KR20140076164A

KR20140076164A - 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법, 그리고 이에 의해 제조되는 크래쉬패드

Info

Publication number: KR20140076164A
Application number: KR1020120144400A
Authority: KR
Inventors: 공병석; 박지민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-20
Also published as: US9346199B2; US20140162019A1; CN103862680A; CN103862680B; US9757884B2; US20160263787A1; KR101428275B1; DE102013109066A1; DE102013109066B4

Abstract

본 발명은 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 스킨을 사출 성형하여 제조함으로써, 소용량의 진공펌프 및 탱크의 사용이 가능하고, 히터가 삭제될 수 있으며, 스킨 표면에 다양한 형상의 엠보를 성형할 수 있는 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 스킨 표면에 형성되는 스티치 부분을 실제 실로 구현함으로써 스티치의 리얼감을 향상시킬 수 있는 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

크래쉬패드 제조장치 및 제조방법, 그리고 이에 의해 제조되는 크래쉬패드{Apparatus and method for manufacturing crash pad, and crash pad manufactured by the same}

본 발명은 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금형 수 축소, 설비 부품 수 축소, 공정 수 축소, 수작업 삭제 등을 통해 생산성 향상과 더불어 장치 비용 및 원가 절감이 가능하고, 누액으로 인한 발포액의 과다 손실의 문제를 해소하면서 스킨 표면의 엠보 디자인 자유도를 증대시킬 수 있는 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 실내 전방에 설치되는 내장재로 운전석 및 조수석 등의 전방 내측에는 사고 등으로 인해 승객이 충돌할 경우 승객을 최대한 안전하게 보호할 수 있는 크래쉬패드(crash pad)가 설치되고 있다.

이러한 크래쉬패드는 발포재(폼(foam)재)를 사용하여 탄성적인 쿠션 성능과 어느 정도의 충격을 흡수할 수 있는 성질을 가지면서도 외관상 아름다운 표면상태를 가지도록 제작되고 있다.

통상 자동차용 크래쉬패드는 아름다운 표면상태를 제공하기 위한 표피재인 스킨(skin)과, 상기 스킨 내측에서 크래쉬패드의 골조 역할을 하는 기재(core)로 구성되며, 상기 스킨과 기재 사이에는 쿠션 성능 및 충격 흡수 성능을 제공하기 위한 폴리프로필렌 폼(PP foam), 폴리우레탄 폼(PU foam) 등의 발포층이 개재된다.

도 1은 종래의 크래쉬패드를 제조하는 공정도로서, 기재(1)는 고분자 사출 성형의 방법으로, 스킨(2)은 진공 흡착 성형의 방법으로, 발포층(3)은 발포 성형의 방법으로 성형하는데, 그 과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고분자 수지 원료(1a)를 상부금형(4) 및 하부금형(5)으로 이루어진 사출금형 내에 저압 사출하여 기재(1)를 성형하고(a), 이와 별도로 메일(male) 타입의 진공성형금형(6)에서 예열된 스킨(2)을 장입하여 진공 흡착하는 방식으로 성형한다(b).

여기서, 진공성형금형(6)에는 도면상 나타내지는 않았으나 스킨(2)을 진공 흡착하기 위한 미세한 진공홀들이 형성되어 있으며, 이 진공홀들은 금형 내 하나의 통로로 연결된 뒤 외부의 대용량 진공펌프와 연결된다.

또한 하부금형(5)의 기재(1) 위로 발포액(3a)을 주입한 뒤 스킨(2)이 부착된 발포용 상부금형(7)을 닫아주어, 상부금형(7)에 부착된 스킨(2)을 하부금형(5)의 발포액(3a) 위에서 압착하여 접합한다.

이후 성형된 스킨(2) 및 발포층(3)의 불필요한 가장자리 부분(발포액 누액 부분 등)을 함께 커팅하여 제거하거나(트리밍), 스킨(2)의 가장자리 부분을 발포층(3)이 감싸지도록 하여 접착제로 기재(1)에 접착 고정한다.

그러나, 이러한 종래의 제조방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 기재(1)와 스킨(2), 발포층(3)을 모두 별도의 금형에서 각각 성형해야 하므로 총 3벌의 금형(기재 사출용 상부금형과 하부금형, 진공성형금형, 발포용 상부금형)이 필요하고, 이로 인해 금형 비용 등의 투자비 상승 및 원가 상승의 문제점이 있다.

또한 하부금형(5)과 발포용 상부금형(7)의 경우 닫힌 상태에서도 캐비티 가장자리 부분이 오픈되는 구조로 되어 있으므로 발포액이 오픈된 가장자리 부분을 통해 누액될 수 있다(발포액 과다 손실 및 원가 상승의 문제점 초래).

또한 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이 제조 후에는 발포액이 누액되어 고화된 가장자리 부분과 스킨(2)의 가장자리 부분을 별도로 커팅하거나, 누액된 부분만 커팅한 후 스킨(2)의 가장자리 부분을 감싸서 접착제로 접착해야 하는 별도 공정이 필요하다.

또한 오픈된 캐비티 공간(발포 공간) 내에 발포액을 주입해야 하므로 발포액 주입 온도를 가능한 한 규정된 온도 범위 내에서 정밀하게 제어 및 유지해야 하는 어려움이 있다.

또한 발포 공간이 개방된 구조 및 발포액이 누액될 수 있는 구조에서는 발포액의 조기 고화로 인해 발포층(3)의 최소 두께가 일정 두께(예, 5 mm) 이상의 균일한 두께로 설계되어야 하고, 이는 크래쉬패드의 디자인 자유도를 저하시키는 요인이 되고 있다(오픈 발포의 문제점).

이러한 문제점을 해결하기 위하여 진공성형금형과 발포용 상부금형을 하나의 공용 금형으로 통합하면서 슬라이드 금형으로 스킨의 가장자리 부분을 기재에 밀착시켜 발포 공간을 실링(sealing)하는 금형 장치가 제시된 바 있다.

이는 금형 수 축소, 비용 및 원가 절감의 이점을 제공함은 물론 발포액의 과다 손실의 문제를 해소해주고, 크래쉬패드의 디자인 자유도를 향상시킬 수 있도록 해준다.

도 2는 발포액 누액 방지용 슬라이드 금형을 구비한 종래의 발포 일체 사출 금형 장치를 도시한 개략도로서, 도시된 크래쉬패드 제조장치에서는 IMG 발포 일체 사출 성형 방식으로 크래쉬패드를 제조하는 것이 가능하다.

