KR101108255B1 - 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법에 관한 것으로, 인비저블 에어백을 차량의 인스트루먼트 패널에 조립 구성하고 에어백 전개에 따른 에어백 도어의 개방에 따라 절개되는 인스트루먼트 패널의 전개라인 성형방법에 있어서, 상기 에어백 도어의 상부면으로 인스트루먼트 패널과 융착에 의해 접합되기 위한 접합리브를 형성하는 단계, 상기 인스트루먼트 패널에 형성될 전개라인에 대응하게 인스트루먼트 패널 재질보다 높은 강성을 가지는 전개라인 리브를 상기 에어백 도어 상부면에 형성시키는 단계 및 상기 접합리브는 상기 인스트루먼트 패널과 함께 용융되어 접합되고, 상기 전개라인 리브는 용융되지 않고 인스트루먼트 패널을 용융시켜 그 내측으로 매입 접합시키기 위한 융착 접합단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 에어백 도어를 인스트루먼트 패널에 융착 접합시킬 때 전개라인 리브에 의해 인스트루먼트 패널에 전개라인을 동시적으로 성형됨에 따라 공정 간소화와 비용절감을 실현할 수 있는 효과가 있다.

인비저블, 에어백, 전개라인, 성형, 도어

Description

에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법{Method for forming a expansion line using airbag door}

본 발명은 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법에 관한 것으로, 별도의 공정없이 에어백 전개에 따른 전개라인을 용이하게 가공하고자 하는 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 조수석에 장착되는 에어백은 도 1에 도시된 바와 같이 인스트루먼트 패널(100) 내에 에어백 모듈(120)이 설치되며, 차량 충돌이 발생하는 경우에는 에어백 도어가 개방되면서 에어백이 전개되어 탑승자의 충격을 완충한다. 인스트루먼트 패널에 구비되는 에어백 도어는 외관미를 높이기 위하여 인스트루먼트 패널과 일체로 구성되어 외부에서는 도어 라인이 보이지 않도록 성형하고 스킨층의 내측면으로는 에어백 도어 개방 시 용이하게 패널이 개방될 수 있도록 스킨절개부(400)가 형성되어 있다.

이와 같은 인비저블(Invisible) 에어백 도어는 인스트루먼트 패널에 인위적 으로 약한 부분이 형성되도록 두께가 얇은 에어백 도어 라인을 설정해줌으로써, 에어백의 전개 시에 두께가 얇은 에어백 라인을 따라 에어백이 개방되도록 하고 있으며, 일반적으로는 인비저블 에어백 도어의 사출 성형 시에 에어백 전개 라인을 따라 두께가 얇도록 사출 성형하거나, 또는 인스트루먼트 패널의 사출 성형한 후에 레이저빔으로 미세한 홈을 2차 가공하여 에어백 도어를 제작한다.

하지만, 종래의 인비저블 에어백 도어는 제품 표면에 에어백 전개 라인이 노출되거나, 2차 가공 처리에 따른 공정 추가 및 비용 상승의 원인이 된다.

구체적으로 사출 성형 시에 에어백 전개 라인부의 두께를 일부 얇도록 하는 사출성형 방법은 사출성형 시에 두께가 얇은 부분으로 수지의 흐름이 원활히 이루어지지 않게 되므로 두께 차이에 의해 냉각 시에 수축 등이 발생하여 결과적으로 패널면에 에어백 전개 라인이 노출되는 문제점이 발생한다.

또한, 레이저빔을 이용하여 패널 면에 미세홈을 가공하는 공정은 패널의 사출 성형 후에 2차 가공이 필요하므로, 공정 추가에 따른 작업 시간의 증가와 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래의 에어백 전개 라인을 형성시키기 위해 핫 나이프 펀치 프레스(Hot knife punch press) 장비를 이용하여 완성된 인스트루먼트 패널에 에어백 전개 라인을 펀칭 방식으로 형성시키는 방법이 있었지만, 핫 나이프 펀치 프레스는 상당한 고가의 장비임에 따라 비용면에서 큰 어려움이 있다.

