KR102409596B1 - 차량 보강 부재의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

차량 보강 부재(26, 28, 30)의 형성 방법이 개시된다. 방법은 시트 또는 단방향 테이프와 같은 섬유 보강 재료(CFRM)(504)의 편평한 바디를 형상 획정 부재(506, 900)의 형상과 정합시키는 단계를 포함한다. 사실상, 형상 획정 부재(506, 900)는 차량 보강 부재(26, 28, 30)의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 코어이다. CFRM 재료(504)는 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함한다. 방법은 CFRM 바디(504)의 제1 에지 부분(510)을 CFRM 바디(504)의 제2 에지 부분(512)에 접합시킴으로써 차량 보강 부재(26, 28, 30)의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계를 더 포함한다. 방법을 구현하기 위한 장치, 및 방법을 사용하여 형성된 구성요소(예를 들어, 차량 보강 부재(26, 28, 30), 차량 시트(10) 등)이 또한 기술되어 있다.

Description

차량 보강 부재의 형성 방법
본 출원은 2016년 4월 29일자로 출원된 싱가포르 특허 출원 제10201603457W호를 우선권 주장한다.
본 개시는 차량 시트 프레임과 같은 차량 보강 부재를 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 개시는 또한 그러한 방법에 의해 형성된 차량 보강 부재 및 차량 보강 부재를 통합한 차량에 관한 것이다.
자동차 업계에서, 속도와 안전 성능 간의 균형을 유지할 필요성은 중요한 요소이다. 안전성을 향상시키기 위해, 에어백 및 크럼플 존(crumple zone)과 같은 추가 안전 조치가 차량에 통합된다.
추가 안전 조치는 통상적으로 차량에 중량을 추가하는데, 이로 인해 연료 소비량이 증가되고 전체 오염 물질의 생성을 감소시키고자 하는 산업 요건과 경합한다.
중량을 감소시키기 위해, 금속 구성요소는 복합 보강 재료로 대체되었다. 이들 구성요소는 흔히 2-1/2 차원 형태로서 공지된 형태로 형성된다. 2-1/2 차원 구성요소를 생성하기 위해, 미리 절단된 직조 섬유의 평탄한 시트 또는 시트들의 층이 "프리프레그(prepreg)"로 알려진 합성 수지로 함침되고 프리프레그의 두께에 대응하는 대체로 균일한 두께의 V, L, C, U, M 또는 다른 형상으로 절첩된다. 이는 형성된 구성요소의 강도를 향상시키고 복합 보강 재료 구성요소가 다른 구성요소에 부착될 수 있는 부착점을 제공한다. 이어서, 2-1/2 차원 부품은 통상적으로 플라스틱으로 오버몰딩되어 리브 보강부를 제공하고 부착점을 추가시킨다.
통상, 특히 구조 및 안전 용례에서, 관련 구성요소의 필요 강도를 유지하는 방식으로 복합 보강 재료를 사용하고, 이들 재료로부터 제조된 구성요소를 설치하는 것은 매우 비용이 많이 든다. 그 결과, 주로 2-1/2 차원 구조의 경우, 복합 보강 재료의 사용으로 제한된 중량 감소가 있었지만, 복합 보강 재료 구성요소의 설치 비용이 차량 비용에 추가된다.
알맞은 가격의 차량에 적합한 대량 생산용으로 적절하기 위해서는, 제조가 용이하면서 중량 감소를 용이하게 하고 구성요소의 필요 강도를 유지하는, 복합 보강 재료로부터 구성요소를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
다양한 실시예에 따르면, 오버몰딩된 조립체를 형성하는 방법이 제공될 수 있다. 방법은, 섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디를 형상 획정 부재의 형상에 정합(conforming)시키는 단계로서, 섬유 보강 재료는 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하고 형상 획정 부재는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 것인 단계; CFRM 바디의 제1 에지 부분을 CFRM 바디의 제2 에지 부분에 접합시켜, 형상 획정 부재 둘레에 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계; 및 형상 획정 부재를 폐쇄 단면 부분 내에 유지하면서, 쉘을 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재 상에 오버몰딩하여 쉘과 CFRM 바디를 일체형으로 연결하는 단계를 포함한다.
다양한 실시예에 따르면, 오버몰딩된 조립체를 제조하는 시스템이 제공될 수 있다. 시스템은, 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 형상 획정 부재로서, 차량 보강 부재는 사용 시에 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하는 연속 섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디로부터 형성되는 것인 형상 획정 부재; 제1 몰드 부재로서, 제1 몰드와 형상 획정 부재는 CFRM 바디를 사이에 두고 함께 합쳐지도록 구성되어 CFRM 바디로부터 폐쇄 단면 부분을 형성하고, 폐쇄 단면 부분은 형상 획정 부재 둘레에 형성되는 것인 제1 몰드 부재; 제1 몰드 부재에 대해 이동 가능하게 장착되고 사용 시에 형상 획정 부재를 향해 이동될 수 있어 CFRM 바디의 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 함께 접합하여 차량 보강 부재를 형성하는 접합 장치; 및 테이퍼진 형상 획정 부재를 폐쇄 단면 부분 내에 유지하면서, 쉘을 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재 상에 오버몰딩하여 쉘과 CFRM 바디를 일체형으로 연결하는 데에 사용하기 위한 오버몰딩 몰드를 포함한다.
일례에서, 차량 보강 부재를 형성하는 방법이 제공될 수 있다. 방법은,
섬유 보강 재료(CFRM)의 시트를 형상 획정 부재의 형상에 정합시키는 단계로서, 섬유 보강 재료는 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하고 형상 획정 부재는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 것인 단계; 및
CFRM 시트의 제1 에지 부분을 CFRM 시트의 제2 에지 부분에 접합시킴으로써 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일례에서, 전술한 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 방법을 사용하여 제조된 차량 보강 부재가 제공될 수 있다. 차량 보강 부재는 폐쇄 단면 부분 및 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 결합시키는 시임을 포함할 수 있다.
일례에서, 차량 시트의 보강 구조 부재를 제조하는 방법이 제공될 수 있다. 차량 시트는 시트 부분, 및 경사 조절 기구에 의해 시트 부분에 연결된 시트백을 포함할 수 있다. 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함할 수 있으며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있다. 방법은,
전술한 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 방법을 사용하여 시트 부분과 시트백 중 하나인 시트 요소의 차량 보강 부재를 형성하는 단계; 및
2개의 경사 조절 부재 중 하나를 차량 보강 부재에 부착하여 차량 보강 부재를 2개의 경사 조절 부재 중 다른 하나에 연결함으로써, 시트 부분과 시트백을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
일례에서, 차량 시트가 제공될 수 있다. 차량 시트는,
시트 부분;
시트백;
시트백을 시트 부분에 연결하는 경사 조절 기구
를 포함하고, 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있고,
시트백과 시트 부분 중 하나인 시트 요소는 전술한 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 방법을 사용하여 형성된 적어도 하나의 차량 보강 부재를 포함하고, 적어도 하나의 차량 보강 부재는 다른 경사 조절 부재에 이동 가능하게 연결되어 시트 부분과 시트백을 연결시키는 경사 조절 부재 중 하나를 포함한다.
일례에서, 차량 시트가 제공될 수 있다. 차량 시트는,
시트 부분;
시트백;
시트백을 시트 부분에 연결하는 경사 조절 기구
를 포함하고, 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있고,
시트백과 시트 부분 중 하나인 시트 요소는 전술한 또는 본 명세서의 다른 곳에서 설명한 방법을 사용하여 형성되고, 적어도 하나의 차량 보강 부재는 다른 경사 조절 부재에 이동 가능하게 연결되어 시트 부분과 시트백을 연결시키는 경사 조절 부재 중 하나를 포함한다.
일례에서, 차량 보강 부재를 제조하는 시스템이 제공될 수 있다. 시스템은,
차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 형상 획정 부재로서, 차량 보강 부재는 사용 시에 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하는 연속 섬유 보강 재료(CFRM)의 시트로부터 형성되는 것인 형상 획정 부재;
제1 몰드 부재로서, 제1 몰드 부재와 형상 획정 부재는 CFRM 시트를 사이에 두고 함께 합쳐하도록 구성되어 CFRM 시트를 형상 획정 부재에 적어도 부분적으로 정합시키는 것인 제1 몰드 부재; 및
제1 몰드 부재에 대해 이동 가능하게 장착되고 사용 시에 형상 획정 부재를 향해 이동될 수 있어 시트의 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 함께 접합하여 차량 보강 부재를 형성하는 접합 장치를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예를 비제한적인 예에 의해서만 설명하기로 한다. 실시예는 도면을 참조하여 설명되고, 도면에서:
도 1은 본 교시에 따른 차량 시트의 측면도이다;
도 2는 본 교시에 따른 차량 보강 부재의 측면도이다;
도 3은 경사 조절 부재가 부착된 도 2의 차량 보강 부재의 측면도이다;
도 4a 및 도 4b는 로딩 동안 차량 보강 부재의 이동을 예시하는 차량 시트의 평면도이다;
도 5a 내지 도 5d는 본 교시에 따른 차량 보강 부재를 형성하는 방법 및 장치를 예시한다;
도 6은 CFRM 시트와 경사 조절 부재 사이에 접합된 조인트의 부분 확대도를 제공한다;
도 7은 부분 차량 시트를 통해 취한 다양한 단면들을 따른 차량 시트의 부분 도면으로서, 그 길이를 따른 차량 보강 부재의 차원 변경을 예시한다;
도 8은 본 교시에 따른 차량 보강 부재를 형성하는 장치의 다양한 예시적인 도면을 제공한다;
도 9는 웨브 또는 쉘을 차량 보강 부재에 몰딩하는 몰드를 통한 단면도이다.
본 명세서에 개시된 실시예는 3차원 폐쇄 단면 부분을 갖는 차량 보강 부재를 제공한다. 그러한 부재는 차량 시트 및 범퍼 바아에서의 용례 뿐만 아니라 다른 안전, 에너지 흡수 및 보강 용례에 특히 적합할 수 있다. 특히, 본 명세서에 설명된 방법에 따라 형성된 구성요소의 높은 강도로 인해, 구성요소는 또한 구조적 용례에, 예를 들어 차량 샤시의 구성요소를 교체하는 데에 사용될 수 있다.
