KR20090082286A - 차량 시트백 프레임 및 방법 - Google Patents

차량 시트백 프레임 및 방법 Download PDF

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KR20090082286A
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플로트르 로츠첸코
슈테판 푼크
마이클 씨. 나찌오네
찰스 알. 베이커
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존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
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Abstract

차량 시트백 프레임을 구비하는 차량 시트백 및 상기 시트백 프레임 제조 방법은 다수의 차량들 내에 사용될 수 있고 스탬핑된 다양한 깊이 u자형 단면을 갖는 제1 수직 프레임 부재 및 롤포밍된 일정한 깊이 u자형 단면을 갖는 제2 프레임 부재를 포함하고, 상기 제1 프레임 부재는 실질적으로 일정한 높이 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 공통 부품이고 상기 제2 프레임 부재는 상이한 폭 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 길이로 절단된다.
스탬핑 공정, 롤-포밍 공정, 캔틸레버, 폴드 앤 텀블, 패스-쓰루 시스템

Description

차량 시트백 프레임 및 방법{VEHICLE SEAT BACK FRAME AND METHOD}
관련 특허출원에 대한 상호참조
본 출원은 2006년 11월 16일에 출원되고, 발명의 명칭이 모듈형 시트 구조 및 방법(MODULAR SEAT STRUCTURE AND METHOD)인 미국 가특허출원 제60/859,415호에 대하여 우선권을 주장하고, 상기 출원의 전체내용은 참조에 의해 본원에 편입된다.
본 발명은 포괄적으로 차량 시트(vehicle seats) 분야에 관한 것이고, 특히 차량 시트 프레임(vehicle seat frames) 및 이들의 제조 및 구성 방법에 관한 것이다.
[발명의 요약]
본 발명의 하나의 예시적 구현예는 차량 시트 프레임 디자인 및 구조, 및 상기 차량 시트 프레임의 제조방법에 관한 것이고, 여기서 제1 프레임 부재(frame member)는 일반적으로 u자형인 단면을 갖고, 수직으로 정렬되며 차량 시트백 프레임(vehicle seat back frame)의 제1 측면에 근접하게 위치되며; 일반적으로 u자형인 단면을 갖는 제2 프레임 부재는 수직으로 정렬되고, 차량 시트의 제2 측면에 근접하게 위치되며; 일반적으로 일정한 깊이 u자형 단면 및 세로 길이를 갖는 제3 프레임 부재는 수평으로 정렬되고, 차량 시트의 제3 측면에 근접하게 위치되며; 일반적으로 일정한 깊이 u자형 단면을 갖는 제4 프레임 부재는 수평으로 정렬되고, 차량 시트백의 제4 측면에 근접하게 위치되며, 및 여기서 상기 제1 및 제2 시트백 프레임 부재들은 실질적으로 동일한 세로 길이를 갖는 제1 및 제2 시트백 프레임 부재들을 제조하기 위해서 스탬핑 공정(stamping process)을 이용하여 제조되고, 상기 제3 및 제4 시트백 프레임 부재들은 다양한 세로 길이의 제1 및 제2 프레임 부재들을 제조하기 위해서 롤-포밍 공정(roll-forming process)을 이용하여 제조된다.
본 발명의 다른 예시적 구현예는 상기 구조물의 차량 시트 프레임 디자인 및 차량의 제2열 좌석에 사용되기 위해 제조되는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 예시적 구현예는 상기 구조물의 차량 시트 프레임 디자인 및 차량의 제3열 좌석에 사용되기 위해 제조되는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 예시적 구현예는 스탬핑된 수직 프레임 부재들은 길이가 동일하고 롤포밍된 수평 프레임 부재들은 다수의 차량 플랫폼들(vehicle platforms)에 사용되기 위해 다양한 길이들로 절단되어 일반적으로 일정한 높이와 변화하는 폭들을 갖는 차량 시트백을 제공하기 위해 이용될 수 있는 상기 구조 및 방법의 차량 시트 프레임 디자인에 관한 것이다.
본 발명의 다른 예시적 구현예는 스탬핑된 수직 프레임 부재들은 길이가 동일하고 롤포밍된 수평 프레임 부재들은 하나 이상의 타입의 차량 플랫폼에 사용되기 위해 다양한 길이들로 절단되어 일반적으로 일정한 높이와 다양한 폭들을 갖는 차량 시트백을 제공하기 위해 이용될 수 있는 상기 구조 및 방법의 차량 시트 프레임 디자인에 관한 것이다.
일반적으로 도 1 내지 41, 특히 도 1을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 차량 시트(20)가 있는 차량(10)이 도시된다. 상기 차량(10)이 4-도어 세단으로 도시되나, 상기 차량 시트(20)는 임의의 미니-밴, 스포츠 유틸리티 차량 또는 임의의 다른 타입의 차량 내에서 사용될 뿐만 아니라 임의의 다른 시트 응용에도 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 상기 차량 시트(20)는 하나 이상의 시트백부(seat back portion: 30), 및 베이스 시트부(base seat portion: 40)를 포함한다.