고가장비로 인한 높은 생산비용면을 해결하기 위한 또 다른 종래의 기술로는 도 3에 도시된 바와 같이 대한민국 등록특허(등록번호 10-0525203호) '에어백 전개 라인 성형용 패널 사출장치'로써 그 구성을 살펴보면, 패널을 사출하기 위한 금형블록(200)과, 상기 금형블록 안으로 삽입이 가능한 요홈가공부재(210)와 상기 요홈가공부재가 삽입되는 상기 금형블록의 내측 면에 고정되는 온도감지센서(220)로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어백 전개 라인 성형용 패널 사출장치를 개시하고 있다.

이와 같이 종래 제안된 기술은 패널을 사출하기 위한 금형블록 내부로 전개 라인을 형성시키기 위해 삽입되는 요홈가공부재(210)를 유압 또는 공압 실린더에 의해 구동시켜 패널에 에어백 전개 라인을 형성시킨다.

위와 같은 종래 기술은 레이저빔이나 펀치 프레스와 같은 고가의 장비를 채용하기 않아 생산비용을 절감시킬 수 있지만, 요홈가공부재를 유압 또는 공압 실린더를 이용하여 패널에 펀칭하는 방법임에 따라 이 또한 설비비용을 크게 절감시킬 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 인비저블 에어백 설치를 위해 인스트루먼트 패널에 전개라인 성형을 위한 복잡한 공정과 그에 따른 비용상승을 줄일 수 있는 효과적인 전개라인 성형방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인비저블 에어백을 차량의 인스트루먼트 패널에 조립 구성하고 에어백 전개에 따른 에어백 도어의 개방에 따라 절개되는 인스트루먼트 패널의 전개라인 성형방법에 있어서, 상기 에어백 도어의 상부면으로 인스트루먼트 패널과 융착에 의해 접합되기 위한 접합리브를 형성하는 단계, 상기 인스트루먼트 패널에 형성될 전개라인에 대응하게 인스트루먼트 패널 재질보다 높은 강성을 가지는 전개라인 리브를 상기 에어백 도어 상부면에 형성시키는 단계 및 상기 접합리브는 상기 인스트루먼트 패널과 함께 용융되어 접합되고, 상기 전개라인 리브는 용융되지 않고 인스트루먼트 패널을 용융시켜 그 내측으로 매입 접합시키기 위한 융착 접합단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전개라인 리브는, 이중사출을 통해 상기 에어백 도어와 별도로 성형되거나, 상기 전개라인 리브를 별도로 성형한 후 금형을 통해 사출되는 인서트 방법으로 형성시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 융착 접합단계는, 진동융착 공법을 통해 융착 접합시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접합리브는, 상기 에어백 도어 성형 시 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 인비저블 에어백을 차량의 인스트루먼트 패널에 조립 구성하고 에어백 전개에 따른 에어백 도어의 개방에 따라 절개되는 인스트루먼트 패널의 전개라인 성형방법에 있어서, 상기 인스트루먼트 패널에 형성될 전개라인에 대응하게 인스트루먼트 패널 재질보다 높은 강성을 가지는 전개라인 리브를 상기 에어백 도어 상부면에 형성시키는 단계 및 상기 전개라인 리브는 용융되지 않고 인스트루먼트 패널을 용융시켜 그 내측으로 매입 접합시키기 위한 융착 접합단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 진동융착을 통해 에어백 도어 모듈을 인스트루먼트 패널에 융착 접합시킬 때 접합리브는 진동을 통해 용융하여 인스트루먼트 패널과 접합되고, 전개라인 리브는 패널보다 높은 강성을 가짐으로 인스트루먼트 패널만 용융시켜 서로 접합되지 않고 전개라인만 형성시킴에 따라 전개성능을 확보할 수 있고, 별도의 추가공정이 불필요하기 때문에 비용절감을 크게 달성할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 형성방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법의 에어백 도어모듈을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 에어백 도어 모듈을 에어백 도어를 나타낸 확대도, 도 6은 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형을 나타낸 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법의 순서도이다.

