KR102677857B1 - 에어백박스 사출 시스템 - Google Patents

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KR102677857B1
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scattering mesh
gantry
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박성계
김성주
송영택
이영훈
김남규
김기영
이상초
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도림공업(주)
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Abstract

사출되는 에어백박스의 신뢰성이 높은 에어백박스 사출 시스템을 제공한다.
실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템은, 에어백박스를 사출하는 금형; 갠트리; 비산방지 메시부재가 안착되는 안착대; 갠트리에 의해 이동 가능하고, 안착대에 안착된 비산방지 메시부재를 금형 내부로 이송하는 이송유닛; 및 갠트리에 의해 이동 가능하고, 금형에서 사출된 에어백박스를 취출하는 취출유닛;을 포함한다.

Description

에어백박스 사출 시스템{INJECTION MOLDING SYSTEM OF AIRBAG BOX}
본 개시(The Disclosure)는 에어백박스 사출 시스템과 관련된다.
에어백은 충돌 사고가 발생시 사람을 향해 전개되어 운전자 또는 차량에 탑승한 사람을 보호하는 장치로, 운전자석 또는 조수석에 설치된다. 이러한 에어백을 운전자석 또는 조수석에 설치할 때 에어백을 보관하는 하우징을 에어백박스라고 한다.
일반적으로 에어백박스는 금속 재질이나 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 금속 재질로 에어백박스를 제작하는 경우, 에어백박스의 중량이 무겁고 단가가 비싼 문제점이 있다. 이에 비해, 플라스틱 재질로 에어백박스를 제작하는 경우, 금속 재질의 에어백박스보다 경량화되고 단가도 저렴한 장점이 있지만 에어백박스 내부에서 외부로 에어백이 전개될 때, 에어백박스에 구비된 도어가 파손되면서 파손된 도어의 파편에 의해 탑승자가 다치는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2021-0090361호는 스크림 일체형 에어백 도어 및 그 제조방법을 개시한다.
동 공보에 게재된 스크림 일체형 에어백 도어는 크래시패드에 관통 형성된 파단선이 포함되어 에어백의 팽창에 의해 파단되는 파단부; 및 상기 크래시패드의 소재에 일부분이 매립되고 매립되지 않은 타부분이 크래시패드 내측에서 상기 파단부를 덮도록 크래시패드에 설치되는 스크림을 포함하고, 그 제조 방법은 에어백의 팽창에 의해 파단되는 파단선이 관통 형성된 파단부가 형성되도록 크래시패드를 성형하는 공정; 상기 크래시패드 성형 공정 중에, 상기 크래시패드의 소재에 일부분이 매립되고 매립되지 않은 타부분이 크래시패드 내측에서 상기 파단부를 덮도록 스크림을 설치하는 공정을 포함한다.
하지만, 전술한 스크림 일체형 에어백 도어를 제조하는 과정에서 스크림이 말리거나 우는 경우가 많아 제조되는 에어백 도어의 상품성이 떨어지는 문제점이 있다.
KR 10-2021-0090361 (2021.07.20. 공개)
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 사출되는 에어백박스의 신뢰성이 높은 에어백박스 사출 시스템을 제공하는 것이다.
실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템은, 에어백박스를 사출하는 금형; 갠트리; 비산방지 메시부재가 안착되는 안착대; 갠트리에 의해 이동 가능하고, 안착대에 안착된 비산방지 메시부재를 금형 내부로 이송하는 이송유닛; 및 갠트리에 의해 이동 가능하고, 금형에서 사출된 에어백박스를 취출하는 취출유닛;을 포함한다.
또한, 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템의 이송유닛은, 갠트리에 회전 가능하게 결합되는 몸체; 몸체의 일측에 한 쌍으로 구비되되, 각각이 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되는 제1 슬라이더; 몸체의 타측에 한 쌍으로 구비되되, 각각이 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되는 제2 슬라이더; 제1 내지 제2 슬라이더의 단부 각각에 구비되는 니들; 니들의 하방에 위치하며 니들이 통과하는 슬릿이 형성되는 지지판; 및 몸체에 결합되고, 지지판의 인근에 위치하는 댐퍼;를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템의 안착대는, 다리에 의해 지지되며, 비산방지 메시부재가 안착되는 상판; 상판에 구비되고, 비산방지 메시부재에 형성된 가이드홀에 삽입되어 비산방지 메시부재를 가이드하는 가이드핀; 상판에 형성되고, 니들이 통과하는 관통홀; 및 상판에 구비되고, 상판에 비산방지 메시부재의 안착 여부를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템의 가이드핀은, 지지판에 접촉되면 지지판에 의해 하방으로 밀리는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템을 통해 사출된 에어백박스는 비산방지 메시부재가 평평한 상태로 인서트 사출 성형되어, 에어백박스의 불량률이 저감된다.
