KR20100105445A - 심재의 제조방법 및 트림재의 제조방법 및 심재 - Google Patents

심재의 제조방법 및 트림재의 제조방법 및 심재 Download PDF

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Abstract

[과제]
트림재에 매설되는 심재에 보강용 변형부를 효율 좋게 형성할 수 있도록 하는 동시에, 보강용 변형부에 의해 심재의 강성을 충분히 확보할 수 있도록 한다.
[해결수단]
슬리터롤러(30)로 띠형상 금속판(28)의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 심재편부를 형성하는 슬릿형성공정을 실행한 후, 압연롤러(31)로 띠형상 금속판(28) 중 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 슬릿을 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연공정을 실행하여, 심재편부와 공간부를 갖는 일차 심재(14A)를 형성한다. 이 후, 변형부 형성롤러(33)로 일차 심재(14A)의 폭방향으로 뻗는 보강용의 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 길이방향으로 번갈아 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행한다. 이 때, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 일차 심재(14A)의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성한다.

Description

심재의 제조방법 및 트림재의 제조방법 및 심재{METHOD OF MANUFACTURING CORE, METHOD OF MANUFACTURING TRIM, AND CORE MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은, 폴리머 재료제(材料製)의 긴 트림(trim)재에 매설되는 긴 심재(芯材)의 제조방법 및 트림재의 제조방법 및 심재에 관한 발명이다.
일반적으로, 자동차 등의 차량의 도어 개구연(開口緣)이나 트렁크룸이나 해치백의 개구연의 플랜지에는, 이 플랜지를 따라 긴 트림재가 장착된다. 이 트림재는, 고무나 열가소성 합성수지(열가소성 엘라스토머를 포함한다) 등의 폴리머 재료에 의해 횡단면이 대략 U자 형상의 장착부를 갖는 형상으로 압출성형되고, 그 대략 U자 형상의 장착부에 개구연의 플랜지를 양측으로부터 끼움으로써 플랜지에 고정되도록 되어 있다. 이와 같은 트림재는, 횡단면이 장착부에 대응한 대략 U자 형상의 긴 보강용의 심재(예를 들면 냉간압연강판 등의 띠형상 금속판으로 형성된 심재)를 장착부에 매설하여 일체화함으로써, 장착부를 심재로 보강하여 개구연의 플랜지에 장착부를 안정되게 고정할 수 있도록 하고 있다.
그런데, 차량의 도어 개구연이나 트렁크룸이나 해치백의 개구연의 플랜지는, 길이방향으로 이차원적 또는 삼차원적으로 구부러져 있기 때문에, 트림재는, 압출성형으로 대략 직선형상으로 성형된 것이 개구연의 플랜지의 굽힘형상에 맞춰 구부러져서 장착된다. 이 때문에, 트림재에 매설되는 심재는, 트림재의 구부러짐에 추종하여 자유자재로 구부러지도록, 길이방향으로 소정간격으로 복수의 공간부가 형성된 심재(어골(魚骨)심재나 용골(龍骨)심재라고 하기도 한다)가 사용된다.
또한, 자동차 등의 차량에 사용하는 부품에서는, 더 경량화가 요구되고 있지만, 트림재를 경량화하기 위해 심재의 판두께를 단지 얇게 한 것 만으로는, 심재의 강성이 저하하기 때문에, 심재를 매설한 트림재를 개구연의 플랜지에 장착했을 때, 트림재의 유지력(플랜지를 끼워 유지하는 힘)이 저하하여, 트림재를 플랜지에 안정되게 고정할 수 없게 될 우려가 있다.
그래서, 특허문헌1(일본 특허공개 2004-9355호 공보), 특허문헌2(일본 특허공개 2005-14792호 공보), 특허문헌3(일본 특허공개 2008-230448호 공보)에 기재되어 있는 바와 같이, 프레스가공에 의해 띠형상의 판금(板金)의 길이방향으로 소정간격으로 복수의 간극부(또는 슬릿)를 펀칭형성함으로써, 길이방향으로 골편부(骨片部)(골편이라고 하기도 한다)와 간극부(또는 슬릿)를 번갈아 설치한 트림용 인서트를 형성하는 것에서, 프레스가공에 의해 띠형상의 판금에 간극부(또는 슬릿)를 펀칭형성하는 동시에 골편부에 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형함으로써, 트림용 인서트의 판두께를 얇게 하면서 변형부(또는 돌조부)에 의해 트림용 인서트의 강성을 확보하여, 트림을 경량화하면서 트림의 유지력을 확보할 수 있도록 한 것이 있다.
그렇지만, 프레스가공에 의해 띠형상의 판금에 간극부(또는 슬릿)를 펀칭형성하는 경우에는, 띠형상의 판금 중 펀칭부분이 불필요하게 되어 낭비가 생기기 때문에, 수율이 별로 좋지 않다고 하는 결점이 있다.
그래서, 특허문헌4(일본 특허공개 평7-117577호 공보)에 기재되어 있는 바와 같이, 띠형상 인서트의 폭의 양측에 천공을 길이방향으로 소정피치로 형성하여, 띠형상 인서트의 천공의 열(列) 상호간을 압연하여 길이방향으로 인장하여 소정폭의 슬릿을 형성함으로써, 인서트를 형성하도록 한 것이 있다.
[특허문헌1]일본특허공개2004-9355호공보 [특허문헌2]일본특허공개2005-14792호공보 [특허문헌3]일본특허공개2008-230448호공보 [특허문헌4]일본특허공개평7-117577호공보
상기 특허문헌4의 기술과 같이, 띠형상 인서트 중 천공이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 슬릿을 설치한 인서트를 형성하는 경우에서도, 상기 특허문헌1~3의 기술(프레스가공에 의해 인서트에 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형하는 기술)을 이용하여, 띠형상 인서트 중 천공이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 슬릿을 설치한 인서트를 형성한 후, 프레스가공에 의해 인서트에 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형함으로써, 인서트의 판두께를 얇게 하면서 변형부(또는 돌조부)에 의해 인서트의 강성을 확보하는 것이 생각된다.
그렇지만, 프레스가공에 의해 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형하는 경우에는, 변형부(또는 돌조부)의 프레스성형 타이밍마다 인서트의 공급(송출)을 일시적으로 정지할 필요가 있기 때문에, 인서트에 변형부(또는 돌조부)를 효율 좋게 형성할 수 없어, 그 때문에, 트림의 제조라인에서 트림의 압출성형에 동기(同期)하여 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형하면서 인서트를 연속적으로 송출하여 공급하면, 트림을 효율적으로 제조할 수 없다고 하는 결점이 있다.