본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법은, 인비저블 에어백을 차량의 인스트루먼트 패널에 조립 구성하고 에어백 전개에 따른 에어백 도어의 개방에 따라 절개되는 인스트루먼트 패널의 전개라인 성형방법에 있어서, 상기 에어백 도어의 상부면으로 인스트루먼트 패널과 융착에 의해 접합되기 위한 접합리브를 형성하는 단계, 상기 인스트루먼트 패널에 형성될 전개라인에 대응하게 인스트루먼트 패널 재질보다 높은 강성을 가지는 전개라인 리브를 상기 에어백 도어 상부면에 형성시키는 단계 및 상기 접합리브는 상기 인스트루먼트 패널과 함께 용융되어 접합되고, 상기 전개라인 리브는 용융되지 않고 인스트루먼트 패널을 용융시켜 그 내측으로 접합시키기 위한 융착 접합단계를 포함하여 구성된다.

에어백 도어(11)를 차량의 인스트루먼트 패널(20)에 조립하기 위하여 우선 에어백 도어모듈(10)을 제작하여 조립한다. 상기 에어백 도어 모듈은 크게 하우징(12)과 여기에 결합되어 힌지 회동하여 개방되는 에어백 도어(11)로 구성되며, 상기 에어백 도어는 하우징에 결합되는 에어백 모듈에 의해서 에어백이 전개되면 전개압력을 전달받아 개방되는데, 개방과 동시에 인스트루먼트 패널을 절개하여 개방된다.

여기서, 상기 에어백 도어모듈은 인스트루먼트 패널에 융착 접합되어 결합되는데, 본 발명에서는 상기 에어백 도어모듈을 진동융착 공법으로 결합하여 인스트루먼트 패널에 조립한다.

이때, 상기 에어백 도어(11)의 상부면으로는 진동융착 시 접착되기 위한 접합리브(13)가 소정 영역으로 형성되어 있어 진동융착 시 인스트루먼트 패널과 마찰력에 의해 용융되면서 접합하게 된다. 상기 접합리브(13)는 에어백 도어 성형(ex. 사출성형)시 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 접합리브와 인스트루먼트 패널이 서로 녹으면서 접합되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 주요 기술적 요지로 상기 에어백 도어(11)의 상부면으로는 전개라인 리브(14)가 더 형성된다.

상기 전개라인 리브(14)는 인스트루먼트 패널에 전개성능을 높이기 위해 필요한 전개라인을 형성하기 위한 것으로, 일반적으로 전개라인은 'ㄷ'자 형성을 가지며, 이에 대응하는 모양으로 전개라인 리브(14)가 에어백 도어 상부면에 형성된다.

또한, 전개라인은 에어백 도어가 개방됨에 따라 필요한 에어백 도어 사이즈 에 대응하는 크기로 형성되기 때문에 상기 전개라인 리브(14)는 에어백 도어의 가장자리를 따라 형성된다.

이때, 상기 전개라인 리브(14)는 진동융착에 에어백 도어가 접합될 때 용융되지 않는다. 전개라인 리브(14)에 의해 에어백 도어모듈 결합과 동시에 전개라인을 형성하기 위한 것인데, 전개라인 리브가 인스트루먼트 패널(20) 보다 높은 강성을 가지는 재질로 이중사출하여 형성시키거나, 다르게는 전개라인 리브만을 별도로 성형시킨 후 금형공정을 통해 인서트 사출 방식이 적용될 수 있다.

이중사출을 통해 전개라인 리브를 형성할 경우 우선 에어백 도어와 접합리브를 일체로 형성시키고, 이를 금형에 장착한 후 노즐을 통해 전개라인 리브가 형성될 곳으로 전개라인 리브 재질을 주입하여 형성시킨다. 이러한 이중사출의 형태는 공지의 기술임으로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이와 더불어 앞서 설명한 바와 같이 도어에 형성된 접합리브와 전개라인 리브의 기능적 차이를 위한 성형방법은 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것에 불과하다.

상기 전개라인 리브의 재질은 예를 들면, 인스트루먼트 패널의 재질이 PPF 또는 PP일 경우 상기 에어백 도어와 접합리브는 PPE, TPO, TPE가 될 수 있고, 상기 전개라인 리브는 ABS, ABS+PC, EXL로 형성될 수 있다.

