KR102530043B1

KR102530043B1 - 표피 일체형 내장재 제조 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102530043B1
Application number: KR1020220149943A
Authority: KR
Inventors: 윤치원
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2023-05-09
Also published as: US20240051198A1

Abstract

본 발명은, 제1 성형면 및 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고, 표피가 제1 성형면 상에 세팅되며, 제1 금형 유닛과 제2 금형 유닛은 합형 시 세팅된 표피와 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하도록 구성되고, 사출 공간은, 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 확대된 제1 부피로 유지되고, 용융 수지의 사출 완료 후 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피로 가변되어 사출된 용융 수지를 압축하며, 압축되는 용융 수지가 제1 성형면과 제2 성형면에 의해 표피와 일체화되는 기재로 성형되는, 차량용 내장재 제조 장치 등을 제공한다.

Description

표피 일체형 내장재 제조 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SKIN-INTEGRATED INTERIOR MATERIAL}

본 발명의 실시예는 표피가 기재와 일체화된 차량용 내장재를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량용 내장재는 대시보드(dashboard), 도어 트림(door trim) 등에 사용될 수 있다.

근래 들어, 차량용 내장재는 고급화 요구의 증가 등에 따라 경질의 기재를 연질의 표피로 마감한 형태로도 많이 제조되고 있다. 표피는 표면에 정교한 문양이나 질감, 장식 등에 의해 고급스러움이 표현되어 있을 수 있다.

기재와 표피로 구성된 차량용 내장재의 제조는, 표피가 기재 상에 부착된 반제품을 획득하고, 획득된 반제품에서 기재의 둘레 부분을 표피의 가장자리 부분으로 감싸는 순으로 진행될 수 있다. 이러한 차량용 내장재 제조 공정은 다음과 같은 문제점이 있다.

반제품을 획득하는 과정에서, 표피의 미동, 표피에 작용하는 압력 등으로 인해 표피에 주름이 발생될 수 있다.

기재의 둘레 부분을 표피의 가장자리 부분으로 감싸려면, 표피의 여분(즉, 표피의 가장자리 부분에서 기재의 둘레 부분을 감싸고 남는 부분)을 표피로부터 제거하는 트리밍(trimming)을 수행해야 하고, 표피의 가장자리 부분을 기재의 둘레 부분에 접착해야 하기 때문에, 공정이 전반적으로 복잡하고 어려울 수밖에 없는 데다, 장치의 증가 및 이로 인한 비용 상승을 피할 수 없다. 게다가, 접착제의 사용에 따라 VOC와 같은 환경 오염 물질이 다량으로 발생할 수 있다.

한편, 차량용 내장재의 제조 과정에서 표피에 고온, 고압이 작용할 수 있다. 표피에 작용하는 고온, 고압에 의하면, 표피가 손상될 수 있다. 일례로, 표피가 딱딱해지는 불량이 발생될 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-2274392호(2021.07.07) 대한민국 등록특허공보 제10-2377731호(2022.03.23)

본 발명의 실시예는 생산성 향상 면에서 유리하고 친환경적인 차량용 내장재 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 표피에 주름이 발생되는 불량을 방지할 수 있는 차량용 내장재 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 표피의 손상 방지 면에서 보다 유리한 차량용 내장재 제조 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하고, 표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하며, 상기 제1 금형 유닛과 합형 시 세팅된 상기 표피의 가장자리 부분의 에지를 노출시키는 개구를 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면 사이의 주위를 따라 제공하는 제2 금형 유닛과; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 시 상기 개구를 따라 배치되는 선단 부분을 구비하는 실링 블록을 포함하고, 상기 선단 부분은 상기 표피의 상기 에지를 상기 제1 성형면에 전체적으로 밀착시키는 가압 선단 및 상기 개구를 폐쇄하여 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면 사이에 주위와 차단된 성형 공간을 형성하는 감싸기 성형면을 가지도록 형성되며, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시, 상기 용융 수지는 상기 성형 공간에서 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되고, 상기 표피는 상기 가장자리 부분이 상기 감싸기 성형면에 의해 상기 기재의 둘레 부분을 감싸는 형상으로 유도되는, 차량용 내장재 제조 장치가 제공될 수 있다.

상기 실링 블록은, 상기 제1 금형 유닛에 제공되고, 상기 제1 성형면의 주위를 따라 배열된 복수의 단위 블록으로 구성되며, 복수의 상기 단위 블록은 블록 구동 모듈에 의해 각각 상기 제1 성형면에 대해 전후 이동 가능하여 전진 시 상기 표피의 상기 에지를 압박하고 후진 시 상기 표피의 상기 에지에 대한 압박을 해제할 수 있다.

상기 블록 구동 모듈은, 복수의 상기 단위 블록 각각에 대해 전후 이동 가능하고, 전진 시 테이퍼면에 의해 복수의 상기 단위 블록을 전진시키는 전진 작동 부재들과; 복수의 상기 단위 블록에 각각 후진 방향으로 탄성력을 제공하여 상기 전진 작동 부재들의 후진 시 복수의 상기 단위 블록을 후진시키는 후진 작동 부재들을 포함할 수 있다.

상기 후진 작동 부재들은 복수의 상기 단위 블록과 상기 제1 금형 유닛 사이에 각각 개재된 탄성 부재로 구성될 수 있다.

상기 제1 금형 유닛은, 상기 제2 금형 유닛에 대해 서로 전후 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 중앙 금형과 주변 금형, 그리고 상기 중앙 금형 또는 상기 주변 금형을 이동시키는 금형 구동 모듈을 포함하고, 상기 중앙 금형은, 상기 제1 성형면의 중앙 부분을 제공하고, 상기 게이트를 구비하며, 상기 주변 금형은 상기 중앙 금형의 주위에서 상기 제1 성형면의 주변 부분을 제공하고, 상기 금형 구동 모듈은 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 일치되어 상기 제1 성형면을 제공하는 제1 상태 및 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 불일치되어 상기 게이트의 전방에 상기 주변 금형으로 둘러싸인 사출 공간을 제공하는 제2 상태로 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형의 상태를 전환하며, 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형은, 상기 용융 수지의 사출 시 제2 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출이 완료되면 제1 상태로 전환되어 사출된 상기 사출 공간 내의 상기 용융 수지를 압축할 수 있다.

상기 제2 금형 유닛은, 상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과; 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과; 상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와; 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재를 포함할 수 있다. 상기 용융 수지는 발포제를 포함할 수 있다.

