KR20240038997A - 개선된 헤드 충격 성능을 갖는 차량 내부 시스템용 벤딩 가능한 유리 물품 - Google Patents

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Abstract

차량 내부 시스템용 유리 물품의 구현예가 개시된다. 유리 물품은 제1 면 및 제2 면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 제1 프레임은 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트 상에 배치되고, 제2 프레임은 유리 시트의 제2 면 상에 배치된다. 맨드릴은 제1 프레임 및 제2 프레임 사이에 배치된다. 맨드릴은 적어도 150 Pa·m3의 굴곡 강성 및 2.75 g/cm3의 밀도를 갖는다. 유리 시트의 제2 면은 제1 배열에서 제2 배열로 맨드릴에 대하여 회전한다. 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성한다. 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.

Description

개선된 헤드 충격 성능을 갖는 차량 내부 시스템용 벤딩 가능한 유리 물품
본 출원은 2021년 7월 28일에 제출된 미국 가출원 일련번호 63/226,263의 35 U.S.C. § 119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 전체가 참조로서 본원에 통합되며, 신뢰된다.
본 개시는 유리 물품, 보다 구체적으로는 헤드폼 가속 및 유리에 대한 최대 주요(principal) 응력을 감소하기 위해 배열(configure)된 차량 내부 시스템용 벤딩 가능한(bendable) 유리 물품에 관한 것이다.
차량 내부는 다양한 디스플레이 스크린을 포함한다. 이러한 디스플레이 스크린을 차량의 전반적인 미적 디자인에 혼입하기 위한 노력이 이루어졌다. 이러한 방식에서, 디스플레이를 대시보드와 같은 연속적인 표면에 혼입하려는 시도가 이루어졌다. 또한, 미적 디자인과 기능성을 모두 향상시키기 위해, 유리가 사용되어 이러한 연속적인 표면을 형성했다. 그러나 유리의 사용은 자동차 산업에서 개발하는 데 상당한 시간이 걸렸던, 다른 기존의 플라스틱, 금속 및 복합 재료에 비해 추가적인 설계 과제를 제공한다.
일 관점에 따르면, 본 개시의 구현예는 차량 내부 시스템용 유리 물품에 관한 것이다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 물품은 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 또한, 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 갖는다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 프레임은 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되고, 제2 프레임은 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 하나 이상의 구현예에서, 맨드릴은 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 이러한 하나 이상의 구현예에서, 맨드릴은 적어도 150 Pa·m3의 굴곡 강성 및 최대 2.75 g/cm3의 밀도를 갖는 재료로 만들어진다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 시트의 제2 면은 맨드릴에 대하여 제1 배열로부터 제2 배열로 회전한다. 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성한다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
다른 관점에 따르면, 본 개시의 구현예는 차량 내부 시스템용 유리 물품에 관한 것이다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 물품은 제1 주 표면 및 제1 주 표면과반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 또한, 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 갖는다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 프레임은 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 하나 이상의 구현예에서, 제2 프레임은 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 하나 이상의 구현예에서, 맨드릴은 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 하나 이상의 구현예에서, 액추에이터 암은 제2 프레임에 연결되고, 유리 시트의 제2 면은 액추에이터 암의 작동(actuation)을 통해 맨드릴에 대하여 제1 배열에서 제2 배열로 회전한다. 하나 이상의 구현예에서, 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치한 원위 단부를 갖는다. 이러한 하나 이상의 구현예에서, 액추에이터 암은 원위 단부와 근위 단부 사이의 중간 또는 원위 단부에 더 가깝게 배치된다. 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성한다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
또 다른 관점에 따르면, 본 개시의 구현예는 차량 내부 시스템용 유리 물품에 관한 것이다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 물품은 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 또한, 유리 시트는 제1 면과 제2 면을 갖는다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 프레임은 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되고, 제2 프레임은 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 구현예들에서, 하나 이상의 금속 백킹 플레이트는 유리 시트와 제1 프레임 및 제2 프레임 사이에 배치된다. 이러한 구현예에서, 하나 이상의 금속 백킹 플레이트는 영역 외부의 하나 이상의 금속 백킹 플레이트에 의해 정의된 제2 두께보다 작은 제1 두께를 갖는 제1 프레임과 제2 프레임 사이의 영역을 정의한다. 하나 이상의 구현예에서, 맨드릴은 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 이러한 구현예에서, 유리 시트의 제2 면은 맨드릴에 대하여 제1 배열에서 제2 배열로 회전한다. 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성한다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
또 다른 관점에 따르면, 본 개시의 구현예는 차량 내부 시스템용 유리 물품에 관한 것이다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 물품은 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트를 포함한다. 또한, 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 갖는다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 프레임은 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 하나 이상의 이러한 구현예에서, 제1 프레임은 제1 두께를 가지며, 제1 밀도 및 제1 구조를 갖는 제1 재료로 구성된다. 또한, 하나 이상의 그러한 구현예에서, 제2 프레임은 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되고, 제2 프레임은 제1 두께보다 작은 제2 두께, 제1 밀도보다 작은 제2 밀도를 갖는 제2 재료, 또는 제1 구조와 다른 제2 구조를 갖는 제1 재료 중 적어도 하나를 포함한다. 하나 이상의 구현예에서, 맨드릴은 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된다. 이러한 하나 이상의 구현예에서, 유리 시트의 제2 면은 맨드릴에 대하여 제1 배열에서 제2 배열로 회전한다. 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성한다. 하나 이상의 구현예에서, 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
추가적인 특징 및 장점들은 다음에 이어지는 상세한 설명에 개시될 것이며, 부분적으로는 그 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백하거나, 다음에 이어지는 상세한 설명, 청구범위 및 첨부된 도면을 포함하여 본 명세서에 기재된 구현예들을 실시함으로써 인식될 것이다.
전술한 일반적 설명과 다음의 상세한 설명은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 청구범위의 본질과 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하기 위한 것임이 이해되어야 한다. 첨부된 도면은 추가 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 구성한다.
본 명세서에 통합되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 여러 관점을 예시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면들에서,
도 1은 예시적인 구현예에 따른, 차량의 대시보드에 통합된 리빙 힌지를 갖는 유리 물품을 포함하는 차량 내부를 도시한다;
도 2는 예시적인 구현예에 따른, 도 1의 유리 물품을 도시한다;
도 3은 예시적인 구현예에 따른, 리빙 힌지를 갖는 단순화된 유리 물품의 측면도를 도시한다;
도 4는 예시적인 구현예에 따른 도 3의 유리 물품의 후면도를 도시한다;
도 5a-5d는 예시적인 구현예에 따른, 다양한 질량을 갖는 맨드릴에 대한 헤드폼 충격 테스트에 관한 시뮬레이션 및 실험 설정과 데이터를 도시한다;
도 6a-6d는 예시적인 구현예에 따른, 벤딩 영역에서 국부적으로 얇은 두께를 갖는 백킹 플레이트 및 이와 관련된 시뮬레이션된 최대 주 응력에 관한 데이터를 도시한다;
도 7a-7c는 예시적인 구현예에 따른, 고정된 면보다 질량이 적은 자유 면을 갖는 유리 물품 및 이와 관련된 최대 주 응력에 관한 데이터를 도시한다;
도 8a-8c는 예시적인 구현예에 따른 유리 물품의 자유 면 상에 브라켓을 장착하기 위한 다양한 위치 및 브라켓 배치의 결과로서 헤드폼 충격 테스트 동안의 상기 유리의 최대 주 응력에 관한 데이터를 도시한다;
도 9a-9b는 브라켓이 맨드릴에 너무 가깝게 장착된 유리 물품 및 이와 관련된 오버벤딩을 도시한다;
도 10a-10b는 예시적인 구현예에 따른, 브라켓 위치 및 브라켓 강성에 기초한 헤드폼 충격 테스트 동안의 유리 시트의 최대 주 응력을 도시한다;
도 11a-11c는 예시적인 구현예에 따른, 평면 배열에서 헤드폼 충격 테스트 동안의 최대 주 응력 및 피크 가속에 대한 유리 물품의 유리 시트 및 프레임 사이의 접착 두께의 효과를 도시한다; 및
도 12a-12c는 예시적인 구현예에 따른, 벤딩 배열에서의 헤드폼 충격 테스트 동안의 최대 주 응력 및 피크 가속에 대한 유리 물품의 유리 시트 및 프레임 사이의 접착 두께의 효과를 도시한다.
본 개시의 구현예는 유리 물품이 벤딩되는 힌지 영역에 대한 개선된 헤드폼 충격 성능을 갖는 차량 내부 시스템의 벤딩 가능한 유리 물품에 관한 것이다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 유리 물품과 충돌 시 헤드폼이 경험하는 피크 가속을 감소시키거나 유리의 전면 또는 후면 표면의 최대 주 응력을 감소시키기 위해 다양한 기법이 사용된다. 이러한 방식으로 유리 물품은 US DOT FMVSS 201과 같은, 헤드 충격에 관한 관련 안전 표준을 충족하거나 초과하도록 배열된다. 이러한 그리고 기타 관점 및 장점은 아래에서 논의되고 도면에 도시된 구현예와 관련하여 설명될 것이다. 이러한 구현예는 예시로서 제시된 것이며 제한을 위한 것이 아니다.
도 1은 대시보드 베이스(12)를 포함하는 차량 내부(10)를 도시한다. 구현예들에서, 대시보드 베이스(12)는 센터 콘솔 영역(14) 및 계기판 영역(16)을 포함한다. 일반적으로, 대시보드 베이스(12)는 차량의 중심선 축(18)을 가로질러 배치된다. 중심선 축(18)은 차량을 운전자 측(20)과 승객 측(22) 사이를 세로로 나눈다. 계기판 영역(16)은 중심선 축(18)의 운전자 측(20)에 있고, 센터 콘솔 영역(14)은 센터 콘솔 영역(14)이 운전자 측(20) 및 승객 측(22) 모두에 있도록 중심선 축(18)을 가로질러 연장될 수 있다. 구현예들에서, 센터 콘솔 영역(14)은 제1 디스플레이 스크린(24)을 포함하고, 계기판 영역(16)은 제2 디스플레이 스크린(26)을 포함한다. 구현예들에서, 대시보드 베이스(12)는 하나 이상의 추가 디스플레이 영역(28)을 포함할 수 있으며, 각 영역은 추가 디스플레이 스크린(30)을 포함한다.
