KR20190047061A - 하중 경로 최적화 하이브리드 지지 구조체 - Google Patents

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KR20190047061A
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폭스바겐 악티엔 게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 차량 시트(101, 102) 또는 후방 시트 벤치(100)의 등받이 부분을 위해 의도되고 금속 구조체(10M) 및 플라스틱 구조체(10K)로 형성되는 하이브리드 지지 구조체(10)에 관한 것으로서, 금속 구조체(10M)는 하이브리드 지지 구조체(10)의 2개의 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에 배치된 적어도 하나의 연결 프로파일(10M-12)을 갖는다. 연결 프로파일(10M-12)이, 플라스틱 구조체(10K)의 형태로 설계된 그리드 구조체(10K-1)의 중앙 리브(1a)와 함께, 적어도 하나의 가정된 하중 조건(I, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, V)에서 하이브리드 지지 구조체(10) 상에 작용하는 힘을 고려하여, 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 대한 연결 프로파일(10M-12)의 2개의 부착 지점(P1, P2) 사이에서 연장되는 하중 경로 최적화 메인 하중 라인(H)을 따르는 것이 제안된다.

Description

하중 경로 최적화 하이브리드 지지 구조체
본 발명은 금속 구조체 및 플라스틱 구조체로 형성되는 차량 시트 또는 후방 시트 벤치의 등받이 부분에 대한 하이브리드 지지 구조체에 관한 것이다.
공개 공보 EP 1 262 362 A1은 자동차의 후방 시트에 대한 접힘 가능한 등받이를 개시하고 있으며, 여기서 등받이는 그 등받이 폭에 걸쳐서 볼 때 연속적으로 형성되고, 적어도 하나의 프로파일 챔버를 갖는 압출된 중공 프로파일로서 형성되며, 여기서 압출 프로파일의 압출 방향은 등받이 높이 방향으로 연장된다.
공개 공보 EP 1 564 067 A1은 제1 섹션 및 제2 섹션을 갖고, 이러한 제2 섹션은 제1 섹션과 분리되어 형성되고 등받이를 형성하도록 적어도 하나의 조인트를 통해 제1 섹션에 연결되는 등받이를 포함하는, 자동차 내부 공간용 조립체를 설명한다. 이 경우, 제1 섹션 또는 제2 섹션은 성형된 플라스틱으로 제조되고, 통합된 보강 구조체로 이루어진 패턴을 형성하기 위해 복수의 개별적인 통합된 보강 구조체를 더 포함한다. 이러한 조립체는 또한 등받이를 자동차의 제2 섹션의 적어도 하나의 몸체에 고정하기 위한 고정 조립체를 포함하며, 여기서 제1 섹션 및 제2 섹션은 환기 개구로서 역할을 하는 복수의 개방된 내부 공간을 그 사이에 형성하도록 서로 이격되어 배치되어 있다.
또한, 공개 공보 EP 2 495 125 A1에는 후방 시트 등받이의 프레임에 연결되는 X 자형 리브를 포함하는 차량 시트가 설명되어 있다. X 자형 리브에 의해 형성되는 보강 섹션은 복수의 하중 작용점에 대해 선형으로 연장되어, 이를 통해 후방 시트 등받이에 작용하는 힘이 또한 보강 섹션을 통해 흡수된다.
또한, 공개 공보 WO 2011/036185 A1은 차량 시트 구조체를 제조하기 위한 방법을 설명하고 있다. 적어도 하나의 백 쉘에는 프레임 구조체 및 보강 리브 및 흡수 리브가 형성되고, 여기서 백 쉘 및/또는 프레임 구조체 내에 또는 그 위에는 삽입 부품이 배치되는 것이 제안된다.
마지막으로, 공개 공보 EP 2 233 352 A1에는 중합체 재료로 이루어진 자동차에서의 시트의 등받이에 대한 지지 구조체가 개시되어 있으며, 여기서 이러한 지지 구조체의 상부로부터 하부로 연장되는 적어도 하나의 측면 상에는 조합된 가스 내부 압력 및 물 주입 방법에 의해 제조되는 중공 프로파일이 형성된다. 안정화를 위해 2개의 형성된 중공 프로파일은 대각선으로 연장되어 교차하는 횡방향 리브로서 설계된다.
시트 구조체는 대부분 중량 최적화된 강철 개념을 기반으로 하며, 여기서 이러한 부품의 중량을 감소시키기 위해 적어도 부분적으로 경량의 구조 재료가 사용된다. 충분한 안정성을 고려하는 상태에서 달성될 수 있는 감소의 잠재력은 이 경우 대부분 고갈되었다. 또한, 공지된 해결책에서는 통상적으로 각각의 목적을 충족시키는 다수의 특정 부품이 개발되며, 이러한 다수의 특정 부품은 불리하게도 지지 구조체 구조를 형성하도록 복수의 조립 작업 또는 결합 작업으로 함께 결합되어야 한다.
예를 들어 공개 공보 EP 1 564 067 A1에 기술된 바와 같이, 지지 구조체에 플라스틱 부품을 통합시키는 것이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 간단한 방식으로 제조될 수 있고 적은 부품 중량에서 지지 구조체에 작용하는 힘에 부합하는 충분한 안정성을 갖는, 자동차에서의 시트의 등받이에 대한 하이브리드 지지 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명의 출발점은 금속 구조체 및 플라스틱 구조체로 형성되는, 차량 시트 또는 후방 시트 벤치의 등받이 부분에 대한 하이브리드 지지 구조체로서, 이러한 금속 구조체는 하이브리드 지지 구조체의 2개의 측면 레일 프로파일 사이에 배치되는 적어도 하나의 연결 프로파일을 포함하는, 하이브리드 지지 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 연결 프로파일은, 플라스틱 구조체로 설계되는 그리드 구조체의 중앙 리브와 함께, 적어도 하나의 가정된 하중 조건에 하이브리드 지지 구조체 상에 작용하는 힘을 고려하여, 측면 레일 프로파일에 대한 연결 프로파일의 2개의 부착 지점 사이에서 연장되는 하중 경로 최적화 메인 힘 흐름을 따르는 것이 제안된다.
이러한 구성은 하이브리드 지지 구조체의 안정성이 간단한 수단, 즉 측면 레일 프로파일 사이의 연결 프로파일, 및 측면 레일 프로파일 사이에 형성되는 그리드 구조체의 중앙 리브에 의해 달성되기 때문에, 특히 유리하다.
그리드 구조체의 중앙 리브 및 연결 프로파일은 이전의 토폴로지 최적화에 따라 구조체에 따라 유리한 방식으로 배치되므로, 본 발명에 따르면 이러한 방식으로 중앙 리브 또는 연결 프로파일의 배치와 관련해서 상이한 지지 구조체에 대해 가변적으로 반응할 수 있다.
바람직하게는, 금속 구조체 및 플라스틱 구조체는 사출 성형 방법으로 하이브리드 지지 구조체를 형성하도록 연결된다. 이러한 방법은 유리하게는 금속 구조체 및 플라스틱 구조체 모두의 기하학적 구조의 가변적인 구성을 가능하게 하며, 이 경우 사출 성형 몰드는 목적하는 금속 구조체 및 목적하는 플라스틱 구조체에 용이하게 부합될 수 있고, 또한 간단한 방법으로 각각의 형상을 성형함으로써 복잡한 기하학적 플라스틱 구조체가 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 금속 구조체는 복수의 금속 부품으로 이루어진 조립 부품이며, 여기서 복수의 부품은 우선 금속 조립 부품을 형성하도록 병합되고, 사출 성형 방법으로, 일체로 형성되는 플라스틱 구조체를 통해 서로 연결된다. 이러한 실시예는, 금속 부품이 오직 하나의 작업 단계에서만 병합되어야 하고 그 후에 복수의 금속 부품의 연결은 사출 성형 몰드 내로 도입되는 플라스틱에 의해 최종적으로 이루어지기 때문에 유리하며, 이 경우 이와 동시에 높은 안정성 요건을 충족시키는 일체형 플라스틱 부품이 형성된다.
바람직하게는, 플라스틱 구조체의 그리드 구조체는 중앙 리브, 및 이러한 중앙 리브로부터 시작하여 교차점을 통해 서로 연결되는 실질적으로 수평인 리브 및 실질적으로 수직인 리브를 포함하는 불규칙적인 웹 구조체이다. 유리하게는, 메인 하중 라인(main load line)을 따라 형성된 중앙 리브를 갖는 웹 구조체는 적은 재료 투입을 사용하여 달성될 수 있는 높은 안정성을 가지며, 이를 통해 하이브리드 지지 구조체의 중량을 감소시키는 목적이 달성된다는 것이 밝혀졌다.
이 경우, 웹 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 단부에서 플라스틱 구조체에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들 사이에서 하이브리드 지지 구조체의 하부 단부에서 수평 회전축까지 연장되는 것이 제안된다. 적은 재료를 사용하는 상태에서 하이브리드 지지 구조체의 안정화는 측방향 측면 레일 프로파일 사이에서 전체에 걸쳐 연장되는 웹 구조체를 통해 유리한 방식으로 발생한다.
