KR200371179Y1 - 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발포금형을 이용하여 코어층과 스킨층의 사이에 폴리우레탄 폼층을 형성시키기 위한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄의 발포압력에 의하여 스킨층의 선단부가 가압 밀착되는 밀착홈을 코어층의 몸체 내측으로 절개 형성시키고, 특정 부위에 대한 밀착성을 증대시킬 필요가 있는 경우 상기 밀착홈과 스킨층의 단부 사이에 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트를 부착시킴으로서, 코어층과 스킨층의 결합부를 통한 발포액의 누설을 보다 완벽하게 차단시키면서도 표피재, 특히 스킨층의 성형공법(PSM 또는 진공성형)에 제약을 받지 않는 매우 간단한 형태의 결합구조를 제공할 수 있도록 함과 동시에, 기제작된 코어층과 스킨층 제조장치 및 그 제조공정의 변경없이 발포액의 누설차단을 위한 결합부 구조를 용이하게 형성시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 부분발포부의 제조에 따른 표피재 부품 및 제조장치의 호환성과 발포작업성을 향상시킴으로서 부분발포부 제품의 생산성 증대 및 그 단가절감에 기여할 수 있도록 한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조에 관한 것이다.

Description

인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조{Joint structure for partial foaming part of instrument panel}

본 고안은 발포금형을 이용하여 코어층과 스킨층의 사이에 폴리우레탄 폼층을 형성시키기 위한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리우레탄의 발포압력에 의하여 스킨층의 선단부가 가압 밀착되는 밀착홈을 코어층의 몸체 내측으로 절개 형성시키고, 특정 부위에 대한 밀착성을 증대시킬 필요가 있는 경우 상기 밀착홈과 스킨층의 단부 사이에 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트를 부착시킴으로서, 코어층과 스킨층의 결합부를 통한 발포액의 누설을 보다 완벽하게 차단시키면서도 표피재, 특히 스킨층의 성형공법(PSM 또는 진공성형)에 제약을 받지 않는 매우 간단한 형태의 결합구조를 제공할 수 있도록 함과 동시에, 기제작된 코어층과 스킨층 제조장치 및 그 제조공정의 변경없이 발포액의 누설차단을 위한 결합부 구조를 용이하게 형성시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 부분발포부의 제조에 따른 표피재 부품 및 그 제조장치의 호환성과 발포작업성을 향상시킴으로서 부분발포부 제품의 생산성 증대 및 그 단가절감에 기여할 수 있도록 한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 내장재로 사용되는 인스트루먼트 패널(10)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 차량의 운전석과 조수석의 전방에 설치되어 자동차의 속도와 연료의 잔량 및 각종 경고 등의 정보를 부여하는 계기판을 포함하여, 오디오 시스템의 설치나 각종 물건의 수납을 위한 다양한 공간이 형성되어 있으며, 차량의 충돌시 발생하는 충격을 일부 흡수하여 탑승객을 보호하는 역할을 동시에 수행하는것으로서, 그 제조방법에 따라 소프트패널(Soft panel) 방식과 하드패널(Hard panel) 방식으로 구분된다.

상기 소프트패널 방식의 경우에는 코어층과 폴리우레탄 폼층 및 스킨층의 삼중구조로 이루어지는 인스트루먼트 패널(10)에 고급스러운 이미지와 부드러운 감촉을 부여할 수 있는 장점은 있으나, 인스트루먼트 패널(10) 전체를 폴리우레탄 폼층으로 형성시킴에 따라 자체 중량의 증가 및 제조원가의 상승을 유발시키는 단점이 있었으며, 상기 하드패널 방식의 경우에는 인스트루먼트 패널(10) 자체를 단일 재료에 의한 사출성형 방식으로 제조하여 중량의 감소 및 제조원가의 절감을 이루어낼 수 있는 장점은 있었으나, 소프트패널 방식과 같은 고급스러운 이미지나 부드러운 감촉이 결여되어 저가의 소형차 중심으로 적용되는 실정이었다.

