KR20230000639A - 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임에 관한 것으로서, 탄성을 가지는 스프링 와이어를 성형하여 만드는 기본 프레임과 기본 프레임과 소정의 간격으로 마주보는 플레이트에 기본 프레임을 보강하는 보조 프레임, 성형 발포 패드를 지지하여 고정하는 받침부, 차체 프레임에 와이어 프레임을 체결하는 결합부, 기본 프레임과 플레이트를 연결하는 연결부를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 구조가 간단하고 조립이 쉬워 생산성과 작업성이 향상되고, 성형 발포 패드가 원하는 방향으로 일정한 발포력을 가지고 발포 및 팽창하여 빈 공간을 골고루 채워서 방진 및 방음 효과가 우수하며, 프레임의 들뜸으로 외부 패널과 충돌하여 형상 변형 등의 손상을 일으키는 것을 방지한다.

Description

플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임{Molded foam pad frame for vehicle using plate and spring wire}

본 발명은 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 차량의 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간을 통해 전달되는 소음을 차단하기 위하여 발포하는 성형 발포 패드가 일정한 방향으로 골고루 팽창되도록 구성된 차량용 성형 발포 패드 프레임에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량을 구성하는 외부 패널과 차체 프레임의 사이에는 빈 공간이 형성되어 있고, 이러한 빈 공간은 외부 환경 또는 차량 주행으로 발생하는 진동과 소음으로 공명(共鳴, resonance) 현상이 일어나서 진동과 소음이 증폭하며 증폭된 진동과 소음은 차량 전체로 전달된다.

이렇게 전달되는 진동과 소음은 차량의 실내공간으로 전달되어 탑승한 운전자와 동승자에게도 진동과 소음이 전달되어 불쾌감을 유발해 승차감을 떨어트리고 계속되는 진동과 소음으로 인해 피로가 쌓여 집중력이 떨어져 운전하기가 불편해진다.

상기와 같이 진동과 소음으로 인한 불편을 해결하기 위하여 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간에는 적정온도에 노출되면 열팽창 발포하는 성형 발포 패드가 설치된다.

종래의 성형 발포 패드에는 팽창을 억제하고 차체 프레임에 고정하기 위한 가이드 플레이트가 조립되며, 가이드 플레이트 사이에 조립된 성형 발포 패드는 외부 패널과 소정의 간격으로 떨어져 차체 프레임에 고정되어 성형 발포 패드가 열팽창 발포하여 주변의 빈 공간을 채워줌으로써 실내공간으로 유입되는 진동과 소음을 억제하도록 구성되어 있다.

상기한 가이드 플레이트 사이에 위치한 성형 발포 패드는 열팽창 시 발포율이 600%~1,000% 사이로 팽창하는데, 양측면에 조립되는 가이드 플레이트와 체결되는 차체 프레임으로 일부 공간이 막혀있는 상태에서 팽창하면 마운틴(고정 브라켓)부분이 차체 프레임으로부터 이탈하여 가이드 플레이트와 차체 프레임 사이에 공간이 형성되고, 또 성형 발포 패드가 가이드 플레이트 사이에서 제한적으로 발포(팽창)되는 관계로 발포에 따른 기공의 갯수가 적기 때문에 칸막이 기능 외에 방진 및 방음 효과가 떨어진다.

특히, 마운틴 부분이 차체 프레임으로부터 이탈하여 가이드 플레이트가 외부 패널 쪽으로 이동하거나 성형 발포 패드가 가이드 플레이트로 부터 간섭을 받지 않고 노출된 부분 또는 발포력이 억제되지 않게 개방되어 있는 부분으로 과다하게 발포하여 외부 패널의 방향으로 집중되면서, 가이드 플레이트가 들뜸 현상이 발생하여 부품이 변형되거나 심하게는 외부 패널에 충돌하여 외부 패널을 변형시켜 상품으로 사용할 수 없게 되는 등의 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0405542호