또한, 띠형상 인서트 중 천공이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 슬릿을 설치한 인서트를 형성하는 경우에는, 압연부에서의 금속소재의 두께나 조성의 불균일에 의해 슬릿의 길이(인서트의 길이방향에서의 슬릿의 치수)에 불균일이 생겨, 슬릿간에 형성되는 골편부의 간격에 불균일이 생긴다. 이 때문에, 프레스가공에 의해 변형부(또는 돌조부)를 프레스성형하면, 인서트의 길이방향으로 골편부에 대하여 변형부(또는 돌조부)의 형성위치에 어긋남이 생겨, 변형부(또는 돌조부)가 일부분이 형성되지 않은 골편부(또는 돌조부)가 발생하기 때문에, 변형부(또는 돌조부)에 의한 강성을 충분히 확보할 수 없게 되는 동시에, 각 골편부의 강성에 불균일이 발생한다.
그래서, 본 발명이 해결하려고 하는 제1의 과제는, 심재에 보강용 변형부를 효율 좋게 형성할 수 있는 동시에, 심재를 매설한 트림재를 경량화하면서 트림재의 유지력을 확보할 수 있도록 하는 것에 있고, 제2의 과제는, 심재의 공간부의 길이(심재의 길이방향에서의 공간부의 치수)에 불균일이 생겨도, 보강용 변형부에 의한 심재의 강성을 충분히 확보할 수 있는 동시에, 각 심재편부(芯材片部)의 강성의 불균일을 작게 할 수 있도록 하는 것에 있다.
상기 제1의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 의한 발명은, 폴리머 재료제의 긴 트림재에 매설되는 긴 심재를 제조하는 방법으로서, 긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러(slitter roller)간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부를 형성하는 슬릿가공과, 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 심재편부와 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차(一次) 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과, 이 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행하도록 한 것이다.
이 제조방법에서는, 심재제조라인에서 일차 심재를 변형부 형성롤러에 연속적으로 송출하여 공급하면서, 변형부 형성롤러로 일차 심재에 보강용 변형부를 형성할 수 있기 때문에, 심재에 보강용 변형부를 효율 좋게 형성할 수 있다. 또한, 심재에 보강용 변형부를 형성함으로써, 심재의 판두께를 얇게 하면서 보강용 변형부에 의해 심재의 강성을 확보할 수 있고, 그 결과, 심재를 매설한 트림재를 경량화하면서 트림재의 유지력을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 띠형상 금속판에 슬릿가공과 압연가공을 행함으로써 심재편부와 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차 심재를 형성하도록 했으므로, 띠형상 금속판을 낭비 없이 사용하여 일차 심재를 형성할 수 있다.
또한, 청구항 2와 같이, 변형부 형성공정에서, 보강용 변형부로서 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 일차 심재의 길이방향으로 번갈아 형성하면 좋다. 이와 같이 하면, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부의 양쪽으로 심재를 보강하여 심재의 강성을 높일 수 있다.
이 경우, 청구항 3과 같이, 변형부 형성공정에서, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 일차 심재의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성하면 좋다. 이와 같이 하면, 심재의 공간부의 길이(심재의 길이방향에서의 공간부의 치수)에 불균일이 생겨도, 각 심재편부에는 보강용 변형부(볼록형상 변형부와 오목형상 변형부)를 연속적으로 S자 형상으로 형성하는 것이 가능해져, 보강용 변형부에 의한 심재의 강성을 충분히 확보할 수 있는 동시에, 각 심재편부의 강성의 불균일을 작게 할 수 있어, 상기 제2의 과제를 해결할 수 있다.
또한, 청구항 4와 같이, 변형부 형성공정에서, 일차 심재의 각 심재편부에 각각 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부 중 적어도 한쪽을 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 각 심재편부의 강성을 확실히 높일 수 있다.
또한, 청구항 5와 같이, 변형부 형성공정에서, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 각각 일차 심재의 길이방향으로 일정한 피치 및 일정한 형상 중 적어도 하나로 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재에 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 규칙적으로 형성할 수 있어, 심재의 강도를 치우침 없이 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 청구항 6과 같이, 변형부 형성공정에서, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 서로 역방향으로 동일형상으로 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재가 매설된 트림재를 제조하는 경우에, 심재의 표면 및 이면 중 어느 한 면이 트림재의 외측면(또는 내측면)의 쪽을 향하도록 제조해도, 심재의 강성을 거의 동일하게 할 수 있어, 트림재의 유지력을 거의 동일하게 할 수 있다.
또한, 청구항 7과 같이, 변형부 형성공정에서, 보강용 변형부를 형성한 후의 심재편부의 두께치수가 심재의 길이방향으로 일정하게 되도록 보강용 변형부를 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재의 강도를 길이방향으로 일정하게 할 수 있다.
그런데, 변형부 형성공정에서, 일차 심재의 압연부(즉 심재편부를 연결하는 부분)에도 보강용 변형부를 형성하면, 심재의 길이방향의 길이가 줄어들어 짧아지고, 그 만큼, 단위길이당 중량이 증가한다.
그래서, 청구항 8과 같이, 변형부 형성공정에서, 일차 심재 중 폭방향으로 압연부를 제외한 부분에 보강용 변형부를 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 압연부에는 보강용 변형부가 형성되지 않기 때문에, 심재의 길이방향의 길이가 줄어드는 것을 방지하여, 심재의 단위길이당 중량증가를 방지하면서 심재의 강성을 높일 수 있다.
또한, 청구항 9와 같이, 심재준비공정 후에 일차 심재를 교정롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 비틀림 및 변형 중 적어도 하나를 제거하는 교정공정을 실행하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재준비공정(예를 들면 슬릿가공이나 압연가공 등)에서 발생한 일차 심재의 비틀림이나 변형을 교정공정에서 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 청구항 10과 같이, 긴 심재가 매설된 폴리머 재료제의 긴 트림재를 제조하는 경우에는, 긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부를 형성하는 슬릿가공과, 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 심재편부와 상기 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과, 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행함으로써, 이 일차 심재의 폭방향으로 압연부를 제외한 부분에 보강용 변형부가 형성된 심재를 사용하여, 트림재를 성형하는 압출성형형(押出成形型)에 보강용 변형부가 형성된 심재를 연속하여 공급하면서 압출성형형에 폴리머 재료를 공급하여 트림재를 성형하는 동시에 이 트림재에 보강용 변형부가 형성된 심재를 매설하는 압출성형공정과, 트림재의 폴리머 재료부분을 경화(硬化) 또는 고화(固化)시키는 처리공정과, 트림재를 인장하면서 굴곡시킴으로써 이 트림재에 매설된 심재의 압연부 중 이 심재의 폭방향으로 공간부에 인접한 부분(연결부)을 파단시키는 연결부 파단공정과, 트림재와 이 트림재에 매설된 심재를 소정의 최종 횡단면 형상으로 성형하는 최종 횡단면 성형공정을 실행하도록 하면 좋다.
