KR20200025729A - 통풍 시트와 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통풍 시트와 그 제조 방법에 관한 것으로, 이 통풍 시트는 수평 유로를 포함한 일체형 유로 구조체, 및 발포 수지로 형성되어 상기 일체형 유로 구조체를 덮고 상기 수평 유로에 연결되는 다수의 수직 유로를 포함하는 시트 패드를 구비한다. 상기 일체형 유로 구조체는 소정 높이의 스페이서와, 상기 스페이서 보다 낮은 높이를 갖는 다수의 돌기를 포함한 유로 하판, 및 상기 수평 유로를 사이에 두고 상기 유로 하판에 결합되고 상기 수직 유로에 삽입된 관 형태의 홀 가드를 포함한다.

Description

통풍 시트와 그 제조 방법{VENTILATION SEAT AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 통풍 시트와 그 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 시트는 사용자와 직접 접촉하므로 운전자의 운전 편의성과 피로감에 많은 영향을 끼친다. 최근, 자동차 시트에는 다양한 안전 및 편의 장치가 적용되고 있다. 자동차 시트는 프레임(골격), 헤드, 쿠션 패드(cushion pad), 커버링 등으로 나뉘어진다. 여기에, 자동차 시트에는 다양한 사용자의 신체 조건을 반영하기 위하여 머리받침대(헤드 레스트) 각도 조절, 시트 높낮이 조절, 앞뒤 거리 조절 기능이 포함된다. 나아가, 자동차 시트에는 차량 충돌시 목 상해를 줄일 수 있는 능동형 머리 지지대와 냉난방 통풍 시트가 적용되고 있다.

도 1 및 도 2는 차량용 통풍 시트의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 통풍 시트(100)는 사용자의 등과 엉덩이에 대향하도록 두 개로 분리된다. 통풍 시트들(100) 각각은 유로가 내장된 시트 패드(seat pad)와, 이 시트 패드를 덮는 가죽을 포함한다. 이러한 통풍 시트에 냉기와 온기를 공급하기 위하여 통풍 시트(100)의 유로에 냉난방 공조장치(200)과 송풍팬(300)이 연결될 수 있다. 냉난방 공조장치(200)로부터 발생된 냉기 또는 온기는 냉난방 공조장치(200)에 연결된 제1 송풍관(202), 송풍팬(300), 및 제2 송풍관(302)를 통해 냉난방 통풍 시트(100)의 유로에 공급되어 사용자에게 냉기 또는 온기를 송풍할 수 있다.

통풍 시트에 관한 종래 기술은 미국 공개특허공보 US 2009/003313에서 알 수 있는 바와 같이 많은 부품 수가 필요하고 조립 공정 수가 많기 때문에 제조 비용이 높다. 종래의 통풍 시트는 장시간 사용되면 사용자의 하중에 의해 유로가 협소해지거나 막혀 수명이 짧은 문제가 있다. 이러한 문제를 개선할 수 있는 종래 기술로서, 대한민국 등록 특허 10-2010-0065165(등록일자 2011.05.04)는 고탄력 재료의 유로를 시트 패드 내에 내장하는 방법을 제안한 바 있다. 그러나 이 방법도 금형 성형 공정에서 유로가 좁아지거나 장시간 사용시에 유로가 좁아지거나 막히는 문제가 있다.

본 발명은 유로가 좁아지거나 막히는 현상을 최소화하고 시트 패드 전체에서 공기 흐름을 원할하게 할 수 있는 통풍 시트와 그 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 통풍 시트는 수평 유로를 포함한 일체형 유로 구조체, 및 발포 수지로 형성되어 상기 일체형 유로 구조체를 덮고 상기 수평 유로에 연결되는 다수의 수직 유로를 포함하는 시트 패드를 구비한다.

상기 일체형 유로 구조체는 소정 높이의 스페이서와, 상기 스페이서 보다 낮은 높이를 갖는 다수의 돌기를 포함한 유로 하판, 및 상기 수평 유로를 사이에 두고 상기 유로 하판에 결합되고 상기 수직 유로에 삽입된 관 형태의 홀 가드를 포함한다.

상기 통풍 시트의 제조 방법은 수평 유로를 사이에 두고 결합된 유로 하판과 유로 상판이 일체화된 일체형 유로 구조체를 금형 내에 배치하는 단계, 상기 유로 상판에 형성된 다수의 홀 가드에 코아를 삽입하여 상기 유로 구조체를 고정하는 단계, 및 상기 금형 내에 수지 원료를 주입하고 상기 금형의 온도를 높여 상기 수지 원료를 발포하여 상기 유로 구조체를 덮는 시트 패드를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 통풍 시트의 제조 방법은 시트 패드의 저면에 형성된 유로 삽입 홈에 상기 일체형 유로 구조체를 끼워 넣어 상기 일체형 유로 구조체를 상기 시트 패드에 결합하는 단계를 포함한다.

