KR101584714B1 - 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치는 제 1 단위부품과 제 2 단위부품이 서로 열 융착 결합하여 이루어지는 자동차용 내장부품에 있어서, 일측에 융착보스가 돌출형성되는 제 1 단위부품; 상기 융착보스가 삽입되도록 일측에 보스홀이 형성되는 제 2 단위부품; 및 상기 융착보스의 둘레면에 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 제 1 보조 리브;를 포함하며, 상기 제 1 보조 리브의 상부면은 평평하게 형성되어, 제 1 및 제 2 단위부품의 고정/결합 위치에서 상기 제 2 단위부품의 바닥면과 면 접촉되고, 상기 융착보스의 용융물이 상기 보스홀을 통해, 상기 융착보스와 보스홀 사이의 갭(gap)을 채우면서, 상기 제 1 보조 리브와 연결될 수 있다.

Description

자동차용 내장부품 열 융착 연결장치{Fusion jointing apparatus for automobile interior parts}

본 발명은 열 융착에 의해 2개의 단위부품이 서로 결합되어 이루어지는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치에 관한 것이다.

자동차에서 주로 도어트림과 같은 내장부품들은 소정 형상의 플라스틱 단위부품을 서로 겹쳐 열 융착 가공하여 제작하는 경우가 많다. 이와 가은 열 융착 가공은 한쪽 단위부품에 형성된 홀을 통해 돌출된 다른 한쪽 단위부품의 돌기를 열 융착툴(전열발생 및 가압기)을 사용하여 가열, 가압함으로써 돌기의 상단을 리벳 머리 형태의 융착물로 가공하여 2개의 플라스틱 단위부품을 서로 결합한다.

이와 같은 열 융착에 의해 결합되는 자동차용 내장부품의 경우, 단위부품의 사출성형 및 조립시 발생하는 공차를 고려하여 홀과 돌기 사이에 일정 간격의 갭(gap)을 형성한다. 따라서 도어의 개폐 또는 자동차 주행 중에 가해지는 충격으로 인해 단위부품간 융착 결합면이 분리되는 경우, 홀과 돌기 사이의 갭(gap)만큼 단위부품의 유동이 발생하게 되며 이로 인해 소음발생과 승차감이 저하되는 문제가 있다.

이를 방지하기 위한 관련 선행기술로, 대한민국 등록특허 제10-0907038호(2009.07.02. 등록)에서는 일측 부품에는 융착보스를 형성하고, 다른 한 쪽에는 보스홀이 형성되는 구성에서, 융착보스 주변에 일정 크기의 보조 융착보스를 구성하여, 체결력과 소음발생을 억제하는 구성이 언급된 바 있다.

그러나 이와 같은 구성만으로는 이음(BSR noise, buzz, Squeak, Rattle noise) 을 충분히 줄일 수 없기 때문에, 열 융착 간격을 줄이거나, 지그재그로 엇갈린 배열을 적용하여 부품 강성을 높이는 것과 같은 설계 변경을 필요로 하는 번거로움이 있다.

한국 등록특허 제10-0907038호(2009.07.02. 등록)

본 발명은 자동차 내장에 사용되는 복수 개의 단위부품들 사이의 융착 결합구조를 개선하여, 체결력을 향상함과 아울러, 소음발생 및 이로 인한 승가감 저하 및 사용자 감성품질을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 제공한다.

제 1 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치는 제 1 단위부품과 제 2 단위부품이 서로 열 융착 결합하여 이루어지는 자동차용 내장부품에 있어서, 일측에 융착보스가 돌출형성되는 제 1 단위부품; 상기 융착보스가 삽입되도록 일측에 보스홀이 형성되는 제 2 단위부품; 및 상기 융착보스의 둘레면에 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 제 1 보조 리브;를 포함하며, 상기 제 1 보조 리브의 상부면은 평평하게 형성되어, 제 1 및 제 2 단위부품의 고정/결합 위치에서 상기 제 2 단위부품의 바닥면과 면 접촉되고, 상기 융착보스의 용융물이 상기 보스홀을 통해, 상기 융착보스와 보스홀 사이의 갭(gap)을 채우면서, 상기 제 1 보조 리브와 연결될 수 있다.

상기 제 1 보조 리브는 상기 제 2 단위부품의 바닥면과 면 접촉되는 면적보다 상기 제 1 단위부품과 연결되는 부분의 면적이 더 크게 형성될 수 있다.

상기 제 1 보조 리브는 상기 융착보스의 중심을 기준으로 대칭으로 마련될 수 있다.