구현예들에서, 센터 콘솔 영역(14)의 제1 디스플레이 스크린(24)은 차량의 운전자 및/또는 승객에게 정보 및 제어 패널을 제공하는 인포테인먼트 센터이다. 예를 들어, 제1 디스플레이 스크린(24)은 차량 정보, GPS 방향, 온도 제어부, 오디오 제어부 등을 표시할 수 있다. 구현예들에서, 제1 디스플레이 스크린(24)은 터치 스크린으로 배열될 수 있다. 구현예들에서, 계기판 영역(16)의 제2 디스플레이 스크린(26)은 속도계, 연료 게이지, 회전 속도계, 냉각수 온도, 타이어 공기압 등을 표시할 수 있다. 추가 디스플레이 스크린(30)을 포함하는 구현예들에서, 추가 디스플레이 스크린(30)은 예를 들어, 원격 카메라에 의해 포착된 차량의 전방, 차량의 후방, 또는 차량의 하나 이상의 사각지대의 뷰를 표시할 수 있다.
제1 디스플레이 스크린(24), 제2 디스플레이 스크린(26) 및 추가 디스플레이 스크린(30)(포함되는 경우)은 동일한 만곡된 유리 물품(32) 내에 혼입된다. 이하에서 논의될 바와 같이, 제2 디스플레이 스크린(26)(및 추가 스크린(30))은 대시보드(12)의 계기판 영역(14)에 고정되고, 센터 콘솔 영역(14)의 제1 디스플레이 스크린(24)은 제2 디스플레이 스크린(26)에 대하여 벤딩 가능하다. 구현예들에서, 제1 디스플레이 스크린(24)은 제1 디스플레이 스크린(24)이 운전자측(20)과 승객측(22) 사이에서 실질적으로 동일하게 배향되는 제1 위치로부터 제1 디스플레이 스크린(24)이 운전자측(20)을 향하여 배향되는 제2 위치로 벤딩된다. 벤딩을 허용하기 위해, 유리 물품(32)은 제1 디스플레이 스크린(24) 측에 자유 단부를 갖는다.
도 2는 제1 디스플레이 스크린(24), 제2 디스플레이 스크린(26) 및 추가 디스플레이 스크린(30)을 포함하는 유리 물품(32)을 도시한다. 제1 디스플레이 스크린(24)은 유리 물품(32)의 제1 면(34)에 제공되고, 제2 디스플레이 스크린(26) 및 추가 디스플레이 스크린(30)은 유리 물품(32)의 제2 면(36)에 제공된다. 도 2의 구현예에 도시된 바와 같이, 유리 물품(32)은 하나 이상의 만곡(curvature)(38a-d)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 디스플레이 스크린(26)은 제1 디스플레이 스크린(24) 및 추가 디스플레이 스크린(30)의 뒤에 배치된다. 여기서, "뒤에"는 제2 디스플레이 스크린(26)이 제1 디스플레이 스크린(24) 및 추가 디스플레이 스크린(30)이 위치하는 평면보다 운전자로부터 더 멀리 위치된 평면에 있다는 것을 의미한다. 구현예들에서, 제1 디스플레이 스크린(24) 및 추가 디스플레이 스크린(30)은 동일한 평면에 위치될 수 있고, 다른 구현예들에서, 제1 디스플레이 스크린(24) 및 추가 디스플레이 스크린(30)은 상이한 평면에 위치될 수 있다. 또한, 구현예들에서, 디스플레이 스크린(24, 26, 30)이 위치하는 각 평면은 다른 평면들 중 어느 것과도 평행하지 않거나, 다른 평면들 중 하나, 또는 다른 평면들 모두에 평행할 수 있다. 도 2에 도시된 포지셔닝을 달성하기 위해, 유리 물품(32)은 추가 디스플레이 스크린(30)과 제2 디스플레이 스크린(26) 사이에 제1 볼록 만곡(38a) 및 제2 오목 만곡(38b)을 포함한다. 또한, 유리 물품(32)은 제2 디스플레이 스크린(26)과 제1 디스플레이 스크린(24) 사이에 제3 오목 만곡(38c) 및 제4 볼록 만곡(38d)을 포함한다.
언급된 바와 같이, 유리 물품(32)의 제2 면(36)은 대시보드 베이스(12)에 고정되고, 유리 물품(32)의 제1 면(34)은 유리 물품(32)의 제2 면(36)에 대하여 벤딩 축(40)에 대하여 벤딩 가능하다. 구현예들에서, 제4 볼록 만곡(38d)은 벤딩 축(40)에 형성된다. 이러한 방식으로, 제1 면(34)은 제4 볼록 만곡(38d)이 가변적이고, 특히 유리 물품(32)으로부터 제거될 수 있도록 벤딩 가능하다. 즉, 유리 물품(32)의 제1 면(34)은 유리 물품(32)이 제3 오목 만곡(38c)과 유리 물품(32)의 제1 면(34) 사이에서 실질적으로 평면이 되도록 벤딩될 수 있다.
구현예들에서, 유리 물품(32)의 제2 면(36)의 적어도 일부가 제1 디스플레이 스크린(24)이 운전자 측(20)을 향해 배향되는 배열에서 제1 면(34)과 약 180°의 각도(즉, 실질적으로 평면적인 각도)를 형성한다. 구현예들에서, 제1 디스플레이 스크린이 운전자측(20)과 승객측(22) 사이에서 배향되는 배열에서, 제2 면(36)의 적어도 일부가 제1 면(34)과 190° 내지 290°의 각도를 형성한다.
또한, 구현예들에서, 제1 스크린(24)은 길이 치수(L1) 및 폭 치수(W1)를 포함한다. 구현예들에서, 길이 치수(L1) 또는 폭 치수(W1) 중 적어도 하나는 벤딩된 배열에서 중심선 축(18)에 수직이고, 평면 배열에서, 벤딩된 배열에서 중심선 축(18)에 수직인 길이 치수(L1) 또는 폭 치수(W1) 중 적어도 하나는 평면 배열에서 중심선 축(18)에 수평(transverse)이 된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 폭 치수(W1)는 벤딩된 구성에서 중심선 축(18)에 실질적으로 수직이고, 제1 면(34)이 평면 구성으로 회전되면, 폭 치수(W1)는 중심선 축(18)에 대해 수평이 될 것이다.
또한, 구현예들에서, 벤딩된 배열일 때, 유리 물품(32)의 제1 면(34)은 중심선 축(18)의 운전자 측(20) 상에 제1 부분을 가지며, 중심선 축(18)의 승객 측(22) 상에 제2 부분을 가진다. 제1 면(34)이 평면 배열로 회전하면, 운전석 측(20)의 유리 물품(32)의 제1 면(34)의 제 1 부분이 증가하고, 승객 측(22)의 유리 물품(32)의 제1 면(34)의 제2 부분이 감소할 것이다. 즉, 평면 배열에서 제1 면(34)은 운전자 측(20)을 향하여 배향될 것이다.
도 3은 벤딩 축(40)의 영역(도 2에 도시된 바와 같은)을 나타내는 유리 물품(32)의 단순화된 개략적인 측면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 유리 물품(32)은 제1 주 표면(44) 및 제2 주 표면(46)을 갖는 유리 시트(42)를 포함한다. 제2 주 표면(46)은 제1 주 표면(44)의 반대편에 있으며, 두께는 제1 주 표면(44)과 제2 주 표면(46) 사이에서 정의된다. 구현예들에서, 두께는, 평균적으로, 0.3mm 내지 2.0mm, 구체적으로 0.4mm 내지 1.1mm이다. 부 표면(48)은 유리 시트(42)의 둘레를 따라 연장되며, 제1 주 표면(44)과 제2 주 표면(46)을 연결한다.
제2 주 표면(46)에는 적어도 하나의 힌지가 배치되며, 이는 맨드릴 힌지(50)로 도시되어 있다. 구현예들에서, 맨드릴 힌지(50)는 유리 시트(42)를 제1(가동) 면(34)과 제2(고정) 면(36) 사이에서 분할하고, 제1 면(34)이 유리 물품(32)의 제2 면(36)에 대하여 벤딩되도록 허용한다. 구현예들에서, 맨드릴 힌지(50)는 제1 면(34)이 제1 면(34)의 최대 이동 위치 사이(즉, 운전자 측을 향해 배향된 평면 배열과 운전자 측과 승객 측 사이에 실질적으로 동일하게 배향된 벤딩된 구성 사이)의 임의의 각도로 놓일 수 있도록 위치될 수 있다. 또한, 구현예들에서, 맨드릴 힌지(50)는 수동으로 작동 가능하며, 즉 사용자가 손으로 유리 물품(32)의 제1 면(34)을 포지셔닝할 수 있다. 다른 구현예들에서, 맨드릴 힌지(50)는 전기 기계적으로 작동 가능하여, 제1 면(34)은 사용자에 의해, 예를 들어 터치 기능, 음성 명령 또는 푸시 버튼에 의해, 활성화된 액추에이터에 의해 포지셔닝될 수 있다. 힌지는 도면에서 맨드릴 힌지(50)로 도시되어 있지만, 힌지는 리빙 힌지, 굴곡 힌지, 격자 힌지 또는 링크 힌지 등과 같이, 벤딩 축(40)을 제공하기에 적합한 임의의 다양한 힌지일 수 있다.
도 3에 도시된 구현예에서, 맨드릴 힌지(50)는 제1 프레임(52)과 제2 프레임(54) 사이에 위치된다. 제1 프레임(52)은 차량 내부 베이스, 예를 들어 대시보드 베이스(14)(도 1에 도시됨)에 고정되고, 제2 프레임(54)은 맨드릴 힌지(50)에 대하여 벤딩되도록 배열된다. 도 3의 개략도에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(52)은 제1 브라켓(56)을 사용하여 차량 내부 베이스에 장착되도록 배열된다. 제2 프레임(54)은 전기 기계 또는 수동 액추에이터의 전기자(armature)를 나타내는 제2 브라켓(58)을 포함하는 것으로 도시되어 있다.