상기 일체형 유로 구조체의 측면은 볼록면 또는 오목면으로 형성된다. 상기 일체형 유로 구조체의 측면과 맞닿는 상기 시트 패드의 유로 삽입 홈의 측면이 상기 일체형 유로 구조체의 측면이 볼록면일 때 오목면으로 형성되고, 상기 일체형 유로 구조체의 측면이 오목면일 때 볼록면으로 형성된다.

본 발명은 통풍 시트의 수평 유로 내에 스페이서와 돌기를 형성하여 수평 유로를 안정되게 확보하고 수평 유로 전체에 공기를 균일하게 확산시킬 수 있다. 본 발명은 통풍 시트의 수직 유로에 삽입된 홀 가드를 주름 관 구조로 제작하여 통풍 시트의 사용 시간이 길어지더라도 유로가 좁아지거나 막히는 현상을 방지할 수 있다.

나아가, 본 발명은 통풍 시트의 복잡한 유로 구조를 일체화하여 유로의 구조적 안정성을 향상시키고 통풍 시트의 제조 공정을 단순화할 수 있다.

도 1은 차량용 통풍 시트를 개략적으로 보여 주는 사시도이다.
도 2는 차량용 통풍 시트를 포함한 냉난방 시스템을 보여 주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통풍 시트의 구조를 보여 주는 부분 절개 사시도이다.
도 4는 유로 상판 구조를 보여 주는 사시도이다.
도 5는 유로 하판 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 6은 유로 상판과 유로 하판의 체결 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 홀 가드(hole guard)의 다양한 실시예들을 보여 주는 도면이다.
도 8은 스페이서(spacer)의 다양한 실시예를 보여 주는 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 유로 상판의 실제 제품 이미지를 보여 주는 도면이다.
도 10은 유로 하판의 실제 제품 이미지를 보여 주는 도면이다.
도 11은 홀 가드가 압축되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 12는 홀 가드의 다른 예를 보여 주는 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 홀 가드가 압축되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 14는 수평 유로의 공기 흐름을 보여 주는 도면이다.
도 15는 유로 가이드 리브를 보여 주는 평면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 유로 가이드 리브의 두께를 보여 주는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 통풍 시트의 성형 공정을 보여 주는 도면이다.
도 18은 유로 하판 상에 부착된 하부 패드를 보여 주는 사시도이다.
도 19 및 도 20은 홀 가드의 높이가 낮아진 예를 보여 주는 도면들이다.
도 21은 유로 하판에 공기 유입관 블록이 결합된 예를 보여 주는 도면이다.
도 22 내지 도 26은 일체형 유로를 보여 주는 도면이다.
도 27은 일체형 유로를 이용한 통풍 시트의 성형 공정을 보여 주는 도면이다.
도 28 내지 도 30은 유로 구조체의 단차 구조에서 이웃한 블록들 간 경계에 형성된 주름을 보여 주는 도면들이다.
도 31 내지 도 34는 유로 구조체를 시트 패드에 끼워 맞춤 방식으로 결합하는 예를 보여 주는 도면들이다.
도 35a 및 도 35b는 수직 유로에 삽입되는 보조 가드를 보여 주는 도면들이다.
도 36은 시트 패드 위에 덮여진 일체형 보조 가드 플레이트를 보여 주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.

구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.

이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 통풍 시트는 유로 하판(20), 유로 상판(30) 및 시트 패드(40)를 구비한다. 시트 패드(40) 위에 사용자와 접촉되는 천연/인조 가죽이나 시트용 섬유가 덮여질 수 있다.

통풍 시트의 유로 구조체는 유로 하판(20)과 유로 상판(30)으로 나뉘어진다. 유로 하판(20)과 유로 상판(30)은 수평 유로(21)를 사이에 두고 대향한다. 유로 구조체에 의해 제공되는 유로는 유로 하판(20)과 유로 상판(30) 사이에서 마련된 수평 유로(21)와, 유로 상판(30)에 형성된 다수의 홀 가드(hole guard)(32)를 포함한다. 도 3에서 xy 평면은 수평 유로(21)의 공기 흐름 방향이고, z는 수직 유로(31)의 공기 흐름 방향이다. 홀 가드들(32) 각각은 시트 패드(40)에 형성된 수직 유로(31)에 삽입된다. 홀 가드들(32)의 높이는 수직 유로(31)의 높이와 실질적으로 동일하거나 수직 유로(31) 보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 수직 유로들(31)은 수평 유로(21)로부터 분기되어 사용자 쪽으로 향한다. 공기 유입구(28)를 통해 유입된 공기는 수평 유로(21)에서 넓게 확산되고 수직 유로들(31)을 통해 사용자 쪽으로 송풍된다.

