KR101806428B1 - 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널 - Google Patents

면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널 Download PDF

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곽성복
정훈섭
황민혁
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덕양산업 주식회사
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Abstract

면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널이 개시된다. 본 발명에 따른 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널은, 자동차의 실내공간 쪽에 설치되는 광투과성의 고광택 아우터패널; 상기 아우터패널의 배면에 위치하고, 중앙부에 상기 아우터패널과 이격공간을 형성하도록 가장자리를 따라 상기 아우터패널 쪽으로 돌출된 돌출접촉부가 형성된 이너패널; 상기 이격공간에 구비되고, 상기 아우터패널 쪽을 지향하여 면의 형태로 빛을 발하는 면발광모듈; 및 상기 아우터패널 및 상기 이너패널의 가장자리 중 어느 한쪽을 따라 이격형성되는 후크부와, 상기 후크부와 체결이 이루어지도록 나머지 한쪽을 따라 이격형성되는 결합홈으로 구성되어 상기 아우터패널과 상기 이너패널을 결합시키는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 자동차용 장칙패널이 얇은 두께로 제작되면서도 고광택의 아우터패널이 전면에 위치하게 되고, 면발광모듈을 통해 자동차 운행정보의 제공 및 무드 조명의 연출이 시각적으로 총합된 형태로 탑승자에게 제공됨에 따라 전체적인 자동차 내부공간의 고급화가 도모될 수 있는 효과가 있다.

Description

면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널{AUTOMOTIVE TRIM PANELS HAVING DOUBLE PANELS STRUCTURE FOR MOUNTING MODULE WHICH EMITS LIGHT OF FACE}
본 발명은 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자동차용 내장재로 사용되어 자동차 내부공간의 고급화를 도모할 수 있고, 탑승자에게 자동차 운행상태에 따른 정보를 시각적으로 제공할 수 있음은 물론, 무드 조명을 연출할 수 있는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널에 관한 것이다.
자동차 산업이 발전함에 따라 자동차 본연의 주행성능과 관련된 기술은 물론이고, 자동차 내부공간의 고급화와 안락함을 위한 다양한 소재 및 부품에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.
자동차 내부공간의 고급화를 위한 종래의 방식은 천연가죽을 이용하여 좌석 시트, 대시보드, 콘솔박스 또는 도어트림 등의 표면을 전체 또는 부분적으로 감싸는 방식이었으며, 최근에는 은은하고 부드러운 빛을 발생시키는 다양한 형태의 조명장치를 자동차 내부에 적절히 배치하거나 매끈하고 깔끔한 외관의 하이그로시 사출제품을 내장재로 사용하여 자동차 내부공간이 보다 안락하면서도 고급스러운 분위기로 연출되도록 하고 있다.
이러한 자동차 내부의 고급화 내지는 탑승자의 편안함을 위한 선행기술 중에서 대한민국등록특허 제10-1000522호(공고일: 2010년12월14일)는 자동차 도어트림의 센터트림 무드 조명장치에 관한 기술을 개시하고 있다. 본 선행기술은 센터트림의 상측에 다수 개 구비된 섬유 코팅(fiber coating)부; 상기 센터트림의 하측에 구비되어 상기 섬유 코팅부를 제외한 센터트림상에 빛을 발광시키는 광원부; 및 상기 광원부에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하여 이루어져, 도어트림상에 은은한 발광 및 디자인의 연출을 통해 운전자의 지루함 해소와 센터트림의 위치 식별의 용이함을 도모할 수 있고, 어두운 실내 환경에서 다양한 색상과 형상으로 무드(mood) 효과가 발현되어 사용자의 심적인 안락감과 감성을 높일 수 있음은 물론, 외관이 미려하여 소비자의 구매력 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
그러나 이러한 선행기술에서 제시하는 센터트림 무드 조명장치는, 다음과 같은 점에서 여전히 개선이 요구되며, 꾸준한 개량이 이루어질 필요가 있다.
예컨대, 반투명재질의 센터트림의 배면에 설치된 발광다이오드로부터 생성된 빛은, 특정모양의 섬유코팅부를 통해 은은하고 형태적 특성이 있는 단순한 조명의 역할만을 수행할 뿐이어서 근래 수요자의 디자인적 감성 및 기능적 감성에 대한 높은 요구치를 모두 충족시키지 못하는 한계가 있다.
따라서 이러한 수요자의 높은 요구치를 충족시키면서도 자동차 내부공간의 고급화를 실질적으로 이룰 수 있는 자동차 내장재에 대한 기능적이고 구조적인 개선 내지 개량이 요구되고 있다.
또한, 본 선행기술은, 두께가 있는 LED 단자 자체를 사용하는 관계상 설치공간이 확보될 수 있는 도어와 같은 자동차 내장재에 유용하게 적용될 수 있지만, 대시보드나 콘솔박스 등과 같이 두께 방향으로 설치공간을 확보하기 어려운 자동차 내장재에는 적용이 어려워 범용적이고 장식적인 조명모듈로 활용함에 일정한 한계가 있다.
대한민국등록특허 제10-1000522호(공고일: 2010년12월14일)
본 발명의 목적은, 얇은 두께로 구현하여 설치나 취급상의 제약 없이 자동차 내장재로 간편하게 설치 및 운용될 수 있고, 자동차 내부공간에 대한 은은한 무드 조명이 연출될 수 있으며, 자동차 운행상태에 따른 정보가 탑승자에게 시각적으로 제공될 수 있는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널을 제공하는 것이다.
또한, 상술한 바와 같이 자동차 내장재와 형태적 통일성을 이루며 얇은 두께로 손쉽게 제작되면서도 면발광모듈을 통한 자동차 운행정보의 제공 및 무드 조명의 연출이 시각적으로 총합된 형태로 탑승자에게 제공됨에 따라 전체적인 자동차 내부공간의 고급화가 도모될 수 있는 효과가 있다.
상기 목적은, 자동차의 실내공간 쪽에 설치되는 광투과성의 고광택 아우터패널; 상기 아우터패널의 배면에 위치하고, 중앙부에 상기 아우터패널과 이격공간을 형성하도록 가장자리를 따라 상기 아우터패널 쪽으로 돌출된 돌출접촉부가 형성된 이너패널; 상기 이격공간에 구비되고, 상기 아우터패널 쪽을 지향하여 면의 형태로 빛을 발하는 면발광모듈; 및 상기 아우터패널 및 상기 이너패널의 가장자리 중 어느 한쪽을 따라 이격형성되는 후크부와, 상기 후크부와 체결이 이루어지도록 나머지 한쪽을 따라 이격형성되는 결합홈으로 구성되어 상기 아우터패널과 상기 이너패널을 결합시키는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널에 의해 달성된다.
상기 아우터패널은, 1T 내지 2T의 범위 내에서 일정한 두께로 70% 내지 30%의 광투과율을 갖는 PC, ABS 및 PBT수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형될 수 있다.