제1 프레임(52)은 제1 프레임 표면(60)과 제2 프레임 표면(62)을 가지며, 제2 프레임(54)은 제3 프레임 표면(64)과 제4 프레임 표면(66)을 가진다. 제1 프레임 표면(60)은 제2 프레임 표면(64)의 반대편에 있으며, 이들 사이에서 제1 프레임(52)의 제1 두께(T1)를 정의한다. 제3 프레임 표면(64)은 제4 프레임 표면(66)의 반대편에 있으며, 이들 사이에서 제2 프레임(54)의 제2 두께(T2)를 정의한다. 아래에서 더 상세히 논의될 것처럼, 제1 프레임(52)의 제1 두께(T1)는 제2 프레임(54)의 제2 두께(T2)와 상이할 수 있다. 또한, 제1 프레임(52)은 제2 프레임(54)과 다른 재료로 만들어지거나 또는 다른 구조를 가질 수 있다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 제1 프레임(52)은 공간 S에 의해 제2 프레임(54)과 분리된다. 맨드릴 힌지(50)는 공간(S) 내에 배치된다. 구현예들에서, 맨드릴 힌지(50)는 제1 프레임(52)에 연결된다. 구현예들에서, 제1 프레임(52)과 맨드릴 힌지(50)는 하나의 연속적인 재료의 단일(unitary) 또는 일체형 구조를 형성한다. 다른 구현예에서, 맨드릴 힌지(50)는 예를 들어 패스너(fasteners), 본딩제 또는 접착제, 용접 등을 사용하여 제1 프레임(52)에 부착된다. 구현예들에서, 제2 프레임(54)은 유리 물품(32)이 벤딩된 배열에 있을 때 맨드릴 힌지(50)와 맞물리도록 배열된 어댑터(68)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 어댑터(68)는 맨드릴 힌지(50)의 단부 구조에 보완적인 구조를 포함하며, 맞물릴 때, 제2 면(36)이 맨드릴 힌지(50)에 대해 과도하게 회전하는 것을 방지한다.
도 4는 도 3의 단순화된, 개략적인 유리 물품(32)의 후면도를 도시한다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 제1 브라켓(56)은 제1 프레임(52)의 제2 프레임 표면(62)에 연결되고, 제2 브라켓(58)(예를 들어, 액추에이터 암으로 대표되는)은 제2 프레임(54)의 제4 프레임 표면(66)에 연결된다. 구현예들에서, 브라켓(56, 58)은, 예를 들어, 단일 성형, 용접 또는 본딩제 등을 통해 제1 및 제2 프레임(52, 54)의 각 프레임 표면(62, 66)에 영구적으로 부착된다. 다른 구현예들에서, 브라켓(56, 58)은 예를 들어, 패스너 또는 슬라이드- 또는 트위스트-록 맞물림 등을 통해, 제1 및 제2 프레임(52, 54)의 각 프레임 표면(62, 66)에 가역적으로 부착된다.
상술한 바와 같이, 본원에 개시된 유리 물품(32)의 다양한 디자인은 헤드폼 충격 테스트(HIT) 요건을 충족하고 이를 개선하기 위한 것이다. HIT 동안, 차량의 내부 표면은 차량 내부 시스템이 충돌 시 차량 내부 시스템과의 시뮬레이션된 머리 충격을 기반으로 관련 머리 상해 기준(HIC)을 충족하는지 여부를 결정하기 위해 조사된다. 구체적으로, 사람의 머리를 시뮬레이션한 헤드폼이 사용되어 테스트된 차량 내부 시스템에의 충격의 감속 특성을 결정한다. 성공적인 테스트 성능은 감속의 크기와 감속이 발생하는 시간을 모두 줄임으로써 달성된다. US DOT FMVSS 201에 정의된 바와 같이, 헤드폼(6.8kg, 직경 165mm 헤드폼)이 15mph의 속도로 충격될 때 헤드폼이 3초 이상 80g을 초과하지 않아야 한다. 또한, 부상에 기여할 수 있는 날카로운 유리 파편이 생성되지 않도록 HIT 후에도 유리 시트(42)가 손상되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, HIT는 HIT 성능을 개선하기 위한 방법을 결정하기 위해 맨드릴 힌지(50)의 영역에서 시뮬레이션되었다. 시뮬레이션은, 구체적으로, 유리 시트(42)가 전체 공간(S)에서 맨드릴 힌지(50)와 접촉하지 않는 평평한 배열에서 수행되었다. 도 5a는 유리 시트(42)의 제1 주 표면(44)과 충돌하는 순간의 헤드폼(70)을 나타낸다. 헤드폼(70)의 충격은 제1 프레임(52)과 제2 프레임(54) 사이의 공간(S)의 중앙에서 고려되었다.
HIT를 시뮬레이션할 때, 다양한 배열이 고려되었다. 특히, 맨드릴 힌지(50)의 다양한 재료와 다양한 구조가 HIT 성능을 위해 시뮬레이션되었다. 제1 시뮬레이션에서, 맨드릴 힌지는 고밀도(fully dense) 알루미늄 합금이었다. 제2 시뮬레이션에서, 맨드릴 힌지는 고밀도 알루미늄 합금의 4분의 1 질량을 갖는 알루미늄 합금(예컨대, 팽창, 발포 또는 허니콤 구조의 맨드릴 힌지)이었다. 제3 시뮬레이션에서, 맨드릴 힌지는 폴리옥시메틸렌(POM)으로 만들어졌다(예컨대, 듀폰, 윌밍턴, DE에서 입수 가능한, Delrin®). 제4 시뮬레이션에서, 맨드릴 힌지가 없는 유리 물품의 성능(그림 5b 참조)이 고려되었다. 실제로 맨드릴 힌지가 없으면 유리가 파손될 수 있지만, 맨드릴이 없는 조건은 유리 시트와의 충돌 시 감속을 고려할 수 있는 기준 시뮬레이션을 제공한다.
도 5c는 네 가지 시나리오에 따라 시뮬레이션된 데이터의 그래프를 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 고밀도 알루미늄 맨드릴 힌지는 130g 이상의 가장 높은 가속도 스파이크를 제공했다. 맨드릴이 없는 시뮬레이션은 큰 스파이크 없이 비교적 부드러운 가속 곡선을 제공했지만, 맨드릴이 없는 유리 물품은 유리 파손으로 인해 현실적으로 바람직하지 않다. POM과 1/4 질량 알루미늄의 시뮬레이션은 모두 고밀도 알루미늄보다 더 나은 성능을 보였다. 구체적으로, 둘 다 고밀도 알루미늄보다 훨씬 더 낮은 가속 스파이크를 나타냈고, POM 및 1/4 질량 알루미늄 맨드릴의 모든 스파이크는 100g 미만이었다.
시뮬레이션을 확인하기 위해, 고밀도 알루미늄 맨드릴과 맨드릴이 없는 조건이 실험적으로 테스트되었고, 그 결과는 도 5d에 도시되어 있다. 이러한 실험적 테스트는 고밀도 알루미늄 맨드릴 및 맨드릴이 없는 조건에 대해 도 5c에 도시된 결과와 상당히 일치한다. 즉, 도 5d는 고밀도 알루미늄 맨드릴의 큰 스파이크를 보여 주며, 이는 시뮬레이션된 가속 스파이크보다 훨씬 높다. 또한, 도 5d는 맨드릴이 없는 조건의 경우 100g 이상의 스파이크가 없고 비교적 부드러운 가속 곡선을 보여준다.
시뮬레이션 및 실험 데이터에 기초하여, 본 발명자들은 맨드릴 힌지(50)의 질량을 고밀도 금속(예를 들어, 알루미늄, 스테인리스강 또는 마그네슘)의 질량보다 감소시키면서 동일한 맨드릴 힌지(50) 크기 및 형태를 유지하는 것이 HIT 성능을 향상시킬 수 있다고 믿는다. 구체적으로, 맨드릴 힌지(50)의 질량을 낮추는 것이 맨드릴 힌지(50)의 관성 저항의 결과인 HIT 중 가속도의 초기 스파이크를 낮출 수 있다. 또한, 발명자들은 맨드릴 힌지(50)의 더 낮은 질량이 진동 특성도 개선시켜, 헤드폼과 유리 시트(42) 사이의 지속적인 접촉을 제공하여, 시간이 지남에 따라 충격 에너지를 고르게 분산시킬 수 있을 것으로 예상한다. 그럼에도 불구하고, 맨드릴 힌지(50)는 헤드폼(70)에 의한 충격 시 유리 파손을 방지하기 위해 충분한 굴곡 강성을 갖도록 구성되어야 한다. 구현예에서, 맨드릴 힌지(50)는 적어도 150 Pa·m3의 굴곡 강성과 최대 2.75 g/cm3의 밀도를 갖도록 선택된다.
하나 이상의 구현예에서, 굴곡 강성은 약 150 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 250 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 300 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 350 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 400 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 450 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 500 Pa·m3 내지 약 1000 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 950 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 900 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 850 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 800 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 750 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 700 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 700 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 650 Pa·m3, 약 200 Pa·m3 내지 약 600 Pa·m3, 약 300 Pa·m3 내지 약 900 Pa·m3, 약 300 Pa·m3 내지 약 800 Pa·m3, 약 300 Pa·m3 내지 약 700 Pa·m3, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위범위 내이다.
하나 이상의 구현예에서, 상기 밀도는 약 1 g/cm3 내지 약 2.75 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.6 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.5 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.4 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.3 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.2 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2.1 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 2 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 1.9 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 1.8 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 1.7 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 1.6 g/cm3, 약 1 g/cm3 내지 약 1.5 g/cm3, 약 1.1 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.2 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.3 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.4 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.5 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.6 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.7 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.8 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.9 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 2 g/cm3 내지 약 2.7 g/cm3, 약 1.2 g/cm3 내지 약 2.5 g/cm3, 약 1.3 g/cm3 내지 약 2.2 g/cm3, 약 1.4 g/cm3 내지 약 2 g/cm3, 또는 이들 사이의 임의의 범위 또는 하위 범위 내이다.