이렇게 유로 구조체가 분리 구조로 제작되기 때문에 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 서로 다른 물질로 제작될 수 있고 복잡한 구조의 유로를 정밀하게 제작할 수 있다.

유로 하판(20)은 열 변형이 되지 않는 내열성과 견고한 내구성이 요구된다. 이를 위하여, 유로 하판(20)은 내열 플라스틱 PP,ABS,PA,PBT 등으로 제작될 수 있다. 유로 상판(30)은 탄성이 높고 부드러운 재질 예를 들어, 천연고무,내열 실리콘 고무, 내열 합성고무(EPDM,SRB,BR 등)으로 제작될 수 있다.

유로 하판(20)과 유로 상판(30)은 접착제 또는 탈착 구조로 조립될 수 있다. 유로 하판(20)은 플로스틱, 금속 등의 구조로 제작될 수 있다. 일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 유로 하판(20)의 베이스(23)에 체결공(23a)이 형성되고, 유로 상판(30)의 베이스(34)에 체결공(23a)에 삽입되는 후크(33)가 형성될 수 있다.

유로 하판(20)은 평판 형태의 베이스(23)에서 아래로 돌출된 공기 유입관(22)와, 베이스(23)에서 위로 돌출된 스페이서(spacer, 24) 및 돌기(embossing, 26)를 포함하는 일체형 구조물로 제작된다. 공기 유입관(22)은 유로 하판(20)의 아래로 돌출되어 송풍관(도 2, 302)에 연결된다. 공기 유입관(22)은 공기 유입구(28)를 확보하고 송풍관(302)에 결합되는 구조를 갖는다.

스페이서(24)는 베이스(23)로부터 수직으로 돌출되어 유로 하판(20)과 유로 상판(30) 사이에서 넓은 수평 유로(21)의 높이를 지지하여 수평 유로(21)의 공간을 확보한다. 돌기(26)는 베이스(23)로부터 스페이서(24) 보다 낮은 높이로 돌출되어 수평 유로(21)의 높이를 좁힘으로써 수평 유로(21) 내에서 공기 흐름의 유속을 빠르게 하는 벤츄리 효과(Venturi effect)를 제공한다. 유로 하판(20)에 배치된 다수의 돌기들(26)로 인하여 유속이 빠르게 되어 공기 유입구(28)로부터 먼 위치로 빠르게 공기가 흐르게 된다. 스페이서(24)의 높이는 5mm, 돌기(26)의 높이는 3mm일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 유로 하판(20)의 가장 자리에 가이드 측벽(29)이 형성될 수 있다. 가이드 측벽(29)은 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 조립될 때 정렬 상태를 가이드한다.

유로 상판(30)은 유로 하판(20) 위에 배치된다. 유로 하판(20)과 유로 상판(30) 사이에서 스페이서(24)에 의해 확보되는 수평 유로가 형성된다. 유로 상판(30)은 천연 고무, 인공 고무, 플라스틱 등의 재료로 형성될 수 있다. 유로 상판(30)은 수평 유로(21)로 유입되는 공기압에 의해 들려지고, 수평 유로(21) 상에 확산되는 공기를 수직 유로들(31)을 통해 사용자 쪽으로 안내한다. 유로 상판(30)은 평판 형태의 베이스(34)로부터 수직으로 신정된 관 형태의 홀 가드 (32)를 포함한다. 홀 가드(32)는 베이스(34)로부터 위로 즉, 시트 패드(40) 쪽으로 돌출되는 관이다. 홀 가드(32)는 시트 패드(40)를 관통하는 수직 유로(31)에 삽입되어 수직 유로(31)가 좁혀지거나 막히는 현상을 방지한다. 홀 가드(32)는 원통형 관 또는 주름 관(또는 자바라 형태)의 관으로 제작될 수 있다. 홀 가드(32)는 수평 유로(21)에 연결되는 수직 유로(31)를 확보한다. 홀 가드(32)는 수직 방향(z)을 따라 일정한 간격으로 이격된 다수의 주름들을 포함한다. 주름들 각각은 수평 방향(xy)을 따라 홀 가드(32)에서 주름진다. 홀 가드(32)의 횡단면이 원일 때 주름은 원주를 따라 형성된다. 이러한 주름들로 인하여, 홀 가드(32)는 도 11에 도시된 바와 같이 수직 방향(z)에서 힘이 가해질 때 주름들이 접혀지면서 뒤틀림이나 휨 없이 수직으로 접혀진다. 홀 가드(32)는 주름 구조로 인하여 수평 방향(xy)에서 강성이 커져 수직 방향(z)의 압축될 때 수직 유로(31)가 좁아지거나 막히지 않는다.

