KR101254033B1 - 시트백 프레임의 커버 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트백 프레임의 커버 조립구조에 관한 것으로, 강도 보강을 위해 구비되는 채널과, 채널 주변에 형성되는 기본리브 및 일측면에 형성되는 메인리브를 갖는 백 프레임과; 상기 백 프레임에 국부적으로 접합된 쉘 플레이트로 이루어져 샌드위치 구조를 갖되, 상기 채널과 기본리브는 백 프레임의 앞면에 형성되고, 상기 메인리브는 채널 및 기본리브와 반대면으로서 외관면을 형성하는 뒷면에 형성되며, 상기 메인리브에는 상기 쉘 플레이트가 국부적으로 접합 고정되어 백 프레임의 뒷면을 완전히 커버링하도록 구성된 시트백 프레임에 있어서; 상기 채널의 배면부인 백 프레임의 뒷면에 형성된 요홈에 삽입되도록 상기 쉘 플레이트의 테두리부를 절곡 성형하되, 상기 요홈의 깊이 보다 작은 길이를 갖도록 성형하여 상기 요홈에 삽입하고; 상기 백 프레임을 감싸 커버링하는 커버를 구비하되, 하단에는 후크가 형성된 프로텍트로 커버의 일부를 감싼 상태로 요홈에 삽입하여 상기 후크가 상기 쉘 플레이트의 하단에 걸림되게 구성한 것을 특징으로 하는 시트백 프레임의 커버 조립구조를 제공한다.
본 발명에 따르면, 부자재인 별도의 클립을 사용하지 않고도 프로텍트를 고정할 수 있도록 하여 조립공수 절감, 제품의 품질 향상, 원가절감을 모두 달성하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

시트백 프레임의 커버 조립구조{COVER ASSEMBLY STRUCTURE OF SEAT BACK FRAME}

본 발명은 시트백 프레임의 커버 조립구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유강화 열가소성수지를 소재로 하여 제조된 시트백 프레임에서 별도의 클립을 사용하지 않음은 물론 별도의 추가 공정없이 간단 용이하면서 효율적으로 커버를 조립할 수 있고 싱크마크 발생도 없는 시트백 프레임의 커버 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 시트 백(Seat Back)은 탑승자의 엉덩이를 받쳐 주는 시트 쿠션과 연결되어 탑승자의 등을 지지함으로써 편안하고 안락한 탑승환경을 제공해 주는 수단이다.

이러한 시트 백은 통상 플라스틱 소재로 성형되며, 강도(Strength) 유지를 위해 도 1의 예시와 같이, 시트 백 프레임(10) 상에 리브(Rib)(12) 또는 채널(Channel)(14)을 형성하고 있다.

그러나, 이와 같은 구조는 적정 수준의 강도(Strength) 유지에는 도움이 되나 제품의 강성(Stiffness)을 충분히 높이는데는 한계가 있다.

또한, 스틸(Steel)류의 보강 브라켓이나 판상의 보강재를 사용하여 강도를 더 보강한 예도 있으나 이 경우에는 중량이 급증하므로 경쟁력 측면에서 매우 불리한 단점을 가지며, 강성 측면에서도 불리하다.

즉, 시트 백 프레임의 강성(Stiffness)은 강도(Strength)와는 다른 개념으로서, 강도는 물체의 강한 정도, 다시 말해 재료에 하중이 걸린 경우 재료가 파괴되기까지의 변형저항을 의미함에 반해, 강성(Stiffness)은 재료의 딱딱한 정도 혹은 단단한 정도를 의미하는 것으로 시트 백 프레임의 경우에는 감성품질까지 포함하는 개념이다.

이를 테면, 탑승자가 착좌시, 시트의 폴딩 다운시, 암레스트를 눌렀을 때에 시트 백 프레임의 강성이 부족할 경우 꿀렁거림이 발생되는 것과 같은 것을 예로 들 수 있는데, 이러한 감성품질은 사람마다 다르게 느끼기 때문에 평가기준을 정량화하기는 어렵지만 이를 최소화할 필요가 있다.