상기 제2 금형 유닛은, 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 스톱 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 스톱 유닛은 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함할 수 있다.

상기 제2 분할 금형은, 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 전방 분할 금형과; 상기 제2 전방 분할 금형의 후방에 배치된 제2 후방 분할 금형을 포함할 수 있다. 상기 코어 금형 로드의 상기 제2 단부는 상기 제2 전방 분할 금형에 연결되고, 상기 감압 탄성 부재는 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 전방 분할 금형 사이에 개재되며, 상기 코어백 억제 실린더는 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결될 수 있다.

상기 제2 금형 유닛은, 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결되고 상기 제1 분할 금형에 탄성력을 제공하는 코어백 보정 모듈을 더 포함할 수 있다. 상기 코어백 보정 모듈이 제공하는 탄성력은 상기 감압 탄성 부재가 제공하는 탄성력에 비해 클 수 있다.본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하고, 표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하며, 상기 제1 금형 유닛과 합형 시 세팅된 상기 표피의 가장자리 부분의 에지를 노출시키는 개구를 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면 사이의 주위를 따라 제공하는 제2 금형 유닛과; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 시 상기 개구를 따라 배치되는 선단 부분을 구비하는 실링 블록을 포함하고, 상기 선단 부분은 상기 표피의 상기 에지를 상기 제1 성형면에 전체적으로 밀착시키는 가압 선단 및 상기 개구를 폐쇄하여 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면 사이에 주위와 차단된 성형 공간을 형성하는 감싸기 성형면을 가지도록 형성되며, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시, 상기 용융 수지는 상기 성형 공간에서 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되고, 상기 표피는 상기 가장자리 부분이 상기 감싸기 성형면에 의해 상기 기재의 둘레 부분을 감싸는 형상으로 유도되며, 상기 제2 금형 유닛은, 상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과; 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과; 상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 푸셔를 포함하는, 차량용 내장재 제조 장치가 제공될 수 있다. 여기서, 상기 용융 수지는 발포제를 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛, 상기 제2 금형 유닛 및 상기 실링 블록을 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서, 표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면 상에 세팅하는 단계와; 세팅된 상기 표피의 가장자리 부분의 에지를 상기 실링 블록의 선단 부분의 가압 선단에 의해 상기 제1 성형면에 전체적으로 밀착시키고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하며, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형에 따라 상기 제1 금형 유닛의 상기 제1 성형면과 상기 제2 금형 유닛의 제2 성형면 사이의 주위를 따라 제공되어 상기 표피의 상기 에지를 노출시키는 개구를 상기 실링 블록의 감싸기 성형면으로 폐쇄함으로써 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면 사이에 주위와 차단된 성형 공간을 형성하는 단계와; 용융 수지를 형성된 상기 성형 공간으로 상기 제1 금형 유닛의 게이트를 통해 사출함으로써, 상기 성형 공간에서 상기 표피와 일체화되는 기재를 성형하고, 상기 표피의 상기 가장자리 부분에 대해 상기 감싸기 성형면에 의해 상기 기재의 둘레 부분을 감싸는 형상으로 유도하는 단계를 포함하는, 차량용 내장재 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고, 표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되며, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛은 합형 시 세팅된 상기 표피와 상기 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하도록 구성되고, 상기 사출 공간은, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 확대된 제1 부피 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출 완료 후 상기 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피 상태로 가변되어 사출된 상기 용융 수지를 압축하며, 압축되는 상기 용융 수지는 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되는, 차량용 내장재 제조 장치가 제공될 수 있다.

부피 가변형의 상기 사출 공간을 제공하는 차량용 내장재 제조 장치에 있어서, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛은 상기 용융 수지의 압축 완료 후 설정된 미소 형개 거리만큼 서로 이격될 수 있다. 상기 용융 수지는 발포제를 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 부피 가변형의 상기 사출 공간을 제공하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서, 표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면 상에 세팅하는 단계와; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하고 세팅된 상기 표피와 상기 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하는 단계와; 상기 사출 공간을 확대된 제1 부피 상태로 유지하고 용융 수지를 상기 제1 금형 유닛의 게이트를 통해 사출하는 단계와; 상기 사출 공간을 상기 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피 상태로 가변시켜 사출된 상기 용융 수지를 압축하고, 압축되는 상기 용융 수지를 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형하는 단계를 포함하는, 차량용 내장재 제조 방법이 제공될 수 있다.

