KR101643177B1

KR101643177B1 - Seat frame with onebody type backcover

Info

Publication number: KR101643177B1
Application number: KR1020140118286A
Authority: KR
Inventors: 공용식; 천진태; 유환조
Original assignee: 한화첨단소재 주식회사
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: KR20160029877A

Abstract

본 발명은 백커버 일체형 차량용 시트 프레임에 관한 것으로, 연속섬유를 합성수지와 혼합한 후 로드 형태로 뽑아내고, 다수의 로드를 오븐에서 구운 후 GMT와 함께 금형에서 프레스 성형하여 프레임 시트를 제조하되, 상기 로드는 상기 프레임 시트의 둘레방향을 따라 보강대를 형성한 것을 특징으로 하는 백커버 일체형 차량용 시트 프레임을 제공한다.
본 발명에 따르면, 유리섬유강화 열가소성수지와 연속섬유 복합소재를 상호 응용하여 백커버를 시트 프레임에 일체화시킴으로써 중량을 기존 스틸 대비 20% 이상 줄일 수 있어 경량화가 가능하고, 부품수도 기존 대비 25% 이상 줄일 수 있어 제조, 생산의 효율성 및 비용절감을 달성하는 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a seat frame integrated with a back cover, wherein a continuous frame is mixed with a synthetic resin and drawn out in the form of a rod, a plurality of rods are roasted in an oven, and press- Wherein the rod forms a reinforcing bar along the circumferential direction of the frame sheet.
According to the present invention, by applying the glass fiber-reinforced thermoplastic resin and the continuous fiber composite material together to integrate the back cover into the seat frame, the weight can be reduced by 20% or more compared with the conventional steel, It is possible to obtain an effect of achieving manufacturing, production efficiency and cost reduction.

Description

SEAT FRAME WITH ONEBODY TYPE BACKCOVER BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 백커버 일체형 차량용 시트 프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 스틸로 제작되던 파이프 타입의 고중량 시트백 프레임을 로드 형태의 연속섬유를 적용하여 설계함으로써 백커버와 시트백 프레임을 일체화시키면서 경량화시킬 수 있도록 개선된 백커버 일체형 차량용 시트 프레임에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a vehicle seat frame, and more particularly, to a vehicle seat frame which is made of conventional steel and which is made by applying a pipe type heavyweight seat back frame to a rod- And more particularly, to a vehicle-use seat frame integrated with a back cover.

일반적으로, 자동차의 시트 백(Seat Back)은 탑승자의 엉덩이를 받쳐 주는 시트 쿠션과 연결되어 탑승자의 등을 지지함으로써 편안하고 안락한 탑승환경을 제공해 주는 수단이다.Generally, a seat back of a car is connected to a seat cushion that supports a passenger's hips, thereby supporting a passenger's back, thereby providing a comfortable and comfortable boarding environment.

때문에, 도 1의 예시와 같이 충분한 강도와 견고함을 유지할 수 있도록 스틸 파이프를 주 소재로 하여 시트 백 프레임(10)이 제작되어 왔다.Therefore, the seat back frame 10 has been made of a steel pipe as a main material so that sufficient strength and rigidity can be maintained as shown in Fig.

하지만, 스틸은 무겁기 때문에 차량의 연비를 떨어뜨리고, 제조비용을 증대시키는 단점이 있다.However, since steel is heavy, it lowers the fuel efficiency of the vehicle and increases manufacturing cost.

이에, 가벼우면서 스틸 재질에 준하는 높은 기계적 물성으로 인해 가혹한 충돌성능이 필요한 자동차 안전부품에 적용되면서 많은 검증이 이루어져 온 플라스틱 시트 백 구조물(예. GMT, LFT 등)이 활용되고 있다.Therefore, the plastic seat back structure (eg, GMT, LFT, etc.), which has been verified with many applications, is being utilized because it is applied to automobile safety parts which require light impact and harsh collision performance due to high mechanical properties similar to steel materials.

이러한 플라스틱 시트 백 구조물과 관련된 선행기술로는 공개특허 제2008-100499호, 공개특허 제2010-0097776호 등이 있다.Prior art related to such a plastic sheet bag structure is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-100499 and Japanese Laid-Open Patent Application No. 2010-0097776.

