KR100412911B1 - 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합되는 부분에서 틈이 생기지 않도록 스킨층과 코어층의 결합부가 효과적으로 일치되게 형성함으로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포시 우레탄 발포액의 누출로 인한 재료손실을 방지하며, 스킨층의 불필요한 소모의 감소로 인한 재료손실을 방지하고, 궁극적으로 부분발포후 별도의 사상공정을 최소화하거나 삭제하게 되어 제조공정을 감소시킬 수 있도록 하는 부분발포부의 스킨층과 코어층의 결합구조에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조에 관한 것이다.

본 발명은 코어층(2)과 스킨층(3) 사이에 우레탄을 발포하여 폼층(4)이 형성된 부분발포부(1)에 있어서, 상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되어 있으며, 스킨층(3)의 끝단부는 코어층(2)과의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성되어 있고, 상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의 굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되어 있으며, 누액 방지턱(2a)의 하측에는 코어층(2) 내측으로 반원형의 누액 방지홈(2b)이 형성되어 있고, 상기 스킨층(3)과 코어층(2)이 서로 밀착되어 일치된 상태로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되며, 스킨층(3)의 끝단부는 코어층(2)과의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성되고, 상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되고, 상기 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)의 사이에는 공간부(5)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조{The partial foaming structure of a instrument panel}

본 발명은 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합되는 부분에서 틈이 생기지 않도록 스킨층과 코어층의 결합부가 효과적으로 일치되게 형성함으로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포시 우레탄 발포액의 누출로 인한 재료손실을 방지하며, 스킨층의 불필요한 소모의 감소로 인한 재료손실을 방지하고, 궁극적으로 부분발포후 별도의 사상공정을 최소화하거나 삭제하게 되어 제조공정을 감소시킬 수 있도록 하는 부분발포부의 스킨층과 코어층의 결합구조에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조에 관한 것이다.

자동차의 인스트루먼트 패널은 운전석 및 조수석의 전방에 위치되어 자동차의 속도와 연료의 잔량 및 각종 경고 등의 정보를 부여하는 계기판, 오디오 시스템의 설치 및 물건을 넣을 수 있는 공간이 확보되어 있으며, 충돌시에 충격을 흡수하여 탑승객을 보호하는 역할을 가지는 것으로서 제조방법에 따라 소프트 패널(soft panel)과 하드패널(hard panel)로 구분된다.

상기의 소프트 패널은 코어층, 우레탄 폼층, 스킨층의 삼중구조로 구성되어 인스트루먼트 패널에 고급스러운 이미지와 부드러운 감촉을 부여하였으나, 인스트루먼트 패널 전체에 우레탄 폼층을 형성하므로서 중량의 증가 및 제조원가가 상승되었으며, 상기의 하드 패널은 단일 재료로 사용하여 사출성형한 것으로서 중량의감소 및 제조원가를 절감할 수 있었으나, 소프트 패널과 같은 고급스러운 이미지나 부드러운 감촉이 결여되어 저가의 소형차 중심으로 적용되어 왔다.

상기의 문제점으로 인하여 종래에는 소프트 패널과 하드 패널의 장점을 살려 인스트루먼트 패널을 제조하는 부분발포 방법이 개발되었고, 이와같은 부분발포 방법에 의한 인스트루먼트 패널은 도 2의 (가) 내지 (다)에 도시된 바와 같이 구성되어 있으며, (가)는 파셜 패드(partial pad)이고, (나)는 탑 패드(top pad)이며, (다)는 캡 패드(cap pad)로 알려져 있다.

그러나 상기 종래의 부분발포에 의한 인스트루먼트 패널은 도 2에 도시된 바와 같이 소프트 패널의 제조방법을 사용하여 스킨층(3)과 코어층(2) 사이에 우레탄을 발포한 부분발포부(1)와, 하드 패널 제조방법을 사용하여 패널부(6)를 각각 제조하여 부분발포부(1)와 패널부(6)를 조립하는 별도의 공정이 필요하게 되며, 부분발포부(1)에 있어서는 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합하는 끝단부의 일치가 이루어지지 않아 우레탄 발포액이 유출되고, 스킨층(3)을 필요이상으로 넓게 형성하므로 부분발포후 외부로 유출되어 경화된 우레탄 폼층(4)과 불필요한 스킨층(3)을 제거하는 커팅(cutting)공정과 표면을 양호하게 하기 위한 사상공정을 거쳐야하므로 제조공정의 증가와 재료의 손실로 인하여 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 코어층과 스킨층 사이에 우레탄을 발포하여 폼층이 형성된 부분발포부(1)에 있어서, 상기 스킨층에는 폼층의 내측으로 굴곡된 굴곡부를 형성하고, 코어층에는 굴곡부와 동일한 형상의 누액 방지턱과 반원형의 누액 방지홈을 형성하여 스킨층과 코어층이 결합되는 부분에서 틈이 생기지 않도록 효과적으로 일치된 스킨층과 코어층의 결합구조를 제공함으로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포시 우레탄 발포액의 누출로 인한 재료손실을 방지하며, 스킨층의 불필요한 소모의 감소로 인한 재료손실을 방지하고, 궁극적으로 부분발포후 별도의 사상공정을 최소화하거나 삭제하게 되어 제조공정을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 일반적인 부분발포 방법에 의한 인스트루먼트 패널을 도시한 사시도.