기술된 실시예는, 섬유가 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분 둘레에서 파손되지 않은 상태로 연장될 수 있는 한 "연속" 섬유를 채용한다. 바꿔 말해서, 차량 보강 부재는, 직조 섬유 또는 단방향 테이프의 편평한 바디가 섬유 또는 테이프가 관련 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 둘레에서 연장되는 상태로 배향되면, 섬유가 폐쇄 단면의 전체 주변부 둘레에서 단절되지 않고 연장되고 시작한 곳에서 종결되거나 그 단부들이 오버랩하게 종결되도록 형성된다.
본 명세서에 설명되는 CFRM 재료는 연속 섬유를 갖는 편평한 바디를 포함한다. 편평한 바디는 연속 섬유의 1개 이상의 시트(예를 들어, 1개 시트, 2개 시트 등) 또는 합성 매트릭스의 단방향 테이프(예를 들어, 1개 테이프, 2개 테이프 등)를 포함할 수 있다. 다수의 시트 또는 테이프가 제공되는 경우, 시트 또는 테이프들 중 적어도 2개가 오버랩하는 형태로 될 수 있다. 2개 이상의 시트 또는 테이프가 제공되는 경우, 시트 또는 테이프 중 적어도 하나는 연속 섬유가 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분 둘레가 아닌 방향으로 연장하도록 배향될 수 있다 - 예를 들어, 적어도 하나의 시트 또는 테이프는 폐쇄 단면 부분 둘레에서 연장되는 시트 또는 테이프의 섬유에 대해 수직으로, 45°로, 30°로, 15°로, 10°로, 5°로 또는 임의의 다른 각도로 연장하는 섬유를 가질 수 있다.
도 1은 차량 시트(10)를 도시한다. 차량 시트(10)는 자동차의 전방 시트 또는 SUV나 MPV와 같은 다열 차량의 중간 시트, 비행기 승객 시트, 또는 적절한 다른 시트일 수 있다. 차량 시트(10)는 시트 부분(12)과 시트백(14)을 포함한다 - 시트 부분(12)과 시트백(14) 각각은 "시트 요소"로 교환 가능하게 지칭될 수 있다. 차량 시트(10)는 경사 조절 기구(16)를 더 포함한다. 경사 조절 기구(16)는 시트백(14)을 시트 부분(12)에 연결시킨다. 시트백(14)과 시트 부분(12) 사이의 연결을 또한 보조하는 다른 구성요소가 있을 수 있다.
시트 부분(12)은 시트 베이스(24)에 의해 플로어(22)로부터 분리된 상태로 차량의 플로어(22) 상에 장착되어 있다. 시트 부분(12)은, 예를 들어 차량 시트(10)가 여객기의 시트인 경우, 시트 베이스(24)를 통해 플로어(22)에 고정식으로 장착될 수 있다. 대안적으로, 시트 부분(12)은 종방향 조절 기구를 포함하는 시트 베이스(24)를 통해 플로어에 장착될 수 있다. 종방향 조절 기구는 화살표 X-X'의 방향으로 차량 시트(10)의 종방향 위치의 선택적인 종방향 조절을 허용한다.
경사 조절 기구(16)는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재 또는 브라켓(18, 20)을 포함한다. 경사 조절 부재(18, 20)는 서로에 대해 이동 가능하여 시트 부분(12)에 대한 시트백(14)의 경사 조절을 허용한다. 이를 위해, 2개의 경사 조절 부재(18, 20) 중 하나가 시트 부분(12)과 시트백(14) 각각에 존재한다.
적어도 하나의 차량 보강 부재(26, 28, 30)[부재(26, 28)는 파선으로 도시되고 부재(30)는 점선으로 도시됨]가 시트 요소들 중 한쪽 또는 양쪽에 - 바꿔 말해서, 시트 부분(12)과 시트백(14) 중 한쪽에 - 또는 시트 베이스(24) 또는 플로어(22)를 지지하는 구조체에도 마련될 수 있다. 차량 보강 부재(26, 28, 30)(및 본 명세서에 설명되는 다른 부재들)는 차량 시트의 부분을 형성하기 때문에, "차량 보강 부재"라는 용어는 적절하게 "시트 보강 부재"와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 현재, 그러한 3개의 차량 보강 부재(26, 28, 30)가 그러한 부재들이 사용될 수 있는 예시적인 설명을 제공하기 위해 도시되어 있다. 차량 보강 부재(26, 28, 30)는, 예를 들어 도 5a 내지 도 5d에 도시된 프로세스 단계를 사용하여 형성된다.
각각의 경우에, 차량 보강 부재(26, 28, 30)는 전통적인 보강 또는 구조적 부재를 대체하도록 제공된다. 대부분의 경우에, 관련 차량 보강 부재는 또한 안전 시스템의 부분을 형성한다. 예를 들어, 시트 부분(12)의 차량 보강 부재(28)는 플로어(22)를 통해 차량의 주요 구조체에 장착된다. 이 경우에, 시트 부분(12)은 전술한 바와 같이 기구(24)를 통해 플로어(22)에 장착된다. 차량과의 전방 단부 충돌 시에, 시트(10)에 앉아 있는 탑승자의 관성은 탑승자를 화살표(X)의 방향으로 전방을 향해 나아가게 하려고 할 것이다. 탑승자의 엉덩이는 차량 보강 부재(28)를 밀게 되고, 이는 탑승자의 관성 일부를 흡수하게 된다.
그렇게 할 때에, 차량 보강 부재(28)는 시트 부분(12)의 다른 구성요소에 구조적 보강을 제공하면서도, 시트(10)에 앉아 있는 탑승자의 전방 에너지를 흡수하는 안전 기능을 수행하여, 탑승자가 전방 충돌 중에 시트벨트 아래에 "가라앉는 것"을 방지한다.
유사하게, 시트백(14)의 차량 보강 부재(26)는 경사 조절 기구(16)를 통해 시트 부분(12)에 장착된다. 차량과의 후방 충돌 시에, 탑승자의 관성은 탑승자를 X'방향으로 시트백(14) 내로 밀어 넣게 된다. 차량 보강 부재(26)는 탑승자에 의해 시트(10)에 가해진 힘의 일부를 흡수하지만, 그 힘의 상당 부분을 경사 조절 기구(16)를 통해 시트 부분(12)으로 전달하게 된다. 시트 부분(12)은 유사하게 그 힘의 일부를 차량의 플로어(22) 등으로 전달하게 된다.
다시, 차량 보강 부재(26)는 시트(10)의 시트백(14)의 구조를 보강하면서도, 안전 기능을 수행한다. 특히, 후방 단부 충돌 중에, 에너지는 탑승자로부터 시트백(14)으로, 시트백(14)으로부터 경사 조절 기구(18, 20)로, 그 다음에 시트 부분(12)으로, 그리고 시트 부분(12)으로부터 차량의 플로어(22)로 전달된다. 다른 힘은 차량 보강 부재(26) 및 차량 시트(10)의 다른 구성요소의 변형 중에 흡수된다. 차량 보강 부재(26)는 또한 시트백(14)의 구조를 유지한다.
충돌 및 파괴 이벤트의 관점에서 사용될 때에, "구조를 유지하는 것", "형상을 유지하는 것" 등은 그 범위 내에 시트(10)의 형상 또는 구조의 일부 변형을 포함할 수 있지만, 탑승자가 관련 안전 기준에 따라 수행된 테스트에서 해당 변형에 의해 심하게 부상당하는 정도를 포함하지는 않는다. 바꿔 말해서, 상기 문구들은, 시트가 사고 시에 파괴되는(즉, 더 이상 목적에 부합하지 않는) 경우라도, 탑승자의 안전을 보장하기 위해 시트가 그 형태 및 구조를 충분히 유지하는 능력을 그 범위 내에 포함한다. "구조를 유지한다"라는 문구는 작동 상태를 유지하면서 반드시 충돌을 견딜 수 있는 것으로 시트(10)를 제한하도록 의도되지 않는다.
차량 보강 부재(26)는 경사 조절 부재(18, 20) 중 하나를 포함하고, 차량 보강 부재(30)는 경사 조절 부재(18, 20) 중 다른 하나를 포함한다. 특히, 차량 보강 부재(26)는 경사 조절 부재(20)를 포함한다. 경사 조절 부재(18, 20)는 이동 가능하게 연결됨으로써, 시트 부분(12)과 시트백(14)을 연결시킨다. 즉, 경사 조절 부재(18)는 다양한 경사 위치들에서 부재(20)에 로킹될 수 있고, 이들 위치 사이에서 선택적으로 이동될 수 있다.
차량 보강 부재(26)는 경사 조절 부재(18)[회전이 시트백(14)을 시트 부분(12)에 대해 경사지게 할 수 있는 힌지 기구의 일부를 형성함]로부터 각각의 경사 조절 부재(18)로부터 더 멀리 떨어진 지점(즉, 관련 힌지 기구로부터 더 멀리 떨어진 지점)으로 연장된다. 예시된 실시예의 차량 보강 부재(26)는 반드시 시트(10)의 전체 높이에 걸쳐 연장하지는 않는다. 대신에, 차량 보강 부재(26)는, 예를 들어, 시트(10)에 있을 때 평균 높이 탑승자의 견부가 위치될 것으로 예상되는 또는 특정 시트 설계를 위한 엔지니어링에 의해 필요한 것으로 간주되는 견부 높이까지 연장된다.
