KR100268598B1 - 자동차의 계기판 - Google Patents
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Abstract
자웅 한쌍의 금형 사이에 표피재를 공급하고, 이어서 그 표피재와 웅형금형 또는 자형금형 사이에 용융상태의 열가소성수지를 공급한후, 또는 공급하면서 프레스 성형하여 얻어지는 열가소성 수지 심재의 표면에 표피재를 적층한 자동차의 계기판에 있어서, 그 계기판 표면에 1개소 이상의 열가소성수지 심재의 노출부를 가지며, 그 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에서 표피재 끝면이 노출 심재부 수지면에 매립 및 고착되어 있음과 동시에, 그 심재 노출부에는 심재층을 관통하는 1개이상의 관통구멍이 형성되어 있는 자동차의 계기판으로서, 이렇게 하여 얻어진 계기판은 심재수지와 표피재가 견고히 일체적으로 결합되어 있을뿐만 아니라, 개구부를 형성하는 별도의 부품이 불필요하고, 더욱이 개구부분을 둘러싸는 표피재 끝면의 마무리가 미려하고, 또한 그 외관도 아름답다.
Description
[발명의 명칭]
자동차의 계기판
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야]
본 발명은 열가소성 수지 심재의 표면에 표피재를 적층한 자동차의 계기판에 관한 것이다.
[배경기술]
종래, 자동차의 계기판으로서는 미리 사출성형 등으로 소정형상으로 성형시킨 열가소성수지 심재에 표피재를 접착제에 의해 적층시킨 것이 사용되었다.
통상, 이와같은 자동차의 계기판은 공기조화용 혹은 창유리의 흐림방지를 위한 공기의 분출구 등의 개구부가 필요하게 되고, 종래 이와같은 개구부를 갖는 계기판으로서는, 상기한 바와 같은 방법으로 얻어지는 수지 심재 표면의 전면에 표피재가 적층된 계기판에, 소망 크기의 단일을 개구로 이루어지는 개구부를 기계적수단에 따른 구멍뚫기 등에 의해 마련하거나, 다수의 작은구멍으로 이루어진 개구부가 요구되는 경우에는 별도의 사출성형등에 의해 성형한 2이상의 다수의 작은 구멍을 갖는 개구부품을 이 개구부에 끼워 고착한 것이 알려져 있다.
그러나, 종래 공지된 계기판에 있어서는 열가소성수지 심재와 표피재와의 접착강도가 부족하거나, 수지심재 표면에 표피재가 적층된 계기판을 그대로 기계적수단 등으로 구멍뚫은 개구부가 제공되기 때문에, 개구부를 둘러싸는 계기판의 구멍뚫은 끝면에 있어서, 표피재층의 끝면이 계기판 표면에 올라와서 미관이 상당히 손상되고, 또한 이 개구부분이 다수의 작은구멍으로 이루어지는 경우에는, 별도성형한 개구부품을 개구부에 끼워 고착하기 때문에 개구부에의 개구부품의 부착강도가 부족하고, 주행중의 진동등에 의해 개구부품이 개구부로부터 올라오거나 분리되는 문제가 있었다.
[발명의 개시]
본 발명자들은 이와같은 종래의 자동차의 계기판이 지니는 결점을 해소하고, 수지심재와 표피재가 견고히 접합되어 있음과 동시에, 개구부의 외관이 미려하고, 더욱이 개구부분이 다수인 경우에도 개구부에의 개구부품의 부착등의 필요가 없는 자동차의 계기판을 개발하고자 예의 검토한 결과 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 소망의 계기판 형상이 되도록 설계된 자웅 한쌍의 금형 사이에 표피재를 공급하고, 다음에 그 표피재와 웅형금형 또는 자형금형 사이에 용융상태의 열가소성수지를 공급한후, 또는 공급하면서 프레스 성형하여 얻어지는 열가소성 수지 심재의 표면에 표피재를 일체로 적층한 자동차의 계기판에 있어서, 이 계기판 표면에 1개이상의 열가소성수지 심재의 노출부를 가지며, 이 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에서 표피재 끝면이 노출 심재부 수지면에 매립되어 고착되는 동시에, 그 심재 노출부에는 심재층을 관통하는 1개이상의 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 계기놘을 제공한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 계기판의 사시도이다.
제2(a)도 및 제2(b)도는 제1도에 도시한 계기판의 부분 단면도로서,
(a)도는 제1도에서의 A-A′단면인 심재 노출부분을,
(b)도는 제1도에서의 B-B′단면인 노출부를 갖지 않는 부분의 단면을 각각 나타낸다.