도 2의 (가) 내지 (다)는 종래의 부분발포 방법에 의한 인스트루먼트 패널의 구조을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부의 구조를 도시한 것으로서, 도 1의 A-A'선에 해당하는 단면도.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조를 나타내는 것으로서, 도 3의 "B"부 확대단면도.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 공정을 도시한 공정도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 부분발포부 2 : 코어층 2a : 누액 방지턱

2b : 누액 방지홈 2c : 발포액 주입공 3 : 스킨층

3a : 굴곡부 3b : 경사부 3c : 제어턱

4 : 폼층 4a : 우레탄 발포액 5 : 공간부

6 : 패널부 10 : 인스트루먼트 패널 20 : 상부금형

25 : 하부금형 25a : 스킨층 지지턱 30 : 발포액 주입기

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 3 내지 도 9를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부의 구조를 도시한 것으로서, 도 1의 A-A'선에 해당하는 단면도를 나타낸 것이며, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조를 나타내는 것으로서, 도 3의 "B"부 확대단면도를 나타낸 것이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 인스트루먼트 패널의 부분발포부 공정을 도시한 공정도를 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 금형 내에서 코어층(2)과 스킨층(3) 사이에 우레탄 발포액(4a)을 주입한 후 발포하여 코어층(2)과 스킨층(3) 사이에 폼층(4)이 형성된 삼중구조로 이루져 있으며, 부분발포부(1)의 외측으로는 스킨층(3)과 결합된 코어층(2)이 단일층으로 연장 형성되어 있고, 인스트루먼트 패널(10)이 부분발포부(1)를 포함하여 일체로 형성된 구조로 이루어져 있다.

상기와 같이 부분발포부(1)와 부분발포부(1) 외측으로 연장 형성된 코어층(2)을 일체로 구성된 인스트루먼트 패널(10)을 형성하기 위해서는 부분발포부(1)에서의 스킨층(3)과 코어층(2)의 매칭(matching) 여부가 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 발명에서는 스킨층(3)과 코어층(2)의 부분발포부(1)에서의 매칭 향상을 위하여 다음과 같은 구조를 이루게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 인스트루먼트 패널(10)의 부분발포부(1)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 스킨층(3)과 코어층(2)은 부분발포부(1) 내에서 서로 평행을 이루고 있으며, 부분발포부(1)의 끝단부 즉, 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합되는 부분에서는 각각 굴곡되어 스킨층(3)은 코어층(2)의 방향으로, 코어층(2)은 스킨층(3)의 방향으로 경사지게 뻗어져 평행하게 형성되며, 상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되고, 스킨층(3)의 끝단부는 스킨층(3)과 코어층(2)의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성된다.

또한 상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의 굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되어 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합할 때 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)이 일치되도록 구성되며, 상기 누액 방지턱(3a)의 하측에는 코어층(2)의 내측으로 반원형의 누액 방지홈(2a)이 형성되고, 스킨층(3)과 코어층(2)은 결합부에서 서로 밀착되어 틈이 생기지 않도록 일치 결합되어 있으므로 상기 폼층(4)을 부분발포부(1)내에 완전히 봉합되어 이루어진다.

그리고 본 발명의 이실시예에 따른 부분발포부(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합되는 부분에서는 각각 굴곡되어 스킨층(3)은 코어층(2)의 방향으로, 코어층(2)은 스킨층(3)의 방향으로 경사지게 뻗어져 평행하게 형성되고, 상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되며, 스킨층(3)의 끝단부는 스킨층(3)과 코어층(2)의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성되고, 상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의 굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되어 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합할 때 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)의 사이에 공간부(5)가 형성된다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 부분발포부(1)를 포함하는 인스트루먼트 패널은 오픈 포어(open pour)공법과 클로즈드 포어(close pour)공법의 두 가지 방법으로 제조할 수 있다.