차량 보강 부재(26)는 시트(10)의 전체 높이에 걸쳐 연장할 수 있지만, 일부 실시예에서, 탑승자의 중량의 대부분이 통상적으로 탑승자의 하부 몸통(예를 들어, 위 영역) 및 다리에 있기 때문에 현재 그렇게 하지 않는다. 따라서, 차량과의 후방 단부 충돌 이벤트 시에 탑승자에 의해 시트(10)에 가해지는 힘의 대부분은 시트(10)의 하부에 있게 된다. 시트벨트의 무릎 띠는 시트백(14)이 시트 부분(12)과 만나는 영역에 가깝게 탑승자의 엉덩이를 유지하도록 설계되기 때문에 특히 그러하다. 따라서, 후방 단부 충돌로부터의 힘을 제어하기 위해 시트백(14)의 상부에서보다 시트백(14)의 베이스에서 더 많은 양의 보강이 요구된다.
도 2는 차량 보강 부재(200)의 측면도를 제공한다. 차량 보강 부재(200)는, 예를 들어 도 1의 차량 보강 부재(26) 대신에 차량 시트 등의 시트백에 사용하기에 적합할 수 있다. 차량 보강 부재(200)는 폐쇄 단면 부분(202)을 포함한다. 폐쇄 단면 부분(202)은 실질적으로 차량 보강 부재(200)의 전체 길이에 걸쳐 연장한다. 일부 실시예에서, 폐쇄 단면 부분(202)은 차량 보강 부재(200)의 전체 길이보다 적게 연장할 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 단면 부분(202)은 경사 조절 부재에 부착될 수 있는 하단부로부터 차량 보강 부재(200)의 길이를 따라 일부까지만 연장될 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 단면 부분은 하단부(204)로부터 상단부(208)보다 낮은 상부점(206)까지 연장될 수 있다.
이어서, 상부점(206)과 상단부(208) 사이의 차량 보강 부재(200)의 부분은, 목적에 적합한 충분한 구조적 강성을 제공하면서 고가의 라미네이트 재료를 불필요하게 사용하지 않도록 U형 부분 또는 C형 부분만을 포함할 수 있다.
차량 보강 부재(200)는 길이 방향을 갖는다. 본 예에서, 그 방향은 하단부(204)로부터 멀어지는 화살표 Y를 따른다. 다른 차량 보강 부재의 경우, 길이 방향은 직선 이외의 것일 수 있다. 예를 들어, 차량 보강 부재가 자동차의 범퍼 바의 코너와 같이 고정된 곡률 반경을 갖는 부재를 포함하는 경우, 길이 방향은 곡률 반경 또는 복합 곡률(즉, 2종 이상의 곡률 반경을 갖는 곡선, 또는 고정된 곡률 반경 없음)을 따를 수 있다.
차량 보강 부재(200)는 테이퍼진다. 테이퍼는, 차량 보강 부재(200)의 길이 방향에서, 하단부(204) 근처, 또는 경사 조절 부재가 차량 보강 부재(200)에 부착된 경우에 경사 조절 부재 근처의 위치로부터 멀어지게 연장된다. 현재, 테이퍼는 실질적으로 차량 보강 부재(200)의 전체 길이에 걸쳐 연장한다.
테이퍼는 차량 보강 부재(200)로부터 형상 획정 부재(도 5a 내지 도 5d 참조)의 인출을 보조한다. 본 예에서, 해당 인출은 차량 보강 부재(200)의 길이 방향으로 발생한다. 따라서, 차량 보강 부재(200)는 형상 획정 부재의 둘레에 형성되고, 부분적으로 경화될 수 있으며 - 제2 몰드 부재가 인출될 때에 그 형상을 유지하기에 충분하게 세팅되거나, 굳어지거나, 또는 달리 강성화되며 - 그 후에 형상 획정 부재가 인출된다.
차량 보강 부재(300)의 다른 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 금속 고정구(302)가 차량 보강 부재(300)에 부착된다. 금속 고정구(302)는 차량 보강 부재(300)가 다른 구조체에 부착되게 할 수 있다. 예를 들어, 차량 보강 부재(300)가 자동차의 범퍼의 일부를 포함하는 경우, 금속 고정구(302)는 자동차의 바디 또는 샤시에 대한 범퍼의 부착을 용이하게 할 수 있다. 유사하게, 차량 보강 부재(300)가 차량 시트의 시트 부분의 일부를 포함하는 경우, 금속 고정구(302)는, 시트 베이스가 도 1에 따른 길이 조절 기구를 포함하던 아니던 시트 베이스에 대한 시트 부분의 부착을 용이하게 할 수 있다. 본 예에서, 차량 보강 부재(300)는 차량 시트의 시트백의 일부를 포함하고 금속 고정구는 시트백이 차량 시트의 시트 부분에 대해 경사지게 할 수 있는 경사 조절 기구의 경사 조절 부재이다. 바꿔 말해서, 협동하는 경사 조절 부재가 차량 시트의 시트 부분에 제공되고 경사 조절 부재가 서로 이동 가능하게 연결됨으로써, 시트백이 시트 부분에 대해 경사지게 하는 방식으로 시트 부분과 시트백을 연결시킨다.
차량 보강 부재(300)가 부분을 구성하는 시트백(400)이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 본 실시예의 차량 보강 부재의 폐쇄 단면으로 인해, U형 또는 C형 부재와 같은 개방 단면의 구조적 부재와 비교할 때에 하중이 집중되는 에지와 같은 단일점이 존재하지 않는다. 따라서, 차량 보강 부재(300)의 폐쇄 단면은 다중 자유도로 작용하는 힘에 대한 저항을 제공한다.
도 4a는 수직축(즉, 도 4a가 도시된 지면의 외측을 향한)을 중심으로 한 비틀림 힘, 또는 굽힘 모멘트에 대한 차량 보강 부재(300)의 응답을 예시한다. 비틀림 힘은, 예를 들어 차량의 측면 충격 하중 중에 또는 시트백이 앞으로 밀리는 곳에서 발생할 수 있다. 차량 구조용 보강 부재가 타원형 또는 실질적으로 타원형의 단면 또는 다른 단면(예를 들어, 직사각형 또는 난형)을 가질 수 있지만, 그 단면의 폐쇄 특성으로 인해 대향하는 힘이 생성된다 - 단면의 한 부분의 힘은 단면의 다른 부분의 힘에 의해 적어도 부분적으로 상쇄된다.
비틀림 하중의 경우, 저항은 인장력 또는 압축력보다는 전단력이 되는 경향이 있다. 따라서, 비틀림 힘의 적용을 위해 부재(300)에 2개의 전단력 영역이 생성된다. 2개의 전단력 영역을 생성함으로써, 최대 전단력이 극적으로 감소되고, 심지어는 절반으로 감소된다(2개의 영역이 동일한 전단력을 받는 경우). 이는 하나의 영역에서 전단력을 가하는 힘이 다른 영역에서 전단력을 유사하게 가해야 하므로, U형 및 C형의 구조적 부재와 같은 개방 단면 부재에 이용 가능한 것보다 최대 2배의 갯수의 영역에서 임의의 힘이 흡수되기 때문이다. 그 결과, 폐쇄 단면은, U형 또는 C형의 구조적 부재에 가해지는 임의의 힘이 대향되고 최대 힘이 효과적으로 감소되거나 심지어 절반으로 감소되는 것을 보장한다. 자동차 충돌과 같은 큰 충격의 경우, 이는, 충격이 거의 2배가 될 수 있고 부재(300)가 고장을 경험하기 전에 거의 2배의 비틀림 힘을 가할 수 있음을 의미한다. 자동차 충돌의 규칙성을 고려할 때에, 고도로 치명적인 충돌보다는 덜 치명적인 충돌이 훨씬 더 빈번하게 발생한다. 이에 따라, 부재(300)가 견딜 수 있는 충돌의 유형은 다른 유형의 충돌보다 훨씬 덜 발생할 가능성이 있다. 따라서, 부재(300)는 상이한 방법에 의해 형성된 구성요소보다 그 유효 수명 동안에 고장을 경험할 가능성이 훨씬 적다. 더욱이, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 예시된 바와 같이, 힘들은 다중 자유도로 흡수되고, 즉 수평축을 중심으로 굽힘이 그리고 수직축을 중심으로 비틀림이 흡수된다.
상기 논의는 비틀림 하중 동안에 가해지는 전단력을 참조하여 이루어졌지만, 유사한 힘 감소 기구가 수평축을 중심으로 가해지는 굽힘력 하에서 적용된다. 이는, 단면 둘레에서 생성된 인장력의 임의의 영역에 대해 잠재적인 압축 영역이 존재하고 그 반대도 마찬가지이기 때문이다. 대향되는 인장 영역 및 압축 영역은 단면의 대향 측부에서 발생할 수 있으며, 전단 영역에서도 유사하게 발생할 수 있다.
특히, 시트백(400)은 시트백의 대향 측부(404, 406)를 따라 연장되는 2개의 차량 보강 부재(300, 402)를 포함한다. 본 차량 보강 부재(300, 402)는 경사 조절 기구(도 1의 참조 부호 16 참조)로부터 경사 조절 기구(도 1의 참조 부호 32 및 도 2의 참조 부호 208 참조)로부터 더 멀리 떨어진 지점까지 연장된다. 차량 보강 부재(300, 402)는 실질적으로 평행하게 연장된다.
차량 보강 부재(300, 402)는 동일한 형상을 가질 수 있거나, 또는 도 2의 화살표 Y 및 B에 의해 대체로 정의된 평면을 중심으로 취했을 때에 한 부재가 다른 부재의 거울상일 수 있다. 차량 보강 부재(300, 402)는 또한, 최외측 부재가 측면 에어백 또는 전자 기기 박스와 같은 몇몇의 다른 비대칭 디바이스를 위한 공간을 마련할 필요가 있는 경우와 같이 비대칭인 형상을 가질 수 있다.
2개의 차량 보강 부재(300, 402) 사이에서 연장하는 것은 웹 또는 쉘(408)이다. 웹 또는 쉘(408)은 임의의 바람직한 방식으로 차량 보강 부재(300, 402)에 부착될 수 있다. 본 경우에, 웹 또는 쉘(408)은 차량 보강 부재(300, 402) 상에 오버몰딩된다. 이러한 오버몰딩 프로세스는 웹 또는 쉘(408), 차량 보강 부재(300), 및 추가 차량 보강 부재(402)를 일체로 연결한다.
