KR101745305B1 - 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법 - Google Patents

에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법 Download PDF

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Abstract

에어백 도어의 힌지부 성형장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 에어백 도어의 힌지부 성형장치는, 제1금형과 합체되어 성형공간부를 형성하고, 메인원료를 성형공간부에 주입하여 크래쉬 패드와 에어백 도어를 성형하는 제2금형, 및 제2금형에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 성형공간부에서 에어백 도어 중에 힌지부 영역에 보조원료를 주입하여 힌지부를 성형하는 힌지성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법{HINGE PART MOLDING DEVICE OF AIRBAG DOOR AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 슬라이드 금형을 이용하여 에어백 도어의 힌지부 영역에만 TPO소재를 적용하여 에어백 성능을 개선하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로, 에어백 장치는 자동차의 충돌시 차 실내에 탑승한 승객의 안전을 도모하기 위하여 구비된다.
이러한 에어백 장치 중 승객용 에어백(passenger air bag)은 운전석 옆의 앞좌석에 탑승하는 승객의 안전을 위한 에어백을 말하며, 크래쉬 패드에 직접 장착되는 점에서 스티어링 휠에 직접 장착되는 운전자용 에어백이 스티어링 휠과 비교된다.
도 1은 에어백의 장착 위치를 설명하기 위한 것으로서, 운전자용 에어백은 운전석의 크래쉬 패드(10)측으로 조립되는 조향 휠에 구비되고, 승객용 에어백은 조수석의 크래쉬 패드(10)에 장착된다.
이때, 승객용 에어백 장치는 크래쉬 패드(10)에 별도로 조립되는 에어백 도어를 갖춘 도어형과, 상기 크래쉬 패드(10)에 일체로 형성되어 에어백의 작동시 크래쉬 패드(10)의 일부분이 전방으로 절개되어 전개되는 인비저블타입으로 구분된다.
도어형의 승객용 에어백 장치는 조수석측 크래쉬 패드(10)에 끼움방식(12a)으로 결합되는 에어백 도어(12)와 이 에어백 도어(12)의 내측으로 결합되는 에어백 모듈(14)로 구성되어 있다.(도 2에 도시함)
도어형 에어백장치를 개선하기 위해 개발된 인비저블 타입의 승객용 에어백 장치는 작동시 전개되는 에어백 도어(12')가 조수석의 크래쉬 패드(10)에 일체로 형성되고, 이 크래쉬 패드(10)의 배면에서 에어백 도어(12')의 둘레를 따라 보강부재(16)가 접합되며, 이 에어백 도어(12')의 배면에는 스틸재의 도어 플레이트(18)가 접합된다.
이때, 상기 보강부재가(16) 접합되는 크래쉬 패드(10)의 배면 둘레에는 에어백 전개시 에어백 도어(12') 해당부위가 선택적으로 파단되기 용이하도록 하는 부분이 구비되도록 하기 위하여 크래쉬 패드(10)의 표피재 성형시 절개홈(22,22')을 형성한다.(도 3에 도시함)
이러한 절개홈(22, 22')을 형성을 위해 종래에는 레이저 가공법이나 칼날을 사용한 기계적인 방법으로 표피재의 뒷면에 흠집을 내어 이 부분을 강도를 약화시키는 방법이 사용되었다.
이 중 레이저 가공법은 표피재의 후면에 레이저를 이용하여 표피재 두께의 절반 가량을 태워서 레이저 스코링 라인, 즉 절개홈을 형성하는 방법이다.
한편, 기존의 인비저블 타입의 경우, 이중 사출을 이용하여 크래쉬 패드(10)와 에어백 도어(12')을 동시에 가공하는 방법을 채택하고 있다.
이때, 크래쉬 패드(10)는 PPF(Polypropylene fiber)소재를 주로 사용하여 성형하고, 에어백 도어(12')는 TPO(Thermoplastiv olenfin)소재를 주로 사용하여 성형하였다.
그러나. 기존의 기술은 에어백 도어(10) 영역 내에서 TPO소재의 성형 영역을 제어하기가 어렵고, 주변에 다른 상대 파트와의 마운팅(MTG)부 적용시 TPO소재 대신 PPF소재를 충진하기 어렵다.