부피 가변형의 상기 사출 공간을 제공하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법은, 상기 용융 수지의 압축 완료 후 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 설정된 미세 거리만큼 서로 이격시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고, 표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되며, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛은 합형 시 세팅된 상기 표피와 상기 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하도록 구성되고, 상기 사출 공간은, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 확대된 제1 부피 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출 완료 후 상기 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피 상태로 가변되어 사출된 상기 용융 수지를 압축하며, 압축되는 상기 용융 수지는 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되고, 상기 제2 금형 유닛은, 상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과; 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과; 상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와; 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리(미소 형개 거리)만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재를 포함하는, 차량용 내장재 제조 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하고, 표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛은, 상기 제2 금형 유닛에 대해 서로 전후 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 중앙 금형과 주변 금형, 그리고 상기 중앙 금형 또는 상기 주변 금형을 이동시키는 금형 구동 모듈을 포함하며, 상기 중앙 금형은 상기 제1 성형면의 중앙 부분을 제공하고 상기 게이트를 구비하며, 상기 주변 금형은 상기 중앙 금형의 주위에서 상기 제1 성형면의 주변 부분을 제공하고, 상기 금형 구동 모듈은 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 일치되어 상기 제1 성형면을 제공하는 제1 상태 및 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 불일치되어 상기 게이트의 전방에 상기 주변 금형으로 둘러싸인 사출 공간을 제공하는 제2 상태로 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형의 상태를 전환하며, 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형은, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 제2 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출이 완료되면 제1 상태로 전환되어 사출된 상기 사출 공간 내의 상기 용융 수지를 압축하며, 압축되는 상기 용융 수지는 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되는, 차량용 내장재 제조 장치가 제공될 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치에 있어서, 상기 제2 금형 유닛은, 상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과; 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과; 상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와; 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재를 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치에 있어서, 상기 제2 분할 금형은, 상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 전방 분할 금형과; 상기 제2 전방 분할 금형의 후방에 배치된 제2 후방 분할 금형을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 코어 금형 로드의 상기 제2 단부는 상기 제2 전방 분할 금형에 연결되고, 상기 감압 탄성 부재는 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 전방 분할 금형 사이에 개재되며, 상기 스톱 유닛은 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치에 있어서, 상기 제2 금형 유닛은, 상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결되고, 상기 제1 분할 금형에 탄성력을 제공하는 코어백 보정 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서, 표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면 상에 세팅하는 단계와; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하여 세팅된 상기 표피를 상기 제1 금형 유닛의 상기 제1 성형면과 상기 제2 금형 유닛의 제2 성형면으로 지지하는 단계와; 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 후, 상기 제1 금형 유닛의 중앙 금형과 주변 금형에 대해 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 불일치되어 상기 중앙 금형의 게이트의 전방에 상기 주변 금형으로 둘러싸인 사출 공간을 제공하는 제2 상태로 유지하고 용융 수지를 상기 게이트를 통해 사출하는 단계와; 상기 용융 수지의 사출 후, 상기 제1 금형 유닛의 중앙 금형과 주변 금형에 대해 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 일치되어 상기 제1 성형면을 제공하는 제1 상태로 전환하여 사출된 상기 용융 수지를 압축하는 단계를 포함하는, 차량용 내장재 제조 방법이 제공될 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법은, 사출된 상기 용융 수지의 압축 완료 후, 상기 제2 금형 유닛의 제2 후방 분할 금형을 코어백 거리만큼 후퇴시킴으로써, 상기 제2 금형 유닛의 제2 전방 분할 금형을 상기 제2 금형 유닛의 감압 탄성 부재에 의해 상기 제2 금형 유닛의 제1 분할 금형에 대해 상기 코어백 거리만큼 후퇴시켜 상기 제2 금형 유닛의 코어 금형을 후퇴시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 포함하고, 상기 제1 금형 유닛이 중앙 금형과 주변 금형을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법은, 상기 코어 금형을 후퇴시킨 후, 상기 제2 금형 유닛의 코어백 억제 실린더를 작동시켜 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, VOC와 같은 환경 오염 물질의 발생 없이, 기재의 성형과 기재의 둘레 부분을 표피의 가장자리 부분으로 감싸기를 원 스텝으로 구현할 수 있다. 이에, 생산성을 크게 향상시킬 수 있고, 제조 원가를 크게 낮출 수 있다.

또한, 용융 수지를 사출하여 기재를 성형하는 과정에서, 표피의 위치가 정확히 고정된 상태(즉, 표피의 유동이 방지된 상태)로 유지되기 때문에, 표피에 주름이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 용융 수지의 사출 과정에서 표피의 이면이 용융 수지의 사출 압력 등으로 손상되는 것을, 표피로부터 이격된 위치에서 용융 수지를 사출하는 것에 의해 최소화할 수 있다.

또한, 용융 수지의 사출 및 압축 후, 양쪽의 금형이 미세 거리만큼 이격(미소 형개, 코어백)되기 때문에, 성형 공간의 고압, 고온에 의한 표피의 손상(열화, 이면의 폼층이 딱딱해지는 문제 등)을 방지할 수 있고, 용융 수지에 발포제가 포함된 경우 발포를 확실히 유도할 수 있다.

또, 코어백 상태에서, 금형의 이동이 코어백 억제 실린더에 의해 제한되기 때문에, 코어백 거리를 요구 수준으로 안정적으로 정확히 유지할 수 있고, 이에 따라 압축된 표피를 요구되는 형태로 보다 정확히 복원시킬 수 있다.

발명의 효과는 이에 한정되지 않고, 언급되지 않은 기타 효과는 통상의 기술자라면 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성을 나타낸다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 작동을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성 및 작동을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성 및 작동을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하는 데 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적 설명을 생략하고, 유사 기능 및 작용을 하는 부분은 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용하기로 한다.

명세서에서 사용되는 용어들 중 적어도 일부는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이기에 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어에 대해서는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석되어야 한다. 또한, 명세서에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 하는 때, 이것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 그리고, 어떤 부분이 다른 부분과 연결(또는, 결합)된다고 하는 때, 이것은, 직접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우뿐만 아니라, 다른 부분을 사이에 두고 간접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우도 포함한다.

한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은, 차량용 내장재를 제조하기 위한 인서트 사출 성형을 수행할 수 있고, 인서트 사출 성형에 의해 표피 및 표피와 일체화된 기재를 포함하는 차량용 내장재를 제공할 수 있다. 아울러, 인서트 사출 성형에 의해 기재를 성형하는 과정에서 기재의 둘레 부분을 표피의 가장자리 부분으로 감싸기를 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 제조된 차량용 내장재는, 예를 들어, 암레스트(armrest), 콘솔 박스(console box), 크래시 패드(crash pad), 대시보드(dashboard), 도어 패널(door panel), 도어 트림(door trim), 글러브 박스(glove box), 헤드라이너(headliner) 및 헤드레스트(headrest)용으로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 차량용 내장재를 제조하는 데 사용되는 표피는, 스킨층(skin layer)과 폼층(foam layer)으로 구성된 소프트 스킨(soft skin)일 수 있고, 리얼 스티치를 가질 수 있다. 폼층은 기재와 스킨층 사이에 개재될 수 있다. 참고로, 리얼 스티치는 재봉기 등을 이용하는 봉재 공정에 의해 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 의해 차량용 내장재를 제조하는 데 사용되는 표피는, 사전에 프리포밍(preforming)으로 성형될 수 있고, 가장자리 부분에 의해 기재의 둘레 부분을 감싸는 데 적합한 크기로 형성될 수 있다.

스킨층의 재질은 PVC 또는 TPE(thermoplastic elastomer)의 일종으로 사용되는 TPO(olefin-based thermoplastic elastomer) 및 TPU(thermo plastic polyurethane) 등일 수 있고, 폼층은 폴리프로필렌 폼(polypropylene foam), 폴리우레탄 폼(polyurethane foam), 에틸렌 비닐 아세테이트 폼(ethylene vinyl acetate foam) 등일 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이들에 한정되는 것은 아니다.