제3(a)도, 제3(b)도 및 제3(c)도는 본 발명에 있어서의 노출부의 형상 및 관통구멍의 형상의 예를 나타낸다.
제4도는 종래의 계기판에 있어서의 개구부를 나타낸다.
제5(a)도, 제5(b)도 및 제5(c)도는 본 발명의 계기판을 제조하는 공정의 개략을 나타낸다.
제6(a)도, 제6(b)도 및 제6(c)도는 제5도에 도시한 제조공정 개략도의 Z부분의 부분 확대도이다.
또한, 도면중의 각부호는 각각 이하와 같은 의미를 나타내는 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 자형 금형 2 : 웅형 금형
3 : 용융수지 공급구멍 4 : 계기판
5 : 용융 열가소성수지 6 : 표피재
7 : 열가소성수지 심재 3 : 열가소성수지 심재 노출부
9 : 홈 10 : 관통구멍
11 : 접착층 12 : 개구부의 개별부품
13 : 자형금형 홈 14 : 돌기
15 : 돌출부 16 : 돌출부 수용구멍
17 : 진공 흡인로
[발명을 실시하기 위한 최상의 형태]
본 발명에서, 자동차의 계기판에 있어서의 기재가 되는 심재로 사용되는 열가소성수지는 특히 한정되지 않고 예컨대, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 나일론 등의 폴리아미드계 수지 등을 들 수 있다.
이러한 열 가소성수지는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합수지로 사용될 수 있다. 더욱이, 필요에 따라 무기질 충전제, 유리섬유 등의 충전제와, 안료, 윤활제 및 정전기 방지제 등의 각종 첨가제가 함께 배합될 수 있다.
표피재로는, 직물, 편물, 부직포 등을 들 수 있고, 열가소성수지 또는 열가소성 탄성중합체로 구성된 시이트나 필름과 양각 등의 요철모양을 갖는 것 등이 역시 사용될 수 있다. 또한, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리스티렌계와 같은 열가소성수지로 제조된 발포체; 또는 시스(cis)-1,4-폴리부타디엔,에틸렌-부타디엔 공중합체 등의 발포체가 사용될 수 있다. 이들 표피재들은 단독으로 또는 2종 이상의 표피재가 접착제나 열융착에 의해 적층된 적층체의 형태로 사용될 수 있다. 이들 표피재의 사용시, 이들을 부분적으로 또는 전체적으로 계기판의 형태로 예비형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 자등차용 계기판은 그 표면에 1개 이상의 열가소성수지 심재의 노출부를 가지며, 그 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에서 표피재 끝면이 노출 심재부 수지면에 매립되어 고착되어 있는 동시에, 그 심재 노출부에는 심재층을 관통하는 1개 이상의 관통구멍이 헝성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 열가소성수지 심재의 노출부란 표피재가 적층된 계기판에 있어서, 그 계기판 이면측에서 계기판 표면측으로의 공기분출구 등의 개구부에 상당하는 위치에서, 그 개구부에 상당하는 크기의 부분에 표피재가 존재하지 않고, 부분적으로 심재수지층이 표면에 노출하고 있는 부분이다.
이 노출부는 하나로 한정되지 않고, 계기판에 있어서 필요로 하는 개구부에 상당하는 수 만큼 마련되고, 노출부로서의 전체형상도 각각의 설계사항으로서 원형, 타원형, 사각형 등의 임의의 형상이 선택된다.
또한, 그 노출부에 제공되는 심재층을 관통하는 구멍은 계기판 이면측에 제공된 공기조화 기기에서 보내지는 분출공기등을 계기판 표면측으로부터 차내로 들여 보내기 위한 관통구멍이고, 그 관통구멍은 하나의 노출부중에 1개 있어도 되고, 2개 이상 있어도 되지만 다수의 경우에 작은구멍으로서 2개 이상 마련된다.
이 관통구멍의 형상은 표면에서 본 단면형상으로서 원형, 정방형, 장방형 등 어떠한 것이어도 좋고, 전혀 특정되지 않지만 실용상 장방형인 경우가 많다.
본 발명의 자동차의 계기판에 있어서, 심재 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에서 표피재 끝면이 노출 심재 수지면에 매립되어 고착되는 것이 상당히 중요하다.
