KR102009793B1 - 시트백 프레임 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

복수의 홀이 형성된 제1 플레이트; 일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합됨으로써 형성된 융착 결합부를 포함하며, 상기 융착 결합부에 의해 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 합착된 시트백 프레임을 제공한다.
또한, 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 제조하는 단계; 상기 제1 플레이트를 금형에 삽입하는 단계; 제2 플레이트 제조용 조성물을 상기 금형에 투입하는 단계; 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 복수의 홀에 주입되어 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 제조하는 단계; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합된 융착 결합부를 형성함으로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 합착하는 단계를 포함하는 시트백 프레임 제조방법을 제공한다.

Description

시트백 프레임 및 그 제조방법{SEAT BACK FRAME AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

시트백 프레임 및 그 제조방법에 관한 것으로, 우수한 강도 및 강성을 확보하고, 제조 비용 및 시간이 절약되며, 경량화에 유리한 시트백 프레임을 제공한다.

자동차가 주행하는 데 필요한 동력은 대부분 차량의 관성 중량과 전동 저항을 극복하는 데 활용된다. 이러한 관성 중량 및 전동 저항은 차량 중량과 직접적인 함수 관계를 가지는데, 이를 통해 차량의 연비를 개선하기 위해서는 무엇보다도 차량 중량을 저감시키는 것이 중요한 요인 중 하나임을 알 수 있다.

차량 중량의 경량화 방법으로는, 주지된 사실로서 차량의 소형화, 경량 재료로의 대체 이용 등을 들 수 있다.

시트백 프레임은 차량 시트 내측 구조 강성 구조물을 말한다. 이러한 시트백 프레임은 1차적으로 승객이 편안함을 느낄 정도의 충분한 강성이 필요하며, 급정지 시에 후방의 수하물에 의해 충격을 받을 경우에 승객을 안전하게 보호하는 충분한 강성 및 강도가 필요하다.

따라서, 충분한 강도 및 강성을 확보하면서도, 중량을 절감하여 연비 개선에 효율적인 시트백 프레임의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명의 일 구현예는 강도 및 강성이 우수하면서도 경량화에 유리한 시트백 프레임을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 저비용 및 고효율로 상기 시트백 프레임을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트; 일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합됨으로써 형성된 융착 결합부를 포함하며, 상기 융착 결합부에 의해 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 합착된 시트백 프레임을 제공한다.

상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 부분적으로 합착되고, 상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트의 테두리부를 소정의 폭으로 둘러싸는 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 부분적으로 합착되고, 상기 제2 플레이트는 개구부를 포함하고, 상기 제1 플레이트는 상기 개구부의 크기보다 소정의 폭만큼 큰 크기를 가질 수 있다.

상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 부분적으로 합착되는 경우, 상기 시트백 프레임의 융착 결합부는 상기 소정의 폭에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.

상기 소정의 폭은 20㎜ 내지 100㎜일 수 있다.

상기 시트백 프레임은 복수의 리브(rib)를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 리브(rib)는 상기 제2 플레이트와 일체로 성형되어 형성될 수 있다.

상기 제1 플레이트는 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트는 장섬유 복합소재를 포함할 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 연속섬유를 포함하고, 상기 장섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 장섬유를 포함할 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재의 열가소성 수지 및 상기 장섬유 복합소재의 열가소성 수지는 각각 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 연속섬유 및 상기 장섬유는 각각 유리 섬유, 탄소 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 천연 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 연속섬유의 길이는 10㎝ 내지 1000㎝일 수 있다.

상기 장섬유의 길이는 1mm 내지 100mm일 수 있다.

상기 복수의 홀은 홀과 이웃한 홀의 거리가 100㎜ 이하일 수 있다.

상기 복수의 홀은 각각의 홀의 평균 직경이 평균 직경이 5㎜ 내지 15㎜일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 제조하는 단계; 상기 제1 플레이트를 금형에 삽입하는 단계; 제2 플레이트 제조용 조성물을 상기 금형에 투입하는 단계; 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 복수의 홀에 주입되어 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 제조하는 단계; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합된 융착 결합부를 형성함으로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 합착하는 단계를 포함하는 시트백 프레임 제조방법을 제공한다.

상기 제1 플레이트 제조용 조성물은 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트 제조용 조성물은 장섬유 복합소재를 포함할 수 있다.

