KR20160039044A - 차량용 시트백 프레임 - Google Patents

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KR20160039044A
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박상현
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(주)엘지하우시스
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Abstract

차량용 시트백 프레임에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 차량용 시트백 프레임의 일측면을 형성하도록 성형되는 제1프레임과; 차량용 시트백 프레임의 타측면을 형성하도록 성형되며, 제1프레임과 마주보게 결합되는 제2프레임; 및 서로 결합된 제1프레임과 제2프레임 사이에 구비되는 보강리브부를 포함한다.

Description

차량용 시트백 프레임{SEATBACK FRAME FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 시트백 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 시트의 시트백 내부에 설치되어 시트백을 지지하는 차량용 시트백 프레임에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 내부에는 운전자 및 탑승객이 앉을 수 있도록 시트가 설치되며, 그 시트는 차량의 종류에 따라서 다양한 형태로 제작된다.
상기와 같이 차량의 내부에 설치되는 차량용 시트는, 운전자 및 탑승자의 승차감과 안전도에 중요한 역할을 하는 것으로, 그 중량이 차량 전체 중량의 3 내지 5% 정도를 차지하고 있기 때문에 이를 경량화하여 연비를 향상시키기 위한 대상 품목으로서의 많은 연구가 실시되고 있는 품목이다.
통상 차량용 시트는 프레임, 폼 패드, 트림커버, 헤드레스트, 암레스트를 포함하는 형태로 이루어진다. 이 중 프레임이 차지하고 있는 중량 비율은 차량용 시트 전체 중량 중 80% 정도이며, 차량용 시트 전체의 강성은 프레임의 강성에 의해 좌우된다.
따라서 차량용 시트의 강성 향상 및 경량화를 위해서는 프레임의 강성 향상 및 경량화가 필수적으로 요구된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0340964호(2002.06.03. 등록, 발명의 명칭: 차량용 리어시트의 시트백 패널구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 차량용 시트의 중량을 경량화시키면서 그 강성을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 차량용 시트백 프레임을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 시트백 프레임은: 차량용 시트백 프레임의 일측면을 형성하도록 성형되는 제1프레임과; 상기 차량용 시트백 프레임의 타측면을 형성하도록 성형되며, 상기 제1프레임과 마주보게 결합되는 제2프레임; 및 서로 결합된 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 구비되는 보강리브부를 포함한다.
또한 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나는, 상기 차량용 시트백 프레임의 일측면 또는 타측면을 형성하도록 사출 성형되는 프레임부; 및 상기 프레임부에 인서트되어 사출 성형되는 강화인서트부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 프레임부는, 상기 강화인서트부보다 중량이 가벼운 재질로 형성되고; 상기 강화인서트부는, 상기 프레임부보다 강성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 프레임부는, 장섬유 강화 열가소성수지(Long fiber thermoplastics) 재질로 형성되고; 상기 강화인서트부는, 연속섬유 열가소성수지(Continuous riber thermoplastics) 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 보강리브부는, 상기 제1프레임의 상기 제2프레임과 마주보는 면에 돌출되게 형성되는 제1리브부; 및 상기 제2프레임의 상기 제1프레임과 마주보는 면에 돌출되게 형성되는 제2리브부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1리브부와 상기 제2리브부는, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임이 결합되는 방향으로 서로 맞물리게 형성되고; 서로 맞물린 상기 제1리브부와 상기 제2리브부의 측부에는, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임이 이격되어 이루어지는 완충공간부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량용 시트백 프레임에 따르면, 제1프레임과 제2프레임이 가벼운 재질의 프레임부에 강성이 높은 강화인서트부가 인서트되도록 각각 사출 성형되어 결합되는 복판 구조를 이루도록 형성됨으로써, 경량화 및 강성 향상을 함께 이룰 수 있다.
또한 본 발명은 강성을 향상시키기 위해 돌출된 구조물이 제1프레임과 제2프레임에 의해 둘러싸인 내부에 형성되는 구조를 취함으로써, 그 강성이 향상됨은 물론, 외관미가 향상되고, 상대파트의 형상에 대한 디자인 작업이 수월하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 "A-A" 선에 따른 단면의 일부분을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 시트백 프레임의 단면을 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 시트백 프레임의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 "A-A" 선에 따른 단면의 일부분을 보여주는 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 차량용 시트백 프레임의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임(100)은, 제1프레임(110)과, 제2프레임(120) 및 보강리브부(130)를 포함한다.
