KR102413293B1 - 시트백 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 경량성 및 슬립성이 확보되면서 동시에 충격 강도가 향상된 시트백에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 면 및 강도 보강부를 포함하는 프레임 본체; 및 상기 강도 보강부에 마련되고, 금속 재질로 형성된 인서트 부재를 포함하는 시트백이 제공된다.

Description

시트백 및 이의 제조 방법{SEATBACK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 시트백 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 시트백(Seat Back)은 탑승자의 엉덩이를 받쳐 주는 시트 쿠션과 연결되어 탑승자의 등을 지지함으로써 편안하고 안락한 탑승 환경을 제공해주는 수단이다.
이러한 시트백은 플라스틱 소재로 형성된다. 플라스틱 소재로 형성된 시트백은 경량화, 슬림화 관점에서 우수한 장점을 가지는 반면, 외부 충격이 취약한 문제가 있다.
한편, 자동차는 크기에 따라 2열 시트백 또는 3열 시트백의 구조가 적용되며, 러기지(Luggage)를 수용하는 수용 공간이 마련된다. 특히, 후열에 위치한 리어(rear) 시트백은 상기 수용 공간과 직접 연결되는 것이 통상적이다. 자동차 운행 중 다양한 요인에 러기지가 리어 시트백의 후면에 충격을 가하는 경우가 빈번하며, 플라스틱 소재로 형성된 시트백의 경우, 상기 충격에 의해 파손되는 문제가 있었다.
본 발명은 러기지의 충격이 가해지는 지점에 충격 강도가 우수한 금속 재질의 인서트 부재를 마련하여, 러기지의 충격에 의한 시트백 손상을 최소화하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 면 및 강도 보강부를 포함하는 프레임 본체; 및 상기 강도 보강부에 마련되고, 금속 재질로 형성된 인서트 부재를 포함하는 시트백이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 시트백은 러기지 충격이 가해질 시 인서트 부재에서 적극적으로 충격 에너지를 흡수하도록 유도함으로써, 시트백의 파손을 최소화하면서, 동시에 탑승자의 안전성을 만족시키는 장점을 가진다.
도 1은 본 출원에 따른 예시적인 시트백의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 출원에 따른 예시적인 시트백에 관한 단면도이다.
도 3은 도 2의 시트백에서 비충돌면이 노출 형성된 단면도이다.
도 4는 본 출원에 따른 다른 예시적인 시트백에 관한 것으로, 고정 나사를 포함하는 예시적인 시트백에 관한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 시트백에서 비충돌면이 노출 형성된 단면도이다.
본 출원은 시트백에 관한 것이다. 예를 들어, 상기 시트백은 러기지가 수용되는 공간에 인접하게 배치되는 리어 시트백에 적용되는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 시트백을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 예시적인 시트백의 외관을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 출원에 따른 예시적인 시트백에 관한 단면도이고, 구체적으로, 도 2 및 이하에서 설명되는 도 3 내지 5는 도 1에 도시된 시트백의 A-A 절단면 또는 A`-A` 절단면이다.
상기 시트백은 프레임 본체(10) 및 인서트 부재(20)를 포함한다.
상기 프레임 본체(10)는 러기지가 충돌되는 제1 면(11), 상기 제1 면(11)과 반대 방향인 제2 면(12) 및 강도 보강부(13)를 포함한다. 상기 프레임 본체(10)의 구체적인 외형은 특별히 제한되지 않으며, 적용되는 자동차의 디자인 설계에 따라 다양한 변형이 가능하다.
상기 강도 보강부(13)는 러기지의 충돌이 적극적으로 유도되는 부분으로서, 프레임 본체(10)의 적어도 일부 영역에 형성된다. 구체적으로, 상기 강도 보강부(13)는 러기지의 충돌이 최초로 일어나거나, 또는 충돌이 빈번히 일어나는 제1 면(11)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 강도 보강부(13)는 ECE R17 러기지 블록 충돌 시험에 따른 높은 강도 보강이 요구되는 부분에 형성될 수 있고, 도 1과 같이, 강도 보강부(13)는 제1 면(11)의 상단의 중간 부분의 영역에 형성될 수 있다. 상기 강도 보강부(13)의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 시트백의 경량성, 슬림성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 인서트 부재(20)는 러기지의 충돌을 흡수하는 기능을 하며, 상기 강도 보강부(13)에 마련되고, 금속 재질로 형성된다. 상기 인서트 부재(20)는 금속 재질의 얇은 판 형상을 가질 수 있다. 상기 인서트 부재는 금속 재질의 얇은 판 형상을 가짐에 따라, 외형 변형이 용이하면서도 우수한 강도를 가질 수 있다. 특히, 상기 인서트 부재(20)는 강도 보강부(13)에 마련되어, 적극적인 외형 변화(예를 들어, 파손)를 통해 러기지 충돌에 따른 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다.