상기 제2 플레이트를 제조하는 단계에서 상기 제2 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 리브(rib)가 함께 형성될 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 제1 플레이트를 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 시트백 프레임은 충분한 강도 및 강성을 확보하면서도, 중량 절감 효과가 우수하여 차량 연비 개선에 효과적이다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 제조 시간 및 제조 비용을 절감하는 효과를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 시트백 프레임의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 시트백 프레임의 제1 플레이트 및 제2 플레이트 의 평면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 시트백 프레임의 제1 플레이트 및 제2 플레이트 의 평면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 시트백 프레임의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 시트백 프레임에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 층 또는 영역을 명확하게 표현하기 위하여 일부 구성의 두께 또는 폭을 확대하여 나타내었고, 설명의 편의를 위해 특정 영역을 음영 또는 무늬 등으로 구분하여 나타내었다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.

시트백 프레임

본 발명의 일 구현예에서, 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트; 일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합됨으로써 형성된 융착 결합부를 포함하며, 상기 융착 결합부에 의해 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 합착된 시트백 프레임을 제공한다.

일반적으로 시트백 프레임은 운송 수단의 내구성에 중요한 요소로서 고강도의 스틸 재질로 형성되거나, 경량화 효과를 확보하기 위해 고강도 플라스틱을 사용하여 제조되고 있다.

고강도 플라스틱으로 제조되는 시트백 프레임은 강도 및 강성을 보완하기 위해서 다수의 리브를 복잡한 형상으로 포함하거나, 2 이상의 기판을 적층하여 제조하는데, 이때 2 이상의 복수의 기판을 제조한 후 힌지(hinge) 또는 볼트(bolt) 등과 같은 별도의 연결부재를 이용하여 복수의 기판을 적층하는 것이 일반적이었다. 이는 시트백 프레임의 중량을 증가시켜 연비 개선에 효율적이지 못하며, 제조 비용 및 제조 시간이 증가하는 문제가 있었다.

상기 문제점의 개선을 위하여, 본 발명에 따른 시트백 프레임은 별도의 연결 부재 없이 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 합착하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제1 플레이트의 복수의 홀 및 상기 제2 플레이트의 복수의 고정용 돌출부가 일대일로 대응하여 융착 결합됨으로써 융착 결합부를 형성할 수 있고, 이를 통해 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 별도의 연결 부재 없이 합착하여, 단단하게 결합함으로써 우수한 내구성을 부여함과 동시에 경량화 효과 및 경제적 효과 확보 측면에서 유리한 장점을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 제1 플레이트(10), 제2 플레이트(20) 및 융착 결합부(30)를 포함하는 시트백 프레임(100)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1을 참조할 때, 상기 시트백 프레임(100)은 상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)가 합착된 구조이며, 이때, 상기 제1 플레이트(10)는 복수의 홀(11)을 포함하고, 상기 제2 플레이트(20)는 복수의 고정용 돌출부(21)를 포함하되, 하나의 홀(11)이 하나의 고정용 돌출부(21)에 대응되도록 융착 결합됨으로써 융착 결합부(30)를 형성하고, 상기 융착 결합부(30)에 의해 상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)가 합착된 구조를 갖는 것이다.

도 1에서, 상기 융착 결합부(30)는 시각적으로 용이하게 구분하기 위하여 상기 홀(11) 및 상기 고정용 돌출부(21)의 계면에 경계선을 도시하였으나, 실질적으로 상기 융착 결합부(30)는 상기 홀(11) 및 고정용 돌출부(21)가 융착 결합되어 형성되므로, 경계가 없는 단일 구조로 이해되어야 할 것이다.

상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)는 전체적으로 합착될 수도 있고, 부분적으로 합착될 수도 있다. 이때, 전체적으로 합착된다는 것은 상기 제1 플레이트(10)의 평면 및 상기 제2 플레이트(20)의 평면이 동일하다고 인식되는 크기로 형성되어 서로 전면이 맞닿도록 합착되는 것을 의미하며, 부분적으로 합착된다는 것은 상기 제1 플레이트(10)의 평면이 상기 제2 플레이트(20)의 평면보다 작은 크기를 갖도록 소정의 형상으로 형성되어 서로 일부가 맞닿도록 합착되는 것을 의미한다.