제1프레임(110)은 제2프레임(120)과 함께 차량용 프레임(100)의 외형 골격을 형성한다. 이러한 제1프레임(110)은 차량용 시트백 프레임(100)의 일측면, 예를 들면 차량용 시트백 프레임(100)의 후면을 형성하도록 성형된다.
본 실시예에 따르면, 제1프레임(110)은 사출 성형에 의해 형성된다. 이러한 제1프레임(110)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임부(111)와 강화인서트부(113)를 포함한다.
프레임부(111)는 본 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임(100)의 일측면을 형성하도록 사출 성형된다. 이러한 프레임부(111)는 후술할 강화인서트부(113)보다 가벼운 재질로 형성된다.
본 실시예에서, 프레임부(111)는 장섬유 강화 열가소성수지(Long Fiber Thermoplastics; LFT) 재질로 사출 성형됨으로써 형성되는 것으로 예시된다.
장섬유 강화 열가소성수지는, 플라스틱 소재에 길이가 긴 섬유를 보강한 정밀화학소재로서, 금속에 근접한 수준의 강성을 가지면서도 금속에 비해 가격이 저렴하고 중량이 가벼울 뿐 아니라, 사출 성형이 용이한 특성이 있다.
본 실시예의 프레임부(111)는, 상기와 같은 특성을 갖는 장섬유 강화 열가소성수지 재질로 형성됨으로써, 제조비용이 적게 들고, 목적된 형상으로의 사출 성형이 쉽고 효과적으로 이루어질 수 있어 제조가 용이할 뿐 아니라, 높은 강성을 가지면서도 가벼운 중량을 갖도록 형성될 수 있다.
강화인서트부(113)는, 프레임부(111)에 인서트되어 사출 성형된다. 이러한 강화인서트부(113)는 프레임부(111)보다 강성이 높은 재질로 형성되며, 프레임부(111)의 사출 성형시 프레임부(111)에 인서트되어 프레임부(111)와 함께 사출 성형된다.
본 실시예에서, 강화인서트부(113)는 연속섬유 열가소성수지(Continuous Fiber Thermoplastics; CFT) 재질로 형성되는 것으로 예시된다.
연속섬유 열가소성수지는, 플라스틱 소재에 유리섬 또는 탄소섬유 등의 보강섬유를 연속상으로 내장한 복합소재로서, 기계적 강도, 강성 및 충격성능이 매우 우수한 특성이 있다.
상기와 같은 연속섬유 열가소성수지 재질로 형성되는 강화인서트부(113)는, 프레임부(111)를 사출 성형하는 과정에서, 제1프레임(110)의 강성 강화가 필요한 부분에 선택적으로 위치되도록 프레임부(111)에 인서트되어 프레임부(111)와 함께 사출됨으로써, 제1프레임(110)에서 강성 강화가 필요한 부분의 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 프레임부(111)에 강화인서트부(113)가 인서트되어 사출되는 형태로 형성되는 제1프레임(110)은, 가벼운 중량으로 높은 강성을 가질 뿐 아니라, 강성 강화가 필요한 부분의 강성을 효과적으로 향상시키면서도 적은 비용으로 용이하게 제조될 수 있다.
제2프레임(120)은 제1프레임(110)과 함께 차량용 프레임(100)의 외형 골격을 형성한다. 이러한 제2프레임(120)은 차량용 시트백 프레임(100)의 타측면, 예를 들면 차량용 시트백 프레임(100)의 전면을 형성하도록 성형된다.
본 실시예에 따르면, 제2프레임(120)은 제1프레임(110)과 마찬가지로 사출 성형에 의해 형성된다. 이러한 제2프레임(120)은, 차량용 시트백 프레임(100)의 타측면을 형성하도록 사출 성형되는 프레임부(121)와, 이 프레임부(121)에 인서트되어 사출 성형되는 강화인서트부(123)를 포함한다.
제2프레임(120)의 프레임부(121)와 강화인서트부(123)는, 전술한 제1프레임(110)의 프레임부(111) 및 강화인서트부(113)와 동일한 재질로 동일한 방법으로 형성될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
보강리브부(130)는, 서로 결합된 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 사이에 구비된다. 본 실시예에서, 보강리브부(130)는 제1프레임(110)에 형성되는 제1리브부(131)와, 제2프레임에 형성되는 제2리브부(133)를 포함하는 형태로 형성되는 것으로 예시된다.