그런데, 자동차의 사양이 고급화되면서 부품 구조도 복잡해지고, 안전요구 성능 등 고객의 요구 수준이 점차 까다로워짐에 따라 플라스틱 시트 백 프레임의 경우에도 기존과 차별화 된 새로운 소재 연구 및 구조에 대한 개선이 지속적으로 요청되고 있다.However, as automobile specifications have become more sophisticated, the structure of components has become complicated, and the demand level of customers such as safety demand performance has become increasingly demanding, the plastic seat back frame has been continuously improved Is being requested.

특히, 고객의 감성, 편의를 위한 자동차의 디자인 변경에 따라 시트 백과 같은 구조품의 설계자유도가 많이 제한받고 있다.Especially, design freedom of the structure such as the seat back is limited due to the change of the design of the car for the customer's sensibility and convenience.

때문에, 이렇게 변화되어 가는 시장 현황에 맞는 새로운 제품들의 시도가 시급해 요청되고 있다.Therefore, it is urgently required to try new products that meet the changing market conditions.

도 2는 이러한 변화에 대응하여 개시되고 있는 시트 프레임(20)으로서, 백커버(30)를 사출성형하여 조립시킨 구조이며, 기존 방식과 구별하기 위해 시트백이라 하지 않고 시트 프레임이라 칭하기로 한다.Fig. 2 shows a structure of the seat frame 20 which has been disclosed in response to this change, in which the back cover 30 is injection molded and assembled, and is referred to as a seat frame, not a seat back, in order to distinguish it from the existing system.

하지만, 변화된 시트 프레임(20)은 사출된 백커버(30)를 조립하는 구조이므로 높은 강성을 요구하는 바, 이 때문에 결국 재질 선택에 있어 종래 방식인 스틸 프레임을 사용할 수 밖에 없는 현실에 봉착해 있다.However, since the changed seat frame 20 is a structure for assembling the injected back cover 30, it requires high rigidity. Therefore, the reality is that the steel frame, which is a conventional method, can only be used for material selection .

특히, 시트 프레임(20)을 제조하기 위해서는 상부프레임(22), 하부프레임(24), 한 쌍의 사이드프레임(26)을 마련한 뒤 이들을 조립해야 하므로 하중 증대는 물론 조립에 따른 불편함, 작업시간 증대, 비용증대 등 또다른 문제들이 파생되기에 이르렀다.Particularly, in order to manufacture the seat frame 20, since the upper frame 22, the lower frame 24, and the pair of side frames 26 are provided and then assembled, the inconvenience of assembling, And other problems, such as increased costs and increased costs.

또한, 시험 항목을 통과하기 위해서는 높은 기계적 물성을 확보해야 하는데, 그 중에서도 강도를 분명하게 확보할 수 있는 방안들이 선행되어야 하므로 구조적으로 복잡하고, 부품수가 많아 다양화된 형상만큼 제조과정은 복잡 다대해졌다.
In order to pass the test items, high mechanical properties must be secured. In particular, since methods for securing the strength must be preceded, the manufacturing process is complicated by the complicated structure with a large number of components and various shapes .

본 발명은 상술한 바와 같은 요청에 부응하기 위해 창출된 것으로, 서로 용접 조립되던 기존 스틸 프레임을 유리섬유강화 열가소성수지로 된 소재와 강도 향상에 탁월한 특성을 지닌 연속섬유복합소재(특히 CFRTPC)를 상호 응용하여 백커버를 시트 프레임에 일체화시켜 경량화는 물론 구조적으로 단순화, 간소화시켜 제조를 용이하게 하고 비용을 절감할 수 있도록 한 백커버 일체형 차량용 시트 프레임을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention has been made in order to meet the above-mentioned demand, and it is an object of the present invention to provide a steel frame, which is welded and assembled to each other, as a material made of glass fiber reinforced thermoplastic resin and a continuous fiber composite material (particularly CFRTPC) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a vehicle seat frame with a back cover integrated with a seat frame, which can be manufactured easily and cost-effectively by simplifying and simplifying the structure.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 상부프레임, 하부프레임, 한 쌍의 사이드프레임 및 상기 상,하부프레임과 한 쌍의 사이드프레임을 연결하여 등판을 형성하는 백커버를 포함하는 차량용 시트백 프레임에 있어서; 상기 상부프레임, 하부프레임, 한 쌍의 사이드프레임 및 백커버가 동일 소재인 유리섬유강화 열가소성수지(GMT)로 동시 성형되어 한 몸체를 이룬 프레임시트와; 상기 프레임시트의 둘레 방향을 따라 일체로 성형되는 로드;를 포함하되, 상기 로드는 원형 중공 또는 사각 중공 형상을 갖도록 연속섬유와 폴리프로필렌수지를 45-80:20-55 중량비로 혼합 성형한 CFRTPC(Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics)이고; 상기 로드는 프레임시트와 일체화되어 프레임시트의 테두리부를 강도 보강하는 것을 특징으로 하는 백커버 일체형 차량용 시트 프레임을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a vehicular seatbelt comprising an upper frame, a lower frame, a pair of side frames, and a back cover connecting the upper and lower frames to a pair of side frames to form a back plate, In a frame; A body frame formed by co-molding the upper frame, the lower frame, the pair of side frames, and the back cover with a glass fiber reinforced thermoplastic resin (GMT) of the same material; And a rod integrally formed along the circumferential direction of the frame sheet, wherein the rod is formed of CFRTPC (polypropylene resin), which is a mixture of continuous fibers and polypropylene resin at a weight ratio of 45-80: 20-55 so as to have a circular hollow or rectangular hollow shape Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics); Wherein the rod is integrated with the frame sheet to reinforce the rim portion of the frame sheet.