또한, 플라스틱 구조체의 웹 구조체는 유리하게는, 하이브리드 지지 구조체의 후방 측면에서는 연속적으로 형성되고 하이브리드 지지 구조체의 전방 측면에서는 불연속적으로 형성되는 제1 및 제2 웹 서브 구조체를 포함하는 것이 제안된다. 이러한 실시예에 의해, 웹 구조체의 상이한 영역에서 하중 조건 요건이 상이한 것에 대해 유리하게 반응될 수 있으며, 이는 상세한 설명에서 더 상세히 설명될 것이다.
한편으로는, 제1 웹 서브 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 단부에서 플라스틱 구조체에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들 사이에서 하이브리드 지지 구조체의 상부 및 하부 단부 사이에서 연장되는 수평축까지 연장되는 것이 제안된다. 본 발명에 따르면, 웹 서브 구조체들 사이에서 연장되는 수평축은 설계와 관련되어 형성되고, 이 경우 수평축의 배치는 이전에 수행된 토폴로지 최적화에 따라 하이브리드 지지 구조체 내부에서 유리한 방식으로 수행된다.
다른 한편으로는, 제2 웹 서브 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 및 하부 단부 사이의 수평축과 하이브리드 지지 구조체의 하부 단부에서의 수평 회전축 사이에서 연장되는 것이 제안된다. 제2 웹 서브 구조체에 있어서, 다음의 상세한 설명에 따라 특정 하중 조건(하중 부하 조건)에 대해 고유하게 설계될 수 있는 하이브리드 지지 구조체의 영역이 유리한 방식으로 형성된다.
본 상세한 설명에서 보다 상세하게 설명되는 바람직한 실시예에서, 제2 웹 서브 구조체를 통해 걸쳐있는 평면 내부에 금속 인서트가 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에 배치되어, 제2 웹 서브 구조체를 전방측 및 후방측 제2 웹 서브 구조체로 분리하는 것이 제안된다. 제2 웹 서브 구조체 내부에 위치되는 금속 인서트의 유리한 의미는 마찬가지로 본 상세한 설명에서 상세히 설명된다.
마지막으로, 측면 레일 프로파일들 사이에 배치된 연결 프로파일은 C-프로파일로서 형성되고, 이러한 C-프로파일은 하이브리드 지지 구조체의 후방 측면으로 연장되는 2개의 대향하는 프로파일 레그를 포함하며, 그 사이에는 추가의 그리드 구조체가 실질적으로 삼각형 허니컴 또는 직사각형 허니컴, 특히 교차점을 갖는 정사각형 또는 마름모꼴 허니컴을 형성하는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 교차하는 리브로 형성되는 크로스(cross) 그리드 구조체로서 형성되는 것이 제안된다. 이러한 추가의 그리드 구조체로 인해, 유리하게는, 하이브리드 지지 구조체를 간단한 방식으로 매우 안정적으로 형성하는 것이 가능하다. 연결 프로파일은 하이브리드 지지 구조체 내부에서 그 정렬과 관련해서 메인 하중 라인을 따르므로, 크로스 그리드 구조체도 또한 연결 프로파일 내부에서 메인 하중 라인을 따르므로, 이를 통해 연결 프로파일은 그 벽 두께와 관련해서 종래 기술로부터 공지된 연결 프로파일에 비해 더 작은 벽 두께로 형성될 수 있으므로, 적어도 동일하거나 또는 더 높은 안정성에 대해 하이브리드 지지 구조체의 중량이 감소될 수 있다.
측면 레일 프로파일은 하이브리드 지지 구조체로부터 측방향으로 돌출하는 2개의 대향하는 프로파일 레그를 포함하는 C-프로파일로서 형성되고, 여기서 프로파일 레그 사이에는 추가의 그리드 구조체가 실질적으로 삼각형 허니컴 또는 직사각형 허니컴, 특히 교차점을 갖는 정사각형 또는 마름모꼴 허니컴을 형성하는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 교차하는 리브로 형성되는 크로스 그리드 구조체로서 형성된다. 이러한 실시예는 또한 측면 레일 프로파일의 실시예에 대해 더 적은 재료를 사용하는 상태에서 하이브리드 지지 구조체의 안정화에 기여하므로, 유리한 방식으로 가볍고 안정적인 하이브리드 지지 구조체가 형성될 수 있다.
또한 바람직하게는, 플라스틱 구조체는 패딩 구조체 수용 요소를 포함하고, 이러한 패딩 구조체 수용 요소는 패딩 구조체 수용 요소의 측방향으로, 교차점을 갖는 실질적으로 삼각형 허니컴을 형성하는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 각진 리브로 형성되는 삼각형 그리드 구조체인 추가의 그리드 구조체를 포함하는 것이 제안된다. 유리하게는, 예를 들어 패딩 구조체 수용 요소와 같은 특수 요소가 플라스틱 구조체 내부에 제공될 수 있고, 그리드 구조체에 의해 안정화될 수 있다.
또한, 금속 구조체는 기능 요소로서 특히 돌기부를 갖는 금속 프로파일 와이어를 포함하여, 패딩 구조체는 플라스틱 구조체로 형성되는 패딩 구조체 수용 요소 및 금속 프로파일 와이어의 돌기부 상에 고정될 수 있는 것이 제공된다. 여기서, 본 발명에 따른 본질적인 장점은 금속 프로파일 와이어가 사출 성형 몰드 내로 용이하게 삽입될 수 있고, 그 후에 플라스틱으로 각각의 몰드를 충전함으로써 다른 금속 부품을 일체형 플라스틱 구조체를 통해 금속 프로파일 와이어와 연결시킨다는 것이다.
또한, 일체형 플라스틱 구조체에 고정적으로 연결되는 하이브리드 지지 구조체의 측면 레일 프로파일에 금속 수용 슬리브가 배치되고, 이 경우 플라스틱 구조체는 수용 슬리브의 회전축으로부터 불규칙적으로 또는 규칙적으로 방사상으로 나오는 리브로 형성되는 원형 세그먼트 그리드 구조체인 추가의 그리드 구조체가 측방향으로 각각 제공되는 수용 슬리브의 캡슐화부를 포함하며, 이를 통해 원형 세그먼트 그리드 구조체는 원형 세그먼트 형상 허니컴을 형성하는 실시예가 바람직하다. 이러한 해결책의 장점은 플라스틱으로 캡슐화된 금속 수용 슬리브가 제공될 수 있고, 이에 의해 복잡한 하이브리드 지지 구조체가 간단한 방식으로 제조될 수 있다는 것이다.
이러한 장점은 바람직한 실시예에서 금속 헤드 프로파일에 플라스틱 구조체의 일부로서 플라스틱으로 이루어진 캡슐화부가 제공되는 하이브리드 지지 구조체의 금속 구조체에도 또한 적용된다.
유리하게는, 플라스틱 구조체는 플라스틱 구조체의 일부로서 형성되는 베이스 플레이트 및/또는 헤드 레스트 리셉터클을 포함하는 것이 제공되고, 이를 통해 특정 해결 방안이 간단한 방식으로 하이브리드 지지 구조체 내로 통합될 수 있는 것이 명확하고, 다른 상세한 내용은 이하의 상세한 설명에서 설명될 것이다.
또한, 플라스틱 구조체는 적어도 하나의 가정된 하중 조건(하중 부하 조건)에서 하이브리드 지지 구조체 상에 작용하는 힘을 고려해 변형되는 적어도 하나의 에너지 흡수식 희생 리브를 하이브리드 지지 구조체에서 탑승자로부터 멀어지는 측면 상에 포함하는 적어도 하나의 그리드 구조체를 사전 설정 가능한 영역에 포함하는 것이 제안되고, 이를 통해 가정된 하중 조건에서 플라스틱 구조체의 적어도 하나의 사전 설정 가능한 영역 외부에서 플라스틱 구조체가 파괴되는 것이 회피된다.
