KR101933923B1

KR101933923B1 - 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 및 그 양산공법

Info

Publication number: KR101933923B1
Application number: KR1020180027754A
Authority: KR
Inventors: 조지현; 김동석; 이승원
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-01-02

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}

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)상하 관통공이 형성되고, 상면이 경사진 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계; (b)상기 어퍼 기재의 상면에 접착제가 도포되는 단계; (c)상하 적층된 투과성 스킨과 폼이 일체로 된 일체품을, 상기 어퍼 기재의 관통공에 열간 코어 금형이 삽입된 IMG금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키면서 상기 열간 코어 금형으로 상기 폼을 국부적으로 압축시키는 단계; (d)상기 열간 코어 금형을 제거한 후 상기 폼의 하면에 폼 함몰홈을 형성시키는 단계; (e)상면에 심볼이 새겨진 도광판을 상기 관통공을 통해 상기 폼 함몰홈에 삽입시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법에 있어서, 상기 (c)의 단계에서 상기 폼의 압축 두께가 0.4~0.6mm 사이가 되도록 상기 열간 코어 금형으로 압축시키는 단계이고, (f)상기 도광판이 삽입된 후 상기 어퍼 기재에 상기 도광판을 고정시키는 단계;를 더 포함한다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법은, (a)상하 관통공이 형성되고, 상면이 경사진 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계; (b)상측 투과성 스킨과 하측 폼이 일체로 된 일체품의 하면에 접착제가 미리 도포된 상기 일체품을, 상기 어퍼 기재의 관통공에 열간 코어 금형이 삽입된 채 IMG 금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키면서 상기 열간 코어 금형으로 상기 폼을 국부적으로 압축시키는 단계; (c)상기 열간 코어 금형을 제거한 후 상기 폼의 하면에 폼 함몰홈을 형성시키는 단계; (d)상면에 심볼이 새겨진 도광판을 상기 관통공을 통해 상기 폼 함몰홈에 삽입시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 스위치 조립용 차량 도어의 어퍼 트림은, 어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨으로 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 있어서, 상기 어퍼 기재에는 스위치 모듈이 삽입될 관통공이 상하측을 따라 형성되되, 상기 어퍼 기재의 상면은 상기 관통공을 향할수록 올라가는 경사면으로 이루어지고, 상기 폼은 상기 경사면에 압착된 경사폼과 상기 관통공에 배치되는 수평폼으로 이루어지되, 상기 수평폼의 하면에는 적어도 상기 어퍼 기재의 경사면의 폼보다 위로 더 들어간 폼 함몰홈이 형성되고, 상기 관통공과 상기 폼 함몰홈에는 상면에 심볼이 형성된 도광판이 삽입되어 있다.

본 발명의 청구항 5에 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 관통공의 걸림턱에 걸리는 플랜지로 구성되어, 그 하측 내부에 상기 스위치 모듈의 상측이 삽입 수용될 수용홈이 더 형성되어 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

어퍼 기재의 관통공을 중심을 향해 위로 올라가는 경사면이 상면에 형성됨으로써, 폼의 상면 높이가 일정하다고 볼 때 폼의 하면은 경사면쪽 보다 관통공쪽의 두께가 매우 얇게 되어 심볼의 시야 각도가 넓다. 즉 옆에서 볼 때도 심볼이 잘 보인다.

특히, 폼의 상면이 일정한 높이라고 볼 때 관통공쪽의 폼의 하면에 폼 함몰홈이 형성됨으로써, 그 두께(예컨대 0.4~0.6mm 정도)가 매우 얇아 불투과성 재질임에 불구하고 투명성을 확보하여 스위치의 LED 빛의 산란을 최소화시키며 투과성 스킨으로 투과시킨다.

또한, 경사면으로 인해 폼의 단차를 최소로 하면서도 빛이 투과될 부분의 두께를 최소화시킬 수 있어서, 기존 투과성 스킨의 연속성을 그대로 유지시켜 스위치 모듈의 히든성과 투과성 스킨의 매끈함 모두를 확보하여 외관상 매우 우수하다.

또한, 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).

도광판의 하면 중심에 스위치 모듈의 상측이 수용될 수용홈이 형성됨으로써, 도광판의 상판 두께 자체가 그만큼 줄어들어 투과율이 매우 향상시킬 수 있어 심볼의 선명성을 더욱더 높이고, 스위치 모듈의 부가적 고정 역할도 한다.

도광판이 하면에서 위로 끼워지는 구조이기 때문에, 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위해 도광판의 하측에 플랜지를 두어, 이 플랜지를 어퍼 기재에 체결하여 이탈을 원천 봉쇄시킨다.