또한, 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템은 니들이 대칭으로 구비되고 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동된다. 이로 인해, 안착대에 안착된 비산방지 메시부재를 안정적으로 고정한 채 이송할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템은 가이드핀이 하방으로 이동 가능하게 구성된다. 이로 인해, 이송유닛이 안착대에 접촉될 때까지 비산방지 메시부재가 안정적으로 고정된다.
도 1은 실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 안착대의 사시도이다.
도 3은 안착대의 측면도이다.
도 4는 안착대의 평면도이다.
도 5는 비산방지 메시부재가 안착된 안착대의 평면도이다.
도 6은 이송유닛의 사시도이다.
도 7은 이송유닛의 측면도이다.
도 8은 이송유닛의 저면도이다.
도 9는 이송유닛의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 이송유닛의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 이송유닛의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 이송유닛의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 13은 비산방지 메시부재의 사시도이다.
도 14는 에어백박스의 사시도이다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
실시예에 따른 에어백박스 사출 시스템(10)[이하 '사출시스템(10)'이라 함]을 설명하기 전에 사출시스템(10)에 인서트되는 비산방지 메시부재(M)와 사출시스템(10)에서 사출되는 에어백박스(B)에 대해 먼저 설명하기로 한다.
비산방지 메시부재(M)의 사시도인 도 13을 참조하면, 비산방지 메시부재(M)는 메시 형상을 가지며, 2 개의 면이 복수 개의 얇은 선으로 너비 방향으로 연결되어 있다.
또한, 비산방지 메시부재(M)에는 가이드홀(M1), 보조가이드홀(M2) 및 움방지홀(M3)이 형성되어 있다.
가이드홀(M1)은 비산방지 메시부재(M)의 내측에 복수 개가 대칭으로 구비될 수 있으며, 비산방지 메시부재(M)가 후술할 금형(100)과 안착대(300)에 위치할 때 비산방지 메시부재(M)의 위치를 가이드하는 기능을 한다.
보조가이드홀(M2)은 비산방지 메시부재(M)의 가장자리를 따라 복수 개가 대칭으로 구비될 수 있으며, 비산방지 메시부재(M)가 후술할 금형(100)과 안착대(300)에 위치할 때 비산방지 메시부재(M)의 위치를 가이드하는 기능을 한다.
움방지홀(M3)은 비산방지 메시부재(M)에 복수 개가 구비될 수 있으며, 비산방지 메시부재(M)가 후술할 이송유닛(400)에 의해 이송될 때 비산방지 메시부재(M)에 주름이 생기는 것을 방지하는 기능을 한다. 또한, 움방지홀(M3)은 후술할 금형(100) 내부에서 인서트 사출 성형될 때 비산방지 메시부재(M)가 사출품 내부에서 주름이 생기는 것을 방지하는 기능을 한다.
비산방지 메시부재(M)는 PET 계열의 합성수지 소재로 제작될 수 있다.
에어백박스(B)의 사시도인 도 14를 참조하면, 에어백박스(B)는 중공(B1)을 둘러싸는 측면과 측면의 상단에 결합되고 중공(B1)과 연통되는 개구가 형성된 상면으로 이루어진다. 상면의 개구에는 개구를 막는 한 쌍의 도어(B2)가 구비된다.
또한, 에어백박스(B)의 한 쌍의 도어(B2) 각각에는 비산방지 메시부재(M)를 이루는 2 개의 면이 하나씩 인서트 사출 성형된다.
사출시스템(10)을 개략적으로 나타내는 도 1을 참조하면, 사출시스템(10)은 금형(100), 갠트리(200), 안착대(300), 이송유닛(400) 및 취출유닛(500)을 포함한다.
금형(100)은 에어백박스(B)를 인서트 사출 성형하기 위한 금형으로, 비산방지 메시부재(M)가 내부에 이송되면, 비산방지 메시부재(M)가 에어백박스(B)의 상면에 인서트된 상태로 에어백박스(B)를 사출 성형한다.