홀 가드(32)의 상단은 시트 패드(40)의 상면에 넓게 접촉되도록 접시 형태로 넓어진다. 따라서, 홀 가드(32)의 주름 부분 보다 상단의 직경이 넓다. 이러한 홀 가드(32)의 구조는 시트 패드(40)의 수직 유로(31)에 삽입되면 쉽게 이탈되지 않기 때문에 시트 패드(40)에 안정되게 고정될 수 있다.

홀 가드(32)는 도 7에 도시된 바와 같이, 주름 관, 단순 원통 관, 병(bottle) 행태의 관 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다. 주름 관은 주름부(32b), 상단 홀더(holder, 32a) 및 하단 홀더(32c)를 포함한다. 시트 패드(상단 홀더(32a)와 하단 홀더(32c)는 주름부(32b) 보다 직경이 크다.

주름 관이 (A)에 도시된 바와 같은 구조로 제작되면 주름 관이 시트 패드(40)에 견고하게 고정될 수 있으나 사용자가 착좌시에 상단 홀더(32a)로 인하여 이물감을 느낄 수 있다. 주름 관은 (B)에 도시된 바와 같이 상단 홀더(32a)이 제가된 낮은 높이로 제작될 수 있다. 상단 홀더(32a)가 제거되면, 주름 관이 수직 유로(31) 내에 쉽게 삽입될 수 있기 때문에 시트 패드(40)와 유로 상판(30)을 접합하는 공정이 용이하다. 낮은 주름 관(B)이 사용자의 착좌시 이물감이 없고 그 다음 (C) > (B) > (A) > (D) 순서로 이물감이 없다.

홀 가드(32)가 단순 원통형 관(C)으로 제작되면, 주름 관에 비하여 제작이 용이하고 유로 상판(30)을 시트 패드(40)에 접합할 때 홀 가드(32)와 수직 유로(31)의 결합이 용이하다.

도 8은 스페이서(24)의 다양한 실시예를 보여 주는 사시도이다.

도 8을 참조하면, 스페이서(24)는 두께가 일정한 원 기둥, 측면이 오목한 기둥, 골프 티(Golf tee) 중 어느 한 형태로 제작될 수 있다. 골프 티 형태는 아래 부분에 비하여 위로 갈수록 두꺼워지는 구조이다.

스페이서(24)가 원 기둥 형태로 제작되면 유로 상판(30)을 안정적으로 지지한다. 스페이서(24)가 오목한 기둥 형태로 제작되면, 윗부분과 아랫부분이 중간 보다 두껍기 때문에 상판(30)을 안정적으로 지지 할 수 있다. 스페이서(24)가 오목한 기둥 형태로 제작되면, 수평 유로(21) 내에서 공기의 흐름을 확보하고 유로 흐름의 저항을 줄일 수 있다. 스페이서(24)가 골프 티 형태로 제작되면, 유로 상판(30)에 가해지는 하중을 안정적으로 지지할 수 있고, 아랫부분이 윗부분에 비해 좁은 일자 형태로 되어 공기 흐름의 저항을 최소화하여 수평 유로(21) 내의 송풍 원활히 이루어 지게 할 수 있다. 이러한 스페이서(24)에는 도 23에 도시된 바와 같이 수직 유로(31) 쪽으로 공기를 안내하는 홈이 형성될 수 있다.

스페이서(24)의 높이는 유로 상판(30)과 유로 하판(20) 사이에 연결될 수 있도록 수평 유로(21)의 높이로 설정되거나 스페이서(24)와 돌기(26) 사이에 공기 통로가 존재하도록 낮은 두께로 형성될 수 있다.

시트 패드(40)는 유로 상판(30)의 홀 가드(32)가 삽입되는 다수의 삽입공들을 포함한다. 삽입공들 각각은 유로를 형성한다. 시트 패드(40)는 발포 수지 예를 들면 연질 폴리 우레탄 폼(Flexible　Polyurethane Foam)으로 제작될 수 있다. 시트 패드(40) 위에 천연/인공 가죽이나 시트용 섬유가 덮여질 수 있다.

홀 가드(32)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 병목 부분을 가지는 병 형태로 제작될 수 있다. 도 12 및 도 13에서 홀 가드(32)에서 수평 유로(21)와 가까운 하부는 직경이 넓다. 홀 가드(32)의 상부는 상대적으로 직경이 작다. 홀 가드(32)의 하부는 유로 하판(20)과 대향하고, 홀 가드(32)의 상부는 사용자의 착좌부(시트용 가죽 또는 섬유)와 대향한다. 이러한 구조의 홀 가드(32)가 수직 방향(z)으로 압축되면 도 13에 도시된 바와 같이 병목 부분이 접혀지면서 주름지게 되고 수평 방향으로 강성이 커진다. 따라서, 홀 가드(32)는 수직 방향(z)에서 힘이 가해질 때 뒤틀림이나 휨 없이 수직으로 접히고 압축되고, 좁아지거나 막히지 않는다.