유리하게는, 예를 들어 하이브리드 지지 구조체 상에 하중이 발생하는 가정된 전방 충돌 시에, 희생 리브를 통해 충격 에너지가 한정된 방식으로 감소되므로, 탑승자를 향하는 측면 상에 배치/장착된 희생 리브를 통해 하이브리드 지지 구조체의 플라스틱 구조체의 플라스틱 부분이 파손될 수 없는 것이 보장된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 희생 리브를 갖는 그리드 구조체는 제1 및 제2 웹 서브 구조체를 포함하는 웹 구조체인 것이 제안된다. 바람직하게는, 하중 부하 조건의 요건에 따른 적어도 하나의 희생 리브를 갖는 웹 구조체는 관련 제2 웹 서브 구조체에 배치된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 희생 리브를 갖는 웹 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 단부에서 플라스틱 구조체에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들 사이에서 하이브리드 지지 구조체의 하부 단부에서 수평 회전축까지 연장되는 것이 제안된다. 유리하게는, 상세한 설명 부분에서 설명되는 토폴로지 최적화에 따라, 제2 웹 서브 구조체가 어느 영역 내부에 배치되어야 하는지가 결정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제1 웹 서브 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 단부에서 플라스틱 구조체에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들 사이에서 하이브리드 지지 구조체의 상부 및 하부 단부 사이에서 연장되는 수평축까지 연장되는 것이 제안된다. 토폴로지 최적화의 결과로서, 제1 웹 서브 구조체는 하이브리드 지지 구조체의 상부 영역에 형성되고, 이를 통해 하이브리드 지지 구조체의 상부 영역의 특정 요건에 유리한 방식으로 반응할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제2 웹 서브 구조체의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체의 상부 및 하부 단부 사이의 수평축과 하이브리드 지지 구조체의 하부 단부에서의 수평 회전축 사이에서 연장되는 것이 제안된다. 토폴로지 최적화의 결과로서, 제2 웹 서브 구조체는 하이브리드 지지 구조체의 하부 영역에 형성되며, 이를 통해 하이브리드 지지 구조체의 하부 영역의 특정 요건에 유리한 방식으로 반응할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는, 제2 웹 서브 구조체를 통해 걸쳐있는 평면 내부에 금속 인서트가 측방향 측면 레일 프로파일들 사이에 배치되어, 제2 웹 서브 구조체를 전방측 및 후방측 제2 웹 서브 구조체로 분리하며, 여기서 적어도 하나의 희생 리브는 후방측 제2 웹 서브 구조체에 형성된다. 인서트의 특별한 장점은 하이브리드 지지 구조체에서의 탑승자를 향하는 측면을 하중 조건에 필요에 따라 파손되는 플라스틱 부품으로부터 보호하는 것이며, 이는 상세한 설명 부분에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제1 및 제2 웹 서브 구조체는 하이브리드 지지 구조체의 후방 측면에서는 연속적으로 형성되고 하이브리드 지지 구조체의 전방 측면에서는 불연속적으로 형성된다. 이를 통해, 하이브리드 지지 구조체의 형성에 있어서 특정한 제공에 대해 유리한 방식으로 반응할 수 있다는 것이 명확하며, 이 경우 웹 구조체가 하이브리드 지지 구조체의 전방 측면 상에서 불연속적인 이유는 상세한 설명 부분에서 설명하도록 한다.
또한, 측면 레일 프로파일들 사이에 배치된 금속 구조체의 금속 연결 프로파일은 C-프로파일로서 형성되고, 이러한 C-프로파일은 하이브리드 지지 구조체의 후방 측면으로 연장되는 2개의 대향하는 프로파일 레그를 포함하며, 그 사이에는 적어도 하나의 희생 리브를 포함하는 추가의 그리드 구조체가 형성되는 것이 제안된다. 이러한 유리한 실시예는 또한, 금속 구조체의 연결 프로파일이 제1 웹 서브 구조체 내부에 배치되기 때문에, 적어도 하나의 희생 리브를 제1 웹 서브 구조체의 영역에 배치하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 연결 프로파일은 바람직하게는 하이브리드 지지 구조체의 안정화에 기여하는 효과를 발생시키며, 이 경우 C-프로파일의 캐비티에는 적어도 하나의 희생 리브를 포함하는 그리드 구조체가 형성될 수 있다.
마지막으로, 추가의 그리드 구조체는 삼각형 허니컴 또는 직사각형 허니컴, 특히 교차점을 갖는 정사각형 또는 마름모꼴 허니컴을 형성하는 규칙적 또는 불규칙적으로 교차하는 리브로 형성되는 크로스 그리드 구조체로서 형성되는 것이 제안된다. 이러한 크로스 그리드 구조체는, 연결 프로파일의 안정성과 적어도 하나의 희생 리브를 배치할 수 있는 가능성 사이에서 우수한 절충안을 나타내기 때문에, 토폴로지 최적화에 기초하여 선택되었다.
이하에서는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 실시예들에 의해 설명하도록 한다.
도 1a는 관통형 적재 장치가 후방 시트 벤치의 시트 부분 상으로 아래쪽으로 접혀진 상태에서 후방 시트 벤치를 전방으로부터 비스듬히 기울어진 정면 사시도로 도시한다.
도 1b는 관통형 적재 장치가 후방 시트 벤치의 2개의 등받이들 사이에서 위쪽으로 접혀진 상태에서 후방 시트 벤치를 후방으로부터 비스듬히 기울어진 후방 사시도로 도시한다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 따른 후방 시트 벤치(100)의 인접한 구성요소가 없는 관통형 적재 장치의 지지 구조체를 도시한다.
도 3a는 금속 구조체 및 플라스틱 구조체로 이루어진 본 발명에 따른 하이브리드 지지 구조체(10)의 금속 구조체의 평면도를 도시한다.
도 3b는 금속 구조체의 배면도를 도시하는 것으로서, 여기서 금속 구조체는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 180° 회전되어 있다.
도 3c는 금속 구조체(10M)의 측면도를 도시하는 것으로서, 여기서 금속 구조체는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 좌측으로 90° 회전되어 있다.
도 3d는 금속 구조체(10M)의 측면도를 도시하는 것으로서, 여기서 금속 구조체는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 우측으로 90° 회전되어 있다.
도 3e는 금속 구조체의 저면도를 도시하는 것으로서, 여기서 금속 구조체의 헤드 프로파일은 도 3a에 대해 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면 내로 안쪽으로 90° 회전되어 있다.
도 3f는 금속 구조체의 평면도를 도시하는 것으로서, 여기서 금속 구조체의 헤드 프로파일은 도 3a에 대해 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면으로부터 바깥쪽으로 90° 회전되어 있다.
도 4a는 도 3a에 따른 금속 구조체의 정면 사시도를 도시한다.
도 4b는 도 3b에 따른 금속 구조체의 배면 사시도를 도시한다.
도 5a는 금속 구조체 및 플라스틱 구조체로 이루어진 하이브리드 지지 구조체의 평면도를 도시한다.
도 5b는 하이브리드 지지 구조체의 배면도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체는 도 5a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 180° 회전되어 있다.
도 5c는 하이브리드 지지 구조체의 측면도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체는 도 5a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 좌측으로 90° 회전되어 있다.
도 5d는 하이브리드 지지 구조체의 측면도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체는 도 5a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 우측으로 90° 회전되어 있다.
도 5e는 하이브리드 지지 구조체의 저면도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체의 헤드 프로파일은 도 5a에 대해 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지의 평면 내로 안쪽으로 90° 회전되어 있다.
도 5f는 하이브리드 지지 구조체의 평면도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체의 헤드 프로파일은 도 5a에 대해 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면으로부터 바깥쪽으로 90° 회전되어 있다.
도 6은 도 5c에 따른 제2 측면 레일 프로파일의 확대도를 도시한다.
도 7a는 도 5a에 따른 하이브리드 지지 구조체의 정면 사시도를 도시한다.
도 7b는 도 5b에 따른 하이브리드 지지 구조체의 배면 사시도를 도시하는 것으로서, 여기서 하이브리드 지지 구조체는 도 7a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 180° 회전되어 있다.
도 8은 도 7a에 따른 하이브리드 지지 구조체를 확대된 정면 사시도로 도시한다.
도 9a는 탑승자로부터 멀어지는 측으로 작용하는 하중을 갖는 하이브리드 지지 구조체의 배면 사시도를 도시한다.
도 9b는 패딩 구조체 수용 요소 아래에서 하이브리드 지지 구조체를 통한 도 9a에 따른 단면 A-A를 도시한다.
본 발명의 가능한 구현은 이하에서 예시적인 실시예로 설명될 것이다. 설명의 목적을 위해, 차량의 종 방향으로 놓인 방향은 "x"로 표시되어야 한다. "y"는 x방향을 가로지르는 차량의 수평 방향을 나타내며, "z"는 x방향을 가로지르는 차량의 수직 방향을 나타낸다. 이와 같은 직교 좌표계에서의 공간 방향의 지정은 자동차 산업에서 일반적으로 사용되는 좌표계에 대응한다.
모든 도면에서, 이하에서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소에 대해 사용되며, 여기서 필요에 따라 각각의 도면에서 이미 기재된 모든 구성요소가 참조 부호를 기초로 하여 다시 새롭게 설명되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 후방 시트 벤치(100)의 정면 및 배면 사시도를 도시하며, 이러한 후방 시트 벤치는 각각 시트 부분 및 등받이를 갖는 2개의 차량 시트(101, 102)를 포함하며, 그 사이에는 관통형 적재 장치(10)가 배치되고, 이 관통형 적재 장치는 아래로 접힌 위치에서는 후방 시트 벤치(100)의 시트 표면의 중심에서 선반 영역을 형성하고(도 1 참조) 그리고 위로 접힌 위치(도 2 참조)에서는 후방 시트 벤치(100)의 등받이 표면의 일부를 형성한다.
따라서, 관통형 적재 장치(10)는 본 발명의 예시적인 대상인 지지 구조체를 포함하는 가역적 접힘 가능한 등받이를 나타낸다. 따라서 다음의 설명은 일반적으로 차량 시트의 등받이의 지지 구조체에 적용된다.
일반적으로 이하에서 지지 구조체로 지칭되는 관통형 적재 장치(10)는 도 2에서는 고려될 하중 조건의 명료화를 위해 도 1a 및 도 1b에 따른 후방 시트 벤치(100)의 인접한 구성요소 없이 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 지지 구조체(10)에서의 이상적인 하중 분배를 위해 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 지지 구조체(10)에 의해/지지체(10) 상에서 일련의 수치 충돌 분석이 수행되고, 이로부터 결과 의존적인 하중 조건들이 도출되며, 이들은 도 2에서 힘 화살표(I, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, V)를 사용하여 예시적으로 표시된다.
