KR20090003346A - 차량용 플로어 스페이서 및 차량의 실내 구조 - Google Patents

Abstract

제조 비용을 급등시키지 않고 플로어 카펫의 떼어냄에 대한 용이성을 확보하면서, 그 플로어 스페이서에 대한 플로어 카펫의 상대적 이탈을 효과적으로 방지할 수 있는 차량용 플로어 스페이서 및 차량의 실내 구조를 제공하는 것이다. 차량용 플로어 스페이서(1O)는, 예를 들어 수평 패드(11)와 하지부 충격 흡수 패드(12)가 발포성 수지 입자로 일체로 성형된 것으로, 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면의 적어도 일부분에 그레이닝(graining) 가공이 가해져 있으며, 그 한 실시의 형태로서, 평면에서 보아 직사각형의 볼록부(凸部)(13, 13)가 형성되어 있다.

플로워 카펫, 수평 패드, 스페이서, 충격 흡수 패드, 볼록부, 발포성 수지 입자

Description

차량용 플로어 스페이서 및 차량의 실내 구조{FLOOR SPACER FOR VEHICLE AND VEHICLE INTERIOR STRUCTURE}

본 발명은 차량용 플로어 스페이서와 이 차랑용 플로어 스페이서를 구비한 차량의 실내 구조에 관한 것이다.

차량의 충돌시 등의 충격으로부터 승무원의 하지부(下肢部)를 보호하기 위해서, 차실내의 플로어 전방의 승무원 발밑 부분에는 일반적으로 하지부 충격 흡수 패드가 설치되며, 또, 다양한 실내 치수를 가지는 차량 내에서 좌석과 바닥면의 높이 조정을 도모하기 위해서, 차량의 바닥면 위에는 일반적으로 수평 패드가 설치된다. 이 하지부 충격 흡수 패드와 수평 패드는 각각이 독립적으로 사용되는 이외에, 별체로 성형된 후에 끼워맞춤 내지는 접착 등에 의해서 맞붙여지거나, 일체 성형되거나 하면서 하나의 플로어 스페이서로서 사용되고 있다. 예를 들어, 하지부 충격 흡수 패드와 수평 패드를 별체로 성형하고, 하지부 충격 흡수 패드에 마련한 볼록부(凸部)를 수평 패드에 마련한 관통구멍에 끼워 맞추어 형성되는 플로어 스페이서가 특허문헌 1에 개시되어 있다.

그런데, 플로어 스페이서의 차실내측의 면에는, 이 플로어 스페이서 설치 후에 플로어 카펫이 부설(敷設)된다. 이 플로어 카펫은 메인터넌스시에 떼어낼 필요 가 있는 것 및 환경 영향의 관점에서 차량의 폐기처분 시에 차량으로부터 떼어낼 필요가 있는 것 등의 이유에서 플로어 스페이서에 접착 등 되어 있지 않다. 구체적으로는, 플로어 카펫은 플로어 스페이서 위에 부설되며, 그 단부가 차량의 플로어 프레임과 사이드 프레임의 접합부에 마련된 홈에 묻혀 있을 뿐이다.

그렇기 때문에, 승무원의 발꿈치나 발끝이 플로어 카펫 위를 미끄러질 때에는, 이 플로어 카펫이 플로어 스페이서에 대해 상대적으로 이탈되어 버린다고 하는 문제가 때때로 발생하고 있었다.

특허문헌 1: 일본 특개2003-118460호 공보

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명의 차량용 플로어 스페이서 및 차량의 실내 구조는 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 접착제 등을 사용하지 않고 플로어 스페이서에 대한 플로어 카펫의 상대적인 이탈을 일으키기 어렵게 할 수 있는 차량용 플로어 스페이서와, 이 차량용 플로어 스페이서를 구비한 차량의 실내 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 차량용 플로어 스페이서는 발포성 수지 입자로 성형되는 차량용 플로어 스페이서로, 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면의 적어도 일부분에 그레이닝(graining) 가공이 가해져 있는 것을 특징으로 한다.

