KR20160031094A - 암레스트 프레임 및 차량용 암레스트 - Google Patents

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KR20160031094A
KR20160031094A KR1020140120139A KR20140120139A KR20160031094A KR 20160031094 A KR20160031094 A KR 20160031094A KR 1020140120139 A KR1020140120139 A KR 1020140120139A KR 20140120139 A KR20140120139 A KR 20140120139A KR 20160031094 A KR20160031094 A KR 20160031094A
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KR
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armrest frame
fiber
armrest
cup holder
fibers
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KR1020140120139A
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이희정
이경훈
김희준
송강현
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(주)엘지하우시스
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/75—Arm-rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/03—Reducing weight

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Abstract

암레스트부, 및 컵홀더부를 포함하고, 상기 암레스트부, 및 상기 컵홀더부의 재질이 열가소성 수지 및 20 중량% 내지 40 중량%의 강화용 섬유를 포함하는 섬유강화 플라스틱을 포함하는 암레스트 프레임을 제공한다.

Description

암레스트 프레임 및 차량용 암레스트{ARMREST FRAME AND ARMREST FOR A VEHICLE}
암레스트 프레임 및 차량용 암레스트에 관한 것이다.
암레스트 프레임은 의자, 좌석 등에 함께 설치되어 착석저, 승객, 운전자에게 편안하고 안정된 자세를 취할 수 있도록 도움을 주어 편안함 및 안정감을 부여하는 암레스트의 기본 골격으로서, 이를 이용하는 사람들의 안전과 밀접한 관련이 있어 특정 수준의 힘, 충격에 대해 변형 및 파손이 없을 것을 요구하는 다수의 관련 법규가 존재하고 있다. 이러한 법규를 충족하여 사람들의 안전을 도모하기 위해 암레스트 프레임은 스틸(steel) 재질로 형성되었으나, 이로 인해 중량을 증가시키는 문제가 있다. 특히, 차량의 경우 중량이 증가함에 따라 구동성능 및 연비 효율이 저하되는 문제가 있다. 게다가, 승객, 운전자들의 더 많은 편의를 제공하기 위해 컵홀더부를 포함하는 경우에는 암레스트부 및 컵홀더부를 각각 제조한 이후 이들을 용접하는 제조공정이 추가되어 시간 및 비용이 소모됨으로써 생산성 및 경제성이 떨어지는 문제도 있다.
본 발명의 일 구현예는 우수한 내구성을 유지하면서도 경량화 및 제조공정의 단순화를 실현하여 우수한 경제성 및 생산성을 구현하고 디자인의 자유도를 향상시켜 우수한 디자인성을 구현하는 암레스트 프레임을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 암레스트 프레임을 포함하여, 우수한 내구성, 우수한 경제성, 우수한 생산성 및 우수한 디자인성을 구현하는 차량용 암레스트를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 암레스트부, 및 컵홀더부를 포함하고, 상기 암레스트부 및 상기 컵홀더부의 재질이 열가소성 수지 및 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 강화용 섬유를 포함하는 섬유강화 플라스틱을 포함하는 암레스트 프레임을 제공한다.
상기 암레스트부, 및 상기 컵홀더부가 사출 성형 또는 프레스 성형에 의해 일체로 형성될 수 있다.
상기 사출 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유일 수 있다.
상기 단섬유의 길이가 약 2mm 내지 약 5mm일 수 있다.
상기 프레스 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유, 장섬유, 연속섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 강화용 섬유가 장섬유, 연속 섬유 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 장섬유의 길이가 약 50mm 내지 약 100mm이고, 상기 연속섬유의 길이가 약 10cm 초과일 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱의 인장 강도가 약 57MPa 내지 약 120MPa일 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱의 굽힘 강도가 약 80MPa 내지 약 200MPa일 수 있다.