기재의 재질은, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 아크릴로니트릴 스티렌(acrylonitrile styrene), 폴리아마이드(polyamide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), PVC 등일 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성 및 작동이 도 1 내지 도 10에 도시되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치는 서로 대향하는 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)을 포함한다. 제1 금형 유닛(100)은, 제1 성형면(101)을 구비하고, 제1 성형면(101)에 배치된 게이트(105)를 구비하며, 인서트되는 표피(20)가 제1 성형면(101)에 탑재된 상태로 제1 성형면(101) 상에 세팅된다. 표피(20)의 세팅은 흡착, 점착, 핀 등을 이용하는 방식으로 이루어질 수 있다. 제1 성형면(101)은 돌출된 형상일 수 있다. 제2 금형 유닛(200)은, 제1 성형면(101)과 대향하는 제2 성형면(201)을 구비하고, 제1 금형 유닛(100과 합형 시 세팅된 표피(20)의 가장자리 부분(21)의 에지(22)를 노출시키는 개구(OP)를 제1 성형면(101)과 제2 성형면(201) 사이의 주위를 따라 제공하도록 구성된다. 제2 성형면(201)은 제1 성형면(101)에 대응하도록 오목하게 형성될 수 있다. 제1 성형면(101)과 대향하는 제2 성형면(201)은 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)의 합형에 따른 형폐 시 세팅된 표피(20)를 지지할 수 있다.

제1 금형 유닛(100)은 위치가 고정될 수 있고, 제2 금형 유닛(200)은 사출기에 의해 제1 금형 유닛(100)에 대해 전후로 이동될 수 있다. 이에, 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)은, 제2 금형 유닛(200)의 이동 방향에 따라 서로 접근되거나 이격될 수 있고, 서로 접근된 거리에 따라 합형될 수 있다. 이와 달리, 합형을 위해, 제2 금형 유닛(200)은 위치가 고정되고, 제1 금형 유닛(100)은 제2 금형 유닛(200)에 대해 전후로 이동될 수도 있다. 물론, 합형을 위해, 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)이 서로에 대해 접근되거나 이격되도록 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치는 실링 블록(310)을 더 포함한다. 실링 블록(310)은 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)의 합형 시 개구(OP)를 따라 배치되는 선단 부분(311, 312)을 구비하도록 구성된다. 실링 블록(310)의 선단 부분(311, 312)은 표피(20)의 에지(22)를 제1 성형면(101)에 전체적으로 밀착시키는 가압 선단(312) 및 개구(OP)를 폐쇄하여 제1 성형면(101)과 제2 성형면(201) 사이에 주위와 차단된 성형 공간을 형성하는 감싸기 성형면(311)을 가지도록 형성된다.

용융 수지(10)가 게이트(105)를 통해 사출된다. 사출된 용융 수지(10)는 제1 성형면(101), 제2 성형면(201) 및 감싸기 성형면(311)에 의해 한정된 성형 공간에서 표피(20)와 일체화되는 기재로 성형된다. 이 과정에서, 표피(20)는 가장자리 부분(21)이 감싸기 성형면(311)에 의해 기재의 둘레 부분을 감싸는 형상으로 유도된다(도 8 참조). 실시 조건 등에 따라서는 용융 수지(10)가 물리적 또는 화학적 발포제를 포함할 수도 있다.

실링 블록(310)은 제1 금형 유닛(100)에 제공된다. 실링 블록(310)은 제1 성형면(101)의 주위를 따라 배열된 복수의 단위 블록으로 구성된다. 실링 블록(310)의 단위 블록들은, 블록 구동 모듈(320, 330, 340)에 의해 각각 제1 성형면(101)에 대해 전후 이동 가능하여, 전진 시 표피(20)의 에지(22)를 압박할 수 있고, 후진 시 표피(20)의 에지(22)에 대한 압박을 해제할 수 있다. 실링 블록(310)의 단위 블록들은, 표피(20)의 에지(22)를 제1 성형면(101)에 전체적으로 밀착시키기 위해, 전진 시 선단 부분(311, 312)이 서로 긴밀히 밀착될 수 있다. 물론, 실링 블록(310)의 단위 블록들은 후진 시 선단 부분(311, 312)이 서로 이격되어 상호 밀착이 해제될 수 있다.

도 2를 참조하면, 블록 구동 모듈(320, 330, 340)은 전진 작동 부재(320)들, 구동원(330) 및 후진 작동 부재(340)들을 포함한다. 전진 작동 부재(320)들은, 실링 블록(310)의 단위 블록 각각에 대해 전후 이동 가능하고, 전진 시 테이퍼면(325)에 의해 복수의 단위 블록을 전진시키도록 구성된다. 구동원(330)은 전진 작동 부재(320)들을 이동시킨다. 일례로, 구동원(330)은 리니어 액추에이터일 수 있다. 도시된 바는 없으나, 구동원(330)은 전진 작동 부재(320)들을 연결하는 연결 부재를 통해 전진 작동 부재(320)들과 연결되어 전진 작동 부재(320)들을 동시에 이동시킬 수 있다. 후진 작동 부재(340)들은 실링 블록(310)의 단위 블록 각각에 후진 방향으로 탄성력을 제공하여 전진 작동 부재(320)들이 후진되면 단위 블록들을 후진시킨다. 예를 들어, 후진 작동 부재(340)들은, 실링 블록(310)의 단위 블록 각각과 제1 금형 유닛(100)의 주변 금형(120) 사이에 제공될 수 있고, 스프링 등의 탄성 부재일 수 있다.

제1 금형 유닛(100)은, 제2 금형 유닛(200)에 대해 서로 전후 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 중앙 금형(110)과 주변 금형(120), 그리고 주변 금형(120)을 이동시키는 금형 구동 모듈(130)을 포함한다. 금형 구동 모듈(130)은 주변 금형(120)이 아닌 중앙 금형(110)을 이동시키도록 구성될 수도 있다. 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)은 용융 수지(10)의 누출 방지를 위해 서로 긴밀하게 전후 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다. 중앙 금형(110)은 제1 성형면(101)의 중앙 부분(101a)을 제공하고 게이트(105)를 구비하도록 구성된다. 주변 금형(120)은 중앙 금형(110)의 주위에서 제1 성형면(101)의 주변 부분(101b)을 제공하도록 구성된다.