여기서, IMG(In-Mold Grain) 발포 공법은 스킨(예, TPO(Thermoplastic Olefin) 재질)을 성형하기 위한 금형(진공성형금형) 내측면에 엠보(embossment)를 형성하여, 스킨 가열 및 금형 내 진공 흡입을 통해 스킨을 성형함 동시에 스킨 표면에 엠보 형상을 성형하는 공법을 말한다.

도시된 바와 같이, 기재 사출용 금형(10,11)의 합형 상태에서 금형 내에 수지를 사출하여 기재(1)를 성형하고, 동시에 진공성형금형(12)에서 스킨(2)을 진공 흡착하여 성형한다.

이어 상부 회전수단에 의해 금형이 회전 및 이송되어 기재(1)가 성형된 하부 금형(11)에 스킨(2)이 성형된 진공성형금형(12)이 합형되고, 이어서 발포액을 기재(1)와 스킨(2) 사이에 주입 및 발포하여 발포층(3)을 형성한다.

발포액이 주입될 때 슬라이드 금형(12a)은 스킨(2)의 가장자리 부분을 기재(1)에 밀착시켜 발포 공간을 실링하게 되며, 이때 슬라이드 금형(12a)은 발포시 실링을 위해 정해진 양만큼만 전진 이동된 후 고정되어 실링을 유지하고, 발포 후에는 제품 취출(ejecting)을 위해 후진된다.

이때, 도 3에 나타낸 바와 같이 기재(1)에 형성된 실링돌기부(1)가 스킨(2)과 오버랩(overlap)되면서 실링이 이루어지고, 이로써 실링돌기부(1c)에 의해 발포액이 금형 밖으로 누액되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 금형 장치는 발포액의 누액을 어느 정도 방지할 수 있으면서 일부 금형을 공용화함으로써 금형 수, 금형 비용 및 투자비 절감, 원가 절감의 이점이 있다.

그러나, 슬라이드 금형(12a) 아래로 스킨(2)의 가장자리 부분이 위치하므로, 이 가장자리 부분을 별도로 커팅하거나, 스킨의 끝단 마무리 공정(끝단 감싸기 공정)을 시행해야 한다.

크래쉬패드 제조장치에 대한 또 다른 선행기술로, 본 출원인 및 본 발명자는 슬라이드 금형이 전진하여 발포 공간의 가장자리 끝단 부분을 밀폐하는 방식의 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법을 특허 출원한바 있다(한국 특허출원 제10-2012-0056376호, 2012. 5. 25. 출원, 이하 선행특허라 함).

상기 선행특허의 크래쉬패드 제조장치에서는 슬라이드 금형이 전진 이동할 때 진공성형금형에 부착된 스킨의 가장자리 부분을 기재 끝단 쪽으로 꺾어 밀착시키도록 되어 있고, 이에 발포 공정 동안 기재 끝단에 밀착된 스킨 가장자리 부분에 의해 발포 공간 전체가 밀폐된 상태가 될 수 있다.

이렇게 밀폐된 발포 공간으로 발포액을 주입하게 되면, 발포액의 누액이 없는 상태로 밀폐된 발포 공간 내에서 발포층이 성형될 수 있고, 더불어 슬라이드 금형에 의해 꺾인 스킨의 가장자리 부분이 발포층 끝단 부위에 접합 및 고정되면서 스킨의 끝단 마무리 공정(끝단 감싸기 공정)이 자동으로 이루어진다.

이에 종래와 같은 발포액 누액의 문제가 해결될 수 있고, 커팅 공정이나 수작업으로 이루어지던 감싸기 공정이 모두 삭제될 수 있으며, 생산성이 향상되는 이점이 있다.

한편, 선행특허(특허출원 제10-2012-0056376호)에서 제시된 크래쉬패드 제조용 금형 장치와 더불어 도 2의 금형 장치가 가지는 공통된 문제점에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래의 금형 장치에서는 스킨의 진공 흡착 성형이 이루어지므로 진공 흡착 성형을 위한 장치, 즉 미세한 진공홀이 형성된 고가의 금형, 소재 흡착을 위한 진공펌프, 성형 전 소재를 가열하기 위한 히터 등이 필요하다.

도 4는 금형 장치와 함께 히터, 진공펌프를 도시한 도면으로, 진공성형금형(12)의 진공홀에 진공압을 인가해주기 위한 진공펌프(13)와, 진공성형금형(12)에 흡착되기 전의 스킨 소재(2a)를 가열해주는 히터(14)가 추가로 도시되어 있다.

이들을 이용하여 IMG 발포 일체 사출 성형 방식으로 크래쉬패드를 제조하기 위해서는, 엠보가 없는 스킨 소재(2a)(예, TPO 시트(sheet))에 미세한 엠보를 성형하기 위한 진공성형금형(12), 특히 금형 내측면에 스킨 소재(2a)를 흡착하기 위해 금형 내측면 전 영역에 걸쳐 미세한 진공홀(예, 50 ~ 200 ㎛의 미세홀)이 형성된 고가의 니켈 전주 금형이 필요하다.

또한 금형 흡착 전의 스킨 소재(2a)를 가열해주는 히터(14)가 필요하고, 가열된 스킨 소재(2a)를 진공성형금형(12)으로 이송시키기 위한 별도의 이송장치(미도시)가 필요하다.

뿐만 아니라, 금형(12)의 진공홀을 통해 진공압을 인가하여 스킨 소재 전체를 금형 내측면에 흡착 고정함과 더불어, 스킨 소재의 표면 부위가 금형 내측면의 엠보 형상 부분에 삽입될 수 있도록 소재를 강하게 흡착해주어만 스킨 표면에 엠보를 성형할 수 있다.

따라서, 강한 흡입력을 만들어주기 위한 진공압이 필요하고, 이를 위해서는 대용량의 진공펌프와 탱크가 사용되어야 한다.

결국, 니켈 전주 금형, 히터, 이송장치, 대용량의 진공펌프 및 탱크 등의 설치로 인해 장치 비용이 과다해지는 문제가 있게 된다.

그리고, 제품 품질과 관련한 문제점이 있으며, 이에 대해 설명하면, 도 5는 진공 성형이 이루어지는 동안 스킨의 상태를 개략적으로 나타낸 확대 단면도로, 도 4의 'A'를 확대하여 나타낸 것이다.

도 5에서 (a)는 히터에 의해 가열된 스킨 소재(2a)가 금형(12) 내에 삽입된 상태를 나타내며, (b)는 금형(12)의 미세한 진공홀을 통해 진공흡입력이 작용하여 스킨 소재(2a)가 금형 내측면에 진공 흡착되면서 성형이 이루어지는 상태를 나타낸다.