상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 외부 패널이 위치한 방향으로는 과다하게 발포되지 않고 억제하며 그 외 공간으로는 발포가 최대한 이루어지고, 또 차체 프레임에 견고하게 고정할 수 있는 성형 발포 패드 프레임을 제공함으로써, 성형 발포 패드가 골고루 팽창되어 외부 패널과 차체 프레임 사이에 공간을 채움으로써 진동과 소음을 최대한 감소시킬 수 있게 하며, 또한 성형 발포 패드 프레임이 차체 프레임으로부터 들뜸을 방지하여 성형 발포 패드 프레임과 외부 패널과의 충돌을 방지할 수 있는 성형 발포 패드 프레임을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임은, 스프링 와이어를 필요한 형상 또는 패턴으로 만든 기본 프레임과 상기 기본 프레임 사이에 위치하는 보조 프레임과 기본 프레임에 연결하여 팽창의 방향을 억제하는 플레이트, 성형 발포 패드를 지지하여 고정하는 받침부, 차체 프레임에 체결하여 고정하는 결합부, 기본 프레임과 플레이트를 연결하는 연결부로 구성되어 구성이 간단하고 성형 발포 패드의 조립이 용이하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 성형 발포 패드가 열팽창 발포하면 일정한 방향으로 팽창하되, 일정한 발포력을 가지고 골고루 팽창하여 외부 패널과 차체 프레임 사이에 공간을 채우고 성형 발포 패드 프레임이 차체 프레임으로부터 이탈하여 외부 패널과 충돌하지 않게 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프레임은, 성형 발포 패드가 불필요한 방향으로는 제한적으로 발포되고 필요한 방향으로는 최대한 골고루 팽창하여 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간을 채워 방진 및 방음 효과를 향상시키는 장점이 있다.

특히, 성형 발포 패드 프레임이 차체 프레임에 견고하게 고정되기 때문에 성형 발포 패드가 발포되는 중에 차체 프레임으로부터 이탈하지 않기 때문에 성형 발포 패드 프레임이 외부 패널을 변형시키는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 성형 발포 패드 프레임 사시도
도 2는 본 발명을 성형 발포 패드와 조립하는 사용상태도
도 3은 본 발명을 차체 프레임에 고정하는 사용상태도
도 4는 본 발명에서 성형 발포 패드가 팽창하는 작용상태도
도 5는 도 4의 측면도

이하, 본 발명의 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임에 대하여 상세히 설명하고자 하는바, 이러한 설명은 본 발명을 구현하기 위한 실시 예를 기준으로 한 것으로서, 본 발명이 추구하는 기술적 사상을 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents) 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

본 발명의 와이어 프레임(1)은 스프링 와이어를 이어서 만드는 것으로 외곽 틀을 형성하는 기본 프레임(11)과 기본 프레임(11)과 마주보게 위치하는 플레이트(13)로 구성되며, 기본 프레임(11)에 받침부(14)와 결합부(15), 연결부(16)를 추가로 형성하는 것을 특징으로 한다.

기본 프레임(11)은 스프링 와이어를 이어서 만드는 것으로, 성형 발포 패드(20)에 맞는 형상 또는 패턴으로 성형하여 외곽 틀을 형성하며, 기본 프레임(11) 사이에는 찌그러짐 등 형상 변형을 방지하기 위해 보강하는 보조 프레임(12)이 형성된다.

또한, 성형 발포 패드(20)를 지지하여 고정하는 받침부(14)와 차체 프레임(30)에 와이어 프레임(1)을 체결하여 고정하는 결합부(15), 기본 프레임(11)과 플레이트(13)를 연결하는 연결부(16)가 형성된다.

받침부(14)는 'ㄱ' 자로 구부러져 돌출되어 있는 형상으로 성형 발포 패드(20) 조립 시 기본 외측면의 일부를 받쳐주며, 받침부(14)의 탄성력이 받쳐주는 외측면을 눌러주어 고정한다.

결합부(15)는 '⇒' 처럼 돌출되어 있는 화살표의 형상으로 차체 프레임(30)의 결합구멍(31)에 결합부(15)를 밀어넣으면, 결합부(15)의 걸쇠(15-1)가 눌러지면서 들어가 결합구멍(31)을 빠져나오게 되면 눌러진 걸쇠(15-1)가 원래의 형상으로 돌아와 차체 프레임(30)에 걸림으로써 이탈되지 않게 체결된다.

연결부(16)는 기본 프레임(11)과 플레이트(13)를 연결하는 것으로, 기본 프레임(11)과 플레이트(13) 사이에 성형 발포 패드(20)가 조립되게 소정의 간격을 주며 연결부(16)와 마주보는 투입구(17)로 들어오는 성형 발포 패드(20)가 빠져나가지 않게 막아준다.

상기 플레이트(13)는 기본 프레임(11) 또는 성형 발포 패드(20)와 동일한 형상으로 성형되어 기본 프레임(11)과 소정의 간격으로 떨어지게 연결부(16)로 연결되며, 조립되는 성형 발포 패드(20)에 밀착되어, 상기 성형 발포 패드가 플레이트(13) 쪽을 팽창되는 것을 억제한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사용방법과 작용을 살펴보면 다음과 같다.

성형 발포 패드(20)를 와이어 프레임(1)과 플레이트(13) 사이에 조립한다.