하중 조건들(I 내지 V)은 하이브리드 지지 구조체(10)의 설계에 기초가 되는 하중 집합을 형성한다. 다음의 하중 조건들이 정의된다: 전방 충돌의 경우 하중 엔트리(I), 후방 충돌의 경우 하중 엔트리(Ⅱ), 헤드 충격의 경우 하중 엔트리(Ⅲ), 시트 테스트의 경우 하중 엔트리(Ⅳ), 전방 충돌(I)의 경우 하중(L)의 하중 엔트리(V).
하중 조건들(I 내지 V) 또는 하중 집합은 이 경우 차량에서 지지 구조체(10)에 대해 전체적으로 제공되는 특정 공간의 설정 조건 하에서 그리고 제공된 재료의 설정 조건 하에서 그리고 지지 구조체(10)의 복수의 부품에서 최대로 허용 가능한 성분 응력의 설정 조건 하에서 모델링 방식으로 최적화 방법, 소위 토폴로지 최적화에 의해 계산된다.
이 경우, 지지 구조체(10)는 인접한 위치적으로 고정된 구조체, 예를 들어 인접한 등받이(도 1 및 도 2 참조) 상에 고정점(F)을 포함하고 또한 수평 회전축(y1) 상에 대응하는 연결 수단이 다른 인접한 구조체(도 1 및 도 2 참조)와 이동 가능하게 연결되는 것이 고려된다.
다른 말로 하면, 지지 구조체(10)는 설치 상황에서 한편으로는 그 상부 영역 또는 그 상부 단부에서 인접한 구조체(도 1 및 도 2 참조) 상에 고정점(F)을 통해 일측면에서만 인접한 구조체 상에 고정된다. 그 하부 영역 또는 그 하부 단부에서 지지 구조체(10)는 설치 상황에서 다른 한편으로는 y방향으로 연장되는 수평 회전축(y1)을 따라 고정적으로 추가의 인접한 구조체 예를 들어 시트 부분 구조체에 고정적으로 연결된다.
이러한 예시적인 실시예에 특정한 이러한 파라미터들을 고려하여, 토폴로지 최적화가 언급된 목적에 따라 반복적으로 수행되며, 이 경우 간단한 방식으로 제조될 수 있고, 적은 부품 중량에서 지지 구조체에 작용하는 힘에 부합하는 충분한 안정성을 갖는 하이브리드 지지 구조체가 요구된다.
전술한 토폴로지 최적화의 결과는 다음의 도 3 내지 도 8에서 설명되는 지지 구조체(10)를 발생시킨다.
토폴로지 최적화의 결과로서, 지지 구조체(10)는 특정 금속 구조체(10M) 및 특정 플라스틱 구조체(10K)를 포함하고, 따라서 각각의 적용에 최적화된 특정 하이브리드 지지 구조체(10)를 형성한다.
금속 구조체(10M)는 바람직하게는 복수의 부분으로 형성되고 몰드에 삽입되며, 그 후 몰드 내로 플라스틱이 도입되며, 이 플라스틱은 금속 구조체(10M)의 부품을 둘러싸는 일체형 플라스틱 부품 내에 금속 구조체(10M)의 부품을 사전 설정 가능한 구조로 병합한다. 다른 말로 하면, 도입된 플라스틱 구조체에 의해, 금속 구조체(10M)의 복수의 부품은 플라스틱에 의해 연결되어 조립 부품을 형성하고, 이 경우 이와 동시에 플라스틱 구조체가 형성된다.
기본적으로, 대안적인 실시예에서는, 금속 구조체(10M)를 일체로 형성하여 이것을 몰드에 삽입하고, 그 후 플라스틱이 몰드 내로 도입되고, 이 플라스틱은 일체형 금속 구조체(10M)를 플라스틱 부품에 연결시키고, 여기서 플라스틱 구조체에 원하는 구조가 특정될 수 있는 것이 가능한 방법이 존재한다.
하이브리드 지지 구조체(10)의 금속 구조체(10M):
먼저 도 3a 내지 도 3e 그리고 도 4a 및 도 4b를 개략적으로 고려하고, 이에 기초하여 금속 구조체(10M)의 부품들이 설명되는 것이 제안된다.
도 3a는 금속 구조체(10M) 및 플라스틱 구조체(10K)로 구성되는 본 발명에 따른 하이브리드 지지 구조체(10)의 금속 구조체(10M)의 평면도를 도시한다.
금속 구조체(10M)는 그 길이 방향 축이 설치 상황에서 z방향으로 배열되는 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)(좌측) 및 제2 측면 레일 프로파일(10M-2)(우측)을 포함한다. 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)에는, 위로 접혀진 설치 상황(도 1b 참조)에서 금속 구조체(10M)가 인접 구조체 부분에 고정식으로 연결되는 잠금 수용 요소(10M-1c)가 형성된다.
금속 구조체(10M)는 헤드 프로파일(10M-3)을 더 포함하며, 이 헤드 프로파일은 그 길이 방향 축이 설치 상황에서 적어도 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 대해 횡방향으로 y방향으로 배치되고, 조립된 상태에서 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)을 서로 연결한다.
토폴로지 최적화에서, 본 발명에 따르면, 메인 하중 라인(H)이 토폴로지 최적화에 의해 결정되는 하이브리드 지지 구조체(10)의 수평축(y2)의 바로 위에서 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)의 잠금 수용 요소(10M-1c)와 제2 측면 레일 프로파일(10M-2) 사이에서 연장되므로, 연결 프로파일(10M-12)이 하이브리드 지지 구조체(10)의 조립 상태에서 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 대한 부착 지점(P1, P2) 사이에서 작용하는 것이 발견되었다.
제1 부착 지점(P1)은 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)의 잠금 수용 요소(10M-1c)의 바로 아래에 위치하며, 여기서 제2 부착 지점(P2)은 하부 영역에서 상부로부터 하부로 볼 때 수직 길이 방향(z방향)으로 제2 측면 레일 프로파일(10M-2)의 전체 길이의 약 2/3에, 특히 토폴로지 최적화에 의해 결정되는 수평축(y2)의 바로 위에서 위치한다.
측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이의 공간에는, 기능 요소로서 금속 프로파일 와이어(10M-4)가 배치되고, 이 금속 프로파일 와이어는 하이브리드 지지 구조체(10)의 완성 후에 플라스틱으로 형성되는 베이스 플레이트(10K-7)(미리 도 5a 내지 도 8 참조)에 고정되며, 이에 대해서는 더 설명하도록 한다.
또한, 금속 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에는 이미 금속 수용 슬리브(10M-5)가 제공되어 있다.
금속 구조체(10M)에는 또한 플레이트형 인서트(10M-6)가 포함되지만, 그러나 이 인서트는 금속 지지 구조체(10M)의 안정성의 이유 때문에 배치되는 것이 아니라, 전방 충돌 하중 조건(V)에 대해 금속 구조체(10M)에 발생하는 하중(L)(도 2 참조) 관련한 안전 기능을 충족시킨다.
도 3b는 금속 구조체(10M)를 배면도로 도시하고, 여기서 금속 구조체(10M)는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 180° 회전된다.
도 3c는 금속 구조체(10M)를 측면도로 도시하고, 여기서 금속 구조체(10M)는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축을 중심으로 좌측으로 90° 회전된다. 제2 금속 측면 레일(10M-2)은 C-프로파일로서 형성되고, 차량에서 금속 구조체(10M)의 설치 상황에서 y방향으로 연장되는 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-2a)를 포함하고, 이 경우 도 3에서는 대향하는 프로파일 레그(10M-2a) 중 단지 하나만을 볼 수 있다. 프로파일 레그(10M-2a)는 측면 레일(10M-1, 10M-2) 사이에 걸쳐있는 y/z 평면의 연장부에서 제2 금속 측면 레일(10M-2)의 측방향으로 연장된다.
도 3d는 금속 구조체(10M)를 측면도로 도시하며, 여기서 금속 구조체(10M)는 도 3a에 대해 가상의 수직 회전축에 대해 우측으로 90° 회전된다.
제1 측면 레일(10M-1)도 마찬가지로 C-프로파일로서 형성되고 설치 상황에서 금속 구조체(10) 상에서 y방향으로 연장되는 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-1a)를 포함하며, 여기서 도 3d에서도 다시 대향하는 프로파일 레그(10M-1a) 중 단지 하나만을 볼 수 있다. 프로파일 레그(10M-1a)는 측면 레일(10M-1, 10M-2) 사이에 걸쳐있는 y/z 평면의 연장부에서 제1 금속 측면 레일(10M-1)의 측방향으로 연장된다.
하중 조건들(I 내지 V)에 따라 +/- x방향으로 작용하는 힘(도 2 참조)에서, 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)은 설치 상황에서 y방향으로 연장되는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)가 유리하게는 높은 안정성을 갖는다. x방향으로 연장되는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)에 비해, 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)를 (x방향을 가로지르는) y방향으로 배치함으로써 +/- x방향(도 2 참조)으로 작용하는 힘의 경우 유효 이용 가능 면적 관성 모멘트가 크게 증가한다.
도 3e는 금속 구조체(10M)를 저면도로 도시하고, 여기서 금속 구조체(10M)의 헤드 프로파일(10M-3)은 도 3a에 대해 가상 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면 내로 안쪽으로 90° 회전되어, 관찰자는 금속 구조체(10)를 아래로부터 볼 수 있게 된다. 이러한 표현에서, 인서트(10M-6), 연결 프로파일(10M-12) 및 헤드 프로파일(10M-3)을 볼 수 있다.
