KR101338819B1 - 충진패드 및 이의 발포방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 충진패드(10)는 발포체(12,13)의 내부로 강성판(11)을 구비하고, 이를 통해 필러(1)의 충진공간(W)을 두 구간으로 구분한 상태에서 발포체(12,13)의 양쪽 방향 발포를 균등하게 유도해줌으로써, 상대적으로 적은 양의 발포체로도 단차진 3차원 공간을 빈 공간 없이 모두 충진되는 높은 충진율을 구현할 수 있게 된다.

Description

충진패드 및 이의 발포방법{Foaming Pad Unit and Foaming Method thereof}

본 발명은 충진패드에 관한 것으로, 특히 차체 필러의 공간부위로 충진되는 발포패드의 구조를 단순화하고 이를 위한 발포패드의 발포방법에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 패널들을 서로 용접하여 고정하고 이어서 적합한 형상으로 만들어지는 차체 패널에는 필연적으로 빈 내부공간이 형성되어진 단면구조를 가질 수밖에 없다.

특히, 차체프레임의 바닥부위인 사이드실이나 또는 전방도어와 후방도어가 장착되는 A필러와 B필러 및 C필러와 같은 필러부위는 빈 내부공간 단면구조의 대표적인 경우로 볼 수 있다.

도 4는 빈 내부공간 단면구조를 갖는 필러의 예로서, 도시된 바와 같이 외관미를 강조한 디자인 측면에서는 보다 확장되는 단면구조가 요구될 수밖에 없다.

즉, 필러(1)는 아우터패널(2)과 이너패널(3)을 서로 덧대고, 이들 사이로 빈 내부공간을 이루는 충진공간(W)이 형성되며, 충진공간(W)으로는 패드(100)로 채워지게 된다.

패드(100)는 온도에 의해 발포되는 발포체와, 패널부위로 부착하기 위한 접착테이프를 덧대어 주며, 통상 발포체인 패드시트에 접착테이프를 붙여 압출하는 방식으로 제조된다.

그러므로, 단면B-B와 같이 패드(100)는 충진공간(W)의 한쪽면을 이루는 이너패널(3)을 따라 위치되고, 이러한 상태에서 열을 가해 패드(100)를 발포시켜줌으로써 충진공간(W)의 빈공간이 발포체로 채워질 수 있게 된다.

이러한 작업은 통상 자동차 조립라인중 도장라인의 오븐을 이용해 수행된다.

상기와 같이 필러부위의 충진공간(W)이 패드(100)로 충진됨으로써 유동 소음 방지는 물론 소음의 전파흐름도 방지될 수 있다.

국내실용공개20-1998-040374(1998.09.15)은 스트래치 바디형 자동차의 센터필러구조에 관한 것이며, 이는 도 3 및 도 4 참조.

하지만, 필러(1)의 충진공간(W)은 아우터패널(2)와 이너패널(3)의 다양한 절곡단면으로 인해 매끄럽지 못하고 단차진 형상으로 이루어지는데 반해, 패드(100)는 매끄러운 단면 형상을 이용해 부착한 후 발포시켜줌으로써 발포 후 충진공간(W)이 완전히 채워지지 않는 경우가 빈번할 수밖에 없다.

도 5는 패드(100)가 발포되었지만 충진공간(W)이 완전히 채워지지 않는 경우로서, 도시된 바와 같이 충진공간(W)을 형성하는 아우터패널(2)의 단차진 형상으로 인해 발포된 패드로도 채워지지 않은 빈 공간인 캐비티(K)가 형성되었음을 알 수 있다.

이러한 현상은 충진공간(W)에서 패드(100)의 발포 방향 및 패드(100)의 위치로 인해 3차원 공간상을 채움에 따른 측면이 크므로, 통상 패드(100)의 두께를 증대하여 충진성을 추가 확보하거나 또는 플레이트(Plate)타입 패드를 적용함으로써 해소될 수 있다.