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(e)에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림(100)은 스위치 모듈(1)이 조립될 어퍼 기재(200)와, 어퍼 기재(200)에 조립되는 도광판(300)과, 도광판(300)과 어퍼 기재(200)의 상면에 진공 압착되는 일체형 폼(400)과 투과성 스킨(500)을 포함한다.

어퍼 기재(200)는 PP(폴리프로필렌) 재질의 사출 성형품이다.

이러한 어퍼 기재(200)의 상측에는 도 4(a)에 도시한 바와 같이 그 상하 중심선상을 따라 관통공(210)이 형성되고, 어퍼 기재(200)의 하측에는 관통공(210)의 직경보다 큰 함몰홈(230)이 서로 통하게 형성되어 있다.

큰 함몰홈(230)에는 후술되는 도광판(300)의 플랜지(304)가 걸리는 걸림턱(231)이 형성되어 있다.

또한, 어퍼 기재(200)의 관통공(210) 상면 주위에는 경사면(201)이 형성되어 있다.

경사면(201)은 관통공(210)을 향할수록 위로 올라가는 경사이다.

이러한 경사면(201)은 폼(400)의 두께 변화에 따른 투과성 스킨(500)의 라인 노출을 방지하는 역할을 한다.

관통공(210)에는 도광판(300)이 삽입조립된다.

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.

즉, 경사폼(401)은 하면이 어퍼 기재(200)의 경사면(201)과 같은 형상이고, 수평폼(403)은 관통공(210)의 위에 배치된 형상으로서, 전체적으로 관통공(210) 쪽으로 올수록 두께가 점점 작아지는 가변 두께인 사다리꼴단면 형상으로 되어 있다.

따라서, 수평폼(403)의 두께(H2)는 경사폼(401)의 최대 두께(H1)보다 매우 얇게 형성시킬 수 있다.

특히 수평폼(403)은 열간 코어 금형(C)으로 추가 압축됨으로써, 그 하면에 폼 함몰홈(700)이 더 형성되게 된다.

이러한 폼 함몰홈(700)의 깊이만큼 수평면(403)의 두께(H1)도 매우 얇아져(예컨대, 0.4~0.6mm 정도로 압축), 별도의 빛이 나오는 홀의 구성이 필요없이도 빛의 산란을 최소화시킬 수 있다.

따라서, 도광판(300)을 통해 나오는 빛이 매우 얇은 폼(400)의 수평면(403)으로 빛이 비추기 때문에, 빛의 산란을 최소화할 수 있고 시야 각도가 넓어 다른 각도에서 심볼(315)을 보더라도 시인성의 확보에 매우 유리하다.

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 스위치 모듈(1)의 상측이 수용 조립되기 때문에, 스위치 모듈(1)의 부가적 고정이 훨씬 더 좋다.

투과성 스킨(500)과 폼(400)의 일체품은 도 4(d)와 같이 어퍼 기재(200)와 도광판(300)의 상면에 IMG금형에서 진공 압착된다.

가압 접착은 IMG 성형(In Mold Grain Lamination) 시 최대 3.0mm 폼(400)과 0.5mm 투과성 스킨(500)이 라미되어 있는 3.5mm 원단을 표면온도 160~190도까지 가열하여 30톤 내외의 프레스로 상하 진공 흡입 압착을 하면, 2.0mm IMG 진공 금형 두께 적용시 2.0mm의 원단 두께가 유지된다.

폼(400)은 PP 또는 PPO 계열의 재질로 발포 성형한 폼이 바람직하다.

이와 같이 폼(400)이 어퍼 기재(200)와 도광판(300)의 상면 전체를 덮고 있기 때문에, 투과성 스킨(500)이 접합되어도 주름이나 울퉁불퉁해지는 것이 방지한다.

폼(400)의 상면에 일체로 부착된 투과성 스킨(500)은 두께 0.4~0.8mm 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, 하측 상에 스위치 모듈(1)이 삽입될 상하 관통공(210)이 형성되고, 상면이 경사(201)진 어퍼 기재(200)가 사출 성형된다.

어퍼 기재(200)가 사출 성형된 후, 도 4(b)와 같이 경사면(201)에 접착제(600)가 도포된다.

접착제(600)가 도포된 후, 도 4(c)와 같이 어퍼 기재(200)의 관통공(210)에 아래로 위로 열간 코어 금형(C)이 삽입된 채 상하 일체로 적층된 투과성 스킨(500)과 폼(400)이 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 놓고 IMG금형에서 진공 압착시킨다.

열간 코어 금형(C)은 폼(403)을 국부적으로 압축시켜 폼(401)의 두께(H1)보다 더욱더 얇게(H2) 하는 역할을 한다.