도 2 및 12를 참조하면, 시트(20)용 차량 시트 프레임(vehicle seat frame: 50)은 차량(10), 특히 유틸리티 차량 내에 사용될 수 있는 것으로 도시된다. 상기 차량 시트 프레임(50)은 하나 이상의 시트백 프레임들(seat back frames: 60); 하나 이상의 시트 베이스 프레임들(seat base frames: 70); 선택적으로, 상기 시트백 프레임들(60)을 어느 하나의 시트 베이스 프레임(70)에, 차량(10)에 연결하는 하나 이상의 브래킷들(brackets: 80); 및 시트 프레임을 차량에 연결하는 복수의 다리들(legs: 82)을 포함한다.
상기 차량 시트 프레임(50) 및 시트백 프레임(60)은 구조물 내에 모듈식으로 존재하고, 상이한 구현예들 사이에 많은 공통 부품들(common parts)을 보유하면서도 다양한 차량 폭들 및 구조들에 맞추기 위하여 개조가능하게 설계된다. 도 2에 도시된 하나의 예시적 구현예에 의하면, 벤치-타입(bench-type) 차량 시트(20)는 40/60 분할로 두 개의 시트부들로 수평으로 분할되고 시트백 프레임들(60)은 시트백 프레임(60)의 하단부(bottom: 61) 가까이에서 차량(10) 프레임에 연결된다. 다른 예시적 구현예들에 의하면, 벤치-타입 차량 시트(20)는 50/50 분할 (도 5에 도시된 바와 같음) 또는 40/20/40 분할 (도 4에 도시된 바와 같음)을 포함하는 다른 방식으로 분할될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 다른 예시적 구현예들에 의하면, 상기 차량 시트(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 고급형(captain's type) 시트(22)이거나, 도 3 및 13에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 차량 시트백(30)이 아래로 접혀져 차량 내부가 재배치되는(reconfiguring) 세단형 차량(10)의 제2열에 사용되는 것과 같은 시트백 프레임(60)의 상단부(top: 62) 가까이에서 차량(10)에 래치되도록(latch) 구성될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 차량 시트 프레임(50)이 도시된다. 상기 시트 프레임(50)은 탑승자를 지지하도록 구성된 시트 베이스 프레임(70)을 포함하고 폼 쿠션(foam cushion) (도시되지 않음) 및 트림 커버(trim cover) (도시되지 않음)와 같은 탄력적인 지지 구조체들(support structures)을 포함한다. 상기 차량 시트(20)는 시트 베이스 프레임(70)으로부터 아래로 연장되는 다리들(82) 및 상기 다리들(82)을 차량(10)에 연결하도록 구성되는 브래킷들(83)을 포함한다. 도 2, 5 및 9에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 상기 시트 베이스 프레임(70)은 승객이 시트 베이스부(seat base portion: 40)에 대해 시트백부(30)를 선택적으로, 임의의 각도로 위치시키는 것을 허용하게 하는 리클라이너 기구(recliner mechanism: 90)를 포함하는 시트백 프레임(60)에 연결된다. 수동식의 둥근, 불연속(discontinuous) 리클라이너 기구(90)가 도시되나, 임의의 적합한 리클라이너 장치 (수동식 또는 동력식(power))가 사용될 수 있다.
이제 도 11, 12 및 13을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 한 쌍의 시트백 프레임들(60)이 도시된다. 각각의 시트백 프레임(60)은 탑승자의 등을 지지하도록 구성되는 시트백부(30)를 제공하기 위하여, 전형적으로 폼 쿠션 및 트림 커버 (도시되지 않음)를 갖추고 있다. 각각의 시트백 프레임(60)은 백 패널(back panel: 160), 수직 프레임 부재들(180), 수평 프레임 부재들(200), 및 적합할 수 있는 복수의 추가 브래킷들 및 지지체들(supports)을 포함한다.
상기 수직 프레임 부재들(180)은 스탬핑 (또는 프레싱) 공정을 이용하여 형성되고 상기 수평 프레임 부재들(200)은 롤-포밍 공정을 이용하여 형성된다. 일반적으로 제1열이 아닌 차량 시트들은 일반적으로 일정한 높이를 가지며, 차량이 달라지거나 다른 응용의 경우라도 상기 수직 프레임 부재들(180)은 이러한 다양한 응용들 모두에서 높이가 유사하거나 동일할 수 있다. 그러나, 차량들, 특히 이들의 제1열이 아닌 차량 시트들은 일반적으로 차량마다 및 다양한 응용들에서 서로 상이한 폭들을 갖는다. 따라서, 차량 시트백 프레임(60)의 수평 프레임 부재들(200)은 상이한 시트 폭들을 요구하는 다양한 차량들 및 응용들을 위해서 많은 상이한 길이들을 갖는다.
