KR101811727B1 - 자동차용 트렁크 플로어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 트렁크 플로어에 관한 것으로, 러기지보드로 이루어진 자동차용 트렁크 플로어에 있어서, 상기 러기지보드는 폴리프로필렌수지가 발포성형된 EPP 코어층; 상기 EPP 코어층의 상면에 라미네이트된 상부보강시트층; 상기 상부보강시트층의 상면에 부착된 상부부직포층;을 포함하되, 상기 상부보강시트층은 방향성을 갖는 테이프 형태의 프리프레그 다수매가 서로 엇갈리게 교차 적층된 적층시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 플로어를 제공한다.

Description

자동차용 트렁크 플로어{VEHICLES TRUNK FLOOR}

본 발명은 자동차용 트렁크 플로어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께가 얇고 가벼우면서도 충분한 강도를 유지하여 중량 절감에 따른 차량 연비 향상에 도움을 줄 수 있도록 개량된 자동차용 트렁크 플로어에 관한 것이다.

일반적으로, 5도어형 차량 혹은 SUV(sport-utility vehicle) 차량의 최후방 시트의 뒤에는 각종 수하물을 적재할 수 있는 적재공간이 마련되어 있다.

이러한 적재공간은 여러 가지 종류의 짐을 적재할 수 있을 뿐만 아니라 특히 사람이 탑승하는 실내공간과 연통되어 있으므로 운행 중이라도 짐을 꺼내거나 넣을 수 있어 더욱 편리하다.

그리고, 최후방 시트의 시트 백을 시트쿠션 측으로 완전히 접어 주면 즉, 폴딩시키면 적재공간을 시트 백 면적만큼 확장시킬 수도 있다.

예컨대, 도 1의 예시와 같이 상기 차량들의 뒷좌석(10) 바닥에는 러기지보드(20) 혹은 로드플로어라 일컫는 트렁크 플로어가 마련되고, 상기 러기지보드(20)의 하부에는 스페어타이어(30) 등이 장착된다.

그리하여, 상기 러기지보드(20) 상에 여러 종류의 짐들을 적재할 수 있도록 하여 준다.

이러한 러기지보드(20)는 다양한 경량 소재를 통해 차량의 종류에 따라 다양한 형태가 개발되고 있다.

그런데, 최근 들어 여가활동 및 아웃도어 활동의 증가에 힘입어 많은 짐을 차량에 싣는 경우가 급격히 증가함으로 인해 짐을 싣는 공간인 트렁크에서 짐을 직접적으로 올려 놓게 되는 러기지보드(20)도 무겁고 많은 짐을 충분히 받칠 수 있도록 높은 강도를 요구하고 있다.

이에 따라, 기존 경량화의 개념에 촛점이 맞추어져 있던 여러 형태의 러기지보드(20)들도 충분한 강도 유지를 위해 개량되고 있는데, 결국 제품의 두께를 두껍게 하거나 혹은 스틸강재나 스틸파이프와 같은 보강재를 덧대는 설계안으로 제품이 개발될 수 밖에 없어 중량이 현격히 상승함으로써 경량화 개념에 역행하게 되는 문제가 또다시 발생하게 되었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0591531호(2006.06.13.) '차량용 접이식 러기지보드' 대한민국 공개특허 제10-2006-0113097호(2006.11.02.) '차량의 러기지보드 시스템' 대한민국 특허 등록번호 제10-1231354호(2013.02.01.) '가변식 러기지보드 시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 두께가 얇고 가벼우면서도 충분한 강도를 유지하여 중량 절감에 따른 차량 연비 향상에 도움을 줄 수 있도록 개량된 자동차용 트렁크 플로어를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 러기지보드로 이루어진 자동차용 트렁크 플로어에 있어서,
상기 러기지보드는 폴리프로필렌수지가 발포성형된 EPP 코어층;
상기 EPP 코어층의 상면에 라미네이트된 상부보강시트층;
상기 상부보강시트층의 상면에 부착된 상부부직포층;
상기 EPP 코어층의 하면에 상기 상부보강시트층과 동일하게 라미네이트된 하부보강시트층;을 포함하되,
상기 하부보강시트층의 하면은 엠보처리 혹은 패터닝되고, 상기 상부보강시트층 및 하부보강시트층은 방향성을 갖는 테이프 형태의 프리프레그 다수매가 서로 엇갈리게 교차 적층된 적층시트를 사용하며;
상기 적층시트는 적층패턴에 있어 섬유배열방향의 가로:세로 비율을 80:20, 70:30, 60:40, 50:50으로 조정하여 각 비율에 따라 인장강도의 비율이 480MPa:120Mpa, 420MPa:180MPa, 360MPa:240MPa, 300MPa:300MPa로 유지되게 배치되고;
상기 EPP 코어층은 길이방향 혹은 폭방향으로 두께가 다르게 가공된 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 플로어를 제공한다.