(c)는 성형 후의 상태를 나타내며, 종래의 문제점을 보여주고 있다.

(b)의 성형시 진공흡입력이 가해지면 스킨 소재(2a)의 표면 부위가 금형 내측면의 엠보 형상 부분(음각)으로 삽입되면서, 최종 성형된 스킨(2)의 표면에는 (c)와 같은 양각의 엠보(2b)가 성형되게 된다.

이때, 진공 흡착 방식을 이용한 IMG 엠보 성형 방법에서는 (c)에 나타낸 바와 같은 엠보 품질 저하 현상이 발생할 수 있는데, 이는 성형 후 진공이 해제되었을 때 스킨(2)의 엠보(2b)가 수축 및 리바운딩(rebounding)됨에 따른 것이다.

또한 스킨(2)에 엠보(2b)를 형성하기 위해 금형(12) 내측면의 엠보 형상 부분(12b) 안쪽으로 스킨 소재(2a)의 표면 부위가 진공흡입력에 의해 삽입되어야 하며, 이때 과다한 진공 시간이 소요되고, 이로 인해 생산성이 저하되는 문제가 있다.

또한 진공 흡착 방식에서는 엠보 부분의 형상 자유도가 좋지 못하며, 예컨대 날카로운 부분을 성형하는 것은 불가하고, 또한 언더컷(undercut) 부분을 처리함에 어려움이 있다.

아울러, 스킨(2)의 표면에 스티치(stitch)(2c)를 구현하고자 경우, 스티치 역시 금형(12) 내측면의 엠보 형상 부분(12b)에 의해 성형되며, 이때 스티치(2c)는 특정 위치에서 돌출 성형된 스킨 표면의 일부분으로, 스킨 표면에 스티치 형상을 모사하여 표현한 것이다.

따라서, 도 6에 나타낸 바와 같이 스킨(2)과 동일한 색상의 스티치 표현만 가능하고, 스티치(2c)의 리얼감이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 금형 수 축소, 설비 부품 수 축소, 공정 수 축소, 수작업 삭제 등을 통해 생산성 향상과 더불어 장치 비용 및 원가 절감이 가능하고, 누액으로 인한 발포액의 과다 손실의 문제를 해소하면서 스킨 표면의 엠보 디자인 자유도를 증대시킬 수 있는 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 스킨 표면에 형성되는 스티치의 리얼감을 향상시킬 수 있는 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기재와 스킨 사이에 발포액을 주입하여 발포 성형함으로써 발포층을 가지는 크래쉬패드를 제조하기 위한 제조장치에 있어서, 합형된 상태에서 형성되는 스킨 성형 공간에 스킨 원료의 용융 수지가 사출됨으로써 스킨을 성형하는 제1금형과 제2금형; 및 합형된 상태에서 형성되는 기재 성형 공간에 기재 원료의 용융 수지가 사출됨으로써 스킨을 성형하는 제3금형과 제4금형;을 포함하며, 상기 제1금형의 내측면에는, 진공압제공수단으로부터 인가되는 진공압에 의해 흡착 고정을 위한 진공흡입력을 작용시키는 홀로서, 스킨 표면의 스티치(stitch) 부분을 구현하게 되는 실을 스킨 성형 전에 흡착 고정하기 위한 진공홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치를 제공한다.

그리고, 본 발명은, 기재와 스킨 사이에 발포액을 주입하여 발포 성형함으로써 발포층을 가지는 크래쉬패드를 제조하기 위한 크래쉬패드 제조방법에 있어서, 제1금형의 진공홀에 진공압을 인가한 상태에서 스킨 표면의 스티치(stitch) 부분을 구현하게 되는 실을 상기 진공홀을 막아주도록 제1금형의 내측면에 흡착시켜 고정하는 과정; 제1금형과 제2금형을 합형한 상태에서 스킨 원료의 용융 수지를 사출하여 스킨을 성형하는 과정; 제3금형과 제4금형을 합형한 상태에서 기재 원료의 용융 수지를 사출하여 기재를 성형하는 과정; 및 금형 개방 후 스킨이 고정된 제1금형을 기재가 부착된 제4금형과 합형한 후 기재와 스킨 사이의 발포 공간에 발포액을 주입하여 발포층을 성형하는 과정;을 포함하는 크래쉬패드 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은, 상기한 크래쉬패드 제조방법을 이용하여 스킨의 표면에서 실이 노출된 노출부와, 스킨의 표면에서 실이 매립된 은폐부로 구성되는 스티치(stitch) 부분을 가지도록 제조된 크래쉬패드를 제공한다.

이에 따라, 본 발명의 크래쉬패드 제조장치 및 제조방법에 의하면, 금형 수 축소, 설비 부품 수 축소, 공정 수 축소, 수작업 삭제 등을 통해 생산성 향상과 더불어 장치 비용 및 원가 절감이 가능하고, 누액으로 인한 발포액의 과다 손실의 문제를 해소하면서 스킨 표면의 엠보 디자인 자유도를 증대시킬 수 있게 된다.

특히, 스킨을 사출 성형하여 제조하므로 소용량의 진공펌프 및 탱크의 사용이 가능하고, 히터가 삭제될 수 있으며, 스킨 표면에 다양한 형상의 엠보를 성형할 수 있게 된다.

또한 스킨 표면에 형성되는 스티치 부분을 실제 실로 구현함으로써 스티치의 리얼감을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 크래쉬패드를 제조하는 공정도이다.
도 2는 슬라이드 금형을 구비한 종래의 발포 일체 사출 금형 장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 종래의 금형 장치와 부속 설비인 히터 및 진공펌프를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 진공 흡착 성형이 이루어지는 과정 동안의 스킨 상태를 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 종래의 방식으로 제조된 스킨의 표면을 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬패드 제조장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제조방법에 따라 스티치의 노출부와 은폐부가 형성되는 과정을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 스킨의 표면을 나타내는 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 스킨을 진공 흡착 성형이 아닌 사출 성형의 방식으로 제조하는 점, 스킨의 사출 성형시 스티치의 구현을 위해 실제 실(thread)이 스킨 표면에 고정될 수 있도록 성형하는 점 등에 주된 특징이 있는 것이다.

이러한 본 발명은 IMG(In-Mold Grain) 발포 일체 사출 공법으로 크래쉬패드를 제조하는데 유용하게 적용될 수 있는 것으로, 스킨을 성형함에 있어서 종래의 진공 흡착 성형 방식 대신 사출 성형 방식을 적용함으로써 고가의 니켈 전주 금형 대신 스틸 사출 금형(스틸 합금 재질의 금형임)의 사용이 가능하도록 한다.

