 레일들은 자동차의 전진 방향인 x 방향에 대해 평행한 길이 방향으로 변위 경로(20)를 따라 서로에 대해 변위가능하며,
    상기 시트 레일(24)은 상기 한 쌍의 레일들 위에 배치되도록 상기 시트 프레임을 체결하는 수단(30)을 포함하고,
    상기 플로어 레일(22) 및 시트 레일(24)은 동일한 원의 곡률 반경(42)을 갖도록 각각 만곡되며,
    상기 곡률 반경(42)의 곡률 중심(44)은 상기 시트 프레임을 등지는(facing away from), 상기 한 쌍의 레일들의 하부 측면 상에 위치되는 자동차 시트에 있어서,
    상기 곡률 반경(42)은 1,500 mm 내지 3,000 mm 이고,
    상기 플로어 레일(22)의 최전방 영역이 접하는 접선(tangent)은, 상기 x 방향과 상기 x 방향에 수직하고 지면에 대해 수평한 방향인 y 방향에 의해 정의되는, x-y 평면에 대해 평행하게 연장하거나 또는 단지 ± 5°만큼 상기 x-y 평면으로부터 벗어나고,
    상기 길이방향 조절 장치는, 구동 드라이브를 더 포함하며,
    상기 구동 드라이브는, a)출력 샤프트를 갖는 회전 드라이브 유닛, b) 출력 샤프트에 회전식으로 연결되는 스핀들 너트를 갖는 기어 유닛 및 c) 스핀들을 포함하며, 상기 스핀들은 스핀들 너트와 맞물림하는 스핀들 스레드를 포함하고, 상기 스핀들은 레일들과 동일한 원의 곡률 반경(42)을 갖도록 만곡되며, 상기 스핀들 너트는 스트레이트(straight) 너트이고,
    적어도 상기 기어 유닛과 상기 구동 드라이브의 스핀들은, 상기 플로어 레일(22)과 상기 시트 레일(24)에 의해 획정되는(delimited) 채널 형상 캐비티(40) 내에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡률 중심(44)은 상기 x 방향과 상기 x 방향에 수직하고 지면에 대해 수직한 z 방향에 의해 정의되는, x-z 평면에 대해 평행한 평면 상에 위치되며, 상기 한 쌍의 레일들의 중심을 통해 연장하는 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    최전방 위치에서, 상기 시트 영역(36)의 바닥은 수평한 상기 x-y 평면에 대해서 0° 내지 6°의 각도 범위에 있는 각도 만큼 후방으로 기울어진 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수단(30)은 상기 시트 프레임을 체결하는, 전방 연결부들(32) 및 후방 연결부들(34)을 포함하고,
    (i) 상기 전방 연결부들(32)의 길이는 상기 후방 연결부들(34)의 길이보다 5 내지 30 % 작은 것 및
    (ii) 각각의 시트 측면의 전방 연결부들(32) 그리고 각각의 시트 측면의 후방 연결부들(34)은 상기 x 방향에 수직하고 지면에 대해 수직한, z 방향과 일치하는(match) 길이 방향으로 동일 길이인 것
    중 적어도 하나를 만족하는 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동차 시트는 등받이(38)를 더 포함하며,
    상기 플로어 레일(22)은 자동차의 플로어 조립체에 연결되며,
    수평면에 위치된 차량에 관하여, 자동차 시트의 등받이(38)는, 길이방향 조절 기구의 최후방 위치에서, 수직선으로부터 측정했을 때 10° 내지 15°의 각도로 후방으로 경사지며, 그리고 길이방향 조절 기구의 최전방 위치에서, 수직선으로부터 측정했을 때 5° 내지 10°의 각도로 후방으로 경사지며, 이들 2개의 위치들 사이에서의 각도 변화(50)는 적어도 4°인 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 자동차 시트의 레일 가이드를 제조하는 방법에 있어서,
    플로어 레일(22)은 플로어 레일 블랭크로부터 제조되며, 시트 레일(24)은 시트 레일 블랭크로부터 제조되고,
    블랭크들은 레일의 곡률 반경(42)을 갖도록 각각 만곡된 채 연장되며,
    상기 블랭크들은 만곡된 프로파일을 갖는 하나 이상의 각각의 스탬핑 다이(68)에서 스탬핑되며, 상기 프로파일은 레일들과 동일한 원의 곡률 반경(42)을 갖도록 만곡되며,
    마무리된 플로어 레일(22) 또는 시트 레일(24)은 하나 이상의 단계에서 스탬핑함으로써 준비되는 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트의 레일 가이드 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 자동차 시트의 레일 가이드를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 플로어 레일(22)은 플로어 레일 블랭크로부터 제조되며, 시트 레일(24)은 시트 레일 블랭크로부터 제조되고,
    상기 블랭크들은 강판으로부터 제조되고 세장형이며(elongated),
    a) 블랭크의 길이방향 에지(67)들은, 마무리된 차량의 베이스 플랜지(48)가 상기 x-y 평면에 놓이면, 똑바르게(straignt manner) 연장하며, 블랭크는 실린더 재킷의 형상에 대응하도록 절곡되며(bent),
    b) 블랭크의 길이방향 에지(67)들은, 마무리된 차량의 베이스 플랜지(48)가 상기 x 방향과 상기 x 방향에 수직하고 지면에 대해 수직한 z 방향에 의해 정의되는, x-z 평면에 놓이면, 만곡된 방식으로 연장하며, 블랭크는 평면이고,
    상기 블랭크는 길이방향 에지(67)에 대해 평행하게 연장하는 절곡 선(83, 92)들을 중심으로 2 개의 평행한 절곡 바(96)들 각각에 대하여 하나 이상의 절곡 단계에서 절곡되며,
    하나 이상의 교정 단계가 실행되며, 이 단계에서 절곡이 상기 하나 이상의 절곡 단계의 절곡(bend)에 반대되는(opposite) 방향으로 실행되는 것을 특징으로 하는,
    자동차 시트의 레일 가이드 제조 방법.

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  9. 삭제
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