발포성 수지 입자는 특별히 한정하지 않으나, 발포성 수지 입자로서 열가소성 수지 입자를 사용하는 경우는 스티렌 개질 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등을 사용할 수 있으며, 발포성 수지로서 열강화성 수지를 사용하는 경우는 폴리우레탄계 수지 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌계 수지 입자에 스틸렌계 단량체를 함침 중합시켜 얻어지는 스티렌 개질 폴리에틸렌계 수지의 수지 입자 발포 성형체는, 폴리에틸렌계 수지 입자의 발포 성형체나 폴리프로필렌계 수지 입자의 발포 성형체에 비해, 치수 안정성과 형상 유지성이 뛰어나고, 폴리스티렌계 수지 입자의 발포 성형체에 비해 스침에 따른 가루가 생기기 어려운 이유에서 특히 바람직하다. 또, 스티렌 개질 폴리에틸렌계 수지에서의 스티렌 성분의 비율은 40~90 중량%, 바람직하게는 50~85 중량%, 보다 바람직하게는 55~75 중량%이다.

차량용 플로어 스페이서는 수평 패드나, 차량으로의 설치시에 차체측이 되는 바닥면에 복수의 오목한 홈이 형성되어 있는 하지부 충격 흡수 패드, 나아가서는 그것들이 일체로 성형된 제품 내지는 접착제 등으로 접착된 제품 등이며, 차실내측의 면으로 적어도 플로어 카펫이 부설되는 부분에는 그레이닝 가공이 가해져 있다. 또한, 상기한 오목한 홈의 형태는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 차량의 전후방향이나 좌우방향으로 연장하여 설치하는 세로로 긴 모양의 형태나, 평면에서 보아 직사각형이나 원형, 타원형의 형태 등을 적용할 수 있다. 또, 그 홈 깊이도 적절하게 조정할 수 있으며, 차량 충돌시에, 이 오목한 홈이 좌굴(buckling)함으로써 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 형상(깊이를 포함함)이면 적절하게 설정할 수 있다.

플로어 스페이서의 성형에 있어서는, 예를 들어 상기한 스티렌 개질 폴리에틸렌계 수지를 비롯한 열가소성 수지에 발포제를 함침시켜 발포성의 열가소성 수지로 하고, 이 발포성의 열가소성 수지를 가열 수증기 등으로 예비 발포시킴으로써 예비 발포 입자를 제조한다. 계속해서, 이러한 예비 발포 입자를 성형형의 캐비티(cavity) 내에 충전하고 증기 가열 등에 의해서 발포 성형하면 된다. 여기서, 플로어 스페이서의 발포 배율은, 예를 들어 3~70배의 범위 내에서 조정한 예비 발포 입자에 의해 성형하는 것이 좋다. 발포 배율이 3배 미만인 것은 매우 딱딱해지기 때문에 발포체에 의한 충분한 소성 변형 성능을 기대할 수 없다. 한편, 발포 배율이 70배를 넘어 버리면, 발포체가 지나치게 부드러워져서 발포체로서의 반력(反力)을 얻는 것이 어려워진다.

상기한 성형형은, 예를 들어 고정형 및 가동형으로 구성되는 성형형이며, 그 한쪽에 알루미늄 합금 주물 등으로 이루어진 오목형(凹型)이 장착되고, 다른 한쪽에 같은 소재의 볼록형(凸型)이 장착되어 있으며, 볼록형의 일부가 오목형에 끼워 맞춰져 캐비티를 형성하게 되어 있다. 이 볼록형의 캐비티를 향하는 단면에는, 임의의 형상 및 치수가 그레인(grain) 무늬를 형성하는 요철이 마련되어 있다. 이러한 성형형을 이용함으로써 플로어 스페이서의 한쪽 면에 그레이닝 가공을 할 수 있다.

그런데, 그레이닝 가공에 의해서 플로어 스페이서의 한쪽 면에 일부 또는 전부에 형성된 볼록부의 크기로는, 예를 들어 평면에서 보아 0.5㎜× 0.5㎜의 정사각형이며 돌출 길이(높이)가 0.5㎜인 치수 ~ 평면에서 보아 5㎜× 5㎜의 정사각형이며 높이가 2㎜인 치수의 범위가 바람직하다. 상기의 최소 치수보다 작은 경우나 상기의 최대 치수보다 큰 경우에는, 모두 플로어 스페이서에 대한 플로어 카펫의 걸림이 약해져 버려 플로어 카펫의 이탈을 효과적으로 방지할 수 없게 된다고 하는 발명자들에 의한 실험 결과에 따른 것이다.

