KR101738333B1 - 특히 차량 시트용 발포체 부품, 발포체 부품을 제조하는 방법 및 공구 - Google Patents

특히 차량 시트용 발포체 부품, 발포체 부품을 제조하는 방법 및 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 차량 시트용 발포체 부품(5, 105, 205, 305)으로서, 사용자와 대면하는 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311) 및 사용자를 등지는 제 2 발포체 티어(21, 221)를 가지며, 상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)는 상기 제 2 발포체 티어(21, 211)와 상이한 경도 및/또는 밀도를 갖는, 특히 차량 시트용 발포체 부품에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)는 사용자와 대면하는 복수 개의 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)를 갖는다. 본 발명은, 발포체 부품(5, 105, 250, 305)을 제조하는 방법에 관한 것으로, 제 1 단계에서, 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들을 갖는 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)가 발포되며, 제 2 단계에서, 제 2 발포체 티어(21, 221)가 발포된다. 본 발명은 하부 부품(510); 프레임(520); 및 상부 부품(530)을 포함하는, 본 발명에 따라 발포체 부품(5, 105, 205, 305)을 제조하는 공구(500)에 관한 것이다.

Description

특히 차량 시트용 발포체 부품, 발포체 부품을 제조하는 방법 및 공구 {FOAM PART, IN PARTICULAR FOR A VEHICLE SEAT, AND METHOD AND TOOL FOR PRODUCING A FOAM PART}
본 발명은 제 1 항의 전제부의 특징들을 갖는 발포체 부품, 제 14 항에서 청구된 바와 같은 발포체 부품을 제조하는 방법 및 제 15 항에서 청구된 바와 같은 발포체 부품을 제조하는 공구에 관한 것이다.
사용을 통해, 시트 구조를 위한 업홀스터리(upholstery)로서 기능하며 가능한 한 양호한 착석 안락함(seating comfort)을 차량 시트의 사용자에게 제공하는 차량 시트들을 위한 발포체(foam) 부품들이 공지된다. 시트 업홀스터리는 주로 시트 쿠션용 발포체 부품 및 발포체 부품과 별개인 시트 백(seat back)용 발포체 부품을 포함한다. 2 개의 발포체 부품들의 각각은 중앙 구역 및 2 개의 측면 패널들을 갖는다. 시트 쿠션용 발포체 부품의 경우에, 발포체 부품의 중앙 구역은, 하방 방향으로 차량 시트의 탑승자의 엉덩이(buttlock)들 및 허벅지(thigh)들의 후방 측면들을 지탱하는 반면, 2 개의 측면 패널들은 각각의 경우에 하나의 허벅지를 측방향으로 지탱하고, 이 때문에, 특히 코너링시에, 탑승자에게 작용하는 횡방향 힘들을 흡수할 수 있다. 시트 백용 발포체 부품의 경우에, 발포체 부품의 중앙 구역은, 후방 방향으로 탑승자의 등(back)을 지지하는 반면, 2 개의 측면 패널들은 측방향으로 등을 지탱하고, 이 때문에, 탑승자에게 작용하는 횡방향 힘들을 흡수할 수 있다.
EP 1 068 094 B1 호는, 안락함을 증대시키기 위해서, 발포체 부품의 본체 상에 성형되며 실질적으로 수직한 방식으로 상방으로 연장하여 시트가 본체를 등지게 되는 복수 개의 상호 인접한 튜브형 부분들을 갖는 발포체 부품을 개시한다. 탑승자가 착석함에 따라, 튜브형 부분들은 초기에 압축되는 한편, 본체는 단지 약간(insubstantially) 변형된다. 튜브형 부분들의 상당한 변형 이후에만, 본체가 보다 집중적으로(intensely) 압축된다. 이 때문에, 착석하고 있는 동안, 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 2 단(dual-stage) 거동이 성취된다.
다양한 발포체 재료들의 사용을 통해, 중앙 구역은 측면 패널들보다 더 연질이 되도록 구성된 듀얼-존 발포체들이 종래 기술로부터 공지된다. 이 때문에, 한편으로는 착석 안락함이 증가되며, 다른 한편으로 사용자에 대한 측방향 지지가 개선된다. 이를 위해, 절단된 발포체 지지체들이 중앙 구역에서 종종 사용되며, 경질 발포체 인서트들이 측면 패널들에 사용된다. 충돌시 랩 벨트 아래에서 사용자의 서브마리닝(submarining)을 회피하기 위해서, 안티서브마리닝 기능이 과립화된 발포체 재료, 예컨대 EPP(expanded polypropylene)으로부터 만들어진 추가 구성요소에 의해 종종 제공된다. 언급된 추가 구성요소들은, 비용들을 증가시키며 발포체 부품들의 내구성을 감소시킨다. 게다가, 발포체 두께들은 가느다람(thinness)의 관점에서 제한된다.
제 1 구성요소의 발포체의 제 1 구역 및 제 2 구성요소의 발포체의 제 2 구역을 갖는 발포체 부품이 WO 01/74557 A1로부터 공지되어 있으며, 여기서 폴리에틸렌, 황마, 거즈, 부직 재료 등의 메시워크(meshwork)가 제 1 구역과 제 2 구역 사이에 배치된다. 그러나, 이러한 발포체 부품은 착석 동안, 특히 초기 착석시 매우 연질인 업홀스터리 층이 요구되지 않을 때 안락함의 관점에서 가장 높은 요구조건들을 만족하지 못한다. 또한, 필적할만한 업홀스터리 구조가 WO 2010/102785 A2로부터 공지된다.
