KR100733134B1

KR100733134B1 - 프레임 패널

Info

Publication number: KR100733134B1
Application number: KR1020060031541A
Authority: KR
Inventors: 김희덕; 안형준; 윤인세
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-06-28
Also published as: CN100548744C; US20070046069A1; WO2006118388A1; EP1796938A4; EP1796938B1; DE602006006273D1; EP1796938A1; CN101039819A; US7422289B2; KR20060113391A

Abstract

본 발명은 개선된 보강패턴을 가지는 프레임 패널에 관한 것이다. 프레임 패널은 전면판과 후면판을 가지는 패널본체를 포함하되, 전면판과 후면판은 블로우 성형에 의해 일체로 성형된다. 전면판에는 그 중앙 영역을 제외한 가장자리 영역에 수직 홈패턴 및 수평 홈패턴이 형성된다. 후면판에는 그 중앙 영역과 가장자리 영역에 수직 홈패턴 및 수평 홈패턴이 형성되어 사각형의 보강 홈패턴이 마련됨과 동시에, 가장자리 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴의 일측 하단에서 시작하여 중앙 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴을 가로질러 상향된 사선 홈패턴이 형성된다. 본 발명에 따른 프레임 패널은 중공패턴과 홈패턴의 위치, 방향성 그리고 깊이에 의해 경량성을 확보한 상태에서 우수한 강도를 가지며, 제품 가격이 현저히 절감된다.

프레임, 패널, 시트 백, 차량, 강도, 패턴

Description

프레임 패널 {FRAME PANEL}

도 1은 제1종래기술에 따른 시트 백 프레임 패널을 도시한 평면도이다.

도 2는 제2종래기술에 따른 시트 백 프레임의 사시도이다.

도 3은 상기 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 확대 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 패널의 사시도로서, 후면판 쪽에서 바라본 사시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 패널의 사시도로서, 전면판 쪽에서 바라본 사시도이다.

도 6은 상기 도 4의 정면도이다.

도 7은 상기 도 6의 A-A선 단면도이다.

도 8은 도 4를 이미지화한 모습이다.

도 9는 도 5를 이미지화한 모습이다.

도 10은 도 6을 이미지화한 모습이다.

도 11은 본 발명에 따른 패널본체의 성형방법을 설명하기 위한 것으로, 성형 몰드의 개략적인 단면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 패널본체 성형 시의 공기 흐름을 보인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전면판 20 : 후면판

30 : 중공패턴 40 : 홈패턴

60, 70 : 몰드 82 : 함몰부

84 : 돌부 90 : 공기 주입 핀

100 : 패널본체 200 : 래치 체결부재

300 : 힌지 체결부재

본 발명은 개선된 보강패턴을 가지는 프레임 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면판과 후면판을 포함하는 프레임 패널을 구성함에 있어서, 상기 전면판과 후면판을 블로우 성형으로 일체로 성형하고, 보강패턴으로서 개선된 중공패턴과 홈패턴을 갖게 함으로써, 경량성을 확보한 상태에서 우수한 강도를 가지며, 제품 가격이 현저히 절감된 프레임 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 프레임 패널(frame panel)은 각종 제품들의 지지체로 사용되고 있다. 예를 들어, 시트 백(seat back) 등의 내부에는 프레임 패널이 수용되어 지 지된다. 이때, 프레임 패널은 사람의 하중을 충분히 지지할 수 있어야 하며, 화물 차량용의 경우에는 승객의 하중은 물론 화물의 충격을 견딜 수 있을 정도의 충분한 강도가 요구된다. 승용 차량의 후방에 설치되는 리어 시트 백 프레임 패널(rear seat back frame panel)의 경우에는 화물칸의 화물이 고정되어 있지 않은 상태에서 운행 중, 급정거 시에 화물의 충돌에 의한 승객 보호를 목적으로 제정된 유럽 법규 ECE 17.07에 충족되어질 것이 요구된다.