도 14는 수평 유로(21)의 공기 흐름을 보여 주는 도면이다.

도 14를 참조하면, 돌기(26)는 수평 유로(21)의 높이를 줄인다. 이로 인하여, 공기 유입구(28)를 통해 수평 유로(21)에 공급된 유로는 돌기(26) 부분에서 유속이 빨라져 공기 유입구(28)로부터 먼 위치까지 빠르게 확산된다. 공기 유입구(28)로 공급되는 공기는 냉기 또는 온기일 수 있다.

유로 하판(20)은 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 하나 이상의 유로 가이드 리브(guide rib, 27)를 더 포함할 수 있다. 유로 가이드 리브(27)는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 공기 유입구(28)에 가까운 부분에서 폭과 두께가 크고, 공기 유입구(28)로부터 멀어질수록 폭과 두께가 작아질 수 있다. 유로 가이드 리브(27)는 수평 유로(21) 상에서 유속을 빠르게 하고 유로 유입구(28)로부터 먼 위치로 공기를 확산할 수 있고 유로 하판(20)의 강성을 보강할 수 있다.

시트 패드(40)는 별도로 제작된 후에, 양면 테이프나 접착제로 유로 구조체에 접착될 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이 시트 패드(40)의 발포 및 성형시에 유로 구조체와 결합될 수 있다.

도 17는 본 발명의 실시예에 따른 통풍 시트의 성형 공정을 보여 주는 도면이다.

도 17를 참조하면, 별도로 제작된 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 정렬되어 조립된다. 이렇게 조립된 유로 하판(20)과 유로 상판(30)은 금형(500) 내에 배치된다. 금형(500)의 성형 공간 내에서, 홀 가드(32)에 코아(core, 501)가 삽입된다.

금형(500) 내에 발포 수지 원료가 주입되고 그 수지의 온도가 발포 온도 이상으로 상승할 수 있도록 금형(500)의 온도가 상승한다. 이 때, 코아(501)를 통해 유로(21, 31)에 압축 공기가 주입된다. 코아(501)는 금형(500) 내에서 유로 하판(20)과 유로 상판(30)을 고정함과 동시에 시트 패드(40)에 수직 유로(31)를 형성한다. 코아(501)를 통해 압축 공기가 유로(21, 31)에 주입될 수 있다. 발포 수지 원료가 팽창할 때 커지는 발포 수지의 압력으로 유로(21, 31)가 좁아지거나 막힐 수 있으나, 유로(21, 31)에 주입된 압축 공기는 발포 수지의 압력 이상으로 유로(21, 31)의 압력을 높임으로써 발포 공정에서 유로(21, 31)의 공간을 충분히 확보한다.

금형(500) 내에서 발포된 발포 수지는 유로 상판(30)을 덮는 시트 패드(40)로 성형된다. 금형(500) 내에서 발포 수지는 유로 하판(20) 아래에도 주입될 수 있다. 이 경우, 도 18에 도시된 바와 같이 시트 패드(40)와 동시에 유로 하판(20) 아래에 하부 패드(60)가 형성될 수 있다. 하부 패드(60)가 없으면, 통풍 시트 아래에 배치된 금속 프레임과 유로 하판(20)이 직접 접촉되어 마찰 소음이 발생되고 금속 프레임을 통해 직접 전달되는 충격에 의해 유로 하판(20)이 마모되거나 손상될 수 있다. 하부 패드(60)는 유로 하판(20) 아래에 배치되어 유로 하판(20)과 금속 프레임을 분리하여 유로 하판(20)을 보호하고 소음과 충격을 흡수할 수 있다.

도 19 및 도 20은 홀 가드(32)의 높이가 낮아진 예를 보여 주는 도면들이다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 양산성을 고려하여 홀 가드(32)의 높이(h)는 수직 유로(31)의 높이 보다 낮게 형성될 수 있다. 수직 유로(31)는 시트 패드(40)를 관통한다. 따라서, 도 19 및 도 20에 도시된 홀 가드(32)의 높이(h)는 시트 패드(40)의 두께(t1) 보다 낮다.

전술한 실시예는 유로 하판(20)과 공기 유입관(22)이 같은 재료로 일체화된 예이다. 공기 유입관(22)이 유로 하판(20)과 다른 재료로 제작할 필요가 있을 숭 있다. 이 경우, 도 21에 도시된 바와 같이 공기 유입관 블록(70)이 별도의 부품으로 제작된 후, 공기 유입관이 없는 유로 하판(20)에 체결된다. 금형 성형 공정은 유로 하판(20)에 공기 유입관 블록(70)이 체결될 상태에서 진행될 수 있다.