그러나, 패드 두께증대나 플레이트(Plate)타입 패드가 적용되면, 이로 인한 중량증가를 가져오고 특히 원가 상승을 가져올 수밖에 없게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 발포체 내부로 개재되어 놓여진 충진공간을 두 구간으로 구분하는 스틸(Steel)을 이용해 발포체의 발포 방향을 균등하게 유도해줌으로써, 상대적으로 적은 양의 발포체로도 단차진 3차원 공간을 빈 공간 없이 모두 충진되는 높은 충진율을 구현할 수 있는 충진패드 및 이의 발포방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충진패드는 온도상승시 부풀려지는 상면발포체와, 온도상승시 부풀려지는 하면발포체와, 상기 상면발포체의 부풀려지는 방향과 상기 하면발포체의 부풀려지는 방향이 서로 반대방향을 향하도록 상기 상면발포체와 상기 하면발포체사이로 위치되어 온도 상승시 부풀려지지 않는 강성판을 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 상면발포체나 상기 하면발포체에는 부착테이프가 사용되지 않고, 상기 충진패드의 한쪽부위로 상기 충진패드의 세팅 위치를 잡아주기 위한 일정 온도에서 녹는 플라스틱재질의 파스너가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 상면발포체와 상기 하면발포체가 상기 강성판을 감싼 상태로 압출되어 제조된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충진패드의 발포방법은 온도상승시 부풀려지는 상면발포체와 온도상승시 부풀려지는 하면발포체가 온도 상승시 부풀려지지 않는 강성판을 감싼 상태로 압출방식에 의해 제조된 충진패드를 준비하는 발포준비단계;

아우터패널과 서로 덧대어진 이너패널이 형성하는 빈 공간인 충진공간으로 상기 충진패드를 위치시키고, 플라스틱 재질의 파스너를 상기 충진공간에 고정하여 상기 충진패드의 한쪽 부위를 구속시켜주는 발포세팅단계;

상기 충진패드가 위치된 충진공간을 갖는 부분을 온도를 올려줄 수 있는 오븐으로 세팅하고, 상기 충진패드의 발포온도로 상승시켜 발포하는 발포진행단계;

온도를 상승에 의해 발포되는 상기 충진패드의 발포를 완료한 후, 상기 오븐으로부터 추출하고, 발포 완료된 상태를 검사하는 발포완료단계;

를 포함해 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 충진패드는 상기 충진공간을 두 구간으로 양분할 수 있는 위치에 세팅되어진다.

이러한 본 발명은 발포체 내부로 구비된 스틸(Steel)의 발포응력대응에 의한 발포 방향 균등작용으로 단차진 3차원 공간을 빈 공간 없이 모두 충진하므로 상대적으로 적은 양의 발포체가 사용되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상대적으로 적은 양의 발포체로도 단차진 3차원 공간을 빈 공간 없이 모두 충진하므로 원가상승을 가져오는 발포체 두께 증대가 요구되지 않고, 특히 플레이트(Plate)타입 패드 적용으로 인한 원가 상승을 가져오지 않는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충진패드의 구성도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 충진패드의 발포과정이며, 도 4와 도 5는 종래에 따른 충진패드이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 충진패드의 구성을 나타내며, 도시된 바와 같이 충진패드(10)는 아우터패널(2)과 이너패널(3)을 서로 덧댄 필러(1)의 빈 내부공간인 충진공간(W)에 위치되고, 발포됨으로써 충진공간(W)을 빈 공간 없이 모두 채워주게 된다.

단면A-A는 상기 충진패드(10)가 발포완료 된 상태로서, 도시된 바와 같이 충진공간(W)을 가로지르는 강성판(11)과, 강성판(11)에 대해 한쪽으로 형성되어 아우터패널(2)쪽을 충진한 상면발포체(12)와, 강성판(11)에 대해 다른쪽으로 형성되어 이너패널(3)쪽을 충진한 하면발포체(13)로 구성된다.

여기서, 상기 강성판(11)은 0.1t 급박판 타입을 적용한다.

본 실시예에서 상기 충진패드(10)는 발포되기 전 도 3(가)와 같이 상면발포체(12)와 하면발포체(13)인 패드시트로 강성판(11)이 감싸인 상태로 압출되어 제조되고, 제조된 후에는 도 3(나)와 같이 한쪽으로 파스너(20)를 구비함으로써 충진공간(W)으로 위치된 상태에서 강성판(11)의 위치를 잡아주게 된다.

