KR102145040B1 - Pp보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법 - Google Patents

Pp보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PP보드 제조 단계; 상기 제조 단계에서 제조된 PP보드를 하부금형에 안착시키고 하강하는 상부금형에 의해 소정의 크기로 성형하는 단계; 상기 성형 단계에서 성형된 PP보드를 바텀금형에 안착시키고 PP보드의 상면에 피복원단을 배치하는 단계; 및 상기 바텀금형 상부 측에 배치되는 핫멜트분사유닛을 통해 PP보드와 피복원단 사이에 핫멜트를 침투시키는 단계;를 포함하고, 상기 핫멜트분사유닛은 상기 바텀금형을 가로지르는 형태로 배치되며 길이방향을 따라 다수의 탑장착홀을 갖는 탑로드와, 상기 바텀금형과 상기 탑로드 사이에 개재(介在)되면서 상기 탑로드와 평행하게 배치되며 상기 탑로드의 각 탑장착홀과 상호 대응되는 위치에 다수의 바텀장착홀을 갖는 바텀로드와, 상단이 상기 탑로드의 탑장착홀에 끼워지고 하단이 상기 바텀로드의 바텀장착홀에 끼워지되 외측 단부의 분사구 측이 외부로 노출되게 끼워지는 다수의 분사노즐과, 상기 각 분사노즐에 핫멜트를 공급하는 공급수단과, 상기 각 분사노즐을 선택적으로 상하 변위(變位)시키게 되는 노즐변위수단으로 이루어지도록 구현함으로써, PP보드에 안착된 피복원단에 핫멜트 분사 침투 시 PP보드의 크기나 형태에 맞게 각 분사노즐의 높낮이 및 각도를 조절할 수 있어 핫멜트의 균일한 도포가 가능하여 고품질의 내장재 제조가 가능한 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법에 관한 것이다.

Description

PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법{A METHOD FOR MANUFACTURING LINING MATERIAL FOR A VEHICLE}
본 발명은 PP보드를 이용해 소정의 크기로 압착 및 트리밍 하여 성형한 후, 이의 상부면에 배치된 피복원단 내로 핫멜트를 강제 침투시켜 PP보드와 피복원단 간의 상호 접합이 이루어질 수 있도록 하고, 특히 PP보드의 크기나 형태에 따라 분사노즐의 높낮이는 물론 각도 조절이 가능하도록 한 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법에 관한 기술이다.
자동차의 내장재에 대한 제조방법 및 이에 의해 제조된 내장재와 관련된 기술로는,
대한민국 특허등록 제10-1137527호 (2012.04.10.등록, 이하에서는 ‘문헌 1’이라고 함) 『압축 성형을 이용한 자동차용 내장재의 제조방법』이 제시되어 있는바,
문헌 1은 발포용 폴리우레탄 원료에 분말 또는 섬유상의 열가소성 첨가제를 혼합하여 폴리우레탄 발포 조성물을 제조하는 단계; 상기 폴리우레탄 발포 조성물을 시트 성형하여 발포체 시트를 제조하는 단계; 및 상기 발포체 시트를 금형에 삽입하여 압축 성형 및 에이징 공정을 수행하여 제조함으로써, 폴리우레탄 발포체 재질을 사용하여 내장재로서의 물성이 우수하고, 종래 폴리우레탄 발포체 재질로는 불가능하였던 압축 성형이 가능하여 금형을 이용하여 원하는 자동차의 부위별 모양에 맞추어 내장재의 성형을 가능케 한 압축 성형을 이용한 자동차용 내장재의 제조방법에 관한 기술이다.
