KR101815937B1 - 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 개시된 본 발명은 방염 원단 저면에 열선이 봉제된 히터부재와, 상기 방염 원단의 저면에 상기 열선을 감싸면서 부착되는 연질필름과, 상기 방염 원단에서 벗어나는 열선의 끝단에 연결되는 하네스 커넥터가 발포액과 함께 내부에 수용되어 상기 히터부재와 상기 연질필름이 상면에 순차적으로 결합 되는 발포 패드를 성형하기 위한 하부금형 및 상기 하부금형에 회전 가능하게 결합 되어 상기 하부금형을 밀폐시켜주는 상부금형이 포함되는 금형에 있어서, 상기 하부금형의 바닥면에 다수의 설치홈부가 구비되고, 상기 설치홈부에는 상기 방염 원단이 고정될 수 있도록 상면에 걸림돌기가 돌출 형성된 벨크로 사출물의 저면부가 탈착 가능하게 설치되며, 상기 하부금형 어느 한쪽 측면의 상측에는 상기 하네스 커넥터가 안착 고정되면서 상면의 단자 끼움공이 하부금형의 상면과 동일 선상을 이루는 설치부재가 구비되고, 이러한 금형을 통해 히터 일체형 발포 패드가 제조되는 방법을 특징으로 한다.

Description

자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법{Mold for integrated foam pad of heater for automobile seat and manufacturing method thereof}

본 발명은 자동차의 시트 내부에 구비되는 발포 패드에 시트의 히팅을 위한 히터가 일체로 결합될 수 있도록 한 발포 패드 제작용 금형 및 그러한 금형을 이용하여 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

차량의 운행에 따라 자동차 시트에 착석한 사용자에게 전달되는 충격이나 진동을 흡수 완화 시키기 위하여 자동차 시트의 내부에는 발포 패드가 사용되고 있으며, 이러한 발포 패드의 표면으로 가죽 등의 커버가 밀착되어 감싸져 시트를 이루고, 시트에 히팅 기능이 포함되는 경우, 발포 패드와 커버의 내면 사이에는 열선을 포함하는 히터가 구비된다.

한편, 히터가 구비되는 자동차의 시트가 제작되는 종래의 제작 과정은 다음과 같다.

먼저, 시트의 형상과 상응하는 발포 패드가 만들어지게 되고, 이러한 발포 패드는 연결수단에 의해 내부가 개폐되도록 구성되는 상부금형과 하부금형을 통해 만들어지게 되며, 일반적으로 하부금형에 발포액을 주입한 후 하부금형과 상부금형을 접합하여 밀폐한 다음 소정 온도를 가해 하부금형 내의 발포액을 발포시켜 성형 후 금형으로부터 분리시켜 제작된다.

이후, 금형으로부터 분리된 발포 패드의 상면으로 기판상에 열선이 배열된 히터를 접착한 다음 발포 패드와 히터를 커버로 감싸게 되면 히팅 기능을 가지는 자동차 시트가 된다.

이때, 히터는 스폰지와 같은 기판의 상,하면에 각각 접착제가 도포된 접착층이 형성되고, 상부의 접착층에는 열선이 배열 고정되며, 하부의 접착층은 발포 패드 표면에 고정된다.

그리고 기판 상부의 접착층에 고정된 열선 상부에는 열선에 의한 이물감을 해소하고, 완충 기능을 강화시키기 위하여 접착층이 형성된 스폰지층이 덮여져 구성된다.

따라서 종래에는 열선에 의한 이물감을 제거하기 위하여 두꺼운 스폰지층을 사용함에 따라 제조원가의 상승 요인이 되었으며, 스폰지층이 두꺼울수록 열선에 의한 발열효과가 현저히 감소 되면서 필요한 온도의 발열을 위해서는 소비 전력이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

반대로 스폰지층이 얇은 경우, 열선에 의한 발열효과는 증가하지만, 열선이 배열된 부위와, 배열되지 않은 부위에서의 균일하지 못한 가열에 의해 온도차가 발생하게 되면서 열선을 조밀하게 배열할 필요가 있어 그에 따른 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 히터를 구성하는 다수개의 접착층을 형성하기 위해 시간과 비용이 많이 소모되고, 접착층을 이용한 접착작업이 복잡하며, 접착작업의 정확성이 떨어지면서 작업성이 저하되는 문제점이 함께 있었다.