하나의 예시적 구현예에 의하면, 수평 프레임 부재들(200)을 롤포밍함에 따라, 바람직한 각각의 시트백 프레임(60) 폭에 맞는 바람직한 길이로 각각의 수평 프레임 부재(200)를 절단할 수 있다. 대안으로, 표준 사이즈 길이 수평 프레임 부재들(200)을 제조하고, 이어서 이들을 낭비를 줄이면서 길이 변화 (즉, 더 작은 조각들로) 절단하는 것도 가능하다.
대안적인 하나의 예시적 구현예에서, 상기 수평 프레임 부재들(200)은 사전성형된 블랭크(preformed blank)로부터 스탬핑된다. 상기 수평 프레임 부재들(200)이 차량 시트백 프레임(60)마다 다양한 폭들을 갖기 때문에, 스탬핑 공구 (또는 연속 다이들(progressive dies)이 바람직한 경우라면 스탬핑 공구들)는 상기 수평 프레임 부재들(200)에 필요한 범위의 폭들을 위해 가장 큰 수평 폭을 수용하도록 설계되는 것이 바람직하다. 수평 프레임 부재(200)의 길이가 스탬핑 공구 폭보다 작게 제조되는 경우, 그로부터 수평 프레임 부재(200)가 제조될 상기 편평한, 사전성형된 블랭크가 큰 스탬핑 다이에 놓여진 후 성형되고 및 스탬핑 공구의 일부 부분은 사용되지 않는다. 도 24a에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 이러한 방법은 상기 수평 프레임 부재들(200)이 일정한 깊이 u자형 단면(202)을 갖기 때문에 가능하다. 설명된 공정들로 제한된다는 것을 의미하지 않으며 상기 수직 및 수평 프레임 부재들(180 및 200) 각각은 표준화된 수직 프레임 부재(180) 및 변경가능한 폭 수평 프레임 부재들(200)의 기능을 제공하면서도 다양한 공정들에 의해 형성될 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.
이제 도 20 내지 21을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 수직 프레임 부재들(180)이 도시된다. 상기 수직 프레임 부재들(180)은 우선 편평한, 패턴화된 강철 블랭크를 제조한 이후에, 상기 블랭크 (직접 또는 순차적으로)를 수직 프레임 부재(180)의 적어도 일부분에 걸쳐서 깊이기 지속적으로 변화하는 u자형 단면(181)을 갖는 성형 수직 프레임 부재(180)로 스탬핑하는 스탬핑 공정에 의해 형성된다. 두 개의 수직 프레임 부재들(180)은 시트백 부재(160)의 수직 에지들 가까이에서 백 패널(160)에 연결된다. 하나의 (또는 그 이상의) 추가 수직 프레임 지지체들(vertical frame supports: 186)은 시트백 프레임(60)에 추가적인 강도 및 강성을 더하기 위해 제공될 수 있다. 상기 수직 프레임 지지체(186)는 상기 수직 프레임 부재(180)와 동일한 것이 바람직하나 대안적인 형상을 가질 수 있다.
상기 수직 프레임 부재들(180)은 일반적으로 u자형인 단면(181), 및 수직 프레임 부재들(180)과 백 패널(160) 및 상기 수직 프레임 부재들과 수평 프레임 부재들(200)이 용이하게 연결되도록 외측으로 연장되는 플랜지들(flanges: 182)을 구비한다. 시트백 프레임(60)의 하단부 쪽으로 차량(10)에 회전가능하게 연결되는 백 프레임(60)이 있는 시트(20)의 구현예들에서, 상기 수직 프레임 부재들(180)은 일반적으로 테이퍼진 프로파일(tapered profile)을 갖고 및 상기 프로파일의 깊이는 하부 단부(183)로 갈수록 증가된다. 상기 수직 프레임 부재(180)는 상부 단부(upper end : 184)에 인가되는 힘과 모멘트와 비교하여 증가된 하부 단부(183)에 인가되는 힘과 모멘트를 더욱 잘 다루기 위해서 하부 단부(183) 쪽으로 갈수록 더욱 깊어지는 프로파일을 갖는다. 상부 단부(184)는 사용된 재료를 줄이는 더 작은 깊이를 갖는데, 이는 시트(20)의 중량을 감소시킨다.
이제 도 22 내지 25를 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 수평 프레임 부재들(200)이 도시된다. 상술된 바와 같이, 하나의 예시적 구현예에 의하면, 상기 수평 부재들(200)은 바람직하게 롤-포밍 공정을 이용하여 형성된다. 두 개의 수평 프레임 부재들(200)은 백 패널(160)의 상단부 및 하단부 에지들 가까이에서 백 패널(160)에 연결된다. 또한 상기 수평 프레임 부재들(200)은 바람직하게 일반적으로 u자형 (또는 "모자(hat)" 형상의) 단면(201) 및 이들과 백 패널이 용이하게 연결되도록 외측으로 연장되는 플랜지들을 구비한다. 상기 수평 프레임 부재(200)의 적어도 일부분은 상기 백 패널(160)의 캔틸레버된(cantilevered) 또는 측방향으로 연장된 부분을 지지하기 위해 수직 프레임 부재(180)를 넘어서 외측으로 연장될 수 있다. 상기 수평 프레임 부재들(200)은 이들이 형성하는 프레임부의 폭에 따라 상이한 길이를 가질 수 있다. 도 22 내지 23은 도 11의 60/40 시트백 프레임의 60% 부분을 위한 수평 프레임 부재들(200)을 도시한 것이고 도 24 내지 25는 이보다 더 작은 40% 부분을 위한 수평 프레임 부재들을 도시한 것이다.