이때, 니켈 전주 금형(진공성형금형임)과 마찬가지로 스틸 사출 금형의 내측면에 엠보 형상 부분(예로, 음각의 엠보 형상)은 유사하게 형성된다.

하지만, 진공홀에 있어서는 금형 내측면의 전체 영역에 걸쳐 고르게 미세한 진공홀이 형성된 니켈 전주 금형과 달리, 본 발명의 스틸 사출 금형에서는 실을 흡착 고정하기 위한 보다 적은 개수의 진공홀만이 형성된다.

즉, 스킨 성형을 위한 종래의 진공성형금형에서는 진공홀을 통해 가해지는 진공흡입력을 이용하여, 발포 공정으로의 이송을 위해 스킨을 흡착 고정함과 더불어 엠보 부분을 진공 흡착 성형해야 하므로, 스킨 전 영역 걸쳐 많은 수의 진공홀들이 고르게 구비되어야 한다.

반면, 본 발명에서는 사출 성형의 방식으로 스킨의 엠보 부분을 성형하므로, 스킨 성형용 금형에 후술하는 바와 같이 실을 고정하기 위한 고정홈 내측의 진공홀만 구비하면 되고, 따라서 상대적으로 적은 수의 진공홀들이 필요하다.

참고로, 본 발명에서 발포 공정으로의 이송을 위해 사출 성형된 스킨을 금형에 고정하기 위한 수단은 진공홀(및 이곳을 통해 작용하는 진공흡입력)과 더불어, 후술하는 스킨 성형용 상부금형의 슬라이드 금형이 되고, 이때 진공흡입력이 슬라이드 금형에 의한 고정력을 보조하는 역할을 하도록 구성될 수 있다.

또한 종래의 진공 흡착 성형 방식에서는 스킨 표면의 엠보 성형을 위하여 스킨 고정을 위한 흡입력 이상으로 강한 흡입력을 인가해야 했으나, 본 발명에서는 보다 적은 개수의 진공홀에 실과 스킨을 흡착 고정할 수 있을 정도의 진공압만 인가하면 되므로 상대적으로 소용량의 진공압제공수단, 즉 소용량의 진공펌프 및 탱크가 이용될 수 있다.

또한 스킨 성형을 위해 금형 내 사출 성형의 방식이 이용되므로 진공 흡착 성형시에 반드시 필요했던 소재 가열(예열)을 위한 히터 및 이송장치가 필요 없게 된다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬패드 제조장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 장치의 구성과 더불어 제조 공정을 단계적으로 도시한 것이다.

도 7a는 상부금형에 실을 흡착 고정한 상태 및 기재와 스킨의 사출이 이루어지는 상태를 나타내고 있으며, 도 7b는 발포와 제품 취출이 이루어지는 상태를 나타내고 있다.

예시된 바와 같이, 본 발명의 크래쉬패드 제조장치는 스킨 성형을 위한 상부금형(110)과 하부금형(120), 그리고 기재 성형을 위한 상부금형(130)과 하부금형(140)을 포함하여 구성된다.

이하, 본 명세서에서는 스킨 성형을 위한 상부금형(110)과 하부금형(120)을 제1금형과 제2금형이라 칭하기로 하고, 기재 성형을 위한 상부금형(130)과 하부금형(140)을 제3금형과 제4금형이라 칭하기로 한다.

스킨 성형을 위한 상부금형인 제1금형(110)은 전술한 바와 같이 스틸 사출 금형이 될 수 있고, 이때 그 하부금형인 제2금형(120) 역시 스틸 사출 금형이 될 수 있다.

또한 기재 성형을 위한 제3금형(130)과 제4금형(140)은 기재(1)를 사출하기 위한 종래의 구성과 차이가 없으며, 이 역시 스틸 사출 금형이 될 수 있다.

단, 사출 성형된 스킨(2)이 부착된 상태의 제1금형(110)과, 기재(1)가 사출 성형되어 있는 제4금형(140)이 서로 합형된 상태일 때, 스킨(2)과 기재(1) 사이에는 발포층(3)을 성형하기 위한 발포 공간이 형성되는바, 제1금형(110)과 제4금형(140)은 발포용 금형으로도 사용된다(도 7b의 발포 성형시 도면 참조).

즉, 제1금형(110)과 제4금형(140)이 합형된 상태에서, 금형에 고정되어 있는 스킨(2)과 기재(1) 사이의 공간은 발포액이 주입된 뒤 발포 성형이 이루어지는 발포 공간(발포층 성형 공간)이 되며, 이로써 스킨(2)과 발포층(3), 기재(1)가 적층된 구조의 제품(크래쉬패드)을 제조할 수 있게 된다.

또한 발포 공간은 후술하는 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)에 의해 밀폐된 공간을 이루게 되는데, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)이 스킨(2)의 가장자리 부분을 기재(1)의 가장자리 부분에 밀착시킴으로써 발포 공간의 가장자리 부분을 실링하게 되고, 이에 발포 공간을 밀폐하게 된다.

상기 제4금형(140)은 기재 성형용뿐만 아니라 발포용 하부금형으로도 사용되므로, 제4금형(140)에는 기재 성형 공간의 내부로 기재 원료의 용융된 고분자 수지를 주입하기 위한 사출통로(141)와, 발포 공간 내부로 발포층의 원료인 발포액을 주입하기 위한 발포액 주입통로(142)가 함께 구비된다.

이때, 발포용 상부금형, 즉 발포 공정 동안의 상부금형은 제1금형(110)이 된다.

또한 제4금형(140)에 구비된 발포액 주입통로(142)를 통해 먼저 성형된 기재(1) 하측으로부터 발포액이 주입되고, 이때 발포액이 기재(1)를 통과하여 상측의 스킨(2)과의 공간, 즉 발포 공간으로 주입되어 발포되어야 하므로, 발포 공정 전에 기재(1)에는 발포액을 상방으로 통과시키기 위한 통공(1b)이 형성되어 있어야 한다.

따라서, 기재(1)에 통공(1b)을 형성하기 위해 제3금형(130)의 내측면에는 제4금형(140)의 발포액 주입통로(142)와 동일한 위치(금형 닫힘 상태의 발포액 주입통로 대응 위치)에 핀부(131)가 대략 기재 성형 두께만큼 하방으로 돌출 설치된다.