대한민국 등록실용신안 20-0325940호(2003년 08월 28일 등록)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 히터가 일체화된 발포 패드를 구성하기 위한 금형의 구조 개선을 통해 히터가 일체화된 발포 패드의 제작시간 단축 및 제조원가를 줄이고, 제작성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은 방염 원단 저면에 열선이 봉제된 히터부재와, 상기 방염 원단의 저면에 상기 열선을 감싸면서 부착되는 연질필름과, 상기 방염 원단에서 벗어나는 열선의 끝단에 연결되는 하네스 커넥터가 발포액과 함께 내부에 수용되어 상기 히터부재와 상기 연질필름이 상면에 순차적으로 결합 되는 발포 패드를 성형하기 위한 하부금형 및 상기 하부금형에 회전 가능하게 결합 되어 상기 하부금형을 밀폐시켜주는 상부금형이 포함되는 금형에 있어서,

상기 하부금형의 바닥면에 다수의 설치홈부가 구비되고, 그 설치홈부에는 상기 방염 원단이 고정될 수 있도록 고정부재가 탈착 가능하게 설치되며, 상기 하부금형 측면의 상측에는 상기 하네스 커넥터가 안착 고정되면서 상면의 단자 끼움공이 상기 하부금형의 상면과 동일 선상을 이루도록 설치부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게 상기 히터부재의 방염 원단은 불연 부직포로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 연질필름은 난연성분이 포함되는 폴레에틸렌 또는 폴리염화비닐 또는 초산 비닐필름 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 연질필름은 상기 방염 원단의 저면에 전체적으로 또는 부분적으로 접착부재를 통해 접착되어 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 연질필름은 상기 방염 원단의 저면에 전체적으로 또는 부분적으로 고주파 융착되어 고정되어 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 하부금형의 바닥면과 상기 상부금형의 내면에 하나 이상의 코어가 각각 돌출 형성되어 그 단부가 서로 접면되도록 구성되고, 상기 연질필름과 상기 방염 원단에는 상기 코어가 관통될 수 있도록 관통공이 각각 형성되면서 상기 하부금형과 상기 상부금형을 통해 발포 성형되는 상기 발포패드에 상기 관통공과 일치되는 통풍구멍이 형성되도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 하네스 커넥터의 단자 끼움공에는 덮개가 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 하부금형의 바닥면에는 상기 히터부재의 테두리를 소정 높이로 감싸는 가이드턱이 돌출 형성되도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 고정부재는 상면에 걸림돌기가 돌출 형성된 벨크로 사출물로 구성되어 상기 설치홈부에 탈착 가능하게 설치되도록 구성될 수 있다.

더 바람직하게 상기 하네스 커넥터에는 플랜지부가 더 구비되고, 상기 설치부재에는 상기 단자 끼움공이 상측을 향하면서 하부가 소정 깊이 끼워져 수용될 수 있도록 안착홈이 구비되도록 구성될 수 있다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명은 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 제조방법으로서,

방염 원단의 저면에 열선을 지그재그 형태로 배열하여 봉제하는 히터부재 제작 단계와,

상기 열선이 봉제된 상기 방염 원단의 저면에 난연성분이 함유된 연질필름을 부착시키는 필름 부착 단계와,

상기 필름 부착 단계 이후 시트의 가온 범위와 상응하는 소정의 형상으로 상기 히터부재와 상기 연질필름을 프레스 절단 가공하는 절단 가공 단계와,

상기 절단 가공 단계 이후 상기 연질필름이 부착된 히터부재를 상기 하부금형의 바닥면에 안착시키되 상기 방염 원단의 상면이 상기 하부금형의 바닥면에 접면 고정되도록 하는 금형 안착 단계와,

상기 금형 안착 단계 이후 하부금형에 상부금형을 결합시키고, 하부금형 내부로 발포액을 주입한 다음 발포시키는 발포 성형 단계와,

상기 발포 성형 단계 이후 상기 히터부재와 상기 연질필름이 순차적으로 상면에 결합된 발포 패드를 상기 하부금형으로부터 분리시키는 발포 패드 분리 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법은 아래와 같은 효과를 가진다.

즉, 발포 패드와 히터부재의 결합이 금형 내부의 발포 과정에서 간단하면서 신속하게 이루어짐에 따라 발포 패드의 히터부재의 결합력을 높이고, 발포 패드와 히터부재를 포함하는 시트의 제작시간 단축 및 제작성의 향상효과를 기대할 수 있는 것이다.