갠트리(200)는 금형(100) 인근에 이동 가능하게 설치된다. 구체적으로, 갠트리(200)는 금형(100) 인근에서 이송유닛(400)과 취출유닛(500)을 이동시키는 역할을 한다. 갠트리(200)는 매니퓰레이터 등으로 대체될 수 있다.
안착대(300)는 비산방지 메시부재(M)가 안착되며, 금형(100) 인근에 설치된다. 구체적으로, 안착대(300)의 사시도인 도 2와, 안착대(300)의 측면도인 도 3과, 안착대(300)의 평면도인 도 4를 참조하면, 안착대(300)는 상판(310), 다리(320), 가이드핀(330), 관통홀(340) 및 센서(350)를 포함한다.
상판(310)은 소정 넓이를 가지고 상면이 평평한 판 형상이며, 비산방지 메시부재(M)가 안착된다. 상판(310)에는 수직으로 관통하는 복수 개의 홀들이 형성되어 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 이로 인해, 후술할 이송유닛(400)이 상판(310)에 다가오면서 생기는 공기의 흐름에 의해 비산방지 메시부재(M)가 부분적으로 공중에 뜨거나 이동되는 것을 방지할 수 있다.
다리(320)는 상판(310)을 소정 높이에 위치되도록 지지한다. 다리(320)는 상판(310)을 소정 높이에 위치시킴으로써, 다른 요인에 의해 상판(310)에 안착된 비산방지 메시부재(M)가 이동되거나 비산방지 메시부재(M)에 이물질이 묻는 것을 방지한다.
가이드핀(330)은 상판(310)의 상면에 복수 개가 구비된다. 구체적으로, 가이드핀(330)은 상판(310)의 상면 중앙에 복수 개가 대칭으로 구비되며, 비산방지 메시부재(M)의 가이드홀(M1)에 삽입되어 비산방지 메시부재(M)를 가이드 및 지지하는 기능을 한다.
또한, 가이드핀(330)은 압력을 받으면, 하방으로 밀려 가이드핀(330)의 상면이 상판(310)의 상면과 나란하도록 구성될 수 있다. 즉, 가이드핀(330)은 상판(310)의 내부로 슬라이드 이동되게 구성될 수 있다.
관통홀(340)은 상판(310)의 상면에 복수 개가 형성된다. 구체적으로, 관통홀(340)은 후술할 이송유닛(400)의 니들(440)에 대응되는 위치에 복수 개가 구비되며, 니들(440)이 통과된다.
센서(350)는 상판(310)의 내부 또는 하부에 구비될 수 있으며, 비산방지 메시부재(M)의 안착 여부를 검사하는 기능을 한다.
보조가이드핀(360)은 상판(310)의 상면에 복수 개가 구비된다. 구체적으로, 보조가이드핀(360)은 상판(310)의 상면 가장자리를 따라 복수 개가 대칭으로 구비되며, 비산방지 메시부재(M)의 보조가이드홀(M2)에 삽입되어 비산방지 메시부재(M)를 가이드 및 지지하는 기능을 한다.
비산방지 메시부재(M)가 안착된 안착대(300)의 평면도인 도 5를 참조하면, 비산방지 메시부재(M)는 안착대(300)의 상면에 안착된다. 이때 가이드핀(330)이 가이드홀(M1)에 삽입되고, 보조가이드핀(360)이 보조가이드홀(M2)에 삽입되어 비산방지 메시부재(M)가 안착대(300)에 고정된다.
이송유닛(400)은 갠트리(200)에 이동 가능하게 결합되고, 안착대(300)에 안착된 비산방지 메시부재(M)를 금형(100) 내부로 이송하는 기능을 한다. 구체적으로, 이송유닛(400)의 사시도인 도 6과, 이송유닛(400)의 측면도인 도 7과, 이송유닛(400)의 저면도인 도 8을 참조하면, 이송유닛(400)은 몸체(410), 제1 슬라이더(420), 제2 슬라이더(430), 니들(440) 및 지지판(450)을 포함한다.
몸체(410)는 갠트리(200)에 의해 이동 가능하게 결합된다. 구체적으로, 몸체(410)는 갠트리(200)를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 갠트리(200)에 의해 이동 가능하게 구성된다.