인서트 성형에 의해 상기 암레스트부에 일체로 결합된 힌지핀을 포함하는 힌지부를 더 포함하고, 상기 힌지핀은 인서트부, 걸림부 및 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 힌지핀이 스틸 재질일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 강화용 섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 암레스트 프레임을 포함하는 차량용 암레스트를 제공한다.
상기 컵홀더부의 내부 표면 상에 투명 플라스틱 필름 또는 크롬으로 도금된 플라스틱 사출물을 부착하여 마감처리할 수 있다.
상기 마감처리한 컵홀더부의 내부에 부착된 고무 재질의 컵홀더를 더 포함할 수 있다.
상기 암레스트 프레임으로부터 순차적으로, 발포 패드 및 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 발포 패드가 폴리우레탄 발포폼 재질일 수 있다.
상기 커버가 합성수지, 고무, 천 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질일 수 있다.
상기 암레스트 프레임은 우수한 내구성을 유지하면서도 경량화 및 제조공정의 단순화를 실현하여 우수한 경제성 및 생산성을 구현하고 디자인의 자유도를 향상시켜 우수한 디자인성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 암레스트 프레임의 개략적인 사시도이다.
도 2는 힌지부를 더 포함하는 상기 암레스트 프레임의 개략적인 사시도이다.
도 3은 상기 암레스트 프레임의 개략적인 정면도(front view) 이다.
도 4는 상기 암레스트 프레임의 개략적인 상면도(upper view)이다.
도 5는 상기 암레스트 프레임의 개략적인 측면도(side view)이다.
도 6은 보강 리브를 더 포함하는 상기 암레스트 프레임의 개략적인 후면도(lower view)이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위해서 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에서, 암레스트부, 및 컵홀더부를 포함하고, 상기 컵홀더부 및 상기 암레스트부의 재질이 열가소성 수지 및 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 강화용 섬유를 포함하는 섬유강화 플라스틱을 포함하는 암레스트 프레임을 제공한다.
일반적으로, 암레스트 프레임은 높은 내구성을 가지기 위해 스틸(steel) 재질로 형성되었으나, 이로 인해 중량을 증가시켜 특히, 차량의 경우 구동성능 및 연비 효율이 저하되는 문제가 있다. 게다가, 승객, 운전자들의 더 많은 편의를 제공하기 위해 물, 음료 등을 내려놓을 수 있는 컵홀더부를 포함하는 경우에는 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 형성할 수 없어, 이들을 각각 별개로 제조한 이후 용접하는 제조공정이 추가되어야 하므로 시간 및 비용이 더욱 소모되어 생산성 및 경제성이 저하되었고, 또한, 스틸은 연성이 높은 성질 등으로 인해 성형 과정에서 암레스트 프레임의 각 부분을 다른 두께로 한번에 형성하는 것이 어려워 전체적으로 일정한 두께로 형성할 수 밖에 없어 디자인의 자유도가 현저히 떨어지는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 일 구현예에 따른 암레스트 프레임은 상기 열가소성 수지 및 상기 강화용 섬유를 적절히 포함한 섬유강화 플라스틱 재질로 형성되어 우수한 내구성을 구현함과 동시에 중량을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 암레스트부 및 상기 컵홀더부를 동시에 일체로 형성할 수 있어 용접하는 제조공정이 생략됨으로써 시간 및 비용이 절감되어 생산성 및 경제성이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 상기 섬유강화 플라스틱 재질을 사용하여 사출 성형 또는 프레스 성형하는 경우에는 암레스트 프레임의 각 부분을 다른 두께로 한번에 형성할 수 있어, 우수한 디자인성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 암레스트 프레임(100)의 개략적인 사시도를 나타낸다.
상기 암레스트 프레임(100)은 암레스트부(110), 및 컵홀더부(120)를 포함하고, 상기 암레스트부(110), 및 상기 컵홀더부(120)의 재질이 열가소성 수지 및 약 20 중량% 내지 약 40 중량%의 강화용 섬유를 포함하는 섬유강화 플라스틱을 포함한다.