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본 발명에 따르면, 유리섬유강화 열가소성수지와 연속섬유 복합소재를 상호 응용하여 백커버를 시트 프레임에 일체화시킴으로써 중량을 기존 스틸 대비 20% 이상 줄일 수 있어 경량화가 가능하고, 부품수도 기존 대비 25% 이상 줄일 수 있어 제조, 생산의 효율성 및 비용절감을 달성하는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, by applying the glass fiber-reinforced thermoplastic resin and the continuous fiber composite material together to integrate the back cover into the seat frame, the weight can be reduced by 20% or more compared with the conventional steel, It is possible to obtain an effect of achieving manufacturing, production efficiency and cost reduction.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차용 시트백 프레임의 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동차용 시트 프레임의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 백커버 일체형 시트 프레임의 예시도로서 전면에서 본 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 백커버 일체형 시트 프레임의 예시도로서 후면에서 본 도면이다.1 is an exemplary view of a seat back frame for a vehicle according to the prior art.
2 is an illustration of an automotive seat frame according to the prior art.
Fig. 3 is an exemplary view of a back cover integral type seat frame according to the present invention, as viewed from the front. Fig.
4 is an exemplary view of a back cover integrated seat frame according to the present invention, as viewed from the back.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백커버 일체형 차량용 시트 프레임은 프레임본체(100)에 백커버(110)가 일체로 성형되어 한 몸체를 이루도록 구성된다.3 and 4, the back cover integrated type vehicle seat frame according to the present invention is configured such that the back cover 110 is integrally formed with the frame body 100 to form a body.

때문에, 성형시 한 몸체가 될 수 있도록 양자는 대등한 소재로 이루어져여 한다.Therefore, they are made of equal material so that they can become one body at the time of molding.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 프레임본체(100)와 백커버(110)가 모두 동일재질인 유리섬유강화 열가소성수지, 즉 GMT로 함께 성형되어 이루어진다.To this end, in the present invention, the frame body 100 and the back cover 110 are formed together with a glass fiber-reinforced thermoplastic resin having the same material, that is, GMT.

이때, 프레임 시트의 강도 취약부위인 둘레에는 보강대(120)가 구성되는데, 상기 보강대(120)는 연속섬유를 열가소성 수지와 일정비율로 혼합하여 원형 막대 형태의 로드(Rod)로 제작하고, 이 로드의 갯수를 적절히 조절한 복합소재, 이를 테면 CFRTPC를 이용하여 구성될 수 있다.At this time, a reinforcing bar 120 is formed around the frame sheet, which is a weak portion of strength of the frame sheet. The reinforcing bar 120 is formed by mixing continuous fibers with a thermoplastic resin at a predetermined ratio to form a round bar rod, Can be configured using a composite material, such as CFRTPC, in which the number of fibers is properly adjusted.

여기에서, 통상적으로 알려진 유리섬유강화 열가소성수지(예. GMT, LFT)는 보통 단섬유 혹은 장섬유를 수지에 혼합하여 구성하기 때문에 강도는 향상시키도록 설계되지만 본 발명이 원하는 인장강도 및 강성까지는 확보하지 못한다.Here, conventionally known glass fiber-reinforced thermoplastic resins (e.g., GMT, LFT) are usually designed to improve the strength because they are formed by mixing short fibers or long fibers in the resin, but the desired tensile strength and rigidity can not do.