원하는 굴곡 강성(유리 물품(32)의 기하학적 제약 조건 내에서) 및 밀도를 제공하기 위해, 엔지니어링 플라스틱 또는 복합재가 사용될 수 있다. 이러한 재료의 예는 다른 열가소성 및 복합 재료 중에서도, 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 또한, 구현예에서, 금속, 구체적으로 알루미늄, 스테인리스강 및 마그네슘 합금이 팽창, 발포 또는 허니콤 구조로 사용될 수 있다. 다른 구체예에서는, 플라스틱 및 금속 층을 포함하는 라미네이트 재료가 사용될 수 있다.
다른 관점에 따르면, 헤드폼(70)의 충격 시 유리 시트(42)에 대한 응력을 감소시킴으로써 HIT 성능이 향상될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 유리 시트(42) 뒤에 국소화된 얇은 영역을 정의하는 하나 이상의 백킹 플레이트(72)를 제공함으로써, 유리 시트(42)에 대한 응력이 HIT 동안 감소될 수 있다. 도 6a는 접착층(74)으로 유리 시트(42)의 제2 주 표면(46)에 결합된 하나의 백킹 플레이트(72)를 갖는 구현예를 도시한다. 도 6a에서 볼 수 있듯이, 백킹 플레이트(72)는 두 개의 상이한 두께를 갖는다. 구체적으로, 백킹 플레이트(72)의 중간 영역(76)은 제1 플레이트 두께(P1)를 가지며, 백킹 플레이트(72)의 외부 영역(78)은 제2 두께(P2)를 가진다. 중간 영역(76)의 제1 두께(P1)는 외부 영역(78)의 제2 두께(P2)보다 작다. 구현예들에서, 제2 두께(P2)는 제1 두께(P1)의 1.1 내지 2배 두께이다(즉, 1.1.P1 ≤ P2 ≤ 2P1). 구현예들에서, 제1 두께(P1)는 0.05 mm 내지 5mm이다. 하나 이상의 구현예에서, 중간 영역(76)의 폭은 백킹 플레이트(75)의 폭의 25% 내지 95%이다.
도 6b는 국부적으로 얇은 영역을 제공하기 위해 3개의 백킹 플레이트(72a, 72b, 72c)가 사용되는 또 다른 구현예를 도시한다. 구체적으로, 유리 물품(32)은 제2 주 표면(46)에 배치된 제1 백킹 플레이트(72a)를 포함한다. 제2 백킹 플레이트(72b)는 하나의 외부 영역(78)에 제공되고, 제3 백킹 플레이트(72c)는 다른 외부 영역(78)에 제공된다. 구현예들에서, 제2 및 제3 백킹 플레이트(72b, 72c)는 제1 백킹 플레이트(72a)에 연결된다. 이러한 구현예들에서, 백킹 플레이트(72b, 72c)는 기계적 제약(예컨대, 스폿 용접, 리벳팅, 패스너 등) 또는 접착제를 사용하여 제1 백킹 플레이트(72a)에 연결될 수 있다. 다른 구현예들에서, 제2 및 제3 백킹 플레이트(72b, 72c)는 제1 백킹 플레이트(72a)에 연결되지 않는다.
국부적으로 얇은 중간 영역(76)을 정의하기 위해, 제2 백킹 플레이트(72b)와 제3 백킹 플레이트(72c) 사이에 공간이 제공된다. 구현예들에서, 제2 백킹 플레이트(72b)와 제3 백킹 플레이트(72c) 사이의 공간은 제1 백킹 플레이트(72a)의 폭의 25% 내지 95%이다. 도 6a의 구현예와 마찬가지로, 3개의 백킹 플레이트(72a-c)를 갖는 도 6b의 구현예는 제1 두께(P1)의 1.1 내지 2배인 제2 두께(P2)를 정의할 수 있다.
구현예들에서, 백킹 플레이트(72) 또는 백킹 플레이트(72a-c)는 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 또는 강철 합금(예컨대, 스테인리스강 합금)과 같은 금속 재료로 구성된다. 백킹 플레이트(72) 또는 백킹 플레이트(72a-c)를 포함하는 유리 물품(32)의 구현예들에서, 백킹 플레이트 또는 플레이트들은 다른 가능성 중에서도 스폿 용접, 리벳팅 또는 패스너에 의해 프레임(52, 54)에 결합될 수 있다.
도 6c는 유리 물품이 도 6c에 도시된 바와 같이 벤딩된 배열에 있을 때 유리 시트(42)의 제1 주 표면(44)에 대한 응력을 나타낸다. 도 6c에 도시된 데이터를 생성하기 위해 수행된 시뮬레이션에서, 세 가지 조건이 고려되었다. 제1 조건에서는 0.254mm의 일 두께를 갖는 단일 스테인리스 스틸 백킹 플레이트가 고려되었다. 제2 조건에서는 0.508mm의 일 두께를 갖는 단일 스테인리스 스틸 백킹 플레이트가 고려되었다. 제3 조건에서는, 도 6a 또는 6b에 도시된 바와 같이 하이브리드, 가변 두께 백킹 플레이트(72 또는 72a-c)가 고려되었다. 도 6c에서 볼 수 있듯이, 일정한 두께의 얇은 백킹 플레이트를 갖는 제1 조건에서 900 MPa를 초과하는, 가장 높은 최대 주 응력이 생성되었다. 도 6d는 제1 주 표면(44)에서 최대 주 응력의 위치를 보여준다. 각 조건에서 제1 주 표면(44)의 최대 주 응력 위치는 동일했지만 최대 주 응력의 크기는 상이했다. 일정한 두께의 두꺼운 백킹 플레이트를 갖는 제2 조건에서, 600MPa를 조금 넘는 제1 주 표면(44)의 가장 낮은 최대 주 응력이 생성되었다. 가장 낮은 최대 주 응력을 생성했음에도 불구하고, 벤딩 영역에 걸친 백킹 플레이트의 두께는 유리 물품을 평평한 배열과 벤딩된 배열 사이에서 이동시키는 데 필요한 벤딩 힘을 바람직하지 않게 증가시킨다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 국부적으로 얇은 영역을 갖는 하이브리드 백킹 플레이트는 700MPa를 약간 넘는 최대 주 응력을 생성했다. 또한, 백킹 플레이트(72) 또는 백킹 플레이트들(72a-c)은 국부적으로 얇은 영역을 포함하기 때문에, 평평한 배열과 구부러진 배열 사이에서 유리 물품을 이동시키는 벤딩 힘이 증가하지 않는다. 따라서, 백킹 플레이트(72) 또는 백킹 플레이트들(72a-72c)에 의해 정의된 국부적으로 얇은 영역은 균일하게 얇은 백킹 플레이트에 비해 제1 주 표면(44)의 최대 주 응력을 감소시키고 균일하게 두꺼운 백킹 플레이트에 비해 벤딩 힘을 증가시키지 않는다.
다른 구현예에 따르면, 제1 주 표면(44)의 최대 주 응력은 고정된 제1 프레임(54)에 대한 이동 가능한 제2 프레임(54)의 질량을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 제2 프레임(54)의 질량은 다양한 방식으로 감소될 수 있다. 예를 들어, 맨드릴 힌지(50)와 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 제2 프레임(54)의 질량은 고체, 고밀도 재료를 다른 재료 또는 재료의 팽창, 발포 또는 허니콤 버전으로 대체함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(54)은 다른 열가소성 및 복합 재료 중에서 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합재, 유리 섬유 복합재 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 제조되거나 제2 프레임은 팽창, 발포 또는 허니컴 구조의 알루미늄, 스테인리스강 또는 마그네슘 합금으로 제조될 수 있다. 또한, 제2 프레임(54)은 플라스틱 및 금속 층을 포함하는 라미네이트 재료로 제조될 수 있다. 다른 구현예에서, 제2 프레임(54)은 제1 프레임(52)과 동일한 재료로 만들어지지만, 제1 프레임(52)보다 더 얇게 만들어진다.
도 7a 및 도 7b는 제2 프레임(54)이 제1 프레임(52)보다 얇은 예를 나타낸다. 도 7a에서, 제2 프레임(54)은 3 mm 두께이고, 제1 프레임(52)은 10mm 두께이다. 도 7b에서, 제 2 프레임(54)은 두께가 6mm이고, 제1 프레임(52)은 두께가 10mm이다. 도 7c는 (1) 제1 프레임과 제2 프레임의 두께가 동일한 조건, 및 (2) 제1 프레임 및 제2 프레임이 동일한 두께를 갖고, 맨드릴 어댑터(도 3의 68)가 제2 프레임에 묶여 있는(예컨대, 용접) 조건의 조건 뿐만 아니라, 도 7a 및 7b에 도시된 두 조건에 대한 HIT 동안의 유리 시트(42)의 제1 주 표면(44)의 최대 주 응력을 도시한다.
도 7c에서 볼 수 있듯이, 제1 프레임과 제2 프레임의 두께가 동일한 조건은 900MPa 초과의 최대 주 응력을 생성한다. 또한, 맨드릴 어댑터가 프레임에 묶여 있는 조건은 거의 1000 MPa의 최대 주 응력을 생성한다. 도 7c는 최대 주 응력은 도 7b에 도시된 조건의 경우 550 MPa 미만이고, 도 7a에 도시된 조건의 경우 350 MPa 미만임을 입증한다. 따라서, 이동 면의 질량을 감소시킴으로써(즉, 관성 저항을 감소시킴으로써) 제1 주요 표면(44)의 최대 주 응력이 감소된다.