금형 구동 모듈(130)은 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)이 일치되어 제1 성형면(101)을 제공하는 제1 상태(도 7 참조) 및 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)이 불일치되어 게이트(105)의 전방에 주변 금형(120)으로 둘러싸인 사출 공간을 제공하는 제2 상태(도 3 및 도 4 참조)로 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)의 상태를 전환할 수 있다. 금형 구동 모듈(130)은 주변 금형(120)을 제2 금형 유닛(200)에 대해 전진시켜 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)을 제1 상태에서 제2 상태로 전환할 수 있다. 전진된 주변 금형(120)은 제1 금형 유닛(100)에 대해 전진(즉, 사출 위치에서 압축 위치로 이동)되는 제2 금형 유닛(200)에 밀려 후퇴될 수 있고, 이로써 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)은 제2 상태에서 제1 상태로 전환될 수 있다(도 6 및 도 7 참조). 금형 구동 모듈(130)은 구동 실린더 및 릴리프 밸브를 포함할 수 있다. 구동 실린더는 주변 금형(120)에 직접적 또는 간접적으로 연결될 수 있다. 릴리프 밸브는, 구동 실린더에 작용하는 압력이 미리 정한 설정 압력을 초과하면, 초과 분의 압력에 상응하는 양의 유체를 구동 실린더로부터 배출하도록 구성될 수 있다. 이에, 금형 구동 모듈(130)은 전진된 주변 금형(120)이 제2 금형 유닛(200)에 밀려 후퇴되는 것을 허용할 수 있고, 전진된 주변 금형(120)은 제2 금형 유닛(200)이 미는 속도로 일정하게 후퇴될 수 있다.

중앙 금형(110)과 주변 금형(120)은, 용융 수지(10)의 사출 시 제2 상태(도 3 및 도 4 참조)로 유지되고, 용융 수지(10)의 사출이 완료되면 금형 구동 모듈(130)에 의해 제1 상태(도 7 참조)로 전환된다. 이때, 사출 공간(50)은 부피가 축소되고, 사출된 사출 공간(50) 내의 용융 수지(10)는 압축된다(도 6 참조). 물론, 용융 수지(10)는 사출 공간(50)의 부피 축소에 따라 사출 공간(50)으로부터 성형 공간(제1 성형면(101), 제2 성형면(201) 및 감싸기 성형면(311)에 의해 한정된 공간)으로 진입되어 성형 공간에 충전된다(도 7 참조). 이 과정에서, 용융 수지(10)는 성형 공간에 의해 표피(20)와 일체화되는 기재로 성형되고, 표피(20)는 가장자리 부분(21)이 감싸기 성형면(311)에 의해 기재의 둘레 부분을 감싸는 형상으로 유도된다. 도 8은 성형되는 기재의 둘레 부분이 표피(20)의 가장자리 부분(21)에 의해 감싸지는 과정을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 표피(20)는, 성형 공간으로 진입되는 용융 수지(10)에 의해 압착될 수 있고, 그 가장자리 부분(21)이 감싸기 성형면(311)을 포함하는 성형 공간에 밀착되는 형상으로 변형되어 기재의 둘레 부분을 감쌀 수 있다.

제2 금형 유닛(200)은, 제2 성형면(201)을 구비하는 코어 금형(215)이 제1 금형 유닛(100)에 대해 전후 슬라이딩 이동 가능하게 결합된 제1 분할 금형(210), 제1 분할 금형(210)의 후방에 배치된 제2 분할 금형(220, 230), 그리고 양쪽 단부가 코어 금형(215)과 제2 분할 금형(220, 230)에 각각 연결된 코어 금형 로드(250)를 포함한다. 또한, 제2 금형 유닛(200)은, 제1 분할 금형(210)과 제2 분할 금형(220, 230) 사이에 개재된 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재(240)를 더 포함한다. 감압 탄성 부재(240)는, 제2 금형 유닛(200)이 전진되어 압축 위치로 완전히 이동된 상태(도 7 참조)에서, 제2 분할 금형(220, 230)을 제1 분할 금형(210)을 밀어낸 코어백 거리(미소 형개 거리, G1)만큼 코어 금형(215)을 탄성력에 의해 후퇴시키는 역할을 한다(도 9 참조). 감압 탄성 부재(240)는 양단 부분이 제1 분할 금형(210)과 제2 분할 금형(220, 230)에 마주하도록 형성된 홈에 각각 삽입된 스프링일 수 있다. 감압 탄성 부재(240)가 제2 분할 금형(220, 230)을 밀어내면, 코어 금형 로드(250)가 제2 분할 금형(220, 230)과 함께 후퇴되어, 코어 금형(215)이 후퇴된다.

용융 수지(10)의 압축 후, 코어 금형(215)이 코어백 거리(미소 형개 거리, G1)만큼 후퇴되면, 개구(OP)가 실링 블록(310)의 감싸기 성형면(311)에 의해 폐쇄된 제1 성형면(101)과 제2 성형면(201) 사이에 성형 공간은 확대되고, 이로써 성형 공간의 압력과 온도는 하강된다. 이때, 용융 수지(10)에 발포제가 포함된 경우, 성형 공간의 압력과 온도 하강으로 인해 발포가 이루어질 수 있다. 물론, 성형 공간의 압력과 온도 하강에 따르면, 용융 수지(10)의 고온에 의한 표피(20)의 손상(열화, 이면의 폼층이 딱딱해지는 경질화 현상 등)을 방지할 수 있다.

제2 분할 금형(220, 230)은, 제1 분할 금형(210)의 후방에 배치된 제2 전방 분할 금형(220), 그리고 제2 전방 분할 금형(220)의 후방에 배치된 제2 후방 분할 금형(230)을 포함한다. 코어 금형 로드(250)는 양단 부분이 코어 금형(215)과 제2 전방 분할 금형(220)에 각각 고정된다. 감압 탄성 부재(240)는 제1 분할 금형(210)과 제2 전방 분할 금형(230) 사이에 개재된다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 도면 부호 260은 코어백 편차 보정 모듈이다. 코어백 편차 보정 모듈(260)은, 제1 분할 금형(210)에 설치된 볼트, 그리고 제2 후방 분할 금형(230)에 형성된 볼트 슬라이딩 홈으로 구성될 수 있다. 볼트의 축부는 제1 분할 금형(210)에 체결된다. 볼트의 단붙이 머리는, 제2 후방 분할 금형(230)의 볼트 슬라이딩 홈 내에 배치되고, 제2 후방 분할 금형(230)의 이동에 따라 볼트 슬라이딩 홈의 걸림턱에 걸릴 수 있다. 제2 분할 금형(220, 230)이 제2 전방 분할 금형(220)과 제2 후방 분할 금형(230)으로 분할된 구성에 의하면, 사출기에 의한 코어백 거리(G1)의 편차를 제어할 수 있다. 사출기가 제2 금형 유닛(200)을 코어백 거리(G1)보다 더 크게 잉여의 코어백 거리를 흡수하기 위해, 제2 후방 분할 금형(230)이 제1 전방 분할 금형에 대해 미소 거리(G2) 이격될 수 있다. 일례로, 이때의 미소 거리는 약 5mm일 수 있고, 코어백 편차 보정 모듈(260)은 이러한 미소 거리만큼 제2 후방 분할 금형(230)의 후퇴를 허용할 수 있다.