이제 도 26 내지 27을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 백 부재들 (패널들 또는 팬들(pans))(160)이 도시된다. 상기 백 패널(160)은 수평 및 수직 프레임 부재들(200 및 180) 각각에 연결되어, 백 프레임(60)의 주 몸체부를 형성한다. 하나의 예시적 구현예에 의하면, 상기 백 패널(160)은 그 안에 형성된 피처들을 갖는 일반적으로 편평한, 평면 몸체를 형성한다. 전형적인 시트 프레임에서, 백 패널은 스탬핑 공정을 이용하여 금속 재료로 형성되고 상기 백 패널은 복수의 리브들 또는 상기 패널을 강화하는 동안 백 패널의 전체 깊이를 증가시키는 다른 강화 피처들(strengthening features)을 포함할 수 있다. 이러한 리브들의 사용으로 표면이 불균일해지는데, 내장재(upholstery) 및 클래스 A 표면을 형성하는 마감재(finishing)를 위한 편평한 표면을 제공하도록 추가 패널 부재가 백 패널에 부착될 수 있다.
하나의 예시적 구현예에 의하면, 상기 백 패널(160)은 복수의, 비교적 얕은 함몰부들(depressions) 또는 압흔들(indentations: 163)을 포함한다. 상기 압흔들(163)은 백 프레임(60)이 더 강성해지도록 백 패널(160)의 선택된 영역 내에 제공되나, 상기 백 패널(160)이 그 위에 내장재 또는 다른 마감재가 적용될 수 있는, 일반적으로 편평한 표면으로 유지되기에 충분할 만큼 얕다. 백 패널(160)은 상기 백 패널(160)에 부가적인 강성을 추가하도록 구성되는 컬링된 에지(curled edge: 164) 역시 구비할 수 있다. 백 패널(160), 수직 프레임 부재(180), 및 수평 프레임 부재들(200)은 백 프레임(60)의 주 몸체를 형성한다. 백 프레임(60)은 복수의 브래킷들 및 백 패널(160), 수직 프레임 부재들(180) 및 수평 프레임 부재들(200)에 연결되어 다른 피처들을 제공하는 기타의 구성요소들을 더 포함할 수 있다.
도 28 내지 29를 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 연결 플레이트들(coupling plates: 220)이 도시된다. 상기 연결 플레이트들(220)은 볼트들, 리벳들, 또는 다른 적절한 패스너들(fasteners) 및/또는 용접과 같은 기타의 부착 수단에 의해 리클라이너들(61)과 수직 프레임 부재들(180)의 연결을 용이하게 한다. 이제 도 30을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 좌석벨트 수축기 브래킷(seat belt retractor bracket: 240)이 도시된다. 상기 수축기 브래킷(240)은 백 패널(160)에 연결되고 차량 시트(20)의 가운데에 앉는 승객에게 좌석벨트 수축기용 장착 표면(mounting surface)을 제공하며 시트백 프레임(60)과 통합되기에 적합한 디자인으로 설계된다.
이제 도 31을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 좌석벨트 탈출 브래킷(seat belt exit bracket: 250)이 도시된다. 상기 좌석벨트 탈출 브래킷(250)은 상부 수평 프레임 부재(200)에 연결되고 및 상기 좌석벨트를 상기 수축기(242)로부터 개구부를 통하여 시트백(30)의 상부 표면(upper surface) (도시되지 않음)으로 안내한다.
이제 도 32 내지 33을 참조하면, 하나의 구현예에 의한 헤드레스트 브래킷(headrest bracket: 260 및 270)이 도시된다. 헤드레스트 브래킷들(260 및 270)은 상부 수평 프레임 부재(200)에 연결되고 헤드레스트(262)를 시트백 프레임(60)에 연결한다. 다양한 예시적 구현예들에 의하면, 상이한 타입들의 헤드레스트들(262)이 상기 시트백 프레임(60)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 헤드레스트 브래킷 270은 조정가능한 브래킷 (도 33A 및 33B에 도시된 바와 같음)이거나 조인트형(articulating) 헤드레스트 브래킷 260 (도 32A 및 32B에 도시된 바와 같음)일 수 있다.