다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1898014호 (2018.09.06.등록, 이하에서는 ‘문헌 2’라고 함) 『자동차 내장재 제조용 금형 및 제조방법』이 제시되어 있는바,
문헌 2는 합성수지패널 및 원단이 안착되는 하부코어와, 상기 하부코어의 상부에 설치되어 승, 하강동작을 수행하는 상부코어와, 상기 하부코어의 측부에 구비되어 수평 방향으로 동작하는 절곡지그로 이루어짐으로써, 자동차 내장재의 단부를 원단으로 감싸도록 하여 만곡부를 형성하여 사용자의 부상을 방지하고 보다 안전하게 사용할 수 있는 자동차 내장재를 제작하는 자동차 내장재 제조용 금형 및 제조방법에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1777781호 (2017.09.06.등록, 이하에서는 ‘문헌 3’이라고 함) 『폴리에스테르 발포 시트를 포함하는 자동차 트렁크용 내장재』가 제시되어 있는바,
문헌 3은 평균 평량이 200 내지 2,000 g/m 범위인 폴리에스테르 발포 시트를 포함함으로써, 내습성 및 강도가 향상되어 내구성이 우수하며, 중량의 감소로 차량의 경량화가 가능하여 자동차의 연비 절감을 구현할 수 있는 폴리에스테르 발포 시트를 포함하는 자동차 트렁크용 내장재에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1703894호 (2017.02.01.등록, 이하에서는 ‘문헌 4’라고 함) 『핫멜트 필름을 이용한 자동차 내장용 표피제 성형장치 및 이를 이용한 성형방법』이 제시되어 있는바,
문헌 4는 핫멜트 레진을 용융시키고, 이형지에 도포하는 롤러부, 상기 핫멜트 레진을 건조시켜 핫멜트 필름을 형성하는 건조부, 상기 핫멜트 필름의 이형지를 제거하는 이형지제거부, 상기 핫멜트 필름과 피착제를 합지하는 합지부, 상기 합지된 핫멜트 필름과 피착제를 일정한 크기로 절단하는 커팅부, 상기 커팅된 핫멜트 필름과 피착제를 성형하는 압착부를 포함함으로써, 하이브리드 오븐을 통해 제조되어 부착성능 및 공정효율이 향상된 핫멜트 필름을 이용한 자동차 내장용 표피제를 제조하기 위한 성형장치 및 성형방법에 관한 기술이다.
문헌 1. 대한민국 특허등록 제10-1137527호 (2012.04.10.등록) 문헌 2. 대한민국 특허등록 제10-1898014호 (2018.09.06.등록) 문헌 3. 대한민국 특허등록 제10-1777781호 (2017.09.06.등록) 문헌 4. 대한민국 특허등록 제10-1703894호 (2017.02.01.등록)
본 발명은 핫멜트분사유닛을 통해 피복원단 조직으로 핫멜트를 침투시켜 이의 하부에 배치된 PP보드와의 상호 접합이 이루어지고, PP보드의 좌우 폭 및 전후 폭 등 크기, 그리고 PP보드의 돌출 및 함몰, 경사면 등에 따른 형태에 맞게 각 분사노즐의 높낮이는 물론 각도 조절이 가능하도록 하여 다양한 형상의 내장재에 대한 접합이 가능한 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은 각 분사노즐의 분사구 개폐를 담당하는 구형체가 자성 및 분사노즐의 승하강 동작에 의해 자동 개폐되도록 함으로써, 핫멜트의 유실이나 분사구 출구 막힘 현상을 최대한 방지할 수 있도록 한 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법은,
PP보드 제조 단계;
상기 제조 단계에서 제조된 PP보드를 하부금형에 안착시키고 하강하는 상부금형에 의해 소정의 크기로 성형하는 단계;
상기 성형 단계에서 성형된 PP보드를 바텀금형에 안착시키고 PP보드의 상면에 피복원단을 배치하는 단계; 및
상기 바텀금형 상부 측에 배치되는 핫멜트분사유닛을 통해 PP보드와 피복원단 사이에 핫멜트를 침투시키는 단계;
를 포함하고,
상기 핫멜트분사유닛은
상기 바텀금형을 가로지르는 형태로 배치되며 길이방향을 따라 다수의 탑장착홀을 갖는 탑로드와,
상기 바텀금형과 상기 탑로드 사이에 개재(介在)되면서 상기 탑로드와 평행하게 배치되며 상기 탑로드의 각 탑장착홀과 상호 대응되는 위치에 다수의 바텀장착홀을 갖는 바텀로드와,