상기와 같이 소프트패널과 하드패널 방식이 가지는 각각의 문제점을 보완함과 동시에 소프트패널과 하드패널 방식이 가지는 장점만을 살려 상기 인스트루먼트 패널(10)을 제조하기 위한 것으로서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 코어층(2)의 단부측과 스킨층(3)의 단부측을 일정 각도로 대향 절곡시킨 다음, 코어층(2)의 절곡부 내측으로 스킨층(3)의 절곡부가 접촉되도록 코어층(2)과 스킨층(3)을 결합시킨 상태에서, 그 내부에 폴리우레탄 폼층(4)을 발포하여 코어층(2)과 스킨층(3)이 일체로 형성된 부분발포부(1)를 일차적으로 제조한 후, 상기 부분발포부(1)를 고급스런 이미지나 부드러운 촉감을 부여하고자 하는 부분에 하드패널 방식에 의하여 제조된 패널부와 조립하여 인스트루먼트 패널(10)을 완성시키도록 한 것이 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 부분발포부(1)는 폴리우레탄 발포시 그 발포액이 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부를 통하여 쉽게 유출되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 스킨층(3)을 필요 이상으로 넓게 형성시킴으로서 발포작업후 외부로 유출되어 스킨층(3)과 함께 경화된 폴리우레탄 폼을 스킨층(3)과 함께 제거하는 커팅공정과, 그 커팅된 표면을 최종적으로 마감처리하는 사상공정과 같은 불필요한 후처리 공정을 거쳐야 함으로서, 발포액과 스킨층(3)의 재료손실과 함께 전체적인 제조공정의 증가로 인하여 인스트루먼트 패널(10)의 제조단가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 코어층(2)과 스킨층(3)이 서로 접촉되는 결합부의 매칭구조(Matching structure)를 다소 복잡한 형태의 누액방지구조로 형성시키게 되면, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부를 통한 폴리우레탄 발포액의 누설은 효과적으로 차단시킬 수 있지만, 그 선단부에 누액방지구조를 형성시키기 위한 코어층(2)과 스킨층(3)의 제조공정이 까다롭게 되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 그전에 이미 사용되어 왔던 코어층(2)과 스킨층(3) 제조장치의 계속적인 적용이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.

특히, 부분발포부(1) 제품의 표피재를 이루는 상기 스킨층(3)의 경우는 크게 PSM(Powder slash mould) 공법과 진공성형공법의 2가지 공법에 의하여 제조되는 데, PSM 공법의 경우에는 스킨층(3) 자체의 형상에 거의 구애를 받지 않고 요구하는 제품의 성형이 가능한 반면 그 성형에 따른 비용이 비교적 높아지게 되고, 진공성형공법의 경우에는 코어층(2)과의 매칭구조를 포함하는 스킨층(3) 자체의 형상에따라 제품의 성형에 많은 제약을 받는 반면 그 성형에 따른 비용은 비교적 저렴하게 되는 특징이 있다.

따라서, 부분발포부(1)가 적용되는 인스트루먼트 패널(10) 및 자동차의 규격과 종류에 맞추어 최적 공법으로 제조된 스킨층(3)을 사용하는 것이 부분발포부(1) 제품의 생산성 향상과 그 단가절감 측면에서 바람직하지만, 발포액의 누설을 차단시키기 위하여 비교적 복잡한 형태의 매칭구조를 스킨층(3)의 단부측에 형성시키는 것은 스킨층(3)의 제조시 진공성형공법의 적용을 어렵게 하는 요인이 되고, 이로 인하여 인스트루먼트 패널(10) 및 자동차의 규격과 종류에 맞추어 부분발포부(1) 제품을 최적의 조건으로 생산하기 어려운 문제점을 야기시키는 것이었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조는 코어층과 스킨층의 결합부를 통한 발포액의 누설을 보다 완벽하게 차단시키면서도 표피재, 특히 스킨층의 성형공법(PSM 또는 진공성형)에 제약을 받지 않는 매우 간단한 형태의 결합구조를 제공할 수 있도록 함과 동시에, 기제작된 코어층과 스킨층 제조장치 및 그 제조공정의 변경없이 발포액의 누설차단을 위한 결합부 구조를 용이하게 형성시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 부분발포부의 제조에 따른 표피재 부품 및 그 제조장치의 호환성과 발포작업성을 향상시킴으로서 부분발포부 제품의 생산성 증대 및 그 단가절감에 기여할 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안은, 코어층과 스킨층의 사이에폴리우레탄 폼층이 발포 형성된 부분발포부를 제조하기 위한 코어층과 스킨층의 결합구조에 있어서, 상기 코어층과 스킨층의 결합부에 해당하는 코어층의 단부 내측에는 폴리우레탄 발포액의 발포압력에 의하여 스킨층이 가압 밀착되도록 코어층의 몸체 일부가 잘려나간 형태의 스킨밀착홈이 형성되고, 상기 코어층과 스킨층의 결합부에 해당하는 스킨층의 단부는 코어층의 몸체를 따라 스킨밀착홈의 상방으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하며, 특정 부위에 대한 밀착성을 증대시킬 필요가 있는 경우 상기 밀착홈과 스킨층의 단부 사이에는 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트를 부착 설치하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 인스트루먼트 패널을 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 A-A'선 단면도로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포부를 나타내는 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조를 나타내는 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 부분발포부 결합구조에 의하여 폴리우레탄 발포가 이루어지는 상태를 나타내는 단면도.