본 발명의 유로 구조체는 도 22 내지 도 26에 도시된 바와 같이 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 일체화된 일체형 유로(110)로 제작될 수 있다.

도 22 내지 도 26는 일체형 유로(110)를 보여 주는 도면이다.

도 22 내지 도 26를 참조하면, 일체형 유로(110)는 스페이서(104, 105)와 돌기(106)를 포함한 하판, 홀 가드(102)가 형성된 상판, 및 하판과 상판을 연결하는 측벽을 포함한다. 일체형 유로(110)의 내부에 넓은 수평 유로(21)가 마련된다. 홀 가드(102)는 시트 패드(40)를 관통하는 수직 유로(31) 내에 삽입된다. 홀 가드(102)의 높이는 시트 패드(40)의 두께 만큼 혹은 시트 패드(40)의 두께 보다 작은 높이로 설정될 수 있다.

스페이서(104, 105)는 도 23에 도시된 바와 같이 수평 유로(21)의 높이 보다 낮은 높이의 스페이서(104) 또는, 도 24에 도시된 바와 같이 수평 유로(21)의 높이와 동일한 높이의 스페이서(105)로 형성될 수 있다. 스페이서(104)의 측면은 도 24에 도시된 바와 같이 공기 흐름을 원활하게 하기 위하여 오목한 곡면으로 형성될 수 있다. 이러한 스페이서(104, 105)의 구조는 본 발명의 모든 실시예들에 적용될 수 있다.

도 25에 도시된 바와 같이 스페이서(104)는 수직 유로(31)의 아래에 배치되고, 수직 유로(31)와 연결되는 내부 공간을 포함할 수 있다. 스페이서(104)의 측면에 공기 흐름을 가이드하기 위한 날개(wing) 형태의 가이드(guide, 104a)를 포함할 수 있다. 이러한 구조의 스페이서(104)는 모든 실시예들에 적용될 수 있고, 수평 유로(21)에 주입된 공기를 홀 가이드(102)로 안내하여 사용자 쪽으로 흐르는 송풍양을 높일 수 있다.

도 27는 일체형 유로(110)를 이용한 통풍 시트의 성형 공정을 보여 주는 도면이다.

도 27를 참조하면, 금형(500)의 성형 공간 내에 일체형 유로(110)가 장착되고, 홀 가드(102)에 코아(501)가 삽입된다.

금형(500) 내에 발포 수지 원료가 주입되고 그 수지의 온도가 발포 온도 이상으로 상승할 수 있도록 금형(500)의 온도가 상승한다. 이 때, 코아(501)를 통해 유로(21, 31)에 압축 공기가 주입될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 코아(501)는 금형(500) 내에서 일체형 유로(110)를 고정하고, 시트 패드(40)에 수직 유로(31)를 형성한다.

금형(500) 내에서 발포된 발포 수지는 유로 상판(30)을 덮는 시트 패드(40)로 성형된다. 금형(500) 내에서 발포 수지는 유로 하판(20) 아래에도 주입될 수 있다. 이 경우, 도 18에 도시된 바와 같이 시트 패드(40)와 동시에 유로 하판(20) 아래에 하부 패드(60)가 형성될 수 있다.

도 28 내지 도 30은 유로 구조체(200)의 단차 구조에서 이웃한 블록들 간 경계에 형성된 주름을 보여 주는 도면들이다.

도 28 내지 도 30은 유로 구조체(200)는 유로 하판(20)과 유로 상판(30)을 포함한다. 도 29 및 도 30은 도 28에서 A 부분을 확대한 사시도(A)와, 선 “I-I'”를 따라 절취한 단면도(B, C)를 나타낸다.

유로 구조체(200)는 차량용 시트의 착좌부에 적용할 경우 도 28에 도시된 바와 같이 세 개의 블록들(200U, 200M, 200L)로 나누어질 수 있다. 블록들(200U, 200M, 200L) 간에 단차가 있다. 블록들(200U, 200M, 200L)은 별도의 부품으로 제작된 것이 아니라, 유로 구조체(200)의 성형시 세 개의 단차가 적용된 부분을 나타낸다. 블록들(200U, 200M, 200L) 간 두께 차이는 없고, 서로의 높낮이가 다르다. 상단 블록(200U)은 사용자의 엉치뼈(Sacrum, 薦骨)가 접촉되는 부분으로 착좌시 큰 하중이 가해진다. 중간 블록(200M)은 상단 블록(200U)이하 하단 블록(200L)에 비하여 상대적으로 작은 하중이 가해진다. 이러한 하중 차이로 인하여 유로 구조체(300)가 파손될 수 있다.