제 2 실시예에 따르면, 상기 융착보스와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브의 상측에 배치되어 상기 보스홀을 관통하는 복수 개의 제 2 보조 리브;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 2 보조 리브는, 상기 제 1 보조 리브의 개수보다 많은 개수로 형성될 수 있다.

상기 제 2 보조 리브는 상기 융착보스와 보스홀 사이의 갭(gap)과 대응되는 크기만큼 상기 융착보스의 측벽에 돌출 형성되어, 융착보스가 보스홀에 관통 결합될 때, 상기 갭(gap)을 채울 수 있다.

상기 제 2 보조 리브는 복수 개가 상기 융착보스의 둘레면에 일정한 간격으로 이격 배치될 수 있다.

상기 제 2 보조 리브는 상기 보스홀에 삽입되는 방향으로 경사면이 형성될 수 있다.

제 3 실시예에 따르면, 상기 융착보스와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브의 상측에 배치되어 상기 보스홀을 관통하는 보조 보스;를 더 포함할 수 있다.

상기 보조 보스는 상기 융착보스의 지름보다는 크고, 상기 보스홀의 내주면의 지름과 대응되는 지름을 가질 수 있다.

본 실시예에 따르면, 도어트림의 내구가 진행되더라도 조립력이 떨어져 이음(BSR noise)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 열융착 박리, 스크류 조임력 약화 등과 같은 체결력 저하가 발생하기 않도록 방사형 리브나 다단계 열융착 보스 구조가 마련되므로, 홀과 보스 사이의 공차로 인한 부품간 유격 및 위치 변경이 방지될 수 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 2는 도 1의 결합 상태를 도시한 단면도,
도 3은 도 1의 결합 상태를 도시한 결합 사시도,
도 4는 도 2 및 도 3의 결합 상태에서 융착보스에 열을 가해 용융시켜 제 1 및 제 2 단위부품을 결합한 상태를 도시한 단면도,
도 5 내지 도 7은 제 2 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 단면도 및 사시도, 그리고,
도 8 내지 도 10은 제 3 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 단면도 및 사시도 이다.

이하, 본 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 도면을 참고하여 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 분해 사시도, 도 2는 도 1의 결합 상태를 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 결합 상태를 도시한 결합 사시도, 도 4는 도 2 및 도 3의 결합 상태에서 융착보스에 열을 가해 용융시켜 제 1 및 제 2 단위부품을 결합한 상태를 도시한 단면도, 도 5 내지 도 7은 제 2 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 단면도 및 사시도, 그리고, 도 8 내지 도 10은 제 3 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치를 구성하는 제 1 및 제 2 단위부품의 조립상태를 개략적으로 도시한 단면도 및 사시도 이다.

도 1 내지 도 4는 제 1 실시예에 따른 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치의 일 예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치(10)는 제 1 단위부품(20), 제 2 단위부품(30), 제 1 보조 리브(21a)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성은 도어트림 등의 조립 과정 오차에 따른 이음을 저감하기 위한 구성이다.

이음은 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 의 앞글자를 따서 각각 판넬 자체 진동에 의한소음, 두개의 부품이 접촉되어 미끄리며 발생하는 소음, 두개의 부품이 타격되어 나타나는 소음을 통틀어서 말한다. 모든 구조물은 일반적으로 설계 사양에 따라 체결 되고 조립되어 하나의 시스템으로 구성된다. 이와 같은 시스템이 실제 구동 상태에서는 외부 가진력에 의해 진동이 발생하고, 이러한 진동에 기인하여 이음(BSR)이 발생한다. 이 중에서 판넬 자체의 진동을 제외하고 접촉부에서의 현상을 관찰하면 접촉면과 수직한 방향과 수평한 방향의 성분을 나누어 래틀(Rattle)과 스퀵(Squeak)으로 구분할 수 있다. 이러한 현상은 최근 자동차 고품질화로 인해 주요 문제로 인식되고 있다.

제 1 단위부품(20)은 자동차 도어 등의 트림을 형성하는 내장 부품일 수 있으며, 그 대상은 다양하게 구성될 수 있다. 제 1 단위부품(20)은 수지 재질로 형성될 수 있으며, 융착보스(21)가 일체로 구성될 수 있다.

융착보스(21)는 원통형상으로 마련될 수 있으며, 일정한 지름의 통형상으로 마련될 수 있다. 이때, 융착보스(21)의 끝단부에는 테이퍼진 경사면이 형성될 수 있으며, 열 융착성을 좋게 하기 위하여, 내주면에는 일정 크기의 지름을 가지는 공간부가 마련될 수 잇다. 이와 같은 공간부의 구성을 통해 끝단부에 히터 등을 이용하여 융착보스(21)를 가열/가압할 때, 리벳 형상의 헤드(head)가 용이하게 형성될 수 있다.