본 출원에 따른 시트백은 인서트 부재(20)를 활용하여 특정 부분의 강도를 극대화함으로써, 시트백의 충격 강도가 개선될 뿐 아니라 우수한 경량성 및 슬림성이 구현되는 장점이 있다.
하나의 예시에서, 상기 인서트 부재(20)는 제1 면(11) 측으로 돌출된 중심부(21); 상기 중심부(21)의 양 측을 따라 연장되고, 제2 면(12) 측으로 소정 각도 절곡된 절곡부(22); 및 상기 절곡부(22)에서 연장 형성된 가장자리부(23)를 포함할 수 있다.
인서트 부재(20)는 상기와 같이 중심부(21), 절곡부(22) 및 가장자리부(23)에 의해 특정 구조를 가짐에 따라, 러기지 충돌 시 중심부(21)에서 적극적인 외형 변형을 유도하여 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다. 예를 들어, 상기 중심부(21)는 러기지 충격이 가해지면 파손되거나, 프레임 본체(10) 내부 방향으로 휘어지는 외형 변형이 일어날 수 있다.
일 구체예에서, 상기 인서트 부재(20)의 중심부(21)는 프레임 본체의 제1 면(11)에 노출되도록 마련될 수 있다. 상기에서 용어 「노출」은 외부에서 프레임 본체의 제1 면(11)을 관찰할 때, 상기 인서트 부재(20)의 중심부(21)가 보여진다는 것을 의미한다. 반대로, 용어 「비노출」은 외부에서 프레임 본체의 제1 면(11)을 관찰할 때, 상기 인서트 부재(20)의 중심부(21)가 보여지지 않는 것을 의미한다. 본 출원에 따른 시트백은 인서트 부재(20)의 중심부(21)가 제1 면(11)에서 노출되도록 마련됨에 따라, 러기지 충돌 시 충격 에너지가 인서트 부재(20)에 직접적으로 전달되도록 유도할 수 있어 충격 에너지의 흡수가 효과적으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 중심부(21)는 러기지가 충돌되는 충돌면(21a) 및 상기 충돌면(21a)과 반대 방향인 비충돌면(21b)를 포함하고, 상기 충돌면(21a)는 프레임 본체(10)의 제1 면(11)에서 노출되도록 마련된다. 상기에서 용어 「충돌면」은 러기지 충돌 시 러기지와 직접적인 접촉이 일어나는 일면을 의미한다. 상기 충돌면(21a)이 제1 면(11)에서 노출됨에 따라, 러기지 충돌 시 그 충격 에너지가 인서트 부재(20)에 직접적으로 전달되어 충격 흡수가 효과적으로 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 충돌면(21a)은 제1 면(11)과 동일 평면 상에 위치하고, 충돌면(21a)과 제1 면(11)은 서로 단절되어 형성될 수 있다. 동일 평면 상에 위치하는 충돌면(21a)과 제1 면(11)이 서로 단절되어 형성됨에 따라, 러기지 충돌에 의한 충격 에너지가 충돌면(21a)에서 제1 면(11)으로 전파되어 프레임 본체(10)가 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제2 면(12)은 프레임 본체(10)의 내부로 함몰된 함몰부(30)를 포함하고, 상기 함몰부(30)는 인서트 부재(20)의 중심부(21)에 대응하도록 배치된다. 예를 들어, 상기 함몰부(30)는 인서트 부재(20)의 비충돌면(21b)에 대응하도록 배치된다.
앞서 설명한 도 2는 비충돌면이 비노출 형성된 시트백의 단면도이다. 도 3은 도 2의 시트백에서 비충돌면이 노출 형성된 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 비충돌면(21b)은 상기 함몰부(30)에서 노출 형성될 수 있다. 상기 비충돌면(21b)이 상기 함몰부(30)에서 노출 형성됨에 따라, 러기지 충격 시 인서트 부재의 파손이 적극적으로 유도되고, 파손에 따른 충격이 주변의 프레임 본체(10)로 전달되지 않기 때문에 충격 흡수 측면에서 보다 효과적일 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 상기 비충돌면(21b)는 상기 함몰부(30)에서 비노출 형성될 수 있다. 비충돌면(21b)는 탑승자가 착석하는 부분에 노출되는 것으로서, 외관 측면을 고려하여 비충돌면(21b)의 일면에 얇은 스킨층을 적층시켜 비충돌면(21b)을 함몰부(30)에서 비노출 형성되도록 할 수 있다. 다만, 상기 스킨층이 너무 두꺼운 경우, 인서트 부재의 파손에 의한 충격이 스킨층으로 전달되게 되고, 이는 스킨층 주변의 프레임 본체(10)의 손상을 야기할 수 있으므로, 스킨층의 두께는 얇게 형성되는 것이 적절할 수 있다.