여기서, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따라 히터부재와 연질필름과 금형의 구성을 예시한 분리 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 히터부재와 연질필름과 금형의 구성을 예시한 분리 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 히터부재와 연질필름과 금형의 구성을 예시한 분리 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 히터부재와 연질필름이 하부금형 내부에 안착된 상태를 예시한 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하금형 내부에 히터부재와 연질필름이 안착된 상태에서 발포액이 발포되어 발포 부재가 형성된 상태를 예시한 요부 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따라 히터부재가 결합된 발포 패드를 예시한 평면 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 따라 히터부재가 결합된 발포 패드를 예시한 저면 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형을 이용한 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 제조방법을 단계별로 나타낸 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 본 발명에 따른 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드를 제작하기 위한 금형(500)은 예시된 도면에서와 같이 서로 결합되는 상부금형(520)과 하부금형(510)으로 구성되며, 하부금형(510)에는 히터부재(100)와 연질필름(200)이 발포액과 함께 수용됨으로써, 발포액의 발포 과정을 통해 만들어지는 발포 패드(300)에 히터부재(100)와 연질필름(200)이 일체 형태로 결합된다.

여기서 히터부재(100)는 도 1 에서와 같이 방염 원단(110)과 열선(120)을 포함하여 구성되며, 후술 되는 발포 패드(300)와 함께 커버로 감싸져 자동차 시트를 구성하게 되고, 히터부재(100)의 발열을 통해 시트에 착석한 사용자에게 온기를 전달한다.

히터부재(100)를 구성하는 방염 원단(110)은 난연 2급 이상의 불연재료 원단이 될 수 있으며, 바람직하게는 불연 부직포가 될 수 있다.

히터부재(100)를 구성하는 열선(120)은 전기 저항에 의한 발열 작용을 통해 시트의 온도를 높여주게 되며, 전술한 방염 원단(110)에 봉제 되어 결합 되고, 여러 가닥의 저항선을 그대로 사용하거나, 여러 가닥의 저항선에 피복 또는 코팅층으로 감싸 사용되거나, 아크릴아라미드섬유에 카본을 침적시켜 경화시킨 카본섬유로 구성되어 사용되거나, 카본 필라멘트 다발을 심선으로 하고 그 외주를 실리콘, 난연 폴리비닐 클로라이드, 난연 폴리에틸렌, 세라믹 중 어느 하나로 피복되어 구성된 상태로 사용될 수도 있다.

열선(120)은 구체적으로 방염 원단(110)이 후술되는 하부금형(510)의 내부에 안착되기 위하여 뒤집히기 전 상태의 저면에 고정되며, 이는 방염 원단(110)이 후술되는 발포 패드(300)와 함께 결합 되어 시트에 감싸지면서 시트의 내면과 방염 원단(110)이 접면될 때 열선(120)이 구비된 방염 원단(110)의 저면이 시트에 직접 닿지 않고, 방염 원단(110)의 상면이 닿도록 하기 위함이다.

방염 원단(110)에 봉제 되는 열선(120)은 서로 겹치지 않게 지그재그 형태로 패턴을 이루며, 각 패턴은 길이나, 폭이나, 간격 및 방향 등이 어느 하나로 정해질 필요 없이 다양하게 구성될 수 있다.

열선(120)은 방염 원단(110)에 봉제는 물론 접착부재 등의 다양한 고정수단을 통해 다양한 방식으로 고정될 수 있으며, 방염 원단(110)이 서로 마주하여 겹쳐지는 한 쌍으로 구성되고, 마주하는 한 쌍의 방염 원단(110) 내부에 열선(120)이 배열되어 고정될 수도 있다.

열선(120)의 한쪽은 방염 원단(110)으로부터 벗어나 후술되는 하네스 커넥터(400)와 연결되며, 이러한 하네스 커넥터(400)에는 전원공급부와 연결되어 있는 접속단자가 결합 된다.

히터부재(100)는 후술 되는 발포 패드(300)와 결합되며, 히터부재(100)와 발포 패드(300)가 개별적으로 제작된 후 서로 결합 되지 않고, 금형(500)을 이용하여 발포 패드(300)를 발포 성형하는 과정에서 발포 패드(300)의 상면에 일체 형태로 결합 된다.

연질필름(200)은 도 1 및 도 2 에서와 같이 히터부재(100)가 금형(500) 내에 위치된 후 금형(500)의 내부로 주입된 발포액이 발포되는 과정에서 발포되는 발포액이 히터부재(100)의 방염 원단(110)과 접촉되는 것을 방지해준다.

이는 금형(500) 내에 함께 위치하게 되는 발포액과 방염 원단(110)이 직접 접촉되는 경우, 방염 원단(110)에 발포액이 스며들어 경화되면서 방염 원단(110)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위함이다.