종래의 시트 백 프레임 패널은 스틸(steel) 재질이 주류를 이루었다. 그러나 스틸 재질은 그 제조공정이 복잡하고, 그 자체의 재질로 인하여 중량이 높은 문제점이 지적되었다. 충분한 강도 확보를 갖도록 하기 위해서는 두께가 두꺼워져 제품 중량은 더욱 높아진다. 이와 같이, 중량이 높아지면 취급이 불편할 뿐만 아니라 차체가 무거워져 차량의 연비에 부정적인 영향을 미친다. 따라서 시트 백 프레임 패널은 기본적으로 충분한 강도를 확보한 상태에서 가능한 한 경량이어야 할 것이 요구되었다.

이에 따라, 근래에는 시트 백 프레임 패널의 재질을 강화 플라스틱으로 대체하는 기술이 시도되었다. 예를 들어, 글라스 매트 열가소성 플라스틱(Glass Mat Thermoplastic ; GMT)이나, 장섬유 강화 열가소성 플라스틱(Long Fiber Reinforced Thermoplastics ; LFT) 등으로 대체되고 있다. 그리고 강도를 보강하고 휨을 방지하기 위해 보강패턴으로서 리브(rib)를 형성시켰다(제1종래기술). 이를 도 1에 도시하였다.

도 1은 제1종래기술에 따른 시트 백 프레임 패널을 도시한 평면도이다. 도 1 은 종래의 가장 전형적인 시트 백 프레임 패널을 보여준다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 전형적인 시트 백 프레임 패널은 강화 플라스틱을 프레스 성형하여 제조하되, 판상의 본체(1)와, 이 본체(1)의 표면에 보강패턴으로서 형성된 다수의 리브(1a)로 구성된 구조가 주류를 이루고 있다.

그러나 도 1에 보인 구조의 강화 플라스틱재 프레임 패널 역시 제조 공정상의 문제와 경량성 등의 문제점이 여전히 남아 있다. 또한, 성형재료(강화 플라스틱) 자체의 원가가 비싸 제품 가격이 상승되는 문제점이 있다. 예를 들어, GMT(Glass Mat Thermoplastic) 재질의 경우 프레스 공정이 매우 복잡하고, 재활용이 어려우며, 제품 가격이 스틸 재질에 비해 4~5배나 비싼 단점이 있다.

한편, 상기 제1종래기술보다 개선된 것으로서, 대한민국 공개특허 제10-2004-0030082호(국제공개 WO 2003/016091)에는 보강패턴으로서 중공패턴과 홈패턴을 가지는 시트 시스템이 제시되어 있다(제2종래기술). 이를 도 2 및 도 3에 도시하였다.

도 2는 제2종래기술에 따른 시트 백 프레임의 사시도이고, 도 3은 상기 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 확대 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 선행특허문헌에서는 전면판(2)과 후면판(3)을 별도로 성형한 다음, 상기 전면판(2)과 후면판(3)을 접착제 등의 조인트(4)를 통해 결합하고, 보강패턴으로서 중공패턴(5)과 홈패턴(6), 그리고 돌출패턴(7)을 형성한 시트 백 프레임 패널을 제시하였다. 상기 중공패턴(5)과 홈패턴(6)은 충격흡수, 강도 보강과 함께 경량성 확보에 효과적이다.

그러나 상기 선행특허문헌에 제시된 제2종래기술은 전면판(2)과 후면판(3)을 별도로 성형한 다음, 접착제와 같은 조인트(4)를 통해 합판되어, 이 역시 제조 공정상의 문제점이 지적된다. 구체적으로, 전면판(2)과 후면판(3)의 성형공정, 그리고 이들의 합판공정이 각각 독립적으로 진행되어 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 전면판(2)과 후면판(3)을 조인트(4)로 합판함에 있어 조인트(4) 부분이 매끄럽도록 정교하게 맞추는 것도 쉽지 않다. 이러한 공정상의 문제점은 제품의 가격을 상승시킨다. 특히, 상기 선행특허문헌에 제시된 프레임 패널은 조인트(4) 부분의 존재에 따른 이음매를 가짐에 따라, 이 부위의 강도가 취약하고, 경우에 따라 패널이 큰 굴곡으로 휘어지는 경우 조인트(4) 부분이 파단될 가능성이 높은 문제점이 지적된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 전면판과 후면판을 블로우 성형으로 일체로 성형하고, 보강구조로서 보다 개선된 중공패턴과 홈패턴을 갖게 함으로써, 우수한 강도와 함께 경량성을 가지며, 제조가 간단하고 제품 가격이 절감된 프레임 패널을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전면판과 후면판을 가지는 패널본체 를 포함하고, 보강패턴으로서 중공패턴과 홈패턴이 형성된 프레임 패널에 있어서,

