KR20150009836A - 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크래쉬 패드에 구비되는 에어백도어의 외면에 접착되는 성형부재와 상기 성형부재의 접착되는 내측면의 중심에 수평으로 형성되어 에어백의 전개로 파열되는 스코어링이 형성되어, 상, 하강되는 상부금형과 상기 상부금형과 대응되게 하측에 하부금형이 배치되는 제1 단계와 상기 제1 단계에서 상기 상부금형과 하부금형의 사이에 성형부재가 배치되는 제2 단계 및 및상기 제2 단계에서 상기 상부금형의 하강으로 압착하는 제3 단계를 포함하는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법.크래쉬 패드에 구비되는 에어백도어의 외면에 접착되는 크래쉬 패드 스킨 및 상기 크래쉬 패드 스킨이 접착되는 내면의 중심에 수평으로 형성되어 에어백의 전개로 파열되는 스코어링을 포함하는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법에 관한 것이다.

Description

차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법{The Crash Pad of Forming Method For A Vehicle}

본 발명은 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크래쉬 패드 스킨의 성형에 관한 것이다.

본 발명은 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법에 관한 것으로, 일반적으로 자동차의 내부에는 안락하고 쾌적하며 실용성 있는 실내환경을 조성하기 위한 각종 편의시설 및 안전 구조물이 장착되고 있다.

특히, 운전석의 전방에는 각종 지시계기 및 에어컨, 오디오 등을 조절하기 위한 스위치들이 장착되는데, 이같은 장치들이 미려한 외관을 가지고 설치되도록 함과 아울러 사고 등에 의한 승객의 충돌시에는 승객을 충돌로부터 안전하게 보호할 수 있도록 크래쉬 패드가 마련되어 있다.

크래쉬 패드는 상부가 좌우로 길게 형성되어 자동차의 좌우측 사이드멤버에 양단이 각각 결합되고, 센터페시아로 통칭되는 가운데 부분은 하측으로 연장되어 상하로 길게 형성되어서 차실 바닥면인 프론트 플로어에 결합된다

크래쉬 패드가 최근에 각광받고 있는 것은 보통 발포 성형하여 자체적으로 탄성적인 쿠션을 제공함으로써, 고온 및 직사 광열에 대한 높은 내구성 만족, 열 성형에 따른 우수한 성형성과 고온 물성 만족, 운전자 및 승객과 직접 접촉하는 부분으로 우수한 감성 및 괘적성 보유를 할 수 있기 때문이다.

이러한, 크래쉬 패드는 소프트 크래쉬 패드와 하드 크래쉬 패드로 분리되며, 소프트 타입 크래쉬 패드는 단면이 3개층(스킨, 폼, 코어)으로 구성되어 있어 외관 및 촉감으로 부드러운 쿠션감을 느낄 수 있으며, 하드 타입 크래쉬 패드는 1개층(코어)으로 구성되고 플라스틱으로 사출된 제품을 말한다.

소프트 타입 크래쉬 패드의 외관 및 촉감과 쿠션감을 느낄 수 있는 장점 때문에 최근엔 소프타입 크래쉬 패드를 생산하여 적용되고 있다.

특히, 크래쉬 패드의 외면에 부착되는 크래쉬 패드 스킨은 차량 실내를 고급스럽고, 감성을 자극하며, 쾌적성을 느낄 수 있도록 하기 위해 크래쉬 패드의 외면을 미려한 표면상태를 하기 위하여, 크래쉬 패드 스킨을 제작하여 상기 크래쉬 패드에 접착한다.

이러한, 크래쉬 패드 스킨은 PSM 공법(Powder Slush Molding) 및/또는 진공 성형 공법 등으로 제작한다.

PSM 공법은 크래쉬 패드의 스킨(Skin)층을 제조할 수 있는 공법 중 디자인 및 엠보특성이 좋은 공법으로 가열된 금형과 재료 파우더 박스(Powder Box)를 회전하여 성형하는 공법이다. 일반적으로 사용되고 있는 소재는 기존에 사용하였던 PVC 파우더(Polyvinyl Chloride Powder)에서 최근에는 환경친화적인 소재 개발로 인해 TPO(Thermo Plastic Olefin), TPU(Thermo Plastic Urethane)가 많이 사용되고 있는 추세이다.