상기 제1 플레이트(10)와 상기 제2 플레이트(20)는 전체적으로 합착될 수 있으며, 이때 상기 융착 결합부(30)는 상기 제2 플레이트의 테두리부에 형성될 수 있다. 이때, 상기 '테두리부'는 대상 구조의 가장자리 부분에 해당하는 소정의 영역을 나타내는 것이다.

상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트의 테두리부와 합착되는 영역에 복수의 홀을 포함할 수 있고, 상기 제2 플레이트의 테두리부에 복수의 고정용 돌출부가 포함될 수 있다. 상기 융착 결합부(30)가 상기 시트백 프레임의 테두리부에 형성됨으로써 별도의 연결 부재 없이도 두 플레이트를 전면 합착하는 것이 가능하고, 시트백 프레임으로서 우수한 내구성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 전체적으로 합착될 때, 상기 융착 결합부는 상기 제2 플레이트의 테두리부에 형성되면서, 동시에 필요에 따라 상기 테두리부 이외의 영역에 적정 수로 형성될 수도 있다. 강도 확보의 관점에서 상기 융착 결합부는 상기 제2 플레이트의 테두리부에 밀집되는 것이 유리하므로 이곳에 대부분이 형성되나, 필요에 따라 상기 제2 플레이트의 테두리부 이외의 영역, 예를 들어 상기 제2 플레이트의 중앙의 소정의 영역에 적절한 수만큼 추가적으로 형성될 수도 있다.

상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)가 전체적으로 합착되는 경우, 상기 시트백 프레임의 강도를 향상시키는 측면에서 유리할 수 있다.

또한, 상기 시트백 프레임이 적절한 강도 확보와 함께 경량화 효과 및 제조 비용의 감소 효과를 구현하도록, 상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)는 부분적으로 합착될 수도 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 시트백 프레임(100')의 제1 플레이트(10') 및 제2 플레이트(20')의 평면의 형상을 개략적으로 도식화한 것이다.

도 2를 참조할 때, 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')는 부분적으로 합착될 수 있고, 이때 상기 제1 플레이트(10')는 상기 제2 플레이트(20')의 테두리부를 소정의 폭(d2)으로 둘러싸는 형상으로 형성될 수 있다.

결과적으로, 상기 제1 플레이트(10')는 중앙부가 뚫려있는 액자 형상을 가질 수 있고, 이러한 형상으로 제조됨으로써 상기 제2 플레이트(20')와 일부만 합착되어 시트백 프레임(100')이 제조될 수 있다. 상기 시트백 프레임(100')은 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')가 부분적으로 합착된 구조를 가짐으로써, 일정 수준 이상의 내구성을 확보함과 동시에 제조 비용 및 제조 시간 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 3을 참조할 때, 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')는 부분적으로 합착될 수 있고, 이때 상기 제2 플레이트(20')는 개구부(A)를 포함하며, 상기 제1 플레이트(10')가 상기 개구부(A)의 크기보다 소정의 폭(d2)만큼 큰 크기로 형성될 수 있다.

이로써 상기 제1 플레이트(10')가 상기 개구부(A)를 막도록 상기 제2 플레이트(20')와 합착될 수 있고, 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')를 강도 확보를 만족하는 범위에서 각각 부분적으로 제조함으로써 제조 비용 및 시간 측면에서 유리한 효과를 확보하며, 경량화 효과를 극대화할 수 있다.

도 2 및 도 3과 같이, 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')가 부분적으로 합착되는 경우, 상기 시트백 프레임(100')의 융착 결합부(30)는 상기 소정의 폭(d2)에 대응되는 영역에 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조할 때, 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')가 부분적으로 합착되는 경우, 서로 합착되는 부분은 상기 소정의 폭(d2)에 대응되는 영역이며, 구체적으로 상기 제1 플레이트(10')에 형성된 복수의 홀 및 상기 제2 플레이트(20')에 형성된 복수의 고정용 돌출부가 일대일로 대응되도록 융착 결합됨으로써 상기 소정의 폭(d2)에 대응되는 영역에 융착 결합부(30)를 형성할 수 있다. 상기 융착 결합부(30)를 통하여 상기 제1 플레이트(10') 및 상기 제2 플레이트(20')가 별도의 연결 부재 없이도 단단하게 결합될 수 있고, 부분적으로 합착됨에도 불구하고 상기 시트백 프레임(100')에 우수한 내구성을 부여할 수 있다.