상기 전면판과 후면판은 블로우 성형에 의해 일체로 성형되고,

상기 전면판에는 그 중앙 영역을 제외한 가장자리 영역에 수직 홈패턴 및 수평 홈패턴이 형성되고,

상기 후면판에는 그 중앙 영역과 가장자리 영역에 수직 홈패턴 및 수평 홈패턴이 형성되어 사각형의 보강 홈패턴이 마련됨과 동시에, 상기 가장자리 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴의 일측 하단에서 시작하여 중앙 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴을 가로질러 상향된 사선 홈패턴이 형성된 프레임 패널을 제공한다.

본 발명에 따른 프레임 패널은, 블로우 성형방법 중에서도 바람직하게는 공기 주입식 인젝션 블로우 성형방법에 의해 성형되며, 이러한 성형과정에서 중공패턴과 홈패턴이 동시에 형성된다. 상기 중공패턴은 공기 주입 핀으로부터 주입된 공기의 흐름에 의해 형성되어 끊어짐이 없이 연통되어 있으며, 상기 전면판과 후면판의 벽두께는 가능한 한 모든 부위에서 균일하다.

또한, 본 발명의 프레임 패널은 차량 시트 백의 지지체로 유용하게 사용되도록 차체와 결합되는 래치 체결부재와, 시트의 바닥 프레임에 결합되는 힌지 체결부재를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 전면판과 후면판이 블로우 성형에 의해 일체로 성형되어 제조 공정이 단순하고, 이음매가 없어 우수한 강도를 갖는다. 그리고 보강패턴으로서 중공패턴과 홈패턴의 위치, 방향성 그리고 깊이에 의해 경량성을 확보한 상태 에서 우수한 강도를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 보여준다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 프레임 패널의 사시도로서, 도 4는 후면판 쪽에서 바라본 사시도이고, 도 5는 전면판 쪽에서 바라본 사시도이다. 그리고 도 6은 상기 도 4의 정면도이고, 도 7은 상기 도 6의 A-A선 단면도이다. 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 보강패턴 구조가 보다 선명하게 나타날 수 있도록 도 4 내지 도 6을 이미지화한 모습으로서, 이들 도면을 함께 참조하면 본 발명을 이해하는 데에 보다 도움이 될 것이다. 도 8은 도 4를, 도 9는 도 5를, 그리고 도 10은 도 6을 이미지화한 모습이다.

본 발명에 따른 프레임 패널은, 전면판(10)과 후면판(20)을 가지는 패널본체(100)를 포함하되, 상기 전면판(10)과 후면판(20)은 블로우 성형에 의해 이음매 없이 일체로 성형된다. 패널본체(100)는 강도와 경량성을 확보하기 위한 패턴을 갖는다. 패턴은 전면판(10)과 후면판(20)을 일체로 성형하는 과정에서 이들 사이에 마련된 중공패턴(30)과, 전면판(10)과 후면판(20)에 형성된 홈패턴(40)의 조합으로 이루어진다. 중공패턴(30)은 패널본체(100)의 경량성과 충격흡수성, 그리고 휨 방지에 특히 양호한 효과를 부여하고, 홈패턴(40)은 충격 강도에 특히 양호한 효과를 부여한다.

중공패턴(30)은 공기 주입에 의한 공기 통로에 의해 형성되어 모든 부위에서 끊어짐이 없이 연통되어 있다. 홈패턴(40)은 전면판(10)과 후면판(20) 중 어느 한 쪽에서 함몰되어 형성된다. 이러한 홈패턴(40)은 그의 길이 방향이 수직, 수평, 사선 방향으로서의 방향성 패턴, 그리고 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체 또는 2분의1(half)에 해당하는 깊이로 함몰된 깊이 패턴들의 조합으로 이루어진다. 이들 다양한 형태의 홈패턴(40)들은 어느 한 지점에서 서로 만나거나 교차되기도 한다. 또한, 홈패턴(40)이 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 2분의1(half)에 해당하는 깊이를 가지는 경우, 여기에 위치된 중공패턴(30)은 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 거의 2분의1에 해당하는 단면 두께를 갖는다(1/2중공패턴).