연질필름(200)은 전술한 히터부재(100)의 방염 원단(110) 저면에 부착되며, 방염 원단(110)에 봉제되어 있는 열선(120)을 전체적으로 덮는 형태로 결합된다.

연질필름(200)은 난연 2급 이상의 필름으로 구성됨이 바람직하며, 일 예로 난연성분이 포함된 폴리에틸렌(PE)이나, 난연성분이 포함된 폴리염화비닐(PVC)이나, 난연성분이 포함된 초산 비닐필름(EVA)이 될 수 있다.

연질필름(200)을 방염 원단(110)의 저면에 부착함에 있어서, 일 예로 열선(120)이 봉제 되어 있는 방염 원단(110)의 저면에 열선(120)이 전체적으로 덮여지도록 하여 접착제와 같은 접착부재로 부착시킬 수 있다. 이때, 접착부재를 통해 연질필름(200)을 방염 원단(110) 저면에 전체적으로 접착시킬 수 있으며, 접착부재를 연질필름(200)의 테두리 또는 필요한 부위를 선택하여 방염 원단(110)의 저면에 부분적으로 접착시킬 수도 있다.

연질필름(200)을 방염 원단(110)의 저면에 부착하는 다른 예로는 열선(120)이 봉제 되어 있는 방염 원단(110)의 저면에 열선(120)이 전체적으로 덮여지도록 한 후 고주파 융착을 통해 연질필름(200)과 방염 원단(110)이 전체적으로 결합 되도록 구성할 수 있으며, 연질필름(200)의 테두리 또는 필요한 부위를 선택하여 방염 원단(110)의 저면에 연질필름(200)을 부분적으로 고주파 융착시켜 결합시킬 수도 있다.

또한, 서로 부착되는 히터부재(100)와 연질필름(200)이 발포액과 함께 발포 성형되어 발포 패드(300)가 만들어질 때 시트에 통풍기능이 부가되는 경우, 발포 패드(300)에는 하나 이상의 원통형 통풍구멍(320)이 형성되고, 히터부재(100)와 연질필름(200)에는 그러한 통풍구멍(320)과 일치하여 연통되는 관통공(111)(210)이 형성되는데, 이러한 경우, 방염 원단(110)의 저면과 연질필름(200)을 전체적으로 고주파 융착시켜 고정시키거나, 연질필름(200)의 테두리와 관통공(111)(210) 주변만을 고주파 융착시켜 고정시킬 수도 있다.

발포 패드(300)는 전술한 연질필름(200)이 부착된 히터부재(100)가 수용되는 금형(500) 내로 발포액이 주입되고, 그러한 발포액이 발포되면서 히터부재(100)가 상면에 노출된 상태로 성형되며, 이후 커버에 감싸져 시트로 구성된다.

발포 패드(300)는 도 5 와 같이 하부금형(510)과 상부금형(520)으로 이루어지는 금형(500)을 통해 만들어지며, 하부금형(510) 내에 발포액이 주입된 후 통상의 발포과정을 거쳐 발포 성형 된다.

금형(500) 내부에서 히터부재(100)와 함께 발포액이 발포되는 발포 패드(300)가 만들어지는 과정을 보면, 도 4 및 도 5 와 같이 하부금형(510)의 바닥면에 연질필름(200)이 위를 향하도록 하여 히터부재(100)를 안착시킨다.

이때, 연질필름(200)이 부착된 히터부재(100)는 시트의 형상과 사용자의 착좌 범위에 상응하는 소정 크기와 모양을 가지도록 톰슨 가공과 같은 프레스 절단 가공을 통해 재단된 상태에서 하부금형(510)의 바닥면에 안착 고정 된다.

이후, 하부금형(510)의 상부로 상부금형(520)이 결합 되고, 하부금형(510) 내부로 폴리우레탄 탄성체 수지인 발포액이 주입된 다음 발포액의 발포가 완료되면 도 6 과 같이 상면에 히터부재(100)가 노출되는 발포 패드(300)가 만들어지게 된다.

한편, 하부금형(510)의 바닥면에 히터부재(100)를 안착시킴에 있어서, 히터부재(100)가 하부금형(510)의 바닥면에 정확하게 안착 되고, 이후 주입되는 발포액의 발포 과정에서 히터부재(100)가 유동 되거나 변형되는 것을 방지하기 위한 실시 예는 다음과 같다.