이와 같이 하면, 심재에 보강용 변형부를 형성함으로써, 심재의 판두께를 얇게 하면서 보강용 변형부에 의해 심재의 강성을 확보할 수 있기 때문에, 심재를 매설한 트림재를 경량화하면서 트림재의 유지력을 확보할 수 있다. 또한, 압연부에는 보강용 변형부가 형성되지 않기 때문에, 연결부 파단공정에서 압연부 중 심재의 폭방향으로 공간부에 인접한 부분(연결부)을 용이하게 파단시킬 수 있다. 또한, 압연부에는 보강용 변형부가 형성되지 않기 때문에, 심재의 길이방향의 길이가 줄어드는 것을 방지하여, 심재의 단위길이당 중량증가를 방지하면서 심재의 강성을 높일 수 있고, 그 결과, 트림재의 단위길이당 중량을 경량화하면서 트림재의 유지력을 유지할 수 있다.
그런데, 최종 횡단면 성형공정에서 트림재와 심재가 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 이 심재가 구부러지는 부분에 압연부가 형성되어 있으면, 최종 횡단면 형상으로 성형된 심재의 굽힘강성이 저하하여, 최종 횡단면 형상으로 성형된 트림재의 유지력이 저하할 가능성이 있다.
그래서, 청구항 11과 같이, 심재는, 최종 횡단면 성형공정에서 트림재와 심재가 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재가 구부러지는 부분 이외의 위치에 압연부를 형성하면 좋다. 이와 같이 하면, 최종 횡단면 형상으로 성형된 심재의 굽힘강성의 저하를 방지하여, 최종 횡단면 형상으로 성형된 트림재의 유지력을 확보할 수 있다.
본 발명은, 청구항 12와 같이, 차량용의 도어 오프닝 트림 또는 트렁크 씰 트림에 적용해도 좋다. 이와 같이 하면, 도어 오프닝 트림이나 트렁크 씰 트림을 경량화하면서 도어 오프닝 트림이나 트렁크 씰 트림의 유지력을 확보할 수 있다.
또한, 청구항 13과 같이, 트림재를 성형하는 폴리머 재료가 고무인 경우에는, 처리공정에서, 트림재의 폴리머 재료부분을 가열하여 가황(加黃)시켜 경화시키도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 압출성형 후의 트림재의 폴리머 재료부분(미(未)가황상태의 고무)을 신속하게 가황시켜 경화시킬 수 있다.
한편, 청구항 14와 같이, 트림재를 성형하는 폴리머 재료가 열가소성 합성수지(열가소성 엘라스토머를 포함한다)인 경우에는, 처리공정에서, 트림재의 폴리머재료부분을 냉각하여 고화시키도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 압출성형 후의 트림재의 폴리머 재료부분(미(未)고화상태의 수지)을 신속하게 냉각고화시킬 수 있다.
또한, 청구항 15와 같이, 폴리머 재료제의 긴 트림재에 매설되는 긴 심재로서, 심재는, 긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부를 형성하는 슬릿가공과, 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 심재편부와 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과, 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행함으로써, 보강용 변형부로서 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부가 심재의 길이방향으로 번갈아 형성되는 동시에, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부는 심재의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성되어 있도록 해도 좋다.
이와 같이 하면, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부의 양쪽으로 심재를 보강하여 심재의 강성을 높일 수 있는 동시에, 심재의 공간부의 길이(심재의 길이방향에서의 공간부의 치수)에 불균일이 생겨도, 각 심재편부에는 보강용 변형부(볼록형상 변형부와 오목형상 변형부)를 연속적으로 S자 형상으로 형성하는 것이 가능해져, 보강용 변형부에 의해 강성을 충분히 확보할 수 있는 동시에, 각 심재편부의 강성의 불균일을 작게 할 수 있다.
이 경우, 청구항 16과 같이, 심재의 각 심재편부에는, 각각 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부 중 적어도 한쪽을 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 각 심재편부의 강성을 확실히 높일 수 있다.
또한, 청구항 17과 같이, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부는, 각각 심재의 길이방향으로 일정한 피치 및 일정한 형상으로 또한 심재편부의 두께치수가 일정하게 되도록 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재에 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 규칙적으로 형성할 수 있어, 심재의 강도를 치우침 없이 일정하게 유지할 수 있는 동시에, 심재의 강도를 길이방향으로 일정하게 할 수 있다.
또한, 청구항 18과 같이, 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부는, 서로 역방향으로 동일형상으로 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 심재가 매설된 트림재를 제조하는 경우에, 심재의 표면 및 이면 중 어느 한 면이 트림재의 외측면(또는 내측면)의 쪽을 향하도록 제조해도, 심재의 강성을 거의 동일하게 할 수 있어, 트림재의 유지력을 거의 동일하게 할 수 있다.
또한, 청구항 19와 같이, 심재의 폭방향으로 압연부를 제외한 부분에 보강용 변형부를 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 압연부에는 보강용 변형부가 형성되지 않기 때문에, 심재의 길이방향의 길이가 줄어드는 것을 방지하여, 심재의 단위길이당 중량증가를 방지하면서 심재의 강성을 높일 수 있다.
또한, 청구항 20과 같이, 트림재와 심재는, 이 트림재에 이 심재가 매설된 후에 소정의 최종 횡단면 형상으로 성형되어, 트림재와 심재가 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재가 구부러지는 부분 이외의 위치에 압연부를 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 최종 횡단면 형상으로 성형된 심재의 굽힘강성의 저하를 방지하여, 최종 횡단면 형상으로 성형된 트림재의 유지력을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 트림재의 사시도이다.
도 2는 심재의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.
도 5는 심재제조장치의 개략구성도이다.
도 6은 변형부 형성롤러를 하류측에서 본 도면이다.
도 7은 트림재 제조장치의 개략구성도이다.
도 8은 다른 실시예의 트림재의 사시도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 구체화한 일 실시예를 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 자동차 등의 차체 패널의 트렁크 개구연의 플랜지(도시하지 않음)에 장착되는 긴 트림재(11)(이른바 트렁크 씰 트림)는, 고무 또는 열가소성 합성수지(열가소성 엘라스토머를 포함한다) 등의 탄성 폴리머 재료의 압출성형에 의해, 횡단면 U자 형상의 장착부(12)와, 스폰지 고무 또는 연질 TPE 재료제의 통형상 중공(中空) 씰부(13)가 일체적으로 형성되어, 장착부(12)에는, 띠형상 금속판으로 형성된 심재(14)가 인서트 압출성형(복합 압출성형이라고도 한다)에 의해 매설되어 있다.