이러한 표피재 끝면을 노출 심재 수지면에 매립하여 고착하기 위하여는 예컨대, 성형과정에 있어서, 심재 노출부를 둘러싸는 표피재 끝면에 심재 수지면이 접촉하도록 심재수지층을 표피재측에 올리거나 표피재 끝면을 심재수지측이 압입하거나 혹은 그 양자를 동시에 행하는 방법을 들 수 있으며, 이를 위하여, 예컨대 프레스 성형에 사용하는 금형에, 표피재에 접하는 측의 금형의 표피재 끝면에 상당하는 공동 위치에 표피재 단부를 압입하기 위한 연속한 돌기를 마련하거나, 심재수지측의 금형의 표피재 끝면에 상달하는 공등 위치에 심재 노출부를 밀어올리기 위한 연속한 돌기를 마련하거나 혹은 그 양자가 제공된다.
본 발명의 자동차의 계기판의 전체 형상의 예를 제1도에 나타내었다.
제1도에 있어서, 4는 자동차용 계기판을, 8은 열가소성수지 심재의 노출부를 나타낸다. 이 예에서는, 열가소성수지 심재의 노출부가 계기판의 좌우측에 각각 하나씩 총 2개 제공되어 있다.
제2도는 제1도에 있어서의 노출부를 가로지르는 A-A단면과 노출부를 갖지않는 B-B단면을 부분적으로 나타낸다.
제2(a)도는 표피재(6)가 열가소성수지 심재(7)에 적층되어 있는 계기판의 개구부(8)의 단면을 나타내는데, 이 개구부에서 심재(7)는 표피재 없이 노출되며, 상기 노출부는 다수의 관통구멍(10)을 갖는다. 또한 동일도면에서, 표피재(6)의 단부가 노출 심재(7)와의 경계에서 표면에 있지않도록 표피재 단부를 심 재 수지측에 압입함과 동시에, 심재(7)는 표피재차 접촉하도록 올려짐으로써, 표피재 끝면이 노출 심재 수지면에 매립되어 고착된다. 결과적으로 표피재 단부와 심재 노출부 사이의 경계에 홈(9)이 형성된다.
더욱이, 이 경우에 관통구멍의 형상은 제2(a)도에는 도시되어 있지 않지만, 제3(a)도, 제3(b)도 및 제3(c)도에 도시한 바와같이, 정단면으로서 원형, 정방형, 장방형 등의 임의의 형상일 수 있고, 결코 특정된 것은 아니지만, 실용상 장방형인 경우가 많다.
제2(b)도는 개구부를 갖지않는 부분의 단면을 나타내는데, 표피재(6)가 열가소성수지 심재(7)의 전체면에 적층되어 있다.
제4도에는 비교를 위해 종래부터 공지된 계기판의 개구부의 단면도가 도시 되어 있다.
동일 도면에 도시된 바와같이, 종래품의 경우에는, 열가소성 심재(7)의 전체면에 표피재(6)가 접착층(11)을 통해 적출된 계기판에 개구부가 뚫려 있는데, 이 개구부에는 사출성형 등에 의해 별도로 제조된 개별품인 개구부품(12)이 삽입되고 접착 등의 수단에 의해 부착된다.
이러한 본 발명의 자동차용 계기판은 바라는 계기판 형상이 얻어지도록 구성된 한쌍의 웅형 및 자형 금형들 사이에 표피재를 공급한 다음, 이 표피재와 자형금형 또는 응형금형 사이에 용융열가소성수지를 공급한후 또는 공급하는 등안 용융열가소성수지를 프레스성형함으로써 제조된다.
본 발명의 자동차의 계기판을 제조하기 위한 특정 공정이 제6도 및 제7도에 근거하여 이하에 설명된다.
소망 계기판 형상이 얻어지도록 구성된 한쌍의 자형 및 웅형 금형(1, 2)이 개방된 상태에서, 소망의 계기판 형상이 얻어지도록 그리고 심재노출부에 대응하는 부분이 절단되도록 예비형성된 표피재(6)가 자형금형(1)의 금형 표면을 따라 진공 흡인로(17)등으로부터의 흡인에 의해 유지되고 [제5(a)도], 자형금형(1)이 적절한 위치로 하강한 후 웅형금형(2)에 마련된 수지 공급구멍(3)으로부터 용융 열가소성수지(5)를 표피 재(6)와 웅형금형(2)사이에 공급한다 [제5(b)도]. 소정량의 수지가 공급된후 자형금형(1)을 더 하강시켜 금형체결을 행하거나, 용융수지의 공급을 행하면서 자형금형(1)을 하강시켜 수지의 공급과 평행적으로 금형체결을 행함으로써, 용융 열가소정수지(5)를 금형안에 가압확산시켜 형상을 만듦과 동시에 표피재(6)를 열가소성수지의 표면에 적층시킨다 [제5(c)도]. 더욱이, 금형이 냉각되고 개방된 후 성형품을 취한다.