상기 중량 범위 내로 상기 강화용 섬유를 포함함으로써 상기 암레스트 프레임(100)에 충분한 강성 및 강도를 부여함과 동시에 중량을 적절한 수준으로 유지시키고 상기 강화용 섬유가 상기 암레스트 프레임(100)의 표면에 부분적으로 돌출되는 정도를 저감시킬 수 있다.
상기 강화용 섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 열가소성 수지는 암레스트 프레임(100)에 사용되는 공지된 열가소성 수지를 제한 없이 사용할 수 있고, 원하는 용도에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 구체적으로 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등과 이들의 조합에서 선택된 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 열가소성 수지는 예를 들어, 약 50중량% 내지 약 60중량%로 포함될 수 있다. 상기 중량 범위 내로 상기 열가소성 수지를 포함함으로써 상기 암레스트 프레임(100)의 형상을 용이하게 성형할 수 있고 상기 강화용 섬유가 상기 암레스트 프레임(100)의 표면에 부분적으로 돌출되는 정도를 저감시킬 수 있다.
상기 암레스트부(110), 및 상기 컵홀더부(120)가 사출 성형 또는 프레스 성형에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이, 일체로 형성됨으로써 이들을 각각 별개의 제조공정으로 제조한 이후 용접하는 공정을 생략할 수 있어, 시간 및 비용이 더욱 절감되어 우수한 경제성 및 생산성을 구현할 수 있다.
상기 사출성형 및 프레스 성형 각각은 특별한 제한 없이, 이 기술분야에서 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있고, 예를 들어, 사출성형기, 프레스성형기, 금형 등을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 사출 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유일 수 있다. 그에 따라, 상기 섬유강화 플라스틱을 포함하는 재료를 상기 사출 성형에 사용하는 사출성형용 펠렛으로 용이하게 형성할 수 있다.
상기 프레스 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유, 장섬유, 연속섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 강화용 섬유가 상기 장섬유, 상기 연속섬유 또는 이들 모두를 포함하여 상기 암레스트 프레임(100)의 강성 및 강도를 모두 우수한 수준으로 구현하여 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 단섬유의 길이가 약 2mm 내지 약 5mm일 수 있다. 상기 범위 내의 길이를 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100)에 충분한 강성 및 강도를 부여하면서도 상기 사출성형시 사출성형용 펠렛을 용이하게 형성할 수 있고, 상기 암레스트 프레임(100)의 표면에 부분적으로 돌출되는 정도를 현저히 저감시켜 우수한 표면 특성을 구현할 수 있다.
상기 장섬유의 길이가 약 50mm 내지 약 100mm일 수 있다. 상기 범위 내의 길이를 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100)의 강성 및 강도를 모두 우수한 수준으로 구현하여 내구성을 향상시키고, 상기 장섬유가 상기 암레스트 프레임(100)의 표면에 부분적으로 돌출되는 정도를 저감시키면서, 비용을 낮은 수준으로 유지하여 우수한 경제성을 도모할 수 있다.
상기 연속섬유의 길이가 예를 들어, 약 10cm 초과일 수 있다. 상기 범위 내의 길이를 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100)의 강성 및 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있어, 더욱 높은 강성 및 강도가 요구되는 경우에 사용할 수 있다.
상기 연속섬유의 길이는 상기 범위 내에서 발명의 목적 및 성질에 따라 다양한 길이로 형성될 수 있고, 예를 들어 약 10cm 초과 내지 약 900cm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 강화용 섬유가 상기 장섬유 및 상기 연속섬유를 적절히 포함하여 전술한 각각의 이점을 조절하여 구현할 수 있다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도가 약 57 MPa일 내지 약 120MPa일 수 있다. 상기 범위 내의 인장 강도를 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100)의 장력에 대한 저항력을 적절히 조절하여, 상기 암레스트 프레임(100)을 적용한 암레스트의 사용시 높은 강도를 구현함과 동시에 외부로부터 강한 충격시 높은 강성을 구현하여 우수한 내구성 및 우수한 안정성을 구현할 수 있다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도가 약 80 MPa 내지 약 200MPa일 수 있다. 상기 범위 내의 굽힘 강도를 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100)의 굽힘 하중에 대한 저항력을 적절히 조절하여, 상기 암레스트 프레임(100)을 적용한 암레스트의 사용시 높은 강도를 구현함과 동시에 외부로부터 강한 충격시 높은 강성을 구현하여 우수한 내구성 및 우수한 안정성을 구현할 수 있다.