장착부(12)는, 차외측 측벽부(15)와 차내측 측벽부(16)와 양측벽부(15, 16)를 연결하는 저벽부(17)를 갖고, 이 저벽부(17)의 외측면에, 통형상 중공 씰부(13)가 일체적으로 설치되어 있다. 차외측 측벽부(15)의 내측면과 차내측 측벽부(16)의 내측면에는, 각각 서로 대향하는 방향으로 향하여 돌출하는 유지 립(18)이 일체적으로 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 차외측 측벽부(15)와 차내측 측벽부(16)에, 각각 2개의 유지 립(18)이 형성되어 있다. 장착부(12)에 매설되는 심재(14)는, 양측벽부(15, 16)의 선단(先端)부근(선단측의 유지 립(18)이 형성되어 있는 근처)까지 뻗어 있고, 이 심재(14)로 장착부(12)를 보강함으로써 트렁크 개구연의 플랜지에 장착부(12)를 안정되게 고정할 수 있도록 하고 있다.
트렁크 개구연의 플랜지에 트림재(11)의 장착부(12)를 씌워 장착했을 때, 각 유지 립(18)이 플랜지에 맞닿아 탄성변형하여 플랜지를 차내측과 차외측의 양측으로부터 끼움으로써, 플랜지에 트림재(11)가 장착된다. 그리고, 트렁크 리드나 해치백(도시하지 않음)의 폐쇄시에 트렁크 리드가 통형상 중공 씰부(13)에 맞닿아 통형상 중공 씰부(13)를 탄성변형시킴으로써, 트렁크 리드와 차체 패널(도시하지 않음) 사이가 통형상 중공 씰부(13)로 씰되도록 되어 있다.
또한, 장착부(12)의 차외측 측벽부(15)의 선단부 또는 그 부근에는, 차외측으로 향하여 돌출하는 스폰지 고무 또는 연질 TPE 재료제의 제1의 씰 립(19)과, 차내측으로 향하여 돌출하는 스폰지 고무 또는 연질 TPE 재료제의 제2의 씰 립(20)이 일체적으로 형성되어 있다. 플랜지에 트림재(11)가 장착되었을 때, 제1의 씰 립(19)과 제2의 씰 립(20)이 각각 차체 패널에 맞닿아 탄성변형함으로써, 장착부(12)의 차외측 측벽부(15)와 차체 패널 사이가 씰 립(19, 20)으로 씰되도록 되어 있다.
한편, 장착부(12)의 차내측 측벽부(16)의 외측면에는, 차내측으로 향하여 돌출하는 동시에 그 선단이 장착부(12)측에 만곡한 차폐 립(21)이 일체적으로 형성되어, 플랜지에 트림재(11)가 장착되었을 때, 차내의 내장부재(도시하지 않음)의 단말이 스폰지 고무 또는 연질 TPE 재료제의 차폐 립(21)으로 덮이도록 되어 있다.
그런데, 트렁크 개구연의 플랜지는, 길이방향으로 이차원적 또는 삼차원적으로 구부러져 있기(비틀림을 포함한다) 때문에, 트림재(11)는, 압출성형으로 대략 직선형상으로 성형된 것이 플랜지의 굽힘형상에 맞춰 구부러져서 장착된다. 이 때문에, 트림재(11)에 매설되는 심재(14)는, 트림재(11)의 구부러짐에 추종하여 자유자재로 구부러지도록, 길이방향으로 소정간격으로 후술하는 공간부(24)(도 2 참조)가 형성되어 있다.
도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 심재(14)는, 긴 띠형상의 금속판(예를 들면, 냉간압연강판, 스텐레스판, 알루미늄판 등)으로 형성되어, 심재(14)의 길이방향으로 소정간격으로 배치된 복수의 심재편부(22)와, 이들 복수의 심재편부(22)를 길이방향으로 연결하는 압연부(23)가 설치되어 있는 동시에, 이웃하는 심재편부(22) 사이에 공간부(24)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 심재편부(22)를 연결하는 압연부(23)가 길이방향을 따라 2열로 설치되어, 이웃하는 심재편부(22) 사이의 공간부(24)가 2열의 압연부(23)에 의해 폭방향으로 3개의 영역으로 분할되어 있다. 또한, 압연부(23)를 1열 또는 3열 이상으로 설치하도록 해도 좋다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 심재(14)의 각 심재편부(22)(압연부(23)를 제외한 부분)에는, 심재(14)의 폭방향으로 뻗는 볼록형상 변형부(25)(보강용 변형부)와 오목형상 변형부(26)(보강용 변형부)가 심재(14)의 길이방향으로 번갈아 반복 형성되어 있다. 이들의 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)는, 서로 상하방향에서 역방향으로 동일형상(예를 들면 서로 상하방향에서 역방향으로 돌출하는 원호형상)으로 형성되어, 심재(14)의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부(24)를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 형성되어 있다(볼록형상 변형부(25)는 심재편부(22)의 상면(上面)으로부터 상측으로 돌출하는 돌조(突條)이며, 오목형상 변형부(26)는 심재편부(22)의 하면(下面)으로부터 하측으로 돌출하는 돌조이다). 즉, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26) 사이에 길이방향으로 평면부분을 통하지 않고 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)가 공간부(24)를 통하여 매끄럽게 연속하여 S자 형상으로 형성되어 있다. 이들의 보강용의 변형부(25, 26)에 의해 심재(14)(심재편부(22))의 강성을 확보하면서, 심재(14)(심재편부(22))의 판두께t(도 3 참조)를 예를 들면 0.35mm정도까지 얇게 되도록 하고 있다. 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)의 돌출높이h(도 3 참조)는, 예를 들면 0.2mm로 설정되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 심재(14)의 폭방향의 치수가 34mm, 압연부(23)의 폭방향의 치수가 4mm, 심재편부(22)의 길이방향의 치수가 4mm, 공간부(24)의 길이방향의 치수가 1±0.2mm, 각 볼록형상 변형부(25)와 각 오목형상 변형부(26)의 길이방향의 치수L이 3.2mm로 구성되지만, 심재(14)를 트림재(11)에 매설했을 경우의 트림재(11) 표면에 심재(14)의 오목형상 변형부(26) 및 볼록형상 변형부(25)에 기인하는 요철(凹凸)이 발생하는 외관불량을 방지하기 위해, 볼록형상 변형부(5)와 오목형상 변형부(26)의 길이방향의 치수L은 3.2mm이하인 것이 바람직 하다.