이하, 용어를 사용함에 있어, 본 발명의 이해를 돕도록 각 패턴의 방향성과 깊이가 나타내는 용어를 함께 사용한다. 예를 들어, 본 발명에서 사용되는 용어 '수직 홈패턴'은 수직 방향으로 길게 형성된 방향성 패턴을 나타내고, '1/2깊이패턴'은 전면판(10)과 후면판(20) 중 어느 한쪽에서 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 2분의1에 해당하는 깊이로 함몰되어 형성된 깊이 패턴을 나타낸다. 그리고 '접합깊이패턴'은 전면판(10)과 후면판(20) 중 어느 한쪽에서 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하는 깊이로 함몰되어 두개의 판(10)(20)이 접합된 깊이 패턴을 나타내며, '1/2접합깊이패턴'은 전면판(10)과 후면판(20) 양쪽에서 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 2분의1에 해당하는 깊이로 함몰되어 두개의 판(10)(20)이 가운데에서 접합된 깊이 패턴을 나타낸다.

또한, 첨부된 도면에서는, 도면부호를 부기함에 있어 홈패턴(40)의 길이방향이 수평 방향(Horizontal direction)이면 H, 수직 방향(Vertical direction)이면 V, 사선 방향(Diagonal direction)이면 D를 더 부기하였다. 즉, 방향성 패턴에 대해서는 H, V 또는 D를 더 부기하였다. 예를 들어, 도면부호 V40은 수직 방향으로 길게 형성된 수직 홈패턴을 나타내며, 도면부로 D40은 사선(대각선) 방향으로 길게 형성된 사선 홈패턴을 나타낸다.

본 발명에 따르면, 홈패턴(40)의 위치와 방향성, 그리고 깊이는 패널본체(100)의 강도와 성형성에 중요한 인자로 작용함을 알 수 있었다.

전면판(10)과 후면판(20)은 홈패턴(40)을 가지는데, 전면판(10)은 중앙 영역을 제외한 가장자리 영역에 홈패턴(40)이 형성된다. 바람직하게는 상측과 좌우측의 가장자리 영역에 형성된다. 구체적으로, 전면판(10)에는 그 중앙 영역과 하측 가장자리 영역을 제외한 상측/좌측/우측 가장자리 영역에 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)이 형성되어 'ㄷ'자 형상의 보강 홈패턴(40)이 마련된다. 여기서 'ㄷ'자 형상은 도 5에 보인 바와 같이, 상측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₁₁의 수평 홈패턴(H40)과, 좌측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₁₂와 P₁₃의 수직 홈패턴(V40)과, 우측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₁₄의 수직 홈패턴(V40)에 의해 마련된 것이다. 이때, 지점 P₁₁에 위치한 수평 홈패턴(H40)과 지점 P₁₂에 위치한 수직 홈패턴(V40)은 패널본체(100)의 모서리 부근의 접점 O₁₁에서 만나 는 것이 좋다. 또한, 전면판(10)에 형성된 상기 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)은 모두 1/2깊이패턴인 것이 바람직하다.

후면판(20)에는 그의 가장자리 영역은 물론 중앙 영역에도 홈패턴(40)이 형성되어 있다. 구체적으로, 후면판(20)에는 그 중앙 영역과 가장자리 영역 모두에 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)이 형성되어, 이들 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)의 조합에 의해 사각형의 보강 홈패턴(40)이 마련된다.

보다 구체적으로, 도 4 및 도 6을 참조하여 설명하면, 후면판(20)의 가장자리 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)은, 상측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₁과 P₂₂의 수평 홈패턴(H40)과; 좌측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₃의 수직 홈패턴(V40)과; 우측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₄와 P₂₅의 수직 홈패턴(V40)과; 하측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₆의 수평 홈패턴(H40);에 의해 마련된 것이다.