본 발명은 유로 구조체(200)의 하중 차이로 인한 파손을 방지하기 위하여 유로 구조체(200)의 블록들 간 경계에 주름을 형성한다. 주름은 블록들간 경계에서 유로 구조체(200)의 상면, 저면, 측면에 형성된다. 주름은 유로 구조체(200)에 하중이 가해질 때 변형되어 하중을 적절히 분산하여 블록들(200U, 200M, 200L) 간 경계에서 피로 누적을 완화한다.

주름은 도 29와 같은 오목한 직선 형태의 홈들(201)이 둘 이상 배치된 구조로 형성될 수 있다. 홈(201)의 단면 구조는 도 29에 도시된 반원형 홈, 또는 도 30과 같은 “S”자 또는 파면 형태의 홈으로 형성될 수 있다.

유로 상판(30)에 형성된 블록간 주름과 유로 하판(20)에 형성된 블록간 주름은 도 29 및 도 30의 (B)에 도시된 바와 같이 수직 축(Z) 방향에서 역위상으로 형성되거나 도 29 및 도 30의 (C)에 도시된 바와 같이 동위상으로 형성될 수 있다. 유로 구조체(200)의 상판(30)과 하판(20)에서 (C)에 도시된 바와 같이 블록간 주름이 동위상으로 형성되면 블록간 경계에서 수평 유로(21)의 높이 차이가 작기 때문에 공기 흐름의 저항이 작다.

일반적으로, 유로 구조체(200)는 접착제나 양면 접착 테이프로 시트 패드(40)에 접착될 수 있다. 본 발명은 유로 구조체(200)와 시트 패드(40)를 도 31 내지 도 34에 도시된 바와 같이 끼움 방식으로 결합할 수 있다. 이 끼움 방식의 결합 구조는 접착제나 양면 접착 테이프 필요 없이 최소의 공정으로 유로 구조체(200)를 시트 패드(40)에 접합할 수 있다.

도 31 및 도 32를 참조하면, 유로 구조체(200)의 측면(202)이 오목하게 파여질 수 있다. 이 경우, 시트 패드(40)의 저면에 형성된 유로 삽입 홈의 내 측면(41)은 볼록한 측면으로 구현된다. 유로 구조체(200)을 시트 패드(40)의 유로 삽입 홈에 끼워 넣으면, 유로 구조체(200)의 오목한 측면(202)과 시트 패드(40)의 볼록한 내 측면(41)이 형합(形合)되어 유로 구조체(200)가 시트 패드(40)에 결합된다.

도 33 및 도 34를 참조하면, 유로 구조체(200)의 측면(202)이 볼록하게 형성될 수 있다. 이 경우, 시트 패드(40)의 유로 삽입 홈의 내 측면(41)은 오목한 측면으로 구현된다. 유로 구조체(200)를 시트 패드(40)의 유로 삽입 홈에 끼워 넣으면, 유로 구조체(200)의 볼록한 측면(203)과 시트 패드(40)의 오목한 내 측면(42)이 형합되어 유로 구조체(200)가 시트 패드(40)에 결합된다.

유로 하판(20)과 유로 상판(30)은 별도로 제작된 후 일체로 결합되거나 일체 구조로 동시에 성형될 수 있다. 다른 실시예로, 고주파 또는 초음파 접합 방법으로 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 접합될 수 있다. 이 방법은 유로 하판(20)과 유로 상판(30)의 접합면에 고주파 또는 초음파를 조사하여 유로 하판(20)과 유로 상판(30)이 융착되게 한다.

유로 하판(20)과 유로 상판(30)은 도 32 및 도 34에 도시된 바와 같이 고주파 또는 초음파 접합 방법으로 접합될 수 있다. 이 경우, 고주파 또는 초음파가 조사되는 면적이 충분히 확보될 수 있도록 유로 구조체(200)의 상단 가장자리 보다 하단 가장자리다 밖으로 더 돌출될 수 있다.

수직 유로(31) 또는 홀 가드(32)가 좁아지거나 막히는 현상을 개선하기 위하여, 본 발명의 통풍 시트는 도 35a 및 도 35b에 도시된 바와 같이 시트 패드(40) 위에서 수직 유로(31)에 삽입되거나 홀 가드(32)와 결합되는 다수의 보조 가드(50)를 추가로 구비할 수 있다. 보조 가드(50) 각각은 수직 유로(31)를 위에서 덮는 원통형 관 또는 주름 관이다. 보조 가드(50)는 수직 유로(31)의 강성을 보강하여 수직 유로(31)가 좁아지는 현상을 억제한다. 홀 가드(32)와 보조 가드(50)는 하나 이상이 전술한 주름 관 구조로 제작될 수 있다.