상기 이너패널은, 1T 내지 2T의 두께로 PC, ABS 및 PBT수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형되고, 상기 이격공간의 폭이 0.5T 내지 1.0T가 되도록 상기 돌출접촉부를 돌출형성할 수 있다.
상기 면발광모듈은, 자동차 운행정보를 나타내는 문자, 숫자 및 기호 중 적어도 어느 하나의 형태로 상기 아우터패널 쪽을 지향하여 빛을 발하는 제1 발광영역을 포함하되, 자동차 운행상태에 따른 정보를 탑승자에게 제공할 수 있도록, 상기 제1 발광영역을 선택제어하는 제어부와 연결될 수 있다.
상기 면발광모듈은, 상기 제1 발광영역과 별개로 구획되되, 소정 문양의 형태로 빛을 발하는 제2 발광영역을 더 포함하고, 상기 제어부는, 자동차 내부의 무드 조명이 이루어지도록, 상기 제2 발광영역을 제어할 수 있다.
상기 소정 문양은, 물방울 문양, 격자 문양, 물결 모양 또는 구름 모양이고, 상기 제어부는, 무드 조명의 구현을 위해, 상기 제2 발광영역의 광량이 연속적으로 증감되도록 제어하거나, 상기 제2 발광영역이 일부에서 전체로 또는 전체에서 일부로 전이되며 발광되도록 제어할 수 있다.
상기 면발광모듈은, 상기 제1 발광영역 또는 상기 제1 발광영역 및 상기 제2 발광영역에 대응하는 형태의 투명전극패턴이 형성된 표면전극층; 상기 표면전극층의 배면에 구비되는 발광층; 및 상기 발광층의 배면에 구비되고, 상기 표면전극층과 전기적으로 연결되어 상기 발광층에 전압을 인가하는 이면전극층을 포함할 수 있다.
상기 면발광모듈은, 상기 표면전극층의 전면에 구비되되, 상기 제1 발광영역 또는 상기 제1 발광영역 및 상기 제2 발광영역에 대응하는 위치에 정전용량식 감지패턴이 형성된 터치패널을 더 포함할 수 있다.
상기 아우터패널 및 상기 이너패널은, 그 길이 및 광택에 비례하는 개수로 설치되는 적어도 하나 이상의 사이드게이트가 구비된 핫러너 금형시스템에 의해 제조될 수 있다.
상기 자동차용 장식패널의 제조에 사용되는 상기 핫러너 금형시스템에 있어서, 상기 후크부와 같은 언더컷의 처리를 위해 경사코어 및 슬라이드코어 중 적어도 어느 하나가 설치되는 가동형판과, 상기 가동형판과 맞물리면서 캐비티를 형성하는 고정형판으로 구성되는 금형; 용융 수지를 가소화 상태로 유지하여 상기 사이드게이트에 공급하는 적어도 하나 이상의 오픈게이트방식의 히터노즐; 상기 금형의 냉각을 위해 상기 가동형판과 상기 고정형판 내측에 다수 개로 구비되는 냉각유닛; 및 용융 수지로부터 발생된 가스의 제거를 위해 상기 고정형판의 캐비티 주변에 설치되는 가스제거유닛를 포함할 수 있다.
상기 냉각유닛은, 상기 가동형판과 상기 고정형판 내측에 관통형성되어 냉각수의 유입과 유출이 이루어지도록 하는 줄냉각부; 및 캐비티 내에 충진된 용융 수지의 균일한 냉각을 위해 캐비티에 인접하도록 상기 줄냉각부에서 돌출형성된 탱크냉각부를 포함할 수 있다.
상기 가스제거유닛은, 상기 고정형판의 캐비티 주변을 따라 형성되되, 캐비티와 상기 고정형판 외부와 서로 연통되도록 이루어져 가스를 배출하는 벤팅홀; 캐비티 내로 충진되는 용융 수지를 감지하는 감지센서; 및 가스는 배출시키되 용융 수지의 외부 유출은 차단되도록, 상기 벤팅홀과 캐비티 사이에서 상기 감지센서와 연동하여 개폐작동을 하는 벤팅코어를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광장치인 면발광모듈을 이중패널구조의 자동차용 장식패널에 안전하게 탑재하면서도 패널 자체의 두께를 얇게 제작할 수 있게 됨에 따라 자동차 내부에 장식패널의 설치 및 적용이 큰 제약 없이 범용적이면서도 간편하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 아우터패널 및 이너패널의 가장자리에 후크방식의 결합수단이 마련됨으로 인해, 양 패널이 견고하게 결합됨은 물론, 양 패널 사이의 중앙부에 면발광모듈의 탑재공간이 용이하게 확보될 수 있으며, 양 패널의 소재가 서로 다르더라도 용이한 결합이 가능해짐에 따라 조립공정의 신속성과 편의성이 도모될 수 있는 효과가 있다.
또한, 면발광모듈을 통하여, 탑승자에게 자동차 운행정보(문자, 숫자, 기호 등)가 시각적으로 제공됨으로써, 탑승자의 편의성 증대 및 기능적 감성의 충족이 이루어질 수 있는 한편, 소정 문양을 갖는 은은한 무드 조명이 연출됨에 따라 탑승자의 야간 시야 확보와 함께 탑승자의 심리적 안정감 및 디자인적 감성의 증대가 도모될 수 있다.
상술한 바와 같이 자동차용 장칙패널이 얇은 두께로 제작되면서도 고광택의 아우터패널이 전면에 위치하게 되고, 면발광모듈을 통해 자동차 운행정보의 제공 및 무드 조명의 연출이 시각적으로 총합된 형태로 탑승자에게 제공됨에 따라 전체적인 자동차 내부공간의 고급화가 도모될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널의 정면과 배면을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도와 제2 발광영역의 다양한 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 3은 도 1의 D-D 절단선에 따른 단면 부분의 결합관계를 보여주는 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 절단선에 따른 단면을 각각 보여주는 단면도이다.