EP 1 068 094 B1로부터 공지된 바와 같은 튜브형 부품들 및 WO 01/74557 A1로부터 공지된 바와 같은 제 1 구성요소를 갖는 발포체 부품의 제 1 구역과 제 2 구성요소를 갖는 발포체 부품의 제 2 구역 사이에서의 수평방향 분리 평면의 조합은 제조하는데 불가능한 것으로 고려된다. 품질을 손상시키는 에어 포켓들을 회피하는 것은 성취 불가능한 것으로 고려된다. 튜브들의 탈형(demolding) 중, 특히 튜브들이 시트 공조(seat air-conditioning)를 위해 연속적으로 중공형이고, 분리 평면에서 개별 부직 재료가 대응하여 관통되어야할 때, 마찬가지로, 분리 평면의 구역에서 발포체 부품의 파단(rupturing)이 의심된다.
본 발명은 처음에 언급된 유형의 발포체 부품을 개선, 특히 안락함을 개선하고 구성요소들을 감소시킴으로써 제조 비용들을 감소시키며 이러한 발포체 부품을 제조하는 방법 및 공구를 제공하는 목적을 기초로 한다.
본 발명의 목적은 제 1 항의 특징들을 갖는 발포체 부품, 제 14 항의 특징들을 갖는 방법 및 제 15 항의 특징들을 갖는 공구에 의해 본 발명에 따라 성취된다.
제 2 발포체 티어(tier)와 상이한 경도 및/또는 밀도를 갖는 제 1 발포체 티어 및 사용자와 대면하는 복수 개의 컴포트 튜브가 제공되기 때문에, 안락함이 개선될 수 있다. 발포체 부품의 수축(contraction) 및 되튕김(rebound) 및 진동 감쇠(vibration damping)의 이력현상(hysteresis)이 구매자 요구사항들에 보다 양호하게 적응될 수 있다. 추가의 절단 발포체 지지체들 및 측면 패널들의 경질 발포체 인서트들 및 이를 위해 부분적으로 요구되는 접착 프로세스들이 필요 없어질 수 있다. 게다가, 이 때문에, 탁월한 내구성이 성취된다. 발포체 두께의 감소 및, 이 때문에 발포체 부품 중량의 감소가 가능해진다. 안티서브마리닝 기능을 보장하는 추가의 EPP 구성요소가 필요 없어질 수 있다.
용어 "컴포트 튜브"는 탑승자에게 마주하고 아주 다양한 기하학적 형상을 가질 수 있는 상승된 발포체 부품 구역으로 이해된다. 탑승자와 대면하는 업홀스터리 구역들에서의 컴포트 튜브들은, 발포체 부품의 본체에 대해 자립(freestanding) 상승부(elevation)들을 형성한다.
컴포트 튜브들은 예컨대, 시트 공조를 목적으로 내부가 중공형(hollow)이 되도록 구성될 수 있거나 중실형(solid) 재료로 구성될 수 있다. 내부가 중공형이 되도록 구성되는 컴포트 튜브들인 경우에, 원통형 구멍들이 컴포트 튜브들을 통해 그리고 컴포트 튜브들을 지탱하는 발포체 부품의 본체를 통해 이어진다. 여기서, 컴포트 튜브는 구멍들을 갖지 않을 수 있거나, 서로에 대해 오프셋 되고 서로에 대해 평행하게 연장하는 1 개 또는 2 개의 구멍들을 가질 수 있다.
이 구멍들은 발포체 부품을 통해 완전하게 이어져, 발포체 부품의 하부측으로부터 공기가 발포체 부품의 상부측에 구멍들을 통해 유동할 수 있다. 대안으로, 발포체 부품을 통해 완전하게 이어지는 것이 아니라 예컨대 관련된 컴포트 튜브의 구역을 통해서만 이어지는 블라인드 구멍으로서 하나 이상의 구멍이 구성된다.
바람직하게는, 구멍들은 원통형, 특히 원기둥(circular-cylindrical)이 되도록 구성된다. 이 때문에, 구멍들이 단순한 수단에 의해 제조될 수 있다.
개별 컴포트 튜브의 유연성(compliancy)은 또한 복수 개의 구멍들을 제공함으로써 목표로 하는 방식에서 영향을 받을 수 있다. 바람직하게는, 주행 방향(driving direction)에 수직으로 볼 때, 복수 개의 구멍들을 갖는 컴포트 튜브들이 시트 센터의 구역에 배치된다.
발포체 부품들의 경도의 관점에서 착석 안락함을 최적화하는 것 및 시트 통기(seat ventilation)를 최적화하는 것은 발포체 부품들의 설계시 종종 상충적인 목표들을 나타낸다. 이러한 목표들의 충돌은, 컴포트 튜브들의 개별 구멍들이 블라인드 구멍들로서 구성된다는 점에서, 즉 이 구멍들이 발포체 부품을 통해 완전히 이어지지 않는다는 점에서 회피될 수 있다. 블라인드 구멍들이 발포체 부품을 통해 공기 순환을 제공하지 않지만, 블라인드 구멍을 갖는 컴포트 튜브는 연속 구멍을 갖는 컴포트 튜브에 비해서 적은 유연성을 갖는다.
컴포트 튜브들의 횡단면들의 외부 윤곽들은, 대체로 중실체들에 대해 공지된 모든 횡단면들을 가질 수 있으며, 특히 라운드형, 다각형, 벌집 형상 방식 또는 EP 1 068 094 B1에 설명된 바와 같이 구현될 수 있다. 컴포트 튜브들의 외부 윤곽들은, 구멍들의 횡단면들에 관계없어, 직사각형 컴포트 튜브가 예컨대, 난형(oval) 구멍을 가질 수 있다.
2 개의 발포체 티어들로 구성된 발포체 부품과 컴포트 튜브들의 조합물이 생산가능하지 않는다는 관련 전문가 그룹들에서 광범위하게 유지되어온 선입견(preconception)이 극복되었다.