웹 또는 쉘(408)은 또한 웹 또는 쉘에 리세스(도시 생략)를 형성함으로써 부착될 수 있으며, 리세스의 내부 체적은 차량 보강 부재(300, 402)의 외부 형상과 실질적으로 정합하도록 형성되어, 차량 보강 부재가 리세스 내에 수용될 수 있다.
2개의 차량 보강 부재(300, 402)가 존재한다. 이들 차량 보강 부재(300, 402)는 공통의 경사 조절 기구에 부착될 수 있고, 이 기구는 현재 2개의 힌지 기구(410, 412)를 포함한다. 하나의 힌지 기구(410, 412)는 시트백(400)의 각각의 대향 측부(404, 406) 상에 있다.
각 힌지 기구(410, 412)는 2개의 경사 조절 부재를 포함한다. 각각의 힌지 기구의 하나의 경사 조절 부재는 각각의 차량 보강 부재(300, 402)에 부착된다. 다른 경사 조절 부재는 차량 시트의 시트 부분에 부착된다. 시트 부분에 부착된 경사 조절 부재는 별개의 구성요소일 수 있거나, 또는 공통의 시트 부분 경사 조절부를 함께 형성할 수 있다. 유사하게, 시트백에 부착된 경사 조절 부재는 별개의 구성요소일 수 있거나, 또는 공통의 시트백 경사 조절부를 함께 형성할 수 있다. 이와 관련하여, 차량 보강 부재들 중 단 하나에만 경사 조절 기구(예를 들어, 함께 로킹하여 시트백을 베이스에 대해 적소에 로킹할 수 있는 한쌍의 경사 조절 부재들 - 바꿔 말해서, 즉 경사 조정 잠금 장치)가 있을 수 있다. 다른 차량 보강 부재는 로킹되지 않고 대신에 회전 힌지를 형성하는 경사 조절 부재에 의해 베이스에 커플링될 수 있다. 대신에, 차량 보강 부재 모두를 베이스에 부착하는 단일의 경사 조절 기구가 존재할 수 있다. 힌지 기구, 경사 조절 기구 및 경사 조절 부재의 모든 변형예는 본 개시의 범위 내에 속하는 것으로 의도되며, 본 개시의 관점에서, 이들 변형예를 차량 시트에 어떻게 통합할 것인지는 당업자에게 쉽게 명백할 것이다.
특히, 시트 요소가 시트백이 아니고 대신에 시트 부분인 경우에도, 힌지 기구(410, 412)는 차량 보강 부재(30)(도 1 참조)를 시트백(400)과 상호 연결시킨다. 이러한 구성에서, 제2 차량 보강 부재(30)는 존재하지 않을 수 있다. 대신에, 차량 보강 부재(30)는 시트 부분(12)의 전체 폭에 걸쳐 연장할 수 있다.
도 4b는 후방 충격 이벤트 시에 차량 보강 부재의 응답을 예시한다. 화살표 A는 시트 탑승자의 관성 작용의 방향을 나타낸다. 차량 보강 부재(300, 402)의 단면은 화살표 C의 방향보다 화살표 A의 방향(및 유사하게 도 2의 화살표 B의 방향)에서 더 넓다. 따라서, 차량 보강 부재(300, 402)는 화살표 Y 및 C(화살표 Y는도 4b가 표시된 지면 밖으로 연장됨)를 포함하는 평면보다 화살표 Y 및 B(도 2 참조)를 포함하는 평면에서 발생하는 힘에 대해 더 큰 강성 및 힘 흡수를 제공한다. 이러한 이유로, 비틀림 하중 하에서 차량 보강 부재(300, 402)의 응답과 비교할 때에, 화살표 A의 방향에서 비슷한 하중 하의 응답(예를 들어, 변형)이 훨씬 더 작다.
도 5a 내지 도 5d는 차량 보강 부재를 형성하는 방법(500)을 예시하며, 이 방법은 폭넓게 다음을 포함한다 :
단계 502(도 5a 내지 도 5c): 섬유 보강 재료(CFRM) 시트(504)를 형상 획정 부재(506)의 형상과 정합시키는 단계; 및
단계 508(도 5d) : CFRM 시트(504)의 제1 에지 부분(510)을 CFRM 시트(504)의 제2 에지 부분(512)에 접합시킴으로써 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계.
단계 502는 섬유 보강 재료 시트(504)를 형상 획정 부재(506)의 형상과 정합시키는 단계를 포함한다. 바꿔 말해서, 섬유 보강 재료(504)는 형상 획정 부재(506) 둘레에 몰딩되어, 섬유 보강 재료(504)의 내표면이 형상 획정 부재(506)의 외표면의 형상과 정합하는데, 이는 업계에서 흔히 "드레이핑(draping)"으로 지칭된다. 섬유 시트(504)는 실질적으로 균일한 두께를 갖고, 드레이핑 프로세스는 섬유 시트(504)의 형상을 형상 획정 부재(506)의 형상과 정합시킨다. 예를 들어, 형상 획정 부재(506)가 테이퍼지면, 도 5a 내지 도 5d에 예시된 방법에 의해 제조된 차량 보강 부재는 테이퍼진다. 마찬가지로, 테이퍼형 차량 보강 부재는 테이퍼형 형상 획정 부재(506)를 사용하는 경우에만 도 5a 내지 도 5d에 예시된 방법에 의해 제조될 수 있다. 섬유 보강 재료는 합성 매트릭스의 연속 섬유 시트로 형성된다. 그러한 재료는 연속 섬유 보강 열가소성 물질(CFRT; continuous fibre reinforced thermoplastic) 및 특히 폴리아미드 화합물 및 기타 공학용 열가소성 물질, 또는 에폭시계 수지 내의 연속 섬유 시트를 포함한다. 몇몇 실시예에서, CFRM은 열가소성이다. 웹 또는 쉘(408)이 형성되는 경우의 재료(즉, 오버몰딩 재료)는 CFRT 매트릭스의 수지와 양립성을 가져서 이들 양자 사이의 접합을 촉진해야 한다.
형상 획정 부재(506)는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 한정한다. CFRM 시트는 형상 획정 부재(506)의 외표면 둘레에 몰딩된다. 따라서, 형상 획정 부재는 그 형상을 CFRM 시트의 내부 체적에 부여한다.
본 경우에, 형상 획정 부재(506)는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이 경사진 코너를 갖는 대체로 직사각형 또는 사다리꼴 단면을 갖는다. 그러나, 다른 단면이 또한 예를 들어 도 7에 예시되고 공학 요건에 의해 결정되는 바와 같이 적절할 수 있다.
CFRM 시트(504)를 형상 획정 부재(506)에 정합시키는 프로세스는 제1 몰드 부재(514)를 CFRM 시트(504)와 접촉시키고 제1 몰드 부재(514)와 형상 획정 부재(506)를 그 사이에 CFRM 시트(504)를 두고 함께 합침으로써 수행된다. 그렇게 할 때에, CFRM 시트(504)는 형상 획정 부재(506)의 형상과 적어도 부분적으로 정합한다.
제1 몰드 부재(514)는 경사면(516)을 포함한다. 경사면(516)은 도 5a에서 화살표 D로 지시된 수직에 대해 기울어져 있다. CFRM 시트(504)를 성형하기 위해, CFRM 시트는 경사면(516) 상에 로딩된다. 표면(516)의 경사는 다수의 기능을 한다. 첫째, 표면의 경사는 CFRM 시트(504)가 제1 몰드 부재(514)와 형상 획정 부재(506) 사이에 포획될 때까지 CFRM 시트(504)를 적소에 유지하도록 소량의 마찰을 제공한다. 둘째, 경사면(516)에는 오목 섹션 또는 리세스(518)가 있다. CFRM 시트(504)의 부분(520)이 도 5b에 도시된 바와 같이 오목 섹션(518)의 상부 에지(524)[즉, 수직에 관하여 오목 섹션(528)의 가장 높은 점을 포함하는 오목 섹션(528)의 에지]로부터 돌출되는 경우, 부분(520)은 중력 하에 형상 획정 부재(506)를 향해 드레이핑되게 된다 - 바꿔 말해서, 부분(520)은 형상 획정 부재(506)와 정합하도록 적어도 부분적으로 이동된다. 이는 CFRM 시트(504)를 형상 획정 부재(506)에 정합시키는 단계를 순차적으로 완성시키는 프로세스를 보조한다.
따라서, 도 5a에 도시된 단계는 형상 획정 부재(506)와 제1 몰드 부재(514) 사이에서 CFRM 시트(504)의 일부를 가압하기 전에 경사면(516) 상에 CFRM 시트(504)를 로딩하는 단계를 수반한다.
형상 획정 부재(506)와 제1 몰드 부재(514)가 함께 합쳐질 때에, 도 5b에 도시된 바와 같이 CFRM 시트(504)는 오목 섹션(518) 내에 수용된다. 오목 섹션(518)은 형상 획정 부재(506)의 형상과 협동하도록 형성된다. 따라서, 오목 섹션(518)의 형상은 형상 획정 부재(506)의 형상에 매우 근사하고, 오목 섹션과 형상 획정 부재 사이에는 대략 CFRM 시트(504)의 두께만큼의 공차가 존재한다. 따라서, 형상 획정 부재(506)가 CFRM 시트(504)를 오목 섹션(518) 내로 압박할 때에, CFRM 시트는 형상 획정 부재의 형상(참조 번호 520으로 나타낸 정합 섹션)과 부분적으로 정합한다.
특히, 제1 몰드 부재(514) 및 형상 획정 부재(506)가 도 5b에 도시된 구성인 경우, 부분(520)은 제1 몰드 부재(514) 및 형상 획정 부재(506)로부터 돌출한다. 이러한 구성을 달성하기 위해, CFRM 시트(504)는 CFRM 시트(504)가 오목 섹션(518)의 상부 에지(524)와 오버랩하도록 제1 몰드 부재(514) 상에 위치 설정되거나 로딩된다. 도 5b에 도시된 단계 후에, 부분(522)은 CFRM 시트(504)의 접합 에지와 같이 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같은 추가 프로세스를 수행하도록 액세스 가능한 상태로 남아 있다.