상하 일체로 적층된 투과성 스킨(500)과 폼(400)이 어퍼 기재(200)의 상면(201)에 진공 압착된 후, 도 4(d)와 같이 열간 코어 금형(C)을 빼내면 수평폼(403)의 하면에 폼 함몰홈(700)이 형성된다.

폼 함몰홈(700)이 형성된 후, 도 4(e)와 같이 도광판(300)이 관통공(210)과 폼 함몰홈(700)에 조립된다.

도광판(300)의 조립은 플랜지(304)가 걸림턱(231)에 걸릴 때까지 삽입하면 완료된다.

또한, 도광판(300)이 아래에서 위로 삽입하는 구조이기 때문에, 조립 후 아래로 움직이는 것을 방지하기 위해, 도 4(f)와 같이 플랜지(304) 상에 피스(350) 등으로 체결해서 고정시킬 수도 있다.

이렇게 제조된 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림(100)에는 도 4(g)와 같이 도광판(300)의 수용홈(305)과 관통공(210) 상에 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 폼 함몰홈(700)의 폼(403)을 투과해서 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 경사면에 분사 도포되는 대신에, 경사폼(401)의 하면에 핫멜트와 같은 접착제가 미리 도포된 폼(400)을 IMG금형에서 어퍼 기재(200)의 경사면(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 : 관통공 230 : 함몰홈
231 : 걸림턱 300 : 도광판
305 : 수용홈 315 : 록/언록 심볼
400 : 폼 500 : 투과성 스킨
600 : 접착제 700 : 폼 함몰홈
C : 열간 코어 금형

Claims

(a)상하 관통공이 형성되고, 상면이 경사진 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계;
(b)상기 어퍼 기재의 상면에 접착제가 도포되는 단계;
(c)상하 적층된 투과성 스킨과 폼이 일체로 된 일체품을, 상기 어퍼 기재의 관통공에 열간 코어 금형이 삽입된 IMG금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키면서 상기 열간 코어 금형으로 상기 폼을 국부적으로 압축시키는 단계;
(d)상기 열간 코어 금형을 제거한 후 상기 폼의 하면에 폼 함몰홈을 형성시키는 단계;
(e)상면에 심볼이 새겨진 도광판을 상기 관통공을 통해 상기 폼 함몰홈에 삽입시키는 단계;를 포함하는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법.
청구항 1에 있어서,
상기 (c)의 단계에서 상기 폼의 압축 두께가 0.4~0.6mm 사이가 되도록 상기 열간 코어 금형으로 압축시키는 단계이고,
(f)상기 도광판이 삽입된 후 상기 어퍼 기재에 상기 도광판을 고정시키는 단계;를 더 포함하는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법.
(a)상하 관통공이 형성되고, 상면이 경사진 어퍼 기재가 사출 성형되는 단계;
(b)상측 투과성 스킨과 하측 폼이 일체로 된 일체품의 하면에 접착제가 미리 도포된 상기 일체품을, 상기 어퍼 기재의 관통공에 열간 코어 금형이 삽입된 채 IMG 금형에서 상기 어퍼 기재의 상면에 진공 압착시키면서 상기 열간 코어 금형으로 상기 폼을 국부적으로 압축시키는 단계;
(c)상기 열간 코어 금형을 제거한 후 상기 폼의 하면에 폼 함몰홈을 형성시키는 단계;
(d)상면에 심볼이 새겨진 도광판을 상기 관통공을 통해 상기 폼 함몰홈에 삽입시키는 단계;를 포함하는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림 양산공법.
어퍼 기재, 폼, 투과성 스킨으로 적층된 차량 도어의 소프트 어퍼 트림에 있어서,
상기 어퍼 기재에는 스위치 모듈이 삽입될 관통공이 상하측을 따라 형성되되,
상기 어퍼 기재의 상면은 상기 관통공을 향할수록 올라가는 경사면으로 이루어지고,
상기 폼은 상기 경사면에 압착된 경사폼과 상기 관통공에 배치되는 수평폼으로 이루어지되,
상기 수평폼의 하면에는 적어도 상기 어퍼 기재의 경사면의 폼보다 위로 더 들어간 폼 함몰홈이 형성되고,
상기 관통공과 상기 폼 함몰홈에는 상면에 심볼이 형성된 도광판이 삽입되는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림.
청구항 4에 있어서,
상기 도광판은 측판과, 상기 측판의 상면을 연결하며 상기 심볼이 새겨진 상판과, 상기 측판의 하측에 형성되어 상기 관통공의 걸림턱에 걸리는 플랜지로 구성되어, 그 하측 내부에 상기 스위치 모듈의 상측이 삽입 수용될 수용홈이 더 형성되는 스위치 조립용 차량 도어의 소프트 어퍼 트림.