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조를 나타내는 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 부분발포부 2 : 코어층 3 : 스킨층

4 : 폴리우레탄 폼층 5 : 상부금형 6 : 하부금형

7 : 폴리우레탄 발포액 10 : 인스트루먼트 패널 21 : 스킨밀착홈

22,31 : 마그네트

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 고안에 의한 부분발포부 결합구조에 의하여 폴리우레탄 발포가 이루어지는 상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 고안의 다른 실시예에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조를 나타내는 단면도이다.

본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상부금형(5)과 하부금형(6)으로 이루어지는 발포금형의 폐쇄시 상부금형(5)에 장착되는 코어층(2)의 경사진 단부 내측으로 하부금형(6)에 장착되는 스킨층(3)의 경사진 단부가 대응 삽입되도록 형성된 상태에서, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부에 해당하는 코어층(2)의 단부 내측에는 코어층(2)의 몸체 일부가잘려나간 형태의 스킨밀착홈(21)이 형성되고, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부에 해당하는 스킨층(3)의 단부는 코어층(2)의 몸체를 따라 스킨밀착홈(21)의 상방으로 연장 형성되도록 한 구성으로 이루어진다.

상기 스킨밀착홈(21)은 코어층(2)의 단부 내측을 따라 상방으로 연장되는 스킨층(3)의 선단부 즉, 그 자유단부측이 폴리우레탄의 발포시 발생하는 발포압력에 의하여 코어층(2)쪽으로 가압 밀착될 경우, 발포압력에 의한 스킨층(3) 단부의 변형을 유도하면서 그 내부로 스킨층(3)을 수납할 수 있는 형태라면, 도면에 도시되어 있는 형태 이외에도 다른 여러 가지 형태의 홈으로 형성시킬 수 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 폴리우레탄의 발포시 그 발포액의 흐름을 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부측으로 용이하게 유도하여 스킨밀착홈(21)을 향한 스킨층(3)의 변형을 손쉽게 이루어낼 수 있도록, 스킨밀착홈(21)의 상부에 해당하는 코어층(2)의 내측에 스킨밀착홈(21)과 연계되는 액유도용 홈을 추가로 형성시키는 것이 발포작업의 능률향상적인 측면에서 보다 더 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조를 이용하여 부분발포부를 제조하는 것은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상부금형(5)에 장착된 코어층(2)과 하부금형(6)에 장착된 스킨층(3)의 사이로 주입된 폴리우레탄 발포액(7)의 발포과정에서 그 발포액의 흐름이 코어층(2)과 스킨층(3)의 단부측까지 밀려가게 됨과 동시에, 폴리우레탄 발포액(7)의 발포압력에 의하여 스킨층(3)의 자유단부측이 코어층(2)에 형성된 스킨밀착홈(21)측으로가압 변형되면서 스킨층(3)의 자유단부측이 코어층(2)의 내측면과 견고하게 밀착된다.

이로 인하여, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부를 통한 폴리우레탄 발포액(7)의 누설을 효과적으로 차단시킬 수 있게 되는 데, 본 고안에 의한 부분발포부 결합구조는 발포액의 누설방지를 위한 코어층(2)과 스킨층(3)의 매칭구조(Matching structure)를 매우 간단한 형태로 형성시킴에 따라 코어층(2)과 스킨층(3)의 제조공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 스킨층(3)의 경우 기존에 이미 제조되어 사용되어 왔던 제품을 그 구조적인 변경없이 그대로 적용시키고, 코어층(2)의 경우는 그 단부 내측에 스킨밀착홈(21)만이 추가로 형성되도록 사출금형의 성형면을 간단하게 수정하면 되기 때문에, 기제작된 코어층(2)과 스킨층(3) 제조장치 및 그 제조공정의 계속적인 적용이 가능하게 된다.