도 5c에 예시된 바와 같이, 제2 몰드 부재(526)가 부분(520)과 접촉하여 부분(520)을 형상 획정 부재(506)의 형상과 정합시킨다. 오목 섹션(518)의 형상과 마찬가지로, 제2 몰드 부재(526)의 면(528)은 형상 획정 부재(506)의 형상과 긴밀하게 정합하도록 형성된다. 부분(520)은 차량 보강 부재의 폐쇄 단면을 형성하도록 함께 결합된 2개의 에지 부분(510, 512) 중 하나인 제1 에지 부분(510)을 포함한다.
제2 몰드 부재(526)는 제1 에지 부분(510)과 접촉하여 제1 에지 부분(510)을 형상 획정 부재(506)에 대해 가압할 수 있다. 대안적으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 에지 부분(510)은 제2 몰드 부재(526)에 의해 접촉되지 않을 수 있다. 대신에, CFRM 시트(504)는 제1 몰드 부재 상에 위치 설정될 수 있어, 제1 몰드 부재(514) 및 제2 몰드 부재(526)를 사용하여 형상 획정 부재(506)에 정합한 후에, 부분(520)은 제2 몰드 부재(526)로부터 형상 획정 부재(506)의 실질적으로 평탄한 표면(542)을 따라 연장된다. 이는 표면이 제2 몰드 부재(526)의 선단 에지(530)의 바로 내측에 놓이는 제2 몰드 부재(526)의 표면(528)의 부분과 평행한 평면에 놓이거나 상기 부분에 접하는 경우에 달성될 수 있다. 이로 인해, 제2 몰드 부재(526)가 제1 에지 부분(510)과 접촉하지 않고 제1 에지 부분(510)이 형상 획정 부재(506)에 접하게 위치 설정될 수 있다. 따라서, 제1 에지 부분(510)은 노출된 상태로 있고, 제2 몰드 부재(526)가 CFRM 시트(504)와 접촉한 상태로 있을 때에도 제2 에지 부분(512)에 접합될 수 있다.
도 5d에 도시된 바와 같이, CFRM 시트(504)는 제3 몰드 부재(532)에 의해 접촉된다. 제3 몰드 부재(532)는 제2 에지 부분(512)을 제1 에지 부분(510)에 대해 압박하여 제1 에지 부분(510)과 제2 에지 부분(512)을 접합하는 동안에 접촉 상태로 유지한다. 제3 몰드 부재(532)의 접촉면(534)은 다시 형상 획정 부재(506)의 형상과 정합하도록 형성된다.
제2 몰드 부재(526)와 달리, 제3 몰드 부재(532)는 제2 에지 부분(512)과 접촉하여 제2 에지 부분(512)을 접합 동안에 제1 에지 부분(510)에 대해 가압한다. 접합부를 달성하기 위해, 에지 부분들(510, 512)은 오버랩 구성으로 있거나 어떠한 경우에도 접합 중에 시임을 형성하도록 위치 설정된다.
제2 몰드 부재(526) 및 제3 몰드 부재(532)는 제1 몰드 부재(514)에 대해 별개로 장착될 수 있다. 도 5c 및 도 5d에 도시된 실시예에서, 제2 몰드 부재와 제3 몰드 부재는 왕복동 장치에 부착된다(도 8의 참조 번호 812 참조). 왕복동 장치(800)는 제2 몰드 부재(526)를 CFRM 시트(504)와 순차적으로 접촉시키고, 이어서 제2 몰드 부재(526)를 CFRM 시트(504)와의 접촉으로부터 제거하는 동시에 제3 몰드 부재(532)를 CFRM 시트(504)와 접촉시킨다. 따라서, 단일 기구의 왕복동 장치(600)가 제1 몰드 부재(514)를 따라 제2 및 제3 몰드 부재(526,532)의 슬라이딩 이동을 제어한다.
제1 몰드 부재(514) 상에 로딩될 때, CFRM 시트(504)는 CFRM 시트(504)를 손상시키지 않고 형상 획정 부재(506) 둘레에서 몰딩될 수 있는 온도로 예열된다. 몰딩 중에, CFRM 시트(504)는 통상적으로 냉각되게 된다. 제1 에지 부분(510)을 제2 에지 부분(512)에 접합시키기 위해, 이들 부분(510, 512)의 온도가 충분히 높을 것을 보장할 필요가 있다. 이는 특히, 예를 들어 공착 접합(co-adhesion bonding) - 바꿔 말해서, 2개의 유사한 물질들의 접합 - 및 융합 접합(fusion bonding)의 경우이다.
제3 몰드 부재(532)는 표면(534) 근처에 가열 요소(536)를 포함한다. 가열 요소(536)는 전기 부하 하에 가열되는 필라멘트를 포함한다. 가열 요소는 대신에 과열된 유체를 수용하기 위한 도관과 같은 다른 가열 장치를 포함할 수 있다. 가열 요소(536)는 표면(534)이 CFRM 시트(504)의 필수 접합 온도로 되게 한다. 대안적으로, 형상 획정 부재(506) 및/또는 몰드 부재(514, 526)는 CFRM 시트(504)의 온도를 유지하도록 제어 가능하게 가열될 수 있다.
일단 접합부가 형성되면, CFRM 시트(504)는 경화되거나 냉각되어 형상이 세팅된다. 경화 또는 냉각 중에, 예를 들어 CFRM 시트(504)가 부분적으로 경화되거나 냉각되는 경우, 형상 획정 부재(506)는 CFRM 시트(504)로부터 인출될 수 있다. 형상 획정 부재(506)가 너무 일찍 - 바꿔 말해서, CFRM 시트(504)가 형상 획정 부재(506) 없이 그 형상을 유지하기에 충분히 세팅되기 전에 - 인출되는 경우, CFRM 시트(504)는 붕괴될 수 있다. 형상 형성 부재(506)를 너무 늦게 인출하려는 시도가 이루어지면, CFRM 시트(504)로부터 형성된 경화되거나 냉각된 차량 보강 구성요소의 높은 강도 및 강성이 형상 획정 부재(506)의 인출을 불가능하게 할 수 있다.
경화 또는 냉각 속도를 정밀하게 제어하기 위해, 형상 획정 부재(506)의 온도가 제어될 수 있다. 형상 획정 부재(506)의 온도를 제어하는 것은 경화 또는 냉각 중에 CFRM 시트(504)의 온도를 제어한다. 이를 위해, 형상 획정 부재(506)는 가열 및/또는 냉각 요소(536)를 포함한다. 가열 및/또는 냉각 요소는 필라멘트를 포함할 수 있거나, 또는 형상 획정 부재(506)의 온도를 제어하도록 냉각제 및/또는 복사체(radiant)가 통과하는 일련의 도관 또는 채널을 포함할 수 있다.
전술한 경화 또는 냉각 프로세스는 능동 냉각이고 - 경화 또는 냉각 프로세스는 능동적으로 제어된다. 일부 실시예에서, 경화 프로세스는 수동적일 수 있고, 대기로 그리고 형상 획정 부재(506)로의 열 소산을 통한 CFRM 시트(504)의 냉각을 기다리는 것을 단순히 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 형상 획정 부재는 차량 보강 부재를 포함하는 구성요소의 일부를 형성할 수 있다. 그러한 실시예에서, 형상 획정 부재는 일단 형성되면 폐쇄 단면 CFRM 차량 보강 부재로부터 인출될 필요가 없다.
도 3을 참조하여 언급된 바와 같이, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 기술된 방법은 CFRM 시트(504)에 금속 고정구(538)를 접합하는 것을 수반할 수 있다. 금속 고정구(538)는 CFRM 시트(504)로 형성된 차량 보강 부재가 시트 부분의 경사 조절 부재와 같은 다른 구조체에 부착되게 할 수 있다.
금속 고정구(538)는 리벳팅, 볼트 체결과 같은 전통적인 방법을 사용하여 또는 억지 끼워맞춤을 가능하게 하도록 차량 보강 부재를 성형하는 것에 의해 부착될 수 있다. 도 5d에서, 금속 고정구(538)는 경사 조절 기구의 경사 조절 부재를 포함하고, 접착제로 전처리된다. 접착제는 금속 고정구(538)의 금속과 양립 가능하고, 그에 따라 금속 고정구(538)에 접착식으로 접합된다. 접착제는 또한 CFRM 시트(504)의 합성 매트릭스와 양립 가능하다. 따라서, 전처리된 금속 고정구(538)는 도 5d에 도시된 바와 같이 CFRM 시트(504)에 접착식으로 접합될 수 있다.
금속 고정구(538)를 CFRM 시트(504)와 접합하기에 충분한 온도로 유지하기 위해, 금속 고정구는 업계에서 일반적으로 사용되는 가열 패드(540) 또는 가열된 프레스에 의해 CFRM 시트(504)에 대해 가압되고, 그 효용성은 본 개시의 관점에서 당업자에게 명백해질 것이다. 가열 패드(540)의 온도는 접착제 접합 동안 금속 고정구(538)의 원하는 또는 최적의 결합 온도를 유지하도록 제어된다.
도 6은 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 기술된 방법에 따라 형성된 CFRM 시트(600)와 경사 조절 부재(602)(도 1의 참조 번호 18 참조) 간의 조인트의 확대 예를 도시한다. CFRM 시트(600)는 경사 조절 부재(602)에 형성된 리브 또는 딤플을 수용하도록 노치[위치(604)] 형성되어 있다. 경사 조절 부재(602)는 또한 경사 조절 부재(602)의 전면 및 후면에 보강 플랜지(606, 608)를 포함한다. 다양한 다른 브래킷 시스템이 사용될 수 있고, 형상 획정 부재의 형상 및 이들 브래킷 시스템을 수용하기 위한 CFRM 시트의 구성(예를 들어, 노치)이 사용될 수 있다. 경사 조절 부재(602)는 도 6에 도시된 바와 같이 외부적으로 CFRM 구조체(600)에, 또는 CFRM 구조체(600)의 내표면(도시 생략)에 결합될 수 있다. 경사 조절 부재(602) 및 구조체(600)의 배열은 공학 요건에 의해 결정될 것이다.
