KR20230032467A - 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품에 관한 것으로서, 열팽창하는 성형 발포 패드와 성형 발포 패드가 조립되며 열팽창시 팽창을 제한 및 억제하는 가이드 플레이트로 구성되며, 열팽창하는 성형 발포 패드를 가이드 플레이트가 불필요한 방향으로의 팽창을 억제하고 팽창되는 방향으로는 지지대와 지지바가 과다하게 팽창하지 않도록 억제하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 차체 프레임과 외부 패널 사이의 빈 공간에서 성형 발포 패드가 필요한 방향으로 골고루 팽창하여 빈 공간을 채움으로써 방진 및 방음 효과가 뛰어나며 과다 발포로 인한 들뜸 및 충돌을 방지하여 상품성이 개선되고, 단순한 구성으로 대량생산이 용이하고 조립이 간단하여 생산성과 작업성이 향상된다.

Description

지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품{Foam molded product for vehicles with support bars and plates integrated}

본 발명은 차량의 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간을 통하여 전달되는 소음과 진동을 차단할 수 있도록 골고루 팽창하여 빈 공간을 채우는 발포 성형제품에 관한 것으로 더욱 상세하게는 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량을 구성하는 외부 패널과 차체 프레임의 사이에는 빈 공간이 형성되는데, 이러한 빈 공간에는 외부 환경 또는 차량 주행으로 발생하는 소음과 진동이 유입되면서 공명(共鳴, resonance) 현상이 일어나 소음과 진동이 증폭하게 되며, 증폭된 소음과 진동은 차량 전체로 전달된다.

이처럼 차량 전체로 전달되는 소음과 진동은 차량의 실내 공간에도 전달되어 운전자를 포함한 탑승자의 불쾌감을 유발하여 승차감을 떨어트리고, 피로가 쉽게 쌓이면서 집중력이 저하되어 운전하기 불편한 환경을 조성한다.

상기와 같이 차량의 실내 공간으로 전달되는 소음과 진동으로 인하여 탑승자가 느끼는 불편함을 해결하기 위해서 차량의 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간에는 적정온도에 노출되면 열팽창 발포하여 빈 공간을 채우는 발포 성형제품이 설치되어 사용된다.

종래의 발포 성형제품은 열팽창하는 성형 발포 패드와 성형 발포 패드의 일측면 또는 양측면에 결합되어 발포 및 팽창을 제한하여 팽창 방향을 설정하는 가이드 플레이트로 구성되며, 외부 패널과 차체 프레임의 빈 공간에서 외부 패널과 소정의 거리만큼 이격되도록 차체 프레임에 고정하고 성형 발포 패드를 적정온도에 노출시켜 열팽창 발포하게하여 빈 공간을 채움으로써 소음과 진동의 공명 현상을 방지하고 실내 공간으로 유입되는 것을 차단한다.

그러나, 성형 발포 패드는 적정온도에 노출시 600%~1,000%의 발포율로 열팽창하는데, 발포 및 팽창을 제한하기 위해 결합된 가이드 플레이트와 체결하여 고정되는 차체 프레임으로 일부 공간이 막혀있어 열팽창 할 수 있는 공간이 제한되어 있는 상태에서 성형 발포 패드가 열팽창하면 가이드 플레이트 또는 차체 프레임을 밀어내어 분리되면서 팽창 및 발포에 불필요한 공간이 형성되고, 불필요한 공간에서 성형 발포 패드가 제한적으로 발포하는 등 외부 패널과 차체 프레임 사이의 빈 공간에서 골고루 팽창하지 못하여 방음 및 방진 효과가 떨어지는 문제가 있다.

특히, 팽창을 제한하는 가이드 플레이트가 분리되면서 가이드 플레이트와 성형 발포 패드 사이 공간이나 주위 개방된 공간으로 성형 발포 패드가 발포하게 되면서 가이드 플레이트를 밀어내어 들뜸 현상이 발생하며 심하게는 들뜸 현상으로 밀려나는 가이드 플레이트가 외부 패널에 충돌하여 외부 패널을 변형시키는 문제가 있다.

또한, 성형 발포 패드의 팽창을 제한하기 위해서 조립되는 가이드 플레이트는 열팽창시 분리되지 않도록 조립에 허용되는 치수 범위 내의 최소값과 최대값이 빠듯하게 설계되어 대량생산이 어렵고 작업자가 수작업으로 조립하기 쉽지 않아 생산성이 떨어진다.