도 3f는 금속 구조체(10M)를 평면도에서 도시하고, 여기서 금속 구조체(10M)의 헤드 프로파일(10M-3)은 도 3a에 대해 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면으로부터 바깥쪽으로 90° 회전되어, 관찰자는 금속 구조체(10)를 위로부터 볼 수 있게 된다.
도 3f에 따른 이러한 표현에서, 헤드 프로파일(10M-3)은 연결 프로파일(10M-12)뿐만 아니라 플레이트형 인서트(10M-6)도 커버하여, 도 3c 및 도 3d에서도 볼 수 있는 프로파일 와이어(10M-4)의 돌기부(10M-4a)만을 볼 수 있다.
또한, 하이브리드 지지 구조체(10)의 조립된 상태에서 하이브리드 지지 구조체(10) 위에 배치되는 배타적으로 도 1a에만 도시되어 있는 패드 구조체(11)를 로킹하는데 사용되는 패딩 구조체 수용 요소들(10K-41)(도 5a 내지 도 8 참조)이 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b는 설명된 부품을 동일한 도면 부호에 의해 사시도로 도시하며, 여기서 도 4a는 도 3a와 유사한 정면도를 도시하고, 도 4b는 도 3b와 유사한 배면도를 도시한다.
여기서 측면 레일(10M-1, 10M-2)은 금속 구조체(10M)의 대향하는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)가 설치 상황에서 y방향으로 연장되는 C-프로파일로서 형성되고, 이 경우 도 4a에서 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-2a)를 볼 수 있다는 것이 특히 명백하다.
또한, 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)의 잠금 수용 요소(10M-1c)는 유지 요소(10M-7)에 의해 완성되고, 이를 통해 잠금 수용 요소(10M-1c)와 유지 부재(10M-7) 사이에 공간이 형성되고, 이 공간에는 후방 시트 벤치(100)의 대응하는 완성 후에 잠금 장치(도시 생략)가 수용되는 것이 도시되어 있다.
또한, 도 4a 및 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에 배치된 연결 프로파일(10M-12)은 마찬가지로 C-프로파일로 형성되고, 이 C-프로파일은 차량에서 금속 구조체(10M)의 설치 상황에서 x방향으로 연장되는 마찬가지로 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-12a)를 포함한다. 이러한 실시예는 지지 구조체(10)의 안정성을 증가시키는 것과 관련하여 하중 조건들(I 내지 V)에 따라, +/- x방향(도 2 참조)으로 작용하는 힘의 경우에 마찬가지로 유리하다.
도 4a 및 도 4b는 또한 인서트(10M-6) 및 대향하는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a) 사이에 배치되는 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 베이스 부분(10M-1b, 10M-2b)뿐만 아니라 대향하는 프로파일 레그(10M-12A) 사이의 연결 프로파일(10M-12)의 베이스 부분(10M-12b)에도 개구가 형성되어 있는 것을 도시하고, 그 중요성에 대해서는 더 설명하도록 한다.
또한, 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)와 연결 프로파일(10M-12)의 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-12a) 사이에는 각각 플라스틱 구조체(10K-2)(미리 도 5b 참조)가 제공될 수 있는 캐비티가 형성되고, 이는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
마지막으로, 도 4a 및 도 4b에서는, 부품들이 플라스틱 몰드에서 위치적으로 정확하게 배치될 수 있도록 조인트가 형상 맞춤 로킹 방식으로 형성되는 방식으로 부품들이 형성되는 것이 또한 명확하다.
하이브리드 지지 구조체(10)의 플라스틱 구조체(10K):
도 5a 내지 도 5e 및 도 6, 도 7a, 도 7b 및 도 8을 개략적으로 관찰하고, 이에 기초하여 플라스틱 구조체(10K) 및 금속 구조체(10M) 및 이들 구조체(10M, 10K) 간의 관계가 설명되는 것이 제안된다.
플라스틱 구조체(10K)는 이미 설명한 바와 같이 몰드에서 사출 성형에 의해 일체로 제조된다. 플라스틱으로서 바람직하게는 열가소성 재료, 특히 섬유 강화 열가소성 재료가 사용된다. 바람직하게는, 이러한 제조 공정에 의해 기하학적 설계 자유도에서 플라스틱 구조체(10K)의 높은 고유 강성이 달성될 수 있다.
매우 양호한 기하학적 설계 자유도는 첫째로 동력 전달을 위해 중요한 금속 구조체(10M)의 금속 부품들(10M-1, 10M-2, 10M-3, 10M-4, 10M-5, 10M-6, 10M-7)과 플라스틱 구조체(10K) 사이의 조인트 영역을 형성하는 것을 가능하게 하고, 여기서 둘째로 매우 양호한 기하학적 설계 자유도에 의해, 플라스틱 구조체(10K)를 통해 요구되는 동력 전달에 따른 강도에 대한 플라스틱 구조체(10F) 자체의 고유한 점 형상의 또는 영역별의 적응이 보장될 수 있다.
금속 구조체(10M) 자체는 이미 높은 에너지 흡수 용량을 특징으로 하는데, 즉 우수한 강도와 양호한 에너지 소산 특성을 특징으로 한다.
플라스틱 구조체(10K)는 목표된 방식으로 플라스틱 구조체(10K)의 적은 중량으로 금속 구조체(10M)의 매우 우수한 강도 특성을 보완하며, 여기서 플라스틱 구조체(10K) 및 금속 구조체(10M)는 각각 자체적으로 하중 경로 최적화 방식으로 형성되고, 또한 서로 적응되며, 유리하게는 하중 경로 최적화 방식으로 서로 조합되며, 이에 대해서는 이하에서 더 설명하도록 한다.
도 5a, 도 7a 및 도 8(확대도)은 통합된 금속 구조체(10M)(도 3a와 유사함)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)로서의 하이브리드 지지 구조체(10)를 하이브리드 지지 구조체(10)의 전방 측면을 위로부터 비스듬히 기울어진 상태로 바라보는 전방 사시도로 도시하고 있다.
도 5b는 통합된 금속 구조체(10M)(도 3b와 유사함)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)를 배면도로 도시하고 있고, 여기서 하이브리드 지지 구조체(10)는 가상의 수직 회전축을 중심으로 180° 회전된다.
일체형 플라스틱 구조체(10K)는 본 발명에 따른 복수의 영역을 포함한다.
제1 영역:
플라스틱 구조체(10K)의 제1 영역은 그리드 구조체로서, 특히 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이의 웹 구조체(10K-1)로서 형성되고, 여기서 웹 구조체(10K-1)의 걸쳐있는 평면은 차량에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 y방향으로 연장된다. 웹 구조체(10K-1)는 z방향으로 볼 때 플라스틱 구조체(10K)에 포함되는 헤드 레스트 리셉터클(10K-8)(도 2 참조) 사이에서 지지 구조체(10)의 수평 회전축(y1)까지 연장된다.
이 경우, 웹 구조체(10K-1)는 도 5a에 따르면 전방 측면에서 불연속적으로 형성되는 반면, 도 5b의 배면도에 따르면 후방 측면에서는 연속적으로 형성된다.
전방 측면 및 후방 측면에서 웹 구조체(10K-1)는 제1 웹 서브 구조체(10K-1a) 및 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 형성한다.
제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 통해 걸쳐있는 평면 내에서, 금속 인서트(10M-6)는 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에 배치되어, 설치 상황에서 x방향으로 볼 때 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 전방측 및 후방측 웹 서브 구조체(10K-1b)로 분리한다.
따라서, 제2 웹 서브 구조체(10K-1)는 하이브리드 지지 구조체(10M)의 금속 인서트(10M-6)에서의 설치 상황에서 탑승자를 향하는 측면(전방 측면)뿐만 아니라 하이브리드 지지 구조체(10)의 금속 인서트(10M-6)에서의 탑승자(6)로부터 멀어지는 측면(후방 측면)에도 위치된다.
설치 상황에서 z방향으로 볼 때 웹 서브 구조체(10K-1a, 10K-1b) 사이에는 불연속이 형성되는데, 왜냐하면 하이브리드 지지 구조체(10) 상에 배치된 패딩 구조체(11)(도 11 참조)를 고정하기 위해 서브 구조체(10K-1a, 10K-1b) 사이에 위치되는 공간이 필요하기 때문이며, 그 구조체는 조립된 상태에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 공간 내에 놓여진다.
다른 말로 하면, 플라스틱 구조체(10K)의 웹 구조체(10K-1)는 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방 측면 상에서 연속적으로 형성되고 그리고 하이브리드 지지 구조체(10)의 전방 측면 상에서 불연속적으로 형성되는 제1 및 제2 웹 서브 구조체(10K-1a, 10K-1b)를 포함한다.
이 경우, 제1 웹 서브 구조체(10K-1a)의 걸쳐있는 평면은 하이브리드 지지 구조체의 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에서 그리고 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 단부 상에서 플라스틱 구조체(10K)에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들(10K-8) 사이에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 및 하부 단부 사이의 수평축(y2)까지 연장되고, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 통해 걸쳐있는 평면 내부에서 금속 인서트(10M-6)가 측방향 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에 배치되어, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 전방측 및 후방측 웹 서브 구조체로(10K-1b)로 분리한다.