도 7은 본 교시에 따른 차량 보강 부재(700)의 변형예를 제공한다. 부재(700)는 실질적으로 L형의 폐쇄 단면 부분(702)을 갖는다. 도 1의 차량 보강 부재(26)에서와 같이, 부재(700)는 그 하단부(704)로부터 멀어지게 테이퍼진다. 이러한 테이퍼링은 참조 번호 706, 708, 710, 712에 의해 나타낸 바와 같이 L형 폐쇄 단면 부분의 점차적으로 감소하는 단면으로 표시되며 - 이들 단면은 부재(700)를 통해 DD, CC, BB 및 AA 위치에서 각각 취한다.
도 8은 차량 보강 부재를 제조하기 위한 시스템(800)을 도시한다. 시스템(800)은 형상 획정 부재(804), 제1 몰드 부재(514), 및 접합 장치(802)를 포함한다.
형상 획정 부재(804)는 CFRM 시트(도시 생략)를 제1 몰드 부재(514)의 오목 섹션(808) 내로 압박하도록 제1 몰드 부재(514)에 대해 이동 가능하다. 형상 획정 부재(804)는 형상 획정 부재(804)의 오목 섹션(808) 내로의 이동을 안내하는 로봇식(또는 다른 방식으로 자동화되거나 원격 제어되는) 아암(806)에 장착된다.
접합 장치(802)는 왕복동 프레임(812)에 의해 제1 몰드 부재(514)에 이동 가능하게 장착된다. 왕복동 프레임(812)은 접합 장치(802)를 형상 획정 부재(804)를 향해 이동시켜 전술한 바와 같이 CFRM 시트의 제1 및 제2 에지 부분을 함께 접합시킨다.
시스템(800)은 제2 몰드 부재(526)를 포함한다. 제2 몰드 부재(526)는 다시 왕복동 프레임(812)에 의해 제1 몰드 부재(514)에 이동 가능하게 장착된다. 왕복동 프레임(812)의 이동을 통해, 제2 몰드 부재(526)는 제2 몰드 부재(526)를 CFRM 시트와 접촉시키도록 이동 가능하다.
제3 몰드 부재(532)는 제1 및 제2 에지 부분을 접합하기 위한 접합 장치(802)를 포함한다. 현재, 접합 장치(802)는 제3 몰드 부재(532)의 정합 표면(534), 및 그 표면(534) 뒤의 가열 시스템(810)을 포함한다. 가열 시스템(810)은 표면(534)을 CFRM 시트의 접합 온도까지 가열한다.
왕복동 장치 또는 프레임(812)은 본 경우에 제1 몰드(514)의 프레임(814)에 부착됨으로써 제1 몰드(514)에 부착된다. 왕복동 장치(812)는 제2 및 제3 몰드 부재(526, 532)를 표면[예를 들어, 도 5a의 경사면(516)]을 따라 전후 슬라이딩 이동으로 이동시킨다. 왕복 운동 하에서, 왕복동 장치(812)는 사용시에 연속적으로 제2 몰드 부재(526)를 CFRM 시트(도시 생략)의 제1 에지 부분과 접촉시킨 다음, 제2 몰드 부재(526)를 CFRM 시트와의 접촉으로부터 제거하고, 제3 몰드 부재(532)를 CFRM 시트의 제2 에지 부분에 접촉시켜 제2 에지 부분을 제1 에지 부분에 접합시킨다.
도 9는 오버몰딩 프로세스 동안 사용되는 형상 획정 부재(900)를 도시한다. 형상 획정 부재(900)는 차량 보강 부재(904)의 내부 체적의 형상에 대응하는 형상의 코어(902)를 포함한다. 형상 획정 부재(900)는 코어(902)가 위치 설정되는 샤프트(906)를 더 포함한다. 샤프트(902)는 형상 획정 부재(900)를 파지하기 위한 위치를 제공할 수 있다.
형상 획정 부재는 한쌍의 로케이터(908)를 더 포함한다. 로케이터(908)는 샤프트(906) 상에 배치된다. 로케이터(908)는 코어(902)로부터 멀어지게 샤프트(906)를 따라 이격되어 있다. 형상 획정 부재(900)가 형성된 차량 보강 부재(904)와 함께 오버 몰딩(예를 들어, 사출 몰딩) 몰드[몰드 절반부 또는 부분(910,912)에 의해 형성됨] 내에 위치 설정될 때에, 로케이터(908)가 홈(914) 내에 위치되어 형상 획정 부재(900)를 홈(914)에 대해 정확하게 위치 설정한다. 특히, 로케이터(908)의 삼각형 형상 및 홈(914)의 협력 형상은 로케이터(908)가 홈(914) 내에서 반복적으로 정확하게 센터링되는 것을 보장한다.
이러한 방식으로, 코어 또는 부재(902)는 캐비티(924) 내에 센터링될 수 있다. 그러나, 코어 또는 부재(902)는 유사하게 부재(904) 위에 오버몰딩될 쉘 또는 웨빙의 원하는 두께 및 위치를 달성하기 위해 중심에서 벗어나 배치되거나 몰드(910, 912)에 대해 다른 위치에 배치될 수 있다.
샤프트(906)는 일단부(916)가 스프링 로딩되어, 형상 획정 부재(900)가 몰드(910, 912) 내에 용이하게 위치 설정될 수 있지만, 스프링(918)이 단부(916)를 지지대(abutment)(910)에 대해 편향시킬 때에 사출 몰딩 또는 오버몰딩 프로세스 동안의 길이 방향 유극이 방지된다.
몰드의 절반부(910, 912)는 몰드 캐비티(924)를 함께 형성하는 성형 리세스를 갖는다. 형성된 캐비티(924)는 샤프트(906) 및 로케이터(908)의 형상에 긴밀하게 대응하지만, 2개의 절반부(910, 912)가 함께 합쳐질 때에 차량 보강 부재(904)와 몰드 사이에 간극(922)을 남긴다. 간극(922)은 양립 가능한 오버몰딩 재료가 주입될 체적을 형성한다. 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 기술된 몰드 부재는 단일 몰딩 프로세스에서 단일 차량 보강 부재만을 형성할 수 있는 반면(임의의 갯수가 형성될 수 있지만, 오목 섹션은 제1 몰드 부재를 따라 간격을 두고 배치됨), 본 몰딩 프로세스는, 예를 들어 시트백 프레임을 형성하기 위해 2개의 미리 형성된 차량 보강 부재(904)가 몰드 캐비티(924) 내에 위치될 것을 필요로 한다.
이 프로세스를 사용하여, 형상 획정 부재는 웹 또는 쉘(408)의 오버몰딩 중에 형성된 차량 보강 부재 내에 남게 된다. 몰드(910, 912) 내로 용융 플라스틱을 주입하는 동안, 미리 형성된 차량 보강 부재(904)의 형상은 압력 하에 형상 획정 부재(900)에 의해 유지된다. 이는 또한 냉각 시스템이 형상 획정 부재(900)(도 5d의 참조 번호 536 참조)에 제공되면, 차량 보강 부재(904) 둘레의 영역에서 사출 몰딩된 플라스틱을 냉각시키는 데에 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 이는 또한 사출 몰딩된 플라스틱 및 차량 보강 부재(904)의 냉각 속도가 몰드(910, 912) 내측으로부터 제어되어, 수치 안정을 유지하면서 - 바꿔 말해서, 형상 획정 부재를 인출할 수 있도록(사실상, 형상 획정 부재가 인출되면) 충분한 강성으로 경화되거나 냉각될 때까지 차량 보강 부재의 붕괴를 방지하면서 - 완성된 오버몰딩된 조립체가 냉각함에 따라 성형 획정 부재(900)의 인출을 용이하게 할 수 있다는 것을 의미한다. 몰드(910, 912)에는 유사하게 냉각 시스템이 마련될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 열 관리 시스템이 유연한 가열/냉각을 행하도록 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 차량 보강 부재는, 예를 들어 차량 보강 부재의 길이 방향으로 테이퍼질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 테이퍼진 차량 보강 부재가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 형상 획정 부재는 형상 획정 부재의 길이 방향으로 테이퍼질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 형상 획정 부재는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 테이퍼진 내부 체적을 획정할 수 있다.
하기 예들은 추가 실시예에 관한 것이다.
예 1은, 차량 보강 부재를 형성하는 방법으로서, 섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디를 형상 획정 부재의 형상에 정합시키는 단계로서, 섬유 보강 재료는 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하고 형상 획정 부재는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 것인 단계; 및 CFRM 바디의 제1 에지 부분을 CFRM 바디의 제2 에지 부분에 접합시켜, 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계를 포함하는 방법이다.
예 2에서, 예 1의 주제는, 정합한 CFRM 바디를 적어도 부분적으로 경화시키는 단계; 및 형상 획정 부재를 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적으로부터 인출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 3에서, 예 1 내지 2 중 어느 하나의 주제는, CFRM 바디를 정합시키는 단계가, 제1 몰드 부재를 CFRM 바디와 접촉시키고 제1 몰드 부재와 형상 획정 부재를 그 사이에 CFRM를 두고 함께 합쳐 CFRM을 형상 획정 부재의 형상에 적어도 부분적으로 정합시키는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 4에서, 예 3의 주제는, 제1 몰드 부재가 수직 방향에 대해 경사지게 배치된 표면을 포함하고, 제1 몰드 부재를 CFRM 바디와 접촉시키는 단계는 CFRM 바디를 경사면 상에 로딩하는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 5에서, 예 3 또는 4의 주제는, 제1 몰드 부재가 형상 획정 부재의 형상과 협력하도록 형성된 오목 섹션을 포함하고, 제1 몰드 부재와 형상 획정 부재를 함께 합치는 단계는 CFRM 바디를 오목 섹션과 형상 획정 부재 사이에 위치 설정하는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 6에서, 예 5의 주제는, 제1 및 제2 에지 부분이 오목 섹션 밖으로 돌출되도록 CFRM 바디를 위치 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 7에서, 예 6의 주제는, 제1 에지 부분을 제2 에지 부분에 접합시키는 단계가, CFRM 바디를 제2 몰드 부재 및 제3 몰드 부재와 각각 접촉시켜 제1 에지 부분과 제2 에지 부분 중 하나를 형상 획정 부재에 접하게 하는 단계를 포함하고, 제2 에지 부분과 제3 에지 부분은 서로 오버랩되는 것을 더 포함할 수 있다.