다른 구현예에 따르면, 제1 주 표면(44)의 최대 주 응력은 맨드릴 힌지(50)를 제1 프레임(52)에 고정하여 맨드릴 힌지를 강화함으로써 감소될 수 있다. 구체적으로, 맨드릴 힌지(50)를 제1 프레임(52)에 단단히 고정하거나 맨드릴 힌지(50)와 제1 프레임(52)을 하나의 단일 부품으로 형성하는 것이 맨드릴 힌지(50)의 강성을 증가시켜 유리 시트(42)의 제1 주 표면(44)에 발생하는 최대 주 응력이 유리 시트(42)를 파단하기에 충분하지 않도록 하는 것으로 확인되었다.
다른 관점에 따르면, 가속 스파이크와 HIT 동안의 유리의 최대 주 응력 및 가속 스파이크는 모두 제2 브라켓(58) 강성 및 위치의 배열을 통해 감소될 수 있다. 도 4로 돌아가서, 제2 브라켓(58)은 이론적으로 제4 프레임 표면(66)의 어느 곳에나 장착될 수 있다. 그러나, 본 발명자들은 제2 브라켓(58)을 제2 프레임(54)의 자유 단부에 더 가깝게 장착하는 것이 가속 스파이크를 감소시키고 유리 시트(42)의 제2 주 표면(46)에 대한 최대 주 응력을 감소시킨다는 것을 확인했다.
이제 도 8a를 참조하면, 유리 물품(32)의 뒷면이 도시되어 있다. 제2 프레임(54)의 제4 프레임 표면(66)에서, 제2 브라켓(58)을 장착하기 위한 세 개의 위치가 식별된다. 제1 위치는 맨드릴 힌지(50)에서 가장 멀리 떨어져 있고 자유 단부(80)에 가장 가깝다. 제2 위치는 자유 단부(80)와 맨드릴 힌지(50) 사이에 있고, 제3 위치는 맨드릴 힌지(50)에 가장 가깝고 자유 단부(80)에서 가장 멀리 떨어져 있다. 제2 브라켓(58)의 위치에 기초하여, 가속 곡선 및 최대 주 응력이 HIT에 대해 결정되었다. 도 8b와 8c는 각각 가속 곡선과 주 응력 곡선을 도시한다. 도 8b에서 볼 수 있듯이, 맨드릴 힌지(50)에 가장 가까운 제3 위치는 가장 높은 가속 스파이크를 생성했다. 또한, 도 8c에 도시된 바와 같이, 제3 위치는 유리 시트(42)의 제2 주 표면(46)에서도 가장 높은 최대 주 응력을 생성했다. 본 발명자들은 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이, 더 높은 최대 주 응력이 힌지 영역에서 유리의 오버-벤딩의 결과라고 생각한다. 도 8b 및 8c는 가속 피크와 최대 주 응력이 제1 및 제2 위치 모두에서 더 낮다는 것을 입증한다.
도 8b 및 도 8c의 데이터를 생성하기 위해 수행된 시뮬레이션은 두께가 0.125"인 제2 브라켓(58)을 고려하였다. 강성이 피크 가속도 및 최대 주 응력에 미치는 영향을 결정하기 위해, 두께가 0.09"인 제2 브라켓에 대해 시뮬레이션을 반복했다. 도 10a와 10b는 이러한 시뮬레이션의 결과를 도시한다. 볼 수 있듯이, 제3 위치는 여전히 가장 높은 가속도 피크와 가장 높은 최대 주 응력을 나타낸 반면, 제1 및 제2 위치는 거의 동일한 피크 가속도와 최대 주 응력을 나타낸다. 그러나 제2 브라켓(58)의 두께를 줄여 강성을 낮추면, 피크 가속도 및 최대 주 응력의 전체 크기도 낮아진다. 예를 들어, 두꺼운 제2 브라켓(58)의 경우 제1 및 제2 위치의 3ms 가속도는 각각 71.82g과 73.02g이었지만 더 얇은 제2 브라켓(58)의 경우 제1 및 제2 위치의 3ms 가속도는 각각 46.47g과 46.17g이었다. 마찬가지로, 제1 및 제3 위치의 경우, 두꺼운 제2 브라켓(58)은 주로 600 MPa를 초과하는 최대 주 응력 곡선을 결과하였으나, 더 얇은 제2 브라켓(58)은 주로 600 MPa 미만의 최대 주 응력 곡선을 결과하였다.
제2 브라켓(58)의 위치 및 강성과 관련된 시뮬레이션에 기초하여, 발명자들은 피크 가속도 및 최대 주 응력의 감소가 제2 브라켓(58)의 소성 변형을 통한 에너지 흡수와 관련이 있다고 믿는다. 따라서, 구현예들에서, 제2 브라켓(58)을 맨드릴 힌지(50)와 자유 단부(80) 사이의 중간 지점 위치에서 자유 단부(80)에 인접한 위치로 제4 프레임 표면(66)에 장착함으로써 피크 가속도 및 최대 주 응력은 감소될 수 있다.
다른 관점에 따르면, 유리 시트(42)의 제2 주 표면(46)의 최대 주 응력은 유리 시트(42)를 제1 및 제2 프레임(52, 54)에 결합시키는 접착 층의 두께를 감소시킴으로써 제1 주 표면(44)의 피크 가속도의 증가 또는 최대 주 응력의 실질적인 증가 야기하지 않고 감소될 수 있다. 구체적으로, 도 11a 및 도 12a는 각각 평평한 배열과 벤딩된 배열에서 유리 시트(42)의 제2 주 표면(46)에 대한 최대 주 응력의 그래프를 도시한 것이다. 알 수 있듯이, 최대 주 응력은 접착제가 평면 및 벤딩된 배열 모두에서 2mm가 아닌 1mm일 때 제2 주 표면(46)에서 더 낮다. 도 11b 및 12b는 각각 평면 및 벤딩된 배열에서 유리 시트(42)의 제1 주 표면(44)에 대한 최대 주 응력의 그래프를 나타낸다. 더 얇은 접착층의 경우, 최대 주 응력은 약간만 증가하며, 이는 위에서 설명한 기술 중 하나를 통해 관리될 수 있다. 또한 도 11c와 12c는 각각 평평한 배열과 벤딩된 배열에서의 피크 가속도 그래프를 보여준다. 알 수 있는 바와 같이, 접착제 두께의 감소는 HIT 동안 경험되는 피크 가속도를 실질적으로 변화시키지 않는다. 따라서, 구현예들에서, 유리 시트(42)와 프레임(52, 54) 사이의 접착제 층의 두께는 0.5mm 내지 1.5mm, 특히 약 1mm이다.
HIT 동안 피크 가속도 또는 최대 주 응력을 감소시키기 위한 이러한 각각의 개념은 개별적으로 설명되었지만, 다양한 기술들이 결합되어 HIT 동안 피크 가속도 또는 최대 주 응력의 전반적인 감소를 더 크게 제공할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
유리 물품(32)의 다양한 구현예들을 설명한 후, 이제 유리 물품(32)을 형성하는 방법들이 설명된다. 구현예들에서, 유리 물품(32)의 곡률(38a-c), 구체적으로 제2 면(36)은 열간 성형 또는 냉간 성형에 의해 생성될 수 있다. "냉간 성형"이란, 곡률(38)이 유리의 연화 온도보다 낮은 온도에서 유리 시트(42)에 도입되는 것을 의미한다. 보다 구체적으로, 냉간 성형은 200℃ 미만, 100℃ 미만 또는 심지어 실온에서도 이루어진다. 이와 대조적으로 "열간 성형"은 프레스, 새깅 장치, 성형 레어 등을 사용하여 유리 시트(42)의 연화 온도 이상의 온도에서 이루어진다. 열간 성형과 냉간 성형의 또 다른 특징은 열간 성형에 의해 도입된 곡률(38)이 유리 시트(42)가 연화 온도 이상의 온도에서 재성형될 때까지 곡률을 유지한다는 점에서 영구적이라는 점이다.
냉간 성형에 의해 도입된 곡률은 영구적이지 않다. 구체적으로, 냉간 성형 동안, 압력은 유리 시트(42)에 가해져 유리 시트(42)를 원하는 형상에 맞도록 한다. 압력은 진공 압력, 기계식 프레스, 롤러 등과 같은 다양한 방법으로 가해질 수 있다. 그런 다음 유리 시트(42)는 지지 구조체(예컨대, 프레임(52, 54))에 결합되어 유리 시트(42)를 냉간 성형된 형태로 유지한다. 그러나 지지 구조체에서 분리되면, 유리 시트(42)는 다시 평면 배열로 되돌아간다. 이러한 특성은 도 2에 도시된 제4 곡률(38d)에 이용되며, 맨드릴 힌지(50)를 사용하여 유리 시트(42)는 평면 배열(운전자 측(20)으로 배향)과 벤딩된 배열(운전자 측(20)과 승객 측(22) 사이로 배향) 사이에서 벤딩될 수 있도록 허용된다. 그러나 고정된 제2 면(36)에 있는 다른 곡률(38a-c)은 냉간 성형된 위치에 유지된다.
다음 단락 및 도 1-2를 참조하여, 유리 시트(42)의 다양한 기하학적 특성 및 유리 시트의 조성이 제공된다. 전술한 바와 같이, 유리 시트(42)는 실질적으로 일정한 두께를 가지며, 이는 제1 주 표면(44)과 제2 주 표면(46) 사이의 거리로 정의된다. 다양한 구현예에서, 두께는 0.3mm 내지 2.0mm이다. 또한, 유리 시트(42)는 두께에 직교하는 제1 또는 제2 주 표면(44, 46) 중 하나의 제1 최대 치수로 정의되는 폭(W2) 및 두께 및 폭 모두에 직교하는 제1 또는 제2 주 표면(44, 46) 중 하나의 제2 최대 치수로 정의되는 길이(L2)를 포함한다. 다른 구현예에서, 폭 W2 및 길이 L2는 각각 유리 시트(42)의 평균 폭 및 평균 길이일 수 있고, 다른 구현예에서, 폭 W2 및 길이 L2는 각각 유리 시트(42)의 최대 폭 및 최대 길이일 수 있다(예를 들어, 가변 폭 또는 길이를 갖는 유리 시트(42)의 경우). 다양한 구현예에서, 폭(W2)은 5cm 내지 250cm 범위이고, 길이(L2)는 약 5cm 내지 약 1500cm 범위이다. 또한, 다양한 구현예에서, 유리 물품(32)의 곡률(38a-d)은 각각 약 20mm 내지 약 10,000mm 범위의 곡률 반경을 가질 수 있다.