상단이 상기 탑로드의 탑장착홀에 끼워지고 하단이 상기 바텀로드의 바텀장착홀에 끼워지되 외측 단부의 분사구 측이 외부로 노출되게 끼워지는 다수의 분사노즐과,
상기 각 분사노즐에 핫멜트를 공급하는 공급수단과,
상기 각 분사노즐을 선택적으로 상하 변위(變位)시키게 되는 노즐변위수단
으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법은,
PP보드에 안착된 피복원단에 핫멜트 분사 침투 시 PP보드의 크기나 형태에 맞게 각 분사노즐의 높낮이 및 각도를 조절할 수 있어 핫멜트의 균일한 도포가 가능하여 고품질의 내장재 제조가 가능한 가장 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법을 나타낸 블록도,
도 2는 성형 단계에서 하부 및 상부 금형을 나타낸 구성도,
도 3은 침투 단계에서 바텀금형 및 핫멜트분사유닛을 나타낸 구성도,
도 4는 도 3의 “A”에 대한 요부 확대 구성도,
도 5는 도 4에서 분사노즐의 동작 상태를 보여주기 위한 구성도,
도 6 및 도 7은 노즐변각수단 및 이의 동작 상태를 보여주기 위한 구성도,
도 8 및 도 9는 각 핫멜트분사유닛 하부 측으로 PP보드 및 피복원단이 바텀지지체에 안착된 상태에서 이송되는 과정을 보여주기 위한 평면 구성도,
도 10은 PP보드에 배치된 피복원단 조직 내로 핫멜트 분사 위치 및 도포 범위를 보여주기 위한 평면 구성도.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3을 기준으로 핫멜트분사유닛 측을 상부 또는 상방, 바텀금형 측을 하부 또는 하방이라고 방향을 특정하기로 한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법은,
크게 제조 단계(S10), 성형 단계(S20), 배치 단계(S30) 및 침투 단계(S40)로 이루어진다.
각 단계별로 살펴보면,
제조 단계(S10)는
도 1에 도시된 바와 같이,
PP보드(1)를 제조하는 단계로서,
우선 도 10에서와 같이, 상기 PP보드(1)는 상방 및 하방 각각으로 번갈아가며 개구(開口)된 다수의 공간을 갖는 미들시트(1a)와, 상기 미들시트(1a)의 상면과 하면을 각각 덮는 형태로 합지되는 탑시트(1b) 및 바텀시트(1c)로 이루어지는데,
폴리프로필렌(PP : Polypropylene) 재질의 칩이 용융된 수지액이 압출장치에 의해 압출되되, 서로 마주하는 방향으로 이송되면서 상기 탑시트(1b)와 상기 미들시트(1a)가 합지 되고, 이때 상기 미들시트(1a)는 압출장치에 의해 압출 시 회전하게 되는 롤러의 돌기들에 의해 상하면에 개구된 형상의 공간이 형성된다.
합지된 상기 미들시트(1a)와 상기 탑시트(1b)는 상온에서 자연 냉각시키거나 별도의 냉각장치(예 : 오븐기 등)를 이용해 강제 냉각시킨 후 재가열하여 상기 미들시트(1a)에 상기 바텀시트(1c)를 합지 한다.
이렇게 완성된 PP보드(11)는 일정 크기(예 : 사각형 등)로 재단한 후 권취 보관한다.
성형 단계(S20)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 제조 단계(S10)에서 제조된 PP보드(1)를 하부금형(10)에 안착시키고 하강하는 상부금형(20)에 의해 소정의 크기로 성형하는 단계로서,
우선 상기 상부금형(20)에는 이의 하부면에 PP보드(1)를 소정의 크기로 절단하기 위해 형성되는 블레이드(201)와, 상기 블레이드(201) 내에 열매체유가 흐르게 되는 유통로(202)가 구비된다.
이때 도 2에서와 같이, 상기 블레이드(201)는 둘 이상의 단턱부(201a)가 형성되어 있어 성형 시 상기 PP보드(1)의 테두리를 따라 하나 이상의 단턱이 형성되게 가압 성형하여 트리밍하게 된다. 결국 상기 PP보드(1)의 테두리가 가압에 의해 납작한 형태가 되면서 아울러 소정의 크기로 절단되고 이때 절단된 면이 융융되어 외부에서 상기 PP보드(1)의 미들시트(1a)에 형성된 공간이 노출되지 않게 깔끔하게 트리밍 된다.
성형 후 남은 상기 PP보드(1)의 스크랩은 제거한 후 폐기하지 않고 별도로 수집하여 용융시킨 후 PP보드(1)를 제조하기 위한 용융 수지로 재활용할 수 있다.
