KR101247311B1 - 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에 관한 것으로, 3열 시트 백 프레임의 메인 강성을 유지하도록 섬유강화 열가소성수지로 제조된 메인프레임과, 상기 메인프레임에 진동용착되어 접합되는 백 보드로 이루어진 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에서, 상기 백 보드는 허니컴 구조를 갖는 샌드위치 패널과; 상기 샌드위치 패널의 상면 및 하면에 배치된 섬유강화 열가소성수지와; 상기 샌드위치 패널의 상면 또는 하면 중 어느 일면의 섬유강화 열가소성수지 위에 배치되어 가압 성형시 상기 섬유강화 열가소성수지와 일체화 되면서 성형완료시 자동 트림되는 월 페이퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 3열 시트 백 프레임용 백 보드 제작에 있어 샌드위치 패널에 월 페이퍼를 일체로 성형하기 때문에 접착제를 사용하지 않아도 되므로 본딩 공정이 필요없어 제조공수가 줄어들고, 접착제 불사용에 따라 유해물질이나 냄새가 발생하지 않아 작업성이 개선되며, 전체적인 공정수가 줄어 들어 시간단축은 물론 외관표면 품질향상, 기존 대비 상당한 경량화를 달성할 수 있다.

Description

3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체{BACKBOARD ASSEMBLY OF THREE COLUMN TYPE SEAT BACK FRAME}

본 발명은 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화를 실현하여 차량의 연비 향상을 도모하고, 접착제를 배제한 채 월 페이퍼를 백 커버에 구현할 수 있어 본딩 공정으로 인해 발생되던 유해한 물질 및 냄새를 제거하며, 제조공수를 줄일 수 있어 비용절감에도 일조할 수 있도록 한 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에 관한 것이다.

최근 레저 문화의 발달에 힘입어 차량도 변화되고 있으며, 그 일예로 SUV(Sports Utility Vehicle) 차량이 증가하고 있다.

이러한 SUV 차량은 일반 세단형 차량과 달리 리어 시트 백의 경우 3열 시트 백 프레임을 채용하고 있다.

이때, 리어 시트 백 프레임은 차량 충추돌 및 급정거 등과 같은 상황에서 시트 백의 자중에 의한 관성으로 인해 시트 백의 고정점에서 파손이 없을 것 또는 일정한 힘으로 당기거나 밀 때 시트 백의 영구 변형 및 파손이 없을 것 등을 규정하고 있는 관성하중 법규를 만족시켜야 한다.

따라서, 지금까지 개시된 시트 백, 특히 SUV 차량에 탑재된 3열 시트 백의 경우 대부분 스틸 재질의 프레임을 사용하였다.

즉, 도 1의 예시와 같이, 스틸 재질의 파이프형 메인 프레임(10)과, 부직포(Wall Paper)가 붙여진 폴리프로필렌 혹은 우드스탁 재질의 백 보드(20)를 조립하여 3열 시트 백 프레임을 제작하였다.

그리고, 도 2와 같이 백 보드(20)와, 패드커버가 호그링된 패드조립체(30)를 스틸브라켓(40)으로 상호 조립하였다.

그런데, 백 커버로 부직포, 즉 월 페이퍼를 붙이기 위해 접착제를 사용해야 하는데, 이로 인해 유해한 냄새 및 유해 물질이 발생하고, 접착제 도포에 따른 공정 증가, 접착에 필요한 시간 소요 등으로 인해 작업시간이 증대되는 단점이 파생되었다.

뿐만 아니라, 메인 프레임(10)의 경우에도 스틸로 제작할 경우 제조공정이 복잡하고, 중량이 많이 나가 차량의 연비와 관련하여 부정적인 영향을 미쳤다.

이를 개선하기 위해 경량이면서 충분한 강도를 확보할 수 있는 기술들이 개시되었으며, 일 예로 섬유강화 열가소성수지인 GMT(Glass Mat Thermoplastic), LFT(Long Fiber Reinforced Thermoplastics)를 이용한 등록특허 제0487993호, 등록특허 제0733134호 등을 들 수 있다.