또한, 차량 내부 시스템의 다양한 구현예들은 기차, 차량(예를 들어, 자동차, 트럭, 버스 등), 해상 선박(보트, 선박, 잠수함 등), 항공기(예를 들어, 드론, 비행기, 제트기, 헬리콥터 등) 및 우주선과 같은 차량에 혼입될 수 있다.
구현예들에서, 유리 시트(42)는 강화될 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 시트(42)는 표면으로부터 압축 깊이(DOC)까지 연장하는 압축 응력을 포함하도록 강화될 수 있다. 압축 응력 영역은 인장 응력을 나타내는 중앙 부분에 의해 균형을 이룬다. DOC에서, 응력은 양의(압축) 응력에서 음의(인장) 응력으로 교차한다.
다양한 구현예에서, 유리 시트(42)는 압축 응력 영역과 인장 응력을 나타내는 중앙 영역을 생성하기 위해 물품의 일부분 사이의 열팽창 계수의 불일치를 이용하여 기계적으로 강화될 수 있다. 일부 구현예에서, 유리 시트는 유리를 유리 전이점 이상의 온도로 가열한 다음 급랭(quenching)함으로써 열적으로 강화될 수 있다.
다양한 구현예에서, 유리 시트(42)는 이온 교환에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 이온 교환 공정에서, 유리 시트의 표면 또는 그 부근에 있는 이온은 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온으로 대체되거나 교환된다. 유리 시트가 알칼리 알루미노실리케이트 유리를 포함하는 구현예에서, 물품의 표면층에 있는 이온과 더 큰 이온은 Li+, Na+, K+, Rb+ 및 Cs+와 같은 1가 알칼리 금속 양이온이다. 대안적으로, 표면층의 1가 양이온은 알칼리 금속 양이온 이외의 1가 양이온, 예를 들어 Ag+ 등으로 대체될 수 있다. 이러한 구현예에서, 유리 시트로 교환된 1가 이온(또는 양이온)은 응력을 발생시킨다.
이온 교환 공정은 일반적으로 유리 시트의 작은 이온과 교환될 큰 이온을 함유하는 용융 염욕(또는 두 개 이상의 용융 염욕)에 유리 시트를 침지함으로써 수행된다. 수성 염욕도 사용될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또한, 욕(들)의 조성은 하나 이상의 유형의 더 큰 이온(예: Na+ 및 K+) 또는 단일 더 큰 이온을 포함할 수 있다. 당업자에게는 욕 조성 및 온도, 침지 시간, 염욕(또는 욕들)에서 유리 시트의 침지 횟수, 다수의 염욕의 사용, 어닐링, 세척 등과 같은 추가 단계를 포함하되 이에 한정되지 않는 이온 교환 공정의 파라미터가 일반적으로 유리 시트의 조성(물품의 구조 및 존재하는 결정상을 포함) 및 강화로 인해 발생하는 유리 시트의 원하는 DOC 및 CS에 의해 결정된다는 것이 인식될 것이다. 예시적인 용융욕 조성은 더 큰 알칼리 금속 이온의 질산염, 황산염 및 염화물을 포함할 수 있다. 일반적인 질산염은 KNO3, NaNO3, LiNO3, NaSO4 및 이들의 조합을 포함한다. 용융 염욕의 온도는 일반적으로 약 380℃ 내지 450℃ 범위이며, 침지 시간은 유리 시트 두께, 욕 온도 및 유리(또는 1가 이온) 확산도에 따라 약 15분 내지 최대 약 100시간까지이다. 그러나 위에 설명된 온도 및 침지 시간과 다른 온도 및 침지 시간도 사용될 수 있다.
하나 이상의 구현예에서, 유리 시트는 약 370℃ 내지 약 480℃의 온도를 갖는 100% NaNO3, 100% KNO3 또는 NaNO3와 KNO3의 조합의 용융 염욕에 침지될 수 있다. 일부 구현예에서, 유리 시트는 약 5% 내지 약 90%의 KNO3 및 약 10% 내지 약 95%의 NaNO3를 포함하는 용융 혼합 염욕에 침지될 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, 유리 시트는 제1 욕에 침지된 후 제2 욕에 침지될 수 있다. 제1 및 제2 욕은 서로 다른 조성 및/또는 온도를 가질 수 있다. 제1 및 제2 욕의 침지 시간은 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 욕에서의 침지는 제2 욕에서의 침지보다 더 길 수 있다.
하나 이상의 구현예에서, 유리 시트는 약 5 시간 미만, 또는 심지어 약 4 시간 미만 동안 약 420℃(예를 들어, 약 400℃ 또는 약 380℃) 미만의 온도를 갖는 NaNO3 및 KNO3(예를 들어, 49%/51%, 50%/50%, 51%/49%)를 포함하는 용융, 혼합 염욕에서 침지될 수 있다.
이온 교환 조건은 "스파이크"를 제공하거나 생성되는 유리 시트의 표면 또는 그 근처에서 응력 프로파일의 기울기를 증가시키도록 조정될 수 있다. 스파이크는 더 큰 표면 CS 값을 초래할 수 있다. 이러한 스파이크는 본 명세서에 설명된 유리 시트에 사용되는 유리 조성물의 고유한 특성으로 인해, 단일 조성 또는 혼합 조성물을 가질 수 있는, 단일 욕 또는 다중 욕으로 달성될 수 있다.
하나 이상의 구현예에서, 하나 이상의 1가 이온이 유리 시트 내로 교환되는 경우, 상이한 1가 이온은 유리 시트 내에서 상이한 깊이로 교환될 수 있다(그리고 상이한 깊이에서 유리 시트 내에서 상이한 크기의 응력을 생성할 수 있다). 그 결과 응력 생성 이온의 상대적인 깊이가 결정되어 응력 프로파일의 다른 특성을 유발할 수 있다.
CS는 Orihara Industrial Co., Ltd. (Japan)에서 제조한 FSM-6000과 같은 상용 기기를 사용하는 표면 응력 측정기(FSM)와 같이 당업자에게 알려진 수단을 사용하여 측정된다. 표면 응력 측정은 유리의 복굴절과 관련된 응력 광학 계수(SOC)의 정확한 측정에 의존한다. SOC는 벌크 실린더 방법 및 “Standard Test Method for Measurement of Glass Stress-Optical Coefficient,”이라는 제목의 ASTM 표준 C770-98(2013)에 기술된 섬유 및 4점 벤딩 방법과 같은 당업자에게 알려진 방법으로 측정되며, 그 내용은 여기에 전체가 참조로 통합되어 있다. 본원에서 사용되는 CS는 압축 응력 층 내에서 측정된 가장 높은 압축 응력 값인 "최대 압축 응력"일 수 있다. 일부 구현예에서, 최대 압축 응력은 유리 시트의 표면에 위치된다. 다른 구현예에서, 최대 압축 응력은 표면 아래의 깊이에서 발생하여 압축 프로파일에 "매몰된 피크"의 모양을 제공할 수 있다.
DOC는 강화 방법과 조건에 따라 FSM 또는 산란광 편광경(SCALP)(예: 에스토니아 탈린에 위치한 Glasstress사의 SCALP-04 산란광 편광경)으로 측정될 수 있다. 유리 시트가 이온 교환 처리에 의해 화학적으로 강화되는 경우, FSM 또는 SCALP가 어떤 이온이 유리 시트 내로 교환되는지에 따라 사용될 수 있다. 칼륨 이온을 유리 시트 내로 교환하여 유리 시트의 응력이 생성되는 경우 FSM이 DOC 측정에 사용된다. 나트륨 이온을 유리 시트 내로 교환하여 응력이 발생하는 경우 SCALP가 DOC 측정에 사용된다. 유리 시트의 응력이 칼륨 이온과 나트륨 이온을 모두 유리 내로 교환하여 발생하는 경우, 나트륨의 교환 깊이가 DOC를 나타내고 칼륨 이온의 교환 깊이가 압축 응력의 크기 변화(압축에서 인장으로의 응력 변화는 아님)를 나타내고 이러한 유리 시트에서 칼륨 이온의 교환 깊이는 FSM으로 측정하기 때문에, DOC는 SCALP에 의해 측정된다. 중심 장력 또는 CT는 최대 인장 응력이며 SCALP로 측정된다.
하나 이상의 구현예들에서, 유리 시트는 유리 시트(42)의 두께의 일부분으로 설명되는 DOC를 나타내도록 강화될 수 있다(본 명세서에 설명된 바와 같이). 예를 들어, 하나 이상의 구현예에서, DOC는 약 0.05T 이상 내지 약 0.25T일 수 있다. 일부 예에서, DOC는 약 20㎛ 내지 약 300㎛일 수 있다. 또한, 하나 이상의 구현예에서, 강화 유리 시트는 약 200MPa 이상, 약 500MPa 이상 또는 약 1000MPa 이상의 CS(유리 시트의 표면 또는 유리 시트 내의 깊이에서 발견될 수 있는)를 가질 수 있다. 하나 이상의 구현예에서, 강화 유리 시트는 약 20MPa 이상, 약 50MPa 이상 또는 약 85MPa 이상의 최대 인장 응력 또는 중심 장력(CT)을 가질 수 있다.
유리 시트(42)에 사용하기에 적합한 유리 조성물은 소다 라임 유리, 알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 보로알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 함유 보로실리케이트 유리 및 알칼리 함유 보로알루미노실리케이트 유리를 포함한다.