그리고 상기한 ‘소정의 크기’라 함은 각 차량 트렁크 바닥 공간 형상에 대응되는 크기를 의미하며, 이러한 크기는 각 차량 마다 갖는 크기이므로, 해당 차량의 트렁크 바닥재 제조 시 마다 크기가 상이할 것이다. 아울러 본 발명의 내장재가 도면 전반에 걸쳐 트렁크 내장재인 것으로 도시되어 있으나 이는 일예 일뿐 차량 내의 내부 마감재 모두가 해당될 수 있는 것이다.
그리고 도 2에서와 같이, 상기 상부금형(20)에는 PP보드(1)의 상부면에 접하도록 상기 블레이드(201)가 이루는 내측 빈 공간인 상부 비(非)압착 영역(203)에 냉각수가 흐르는 상부유로(204)가 형성되고, 상기 하부금형(10)에는 이에 안착된 PP보드(1)의 하부면에 접하는 하부 비압착 영역(101) 내에 냉각수가 흐르는 하부유로(102)가 형성된다.
상기한 ‘상부 비압착 영역’ 및 ‘하부 비압착 영역’이라 함은 PP보드(1)를 가압하지 않아 압착이 이루어지지 않는 해당 금형의 영역을 의미한다. 예로 상기 상부금형(20)에서는 상기 블레이드(201) 이루는 형상 내측의 빈 공간 영역을 의미할 것이고, 상기 하부금형(10)에서는 상부면 전체, 또는 상부면 중 PP보드(1)가 안착되는 영역을 의미할 것이다.
이때 상기 성형 단계(S2)에서 상기 상부금형(20)에 의한 PP보드(1)의 성형 시간은 25~35초이고, 프레스 압력은 120kgf 이상이다. 여기서 프레스 압력은 정지된 하부금형(10)의 상부 측에 위치한 상기 상부금형(20)이 별도의 승강장치에 의해 하강하여 상기 하부금형(10)에 안착된 PP보드(1)를 누르게 되는 힘이다.
이어서 상기 상부금형(20)의 유통로(202)로 공급되는 열매체유는 보일러(300)에 의해 예열된 후 공급배관(400)을 통해 상기 상부금형(20)의 유통로(202)로 공급되고, 회수배관(500)을 통해 회수된 후 보일러(300)에 의해 다시 예열되는 과정을 반복하게 됨으로써, 상기 유통로(202) 내에서 열매체유의 온도는 180~200도를 항시 유지하게 된다.
이어서 상기 성형 단계(S2)에서 상기 상부 비압착 영역(203)과 하부 비압착 영역(101) 각각의 온도는 80~100도 이다. 이는 상기 하부유로(102)와 상기 상부유로(204) 내로 흐르게 되는 냉각수와의 열교환으로 인해 낮아진 적정 온도이다. 이렇게 낮아진 온도로 인해 상기 상부 비압착 영역(203)과 하부 비압착 영역(101)에 의해 맞닿아 있는 PP보드(1)의 해당 영역은 압착이 이루어지지 않아 변형되지 않고, 고온의 열매체유가 흐르게 되는 상기 블레이드(201)에 의해서만, 즉 상기 블레이드(201)가 가압하게 되는 영역만 가압 변형되어 압착 및 트리밍 되어 성형된다.
배치 단계(S30)는
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이,
상기 성형 단계(S20)에서 성형된 PP보드(1)를 바텀금형(30)에 안착시키고 PP보드(1)의 상면에 피복원단(2)을 배치하는 단계로서,
상기 바텀금형(30)에 안착된 PP보드(1)에 이와 상응한 크기로 절단된 피복원단(2)이 배치된다. 이때 상기 피복원단(2)은 부직포 재질인 것이 바람직하다.
이때 도 3에서와 같이, 상기 바텀금형(30)은
바텀베이스(31)와,
상기 바텀베이스(31)의 상부 측에 전후로 이송 가능케 설치되는 바텀지지체(32)로 이루어져,
상기 바텀지지체(32)의 상부면에 상기 PP보드(1)가 안착된다.
이때 상기 바텀베이스(31)의 상부면에 좌우로 나란히 배치되고 전후 일렬로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 롤러 등에 의해 상기 바텀지지체(32)가 전후로 이송 가능한데, 이는 일예이고 상기 바텀지지체(32)를 전후로 이송케 하기 위한 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 구현 가능할 것이다.