도 5는 핫러너 금형시스템의 개략적인 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 아우터패널 및 이너패널의 사출에 이용되는 경사코어 및 슬라이드코어의 배치를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 사용되는 히터노즐과 사이드게이트를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 사용되는 냉각유닛의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 사용되는 가스제거유닛의 구조과 작동을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널의 정면과 배면을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도와 제2 발광영역의 다양한 실시예를 보여주는 정면도이고, 도 3은 도 1의 D-D 절단선에 따른 단면 부분의 결합관계를 보여주는 분해사시도이고, 도 4는 도 1의 절단선에 따른 단면을 각각 보여주는 단면도이고, 도 5는 핫러너 금형시스템의 개략적인 구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 아우터패널 및 이너패널의 사출에 이용되는 경사코어 및 슬라이드코어의 배치를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 사용되는 히터노즐과 사이드게이트를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 사용되는 냉각유닛의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명에 사용되는 가스제거유닛의 구조과 작동을 나타낸 도면이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 또는 구성 간의 상대적인 위치를 기준으로 정한 것으로, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
본 발명에 따른 면발광모듈(130)이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널(100)은, 얇은 두께로 제작되어 자동차 내장재로 범용적인 사용이 가능하고, 전면에 위치한 고광택의 아우터패널(110)을 투과하여 발광하는 면발광모듈(130)을 통해 자동차 운행정보의 제공 및 무드 조명의 연출이 시각적으로 총합된 형태로 탑승자에게 제공되도록 하기 위해 안출된 것으로서, 이를 통해 전체적인 자동차 내부공간의 고급화가 도모될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 기능의 구현을 위해 본 발명에 따른 장식패널(100)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 아우터패널(110), 이너패널(120), 면발광모듈(130) 및 결합수단(140) 등을 포함하도록 구성되어 자동차 내부 차체에 장착될 수 있다. 도 1에서는 장식패널(100)이 대시보드(10) 쪽에 장착되는 것으로 도시 하였지만, 장식패널(100)의 디자인적 형태를 콘솔박스나 도어트림 등과 같은 내장재의 형태에 맞춰 변경하게 되면, 얼마든지 이에 적용될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도면을 참조하여 상술한 각 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
아우터패널(110)은, 자동차의 실내공간 쪽에 설치되어 후술할 면발광모듈(130)의 전면 파손을 방지하고 후방에서 발광되는 빛을 은은하게 투과시키는 방식으로 고급화된 광(光)질감을 형성하는 구성요소로서, 이를 위해 아우터패널(110)은 고광택성을 갖는 광투과성 재질로 이루어지게 되며, 나아가 고강도, 내약품성, 내스크래치성, 내열성 및 내광성 등의 물성을 통합적으로 갖는 소재로 제작될 수 있다.
이러한 아우터패널(110)은, 자동차 내부공간의 고급화된 이미지 창출을 위해 무도장 고광택 기술로 사출성형될 수 있는데, 그 형상은 대시보드(10), 콘솔박스 또는 도어트림 등과 같은 자동차 내장재의 형태적 흐름과 이질감이 없이 통일감을 이룰 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 아우터패널(110)은, 상술한 바와 같은 광투광성은 물론, 고광택성, 고강도, 내약품성, 내스크래치성, 내열성, 내광성 및 얇은 두께로의 성형성을 확보할 수 있도록, 비결정성 수지인 PC(Polycarbonate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 및 PBT(polybutyrene terephthalate)수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형하여 제작될 수 있다. 이때, 비결정성 수지를 사용하는 이유는, 사출성형시 냉각에 의한 수지의 재결정화를 방지하여 광투과도를 증대함은 물론, 수축에 따른 변형을 저감시켜 정확한 규격의 제품을 제작하기 위함이다.
여기서 PC(Polycarbonate)수지는, 광투과성을 갖는 비결정성의 열가소성 수지로서, 기계적 강도가 높고 내열성과 절연성이 뛰어나고, 열가소성 수지 중 가장 충격에 강하며, 수분이나 온도변화에 안정적인 물리특성을 갖는 엔지니어링 플라스틱이다. 다만, 유기용제에 약하고, 성형시에 일그러짐이 크면 변형부에 금이 가는 결점이 있다.
ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene)수지는, 가공성 내지 성형성, 내충격성, 내열성, 내약품성 및 착색과 같은 2차 가공성이 우수하고, 다른 수지와의 상용성(相溶性)이 좋아 PC(폴리카보네이트) 등과의 혼합 사용될 수 있으며, 이를 통해 수지 특유의 결점이 보완될 수 있다.
PBT(polybutyrene terephthalate resin)수지는, 치수 안정성, 난연성, 절연성, 내마모성 등 뛰어난 엔지니어링 플라스틱으로, 역시 다른 수지와 홉합사용되어 합성수지 간 결점을 보완하는데 사용될 수 있다.
언급한 수지들의 조합으로 이루어진 아우터패널(110)은, 각각의 수지가 갖는 특유의 물성이 상호 보완적으로 적용됨은 물론, 사출성형과정의 급속 가열 및 급속 냉각에 의해 별도의 도장처리 없이도 디자인적 감성을 충족시킬 수 있는 고광택의 제품으로 사출될 수 있으며, 이를 통해 외관품질의 확보와 원가 절감을 이룰 수 있게 된다.
이러한 아우터패널(110)은 1T 내지 2T의 범위 내에서 일정한 두께로 70% 내지 30%의 광투과율을 갖도록 제작할 수 있다. 이때, 두께와 광투과율을 상술한 범위로 각각 한정한 이유는, 아우터패널(110)의 배면에 구비되는 면발광모듈(130)에서 발생된 빛이 탑승자에게 직접 조명되지 않고 은은하고 세련된 감성으로 조명되도록 하기 위함이다.
즉, 아우터패널(110)의 두께가 1T보다 작은 경우 패널 자체의 강성확보을 어렵게 하고, 2T보다 큰 경우 빛의 투과율을 크게 저하시키는 문제가 있기 때문이다. 그리고 광투과율이 70%보다 큰 경우 면발광모듈(130) 자체가 외부에서 명확히 인식되므로 외관상의 디자인적 미감을 저해하게 되고, 30%보다 작은 경우 빛의 투과가 거의 이루어지지 않아 은은한 조명의 연출을 어렵게 하기 때문이다. 이때, 광투과율(%)은 투과된 광량/입사된 광량×100으로 산출되며, 광투과율의 조절은 아우터패널(110)의 착색의 정도를 달리하는 방식으로 이루어질 수 있다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이 아우터패널(110)의 단면 두께를 일정하게 하는 이유는, 아우터패널(110)을 투과한 빛이 일정한 수준으로 굴절되게 하여 탑승자가 왜곡 없이 발광된 빛을 인식할 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 아우터패널(110)의 단면 두께가 일정하지 않은 경우, 아우터패널(110)을 투과하는 빛은 그 두께에 따라 불규칙하게 굴절하게 되고, 이로 인해 투과된 빛은 과도한 광분산이나 왜곡을 발생시킴에 따라 탑승자는 빛을 명확하게 인식하지 못하는 문제를 야기하게 된다.
이너패널(120)은, 면발광모듈(130)의 안정적인 작동을 도모하면서 파손을 방지하기 위해 면발광모듈(130)의 배면을 지지수용하고, 자동차 내부 차체와 결합이 이루어지게 하는 구성요소로서, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 아우터패널(110)의 배면에 위치하되, 그 가장자리에는 아우터패널(110) 쪽으로 돌출형성된 돌출접촉부(122)가 마련되어 아우터패널(110)의 배면과 접촉된다.
