KR101861190B1 - 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법 - Google Patents

스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨의 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 관한 것으로서, 특히 투과성 스킨의 연속성을 보존하면서 도어의 록/언록 등과 같은 심볼을 투과성 스킨에 나타내는 스위치가 상기 어퍼 기재에 용이하게 조립된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법에 관한 것이다.

Description

스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법{soft door upper trim of vehicle for switch assembly and method of producing the soft door trim}
본 발명은 어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨의 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 관한 것으로서, 특히 투과성 스킨의 연속성을 보존하면서 도어의 록/언록 등과 같은 심볼을 투과성 스킨에 나타내는 스위치가 상기 어퍼 기재에 용이하게 조립된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법에 관한 것이다.
차량용 도어 어퍼 트림쪽 발포스킨트림(70)은 특허문헌(한국등록특허공보 제10-1087875호)에 개시된 되어 있다.
즉, 차량의 도어 트림용 기재는 사출 성형된 어퍼 기재, 센터 기재, 로어 기재로 분할되어, 이 분할된 3개의 기재가 스크루 등으로 연결된다.
또한, 어퍼 기재(20)에는 발포 성형된 폼(50)과 투과성 스킨(60)이 더 적층 형성되어 있다(도 1 참조).
폼(50)은 쿠션감을 주고, 투과성 스킨(60)은 가죽 느낌 등의 고급감을 준다.
한편, 특허문헌(일본특허공보 제4218660호)에서는 도 2 및 도 3과 같이 운전자가 운전석에서 손을 근접시키면 동작용 심볼이 가식 패널(14) 상에 표시되어 원하는 작동 심볼을 눌러서 동작시킨다.
즉, 차량용 도어 트림 중 기재 상에 심볼을 표시하는 스위치 장치(10)가 내장되는 히든 스위치 타입이다.
이러한 히든 스위치 장치(10)는 하드(hard)한 기재 상에만 내장되는 구조로서, 특허 로어 트림의 어퍼와 로어 사이에 배치 내장되게 된다.
따라서, 운전자가 차량에서 내려 윈도(window)를 통해 차량 내부의 심볼을 확인할 수가 없다.
특히 도어가 록/언록인 경우에는 운전자들은 차량에서 내려서도 윈도를 통해 확인하려는 경향이 있는데, 이런 요구를 만족시키지 못한다.
무엇보다도 종래의 스위치 장치(10)가 어퍼 트림 상에 장착되는 경우에는 투과성 스킨(60)과 폼(50)에 삽입될 홀을 형성해야 하고, 스위치가 장착된 후 투과성 스킨(60)으로 마감 처리를 해야 하지만, 그 마감 처리가 불연속적이라서 보기도 싫고 차량 가격의 떨어트리는 우려가 있다.
이러한 투과성 스킨(60)의 손상 우려 때문에, 종래의 히든 스위치(10)는 도 2 및도 3과 같이 단단한 기재 상에 내장되게 되었다.
한편, 특허문헌(한국공개특허공보 제10-2017-0074740호)도 특허문헌(일본특허공보 제4218660호)과 마찬가지로 기재상에 스위치가 내장되어 있어, 동일한 문제가 생긴다.
한국등록특허공보 제10-1087875호 일본특허공보 제4218660호 한국공개특허공보 제10-2017-0074740호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 투과성 스킨을 손상시키지 않으면서 도어 트림 어퍼 상의 투과성 스킨에 심볼이 표시될 수 있는 스위치 조립용 차량의 소프트 도어 트림 및 그 양산공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법은, (a)스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 형성되는 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계; (b)상기 어퍼 기재의 상면에 접착제가 도포되는 단계; (c)상기 접착제가 도포된 어퍼 기재의 상면에 니들 펀칭한 다공성 폼을 진공금형에서 진공 압착시키는 단계; (d)상기 제1관통공과 대응되는 상기 다공성 폼을 오려내어, 상면엔 심볼이 새겨지고 하면엔 상기 스위치 모듈이 조립될 도광판이 삽입될 제2관통공이 형성되는 단계; (e)상기 제1관통공을 통해 삽입시켜 상기 제2관통공에 상기 도광판이 배치되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이로 배치되는 단계; (f)하면에 접착제가 접착된 투과성 스킨을 IMG금형에서 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 진공 압착시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법은, (a)스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 형성되는 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계; (b)니들 펀칭한 다공성 폼의 하면에 접착제가 도포된 상기 다공성 폼을 진공금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키는 단계; (c)상기 제1관통공과 대응되는 상기 다공성 폼을 오려내어, 상면엔 심볼이 새겨지고 하면엔 상기 스위치 모듈이 조립될 도광판이 삽입될 제2관통공이 형성되는 단계; (c)상기 제1관통공을 통해 삽입시켜 상기 제2관통공에 상기 도광판이 배치되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이로 배치되는 단계; (e)하면에 접착제가 접착된 투과성 스킨이 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 놓인 후 IMG금형에서 진공 압착시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 어퍼 트림은, 어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨으로 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 있어서, 상기 어퍼 기재에는 스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 상하측을 따라 형성되고, 상기 폼은 니들 펀칭된 다공성 폼으로서, 상기 제1관통공에 대응되는 위치에 제2관통공이 형성되고, 상기 제2관통공에는 상면에 심볼이 새겨진 도광판이 삽입되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이에 배치되게 삽입되고, 상기 투과성 스킨은 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 접착된다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 있어서, 상기 도광판은 측판과, 상기 측판의 상면을 연결하며 상기 심볼이 새겨진 상판과, 상기 측판의 하측에 형성되어 상기 제1관통공의 걸림턱에 걸리는 플랜지로 구성되어, 그 하측 내부에 상기 스위치 모듈이 삽입 수용될 수용홈이 형성되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
어퍼 기재에 스위치 모듈이 배치될 제1관통공을 형성한 후 다공성 폼 및 도광판의 상면에 투과성 스킨이 적층되기 때문에, 기존 투과성 스킨의 연속성을 그대로 유지시켜 스위치 모듈의 히든성과 투과성 스킨의 매끈함 모두를 확보하여 외관상 매우 우수하다.