진공성형 공법(Vacuum Forming)은 크래쉬패드 스킨을 제조하는 공법중 가장 일반적이고 오래 적용된 제조공법이다. Male Type 진공성형공법은 그레인(Grain) 및 컬러(Color)가 있는 시트(Sheet)에 열을 가한 후 진공으로 금형에 흡착, 냉각하여 크래쉬패드 스킨층을 성형 예열된 원단을 금형에 진공흡착하여 성형하는 공법이다. Female 진공성형공법은 시트에 그레인이 없고 금형에 그레인이 있어서 예열된 원단을 금형에 진공흡착하여 성형할 때 스킨에 엠보 부여를 더 우수하게 부여할 수 있는 공법이다.

스프레이(Spray) 공법은　현재 국내에서 적용되고 있지는 않지만, 유럽에서는 크래쉬 패드 스킨 제조에 비중있게 적용되고 있는 공법으로 액상의 폴리우레탄(Polyurethane; PU) 소재를 금형에 도포하여 성형하는 공법으로

RIM공법 (Reaction Injection Molding)은 현재 국내에서 적용되고 있지는 않고 기술의 개발과 검토를 하고 있으며, 유럽 및 북미 지역에서는 제품 생산에 적용하고 있는 공법이다. 액상의 폴리우레탄 소재를 금형에 사출하여 성형하는 공법이다.

LVF 공법 (Laminating Vacuum Form)은 소재 및 공법의 원가절감과 친환경, 경량화를 위한 신공법 개발로 여러가지 공법을 개발하고 적용하고 있다. LVF 공법은 자동차 의장부품에 적용하고 있다. LVF공법은 그레인 및 컬러가 있는 시트에 열을 가한 후 진공으로 금형에 흡착, 냉각하여 크래쉬패드 스킨층을 성형하는 공법으로 스킨과 폼층이 일체화되어 기존 쿠션층인 폴리우레탄 폼을 대체하는 효과가 있다.

LIM 공법 (Laminate Insert Molding)은 미국의 Visteon에서 최초 개발한 공법으로 스킨/폼층이 라미네이티드(Laminated)된 시트를 진공 성형하여 스킨을 제조하고, 크래쉬패드의 사출금형에 인서트(Insert)하여 장착시킨 후 수지 사출하여 크래쉬 패드를 만드는 일체화 성형공법이다.

가죽 감싸기 공법 (Leather Wrapping)은　크래쉬 패드의 고급감을 극대화 하기 위해 가죽을 적용하여 소비자의 감성을 최대한 만족시킬 수 있는 방법이다. 재단된 천연가죽, 인조가죽을 접착제를 이용하여 크래쉬 패드를 감싸는 기술로 가죽에 스티치 라인(Stitch Line)을 형성하여 만드는 성형공법이다.

그러나 이러한 성형공법후에 크래쉬 패드 스킨에 에어백도어가 파단되어 에어백이 만개시 상기 크래쉬 패드 스킨이 상기 에어백도어의 오픈(OPEN)하는 것을 막지 않도록 해야 한다. 그러기 위해 상기 크래쉬 패드 스킨에 스코어링을 형성시켜 파단될 수 있도록 한다.

이러한 크래쉬 패드 스킨의 스코어링은 상기한 공법들에 의해 상기 크래쉬 패드 스킨을 성형한 후 다시 스코어링의 가공을 위해 후가공처리를 한다. 이에따라서, 별도의 제작 공정을 거치게 되므로 제작 단가가 상승되고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

또, 이러한 상기 스코어링의 가공을 위하여 CNC(Computerized Numerical Control) 또는 로보트(Robot)에 의하여 흠집 등의 스코어링(Scoring)이 발생되어 이러한 스코어링에 의해 발생되는 잔량 관리의 어려운 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법에 있어서, 크래쉬 패드 스킨에 형성되는 스코어링을 상기 크래쉬 패드 스킨의 성형시 형성될 수 있도록하여 제품 공정의 수를 줄이고, 상기 크래쉬 패드 스킨의 내측면에 두께 변화를 주어 표면 품질을 높이는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크래쉬 패드 성형장치에 대하여, 크래쉬 패드에 구비되는 에어백도어의 외면에 접착되는 성형부재 및 상기 성형부재의 접착되는 내측면의 중심에 수평으로 형성되어 에어백의 전개로 파열되는 스코어링을 포함한다.