상기와 같이 파스너(20)를 이용함으로써 충진패드(10)에는 충진공간(W)으로 부착되기 위한 부착테이프가 사용되지 않는 장점을 갖는다.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 충진패드의 발포과정을 나타낸다.

단계S10은 필러(1)의 빈 내부공간인 충진공간(W)에 적용되어 발포되는 충진패드(10)를 제조하여 준비하는 과정으로서, 이는 도 3(가)와 같이 강성판(11)이 패드시트로 감싸이도록 압출방식으로 제조되고, 제조된 충진패드(10)는 상면발포체(12)와 하면발포체(13)가 강성판(11)을 감싼 상태를 갖는다.

하지만, 상기 충진패드(10)는 부착테이프를 부착하는 공정이 전혀 요구되지 않는데, 이는 충진패드(10)가 단차진 3차원 공간인 충진공간(W)을 2개의 공간으로 양분해주는 위치로 높여짐에 기인된다.

이어, 단계S10에서 준비된 충진패드(10)는 단계S20과 같이 필러(1)의 빈 내부공간인 충진공간(W)에 위치되며, 이러한 세팅 작업은 도 3(나)와 같이 충진패드(10)의 한쪽으로 구비된 파스너(20)를 이용함으로써 간단하게 완료될 수 있다.

상기 파스너(20)는 플라스틱재질이 적용됨으로써 발포가열시 녹아질 수 있어 별도의 제거작업을 요구하지 않는 편리함을 제공할 수 있다.

이어, 단계S20에서 충진패드(10)의 충진공간(W)내 세팅이 완료되면, 단계S30과 같이 도장라인에 설치된 오븐쪽으로 충진패드(10)를 세팅한 필러(1)부위를 옮겨 설치한 다음, 단계S40과 단계S50과 같이 오븐을 가열하여 충진패드(10)를 발포시켜 준다.

이러한 충진패드(10)의 발포과정은 단계S60내지 단계S90를 통해 이루어지는데, 단계S60의 발포초기단계에서는 도 3(다)와 같이 고온 분위기에 높여진 상면발포체(12)와 하면발포체(13)가 강성판(11)을 중심으로 하여 양쪽방향으로 발포되어진다.

즉, 강성판(11)을 중심으로 상면발포체(12)는 아우터패널(2)쪽 빈공간으로 부풀려지고 반면 하면발포체(13)는 이너패널(3)쪽 빈공간으로 부풀려지며, 이러한 발포시 강성판(11)에는 상면발포체(12)와 하면발포체(13)로부터 압력을 받고 특히 상면발포체(12)로부터 받는 아래방향으로 밀어내리는 압력을 크게 받게 된다.

하지만, 강성판(11)은 도 3(나)와 같이 충진공간(W)의 내벽부위로 고정된 파스너(20)를 이용해 움직임이 구속받을 수 있고, 이러한 파스너(20)의 작용으로 발포시 강성판(11)의 처짐량이 제어될 수 있다.

그러므로, 발포초기단계에서는 단계S61과 같이 상면발포체(12)와 하면발포체(13)의 발포에 따른 강성판(11)의 부상정도를 파악하고, 이 과정에서 강성판(11)의 처짐량이 제어되지 못하면 단계S200과 같이 발포작업을 중지하여 준다.

이때, 상기 강성판(11)의 부상정도에 대한 파악은 오븐에 세팅된 필러(1)의 흔들림등을 통해 간단히 파악될 수 있다.

반면, 강성판(11)의 처짐량이 파스너(20)를 통해 충분히 제어되면, 단계S70과 같이 본격적인 발포가 진행될 수 있고, 이러한 발포진행은 처짐량이 제어된 강성판(11)의 작용으로 단면중단부에서 발포되면서 양쪽으로 함께 발포 진행될 수 있게 된다.

이러한 본격적인 발포시, 원하는 발포상태가 진행되지 못하면 단계S200과 같이 발포작업을 중지하여 준다.