특히 윈도가 있는 특정 위치의 어퍼 기재에 심볼이 나타나기 때문에, 차량의 실내뿐만 아니라 차량 밖에서도 윈도를 통해 심볼을 확인, 특히 도어가 제대로 록 되었는지를 확인할 수 있다(센터 기재나 로어 기재에 심볼이 형성되는 경우 운전자가 안이나 밖에서 확인하기 어렵거나 불가능하다).
투과성 스킨과 폼을 분리하여 성형하되, 투과성 스킨의 진공 성형 시 폼이 가압 접착된 기재 어퍼의 통기성 확보를 위해 폼에 니들 펀칭함으로써, IMG(In Mold Grain ; 상하 진공 압착 성형) 성형 시 투과성 스킨과 폼 간에 에어가 찰 가능성을 해결한다.
도광판의 하면 중심에 스위치 모듈이 수용될 수용홈이 형성됨으로써, 도광판의 상판 두께 자체가 그만큼 줄어들어 투과율이 매우 향상시킬 수 있어 심볼의 선명성을 더욱더 높이고, 스위치 모듈의 조립 고정 역할도 한다.
도 1은 종래 차량용 소프트 도어 트림 및 그 어퍼 및 로어 트림의 단면도.
도 2 및 도 3은 종래의 차량용 스위치 장치가 마련된 앞좌석 도어의 내장을 나타내는 도로서, 스위치 장치의 심볼이 표시된 상태 및 표시되지 않은 상태를 나타내는 도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림의 양산공법을 설명하는 순서도.
도 5는 도 4의 도광판에 심볼을 새기는 과정을 설명하는 순서도.
도 6은 히든 스위치의 작동 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하되, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 종래의 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림의 양산공법을 설명하는 순서도이고, 도 5는 도 4의 도광판에 심볼을 새기는 과정을 설명하는 순서도이고, 도 6은 히든 스위치의 작동 순서도이다.
도 4(f)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림(100)은 스위치 모듈(1)이 배치될 어퍼 기재(200)와, 어퍼 기재(200)와 다공성 폼(400)에 조립되는 도광판(300)과, 다공성 폼(400)과 도광판(300)의 상면에 가압 접착되는 투과성 스킨(500)을 포함한다.
어퍼 기재(200)는 PP(폴리프로필렌) 재질의 사출 성형품이다.
이러한 어퍼 기재(200)에는 도 4(a)에 도시한 바와 같이 그 상하 중심선상을 따라 제1관통공(210)이 형성되고, 어퍼 기재(200)의 제1관통공(210) 주위에는 도광판(300)이 걸리는 제1걸림턱(211)과 스위치 모듈(1)이 걸리는 제2걸림턱(213)이 중간과 하측에 각각 형성되어 있다.
이러한 제1관통공(210)은 도 4(g)와 같이 스위치 모듈(1)이 배치될 공간이 된다.
이와 같은 형상으로 사출 성형된 어퍼 기재(200)의 상면(201)에는 도 4(b)와 같이 접착제(600)가 도포되고, 도 4(c)와 같이 상면(201)에 다공성 폼(400)이 놓인 채 진공금형에서 진공 압착시켜 다공성 폼(400)과 어퍼 기재(200) 간 라미네이션을 행한다.
진공금형은 상형에 엠보 및 통기성이 없고 하형에 통기성이 있어, 하부에서 진공 흡입해서 진공 압착시키는 방식이다.