즉, 도 1 및 도 5 에서와 같이 하부금형(510)의 바닥면의 테두리 또는 테두리와 중심부에 설치홈부(511)를 형성하고, 그러한 설치홈부(511)에 벨크로 사출물과 같은 다수의 고정부재(516)를 고정 설치하게 되면 하부금형(510)의 바닥면에 히터부재(100)의 방염 원단(110) 상면이 접면될 때 방염 원단(110)의 상면이 벨크로 사출물의 고리형상 부위에 의해 고정되면서 하부금형(510) 바닥면에서 히터부재(100)를 간단하면서 신속하게 안착 고정 시킬 수 있으며, 안착 고정된 후 히터부재(100)가 외부적인 영향에 의해 쉽게 유동 되는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 하부금형(510)의 바닥면에 연질필름(200)이 결합된 히터부재(100)의 이형과 상응한 형상을 가지는 가이드턱(512)을 돌출 형성시킴으로써, 그러한 가이드턱(512)을 이용하여 히터부재(100)를 하부금형(510) 바닥면에 신속하고 정확하게 안착 고정 시킬 수도 있고, 안착 고정된 후 외부적인 영향에 의해 쉽게 유동 되는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

아울러, 하부금형(510) 바닥면에는 고정부재(516) 또는 가이드턱(512) 중 어느 하나가 설치되거나 모두가 함께 설치될 수도 있다.

또한, 가이드턱(512)이 만들어지게 되면 하부금형(510) 내부에서 발포액이 발포되어 발포 패드(300)가 발포 성형될 때, 발포 패드(300) 상면에는 도 6 과 같이 가이드턱(512)과 상응하는 절결홈(310)이 소정 깊이로 형성됨에 따라 발포 패드(300)의 형상 변화가 있는 경우, 히터부재(100)가 놓인 절결홈(310) 안쪽 부위는 절결홈(310) 바깥 부위의 형상 변화에 대해 상대적으로 변형이 감소되면서 히터부재(100)가 안정된 형상을 유지할 수 있으며, 이는 시트에 착석한 사용자의 신체와 히터부재(100)와의 접촉되는 면적을 최대한 균일하고 안정되게 유지시킬 수 있는 것이다.

시트에 히팅기능과 함께 통풍기능이 부여되는 경우에는 도 6 및 도 7 에 예시된 바와 같이 발포 패드(300)에 통풍구멍(320)이 형성된다.

이를 위해 도 2 와 같이 하부금형(510)의 바닥면에는 상향 돌출되는 코어(515)가 구비되며, 하부금형(510)의 바닥면에 안착되는 히터부재(100)와 연질필름(200)에는 코어(515)에 관통될 수 있도록 코어(515)의 위치 및 직경과 상응하는 관통공(111)(210)이 형성된다.

따라서, 하부금형(510)의 바닥면에 연질필름(200)이 부착된 히터부재(100)를 안착시킬 때 연질필름(200)과 히터부재(100)의 관통공(111)(210)을 이용하여 코어(515)에 관통시켜 히터부재(100)의 방염 원단(110) 상면을 하부금형(510) 바닥면에 고정 시키고, 이후 상부금형(520)을 통해 밀폐된 금형(500) 내부로 발포액을 주입후 발포하게 되면 발포 패드(300)에 통풍구멍(320)이 형성되며, 이후 시트로 완성된 후 통풍구멍(320)으로 차가운 공기가 유입되면 차가운 공기는 통풍구멍(320)과 관통공(111)(210)을 통해 시트 표면을 거쳐 시트에 착석한 사용자에게 전달될 수 있는 것이다.

여기서, 전술한 통풍구멍(320)이나 관통공(111)(210)은 발포 패드(300)의 가로방향 또는 세로 방향 또는 가로 및 세로 방향 모두에 서로 이격된 복수개로 형성될 수 있으며, 히터부재(100)의 지그재그로 배열된 열선(120)을 피하여 형성됨이 바람직하다.

아울러, 전술한 바와 같이 코어(515)는 하부금형(510)의 바닥면에 구비될 수 있지만, 도 3 에서와 같이 상부금형(520) 내면에 하향 돌출되도록 코어(521)가 구비될 수도 있으며, 하부금형(510)과 상부금형(520)에 마주하여 코어(515)(521)가 각각 형성된 후 그 단부가 서로 일치하여 접면되도록 구성될 수도 있다.

하네스 커넥터(400)는,

전술한 히터부재(100)의 방염 원단(110)으로부터 벗어나는 열선(120)의 끝단과 연결되며, 자동차의 전원공급부의 접속단자와 서로 연결되면서 히터부재(100)의 열선(120)에 전원을 공급시켜 준다.

하네스 커넥터(400)는 저면으로 히터부재(100)의 열선(120)이 구획되어 연결되며, 대향된 상면에는 단자 끼움공(410)이 형성되면서 이러한 단자 끼움공(410)으로 전원공급부의 접속단자가 끼워지게 된다.