이에 제3금형(130)과 제4금형(140)이 닫힘 상태(합형 상태)로 결합되고 나면, 제3금형(130)의 핀부(131)가 양측 금형 사이의 기재 성형 공간(금형의 캐비티 공간)에서 제4금형(140)의 발포액 주입통로(142) 위치에 있게 된다.

이때, 기재 원료의 용융 수지(사출액)가 사출통로(141)를 통해 주입되어 사출되면, 상기 핀부(131)에 의해 통공(1b)이 관통 형성된 기재(1)를 성형할 수 있게 된다.

상술한 각 금형에서, 상부금형인 제1금형(110)과 제3금형(130)은 피메일(female) 타입의 금형이 될 수 있고, 하부금형인 제2금형(120)과 제4금형(140)은 메일(male) 타입의 금형이 될 수 있다.

한편, 스킨 성형을 위한 제1금형(110)과 제2금형(120)은 합형된 상태에서 스킨 성형 공간(금형의 캐비티 공간)을 형성하고, 도 7b에 나타낸 바와 같이 두 금형이 형성하는 스킨 성형 공간으로 스킨 원료의 용융 수지(사출액)가 사출됨으로써 스킨(2)이 성형되어진다.

이와 같이 스킨 성형 공간으로 스킨 원료의 용융 수지를 사출하기 위해 제2금형(120)에는 스킨 성형 공간의 내부로 수지를 주입하기 위한 사출통로(122)가 구비된다.

본 발명에서 스킨을 제조하기 위한 원료로는 용융 상태에서 흐름성이 좋은 원료, 예컨대 PP(polypropylene)와 SEBS(styrene-ethylene-butadiene-styrene)의 혼합 수지인 PP/SEBS 계열의 TPO가 사용될 수 있다.

또한 제1금형(110)에서 그 내측면에는 엠보(112)가 형성되는데, 이 금형의 엠보(112)는 종래의 진공 흡착 성형 방식에서 사용되던 니켈 전주 금형의 엠보(112)와 마찬가지로 음각의 엠보(112)가 될 수 있다.

단, 본 발명의 제1금형(110)에서는 종래의 스티치 부분을 성형하기 위한 엠보(112)는 삭제된다.

그 대신, 스킨 표면의 스티치를 형성하기 위해 실제 실이 사용되며, 이 실은 스킨 사출 전에 제1금형(110)의 내측면에 고정된다.

바람직한 실시예에서, 제1금형(110)의 내측면에 실(115)이 흡착 고정되는 부위를 따라 고정홈(113)이 길게 형성될 수 있고, 이 고정홈(113)에 실(115)이 삽입 및 안착된 상태로 고정된다.

상기 고정홈(113)은 제1금형(110)의 내측면에서 실(115)이 고정되는 부위의 전 구간을 따라 길게 형성되는데, 이때 실(115)의 단면상 일부만이 삽입될 수 있는 깊이 또는 폭으로 형성된다.

즉, 실(115)의 단면상 일부만이 삽입될 수 있고 그 나머지 부분은 외부로 돌출될 수 있는 깊이 또는 폭으로 고정홈(113)이 형성되는 것이다(도 8 참조).

더불어, 제1금형(110)의 내측면에 고정홈(113)을 따라 일정 간격으로 배치되는 진공홀(114)들이 형성되고, 이 진공홀(114)들은 실(115)을 금형 내측면에 흡착 고정하기 위한 것들이다(도 8 참조).

본 발명에서 고정홈(113) 내측면에 위치되는 진공홀(114)의 흡입구 형상은 원형이거나 실의 길이방향(고정홈의 길이방향)을 따라 긴 형상이 될 수 있다.

상기 각 진공홀(114)들은 금형 내측 표면(고정홈 내측면)에 위치되는 흡입구로부터 금형 내부로 연장되어 하나의 통로(114a)에서 합쳐진 뒤 호스나 튜브를 통해 외부의 진공압제공수단인 진공펌프(미도시)와 연결된다.

이로써 진공펌프에 의해 진공홀(114)에 진공압이 인가될 경우, 진공홀(114)을 통해 작용하는 진공흡입력에 의해 고정홈(113) 내측에서 실(115)이 흡착 고정된 상태가 된다.

이때, 스킨 사출 성형시의 용융 수지, 즉 스킨 원료의 사출액이 흡입구를 통해 진공홀(114) 내부로 침투하지 않도록 실(115)이 진공홀(114)의 흡입구를 완전히 막고 있는 상태로 흡착 고정되어야 한다.

이를 위해 진공홀(114)의 흡입구는 고정홈에 흡착 고정된 상태의 실에 의해 완전히 막힐 수 있는 크기와 형상으로 형성되어야 하며, 예를 들면 진공홀(114)의 흡입구 직경(흡입구가 원형인 경우) 또는 흡입구 폭(흡입구가 일방향으로 긴 형상인 경우)이 실(115)의 직경에 비해 작게 형성되어야 한다(도 8 참조).

도 8은, 1) 스킨 성형 전에 진공홀(114)을 통해 작용하는 흡입력에 의해 실(115)이 고정홈(113) 내측으로 흡착 고정된 상태, 2) 실(115)이 진공홀(114)을 막고 있는 상태로 사출액이 주입되어 스킨의 사출 성형이 이루어지는 상태, 그리고 3) 기재 및 스킨(2) 사출 후 발포층(3)을 성형한 상태에서 진공을 해제하여 제품이 취출되는 상태를 나타내고 있다.

이에 따라, 제1금형(110)의 고정홈(113)에 실(115)을 흡착 고정시킨 뒤 스킨을 사출 성형하면, 성형된 스킨(2)의 표면에 실(115)이 부착된 상태로 스티치를 형성하게 되고, 이에 실제 실이 스킨 표면의 스티치(도 9에서 115a,115b임)를 구현하게 된다.

여기서, 진공압은 고정홈(113)에 삽입된 실(115)의 위치를 고정하면서 실(115)이 진공홀(114)을 막고 있는 상태를 유지하도록 하는데, 이 상태에서 진공흘(114)을 막아주는 고정력으로 작용하여 사출액이 진공홀 내부로 침투하는 것을 방지한다.

또한 실(115)을 고정홈(113) 내에 흡착 고정시켜 실 전체가 완전히 사출액 내부로 침투 및 삽입되는 것을 방지하며, 사출 성형된 스킨(2)을 발포 공정으로 이송할 때(제1금형이 제4금형으로 이송되어 합형됨, 도 7a에서 도 7b의 상태가 됨)에는 진공홀(114)을 통해 스킨(2)에 진공흡입력을 작용시켜 스킨 고정을 보조하는 역할을 한다.