다른 예시에서, 상기 프레임 본체(10)는 섬유 강화 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상기에서 용어 「섬유 열가소성 수지」는 열가소성 수지에 보강용 섬유를 함침시켜 제공되는 수지를 의미한다. 상기 섬유 강화 열가소성 수지에 포함되는 보강용 섬유 및 열가소성 수지는 원하는 물성을 고려하여 공지된 재료 중 임의 또는 선택적으로 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 보강용 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 천연 섬유 및 이들의 조합으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌 (polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론 (Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 섬유 강화 열가소성 수지는 프레임 본체(10)의 경량성 및 슬립성을 확보하면서, 우수한 기계적 강도를 구현할 수 있는 재질로 형성되는 것이 적절하고, 예를 들어, 상기 섬유 강화 열가소성 수지는 장섬유 강화 열가소성 수지(Long fiber reinforced thermoplastic, LFT), 유리 섬유 강화 열가소성 수지 (Glass fiber mat reinforced thermoplastic, GMT) 또는 직조 장섬유 강화 열가소성 수지 (Weaving long fiber reinforced thermoplastic, WLFT) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 전술한 시트백에 고정 나사가 적용된 시트백에 관한 것이다.
도 4는 본 출원에 따른 다른 예시적인 시트백에 관한 것으로, 고정 나사를 포함하는 예시적인 시트백에 관한 단면도이다. 구체적으로, 도 4는 비충돌면이 비노출 형성된 시트백의 단면도이다. 또한, 도 5는 도 4에 도시된 시트백에서 비충돌면이 노출 형성된 단면도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 출원에 따른 다른 예시적인 시트백은 프레임 본체(10), 인서트 부재(20) 및 고정 나사(40)를 포함한다. 상기에서 프레임 본체(10) 및 인서트 부재(20)에 대한 자세한 설명은 전술한 내용과 중복되므로, 이하에서 생략하기로 한다.
상기 고정 나사(40)는 상기 인서트 부재(20)를 프레임 본체(10)에 고정시킨다.
앞서 기술한 바와 같이, 상기 인서트 부재(20)는 제1 면(11) 측으로 돌출된 중심부(21); 상기 중심부(21)의 양 측을 따라 연장되고, 제2 면 측으로 소정 각도 절곡된 절곡부(22); 및 절곡부(22)에서 연장 형성된 가장자리부(23)를 포함하고, 상기 가장자리부(23)는 고정 나사(40)에 의해 프레임 본체(10)에 고정될 수 있다. 상기 시트백은 고정 나사(40)에 의해 인서트 부재(20)가 프레임 본체(10)에 고정됨에 따라, 러기지 충돌에 의해 인서트 부재(20)가 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
일 구체예에서, 프레임 본체(10) 및 인서트 부재(20)는 고정 나사(40)가 체결되는 체결 공이 마련될 수 있다. 상기 체결 공은 인서트 부재의 가장자리부(23)와 프레임 본체(10)를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 체결 공은 너트를 포함할 수 있고, 상기 너트의 경우, 인서트 성형 시 프레임 본체(10) 및 인서트 부재(20)와 동시 성형될 수 있다.
본 출원은 또한 전술한 시트백을 제조하는 제조 방법에 관한 것이다. 따라서, 전술한 시트백과 관련된 구성에 대한 자세한 설명은 중복되므로 이하에서 생략하기로 한다.
상기 방법은 강도 보강부(13)에 위치하는 인서트 상부 금형을 포함하고, 러기지(luggage)가 충돌되는 프레임 본체(10)의 제1 면(11)을 성형하기 위한 본체 상부 금형을 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 인서트 상부 금형과 대응하도록 배치된 인서트 하부 금형을 포함하고, 상기 제1 면(11)과 반대 방향인 프레임 본체의 제2 면(12)을 성형하기 위한 본체 하부 금형을 마련하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 본체 금형과 인서트 금형이 일체로 형성될 수 있다. 상기 본체 금형과 인서트 금형이 일체로 형성됨에 따라, 프레임 본체(10)와 인서트 부재(20)는 동시 성형될 수 있다. 상기에서 용어 「동시 성형」은 단일 공정에 의해 프레임 본체(10)와 인서트 부재(20)가 동시에 제조된다는 것을 의미한다.