먼저 오픈 포어공법은 도 8에 도시된 바와 같으며, 성형장치에 의해서 제조된 스킨층(3)과, 인스트루먼트 패널(10)의 전체형상으로 제조된 코어층(2)을 각각 구비한다. 그리고 스킨층(3)의 후면이 상부를 향하도록 하부금형(25)에 안치시키고, 상부금형(20)에 코어층(2)을 장착한 다음 우레탄 발포액(4a)을 스킨층(3) 위에 주입한다. 그 다음으로 상부금형(20)을 하부금형(25)에 밀착시켜 금형을 닫아 우레탄 발포액(4a)을 경화시킨 후 상,하부금형(20)(25)을 분리하여 제품을 탈형함으로서 인스트루먼트 패널의 부분발포가 완료된다.

그리고 클로즈드 포어공법은 도 9에 도시된 바와 같으며, 스킨층(3)과 코어층(2)을 각각 상,하부금형(20)(25)에 장착하고, 상기 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)이 일치되도록 상부금형(20)을 하부금형(25)에 밀착시켜 금형을 닫는다. 그 다음으로 우레탄 발포액(4a)을 스킨층(3)과 코어층(2) 사이의 공간으로 주입하여 우레탄 발포액(4a)을 경화시킨 후 상,하부금형(20)(25)을 분리하여 제품을 탈형함으로서 인스트루먼트 패널의 부분발포가 완료된다.

상기의 부분발포 과정에서 스킨층(3)은 연질의 재료로 제작되기 때문에 스킨층(3)을 하부금형(25)에 안치한 후 코어층(2)을 그 상부에 결합할 때, 경사지게 형성되어 있는 스킨층(3)의 끝단부가 기울어지게 되면, 스킨층(3)과 코어층(2)이 결합부분에서 완벽한 일치를 이룰 수 없게 되는데, 이러한 상기의 문제점을 미연에 방지기 위하여 하부금형(25)에는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 지지턱(25a)을 형성하여 스킨층(3)이 하부금형(25)에 안치될 때 스킨층(3)의 끝단부가 기울어지지 않도록 지지턱(25a)에 의해서 지지하게 된다.

상기와 같은 오픈 포어공법에 있어서, 스킨층(3) 상부에 우레탄 발포액(4a)을 주입한 후 코어층(2)을 결합할 경우에 발포액(4a)은 하부금형(25)에 안치된 스킨층(3)의 표면을 타고 퍼지면서 융기되고, 이때 코어층(2)과 결합되는 굴곡부(3a)가 융기되는 발포액(4a)의 압력에 의해 코어층(2) 쪽으로 밀착되는데, 스킨층(3)과 코어층(2) 사이의 공간에 가득찬 발포액(4a)의 압력이 굴곡부(3a)를 코어층(2) 쪽으로 밀어주는 압력보다 강하여 스킨층(3)과 코어층(3)이 결합된 부분의 미세한 틈으로 발포액(4a)이 새어나가게 된다.

이때, 도 4에 도시된 본 발명의 일실시예에 의한 부분발포부(1)에 있어서는 누액 방지턱(2a)과 굴곡부(3a)가 결합된 부분에서 상기와 같이 새어나가는 발포액(4a)의 유출속도가 감소되며, 이곳을 지나친 발포액(4a)은 누액 방지턱(2a)의 하부에 형성되어 있는 누액 방지홈(2b)에서 고여 경화되고, 본 발명의 이실시예에 의한 부분발포부(1)에 있어서는 도 5에 도시된 바와 같이 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)의 사이에 형성된 공간부(5)에 유출되는 발포액(4a)이 고여 경화되므로 더 이상의 유출은 발생하지 않게 된다.

그리고 상기와 같은 클로즈드 포어공법에 있어서, 스킨층(3) 상부에 코어층(2)을 결합한 후 우레탄 발포액(4a)을 주입할 경우에 발포액(4a)은 하부금형(25)에 안치된 스킨층(3)의 표면에 부딪혀 튀어오르게 되는데, 이때 코어층(2)과 결합되는 굴곡부(3a)가 튀어오르는 발포액(4a)의 압력에 의해 코어층(2) 쪽으로 밀착되므로 스킨층(3)의 끝단부 상부로 튀어오른 발포액(4a)은 스킨층(3)의 끝단부에 형성된 경사부(3b)를 따라 스킨층(3)과 코어층(2) 사이의 공간으로 흘러내리게 된다.