하지만, 이들 개시 기술에 의해 경량화가 달성되었음에도 불구하고, 성형성, 백 보드(20)와 메인 프레임(10) 간의 접합성 및 접합강도 등에 있어 지속적인 개선이 요구되었으며, 특히 앞서 지적한 바와 같은 백 보드(20) 구성상 접착제 사용문제로 인해 유발되는 유해물질과 유해한 냄새 등을 방지할 수 있는 기술적 보완이 더 요청되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 섬유강화 열가소성수지를 활용하여 기존 스틸재 3열 시트 백 프레임에 비해 현저한 중량 감소가 가능하고, 접착제를 사용하지 않음으로써 공정단순화 및 유해물질 발생을 억제하며, 진동용착(Vibration Welding)을 통한 접합강도 향상을 통해 고강도를 실현할 수 있는 새로운 개념의 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 3열 시트 백 프레임의 메인 강성을 유지하도록 섬유강화 열가소성수지로 제조된 메인프레임과, 상기 메인프레임에 진동용착되어 접합되는 백 보드로 이루어진 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에서, 상기 백 보드는 허니컴 구조를 갖는 샌드위치 패널과; 상기 샌드위치 패널의 상면 및 하면에 배치된 섬유강화 열가소성수지와; 상기 샌드위치 패널의 상면 또는 하면 중 어느 일면의 섬유강화 열가소성수지 위에 배치되어 가압 성형시 상기 섬유강화 열가소성수지와 일체화 되면서 성형완료시 자동 트림되는 월 페이퍼를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체를 제공한다.

이때, 상기 섬유강화 열가소성수지는 성형을 위해 금형에 투입시 예열된 상태인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 3열 시트 백 프레임용 백 보드 제작에 있어 샌드위치 패널에 월 페이퍼를 일체로 성형하기 때문에 접착제를 사용하지 않아도 되므로 본딩 공정이 필요없어 제조공수가 줄어들고, 접착제 불사용에 따라 유해물질이나 냄새가 발생하지 않아 작업성이 개선되며, 전체적인 공정수가 줄어 들어 시간단축은 물론 외관표면 품질향상, 기존 대비 상당한 경량화를 달성할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스틸재 3열 시트 백 프레임을 보인 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 3열 시트 백 프레임의 조립예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3열 시트 백 프레임의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 3열 시트 백 프레임의 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 3열 시트 백 프레임의 요부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 3열 시트 백 프레임의 진동용착면을 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체는 메인 프레임(100)과, 상기 메인 프레임(100)에 일체로 고정되는 백 보드(200)로 구성된다.

이때, 상기 메인 프레임(100)은 당해 분야에서 현재 시도되고 있는 섬유강화 열가소성수지, 이를 테면 GMT 혹은 LFT로 형성된다.

따라서, 기존 스틸재로 메인 프레임을 구성했을 때 보다 중량면에서 대략 27%의 중량 절감 효과를 얻을 수 있는데, 이는 섬유강화 열가소성수지 자체의 중량 감소로부터 기인됨은 물론 후술하는 바와 같이 메인 프레임(100)의 단면 구조가 내부 중공형으로 구현되어 살빼기가 이루어지기 때문이기도 하다.

아울러, 상기 메인 프레임(100)은 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체의 메인 강성을 유지하는 부품으로 도 5의 도시와 같이 내부가 중공되게 성형되어 채널(130)을 형성하고 있으며, 강성 유지를 위해 끊기지 않고 전체적으로 'ㅁ'자 형상이 되게 성형됨이 바람직하고, 또한 프레임 고정판(110) 상에서 상향돌출되는 형태를 갖도록 프레임 고정판(110)과 일체로 성형됨이 바람직하다.

이 경우, 상기 프레임 고정판(110)은 상기 백 보드(200)와의 접합을 위해 필요한 것으로, 폭을 넓게 할 필요가 없고 단지 상기 메인 프레임(100)을 상기 백 보드(200)에 용착시킬 수 있을 정도의 너비만 가지면 되기 때문에 상기 메인 프레임(100)의 폭 보다는 커야 하지만 최소폭으로 형성됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 메인 프레임(100)은 시트형 섬유강화 열가소성수지이기 때문에 이음매 없이 'ㅁ'자 형상으로 성형될 때 블로우 성형은 어렵고 프레스 성형방식으로 제작되거나 혹은 몰드에 적층 후 압을 가해 찍어내는 형태로 성형되어야 한다.

또한, 상기 메인 프레임(100)에는 프레임 성형시 체결부(120)가 함께 일체로 성형되도록 하여 3열 시트 백 프레임에 설치되는 다른 부품들을 보다 쉽게 연결 설치할 수 있도록 구성된다.

한편, 본 발명의 가장 특징적인 구성요소인 상기 백 보드(200)는 상기 메인 프레임(100)과 별개로 제작되는데, 경량화를 달성하면서 적정 강도 유지도 함께 만족시킬 수 있도록 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같은 샌드위치 패널(Sandwich Panel)(210)로 형성된다.

이때, 상기 샌드위치 패널(210)은 허니컴 구조를 가짐이 바람직하며, 상기 샌드위치 패널(210)을 성형할 때 월 페이퍼(Wall Paper)(220)를 동시 성형하도록 함으로써 기존처럼 별도의 본딩 공정을 거치지 않아도 된다.

이 경우, 상기 월 페이퍼(220)는 보통 부직포로 이루어진다.