상기 방법은 인서트 상부 금형과 인서트 하부 금형 사이에 금속 재질의 인서트 부재 전구체를 배치시키는 단계를 포함한다. 상기에서 인서트 부재 전구체는 금속 재질의 단판 구조일 수 있다. 상기 단판 구조의 인서트 부재 전구체는 인서트 금형에 의해 중심부(21), 절곡부(22) 및 가장자리부(23)를 포함하는 인서트 부재(20)로 제조될 수 있다.
상기 방법은 또한, 상기 압축 상부 금형과 압축 하부 금형 사이에 프레임 본체의 압축(compressition) 시트를 배치한 후, 인서트 압축 성형으로 시트백을 제조하는 단계를 포함한다. 상기 압축 시트는 예를 들어, 전술한 섬유 강화 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 출원에 따른 제조 방법은 프레임 본체(10)와 인서트 부재(20)가 일체로 형성되도록 공정을 설계함에 따라, 인서트 부재(20)를 제조하기 위한 별도의 금형 설계가 필요하지 않기 때문에 공정의 비용 절감 효과를 가져오고, 인서트 부재(20)를 프레임 본체(10)에 삽입하기 위한 추가 공정이 필요하지 않아 공정 시간이 단축되는 효과가 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 프레임 본체
11: 프레임 본체의 제 1면
12: 프레임 본체의 제2 면
13: 강도 보강부
20: 인서트 부재
21: 중심부
21a: 충돌면
21b: 비충돌면
22: 절곡부
23: 가장자리부
30: 함몰부
40: 고정 나사

Claims (12)

  1. 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 면 및 강도 보강부를 포함하는 프레임 본체; 및
    상기 강도 보강부에 마련되고, 금속 재질로 형성된 인서트 부재를 포함하며,
    상기 인서트 부재는 제1 면측으로 돌출된 중심부; 상기 중심부의 양 측을 따라 연장되고, 제2 면 측으로 소정 각도 절곡된 절곡부; 및 상기 절곡부에서 연장 형성된 가장자리부를 포함하고,
    상기 중심부는 러기지가 충돌되는 충돌면 및 상기 충돌면과 반대 방향인 비충돌면을 포함하고,
    상기 충돌면은 프레임 본체의 제1 면에서 노출되도록 마련된 시트백.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 충돌면은 제1 면과 동일 평면 상에 위치하고, 충돌면과 제1 면은 서로 단절된 시트백.
  6. 제 1 항에 있어서, 제2 면은 프레임 본체의 내부로 함몰된 함몰부를 포함하고,
    상기 함몰부는 인서트 부재의 중심부에 대응하도록 배치되는 시트백.
  7. 제 6 항에 있어서, 비충돌면은 상기 함몰부에서 노출 형성된 시트백.
  8. 제 6 항에 있어서, 비충돌면은 상기 함몰부에서 비노출 형성된 시트백.
  9. 제 1 항에 있어서, 프레임 본체는 섬유 강화 열가소성 수지를 포함하는 시트백.
  10. 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 면 및 강도 보강부를 포함하는 프레임 본체;
    상기 강도 보강부에 마련되고, 금속 재질로 형성된 인서트 부재; 및
    상기 인서트 부재를 프레임 본체에 고정시키는 고정 나사를 포함하고,
    상기 인서트 부재는 제1 면측으로 돌출된 중심부; 상기 중심부의 양 측을 따라 연장되고, 제2 면 측으로 소정 각도 절곡된 절곡부; 및 상기 절곡부에서 연장 형성된 가장자리부를 포함하고,
    상기 가장자리부는 고정 나사에 의해 프레임 본체에 고정되며,
    상기 중심부는 러기지가 충돌되는 충돌면 및 상기 충돌면과 반대 방향인 비충돌면을 포함하고,
    상기 충돌면은 프레임 본체의 제1 면에서 노출되도록 마련된 시트백.
  11. 삭제
  12. 강도 보강부에 위치하는 인서트 상부 금형을 포함하고, 러기지(luggage)가 충돌되는 프레임 본체의 제1 면을 성형하기 위한 본체 상부 금형을 마련하는 단계;
    상기 인서트 상부 금형과 대응하도록 배치된 인서트 하부 금형을 포함하고, 상기 제1 면과 반대 방향인 프레임 본체의 제2 면을 성형하기 위한 본체 하부 금형을 마련하는 단계;
    인서트 상부 금형과 인서트 하부 금형 사이에 금속 재질의 인서트 부재 전구체를 배치시키는 단계; 및
    상기 본체 상부 금형과 본체 하부 금형 사이에 프레임 본체의 압축 시트를 배치한 후, 인서트 압축 성형으로 제 1 항의 시트백을 제조하는 단계를 포함하는 시트백의 제조 방법.
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