그러나 상기와 같이 스킨층(3)의 표면에 부딪혀 튀어오른 발포액(4a)은 다시 코어층(2)에 부딪혀 스킨층(3)과 코어층(2)의 결합부로 반사되고, 이렇게 반사된 발포액(4a)의 압력에 의해서 스킨층(3)이 결합부에서 밀려나게 되는데, 이로 인하여 많은 양의 발포액(4a)이 유출될 수 있다.

이러한 문제점은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 코어층(2)에 돌출 형성된 제어턱(3c)에 의해서 방지할 수 있게 되는데, 스킨층(3) 표면에 부딪혀 튀어오르는발포액(4a)은 코어층(2)의 표면보다 아래에 형성된 제어턱(3c)에 부딪혀 반사되므로, 발포액(4a)의 반사방향이 스킨층(3) 끝단부의 상부가 아닌 스킨층(3)의 끝단부 측면으로 바뀌게 되므로 발포액(4a)이 스킨층(3)의 끝단부에 압력을 가하게 되어 스킨층(3)과 코어층(2) 사이의 미세한 틈으로 발포액(4a)이 새어나가지 못하게 된다.

그 후 발포액(4a)이 스킨층(3)과 코어층(2) 사이의 공간에 가득 차게 되면 발포액(4a)의 압력이 굴곡부(3a)를 코어층(2) 쪽으로 밀어주는 압력보다 강하여 스킨층(3)과 코어층(3)이 결합된 부분의 미세한 틈으로 발포액(4a)이 새어나가게 되는데, 이때, 본 발명의 일실시예에 의한 부분발포부(1)에 있어서는 누액 방지턱(2a)과 굴곡부(3a)가 결합된 부분에서 상기와 같이 새어나가는 발포액(4a)의 유출속도가 감소되며, 이곳을 지나친 발포액(4a)은 누액 방지턱(2a)의 하부에 형성되어 있는 누액 방지홈(2b)에서 고여 경화되고, 본 발명의 이실시예에 의한 부분발포부(1)에 있어서는 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)의 사이에 형성된 공간부(5)에 고여 경화되므로 더 이상의 유출은 발생하지 않게 된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 인스트루먼트 패널은 스킨층 끝단부에 인스트루먼트 패널의 내측으로 굴곡되게 굴곡부를 형성하고, 코어층에 반원형의 누액 방지홈을 형성하여 스킨층과 코어층이 결합부분에서 틈이 발생하지 않도록 일치 결합시킴으로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포시 우레탄 발포액의 누출로 인한 재료손실을 방지하며, 스킨층의 불필요한 소모의 감소로 인한 재료손실을 방지하여 제조원가 절감할 수 있고, 궁극적으로 부분발포후 별도의 사상공정을 최소화하거나 삭제할 수 있게 되어 제조공정을 감소시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 코어층(2)과 스킨층(3) 사이에 우레탄을 발포하여 폼층(4)이 형성된 부분발포부(1)에 있어서,

   상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되며, 스킨층(3)의 끝단부는 코어층(2)과의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성되고,

   상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의 굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되며, 누액 방지턱(2a)의 하측에는 코어층(2) 내측으로 반원형의 누액 방지홈(2b)이 형성되고,

   상기 스킨층(3)과 코어층(2)이 서로 밀착되어 일치된 상태로 결합된 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코어층(2)에는 폼층(4)의 내측으로 돌출된 제어턱(3c)이 형성된 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조.
3. 코어층(2)과 스킨층(3) 사이에 우레탄을 발포하여 폼층(4)이 형성된 부분발포부(1)에 있어서,

   상기 스킨층(3)은 코어층(2)과의 결합부에서 폼층(4)의 내측으로 굴곡된 굴곡부(3a)가 형성되며, 스킨층(3)의 끝단부는 코어층(2)과의 결합부 반대쪽으로 하향 경사진 경사부(3b)가 형성되고,

   상기 코어층(2)에는 스킨층(3)의 굴곡부(3a)에 대응하는 위치에 동일한 형상으로 굴곡된 누액 방지턱(2a)이 형성되고,

   상기 굴곡부(3a)와 누액 방지턱(2a)의 사이에는 공간부(5)가 형성된 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 코어층(2)에는 폼층(4)의 내측으로 돌출된 제어턱(3c)이 형성된 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 구조.