하네스 커넥터(400)는 시트 아래쪽에 위치하는 전원공급부의 접속단자와 결합될 수 있도록 발포 패드(300)의 저면 한쪽에 위치하게 되며, 이때 단자 끼움공(410)은 발포 패드(300)의 저면 외부에 노출된 상태가 된다.

즉, 도 5 에서와 같이 하부금형(510) 내부의 바닥면에 연질필름(200)이 결합된 히터부재(100)가 안착 고정되고, 그 위로 발포액이 주입되는데, 이때 히터부재(100)의 열선(120)과 연결되어 있는 하네스 커넥터(400)를 하부금형(510) 상면에 위치시켜 단자 끼움공(410)이 하부금형(510)의 상면과 수평한 동일 선상이 되도록 고정시킴으로써, 주입된 발포액이 발포되면 방염 원단(110)에서 벗어나 있는 열선(120)과 그러한 열선(120)의 선단에 연결된 하네스 커넥터(400)의 몸체는 발포 패드(300)의 내부에 내재 되고, 하네스 커넥터(400) 상면의 단자 끼움공(410)은 발포 패드(300) 저면 외부에 노출될 수 있는 것이다.

여기서, 하네스 커넥터(400)가 발포 패드(300) 내에 정확한 위치에 설치되도록 하기 위하여 하부금형(510) 상측의 안쪽면에 하네스 커넥터(400)가 고정될 수 있도록 돌출된 설치부재(513) 또는 함몰된 설치홈부를 구비함으로써, 설치부재(513) 또는 설치홈부에 하네스 커넥터(400)를 고정시켜주면 금형(500) 내에서 발포액이 발포되어 발포 패드(300)가 성형될 때 하네스 커넥터(400)의 몸체는 도 6 에서와 같이 발포 패드의 내부에 내재된 상태가 되고, 하네스 커넥터(400) 상면의 단자 끼움공(410)은 도 7 에서와 같이 발포 패드 저면 외부로 노출됨에 따라 이후 전원공급부와 연결된 접속단자와 서로 연결될 수 있는 것이다.

일 예로 도 1 에서와 같이 하부금형(510) 내부 측면에 돌출된 설치부재(513)를 형성하고, 그러한 설치부재(513)에 하네스 커넥터(400)를 단순하게 올려놓을 수도 있지만, 바람직하게는 설치부재(513)의 상단에 함몰된 안착홈(514)을 형성하고, 그러한 안착홈(514)에 하네스 커넥터(400)가 끼워지도록 함으로써, 설치부재(513)에 하네스 커넥터(400)를 안정되고 정확하게 안착 고정시킬 수 있으며, 이때 하네스 커넥터(400)와 연결된 열선(120)은 설치부재(513)의 대향된 양측으로 벌어져 위치될 수 있는 것이며, 바람직하게는 설치부재(513)의 양측에 절개된 끼움홈(도면부호 미표기)으로 끼워지도록 구성됨이 바람직하다.

더 바람직하게는 하네스 커넥터(400)의 몸체에 플랜지부(411)를 형성함으로써, 하네스 커넥터(400)가 설치부재(513)에 더욱 정확하고 견고하게 고정되도록 구성할 수도 있는 것이다.

또한, 도 1 에서와 같이 하부금형(510) 내에서 발포액이 발포되는 과정에서 발포액의 일부가 단자 끼움공(410)으로 유입됨을 방지하기 위하여 하네스 커넥터(400)의 단자 끼움공(410)에는 탈착 가능하게 덮개(412)가 설치될 수도 있다.

이와 같이 금형을 통해 히터 일체형 발포 패드가 제작되는 과정을 도 8 을 통해 단계적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 불연 부직포와 같은 방염 원단(110)의 저면에 지그재그의 패턴을 가지도록 열선(120)을 배열 후 접착 또는 봉제 등의 방법으로 고정시킨 히터부재(100)를 구성하는 히터부재 제작 단계(S100)가 수행된다.

그리고 열선(120)이 봉제된 방염 원단(110)의 저면으로 열선(120)이 덮여지는 상태가 되도록 난연성분이 함유된 폴리에틸렌 또는 난연성분이 함유된 폴리염화비닐 또는 난연성분이 함유된 초산 비닐필름과 같은 연질필름(200)을 접착 또는 고주파 융착 등의 방법으로 부착시키는 필름 부착 단계(S200)가 수행된다.