그리고 후면판(20)의 중앙 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)은, 상측 중앙 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₇의 수평 홈패턴(H40)과; 좌측 중앙 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₈의 수직 홈패턴(V40)과; 우측 중앙 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₉의 수직 홈패턴(V40)과; 하측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₆의 수평 홈패턴(H40);에 의해 마련된 것이다.

아울러, 상기 지점 P₂₂에 위치한 수평 홈패턴(H40)과 지점 P₂₇에 위치한 수평 홈패턴(H40)은 지점 P₃₀에 위치한 수직 홈패턴(V40)에 의해 연결되고, 지점 P₂₉에 위치한 수직 홈패턴(V40)과 지점 P₂₅에 위치한 수직 홈패턴(H40)은 지점 P₃₁에 위치한 수평 홈패턴(H40)에 의해 연결되는 것이 좋다.

이때, 상기 가장자리 영역에 위치한 홈패턴(40) 중에서 상측과 좌우측에 위치한 수직/수평 홈패턴(V40)(H40)은 1/2접합깊이패턴인 것이 바람직하다. 구체적으로, 지점 P₂₁, P₂₂에 위치한 수평 홈패턴(H40)과, 지점 P₂₃, P₂₄ 및 P₂₅에 위치한 수직 홈패턴(V40)은, 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 2분의1에 해당하는 부분에서 전면판(10)의 홈패턴(40)과 접합된 1/2접합깊이패턴인 것이 좋다. 그리고 하측 가장자리 영역에 위치한 것으로서 지점 P₂₆에 위치한 수평 홈패턴(H40)은 전면판(10) 쪽으로 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하는 깊이로 함몰되어 전면판(10)과 접합된 접합깊이패턴인 것이 바람직하다.

또한, 가장자리 영역을 제외한 중앙 영역에 위치한 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)은 1/2깊이패턴인 것이 좋다. 구체적으로, 지점 P₂₇, P₂₈ 및 P₂₉에 위치한 수직/수평 홈패턴(V40)(H40)과, 지점 P₃₀ 및 P₃₁에 위치한 수직/수평 홈패턴(V40)(H40)은 1/2깊이패턴인 것이 좋다. 이들 1/2깊이패턴 부분에 위치된 중공패턴(30)은 1/2중공패턴이다.

아울러, 후면판(20)의 중앙 영역에 위치한 접점 O₂₁, O₂₂, O₂₃은 전면판(10) 쪽으로 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하는 깊이로 함몰되어 전면판(10)과 접합된 접합깊이패턴이 것이 바람직하다.

이와 함께, 상기 후면판(20)은 상기 가장자리 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)의 좌측 하단에서 시작하여 중앙 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)을 가로질러 상향된 사선 홈패턴(D40)을 갖는다. 구체적으로, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 사선 홈패턴(D40)은 중앙 영역의 지점 P₂₈에 위치한 수직 홈패턴(V40)과, 중앙 영역의 지점 P₂₉에 위치한 수직 홈패턴(V40)을 가로질러 이들과 교차점(P_C)에서 교차된다. 이때, 상기 사선 홈패턴(D40)은 도 7에 도시한 바와 같이, 후면판(20)에서 전면판(10) 쪽으로 함몰되어 형성되어지되, 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하는 깊이로 함몰되어 전면판(10)과 접합된 접합깊이패턴인 것이 바람직하다.

또한, 후면판(20)은 그의 가장자리에 영역에, 지점 P₂₅에 위치한 수직 홈패턴(V40)과 지점 P₂₆에 위치한 수평 홈패턴(H40)을 연결하는 사선 홈패턴(D40)이 형성(지점 P₃₂)되고, 이는 1/2깊이패턴인 것이 좋다.

패널본체(100)의 성형재료는 블로우 성형이 가능한 것이면 어떠한 재질이든 관계없으며, 바람직하게는 열가소성 플라스틱이다. 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 패널본체(100)의 성형재료 는, 더욱 바람직하게는 열가소성 플라스틱에 충전재가 혼합된 복합 플라스틱이다.