이때, 돌출접촉부(122)가 아우터패널(110)에 접촉지지됨에 따라 이너패널(120)의 중앙부는 후방 함몰된 형태로 아우터패널(110)과 이격공간(121)을 형성 유지할 수 있게 된다. 이러한 이격공간(121)은 소정의 두께를 갖는 면발광모듈(130)을 탑재하기 위해 마련된 설치공간으로, 아우터패널(110)과 이너패널(120) 사이에서 면발광모듈(130)이 눌리지 않고 안정적으로 탑재되도록 하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이너패널(120)은, 상술한 아우터패널(110)과 마찬가지로 비결정성 수지인 PC, ABS 및 PBT수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형하여 제작될 수 있는데, 이와 관련된 구체적인 설명은 상술한 내용으로 대체한다.
다만, 면발광모듈(130)에서 발생된 빛은 이너패널(120) 쪽을 지향하지 않는 관계상 이너패널(120)은 광투과성 소재로 제작되지 않아도 무방하므로, PPF(Polypropylene Mineral Filled)수지와 같은 소재로 사출성형될 수 있다. PPF수지는 PP(폴리프로필렌) 수지에 차음이나 방진과 같은 기계적 물성에 대한 성능을 향상시키기 위해 특수 광물을 첨가한 수지이다.
이러한 이너패널(120)은 1T 내지 2T의 두께를 갖도록 제작하고, 이격공간(121)의 폭은 0.5T 내지 1.0T가 되도록 돌출접촉부(122)를 돌출형성하게 된다. 이때, 이너패널(120)의 두께를 상술한 범위로 각각 한정한 이유는, 이너패널(120)을 얇게 형성하여 장식패널(100) 자체의 두께를 절감하면서도 필요한 강성을 확보하기 위함이며, 이격공간(121)의 폭을 한정한 이유는, 대략 0.3T 내지 0.7T의 두께를 갖는 판형상의 면발광모듈(130)이 장식패널(100)의 형태에 따라 자유롭게 휘어지며 이격공간(121) 내에서 안정적으로 탑재될 수 있도록 하기 위함이다.
이상에서 설명한 아우터패널(110)과 이너패널(120)은 얇은 판재형상으로 이루어져 각각 앞뒤에서 면발광모듈(130)의 보호커버 역할을 수행하게 된다.
면발광모듈(130)은, 두께감 있는 아우터패널(110)의 배면에서 빛을 발생시켜 탑승자에게 깊이감 내지 입체감 있는 조명을 제공하는 발광장치로서, 대략 0.3T 내지 0.7T의 두께를 갖고, 자유롭게 휘어질 수 있으며 필요에 따라 다양한 형태의 판형상으로 제작될 수 있어 곡면형태의 면에 설치가 극히 용이한 장치이다.
이러한 면발광모듈(130)은, 2개의 전극층(투명한 양극(ITO:Indium Tin Oxide또는 TPU: Thermoplastic Poly Urethane), 음극(AL)) 사이에 발광층(134)이 개재된 샌드위치 구조로 이루어진다.
면발광모듈(130)의 2개의 전극층에 전원(교류 또는 직류전원)이 인가되면, 형광체 분말과 소량의 무기물(또는 유기물)이 혼합되어 이루어진 발광층(134)(124)의 전자가 여기(excitation, 勵起)된 후 원래의 상태로 돌아가면서 빛을 방사하게 됨에 따라 투명한 양극(ITO)을 통해 면발광이 이루어진다.
이때, 발광되는 부분은 투명한 양극(ITO) 패턴의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 투명한 양극(ITO) 패턴을 정사각형이나 삼각형 등의 판형상으로 제작하게 되면, 정사각형 또는 삼각형 등의 면발광이 이루어지게 되므로, 이를 이용하여 다양한 문자, 숫자 및 기호 등의 형태에 해당하는 빛을 발생시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 면발광모듈(130)은, 도 2 및 도3에 도시된 바와 같이 자동차 운행정보를 나타내는 문자, 숫자 및 기호 중 적어도 어느 하나의 형태로 아우터패널(110) 쪽을 지향하여 빛을 발하는 제1 발광영역(130a)이 일측에 구비된다.
이렇게 제1 발광역역이 특정위치에 마련된 면발광모듈(130)은, 종래와 같은 단순한 조명장치로서의 기능을 넘어 탑승자에게 자동차와 관련된 각종 운행정보를 시각적으로 명확하고 무드 있게 표시해주는 역할을 수행함에 따라 탑승자의 기능적 감성의 충족과 자동차의 고급화를 이룰 수 있게 된다.
이때, 자동차 운행정보를 나타내는 문자와 숫자는, 자동차 내부 및 외부의 온도 상태 등을 표시하는 문자나 숫자 등이 될 수 있으며, 자동차 운행정보를 나타내는 기호란, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 자동차 내부 공조상태 등을 형상화한 기호 등이 될 수 있다. 여기에서 도시하는 기호는 단순한 예시일 뿐이고, 이외에도 다양한 문자, 숫자 및 기호를 활용하여 자동차 운행정보 내지 편의정보 등을 표시할 수 있음은 물론이다.
그리고 자동차 운행정보를 나타내는 문자, 숫자 및 기호의 형태로 빛을 발생시킨다는 것은, 해당 문자, 숫자 및 기호의 외곽 형태 즉, 선도(線圖)를 따라 빛을 발생시키는 경우는 물론이고 해당 선도의 외곽 형태를 포함하는 면(面)영역에서 빛을 발생시키는 경우까지도 포괄하는 의미이다.
이러한 제1 발광영역(130a)의 구현은, 상술한 바와 같이 자동차 운행정보를 나타내는 문자, 숫자 및 기호의 형태에 대응하는 투명한 양극(ITO) 패턴을 형성하거나 해당 문자, 숫자 및 기호의 형태를 따라 절개라인을 형성한 광불투과성 접착시트를 평면형상의 투명한 양극(ITO) 패턴 위에 부착함으로써 이루어질 수 있다.
제1 발광영역(130a)은 면발광모듈(130) 상에서 필요에 따라 적어도 하나 이상이 분할형성될 수 있으며, 2개로 분할 형성되어 아우터패널(110)의 배면에 위치될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 면발광모듈(130)은, 제1 발광영역(130a)과 별개로 구획되되, 자동차 내부의 무드 조명이 이루어지도록 하기 위해 소정 문양의 형태로 빛을 발하는 제2 발광영역(130b)을 더 포함할 수 있는데, 이때, 제1 발광영역(130a)과의 차이점은 문자나 기호가 아닌 소정 문양의 형태로 이루어진다는 점이다.
이러한 제2 발광영역(130b)에서 발광되는 소정 문양은, 무드 조명을 위한 기하학적인 문양이 될 수 있음은 물론이고, 도 2의 (b)(c)에 도시된 바와 같이, 물방울 문양과 격자 문양일 수 있으며, 도시하지 않았지만 물결이나 구름과 같이 자연계를 이루는 요소를 형상화한 문양이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 면발광모듈(130)의 구조를 구체적으로 살펴보면, 면발광모듈(130)은, 도 3에 도시된 바와 같이 표면전극층(132), 발광층(134) 및 이면전극층(136) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 터치패널(138)이 더 구비될 수 있다.