제1 웹 서브 구조체(10K-1a)는 메인 하중 라인(H)을 따르는 중앙 리브(1a)를 포함한다.
토폴로지 최적화에서, 본 발명에 따르면, 메인 하중 라인(H)은 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)의 잠금 수용 요소(10M-1c)와 제2 측면 레일 프로파일(10M-2) 사이에서 수평 회전축(y1) 위에서 평행하게 연장되는, 토폴로지 최적화를 통해 결정되는 수평축(y2)의 바로 위에서 연장되므로, 연결 프로파일(10M-12)이 조립 상태에서 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 대한 이미 정의된 부착 지점(P1, P2) 사이에서 작용하는 것이 발견되었다.
따라서, 중앙 리브(1a)는 마찬가지로 (제1 부착 지점(P1)에 유사한) 제1 측면 레일 프로파일(10M-1)의 잠금 수용 요소(10M-1c) 바로 아래에서 시작하여, (제2 부착 지점(P2)과 유사한) 토폴로지 최적화를 통해 결정되는 수평축(y2) 바로 위에서 제2 측면 레일 프로파일(10M-2)에서 종료되며, 이를 통해 플라스틱으로 이루어지는 중앙 리브(1a)와 금속으로 이루어지는 연결 프로파일(10M-12)의 조합된 배치에 의해 낮은 중량에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 원하는 높은 안정성이 가능하게 된다.
금속 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 및 금속 연결 프로파일(10M-12)의 재료 두께는 이에 따라 유리하게는 감소될 수 있고, 이에 따라 하이브리드 지지 구조체(10)의 전체 중량이 감소된다.
그러나, 중앙 리브(1a)는, 충돌 경우에도 충분한 안정성을 달성하기 위해, 도 5b에서 명백한 바와 같이, 인서트(10M-6)의 전방 측면 상에서는 제1 웹 서브 구조체(10K-1a) 및 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)로서 그리고 인서트(10M-6)의 후방 측면 상에는 2개의 웹 서브 구조체(10K-1a 및 10K-1b)로 이루어진 연속적인 웹 구조체(10K-1)로서 불연속 없이 형성되는 도시된 웹 구조체(10K-1)의 구성요소이다. 도 5b에 따른 배면도에서, 제1 웹 서브 구조체(10K-1a)는 플라스틱으로 형성된 베이스 플레이트(10K-7)에 의해 커버된다.
도 5a에 따른 정면도뿐만 아니라 도 5b에 따른 배면도에서도 명확한 바와 같이, 중앙 리브(1a)로부터 시작하여 반원형으로 나와서 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v) 및 실질적으로 수평으로 정렬되는 리브(1h)가 배치되어, 도중에 서로 교차하여 도시된 불규칙적인 전형적인 웹 구조(10K-1)를 형성한다. 이 경우 특히, 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v)는, 메인 하중 경로가 토폴로지 최적화에 의해 메인 하중 라인(H)을 따라 결정되었기 때문에, 반원 형상으로 중앙 리브(1a)를 따른다.
또 다른 특별한 특징은, 중앙 리브(1a)가 연결 프로파일(10M-12)의 베이스 부분(10M-12b) 상에서 이를 따라 진행하여, 이를 통해 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에서 중앙 리브(1a)는 이용 가능한 공간이 더 적어진다는 것이다. 이를 통해, 중앙 리브(1a) 및 베이스 부분(10M-12b) 상에서 이를 따라 진행하는 모든 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v) 및 실질적으로 수평으로 정렬되는 리브(1h)는 모두 x방향으로 볼 때 더 작은 깊이를 갖는다.
연결 프로파일(10M-12)의 외부에 배치된 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v) 및 실질적으로 수평으로 정렬되는 리브(1h)는 x방향으로 볼 때, 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 베이스 부분(10M-1b, 10M-2b)의 깊이와 실질적으로 대응되는 깊이를 갖는다.
인서트(10M-6)의 영역에서, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 일부는 금속 인서트(10M-6)의 전방에서 탑승자를 향하여 배치되고, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 다른 부분은 금속 인서트(10M-6)의 후방에서 탑승자로부터 멀어지는 방향으로 또는 하중(L)을 향하여 배치되므로, 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v) 및 실질적으로 수평으로 정렬되는 리브(1h)는 각각 금속 인서트(10M-6)의 절반 구조 깊이를 제하고 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 베이스 부분(10M-1b, 10M-2B)의 깊이의 절반에 대응되는 깊이를 갖는다.
제2 영역:
플라스틱 구조체(10K)의 제2 영역(도 5b 참조)은 마찬가지로 그리드 구조체로서, 특히 크로스 그리드 구조체(10K-2)로서 설계된다. 크로스 그리드 구조체(10K-2)는 연결 프로파일(10M-12)의 프로파일 레그들(10M-12a) 사이에 형성되고, 여기서 크로스 그리드 구조체(10K-2)의 걸쳐있는 평면은 차량 내에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 y방향으로 연장된다. 크로스 그리드 구조체(10K-2)는 도시된 실시예에서 실질적으로 정사각형 허니컴을 형성하는 규칙적으로 교차하는 리브로 형성된다.
도 5c는 (도 3c와 유사하게) 통합된 금속 구조체(10M)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)를 측면도로 도시하며, 여기서 하이브리드 지지 구조체(10)는 가상의 수직 회전축을 중심으로 좌측으로 90° 회전된다.
도 5d는 (도 3d와 유사하게) 통합된 금속 구조체(10M)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)를 측면도로 도시하고, 여기서 하이브리드 지지 구조체(10M)는 가상의 수직 회전축을 중심으로 우측으로 90° 회전된다.
제3 영역:
플라스틱 구조체(10K)의 제3 영역(도 5c 참조)은 마찬가지로 그리드 구조체로서, 특히 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 프로파일 레그들(10M-1a, 10M-2a) 사이의 추가의 크로스 그리드 구조체(10K-3)로서 형성되고, 여기서 추가의 크로스 그리드 구조체(10K-3)의 걸쳐있는 평면은 차량 내에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 x방향으로 연장된다. 추가의 크로스 그리드 구조체(10K-3)는 본질적으로 마름모꼴 허니컴을 형성하는 규칙적으로 교차하는 리브로 형성된다.
웹 구조체(10K-1)가 전술한 크로스 그리드 구조체(10K-2, 10K-3)와 플라스틱 측면 상에서 연결되도록 하기 위해, 인서트(10M-6) 및 대향하는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a) 사이에 배치되는 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 베이스 부분(10M-1b, 10M-2b) 그리고 연결 프로파일(10M-12)의 대향하는 프로파일 레그(10M-12A) 사이에 형성되는 연결 프로파일(10M-12)의 베이스 부분(10M-12b)에는 개구가 형성되어 있다.
본 발명에 따르면, 하이브리드 지지 구조체(10)의 제조 시에 플라스틱이 기존의 개구를 통해 유동하여, 이를 통해 유리하게는 위에서 언급된 금속 부품(10M-6, 10M-1, 10M-2 및 10M-12)은 플라스틱에 의해 연결되는 조인트 연결 이외에도 그리드 구조체(10K-1, 10K-2, 10K-3)를 통해 서로 연결되는 것이 제안된다.
본 발명에 따르면, 추가의 플라스틱 구조체 영역이 형성된다.
제4 영역:
플라스틱 구조체(10K)의 제4 영역은, 차량 내에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 x방향으로 연장됨으로써 측방향으로 배치되는 삼각형 그리드 구조체(10K-4)도 마찬가지로 x방향으로 연장되는 예로서 도시되는 삼각형 그리드 구조체(10K-4)를 갖는 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)의 형성에 관한 것이다. 삼각형 그리드 구조체(10K-4)는 실질적으로 삼각형 허니컴 모양을 형성하는 규칙적으로 각진 리브로 형성된다. 따라서, 하이브리드 지지 구조체(10)는 안정화된 삼각형 그리드 구조체(10K-4)가 제공된 플라스틱으로 이루어진 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)를 포함하며, 이 패딩 구조체 수용 요소에서 패딩 구조체(11)는 일단부에서 수용되고, 타 단부에서는 금속 프로파일 와이어(10M-4)의 돌기부(10M-4a)를 통해 하이브리드 지지 구조체(10)에 로킹된다.
제5 영역:
제5 영역은 차량 내에서 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 x방향으로 연장됨으로써 측방향으로 배치되는 그리드 구조체(10K-5)도 마찬가지로 x방향으로 연장되는 예시적으로 도시되는 원형 세그먼트 그리드 구조체(10K-5)를 갖는 수용 슬리브(10M-5)의 캡슐화부의 형성에 관한 것이다. 원형 세그먼트 그리드 구조체(10K-5)는 실질적으로 원형 세그먼트 형상의 허니컴을 형성하는, 규칙적으로 방사상으로 수용 슬리브(10M-5)로부터 나오는 리브로 형성된다. 도 5b에서 더 명확한 바와 같이, 웹 구조체(10K-1)의 제2 웹 서브 구조체(10K-1b) 내부에 위치하는 캡슐화부는 탑승자로부터 멀어지는 측면 상에서 플라스틱으로 캡슐화된 수용 슬리브(10M-5)까지 안내된다.