제 1 발포체 티어와 제 2 발포체 티어 사이의 발포체 부품 구역들의 정확한 분리는, 발포체 티어들 사이의 평면형 메시워크, 특히 폴리에틸렌, 황마(jute), 거즈(gauze) 또는 부직 재료의 메시워크를 통해서 성취될 수 있다. 이상적으로, 발포체 프로세스 중 메시워크는, 발포체 재료를 투과가능한 적당한 크기이며, 이 때문에 발포체 티어들과 메시워크 사이의 고정 연결이 형성된다. 용어 "메시워크"는, 또한 직물천(textile cloth)들, 직물(woven fabric)들, 경편성포(warp knitted fabric)들, 및 자체로 공지된 부직 재료들 모두를 포함하는 것으로 이해된다.
안락해지도록 설계된 발포체 부품의 메시워크는 바람직하게는 발포체 부품의 거의 수평 평면에서 제 1 발포체 티어와 제 2 발포체 티어 사이에 놓인다. 여기서, 용어 "수평"은 차량 내에서 수학적으로 정확한 수평 위치를 의미하는 것이 아니라, 시트 탑승자에 마주하는 개별 발포체 부품의 그 표면과 거의 평행한 모든 평면들을 의미한다. 시트 백 업홀스터리는, 이에 따라 차량에서 심지어 거의 수직으로 배향될 수 있는 수평 평면을 가질 수 있다. 그러나, 공구에서, 수평 평면은 대부분 거의 수평이다. 여기서 수평 평면은 수학적으로 평면, 즉 2차원일 필요는 없지만, 또한 벌지(bulge)들 및 약간의 상승부(elevation)들 및 함몰부(depression)들을 갖는 약간 3차원 형상일 수 있다.
메시워크가 2 이상의 컴포트 튜브들 사이에서 함몰부들의 최하부 지점들의 구역에 배치된다면 그리고 배치될 때, 컴포트 튜브들은 탑승자들이 착석함에 따라 초기에 실질적으로 압축된다. 추가의 착석 프로세스에서, 제 2 발포체 티어도 또한 실질적으로 압축된다. 그로 인해, 착석하고 있는 동안, 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 2 단 거동이 성취된다.
착석하고 있는 동안 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 3 단 거동(triple-stage behavior)은, 메시워크가 2 이상의 컴포트 튜브들 사이에서 함몰부들 상당히 아래에 있는 구역에 배치되는 것에서 성취된다. 착석하고 있는 동안 2 단 거동을 갖는 전술된 변형예에 비해서, 2 개의 발포체 티어들 사이의 분리 평면이 더 깊게 놓이며, 즉 탑승자로부터 더 멀리 있는다. 탑승자들이 착석함에 따라, 컴포트 튜브들이 초기에 실질적으로 압축된다. 추가의 착석 프로세스에서, 컴포트 튜브들 아래에 배치되는 제 1 발포체 티어의 층은, 실질적으로 압축되며, 제 2 발포체 티어는 초기에는 상당히 압축되지 않는다. 마지막으로, 제 2 발포체 티어가 그 때 또한 상당히 압축된다.
대안으로, 착석시 3 단 거동(triple-stage behavior)은, 또한 메시워크가 2 이상의 컴포트 튜브들 사이에서 함몰부들의 최하부 지점들 위에 있는 구역에 배치되는 점에서 성취될 수 있다.
본 발명에 따른 발포체 부품에 대한 바람직한 커버링 패스닝은, 업홀스터리 패스닝 덕트들이 컴포트 튜브들의 개별 영역들 사이에 제공되며, 업홀스터리 패스닝 덕트들을 통해, 커버링이 발포체 부품에서 체결 수단, 바람직하게는 클립들, 와이어들 또는 후크들을 통해 체결될 수 있는 것을 제공한다. 이러한 체결 수단은, 그 자체로 공지된 발포체에 매립되는 금속 와이어들일 수 있다.
서로에 대해 경면 대칭 방식으로 배치되는 개별 영역들의 컴포트 튜브들이 서로에 대해 경면 이미지 방식으로(mirror-imaged manner) 배치될 때, 착좌 압력의 균일한 분포가 성취된다. 주행 방향으로 그리고 시트 중심에서 이어진 업홀스터리 체결 덕트를 통한 경면 평면이 여기서 특히 바람직하다.
발포체 부품은 시트 탑승자에게 특히 양호한 측방향 지지를 제공하며, 여기서, 발포체 부품은 발포체 부품의 측면 패널의 구역에서, 다른 2 개의 발포체 티어들의 경도 및/또는 밀도보다 더 큰 경도 및/또는 밀도를 갖는 제 3 발포체 티어를 갖는다.
제 1 단계에서, 컴포트 튜브들을 갖는 제 1 발포체가 발포되고, 제 2 단계에서, 제 2 발포체 티어가 발포되는, 본 발명에 따른 발포체 부품 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 발포체 부품을 제조하는 바람직한 공구는, 하부 부품, 특히 부직 재료로서 구성되는 메시워크를 장착하기 위한 프레임 및 상부 부품을 포함한다.
본 발명에 따른 발포체 부품은, 특히, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 발포체 부품을 제조하기 위해 본 발명에 다른 공구가 사용된다면 그리고 사용될 때, 품질을 손상시키는 에어 포켓들 없이 제조될 수 있으며, 용이하게 탈형될 수 있다.
본 발명은 도면들에 예시된 유리한 예시적 실시예들에 의해서 하기에 보다 상세히 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 예시적 실시예들로 제한되지 않는다.
도 1은 시트-쿠션 발포체(form) 부품으로서 구현되는 예시적 제 1 실시예의 평면도를 도시한다.
도 2는 예시적 제 1 실시예의 측면도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따르는 예시적 제 1 실시예를 따라 취한 단면이다.
도 4는 예시적 제 1 실시예의 제 1 수정예를 따라 취한 도 3에 대응하는 단면이다.
도 5는 예시적 제 1 실시예의 제 2 수정예를 따라 취한 도 3에 대응하는 단면이다.
도 6은 시트-백(back) 발포체 부품으로서 구현되는 예시적 제 2 실시예의 정면도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 공구(tool)의 원칙적 예시를 도시한다.