이러한 방식에서는 실(115)과 스킨(2)만을 흡착 고정할 수 있는 작은 진공압만 제공하면 되므로 종래에 비해 소용량의 진공펌프와 탱크가 사용될 수 있다(종래의 엠보 성형이 이루어질 정도로 큰 흡입력이 필요하지 않음).

또한 스킨(2)을 사출 성형하여 제조하므로 진공 흡착 성형시 필요한 히터가 삭제될 수 있다.

또한 엠보 형상의 자유도가 증대될 수 있는데, 스킨(2)을 사출 성형하여 제조하므로 스킨 성형용 제1금형(110)의 엠보(112) 형상에 따라 날카로운 형상이나 언더컷 형상의 성형이 자유롭게 실시될 수 있고, 진공 흡착 방식에서 성형 후 나타나는 수축이나 리바운딩으로 인한 변형이 방지될 수 있다.

한편, 제1금형(110)에는 발포 공간을 밀폐하도록 수평으로 전후진 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 금형(111)이 구비된다.

상기 슬라이드 금형(111)은 발포 공정시 제어부(미도시)의 제어하에 전진 이동하여, 성형 후 발포 공정으로 이송되는 스킨(2)을 지지하여 제1금형(110)에 고정시키는 역할을 함과 더불어, 발포 공정에서는 스킨(2)의 가장자리 부분을 기재(1)의 가장자리 부분에 밀착 고정시킴으로써 발포 공간의 가장자리 부분을 실링하는 역할을 하게 된다.

상기 슬라이드 금형(111)은 발포 공간의 가장자리 부분에서 스킨(2)을 기재(1)에 밀착시키는 금형이므로 금형의 발포 공간 가장자리 부분을 따라 설치된다.

이때, 슬라이드 금형(111)은 수평으로 전진 이동하여 발포 공간의 가장자리 끝단 부분을 실링해야 하므로 발포 공간의 둘레를 따라 배치되는 여러 개의 분할된 금형들로 구성될 수 있다.

또한 슬라이드 금형(111)은 미도시된 실린더 기구에 의해 전후진 동작이 이루어지도록 설치될 수 있고, 실린더 기구의 피스톤 로드가 전후진 동작함에 따라 슬라이드 금형(111)이 전후로 이동하게 된다.

이와 별도로 제2금형(120)에는 동일한 구동방식의 슬라이드 금형(121)이 설치되고, 이 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)은 경사방향으로 전후진 이동 가능하게 설치된다.

이러한 구성에서, 제1금형(110)과 제2금형(120)의 닫힘 상태(합형 상태)일 때, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)과 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)은 전진 이동한 상태에서 스킨 성형 공간을 밀봉하게 된다.

이때, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)은 스킨 성형 공간을 밀봉하되, 특히 가장자리 부분이 안쪽으로 모아져 들어간 스킨 형상에 상응하는 스킨 성형 공간을 형성하도록 구비된다.

또한 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)은 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)과 함께 스킨 성형 공간을 밀봉하게 되는 별도의 슬라이드 금형이다.

이러한 양측의 슬라이드 금형(111,121)은 전진 이동한 상태에서 스킨 성형 공간의 일부를 형성하게 되며, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)과 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)이 모두 전진한 상태에서, 도 7a에서와 같이 스킨 사출 성형시에는, 양측의 슬라이드 금형(111,121)이 스킨 두께만큼의 간격을 유지한 상태로 위, 아래에서 맞물린 형태가 되도록 배치된다.

이때, 안쪽으로 들어간 스킨 부분을 성형하는 부분은 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)에서 요입된 형상을 가지는 선단부이며, 이에 가장자리 부분이 안쪽으로 모아져 들어간 스킨 형상이 성형될 수 있다(도 7a의 스킨 사출 성형시 도면 참조).

즉, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)이 중앙을 향해 수평으로 전진한 상태, 및 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)이 경사방향으로 전진(도면상 상승)한 상태에서, 양측의 슬라이드 금형(111,121)이 맞물린 형태가 되면서, 상기한 형상의 스킨(2) 가장자리 부분을 성형할 수 있게 된다.

이하, 상기한 구성의 금형 장치를 이용하여 크래쉬패드를 제조하는 과정을 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 진공펌프를 구동시켜 스킨 성형용 제1금형(110)의 진공홀(114)에 진공압을 인가하고, 이어 고유 색상의 실(115)을 고정홈(113)에 삽입 및 안착시켜, 일정 간격의 진공홀(114)을 통해 작용하는 진공흡입력에 의해 실이 고정홈(113)에서 흡착 고정되도록 한다(도 7a의 첫번째 도면 참조).

이때, 실(115)로는 스킨(2)과 동일한 색상의 실이 사용되거나, 다른 독특한 색상의 실이 사용될 수 있다.

이어 제1금형(110)과 제2금형(120), 그리고 제3금형(130)과 제4금형(140)을 서로 합형한 뒤, 제1금형(110)과 제2금형(120)에 설치된 슬라이드 금형(111,121)을 전진 이동시킨 상태에서, 제2금형(120)과 제4금형(140)의 사출통로(121,141)를 통해 기재 원료의 용융 수지와 스킨 원료의 용융 수지를 각각 주입하여, 기재(1)와 스킨(2)을 동시에 사출 성형한다(도 7a의 두번째 도면 참조).

이어 성형이 완료되면, 제2금형(120)의 슬라이드 금형(121)을 후진 시킨 뒤, 제1금형(110) 및 제3금형(130)을 상승시켜 각 금형이 열리도록 한다.

이어 금형을 이동시켜 발포용 금형으로 사용되는 제1금형(110)과 제4금형(140)이 합형되도록 하고, 이후 제4금형(140)의 발포액 주입통로(142)를 통해 발포액을 주입하여 발포층(3)을 성형한다(도 7b의 첫번째 도면 참조).

이때, 제1금형(110)의 슬라이드 금형(111)이 전진한 상태에서 스킨(2)과 기재(1)를 밀착시켜 발포 공간의 가장자리 부분을 실링하게 되며, 밀폐된 발포 공간 내에 발포액을 주입하여 누액이 발생하지 않도록 한다.

이후 제1금형(110) 및 제3금형(130)을 상승시켜 각 금형이 열리도록 한 뒤 제품을 취출하는데(도 7b의 두번째 도면 참조), 취출된 제품의 가장자리 부분에서 스킨(2)은 발포액에 의해 고정된 상태로 기재(1) 표면에 접합된 상태를 유지하게 되는바(발포액 누액 없음), 성형 후 별도의 스킨 커팅 공정이나 스킨 끝단 마무리 공정(끝단 감싸기 공정)이 불필요해진다.