이때, 상기 소정의 폭(d2)은 약 20㎜ 내지 약 100㎜일 수 있고, 예를 들어 약 30㎜ 내지 약 100㎜일 수 있다. 즉, 상기 제1 플레이트(10')가 상기 제2 플레이트(20')와 부분적으로 합착될 때, 서로 합착되는 영역의 폭이 상기 범위를 만족할 수 있다. 상기 폭이 상기 범위로 형성됨으로써, 적절한 크기의 홀을 통해 우수한 결합력을 나타내는 융착 결합부(30)를 용이하게 형성할 수 있고, 상기 시트백 프레임(100')에 충분한 내구성을 부여할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 시트백 프레임(200)을 개략적으로 도시한 것이다.

도 4를 참조할 때, 상기 시트백 프레임(200)은 복수의 리브(rib)(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 리브(40)는 상기 시트백 프레임(200)의 강성을 더욱 향상시키기 위한 것으로, 상기 제1 플레이트(10) 및 상기 제2 플레이트(20)가 상기 융착 결합부(30)를 통해 별도의 연결 부재 없이 합착됨으로써 우수한 경량화 효과를 구현하므로, 상기 복수의 리브(40) 구조를 포함하더라도 우수한 경량 효과를 나타낼 수 있다.

이때, 상기 복수의 리브(40)는 상기 제2 플레이트(20)와 일체로 성형되어 형성될 수 있다. 상기 복수의 리브(40)가 상기 제2 플레이트(20)와 일체로 성형됨으로써 상기 제2 플레이트(20)에 형성된 복수의 고정용 돌출부(21)와 상기 복수의 리브(40)가 동시에 일체로 형성될 수 있고, 상기 시트백 프레임(200)의 제조 시간을 효율적으로 단축할 수 있다.

상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 각각 고강도 플라스틱을 포함하며, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 별도의 연결 부재 없이 융착 결합부를 통하여 합착하는 것은 서로 상이한 재질의 고강도 플라스틱을 포함함으로써 가능할 수 있다.

상기 고강도 플라스틱은 장섬유 복합소재와 연속섬유 복합소재로 구분될 수 있으며, 상기 장섬유 복합소재는 상기 연속섬유 복합소재에 비해 성형 자유도 면에서 유리하나 강도 측면에서 불리하고, 상기 연속섬유 복합소재는 상기 장섬유 복합소재에 비하여 강도 측면에서 유리하나 성형 자유도 측면에서 불리하고, 비용이 고가인 단점이 있다.

종래의 시트백 프레임은 일반적으로 성형 자유도가 높은 장섬유 복합소재를 포함하여 제조되거나, 장섬유 복합소재의 기판에 연속섬유 복합소재의 기판을 별도의 연결 부재를 이용해 적층하여 제조되었다. 전자의 경우에는 시트백 프레임으로서 요구되는 강도를 확보하기에 불리한 면에 있었고, 후자의 경우에는 전술한 바와 같이 제조 비용 및 시간 측면에서 불리하고, 경량화 효과를 확보하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명에 따른 상기 시트백 프레임은 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트 및 일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 포함하되, 상기 제1 플레이트가 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트가 장섬유 복합소재를 포함함으로써 강도 확보, 경량화 효과 및 제조 효율 측면에서 모두 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상기 제1 플레이트가 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트가 장섬유 복합소재를 포함함으로써, 상기 시트백 프레임의 제조 과정에서 상호 성형성 및 강도 측면에서 상이한 특성을 이용하여 별도의 연결 부재 없이 두 플레이트를 용이하게 합착할 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 연속섬유를 포함하고, 상기 장섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 장섬유를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 연속섬유 복합소재 및 상기 장섬유 복합소재는 각각 상기 열가소성 수지 재질의 모재 내에 연속섬유 및 장섬유가 분산 또는 함침된 것일 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재의 열가소성 수지 및 상기 장섬유 복합소재의 열가소성 수지는 그 종류가 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어 각각 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재의 열가소성 수지 및 상기 장섬유 복합소재의 열가소성 수지는 서로 다른 종류의 수지를 포함할 수도 있고, 동일한 종류의 수지를 포함할 수도 있다.

이때, 상기 연속섬유 복합소재 및 상기 장섬유 복합소재가 동일한 종류의 수지를 포함할 수 있고, 이로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 별도의 연결 부재 없이 융착 결합부를 통해 합착되기 용이하며, 서로 단단하게 부착되어 상기 시트백 프레임에 우수한 내구성을 부여할 수 있다.