본 발명의 차량용 플로어 스페이서에 의하면, 플로어 스페이서 중 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면의 적어도 일부분에 그레이닝 가공이 가해져 있을 뿐인 지극히 간단하고 쉬운 구성으로, 플로어 카펫의 상대 이탈을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다. 또, 이 그레이닝 가공은 성형형을 구성하는 볼록형의 단면 등에 그레인 무늬를 형성하는 요철을 마련해 두는 것만으로 되기 때문에, 플로어 스페이서의 제조 비용을 조금도 급등시키지 않는다.

또한, 본 발명에 의한 차량의 실내 구조는, 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면에 그레이닝 가공이 가해져 있는 차량용 플로어 스페이서가 차량 내에 배치되고, 적어도 이 차량용 플로어 스페이서의 실내측이 되는 면에는 플로어 카펫이 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.

앞서 기술한 한쪽 면의 일부 또는 전부에 그레이닝 가공이 가해진 플로어 스페이서와, 그 그레이닝 가공부에 적층된 플로어 카펫(그레이닝 가공부와 맞닿는 플로어 카펫의 이면에는, 예를 들어, 펠트재나 부직포 등으로 이루어진 섬유층이 형성되고 있음)으로 이루어진 차량의 실내 구조로 함으로써, 플로어 카펫의 떼어냄에 대한 용이성을 확보하면서, 그 상대적인 이탈을 효과적으로 방지할 수 있는 실내 구조를 형성할 수 있다.

발명의 효과

이상의 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 차량용 플로어 스페이서 및 차량의 실내 구조에 의하면, 제조 비용을 급등시키지 않고 플로어 카펫의 떼어냄에 대한 용이성을 확보하면서, 플로서 스페이서에 대한 플로어 카펫의 상대적 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1에서, (a)는 본 발명의 플로어 스페이서의 한 실시의 형태의 사시도이고, (b)는 도 1의 b-b 화살표를 따른 도면이며 그 일부를 확대한 도면이다.

도 2는 플로어 스페이서를 제조하는 성형형의 한 실시의 형태의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 차실내 공간의 한 실시의 형태의 단면도이다.

도 4는 인장 시험의 개요를 설명한 도면이다.

부호의 설명

1…가동형, 11…슬릿, 2…볼록형, 21…단면, 3…고정형, 4…오목형, 41…측면, 42…바닥면, 51…안내 플레이트, 52…가동 볼트, 10…플로어 스페이서, 11…수평 패드, 12…하지부 충격 흡수 패드, 13…볼록부, 20…플로어 카펫, 100…실내 구조, C…캐비티, F1…플로어 프레임, F2…사이드 프레임, F3…홈

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 설명한다. 도 1a는, 본 발 명의 플로어 스페이서의 한 실시의 형태의 사시도를, 도 1b는 도 1a의 b-b 화살표를 따른 도면이며 그 일부를 확대한 도면을, 도 2는 플로어 스페이서를 제조하는 성형형의 한 실시의 형태의 단면도를, 도 3은 본 발명의 차실내 공간의 한 실시의 형태의 단면도를, 도 4는 인장 시험의 개요를 설명한 도면을 각각 가리키고 있다. 또한, 도시하는 플로어 스페이서는 하지부 충격 흡수 패드와 수평 패드가 일체 성형된 형태이지만, 본 발명의 플로어 스페이서는, 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면의 적어도 일부분에 그레이닝 가공이 가해져 있으면 어떠한 형태여도 된다.

도 1a는 플로어 스페이서의 한 실시의 형태를 나타내고 있다. 이 플로어 스페이서(10)는 수평 패드(11)와 하지부 충격 흡수 패드(12)가 일체로 성형되어 있고, 이 플로어 스페이서(10)가 차실내에 설치되었을 때에 차실내측이 되는 면에는, 도 1b의 확대도에서 나타내는 바와 같이 그레이닝 가공에 의해서 형성된 다수의 볼록부(13, 13, …)가 마련되어 있다. 또한, 하지부 충격 흡수 패드(12)의 아래쪽 면(차량으로의 설치시에 차체측이 되는 바닥면)에는, 복수의 오목한 홈이 형성되어 있는 실시의 형태여도 된다. 나아가서는, 수평 패드(11)와 하지부 충격 흡수 패드(12)가 별체로 성형되어 끼워맞춤이나 접착제에 의해서 맞붙여진 형태여도 된다.