때문에, 본 발명에서는 인장강도 및 강도까지 확보할 수 있도록 단섬유 혹은 장섬유가 아닌 연속섬유를 사용하여 로드(Rod)를 구성한다.Therefore, in the present invention, a rod is formed by using continuous fibers rather than short fibers or long fibers so as to secure tensile strength and strength.

이 경우, 상기 보강대(120)를 구성하는 로드(Rod)는 프레임 시트의 둘레방향을 따라 배치된다.In this case, the rod constituting the reinforcing bar 120 is disposed along the circumferential direction of the frame sheet.

이러한 로드(Rod)는 연속섬유와 폴리프로필렌수지를 45-80:20-55의 중량비로 혼합하여 원형 중공 또는 사각 중공의 단면 형상을 갖도록 가공된다.These rods are produced by mixing continuous fibers and polypropylene resin in a weight ratio of 45-80: 20-55 to have a circular hollow or rectangular hollow cross-sectional shape.

특히, 상기 프로필렌수지 대신 폴리아미드(PA) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지 등을 사용할 수도 있다.Particularly, a polyamide (PA) resin, a polyethylene (PE) resin or the like may be used instead of the propylene resin.

뿐만 아니라, 프레임 시트를 구성하기 위해 다수의 로드 가닥을 오븐에 히팅시켜 금형 안에 투입할 때 로드 가닥을 서로 꼬아 투입하게 되면 인장강도는 물론 충격강도까지 향상시킬 수 있다.In addition, when a plurality of rod strands are heated in an oven to form a frame sheet, and the rod strands are twisted together when they are put into a mold, the tensile strength and the impact strength can be improved.

아울러, 상기 연속섬유는 유리섬유 뿐만 아니라, 아라미드 섬유, 카본 섬유, 부직섬유(Fabric) 등 다양한 것들이 사용될 수 있다.The continuous fiber may include not only glass fibers but also aramid fibers, carbon fibers, and nonwoven fabrics.

다만, 본 발명이 원하는 인장강도와 강도 품질을 만족할 수 있는 것이어야 한다.However, the present invention should be capable of satisfying desired tensile strength and strength quality.

특히, 본 발명에 따른 연속섬유 보강대(120)는 성질상 GMT와 유사하기 때문에 GMT 성형다이에서 함께 성형할 수 있는 장점이 있으므로 전환 사용함에 있어 추가 설비없이 구현할 수 있는 장점을 가진다.In particular, since the continuous fiber reinforcing bar 120 according to the present invention has similar properties to GMT, it can be molded together with the GMT forming die.

즉, 오븐에서 예열된 후 성형다이에서 성형될 때 보강이 필요한 부위에만 상기 보가대(120)를 올려 놓고, GMT 성형과 동일 조건으로 프레스 성형하게 되면 성질이 동일하기 때문에 쉽게 붙으면서 일체로 성형되게 된다.That is, when the bobbin stand 120 is placed only on a part where reinforcement is required when the bobbin is preheated in an oven and molded on a molding die, and press molding is performed under the same conditions as GMT molding, do.

하지만, 보강대(120) 부분의 강도는 기존 GMT가 같은 물성보다 높은 기계적 강도를 갖기 때문에 충분히 원하는 강도를 확보할 수 있다.
However, since the strength of the portion of the reinforcing bar 120 is higher than that of the conventional GMT, the desired strength can be sufficiently secured.

100: 프레임 본체 110: 백커버
120: 보강대100: frame body 110: back cover
120: Reinforcing bar

Claims

A vehicle seat back frame comprising an upper frame, a lower frame, a pair of side frames, and a back cover connecting the upper and lower frames to a pair of side frames to form a back plate;
A body frame formed by co-molding the upper frame, the lower frame, the pair of side frames, and the back cover with a glass fiber reinforced thermoplastic resin (GMT) of the same material;
And a rod integrally molded along the circumferential direction of the frame sheet,
The rod is CFRTPC (Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics) in which continuous fibers and polypropylene resin are mixed and molded at a weight ratio of 45-80: 20-55 so as to have a circular hollow or rectangular hollow shape;
Wherein the rod is integrated with the frame sheet to reinforce the rim portion of the frame sheet.

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