또한, 크래쉬 패드(10)의 주요 소재인 PPF와 에어 백 도어(12')의 주요 소재인 TPO가 서로 섞임 현상이 발생되어 레이저 스코링 라인, 즉 절개홈(22,22')이 형성시 잔존량이 일정하게 나오지 않아 에어백 도어(12')의 전개(展開) 성능에 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다. 본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 슬라이드 금형을 이용하여 에어백 도어의 힌지부 영역에만 TPO소재를 적용하므로 소재 간의 섞임 현상을 방지하고, TPO소재의 사용량을 절감하며, 에어백 전개 성능을 향상시키는 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치는, 제1금형과 합체되어 성형공간부를 형성하고, 메인원료를 상기 성형공간부에 주입하여 크래쉬 패드와 에어백 도어를 성형하는 제2금형; 및 상기 제2금형에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 성형공간부에서 상기 에어백 도어 중에 힌지부 영역에 보조원료를 주입하여 힌지부를 성형하는 힌지성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2금형에는 상기 성형공간부로 상기 메인원료를 주입하는 메인주입공을 하나 이상 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인원료는 PPF소재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조원료는 TPO소재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 힌지성형부는 상기 제2금형에 상기 힌지부 영역으로 연결되도록 형성되는 슬라이드공; 상기 슬라이드공에 삽입 설치되어 상기 힌지부 영역에 보조주입공을 통하여 상기 보조원료를 주입하는 슬라이드 금형; 및 상기 슬라이드 금형에 축 연결되어 구동하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이드 금형은 상기 성형공간부에서 힌지부 영역을 차단 상태에서 성형공간부에 메인원료가 주입이 이루어진 후, 상기 힌지부의 두께만큼 후퇴한 공간 영역에 상기 보조원료를 주입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조원료는 상기 메인원료 주입 후 0.5~3초 이내에 주입이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법은, 제1금형과 슬라이드공을 갖는 제2금형을 합체하여 성형공간부를 형성하는 단계; 상기 슬라이드공에 이동가능하게 설치되는 슬라이드 금형을 상기 성형공간부 중에 에어백도어의 힌지부 영역에 배치하는 단계; 상기 성형공간부에 메인원료를 주입하고, 크래쉬 패드와 상기 힌지부를 제외한 에어백 도어를 성형하는 단계; 상기 힌지부 영역에서 상기 성형공간부의 두께만큼 상기 슬라이드 금형을 후퇴하는 단계; 및 상기 슬라이드 금형을 후퇴하여 형성된 공간 영역에 보조원료를 주입하여 상기 힌지부를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인원료는 PPF소재이고, 상기 보조원료는 TPO소재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 힌지부를 성형하는 단계 후에 상기 크래쉬 패드와 상기 에어백 도어의 경계라인에 레이저 스코링 라인을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법은 제1,제2금형에 PPF소재를 주입하여 크래쉬 패드 및 에어백 도어 주요부를 형성하고, 슬라이드 금형을 이동하여 에어백 도어의 힌지부 영역에만 TPO소재를 주입하여 적용하므로 소재 간의 섞임 현상을 방지하고, TPO소재의 사용량을 절감하며, 에어백 전개 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 에어백 도어가 크래쉬 패드에 설치된 상태 사시도.
도 2는 종래의 도어형 에어백 도어를 보인 단면도.
도 3은 종래의 인비져블 타입 에어백 도어를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부를 보인 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치의 일부 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치를 이용하여 크래쉬 패드 및 에어백 도어를 형성하는 상태도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치를 이용하여 에어백 도어의 힌지부를 형성하는 상태도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법의 순서도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법을 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부를 보인 도면.이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치의 일부 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치를 이용하여 크래쉬 패드 및 에어백 도어를 형성하는 상태도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치를 이용하여 에어백 도어의 힌지부를 형성하는 상태도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치는, 크래쉬 패드(30)와 에어백 도어(40)를 사출 성형하면서 힌지부(42)를 이중 사출 성형하는 장치에 관한 것로서, 제2금형(60) 및 힌지성형부(70)를 포함한다.
제2금형(60)은 제1금형(50)과 합체되어 성형공간부(55)를 형성하고, 메인원료를 성형공간부(55)에 주입하여 크래쉬 패드(30)와 에어백 도어(40)를 성형한다.
제2금형(60)에는 성형공간부(55)로 메인원료를 주입하는 메인주입공(62)을 하나 이상 형성한다.
메인주입공(62)은 성형공간부(55)의 중심을 기준으로 상측과 하측에 각각 하나씩 형성된다.
물론, 메인주입공(62)은 필요에 따라 다양한 형상 및 위치를 갖도록 적용하는 것이 가능하다.