따라서, 앞서 설명한 바와 같은 강도 보강을 통해 국제 성능 법규를 만족하는 제품 강도를 확보했음에도 불구하고, 이와 같은 강성 부족 현상은 여전히 발생되고 있다.

이를 해결하기 위한 방안으로, 섬유강화 열가소성수지(GMT, LFT 등)를 사용하여 시트 백 프레임의 중량을 줄이면서 강도와 강성을 모두 향상시킴으로써 정적 혹은 동적 충격에너지를 흡수하여 차량의 안전 기능을 확보하려는 노력들이 경주된 바 있다.

이를 테면, 시트 백 프레임과 관련하여 공개특허 제2008-100499호에는 2개의 플레이트를 샌드위치 구조로 진동 용착시켜 강도와 강성을 향상시키려는 기술이 개시되어 있고, 공개특허 제2010-0097776호에는 합성수지로 된 2개의 판재 사이에 리브를 개재시켜 접합하는 형태로 샌드위치 구조를 갖게 함으로써 경량화와 강도 및 강성 향상이라는 목적을 모두 달성하려는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 충분한 강도를 확보한 상태에서 강성이 높아지면 충격에 따른 변형에너지가 줄어 들어 충격 흡수력이 떨어져 감성품질을 확보하기 어렵고, 반대로 감성품질을 충분히 확보하기 위해 적정한 변형에너지를 갖도록 하여 충격 흡수력을 높이면 강성이 떨어져 규격을 맞추기 어렵기 때문에 이들 두 성질이 서로 상충됨으로 인해 이들 모두를 만족시킬 수 있는 대안을 찾기가 매우 어려운 실정이다.

다시 말해, 강성을 높이면 변형을 통해 에너지를 흡수하는 법규 성능에서 문제가 발생하고, 반대로 적정 변형이 생기도록 하는 에너지 흡수 구조로 만들게 되면 제품 강성이 부족하다는 문제가 발생하게 된다.

이와 관련하여, 개시된 선행특허들의 경우, 도 2의 도시와 같이 2개의 판재(20,22) 사이에 코어(24)를 개재시켜 샌드위치 구조를 만든 다음 코어(24)와 판재(20,22) 사이를 열융착 또는 접착제를 통한 접합, 또는 진동 용착 등의 방식으로 상호 접합한 구조를 취하고 있는데, 이는 2개의 판재(20,22)가 전체적으로 이격된 상태에서 중공부를 형성하고 있고 그 사이에 코어(24)가 개재된 형태이므로 충격에 의한 충격 흡수성능은 우수하나 강도가 떨어져 앞서 설명한 바와 같은 강성 요건을 만족시키기 어렵다는 한계를 가지고 있다.

이를 개선하기 위해, 본 출원인은 2011. 03. 22.자로 특허출원 제2011-25246호, 제2011-25247호 및 제2011-25248호를 출원한 바 있다.

본 출원인의 선출원에 개시된 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스인 백 프레임(110)의 일면에 쉘 플레이트(S)를 부분적으로 진동용착시켜 전체적으로 백 프레임(110)과 쉘 플레이트(S)가 2겹을 이루는 일종의 샌드위치 구조의 패널 형태를 갖는 시트백 프레임(100)을 구성한 예이다.

이때, 상기 쉘 플레이트(S)는 도시와 같이 리브(102)의 형상에 맞춰 요입부(120)를 구성하고 이 요입부(120)들 중 일부가 진동용착되는 형태도 가능하며, 도시하지는 않았지만 상기 쉘 플레이트(S)를 리브(102) 위에 얹힌 다음 진동 용착 혹은 또다른 접합 방식으로 접합 고정한 형태도 가능하다.

아울러, 도면중 미설명 부호 '104'는 채널이다.