제2 금형 유닛(200)은 제1 분할 금형(210)에 대한 제2 분할 금형(220, 230)의 후퇴 거리를 제한하는 스톱 유닛을 더 포함할 수 있다. 스톱 유닛은 제1 분할 금형(210)과 제2 후방 분할 금형(230)에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더(270)를 포함할 수 있다. 코어백 억제 실린더(270)는 잉여의 코어백 거리가 코어백 편차 보정 모듈(260)에 의해 흡수되면 릴리스 상태에서 고정 상태로 작동되어 제2 후방 분할 금형(230)이 사출기의 잔류 압력 등으로 인해 더 이상 후퇴되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의하면, 코어백 거리(G1)를 요구 수준으로 정확히 유지할 수 있고, 이에 따라 압축된 표피(20)를 요구되는 형태로 보다 정확히 복원시킬 수 있다.

한편, 이와 같은 코어백 억제 실린더(270)는 제2 분할 금형(220, 230)을 제1 분할 금형(210)에 대해 후퇴시킨 코어백(G1) 거리만큼 코어 금형(215)을 후퇴시키는 푸셔로서 사용할 수도 있다. 이에, 실시 조건 등에 따라서는, 감압 탄성 부재(240)를 제외하고, 코어백(G1) 거리만큼 코어 금형(215)을 후퇴시키는 것 및 제2 분할 금형(220, 230)의 후퇴 거리를 제한하는 것을 코어백 억제 실린더(270)에 의해 구현할 수도 있다.

도 9, 10 등을 참조하면, 제2 금형 유닛(200)은 제1 분할 금형(210)과 제2 후방 분할 금형(230)에 연결된 코어백 보정 모듈(280)을 더 포함할 수 있다. 코어백 보정 모듈(280)은, 제1 분할 금형(210)에 탄성력을 제공하도록 구성된다. 코어백 보정 모듈(280)은 양단 부분이 제1 분할 금형(210)과 제2 후방 분할 금형(230)에 각각 지지된 스프링 등의 탄성 부재를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 코어백 보정 모듈(280)은, 코어 금형(215)을 코어백 거리(G1)만큼 후퇴시키는 과정 및/또는 코어백 편차 보정 모듈(260)이 미소 거리(G2)만큼 제2 후방 분할 금형(230)의 후퇴를 허용하는 과정에서, 제1 분할 금형(210)을 탄성력으로 가압하여 제1 분할 금형(210)의 후퇴를 억제함으로써, 코어 금형(215)이 코어백 거리(G1) 이상으로 후퇴되는 것을 방지할 수 있다. 일례로, 코어백 보정 모듈(280)은 감압 탄성 부재(240)에 비해 큰 탄성력을 제공하도록 구성될 수 있다.

차량용 내장재는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치에 의해 다음과 같이 제조될 수 있다.

먼저, 프리포밍된 표피(20)를 제1 성형면(101)에 탑재하여 표피(20)를 제1 성형면(101) 상에 세팅한다. 표피(20)의 탑재를 위해, 표피(20)를 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200) 사이로 인서트하는 표피 운반 유닛(30)이 이용될 수 있다.

다음, 세팅된 표피(20)의 가장자리 부분(21)의 에지(22)를 실링 블록(310)의 가압 선단(312)에 의해 제1 성형면(101)에 전체적으로 밀착시킨다. 그리고, 제1 금형 유닛(100)의 주변 금형(120)을 제2 금형 유닛(200) 측으로 전진시켜 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)을 제2 상태로 유지시킨다. 이때, 중앙 금형(110)의 게이트(105)의 전방에 사출 공간(50)이 형성된다.

그 다음, 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)을 합형한다. 즉, 도 4와 같이, 제2 금형 유닛(200)을 사출기에 의해 사출 위치로 이동시킨다. 여기서, 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)의 합형에 따르면, 표피(20)는 제1 금형 유닛(100)의 제1 성형면(101)과 제2 금형 유닛(200)의 제2 성형면(201)에 의해 지지되고, 표피(20)의 에지(22)를 노출시키는 개구(OP)가 실링 블록(310)의 감싸기 성형면(311)에 의해 폐쇄된다. 이에, 제1 성형면(101)과 제2 성형면(201) 사이에 성형 공간이 형성된다. 합형을 위해, 제2 후방 분할 금형(230)은 전진된다. 이로 인해 제1 분할 금형(210)과 제2 전방 분할 금형(220)도 전진된다. 이때, 제1 분할 금형(210), 제2 전방 분할 금형(220) 및 제2 후방 분할 금형(230)은 서로 밀착될 수 있다. 제1 분할 금형(210)과 제2 전방 분할 금형(220)은 코어백 거리(G1)만큼 서로 전후로 이격된다. 필요에 따라서는, 코어백 억제 실린더(270)를 릴리스 상태에서 고정 상태로 작동시켜 제1 분할 금형(210)과 제2 전방 분할 금형(220)이 코어백 거리(G1)만큼 서로 이격된 상태를 보다 안정적으로 유지할 수 있다.

다음, 용융 수지(10)를 게이트(105)를 통해 사출한다. 이때, 실시 조건 등에 따라서는 용융 수지(10)에 발포제가 포함될 수도 있다.

그 다음, 용융 수지(10)의 사출이 완료되면, 제2 금형 유닛(200)을 사출기에 의해 전진시켜 사출 위치로 이동시킨다. 그러면, 제1 금형 유닛(100)의 주변 금형(120)은 제2 금형 유닛(200)에 밀려 후퇴되고, 중앙 금형(110)과 주변 금형(120)은 제2 상태에서 제1 상태로 전환한다. 이 과정에서, 사출 공간(50)은 부피가 축소되고, 사출된 수지는 사출 공간(50)의 부피 축소에 따라 압축됨과 아울러 성형 공간으로 진입, 충전되어 기재로 성형되며, 성형되는 기재는 둘레 부분이 표피(20)의 가장자리 부분으로 감싸진다. 실시 조건 등에 따라서는, 용융 수지(10)의 사출 과정에서는 고정 상태로 작동된 코어백 억제 실린더(270)를, 사출된 용융 수지(10)의 압축 과정에서는 릴리스 상태로 유지시킬 수 있다.

