KR102414555B1 - 시트백 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR102414555B1 KR1020180162873A KR20180162873A KR102414555B1 KR 102414555 B1 KR102414555 B1 KR 102414555B1 KR 1020180162873 A KR1020180162873 A KR 1020180162873A KR 20180162873 A KR20180162873 A KR 20180162873A KR 102414555 B1 KR102414555 B1 KR 102414555B1
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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, 발포층 및 상기 발포층의 일면 또는 양면에 형성된 스킨층을 포함하는 강도 보강용 적층체를 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 강도 보강용 적층체를 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, 발포층 및 상기 발포층의 양면에 형성된 스킨층을 포함하는 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 시트백은 러기지 충격이 가해질 시 강도 보강용 적층체에서 적극적으로 충격 에너지를 흡수하도록 유도함으로써, 시트백의 파손을 최소화할 수 있어 탑승자의 안전을 보장할 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 예시적인 시트백의 외관을 나타내는 도면이다.
도 2는 발포층의 양면에 시트층이 형성된 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백의 예시적인 도면으로서, 도 1에 도시된 시트백의 A-A 절단면이다.
도 3은 도 2의 시트백에서 강도 보강용 적층체를 제외한 프레임 본체의 단면도이다.
도 4는 발포층의 일면에 시트층이 형성된 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백의 예시적인 도면으로서, 상기 단면도는 도 1에 도시된 시트백의 B-B 절단면이다.
도 5는 도 1에 도시된 시트백에 있어서, 제1 면의 강도 보강부에 대한 정면도이다.
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 발포층의 양면에 시트층이 형성된 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백의 예시적인 도면으로서, 도 1에 도시된 시트백의 A-A 절단면이다. 도 3은 도 2의 시트백에서 강도 보강용 적층체를 제외한 프레임 본체의 단면도이다. 도 4는 발포층의 일면에 시트층이 형성된 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백의 예시적인 도면으로서, 상기 단면도는 도 1에 도시된 시트백의 B-B 절단면이다.
상기 시트백은 프레임 본체(100) 및 강도 보강용 적층체(200)를 포함한다.
상기 프레임 본체(100)는 러기지가 충돌되는 제1 면(110), 상기 제1 면(110)과 반대 방향인 제2 면(120) 및 강도 보강부(130)를 포함한다. 상기 프레임 본체(100)의 구체적인 외형은 특별히 제한되지 않으며, 적용되는 자동차의 디자인 설계에 따라 다양한 변형이 가능하다.
상기 강도 보강부(130)는 러기지의 충돌이 적극적으로 유도되는 부분으로서, 프레임 본체(100)의 적어도 일부 영역에 형성된다. 구체적으로, 상기 강도 보강부(130)는 러기지의 충돌이 최초로 일어나거나, 또는 충돌이 빈번히 일어나는 제1 면(110)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 강도 보강부(130)는 ECE R17 러기지 블록 충돌 시험에 따른 높은 강도 보강이 요구되는 부분에 형성될 수 있고, 도 1과 같이, 강도 보강부(130)는 제1 면(110)의 상단의 중간 부분의 영역에 형성될 수 있다. 상기 강도 보강부(130)의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 시트백의 경량성, 슬림성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 강도 보강용 적층체(200)는 스킨층(220)/발포층(210)/스킨층(230)의 샌드위치 구조가 적용된 부재로서, 러기지의 충돌을 흡수하는 기능을 한다. 구체적으로, 상기 강도 보강용 적층체(200)는 상기 강도 보강부(130)에 마련되고, 발포층(210) 및 상기 발포층(210)의 양면에 형성된 스킨층(220, 230)을 포함한다.
상기 발포층(210)은 러기지 충돌 시 발생하는 충격 에너지를 흡수하는 기능을 한다. 또한, 스킨층(220, 230)은 러기지 충돌에 의한 충격 에너지를 일차적으로 흡수함으로써, 강도 보강용 적층체(200)의 충격 강도를 향상시키는 기능을 하고, 또한, 시트백의 준수한 미관을 구현한다. 또한, 발포층(210)과 스킨층(220, 230)은 공지된 접착제 등을 통해 접착 형성될 수 있다.