상기 연속섬유 및 상기 장섬유는 그 종류가 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어 각각 유리 섬유, 탄소 섬유, 나일론 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 천연 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이로써 상기 시트백 프레임의 강성 확보에 유리할 수 있다.

상기 연속섬유는 그 길이가 약 10㎝ 내지 1000㎝일 수 있다. 상기 연속섬유가 상기 범위의 길이를 가짐으로써 상기 제1 플레이트가 높은 수준의 강성 및 충격 강도를 구현할 수 있다.

상기 장섬유는 그 길이가 약 1mm 내지 약 100mm일 수 있다. 상기 장섬유가 상기 범위의 길이를 가짐으로써 상기 제2 플레이트를 제조할 때 우수한 유동성 및 성형성을 나타낼 수 있다.

상기 제1 플레이트는 연속섬유 복합소재를 포함하며, 상기 연속섬유 복합소재는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 연속섬유 약 10 내지 약 80 중량부를 포함할 수 있다. 상기 연속섬유가 상기 범위의 함량으로 포함됨으로써 제조 비용 대비 높은 수준의 강성 및 충격 강도를 구현할 수 있고, 상기 시트백 프레임의 중량을 적절히 조절하여 차량의 구동 성능 및 연비 효율의 확보에 유리한 효과를 구현할 수 있다.

상기 제2 플레이트는 장섬유 복합소재를 포함하며, 상기 장섬유 복합소재는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 장섬유 약 20 내지 약 90 중량부를 포함할 수 있다. 상기 장섬유가 상기 범위의 함량으로 포함됨으로써 적절한 수준의 강성 및 충격 강도를 부여하면서도 우수한 유동성 및 성형성을 확보함으로써 상기 시트백 프레임의 제조 과정을 더욱 용이하게 할 수 있다.

도 1을 참조할 때, 상기 복수의 홀(11)이 형성된 제1 플레이트(10)에 있어서, 상기 복수의 홀은 하나의 홀과 이웃한 홀의 거리(d1)가 약 100㎜ 이하일 수 있고, 예를 들어 약 20㎜ 내지 약 40㎜일 수 있고, 예를 들어 약 30㎜일 수 있다. 상기 복수의 홀이 상기 범위의 간격을 갖도록 형성됨으로써 상기 제1 플레이트가 용이하게 제조될 수 있고, 상기 복수의 고정용 돌출부와 일대일로 융착 결합되어 형성된 융착 결합부가 상기 범위의 간격으로 형성되어 상기 시트백 프레임에 우수한 내구성을 부여할 수 있다.

즉, 상기 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트에 있어서, 상기 복수의 고정용 돌출부도 하나의 고정용 돌출부와 이웃한 고정용 돌출부의 거리가 약 100㎜ 이하일 수 있고, 예를 들어 약 20㎜ 내지 약 40㎜일 수 있고, 예를 들어 약 30㎜일 수 있다.

또한, 상기 홀은 그 평균 직경이 약 5㎜ 내지 약 15㎜일 수 있다. 상기 복수의 홀이 각각 상기 범위의 평균 직경을 가짐으로써, 상기 시트백 프레임의 제조 과정에서 융착 결합부가 용이하게 형성될 수 있고, 구체적으로 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 복수의 홀에 유입되어 단단한 결합력을 나타내는 융착 결합부를 형성할 수 있다.

상기 시트백 프레임은 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트 및 일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트가 합착된 구조로서, 상기 복수의 홀 및 상기 복수의 고정용 돌출부가 각각 일대일로 대응하여 융착 결합됨으로써 형성된 융착 결합부를 통하여 합착될 수 있고, 이로써 별도의 연결 부재 없이도 강도 및 강성이 우수하면서 경량화 효과 및 경제적 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

시트백 프레임 제조방법

본 발명의 다른 구현예에서, 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 제조하는 단계; 상기 제1 플레이트를 금형에 삽입하는 단계; 제2 플레이트 제조용 조성물을 상기 금형에 투입하는 단계; 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 복수의 홀에 주입되어 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 제조하는 단계; 및 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합된 융착 결합부를 형성함으로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 합착하는 단계를 포함하는 시트백 프레임 제조방법을 제공한다.