표면전극층(132)은, 이면전극층(136)과 함께 전원의 인가에 따라 발광층(134)에서 빛을 발생시키고, 발생된 빛을 투과시켜 면발광이 이루어지도록 하는 구성요소로서, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이, 광투과성 및 절연성을 갖는 얇은 시트형상으로 이루어질 수 있다.
이러한 표면전극층(132)에는 투명한 양극(ITO) 패턴과 같은 전기 전도성 물질로 이루어지고, 제1 발광영역(130a)(자동차 내부 공조상태 등을 형상화한 기호 등) 및 제2 발광영역(130b)에 대응하는 형태(물방울, 격자 등의 문양)로 이루어진 투명전극패턴(132a,132b)이 구비된다.
이러한 투명전극패턴(132a)은 표면전극층(132) 상에서 증착이나 인쇄 프린팅 또는 에칭 등의 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 투명전극패턴(132a)은 후술할 제어부(150)에 의한 제어가 이루어질 수 있도록 연결터미널(152)을 통해 제어부(150)와 전기적으로 연결된다.
물론, 투명전극패턴(132a,132b)을 평평한 평면형상으로 제작한 후 투명전극패턴(132a,132b) 위에 제1 발광영역(130a) 및 제2 발광영역(130b)에 대응하는 형태로 절개라인을 형성한 광불투과성 접착시트를 면발광하는 평면형상의 투명전극패턴(132a,132b) 위에 부착함으로써 이루어질 수 있다.
발광층(134)은, 전원의 인가에 의해 빛을 발생시키는 발광물질이 충진되는 층으로서 Alq3 나 NPB와 같은 저분자물질 또는 PPV 나 PEDOT와 같은 고분자물질로 이루어질 수 있고, 표면전극층(132)의 배면에 증착 또는 인쇄 프린팅 등의 방식으로 적층될 수 있다. 특정한 색을 구현하기 위해서 발광층(134)과 표면전극층(132) 사이에는 칼라 필터가 구비될 수 있다.
이러한 발광층(134)은 표면전극층(132)의 배면 전체에 적층될 수도 있고, 표면전극층(132)의 배면 중 투명전극패턴(132a,132b)이 형성된 일영역에만 적층되어 부분 발광이 이루어지도록 할 수 있다. 투명전극패턴(132a,132b)이 형성된 일영역에만 적층되는 경우에는 증착과 에칭공정 등이 필요할 수 있다.
이면전극층(136)은, 음극(AL) 패턴과 같은 전기 도전체로 이루어져 표면전극층(132)(구체적으로는 투명전극패턴(132a,132b))과 전기적으로 연결되어 발광층(134)에 전압이 인가되도록 하는 구성요소로서, 발광층(134)의 배면에 구리, 알루미늄, 철, 실버, ITO 등과 같은 도전체를 증착이나 인쇄 프린팅 방식으로 적층함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 이면전극층(136) 역시, 후술할 제어부(150)에 의한 제어가 이루어질 수 있도록 연결터미널(152)을 통해 제어부(150)와 전기적으로 연결된다.
한편, 표면전극층(132)과 이면전극층(136)이 발광층(134)을 관통하여 직접 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위해 발광층(134)과 이면전극층(136) 사이에는 합성수지재의 절연체(미도시)가 개재될 수 있으며, 이면전극층(136)의 배면에는 이면전극층(136)을 지지하고 그 파손 등을 방지하기 위해 폴리우레탄과 같은 합성수지 재질로 이루어진 지지층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
터치패널(138)은, 일반적인 기계적 버튼과 같이 누름 작동 없이 단지 손가락 등의 신체로 특정 위치를 터치하는 행위만으로 작동 입력이 이루어지는 장치를 말하는데, 본 발명의 실시예에 따른 면발광모듈(130)은, 자동차 탑승자가 자동차 운행에 필요한 작동을 손쉽게 조작할 수 있도록 하기 위해 추가적으로 터치패널(138)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 터치패널(138)은, PET, PC, PEN 또는 PI 등과 같은 합성수지를 소재로 광투과성의 얇은 시트형상으로 제작되어 표면전극층(132)의 전면에 구비될 수 있다. 이때, 터치패널(138) 상에서 제1 발광영역(130a)(자동차 내부 공조상태 등을 형상화한 기호 등)에 대응하는 위치에는 정전용량식 감지패턴(138a)이 필요한 수로 형성될 수 있다.
감지패턴(138a)은 ITO 페이스트(paste) 또는 전도성 폴리머와 같은 기재를 터치패널(138) 내부에 증착, 인쇄 프린팅, 코팅 또는 도포함으로써 이루어질 수 있으며, 이렇게 형성된 감지패턴(138a)을 통해 탑승자에 의한 터치입력이 감지되면, 해당 입력신호는 연결터미널(152)을 통해 제어부(150)에 전송될 수 있다.
물론, 도면에 도시하지 않았으나, 도 2에 도시된 바와 같은 제2 발광영역(130b,130b',130b'')에 대응하는 위치에 정전용량식 감지패턴(138a)이 형성된 터치패널(138)이 투명전극패턴(132b, 물방울 모양(132b'), 격자 문양(132b''))의 전면에 더 구비되어 조명의 강약을 탑승자가 조절할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.
상술한 면발광모듈(130)과 터치패널(138) 사이에도 이들 간의 전기적인 접촉을 차단하기 위해 광투과성을 갖는 합성수지재의 절연체가 개재될 수 있다. 이러한 터치패널(138)에 대한 구체적인 구조나 작동 원리는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제어부(150)는, 연결터미널(152)을 통해 면발광모듈(130)과 전기적으로 연결되어 면발광모듈(130)의 작동(일부영역 또는 전체영역에 대한 점등과 소등, 광량의 세기 조절, 점멸 등)을 제어하는 구성요소이다.
이러한 제어부(150)를 통해 면발광모듈(130)의 작동이 제어됨에 따라 탑승자는 자동차 내부 공조상태 등과 같은 자동차 운행상태에 따른 정보를 시각적으로 제공받을 수 있게 되며, 소정 문양의 은은한 무드 조명에 의한 심리적 안정감과 감성 증대를 제공받을 수 있게 된다.(도 2 및 도 3 참조)
제어부(150)는, MCU(micro controller unit), 마이컴(microcomputer), 아두이노(Arduino) 등과 같은 소형 또는 상용 컴퓨터 등으로 구현될 수 있고, 연결된 장치들을 제어하고 전송받은 정보를 처리하는 일련의 과정은 기계어(machine language, 機械語) 등과 같은 프로그래밍 언어로 코딩됨으로써 이루어지게 된다. 이러한 제어부(150)의 구현과 작동제어는, 당업자 수준에서 다양한 방식 및 형태로 손쉽게 이루어질 수 있는바, 이에 대한 구체적 설명은 생략한다.