따라서 에어백 도어 모듈을 진동융착에 의해 조립할 때 접합리브(12)는 인스트루먼트 패널과 함께 용융되어 접합력을 발생시키며, 상기 전개라인 리브(13)는 용융되지 않고 그에 대응하는 인스트루먼트 패널만 용융시켜 패널 내측으로 매입 결합된다. 즉, 패널 내측으로 전개라인 형상을 따라 매입 결합된 전개라인 리 브(14)는 패널의 두께를 낮추기 때문에 충격에 취약해짐으로 전개성능을 확보할 수 있다.

여기서, 상기 전개라인 리브의 형성 높이에 따라 전개성능을 결정할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 접합리브(13)의 경우 에어백 도어 모듈을 융착시켜 접합하기 위한 수단임으로 별도의 조립방법을 통해 모듈을 조립할 수 있다면 상기 접합리브(13)는 생략될 수도 있다.

앞서 설명한 본 발명의 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법을 단계적으로 설명한다. 본 발명에서는 바람직한 실시예로 진동융착을 통해 에어백 도어모듈(10)을 결합하며, 이를 위해 에어백 도어 상부면으로 접합리브(13)가 형성된 구조를 통해 설명한다.

우선, 에어백 도어모듈 제조과정에서 에어백 도어 성형시 그 상부면에 일체로 접합리브(13)를 형성시킨다.(S100)

다음으로는 전개라인 형성을 위한 전개라인 리브(14)를 전개라인 형상에 따라 이중사출하여 형성시킨다.(S200) 상기 전개라인 리브(14)는 적용될 인스트루먼트 패널보다 재료적으로 높은 강성을 가져 융착 시 리브가 용융되지 않는 재질로 형성시킨다.

그리고 접합리브와 전개라인 리브가 형성된 에어백 모듈을 진동융착 공법을 통해 인스트루먼트 패널 내측면에 접합하는 과정을 거치면 진동 마찰력에 의해 접 합리브는 패널과 함께 용융되어 접합을 이루게 되며, 전개라인 리브(14)는 패널보다 높은 강성을 가짐으로써 마찰력에 의해 패널은 녹지만 리브(14)는 녹지 않는다.

따라서, 상기 전개라인 리브(14)는 패널로 매입됨에 따라 리브에 의해 전개라인을 형성시키게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 에어백 도어모듈을 융착공법을 통해 접합시킴과 동시에 전개라인을 성형할 수 있어, 공정간소화에 따른 공정시간 단축과 그에 따른 제조비용을 크게 절감시킬 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 에어백 시스템의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 종래기술에 따른 일실시예로 에어백 전개 라인 성형방법을 나타낸 단면도,

도 3은 종래기술에 따른 다른 실시예로 에어백 전개 라인 성형을 위한 사출장치의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법의 에어백 도어모듈을 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 에어백 도어 모듈을 에어백 도어를 나타낸 확대도,

도 6은 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형을 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법의 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 에어백 도어모듈 11 : 에어백 도어

12 : 하우징 13 : 접합리브

14 : 전개라인리브 20 : 인스트루먼트 패널

Claims (6)

1. 인비저블 에어백을 차량의 인스트루먼트 패널에 조립 구성하고 에어백 전개에 따른 에어백 도어의 개방에 따라 절개되는 인스트루먼트 패널의 전개라인 성형방법에 있어서,

   상기 에어백 도어의 상부면으로 인스트루먼트 패널과 융착에 의해 접합되기 위한 접합리브를 형성하는 단계;

   상기 인스트루먼트 패널에 형성될 전개라인에 대응하게 전개라인 리브를 상기 에어백 도어 상부면에 형성시키는 단계; 및

   상기 접합리브는 상기 인스트루먼트 패널과 함께 용융되어 접합되고, 상기 전개라인 리브는 용융되지 않고 인스트루먼트 패널을 용융시켜 그 내측으로 매입 접합시키기 위한 융착 접합단계;를 포함하며,

   상기 전개라인 리브는, 이중사출을 통해 상기 에어백 도어와 별도로 성형되거나, 상기 전개라인 리브를 별도로 성형한 후 금형을 통해 사출되는 인서트 방법으로 형성시키고,

   상기 융착 접합단계는, 진동융착 공법을 통해 융착 접합시키는 것을 특징으로 하는 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 접합리브는,

   상기 에어백 도어 성형 시 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어백 도어를 이용한 전개라인 성형방법.
5. 삭제
6. 삭제

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