도 2는 성형형의 한 실시의 형태의 단면도이다. 이 성형형은 가동형(1)과 이 가동형(1)의 내부에 볼트 고정되고, 아래쪽으로 돌출하는 볼록형(2)과 이 볼록형(2)의 일부가 미끄러짐 이동하면서 끼워 맞춰지는 오목형(4)과, 이 오목형(4)이 볼트 고정되는 고정형(3)으로 대략 구성되어 있다. 가동형(1)의 내부에 배설되며, 볼록형(2)의 바닥면(21)에 연통되는 충전 파이프(53, 53)를 통하여 볼록형(2)의 단면(21)과, 오목형(4)의 내벽면을 형성하는 벽면(41), 바닥면(42)에 의해 획성(劃性)되는 캐비티(C) 내에 발포 수지 입자가 충전된다(도면 중의 Z2 방향).

가동형(1)과 고정형(3)은 각각의 측면의 접합부가 안내 플레이트(51)에 의해서 포위되며, 가동형(1)의 가동시(도면 중의 Z1 방향)에 쌍방이 위치가 이탈되지 않도록 맞붙어 있다. 가동형(1)에 천공된 볼트구멍(11)에는, 가동형(1)의 측면과 안내 플레이트(51)를 연결하는 가동 볼트(52)가 승강이 자유롭고 유동이 가능하게 끼워져 있다.

볼록형(2)의 단면(21)에는 원하는 형상이며 원하는 치수의 그레인 무늬(22, 22, …)가 마련되어 있다. 또한, 형성되는 그레인의 형상은, 평면에서 보아 정사각형 또는 직사각형의 볼록부를 일정한 간격으로 다수 마련한 형태나, 일정한 간격으로 직교하는 방향으로 연속되는 다수의 돌조로 이루어진 형태 등, 플로어 카펫과의 사이에서 소정의 인장 강도(마찰 강도)를 발휘할 수 있는 형태( 및 치수)이면 특별히 한정받지 않는다.

플로어 스페이서(10)의 성형 방법은, 예를 들어 스티렌 개질 폴리에틸렌계 수지를 사용하고, 하지부 충격 흡수 패드용의 예비 발포 입자를 수평 패드의 예비 발포 입자에 비해 저배율로 예비 발포시킨 입자를, 고유의 도시하지 않은 충전구로부터 캐비티 내에 충전한다. 여기서, 캐비티 내에서의 하지부 충격 흡수 패드와 수평 패드의 경계 부근에는, 쌍방의 입자가 서로 섞이지 않도록 미리 격벽을 마련해 두며, 각각의 형상을 캐비티의 내벽면과 격벽으로 획성해 둔다. 구획된 각 캐 비티 내에 각각의 예비 발포 입자를 동시 충전하고, 충전 후에 캐비티 내로부터 격벽을 신속하게 제거함으로써, 수평 패드(11)와 하지부 충격 흡수 패드(12)에서 발포 배율이 다르며, 나아가서는 그 한쪽 면에 그레이닝 가공이 가해진 차량용의 플로어 스페이서(10)를 성형할 수 있다.

또한, 도시한 차량용 플로어 스페이서 이외에도, 수평 패드만, 또는 하지부 충격 흡수 패드만을 성형형으로 성형할 수 있는 것은 물론이다.

도 3은, 도 1에 나타내는 플로어 스페이서(10)를 차실내에 설치하고, 또한 그 차실내측의 면에 플로어 카펫(20)을 부설하여 이루어진 차량의 실내 구조(100)를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 플로어 스페이서(10)는 그레이닝 가공면(볼록부(13, 13, …))을 차실내측을 향한 자세로 차량의 플로어 프레임(F1) 위에 설치되고, 그 위쪽(실내측)에 플로어 카펫(20)이 부설되며, 그 단부가 플로어 프레임(F1)과 사이드 프레임(F2)의 접합부에 형성된 홈(F3)에 묻힌다. 또한, 그레이닝 가공면과 맞닿는 플로어 카펫(20)의 이면에는, 예를 들어, 펠트재나 부직포 등으로 이루어진 도시하지 않는 섬유층이 형성되어 있다.