상기 시트백 프레임 제조방법을 통하여 상기 시트백 프레임을 제조할 수 있고, 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트 및 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트에 관한 사항은 전술한 바와 같고, 융착 결합부에 대한 사항도 전술한 바와 같다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 플레이트는 플레이트를 관통하는 복수의 홀을 포함하는 것으로, 상기 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 사출 성형 또는 프레스 성형을 통하여 제조될 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 제1 플레이트를 금형에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 금형은 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트의 합착 형태 및 두 플레이트의 형상에 적합하도록 다양한 형상을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 미리 제조되어 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 상기 금형의 적절한 위치에 위치시킬 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 제2 플레이트 제조용 조성물을 상기 금형에 투입하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 플레이트 제조용 조성물은 적절한 유동성을 갖는 것으로, 상기 금형에 투입되어 금형의 형상에 부합하는 형태를 갖는 제2 플레이트로 제조될 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 금형에 투입된 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 제1 플레이트의 복수의 홀에 주입되어 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 복수의 고정용 돌출부는 유동성을 갖는 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 제1 플레이트의 복수의 홀 내에 각각 유입되어, 홀의 형상에 대응되는 형상을 갖도록 제조될 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 복수의 홀 및 상기 복수의 고정용 돌출부가 일대일도 대응하여 융착 결합되어 융착 결합부를 형성함으로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 합착하는 단계를 포함할 수 있다.

즉, 하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합됨으로써 융착 결합부를 형성할 수 있고, 이를 통해 별도의 연결 부재 없이 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 단단하게 합착될 수 있다.

상기 제2 플레이트 제조용 조성물은 상기 제1 플레이트 제조용 조성물에 비하여 유동성이 큰 복합소재를 포함하고, 상기 제1 플레이트 제조용 조성물은 상기 제1 플레이트 제조용 조성물에 비하여 높은 강도를 구현하고 내열성이 높은 복합소재를 포함할 수 있다.

이와 같이, 상기 제1 플레이트 제조용 조성물 및 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 서로 유동성이 상이하고, 강도 및 내열성이 상이한 복합소재를 포함함으로써, 상기 복수의 홀에 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 유입되어 복수의 고정용 돌출부를 형성하기 용이할 수 있고, 이로써 별도의 연결 부재 없이 두 플레이트가 단단하게 합착된 시트백 프레임을 제조할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 플레이트 제조용 조성물은 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트 제조용 조성물은 장섬유 복합소재를 포함할 수 있다. 상기 제1 플레이트 제조용 조성물과 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 각각 연속섬유 복합소재 및 장섬유 복합소재를 포함함으로써 이들의 유동성 및 내열성 등의 차이를 이용하여 상기 융착 결합부를 용이하게 제조할 수 있고, 이를 통해 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 높은 효율로 합착함으로써 제조 공정 효율 대비 우수한 강성 및 경량화 효과를 갖는 시트백 프레임을 제조할 수 있다.

상기 연속섬유 복합소재 및 상기 장섬유 복합소재에 관한 사항은 전술한 바와 같다.

상기 제2 플레이트를 제조하는 단계에서, 상기 제2 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 리브(rib)가 함께 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 제1 플레이트의 복수의 홀 내에 주입되어 복수의 고정용 돌출부를 형성함과 동시에, 복수의 리브(rib) 구조를 함께 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 금형은 복수의 리브(rib)를 갖는 제2 플레이트의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

상기 제2 플레이트 조성물이 장섬유 복합소재를 포함하는 경우, 우수한 유동성에 기인하여 이로부터 복수의 리브 구조가 함께 형성되기 용이할 수 있고, 결과적으로 상기 시트백 프레임 제조방법으로 제조된 시트백 프레임이 높은 강도 및 강성을 확보할 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 제2 플레이트를 제조하는 단계를 약 190℃ 내지 약 220℃의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 온도 범위에서 수행됨으로써 상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 적절한 유동성을 확보할 수 있고, 상기 복수의 홀 내에 유입되기 용이하며, 홀과 고정용 돌출부가 단단하게 융착 결합될 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 상기 제1 플레이트를 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 플레이트를 금형에 삽입한 후에 예열할 수 있다.

상기 제1 플레이트를 예열하는 경우 예열 온도는 약 100℃ 내지 약 220℃일 수 있다. 상기 제1 플레이트가 상기 범위의 온도에서 예열됨으로써 상기 제2 플레이트용 조성물의 유동성을 향상시키는 데 기여할 수 있고, 상기 융착 결합부가 단단하게 형성됨으로써 상기 시트백 프레임이 우수한 강성을 확보할 수 있다.