하나 이상의 구현예에서, 유리 조성물은 약 66 mol% 내지 약 80 mol% 범위의 양의 SiO2, 약 4 mol% 내지 약 15 mol% 범위의 양의 Al2O3, 약 0 mol% 내지 약 5 mol% 범위의 양의 B2O3, 약 0 mol% 내지 약 2 mol% 범위의 양의 P2O5, 약 8 mol% 내지 약 20 mol% 범위의 양의 R2O, 약 0 mol% 내지 약 2 mol% 범위의 양의 RO, 약 0 mol% 내지 약 0.2 mol% 범위의 양의 ZrO2, 및 약 0 mol% 내지 약 0.2 mol% 범위의 양의 SnO2를 포함할 수 있다. 전술한 조성물에서, R2O는 Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, and Cs2O와 같은, 알칼리 금속 산화물의 총량을 지칭한다. 구체적으로, Na2O는 약 8 mol% 내지 약 20 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있고, K2O는 약 0 mol% 내지 약 4 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 전술한 조성물에서, RO는 CaO, MgO, BaO, ZnO 및 SrO와 같은 알칼리 토금속 산화물의 총량을 지칭한다. 구체적으로, CaO는 약 0 mol% 내지 약 1 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있고, MgO는 약 0 mol% 내지 약 7 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
구현예에서, 유리 조성물은 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ce, W 및 Mo와 같은 금속의 다른 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, Fe2O3 형태의 Fe는 약 0 mol% 내지 약 1 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있고, TiO2는 약 0 mol% 내지 약 5 mol% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
예시적인 유리 조성물은 약 65 mol% 내지 약 75 mol% 범위의 양의 SiO2, 약 8 mol% 내지 약 14 mol% 범위의 양의 Al2O3, 약 12 mol% 내지 약 17 mol% 범위의 양의 Na2O, 약 0 mol% 내지 약 0.2 mol% 범위의 양의 K2O, 및 약 1.5 mol% 내지 약 6 mol% 범위의 양의 MgO를 포함한다. 선택적으로, SnO2는 본원에 달리 개시된 양으로 포함될 수 있다.
관점 (1)은 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품에 관한 것으로, 이는 제1 주 표면 및 제1 주 표면의 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고; 상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임; 상기 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴(mandrel)을 포함하며, 상기 맨드릴은 적어도 150 Pa·m3의 굴곡 강성(flexural rigidity) 및 최대 2.75 g/cm3의 밀도를 포함하고; 여기서 상기 유리 시트의 제2 면은 맨드릴에 대하여 제1 배열(configuration)로부터 제2 배열로 회전하며; 상기 제1 배열에서 제1 면은 제2 면과 함께 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 상기 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
관점 (2)는 관점 (1)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 굴곡 강성은 최대 1000 Pa·m3이고 밀도는 적어도 1 g/cm3이다.
관점 (3)은 관점 (1) 또는 관점 (2)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다.
관점 (4)는 관점 (1) 또는 관점 (2)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 발포형, 팽창형, 또는 벌집형 구조물을 갖는 금속을 포함한다.
관점 (5)는 관점 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의(unitary) 구조물(construction)을 포함한다.
관점 (6)은 관점 (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암(actuator arm)을 더욱 포함하고, 상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부(proximal end) 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치된 원위 단부(distal end)를 포함하며, 여기서 상기 액추에이터 암은 제1 배열과 제2 배열 사이에서 유리 시트를 회전시키도록 배열된다.
관점 (7)은 관점 (6)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제2 프레임은 근위 단부와 원위 단부 사이의 중간점(midpoint)을 포함하고 여기서 상기 액추에이터 암은 중간점으로부터 원위 단부까지의 위치에서 제2 프레임에 연결된다.
관점 (8)은 관점 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치된 금속 백킹 플레이트(backing plate)를 더욱 포함하고, 여기서 상기 금속 백킹 플레이트는 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는 박형화 섹션(section of thinning)을 포함한다.
관점 (9)는 관점 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고, 여기서 갭이 제1 프레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공된다.
관점 (10)은 관점 (1) 내지 (9) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제2 프레임은 제2 두께를 포함하며, 여기서 상기 제2 두께는 제2 두께 미만이다.
관점 (11)은 관점 (1) 내지 (9) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 밀도를 포함하며, 상기 제2 프레임은 제2 밀도를 포함하고, 상기 제2 밀도는 제1 밀도 미만이다.
관점 (12)는 관점 (1) 내지 (11) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 유리 시트의 제2 주 표면에 접착층으로 접착되고, 상기 접착층은 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는다.
관점 (13)은 관점 (1) 내지 (12) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, US DOT FMVSS 201에 따른 헤드폼 충격 테스트를 받았을 때, 맨드릴 위의 영역에서 유리 시트에 충격을 가하는 헤드폼은 감속 중에 3 ms 초과로 80g의 힘을 받지 않는다.
관점 (14)는 관점 (13)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 시트는 헤드폼 충격 테스트 후 파괴(break)되지 않는다.
관점 (15)는 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품으로서, 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고; 상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임; 상기 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴; 및 상기 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암을 포함하며, 여기서 상기 유리 시트의 제2 면은 액추에이터 암의 작동(actuation)을 통해 맨드릴에 대하여 제1 배열로부터 제2 배열로 회전하며; 상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치한 원위 단부를 포함하고, 상기 액추에이터 암은 원위 단부 및 근위 단부 사이의 중간 또는 원위 단부에 더 가깝게 배치되고, 및 상기 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 함께 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 상기 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
관점 (16)은 관점 (15)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 굴곡 강성 및 밀도를 포함하며, 상기 굴곡 강성은 150 Pa·m3 내지 1000 Pa·m3 범위 내이고, 상기 밀도는 1 g/cm3 내지 2.75 g/cm3 범위 내이다.
관점 (17)은 관점 (16)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다.
관점 (18)은 관점 (16)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 발포형(foamed), 팽창형(expanded), 또는 벌집형(honeycomb) 구조물을 갖는 금속을 포함한다.
관점 (19)는 관점 (15) 내지 (18) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의(unitary) 구조물(construction)을 포함한다.
관점 (20)은 관점 (15) 내지 (19) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로,
상기 유리 물품은 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치된 금속 백킹 플레이트(backing plate)를 더욱 포함하고, 여기서 상기 금속 백킹 플레이트는 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는 박형화 섹션(section of thinning)을 포함한다.
관점 (21)은 관점 (15) 내지 (19) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고, 여기서 갭이 제1 프레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공된다.
관점 (22)는 관점 (15) 내지 (21) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제2 프레임은 제2 두께를 포함하며, 여기서 상기 제2 두께는 제2 두께 미만이다.
관점 (23)은 관점 (15) 내지 (21) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 밀도를 포함하며, 상기 제2 프레임은 제2 밀도를 포함하고, 상기 제2 밀도는 제1 밀도 미만이다.
관점 (24)는 관점 (15) 내지 (23) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 유리 시트의 제2 주 표면에 접착층으로 접착되고, 상기 접착층은 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는다.
관점 (25)는 관점 (15) 내지 (24) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, US DOT FMVSS 201에 따른 헤드폼 충격 테스트를 받았을 때, 맨드릴 위의 영역에서 유리 시트에 충격을 가하는 헤드폼은 감속 중에 3 ms 초과로 80g의 힘을 받지 않는다.
관점 (26)은 관점 (25)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 시트는 헤드폼 충격 테스트 후 파괴(break)되지 않는다.
관점 (27)은 관점 (15) 내지 (26) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 유리 시트의 제1 면은 열간 성형 또는 냉간 성형 곡률 중 적어도 하나를 포함한다.
관점 (28)은 관점 (15) 내지 (27) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 제1 각도는 약 180°이고, 제2 각도는 190° 내지 290°이다.
관점 (29)는 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품으로서, 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고; 상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임; 상기 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제2 프레임; 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 하나 이상의 금속 백킹 플레이트, 상기 하나 이상의 금속 백킹 플레이트는 영역 외부의 하나 이상의 금속 백킹 플레이트에 의해 정의되는 제2 두께 미만의 제1 두께를 갖는 제1 및 제2 프레임 사이의 영역을 정의하고; 상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴을 포함하며, 여기서 유리 시트의 제2 면은 제1 배열에서 제2 배열로 맨드릴에 대하여 회전하고, 상기 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 함께 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 상기 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
관점 (30)은 관점 (29)의 유리 물품에 관한 것으로, 하나 이상의 금속 백킹 플레이트는 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 하나의 금속 백킹 플레이트를 포함하고, 여기서 하나의 금속 백킹 플레이트는 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는 박형화 섹션(section of thinning)을 포함한다.
관점 (31)은 관점 (29)의 유리 물품에 관한 것으로, 하나 이상의 금속 백킹 플레이트는 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 포함하고, 여기서 갭이 제1 프레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공된다.
관점 (32)는 관점 (29) 내지 (31) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 굴곡 강성 및 밀도를 포함하고, 상기 굴곡 강성은 150 Pa·m3 내지 1000 Pa·m3 범위 내이고, 상기 밀도는 1 g/cm3 내지 2.75 g/cm3의 범위 내이다.
관점 (33)은 관점 (32)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다.
관점 (34)는 관점 (32)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 발포형, 팽창형, 또는 벌집형 구조물을 갖는 금속을 포함한다.
관점 (35)는 관점 (29) 내지 (34) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의 구조물을 포함한다.
관점 (36)은 관점 (29) 내지 (35) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암을 더욱 포함하고, 상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부(proximal end) 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치된 원위 단부(distal end)를 포함하며, 여기서 상기 액추에이터 암은 제1 배열과 제2 배열 사이에서 유리 시트를 회전시키도록 배열된다.
관점 (37)은 관점 (36)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제2 프레임은 근위 단부와 원위 단부 사이의 중간점을 포함하고 여기서 상기 액추에이터 암은 중간점으로부터 원위 단부까지의 위치에서 제2 프레임에 연결된다.
관점 (38)은 관점 (29) 내지 (37) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제2 프레임은 제2 두께를 포함하며, 여기서 상기 제2 두께는 제2 두께 미만이다.
관점 (39)는 관점 (29) 내지 (37) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임은 제1 밀도를 포함하며, 상기 제2 프레임은 제2 밀도를 포함하고, 상기 제2 밀도는 제1 밀도 미만이다.
관점 (40)은 관점 (29) 내지 (39) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 유리 시트의 제2 주 표면에 접착층으로 접착되고, 상기 접착층은 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는다.