보다 구체적으로, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백 보드(200)는 허니컴 구조를 갖는 샌드위치 패널(210)을 사이에 두고, 그 상하면에 섬유강화 열가소성수지(215), 바람직하기로는 GMT 또는 LFT를 배치시킨 다음 상면 또는 하면 중 어느 일면에만 월 페이퍼(220)를 배치한 상태에서 가압 성형하게 되면 섬유강화 열가소성수지(215)가 일부 녹으면서 월 페이퍼(220)를 견고히 접착시키게 되며, 이 과정에서 성형완료와 동시에 샌드위치 패널(210)의 양단이 도 6의 (b)와 같이 별도의 트림(Trim) 공정을 거치지 않고도 깨끗하게 봉합되게 되므로 추가 공정을 요구하지 않으면서도 월 페이퍼(220)가 일체화된 백 보드(200)를 만들 수 있게 된다.

이때, 상기 샌드위치 패널(210)의 허니컴은 폴리프로필렌 수지 혹은 종이로 제작될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 섬유강화 열가소성수지(215)를 투입할 때에는 공냉된 상태가 아니라 어느 정도 예열된 상태로 투입되어야만 성형시 접착 작용이 원활하게 일어날 수 있다.

따라서, 기존처럼 별도의 본딩 공정과 트림 공정을 필요로 하지 않고, 샌드위치 패널(210) 성형시 동시에 월 페이퍼(220)까지 함께 성형되게 되므로 3열 시트 백 프레임 제조시 냄새 등의 악취를 방지하고, 작업성을 용이하게 할 수 있으며, 나아가 공정수를 줄일 수 있게 된다.

이렇게 하여, 메인 프레임(100)과 백 보드(200)가 각각 별체로 만들어지면 백 보드(200) 표면, 즉 월 페이퍼(220)가 부착되지 않은 면에 상기 메인 프레임(100)의 프레임 고정판(110)을 면 접촉시킨 상태에서 진동용착(Vibration Welding)시키게 되면 도 3과 같은 형상의 본 발명 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체를 제조할 수 있게 된다.

물론, 샌드위치 패널(210)의 양면에 월 페이퍼(220)를 형성하더라도 진용용착시 해당 접촉면이 녹으면서 용착이 일어나기 때문에 큰 문제는 없으나 더욱 더 견고한 고착성을 위해 본 발명에서는 어느 일면, 즉 용착면 반대쪽에만 월 페이퍼(220)를 일체로 형성함이 특히 바람직하다.

또한, 이렇게 제조된 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체의 진동용착면은 도 7의 예시와 같이, 매우 견고하게 이루어질 수 있고, 도 8과 같이 3열 시트 백(300)에 적용될 수 있다.

여기에서, 진동용착은 열가소성 수지 2개를 제품간에 가압하면서 상측 지그에 좌우 진동을 주어 접촉 부위에서 발생되는 마찰열로 수지를 용융시키고, 충분히 용융된 후 진동을 멈추면 제품이 정렬되며, 이 상태에서 가압하면서 냉각시켜 융착을 이루어내는 방법이다.

이때, 용착 효율을 향상시키기 위해 진동용착되는 용착면, 즉 상기 프레임 고정판(110)과 백 보드(200)가 면접되는 부분을 톱니 형상으로 가공할 수 있는데, 이는 톱니 형상에 의해 진동시 마찰을 증대시키고, 마찰 증대에 따라 필연적으로 파생되는 마찰열 발생이 증대되므로 용착시간을 단축하고, 용착시 용착면이 요철형태로 맞물려 있으므로 용착면에서의 접합강도도 향상시킬 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 경우에 따라서는 용착면에 일정깊이의 홈을 두고 홈과 돌기가 맞물리게 구성한 상태에서 진동용착시킬 수도 있고, 홈과 돌기가 맞물린 접합면에 톱니 형상을 형성하는 형태로 변형할 수도 있음은 물론이다.

100 : 메인 프레임 110 : 프레임 고정판
200 : 백 보드 210 : 샌드위치 패널
215 : 섬유강화 열가소성수지 220 : 월 페이퍼
300 : 시트 백

Claims (2)

1. 3열 시트 백 프레임의 메인 강성을 유지하도록 섬유강화 열가소성수지로 제조된 메인프레임(100)과, 상기 메인프레임(100)에 진동용착되어 접합되는 백 보드(200)로 이루어진 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체에서,
   상기 백 보드(200)는 허니컴 구조를 갖는 샌드위치 패널(210)의 상면 및 하면에 배치된 섬유강화 열가소성수지(215)와;
   상기 섬유강화 열가소성수지(215)의 상면 또는 하면 위에 예열된 상태로 배치되어 가압 성형시 상기 섬유강화 열가소성수지(215)와 동시 성형되어 일체화되는 것에 의해 성형완료시 자동 트림되게 하여 별도의 본딩공정을 생략한 채 스킨층인 월 페이퍼(220)를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 3열 시트 백 프레임의 백 보드 조립체.
2. 삭제

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