따라서 도 8 및 도 9에서와 같이, 상기 바텀지지체(32)의 상부면에 PP보드(1)가 안착된 상태에서 상기 바텀지지체(32)의 이동 및 정지 동작을 통해 PP보드(1)를 일정 간격으로 이송시키며, 이때 상기 핫멜트분사유닛(50)을 통해 핫멜트를 분사 투입시키고, 분사 투입된 핫멜트가 점차 퍼지면서 피복원단(2)의 전반에 걸쳐 침투되며, 특히 도 10에서와 같이 핫멜트가 점차 퍼지면서 서로 교집합 형태로 피복원단(2)의 전반에 걸쳐 침투된다.
아울러 상기 핫멜트분사유닛(50)의 각 분사노즐(53)은 별도의 컨트롤러에 의해 노즐변위수단(55)이 개별 제어가 나긍하도록 구현함으로써, PP보드(1)의 크기에 따라 핫멜트가 분사되어야 할 핫멜트분사유닛(50)에 대한 제어가 가능하여 다양한 크기의 내장재에 대한 접합이 가능할 수 있고, 또한 PP보드(1)의 돌출 부위나 함몰 부위에 맞게 노즐변위수단(55)에 의한 각 분사노즐(53)의 높낮이 조절이 가능할 수 있다.
침투 단계(S40)는
도 1, 도 3 내지 도 10에 도시된 바와 같이,
상기 바텀금형(30) 상부 측에 배치되는 핫멜트분사유닛(50)을 통해 PP보드(1)와 피복원단(2) 사이에 핫멜트를 침투시키는 단계로서,
상기 핫멜트분사유닛(50)은
상기 바텀금형(30)을 가로지르는 형태로 배치되며 길이방향을 따라 다수의 탑장착홀(511)을 갖는 탑로드(51)와,
상기 바텀금형(30)과 상기 탑로드(51) 사이에 개재(介在)되면서 상기 탑로드(51)와 평행하게 배치되며 상기 탑로드(51)의 각 탑장착홀(511)과 상호 대응되는 위치에 다수의 바텀장착홀(521)을 갖는 바텀로드(52)와,
상단이 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511)에 끼워지고 하단이 상기 바텀로드(52)의 바텀장착홀(521)에 끼워지되 외측 단부의 분사구(531) 측이 외부로 노출되게 끼워지는 다수의 분사노즐(53)과,
상기 각 분사노즐(53)에 핫멜트를 공급하는 공급수단(54)과,
상기 각 분사노즐(53)을 선택적으로 상하 변위(變位)시키게 되는 노즐변위수단(55)
으로 이루어진다.
여기서 상기 바텀로드(52)의 하부면에는 자성체의 커버(522)가 장착되고, 상기 각 분사노즐(53)의 내부에는 분사구(531) 보다 직경이 크고 상기 공급수단(54)으로부터 핫멜트를 공급받게 되는 유통홀(532)이 형성되며, 상기 유통홀(532)에 배치되는 피자성체의 구형(球形)체(533)가 구비된다.
그리고 상기 공급수단(54)은 상기 각 분사노즐(53)의 유통홀(532)에 접속되는 연결관(541)과, 상기 연결관(541)으로 핫멜트를 주입하는 핫멜트 저장부(542)와, 상기 연결관(541) 상에 구비되어 상기 연결관(541)의 개폐를 담당하는 솔레노이드 구조의 개폐밸브(543)로 이루어진다.
아울러 상기 핫멜트 저장부(542)에 저장된 핫멜트가 상기 연결관(541) 측으로 이동될 수 있도록 상기 연결관(541) 상에는 펌프 등이 마련되는 것이 바람직하다.
또한 상기 연결관(541)은 휘어짐이 가능하면서 길이 또한 길어질 수 있도록 가요성(可撓性) 및 탄성을 갖는 주름관 구조의 관체 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 결국 상기 연결관(541)은 상기 분사노즐(53) 하강 시 길이가 늘어나고 반대로의 상승 시 원래의 길이로 복귀된다.