도 2는 힌지부(130)를 더 포함하는 상기 암레스트 프레임(100')의 사시도를 개략적으로 나타낸다. 상기 힌지부(130)는 상기 암레스트 프레임(100') 및 시트백 프레임 등을 연결하는 연결부로서 상기 암레스트 프레임(100')은 상기 힌지부(130)를 이용하여 회동시킬 수 있어 착석자, 승객, 운전자의 편의를 도모할 수 있고, 예를 들어, 상기 암레스트부(110)의 양 단부 중 상기 컵홀더부(120)와 접하지 않는 단부의 양 측면 각각에 형성될 수 있다.
일 구현예에서, 상기 암레스트 프레임(100')은 인서트 성형에 의해 상기 암레스트부(110)에 일체로 결합된 힌지핀(140)을 포함하는 힌지부(130)를 더 포함하고, 상기 힌지핀(140)은 인서트부(141), 걸림부(143) 및 돌출부(142)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 힌지핀(140)은 상기 암레스트부(110)의 내부에 매몰된 인서트부(141), 상기 인서트부(141)의 양 단부에 형성된 걸림부(143) 및 상기 암레스트부(110)의 외부로 돌출된 돌출부(142)을 포함하고, 상기 인서트부(141)의 직경이 상기 돌출부(142)의 직경보다 클 수 있다. 또한, 상기 인서트부(141)의 직경이 상기 걸림부(143)의 직경보다 클 수 있다.
상기 힌지핀(140)은 원기둥 또는 다각 기둥 형상일 수 있고, 상기 인서트부(141), 상기 걸림부(143) 및 상기 돌출부(142)의 각각의 직경은 이들의 각 단면의 크기를 나타내는 것으로 원의 직경 또는 다각형의 외접원의 직경을 의미할 수 있다.
일반적으로 암레스트부의 단부의 양 측면 각각에 힌지핀을 삽입하기 위한 구멍을 형성하고 이들 구멍에 힌지핀을 부분적으로 삽입한 후 용접하여 접합시킴으로써 암레스트 프레임에 힌지핀을 결합시킨 후 힌지핀이 삽입되지 않고 돌출된 부분을 시트백 프레임의 브라켓, 힌지끼움부 등에 끼워서 연결하였고, 그에 따라 용접하는 공정이 추가되어 시간 및 비용이 더욱 많이 소모되었고, 암레스트 프레임이 회동하는 도중 힌지부에 가해지는 압력이 암레스트부의 내부에 부분적으로 삽입된 힌지핀 부분에 분산될 수 밖에 없어 사용 과정에서 반복적으로 회동됨에 따라 연결부위가 느슨해지거나 손상됨으로써 마모되거나 균일이 발생하는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 일 구현예에서는 전술한 바와 같은 인서트 성형에 의해 상기 암레스트부(110)에 일체로 결합된 상기 힌지핀(140)을 포함하여 제조 공정을 단순화시켜 시간 및 비용을 더욱 절감시키면서 상기 인서트브(141)의 양 단부에 상기 걸림부(143)를 형성하여 상기 암레스트 프레임(100')에 상기 힌지핀(140)을 더욱 견고히 결합시킴으로써 우수한 경제성 및 우수한 내구성을 구현할 수 있다. 또한, 상기 힌지핀(140)이 상기 돌출부(142)에 비해 더욱 큰 직경을 갖는 상기 인서트부(141)를 포함하여, 상기 암레스트 프레임(100')이 회동하는 도중 상기 힌지부(130)에 가해지는 압력을 더욱 넓은 범위에 분산시킴으로써 사용 과정에서 반복적으로 회동함에 따른 상기 힌지부(130)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 걸림부(143) 중 하나는 상기 암레스트부(110)의 내부에 매몰되고, 다른 하나는 상기 암레스트부(110)의 측면에 접하여 형성될 수 있고, 상기 걸림부(143)의 직경은 상기 인서트부(141)의 직경보다 클 수 있다. 