상기 강도 보강용 적층체(200)는 충격 강도가 우수한 샌드위치 구조가 적용됨에 따라, 러기지 충돌 시 적극적인 외형 변화(예를 들어, 파손)를 통해 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다.
상기와 같이, 본 출원에 따른 시트백은 강도 보강용 적층체(200)를 활용하여 특정 부분의 강도를 극대화함으로써, 시트백의 충격 강도가 개선될 뿐 아니라 우수한 경량성 및 슬림성이 구현되는 장점이 있다.
하나의 예시에서, 상기 강도 보강부(130)는 제1 면(110)의 적어도 일부 영역에서 프레임 본체(100)의 내부로 소정 깊이 함몰되어 형성된 삽입 홈(131)을 포함하고, 강도 보강용 적층체(200)는 상기 삽입 홈(131)에 삽입 고정될 수 있다. 강도 보강용 적층체(200)는 상기 삽입 홈(131)에 삽입 고정됨에 따라, 러기지 충돌에 의해 이탈되는 것이 방지되어 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 삽입 홈(131)의 깊이(H1)는 강도 보강용 적층체(200)의 두께(H2)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 삽입 홈(131)의 깊이(H1)와 강도 보강용 적층체(200)의 두께(H2)는 5 내지 30mm 범위 내일 수 있다. 상기에서 강도 보강용 적층체(200)의 두께(H2)는 발포층(210)과 스킨층(220, 230)의 두께를 포함하는 두께이다.
일 구체예에서, 상기 발포층(210)은 프레임 본체(100)의 제1 면(110)에서 노출 형성된 제1 스킨층(220); 및 삽입 홈(131)의 바닥면(131a)과 부착되는 제2 스킨층(230)을 포함할 수 있다. 상기에서 용어 「노출」은 외부에서 프레임 본체(100)의 제1 면(110)을 관찰할 때, 상기 제1 스킨층(220)이 보여진다는 것을 의미한다. 상기 제1 스킨층(220)은 프레임 본체(100)의 제1 면(110)에서 노출 형성됨에 따라, 러기지 충돌 시 러기지와 직접적인 접촉이 일어날 수 있고, 이에 따라, 제1 스킨층(220)은 러기지 충돌에 의한 충격 에너지를 일차적으로 흡수하여 발포층(210)으로 전달되는 충격 에너지를 감쇄시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제1 스킨층(220)은 제1 면(110)과 동일 평면 상에 위치하고, 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)은 서로 단절되어 형성될 수 있다. 동일 평면 상에 위치하는 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)이 서로 단절되어 형성됨에 따라, 러기지 충돌에 의한 충격 에너지가 제1 스킨층(220)에서 제1 면(110)으로 전파되어 프레임 본체(100)가 손상되는 것을 최소화할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 시트백에 있어서, 제1 면의 강도 보강부에 대한 정면도이다.
본 출원에 따른 시트백은 상기 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)의 단절된 영역(R)에서 상기 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)을 연결하는 트림 커버(300)를 포함할 수 있다. 상기 트림 커버(300)는 상기 단절된 영역(R)에서 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)을 연결함에 따라, 러기지 충돌에 의해 강도 보강용 적층체가 이탈되는 것을 방지하는 기능을 한다.
구체적으로, 상기 트림 커버(300)는 상기 단절된 영역(R)에 상응하는 크기이고, 내부 중공이 형성된 틀 형상을 가질 수 있다. 상기 중공에는 제1 스킨 층이 노출 형성된다. 상기 트림 커버(300)는 나사 체결을 통해 제1 스킨층(220)과 제1 면(110)을 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 트림 커버(300)는 단절된 영역(R)상에 배치된 상태에서, 제1 스킨층(220) 및 제1 면(110)에 각각 나사 체결된다.