이후, 서로 결합된 히터부재(100)와 연질필름(200)을 적용되는 시트의 가온 범위에 상응하는 소정 형상을 가지도록 프레스 절단 가공하는 절단 가공 단계(S300)가 수행된다.

그리고 소정 형상으로 프레스 절단 가공된 히터부재(100)와 연질필름(200)은 이후 하부금형(510) 내부로 위치시키는 금형 안착 단계(S400)가 수행된다.

이때, 히터부재(100)를 뒤집어 방염 원단(110)의 상면이 하부금형(510) 바닥면을 향하도록 하고 연질필름(200)이 하부금형(510) 상측을 향하도록 하여 방염 원단(110)이 하부금형(510) 바닥면의 고정부재(516)에 안착되도록 한다.

여기서, 하부금형(510)의 바닥면에는 고리형상의 돌출된 돌기가 다수개 형성된 벨크로 사출물과 같은 고정부재(516)가 구비됨에 따라 이러한 고정부재(516)에 방염 원단(110)의 상면이 벨크로테입의 암수 결합과 같은 원리로 접착됨에 따라 하부금형(510) 내에서 히터부재(100)의 유동을 방지하며, 발포액의 발포 과정에서 변형됨을 방지하게 된다.

이후, 하부금형(510)에 상부금형(520)을 결합시킨 다음 하부금형(510) 내부로 발포액을 주입시켜 주입된 발포액을 발포시키는 발포 성형 단계(S500)가 수행된다.

여기서, 하부금형(510)으로 발포액을 주입하기 전 히터부재(100)의 열선(120)과 연결된 하네스 커넥터(400)는 하부금형(510) 상측 안쪽면에 위치하는 설치부재(513)에 고정시켜 하네스 커넥터(400)의 단자 끼움공(410) 입구가 하부금형(510) 상면과 동일한 선상을 이루도록 한다.

그리고 하부금형(510) 내부로 주입된 발포액이 발포 과정을 거치게 되면 금형(500)의 내부 형상과 상응하는 발포 패드(300)가 성형 되며, 발포가 완료된 후 상부금형(520)과 하부금형(510)의 분리한 다음 하부금형(510)으로부터 발포 패드(300)를 분리시키는 발포 패드 분리 단계(S600)가 수행된다.

여기서, 하부금형(510)으로부터 발포 패드(300)를 분리시켜 뒤집어주면 도 6 에서와 같이 발포 패드(300)의 상면에는 방염 원단(110) 상면이 외부에 노출된 상태로 히터부재(100)가 일체 형태로 고정되고, 도 7 에서와 같이 발포 패드(300)의 저면 한쪽에는 히터부재(100)의 열선(120)과 연결된 하네스 커넥터(400) 상면의 단자 끼움공(410)이 외부에 노출된 상태가 된다.

이와 같이 구성된 히터 일체형 발포 패드는 이후 커버에 감싸지게 되면서 시트로 완성된다.

이와 같은 본 발명은 히팅 기능을 가지는 시트를 구성함에 있어, 금형(500)을 이용하여 발포 패드(300)를 발포 성형하는 과정에서 히터부재(100)가 연질필름(200)과 함께 발포 패드(300)의 상면에 일체 형태로 결합되도록 구성됨에 따라 시트의 제작에 따른 시간의 단축이나 비용의 절감 및 제작성을 향상시킬 수 있는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형 및 그 제조방법의 제공을 기술적 사상으로 한다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관한 설명을 하였으나, 기재된 내용의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 기재된 내용의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 히터부재 110 : 방염 원단
111, 210 : 관통공 120 : 열선
200 : 연질필름 300 : 발포 패드
310 : 절결홈 320 : 통풍구멍
400 : 하네스 커넥터 410 : 단자 끼움공
411 : 플랜지부 412 : 덮개
500 : 금형 510 : 하부금형
511 : 설치홈부 512 : 가이드턱
513 : 설치부재 514 : 안착홈
515, 521 : 코어 516 : 고정부재
S100 : 히터부재 제작 단계 S200 : 필름 부착 단계
S300 : 절단 가공 단계 S400 : 금형 안착 단계
S500 : 발포 성형 단계 S600 : 발포 패드 분리 단계

Claims (12)