다공성 폼(400)은 PP 또는 PPO 재질로서 미리 압출해서 발포한 폼에 니들 펀칭을 해서 다공성을 만든 폼이다.
니들 펀칭을 행하는 이유는, 폼(400)/기재(200) 간 라미네이션 후 후술되는 투과성 스킨(500)과 라미네이션 시 폼이 통기성이 되지 않으면 IMG(In Mold Grain) 성형 시 투과성 스킨(500)과 폼(400) 간에 에어가 찰 가능성이 커 이를 해결하기 위한 것이다.
다공성 폼(400)이 어퍼 기재(200)에 라미네이션이 된 후, 도 4(d)와 같이 도광판(300)이 삽입될 제2관통공(450)이 절취되어 진다.
제2관통공(450)은 제1관통공(210)과 상하로 서로 통하는 위치에 형성되어 있다.
이와 같이 제2관통공(450)이 형성되면, 도 4(e)와 같이 제1관통공(210)을 통해 제2관통공(450)에 도광판(300)이 삽입된다.
이때, 도광판(300)의 상면과 다공성 폼(400)이 상면이 같은 높이, 같은 선상에 있도록 삽입된다. 이것은 도광판(300)의 플랜지(304)가 제1걸림턱(211)에 걸릴 때까지 삽입되면 자동으로 상면이 맞추어지게 된다.
도광판(300)은 폴리카보네이트(PC)와 같은 엔지니어링 플라스틱에 속하는 재질이며, 스위치 모듈(1)의 스위치(3)에 있는 LED(미도시)의 빛이 확산시키는 역할을 한다.
또한, 도광판(300)의 상면에는 도 5에 도시한 바와 같이, 불투명한 도료(310)를 도포(마스킹)한 후, 록 심볼(311)과 언록 심볼(313)에 해당하는 도안을 레이저로 컷팅 제거해서 형성시킨다. 마스킹 대신 심볼(315)이 형성된 필름을 부착하여도 좋다.
따라서, 빛이 도광판(300)을 통해 나올 때 록/언록 심볼(311)(313)만을 투과해서 운전자가 볼 수 있게 된다.
도광판(300)은 도 5에 도시한 바와 같이, 측판(301)과, 측판(301)의 상면을 연결하며 심볼(311)(313)이 새겨진 상판(303)과, 측판(301)의 하측에 형성되는 플랜지(304)로 구성되어, 그 하측 내부에는 스위치 모듈(1)의 상측이 삽입 수용될 수용홈(305)이 더 형성되어 있다.
따라서, 상판(303)의 두께(h2)는 도광판(300)의 두께(h1)에 비해 얇기 때문에, 빛이 보다 선명하게 확산 투과될 수 있다.
또한, 수용홈(305)은 도 4(g)와 같이 스위치 모듈(1)의 상측이 수용 조립되기 때문에, 스위치 모듈(1)의 고정이 훨씬 더 좋다.
스위치 모듈(1)의 베젤(5)이 제2걸림턱(213)에 걸릴 때까지 삽입되기 때문에, 도광판(300)을 무리하게 위로 가압시키지 않게 된다.
다공성 폼(400)과 도광판(300)의 상면에는 도 4(f)와 같이, 투과성 스킨(500)이 IMG금형에서 진공 압착된다.
투과성 스킨(500)의 하면에는 핫멜트 접착제가 도포된 상태이다.
투과성 스킨(500)의 가압 접착은 상하에서 진공 흡입 압착 성형인 IMG 성형이다.
IMG금형은 상하형이 통기성이고 상형에 엠보가 각인되어 있기 때문에 성형하는 과정에서 넌-텍스처드 스킨에 엠보(가죽 문양 처럼 보이게)가 자연스럽게 전사된다.
투과성 스킨(500)은 두께 0.5~1.0mm 또는 그 이상, 투과율 10~15% 정도인 TPO 원단이 바람직하다.
TPO(Thermo Plastic Olefin) 원단은 자동차 내장재로 널리 사용되는 재료이다.
스위치 모듈(1)은 록/언록 해당용 LED와 PCB 등으로 구성된 스위치장치(3)와, 스위치장치(3)가 장착될 베젤(5)로 이루어진다.
위에서 기재한 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림(100)을 도 4를 참조하여 그 양산 공법을 설명한다.
도 4(a)에 도시한 바와 같이 스위치 모듈(1)이 배치될 제1관통공(210)이 형성되는 어퍼 기재(200)가 사출 성형된다.
사출 성형된 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 도 4(b)와 같이 접착제(600)가 도포된다.
접착제(600)가 도포된 후, 도 4(c)와 같이 니들 펀칭된 다공성 폼(400)을 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 올려놓고 진공금형에서 진공 압착시킨다.
어퍼 기재(200)의 상면(201)에 가압 접착된 다공성 폼(400)에 도 4(d)와 같이 제2관통공(450)이 절취된다.