하나의 예시에서, 시트백은 상기 트림 커버(300)와 제1 스킨층(220) 사이에 배치되는 차음재를 추가로 포함할 수 있다. 상기 차음재는 자동차의 진동에 의해 트림 커버(300)와 제1 스킨층(220) 사이에 발생되는 소음을 감소시키는 부재로서, 예를 들어, 상기 차음재는 부직포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구체예에서, 상기 발포층(210)은 충격 강도가 우수하면서, 경량화 및 슬림화로 제조되는 시트백에서 요구되는 물성 구현이 가능한 경량의 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 발포층(210)은 폴리에틸렌테레프탈레인, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 멜라민 수지, 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 양 면의 스킨층(220, 230)은 강성 및 강도가 우수하면서, 경량화 및 슬림화로 제조되는 시트백에서 요구되는 물성 구현이 가능한 경량의 소재로 형성될 수 있다.
예를 들어, 양 면의 스킨층(220, 230)은 동일 재질로 형성되되, 상기 재질은 섬유 강화 열가소성 수지일 수 있다. 상기에서 용어 「섬유 강화 열가소성 수지」는 열가소성 수지에 보강용 섬유를 함침시켜 제공되는 수지를 의미한다. 상기 섬유 강화 열가소성 수지에 포함되는 섬유 및 열가소성 수지는 원하는 물성을 고려하여 공지된 재료 중 임의 또는 선태적으로 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 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 구체적으로, 가격 경쟁력, 환경 친화성 측면을 고려할 때, 상기 보강용 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유가 적절할 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 장섬유 강화 열가소성 수지(long fiber reinforced thermoplastic, LFT) 또는 연속섬유강화 열가소성 수지(continuous fiber reinforced thermoplastic, CFT)일 수 있다. 작업자는 섬유 강화 열가소성 수지의 재료 선택 시, 시트백의 제조 단가 및 원하는 강도 구현을 고려하여 장섬유 강화 열가소성 수지 또는 연속섬유 강화 수지를 선택적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 장섬유 강화 열가소성 수지는 재료 단가가 저렴한 반면 연속섬유강화 열가소성 수지에 비해 강도가 낮으며, 연속섬유강화 열가소성 수지는 재료 단가가 비싼 반면 장섬유 강화 열가소성 수지에 비해 강도가 높게 구현된다.
상기 장섬유 강화 열가소성 수지 또는 연속섬유강화 열가소성 수지는 보강용 섬유를 이용하여 열가소성 수지의 강성, 굴곡, 충격 등의 기계적 물성을 향상시킨 수지일 수 있다. 예를 들어, 장섬유 강화 열가소성 수지는 열가소성 수지에 섬유 길이가 5 내지 20mm의 보강용 장섬유를 함침시켜 제조한 수지이고, 연속섬유강화 열가소성 수지는 열가소성 수지에 보강용 연속 섬유를 함침시켜 제조한 수지일 수 있다.상기 프레임 본체(100)는 강성 및 강도가 우수하면서, 경량화 및 슬림화로 제조되는 시트백에서 요구되는 물성 구현이 가능한 경량의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임 본체(100)는 장섬유 강화 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
본 출원은 또한, 전술한 시트백과 다른 예시적인 시트백에 관한 것이다. 이하에서 설명하는 시트백은 단일 이 형성된 강도 보강용 적층체가 적용된다. 또한, 이하에서 전술한 내용과 중복되는 구성에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 출원에 따른 다른 예시적인 시트백에 관한 것으로, 발포층의 일면에 시트층이 형성된 강도 보강용 적층체를 포함하는 시트백의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 시트백은 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면(110), 상기 제1 면(110)과 반대 방향인 제2 면(120) 및 강도 보강부(130)를 포함하는 프레임 본체(100); 및 상기 강도 보강부(130)에 마련되고, 발포층(210) 및 상기 발포층(210)의 일면에 형성된 스킨층(220)을 포함하는 강도 보강용 적층체(200)를 포함한다.
앞서 기술한 바와 같이, 상기 강도 보강부(130)는 제1 면(110)의 적어도 일부 영역에서 프레임 본체(100)의 내부로 소정 깊이 함몰되어 형성된 삽입 홈(131)을 포함하고, 강도 보강용 적층체(200)는 상기 삽입 홈(131)에 삽입 고정된다.