또한, 심재(14)의 강성이나 강도를 크게 하려면, 심재(14)의 판두께t가 0.35mm인 경우, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)의 돌출높이h는 0.2~0.3mm인 것이 바람직하고, 심재(14)를 JIS G 3141에 규정하는 SPCC-1B의 록웰 경도 HRB가 85이상이며 비커스 경도 HV가 170이상의 경질인 냉간압연강판으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 여기서 말하는 길이방향이란, 도 2에 나타내는 바와 같이, 긴 심재(14)의 길이방향에 대응하는 방향이며, 폭방향이란, 긴 심재(14)의 폭방향에 대응하는 방향이다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상하방향이란, 심재(14)의 판두께 방향에 대응하는 방향이며, 예를 들면 심재(14)의 표면측을 상측으로 하고, 심재(14)의 이면측을 하측으로 한다. 또한, 볼록형상 변형부(25)의 길이방향의 치수L이란, 이웃한 2개의 오목형상 변형부(26)의 저부(底部)간의 거리이며, 오목형상 변형부(26)의 길이방향의 치수L이란, 이웃한 2개의 볼록형상 변형부(25)의 정점간의 거리이다.
또한, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이 심재(14)는, 폭방향으로 중심선에 대하여 좌우대칭으로 되어 있는 동시에, 상술한 바와 같이 길이방향을 따라 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)가 번갈아 반복 형성되어 있다. 그 때문에, 이하에 기재하는 트림재(11)의 제조에서, 예를 들면 도 1에 나타내는 트림재(11)를 제조하는 경우에, 심재(14)의 표면 및 이면 중 어느 한 면이 트림재(11)의 외측면(또는 내측면)의 쪽을 향하도록 제조해도, 동일한 트림재(11)가 형성되기 때문에, 심재(14)의 표면과 이면을 틀리게 트림재(11)를 성형한다고 하는 불량의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 서로 상하방향에서 역방향으로 동일형상으로 형성함으로써, 트림재(11)를 제조하는 경우에, 심재(14)의 표면 및 이면 중 어느 한 면이 트림재(11)의 외측면(또는 내측면)의 쪽을 향하도록 제조해도, 심재(14)의 강성을 거의 동일하게 할 수 있어, 트림재(11)의 유지력을 거의 동일하게 할 수 있도록 하고 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 사용하여, 심재(14)의 제조방법 및 트림재(11)의 제조방법에 대하여 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 심재제조장치(27)의 최(最)상류부에는, 긴 띠형상 금속판(28)이 감겨진 권취(卷取)롤러(29)가 배치되고, 이 권취롤러(29)의 하류측에, 슬릿가공을 행하는 한쌍의 서로 맞물리는 슬리터롤러(30)와, 압연가공을 행하는 한쌍의 압연롤러(31)와, 교정가공을 행하는 한쌍의 교정롤러(32)와, 변형부 형성가공을 행하는 한쌍의 서로 맞물리는 변형부 형성롤러(33)가 상류측으로부터 하류측으로 향하여 늘어서 배치되어 있다. 심재제조장치(27)의 최하류부에는, 심재(14)를 감는 권취롤러(34)가 배치되어 있다.
심재제조장치(27)는, 우선, 심재준비공정을 실행한다. 이 심재준비공정에서는, 권취롤러(29)로부터 띠형상 금속판(28)을 송출하여 한쌍의 슬리터롤러(30)간에 공급하고, 이 슬리터롤러(30)로 띠형상 금속판(28)에 슬릿가공을 실시함으로써, 띠형상 금속판(28)의 폭방향의 일부(압연부(23)로 되는 부분)를 남기고 띠형상 금속판(28)의 폭방향으로 뻗는 슬릿(도시하지 않음)을 띠형상 금속판(28)의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부(22)를 형성하는 슬릿형성공정을 실행한다.
이 후, 슬리터롤러(30)로부터 송출되는 띠형상 금속판(28)(슬릿이 형성된 띠형상 금속판)을 한쌍의 압연롤러(31)간에 공급하고, 이 압연롤러(31)로 띠형상 금속판(28)에 압연가공을 실시함으로써, 띠형상 금속판(28)의 폭방향으로 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분(압연부(23)로 되는 부분)을 띠형상 금속판(28)의 길이방향으로 압연하여 띠형상 금속판(28)의 길이방향으로 뻗는 압연부(23)를 형성하는 동시에 슬릿을 띠형상 금속판(28)의 길이방향으로 확대하여 공간부(24)를 형성하는 압연가공을 실행한다. 이 때, 도 4에 나타내는 바와 같이, 압연부(23)로 되는 부분의 표면과 이면 중 한쪽만을 오목하게 압연하도록 해도 좋고, 압연부(23)로 되는 부분의 표면과 이면을 양쪽 모두 오목하게 압연하도록 해도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 후술하는 최종 횡단면 성형공정에서 트림재(11)와 심재(14)가 최종 횡단면 형상(도 1 참조)으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재(14)가 구부러지는 부분 이외의 위치에 압연부(23)를 형성한다.
이 압연공정에서, 띠형상 금속판(28)의 폭방향으로 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분(압연부(23)로 되는 부분)을 길이방향으로 압연함으로써 슬릿을 길이방향으로 확대하여 공간부(24)를 형성하기 때문에, 각 공간부(24)의 길이(심재(14)의 길이방향에서의 공간부(24)의 치수)에 불균일이 생기지만, 각 심재편부(22)의 길이(심재(14)의 길이방향에서의 심재편부(22)의 치수)는 압연공정의 전후에서 변화없이 일정 길이이다.
이와 같이 하여, 심재준비공정에서 슬릿형성공정과 압연공정을 실행함으로써, 띠형상 금속판(28)을 낭비 없이 사용하고(펀칭가공에 의한 불요부(不要部)의 발생을 방지하여), 심재편부(22)와 공간부(24)가 길이방향으로 번갈아 설치된 심재(14)(이하, 이 심재를 「일차 심재(14A)」로 표기하기도 한다)를 형성한다.
심재준비공정(슬릿형성공정과 압연공정)의 실행 후, 압연롤러(31)로부터 송출되는 일차 심재(14A)를 한쌍의 교정롤러(32)간에 공급하여, 이 교정롤러(32)로 일차 심재(14A)에 교정가공을 실시함으로써, 일차 심재(14A)를 평탄화되도록 가압하여 일차 심재(14A)의 비틀림이나 변형을 제거하는 교정공정을 실행한다. 이 교정공정에 의해, 심재준비공정(슬릿형성공정이나 압연공정)에서 발생한 일차 심재(14A)의 비틀림이나 변형을 제거할 수 있다. 또한, 심재준비공정(슬릿형성공정이나 압연공정)에서 일차 심재(14A)에 비틀림이나 변형이 거의 발생하지 않는 경우에는, 교정롤러(32)를 생략하여 교정공정을 생략하도록 해도 좋다.