그런데, 도 4 및 도 5에서와 같이, 이러한 백 프레임(110)과 쉘 플레이트(S)는 LFT(Long Fiber Thermoplastics)를 비롯한 GMT(Glass fiber Mat Thermoplastics)를 포함한 섬유강화 열가소성수지로 제작되기 때문에 수지라는 특성상 백 프레임(110) 상에 두껍게 형성되는 리브(102) 때문에 리브(102)가 형성된 반대면, 즉 외관면에 불가피하게 싱크마크(Sink Mark)(M)가 생기는 현상으로 인해 고객 불만이 가중되었으며, 이에 대한 개선이 요구되었고, 이를 해결하기 위해 본 출원인은 채널(104) 주변을 제외한 다른 부분에 형성된 리브를 백 프레임(110)의 반대면에 형성하고, 쉘 플레이트(S)도 반대면에 접합하여 싱크마크(M)가 생기지 않도록 제안한 바 있다.

한편, 도 6에서와 같이 백 프레임(110)의 뒷면, 즉 외관면에는 채널(104)을 형성하면서 생긴 요홈(200)이 구비되는데, 이 요홈(200)에는 도 7에 도시된 클립(400)이 군데 군데 삽입 고정된 상태에서 커버(300)의 테두리부를 누르는 프로텍트(500)를 끼워 넣어 프로텍트(500)의 단부와 길이 일부에 형성된 후크(510)가 클립(400)의 걸림부(410)에 걸려 고정되게 함으로써 커버(300)가 일정 장력을 유지한 채 견고히 고정되도록 하고 있었다.

그러나, 이와 같은 커버 조립구조는 프로텍트(500)를 고정하기 위해 별도로 부자재인 클립(400)을 구비해야만 하므로 원가상승은 물론 작업공수를 증대시키고, 클립(400) 조립시 날카로운 모서리나 걸림부(410) 등에 의해 백 프레임(110)이 스크래치 등에 의한 표면 불량을 야기시키는 등 많은 불편이 있었다.

뿐만 아니라, 조립 작업 중 클립(400)을 끼우지 않은 부분이 있을 경우에는 프로텍트(500)가 걸려 있지 못하고 쉽게 빠져버리므로 품질 불량도 야기시킬 우려가 높았다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 고려하여 이를 해결하기 위해 창출된 것으로, 쉘 플레이트가 백 프레임의 앞면이 아닌 뒷면에 접합되는 구조적 특성을 이용하여 싱크마크의 발생도 없애면서 부자재인 별도의 클립을 사용하지 않고도 프로텍트를 고정할 수 있도록 하여 조립공수 절감, 제품의 품질 향상, 원가절감을 모두 달성할 수 있는 새로운 개념의 시트백 프레임의 커버 조립구조를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 강도 보강을 위해 구비되는 채널과, 채널 주변에 형성되는 기본리브 및 일측면에 형성되는 메인리브를 갖는 백 프레임과; 상기 백 프레임에 국부적으로 접합된 쉘 플레이트로 이루어져 샌드위치 구조를 갖되, 상기 채널과 기본리브는 백 프레임의 앞면에 형성되고, 상기 메인리브는 채널 및 기본리브와 반대면으로서 외관면을 형성하는 뒷면에 형성되며, 상기 메인리브에는 상기 쉘 플레이트가 국부적으로 접합 고정되어 백 프레임의 뒷면을 완전히 커버링하도록 구성된 시트백 프레임에 있어서; 상기 채널의 배면부인 백 프레임의 뒷면에 형성된 요홈에 삽입되도록 상기 쉘 플레이트의 테두리부를 절곡 성형하되, 상기 요홈의 깊이 보다 작은 길이를 갖도록 성형하여 상기 요홈에 삽입하고; 상기 백 프레임을 감싸 커버링하는 커버를 구비하되, 하단에는 후크가 형성된 프로텍트로 커버의 일부를 감싼 상태로 요홈에 삽입하여 상기 후크가 상기 쉘 플레이트의 하단에 걸림되게 구성한 것을 특징으로 하는 시트백 프레임의 커버 조립구조를 제공한다.