다만, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(150)는, 면발광모듈(130)에 마련된 제1 발광영역(130a)과 제2 발광영역(130b)을 어떠한 작동 방식 내지는 알고리즘으로 각각 개별제어하게 되는 지와 관련하여 도 2 및 도 3을 참조하여 간단히 설명하기로 한다.
먼저, 자동차 운행상태에 대한 정보를 제공하는 제1 발광영역(130a)의 제어와 관련하여 제어부(150)는, 자동차 공조시스템(HVAC)과 전기적으로 연동되어 현재 자동차 내부 공조상태에 대응하는 위치의 제1 발광영역(130a)(상단)이 점등되도록 해당 투명전극패턴(132a)과 이면전극층(136)에 전원을 인가하게 된다. 그리고 제어부(150)는 자동차 공조시스템(HVAC)에 의해 측정된 현재 자동차 내부 및 외부의 온도 등이 제1 발광영역(130a))을 통해 표시될 수 있도록 해당 투명전극패턴(132a)과 이면전극층(136)에 전원을 인가하게 된다.
위와 같은 제1 발광영역(130a)의 제어를 통해 조수석 쪽의 탑승자는 현재 실내 공조상태에 대한 정보를 명확하게 시각적으로 인식할 수 있게 됨에 따라 탑승자 편의성의 증대는 물론, 탑승자의 기능적 감성이 충족될 수 있다.
나아가 표면전극층(132)의 전면에 터치패널(138)이 구비된 경우, 제어부(150)는 연결터미널(132)을 통해 탑승자의 다양한 터치입력을 전송받을 수 있게 되고, 자동차 공조시스템(HVAC) 등의 편의 장치는 해당 터치입력에 따라 제어부(150)에 의해 개별적으로 제어될 수 있게 된다.
다음으로, 물방울 문양(132b') 또는 격자 문양(132b'') 등의 형태로 무드 있는 조명을 제공하는 제2 발광영역(130b,130b',130b'')의 제어와 관련하여 제어부(150)는, 제2 발광영역(130b,130b',130b'')에 형성된 투명전극패턴(132b,132b',132b'')과 이면전극층(136)에 인가되는 전원을 제어하여 제2 발광영역(130b,130b',130b'')의 광량이 연속적으로 증감(점진발광)되도록 할 수 있다.
그리고 제2 발광영역(130b,130b',130b'')에 형성된 투명전극패턴(132b,132b',132b'')과 이면전극층(136)에 인가되는 전원을 개별 제어하여 제2 발광영역(130b,130b',130b'')이 일부에서 전체로 또는 전체에서 일부로 전이되며 발광(순차발광)되도록 할 수 있다.(도 2 참조)
위와 같이 제어부(150)에 의해 물방울 문양 또는 격자 문양 등의 형태로 제2 발광영역(130b,130b',130b'')이 점진발광 또는 순차발광함에 따라 자동차 실내의 무드 있는 조명이 구현될 수 있다.
마찬가지로 표면전극층(132)의 전면에 터치패널(138)이 구비된 경우, 제어부(150)는 연결터미널(152)을 통해 탑승자의 다양한 터치입력을 전송받을 수 있게 됨에 따라 제2 발광영역(130b,130b',130b'')에 의해 구현되는 무드 조명의 상태는 제어부(150)를 통해 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(150)는, 필요에 따라 자동차 속도센서, 조도센서나 졸음감지센서(160) 등과 전기적으로 연결된 후 이들 센서와 연동되어 제1 발광영역(130a)과 제2 발광영역(130b,130b',130b'')을 다양한 방식으로 작동제어할 수 있다.
일례로, 속도센서와 연동되는 경우, 제어부(150)는 자동차가 고속주행 중인 때에는 운전자의 시야 집중력이 분산되지 않도록 제1 발광영역(130a)과 제2 발광영역(130b,130b',130b'')을 소등시키거나 제1 발광영역(130a)과 제2 발광영역(130b,130b',130b'')의 광량의 세기를 작게 하는 작동제어를 할 수 있다. 그리고 조도센서와 연동되는 경우, 제어부(150)는 자동차 내부의 조도에 따라 제1 발광영역(130a)과 제2 발광영역(130b,130b',130b'')을 점등 또는 소등하거나 광량의 세기를 조절하는 작동제어를 할 수 있다.
또한, 도 2에서처럼, 운전자의 졸음 여부를 감지하기 위해 구비되는 졸음감지센서(160)와 연동되는 경우, 제어부(150)는 졸음 감지시 제1 발광영역(130a) 또는 제1 발광영역(130a) 및 제2 발광영역(130b,130b',130b'')이 반복적으로 점멸되도록 제어할 수 있다.
이때, 졸음감지센서(160)는, 대시보드(10) 또는 본 발명에 따른 장식패널(100)(100)에 설치된 카메라로 운전자의 얼굴을 단위시간 동안 촬영하고 그 촬영된 영상에서 눈의 개폐 상태를 분석하여 졸음 상태를 판별하는 장치로 구현되거나 또는 자동차 핸들의 좌우 이동의 정도를 분석하여 사행(蛇行)여부를 판별하는 장치로 구현될 수 있다.
결합수단(140)은, 아우터패널(110)과 이너패널(120) 사이에 평면형상의 면발광모듈(130)이 탑재되는 것을 간섭하지 않으면서 적은 수의 결합 포인트로 아우터패널(110)과 이너패널(120)을 견고하게 결합시키고, 양 패널의 소재가 달라(아우터패널(110):PC, 이너패널(120):PPF) 양 패널 간의 열융착이 어려운 경우에도 결합이 용이하게 이루어지도록 하기 위해 안출된 구성요소이다.
본 발명의 실시예에 따른 결합수단(140)은, 아우터패널(110) 및 이너패널(120)의 가장자리 중 어느 한쪽을 따라 이격형성되는 후크부(142)와, 후크부(142)와 체결이 이루어지도록 나머지 한쪽을 따라 이격형성되는 결합홈(144)으로 구성될 수 있다. 이때, 후크부(142)는 아우터패널(110)이나 이너패널(120)의 크기에 따라 적절한 크기와 개수로 배치되며, 결합홈(144)은 아우터패널(110)이나 이너패널(120)의 형태를 고려하여 내측으로 함몰된 형태 또는 구멍의 형태로 형성될 수 있다.
이러한 결합수단(140)은 종래의 열융착 방식에 비해 조립공정이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있고, 분해작업 또한 용이하게 이루어질 수 있어 원가절감을 도모할 수 있다.
이하에서는 아우터패널(110) 및 이너패널(120)을 제조하는 데 사용되는 핫러너 금형시스템(200)에 대하여 설명하기로 한다.
