CN108349417A - 连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架 - Google Patents

连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架 Download PDF

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Abstract

本发明提供连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架。上述连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架包括：一对框架部，以相向的方式相结合，在内部形成有纤维增强塑料；以及加强部，形成于上述一对框架中的各个相向的区域，并在多个位置相结合。

Description

连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架
技术领域
本发明涉及座椅靠背框架，并且涉及可通过结构形状及框架本身形成多个筋，来确保强度及刚性的连续纤维增强热塑性塑料(CFT，Continuous Fiber ReinforcedThermoplastics)预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架。
背景技术
一般而言，汽车的座椅靠背(Seat Back)是与用于支撑搭乘人员的臀部的坐垫相连接来支撑搭乘人员的背部，从而提供安稳且舒适的搭乘环境的机构。
这种座椅靠背通常由塑料材料成型，并在荷载加强型座椅靠背框架上形成筋(Rib)或通道(Channel)，以保持强度(Strength)。
并且，虽然有通过使用钢材(Steel)类的加强支架或板状的加强材料来增强强度的例，但在此情况下，由于重量剧增，因而存在竞争力方面不利的缺点，在刚性方面也不利。
尤其，在轿车的第二排座椅靠背框架或厢式货车的第三排座椅靠背框架的情况下，由于因外部的碰撞而直接与装载于后备箱的装载物碰撞，因而框架本身有可能破损。
以往，通过以玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT，Glass Mat Thermoplastics)、长纤维增强热塑性塑料(LFT，Long Fiber reinforced Thermoplastics)作为材料来对座椅靠背框架进行压缩成型，来确保基于碰撞的刚性。
像这样形成的座椅靠背框架大致由前部框架及后部框架构成。
在现有的前部框架的后部面中未形成有筋，而是呈平板形状。
而且，以仅在与前部框架的后部面相结合的后部框架的前部面形成筋的方式制造。
后部框架起到主框架的作用，前部框架起到辅助框架的作用。
因此，在现有技术中，存在如下的问题，即，由于在前部框架中去除了用于加固的筋，因外部的碰撞而使座椅靠背框架直接与装载于后备箱的装载物碰撞的情况下，前部框架容易破损。
作为与本发明相关的现有文献为韩国公开专利公开号第10-2013-0014854(公开日：2013年2月12日)号，在上述现有文献中公开有关于座椅靠背框架的夹层结构的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供如下的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，即，在以相向的方式相结合的一对框架的各个结合面形成相互对称的多个筋，以确保自身的强度及刚性。
本发明的再一目的在于，提供如下的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，即，对连续纤维增强热塑性塑料进行预成型后，通过注塑成型来对多个筋进行成型，使得强度及刚性增加。
本发明的另一目的在于，提供如下的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，即，前部框架起到主框架作用，并呈不仅与筋相连接，还与车体相连接的中央安装部、侧面装部、头部安装部等的形状，后部框架起到辅助框架的作用，并仅具有多个筋。
技术方案
根据优选实施方式，本发明提供连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架。
上述座椅靠背框架包括：一对框架部，以相向的方式相结合，在内部形成有纤维增强塑料；以及加强部，形成于上述一对框架中的各个相向的区域，并在多个位置相结合。
优选地，上述一对框架部包括：前部框架，在一面形成有第一结合区域；以及后部框架，在一面形成有与上述第一结合区域相向的第二结合区域。
优选地，上述相向的区域包括上述第一结合区域和上述第二结合区域。
优选地，上述加强部包括：多个第一加强筋，突出形成于上述第一结合区域；以及多个第二加强筋，突出形成于上述第二结合区域，并与上述多个第一加强筋相结合。
优选地，上述多个第一加强筋与上述多个第二加强筋呈相互对称的形状。
优选地，上述多个第一加强筋和上述多个第二加强筋通过使用熔敷或紧固螺栓来机械连接，从而相互结合。
上述多个第一加强筋和上述多个第二加强筋还可以相互扣合。
优选地，在上述加强部的内部形成上述纤维增强塑料。
优选地，上述一对框架部由如下方法制造而成，即，为了形成通过预成型设定的形状，以加压的方式形成呈预成型形状的预成型物，通过使用其他热塑性塑料来注塑成型上述预成型物，同时形成上述加强部。