이때, 상기 열가소성 플라스틱은 성형성 및 가격 면에서 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE)이 좋으며, 상기 충전재는 강도를 보강할 수 있는 것으로서, 블로우 성형성을 방해하지 않는 것으로부터 선택된다. 예를 들어, 충전재는 단섬유나 미분말 천연광물로부터 선택된 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 단섬유로서의 글라스 파이버(glass fiber)와 미분말 탈크(talc)로부터 선택된 하나 이상을 사용하는 것이 좋다. 또한, 충전재는 복합 플라스틱 100중량부에 대하여 11~15중량부로 혼합되는 것이 좋다. 충전재의 함량이 너무 15중량부를 초과하여 너무 많으면 성형성이 떨어질 수 있으며, 11중량부 미만으로서 너무 작으면 강도 보강에 바람직하지 않을 수 있다. 아울러, 위와 같은 복합 플라스틱에는 색상안료나 이형제 등이 더 첨가될 수 있다.

또한, 전면판(10)과 후면판(20)의 벽(11)(21)은 가능한 한 모든 부위에서 균일한 두께(T₁₁)(T₂₁)를 가지는 것이 바람직하다. 특별히 한정하는 것은 아니지만, 벽 두께(T₁₁)(T₂₁)는 1.0㎜ ~ 10.0㎜ 범위를 가질 수 있다. 그리고 패널본체(100)의 전체 두께(T₁₀₀)와 홈패턴(40)의 폭(W₄₀)은 모두 10.0㎜ ~ 100.0㎜ 범위로 설정될 수 있다. 바람직하게는 공기 흐름의 불균일에 따른 중공패턴(30)의 미성형 또는 두께(T₁₁)(T₂₁) 불균일 현상을 미연에 방지하고, 충분한 강도를 가질 수 있도록, 패널본체(100)의 전체 두께(T₁₀₀)는 40.0㎜ ~ 50.0㎜ 범위이고, 홈패턴(40)의 폭(W₄₀)은 20.0㎜ ~ 60.0㎜ 범위인 것이 좋다.

패널본체(100)는 블로우 성형방법 중에서도 바람직하게는 공기 주입식 인젝션 블로우 성형방법에 의해 성형된다. 구체적으로, 속이 비어 있는 파리손(parison)을 블로우 성형 몰드에 투입하되, 파리손의 일단에 공기 주입 핀을 장착한 다음, 파리손이 약간 용융될 정도의 상태에서 상기 공기 주입 핀에 공기를 불어서(Blow) 성형된다. 이를 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 패널본체(100)의 바람직한 성형방법을 설명하기 위한 것으로, 도 11은 도 7의 B-B선 방향에 해당하는 성형 몰드의 개략적인 단면도이고, 도 12는 패널본체(100)의 성형 시 공기 흐름을 보인 사시도이다.

먼저, 도 11을 참조하면, 성형 몰드는 두개의 몰드(60)(70)를 가지며, 이들 두개의 몰드(60)(70)의 내부에는, 중공패턴(30)과 홈패턴(40)의 형성을 위한 함몰부(82)와 돌부(84)가 마련되어 있다. 이때, 함몰부(82)는 중공패턴(30)을 형성하고, 돌부(84)는 홈패턴(40)을 형성한다.

위와 같은 성형 몰드 내부에는 미리 성형된 파리손(100-1)이 투입된다. 파리손(100-1)은, 보다 구체적으로 둥근 관(pipe) 형태로서 미리 압출 성형된 것이다. 파리손(100-1)은 압출 다이로부터 몰드(70) 내로 낙하 공급된다. 그리고 파리손(100-1)의 일측에는 공기 주입 핀(90)이 장착된다. 다음으로, 몰드(60)(70)가 밀폐 결합된 다음, 공기 주입 핀(90)에 공기가 블로잉(Blowing)된다. 이때, 파리손(100-1)은 주입된 공기에 의해 몰드(60)(70)의 벽면에 밀착되고, 공기는 도 12에 도시한 바와 같은 화살표 방향을 따라 흘러 끊어짐 없이 연통된 중공패턴(30)을 형 성시킴과 동시에 다양한 홈패턴(40)을 형성시킨다. 도 12는 성형이 완료된 패널본체(100)에 공기 주입 핀(90)이 장착된 모습이다.