또한, 상기 크래쉬 패드 스킨은 상기 스코어링으로 향할수록 두께가 얇아질 수 있다.

또한, 상기 성형부재의 외측면은 평평하게 형성될 수 있다.

또한, 상, 하강되는 상부금형과 상기 상부금형과 대응되게 하측에 하부금형이 배치되는 제1 단계와 상기 제1 단계에`서 상기 상부금형과 하부금형의 사이에 성형부재가 배치되는 제2 단계와 상기 제2 단계에서 상기 상부금형의 하강으로 압착하는 제3 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 단계는, 상기 상부금형의 하측면은 평평하게 형성되어 배치되며, 상기 하부금형의 상측면은 돌출부가 중심에 형성되고, 상기 돌출부를 향하여 서서히 경사지게 형성될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

사출금형에 의하여 성형부재에 스코어링 형상을 직접 구현하게 되므로 잔존량의 치수 관리가 용이하며, 제품에 스코어링 공정을 추가로 하지 않게 되어 원가를 절감할 수 있게 된다. 또, 완제품에 스코어링을 하게 됨으로 인하여 성형부재에 두계 변경에 이한 외관 품질 저하를 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 크래쉬 패드가 도시된 사시도,
도 2는 도1의 차량의 크래쉬 패드에 부착되는 크래쉬 패드 스킨이 도시된 단면도,
도 3은 도 2의 크래쉬 패드 스킨 성형장치가 작동되는 제1 단계가 도시된 정면도,
도 4은 도 3의 제2 단계가 도시된 정면도,
도 5는 도 4의 제3 단계가 도시된 정면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

바람직한 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법인 경우이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 크래쉬 패드가 도시된 사시도, 도 2는 도1의 차량의 크래쉬 패드에 부착되는 크래쉬 패드 스킨이 도시된 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 크래쉬패드(1)에 구비되는 에어백도어(2)의 외면에 접착되는 성형부재(10) 및 상기 성형부재(10)이 접착되는 내면의 중심에 수평으로 형성되어 에어백의 전개로 파열되는 스코어링(20)을 포함한다.

크래쉬 패드(1)는 바람직하게는 크래쉬 패드 폼, 크래쉬 패드 코어, 크래쉬 패드 스킨 등으로 적층되어 형성되나 적층 위치는 달라질 수 있다. 상기 크래쉬패드(1)는 상부가 좌우로 길게 형성되어 차량의 좌우측 사이드멤버(미도시)에 양단이 각각 결합되고, 센터페시아(미도시)로 통칭되는 가운데 부분은 하측으로 연장되어 상하로 길게 형성되어서 차실 바닥면인 프론트 플로어(미도시)에 결합된다. 상기 크래쉬패드(1)는 에어백쿠션(미도시)이 구비되어 상기 에어백쿠션이 승차자를 향해 전개될 수 있도록 에어백도어(2)가 형성되어 상기 에어백쿠션의 전개시로 상기 에어백도어(2)가 파단되어 오픈된다.

본 발명에서 설명되는 상기 에어백도어의 구성은 크래쉬 패드와 동일하게 구성되나, 상기 에어백도어에 부착되는 크래쉬 패드 스킨은 상기 크래쉬 패드에 부착되는 스킨에 스코어링이 형성되어야 한다. 따라서, 본 발명에서의 요지는 에어백도어에 부착되는 크래쉬 패드 스킨을 말하므로 크래쉬 패드 코어, 크래쉬 패드 폼에 대한 설명은 생략하도록 한다.