이제 도 34 내지 36을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 ISOFIX (또는 LATCH) 바 어셈블리(bar assembly: 280)가 도시된다. 상기 ISOFIX 어셈블리(280)는 바람직하게 하부 수평 프레임 부재(200)에 연결되고, 유아 안전 시트(child safety seat)가 부착될 수 있는 피처를 ISOFIX 와이어(283)에 제공한다. 이제 도 37 및 38을 참조하면, 하나의 예시적 구현예에 의한 보강 부재들(reinforcing members: 310 및 320)이 도시된다. 상기 보강 부재들(310 및 320)은 시트백 프레임(60)에 선택적으로 위치되고 이와 연결되어 정해진 시트백 프레임(60)에 적합하게 최종 어셈블리의 강도를 증가시킨다. 상기 보강 부재들(310 및 320)은 바람직하게 레이저 용접을 포함하는 적합한 용접 기술을 이용하여 시트백 프레임(60)에 용접된다.
상술된 바와 같이, 도 3 및 13에 도시된 바와 같이 시트백 프레임(60)은 상기 시트백 프레임(60)이 백 프레임의 상단부 가까이에서 차량에 연결되는 하이-로크 연결(high-lock connection)로 구성될 수 있다. 하이-로크 응용에 사용되는 시트백 프레임(60)이 도시된다. 하이-로크 연결 어셈블리(high-lock connection assembly)를 구비한 시트백 프레임(60) 상의 힘이 로우-로크(low-lock) (리클라이너 기구) 연결을 갖는 시트백 프레임(60) 상의 힘과 상이하기 때문에, 상기 수평 및 수직 프레임 부재들(200 및 180) 각각은 상이하거나 상이하게 배치될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 예시적 구현예들의 시트백 프레임들(60)을 위해서, 동일한 툴링(tooling)이 롤-포밍된 로우-로크 시트백 프레임(60)용 상부 수평 프레임 부재들(200) 및 하이-로크 시트백 프레임(60)용 수평 프레임 부재들(200)을 형성하는 데 사용된다.
이제 도 19를 참조하면, 로우-로크 응용에서, 상부 수평 프레임 부재(200)를 따라 더 큰 힘이 전달된다. 그러나, 도시된 예시적 구현예들에서, 두 개의 수평 프레임 부재들(200)이 도시된다; 제1 외부의, 단면이 더 큰 수평 프레임 부재(420) 및 제2 내부의, 상대적으로 단면이 더 작은 수평 프레임 부재(424). 제2 또는 보강, 수평 프레임 부재(424)가 제1 수평 프레임 부재(420) 내에 네스팅되어(nest) 이를 보강한다. 본 배치는 중량의 감소로 인해 강도/중량 비율이 개선된 차량 시트백 프레임(60)을 제공하면서도 더 큰 설계 및 제조 상의 유연성을 제공한다.
도 14 내지 18 및 41에 도시된 바와 같이 시트백 프레임(60) 및 그 구성요소들은 바람직하게 고강도 또는 초고강도 강철 및/또는 합금으로 형성되고 레이저 용접 작업들에 의해 실질적으로 조립되도록 구성되나 임의의 적합한 공정을 이용하여 조립된 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다.
하나의 예시적 구현예에 의하면, 단일 고정장치(single fixture: 500)는 바람직하게 다수 고정장치들 또는 트랜스퍼들(transfers) 없이 상기 프레임을 하나의고정장치에서 조립하기 위한 대다수의 레이저 용접 작업들에 사용된다. 도 15에 하나의 예시적 피처(500)가 도시된다. 백 패널(160)과 실질적으로 수직한 용접 표면들을 갖는 더 작은 서브-어셈블리들은 상기 고정장치 내에 배치되어 용접되고, 그리고나서 시트백 프레임(60)의 나머지 부분에 용접될 고정장치(160) 내에서 제거되고 재배향될 수 있다. 상기 고정장치는 시트백 프레임(60)을 구성하는 구성요소들 주위로 폐쇄하는 베이스(505) 및 리드(lid: 510)를 포함한다. 도 16 및 17에 도시된 바와 같이 상기 베이스(505)는 실질적으로 고정된 프레임을 홀딩하기 위하여 리드(510) 내 고정된 핀들에 대해 시트백 프레임(6)을 트랩핑하는(trap) 복수의 유압 핀들(hydraulic pins: 515)을 포함한다. 고정장치(500)의 리드(510)는 복수의 슬럿들 또는 개구부들을 더 포함한다.
도 14를 참조하면, 상기 고정부 위에 있는 소스(source)에서 나오는 레이저는 상기 슬럿들을 통해 겨누어져(pointed) 시트백 프레임(60)을 용접한다. 상기 용접 공정은 시트백 프레임(60)을 형성하기 위해 필요한 용접들의 전체 길이를 최소화하도록 구성된다. 시트백 프레임(60) 구성요소들은 모든 용접 조인트들이 얇은/얇은 조인트(thin/thin joint) 또는 두꺼운/두꺼운 조인트들(thick/thick joints)이 되도록 배치된다 (즉, 모든 용접 조인트들은 하단부 피스의 두께와 동일하거나 이보다 얇은 두께를 갖는 상단부 피스(top piece)를 구비한다). 대안적인 하나의 예시적 구현예에서, 상기 시트백 프레임(60)은, 조준선(line-of-sight)이 단일 레이저-용접 스테이션(laser-welding station)에서 하나의 레이저로 만들어질 수 있도록 배치되고, 이는 비용이 많이 드는 다중 레이저 용접 스테이션들에 대한 요구를 제거한다. 도 41에서, 고정장치 내에 시트백 프레임(60)을 레이저 용접하기 위한 용접점들(welds) 및 핀들(525)이 도시된다.