또한, 메인주입공(62)의 개수는 제한되지 않는다.
메인주입공(62)으로 메인원료를 주입할 때에는 슬라이드 금형(74)의 보조주입공(76)의 게이트(미도시)를 차단한다.
메인원료는 PPF소재인 것이 바람직하다.
물론, 메인원료는 필요에 따라 기존에 크래쉬 패드(30) 및 에어벡 도어(40)에 적용하는 다양한 소재를 적용하는 것이 가능하다.
힌지성형부(70)는 제2금형(60)에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 성형공간부(55)에서 에어백 도어(50) 중에 힌지부(42) 영역에 보조원료를 주입하여 성형한다.
이때, 힌지성형부(70)는 슬라이드공(72), 슬라이드 금형(74) 및 실린더(78)를 포함한다.
슬라이드공(72)는 제2금형(60)에 힌지부(42) 영역으로 연결되도록 형성된다.
슬라이드공(72)은 단면이 직사각형이다.
물론, 슬라이드공(72)의 단면은 힌지부(42) 형상 단면에 맞게 형성될 것이며, 힌지부(42) 형상은 다양하게 적용하는 것이 가능하다.
슬라이드 금형(74)는 슬라이드공(72)에 삽입 설치되어 힌지부(42) 영역에 보조주입공(76)을 통하여 보조원료를 주입한다.
슬라이드 금형(74)은 성형공간부(55)에서 힌지부(42) 영역을 차단 상태에서 성형공간부(55)에 메인원료가 주입이 이루어진 후, 힌지부(42)의 두께만큼 후퇴한 공간 영역에 보조주입공(76)을 통해 보조원료를 주입하여 에어백 도어(40)의 힌지부(42)를 성형한다.
보조주입공(76)은 메인주입공(62)으로 메인원료를 주입시에는 게이트(미도시)를 차단하였다가 보조원료 주입시에는 게이트를 개방하여 주입한다.
이때, 게이트(Gate)는 일반적인 구성이므로 자세한 구성은 도시하지 않았다.
보조원료는 TPO소재인 것이 바람직하다.
물론, 보조원료는 필요에 따라 기존에 에어백 도어(40) 및 에어백 도어(40)의 힌지부(42)에 적용하는 다양한 소재를 적용하는 것이 가능하다.
보조원료는 메인원료 주입 후 0.5~3초 이내에 주입이 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 크래쉬 패드(30)와 에어백 도어(40)의 경계라인에 레이저를 조사하여 레이저 스코링 라인(44)를 형성한다.
레이저 스코링 라인(44)은 단면이 삼각형 형상으로 형성되어 에어백 모듈이 폭발하는 경우 찢어져서 에어백이 전개되도록 해준다.
레이저 스코링 라인(44)이 절개되면서 에어백이 전개되면서, 에어백 도어(40)는 크래쉬 패드(30)에 대하여 힌지부(42)를 중심으로 젖혀진다.
이때, 힌지부(42)에 적용되는 TPO소재는 크래쉬 패드(30)와 에어백 도어(40)에 적용되는 PPF소재와 경계가 명확하게 구분 지어져서 섞임이 최소화되고, 에어백 전개시 힌지부(42)가 파손되는 것을 최소화하여 탑승객이 다치는 것을 방지하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명은 힌지부(42)에 대한 영역관리가 정확하게 이루어지므로 TPO소재의 사용량을 최대 80% 정도까지 절감할 수 있다.
실린더(78)는 슬라이드 금형(74)에 축 연결되어 구동한다.
실린더(78)는 유압 또는 공압 실린더중에 어느 하나를 적용하는 것이 가능하다.
물론, 실린더(78) 대신에 필요에 따라 모터를 이용하는 등의 다양한 구동장치를 적용하는 것이 가능하다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법의 살펴보도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법은, 성형공간부(55)를 형성하는 단계(S10), 힌지부(42) 영역에 배치하는 단계(S20), 크래쉬 패드(30)와 에어백 도어(40)를 성형하는 단계(S30), 슬라이드 금형(74)을 후퇴하는 단계(S40) 및 힌지부(42)를 성형하는 단계(S50)를 포함한다.
우선, 첫 번째 단계(S10)는 제1금형(50)과 슬라이드공(72)을 갖는 제2금형(60)을 합체하여 성형공간부(55)를 형성한다.
그리고, 두 번째 단계(S20)는 슬라이드공(72)에 이동가능하게 설치되는 슬라이드 금형(74)을 성형공간부(55) 중에 에어백도어(40)의 힌지부(42) 영역에 배치한다.