예 8에서, 예 7의 주제는, 제3 몰드 부재가 가열되는 것을 더 포함할 수 있다.
예 9에서, 예 8의 주제는, 제3 몰드 부재가 CFRM의 접합 온도로 가열되는 것을 더 포함할 수 있다.
예 10에서, 예 7 내지 9 중 어느 하나의 주제는, 제2 몰드 부재와 제3 몰드 부재가 왕복동 장치에 부착되고, 왕복동 장치는 연속적으로 제2 몰드 부재를 CFRM 바디와 접촉시킨 다음, 제2 몰드 부재를 CFRM 바디와의 접촉으로부터 제거하는 동시에 제3 몰드 부재를 CFRM 바디와 접촉시키는 것을 더 포함할 수 있다.
예 11에서, 예 1 내지 10 중 어느 하나의 주제는, 금속 고정구를 CFRM에 접착식으로 접합하는 것을 더 포함할 수 있고, 금속 고정구는 차량 보강 부재가 다른 구조체에 부착될 수 있게 한다.
예 12에서, 예 1 내지 11 중 어느 하나의 주제는, 차량 보강 부재가 길이 방향으로 세장형이고, 방법은 제2 몰드 부재를 차량 보강 부재의 길이 방향으로 인출하는 단계를 더 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 13에서, 예 1 내지 12 중 어느 하나의 주제는, 접합 단계가 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 융합에 의해 접합하는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 14에서, 예 2 내지 13 중 어느 하나의 주제는, 형상 획정 부재의 온도를 제어하여 차량 보강 부재의 경화 속도를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예 15에서, 예 14의 주제는, 형상 획정 부재의 온도를 제어하는 단계가, 형상 획정 부재 내의 하나 이상의 채널을 통해 냉각제 및/또는 복사체를 통과시켜 형상 획정 부재의 온도를 제어함으로써 CFRM 바디의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 16은 예 1 내지 16 중 어느 하나의 방법을 사용하여 제조된 차량 보강 부재로서, 차량 보강 부재는 폐쇄 단면 부분, 및 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 결합시키는 시임을 포함한다.
예 17은 차량 시트의 보강 구조 부재를 제조하는 방법으로서, 차량 시트는 시트 부분, 및 경사 조절 기구에 의해 시트 부분에 연결된 시트백을 포함하고, 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있고, 방법은, 예 1 내지 15 중 어느 하나의 방법을 사용하여 시트 부분과 시트백 중 하나인 시트 요소의 차량 보강 부재를 형성하는 단계; 및 2개의 경사 조절 부재 중 하나를 차량 보강 부재에 부착하여 차량 보강 부재를 2개의 경사 조절 부재 중 다른 하나에 연결함으로써, 시트 부분과 시트백을 연결하는 단계를 포함한다.
예 18에서, 예 17의 주제는, 부착 단계가 접착제 접합을 사용하여 수행되는 것을 더 포함할 수 있다.
예 19에서, 예 17 또는 18의 주제는, 시트 요소가 시트백이고, 경사 조절 기구는 시트백의 2개의 대향 측부 각각에 힌지 기구를 포함하며, 힌지 기구 중 하나는 경사 조절 부재를 포함하고 다른 힌지 기구는 또한 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 방법은, 예 1 내지 15 중 어느 하나의 방법에 따라 추가 차량 보강 부재를 형성하는 단계로서, 차량 보강 부재와 추가 차량 보강 부재 각각은 각각의 힌지 기구로부터 경사 조절 부재를 포함하고 각각의 힌지 기구로부터 시트백의 2개의 대향 측부를 따라 각각의 힌지 기구로부터 더 멀어지는 지점으로 연장되는 것인 단계; 및 쉘을 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재 상에 오버몰딩하여 쉘, 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재를 일체형으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 20은 차량 시트로서, 시트 부분; 시트백; 시트백을 시트 부분에 연결하는 경사 조절 기구를 포함하고, 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있고, 시트백과 시트 부분 중 하나인 시트 요소는 예 1 내지 15 중 어느 하나의 방법을 사용하여 형성된 적어도 하나의 차량 보강 부재를 포함하고, 적어도 하나의 차량 보강 부재는 다른 경사 조절 부재에 이동 가능하게 연결되어 시트 부분과 시트백을 연결시키는 경사 조절 부재 중 하나를 포함한다.
예 21은 차량 시트로서, 시트 부분; 시트백; 시트백을 시트 부분에 연결하는 경사 조절 기구를 포함하고, 경사 조절 기구는 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 각각의 시트 부분 및 시트백에 있고, 시트백과 시트 부분 중 하나인 시트 요소는 예 19 내지 21 중 어느 하나의 방법을 사용하여 형성되고, 적어도 하나의 차량 보강 부재는 다른 경사 조절 부재에 이동 가능하게 연결되어 시트 부분과 시트백을 연결시키는 경사 조절 부재 중 하나를 포함한다.
예 22에서, 예 20 또는 21의 주제는, 시트 요소가 경사 조절 기구로부터 시트 요소의 대향 측부를 따라 경사 조절 기구로부터 더 멀리 있는 지점으로 연장되는 2개의 차량 보강 부재를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 23에서, 예 22의 주제는, 경사 조절 기구가 2개의 힌지 기구를 포함하고, 하나의 힌지 기구는 시트 요소의 대향 측부 각각에 있으며, 경사 조절 부재는 2개의 힌지 기구 중 하나의 부분을 형성하고, 다른 힌지 기구는 또한 시트 부분에 대한 시트백의 경사 조절을 가능하게 하도록 서로에 대해 이동될 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 각각의 차량 보강 부재는 각각의 힌지의 2개의 경사 조절 부재 중 하나를 포함하는 것을 더 포함할 수 있다.
예 24에서, 예 20 내지 23 중 어느 하나의 주제는, 각각의 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 단면이 실질적으로 타원형인 것을 더 포함할 수 있다.
예 25는 차량 보강 부재를 제조하는 시스템으로서, 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 형상 획정 부재로서, 차량 보강 부재는 사용 시에 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하는 연속 섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디로부터 형성되는 것인 형상 획정 부재; 제1 몰드 부재로서, 제1 몰드 부재와 형상 획정 부재는 CFRM 바디를 사이에 두고 함께 합쳐지도록 구성되어 CFRM 바디를 형상 획정 부재에 적어도 부분적으로 정합시키는 것인 제1 몰드 부재; 및 제1 몰드 부재에 대해 이동 가능하게 장착되고 사용 시에 형상 획정 부재를 향해 이동될 수 있어 바디의 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 함께 접합하여 차량 보강 부재를 형성하는 접합 장치를 포함한다.
예 26에서, 예 25의 주제는, 제1 몰드 부재에 이동 가능하게 장착되어 사용 시에 제2 몰드 부재를 CFRM 바디와 접촉시켜 CFRM 바디의 제1 에지 부분을 형상 획정 부재와 정합시키도록 이동될 수 있는 제2 몰드 부재를 더 포함할 수 있다.
예 27에서, 예 26의 주제는, 제3 몰드 부재를 더 포함할 수 있고, 제2 몰드 부재와 제3 몰드 부재는 제1 몰드 부재에 부착된 왕복동 장치에 장착되며, 왕복동 장치는 사용 시에 제2 몰드 부재를 제1 에지 부분과 접촉시킨 다음, 제2 몰드 부재를 제1 에지 부분과의 접촉으로부터 제거하는 동시에 제3 몰드 부재를 CFRM 바디의 제2 에지 부분과 접촉시켜 제2 에지 부분과 제1 에지 부분을 접합시킨다.
광범위하게 기술된 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 특정 실시예들에 도시된 바와 같이 많은 변형 및/또는 수정이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 본 실시예들은 모든 면에서 예시적이고 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 한다.