일 구체예에서, 상기 스킨층(220)은 프레임 본체(100)의 제1 면(110)에서 노출 형성되고, 발포층(210)의 다른 일면은 삽입 홈(131)의 바닥면(131a)과 부착될 수 있다. 상기 스킨층(220)은 제1 면(110)에서 노출 형성됨에 따라, 러기지 충돌 시 러기지와 직접적인 접촉이 일어날 수 있고, 이에 따라, 스킨층(220)은 러기지 충돌에 의한 충격 에너지를 일차적으로 흡수하여 발포층(210)으로 전달되는 충격 에너지를 감쇄시킬 수 있다. 상기 스킨층(220)은 전술한 제1 스킨층(220)과 동일하므로, 본 출원에서 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
상기 강도 보강용 적층체(200)는 스킨층(220)/발포층(210)/바닥면(131a)에 의해 샌드위치 구조가 적용된 부재로서, 스킨층(220) 및 발포층(210)을 통해 우수한 충격 강도가 구현되고, 또한, 단일 스킨층(220)이 적용됨에 따라 제조 비용이 절감되는 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.
100: 프레임 본체
200: 강도 보강용 적층체

Claims (14)

  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, 발포층 및 상기 발포층의 양면에 형성된 스킨층을 포함하는 강도 보강용 적층체를 포함하고,
    강도 보강부는 제1 면의 적어도 일부 영역에서 프레임 본체의 내부로 소정 깊이 함몰되어 형성된 삽입 홈을 포함하고,
    상기 강도 보강용 적층체는 상기 삽입 홈에 삽입 고정되며,
    상기 스킨층은 프레임 본체의 제1 면에서 노출 형성된 제1 스킨층; 및 삽입 홈의 바닥면과 부착되는 제2 스킨층을 포함하는 시트백.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 삽입 홈의 깊이는 강도 보강용 적층체의 두께와 동일한 시트백.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 스킨층과 제1 면은 동일 평면 상에 위치하고, 제1 스킨층과 제1 면은 서로 단절된 시트백.
  6. 제 5 항에 있어서, 제1 스킨층과 제1 면의 단절된 영역에서 상기 제1 스킨층과 제1 면을 연결하는 트림 커버를 포함하는 시트백.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 트림 커버와 제1 스킨층 사이에 배치되는 차음재를 추가로 포함하는 시트백.
  8. 제 1 항에 있어서, 발포층은 폴리에틸렌테레프탈레인, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 멜라민 수지, 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 시트백.
  9. 제 1 항에 있어서, 양 면의 스킨층은 동일 재질로 형성되되,
    상기 재질은 섬유 강화 열가소성 수지인 시트백.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 섬유 강화 열가소성 수지는 장섬유 강화 열가소성 수지(long fiber reinforced thermoplastic, LFT) 또는 연속섬유강화 열가소성 수지(continuous fiber reinforced thermoplastic, CFT)인 시트백.
  11. 제 1 항에 있어서, 프레임 본체는 장섬유 강화 열가소성 수지를 포함하는 시트백.
  12. 러기지(luggage)가 충돌되는 제1 면, 상기 제1 면과 반대 방향인 제2 면 및 강도 보강부를 포함하는 프레임 본체; 및
    상기 강도 보강부에 마련되고, 발포층 및 상기 발포층의 일면에 형성된 스킨층을 포함하는 강도 보강용 적층체를 포함하고,
    강도 보강부는 제1 면의 적어도 일부 영역에서 프레임 본체의 내부로 소정 깊이 함몰되어 형성된 삽입 홈을 포함하고,
    상기 강도 보강용 적층체는 상기 삽입 홈에 삽입 고정되며,
    상기 스킨층은 프레임 본체의 제1 면에서 노출 형성되고,
    발포층의 다른 일면은 삽입 홈의 바닥면과 부착되는 시트백.
  13. 삭제
  14. 삭제
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