도 8은 도 7로부터 공구의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 9는 시트 쿠션 발포체 부품으로서 구현되는 예시적 제 3 실시예의 사시도를 도시한다.
도 10은 예시적 제 3 실시예의 평면도를 도시한다.
도 11은 예시적 제 4 실시예의 평면도를 도시한다.
특히, 자동차용 차량 시트는, 시트 쿠션 및 등받이(back rest)를 포함한다.
도 1 및 도 2에서, 차량 시트의 시트 쿠션을 위한 본 발명에 따른 발포체 부품(5)은 예시적 제 1 실시예로서 예시된다. 발포체 부품(5)은 중앙 구역(6) 및 2 개의 측면 패널(7)들을 포함한다.
차량 시트의 설치된 위치에서, 차량 시트의 사용시 거의 수평이 되도록 배치되는 제 1 발포체 티어(tier)(11)는 사용자와 대면하여, 그/그녀의 엉덩이를 통해 그리고 부분 구역들에서 그/그녀의 허벅지들의 후방 측면들을 통해 사용자는 제 1 발포체 티어(11)에 접촉하며, 선택적으로는 추가의 업홀스터리 구성요소들, 특히 천(cloth) 또는 가죽(leather) 커버링의 중간 티어들을 경유하여 접촉된다. 제 1 발포체 티어(11)는 바람직하게는 연질 발포체로 구성된다.
설치된 위치에서, 제 2 발포체 티어(21)가 제 1 발포체 티어(11) 아래에 배치되고, 특히 마찬가지로 제 1 발포체 티어(11)에 거의 수평으로 배향되고 그리고 일체로 연결된다. 제 2 발포체 티어(21)는 제 1 발포체 티어(11)의 발포체 재료에 비해 더 단단하며(firmer), 바람직하게는 경질 발포체(hard foam)인 발포체 재료로 구성된다.
예시적 제 1 실시예의 수정예에서, 측면 패널(7)들은 제 3 발포체 재료로 구성된다. 제 2 발포체 티어(21)는 제 1 발포체 티어(11)의 발포체 재료에 비해 더 경질인 발포체 재료로 구성된다. 측면 패널(7)들의 제 3 발포체 재료는, 또한 제 2 발포체 티어(21)의 발포체 재료보다 더 경질이다.
이 경우에, 제 1 발포체 티어(11)와 제 2 발포체 티어(21) 사이의 분리 평면은 2 개의 측면 패널(7)들을 통해서 뿐만 아니라 중앙 구역(6)을 통해서 이어진다. 그러나, 예시적 실시예의 수정예들에서, 측면 패널(7)들은 또한 제 2 발포체 티어(21) 또는 제 3 발포체 재료로 전체적으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 단지 중앙 구역(6)만이 듀얼존(dual-zone) 발포체를 갖는다.
2 개의 발포체 티어(11, 21)들은 하나의 공구에서 발포되며, 서로 상이한 경도들 및 밀도들을 갖는다. 제 2 발포체 티어(11, 21)들은 폴리우레탄으로부터, 특히 MDI(메탄 디페닐 디이소시아네이트) 또는 TDI(톨루엔 디이소시아네이트) 발포체 방법 또는 하이브리브 방법에 의해서 제조된다. 발포체 경도들은, 바람직하게는 4 ~ 20 kPa이며, 제 1 발포체 티어(11)는 하부 값에 더 근접하며, 제 2 발포체 티어(21)는 상부 값에 더 근접한다. 발포체 티어(11, 21)들의 밀도는 바람직하게는 50 g/l ~ 95 g/l이다.
게다가, 제 1 발포체 티어(11)의 중앙 구역(6)은, 복수 개, 이 경우에는 41개의 컴포트 튜브(50)들을 갖는데, 이 튜브들은 특히 직사각형 횡단면을 갖도록 설계되고, 먼저 착석시(sitting down) 그리고 짧은 구동 거리들 상에서 안락함을 증가시킨다. 이에 반해, 하부의 더 경질인 제 2 발포체 티어(21)는 장기간의 안락함을 개선한다.
컴포트 튜브(50)들은 제 1 발포체 티어(11)에 일체로 연결되며, 시트 탑승자에게 직접 마주하는 발포체 부품(5)의 중앙 구역(6)의 이러한 부분들을 형성한다. 컴포트 튜브(50)들은 시트 면에 실질적으로 수직하도록 배치된다. 본 경우에, 컴포트 튜브(50)들의 횡단면들은, 둥근(rounded) 에지들을 갖는 직사각형이지만, 상기 횡단면들은 또한 임의의 다른 기하학적 형상을 가질 수 있다. 함몰부(52)들, 즉, 제 1 발포체 티어(11)의 베이스 영역(base area) 위에서 각각의 컴포트 튜브(50)들의 높이에 해당하는 깊이가 인접한 컴포트 튜브(50)들 사이에 놓인다.
양호한 기후적(climatic) 안락함의 관점에서, 발포체 부품(5)을 통해 완전 연장하는 하나의 구멍(55)이 컴포트 튜브(50)들 각각에 제공된다. 또한, 단지 일부 개별 컴포트 튜브(50)들에 목표로 하는 방식으로 구멍(55)이 제공되는 것이 가능할 수 있다. 연속한 구멍(55)들은, 벤틸레이터(ventilator)들과 같은 능동형 통기 수단 없이 또한 이 발포체 부품을 통한 공기 및 수분(moisture)의 효율적인 교환을 특별히 그리고 유리하게 가능케 한다. 이는, 이에 따라 완전 수동형 기후 시스템이다.
본 경우에 구멍(55)들은, 원기둥 그리고 바람직하게는 각각의 경우에 연관 컴포트 튜브(50)에서 중심에 있는 방식으로 놓이도록 구성된다.