제1 슬라이더(420)는 몸체(410)의 일측에 한 쌍으로 구비된다. 제1 슬라이더(420) 각각은 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되게 구성된다. 구체적으로, 제1 슬라이더(420)는 몸체(410)의 일측에 한 쌍이 나란하거나 등지게 결합되고, 제1 슬라이더(420) 각각은 서로 멀어지는 방향으로 이동하고, 갠트리(200)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 즉, 서로 멀어지면서 하방으로 사선 이동하게 구성된다.
제2 슬라이더(430)는 몸체(410)의 타측에 한 쌍으로 구비된다. 제2 슬라이더(430) 각각은 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되게 구성된다. 구체적으로, 제2 슬라이더(430)는 몸체(410)의 타측에 한 쌍이 나란하거나 등지게 결합되고, 제2 슬라이더(430) 각각은 서로 멀어지는 방향으로 이동하고, 갠트리(200)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 즉, 서로 멀어지면서 하방으로 사선 이동하게 구성된다.
니들(440)은 제1 슬라이더(420)의 단부와 제2 슬라이더(430)의 단부 각각에 구비되어 제1 슬라이더(420)와 제2 슬라이더(430)와 함께 움직이도록 구성된다. 니들(440)은 비산방지 메시부재(M)에 삽입되어 비산방지 메시부재(M)를 고정하는 기능을 한다.
제1 슬라이더(420)와 제2 슬라이더(430)는 몸체(410)를 기준으로 좌우 대칭을 이루도록 구성될 수 있다. 이로 인해, 니들(440)이 비산방지 메시부재(M)의 가장자리에 안정적으로 삽입되어 비산방지 메시부재(M)를 고정할 수 있다.
지지판(450)은 니들(440) 하방에 위치하며, 니들(440)이 통과하는 슬릿(451)이 형성된다. 구체적으로, 지지판(450)은 소정 넓이를 가지는 판 형상이되, 양단이 몸체(410)에 결합되어 니들(440)의 하방에 위치한다. 지지판(450)에는 니들(440)이 통과하는 슬릿이 복수 개가 형성될 수 있다. 또한, 지지판(450)은 안착대(300)에 안착된 비산방지 메시부재(M)를 눌러주어 니들(440)이 비산방지 메시부재(M)에 삽입될 동안 비산방지 메시부재(M)를 고정하는 기능, 비산방지 메시부재(M)가 우는 것을 방지하는 기능과 니들(440)을 보호하는 기능을 할 수 있다.
또한, 이송유닛(400)은 댐퍼(460)를 포함할 수 있다.
댐퍼(460)는 몸체(410)에 결합되고 지지판(450)의 인근에 위치한다. 구체적으로, 댐퍼(460)는 몸체(410)에 결합되고, 지지판(450)과 나란하게 구비될 수 있다. 이로 인해, 지지판(450)이 안착대(300)에 안착된 비산방지 메시부재(M)를 가압할 때 안착대(300)의 상판(310)과 접촉되어 안착대(300)와 이송유닛(400) 사이에 발생하는 충격을 흡수하는 기능을 한다.
다시 도 1을 참조하면, 취출유닛(500)은 갠트리(200)에 의해 이동 가능하게 결합되고, 금형(100)에서 사출된 에어백박스(B)를 취출하는 기능을 한다. 구체적으로, 취출유닛(500)은 갠트리(200)를 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 갠트리(200)에 의해 이동가능 하게 구성된다. 또한, 취출유닛(500)은 바이스를 이용하는 방식, 흡착판을 이용하는 방식 등으로 에어백박스(B)를 금형(100)으로부터 취출할 수 있다.
이송유닛(400)의 동작을 개략적으로 나타내는 도 9 내지 도 12를 참조하여, 이송유닛(400)이 안착대(300)에 안착된 비산방지 메시부재(M)를 고정하여 이송하는 과정을 설명한다.
도 9는 안착대(300)에 비산방지 메시부재(M)가 안착된 모습을 나타낸다. 이때 안착대(300)의 가이드핀(330)이 비산방지 메시부재(M)의 가이드홀(M1)에 삽입되고, 안착대(300)의 보조가이드핀(360)이 보조가이드홀(M2)에 삽입되어 안착대(300)에 비산방지 메시부재(M)가 고정된다.
도 10은 안착대(300)를 향해 이송유닛(400)이 하방 이동하여 안착대(300)의 가이드핀(330)의 상면과 이송유닛(400)의 지지판(450)의 하면이 접촉된 모습을 나타낸다.