관점 (41)은 관점 (29) 내지 (40) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, US DOT FMVSS 201에 따른 헤드폼 충격 테스트를 받았을 때, 맨드릴 위의 영역에서 유리 시트에 충격을 가하는 헤드폼은 감속 중에 3 ms 초과로 80g의 힘을 받지 않는다.
관점 (42)는 관점 (41)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 시트는 헤드폼 충격 테스트 후 파괴되지 않는다.
관점 (43)은 관점 (29) 내지 (42) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 각도는 약 180°이고, 제2 각도는 190° 내지 290°이다.
관점 (44)는 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품으로서, 제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고; 상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임, 상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제1 밀도 및 제1 구조물을 갖는 제1 재료로 구성되며; 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 제2 프레임, 상기 제2 프레임은 제1 두께 미만의 제2 두께; 제1 밀도 미만의 제2 밀도를 갖는 제2 재료; 또는 제1 구조물과 상이한 제2 구조물을 갖는 제1 재료 중 적어도 하나를 포함하고, 제1 프레임 및 제2 프레임 사이에 그리고 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴을 포함하고, 여기서 유리 시트의 제2 면은 제1 배열에서 제2 배열로 맨드릴에 대하여 회전하고, 및 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제1 각도를 형성하고, 및 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 제1 각도는 제2 각도와 상이하다.
관점 (45)는 관점 (44)의 유리 물품에 관한 것으로, 제1 프레임은 고체의, 고밀도 재료의 제1 구조물을 포함하고, 제2 프레임은 제1 재료의 발포형, 팽창형, 또는 허니콤 구조의 제2 구조물을 포함한다.
관점 (46)은 관점 (44) 또는 관점 (45)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 굴곡 강성 및 밀도를 포함하고, 상기 굴곡 강도는 150 Pa·m3 내지 1000 Pa·m3 범위이고, 상기 밀도는 1 g/cm3 내지 2.75 g/cm3 범위이다.
관점 (47)은 관점 (46)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다.
관점 (48)은 관점 (47)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 맨드릴은 발포형, 팽창형, 또는 벌집형 구조물을 갖는 금속을 포함한다.
관점 (49)는 관점 (44) 내지 (48) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의 구조물을 포함한다.
관점 (50)은 관점 (44) 내지 (49) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암을 더욱 포함하고, 상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치된 원위 단부를 포함하며, 여기서 상기 액추에이터 암은 제1 배열과 제2 배열 사이에서 유리 시트를 회전시키도록 배열된다.
관점 (51)은 관점 (50)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제2 프레임은 근위 단부와 원위 단부 사이의 중간점을 포함하고 여기서 상기 액추에이터 암은 중간점으로부터 원위 단부까지의 위치에서 제2 프레임에 연결된다.
관점 (52)는 관점 (44) 내지 (51) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치된 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고, 여기서 상기 금속 백킹 플레이트는 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는 박형화 섹션을 포함한다.
관점 (53)은 관점 (44) 내지 (51) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 물품은 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고, 여기서 갭이 제1 플레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공된다.
관점 (54)는 관점 (44) 내지 (53) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 유리 시트의 제2 주 표면에 접착층으로 접착되고, 상기 접착층은 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는다.
관점 (55)는 관점 (44) 내지 (54) 중 어느 하나의 유리 물품에 관한 것으로, US DOT FMVSS 201에 따른 헤드폼 충격 테스트를 받았을 때, 맨드릴 위의 영역에서 유리 시트에 충격을 가하는 헤드폼은 감속 중에 3 ms 초과로 80g의 힘을 받지 않는다.
관점 (56)은 관점 (55)의 유리 물품에 관한 것으로, 상기 유리 시트는 헤드폼 충격 테스트 후 파괴되지 않는다.
달리 명시적으로 언급되지 않는한, 본원에 기재된 임의의 방법이 그 단계들이 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되는 것은 결코 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들이 따라야 할 순서를 기재하지 않거나, 그 단계들이 특정 순서로 제한되어야 한다는 것이 청구항이나 설명에 달리 구체적으로 기재되어 있지 않은 경우, 특정 순서가 유추되는 것은 결코 의도된 바가 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 표현 "하나"는 하나의 구성 성분 또는 요소보단 하나 이상을 포함하도록 의도된 것이며, 오직 하나만을 의미하는 것으로 해석되길 의도하지 않는다.
당업자에게는 개시된 구현예들의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 구현예의 사상 및 물질을 혼입하는 개시된 구현예들의 수정, 조합, 하위 조합 및 변형이 당업자에게 발생할 수 있으므로, 개시된 구현예들은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품으로서,
    제1 주 표면 및 제1 주 표면의 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고;
    상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임;
    상기 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제2 프레임;
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴(mandrel)을 포함하며, 상기 맨드릴은 적어도 150 Pa·m3의 굴곡 강성(flexural rigidity) 및 최대 2.75 g/cm3의 밀도를 포함하고;
    여기서 상기 유리 시트의 제2 면은 맨드릴에 대하여 제1 배열(configuration)로부터 제2 배열로 회전하며;
    상기 제1 배열에서 제1 면은 제2 면과 함께 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 상기 제1 각도는 제2 각도와 상이한, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 굴곡 강성은 최대 1000 Pa·m3이고 밀도는 적어도 1 g/cm3인, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 맨드릴은 폴리옥시메틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 아크릴 폴리머, 탄소 섬유 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 및 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 맨드릴은 발포형(foamed), 팽창형(expanded), 또는 벌집형(honeycomb) 구조물을 갖는 금속을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  5. 청구항 1-4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의(unitary) 구조물(construction)을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  6. 청구항 1-5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 물품은 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암(actuator arm)을 더욱 포함하고, 상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부(proximal end) 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치된 원위 단부(distal end)를 포함하며, 여기서 상기 액추에이터 암은 제1 배열과 제2 배열 사이에서 유리 시트를 회전시키도록 배열되는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 프레임은 근위 단부와 원위 단부 사이의 중간점(midpoint)을 포함하고 여기서 상기 액추에이터 암은 중간점으로부터 원위 단부까지의 위치에서 제2 프레임에 연결되는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  8. 청구항 1-7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 물품은 유리 시트와 제1 및 제2 프레임 사이에 배치된 금속 백킹 플레이트(backing plate)를 더욱 포함하고, 여기서 상기 금속 백킹 플레이트는 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는 박형화 섹션(section of thinning)을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  9. 청구항 1-7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 물품은 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고,
    여기서 갭이 제1 프레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공되는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  10. 청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제2 프레임은 제2 두께를 포함하며, 여기서 상기 제2 두께는 제1 두께 미만인, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  11. 청구항 1-9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 제1 밀도를 포함하며, 상기 제2 프레임은 제2 밀도를 포함하고, 상기 제2 밀도는 제1 밀도 미만인, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  12. 청구항 1-11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 프레임 및 제2 프레임은 유리 시트의 제2 주 표면에 접착층으로 접착되고, 상기 접착층은 0.5 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  13. 청구항 1-12 중 어느 한 항에 있어서,
    US DOT FMVSS 201에 따른 헤드폼 충격 테스트를 받았을 때, 맨드릴 위의 영역에서 유리 시트에 충격을 가하는 헤드폼은 감속 중에 3 ms 초과로 80g의 힘을 받지 않는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 유리 시트는 헤드폼 충격 테스트 후 파괴(break)되지 않는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  15. 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품으로서,
    제1 주 표면 및 제1 주 표면과 반대편에 있는 제2 주 표면을 갖는 유리 시트, 여기서 상기 유리 시트는 제1 면 및 제2 면을 포함하고;
    상기 유리 시트의 제1 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제1 프레임;
    상기 유리 시트의 제2 면 상의 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치된 제2 프레임;
    상기 제1 프레임과 제2 프레임 사이 및 유리 시트의 제2 주 표면 상에 배치되는 맨드릴; 및
    상기 제2 프레임에 연결된 액추에이터 암을 포함하며,
    여기서 상기 유리 시트의 제2 면은 액추에이터 암의 작동(actuation)을 통해 맨드릴에 대하여 제1 배열로부터 제2 배열로 회전하며;
    상기 제2 프레임은 맨드릴에 인접한 근위 단부 및 맨드릴로부터 가장 먼 위치에 위치한 원위 단부를 포함하고, 및
    상기 제1 배열에서, 제1 면은 제2 면과 함께 제1 각도를 형성하고, 제2 배열에서, 제1 면은 제2 면과 제2 각도를 형성하며, 상기 제1 각도는 제2 각도와 상이한, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 맨드릴은 굴곡 강성 및 밀도를 포함하며, 상기 굴곡 강성은 150 Pa·m3 내지 1000 Pa·m3 범위 내이고, 상기 밀도는 1 g/cm3 내지 2.75 g/cm3 범위 내인, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 맨드릴은 발포형, 팽창형, 또는 벌집형 구조물을 갖는 금속을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  18. 청구항 15-17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 면 및 맨드릴은 단일의 구조물을 포함하는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  19. 청구항 15-18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 물품은 유리 시트 및 제1 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제1 금속 백킹 플레이트, 제1 금속 백킹 플레이트 및 제1 프레임 사이에 배치되는 제2 금속 백킹 플레이트, 및 제1 금속 백킹 플레이트 및 제2 프레임 사이에 배치되는 제3 금속 백킹 플레이트를 더욱 포함하고,
    여기서 갭이 제1 프레임 및 제2 프레임 사이의 위치에서 제2 금속 백킹 플레이트 및 제3 금속 백킹 플레이트 사이에 제공되는, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
  20. 청구항 15-20 중 어느 한 항에 있어서,
    다음 중 적어도 하나인,
    상기 제1 프레임은 제1 두께를 포함하고, 제2 프레임은 제2 두께를 포함하며, 여기서 상기 제2 두께는 제1 두께 미만이고; 및
    상기 제1 프레임은 제1 밀도를 포함하고, 상기 제2 프레임은 제2 밀도를 포함하며, 상기 제2 밀도는 제1 밀도 미만인, 차량 내부 시스템을 위한 유리 물품.
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