부직 재료(225)가 되도록 구성되며 2 개의 발포체 티어(11, 21) 사이에서 배리어를 나타내는 메시워크(meshwork)가 2 개의 발포체 티어(11, 21)들 사이에 위치된다. 2 개의 발포체 티어(11, 21)들은, 각각의 경우에 재료 통합식 및/또는 형상끼워맞춤(form-fitting) 방식으로 부직 재료(225)에 연결된다.
부직 재료(225)가 바람직하게는, 구멍(55)들에 수직하게 배향된다. 이 경우에, 부직 재료(225)는, 구멍들 없이 평면식이 되도록 구성되어, 부직 재료(225)가 구멍(55)들을 통해 유동한다. 그러나, 부직 재료(225)는 또한 구멍(55)들의 구역에서 관통되도록 구성될 수 있다.
도 3은 발포체 부품(5)을 따라 취한 단면을 도시한다. 부직 재료(225)는, 개별적인 컴포트 구멍(50)들 사이 함몰부(52)들에 직접 접하여, 컴포트 튜브(50)들이 제 1 발포체 티어(11)를 독점적으로 형성한다. 탑승자가 착석할 때, 컴포트 튜브(50)들은 초기에 실질적으로 압축된다. 추가의 착석 프로세스에서, 제 2 발포체 티어(21)는 또한 상당히 압축된다. 그로 인해, 착석하는 동안, 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 2 단 거동이 성취된다.
도 4에서, 예시적 제 1 실시예들의 제 1 변형예가 예시된다. 예시적 제 1 실시예에 비해, 부직 재료(225)는 더 낮도록 배치되어, 2 개의 발포체 티어(11, 21)들 사이 분리 평면이 더 낮게 놓이며, 즉 탑승자로부터 더 멀리 있게 된다. 컴포트 튜브(50)들은 탑승자가 착석하고 있는 동안 초기에 실질적으로 압축된다. 추가의 착석 프로세스에서, 컴포트 튜브(50)들 아래에 배치되는 제 1 발포체 티어(11)의 그 층은, 제 2 발포체 티어(21)가 마지막으로 상당히 압축될 때까지 실질적으로 압축된다. 그로 인해, 착석하는 동안, 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 3 단 거동이 성취된다.
도 5에서, 예시적 제 1 실시예들의 제 2 변형예가 예시된다. 예시적 제 1 실시예에 비해, 부직 재료(225)는 더 높도록 배치되어, 2 개의 발포체 티어(11, 21)들 사이 분리 평면이 컴포트 튜브(50)들 내에 존재하며, 즉 탑승자로부터 더 가까이에 있게 된다. 제 1 발포체 티어(11)에 속하는 컴포트 튜브(50)들의 상부 구역들은, 탑승자가 착석하고 있는 동안 초기에 실질적으로 압축된다. 추가의 착석 프로세스에서, 제 2 발포체 티어(21)에 속하는 컴포트 튜브(50)들의 하부 구역들은, 또한 보다 상당히 압축되며, 마지막으로 컴포트 튜브들 아래에 놓이는 제 2 발포체 티어(21)의 구역들은 압축된다. 그로 인해, 착석하는 동안, 점진적인 업홀스터리 경도에 따른 3 단 거동이 성취된다.
도 6에 예시된 예시적 제 2 실시예는 시트 백용 발포체 부품(105)으로서 구체화된다. 발포체 부품(105)은 중앙 구역(106) 및 2 개의 측면 패널(107)들을 포함한다. 예시적 제 1 실시예의 발포체 부품(105)은, 설치 및 사용 위치에서, 예컨대, 거의 약 90°의 각도로 에워싸인다. 차량에서의 발포체 부품(105)의 제 1 발포체 티어(111)는, 거의 수직이고 주행 방향에서 전방을 향해 배향되어, 그/그녀의 백을 경유하여 사용자가 제 1 발포체 티어(111), 선택적으로 추가의 업홀스터리 구성요소들, 특히 천(cloth) 또는 가죽(leather) 커버링의 중간 티어들을 경유하여 접촉된다.
설치된 위치에서, 도 6에서 볼 수 없는 제 2 발포체 티어가 제 1 발포체 티어(111) 뒤에 배치되어, 특히 마찬가지로 제 1 발포체 티어(111)에 거의 수직으로 배향되고 그리고 일체로 연결된다. 제 2 발포체 티어는 바람직하게는 경질 발포체로 구성된다. 제 1 발포체 티어(111) 및 제 2 발포체 티어는 하나의 공구에서 발포되며, 서로 상이한 경도들 및 밀도들을 갖는다.
게다가, 제 1 발포체 티어(111)는 먼저 착석시 그리고 짧은 구동 거리들 상에 있을 때 안락함 증가시키는 복수 개의 컴포트 튜브(150)들은 갖는다. 이에 반해, 하부의 더 경질인 제 2 발포체 티어는 장기간의 안락함을 개선한다.
함몰부(152)들, 즉, 제 1 발포체 티어(111)의 베이스 영역 위에서 각각의 컴포트 튜브(150)들의 높이에 해당하는 깊이가 인접한 컴포트 튜브(150)들 사이에 놓인다.
양호한 기후적(climatic) 안락함의 관점에서, 발포체 부품(105)을 통해 완전 연장하는 하나의 구멍(155)이 컴포트 튜브(150)들의 각각의 튜브 섹션에 제공된다.
제 1 발포체 티어(111) 및 제 2 발포체 티어는, 바람직하게는 MDI(메탄 디페닐 디이소시아네이트) 또는 TDI(톨루엔 디이소시아네이트) 발포체 방법에 의해서 제조된다. 발포체 경도들은 그 자체로 공지된 전형적인 범위들 내에 있다.
예시적 제 2 실시예의 수정예에서, 발포체 부품(105)은 제 1 발포체 티어(111)를 포함하지만, 추가 발포체 티어, 특히 제 2 발포체 티어를 포함하지 않는다. 이 구조는, 바람직하게는, 발포체 부품(105)의 매우 알맞은 발포체 두께가 성취될 때 또는 단순한 공구 구조가 성취될 때 선택된다.