특히, 성형 발포 패드의 팽창을 제한하기 위해서 조립되는 가이드 플레이트가 각각 사출성형되어 성형 발포 패드를 사이에 두고 상호 조립하는 구성으로 되어 있기 때문에 제조원가가 비싸게 형성되고, 조립에 따른 생산성 저하와 인건비가 많이 소요되는 관계로 가격 경쟁력도 떨어지는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0405542호

상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 외부 패널과 차체 프레임 사이에서 골고루 팽창하여 빈 공간을 채워 진동과 소음의 공명 현상을 방지하며 차량 실내 공간으로의 유입을 차단하며, 가이드 플레이트의 들뜸과 들뜸으로 인한 외부 패널과의 충돌을 방지하는 차량용 발포 성형제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 차량용 발포 성형제품을 사출에 의해서 가능하게 구성하여 대량생산이 가능하고 작업자가 수작업으로도 가이드 플레이트와 지지바 사이에 성형 발포 패드를 쉽게 조립할 수 있는 발포 성형제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품은, 차체 프레임에 결합, 고정되어 팽창을 제한하는 가이드 플레이트와 가이드 플레이트에 조립되며 적정온도에 노출되면 열팽창 발포하는 성형 발포 패드로 구성되며, 차체 프레임과 외부 패널 사이의 빈 공간에서 성형 발포 패드가 필요한 방향으로 골고루 팽창하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 가이드 플레이트는 성형 발포 패드가 조립되며 팽창을 제한하는 벽체의 역할을 하며, 성형 발포 패드에 끼워 넣는 지지대, 여기에 끼워진 성형 발포 패드의 일부 외측면을 감싸서 분리되지 않게 하는 지지바와 걸림턱, 차체 프레임에 고정하는 결합부와 볼트를 체결하기 위한 나사체결부를 포함하여 구성된 것이 본 발명에 특징이다.

본 발명에 의하면, 외부 패널과 차체 프레임 사이에서 골고루 팽창하여 빈 공간을 채워 방음 및 방진 효과가 우수하고, 가이드 플레이트가 차체 프레임에 견고하게 고정되며 지지바가 팽창을 억제하여 들뜸 및 외부 패널에 충돌하는 것을 방지한다.

또한, 가이드 플레이트의 구성이 간단하여 사출성형으로 대량생산이 가능하고 성형 발포 패드와의 조립이 간편하여 대량생산과 제조원가를 절감하여 대외 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 분해도
도 3은 본 발명의 팽창 전 사용상태도
도 4는 본 발명의 팽창 후 사용상태도
도 5는 도 3의 A-A선 단면도
도 6은 도 4의 A-A선 단면도
도 7은 본 발명의 또 다른 사용상태도

이하, 본 발명의 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품에 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 발포 성형제품(1)은 차체 프레임(30)과 외부 패널(40) 사이에 형성된 공간을 횡단하는 형상과 유사하게 되어 있으며, 차체 프레임(30)에 결합, 고정되어 팽창을 제한하는 가이드 플레이트(10)와, 상기 가이드 플레이트(10)에 조립되며, 적정온도에 노출되면 열팽창 발포하는 성형 발포 패드(20)로 구성되며, 차체 프레임(30)과 외부 패널(40) 사이의 빈 공간에서 성형 발포 패드(20)가 필요한 방향으로 골고루 팽창하는 것을 특징으로 한다.

가이드 플레이트(10)는 성형 발포 패드(20)가 조립되며 팽창을 제한하는 벽체의 역할을 하며, 성형 발포 패드(20)에 끼워 넣는 지지대(11), 끼워진 성형 발포 패드(20)의 일부 외측면을 감싸서 분리되지 않게 하는 지지바(12)와 걸림턱(13), 차체 프레임(30)에 밀어 넣어 고정하는 결합부(14), 나사류 등을 체결하여 고정하는 나사체결부(15)를 포함한다.

상기 가이드 플레이트(10)와 일체로 형성된 지지대(11)는 성형 발포 패드(20)가 조립되게 조립면(10-1)에서 일정 길이만큼 돌출되며, 성형 발포 패드(20)에 끼워 넣어져 위·아래로 분리되는 것을 방지한다.