优选地，上述一对框架部由如下方法制造而成，即，为了形成由预成型设定的形状，以加压的方式形成具有上述加强部的预成型物，还可以通过使用其他热塑性塑料来注塑成型上述预成型物来制造。
并且，本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架可包括：一对框架部，包括以相向的方式相结合的前部框架和与上述前部框架相结合的后部框架；以及加强部，包括形成于上述前部框架的多个第一加强筋。
其中，优选地，上述第一加强筋突出形成于第一结合区域，上述第一结合区域形成于上述前部框架。
有益效果
本发明具有如下的效果，即，在以相向的方式相结合的一对框架的各个结合面形成相互对称的多个筋，使得可确保自身的强度及刚性。
并且，本发明具有如下的效果，即，对连续纤维增强热塑性塑料进行预成型后，通过注塑成型并形成多个筋的形状来增加框架的强度及刚性。
附图说明
图1为示出本发明的前部框架的前部面的图。
图2为示出本发明的前部框架的后部面的图。
图3为示出本发明的后部框架的前部面的图。
图4为示出本发明的后部框架的后部面的图。
图5为示出本发明的前部框架与后部框架相结合的状态的立体图。
图6为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过熔敷来相结合的例的部分剖视图。
图7为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过机械连接来相结合的例的部分剖视图。
图8及图9为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过扣合来相结合的例的部分剖视图。
图10为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋的结合位置的变形例的剖视图。
图11为示出本发明连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的制造方法的流程图。
图12为示出本发明的预成型步骤的图。
图13为示出本发明的注塑成型步骤的图。
图14为示出本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的另一制造方法的流程图。
图15为示出比较例的座椅靠背框架的解析形状和位移量的测定结果的图。
图16为示出实施例1的座椅靠背框架的解析形状和位移量测定结果的图。
图17为示出实施例2的座椅靠背框架的解析形状和位移量测定结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架进行说明。
图1为示出本发明的前部框架的前部面的图，图2为示出本发明的前部框架的后部面的图，图3为示出本发明的后部框架的前部面的图，图4为示出本发明的后部框架的后部面的图。
参照图1至图4，对构成本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的前部框架110和后部框架120进行说明。
根据本发明的掀背车座椅靠背框架可形成车辆的两排或三排座椅。
本发明的座椅靠背框架由一对框架部100和加强部200形成。
上述一对框架部100由前部框架110和后部框架120形成。
如图1所示，在上述前部框架110的前部面突出形成有规定形状的结构物。
参照图2，在上述前部框架110的后部面形成有第一结合区域A1。
而且，在上述后部框架120的前部面形成有第二结合区域A2，后部面呈平板形状。
其中，上述第一结合区域A1与上述第二结合区域A2为对置的区域。
上述加强部200形成于上述一对框架部100中的各个相向的区域，并在多个位置相结合。
上述相向的区域为上述第一结合区域A1、第二结合区域A2。
上述加强部200由多个第一加强筋210和多个第二加强筋220形成。
上述多个第一加强筋210以向前部框架110的第一结合区域A1突出的方式形成。
而且，上述多个第二加强筋220以向后部框架120的第二结合区域A2突出的方式形成。
其中，上述多个第一加强筋210、多个第二加强筋220呈相同的图形。
优选地，在前部框架110与后部框架120以相向的方式相结合的情况下，从相应框架的相应结合区域的底部面具有规定高度，使得多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部相互紧贴。
图5为示出本发明的前部框架与后部框架相结合的状态的立体图。
根据本发明的前部框架110与后部框架120相结合，使得第一结合区域A1与第二结合区域A2相向。
此时，多个第一加强筋210与多个第二加强筋220的端部相互紧贴。
接下来，对根据本发明的多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的结合关系进行说明。
图6为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过熔敷来相结合的例的部分剖视图。
参照图6，上述多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部通过振动熔敷、红外辐射(IR，Infrared Radiation)熔敷、振动熔敷、热熔敷等的方式相结合，呈相互紧贴结合的状态。
图7为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过机械连接来相结合的例的部分剖视图。