제2관통공(450)이 절취된 후, 도 4(e)와 같이 도광판(300)이 제1관통공(210)을 통해 제2관통공(450)에 삽입되되, 다공성 폼(400)의 상면과 도광판(300)의 상면이 같은 높이가 되게 삽입된다.
도광판(300)이 제2관통공(450)에 삽입된 후, 도 4(f)와 같이 하면에 접착제가 도포된 투과성 스킨(500)을 놓고 IMG금형에서 진공 흡입 압착시킨다.
이렇게 제조된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림(100)에는 도 4(f)와 같이 스위치 모듈(1)이 조립된다.
이와 같이 스위치 모듈(1)이 조립된 소프트 어퍼 트림이 센터 트림, 로어 트림과 체결되어서 최종 차량용 도어의 내장로서 조립되어 사용된다.
따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 히든 스위치 모듈(1)이 조립된 위치의 투과성 스킨(500)에 운전자의 손이 근접(15mm 이내)하게 되면 근접센서가 감지해서 LED의 빛을 조사시켜 록/언록 심볼(315)만 투과성 스킨(500) 상에 표시된다.
이렇게 표시된 록/언록 심볼(315) 중 원하는 심볼을 터치하면, 원하지 않는 심볼의 빛은 꺼지고, 원하는 심볼은 몇 초후에 꺼지면 종료된다.
심볼(315)이 꺼지는 것은 LED의 빛 조사시간을 세팅하면 된다.
한편, 도 4(b)의 접착제(600)가 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 분사 도포되는 대신에, 하면에 핫멜트와 같은 접착제가 미리 도포된 다공성 폼(400)을 진공 금형에서 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 진공 압착시킬 수도 있다.
또한, 위의 설명에서 심볼(315)이 록/언록 패턴으로만 설명했지만, 차량 내부의 기능을 수행하기 위한 작동 심볼 또는 LED 무드 조명용 조명 패턴을 형성한 조명 심볼도 포함한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세히 설명하고자 하지만, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
100 : 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림
1 : 스위치 모듈 3 : 스위치
5 : 베젤 200 : 어퍼 기재
210 : 제1관통공 300 : 도광판
305 : 수용홈 315 : 록/언록 심볼
400 : 다공성 폼 450 : 제2관통공
500 : 투과성 스킨 600 : 접착제

Claims (4)

  1. (a)스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 형성되는 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계;
    (b)상기 어퍼 기재의 상면에 접착제가 도포되는 단계;
    (c)상기 접착제가 도포된 어퍼 기재의 상면에 니들 펀칭한 다공성 폼을 진공금형에서 진공 압착시키는 단계;
    (d)상기 제1관통공과 대응되는 상기 다공성 폼을 오려내어, 상면엔 심볼이 새겨지고 하면엔 상기 스위치 모듈이 조립될 도광판이 삽입될 제2관통공이 형성되는 단계;
    (e)상기 제1관통공을 통해 삽입시켜 상기 제2관통공에 상기 도광판이 배치되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이로 배치되는 단계;
    (f)하면에 접착제가 접착된 투과성 스킨을 IMG금형에서 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 진공 압착시키는 단계;를 포함하는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법.
  2. (a)스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 형성되는 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계;
    (b)니들 펀칭한 다공성 폼의 하면에 접착제가 도포된 상기 다공성 폼을 진공금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키는 단계;
    (c)상기 제1관통공과 대응되는 상기 다공성 폼을 오려내어, 상면엔 심볼이 새겨지고 하면엔 상기 스위치 모듈이 조립될 도광판이 삽입될 제2관통공이 형성되는 단계;
    (c)상기 제1관통공을 통해 삽입시켜 상기 제2관통공에 상기 도광판이 배치되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이로 배치되는 단계;
    (e)하면에 접착제가 접착된 투과성 스킨을 IMG금형에서 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 진공 압착시키는 단계;를 포함하는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법.
  3. 어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨으로 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 있어서,
    상기 어퍼 기재에는 스위치 모듈이 배치될 제1관통공이 상하측을 따라 형성되고,
    상기 폼은 니들 펀칭된 다공성 폼으로서, 상기 제1관통공에 대응되는 위치에 제2관통공이 형성되고,
    상기 제2관통공에는 상면에 심볼이 새겨진 도광판이 삽입되되, 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면이 같은 높이에 배치되게 삽입되고,
    상기 투과성 스킨은 상기 다공성 폼의 상면과 상기 도광판의 상면에 접착되는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 도광판은 측판과, 상기 측판의 상면을 연결하며 상기 심볼이 새겨진 상판과, 상기 측판의 하측에 형성되어 상기 제1관통공의 걸림턱에 걸리는 플랜지로 구성되어, 그 하측 내부에 상기 스위치 모듈이 삽입 수용될 수용홈이 형성되는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림.
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