반면, 정상적으로 발포가 진행되면 단계S80과 같이 발포 최종단계로 진입되어 발포가 완료되고, 이러한 상태에서 충진공간(W)은 도 3(라)와 같이 강성판(11)으로 양분되고, 부풀려진 상면발포체(12)는 강성판(11)으로부터 아우터패널(2)쪽 빈공간을 채우고 동시에 부풀려진 하면발포체(13)는 강성판(11)으로부터 이너패널(3)쪽 빈공간을 채우게 된다.

이어, 발포공정이 모두 완료되면 단계S90과 같이 오븐으로부터 추출한 후 단계S100과 같이 모든 작업공정을 완료하여 준다.

이러한 과정을 거쳐 충진패드(10)가 발포됨에 따라 상면발포체(12)와 하면발포체(13)의 발포시 강성판(11)의 작용을 통해 만족스러운 발포과정이 구현되고, 특히 충진공간(W)은 상면발포체(12)와 하면발포체(13)로 인해 상단과 하단부가 모두 충진된 상태가 될 수 있다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 충진패드(10)는 발포체(12,13)의 내부로 강성판(11)을 구비하고, 이를 통해 필러(1)의 충진공간(W)을 두 구간으로 구분한 상태에서 발포체(12,13)의 양쪽 방향 발포를 균등하게 유도해줌으로써, 상대적으로 적은 양의 발포체로도 단차진 3차원 공간을 빈 공간 없이 모두 충진되는 높은 충진율을 구현할 수 있게 된다.

1 : 필러 2 : 아우터패널
3 : 이너패널 10 : 충진패드
11 : 강성판 12,13 : 상면ㅇ하면발포체
20 : 파스너
K : 캐비티 W : 충진공간

Claims (6)

1. 온도상승시 부풀려지는 상면발포체와,
   온도상승시 부풀려지는 하면발포체 및
   상기 상면발포체의 부풀려지는 방향과 상기 하면발포체의 부풀려지는 방향이 서로 반대방향을 향하도록 상기 상면발포체와 상기 하면발포체사이에 급박판 타입으로 위치되고, 상기 상면발포체와 상기 하면발포체의 사이로 감싸지는 상태로 압출되어 온도 상승시 부풀려지지 않는 강성판을 포함하고,
   상기 강성판의 한쪽부위를 관통하여 충진공간에 고정됨으로써, 상기 강성판의 세팅위치를 잡아주고, 발포 시 일정 온도에서 녹는 플라스틱재질의 파스너
   를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 충진패드.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 강성판은 0.1t 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 충진패드.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 온도상승시 부풀려지는 상면발포체와 온도상승시 부풀려지는 하면발포체가 온도 상승시 부풀려지지 않는 강성판을 감싼 상태로 압출방식에 의해 제조된 충진패드를 준비하는 발포준비단계;
   아우터패널과 서로 덧대어진 이너패널이 형성하는 빈 공간인 충진공간이 상기 강성판에 의해 두 공간으로 양분되도록 상기 충진패드가 위치되고, 상기 충진패드의 발포 온도보다 낮은 온도에서 녹는 플라스틱 재질의 파스너가 상기 충진패드의 처짐량을 제어하며 상기 충진공간에 고정되어 상기 충진패드의 한쪽 부위를 상기 충진공간에 구속시키는 발포세팅단계;
   상기 충진공간이 세팅된 오븐의 온도가 상기 충진패드의 발포온도로 상승되며, 상기 오븐에 세팅된 필러의 흔들림을 통해 상기 상면발포체와 상기 하면발포체의 발포에 따른 강성판의 부상정도를 파악하며 발포를 진행하는 발포진행단계;
   상기 충진패드의 발포가 완료된 후, 상기 오븐으로부터 상기 충진공간을 추출하고, 발포 완료된 상태를 검사하는 발포완료단계;를 포함하며,
   상기 발포진행단계에서 상기 파스너가 녹아 없어지며,
   상기 발포진행단계에서 상기 강성판의 부상정도가 커 상기 충진패드의 처짐량이 변동되면 발포작업이 중지되는 것을 특징으로 하는 충진패드의 발포방법.
6. 삭제

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