제 2 단위부품(30)은 자동차 도어 등의 트림을 형성하는 내장 부품일 수 있으며, 그 대상은 상기한 제 1 단위부품(20)과 같이 다양하게 구성될 수 있다. 제 2 단위부품(30)은 수지 재질로 형성될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 금속 또는 기타 다른 재질로 형성될 수도 있다.

보스홀(31)은 상기 융착보스(21)가 삽입 결합될 수 있도록 제 2 단위부품(30)에 관통 형성될 수 있다. 보스홀(31)의 지름(D)는 도 2에 도시된 바와 같이, 융착보스(21)의 지름(d) 보다 크게 형성되며, 이들 사이의 갭(g)은 1mm를 넘지 않도록 구성될 수 있다. 만일 갭(g)이 지나치게 크게 형성될 경우, 제 1 및 제 2 단위부품(20)(30)의 조립 정밀도가 떨어지기 때문이다.

제 1 보조 리브(21a)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 융착보스(21)의 둘레면에 돌출 형성될 수 있다. 제 1 실시예에 따르면, 제 1 보조 리브(21a)는 제 2 단위부품(30)의 바닥면과 마주보는 단부인 도 2의 상부면이 평평하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 상부면은 제 1 및 제 2 단위부품(20)(30)의 고정/결합 위치에서 상기 제 2 단위부품(30)의 바닥면과 면 접촉될 수 있다. 또한, 제 1 보조 리브(21a)의 제 1 단위부품(20)과 연결되는 하부는 상기 상부면보다 넓게 형성되어, 보다 단단한 결합을 유지할 수 있다. 또한, 상기 제 1 보조 리브(21a)는 상기 융착보스(21)의 중심을 기준으로 대칭으로 마련될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 4개가 융착보스(21)의 중심을 기준으로 90도 간격으로 대칭 배치되어, 제 1 및 제 2 단위부품(20)(30) 사이의 고정 위치에서 각각의 부품들의 이격 간격을 유지하고, 각각의 부품들에 부가될 수 있는 하중을 분산하는 역할을 수행할 수 있다.

이상과 같은 제 1 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 융착보스(21)에 열과 압력을 가해 형성되는 헤드(head, 22)부가 형성되는 과정 중에 발생되는 용융물(22a)이 상기 보스홀(31)을 통해, 상기 융착보스(21)와 보스홀(31) 사이의 갭(gap)을 채우면서, 그 용융물(22a)의 단부가 제 1 보조 리브(21a)와 연결될 수 있다.

제 2 실시예에 따르면, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 융착보스(21)와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브(21a)의 상측에 배치되어 상기 보스홀(31)을 관통하는 복수 개의 제 2 보조 리브(21b)를 더 포함할 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 보조 리브(21b)는, 상기 제 1 보조 리브(21a)의 개수보다 많은 개수로 형성될 수 있다.

즉, 상기 제 2 보조 리브(21b)는 상기 융착보스(21)와 보스홀(31) 사이의 갭(gap)과 대응되는 크기만큼 상기 융착보스(21)의 측벽에 돌출 형성되어, 융착보스(21)가 보스홀(31)에 관통 결합될 때, 이들 사이의 갭(gap)을 도 5와 같이 채울 수 있다.

또한, 제 2 보조 리브(21b)는 상기 보스홀에 삽입되는 방향으로 경사면이 형성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해 제 2 보조 리브(21b)는 보다 용이하게 보스홀(31)에 삽입 결합될 수 있다.

또한, 제 2 보조 리브(21b)들은 복수 개가 상기 융착보스(21)의 둘레면에 일정한 간격으로 이격 배치될 수 있다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 보조 리브(21b)들 사이의 간격이 형성된 부분에는 여전히 갭(g)이 그대로 유지될 수 있다.

이상과 같은 제 2 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 융착보스(21)에 열과 압력을 가해 형성되는 헤드(head, 22)부가 형성되는 과정 중에 발생되는 용융물(22a)이 상기 보스홀(31)을 통해, 상기 융착보스(21)와 보스홀(31) 사이의 갭(gap) 중, 상기 제 2 보조 리브(21b)가 형성되지 않은 곳으로 침투하면서 이를 채우면서, 그 용융물(22a)의 단부가 제 1 보조 리브(21a)와 연결될 수 있다. 그리고, 제 2 보조 리브(21b)의 상단부분으로 보스홀(31)을 통과한 부분은 상기 헤드(22)와 함께 용융되어 한 몸을 형성하므로, 보다 단단한 연결이 가능하다.