하나의 예시적 구현예에서, 상기 시트백 프레임(60) 및 각각의 수평 및 수직 프레임 부재들(200 및 180)은 피팅되게 설계되고 레이저 용접 및 고정장치(500)를 이용하여 지속적으로 연결되는 단부들을 구비하도록 설계된다. 도 39 및 40에 가장 잘 도시되는 바와 같이 외측(outside) 수직 프레임 부재(180)와 상부 수평 프레임 부재(200) 사이의 상부 조인트(upper joint: 208)는 수직 프레임 부재(180)가 수평 프레임 부재(200)와 매우 근접하게 네스팅되게 허용한다. 유사하게, 도 4OA 및 4OB에 가장 잘 도시되는 바와 같이 프레임 부재들 사이의 하부 조인트(lower joint: 209)의 경우, 부품들은 상기 부품들의 레이저 용접되도록 근접하게 네스팅된다.
상기 시트백 프레임(60)은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공통된 많은 피처들을 수용할 수 있다. 시트백 프레임(60)은 스토우-플랫(stow-flat), 플립 앤 폴드(flip and fold), 폴드 앤 텀블(fold and tumble) 및 기타의 구조들을 수용할 수 있다. 시트백 프레임(60)은 백 패널(160) 내 필요한 곳에 개구부를 추가함으로써 패스-쓰루 시스템(pass-through system) 역시 수용할 수 있다.
최적의 구현예를 포함하여 개시된 다양한 예시적 구현예들에서 도시된 차량 시트백 프레임을 형성하는 공정들의 요소들의 구조 및 장치는 단지 설명하기 위함이다. 본 발명의 단지 몇몇의 구현예들만이 본원에서 상세하게 설명된다. 본 발명이 속하는 기술분에의 통상의 기술자들은 다음의 청구범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 신규한 교시 및 이점들에서 벗어나지 않고 변경들이 가능함을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 하나의 예시적 구현예에 의한 시트 프레임을 구비하는 차량 시트가 있는 차량의 개략적 등각투상도(isometric view)이다.
도 2는 60/40 분할 및 로우 연결(low connection)이 있는 하나의 예시적 구현예에 의한 차량 시트용 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 3은 60/40 분할 및 하이 래치 연결(high latch connection)이 있는 하나 의 예시적 구현예에 의한 차량 시트용 시트 프레임의 정면도이다.
도 4는 40/20/40 분할 및 로우 래치 연결이 있는 다른 예시적 구현예에 의한 차량 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 5는 50/50 분할 및 로우 래치 연결이 있는 다른 예시적 구현예에 의한 차량 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 6은 60/40 분할 및 로우 래치 연결이 있는 다른 예시적 구현예에 의한 차량 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 7은 제2열 위치에서 차량에 연결되는 하나의 예시적 구현예에 의한 로우 래치 연결이 있는 40/60 차량 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 8은 제3열 위치에서 차량에 연결되는 하나의 예시적 구현예에 의한 50/50 차량 시트 프레임의 등각투상도이다.
도 9는 도 2의 시트백 프레임을 차량에 연결하기 위한 브래킷의 등각투상도이다.
도 10은 도 2의 시트백 프레임의 등각투상도이다.
도 11은 도 2의 시트백 프레임의 사시도이다.
도 12는 로우 래치 연결이 있는 도 2의 시트백 프레임의 정면도이다.
도 13은 하이 래치 연결이 있는 도 3의 시트백 프레임의 정면도이다.
도 14는 하나의 예시적 구현예에 의한 레이저 용접 스테이션의 등각투상도이다.
도 15는 하나의 예시적 구현예에 의한 레이저 용접 작업용 고정장치의 등각 투상도이다.
도 16은 하나의 예시적 구현예에 의한 래이저 용접 작업 과정의 고정장치 내에 홀딩 핀들의 배치를 도시하는 시트백 프레임의 일부분에 대한 일부 등각투상도이다.
도 17은 도 16의 두 개의 유압 핀들의 등각투상도이다.
도 18은 하나의 예시적 구현예에 의한 용접된 시트백 프레임의 입면도이다.
도 19는 도 3에 도시된 프레임 내에서와 같이 더 큰 수평 프레임 부재를 보강하기 위해 상기 더 큰 수평 프레임 부재 내부에 네스팅된 더 작은 수평 프레임 부재의 등각투상도이다.
도 2OA 및 2OB는 도 11의 시트백 프레임용 수직 프레임 부재의 정투상도들(orthographic views)이다.