이 후, 교정롤러(32)로부터 송출되는 일차 심재(14A)를 한쌍의 변형부 형성롤러(33)간에 공급하여, 이 변형부 형성롤러(33)로 일차 심재(14A)에 변형부 형성가공을 실시함으로써, 일차 심재(14A)의 폭방향으로 뻗는 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 일차 심재(14A)의 길이방향으로 번갈아 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 변형부 형성롤러(33)는, 일차 심재(14A)를 표리(表裏) 양측으로부터 끼우도록 배치되어 있다. 변형부 형성롤러(33)의 외주면 중 일차 심재(14A)의 심재편부(22)에 대응하는 부분에는, 심재편부(22)에 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 일차 심재(14A)의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성하기 위한 요철패턴(35)이 둘레방향을 따라 설치되어 있다. 즉, 변형부 형성롤러(33)의 요철패턴(35)은, 둘레방향에 따른 단면이 연속하는 S자 형상으로 형성되어 있다(심재(14)의 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)에 대응하는 원호형상의 오목패턴과 볼록패턴이 서로 역방향으로 동일형상으로 둘레방향에 평면부분을 통하지 않고 연속하여 형성되어 있다). 또한, 변형부 형성롤러(33)의 외주면 중 일차 심재(14A)의 압연부(23)에 대응하는 부분에는, 압연부(23)에 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 형성하지 않도록 오목홈(36)이 둘레방향을 따라 설치되어 있다.
변형부 형성롤러(33)의 요철패턴(35)간에 일차 심재(14A)의 심재편부(22)를 끼워 가압하면서 길이방향으로 연속하여 이동시킴으로써, 도 3에 나타내는 바와 같이, 일차 심재(14A)의 심재편부(22)(즉 압연부(23)를 제외한 부분)에 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 일차 심재(14A)의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성한다. 이에 의해, 보강용의 변형부(25, 26)가 형성된 심재(14)를 제조한다.
본 실시예에서는, 변형부 형성공정에서, 각 심재편부(22)에 각각 1개 이상의 볼록형상 변형부(25)와 1개 이상의 오목형상 변형부(26)를 형성함으로써, 각 심재편부(22)의 강성을 확실히 높이도록 하고 있다. 또한, 보강용의 변형부(25, 26)를 형성한 후의 심재편부(22)의 두께치수t가 이 심재(14)의 길이방향으로 일정하게 되도록 보강용의 변형부(25, 26)를 형성함으로써, 심재(14)의 강도를 길이방향으로 일정하게 되도록 하고 있다. 또한, 보강용의 변형부(25, 26)를 일정한 피치 및 일정한 형상(일정한 돌출높이h)으로 형성함으로써, 심재(14)에 보강용의 변형부(25, 26)를 규칙적으로 형성하여, 심재(14)의 강도를 치우침 없이 일정하게 유지하도록 하고 있다. 또한, 각 심재편부(22)에서의 변형부(25, 26)의 길이방향의 위치는 반드시 일정하지는 않다.
이 후, 도 5에 나타내는 바와 같이, 변형부 형성롤러(33)로부터 송출되는 심재(14)(보강용의 변형부(25, 26)가 형성된 심재)를 권취롤러(34)에 공급하고, 이 권취롤러(34)로 심재(14)를 감는다.
이 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 트림재 제조장치(37)의 최상류부에, 심재(14)(보강용의 변형부(25, 26)가 형성된 심재)가 감겨진 권취롤러(34)를 배치하고, 이 권취롤러(34)로부터 심재(14)를 송출하여 압출성형장치(39)에 공급한다. 또한, 권취롤러(34)를 생략하여, 심재제조장치(27)의 변형부 형성롤러(33)로부터 송출되는 심재(14)(보강용의 변형부(25, 26)가 형성된 심재)를, 트림재 제조장치(37)의 압출성형장치(39)에 직접 공급하도록 해도 좋다.
이 압출성형장치(39)에 의해, 소정의 중간 횡단면 형상(도 2의 이점쇄선 참조)의 트림재(11A)를 압출성형하고, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)의 장착부(12)에 심재(14)를 매설하는 압출성형공정을 실행한다. 압출성형장치(39)는, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 압출성형하는 압출성형형에 심재(14)를 연속하여 공급하면서, 압출성형형에 폴리머 재료를 공급하여, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)(장착부(12), 통형상 중공 씰부(13) 등)를 압출성형한다. 이에 의해, 심재(14)를 폴리머 재료로 피복하여 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)의 장착부(12)에 심재(14)를 매설하여 일체화한다.
이 후, 트림재(11A)를 성형하는 폴리머 재료가 고무(예를 들면 EPDM 등)인 경우에는, 압출성형장치(39)로부터 압출되는 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 경화처리장치(40)에 공급한다. 이 경화처리장치(40)는, 가열기(41)(예를 들면 고주파가열기와 열풍가열기)로 트림재(11A)를 가열하여 트림재(11A) 본체(압출성형장치(39)에서 압출성형된 미가황상태의 고무부분)를 가황시켜 경화시키는 처리공정을 실행한다. 트림재(11A) 본체를 가황시켜 경화시킨 후, 필요에 따라 냉각수조(冷却水槽) 등의 냉각기(42)로 트림재(11A)를 냉각한다.
또한, 트림재(11A)를 성형하는 폴리머 재료가 열가소성 합성수지(열가소성 엘라스토머를 포함한다)인 경우에는, 경화처리장치(40)의 가열기(41)를 생략하고, 압출성형장치(39)로부터 가열되어 용융상태로 압출되는 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 냉각수조 등의 냉각기(42)로 냉각하여 트림재(11A) 본체(압출성형장치(39)에서 압출성형된 미고화상태의 수지부분)를 고화시키는 처리공정을 실행하여, 트림재(11A) 본체를 냉각고화시킨다.
이 후, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 인취기(引取機)(43)로 인취하면서 심재분리장치(44)에 공급하여, 이 심재분리장치(44)에 설치된 다수의 파단롤러에 의해, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 인장하면서 굴곡시킴으로써, 트림재(11A)에 매설된 심재(14)의 압연부(23) 중 심재(14)의 폭방향으로 공간부(24)에 인접한 부분인 연결부(23a)(도 2 참조)를 파단시키는 연결부 파단공정을 실행하여, 심재(14)의 각 심재편부(22)를 분리한다.