제 3 실시예에 따르면, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예의 제 2 보조 리브(21b) 대신 상기 융착보스(21)와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브(21a)의 상측에 배치되어 상기 보스홀(31)을 관통하는 보조 보스(21c)를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 보스(21c)는 상기 융착보스(21)의 지름(d)보다는 크고, 상기 보스홀(31)의 내주면의 지름(D)과 대응되는 지름을 가질 수 있다.

이때, 상기 보조 보스(21c)는 융착보스(21)와 동일한 재질로서, 한몸 형성되는 것이 좋으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 실리콘 또는 이와 유사한 탄성 변형 가능한 재질이나, 금속 등과 같은 강성이 상대적으로 높은 재질을 별도 부재로 구성하여, 상기 융착보스(21)에 결합하여 구성하는 것도 가능하다. 예컨대, 슬리브 형태의 별도 부재를 융착보스(21)에 삽입할 수도 있다.

이상과 같은 제 3 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 융착보스(21)에 열과 압력을 가해 형성되는 헤드(head, 22)부가 형성되는 과정 중에 발생되는 용융물(22a)이 상기 보조 보스(21c)의 상측에만 형성되는데, 이는 상기 보스홀(31)과 융착보스(21) 사이의 갭을 상기 보조 보스(21c)가 완전히 실링하기 때문이다.

이상과 같은 본 실시예에 따르면, 도어트림의 내구가 진행되더라도 조립력이 떨어져 이음(BSR noise)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 열융착 박리, 스크류 조임력 약화 등과 같은 체결력 저하가 발생하기 않도록 방사형으로 형성되는 제 1 및 제 2 리브(21a)(21b)나 다단계 열융착 보스 구조가 마련되므로, 보스홀(31)과 열융착 보스(21) 사이의 공차로 인한 부품간 유격 및 위치 변경이 방지될 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 실시예의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10; 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치 20; 제 1 단위부품
21; 열융착 보스 21a; 제 1 보조 리브
21b; 제 2 보조 리브 21c; 보조 보스
22; 헤드 22a; 용융물
30; 제 2 단위부품 31; 보스홀

Claims (10)

1. 제 1 단위부품과 제 2 단위부품이 서로 열 융착 결합하여 이루어지는 자동차용 내장부품에 있어서,
   일측에 융착보스가 돌출형성되는 제 1 단위부품;
   상기 융착보스가 삽입되도록 일측에 보스홀이 형성되는 제 2 단위부품; 및
   상기 융착보스의 둘레면에 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 제 1 보조 리브;를 포함하며,
   상기 제 1 보조 리브의 상부면은 평평하게 형성되어, 제 1 및 제 2 단위부품의 고정/결합 위치에서 상기 제 2 단위부품의 바닥면과 면 접촉되고,
   상기 융착보스의 용융물이 상기 보스홀을 통해, 상기 융착보스와 보스홀 사이의 갭(gap)을 채우면서, 상기 제 1 보조 리브와 연결되고,
   상기 융착보스와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브의 상측에 배치되어 상기 보스홀을 관통하는 보조 보스;를 더 포함하는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 보조 리브는,
   상기 제 2 단위부품의 바닥면과 면 접촉되는 면적보다 상기 제 1 단위부품과 연결되는 부분의 면적이 더 크게 형성되는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 보조 리브는,
   상기 융착보스의 중심을 기준으로 대칭으로 마련되는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 융착보스와 일체로 형성되고, 상기 제 1 보조 리브의 상측에 배치되어 상기 보스홀을 관통하는 복수 개의 제 2 보조 리브;를 더 포함하는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 보조 리브는,
   상기 제 1 보조 리브의 개수보다 많은 개수로 형성되는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 보조 리브는,
   상기 융착보스와 보스홀 사이의 갭(gap)과 대응되는 크기만큼 상기 융착보스의 측벽에 돌출 형성되어, 융착보스가 보스홀에 관통 결합될 때, 상기 갭(gap)을 채우는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
7. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 보조 리브는,
   복수 개가 상기 융착보스의 둘레면에 일정한 간격으로 이격 배치되는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 보조 리브는,
   상기 보스홀에 삽입되는 방향으로 경사면이 형성되는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.
   
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 보스는,
    상기 융착보스의 지름보다는 크고, 상기 보스홀의 내주면의 지름과 대응되는 지름을 가지는 자동차용 내장부품 열 융착 연결장치.

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