본 발명에 따른 발포체 부품(5, 105)의 생산은 공구(500)에서 실행된다. 공구(500)는 키 방식(key-type) 하부 부품(510), 하부 부품(510)에 대해 선회가능하며 중간 인서트로서 부직 재료(225)를 장착하는 프레임(520), 및 프레임(520)에 대해 선회가능한 덮개 방식(lid-type) 상부 부품(530)을 포함한다. 컴포트 튜브(50, 150)들을 제조하기 위한 공구 컨투어들이 하부 부품(510)에 제공되어, 차량에서 그의 설치 위치와 관련한 발포체 부품(5)이 거꾸로(upside down) 제조된다.
제 1 발포체 작업시, 제 1 발포체 티어(11, 111)용 재료가 하부 부품(510) 내로 채워진다. 후속하여, 장착된 부직 재료(225)와 함께 프레임(520)이 하부 부품(510) 상에 선회되어, 부직 재료(225)가 제 2 발포체 티어(21, 221)의 표면을 지탱한다. 제 2 발포체 작업시, 제 2 발포체 티어(21)용 재료가 프레임(520)과 상부 부품(330) 사이 공간 내로 도입되며, 상부 부품(530)이 후속하여 폐쇄된다.
도 9 및 도 10에 예시된 예시적 제 3 실시예는, 제 3 예시적 실시예가 그로부터 벗어나도록 하기에서 설명되지 않는 한, 주로 예시적 제 1 실시예에 해당한다. 동일한 기능을 갖는 부품들 및 컨투어들은, 예시적 제 1 실시예에 대해서 200의 값씩 증가되는 도면 부호들을 갖는다. 예시적 제 3 실시예를 위한 제조 방법 및 공구는 각각의 경우에 마찬가지로 전술된 제조 방법 및 공구에 주로 해당한다.
예시적 제 3 실시예는 차량 시트의 시트 쿠션용 발포체 부품(205)이다. 발포체 부품(205)은 중앙 구역(206) 및 2 개의 측면 패널(207)들을 포함한다.
차량 시트의 설치 위치에서 거의 수평이 되도록 배치되는 제 1 발포체 티어(211)는, 차량 시트가 사용되는 경우에 사용자와 대면한다. 제 1 발포체 티어(211)는 바람직하게는 연질 발포체로 구성된다.
설치된 위치에서, 제 2 발포체 티어(221)는 제 1 발포체 티어(211) 아래에 배치되며, 마찬가지로 특히 거의 수평으로 배향되고 제 1 발포체 티어(211)에 일체로 연결된다. 제 2 발포체 티어(221)는 제 1 발포체 티어(211)의 발포체 재료에 비해 더 단단하며(firmer), 바람직하게는 경질 발포체(hard foam)인 발포체 재료로 구성된다.
2 개의 발포체 티어(211, 221)들은 하나의 공구에서 발포되며, 서로 상이한 경도들 및 밀도들을 갖는다.
게다가, 제 1 발포체 티어(211)는 복수 개, 이 경우에, 43 개의 컴포트 튜브(250)들을 가지며, 이는 주로 직사각형 단면을 갖는다. 일부 개별 컴포트 튜브(250)들은 거의 정사각형 단면을 갖는다. 함몰부(252)들(그의 깊이는 제 1 발포체 티어(211)의 베이스 영역 상에서 각각의 컴포트 튜브(250)들의 높이에 해당함)은 인접한 컴포트 튜브(250)들 사이에 놓인다.
컴포트 튜브(250)들은 바로 인접한 컴포트 튜브(250)들의 3 개의 영역(field)들로 세분된다(subdivided). 영역들의 한계들은 업홀스터리 체결 덕트(254)들에 의해 형성된다. 업홀스터리 체결 덕트(254)들은 시트 커버링에 체결되는 제 1 체결 수단용 그리고 이러한 제 1 체결 수단과 상호작용하며 발포체 부품(205)에 포함되는 제 2 체결 수단용의 복수 개의 통로들을 제공한다. 그 자체로 공지된 예컨대 와이어들 및 후크들과 같은 체결 수단은 도면들에 예시되지 않는다.
탑승자의 허벅지 아래, 즉 발포체 부품(205)의 중심 구역(206)의 전방 구역에 위치 설정되는 컴포트 튜브(250)들의 전방 영역에서, 이 경우에, 17 개의 컴포트 튜브(250)들이 중심 구역(206)의 전체 폭을 가로질러 분포된다. 컴포트 튜브(250)들의 2 개의 추가의 후방 영역들(이 영역들은 각각의 경우에 탑승자의 좌골 결절(ischial tuberosity)들 아래 구역에 위치 설정됨)에서, 이 경우에, 13 개의 컴포트 튜브(250)들이 각각의 경우에 분포된다. 횡단 방향으로, 2 개의 영역들 각각은, 각각의 경우에 시트 센터에서 업홀스터리 체결 덕트(254) 그리고 각각의 경우에 2 개의 측면 패널(207)들 중 하나에 인접한 하나의 업홀스터리 체결 덕트(254) 사이에 놓인다. 2 개의 영역들에서 컴포트 튜브(250)들의 분배 및 성형(shaping)은 서로에 대해 경면 대칭(mirror-symmetrical)이다.
컴포트 튜브(250)들은 제 1 발포체 티어(211)에 일체로 연결되며, 시트 탑승자에게 직접 마주하는 발포체 부분(205)의 중앙 구역(206)의 이러한 부분들을 형성한다. 컴포트 튜브(250)들은 시트 면에 실질적으로 수직하도록 배치된다. 본 경우에, 컴포트 튜브(250)들의 횡단면들은, 둥근(rounded) 에지들을 갖는 직사각형이지만, 상기 횡단면들은 또한 임의의 다른 기하학적 형상을 가질 수 있다.