이 후, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)를 트림재냉간롤 성형장치(45)에 공급하여, 이 트림재냉간롤 성형장치(45)에 의해, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)의 장착부(12)를 최종 횡단면 형상(도 1 참조)으로 성형하는 최종 횡단면 성형공정을 실행한다. 이 트림재냉간롤 성형장치(45)는, 복수쌍(예를 들면 2쌍)의 성형롤러로, 중간 횡단면 형상의 트림재(11A)의 장착부(12)를 이 장착부(12)에 매설된 심재(14)와 함께 서서히 변형시켜 최종 횡단면 형상으로 성형한다.
이 후, 트림재냉간롤 성형장치(45)로부터 송출되는 최종 횡단면 형상의 트림재(11)를 절단기(46)에 공급하여, 이 절단기(46)에 의해, 트림재(11)를 소정의 길이 치수로 절단한다. 이에 의해, 심재(14)가 매설된 트림재(11)의 제조가 완료된다.
이상 설명한 본 실시예에서는, 일차 심재(14A)(심재편부(22)와 공간부(24)를 갖는 심재)를 한쌍의 변형부 형성롤러(33)간에 공급하여, 이 변형부 형성롤러(33)에 의해 일차 심재(14A)에 보강용의 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행하도록 했으므로, 일차 심재(14A)를 변형부 형성롤러(33)에 연속적으로 송출하여 공급하면서, 변형부 형성롤러(33)로 일차 심재(14A)에 보강용 변형부(25, 26)를 형성하는 것이 가능해져, 심재(14)에 보강용 변형부(25, 26)를 효율 좋게 형성할 수 있다. 또한, 심재(14)에 보강용 변형부(25, 26)를 형성함으로써, 심재(14)의 판두께를 얇게 하면서 보강용 변형부(25, 26)에 의해 심재(14)의 강성을 확보할 수 있고, 그 결과, 심재(14)를 매설한 트림재(11)를 경량화하면서 트림재(11)의 유지력을 확보하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에서는, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 일차 심재(14A)의 길이방향으로 번갈아 형성하도록 했으므로, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)의 양쪽으로 심재(14)를 보강하여 심재(14)의 강성을 높일 수 있다. 또한, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)를 일차 심재(14A)의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상(공간부를 통하여 연속하는 S자 형상)으로 되도록 형성하도록 했으므로, 심재(14)의 공간부(24)의 길이(심재(14)의 길이방향에서의 공간부(24)의 치수)에 불균일이 생겨도, 각 심재편부(22)에는 보강용 변형부(25, 26)(볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26))를 연속적으로 S자 형상으로 형성하는 것이 가능해져, 보강용 변형부(25, 26)에 의한 심재(14)의 강성을 충분히 확보할 수 있는 동시에, 각 심재편부(22)의 강성의 불균일을 작게 할 수 있다.
또한, 각 심재편부(22)에는, 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26) 사이에 길이방향으로 평면부분을 통하지 않고 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26)가 연속하여 형성되기 때문에, 길이방향으로 평면부를 갖는 심재에 비하여, 심재(14)를 길이방향의 전역에 걸쳐 보강할 수 있기 때문에, 보다 강성을 높게 할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 각 심재편부(22)의 길이방향의 길이는 동일하며, 각 심재편부(22)에 형성되는 보강용 변형부(25, 26)의 길이방향의 길이는, 심재편부(22)에 대한 보강용 변형부(25, 26)의 형성위치가 어긋나도 전체적으로 동일하기 때문에, 각 심재편부(22)의 강성이나 강도는 동등하게 되어, 강성의 불균일이 없이 안정된 강도를 발휘할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 일차 심재(14A) 중 압연부(23)를 제외한 부분에 보강용 변형부(25, 26)를 형성하고, 압연부(23)에는 보강용 변형부(25, 26)를 형성하지 않도록 했으므로, 연결부 파단공정에서, 트림재(11)에 매설된 심재(14)의 연결부(23a)(압연부(23) 중 심재(14)의 폭방향으로 공간부(24)에 인접한 부분)를 용이하게 파단시킬 수 있다. 또한, 압연부(23)에는 보강용 변형부(25, 26)가 형성되지 않기 때문에, 심재(14)의 길이방향의 길이가 줄어드는 것을 방지하여, 심재(14)의 단위길이당 중량증가를 방지하면서 심재(14)의 강성을 높일 수 있고, 그 결과, 트림재(11)의 단위길이당 중량증가를 방지하면서 트림재(11)의 유지력을 높일 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 최종 횡단면 성형공정에서 트림재(11)와 심재(14)가 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재(14)가 구부러지는 부분 이외의 위치에 압연부(23)를 형성하도록 했으므로, 최종 횡단면 형상으로 성형된 심재(14)의 굽힘강성의 저하를 방지하여, 최종 횡단면 형상으로 성형된 트림재(11)의 유지력을 확보할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 각 심재편부(22)에 각각 길이방향으로 1개 이상의 볼록형상 변형부(25)와 1개 이상의 오목형상 변형부(26)를 형성하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 각 심재편부(22)에 각각 볼록형상 변형부(25)와 오목형상 변형부(26) 중 적어도 한쪽을 형성하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 심재준비공정에서 슬릿형성공정과 압연공정을 실행하여 일차 심재(14A)(심재편부(22)와 공간부(24)를 갖는 심재)를 형성하도록 했지만, 슬릿형성공정과 압연공정을 생략하여, 슬릿가공과 압연가공에 의해 형성한 일차 심재(14A)를 외부(심재제조 메이커 등)로부터 입수하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 자동차 등의 차체 패널의 트렁크 개구연의 플랜지에 장착되는 긴 트림재(11)(이른바 트렁크 씰 트림)에 본 발명을 적용했지만, 도 8에 나타내는 바와 같이, 자동차 등의 차체 패널의 도어 개구연의 플랜지에 장착되는 긴 트림재(50)(이른바 도어 오프닝 트림)에 본 발명을 적용해도 좋다. 이 트림재(50)는, 장착부(51)의 차외측 측벽부(52)의 외측면에, 통형상 중공 씰부(55)가 일체적으로 설치되어 있다. 또한, 차외측 측벽부(52)의 내측면과 차내측 측벽부(53)의 내측면에, 각각 유지 립(56)이 일체적으로 형성되며, 저벽부(54)의 외측면에, 차폐 립(57)이 일체적으로 형성되어 있다.