도 11은 안착대(300)를 향해 이송유닛(400)이 하방으로 마저 이동하여 안착대(300)의 가이드핀(330)이 이송유닛(400)의 지지판(450)에 의해 하방으로 밀려난 모습을 나타낸다. 구체적으로, 이송유닛(400)의 하방 이동에 의해 가이드핀(330)도 함께 하방으로 이동된다. 이로 인해, 가이드핀(330)은 지지판(450)이 비산방지 메시부재(M)에 접촉될 때까지 계속 비산방지 메시부재(M)를 가이드할 수 있어 이송유닛(400)이 비산방지 메시부재(M)에 접근하여 접촉될 때까지 비산방지 메시부재(M)를 평평한 상태로 유지할 수 있다.
그리고 가이드핀(330)은 이송유닛(400)이 상판(310)에 접근하면서 발생되는 공기의 흐름이나 외부 요인으로 인해, 비산방지 메시부재(M)가 부분적으로 공중에 뜨거나 위치가 변경되는 현상을 방지할 수 있다.
도 12는 지지판(450)이 비산방지 메시부재(M)를 안정하게 지지하고 있는 상태에서 니들(440)이 하방으로 사선 이동하여 비산방지 메시부재(M)가 고정되는 모습을 나타낸다.
본 개시의 실시예를 설명할 때 사용된 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 기술에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.
또한, 여건상 본 개시는 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 통상의 기술자는 설명된 실시예를 바탕으로 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 새로운 실시예들을 창안해 낼 수 있을 것이다.
따라서, 본 개시의 청구범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 일부 표현에 의하여 제한되어선 안되고, 명세서의 전반에 내재된 본원적인 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 함이 마땅하다.
100... 금형
200... 갠트리
300... 안착대
310... 상판
320... 다리
330... 가이드핀
340... 관통홀
350... 센서
360... 보조가이드핀
400... 이송유닛
410... 몸체
420... 제1슬라이더
430... 제2슬라이더
440... 니들
450... 지지판
451... 슬릿
460... 댐퍼
500... 취출유닛
M... 비산방지 메시부재
M1... 가이드홀
M2... 보조가이드홀
M3... 움방지홀
B... 에어백박스
B1... 중공
B2... 도어

Claims (5)

  1. 비산방지 메시부재가 인서트된 상태의 에어백박스를 사출하는 시스템으로서,
    에어백박스를 사출하는 금형;
    갠트리;
    상기 비산방지 메시부재가 낱장으로 안착되는 안착대;
    상기 갠트리에 의해 이동 가능하고, 상기 안착대에 안착된 비산방지 메시부재를 상기 금형 내부로 이송하는 이송유닛; 및
    상기 갠트리에 의해 이동 가능하고, 상기 금형에서 사출된 에어백박스를 취출하는 취출유닛;을 포함하고,
    상기 이송유닛은,
    상기 갠트리에 회전 가능하게 결합되는 몸체;
    상기 몸체의 일측에 한 쌍으로 구비되되, 각각이 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되는 제1 슬라이더;
    상기 몸체의 타측에 한 쌍으로 구비되되, 각각이 서로 멀어지는 사선 방향으로 이동되는 제2 슬라이더;
    상기 제1 내지 제2 슬라이더의 단부 각각에 구비되는 니들; 및
    상기 니들의 하방에 위치하며 상기 니들이 통과하는 슬릿이 형성되는 지지판;을 포함하고,
    상기 안착대는,
    다리에 의해 지지되며, 상기 비산방지 메시부재가 낱장으로 안착되는 상판;
    상기 상판에 구비되고, 상기 비산방지 메시부재에 형성된 가이드홀에 삽입되어 상기 비산방지 메시부재를 가이드하는 가이드핀;
    상기 이송유닛이 하강할 때 발생되는 바람이 통과되도록 상기 상판에 슬릿 형상으로 형성되고, 상기 니들이 통과하는 관통홀; 및
    상기 상판에 구비되고, 상기 상판에 상기 비산방지 메시부재의 안착 여부를 감지하는 센서를 포함하는, 에어백박스 사출 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에 결합되고, 상기 지지판의 인근에 위치하는 댐퍼;를 포함하는, 에어백박스 사출 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드핀은,
    상기 지지판에 접촉되면 상기 지지판에 의해 하방으로 밀리는 것을 특징으로 하는, 에어백박스 사출 시스템.
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