제1리브부(131)는 제1프레임(110)의 제2프레임(120)과 마주보는 면에 돌출되게 형성된다. 이러한 제1리브부(131)는 제1프레임(110) 상에 복수개가 구비되며, 각각의 제1리브부(131)는 서로 소정 간격 이격되게 배치된다.
상기와 같은 제1리브부(131)는 프레임부(111) 성형시 프레임부(111)와 일체로 형성되도록 프레임부(111)와 함께 사출 성형될 수 있으며, 이와 같이 형성되는 제1리브부(131)는 프레임부(111) 상에 제1프레임(110)의 구조적 강성을 증강시키기 위한 돌출 구조물을 형성한다.
제2리브부(133)는 제2프레임(120)의 제1프레임(110)과 마주보는 면에 돌출되게 형성된다. 이러한 제2리브부(133)는 제2프레임(120) 상에 복수개가 구비되며, 각각의 제2리브부(133)는 서로 소정 간격 이격되게 배치된다.
상기와 같은 제2리브부(133)는 프레임부(121) 성형시 프레임부(121)와 일체로 형성되도록 프레임부(121)와 함께 사출 성형될 수 있으며, 이와 같이 형성되는 제2리브부(133)는 프레임부(121) 상에 제2프레임(120)의 구조적 강성을 증강시키기 위한 돌출 구조물을 형성한다.
본 실시예에 따르면, 제1리브부(131)와 제2리브부(133)는 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 결합되는 방향으로 서로 맞물리게 형성된다. 이에 따라 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 사이에는, 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 서로 맞물려 이루어지는 격벽 구조가 형성된다.
이처럼 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 사이에 돌출 구조물과 격벽 구를 형성하는 보강리브부(130)는, 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 자체의 강성을 각각 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 결합된 결합체의 강성 또한 함께 향상시킬 수 있다.
또한 상기와 같이 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 서로 맞물려 이루어지는 격벽의 측부에는 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 이격되어 이루어지는 완충공간부(135)가 형성되고, 이 완충공간부(135)는 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 서로 맞물려 이루어지는 격벽에 의해 복수개의 영역으로 구획된다.
이처럼 보강리브부(130)는, 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 결합된 결합체의 내부에 외부에서 가해지는 충격을 완충시키기 위한 완충공간부(135)가 형성되도록 함으로써, 전체 중량의 증가를 억제하면서 차량용 시트백 프레임(100)의 강성 및 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임(100)의 제조과정 및 작용, 효과에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 차량용 시트백 프레임(100)은, 강화인서트부(113,123)가 인서트되도록 프레임부(111,121)를 사출 성형하여 각각 형성된 제1프레임(110)과 제2프레임(120)을 서로 결합시켜 제조될 수 있다.
이때 강화인서트부(113,123)는 강성이 높은 연속섬유 열가소성수지 재질로 형성되고, 프레임부(111,121)는 연속섬유 열가소성수지에 비해 강도는 상대적으로 높지 않으나 가볍고 사출 성형이 용이한 장섬유 강화 열가소성수지 재질로 사출 성형된다.
그리고 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 각각은, 프레임부(111,121)를 성형하기 위한 사출 금형에 강화인서트부(113,123)를 삽입하고 이 사출 금형에 용융된 장섬유 강화 열가소성수지를 주입하는 인서트 사출을 통해 프레임부(111,121) 상에 강화인서트부(113,123)가 인서트된 형태로 성형될 수 있다.
이와 같이 성형되는 제1프레임(110)과 제2프레임(120)은, 상기 인서트 사출 과정에서 강성 강화가 필요한 부분에 강화인서트부(113,123)가 선택적으로 위치되도록 강화인서트부(113,123)의 형성 위치를 조절함으로써, 제조비용 및 중량의 증가를 억제하면서 각각의 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한 상기와 같이 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 사출 성형 방법으로 형성됨에 따라, 복잡한 형상을 포함한 여러 형상으로 제1프레임(110)과 제2프레임(120)을 자유롭게 성형할 수 있어 디자인 자유도가 향상될 뿐 아니라, 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 표면에 엠보 등과 같은 표면 사양을 다양하게 적용할 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 성형되는 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 각각의 서로 마주보는 면에는, 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 각각 돌출되게 형성된다.
제1리브부(131)는 제1프레임(110) 성형시 제1프레임(110)과 일체를 이루도록 제1프레임(110)과 함께 사출 성형될 수 있으며, 제2리브부(133)는 제2프레임(120) 성형시 제2프레임(120)과 일체를 이루도록 제2프레임(120)과 함께 사출 성형될 수 있다.