그 외, 본 발명은, 트림재의 각 부(장착부, 씰부 등)의 형상이나, 심재의 각 부(심재편부, 압연부, 공간부, 보강용의 변형부 등)의 형상 및 보강용의 변형부의 피치 등을 적당히 변경해도 좋은 등, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 적용범위는, 자동차 등의 차체 패널의 트렁크 개구연이나 도어 개구연의 플랜지에 장착되는 트림재에 매설되는 심재에 한정되지 않고, 여러 가지의 트림재에 매설되는 여러 가지의 심재에 본 발명을 적용해도 좋다.
11…트림재, 12…장착부, 13…통형상 중공 씰부, 14…심재, 22…심재편부, 23…압연부, 23a…연결부, 24…공간부, 25…볼록형상 변형부(보강용 변형부), 26…오목형상 변형부(보강용 변형부), 27…심재제조장치, 28…띠형상 금속판, 30…슬리터롤러, 31…압연롤러, 32…교정롤러, 33…변형부 형성롤러, 37…트림재 제조장치, 39…압출성형장치, 40…경화처리장치, 41…가열기, 42…냉각기, 44…심재분리장치, 45…트림재냉간롤 성형장치, 50…트림재, 51…장착부, 55…통형상 중공 씰부

Claims (20)

  1. 폴리머 재료제(材料製)의 긴 트림(trim)재에 매설되는 긴 심재(芯材)를 제조하는 방법으로서,
    긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부(芯材片部)를 형성하는 슬릿가공과, 상기 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 상기 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 상기 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 상기 심재편부와 상기 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차(一次) 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과,
    상기 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 보강용 변형부로서 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부를 상기 일차 심재의 길이방향으로 번갈아 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부를 상기 일차 심재의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상으로 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 일차 심재의 각 심재편부에 각각 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부 중 적어도 한쪽을 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부를 각각 상기 일차 심재의 길이방향으로 일정한 피치 및 일정한 형상 중 적어도 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부를 서로 역방향으로 동일형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 보강용 변형부를 형성한 후의 심재편부의 두께치수가 상기 심재의 길이방향으로 일정하게 되도록 상기 보강용 변형부를 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 변형부 형성공정에서, 상기 일차 심재 중 폭방향으로 상기 압연부를 제외한 부분에 상기 보강용 변형부를 형성하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 심재준비공정 후에 상기 일차 심재를 교정롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 비틀림 및 변형 중 적어도 하나를 제거하는 교정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 심재의 제조방법.
  10. 긴 심재가 매설된 폴리머 재료제의 긴 트림재를 제조하는 방법으로서,
    긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부를 형성하는 슬릿가공과, 상기 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 상기 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 상기 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 상기 심재편부와 상기 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과,
    상기 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행함으로써, 이 일차 심재의 폭방향으로 상기 압연부를 제외한 부분에 상기 보강용 변형부가 형성된 심재를 사용하며,
    상기 트림재를 성형하는 압출성형형(押出成形型)에 상기 보강용 변형부가 형성된 심재를 연속하여 공급하면서 상기 압출성형형에 폴리머 재료를 공급하여 상기 트림재를 성형하는 동시에 이 트림재에 상기 보강용 변형부가 형성된 심재를 매설하는 압출성형공정과,
    상기 트림재의 폴리머 재료부분을 경화(硬化) 또는 고화(固化)시키는 처리공정과,
    상기 트림재를 인장하면서 굴곡시킴으로써 이 트림재에 매설된 심재의 압연부 중 이 심재의 폭방향으로 상기 공간부에 인접한 부분을 파단시키는 연결부 파단공정과,
    상기 트림재와 이 트림재에 매설된 심재를 소정의 최종 횡단면 형상으로 성형하는 최종 횡단면 성형공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 트림재의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 심재는, 상기 최종 횡단면 성형공정에서 상기 트림재와 상기 심재가 상기 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재가 구부러지는 부분 이외의 위치에 상기 압연부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 트림재의 제조방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 트림재는, 차량용의 도어 오프닝 트림 또는 트렁크 씰 트림인 것을 특징으로 하는 트림재의 제조방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 트림재를 성형하는 폴리머 재료가 고무인 경우에는, 상기 처리공정에서, 상기 트림재의 폴리머 재료부분을 가열하여 가황(加黃)시켜 경화시키는 것을 특징으로 하는 트림재의 제조방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 트림재를 성형하는 폴리머 재료가 열가소성 합성수지인 경우에는, 상기 처리공정에서, 상기 트림재의 폴리머 재료부분을 냉각하여 고화시키는 것을 특징으로 하는 트림재의 제조방법.
  15. 폴리머 재료제의 긴 트림재에 매설되는 긴 심재로서,
    상기 심재는, 긴 띠형상 금속판을 서로 맞물리는 슬리터롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향의 일부를 남기고 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 뻗는 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 소정간격으로 형성하여 이웃하는 슬릿간에 심재편부를 형성하는 슬릿가공과, 상기 슬릿이 형성된 띠형상 금속판을 압연롤러간에 공급하여 이 띠형상 금속판의 폭방향으로 상기 슬릿이 형성되어 있지 않은 부분을 압연하여 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 뻗는 압연부를 형성하는 동시에 상기 슬릿을 이 띠형상 금속판의 길이방향으로 확대하여 공간부를 형성하는 압연가공을 행함으로써 상기 심재편부와 상기 공간부가 길이방향으로 번갈아 설치된 일차 심재를 준비하는 일차 심재준비공정과, 상기 일차 심재를 서로 맞물리는 변형부 형성롤러간에 공급하여 이 일차 심재의 폭방향으로 뻗는 보강용 변형부를 이 일차 심재의 길이방향으로 반복 형성하는 변형부 형성공정을 실행함으로써, 상기 보강용 변형부로서 볼록형상 변형부와 오목형상 변형부가 상기 심재의 길이방향으로 번갈아 형성되는 동시에, 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부는 상기 심재의 길이방향에 따른 단면이 연속적으로 S자 형상으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 심재의 각 심재편부에는, 각각 상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부 중 적어도 한쪽이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부는, 각각 상기 심재의 길이방향으로 일정한 피치 및 일정한 형상으로 또한 상기 심재편부의 두께치수가 일정하게 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 볼록형상 변형부와 상기 오목형상 변형부는, 서로 역방향으로 동일형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 심재의 폭방향으로 상기 압연부를 제외한 부분에 상기 보강용 변형부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
  20. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 트림재와 상기 심재는, 이 트림재에 이 심재가 매설된 후에 소정의 최종 횡단면 형상으로 성형되며,
    상기 트림재와 상기 심재가 상기 최종 횡단면 형상으로 성형될 때 폭방향으로 이 심재가 구부러지는 부분 이외의 위치에 상기 압연부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 심재.
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