다음, 용융 수지(10)의 압축 완료 후, 제2 후방 분할 금형(230)을 코어백 거리(G1)만큼 후진시켜 코어 금형(215)을 후퇴시킨다. 이때, 용융 수지(10)가 발포제를 포함하는 경우, 발포가 이루어질 수 있다. 또한, 성형 공간의 압력과 온도 하강이 이루어짐에 따라 용융 수지(10)의 고온 등에 의한 표피(20)의 손상을 방지할 수 있다. 또, 압축된 표피(20)를 요구되는 형태로 보다 정확히 복원시킬 수 있다.

만약, 사출기가 제2 금형 유닛(200)을 코어백 거리(G1) 이상으로 후퇴시키면, 도 10과 같이, 제2 후방 분할 금형(230)은 미소 거리(G2)의 범위 이내에서 단독적으로 후퇴되어 제2 전방 분할 금형(220)으로부터 이격된다. 이 과정에서, 코어백 보정 모듈(280)은 제1 분할 금형(210)에 전진 방향으로 탄성력을 제공하여 제1 분할 금형(210)의 후퇴를 제한할 수 있고, 코어백 억제 실린더(270)는 릴리스 상태에서 고정 상태로 작동되어 제2 후방 분할 금형(230)이 더 이상 후퇴되는 것을 적극적으로 방지할 수 있다. 이에, 코어백 거리(G1)를 안정적으로 정확히 유지할 수 있다.

끝으로, 제1 금형 유닛(100)과 제2 금형 유닛(200)을 완전히 형개하고, 성형품, 즉 표피(10)가 일체화된 기재를 취출할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성 및 작동을 나타낸다.

도 11에 도시된 제2 실시예는, 표피(20)를 제2 금형 유닛(200A)의 제2 성형면(201A)에 탑재한 상태로 제1 성형면(101A) 상에 세팅할 수 있고, 제1 실시예의 실링 블록(310)을 적용하지 않을 수도 있으며, 사출 공간(50A)을 제1 금형 유닛(100A)의 제1 성형면(101A)과 제2 금형 유닛(200A)의 제2 성형면(201A) 사이의 간격을 조절하여 제공할 수 있음을 예시한다.

본 발명의 제2 실시예는 제2 금형 유닛(200A)을 사출 위치로 전진시켜 사출 공간(50A)을 형성한 후 용융 수지(10)를 게이트(105A)를 통해 사출한다. 그리고, 용융 수지(10)의 사출이 완료되면, 제2 금형 유닛(200A)을 압축 위치로 더 전진시켜 사출된 사출 공간(50A) 내의 용융 수지(10)를 압축한다. 이때, 사출 공간(50A)은 부피가 축소된다. 이에, 사출 공간(50A)은 부피 가변형이라 할 수 있다. 용융 수지(10)의 압축이 완료되면, 제2 금형 유닛(200A)을 미세 거리(G2A)만큼 후진시킨다. 도면 부호 10A는 성형된 기재이다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 내장재 제조 장치의 구성 및 작동을 나타낸다.

도 12에 도시된 제3 실시예는, 표피(20)를 제2 성형면(201A)에 탑재한 상태로 제1 성형면(101A) 상에 세팅할 수 있고, 실링 블록(310A)이 제2 금형 유닛(200A)에 제공될 수 있으며, 표피(20)의 가장자리 부분(21)을 실링 블록(310A)에 의해 미리 감싸기 유사 형태로 변형시킬 수 있고, 사출 공간(캐비티, 50A)을 부피 가변 없이 유지하여 사출된 용융 수지에 대한 압축 과정을 생략할 수 있음을 예시한다.

본 발명의 제3 실시예는 표피(20)가 탑재된 후 실링 블록(310A)의 단위 블록들을 전진시켜 표피(20)의 가장자리 부분(21)을 전체적으로 안쪽으로 밀어 표피(20)의 가장자리 부분(21)을 감싸기 유사 형태(안쪽으로 구부러진 형상)로 변형시킨다. 그리고, 제2 금형 유닛(200A)을 사출 위치로 전진시키고 실링 블록(310A)의 단위 블록들을 더 전진시킨다. 이때, 사출 공간(50A)이 형성되고, 표피(20)의 에지(22)가 가압 선단(312A)에 의해 제1 성형면(101A)에 전체적으로 밀착되며, 개구(OP1)가 감싸기 성형면(311A)에 의해 폐쇄된다. 그런 후, 용융 수지(10)를 게이트(105A)를 통해 사출한다. 그리고, 용융 수지(10)의 사출이 완료되면, 사출된 용융 수지(10)의 압축 없이, 제2 금형 유닛(200A)을 미세 형개를 위해 미세 거리만큼 후퇴시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수도 있고 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

10: 용융 수지
20: 표피
100: 제1 금형 유닛
101: 제1 성형면
105: 게이트
110: 중앙 금형
120: 주변 금형
200: 제1 금형 유닛
201: 제2 성형면
210: 제1 분할 금형
215: 코어 금형
220: 제2 전방 분할 금형
230: 제2 후방 분할 금형
240: 감압 탄성 부재
250: 코어 금형 로드
310: 실링 블록
320: 전진 작동 부재