한편, 도 4 및 도 5에서와 같이, 상기 노즐변위수단(55)은
상기 분사노즐(53)의 상단에서 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511) 상부 측으로 노출된 단부에 형성되는 플랜지(551)와,
상기 분사노즐(53)의 단부에 끼워지고 상단이 상기 플랜지(551)에 지지되고 하단이 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511) 주변 영역에 지지되는 탄성스프링(552)과,
상기 탑로드(51)와 평행하게 상기 탑로드(51) 상부 측에 배치되는 샤프트(553)와,
상기 플랜지(551) 상부에 배치되는 가압롤러(554)와,
상기 샤프트(553)에 장착되고 상기 가압롤러(554)에 연결되는 피스톤(555a)을 갖고 선택적 에어 공급에 의해 피스톤(555a)을 상하 진퇴(進退) 동작케 하는 공압실린더(555)
로 이루어져, 상기 공압실린더(555)에 의해 피스톤(555a) 하강 시 상기 가압롤러(554)가 상기 플랜지(551)를 누르게 되면서 상기 분사노즐(53)이 하강하게 되며, 반대로 피스톤(555a) 상승 시 피스톤(555a) 하강에 의해 압축되었던 상기 탄성스프링(552)의 복원력에 의해 상기 분사노즐(53)이 원위치로 복귀된다.
도 4에서와 같이, 상기 구형체(533)는 상기 커버(522)와의 자성에 의해 상기 분사구(531)를 차단하게 되며,
도 5에서와 같이, 상기 분사노즐(53) 변위 시 상기 분사구(531)로부터 상기 구형체(533)가 벗어나게 되어 상기 분사구(531)가 개방된다. 다시 말해, 상기 분사노즐(53) 하강 시 상기 구형체(533)가 상기 커버(522)와의 자성에 의해 상기 커버(522)와 인접한 지점에서 정지 상태를 유지하려고 하고 이때 상기 분사구(531)가 개방되며, 반대로 상기 분사노즐(53) 상승 시 마찬가지로 상기 구형체(533)가 상기 커버(522)와의 자성에 의해 상기 커버(522)와 인접한 지점인 상기 분사구(531) 측으로 자동 이동함에 따라 상기 분사구(531)가 차단된다.
따라서 상기 구형체(533)가 상기 분사노즐(53)의 분사구(531)를 차단한 상태에서 상기 핫멜트 저장부(542)에 저장된 핫멜트가 상기 연결관(541)을 거쳐 상기 분사노즐(53)의 유통홀(532) 내로 일정량을 공급함에 따라 상기 분사노즐(53)의 유통홀(532) 내에 핫멜트가 임시 저장된다. 이렇게 임시 저장된 상태에서 상기 분사구(531)가 개방된 상태에서 상기 핫멜트 저장부(542)에 저장된 핫멜트가 공급되면 상기 분사노즐(53)의 유통홀(532) 내에 임시 저장된 핫멜트가 밀리게 되면서 상기 분사구(531)를 통해 분사된다.
한편, 상기 핫멜트분사유닛(50)에는 상기 샤프트(553)를 회전시켜 상기 각 분사노즐(53)을 변각(變角)시키게 되는 노즐변각수단(56)을 더 포함하는데,
도 3, 도 6 및 도 7에서와 같이, 상기 노즐변각수단(56)은
상기 탑 및 바텀 로드(51, 52)의 각 양단부를 연결하면서 상기 샤프트(553)에 고정되는 서포트(561)와,
상기 샤프트(553)의 양단부를 회전 가능케 지지하는 포스트(562)와,
상기 샤프트(553)에 축 결합되는 종동기어(563)와,
상기 종동기어(563)와 상호 맞물리는 구동기어(564)를 갖고 상기 포스트(562)에 설치되는 구동모터(565)
로 이루어진다.
결국 도 7에서와 같이, 상기 구동모터(565)에 의해 구동기어(564) 회전 시 이에 맞물린 상기 종동기어(563)가 회전하게 되면서 상기 샤프트(553)가 최종적으로 회전하게 됨으로써, 상기 분사노즐(53)에 대한 전후로의 각도 조절이 가능하다. 이러한 상기 분사노즐(53)의 각도 조절을 통해 PP보드(1)의 경사면이나 굴곡면 등에 맞게 대응하여 핫멜트를 분사할 수 있어 균일한 도포가 가능하다.