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본 발명에 따르면, 두께가 얇고 가벼우면서도 충분한 강도를 유지하여 중량 절감에 따른 차량 연비 향상에 도움을 줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 차량용 러기지보드의 설치예를 도해한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 플로어를 구성하는 러기지보드의 층상 구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 플로어를 구성하는 러기지보드의 다른 층상 구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 플로어를 구성하는 러기지보드를 보강하는 프리프레그의 예시도이다.

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

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 가벼우면서도 제품이 요구하는 강도를 유지하기 위해 EPP(Expandable P.P) 소재를 사용하면서 부족한 강도 보강을 위해 연속섬유 테이프를 교차 적층한 보강재를 상,하면 양측에 구비하여 샌드위치 구조를 갖는 러기지보드를 구현한다.

이 경우, 제품이 경량화를 위해 EPP 소재를 사용하여 러기지보드를 개발할 때, 설계부분 중 제품의 두께 패키지가 작아 EPP 소재를 적용하여 러기지보드를 개발하기 어려웠던 부분을 연속섬유 테이프를 교차적층한 보강재를 사용하여 요구강도를 유지케 함으로써 EPP 재질의 러기지보드 제작이 가능토록 하여 기존 타 제품(PP Blow, WoodStock 등) 대비 얇고 가볍게 만들 수 있는 특징이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 플로어는 EPP 코어층(100)과, 상기 EPP 코어층(100)의 상면에 일체로 성형된 상부보강시트층(200) 및 상기 상부보강시트층(200)의 상면에 부착되는 상부부직포층(300)을 기본형으로 구성된다.

이때, 상기 EPP 코어층(100)은 EPP가 발포 성형된 부재로서, 차량의 종류에 따라 평판형은 물론 곡률형 및 3차원 형상을 갖도록 가공될 수 있다.

뿐만 아니라, 길이방향 혹은 폭방향으로 두께가 다르게 가공될 수도 있음은 물론이다.

더욱 바람직하게는, 발포성형기에서 EPP 비드를 고온고압의 스팀으로 쪄 내 발포성형함으로써 EPP 코어층(100)을 형성할 수 있다.

이렇게 성형된 EPP 코어층(100)의 상면에는 상부보강시트층(200)이 라미네이트되어 일체를 이루게 된다. 이때, 상기 상부보강시트층(200)의 주요 조성으로 폴리프로필렌을 포함하고 있기 때문에 EPP와 성형 접합성이 우수하여 계면에서의 분리 현상이 발생하지 않고 고강도 실현에 기여할 수 있으며, 상대적으로 얇은 두께의 러기지보드 제작이 가능해진다.

특히, 상기 상부보강시트층(200)은 도 6의 예시와 같이, 단섬유나 장섬유가 아닌 연속섬유, 바람직하게는 유리섬유를 포함한 아라미드섬유, 탄소섬유, 천연섬유, 화이버(Fiber)류 등 다양한 섬유를 사용할 수 있다.

즉, 연속섬유를 50-60중량%, 나머지를 폴리프로필렌수지로 하여 테이프 형태의 프리프레그(P)를 만들고, 이 프리프레그(P) 다수매를 0도-90도-0도-90도, 0도-45도-90도-45도-0도와 같이 교차 적층하여 하나의 적층시트를 만들며, 이를 압축함으로써 아주 얇은 적층시트를 만들 수 있고, 이를 EPP 코어층(100) 상면에 라미네이팅시킴으로써 EPP 코어층(100)과 일체화된 러기지보드를 만들 수 있게 된다.