도시한 실내 구조(100)에 따르면, 플로어 스페이서(10) 위에 플로어 카펫(20)을 단지 부설했을 뿐인 구성이라도, 플로어 스페이서(10)의 그레이닝 가공면에 의해서 플로어 카펫(20)의 상대 이탈이 효과적으로 방지된다.

[인장 시험과 그 결과]

다음에, 본 발명의 플로어 스페이서에 대한 플로어 카펫의 미끄러지기 어려움을 검증하기 위해서 발명자들이 실시한 인장 시험과 그 결과를 도 4에 기초하여 설명한다.

우선 소정 형상 및 치수로 성형된 플로어 스페이서(10A)를 그레이닝 가공면을 위쪽을 향한 자세로 대좌(201) 위에 접착시키고, 그레이닝 가공면 위에 이면에 섬유층이 형성된 플로어 카펫(20A)을 부설한다. 또한, 이 플로어 카펫(20A)을 위쪽의 실린더 유니트를 구성하는 피스톤 로드(202)로 일정 압력으로 내리누르며(P1 방향), 이 상태에서 플로어 카펫(20A)의 단부를 고정한 지그(203)를 통하여 소정의 인장력으로 이 카펫을 잡아당겨(P2 방향), 카펫이 움직이기 시작했을 때의 인장 하중을 스프링 저울로 측정하는 것이다.

이 시험에서 사용된 플로어 스페이서(10A)는, 발포 배율이 50배인 폴리스티렌으로 이루어진 예비 발포 입자를 도 2에 나타낸 성형형으로 발포 성형하고, 이것을 80㎜× 80㎜× 15㎜(두께)의 치수로 가공한 것이다. 또, 그레인을 형성하는 볼록부는, 평면에서 보아 1.9㎜× 2.8㎜의 직사각형으로 높이가 0.5㎜인 치수로 형성되어 있다.

또, 플로어 카펫(20A)은 200㎜× 200㎜× 3㎜(두께)로 가공되어 있으며, 이 플로어 카펫(20A)을 위에서부터 내리 누르는 피스톤 로드 선단은 평면에서 보아 정사각형이며 그 면적이 70㎠이다.

이 피스톤 로드(202)에서 위에서부터 98N(10kgf)의 하중을 싣고 카펫이 움직이기 시작했을 때의 인장 하중을 측정한 결과, 156.8N(16kgf)의 인장 하중이 계측되었다. 또한, 이미 기술한 바람직한 그레인의 볼록부 치수인 형태(평면에서 보아 0.5㎜× 0.5㎜의 정사각형이며 돌출 길이(높이)가 0.5㎜인 치수 ~ 평면에서 보아 5 ㎜× 5㎜의 정사각형이며 높이가 2㎜인 치수)에서도 마찬가지로 인장 시험을 실시한 결과, 137.2~156.8N(14~16kgf)의 인장 하중이 계측되었다. 한편, 그레이닝 가공면이 없는 종래의 평탄한 플로어 스페이서와 플로어 카펫 사이의 인장 시험을 마찬가지로 실시한 결과, 인장 하중은 98N(10kgf) 정도였다.

발명자들의 추가적인 실험에 의하면, 승무원이 플로어 카펫 위에서 발이 미끄러지는 등 하여 이 플로어 카펫에 미치는 외력(위 시험에서 말하는 인장 하중)은 98N(10kgf) 전후인 것이 판명되고 있다. 따라서, 상기한 형상 및 치수의 볼록부를 가지는 그레이닝 가공면을 구비한 플로어 스페이서로 함으로써, 본 발명의 목적을 충분히 달성하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 이용하여 자세하게 설명해 왔으나, 구체적인 구성은 이 실시형태로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서의 설계 변경 등이 있어도, 그것들은 본 발명에 포함되는 것이다.

Claims (2)

1. 발포성 수지 입자로부터 성형되는 차량용 플로어 스페이서로,

   차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면의 적어도 일부분에 그레이닝(graining) 가공이 가해져 있는 것을 특징으로 하는 차량용 플로어 스페이서.
2. 차량 내에 배치했을 때에 실내측이 되는 면에 그레이닝 가공이 가해져 있는 차량용 플로어 스페이서가 차량 내에 배치되고, 적어도 이 차량용 플로어 스페이서의 실내측이 되는 면에는 플로어 카펫이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 구조.

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