한편, 본 발명에서 상기 침투 단계(S4) 이후에는 경화 단계(S5)를 더 포함할 수 있는데, PP보드(1)와 피복원단(2) 사이에 침투되어 넓게 퍼진 핫멜트를 건조시켜 경화시키기 위한 단계로서, 상온에서 일정 시간을 두어 경화시킬 수도 있으나 공정 시간을 단축하기 위해 열풍공급수단 등을 통해 열풍을 강제 공급하여 경화시키는 것이 바람직하다.
이상의 제조방법으로 제조된 내장재에서 상기 PP보드(1)는 전술한 바와 같이, 상방 및 하방 각각으로 번갈아가며 개구(開口)된 다수의 공간을 갖는 미들시트(1a)와, 상기 미들시트(1a)의 상면과 하면을 각각 덮는 형태로 합지되는 탑시트(1b) 및 바텀시트(1c)로 이루어지고, 상기 PP보드(1)는 폴리프로필렌(PP : Polypropylene) 재질인 것이 바람직하다.
따라서 본 발명은 폴리프로필렌 + TD 20%의 원료를 이용해 제조된 PP보드를 사용하여 자동차의 내장재를 제조하게 되고, 특히 제조 시 부직포 등의 원단을 PP보드의 제조가 완료된 이후에 핫멜트를 이용해 부착하여 제조함으로써, 냄새가 적고 중량을 대폭 낮출 수 있고, 핫멜트 도포 시 핫멜트분사유닛을 통해 피복원단 조직 내로 핫멜트를 분사 투입시켜 PP보드 전반에 걸쳐 피복원단과의 상호 접합이 이루어져 들뜸 등의 불량을 최소화시킬 수 있으며, 또 오일히터를 이용해 고온의 열매체유를 일정 온도로 유지시킨 채로 PP보드에 대한 압착 및 트리밍 성형을 하고, 이때 압착 및 트리밍을 위한 블레이드 내측의 비압착 영역과 이와 맞닿게 되는 하부 측 금형의 비압착 영역 각각에 냉각수를 순환시켜 열매체유로 인해 열전도 된 각 영역의 온도를 낮추어 블레이드에 의한 압착 성형 시 각 영역에 위치한 PP보드의 해당 부위에 대한 변형을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1 : PP보드
1a : 미들시트
1b : 탑시트
1c : 바텀시트
2 : 피복원단
10 : 하부금형
101 : 하부 비압착 유로
102 : 하부유로
20 : 상부금형
201 : 블레이드
201a : 단턱부
202 : 유통로
203 : 상부 비압착 영역
204 : 상부유로
30 : 바텀금형
31 : 바텀베이스
32 : 바텀지지체
50 : 핫멜트분사유닛
51 : 탑로드
511 : 탑장착홀
52 : 바텀로드
521 : 바텀장착홀
522 : 커버
53 : 분사노즐
531 : 분사구
532 : 유통홀
533 : 구형체
54 : 공급수단
541 : 연결관
542 : 핫멜트 저장부
543 : 개폐밸브
55 : 노즐변위수단
551 : 플랜지
552 : 탄성스프링
553 : 샤프트
554 : 가압롤러
555 : 공압실린더
555a : 피스톤
56 : 노즐변각수단
561 : 서포트
562 : 포스트
563 : 종동기어
564 : 구동기어
565 : 구동모터

Claims (6)

  1. PP보드(1) 제조 단계(S10);
    상기 제조 단계(S10)에서 제조된 PP보드(1)를 하부금형(10)에 안착시키고 하강하는 상부금형(20)에 의해 소정의 크기로 성형하는 단계(S20);
    상기 성형 단계(S20)에서 성형된 PP보드(1)를 바텀금형(30)에 안착시키고 PP보드(1)의 상면에 피복원단(2)을 배치하는 단계(S30); 및
    상기 바텀금형(30) 상부 측에 배치되는 핫멜트분사유닛(50)을 통해 PP보드(1)와 피복원단(2) 사이에 핫멜트를 침투시키는 단계(S40);
    를 포함하고,
    상기 핫멜트분사유닛(50)은
    상기 바텀금형(30)을 가로지르는 형태로 배치되며 길이방향을 따라 다수의 탑장착홀(511)을 갖는 탑로드(51)와,
    상기 바텀금형(30)과 상기 탑로드(51) 사이에 개재(介在)되면서 상기 탑로드(51)와 평행하게 배치되며 상기 탑로드(51)의 각 탑장착홀(511)과 상호 대응되는 위치에 다수의 바텀장착홀(521)을 갖는 바텀로드(52)와,
    상단이 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511)에 끼워지고 하단이 상기 바텀로드(52)의 바텀장착홀(521)에 끼워지되 외측 단부의 분사구(531) 측이 외부로 노출되게 끼워지는 다수의 분사노즐(53)과,