이와 같이, 상기 인서트부(141)의 양 단부에 직경이 보다 큰 상기 걸림부(143)를 포함함으로써 상기 암레스트 프레임(100')에 상기 힌지핀(140)을 더욱 견고하게 결합시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 인서트부(141)의 직경이 약 10mm 내지 약 25mm일 수 있다. 상기 범위 내의 직경을 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100')이 회동하는 도중 상기 힌지부(130)에 가해지는 압력을 충분히 분산시킴으로써 상기 힌지부(130)의 손상을 더욱방지할 수 있다.
또한, 상기 인서트부(141)의 길이가 예를 들어, 약 30mm 내지 약 100mm일 수 있으나, 발명의 목적 및 기능에 따라 적절히 변경될 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
상기 돌출부(142)의 직경이 약 10mm 내지 약 30mm일 수 있다. 상기 범위 내의 직경을 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100')을 충분히 지지하면서도 원활하게 회동될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(142)의 길이가 예를 들어, 약 20mm 내지 약 50mm일 수 있으나, 발명의 목적 및 기능에 따라 적절히 변경될 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
상기 걸림부(143)의 직경이 약 20mm 내지 약 30mm일 수 있다. 상기 범위 내의 직경을 가짐으로써 상기 암레스트 프레임(100')에 상기 힌지핀(140)을 더욱 견고히 결합시켜 내구성을 향상시키면서 비용을 낮은 수준으로 유지시킬 수 있다.
상기 걸림부(143)의 두께가 예를 들어, 약 2mm 내지 약 20mm일 수 있으나, 발명의 목적 및 기능에 따라 적절히 변경될 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
상기 돌출부(142)는 구체적으로, 상기 암레스트부(110)의 측면에 접하여 형성된 걸림부(143)로부터 상기 암레스트부(110)의 외부로 돌출될 수 있다. 이와 같이, 돌출된 상기 힌지핀(140)이 예를 들어, 시트백 프레임의 브라켓, 힌지끼움부 등에 끼워져 시트백 프레임에 연결되고 그에 따라 상기 암레스트 프레임(100')이 회동될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 이 기술분야에서 공지된 방법에 의해 시트백 프레임 등에 연결될 수 있다.
상기 힌지핀(140)은 스틸 재질일 수 있다. 그에 따라, 상기 힌지핀(140)은 내열성 및 강성이 높아 인서트 성형에 의해 일체로 형성시 고온의 가공 온도에도 불구하고 상기 힌지핀(140)의 형상이 변형되거나 손상되지 않으며, 상기 암레스트 프레임(100')이 회동함에 따라 상기 힌지부(130)에 가해지는 압력을 충분히 분산시킬 수 있다.