슬라이드 금형(74)에는 실린더(78)가 축 연결되어 구동한다.
연이어, 세 번째 단계(S30)는 성형공간부(55)에 메인원료를 주입하고, 크래쉬 패드(30)와 힌지부(42)를 제외한 에어백 도어(40)를 성형한다.
이때, 메인원료는 PPF소재인 것이 바람직하다.
메인원료는 제2금형(60)에 형성된 메인주입공(62)으로 주입한다.
그리고, 네 번째 단계(S40)는 힌지부(42) 영역에서 성형공간부(55)의 두께만큼 슬라이드 금형(74)을 후퇴하여 힌지부(42) 공간영역을 형성한다.
그리고, 다섯 번째 단계(S50)는 라이드 금형(74)을 후퇴하여 형성된 공간 영역에 보조원료를 주입하여 힌지부(42)를 성형한다.
이때, 보조원료는 TPO 소재인 것이 바람직하다.
보조원료는 슬라이드 금형(74)에 형성된 보조주입공(76)으로 주입한다.
보조원료는 메인원료 주입 후 0.5~3초 이내에 주입이 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형장치 및 성형방법은 제1,제2금형(50)(60)에 PPF소재를 주입하여 크래쉬 패드(30) 및 에어백 도어(40) 주요부를 형성하고, 슬라이드 금형(74)을 이동하여 에어백 도어(40)의 힌지부(42) 영역에만 TPO소재를 주입하여 적용하므로 소재 간의 섞임 현상을 방지하고, TPO소재의 사용량(80%정도 절감 가능)을 절감하며, 에어백 전개 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
30 : 크래쉬 패드 40 : 에어백 도어
42 : 힌지부 44 : 레이저 스코어 라인
50 : 제1금형 60 : 제2금형
62 : 메인주입공 70 : 힌지성형부
72 : 슬라이드공 74 : 슬라이드금형
76 : 보조주입공 78 : 이동실린더
S10 ~ S60 : 본 발명에 따른 에어백 도어의 힌지부 성형방법의 단계들

Claims (10)

  1. 제1금형과 합체되어 성형공간부를 형성하고, 메인원료를 상기 성형공간부에 주입하여 크래쉬 패드와 에어백 도어를 성형하는 제2금형; 및
    상기 제2금형에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 성형공간부에서 상기 에어백 도어 중에 힌지부 영역에 보조원료를 주입하여 힌지부를 성형하는 힌지성형부를 포함하고,
    상기 힌지성형부는,
    상기 제2금형에 상기 힌지부 영역으로 연결되도록 형성되는 슬라이드공;
    상기 슬라이드공에 삽입 설치되어 상기 힌지부 영역에 보조주입공을 통하여 상기 보조원료를 주입하는 슬라이드 금형; 및
    상기 슬라이드 금형에 축 연결되어 구동하는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2금형에는 상기 성형공간부로 상기 메인원료를 주입하는 메인주입공을 하나 이상 형성하는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인원료는 PPF소재인 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조원료는 TPO소재인 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 금형은 상기 성형공간부에서 힌지부 영역을 차단 상태에서 성형공간부에 메인원료가 주입이 이루어진 후, 상기 힌지부의 두께만큼 후퇴한 공간 영역에 상기 보조원료를 주입하는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조원료는 상기 메인원료 주입 후 0.5~3초 이내에 주입이 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형장치.
  8. 제1금형과 슬라이드공을 갖는 제2금형을 합체하여 성형공간부를 형성하는 단계;
    상기 슬라이드공에 이동가능하게 설치되는 슬라이드 금형을 상기 성형공간부 중에 에어백도어의 힌지부 영역에 배치하는 단계;
    상기 성형공간부에 메인원료를 주입하고, 크래쉬 패드와 상기 힌지부를 제외한 에어백 도어를 성형하는 단계;
    상기 힌지부 영역에서 상기 성형공간부의 두께만큼 상기 슬라이드 금형을 후퇴하는 단계; 및
    상기 슬라이드 금형을 후퇴하여 형성된 공간 영역에 보조원료를 주입하여 상기 힌지부를 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 메인원료는 PPF소재이고,
    상기 보조원료는 TPO소재인 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 힌지부를 성형하는 단계 후에 상기 크래쉬 패드와 상기 에어백 도어의 경계라인에 레이저 스코링 라인을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 도어의 힌지부 성형방법.
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