지지바(12)는 지지대(11)를 사이에 두고 조립면(10-1)과 이격되고 지지대(11)의 끝단에 직선 또는 사선과 같이 연속되게 이어지는 형상으로 형성되며, 지지대(11)에 조립된 성형 발포 패드(20)가 앞으로 빠져나와 분리되는 것을 방지한다.

또한, 상기 지지바(12)는 성형 발포 패드(20)가 팽창시 과다하게 팽창하지 않도록 억제하며, 필요에 따라 다양한 형상으로 성형할 수 있다.

걸림턱(13)은 가이드 플레이트(10)의 좌우측면에 각각 하나 이상 형성되며, 조립되는 성형 발포 패드(20)의 좌우측면에 밀착하여 올바르게 조립되어 고정되도록 균형을 잡아줌과 동시에 좌우측 방향으로 성형 발포 패드(20)가 분리되는 것을 방지한다.

결합부(14)는 화살표 형상으로 수축할 수 있게 눌림공간(14-1)을 포함하며, 결합부(14)를 차체 프레임(30)의 결합구멍(31)에 밀어 넣으면 결합부(14)가 눌림공간(14-1) 만큼 눌러져 수축된 상태가 되며, 결합구멍(31)을 완전히 빠져나오면 눌러져서 수축된 결합부(14)가 다시 원상복구됨과 걸림면(14-2)이 차체 프레임(30)에 걸려 고정된다.

나사체결부(15)는 결합부(14)와 마찬가지로 가이드 플레이트(10)를 차체 프레임(30)에 고정하기 위한 것으로, 탄성을 이용하여 고정되는 결합부(14)와 달리 나사류를 사용하여 더욱 견고하게 고정되게 한다.

성형 발포 패드(20)는 가이드 플레이트(10)의 지지대(11)가 끼워 넣어져 고정되기 위한 조립구멍(21)과 조립구멍(21)에 지지대(11)가 끼워 넣어질 수 있도록 조립구멍(21)으로 연결되는 가이드 라인(22)이 형성된다.

또한, 가이드 플레이트(10)와 성형 발포 패드(20)는 설치되는 공간에 맞춰서 다양한 형태로 제조되어 사용한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사용방법과 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 가이드 플레이트(10)에 성형 발포 패드(20)를 조립한다.

더욱 상세하게는, 가이드 플레이트(10)의 걸림턱(13)이 위치한 방향에서 성형 발포 패드(20)를 밀어 넣어 조립한다.

이때, 가이드 플레이트(10)의 지지대(11)와 성형 발포 패드(20)의 가이드 라인(22)은 동일한 중심선을 가지게 하여 조립한다.

또한, 가이드 플레이트(10)의 걸림턱(13)과 성형 발포 패드(20)는 소정의 탄성을 가지고 있어 걸림턱(13)을 살짝 구부리거나 성형 발포 패드(20)를 눌러내는 등의 방법으로 쉽게 조립할 수 있다.

이렇게 가이드 플레이트(10)에 밀어 넣어진 성형 발포 패드(20)는 지지대(11)가 가이드 라인(22)과 연결된 조립구멍(21)에 안착함과 동시에 가이드 플레이트(10)를 포함한 지지바(12)와 걸림턱(13)이 전후좌우 4방향에서 성형 발포 패드(20)를 둘러 감싸는 형태가 되면서 분리되는 것을 방지한다.

상기와 같이 조립된 발포 성형제품(1)은 차체 프레임(30)과 외부 패널(40) 사이의 빈 공간에 설치하고, 외부 패널(40)의 도색 작업 후 열처리 작업에서 적정온도에 노출되면서 열팽창하여 빈 공간을 채운다.

더욱 상세하게는, 설치되는 발포 성형제품(1)이 올바른 방향으로 팽창하도록 위치를 맞춘 다음, 결합부(14)를 차체 프레임(30)의 결합구멍(31)에 밀어 넣으며, 밀어서 넣어진 결합부(14)는 눌림공간(14-1)으로 인해 수축된 상태로 결합구멍(31)으로 삽입되고 결합구멍(31)을 완전히 빠져나오게 되면 다시 원래의 형태로 복원됨과 동시에 차체 프레임(30)의 반대측면에서 걸림면(14-2)이 맞닿아 걸림으로써 고정되게 한다.