에어백도어(미도시)는 조수석에 탑승자를 보호하기 위하여 상기 크래쉬패드에 조수석과 대향된 방향에서 구비하게 된다. 상기 에어백도어 외면의 쿠션 및 미려 등을 위해 상기 에어백도어에 부착되는 성형부재(10)이 형성된다. 상기 에어백도어는 사고발생전에는 상기 에어백쿠션을 보호하고 사고발생후에는 상기 에어백쿠션을 전개시켜 승차자를 보호할 수 있도록 상기 에어백도어가 파단될 수 있도록 형성되어 상기 크래쉬패드에 구비된다.

성형부재(10)는 상기 에어백도어의 외면에 부착되어 상기 에어백도어가 파단시 상기 성형부재(10)도 같이 파단되어 오픈된다. 상기 성형부재(10)의 오픈시 상기 크래쉬패드에 접착되는 상기 성형부재(10)의 접착면에는 스코어링(20)이 형성되어 상기 에어백쿠션의 전개시 상기 크래쉬패드가 파단되고, 상기 성형부재(10)도 같이 파단되어 승차자를 향해 오픈되어 상기 에어백쿠션이 전개된다. 상기 성형부재(10)은 상기 스코어링(20)을 향할수록 두께가 얇아질 수 있다. 상기 성형부재(10)의 외면은 평평하게 형성될 수 있다.

상기 성형부재(10)의 상기 접착면은 상기 크래쉬패드와 접착되는 상기 성형부재(10)의 내면을 말하고, 상기 성형부재(10)의 외면은 접착되지 않는 부분이다.

스코어링(20)은 상기 성형부재(10)의 접착면에 형성되고, 상기 성형부재(10)의 중앙에 수평으로 형성되어 상기 에어백쿠션의 전개시 상기 스코어링(20)이 파단되어 상기 에어백쿠션이 승차자를 향하여 만개된다.

임의의 P지점(P)에서 성형부재의 내측면과 외측면의 두께인 제1 두께(T1)는 상기 스코어링(20)이 형성된 부분의 내측면과 외측면의 두께인 제2 두께(T2)보다 얇게 형성된다. 본 발명에서 바람직하게는 제2 두께(T2)는 1mm정도로 형성되며, 제1 두께(T1)는 0.7mm로 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 제1 두께(T1)와 상기 제2 두께(T2)까지의 제1 길이(L1)는 상기 제1 두께(T1)에서 상기 스코어링(20)이 형성된 반대방향의 길이보다 길다. 상기 제1 길이(L1)는 상기 스코어링(20)을 향할수록 얇아지고, 상기 스코어링(20)의 중심과 상기 성형부재(10)의 외측면과의 두께는 0.5mm로 상기 제1 두께(T1)보다 얇게 형성된다.

도 3은 도 2의 크래쉬 패드 스킨 성형장치가 작동되는 제1 단계가 도시된 정면도이고, 도 4은 도 3의 제2 단계가 도시된 정면도이며, 도 5는 도 4의 제3 단계가 도시된 정면도이다.

도 3 내지 도 5를 참고하여 일실시예를 설명하면, 상, 하강되는 상부금형(100)과 상기 상부금형(100)과 대응되게 하측에 하부금형(150)이 배치되는 제1 단계와 상기 제1 단계에서 상기 상부금형(100)과 하부금형(150)의 사이에 성형부재(300)가 배치되는 제2 단계 및 상기 제2 단계에서 상기 상부금형(100)의 하강으로 압착하는 제3 단계를 포함한다.

상기 제1 단계는, 상기 상부금형(100)의 하측면은 평평하게 형성되어 배치되고, 상기 하부금형(150)의 상측면은 돌출부(200)가 중심에 형성되고, 상기 돌출부(200)를 향하여 서서히 경사지게 형성된다.

제1 단계는 수직으로 상, 하강되는 상부금형(10)와 상기 상부금형(100)의 하측에 하부금형(250)이 배치된다.

상기 상부금형(100)은 평평하게 형성되어 수직이동되고, 상기 상부금형(100)의 하측면은 평평하게 형성되어 배치된다. 상기 상부금형(100)과 대응되게 하측에 배채되는 상기 하부금형(150)의 상측면은 돌출부(200)가 중심에 형성되고, 상기 돌출부(200)를 향하여 서서히 경사지게 형성된다.