이때, 상기 프로텍트는 'T' 형상으로 형성되고, 후크가 형성된 단부를 향한 길이 일부에는 후크가 돌출된 방향과 동일방향으로 적어도 하나 이상의 후크형 걸림구가 더 형성된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 싱크마크도 생기지 않으면서 부자재인 별도의 클립을 사용하지 않고도 프로텍트를 고정할 수 있도록 하여 조립공수 절감, 제품의 품질 향상, 원가절감을 모두 달성하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 시트백 프레임의 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 시트백 프레임의 일 예를 보인 요부 단면도이다.
도 3은 종래 기술로서 본 출원인에 의해 선출원된 시트백 프레임의 예시도이다.
도 4 및 도 5는 종래 기술로서 본 출원인에 의해 선출원된 시트백 프레임을 구성하기 위해 쉘 플레이트와 백 프레임의 조립과정 및 이때 발생되는 싱크마크 생성예를 보인 예시도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 백 프레임의 뒷면을 보인 예시도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 백 프레임의 커버 조립예를 보인 예시적인 요부 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 싱크마크 개선을 위한 시트백 프레임의 샌드위치 구조를 갖는 시트백 프레임의 조립예를 보인 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 백 프레임의 커버 조립예를 보인 예시적인 요부 단면도이다.

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

본 발명에 대한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명이 적용되기 위한 전제조건으로 시트백 프레임이 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 샌드위치 패널 구조를 가질 것이 요구된다.

즉, 도 8 및 도 9에서와 같이, 본 발명이 적용되기 위한 시트백 프레임은 메인프레임인 백 프레임(110)의 앞면에 메인리브가 제거된 형태로 메인리브 제거부(118)를 갖는다.

다만, 채널(114)과, 상기 채널(114) 부위에 형성되는 기본리브(116)는 기존처럼 동일하게 백 프레임(110)의 앞면에 그대로 구비된다.

이때, 상기 메인리브 제거부(118)는 반대편인 백 프레임(110)의 뒷면에서 봤을 때는 도 9와 같이 요입된 요입부(130)를 구성하게 된다.

물론, 도 9에서 처럼 백 프레임(110)의 뒷면에서 봤을 때 상기 기본리브(116)들이 형성된 부위는 돌출부(132)로 나타나게 된다.

즉, 상기 메인리브(112)가 형성되던 자리만 백 프레임(110)의 앞면이 아닌 뒷면, 다시 말해 외관을 형성하는 외관면 상에 형성되는 것으로, 더 나아가 상기 외관면에서 요입 형성한 요입부(130) 상에 형성시킨 구조를 갖는다.

그리고, 상기 백 프레임(110)의 뒷면에 형성된 메인리브(112) 상에 쉘 플레이트(S)를 국부적으로 진동용착하는 방식으로 덧대어 샌드위치 패널 구조를 갖도록 접합시킨다.

그러면, 상기 쉘 플레이트(S)는 깨끗한 표면을 갖는 민자형 플레이트이므로 상기 메인리브(112)를 포함한 채로 백 프레임(110)의 뒷면을 완전히 커버링하게 되어 우수한 외관 품질을 유지할 수 있게 된다.

이와 같은 시트백 프레임의 구조를 전제로 하고, 본 발명은 채널(114)의 반대쪽에 형성된 도 10과 같은 요홈(200) 속에 요홈(200)의 깊이 보다 깊지 않게 쉘 플레이트(S)의 단부를 삽입 배치함으로써 별도의 클립(Clip)(400, 도 7 참조)을 사용하지 않고도 프로텍트(500)를 고정할 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 쉘 플레이트(S)의 테두리부를 상기 요홈(200)에 삽입시킬 수 있도록 절곡 성형하여 절곡부(S1)를 형성하되, 상기 절곡부(S1)의 길이는 상기 요홈(200)의 깊이보다 작게 형성하여 요홈(200)에 삽입했을 때 그 단부가 요홈(200)의 바닥면과 일정한 단차를 갖도록 형성하여야 한다.