이때, 상기 프리프레그(P)는 러지기보드의 형상과 요구성능을 고려하여 최대 인장강도를 갖출 수 있도록 연속섬유의 배열방향을 단일 방향으로 배열함이 바람직하다.

따라서, 상기 프리프레그(P) 다수매가 교차 적층될 때 교차되는 각도에 따라 연속섬유의 배열 방향이 달라지기 때문에 그 만큼 강도 증대를 꾀할 수 있다.

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덧붙여, 상기 적층시트는 러기지보드의 형태 및 세장비를 고려하여 적층패턴에 있어 가로:세로의 비율을 80:20, 70:30, 60:40, 50:50 등으로 조정할 수 있으며, 이는 섬유배열(방향)을 통해 더 많은 힘이 가해지는 방향에 따라 적층패턴을 결정하는데, 이럴 경우 인장강도의 비율 역시 480MPa:120Mpa, 420MPa:180MPa, 360MPa:240MPa, 300MPa:300MPa와 같이 변화를 줄 수 있어 사전 구조해석 등을 통해 러기지보드에 가해지는 힘을 예측하고 이 결과에 따라 소재 패턴을 상기와 같이 다양하게 변화시킬 수 있다.

이와 같은 비율을 유지하게 되면 제품의 치수안정도를 높일 수 있고, 적층 순서, 즉 교차적층 형태를 취하게 되면 방향성있는 제품에 보다 큰 강도를 부여할 수 있게 된다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 러기지보드의 다른 예를 보인 것으로, 도 2의 러기지보드 층상 구조에서 EPP 코어층(100)의 하면에 하부보강시트층(210)을 더 구현한 것이다.

이때, 상기 하부보강시트층(210)은 상기 상부보강시트층(200)과 동일한 구조를 갖는 프리프레그(P) 교차 적층시트이며, 동일한 방식으로 라미네이팅되어 EPP 코어층(100)과 일체를 이룬다.

또한, 도 4는 또다른 변형예를 보인 것으로, 도 3의 러기지보드 층상 구조에서 하부보강시트층(210)의 하면에 엠보를 형성하거나 혹은 패터닝을 하여 무늬를 넣음으로써 부직포를 부착하지 않고도 마무리 가공이 가능하도록 구성한 예이다.

뿐만 아니라, 도 5는 또다른 변형예로서, 도 3의 러기지보드 층상 구조에서 하부보강시트층(210)의 하면에 하부부직포층(310)을 더 부착하여 마감한 예를 보인 것이다.

이와 같이, 본 발명은 목표하는 중량 범위 내에서 다양한 층상 구조를 갖도록 변형시킬 수 있다.

이를 통해, 차량의 사양에 맞게 다양한 형태의 러기지보드를 개발할 수 있게 된다.

100: EPP 코어층 200: 상부보강시트층
210: 하부보강시트층 300: 상부부직포층
310: 하부부직포층

Claims (4)

1. 러기지보드로 이루어진 자동차용 트렁크 플로어에 있어서,
   상기 러기지보드는 폴리프로필렌수지가 발포성형된 EPP 코어층;
   상기 EPP 코어층의 상면에 라미네이트된 상부보강시트층;
   상기 상부보강시트층의 상면에 부착된 상부부직포층;
   상기 EPP 코어층의 하면에 상기 상부보강시트층과 동일하게 라미네이트된 하부보강시트층;을 포함하되,
   상기 하부보강시트층의 하면은 엠보처리 혹은 패터닝되고, 상기 상부보강시트층 및 하부보강시트층은 방향성을 갖는 테이프 형태의 프리프레그 다수매가 서로 엇갈리게 교차 적층된 적층시트를 사용하며;
   상기 적층시트는 적층패턴에 있어 섬유배열방향의 가로:세로 비율을 80:20, 70:30, 60:40, 50:50으로 조정하여 각 비율에 따라 인장강도의 비율이 480MPa:120Mpa, 420MPa:180MPa, 360MPa:240MPa, 300MPa:300MPa로 유지되게 배치되고;
   상기 EPP 코어층은 길이방향 혹은 폭방향으로 두께가 다르게 가공된 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 플로어.
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