이제, 계기판 표면에 1개소 이상의 열가소성수지 심재의 노출부를 가지며, 심재 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부 사이의 경계부에서 표피재 단부를 노출 심재수지 안으로 매립하여 고착함과 동시에 그 노출부에 심재층을 관통하는 관통구멍을 형성하는 방법을 이하에 기술한다.
제6도는 제5도의 Z부분의 금형표면의 확대도로서, 제6(a)도, 제6(b)도 및 제6(c)도는 제5(a)-(c)도의 단계들에 각각 대응한다.
제6(a)도는 심재가 노출되는 부분이 미리절단되는 표피재(6)가 진공 흡인로(17)등으로부터의 진공흡인에 의해 자형금형(1)의 금형표면을 따라 유지되는 상태를 나타낸다 자형 금형(1)의 표면에는 열가소성수지 심재의 노출부와 비노출부 사이의 경계를 따라 표피재 단부를 누르도록 연속 돌기(14)들이 제공되어 있고, 더욱이 돌기(14)에 들러싸인 심재 노출부에는, 관통구멍(10)을 형성하기 위해 관통구멍(10)의 형상과 대응하는 단면을 갖는 필요 개수(도면에서는 3개)의 돌출부(15)가 형성되어 있다. 이에 대응하는 웅형 금형(2)의 금형표면에는 돌기들(14)을 수용하기 위한 홈들(13)과 돌출부들(15)을 수용하기 위한 구멍(16)이 제공되어 있다. 더욱이, 홈 들(13)은 제공되어도 좋고 제공되지 않아도 좋지만; 홈들이 제공되지 않았을 때는 돌기(14)의 수단에 의해 표피재 단부가 심재 수지 안으로 압입되는 만큼 심재층이 얇아지고 강도가 저하된다. 그러므로 강도를 유지하기 위해 홈들을 제공하여 심재수지의 두께를 유지하는 것이 바람직하다.
돌출부(15)와 구멍(16)의 측벽들은 서로 전단구조를 형성한다.
공급된 용융수지가 금형체결에 의해 확산되고 금형내에서 유동 이동하는 상태에서, 확산된 용융 열가소성수지(5)가 구멍(16)에 도달하기 전에 돌출부(15)가 구멍(16)안으로 삽입되고, 용융된 합성수지가 구멍안으로 들어오지 않도록 금형체결이 행해진다 [제6(b)도].
돌출부(15)와 구멍(16)이 결합된 후, 소정의 심재 두께가 되기 까지 금형체결을 행하면, 심재수지의 노출부에 다수의 관통구멍(10)을 갖는 계기판이 성형된다 [제6(c)도].
금형체결 완료후 금형을 냉각하고, 양금형을 개방하여 제품을 꺼낸다.
이에의해, 열가소성수지 심재(7)의 표면에 표피재(6)가 견고히 일체적으로 적층됨과 동시에, 그 표면에 1개소 이상의 열가소성수지 심재의 노출부를 가지며 또한 그 노출부에 있어서는 심재노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에 있어서의 표피재 끝면이 노출 심재수지면에 매립되고 고착되어 표피재 단부가 표면에 드러나지 않고 더욱이 그 노출부에는 심재층을 관통하는 관통구멍(10)이 형성되어 있는 자동차의 계기판(4)을 얻을 수 있다.
게다가, 상기 장치 및 이를 이용한 제조법은 일실시태양으로서, 본 발명의 계기판의 제조법은 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
이하 실시예에 의해 본발명을 더욱 상세히 설명하지만 본 발명은 이에 의 해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
제5(a)-(c)도 및 제6(a)-(c)도에 나타낸 방법에 기하여 전체길이 1400mm의 계기판을 성형하는 금형을 설치하여 성형을 행한 예를 이하에 설명한다.