상기 시트백 프레임 제조방법은 최소의 공정으로 두 플레이트가 합착된 형태의 시트백 프레임을 제조할 수 있고, 상기 두 플레이트의 합착에 있어서 별도의 연결 부재 없이 단단하게 합착하여 우수한 강성 및 경량화 효과를 함께 구현할 수 있다.

즉, 상기 시트백 프레임 제조방법은 연속섬유 복합소재와 장섬유 복합소재의 유동성이 상이한 점을 이용하여, 복수의 고정용 돌출부를 형성할 수 있고, 상기 복수의 고정용 돌출부는 복수의 홀과 일대일로 융착 결합되어 단일 구조인 융착 결합부를 형성함으로써, 차량의 경량화, 제조 시간 단축 및 비용 절감 측면에서 유리한 효과를 구현할 수 있다.

100, 100', 200: 시트백 프레임
10, 10': 제1 플레이트
11: 홀
20, 20': 제2 플레이트
21: 고정용 돌출부
30: 융착 결합부
40: 리브(rib)
d1: 홀과 이웃한 홀의 거리
d2: 소정의 폭

Claims (19)

1. 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트;
   일면에 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트; 및
   하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합됨으로써 형성된 융착 결합부를 포함하며,
   상기 융착 결합부에 의해 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트가 합착되고,
   상기 복수의 홀은 홀과 이웃한 홀의 거리가 20㎜ 내지 40㎜ 이고,
   상기 복수의 홀은 각각의 홀의 평균 직경이 5㎜ 내지 15㎜이고,
   상기 제1 플레이트는 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트는 장섬유 복합소재를 포함하는
   시트백 프레임.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 부분적으로 합착되고,
   상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트의 테두리부를 소정의 폭으로 둘러싸는 형상을 갖는
   시트백 프레임.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 플레이트는 상기 제2 플레이트와 부분적으로 합착되고,
   상기 제2 플레이트는 개구부를 포함하고, 상기 제1 플레이트는 상기 개구부의 크기보다 소정의 폭만큼 큰 크기를 갖는
   시트백 프레임.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 시트백 프레임의 융착 결합부는 상기 소정의 폭에 대응되는 영역에 형성되는
   시트백 프레임.
   
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 소정의 폭은 20㎜ 내지 100㎜인
   시트백 프레임.
   
6. 제1항에 있어서,
   복수의 리브(rib)를 더 포함하는
   시트백 프레임.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 리브(rib)는 상기 제2 플레이트와 일체로 성형되어 형성되는
   시트백 프레임.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 연속섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 연속섬유를 포함하고,
   상기 장섬유 복합소재는 열가소성 수지 및 장섬유를 포함하는
   시트백 프레임.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 연속섬유 복합소재의 열가소성 수지 및 상기 장섬유 복합소재의 열가소성 수지는 각각 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는
    시트백 프레임.
    
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 연속섬유의 길이는 10㎝ 내지 1000㎝인
    시트백 프레임.
    
13. 제9항에 있어서,
    상기 장섬유의 길이는 1mm 내지 100mm인
    시트백 프레임.
    
14. 삭제
15. 삭제
16. 제1 플레이트 제조용 조성물로부터 복수의 홀이 형성된 제1 플레이트를 제조하는 단계;
    상기 제1 플레이트를 금형에 삽입하는 단계;
    제2 플레이트 제조용 조성물을 상기 금형에 투입하는 단계;
    상기 제2 플레이트 제조용 조성물이 상기 복수의 홀에 주입되어 복수의 고정용 돌출부가 형성된 제2 플레이트를 제조하는 단계; 및
    하나의 상기 홀에 하나의 상기 고정용 돌출부가 대응하여 융착 결합된 융착 결합부를 형성함으로써 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트가 합착하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 홀은 홀과 이웃한 홀의 거리가 20㎜ 내지 40㎜ 이고,
    상기 복수의 홀은 각각의 홀의 평균 직경이 5㎜ 내지 15㎜이고,
    상기 제1 플레이트는 연속섬유 복합소재를 포함하고, 상기 제2 플레이트는 장섬유 복합소재를 포함하는
    시트백 프레임 제조방법.
    
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제

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