    상기 각 분사노즐(53)에 핫멜트를 공급하는 공급수단(54)과,
    상기 각 분사노즐(53)을 선택적으로 상하 변위(變位)시키게 되는 노즐변위수단(55)
    으로 이루어지되,
    상기 노즐변위수단(55)은
    상기 분사노즐(53)의 상단에서 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511) 상부 측으로 노출된 단부에 형성되는 플랜지(551)와,
    상기 분사노즐(53)의 단부에 끼워지고 상단이 상기 플랜지(551)에 지지되고 하단이 상기 탑로드(51)의 탑장착홀(511) 주변 영역에 지지되는 탄성스프링(552)과,
    상기 탑로드(51)와 평행하게 상기 탑로드(51) 상부 측에 배치되는 샤프트(553)와,
    상기 플랜지(551) 상부에 배치되는 가압롤러(554)와,
    상기 샤프트(553)에 장착되고 상기 가압롤러(554)에 연결되는 피스톤(555a)을 갖고 선택적 에어 공급에 의해 피스톤(555a)을 상하 진퇴(進退) 동작케 하는 공압실린더(555)
    로 이루어져, 상기 공압실린더(555)에 의해 피스톤(555a) 하강 시 상기 가압롤러(554)가 상기 플랜지(551)를 누르게 되면서 상기 분사노즐(53)이 하강하게 되며, 반대로 피스톤(555a) 상승 시 피스톤(555a) 하강에 의해 압축되었던 상기 탄성스프링(552)의 복원력에 의해 상기 분사노즐(53)이 원위치로 복귀되는 것을 특징으로 하는 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀로드(52)의 하부면에는 자성체의 커버(522)가 장착되고,
    상기 각 분사노즐(53)의 내부에는 분사구(531) 보다 직경이 크고 상기 공급수단(54)으로부터 핫멜트를 공급받게 되는 유통홀(532)이 형성되며,
    상기 유통홀(532)에 배치되는 피자성체의 구형(球形)체(533)가 구비되고,
    상기 구형체(533)는 상기 커버(522)와의 자성에 의해 상기 분사구(531)를 차단하게 되며,
    상기 분사노즐(53) 변위 시 상기 분사구(531)로부터 상기 구형체(533)가 벗어나게 되어 상기 분사구(531)가 개방되는 것을 특징으로 하는 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핫멜트분사유닛(50)에는 상기 샤프트(553)를 회전시켜 상기 각 분사노즐(53)을 변각(變角)시키게 되는 노즐변각수단(56)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 노즐변각수단(56)은
    상기 탑 및 바텀 로드(51, 52)의 각 양단부를 연결하면서 상기 샤프트(553)에 고정되는 서포트(561)와,
    상기 샤프트(553)의 양단부를 회전 가능케 지지하는 포스트(562)와,
    상기 샤프트(553)에 축 결합되는 종동기어(563)와,
    상기 종동기어(563)와 상호 맞물리는 구동기어(564)를 갖고 상기 포스트(562)에 설치되는 구동모터(565)
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법.
  6. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바텀금형(30)에는 전후로 이송 가능케 설치되는 바텀지지체(32)가 구비되고, 상기 바텀지지체(32)의 상부면에 PP보드(1)가 안착된 상태에서 상기 바텀지지체(32)의 이동 및 정지 동작을 통해 PP보드(1)를 일정 간격으로 이송시키며, 이때 상기 핫멜트분사유닛(50)을 통해 핫멜트를 분사 투입시키고, 분사 투입된 핫멜트가 점차 퍼지면서 피복원단(2)의 전반에 걸쳐 침투되는 것을 특징으로 하는 PP보드와 피복원단 간의 균일한 접합을 위한 변위 및 변각형 노즐을 갖는 자동차의 내장재 제조방법.
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