参照图7，上述多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部以相互紧贴的状态配置。
接着，可通过额外的紧固螺栓等的连接部件230来使上述多个第一加强筋210、多个第二加强筋220在多个位置进行机械连接。
图8及图9为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋通过扣合来相结合的例的部分剖视图。
并且，参照图8及图9，上述多个第一加强筋210、多个第二加强筋220还能够以相互扣合的方式相结合。
在图8的情况下，在第一加强筋210的端部形成突出的嵌入突起211，并在第二加强筋220的端部形成嵌入槽221。
因此，在前部框架110与后部框架120相结合的情况下，多个第一加强筋210、多个第二加强筋220相互紧贴，使得嵌入突起211可插入嵌入槽221并与嵌入槽221相结合。
进而，在图9的情况下，还可在第一加强筋210的端部向下方形成尖尖的突起212，在第二加强筋220的端部形成能够插入上述尖尖的突起212的槽222。
因此，在前部框架110与后部框架120相结合的情况下，多个第一加强筋210、多个第二加强筋220相互紧贴，并且上述尖尖的突起212插入上述槽222并与上述槽222相结合。
当然，如图8及图9所示，多个第一加强筋210、多个第二加强筋220扣合后，可通过使用额外的连接部件(参照图6)来实施机械结合。
尤其，在图9的情况下，还具有定位的优点，即，通过尖尖的突起212插入尖尖的槽212来引导多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的形成正常的结合。
上述正常的结合可以是多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部在相互不偏离的状态下结合的状态。
图10为示出本发明的多个第一加强筋、多个第二加强筋的结合位置的变形例的剖视图。
参照图10，多个第一加强筋210的端部的位置可以互不相同。并且，多个第二加强筋220的位置也可以互不相同，以便与上述多个第一加强筋210的端部紧贴。
其中，上述位置为多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部的结合位置，由此多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的突出长度可互不相同。
整体结合位置可沿着框架部100的宽度方向或长度方向呈“之”字形。
根据上述结构，在对相互结合的框架部100施加撞击的情况下，作为前部框架110及后部框架120之间的结合部位的多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的长度互不相同，使得在多个第一加强筋210、多个第二加强筋220的端部形成“之”字形，从而可更有效地防止向侧方向的变形。
接下来，对本发明的座椅靠背框架的制造方法进行说明。
图11为示出本发明连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的制造方法的流程图，图12为示出本发明的预成型步骤的图，图13为示出本发明的注塑成型步骤的图。
参照图11，本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架通过预成型步骤→注塑成型步骤来制造。本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的结构符号参照图1至图10。
预成型步骤
参照图11及图12，准备连续纤维增强热塑性塑料CFT和作为用于成形为规定形状的加压成型装置的预成型模具10。
上述预成型模具可分为上模和下模。
将所准备的连续纤维增强热塑性塑料CFT位于上述上模与下模之间。
之后，使上模与下模相结合，通过对连续纤维增强热塑性塑料CFT加压来形成为预成型物20，以形成规定形状。
注塑成型步骤
将上述预成型物20预热到设定温度。
接着，将注射材料投入注射器30，通过长纤维或短纤维增强热塑性塑料和注射材料中的一个以上来使注射材料注塑成型。
因此，长纤维增强热塑性塑料LFT通过注塑成型来在预成型物20的外部面形成规定厚度，此时，同时形成加强部200，即，第一加强筋210或第二加强筋220，从而制造框架部100及加强部200。
在本发明中，在座椅靠背框架的内部内置有连续纤维增强热塑性塑料CFT，从可确保自身的强度及刚性。
图14为示出本发明的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架的另一制造方法的流程图。
另一方面，参照图14，可在预成型步骤形成根据本发明加强部200。
即，为了形成通过预成型设定的形状，以加压的方式形成具有上述加强部200的预成型物20。
其中，在预成型模具10中，预先准备用于成型上述加强部200的形状。
接着，使用上述长纤维增强热塑性塑料LFT注塑成型上述预成型物20，从而制造座椅靠背框架。
图15为示出比较例的座椅靠背框架的解析形状和位移量的测定结果的图，图16为示出实施例1的座椅靠背框架的解析形状和位移量测定结果的图，图17为示出实施例2的座椅靠背框架的解析形状和位移量测定结果的图。
上述实施例1为在前部框架及后部框架均形成有加强筋的情况，上述实施例2为示出仅在前部框架均形成加强筋的情况下的解析形状和位移量测定结果。