위와 같은 성형 몰드(60)(70)에서, 함몰부(82)와 돌부(84)는 중공패턴(30)과 홈패턴(40)의 성형에 직접적으로 관계한 것으로서, 함몰부(82)와 돌부(84)의 높이, 폭, 위치 그리고 방향성은 패널본체(100)의 강도와 성형성(공기 통로 확보)에 중요한 인자로 작용한다.

본 발명에 따르면, 전면판(10)과 후면판(20)이 블로우 성형에 의해 일체로 성형되어 제조 공정이 단순하고, 이음매가 없어 우수한 강도를 갖는다. 그리고 보강패턴으로서의 중공패턴(30)과 홈패턴(40)은 이들의 위치, 방향성, 깊이에 의해 경량성을 확보한 상태에서 우수한 강도를 갖게 한다. 구체적으로, 전면판(10)에 형성된 홈패턴(40)은 그 중앙 영역을 제외한 가장자리 영역에 형성되어, 중앙 영역에 평활한 외관을 보장하면서 전면판(10) 쪽으로 가해진 충격하중에 충분한 강도를 갖게 한다.

또한, 후면판(20)에는 그 가장자리 영역은 물론 중앙 영역에 형성된 수직 및 수평 홈패턴(V40)(H40)의 조합에 의해 사각형의 홈패턴(40)이 마련되고, 중앙 영역을 가로지르는 사선 홈패턴(D40)이 형성되어 우수한 강도를 갖게 한다. 이때, 후면판(20)은 사람의 등과 맞닿는 쪽에, 전면판(10)은 차량의 후방쪽에 위치된다. 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 것으로, 도시된 구조의 패널본체(100)를 제작하여 평가해본 결과 유럽 법규 ECE 17.07의 시험 규격에 충분히 만족함을 알 수 있었다.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 프레임 패널은, 차량의 시트 백 지지체로 유용하게 사용되도록 차체와 결합되는 래치(latch) 체결부재(200)와, 시트의 바닥 프레임에 결합되는 힌지 체결부재(300)를 더 포함한다. 이들 체결부재(200)(300)는 접착제, 볼트/너트, 리벳, 나사못 등에 의해 패널본체(100)에 결합되며, 바람직하게는 금속재이다. 이때, 상기 힌지 체결부재(300)는 그의 횡단면이 'ㄷ'자형으로서 패널본체(100)의 측면에서 끼워질 수 있는 구조가 바람직하다. 도 4 및 도 5에서 도면부호 400은 힌지부재이다. 이 힌지부재(400)와 힌지 체결부재(300)는 통상의 피벗(pivot) 등과 같은 힌지축에 의해 회동 가능하도록 결합된다.

또한, 상기 래치 체결부재(200) 및 힌지 체결부재(300)는 패널에 보다 우수한 강도를 부여하도록 그 결합 위치가 최적화된다. 구체적으로, 도 6을 참조하면, 상기 래치 체결부재(200)는 패널본체(100)의 일측(좌측 또는 우측) 상부에 결합되어지되, 그 상단부(210)가 패널본체(100) 수직길이(L_V)의 위로부터 15% ~ 40% 범위(도 4에서 L_O의 길이)에 위치되도록 결합되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 힌지 체결부재(300)는 패널본체(100)의 좌우측 하부에 각각 결합되어지되, 그 상단부(310)가 패널본체(100) 수직길이(L_V)의 위로부터 60% ~ 85% 범위(도 4에서 L_X의 길이)에 위치되도록 결합되는 것이 바람직하다. 아울러, 래치 체결부재(200)와 힌지 체결부재(300)는 그의 수직길이(L₂₀₀)(L₃₀₀)가 패널본체(100) 수직길이(L_V)의 12% ~ 25%에 해당하는 크기를 갖는 것이 좋다.