일 구현예에서, 상기 암레스트 프레임(100')은 내부에 리브(lib)를 더 포함할 수 있다. 상기 리브는 예를 들어, 복수 개가 포함될 수 있고, 그에 따라 상기 암레스트 프레임(100')의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있으면서 외부 충격시 충격력을 전체적으로 고르게 분산시켜 우수한 안정성을 구현할 수 있다. 도 6은 보강 리브를 더 포함하는 상기 암레스트 프레임(100')의 후면도(lower view)를 개략적으로 나타낸다. 상기 리브의 개수 및 형상은 발명의 용도 및 기능에 따라 다양하게 구현될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
상기 리브는 열가소성 플라스틱, 섬유 강화 플라스틱 또는 이들 모두를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 리브는 섬유강화 플라스틱으로 형성될 수 있고, 그에 따라 내구성이 향상되어 외부 충격력을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있고, 상기 암레스트부(110) 및 상기 컵홀더부(120)와 일체로 형성할 수 있어 제조공정을 단순화시켜 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
상기 암레스트 프레임(100')은 목적 및 기능에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 구현예에서 상기 암레스트 프레임을 포함하는 차량용 암레스트를 제공한다. 상기 암레스트 프레임은 일 구현예에서 전술한 바와 같다.
상기 차량용 암레스트는 상기 암레스트 프레임으로부터 순차적으로, 발포 패드 및 커버를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 암레스트 프레임 중 상기 암레스트부의 상부에 순차적으로 발포 패드 및 커버를 포함할 수 있고, 그에 따라, 착석자, 승객, 운전자 등에게 쿠션감을 제공하여 편안함 및 안정감을 부여하면서도 쿠션감이 요구되지 않는 컵홀더부의 내부 표면 상에는 상기 발포 패드 및 커버를 포함하지 않음으로서 제조비용을 절감할 수 있다.
상기 발포 패드가 폴리우레탄 발포폼 재질일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 커버가 합성수지, 고무, 천, 가죽 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 컵홀더부의 내부 표면 상에 투명 플라스틱 필름 또는 크롬으로 도금된 플라스틱의 사출물을 부착하여 마감처리할 수 있고, 구체적으로 상기 컵홀더부의 내부 표면 중 최상부 부근에 부착하여 마감처리할 수 있다. 그에 따라, 상기 컵홀더부; 및 상기 암레스트부의 상부에 포함된 발포 패드 및 상기 커버;의 연결부위를 견고하고 매끄럽게 마감 처리하여 상기 발포 패드 및 상기 커버의 들뜸 현상 등을 방지하여 장기간 우수한 내구성을 유지하여 우수한 외관을 구현할 수 있다.
상기 투명 플라스틱 필름은 예를 들어, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 폴리에스테르(Polyester), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 크롬으로 도금된 플라스틱의 사출물은 예를 들어, 플라스틱을 사출 성형하여 사출물을 형성한 후 이어서, 크롬으로 도금하여 제조할 수 있고, 상기 사출물의 형상은 발명의 목적 및 기능에 따라 다양하게 형성할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
상기 플라스틱은 이 기술분야에서 공지된 다양한 종류의 플라스틱을 사용할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
다른 구현예에서, 상기 마감처리한 컵홀더부의 내부에 부착된 고무 재질의 컵홀더를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 컵홀더를 더 포함함으로써 상기 강화용 섬유들이 부분적으로 보이는 상기 컵홀더부의 내부 표면을 가려 우수한 외관을 구현하면서도 상기 컵홀더를 탄성이 있는 고무재질로 형성하여 컵이나 병 등의 충격을 완화할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로써 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예
실시예 1
폴리프로필렌 수지 60 wt% 및 장 유리섬유(long glass fiber, GF) 20wt%가 포함된 용융 상태의 섬유강화 플라스틱을 프레스 성형기의 몰드에 채우고, 상기 몰드에서 열과 압력을 가하여 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 프레스 성형함으로써 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 60MPa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 80MPa였다.
실시예 2
폴리프로필렌 수지 50 wt% 및 장 유리섬유(long glass fiber, GF) 30wt%가 포함된 용융 상태의 섬유강화 플라스틱을 프레스 성형기의 몰드에 채우고, 상기 몰드에서 열과 압력을 가하여 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 프레스 성형함으로써 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 100Mpa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 120MPa였다.