한편, 도 8은 실을 사용하여 스킨 표면에 스티치를 형성하는 과정을 나타내는 도면으로서, (a)와 (b)에서, 상측의 1)번 도면은 스킨 성형 전에 진공홀(114)을 통해 작용하는 흡입력에 의해 실(115)이 고정홈(113) 내측으로 흡착 고정된 상태를, 중간의 2)번 도면은 실(115)이 진공홀(114)을 막고 있는 상태로 스킨의 사출 성형이 이루어지는 상태를, 하측의 3)번 도면은 기재 및 스킨(2)의 사출 후 발포층(3)을 성형한 상태에서 진공을 해제하여 제품을 취출하는 상태를 나타낸다.

실(115)을 일정 간격의 진공홀(114)에서 흡착시킨 뒤 스킨(2)을 사출 성형하여, 성형된 스킨(2)의 표면 부위에 실이 고정되도록 하되, 실(1)의 일부를 스킨(2) 표면에서 노출시키는 방식으로 스티치를 형성하게 된다.

이에 본 발명에서 제조되는 크래쉬패드에는 스킨(2)의 표면에서 실(115)이 노출된 노출부(115a)와, 스킨(2)의 표면에서 실(115)이 매립된 은폐부(115b)로 구성되는 스티치가 형성된다.

여기서, 스티치를 구성하는 노출부(115a)는 스킨(2) 표면 위로 노출된 실(1150로 이루어지는 부분이고, 또한 스티치의 은폐부(115b)는 실(115)을 가리도록 덮고 있는 스킨 재질의 부위가 된다(도 9 참조).

즉, 사출 성형시에 실(115)은 길이방향 전 구간에서 단면상의 적어도 일부 이상이 사출액 내부로 삽입되는데, 이에 성형 완료된 스킨(2)의 표면에서 실(115)은 길이방향 전 구간에서 단면상의 일부가 스킨(2) 내부에 삽입된 형태로 고착된 상태가 된다.

여기서, 실(115)이 제1금형(110)의 고정홈(113) 내측에 고정된 상태에서 사출액이 주입될 때, 진공홀(114)에 흡착되어 있는 실 부위, 즉 실(115)에서 진공홀(114)을 막고 있는 부위는 진공홀(114)을 통해 작용하는 진공흡입력에 의해 금형(110)의 면과 완전히 밀착된 상태이고, 따라서 이 부분에서는 실(115)과 금형(110) 간에 사출액의 침투가 방지된다(도 8의 (a) 참조).

이와 같이 진공홀(114)에 흡착된 부위에서는 실(115)과 금형(110) 사이에 사출액이 침투되지 못하기 때문에 실(115)의 단면상 상부가 스킨(2) 표면에서 외부로 노출되는바, 따라서 이 실 부위가 성형된 스킨(2)의 표면에서 외부로 노출되는 노출부(115a)가 된다.

반면 실(115)에서 진공홀(114)에 직접적으로 흡착되지 않은 부위에서는 실(115)과 금형(110) 사이에 사출액이 침투하여 실(115)이 스킨(2) 내부로 완전히 매립된 상태가 되며, 결국 실(115)의 단면상 상부가 외부로 노출되지 않고 은폐된다.

여기서, 사출액이 침투하여 실(115)을 덮고 있도록 형성된 스킨 표면 부위가 은폐부(115b)가 되며, 이 은폐부(115b)는 실(115)이 외관상 노출되지 않도록 매립되어 있는 부분이 된다.

요컨대, 스킨(2)의 사출 성형시 사출액이 침투하지 않도록 진공홀(114)에 완전히 밀착된 상태가 됨으로써 스킨 표면에서 외부로 노출되는 실 부위가 노출부(115a)가 된다.

반면, 스킨(2)의 사출 성형시 사출액이 침투하여 실(115)을 매립함으로써 스킨 표면에서 실을 덮어 은폐하는 스킨 재질 부위가 은페부(115b)가 된다.

도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 진공흡입력에 의해 실(115)이 고정홈(113) 내측면에 밀착된 상태로 진공홀(114)을 막고 있으므로, 사출시 금형(110)과 실(115) 사이로 사출액이 침투할 수 없고, 이에 성형된 스킨(2) 표면에서 실(115)의 단면상 상부가 외부로 노출되는 구조, 즉 노출부(115a)가 될 수 있는 것이다.

또한 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 진공흡입력이 직접적으로 작용하지 않는 부분에서는 특히 흡착력이 약한 틈새 부분, 즉 금형(110)의 고정홈(113) 내측면과 실(115) 사이의 틈새 부분으로 사출액이 침투하게 되고, 이때 침투한 사출액이 실(115)을 아래로 누르면서 실의 상부를 덮게 된다.

이에 은폐부(115b)에서는 성형된 스킨(2)의 표면 부위에서 실(115)이 내부로 매립되어 외관상 노출되지 않는 구조가 된다.

도 9는 스킨 표면에 실이 고정된 상태를 나타내며, 도시된 바와 같이 스킨(2)의 표면에는 외부로 실이 노출되어 이루어진 일정 길이의 노출부(115a)가 존재하면서, 일정 간격으로 외관상 노출되지 않게 실을 은폐하고 있는 은폐부(115b)가 존재한다.

위에서 진공홀(114)을 통해 작용하는 진공흡입력에 의해 사출액이 침투하지 않도록 금형(110)(고정홈(113) 내측면)에 완전히 밀착된 실 부위는 노출부(115a)가 되고, 흡착력이 약하여 금형(110)과 실(115) 사이에 사출액이 침투하여 형성된 부위가 은폐부(115b)가 됨을 설명하였는바, 이러한 고정부(115a)와 은폐부(115b)의 길이는 진공홀(114)의 크기와 간격, 진공흡입력에 따라 조절될 수 있다.

특히, 금형 제작 후 진공홀(114)의 크기와 간격이 이미 정해져 있는 상태라 하더라도, 진공압 및 진공흡입력의 크기를 변경함에 따라 금형(110)의 진공홀(114)과 일치하지 않는 실 부위에서도 사출액이 침투하지 못하는 구간을 형성할 수 있고, 더불어 사출액이 침투하는 구간의 길이를 조절할 수 있다.