이에 따라, 프로텍트(500)의 단부에 형성된 걸림구인 후크(510)는 요홈(200)의 바닥면 부근에서 단차에 의해 형성된 공간상에 배치될 수 있게 되며, 이때 후크(510)가 절곡부(S1)의 하단면에 걸리면서 후크 고정되게 되어 쉽게 빠지지 않는 구조를 갖게 된다.

이때, 상기 프로텍트(500)의 길이 일부에는 몇 개의 후크형 걸림구가 더 돌출될 수 있는데, 이러한 후크형 걸림구는 절곡부(S1)와의 밀착력을 높여 프로텍트(500)가 쉽게 이탈되지 않도록 하여 더욱 더 견고한 고정성을 유지할 수 있다.

즉, 상기 프로텍트(500)는 'T' 형상으로 형성되고, 후크(510)가 형성된 단부를 향한 길이 일부에는 후크(510)가 돌출된 방향과 동일방향으로 적어도 하나 이상의 후크형 걸림구가 더 형성되는 것이다.

따라서, 작업자는 시트백 프레임에 커버(300)를 조립할 때 쉘 플레이트(S)가 끼워진 채 고정되어 있는 상태에서 프로텍트(500)의 상단에 커버(300)의 단부를 약간 말아 넣은 채로 요홈(200) 속으로 밀어 넣으면 프로텍트(500)의 단부에 형성된 후크(510)가 미끄러지면서 쉘 플레이트(S)의 하단에 마련된 공간 사이로 들어가 쉘 플레이트(S)의 절곡부(S1) 하단에 걸린 상태를 유지하게 된다.

결국, 쉘 플레이트(S)는 백 프레임(110)에 견고히 고정되어 있는 상태이므로, 상기 프로텍트(500)도 견고히 고정되게 되며, 동시에 프로텍트(500)의 상단부가 커버(300)를 쉘 플레이트(S) 쪽으로 눌러 고정하게 된다.

이로써, 별도의 부자재인 클립을 사용하지 않고도 간단히 눌러 주는 작업만으로 커버(300)를 시트백 프레임에 고정할 수 있게 되는 것이다.

110 : 백 프레임 112 : 메인리브
114 : 채널 116 : 기본리브
118 : 메인리브 제거부 130 : 요입부
132 : 돌출부 200 : 요홈
300 : 커버 400 : 클립
500 : 프로텍트 S : 쉘 플레이트

Claims (2)

1. 강도 보강을 위해 구비되는 채널과, 채널 주변에 형성되는 기본리브 및 일측면에 형성되는 메인리브를 갖는 백 프레임과; 상기 백 프레임에 국부적으로 접합된 쉘 플레이트로 이루어져 샌드위치 구조를 갖되, 상기 채널과 기본리브는 백 프레임의 앞면에 형성되고, 상기 메인리브는 채널 및 기본리브와 반대면으로서 외관면을 형성하는 뒷면에 형성되며, 상기 메인리브에는 상기 쉘 플레이트가 국부적으로 접합 고정되어 백 프레임의 뒷면을 완전히 커버링하도록 구성되어 싱크마크 발생이 없는 구조의 시트백 프레임에 있어서;
   상기 채널의 배면부인 백 프레임의 뒷면에 형성된 요홈에 삽입되도록 상기 쉘 플레이트의 테두리부를 절곡 성형하되, 상기 요홈의 깊이 보다 작은 길이를 갖도록 성형하여 상기 요홈에 삽입하고;
   상기 백 프레임을 감싸 커버링하는 커버를 구비하되, 하단에는 후크가 형성된 프로텍트로 커버의 일부를 감싼 상태로 요홈에 삽입하여 상기 후크가 상기 쉘 플레이트의 하단에 걸림되게 구성한 것을 특징으로 하는 시트백 프레임의 커버 조립구조.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 프로텍트는 'T' 형상으로 형성되고, 후크가 형성된 단부를 향한 길이 일부에는 후크가 돌출된 방향과 동일방향으로 적어도 하나 이상의 후크형 걸림구가 더 형성된 것을 특징으로 하는 시트백 프레임의 커버 조립구조.

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