결합부(14)를 사용하여 차체 프레임(30)에 고정된 발포 성형제품(1)은 결합부(14)만으로도 차체 프레임(30)에 고정할 수 있으나, 나사체결부(15)를 통하여 고정나사 등의 나사류를 체결하여 더욱 견고하게 고정할 수 있다.

차체 프레임(30)에 발포 성형제품(1)이 고정되면 외부 패널(40)의 도색 작업 후 진행되는 열처리 작업에서 발포 성형제품(1)이 적정온도에 노출되어 열팽창하게 된다.

열팽창 발포하는 성형 발포 패드(20)는 가이드 플레이트(10)가 위치한 방향으로는 팽창이 제한되고 지지대(11)와 지지바(12)를 포함한 개방되어 있는 방향으로 일정한 발포력으로 골고루 팽창하면서 지지바(12)가 파묻히게 된다.

이때, 열팽창 발포하는 성형 발포 패드(20)는 개방된 공간으로 작용하는 발포력으로 인해 파묻혀있던 지지바(12)도 발포력을 따라서 휘어지듯이 늘어나게 되는데, 변형되가던 지지바(12)가 어느 순간 한계점에 도달하게 되면 원래의 형상으로 돌아가기 위해서 발포력과 반대되는 방향으로 탄성력이 작용하여 성형 발포 패드(20)의 과다 발포 및 팽창을 억제한다.

또한, 지지대(11)와 지지바(12)를 중심으로 팽창하는 성형 발포 패드(20)가 응집하여 흘러내리면서 팽창되는 사이로 불필요한 공간이 생기는 것을 방지함과 동시에 과다 발포 및 팽창을 추가로 억제한다.

이러한 본 발명의 발포 성형제품(1)은 불필요한 방향으로의 팽창을 제한하고 일정한 발포력으로 골고루 팽창하여 빈 공간을 채움으로써 방진 및 방음 효과가 뛰어나고, 과다하게 발포하지 않도록 억제하여 들뜸과 충돌로 인한 외부 패널(40)의 변형을 방지하여 상품성이 향상된다.

특히, 가이드 플레이트(10)와 지지대(11)와 지지바(12), 걸림턱(13)이 단순한 구성으로 되어있기 때문에 사출성형에 의해서 완벽하게 생산할 수 있고, 성형 발포 패드를 간단하게 조립할 수 있다.

1: 발포 성형제품
10: 가이드 플레이트
11: 지지대
12: 지지바
13: 걸림턱
14: 결합부
14-1: 눌림공간 14-2: 걸림면
15: 나사체결부
20: 성형 발포 패드
21: 조립구멍
22: 가이드 라인
30: 차체 프레임
31: 결합구멍
40: 외부 패널

Claims (3)

1. 차량용 발포 성형제품(1)에 있어서,
   상기 발포 성형제품(1)은 가이드 플레이트(10)에 조립되게 조립구멍(21)과 조립구멍(21)에 연결되는 가이드 라인(22)이 형성되며 적정온도에 노출되면 열팽창 발포하는 성형 발포 패드(20)로 구성되며,
   상기 가이드 플레이트(10)는 성형 발포 패드(20)의 조립구멍(21)에 끼워 넣어지는 지지대(11)와, 상기 지지대(11)의 끝단에 연속되게 형성되어 성형 발포 패드(20)가 분리되는 것을 방지하는 지지바(12)와,
   가이드 플레이트에 조립된 성형 발포 패드(20)가 좌우측 방향으로 분리되는 것을 방지하는 걸림턱(13)과, 차체 프레임(30)에 결합하여 고정하기 위한 결합부(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지바(12)는 직선 또는 사선으로 형성되어 성형 발포 패드(20)가 열팽창하면 파묻힘과 동시에 팽창하는 방향으로 작용되는 발포력을 따라서 늘어나다가, 어느 순간 지지바(12)가 원래의 형태로 돌아가기 위해서 발포력과 반대되는 방향으로 탄성력이 작용하여 성형 발포 패드(20)가 팽창하는 방향으로 과다하게 팽창하지 못하도록 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품.
3. 제1항에 있어서, 결합부(14)는 차체 프레임(30)에 고정하되 나사류를 이용하여 더욱 견고하게 고정하기 위한 나사체결부(15)로 구성된 것을 특징으로 하는 지지바와 플레이트가 일체로 구성된 차량용 발포 성형제품.

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