따라서, 부분발포부의 제조시 발생할 수 있는 발포액의 누설차단 구조를 가지면서도, 부분발포부가 적용되는 인스트루먼트 패널 및 자동차의 규격과 종류에 맞추어 PSM(Powder slash mould) 공법과 진공성형공법 중 최적 공법으로 제조된 스킨층(3)을 적용시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 기제작된 코어층(2)과 스킨층(3) 제조장치 및 그 제조공법을 그대로 적용시킴에 따라, 표피재 부품 및 그 제조장치의 호환성을 도모하여 부분발포부 제품의 생산성 증대 및 그 단가절감에 보다 크게 기여할 수 있게 된다.

마지막으로, 도 5에 도시되어 있는 것은 본 고안에 의한 부분발포부 결합구조의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 상기 코어층(2)의 스킨밀착홈(21)과 그 내측으로 가압 밀착되는 스킨층(3)의 단부측에 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트(22)(31)를 부착 설치한 것으로서, 상기 마그네트(22)(31)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 얇은 두께의 마그네트 패드를 부착하여 사용할 수도 있고, 스킨밀착홈(21)과 스킨층(3)의 해당 표면에 자성체를 착자(着磁)시켜 사용할 수도 있으며, 스킨밀착홈(21)과 스킨층(3)의 해당 표면에 별도의 홈을 형성하여 패드형 마그네트를 삽입시킨 형태로도 사용할 수 있다.

본 고안의 다른 실시예에 의한 부분발포부 결합구조는 본 고안의 일실시예에 의한 부분발포부 결합구조가 형성되는 코어층(2)과 스킨층(3)의 단부 영역 중 폴리우레탄 발포시 그 발포압력이 다소 강하게 작용하여 본 고안의 일실시예에 의한 부분발포부 결합구조만으로는 그 발포액의 누설을 보다 완벽하게 차단시키기 어려운 부분에 선택적으로 적용되는 것으로서, 스킨층(3)의 가압 변형시 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트(22)(31)의 흡착자력에 의하여 코어층(2)과 스킨층(3)을 강제적으로 밀착시켜 보다 견고한 결합력을 제공할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 본 고안에 의한 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조는, 폴리우레탄의 발포압력에 의하여 스킨층의 선단부가 가압 밀착되는 밀착홈을 코어층의 몸체 내측으로 절개 형성시키고, 특정 부위에 대한 밀착성을 증대시킬 필요가 있는 경우 상기 밀착홈과 스킨층의 단부 사이에 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트를 부착시킴으로서, 코어층과 스킨층의 결합부를 통한 발포액의 누설을 보다 완벽하게 차단시키면서도 표피재, 특히 스킨층의 성형공법(PSM 또는 진공성형)에제약을 받지 않는 매우 간단한 형태의 결합구조를 제공할 수 있는 효과가 있고, 기제작된 코어층과 스킨층 제조장치 및 그 제조공법의 변경없이 발포액의 누설차단을 위한 결합부 구조를 용이하게 형성시킬 수 있도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 부분발포부의 제조에 따른 표피재 부품 및 그 제조장치의 호환성과 발포작업성을 향상시킴으로서 부분발포부 제품의 생산성 증대 및 그 단가절감에 보다 크게 기여할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 코어층(2)과 스킨층(3)의 사이에 폴리우레탄 폼층(4)이 발포 형성된 부분발포부(1)를 제조하기 위한 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합구조에 있어서,

   상기 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부에 해당하는 코어층(2)의 단부 내측에는 폴리우레탄 발포액(7)의 발포압력에 의하여 스킨층(3)이 가압 밀착되도록 코어층(2)의 몸체 일부가 잘려나간 형태의 스킨밀착홈(21)이 형성되고,

   상기 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부에 해당하는 스킨층(3)의 단부는 코어층(2)의 몸체를 따라 스킨밀착홈(21)의 상방으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 코어층(2)의 스킨밀착홈(21)과 그 내측으로 가압 밀착되는 스킨층(3)의 단부에는 서로 다른 자극으로 대응되는 마그네트(22)(31)가 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 인스트루먼트 패널의 부분발포부 결합구조.