이와 같이 형성되는 제1리브부(131) 및 제2리브부(133)는, 제1프레임(110)과 제2프레임(120) 자체의 강성을 각각 향상시키기 위한 돌출 구조물을 형성한다.
상기와 같이 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 성형이 완료되면, 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 서로 맞물리도록 제1프레임(110)과 제2프레임(120)을 결합하여 본 실시예의 차량용 시트백 프레임(100)의 제조를 완료한다.
이와 같이 제조되는 본 실시예의 차량용 시트백 프레임(100)의 내부에는, 제1리브부(131)와 제2리브부(133)가 서로 맞물려 이루어지는 격벽 구조 및 이 격벽 구조에 의해 구획되는 복수개의 완충공간부(135)가 형성된다.
이와 같은 내부 구조에 의해, 본 실시예의 차량용 시트백 프레임(100)은, 전체 중량의 증가는 억제되면서 그 구조적 성능, 즉 강성 및 외부 충격에 대한 완충 성능이 향상될 수 있다.
또한 상기와 같이 제1리브부(131)와 제2리브부(133)와 같이 돌출된 구조물이 제1프레임(110)과 제2프레임(120)에 의해 둘러싸인 내부에 형성됨에 따라, 차량용 시트백 프레임(100)의 외부가 돌출된 부분 없이 매끄러운 외관을 갖도록 형성될 수 있다.
이로써, 차량용 시트백 프레임(100) 전체의 외관미가 향상될 뿐 아니라, 차량용 시트백 프레임(100)의 외부에 덮여지는 시트커버 등과 같은 상대파트의 형상에 대한 디자인 작업이 수월하게 이루어질 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 실시예의 차량용 시트백 프레임(100)은, 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 가벼운 재질의 프레임부(111,121)에 강성이 높은 강화인서트부(113,123)가 인서트되도록 각각 사출 성형되어 결합되는 복판 구조를 이루도록 형성됨으로써, 경량화 및 강성 향상을 함께 이룰 수 있다.
또한 본 실시예의 차량용 시트백 프레임(100)은, 제1리브부(131) 및 제2리브부(133)와 같이 강성을 향상시키기 위해 돌출된 구조물이 제1프레임(110)과 제2프레임(120)에 의해 둘러싸인 내부에 형성되는 구조를 취함으로써, 그 강성이 향상됨은 물론, 외관미가 향상되고, 그 외부에 덮여지는 시트커버 등과 같은 상대파트의 형상에 대한 디자인 작업이 수월하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 차량용 시트백 프레임 110 : 제1프레임
111,121 : 프레임부 113,123 : 강화인서트부
120 : 제2프레임 130 : 보강리브부
131 : 제1리브부 133 : 제2리브부
135 : 완충공간부

Claims (6)

  1. 차량용 시트백 프레임의 일측면을 형성하도록 성형되는 제1프레임;
    상기 차량용 시트백 프레임의 타측면을 형성하도록 성형되며, 상기 제1프레임과 마주보게 결합되는 제2프레임; 및
    서로 결합된 상기 제1프레임과 상기 제2프레임 사이에 구비되는 보강리브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1프레임과 상기 제2프레임 중 적어도 어느 하나는,
    상기 차량용 시트백 프레임의 일측면 또는 타측면을 형성하도록 사출 성형되는 프레임부; 및
    상기 프레임부에 인서트되어 사출 성형되는 강화인서트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임부는, 상기 강화인서트부보다 중량이 가벼운 재질로 형성되고;
    상기 강화인서트부는, 상기 프레임부보다 강성이 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 프레임부는, 장섬유 강화 열가소성수지(Long fiber thermoplastics) 재질로 형성되고;
    상기 강화인서트부는, 연속섬유 열가소성수지(Continuous riber thermoplastics) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강리브부는,
    상기 제1프레임의 상기 제2프레임과 마주보는 면에 돌출되게 형성되는 제1리브부; 및
    상기 제2프레임의 상기 제1프레임과 마주보는 면에 돌출되게 형성되는 제2리브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1리브부와 상기 제2리브부는, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임이 결합되는 방향으로 서로 맞물리게 형성되고;
    서로 맞물린 상기 제1리브부와 상기 제2리브부의 측부에는, 상기 제1프레임과 상기 제2프레임이 이격되어 이루어지는 완충공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트백 프레임.
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