도 5e는 (도 3e와 유사하게) 일체형 금속 구조체(10M)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)를 저면도로 도시하며, 여기서 금속 구조체(10M)의 헤드 프로파일(10M-3)은 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면 내로 안쪽으로 90° 회전되어, 관찰자는 하이브리드 지지 구조체(10)를 아래로부터 보게 된다.
도 5f는 (도 3f와 유사하게) 통합된 금속 구조체(10M)를 갖는 플라스틱 구조체(10K)를 평면도로 도시하고, 여기서 하이브리드 지지 구조체(10M)의 헤드 프로파일(10M-3)은 가상의 수평 회전축을 중심으로 페이지 평면으로부터 바깥쪽으로 90° 회전되어, 관찰자는 금속 구조체(10)을 위로부터 보게 된다.
제6 영역:
제6 영역은 도 5e 및 도 5f에 도시된 바와 같이 헤드 프로파일(10M-3)의 캡슐화부(10K-6)에 관한 것이다.
제7 영역:
마지막으로, 하이브리드 지지 구조체(10)의 제조 시에 제7 영역으로서, 하이브리드 지지 구조체(10)에 전반적인 플레이트 형상을 부여하는 베이스 플레이트(10K-7)가 제조된다.
여기서 베이스 플레이트(10K-7)는 하이브리드 지지 구조체(10)의 설치 상황에서 제1 웹 서브 구조체(10K-1a)의 영역에서 탑승자로부터 멀어지는 측면 상에 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방측 폐쇄부를 직접 형성한다(도 5b 참조).
베이스 플레이트(10K-7)는 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 영역에서 평행하게, x방향으로 볼 때 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에 편심으로 배치되는 인서트(10M-6) 상에 형성되어, 이에 따라 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방측 페쇄부를 간접적으로 형성한다. 하이브리드 지지 구조체(10)에서의 탑승자로부터 멀어지는 쪽의 직접적인 후방측 폐쇄부를 웹 구조체(10K)의 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)가 형성하게 된다(도 5b와 비교).
이 경우, 인서트(10M-6)는 하이브리드 지지 구조체(10)의 위로 접혀진 설치 상황에서 예시적인 실시예에서 탑승자의 방향으로 편심으로 배치된다. 인서트(10M-6)의 이와 같은 보다 탑승자를 향하는 배치는 특히 웹 구조체(10K-1)의 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h)의 x방향으로 위치하는 깊이를 선택함으로써 형성된다. 웹 구조체(10K-1)의 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h) 및 베이스 플레이트(10K-7)는 하이브리드 지지 구조체(10)의 완성 후에 서로 연결되어, 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 전방 충돌 하중 조건(V)(도 2 참조)에 따라 충돌 경우에 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방 측면 상에 발생하는 하중(L)에 대한 보호 기능을 생성한다.
제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h)의 모델 방식의 계산에서 어떠한 최대의 허용 가능한 성분 응력이 가능하게 되는지에 따라, 리브(1v, 1h)에 대해 대응하는 부품 치수(높이 x 길이 x 깊이)가 형성되며, 여기서 특히 제공되는 허용 가능한 성분 응력에 따라 x방향으로 볼 때 깊이(T)가 변할 수 있다. 이러한 변형예에 대응하여, 인서트(10M-6)는 보다 탑승자로부터 멀어지는 방향으로 중심에 위치되거나 또는 보다 탑승자를 향하는 방향으로는 하이브리드 지지 구조체(10)의 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에 위치된다.
제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h)의 모델 방식의 계산에서 어떠한 최대의 허용 가능한 성분 응력이 가능하게 되는지에 따라, z방향(본질적으로 수직)으로 볼 때 리브(1v, 1h)의 높이 및 y방향(실질적으로 수평)으로 볼 때 리브(1v, 1h)의 길이가 형성되며, 여기서 또한 도면에 도시된 바와 같이 토폴로지 최적화에 따라 불규칙적으로 배치되는 교차점(K)이 결정된다.
교차점(K) 그리고 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h)의 높이 및 길이는 마찬가지로 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)에 대해 제공되는 최대의 허용 가능한 성분 응력에 따라 변한다.
제공되는 최대의 허용 가능 성분 응력에 따라, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h)의 깊이뿐만 아니라 높이 및 길이도 전방 측면(도 5a 참조) 및 후방 측면(도 5b 참조)에서 그에 상응하게 변하게 된다는 것을 이해해야 한다.
이러한 고려 사항은 본 발명에 따르면 모든 다른 그리드 구조체에 대해서도 동일하게 적용된다.
이러한 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)는 전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 전방 충돌 하중 조건(V)에 따라 발생하는 하중(L)에 대해 보호 기능을 수행하기 때문에, 이하에서는 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 탑승자로부터 멀어지는 측면에 대해 보다 상세히 논의될 것이다.
도 9a는 큐브 형상의 하중에 의해 표시되는 바와 같이, 전방 충돌 하중 조건(V)에 따라 탑승자로부터 멀어지는 측면 상에 발생하는 하중(L)을 갖는 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방 측면을 사시도로 도시한다. 화살표(L1 및 L2)의 화살표 팁에 따라, 결과적으로 필요에 따라 편평하게 나타나는 큐브 형상의 하중을 대표하여 설계 측면에서 2개의 점 형상의 충격 지점이 정의된다.
도 9b는 금속 인서트(10M-6)의 좌측의 탑승자를 향하는 측면 및 금속 인서트(10M-6)의 우측의 탑승자로부터 멀어지는 측면을 갖는 도 9a에 따른 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)의 아래에서의 하이브리드 지지 구조체(10)를 통한 단면 A-A를 도시한다.
제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 리브(1v, 1h) 및 연결 프로파일(10M-12)에서의 크로스 그리드 구조체(10K-2)의 리브는 본 발명에 따르면 하이브리드 구조체(10)에서의 탑승자로부터 멀어지는 측면 상에서 희생 리브로서 형성되고, 이 희생 리브는 하중(L)에 의한 점 형상의 부하(L1, L2)가 가정되는 경우에 한정되어 파손되고, 이 경우 나머지 하이브리드 구조체(10)는 손상되지 않은 상태로 유지되는 정도의 많은 에너지를 흡수한다.
따라서, 유리하게는 희생 리브 내부에서 한정된 에너지 흡수가 이루어지므로, 희생 리브에 의해 구현되는 영역 외부에서의 플라스틱 구조체(10K)의 파괴는 회피된다. 상응하는 기능을 보장하기 위해, 위에서 이미 언급된 바와 같이, 특히 중요한 것은, 제공되는 최대의 허용 가능한 성분 응력에 따라, 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 희생 리브(1v, 1h)의 깊이뿐만 아니라 높이 및 길이도 후방 측면에서 그리고 그에 상응하게 전방 측면에서 (도 5a 참조 그리고 5b 참조) 그에 따라 변한다는 것이다.
이와 유사하게, 연결 프로파일(10M-12)에서 크로스 그리드 구조체(10K-2)의 내부의 리브는 연결 프로파일(10M-12)에서의 제공되는 최대의 허용 가능한 성분 응력에 따라 마찬가지로 높이 및 길이뿐만 아니라 깊이도 경우에 따라서는 교차점(K)이 변화되는 상태에서 그에 따라 변화될 수 있다.
추가로 배치되는 금속 인서트(10M-1)는 본 발명에 따르면, 충돌 시 정의된 파괴되는 플라스틱 부품을 차량 시트의 하이브리드 지지 구조체(10)에서의 탑승자를 향하는 영역으로부터 멀리 유지시키기 위해 사용된다. 또한, 금속 인서트(10M-6)는 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)(도 5a 참조)에서의 탑승자를 향하는 영역에 배치된 리브(1v, 1h)가 파괴되지 않도록 보장한다.
또한, 금속 연결 프로파일(10M-12) 내부의 크로스 그리드 구조체(10K-2) 및 금속 연결 프로파일(10M-12) 자체는 제1 웹 서브 구조체(10K-1a)의 리브(1v, 1h)가 정의된 전방 충돌 하중 조건(V)에 탑승자 측에서 파손될 수 없도록 보장한다.
따라서, 전체적으로, 정의된 전방 충돌 하중 조건(V)에도 부품 완전성이 유지되는 것이 보장되고, 이 경우 제1 및 제2 웹 서브 구조체(10K-1a, 10K-1b) 내부에서 개별 리브의 국부적인 파괴가 발생하지 않도록 보장된다.
또한, 연결 프로파일(10M-12) 및/또는 제1 웹 서브 구조체(10K-1a) 내부에서 크로스 그리드 구조체(10K-2)의 희생 리브의 발생되는 변형이 목표된 방식으로 인디케이터로서 사용되는 것이 제공된다. 전방 충돌 하중 조건(V)에 따른 충돌 후 탑승자로부터 멀어지는 측면에서 희생 리브 중 적어도 하나의 변형이 발생하면, 하이브리드 지지 구조체(10)의 교환이 수행될 수 있다.