도 21A 및 21B 도 11의 시트백 프레임용 수직 프레임 부재의 정투상도들이다.
도 22A 및 22B는 도 11의 시트백 프레임의 하나의 수평 프레임 부재의 정투상도들이다.
도 23A 및 23B는 도 11의 시트백 프레임의 다른 수평 프레임 부재의 정투상도들이다.
도 24A 및 24B는 도 11의 시트백 프레임의 다른 수평 프레임 부재의 정투상도들이다.
도 25A 및 25B는 도 11의 시트백 프레임의 다른 수평 프레임 부재의 정투상 도들이다.
도 26은 도 11의 어느 일부분의 시트백 프레임용 시트백 커버(seat back cover)의 평면도이다.
도 27은 도 11의 다른 부분의 시트백 프레임용 시트백 커버의 평면도이다.
도 28A 및 28B는 도 11의 시트백 프레임용 연결 플레이트의 정투상도들이다.
도 29 A 및 29B는 도 11의 시트백 프레임용 연결 플레이트의 정투상도들이다.
도 3OA 및 3OB는 도 11의 시트백 프레임용 수축기 브래킷의 정투상도들이다.
도 31A 및 31B는 도 11의 시트백 프레임용 벨트 브래킷의 정투상도들이다.
도 32A 및 32B는 도 11의 시트백 프레임용 헤드레스트 브래킷의 정투상도들이다.
도 33 A 및 33B는 도 11의 시트백 프레임용 헤드레스트 브래킷의 정투상도들이다.
도 34A 및 34B는 도 11의 시트백 프레임용 ISOFIX 와이어의 정투상도들이다.
도 35A 및 35B는 도 11의 시트백 프레임용 ISOFIX 브래킷의 정투상도들이다.
도 36은 도 11의 시트백 프레임용 ISOFIX 와이어 어셈블리의 등각투상도이다.
도 37A 및 37B는 도 11의 시트백 프레임용 보강 브래킷(reinforcement braket)의 정투상도들이다.
도 38은 도 11의 프레임용 보강 플레이트(reinforcement plate)의 평면동이 다.
도 39A 및 39B는 도 11의 수직 프레임 부재와 수평 프레임 부재 사이의 조인트의 일부 등각투상도들이다.
도 4OA 및 4OB는 도 11의 수직 프레임 부재와 하부 수평 프레임 부재 사이의 조인트의 일부 등각투상도들이다.
도 41은 용접점들 및 유압 핀들의 위치를 도시하는 도 18의 시트백 프레임의평면도이다.

Claims (14)

  1. 일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이(longitudinal extent)를 갖는 제1 프레임 부재(frame member)로서, 상기 제1 프레임 부재는 차량 시트백 프레임(vehicle seat back frame) 내에 배치되고, 수직으로 정렬되며, 차량 시트백 프레임의 제1 측면에 근접하게 위치되며, 여기서 상기 제1 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 제1 위치에서는 제1 깊이를 및 제2 위치에서는 제2 깊이를 갖는 제1 프레임 부재;
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제2 프레임 부재로서, 상기 제2 프레임 부재는 일반적으로 수평으로 정렬되도록 차량 시트 프레임 내에 배치되고 차량 시트의 제2 측면에 근접하게 위치되며, 여기서 상기 제2 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 제1 위치에서는 제1 깊이를 및 제2 위치에서는 제2 깊이를 갖는 제2 프레임 부재;
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제3 프레임 부재로서, 상기 제3 프레임 부재는 일반적으로 수평으로 정렬되도록 차량 시트 프레임 내에 배치되고 차량 시트의 제3 측면에 근접하게 위치되며, 여기서 상기 제3 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 제3 프레임 부재; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제4 프레임 부재로서, 상기 제4 프레임 부재는 일반적으로 수평으로 정렬되도록 차량 시트 프레임 내에 배치되고 차량 시트의 제4 측면에 근접하게 위치되며, 여기서 상기 제4 프레임 부재의 상 기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 제4 프레임 부재를 포함하고,
    여기서 상기 제1 및 제2 시트백 프레임 부재들은 제1 및 제2 시트백 프레임 부재들이 실질적으로 동일한 세로 길이를 갖도록 제조하기 위해서 스탬핑 공정(stamping process)을 이용하여 제조되고, 상기 제3 및 제4 시트백 프레임 부재들은 다양한 세로 길이의 제1 및 제2 프레임 부재들을 제조하기 위해서 롤-포밍 공정을 이용하여 제조되는, 시트백 프레임(seat back frame)을 구비하는 차량 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실질적으로 동일한 세로 길이를 갖는 제1 및 제2 시트백 프레임 부재들은 하나 이상의 타입의 차량에 사용되는 차량 시트백 프레임들 내에서 사용가능하고, 또한 상기 제3 및 제4 시트백 프레임 부재들의 세로 길이는 다양하여 하나 이상의 타입의 차량 내에 사용될 차량 시트백 프레임들에 상이한 폭을 제공하는 차량 시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3 및 제4 시트백 프레임 부재들의 상기 세로 길이들은 상이한 타입들의 차량들 내에서 사용될 차량 시트백 프레임들을 제조하기 위해 변화되는 차량 시트.