1. 방염 원단 저면 양측에 열선이 대칭을 이루면서 지그재그 형태로 배열되고, 상기 열선은 상기 방염 원단에 봉제되어 고정되는 히터부재;
   상기 히터부재의 저면에 상기 열선이 전체적으로 감싸져 고정될 수 있도록 상기 방염 원단과 고주파 융착으로 결합되며, 난연 2급 이상으로 폴리에틸렌 필름 또는 폴리염화비닐 필름 또는 초산 비닐필름 중 어느 하나로 구성되는 연질필름;
   상기 열선의 단부에 연결되며, 상면에 단자 끼움공이 구비되고, 대향된 양측에는 플랜지부가 형성되며, 하부금형의 내면 일측에 바닥면으로부터 소정 높이로 돌출 형성되고 상측 양단으로 끼움홈이 구비되는 설치부재의 함몰된 안착홈에 상기 단자 끼움공이 상측을 향하면서 상기 플랜지부가 걸리도록 놓여지고, 상기 끼움으로 전선이 각각 끼워져 고정되는 하네스 커넥터; 및
   상기 히터부재와 상기 연질필름이 소정 형상으로 프레스 절단 가공되어 상부금형과 결합되는 상기 하부금형의 바닥면에 뒤집혀 놓이고, 상기 하네스 커넥터는 상기 설치부재를 통해 상기 하부금형 일측 내면의 상측에 고정된 상태에서 발포액이 상기 하부금형 내로 주입된 후 발포 성형되어 상기 방염 원단의 상면과, 상기 하네스 커넥터 상면의 단자 끼움공만 외부에 노출되도록 성형 되는 발포 패드를 성형하기 위한 하부금형 및 상기 하부금형에 회전 가능하게 결합되어 상기 하부금형을 밀폐시켜주는 상부금형이 포함된 금형에 있어서,
   상기 하부금형의 내부 바닥면에는 상기 히터부재의 테두리를 감싸며 소정 높이를 가지는 가이드턱이 형성되어 상기 가이드턱에 의해 상기 발포 패드의 상면에 절결홈이 형성되도록 하고, 상기 바닥면에는 상기 가이드턱의 안쪽을 따라 일정한 간격으로 복수의 설치홈부가 형성되며, 상기 설치홈부에는 상기 방염 원단의 상면이 점착될 수 있도록 복수개의 벨크로 사출물이 각각 설치되고,
   상기 하부금형의 바닥면과 상기 상부금형의 내면에 하나 이상의 코어가 각각 돌출 형성되어 그 단부가 서로 접면되도록 구성되고, 상기 연질필름과 상기 방염 원단에는 상기 코어가 관통될 수 있도록 관통공이 각각 형성되면서 상기 하부금형과 상기 상부금형을 통해 발포 성형되는 상기 발포패드에 상기 관통공과 일치되는 통풍구멍이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 히터부재의 방염 원단은 불연 부직포로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 하네스 커넥터의 단자 끼움공에는 덮개가 탈착 가능하게 결합 되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 금형.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 7 항 중 어느 하나에 따른 금형을 이용하여 제조되는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 제조방법으로서,
    상기 방염 원단의 저면에 상기 열선을 지그재그 형태로 배열하여 봉제하는 히터부재 제작 단계;
    상기 열선이 봉제된 상기 방염 원단의 저면에 상기 열선이 덮여지는 상태가 되도록 난연성분이 함유된 폴리에틸렌 또는 난연성분이 함유된 폴리염화비닐 또는 난연성분이 함유된 초산 비닐필름 중 어느 하나의 연질필름을 고주파 융착으로 부착시키는 필름 부착 단계;
    상기 필름 부착 단계 이후 시트의 가온 범위와 상응하는 소정의 형상으로 상기 히터부재와 상기 연질필름을 프레스 절단 가공하는 절단 가공 단계;
    상기 절단 가공 단계 이후 상기 연질필름이 부착된 상기 히터부재를 상기 하부금형의 바닥면에 안착시키되 상기 방염 원단의 상면이 상기 하부금형의 바닥면의 가이드턱 안쪽을 따라 일정한 간격으로 설치되는 복수의 설치홈부에 구비된 벨크로 사출물과 접면 고정되도록 하는 금형 안착 단계;
    상기 금형 안착 단계 이후 상기 하부금형에 상기 상부금형을 결합시키고, 상기 열선과 연결된 상기 하네스 커넥터를 상기 하부금형 상측 안쪽면에 위치하는 설치부재에 고정시켜 상기 하네스 커넥터의 단자 끼움공 입구가 하부금형의 상면과 동일 선산을 이루도록 한 상태에서 상기 하부금형 내부로 발포액을 주입한 다음 발포시키는 발포 성형 단계; 및
    상기 발포 성형 단계 이후 상기 히터부재와 상기 연질필름이 순차적으로 상면에 결합된 상기 발포 패드를 상기 하부금형에서 분리시키는 발포 패드 분리 단계;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 시트용 히터 일체형 발포 패드의 제조방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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