Claims

제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 성형면과 대향하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고,
표피가 상기 제1 성형면 상에 세팅되며,
상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛은 합형 시 세팅된 상기 표피와 상기 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하도록 구성되고,
상기 사출 공간은, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 확대된 제1 부피 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출 완료 후 상기 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피 상태로 가변되어 사출된 상기 용융 수지를 압축하며,
압축되는 상기 용융 수지는 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되고,
상기 제2 금형 유닛은,
상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과;
상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과;
상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함하며, 상기 코어백 억제 실린더의 운동 거리 조절을 통해 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 스톱 유닛을 포함하는,
차량용 내장재 제조 장치.
제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 금형 유닛과 합형 시 상기 제1 성형면과의 사이에 표피가 인서트되고 상기 게이트로부터의 용융 수지가 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되는 성형 공간을 제공하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고,
상기 제2 금형 유닛은,
상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과;
상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과;
상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형에 연결되며, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시켜 상기 제2 분할 금형을 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키고 후퇴된 상기 제2 분할 금형의 후퇴를 억제하는 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함하는,
차량용 내장재 제조 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 용융 수지는 발포제를 포함하는 것을 특징으로 하는,
차량용 내장재 제조 장치.
제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 금형 유닛과 합형 시 상기 제1 성형면과의 사이에 표피가 인서트되고 상기 게이트로부터의 용융 수지가 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되는 성형 공간을 제공하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고,
상기 제2 금형 유닛은,
상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과;
상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 분할 금형과;
상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 분할 금형에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함하며, 상기 코어백 억제 실린더의 운동 거리 조절을 통해 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 스톱 유닛을 포함하는,
차량용 내장재 제조 장치.
청구항 1에 기재된 제1 금형 유닛과 제2 금형 유닛을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서,
표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면 상에 세팅하는 단계와;
상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하고 세팅된 상기 표피와 상기 제1 성형면 사이에 부피 가변형의 사출 공간을 제공하는 단계와;
상기 사출 공간을 확대된 제1 부피 상태로 유지하고 용융 수지를 상기 제1 금형 유닛의 게이트를 통해 사출하는 단계와;
상기 사출 공간을 상기 제1 부피 상태에 비해 축소된 제2 부피 상태로 가변시켜 사출된 상기 용융 수지를 압축하고, 압축되는 상기 용융 수지를 상기 제1 성형면 및 상기 제2 금형 유닛의 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형하는 단계와;
상기 용융 수지의 압축 완료 후, 상기 제2 금형 유닛에 있어서, 제2 분할 금형을 감압 탄성 부재에 의해 제1 분할 금형에 대해 후퇴시켜 상기 제2 분할 금형을 후퇴시킨 코어백 거리만큼 코어 금형을 후퇴시키고, 코어백 억제 실린더의 운동 거리 조절을 통해 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 단계를 포함하는,
차량용 내장재 제조 방법.
청구항 2에 기재된 제1 금형 유닛과 제2 금형 유닛을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서,
표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면과 상기 제2 금형 유닛의 제2 성형면 사이에 인서트하고 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하는 단계와;
용융 수지를 상기 제1 금형 유닛의 게이트를 통해 사출하여 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형하는 단계와;
상기 기재의 성형 후, 상기 제2 금형 유닛에 있어서, 제2 분할 금형을 코어백 억제 실린더에 의해 제1 분할 금형에 대해 후퇴시켜 상기 제2 분할 금형을 후퇴시킨 코어백 거리만큼 코어 금형을 후퇴시키고, 후퇴된 상기 제2 분할 금형의 후퇴를 상기 코어백 억제 실린더에 의해 억제하는 단계를 포함하는,
차량용 내장재 제조 방법.
제1 성형면 및 상기 제1 성형면에 배치된 게이트를 구비하는 제1 금형 유닛과; 상기 제1 금형 유닛과 합형 시 상기 제1 성형면과의 사이에 표피가 인서트되고 상기 게이트로부터의 용융 수지가 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형되는 성형 공간을 제공하는 제2 성형면을 구비하는 제2 금형 유닛을 포함하고,
상기 제2 금형 유닛은,
상기 제2 성형면을 구비하는 코어 금형이 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 분할 금형과;
상기 제1 분할 금형의 후방에 배치된 제2 전방 분할 금형 및 상기 제2 전방 분할 금형의 후방에 배치된 제2 후방 분할 금형을 포함하는 제2 분할 금형과;
상기 코어 금형에 제1 단부가 연결되고 상기 제2 전방 분할 금형에 제2 단부가 연결된 코어 금형 로드와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 전방 분할 금형 사이에 개재되고, 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛의 합형 상태에서 상기 제2 분할 금형을 상기 제1 분할 금형에 대해 후퇴시킨 코어백 거리만큼 상기 코어 금형을 후퇴시키는 적어도 하나 이상의 감압 탄성 부재와;
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결된 적어도 하나 이상의 코어백 억제 실린더를 포함하며, 상기 코어백 억제 실린더의 운동 거리 조절을 통해 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 스톱 유닛을 포함하는,
차량용 내장재 제조 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 금형 유닛은, 상기 제2 금형 유닛에 대해 서로 전후 슬라이드 이동 가능하게 결합된 중앙 금형과 주변 금형, 그리고 상기 중앙 금형 또는 상기 주변 금형을 이동시키는 금형 구동 모듈을 포함하며,
상기 중앙 금형은 상기 제1 성형면의 중앙 부분을 제공하고 상기 게이트를 구비하며, 상기 주변 금형은 상기 중앙 금형의 주위에서 상기 제1 성형면의 주변 부분을 제공하고,
상기 금형 구동 모듈은 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 일치되어 상기 제1 성형면을 제공하는 제1 상태 및 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형이 불일치되어 상기 게이트의 전방에 상기 주변 금형으로 둘러싸인 사출 공간을 제공하는 제2 상태로 상기 중앙 금형과 상기 주변 금형의 상태를 전환하며,
상기 중앙 금형과 상기 주변 금형은, 상기 게이트를 통한 용융 수지의 사출 시 제2 상태로 유지되고, 상기 용융 수지의 사출이 완료되면 제1 상태로 전환, 상기 사출 공간을 축소시켜 사출된 상기 사출 공간 내의 상기 용융 수지를 압축하는 것을 특징으로 하는,
차량용 내장재 제조 장치.
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청구항 7에 있어서,
상기 제2 금형 유닛은,
상기 제1 분할 금형과 상기 제2 후방 분할 금형에 연결되고, 상기 제1 분할 금형에 탄성력을 제공하는 코어백 보정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
차량용 내장재 제조 장치.
청구항 4에 기재된 제1 금형 유닛과 제2 금형 유닛을 포함하는 차량용 내장재 제조 장치를 이용하는 차량용 내장재 제조 방법으로서,
표피를 상기 제1 금형 유닛의 제1 성형면과 상기 제2 금형 유닛의 제2 성형면 사이에 인서트하고 상기 제1 금형 유닛과 상기 제2 금형 유닛을 합형하는 단계와;
용융 수지를 상기 제1 금형 유닛의 게이트를 통해 사출하여 상기 제1 성형면과 상기 제2 성형면에 의해 상기 표피와 일체화되는 기재로 성형하는 단계와;
상기 기재의 성형 후, 상기 제2 금형 유닛에 있어서, 제2 분할 금형을 감압 탄성 부재에 의해 제1 분할 금형에 대해 후퇴시켜 상기 제2 분할 금형을 후퇴시킨 코어백 거리만큼 코어 금형을 후퇴시키고, 코어백 억제 실린더의 운동 거리 조절을 통해 상기 제1 분할 금형에 대한 상기 제2 분할 금형의 후퇴 거리를 제한하는 단계를 포함하는,
차량용 내장재 제조 방법.
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