양호한 기후적(climatic) 안락함의 관점에서, 발포체 부품(205)을 통해 완전 연장하는 하나의 구멍(255)이 컴포트 튜브(250)들 일부에 제공된다. 그러나, 본 경우에 측면 패널(207)들에 인접하도록 배치되는 각각의 컴포트 튜브(250)들은 중실형(solid) 재료로부터 형성되며 이에 따라 구멍을 갖지 않는다.
부직 재료(225)가 되도록 구성되며 2 개의 발포체 티어(211, 221) 사이에서 배리어를 나타내는 메시워크(meshwork)는 2 개의 발포체 티어(211, 221)들 사이에 위치된다. 2 개의 발포체 티어(211, 221)들은, 각각의 경우에 재료 통합식 및/또는 형상끼워맞춤(form-fitting) 방식으로 부직 재료(225)에 연결된다.
부직 재료(225)는 바람직하게는, 구멍(255)들에 수직하게 배향된다. 이 경우에, 부직 재료(225)는, 구멍들 없이 평면식이 되도록 구성되어, 부직 재료가 구멍(255)들을 통해 유동한다. 그러나, 부직 재료(225)는 또한 구멍(255)들의 구역에서 관통되도록 구성될 수 있다.
도 11에 예시된 예시적 제 4 실시예는, 제 4 예시적 실시예가 그로부터 벗어나도록 하기에서 설명되지 않는 한, 주로 예시적 제 1 실시예에 해당한다. 동일한 기능을 갖는 부품들 및 컨투어들은, 예시적 제 1 실시예에 대해서 300의 값씩 증가되는 도면 부호들을 갖는다. 예시적 제 4 실시예를 위한 제조 방법 및 공구는 각각의 경우에 마찬가지로 전술된 제조 방법 및 공구에 주로 해당한다.
예시적 제 4 실시예는 차량 시트의 시트 쿠션용 발포체 부품(305)이다. 발포체 부품(305)은 중앙 구역(306) 및 2 개의 측면 패널(307)들을 포함한다.
차량 시트의 설치 위치에서 거의 수평이 되도록 배치되는 제 1 발포체 티어(311)는 차량 시트가 사용되는 경우에 사용자와 대면한다. 제 1 발포체 티어(311)는 바람직하게는 연질 발포체로 구성된다.
설치된 위치에서, 도 11에 예시되지 않은 제 2 발포체 티어는 제 1 발포체 티어(311) 아래에 배치되며, 마찬가지로 특히 거의 수평으로 배향되고 제 1 발포체 티어(311)에 일체로 연결된다. 제 2 발포체 티어는 제 1 발포체 티어(311)의 발포체 재료에 비해 더 단단하며(firmer) 및/또는 더 경질이고, 바람직하게는 경질 발포체(hard foam)인 발포체 재료로 구성된다.
게다가, 제 1 발포체 티어(311)는 주로 직사각형 단면을 갖는 복수 개의 컴포트 튜브(350)들을 갖는다. 일부 개별 컴포트 튜브(350)들은 거의 정사각형 단면을 갖는다. 가변 깊이들을 갖는 함몰부(352)들은 인접한 컴포트 튜브(350)들 사이에 놓인다.
컴포트 튜브(350)들은 바로 인접한 컴포트 튜브(350)들의 2 개의 영역(field)들로 세분된다. 영역들의 한계들은 주로 업홀스터리 체결 덕트(354)들에 의해 형성된다. 업홀스터리 체결 덕트(354)들은 시트 커버링에 체결되는 제 1 체결 수단용 그리고 이러한 제 1 체결 수단과 상호작용하며 발포체 부품(305)에 포함되는 제 2 체결 수단용의 복수 개의 통로들을 제공한다. 그 자체로 공지된 예컨대 와이어들 및 후크들과 같은 체결 수단은 도 11에 예시되지 않는다.
컴포트 튜브(350)들은 제 1 발포체 티어(311)에 일체로 연결되며, 시트 탑승자에게 직접 마주하는 발포체 부분(305)의 중앙 구역(306)의 이러한 부분들을 형성한다. 컴포트 튜브(350)들은 시트 면에 실질적으로 수직하도록 배치된다. 본 경우에, 컴포트 튜브(350)들의 횡단면들은, 둥근(rounded) 에지들을 갖는 직사각형이지만, 상기 횡단면들은 또한 임의의 다른 기하학적 형상을 가질 수 있다.
양호한 기후적(climatic) 안락함의 관점에서, 각각의 경우에 하나의 구멍(355) 또는 2 개의 구멍(355)들이 컴포트 튜브(350)들의 일부에 제공된다. 본 경우에, 구멍(355)들은, 원기둥일 수 있고 바람직하게는 연관된 컴포트 튜브(350)에서 중심에 있는 방식으로 놓이도록 구성된다. 원기둥 형상으로부터 벗어나는 횡단면들, 예컨대 다각형 횡단면들 또는 타원형 횡단면들이 마찬가지로 가능하다. 서로에 대해 오프셋 되도록 위치 설정되는 2 개의 평행한 구멍(355)들을 갖는 컴포트 튜브(350)들이 중심 구역(306)의 중심에 제공된다.
구멍(355)들 중 일부는 발포체 부품(305)을 통해 완전 연장한다. 추가 구멍(355)들은, 블라인드 구멍들로서 구성되어, 이 구멍(355)들이 바람직하게는 제 1 발포체 티어(311)를 통해서만 발포체 부품(305)을 통해 완전 이어지지 않는다. 블라인드 구멍들로서 구성된 구멍(355)들이 제 1 발포체 티어(311)를 통해 또는 제 2 발포체 티어 내로 완전히 이어지지 않음이 또한 예상된다. 본 경우에 측면 패널(307)들에 인접하도록 배치되는 각각의 컴포트 튜브(350)들은 중실형(solid) 재료로부터 형성되며 이에 따라 구멍을 갖지 않는다.