표피재로서, 양각가공한 두께 0.8mm의 폴리프로필렌계 탄성중합체의 이면에 두께 3.Omm, 발포배율 15배의 발포 폴리프로필렌 시이트(도레이 주식회사제, PPSM 15030)을 열융착에 의해 적층한 것을 이용하였다. 우선 미리 표피재를 별도의 공정에 의해 예비형성한 후, 열가소겅수지 심재의 노출부에 상당하는 부분을 제거하고, 제5도의 자형금형(1)을 따라 유지하였다. 이때, 표피재의 유지는 자형금형(1)안에 마련된 진공흡인에 의해 행하였다.
또한 열가소성 수지로서는 폴리프로필렌(스미또모가가꾸고오교 가부시끼가이샤제, 스미또모 노브렌 BP697K, 용융유동 인덱스 30g/min)을 이용하고, 이 수지를 230℃에서 용융하여 웅형금형(2)안에 마련된 용융수지공급구멍(3)을 통해 금형안에 공급한 다음 금형체결을 행하였다. 이때 자형금형과 웅형금형의 온도는 각각 30℃와 40℃이었다.
또한 용융수지의 공급은, 웅형금형과 자형금형의 금형체결방향의 공동 틈새가 60mm인 때에 개시하고, 30mm인 때에 완료하였다. 용융수지의 공급완료후 소정두께가 되기까지 금형체결을 하였다.
자형금형의 금형체결 속도는 용융수지의 공급개시로부터 금형체결이 완료하기까지의 사이에 동일속도인 7mm/sec 로 설정하였다. 또한 금형체결에 필요한 힘은 180톤 이었다. 금형체결 완료후 35 초간 가압하에 냉각을 행한 다음 성형품을 금형에서 인출하였다.
얻어진 두께 5mm의 계기판 성형품은 심재수지의 장방형의 노출부에 기다란 장방형의 관통구멍을 3개 가지며 심재수지와 표피재는 견고히 적층되었다. 또한 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출심재부와의 경계부에서 표피재 끝면은 노출심재수지중에 매립되어 외관이 미려한 것이었다.
[실시예 2]
표피재로서 양각가공한 두께 0.8mm 의 PVC 시이트의 이면에 두께 3.Omm, 발포배율 15배의 발포 폴리프로필렌 시이트(도레이 주식회사제, PPSM 15030)를 접착제에 의해 적층한 것을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일 조건으로 성형을 실시하였다.
얻어진 두께 5mm의 계기판 성형품은 심재수지의 장방형의 노출부에 기다란 장방형의 관통구멍을 3개 가지며, 심재수지와 표피재는 견고히 적층되었다. 또한 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에 있어서의 표피재 끝면은 노출 심재 수지중에 매립되어, 외관이 미려한 것이었다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명의 자동차의 계기판은, 열가소성 수지심재의 표면에 표피재가 일체적으로 견고히 적층되고, 또한 계기판 표면에 1개소 이상의 열가소성 수지 심재의 노출부를 가지며, 또한 그 노출부에는 심재층을 관통하는 2개이상의 구멍이 형성되어 있기 때문에, 종래와 같이 계기판에 소망의 크기의 단일의 개구로 되는 개구부를 구멍뚫기 등에 의해 마련하고, 이 개구부에 별도로 사출성형등으로 성형한 2개 이상의 다수의 작은 구멍을 갖는 개구부품을 결합 및 고착할 필요도 없고, 자동차에 조립한 후의 사용상태에 있어서도 표피재의 박리 또는 개구부 부품의 탈락이 없으며, 또한 비용이 저렴하다는 효과를 갖는다.
Claims (3)
- 소망의 계기판 형상이 되도록 설계된 자웅 한쌍의 금형 사이에 표피재를 공급하고, 이어서 그 표피재와 웅형금형 또는 자형금형 사이에 용융상태의 열가소성수지를 공급한후, 또는 공급하면서 프레스 성형하여 얻어지는 열가소성 수지 심재의 표면에 표피재를 일체로 적층한 자동차의 계기판에 있어서, 상기 계기판 표면에 1개소 이상의 열 가소성수지 심재의 노출부를 가지며, 이 노출부를 둘러싸는 표피재 단부와 노출 심재부와의 경계부에서 표피재 끝면이 노출 심재부 수지면에 매립되어 고착되어 있는 동시에, 상기 심재 노출부에는 심재층을 관통하는 1개이상의 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 계기판.
- 제1항에 있어서, 상기 심재 노출부의 상기 관통구멍이 공기의 분출구인 것을 특징으로하는 자동차의 계기판.
- 제1항에 있어서, 상기 관통구멍이 2개이상인 것을 특징으로 하는 자동차의 계기판.
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