도 36은 시트 패드(40) 위에 덮여진 일체형 보조 가드 플레이트(52)를 보여 주는 도면이다.

도 36을 참조하면, 시트 패드(40) 아래에 유로 상판(30)이 배치되고, 시트 패드(40) 이에 보조 가드 플레이트(52)가 덮여진다.

보조 가드 플레이트(52)는 도 29a 및 도 29b에 도시된 보조 가드들(50)을 포함한 일체형 플레이트이다. 이 보조 가드 플레이트(52)는 보조 가드 단품 각각을 삽입하는 공정에 비하여 공정성을 개선하고 내구성을 개선할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 통풍 시트는 자동차, 선박, 항공기를 비롯한 운송 수단의 시트 뿐만 아니라, 안마 의자, 침대, 사무용 의자 등 다양한 용도로 적용될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

20 : 유로 하판 21 : 수평 유로
22 : 공기 유입관 23 : 유로 하판 베이스
24 : 유로 하판 스페이서 26 : 유로 하판 돌기
27 : 유로 가이드 리브 28 : 공기 유입구
30 : 유로 상판 31 : 수직 유로
32 : 홀 가드 40 : 시트 패드
60 : 하부 패드 70 : 공기 유입관 블록
100 : 통풍 시트 110 : 일체형 유로
200 : 유로 구조체

Claims (7)

1. 수평 유로를 포함한 일체형 유로 구조체; 및
   발포 수지로 형성되어 상기 일체형 유로 구조체를 덮고 상기 수평 유로에 연결되는 다수의 수직 유로를 포함하는 시트 패드를 구비하고,
   상기 일체형 유로 구조체는,
   소정 높이의 스페이서와, 상기 스페이서 보다 낮은 높이를 갖는 다수의 돌기를 포함한 유로 하판; 및
   상기 수평 유로를 사이에 두고 상기 유로 하판에 결합되고 상기 수직 유로에 삽입된 관 형태의 홀 가드를 포함한 유로 상판을 구비하는 통풍 시트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 홀 가드는,
   원통형 관, 다수의 주름이 형성된 주름 관, 상기 수평 유로와 가까운 부분에 비하여 상부의 직경에 작은 병 형태의 관 중 어느 하나의 형태를 가지며,
   상기 홀 가드의 높이가 상기 수직 유로와 동일거나 상기 수직 유로 보다 낮은 통풍 시트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 유로 구조체는
   단차가 있는 둘 이상의 블록들로 나뉘어지고,
   상기 블록들 간 경계에 형성된 주름을 포함하는 통풍 시트.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 유로 구조체의 하단 가장자리에서 상기 유로 하판과 상기 유로 상판이 접합되고 상기 유로 구조체의 상단 가장 자리 보다 상기 하단 가장자리가 밖으로 더 돌출되는 통풍 시트.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직 유로에 삽입되거나 상기 홀 가드에 결합되는 보조 가드를 더 포함하는 통풍 시트.
6. 수평 유로를 사이에 두고 결합된 유로 하판과 유로 상판이 일체화된 일체형 유로 구조체를 마련하는 단계;
   상기 유로 구조체를 금형 내에 배치하는 단계;
   상기 유로 상판에 형성된 다수의 홀 가드에 코아를 삽입하여 상기 유로 구조체를 고정하는 단계; 및
   상기 금형 내에 수지 원료를 주입하고 상기 금형의 온도를 높여 상기 수지 원료를 발포하여 상기 유로 구조체를 덮는 시트 패드를 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 유로 하판은 소정 높이의 스페이서와, 상기 스페이서 보다 낮은 높이를 갖는 다수의 돌기를 포함하고,
   상기 코아에 의해 시트 패드를 관통하는 형태로 수직 유로가 형성되고,
   상기 수평 유로와 상기 수직 유로가 연결되며,
   상기 유로 상판 상에서 위로 돌출된 홀 가드가 상기 수직 유로에 삽입되는 통풍 시트의 제조 방법.
7. 수평 유로를 사이에 두고 결합된 유로 하판과 유로 상판이 일체화된 일체형 유로 구조체를 마련하는 단계;
   시트 패드의 저면에 형성된 유로 삽입 홈에 상기 일체형 유로 구조체를 끼워 넣어 상기 일체형 유로 구조체를 상기 시트 패드에 결합하는 단계를 포함하고,
   상기 일체형 유로 구조체의 측면은 볼록면 또는 오목면으로 형성되고,
   상기 일체형 유로 구조체의 측면과 맞닿는 상기 시트 패드의 유로 삽입 홈의 측면이 상기 일체형 유로 구조체의 측면이 볼록면일 때 오목면으로 형성되고, 상기 일체형 유로 구조체의 측면이 오목면일 때 볼록면으로 형성되는 통풍 시트의 제조 방법.

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