상기 돌출부(200)는 수평으로 길게 형성되어 압축시 상기 성형부재(300)에 스코어링(미도시)이 형성된다.

상기 하부금형(150)는 상기 하부금형(150)의 양단에서 상기 돌출부(200)를 향하여 경사지게 형성되고, 상기 상부금형(100)의 하측에 배치된다. 상기 상부금형(100)의 수직이동시 상기 하부금형(150)가 고정되어 상기 상부금형(100)와 상기 하부금형(150)의 사이에 배치된 상기 성형부재(300)는 상기 상부금형(100)의 압착하여 크래쉬 패드 스킨이 성형된다.

제2 단계는 상기 제1 단계에서 상기 상부금형(100)과 하부금형(150)의 사이에 성형부재(300)가 배치된다. 상기 성형부재(300)는 상기 상부금형(100)과 상기 하부금형(150)이 작동하여 압착된다. 상기 성형부재(300)가 압착될시 상기 하부금형(150)의 중앙에 길게 형성된다. 상기 성형부재(300)는 상기 돌출부(20)에 의해 스코어링이 형성된다. 상기 하부금형(150)의 중앙에 돌출부(40)가 형성된다.

상기 성형부재(300)는 상기 상부금형(100)과 하부금형(150)의 사이에 배치된다. 상기 성형부재(300)의 외측은 상기 상부금형(100)에 의해 압착되어 평평하고, 상기 성형부재(300)의 내측은 상기 하부금형(150)에 상기 돌출부(200)에 의해 스코어링(미도시)이 형성되도록 사출성형된다.

상기 돌출부(200)는 상기 상부금형(100)와 상기 하부금형(150)의 작동으로 상기 성형부재(300)의 중앙에 스코어링(미도시)이 형성되도록 상기 하부금형(150)의 중앙에 뾰족하게 형성된다.

스코어링은 상기 성형부재(300)의 중앙 하측면에 형성되어, 에어백쿠션의 전개시 상기 스코어링이 파단하여 상기 에어백쿠션이 전개된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법의 작용을 설명하면 다음과 같다

도 3 내지 5를 참조하여 본 발명에서의 크래쉬 패드 스킨의 성형방법으로는 상, 하강되는 상부금형(100)과 상기 상부금형(100)과 대응되게 하측에 하부금형(150)이 배치된다.

상기 상부금형(100)과 하부금형(150)의 사이에 성형부재(300)가 배치된다. 상기 상부금형(100)의 하강으로 상기 성형부재(300)를 압착하여 성형물이 완성된다. 즉, 크래쉬 패드 스킨이 완성된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

<주요도면부호의 상세한 설명>
10: 크래쉬 패드 스킨 20: 스코어링
30: 돌출부

Claims (5)

1. 크래쉬 패드에 구비되는 에어백도어의 외면에 접착되는 성형부재; 및
   상기 성형부재의 접착되는 내측면의 중심에 수평으로 형성되어 에어백의 전개로 파열되는 스코어링;을 포함하는 차량의 크래쉬 패드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 성형부재는 상기 스코어링으로 향할수록 두께가 얇아지는 차량의 크래쉬 패드.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형부재의 외측면은 평평하게 형성되는 차량의 크래쉬 패드.
   
4. 상, 하강되는 상부금형과 상기 상부금형과 대응되게 하측에 하부금형이 배치되는 제1 단계;
   상기 제1 단계에서 상기 상부금형과 하부금형의 사이에 성형부재가 배치되는 제2 단계;
   상기 제2 단계에서 상기 상부금형의 하강으로 압착하는 제3 단계;를 포함하는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 단계는,
   상기 상부금형의 하측면은 평평하게 형성되어 배치되며,
   상기 하부금형의 상측면은 돌출부가 중심에 형성되고, 상기 돌출부를 향하여 서서히 경사지게 형성되는 차량의 크래쉬 패드 및 그 성형방법.
   

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