위와 같이, 래치 체결부재(200)와 힌지 체결부재(300)가 결합된 경우 상기 후면판(20)에 형성된 상기 사선 홈패턴(D40)은, 후면판(20) 쪽에서 바라봤을 때, 그 일단부(D40-1)는 좌측 힌지 체결부재(200)의 근방에 위치되고, 타단부(D40-2)는 래치 체결부재(300)의 근방에 위치되는 것이 좋다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 프레임 패널은 각종 제품들의 지지체로 유용하게 사용된다. 예를 들어, 시트 백의 지지체, 바람직하게는 승용 차량의 후방에 설치되는 리어 시트 백의 지지체로서 유용하게 사용된다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 전면판(10)과 후면판(20)이 블로우 성형에 의해 일체로 성형되어 제조 공정이 단순하고, 이에 의해 저렴한 가격으로 보급되는 효과를 갖는다. 아울러, 이음매가 없어 우수한 강도를 갖는다. 또한, 중공패턴(30)과 홈패턴(40)의 위치, 방향성, 깊이에 의해 경량성을 확보한 상태에서 우수한 강도를 갖는다.

Claims

전면판(10)과 후면판(20)을 가지는 패널본체(100)를 포함하고, 보강패턴으로서 중공패턴(30)과 홈패턴(40)이 형성된 프레임 패널에 있어서,

상기 전면판(10)과 후면판(20)은 블로우 성형에 의해 일체로 성형되고,

상기 전면판(10)에는 그 중앙 영역을 제외한 가장자리 영역에 수직 홈패턴(V40) 및 수평 홈패턴(H40)이 형성되고,

상기 후면판(20)에는 그 중앙 영역과 가장자리 영역에 수직 홈패턴(V40) 및 수평 홈패턴(H40)이 형성되어 사각형의 보강 홈패턴(40)이 마련됨과 동시에, 상기 가장자리 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)의 일측 하단에서 시작하여 중앙 영역에 마련된 사각형의 보강 홈패턴(40)을 가로질러 상향된 사선 홈패턴(D40)이 형성된 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제1항에 있어서,

상기 후면판(20)의 가장자리 영역에 위치한 홈패턴(40) 중에서, 상측과 좌우측에 위치한 수직 홈패턴(V40) 및 수평 홈패턴(H40)은 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 2분의1에 해당하는 부분에서 전면판(10)과 접합된 1/2접합깊이패턴이고, 하측 가장자리 영역에 위치한 수평 홈패턴(H40)은 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하 는 깊이로 함몰되어 전면판(10)과 접합된 접합깊이패턴이며,

상기 후면판(20)의 중앙 영역에 위치한 수직 홈패턴(V40)과 수평 홈패턴(H40)은 패널본체(100) 두께(T100)의 2분의1에 해당하는 깊이로 함몰된 1/2깊이패턴이고,

상기 후면판(20)에 형성된 사선 홈패턴(D40)은 패널본체(100) 두께(T₁₀₀)의 전체에 해당하는 깊이로 함몰되어 전면판(10)과 접합된 접합깊이패턴인 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제1항에 있어서,

상기 패널본체(100)는 파리손(100-1)의 일단에 공기 주입 핀(90)을 장착한 다음, 상기 공기 주입 핀(90)에 공기를 주입하여 성형된 것이고, 상기 중공패턴(30)은 주입된 공기의 흐름에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제1항에 있어서,

상기 패널본체(100)의 두께(T₁₀₀)는 40.0㎜ ~ 50.0㎜이고, 홈패턴(40)의 폭(W₄₀)은 20.0㎜ ~ 60.0㎜인 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제1항에 있어서,

상기 패널본체(100)는, 글라스 파이버(glass fiber)와 탈크(talc)로부터 선택된 하나 이상의 충전재가 포함된 복합 플라스틱으로 성형된 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제5항에 있어서,

상기 충전재는 복합 플라스틱 100중량부에 대하여 11~15중량부로 혼합된 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제1항에 있어서,

상기 프레임 패널은 패널본체(100)의 일측 상부에 결합된 래치 체결부재(200)와, 패널본체(100)의 좌우측 하부에 각각 결합된 힌지 체결부재(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 패널.
제7항에 있어서,

상기 래치 체결부재(200)는 그 상단부(210)가 패널본체(100) 수직길이(L_V)의 위로부터 15% ~ 40% 범위에 위치되도록 결합되고,

상기 힌지 체결부재(300)는 그 상단부(310)가 패널본체(100) 수직길이(L_V)의 위로부터 60% ~ 85% 범위에 위치되도록 결합된 것을 특징으로 하는 프레임 패널.