参照图15至图17，对根据比较例和实施例1、实施例2的座椅靠背框架的位移量结果进行说明。
实施例1、实施例2具有根据本发明的一对框架部和加强部。
比较例为如下的结构：在一对框架部中，前部框架没有额外的加强筋，仅在后部框架形成加强筋的平板形状。
而且，在实施例1中，前部框架和后部框架均形成加强筋，在实施例2中，仅在前部框架形成补充筋。
试验条件如下。
向比较例及实施例1、实施例2的各个座椅靠背框架1、座椅靠背框架2、座椅靠背框架2’的前方施加2吨的载荷。
此时，各座椅靠背框架1、座椅靠背框架2、座椅靠背框架2’产生从初始位置向前方突出的位移量。
将向比较例及实施例1、实施例2的各个座椅靠背框架1、座椅靠背框架2的前方施加2吨载荷之前的状态作为零点，来测定上述位移量。
其结果，在比较例的情况下，测定出座椅靠背框架1的最大位移量为325mm，实施例1的座椅靠背框架2的最大位移量为275mm。
并且，测定出图17所示出的实施例2的座椅靠背框架的最大位移量为289mm。
因此，与比较例的情况相比，在实施例1的情况下少50mm的位移量。
并且，与比较例的情况相比，在实施例2的情况下少36mm的位移量。
根据上述结果可以看出，与比较例相比，实施例1、实施例2中的框架变形程度小，即，确保了更优秀的刚性。
另外，如实施例2的结果所示，可确认到在加强筋仅形成于前部框架的情况下，座椅靠背框架的位移量也比比较例短。
根据上述结构及作用，根据本发明的实施例可在以相向的方式相结合的一对框架各自的结合面形成相互对称的多个筋，以确保自身的强度及刚性。
并且，根据本发明的实施例中，可对连续纤维增强热塑性塑料进行预成型后，通过注塑成型多个筋来增加强度及刚性。
另外，本发明具有如下的优点，即，使仅在前部框架适用加强筋，由于位移量相比现有或上述比较例短，因而在增加刚性的同时可降低制造成本。
以上，尽管对与本发明的座椅靠背框架相关的具体实施例进行了说明，但是显而易见的是，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形。
因此，本发明的范围不应限于所描述的实施例，而应由发明要求保护范围以及等同于发明要求保护范围的来确定。
即，应当理解的是，上述实施例在所有方面上为示例性的，而不是限制性的，并且本发明的范围由所附发明要求保护范围来示出，而不是详细的说明，并且，发明要求保护范围的意义及范围、其等同概念中得出的所有变更或变形的形态都应被解释为包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，包括：
一对框架部，以相向的方式相结合，包括纤维增强塑料；以及
加强部，形成于上述一对框架中的各个相向的区域，并在多个位置相结合。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，
上述一对框架部包括：
前部框架，在一面形成有第一结合区域；以及
后部框架，在一面形成有与上述第一结合区域相向的第二结合区域，
上述相向的区域包括上述第一结合区域和上述第二结合区域。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，上述加强部包括：
多个第一加强筋，突出形成于上述第一结合区域；以及
多个第二加强筋，突出形成于上述第二结合区域，并与上述多个第一加强筋相结合。
4.根据权利要求3所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，上述多个第一加强筋与上述多个第二加强筋呈相互对称的形状。
5.根据权利要求3所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，上述多个第一加强筋和上述多个第二加强筋通过使用熔敷或紧固螺栓来机械连接，从而相互结合。
6.根据权利要求3所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，上述多个第一加强筋和上述多个第二加强筋相互扣合。
7.一种连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，
包括：
一对框架部，包括以相向的方式相结合的前部框架和与上述前部框架相结合的后部框架；以及
加强部，包括形成于上述前部框架的多个第一加强筋，
上述第一加强筋突出形成于第一结合区域，上述第一结合区域形成于上述前部框架。
8.根据权利要求1或7所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，上述加强部包括上述纤维增强塑料。
9.根据权利要求1或7所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，
在上述一对框架部由如下方法制造而成：
为了形成由预成型设定的形状，以加压的方式形成呈预成型形状的预成型物，
通过使用其他热塑性塑料来注塑成型上述预成型物，同时形成上述加强部。
10.根据权利要求1或7所述的连续纤维增强热塑性塑料预成型嵌件注塑成型座椅靠背框架，其特征在于，
上述一对框架部由如下方法制造而成：
为了形成由预成型设定的形状，以加压的方式形成具有上述加强部的预成型物，
通过使用其他热塑性塑料来注塑成型上述预成型物。
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