핫러너 금형시스템(200)은 스프루와 러너 부분을 항상 유동화 상태에 있도록 가열하여 금형(210,210')으로부터 사출성형품만이 취출되게 하는 금형시스템으로서, 대량생산과 자동화에 적합하며 히터노즐(220,220') 팁 선단이 개방된 오픈 게이트과 히터노즐(220,220') 팁 선단이 개폐되는 밸브게이트식 등으로 구분될 수 있다.
이러한 핫러너 금형시스템(200)은 개략적으로 도 5에 도시된 바와 같이 고정형판(214)과 고정형판(214)에 대하여 왕복운동을 하는 가동형판(212)으로 이루어지는 금형(210) 및 히터노즐(220) 등을 포함하는 구조로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 얇은 두께의 아우터패널(110) 및 이너패널(120)이 사출압 분포, 형체력 분포, 충진성 분포 및 전단응력 분포 등에 있어서 보다 양호한 상태 하에서 사출성형될 수 있도록, 핫러너 금형시스템(200)은 오픈 게이트 방식의 히터노즐(220,220')을 적용하게 된다.
그리고 용융 수지가 캐비티(213,213')로 유입되는 입구인 게이트는 다양한 종류가 있지만, 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같은 사이드게이트(201) 또는 팬게이트 방식을 핫러너 금형시스템(200)에 적용하게 된다. 사이드게이트(201) 또는 팬게이트 방식을 선택한 이유는, 두께가 얇고 면적이 넓은 아우터패널(110) 및 이너패널(120)과 같은 사출성형품을 매끄럽고 균일하게 충진할 수 있고, 용융 수지의 충진속도 조절이 용이하며, 필요한 경우 게이트의 치수를 정밀하게 수정할 수 있기 때문이다.
이때, 사이드게이트(201)의 개수 및 위치는 사출성형품의 품질과 직결되는 요소인데, 본 발명의 실시예에 따른 아우터패널(110) 및 이너패널(120)은 그 길이 및 광택에 비례하는 개수로 사이드게이트(201)를 적어도 하나 이상 설치하게 된다.
즉, 아우터패널(110) 및 이너패널(120)이 길면 그 길이방향을 따라 많은 수의 사이드게이트(201)를 균등한 이격거리를 갖도록 배치하여 전체적으로 신속한 충진이 이루어지게 하며, 길이가 짧으면 작은 수의 사이드게이트(201)를 균등한 이격거리로 배치하게 된다. 그리고 고광택이 요구될수록 신속한 충진이 필요하므로 사이드게이트(201)를 많은 수로 배치하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 얇은 두께의 아우터패널(110) 및 이너패널(120)을 사출성형하기 위한 핫러너 금형시스템(200)은, 도 5 내지 9에 도시된 바와 같이 구체적으로 금형(210,210'), 히터노즐(220,220'), 냉각유닛(230,230') 및 가스제거유닛(240,240') 등을 포함하여 구성될 수 있다.
금형(210,210')은, 도 6에 도시된 바와 같이 후크부(142)와 같은 언더컷의 처리를 위해 경사코어(212a,212a') 및 슬라이드코어(212b,212b') 중 적어도 어느 하나가 설치되는 가동형판(212,212')과, 가동형판(212,212')과 맞물리면서 캐비티(213,213')를 형성하는 고정형판(214,214')으로 구성될 수 있다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 아우터패널(110)에 후크부(142)가 형성되는 경우, 내측으로 돌출된 후크부(142)의 돌기형상이 언더컷이 되기 때문에 각각의 후크부(142)에는 경사코어(212a,212a')가 설치된다. 그리고 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 이너패널(120)의 배면에 형성되어 자동차 차체와 결합하기 위해 마련된 각종 보스 또한 언더컷이 되기 때문에 각각의 보스에는 경사코어(212a,212a')나 슬라이드코어(212b,212b')가 설치된다.
히터노즐(220,220')은, 도 7에 도시된 바와 같이, 용융 수지를 가소화 상태로 유지하여 사이드게이트(201)에 공급하기 위해 적어도 하나 이상이 오픈게이트방식으로 고정형판(214,214')에 설치될 수 있다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 길이가 길고 고광택이 요구되는 아우터패널(110)을 고품질로 사출성형하기 위해, 사이드게이트(201)는 길이방향을 따라 등간격으로 3개가 3점식으로 배치되며, 각각의 사이드게이트(201)는 히터블럭(202)으로부터 분기되는 히터노즐(220,220')과 연결되어 가열유지된 용융 수지를 소정의 사출압으로 공급받게 된다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 고광택이 요구되지 않는 이너패널(120)의 경우, 사이드게이트(201)는 이너패널(120)의 중앙부에 1개가 1점식으로 배치된 후 히터블럭(202)과 직결된 히터노즐(220,220')로부터 가열유지된 용융 수지를 소정의 사출압으로 공급받게 된다.
냉각유닛(230,230')은, 도 8에 도시된 바와 같이, 금형(210,210')의 냉각을 위해 가동형판(212,212')과 고정형판(214,214') 내측에 다수 개로 구비되는 구성요소로서, 줄냉각부(232,232') 및 탱크냉각부(234,234') 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 8(a)(b)에 도시된 바와 같이, 줄냉각부(232,232')는 호스형태로 이루어져 가동형판(212,212')과 고정형판(214,214') 내측을 관통하는 형태로 다수 개가 형판 전체에 배치되어 냉각수의 유입과 유출을 통해 금형(210,210')을 전체적으로 냉각시키게 된다.
그리고 탱크냉각부(234,234')는 캐비티(213,213') 내에 충진된 용융 수지가 집중적이고도 균일한 상태로 냉각될 수 있도록 하기 위해 마련된 구성요소로서, 캐비티(213,213')에 인접하도록 줄냉각부(232,232')에서 돌출형성되어 이루어지되, 캐비티(213,213')의 형태에 대응하여 다수 개가 배치될 수 있다. 이때, 각각의 탱크냉각부(234,234')는 캐비티(213,213')로부터 대략 25mm 이격된 위치까지 돌출되도록 형성하여 사출성형품의 형태에 따라 냉각이 균일하고 집중적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
가스제거유닛(240,240')은, 충진되는 용융 수지로부터 발생된 가스의 제거를 위해 고정형판(214,214')의 캐비티(213,213') 주변에 설치되는 구성요소로서, 구체적으로 도 9에 도시된 바와 같이, 벤팅홀(242,242'), 감지센서(244,244') 및 벤팅코어(246,246') 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 핫러너 금형시스템(200)의 컨트롤장치(미도시)를 통해 제어될 수 있다.
벤팅홀(242,242')은, 캐비티(213,213') 내로 충진되는 용융 수지 앞서 미리 유입되는 가스를 외부로 배출하기 위해 마련되는 유로로서, 아우터패널(110)과 이너패널(120)의 고정형판(214,214')에 형성된 캐비티(213,213') 주변을 따라 구비되되, 캐비티(213,213')와 고정형판(214,214') 외부가 서로 연통되도록 관통형성된다.