  4. 일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제1 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제1 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되며, 여기서 상기 제1 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 제1 위치에서는 제1 깊이 를 및 제2 위치에서는 제2 깊이를 갖는 스탬핑 단계; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제2 프레임 부재를 롤포밍하는 단계로서, 상기 제2 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수평으로 정렬되며, 여기서 상기 제2 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 롤포밍단계를 포함하고,
    여기서 상기 제1 프레임 부재는 일정한 높이 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 공통 부품(common part)이고 상기 제2 프레임 부재는 상이한 폭 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 시트백 프레임들을 제조하기 위해 상이한 길이들로 절단되는, 다수의 차량들 내에 사용되는 차량 시트백 프레임을 구비하는 차량 시트백 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방법이
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제3 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제3 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되며, 제1 프레임 부재로부터 이격되고, 여기서 상기 제3 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 지속적으로 변하는 깊이를 갖는 스탬핑 단계; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제4 프레임 부재를 롤포밍하는 단계로서, 상기 제4 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되며, 제1 프레임 부재로부터 이격되고, 여기서 상기 제4 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 롤포밍 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 시트백을 지지하기 위해 제1 및 제2 수직 프레임 부재들을 제공하고 상기 제1 및 제2 수직 프레임 부재들을 배치하는 단계;
    일반적으로 일정한 u자형 단면 및 세로 길이를 갖는 각각의 상부 및 하부 수평 프레임 부재들을 스탬핑하고 상기 상부 및 하부 프레임 부재들을 시트백 프레임에 제공하는 단계로서, 여기서 제3 및 제4 프레임 부재들 및 추가로 상기 상부 및 하부 수평 시트백 프레임 부재들을 스탬핑하는 스탬핑 공정은 다양한 세로 길이들을 갖는 상부 및 하부 수평 프레임 부재들을 스탬핑할 수 있는 스탬핑 공구를 사용하는 단계; 및
    실질적으로 일정한 높이 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용하기 위해 제1 및 제2 수직 프레임 부재들을 구비하는 차량 시트백 프레임들에 사용되는 상부 및 하부 수평 프레임 부재들을 제공하는 단계를 포함하는, 다수의 차량들 내에 사용되는 차량 시트백 프레임을 구비하는 차량 시트백 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방법이 차량의 제2열에 사용되는 상기 차량 시트백을 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 방법이 차량의 제3열에 사용되는 상기 차량 시트백을 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 방법이 세단형 차량의 제2열 및 유틸리티-타입 차량의 제2열에 사용되는 상기 차량 시트백을 제조하는 방법을 더 포함하는 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 방법이 차량의 제3열에 사용되는 상기 차량 시트백을 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제1 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제1 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되며, 여기서 상기 제1 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 제1 위치에서는 제1 깊이를 및 제2 위치에서는 제2 깊이를 갖는 스탬핑 단계; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제2 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제2 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수평으로 정렬되며, 여기서 상기 제1 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖고 여기서 상기 제2 프레임 부재는 상기 제2 프레임 부재의 상기 세로 길이보다 더 큰 세로 길이를 갖는 스탬핑 공구로 스탱핑되는 단계를 포함하는, 다수의 차량들 내에 사용되는 차량 시트백 프레임을 구비하는 차량 시트백 제조 방법.
  12. 일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제1 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제1 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되며, 여기서 상기 제1 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 제1 위치에서는 제1 깊이 를 및 제2 위치에서는 제2 깊이를 갖는 스탬핑 단계; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제2 프레임 부재를 롤포밍하는 단계로서, 상기 제2 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수평으로 정렬되며, 여기서 상기 제2 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 롤포밍 단계를 포함하고,
    여기서 상기 제1 프레임 부재는 일정한 높이 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 공통 부품이고 상기 제2 프레임 부재는 상이한 폭 차량 시트백들을 구비하는 다수의 차량들 내에 사용되는 길이로 절단되는, 다수의 차량들 내에 사용되는 차량 시트백 프레임을 구비하는 차량 시트백 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 방법이
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제3 프레임 부재를 스탬핑하는 단계로서, 상기 제3 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되고 상기 제1 프레임 부재로부터 이격되며, 여기서 상기 제3 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 지속적으로 변하는 깊이를 갖는 스탬핑 단계; 및
    일반적으로 u자형인 단면 및 세로 길이를 갖는 제4 프레임 부재를 롤포밍하는 단계로서, 상기 제4 프레임 부재는 시트백 프레임 내에 배치되고 수직으로 정렬되고 상기 제1 프레임 부재로부터 이격되며, 여기서 상기 제4 프레임 부재의 상기 u자형 단면은 실질적으로 일정한 깊이를 갖는 롤포밍 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방법이 차량의 제3열에 사용되는 차량 시트백을 제조하는 단계를 더 포함하는 방법.
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