따라서, 노출부(115a)의 길이와 간격, 은폐부(115b)의 길이와 간격을 조절할 수 있으며, 진공흡입력을 크게 할수록 노출부(115a)의 길이와 은폐부(115b)의 간격은 증가하는 반면, 진공흡입력을 작게 할수록 은폐부(115b)의 길이와 노출부(115a)의 간격이 증가한다.

물론, 실(115)이 진공홀(114)을 완전히 막은 상태로 사출액이 진공홀(114)에 침투하지 않도록 하는 최소한의 진공흡입력은 작용시켜야 한다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 스킨 2 : 기재
3 : 발포층 110 : 제1금형
111 : 슬라이드 금형 112 : 엠부
113 : 고정홈 114 : 진공홀
115 : 실 115a : 노출부
115b : 은폐부 120 : 제2금형
121 : 슬라이드 금형 122 : 사출통로
130 : 제3금형 140 : 제4금형

Claims

기재와 스킨 사이에 발포액을 주입하여 발포 성형함으로써 발포층을 가지는 크래쉬패드를 제조하기 위한 제조장치에 있어서,
합형된 상태에서 형성되는 스킨 성형 공간에 스킨 원료의 용융 수지가 사출됨으로써 스킨을 성형하는 제1금형과 제2금형; 및
합형된 상태에서 형성되는 기재 성형 공간에 기재 원료의 용융 수지가 사출됨으로써 스킨을 성형하는 제3금형과 제4금형;
을 포함하며, 상기 제1금형의 내측면에는, 진공압제공수단으로부터 인가되는 진공압에 의해 흡착 고정을 위한 진공흡입력을 작용시키는 홀로서, 스킨 표면의 스티치(stitch) 부분을 구현하게 되는 실을 스킨 성형 전에 흡착 고정하기 위한 진공홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
성형된 스킨이 고정된 상태의 상기 제1금형과, 성형된 기재가 부착된 상태의 상기 제4금형은 서로 합형된 상태일 때 스킨과 기재 사이의 발포 공간을 형성하도록 구비되어 발포용 금형으로 사용되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공홀은 제1금형의 내측면에 실이 흡착 고정되는 부위를 따라 일정 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1금형의 내측면에 실이 흡착 고정되는 부위를 따라 실이 안착되어 고정될 수 있는 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈의 내측면에 각 진공홀의 흡입구가 위치되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 4에 있어서,
상기 고정홈은 실의 단면상 일부만이 삽입될 수 있으면서 실의 단면상 나머지 부분이 외부로 돌출될 수 있는 깊이 또는 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1금형 내측면에 위치되는 진공홀의 흡입구 형상은 원형 또는 실의 길이방향을 따라 긴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1금형 내측면에 위치되는 진공홀의 흡입구는 내부로 스킨 원료의 용융 수지가 침투하지 않도록 실에 의해 완전히 막힐 수 있는 크기와 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 7에 있어서,
상기 진공홀의 흡입구 직경 또는 흡입구 폭이 실의 직경에 비해 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1금형에는 스킨 성형 공간의 일부를 형성하면서 스킨 성형 공간을 밀봉하도록 이동되는 슬라이드 금형이 설치되고, 상기 슬라이드 금형은 가장자리 부분이 안쪽으로 모아져 들어간 스킨 형상에 상응하는 스킨 성형 공간을 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제2금형에는 스킨 성형 공간의 일부를 형성하면서 스킨 성형 공간을 밀봉하도록 이동되는 별도의 슬라이드 금형이 설치되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제1금형의 슬라이드 금형은 수평으로 전후진 가능하도록 설치되고, 상기 제2금형의 슬라이드 금형은 경사방향으로 전후진 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
상기 제1금형의 슬라이드 금형과 제2금형의 슬라이드 금형은 스킨 성형 공간을 밀봉한 상태일 때 서로 스킨 두께만큼의 간격을 유지한 상태로 위, 아래에서 맞물린 형태가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1금형의 슬라이드 금형은 안쪽으로 들어간 스킨 부분을 성형하는 선단부가 요입된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
청구항 9에 있어서,
상기 슬라이드 금형은 제1금형이 제4금형과 합형된 상태에서 스킨의 가장자리 부분을 기재의 가장자리 부분에 밀착시켜 발포 공간을 밀폐하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조장치.
기재와 스킨 사이에 발포액을 주입하여 발포 성형함으로써 발포층을 가지는 크래쉬패드를 제조하기 위한 크래쉬패드 제조방법에 있어서,
제1금형의 진공홀에 진공압을 인가한 상태에서 스킨 표면의 스티치(stitch) 부분을 구현하게 되는 실을 상기 진공홀을 막아주도록 제1금형의 내측면에 흡착시켜 고정하는 과정;
제1금형과 제2금형을 합형한 상태에서 스킨 원료의 용융 수지를 사출하여 스킨을 성형하는 과정;
제3금형과 제4금형을 합형한 상태에서 기재 원료의 용융 수지를 사출하여 기재를 성형하는 과정; 및
금형 개방 후 스킨이 고정된 제1금형을 기재가 부착된 제4금형과 합형한 후 기재와 스킨 사이의 발포 공간에 발포액을 주입하여 발포층을 성형하는 과정;
을 포함하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 15에 있어서,
성형된 스킨의 표면에서 실이 노출된 노출부와, 스킨의 표면에서 실이 매립된 은폐부를 형성하되, 진공압을 조절하여 노출부와 은폐부의 길이 및 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1금형에서 진공홀의 흡입구가 내측에 위치하도록 형성된 고정홈에 상기 실을 안착시켜 고정하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1금형과 제2금형을 합형함과 더불어 제1금형에 설치된 슬라이드 금형을 이동시켜 스킨 성형 공간을 밀봉함으로써 가장자리 부분이 안쪽으로 모아져 들어간 스킨 형상에 상응하는 스킨 성형 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 18에 있어서,
상기 제1금형과 제2금형을 합형함과 더불어 제2금형에 별도 설치된 슬라이드 금형을 전진 이동시켜 상기 스킨 성형 공간을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 18에 있어서,
발포층을 성형하는 과정에서 상기 슬라이드 금형으로 스킨의 가장자리 부분과 기재의 가장자리 부분을 밀착시킴으로써 발포 공간을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 크래쉬패드 제조방법.
청구항 15 내지 청구항 20 중 어느 한 항의 크래쉬패드 제조방법을 이용하여 스킨의 표면에서 실이 노출된 노출부와, 스킨의 표면에서 실이 매립된 은폐부로 구성되는 스티치(stitch) 부분을 가지도록 제조된 크래쉬패드.