실시예 3
폴리프로필렌 수지 50 wt% 및 단 유리섬유(short glass fiber, GF) 30 wt%가 포함된 섬유강화 플라스틱으로 형성된 사출용 펠렛을 준비하고, 상기 펠렛을 사출 성형기에 투입한 후, 열과 압력을 가하여 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 사출 성형함으로써 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 57MPa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 90MPa였다.
실시예 4
폴리프로필렌 수지 45 wt% 및 장 유리섬유(long glass fiber, GF) 40wt%가 포함된 용융 상태의 섬유강화 플라스틱을 사용한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 조건 및 방법으로 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 120MPa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 160MPa였다.
비교예 1 (유리 섬유를 20 중량% 미만으로 포함)
폴리프로필렌 수지 70 wt% 및 장 유리섬유(long glass fiber, GF) 10 wt%가 포함된 용융 상태의 섬유강화 플라스틱을 프레스 성형기의 몰드에 채우고, 상기 몰드에서 열과 압력을 가하여 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 프레스 성형함으로써 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 40Mpa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 50Mpa였다.
비교예 2 (유리 섬유를 40 중량% 초과로 포함함)
폴리프로필렌 수지 40 wt% 및 장 유리섬유(long glass fiber, GF) 45 wt%가 포함된 용융 상태의 섬유강화 플라스틱을 프레스 성형기의 몰드에 채우고, 상기 몰드에서 열과 압력을 가하여 암레스트부 및 컵홀더부를 일체로 프레스 성형함으로써 암레스트 프레임을 제조하였다.
상기 섬유강화 플라스틱의 ASTM D638의 조건에 따른 인장 강도는 140Mpa였고, ASTM D790의 조건에 따른 굽힘 강도는 200Mpa였다.
실험예
실시예 1-4 및 비교예 1-3의 암레스트 프레임에 대한 수직강도 및 수평강도 실험을 하였고, 그 결과를 표 1에 기재하였다.
(수직강도)
변위량 및 응력 측정방법: 암레스트 프레임의 힌지부가 형성되는 일단부를 고정하고, 상기 일단부에 대한 반대측의 최외각 단부로부터 20mm 떨어진 위치의 상면(上面) 지점에 수직방향으로 40kgf의 하중을 가한 후 상기 하중을 가하기 전후의 상기 최외각 단부의 변위량을 측정하였다.
이어서, 하중을 점차적으로 증가시켜 110kgf의 하중을 가한 상태에서 응력측정기(stress analyzer)을 사용하여 응력을 측정하였다.
(수평강도)
변위량 및 응력 측정방법: 암레스트 프레임의 힌지부가 형성되는 일단부를 고정하고, 상기 일단부에 대한 반대측의 최외각 단부로부터 20mm 떨어진 위치의 좌측면 지점에 상기 좌측면에 대한 수직방향으로 30kgf의 하중을 가한 후 상기 하중을 가하기 전후의 상기 최외각 단부의 변위량을 측정하였다. 또한, 상기 좌측면 지점의 반대측인 우측면 지점에 대해서도 동일한 방법 및 조건으로 측정을 수행하여 변위량을 측정하였다.
이어서, 하중을 점차적으로 증가시켜 60kgf의 하중을 가한 상태에서 응력측정기(stress analyzer)을 사용하여 응력을 측정하였다. 또한, 상기 좌측면 지점의 반대측인 우측면 지점에 대해서도 동일한 방법 및 조건으로 측정을 수행하여 응력을 측정하였다.