제8 영역:
제8 영역은 하이브리드 지지 구조체(10)의 제조 시 마찬가지로 플라스틱으로 제조되는 헤드 레스트 리셉터클(10K-8)(도 5a, 도 7a 및 도 8 참조)에 관한 것이다. 제1 웹 서브 구조체(10K-1a)의 실질적으로 수직으로 정렬되는 리브(1v) 및 실질적으로 수평으로 정렬되는 리브(1h)의 일부는 헤드 레스트 리셉터클(10K-81)까지 안내되어, 이들을 하이브리드 지지 구조체(10) 내부에서 안정적으로 지지한다.
100 : 후방 시트 벤치 101 : 차량 시트
102 : 차량 시트 10 : 지지 구조체, 관통형 적재 장치
11 : 패딩 구조체 12 : 헤드 레스트 구조체
10M : 금속 구조체 10M-1 : 제1 측면 레일 프로파일
10M-1a : 프로파일 레그 10M-1b : 베이스 부분
10M-1c : 잠금 수용 요소 10M-2 : 제2 측면 레일 프로파일
10M-2a : 프로파일 레그 10M-2b : 베이스 부분
10M-3 : 헤드 프로파일 10M-12 : 연결 프로파일
10M-12a : 프로파일 레그 10M-12b : 베이스 부분
10M-4 : 프로파일 와이어 10M-4a : 돌기부
10M-5 : 수용 슬리브 10M-6 : 인서트
10M-7 : 유지 요소 10K-1 : 웹 구조체
10K-1a : 제1 웹 서브 구조체 10K-1b : 제2 웹 서브 구조체
1a : 중앙 리브 1v : 수직 리브
1h : 수평 리브
10K-2 : 연결 프로파일(10M-12)의 크로스 그리드 구조체
10K-3 : 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)의 크로스 그리드 구조체
10K-4 : 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)의 삼각형 그리드 구조체
10K-41 : 패딩 구조체 수용 요소
10K-5 : 수용 슬리브(10M-5)의 원형 세그먼트 그리드 구조체
10K-6 : 헤드 프로파일(10M-3)의 캡슐화부
10K-7 : 베이스 플레이트 10K-8 : 헤드 레스트 리셉터클
P1 : 제1 부착 지점 P2 : 제2 부착 지점
H : 메일 하중 라인 F : 고정점
y1 : 수평 회전축 y2 : 수평축
L : 하중 L1 : 화살표 팁, 충격 지점
L2 : 화살표 팁, 충격 지점 K : 교차점
I : 전방 충돌 하중 조건 Ⅱ : 후방 충돌 하중 조건
Ⅲ : 헤드 충격 하중 조건 Ⅳ : 시트 테스트 하중 조건
V : 정면 충돌(I) 시 하중 부하 조건
T : x방향으로의 리브(1v, 1h)의 깊이
-x : 차량의 일반적인 주행 방향으로의 방향
+x : 일반적인 주행 방향(+x)의 반대 방향
y : x방향을 가로지르는 수평 방향
z : x방향을 가로지르는 수직 방향

Claims (16)

  1. 금속 구조체(10M) 및 플라스틱 구조체(10K)로 형성되는, 차량 시트(101, 102) 또는 후방 시트 벤치(100)의 등받이 부분에 대한 하이브리드 지지 구조체(10)로서, 상기 금속 구조체(10M)는 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 2개의 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2) 사이에 배치되는 적어도 하나의 연결 프로파일(10M-12)을 포함하는 것인 상기 하이브리드 지지 구조체에 있어서,
    상기 연결 프로파일(10M-12)은, 플라스틱 구조체(10K)로 설계되는 그리드 구조체(10K-1)의 중앙 리브(1a)와 함께, 적어도 하나의 가정된 하중 조건(I, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, V)에 상기 하이브리드 지지 구조체(10) 상에 작용하는 힘을 고려하여, 상기 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 대한 상기 연결 프로파일(10M-12)의 2개의 부착 지점(P1, P2) 사이에서 연장되는 하중 경로 최적화 메인 하중 라인(main load line)(H)을 따르는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 구조체(10M) 및 상기 플라스틱 구조체(10K)는 사출 성형 방법으로 상기 하이브리드 지지 구조체(10)를 형성하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속 구조체(10M)는 복수의 금속 부품(10M-1, 10M-2, 10M-3, 10M-4, 10M-5, 10M-6, 10M-7)으로 이루어지는 조립 부품이며, 상기 복수의 부품은 우선 상기 금속 조립 부품을 형성하도록 병합되고, 상기 사출 성형 방법으로, 일체로 형성되는 상기 플라스틱 구조체(10K)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 구조체(10K)의 상기 그리드 구조체(10K-1)는 상기 중앙 리브(1a), 및 상기 중앙 리브(1a)로부터 시작하여 교차점(K)을 통해 서로 연결되는 실질적으로 수평인 리브(1h) 및 실질적으로 수직인 리브(1v)를 포함하는 불규칙적인 웹 구조체인 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 웹 구조체(10K-1)의 걸쳐있는 평면은, 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상기 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에서 그리고 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 단부에서 상기 플라스틱 구조체(10K)에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들(10K-8) 사이에서, 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 하부 단부에서 수평 회전축(y1)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  6. 제4항에 있어서, 상기 플라스틱 구조체(10K)의 상기 웹 구조체(10K-1)는, 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 후방 측면에서는 연속적으로 형성되고 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 전방 측면에서는 불연속적으로 형성되는 제1 및 제2 웹 서브 구조체(10K-1a, 10K-1b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 웹 서브 구조체(10K-1)의 걸쳐있는 평면은, 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상기 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에서 그리고 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 단부에서 상기 플라스틱 구조체(10K)에 속하는 헤드 레스트 리셉터클들(10K-8) 사이에서, 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 및 하부 단부 사이에서 연장되는 수평축(y2)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)의 걸쳐있는 평면은 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상기 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에서 그리고 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상부 및 하부 단부 사이의 상기 수평축(y2)과 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 하부 단부에서의 수평 회전축(y1) 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  9. 제6항 및 제8항에 있어서, 상기 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 통해 걸쳐있는 상기 평면 내부에서 금속 인서트(10M-6)가 상기 측방향 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에 배치되어, 상기 제2 웹 서브 구조체(10K-1b)를 전방측 및 후방측 웹 서브 구조체로(10K-1b)로 분리하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 측면 레일 프로파일들(10M-1, 10M-2) 사이에 배치되는 상기 연결 프로파일(10M-12)은 C-프로파일로서 형성되고, 상기 C-프로파일은 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상기 후방 측면으로 연장되는 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-12a)를 포함하며, 그 사이에는 추가의 그리드 구조체가 실질적으로 삼각형 허니컴 또는 직사각형 허니컴, 특히 교차점(K)을 갖는 정사각형 또는 마름모꼴 허니컴을 형성하는 교차하는 리브로 형성되는 크로스(cross) 그리드 구조체(10K-2)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)은 상기 하이브리드 지지 구조체(10)로부터 측방향으로 돌출하는 2개의 대향하는 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a)를 포함하는 C-프로파일로서 형성되고, 상기 프로파일 레그(10M-1a, 10M-2a) 사이에는 추가의 그리드 구조체가 실질적으로 삼각형 허니컴 또는 직사각형 허니컴, 특히 교차점(K)을 갖는 정사각형 또는 마름모꼴 허니컴을 형성하는 규칙적으로 교차하는 리브로 형성되는 크로스 그리드 구조체(10K-3)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  12. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 구조체(10K)는 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)를 포함하고, 상기 패딩 구조체 수용 요소는 상기 패딩 구조체 수용 요소(10K-41)의 측방향으로, 교차점(K)을 갖는 실질적으로 삼각형 허니컴을 형성하는 각진 리브로 형성되는 특히 삼각형 그리드 구조체(10K-4)인 추가의 그리드 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  13. 제1항에 있어서, 상기 금속 구조체(10M)는 기능 요소로서 돌기부(10M-4a)를 갖는 금속 프로파일 와이어(10M-4)를 포함하여, 패딩 구조체(11)는 플라스틱으로 형성되는 상기 패딩 구조체 수용 요소(10K-41) 및 상기 금속 프로파일 와이어(10M-4)의 상기 돌기부(10M-4a) 상에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  14. 제1항에 있어서, 일체형 플라스틱 구조체(10K)에 고정적으로 연결되는 상기 하이브리드 지지 구조체(10)의 상기 측면 레일 프로파일(10M-1, 10M-2)에 금속 수용 슬리브(10M-5)가 배치되고, 상기 플라스틱 구조체(10K)는 상기 수용 슬리브(10M-5)의 상기 수평 회전축(y1)으로부터 불규칙적으로 또는 규칙적으로 방사상으로 나오는 리브로 형성되는 특히 원형 세그먼트 그리드 구조체(10K-5)인 추가의 그리드 구조체가 측방향으로 각각 제공되는 상기 수용 슬리브(10M-5)의 캡슐화부를 포함하며, 이를 통해 상기 원형 세그먼트 그리드 구조체(10K-5)는 원형 세그먼트 형상의 허니컴을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  15. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 금속 구조체(10M)는 상기 플라스틱 구조체(10K)의 일부로서 플라스틱으로 이루어진 캡슐화부(10K-6)가 제공되는 금속 헤드 프로파일(10M-3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
  16. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 구조체(10K)는 상기 플라스틱 구조체(10K)의 일부(들)로서 형성되는 베이스 플레이트(10K-7) 및/또는 헤드 레스트 리셉터클(10K-8)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 지지 구조체.
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