더욱 상세하게는, 성형 발포 패드(20)를 와이어 프레임(1)과 플레이트(13) 사이에 형성된 투입구(17)로 밀어넣으면 와이어 프레임(1)이 성형 발포 패드(20)의 외측면을 따라 늘어나면서 기본 프레임(11)과 받침부(14)를 따라 안으로 들어가며, 어느 순간 일측면이 연결부(16)와 맞닿아 멈추면 늘어나 있던 와이어 프레임(1)이 탄성력으로 원상태로 돌아오면서 기본 프레임(11)과 받침부(14)가 외측면을 눌러주어 고정한다.

상기와 같이 와이어 프레임(1)과 플레이트(13) 사이에 성형 발포 패드(20)를 조립한 후 와이어 프레임(1)을 차체 프레임(30)과 외부 패널 사이의 빈 공간에 설치하고, 외부 패널에 도색을 하고, 그 후, 열처리 작업을 통해 열팽창 발포하여 빈 공간을 채운다.

더욱 상세하게는, 열팽창 발포하고자 하는 방향에 맞춰서 열팽창 발포하는 방향으로는 기본 프레임(11), 억제하는 방향으로는 플레이트(13)가 향하도록 위치하여 결합부(15)를 결합구멍(31)에 밀어넣는다.

이렇게 밀어넣어진 결합부(15)는 걸쇠(15-1)가 결합구멍(31)에 눌러지면서 삽입되며 걸쇠(15-1)가 완전히 결합구멍(31)을 통과하면 다시 원래의 상태로 돌아와 차체 프레임(30)의 반대측면에 걸리게 되어 체결된다.

와이어 프레임(1)의 체결이 완료되면 외부 패널에 도색을 하고 그 후 열처리 작업을 통하여 성형 발포 패드(20)를 적정온도에 노출시켜 열팽창 발포하여 차체 프레임(30)과 외부 패널(40) 사이의 빈 공간을 채우게 되는 것이다.

이때, 팽창하는 성형 발포 패드(20)는 플레이트(13) 방향이 아닌 기본 프레임(11)의 방향으로 일정한 발포력을 가지고 골고루 팽창하면서 와이어 프레임(1)이 묻히게 되고, 묻혀진 와이어 프레임(1)은 바깥으로 작용하는 발포력을 따라 늘어나면서 어느 순간 한계점에 도달하면 와이어 프레임(1)이 원래의 형상으로 돌아가기 위한 탄성력이 발생하여 발포력과 반대되는 힘으로 인해 과다 발포 및 팽창하지 않도록 성형 발포 패드(20)를 억제한다.

이러한 본 발명의 와이어 프레임(1)은 구조가 간단하며 성형 발포 패드(20)와 조립이 쉬워 생산성과 작업성의 효율이 좋고, 성형 발포 패드(20)가 일정한 방향으로 골고루 팽창하여 빈 공간을 채워 방진 및 방음 효과가 향상되며, 과다 발포하지 않도록 팽창을 억제하여 부품의 들뜸으로 인한 외부 패널(40)과의 충돌을 방지할 수 있는 것이다.

1: 와이어 프레임
11: 기본 프레임
12: 보조 프레임
13: 플레이트
14: 받침부
15: 결합부 15-1: 걸쇠
16: 연결부
17: 투입구
20: 성형 발포 패드
30: 차체 프레임
31: 결합구멍
40: 외부 패널

Claims (3)

1. 스프링 와이어를 이어서 만드는 것으로 외곽 틀을 형성하는 기본 프레임(11)과 기본 프레임(11)과 마주보게 위치하는 플레이트(13)로 구성되어, 기본 프레임(11)과 플레이트(13) 사이에 성형 발포 패드(20)가 결합되며,
   상기 기본 프레임(11)에 받침부(14)와 결합부(15), 연결부(16)가 형성된 것을 특징으로 하는 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임.
2. 제1항에 있어서,
   기본 프레임(11)은 스프링 와이어를 이어서 만드는 것으로, 성형 발포 패드(20)에 맞는 형상 또는 패턴으로 성형하여 외곽 틀을 형성하며, 기본 프레임(11) 사이에는 찌그러짐 등 형상 변형을 방지하기 위해 보강하는 보조 프레임(12)이 형성된 것을 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임.
3. 제1항에 있어서,
   플레이트(13)는 기본 프레임(11) 또는 성형 발포 패드(20)와 동일한 형상으로 성형되어 기본 프레임(11)과 소정의 간격으로 떨어지게 연결부(16)로 연결되며, 조립되는 성형 발포 패드(20)의 팽창 방향을 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 플레이트와 스프링 와이어를 이용한 차량용 성형 발포 패드 프레임.

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