수직강도 수평강도 (좌측, 우측) 중량(g)
변위량(mm) 응력(MPa) 변위량(mm) 응력(MPa)
실시예 1 34.0 60.7 5.3, 5.9 10.5, 10.4 800
실시예 2 21.2 28.7 2.3, 2.5
 5.4,5.3 870
실시예 3 24.5 28.4 2.6, 2.8 5.3, 5.2 870
실시예 4 20.3 28.4 2.4, 2.3 5.3, 5.4 940
비교예 1 46.0 28.7 4.0, 3.9 5.2, 6.2 756
비교예 2 20.3 미만 28.4 미만 2.4 미만, 2.3 미만 5.3 미만, 5.4 미만 970
실시예 1-4에 따른 암레스트 프레임은 수직강도 및 수평강도가 작아 충분한우수한 강성 및 강도를 부여함으로써 우수한 내구성을 구현하고, 또한 중량이 940g 이하로 작아 경량화를 실현함으로써 우수한 경제성을 구현하며, 또한 강화용 섬유가 암레스트 프레임의 표면에 부분적으로 돌출되는 정도를 더욱 낮은 수준으로 유지하여 우수한 표면 특성을 구현할 수 있음을 명확히 예상할 수 있다.
반면, 비교예 1에 따른 암레스트 프레임은 수직강도 및 수평강도가 현저히 커서 강성 및 강도가 낮으므로 내구성이 열등함을 명확히 예상할 수 있고, 비교예 2에 따른 암레스트 프레임은 내구성은 우수하나, 중량이 현저히 커서 구동성능 및 연비 효율이 저하되면서 강화용 섬유가 암레스트 프레임의 표면에 돌출되는 정도가 높아 표면 특성이 좋지 않음을 명확히 예상할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 암레스트 프레임
110: 암레스트부
120: 컵홀더부
130: 힌지부
140: 힌지핀 141: 인서트부 142: 돌출부 143:걸림부
150: 리브(rib)

Claims (19)

  1. 암레스트부, 및 컵홀더부를 포함하고,
    상기 암레스트부, 및 상기 컵홀더부의 재질이 열가소성 수지 및 20 중량% 내지 40 중량%의 강화용 섬유를 포함하는 섬유강화 플라스틱을 포함하는
    암레스트 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암레스트부, 및 상기 컵홀더부가 사출 성형 또는 프레스 성형에 의해 일체로 형성된
    암레스트 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사출 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유인
    암레스트 프레임.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단섬유의 길이가 2mm 내지 5mm인
    암레스트 프레임.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 프레스 성형으로 형성한 경우 상기 강화용 섬유가 단섬유, 장섬유, 연속섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    암레스트 프레임.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강화용 섬유가 장섬유, 연속 섬유 또는 이들 모두를 포함하는
    암레스트 프레임.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 장섬유의 길이가 50mm 내지 100mm이고,
    상기 연속섬유의 길이가 10cm 초과인
    암레스트 프레임.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 섬유강화 플라스틱의 인장 강도가 57MPa 내지 120MPa인
    암레스트 프레임.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 섬유강화 플라스틱의 굽힘 강도가 80MPa 내지 200MPa인
    암레스트 프레임.
  10. 제1항에 있어서,
    인서트 성형에 의해 상기 암레스트부에 일체로 결합된 힌지핀을 포함하는 힌지부를 더 포함하고, 상기 힌지핀은 인서트부, 걸림부 및 돌출부를 포함하는
    암레스트 프레임
  11. 제8항에 있어서,
    상기 힌지핀이 스틸 재질인
    암레스트 프레임.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는
    암레스트 프레임.

  13. 제1항에 있어서,
    상기 강화용 섬유는 유리 섬유, 아라미드 섬유, 천연 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는
    암레스트 프레임.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 암레스트 프레임을 포함하는 차량용 암레스트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 컵홀더부의 내부 표면 상에 투명 플라스틱 필름 또는 크롬으로 도금된 플라스틱 사출물을 부착하여 마감처리한
    차량용 암레스트.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마감처리한 컵홀더부의 내부에 부착된 고무 재질의 컵홀더를 더 포함하는
    차량용 암레스트.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 암레스트 프레임으로부터 순차적으로, 발포 패드 및 커버를 더 포함하는
    차량용 암레스트.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 발포 패드가 폴리우레탄 발포폼 재질인
    차량용 암레스트.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 커버가 합성수지, 고무, 천 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질인
    차량용 암레스트.
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