감지센서(244,244')는, 캐비티(213,213') 내로 충진되는 용융 수지를 감지하는 센서로서, 캐비티(213,213') 내로 충진되는 용융수지의 흐름방향을 고려하여 벤팅홀(242,242')과 후술할 벤팅코어(246,246')보다 앞선 위치에 설치하게 된다.
벤팅코어(246,246')는 가스는 배출시키되 용융 수지의 외부 유출은 차단되도록 벤팅홀(242,242')과 캐비티(213,213') 사이에서 감지센서(244,244')와 연동하여 개폐작동을 하는 구성요소로서, 도 9(c)에 도시된 작동상태와 같이 사출(충진)전과 사출(충진) 시작단계에서는 벤팅홀(242,242')이 개방되도록 컨트롤장치에 의해 후퇴 작동되다가 용융 수지의 접근이 감지센서(244,244')에 의해 검출되면 컨트롤장치에 의해 전진 작동하여 용융수지의 외부유출을 방지하게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 대시보드
100: 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널
110: 아우터패널 120: 이너패널
121: 이격공간 122: 돌출접촉부
130: 면발광모듈 130a: 제1 발광영역
130b: 제2 발광영역 132: 표면전극층
132a,132b: 투명전극패턴 134: 발광층
136: 이면전극층 138: 터치패널
138a: 감지패턴 140: 결합수단
142: 후크부 144: 결합홈
150: 제어부 160: 졸음감지센서
200: 핫러너 금형시스템 201: 사이드게이트
202: 히터블럭 210,210': 금형
212,212': 가동형판 212a,212a': 경사코어
212b,212b': 슬라이드코어 213,213': 캐비티
214,214': 고정형판 220,220': 히터노즐
230,230': 냉각유닛 232,232': 줄냉각부
234,234': 탱크냉각부 240,240': 가스제거유닛
242,242': 벤팅홀 244,244': 감지센서
246,246': 벤팅코어

Claims (12)

  1. 자동차의 실내공간 쪽에 설치되는 광투과성의 고광택 아우터패널; 상기 아우터패널의 배면에 위치하고, 중앙부에 상기 아우터패널과 이격공간을 형성하도록 가장자리를 따라 상기 아우터패널 쪽으로 돌출된 돌출접촉부가 형성된 이너패널; 및 상기 아우터패널 및 상기 이너패널의 가장자리 중 어느 한쪽을 따라 이격형성되는 후크부와, 상기 후크부와 체결이 이루어지도록 나머지 한쪽을 따라 이격형성되는 결합홈으로 구성되는 결합수단을 포함하는 자동차용 장식패널의 제조에 사용되고,
    상기 아우터패널 및 상기 이너패널의 길이 및 광택에 비례하는 개수로 설치되는 적어도 하나 이상의 사이드게이트;
    상기 후크부와 같은 언더컷의 처리를 위해 경사코어 및 슬라이드코어 중 적어도 어느 하나가 설치되는 가동형판과, 상기 가동형판과 맞물리면서 캐비티를 형성하는 고정형판으로 구성되는 금형;
    용융 수지를 가소화 상태로 유지하여 상기 사이드게이트에 공급하는 적어도 하나 이상의 오픈게이트방식의 히터노즐;
    상기 금형의 냉각을 위해 상기 가동형판과 상기 고정형판 내측에 다수 개로 구비되는 냉각유닛; 및
    용융 수지로부터 발생된 가스의 제거를 위해 상기 고정형판의 캐비티 주변에 설치되는 가스제거유닛를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫러너 금형시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터패널은,
    1T 내지 2T의 범위 내에서 일정한 두께로 70% 내지 30%의 광투과율을 갖는 PC, ABS 및 PBT수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형되는 것을 특징으로 하는 핫러너 금형시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이너패널은,
    1T 내지 2T의 두께로 PC, ABS 및 PBT수지 중 적어도 어느 하나를 포함한 수지를 소재로 사출성형되고, 상기 이격공간의 폭이 0.5T 내지 1.0T가 되도록 상기 돌출접촉부를 돌출형성한 것을 특징으로 하는 핫러너 금형시스템.
  4. 제1항의 핫러너 금형시스템에 의해 제조된 상기 자동차용 장식패널에 있어서,
    상기 아우터패널 쪽을 지향하여 면의 형태로 빛을 발하도록 상기 이격공간에 구비되는 면발광모듈을 더 포함하고,
    상기 면발광모듈은, 자동차 운행정보를 나타내는 문자, 숫자 및 기호 중 적어도 어느 하나의 형태로 빛을 발하는 제1 발광영역을 포함하되,
    자동차 운행상태에 따른 정보를 탑승자에게 제공할 수 있도록, 상기 제1 발광영역을 선택제어하는 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 면발광모듈은,
    상기 제1 발광영역과 별개로 구획되되, 소정 문양의 형태로 빛을 발하는 제2 발광영역을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 자동차 내부의 무드 조명이 이루어지도록, 상기 제2 발광영역을 제어하는 것을 특징으로 하는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정 문양은,
    물방울 문양, 격자 문양, 물결 모양 또는 구름 모양이고,
    상기 제어부는,
    무드 조명의 구현을 위해, 상기 제2 발광영역의 광량이 연속적으로 증감되도록 제어하거나, 상기 제2 발광영역이 일부에서 전체로 또는 전체에서 일부로 전이되며 발광되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 면발광모듈은,
    상기 제1 발광영역 및 상기 제2 발광영역에 대응하는 형태의 투명전극패턴이 형성된 표면전극층;
    상기 표면전극층의 배면에 구비되는 발광층; 및
    상기 발광층의 배면에 구비되고, 상기 표면전극층과 전기적으로 연결되어 상기 발광층에 전압을 인가하는 이면전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 면발광모듈은,
    상기 표면전극층의 전면에 구비되되, 상기 제1 발광영역 및 상기 제2 발광영역에 대응하는 위치에 정전용량식 감지패턴이 형성된 터치패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면발광모듈이 탑재된 이중패널구조의 자동차용 장식패널.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 냉각유닛은,
    상기 가동형판과 상기 고정형판 내측에 관통형성되어 냉각수의 유입과 유출이 이루어지도록 하는 줄냉각부; 및
    캐비티 내에 충진된 용융 수지의 균일한 냉각을 위해 캐비티에 인접하도록 상기 줄냉각부에서 돌출형성된 탱크냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫러너 금형시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스제거유닛은,
    상기 고정형판의 캐비티 주변을 따라 형성되되, 캐비티와 상기 고정형판 외부와 서로 연통되도록 이루어져 가스를 배출하는 벤팅홀;
    캐비티 내로 충진되는 용융 수지를 감지하는 감지센서; 및
    가스는 배출시키되 용융 수지의 외부 유출은 차단되도록, 상기 벤팅홀과 캐비티 사이에서 상기 감지센서와 연동하여 개폐작동을 하는 벤팅코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫러너 금형시스템.
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