블라인드 구멍들로서 구성되는 구멍(355)들과 발포체 부품(305) 내의 연속 구멍(355)들의 조합에 의해, 시팅 컴포트 및 시팅 클라이미트가 목표로하는 방식에 영향을 미칠 수 있다.
예시적 선행 실시예들의 수정예에서, 측면 패널(7, 107, 207, 307)들은 제 2 발포체 티어(21, 221)의 발포체 재료에 비해 더 단단하며 그리고/또는 더 경질인 제 3 발포체 재료로 구성된다. 제 1 발포체 티어(311)와 제 2 발포체 티어 사이의 분리 평면은, 이때 측면 패널(7, 107, 207, 307)을 통해 이어지지 않는다.
상기 설명, 청구항들 및 도면들에 개별적으로 그리고 조합적으로 개시된 특징들은 본 발명의 다양한 설계 실시예들에서 본 발명의 구체화에 대해 관련될 수 있다. 예컨대, 수평 듀얼-존 발포체, 기후적 기능성(climatic functionality)을 갖는 수평 듀얼-존 발포체, 컴포트 튜브들을 갖는 수평 듀얼-존 발포체 및 컴포트 튜브들 및 기후적 기능성을 갖는 수평 듀얼-존 발포체가 이에 따라 시트 쿠션을 위한 가능한 변형예들로서 형성될 수 있다. 블라인드 구멍들이 모든 예시적 실시예들의 수정예에 적용될 수 있다.
종래의 듀얼-존 발포체가 또한 기후적 기능성을 통해서 그리고/또는 컴포트 튜브들을 통해서 유리하게 업그레이드될 수 있다.
5, 105, 205, 305 : 발포체 부품
6, 106, 206, 306 : 중앙 구역
7, 107, 207, 307 : 측면 패널
11, 111, 211, 311 : 제 1 발포체 티어
21, 221 : 제 2 발포체 티어
50, 150, 250, 350 : 컴포트 튜브
52, 152, 252, 352 : 함몰부
55, 155, 255, 355 : 구멍
225 : 부직 재료
254, 354 : 업홀스터리 체결 덕트
500 : 공구
510 : 하부 부품
520 : 프레임
530 : 상부 부품

Claims (16)

  1. 차량 시트용 발포체 부품(foam part)(5, 105, 205, 305)으로서,
    사용자와 대면하는 제 1 발포체 티어(tier)(11, 111, 211, 311) 및 사용자를 등지는 제 2 발포체 티어(21, 221)를 가지며,
    상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)가 상기 제 2 발포체 티어(21, 221)와 상이한 경도, 상이한 밀도, 또는 상이한 경도와 밀도를 갖는, 발포체 부품(5, 105, 205, 305)에 있어서,
    상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)는 사용자와 대면하는 복수 개의 컴포트 튜브(comfort tube)(50, 150, 250, 350)들을 가지며,
    상기 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들 중 일부 컴포트 튜브는 구멍(55, 155, 255, 355)을 가지고,
    상기 구멍(55, 155, 255, 355)은, 상기 발포체 부품(5, 105, 205, 305)을 완전히 관통하도록 이어지지(run) 아니하는 블라인드 구멍 및 상기 발포체 부품(5, 105, 205, 305)을 완전히 관통하도록 연장되는 연속 구멍을 포함하는,
    발포체 부품.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구멍(55, 155, 255, 355)은 상기 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들 중 하나 이상 내에 원통형 방식으로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  4. 제 1 항에 있어서, 발포체 부품(305)으로서,
    상기 컴포트 튜브(350)들 중 하나 이상에 복수 개의 구멍(355)들이 제공되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)는, 폴리에틸렌, 황마(jute), 거즈(gauze) 및 부직 재료 중 하나 이상으로 형성되는 메시워크(meshwork)에 의해, 상기 제 2 발포체 티어(21, 221)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 메시워크에 의해 형성된 분리 평면(225)이, 상기 발포체 부품의 수평 평면에서 상기 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)와 상기 제 2 발포체 티어(21, 221) 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분리 평면(225)은 2 이상의 인접한 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들 사이에서 함몰부(depression)(52, 152, 252, 352)들의 최하부 지점들의 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 분리 평면(225)은 2 이상의 인접한 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들 사이에서 함몰부(52, 152, 252, 352)들의 아래의 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 분리 평면(225)은 2 이상의 인접한 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들 사이에서 함몰부(52, 152, 252, 352)들의 최하부 지점들의 위의 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  11. 제 1 항에 있어서, 발포체 부품(205, 305)으로서,
    상기 컴포트 튜브(250)들은 업홀스터리 체결 덕트(upholstery fastening duct)(254, 354)들에 의해 서로 분리되는 2 이상의 영역(field)들에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  12. 제 11 항에 있어서, 발포체 부품(205)으로서,
    상기 영역들은 서로 경면 이미지(mirror image)들인 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발포체 부품(5, 105, 205, 305)은, 다른 2 개의 발포체 티어(11, 111, 211, 311, 21, 221)들의 경도, 밀도, 또는 경도와 밀도보다 더 큰 경도, 밀도, 또는 경도와 밀도를 갖는 제 3 발포체 티어를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품.
  14. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 및 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 발포체 부품(5, 105, 205, 305)을 제조하는 방법으로서,
    제 1 단계에서, 컴포트 튜브(50, 150, 250, 350)들을 갖는 제 1 발포체 티어(11, 111, 211, 311)가 발포되며,
    제 2 단계에서, 제 2 발포체 티어(21, 221)가 발포되는 것을 특징으로 하는,
    발포체 부품을 제조하는 방법.
  15. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 및 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 발포체 부품(5, 105, 205, 305)을 제조하는 공구(500)로서,
    a) 하부 부품(510);
    b) 프레임(520); 및
    c) 상부 부품(530)을 포함하는,
    공구.
  16. 삭제
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