Claims (30)

  1. 오버몰딩된 조립체의 형성 방법으로서, 상기 방법은,
    섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디를 형상 획정 부재의 형상과 정합하는(conforming) 단계로서, 상기 재료는 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하고 상기 형상 획정 부재는 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 것인, 단계;
    상기 CFRM 바디의 제1 에지 부분과 상기 CFRM 바디의 제2 에지 부분을 접합하여 상기 형상 획정 부재 둘레에 상기 차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분을 형성하는 단계; 및
    상기 폐쇄 단면 부분 내에 상기 형상 획정 부재를 유지하면서, 쉘과 상기 CFRM 바디를 일체형으로 연결하도록 쉘을 상기 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재 상으로 오버몰딩하는 단계
    를 포함하며,
    상기 CFRM 바디를 정합하는 단계는, 제1 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와 접촉하는 단계와, 상기 CFRM이 상기 형상 획정 부재의 형상과 적어도 부분적으로 정합하도록 상기 제1 몰드 부재와 상기 형상 획정 부재를 상기 CFRM 바디를 사이에 두고 함께 합치는 단계를 포함하며,
    상기 제1 몰드 부재는 수직 방향으로 경사지게 배치된 표면을 포함하며,
    상기 제1 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와 접촉하는 단계는 상기 경사지게 배치된 표면 상에 상기 CFRM 바디를 로딩하는 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방법은 테이퍼진 차량 보강 부재를 형성하는 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재는 상기 형상 획정 부재의 길이 방향으로 테이퍼지는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재는 상기 차량 보강 부재의 상기 폐쇄 단면 부분의 테이퍼진 내부 체적을 획정하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    정합된 CFRM 바디를 적어도 부분적으로 경화하는 단계; 및
    상기 형상 획정 부재를 상기 차량 보강 부재의 상기 폐쇄 단면 부분의 내부 체적으로부터 인출하는 단계
    를 더 포함하는 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 몰드 부재는 상기 형상 획정 부재의 형상과 협력하는 형상의 오목 섹션을 포함하고,
    상기 제1 몰드 부재와 상기 형상 획정 부재를 함께 합치는 단계는 상기 CFRM 바디를 상기 오목 섹션과 상기 형상 획정 부재 사이에 위치 설정하는 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 에지 부분이 상기 오목 섹션 밖으로 돌출하도록 상기 CFRM 바디를 위치 설정하는 단계
    를 더 포함하는 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 에지 부분과 상기 제2 에지 부분을 접합하는 단계는, 상기 제1 에지 부분과 제2 에지 부분 중 하나를 상기 형상 획정 부재에 접하게 하기 위해 상기 CFRM 바디를 제2 몰드 부재 및 제3 몰드 부재와 개별적으로 접촉하는 단계로서, 상기 제2 에지 부분과 상기 제1 에지 부분은 서로 오버랩되는 것인, 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 몰드 부재는 가열되는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 몰드 부재는 상기 CFRM의 접합 온도로 가열되는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제2 몰드 부재와 상기 제3 몰드 부재는 왕복동 장치에 부착되며, 상기 왕복동 장치는 연속적으로 상기 제2 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와 접촉시킨 다음, 상기 제2 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와의 접촉으로부터 제거하는 동시에 상기 제3 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와 접촉시키는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차량 보강 부재는 길이 방향으로 세장형이고, 상기 방법은 상기 형상 획정 부재를 상기 차량 보강 부재의 길이 방향으로 인출하는 단계를 더 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 CFRM 바디의 제1 에지 부분과 상기 CFRM 바디의 제2 에지 부분을 접합하는 단계는 상기 제1 에지 부분과 상기 제2 에지 부분을 융합에 의해 접합하는 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재의 온도를 제어하여 상기 차량 보강 부재의 경화 속도를 제어하는 단계
    를 더 포함하는 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재의 온도를 제어하는 단계는, 상기 형상 획정 부재 내의 하나 이상의 채널을 통해 냉각제 및 복사체(radiant) 중 적어도 하나를 통과시켜 상기 형상 획정 부재의 온도를 제어함으로써 상기 CFRM 바디의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체의 형성 방법.
  16. 제1항에 따른 오버몰딩된 조립체의 형성 방법을 사용하여 제조된 오버몰딩된 조립체로서, 상기 차량 보강 부재는 폐쇄 단면 부분, 및 제1 및 제2 에지 부분을 결합하는 시임을 포함하는 것인 오버몰딩된 조립체.
  17. 차량 시트의 보강 구조 부재의 제조 방법으로서, 상기 차량 시트는 시트 부분, 및 경사 조절 기구에 의해 상기 시트 부분에 연결된 시트백을 포함하며, 상기 경사 조절 기구는 상기 시트 부분에 대하여 상기 시트백의 경사 조절을 허용하기 위해 서로에 대하여 이동할 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 상기 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 상기 시트 부분 및 상기 시트백 각각에 존재하고, 상기 방법은,
    제1항에 따른 오버몰딩된 조립체의 형성 방법을 사용하여 시트 요소의 오버몰딩된 조립체를 형성하는 단계로서, 상기 시트 요소는 상기 시트 부분과 상기 시트백 중 하나인 것인, 단계; 및
    상기 2개의 경사 조절 부재 중 하나를 상기 오버몰딩된 조립체에 부착하여, 상기 오버몰딩된 조립체를 상기 2개의 경사 조절 부재 중 다른 하나에 연결함으로써, 상기 시트 부분과 상기 시트백을 연결하는 단계
    를 포함하는 차량 시트의 보강 구조 부재의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 시트 요소는 시트백이며, 상기 경사 조절 기구는 상기 시트백의 2개의 대향 측부 각각에 힌지 기구를 포함하며, 상기 힌지 기구 중 하나는 상기 경사 조절 부재를 포함하고 다른 힌지 기구 또한 상기 시트 부분에 대하여 상기 시트백의 경사 조절을 허용하기 위해 서로에 대하여 이동할 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 상기 방법은,
    제1항에 따른 오버몰딩된 조립체의 형성 방법에 따라 추가 차량 보강 부재를 형성하는 단계로서, 상기 차량 보강 부재와 상기 추가 차량 보강 부재 각각은 개별적인 힌지 기구로부터의 경사 조절 부재를 포함하고 상기 개별적인 힌지 기구로부터 상기 시트백의 상기 2개의 대향 측부를 따라 상기 개별적인 힌지 기구로부터 더 멀어지는 지점으로 연장하는 것인, 단계; 및
    상기 쉘, 상기 차량 보강 부재 및 상기 추가 차량 보강 부재를 일체형으로 연결하도록 상기 쉘을 상기 차량 보강 부재 및 상기 추가 차량 보강 부재 상으로 오버몰딩하는 단계
    를 포함하는 것인 차량 시트의 보강 구조 부재의 제조 방법.
  19. 차량 시트로서,
    시트 부분;
    시트백;
    상기 시트백을 상기 시트 부분에 연결하는 경사 조절 기구로서, 상기 경사 조절 기구는 상기 시트 부분에 대하여 상기 시트백의 경사 조절을 허용하기 위해 서로에 대하여 이동할 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하며, 상기 2개의 경사 조절 부재 중 하나는 상기 시트 부분 및 시트백 각각에 존재하는 것인, 경사 조절 기구
    를 포함하며,
    시트 요소로서, 상기 시트백과 시트 부분 중 하나인 상기 시트 요소는 제1항에 따른 오버몰딩된 조립체의 형성 방법을 사용하여 형성된 적어도 하나의 오버몰딩된 조립체를 포함하며, 상기 적어도 하나의 오버몰딩된 조립체는 다른 경사 조절 부재에 이동 가능하게 연결되어 상기 시트 부분과 상기 시트백을 연결하는 상기 경사 조절 부재 중 하나를 포함하는 것인 차량 시트.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 시트 요소는 상기 경사 조절 기구로부터 상기 시트 요소의 대향 측부를 따라 상기 경사 조절 기구로부터 더 멀리 있는 지점으로 연장하는 2개의 차량 보강 부재를 갖는 오버몰딩된 조립체를 포함하는 것인 차량 시트.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 경사 조절 기구는 2개의 힌지 기구를 포함하며, 하나의 힌지 기구는 상기 시트 요소의 대향 측부 각각에 존재하며, 상기 경사 조절 부재는 상기 2개의 힌지 기구 중 하나의 일부를 형성하며, 다른 힌지 기구 또한 상기 시트 부분에 대하여 상기 시트백의 경사 조절을 허용하기 위해 서로에 대하여 이동할 수 있는 2개의 이동 가능하게 연결된 경사 조절 부재를 포함하고, 차량 보강 부재 각각은 개별적인 힌지의 상기 2개의 경사 조절 부재 중 하나를 포함하는 것인 차량 시트.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 보강 부재 각각의 상기 폐쇄 단면 부분의 단면은 실질적으로 타원형인 것인 차량 시트.
  23. 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템으로서,
    차량 보강 부재의 폐쇄 단면 부분의 내부 체적을 획정하는 형상 획정 부재로서, 상기 차량 보강 부재는 사용 시에 합성 매트릭스 내에 연속적인 섬유를 포함하는 연속 섬유 보강 재료(CFRM)의 편평한 바디로부터 형성되는 것인, 형상 획정 부재;
    제1 몰드 부재로서, 상기 제1 몰드 부재와 상기 형상 획정 부재는 상기 CFRM 바디를 사이에 두고 함께 합쳐지도록 구성되어 상기 CFRM 바디로부터 폐쇄 단면 부분을 형성하며, 상기 폐쇄 단면 부분은 상기 형상 획정 부재 둘레에 형성되는 것인, 제1 몰드 부재;
    상기 제1 몰드 부재에 이동 가능하게 장착되고 사용 시에 상기 형상 획정 부재를 향해 이동할 수 있어 상기 CFRM 바디의 제1 에지 부분과 제2 에지 부분을 같이 접합하여 상기 차량 보강 부재를 형성하는 접합 장치; 및
    상기 폐쇄 단면 부분 내에 테이퍼진 형상 획정 부재를 유지하면서, 쉘을 상기 차량 보강 부재 및 추가 차량 보강 부재 상에 오버몰딩하여 상기 쉘과 상기 CFRM 바디를 일체형으로 연결하는 데에 사용하기 위한 오버몰딩 몰드
    를 포함하는 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 시스템은 테이퍼진 차량 보강 부재를 제조하도록 구성되는 것인 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재는 상기 형상 획정 부재의 길이 방향으로 테이퍼지는 것인 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  26. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 형상 획정 부재는 상기 차량 보강 부재의 상기 폐쇄 단면 부분의 테이퍼진 내부 체적을 획정하는 것인 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  27. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 제1 몰드 부재에 이동 가능하게 장착되어 사용 시에 제2 몰드 부재를 상기 CFRM 바디와 접촉시켜 상기 CFRM 바디의 제1 에지 부분을 상기 형상 획정 부재와 정합하도록 이동할 수 있는 제2 몰드 부재
    를 더 포함하는 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    제3 몰드 부재를 더 포함하고, 상기 제2 몰드 부재와 상기 제3 몰드 부재는 상기 제1 몰드 부재에 부착된 왕복동 장치에 장착되며, 상기 왕복동 장치는 사용 시에 상기 제2 몰드 부재를 상기 제1 에지 부분과 접촉시킨 다음, 상기 제2 몰드 부재를 상기 제1 에지 부분과의 접촉으로부터 제거하고 상기 제3 몰드 부재를 상기 CFRM 바디의 상기 제2 에지 부분과 접촉시켜 상기 제2 에지 부분과 상기 제1 에지 부분을 접합시키는 것인 오버몰딩된 조립체의 제조 시스템.
  29. 삭제
  30. 삭제
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