KR20200024624A - 자동차용 헤드 라이너 성형 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형에 적어도 하나의 레이저 포인터를 장착하고, 보강 부분의 위치를 지시할 수 있게 구성하므로, 보강 부분에 알맞은 크기로 자른 보강지를 정해진 위치에 놓고 헤드 라이너를 성형할 수 있어 보강지 크기를 크게 사용하지 않으면서도 정해진 위치에 성형할 수 있다. 특히, 본 발명은 레이저 포인터를 색상이 다른 여러 색상으로 조사할 수 있게 구성하므로, 작업자가 때에 따라 필요한 색상의 레이저 조사를 할 수 있고, 또한 반드시 확인할 필요가 있거나 주의를 기울여야 할 곳을 레이저 색깔을 통해 확인할 수 있다. 그리고 본 발명은 레이저 포인터를 금형에 볼 조인트 방식으로 장착하므로, 차종이나 설계 변경 등으로 보강지의 부착 위치가 달라지더라도 레이저의 조사 위치를 조절하여 범용으로 사용할 수 있다.

Description

자동차용 헤드 라이너 성형 금형{MOLD FOR HEADLINER OF VEHICLE}

본 발명은 자동차용 헤드 라이너 성형 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드 라이너와 마주하는 상형에 레이저 포인터를 장착하므로, 헤드 라이너에 부분적으로 보강할 때 사용하는 보강지 크기를 적절한 크기로 제작하여 정해진 위치에 정확하게 놓을 수 있게 구성하므로, 불필요하게 보강지 크기가 커지는 것을 방지하고, 이에 따라 재료 절감과 더불어 자동차 중량이 늘어나는 것을 최소화할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 자동차에는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 실내에는 루프패널과 마주하여 헤드 라이너(H)를 장착한다. 헤드 라이너(H)는 차량의 충돌 사고 등으로 발생하는 충격에서 탑승자의 상체 등을 보호하고 방음과 방청을 통해 소음 성능을 개선하기 위한 것으로, 이러한 목적을 달성하기 위해 유연성과 단열성이 우수하고, 성형성이 뛰어난 소재로 제작된다.

이러한 헤드 라이너(H)는 통상 다층 구조로 제작하는 경우가 많고, 때에 따라 [도 2]와 같이 보강지(A)를 보강하여 루프패널에 장착한 상태에서 부분적으로 다르게 요구하는 강성에 대응할 수 있게 제작한다. 아래의 (특허문헌 1) 및 (특허문헌 2)는 이처럼 보강지로 보강한 헤드 라이너에 관한 기술이 개시되어 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1322603호

천연 장섬유강화 사출형 복합재료의 제조 방법 및 이를 이용한 장섬유 강화 바이오 복합재료에 관한 것으로, 식물성 천연소재인 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 케나프(kenaf), 아바카(abaca), 대나무(bamboo), 코이어(coir), 파인애플, 모시(ramie), 사이잘(sisal), 헤네켄(henequen), 삼, 볏짚, 왕겨, 목분, 녹차를 포함하는 식물성 천연소재에서 얻은 길이 30~90㎜의 장섬유(長纖維) 형상의 천연 섬유재료를 10중량%~50중량%를 혼합비로 하여, PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene), PVC(polyvinyl chloride), EVA(Ethylene- Vinyl Acetate), Nylon, 및 PET(poly ethylen terephthalate)를포함하는 열가소성 범용 플라스틱과 혼합하는 혼합 단계;, 상기 혼합단계에서 혼합된 상기 천연 섬유재료와 상기 범용 플라스틱을 분섬(分纖) 및 해섬(解纖)한 후 프리웹(pre-Web)을 제조하는 프리웹(Pre-Web) 제조단계;, 상기 프리웹(Pre-Web)을 니들 펀치로 펀칭한 후 스트랜드(strand)로 만들고 제방기를 이용하여 꼬임 구조를 만들어 180℃~200℃로 용융 토출하여 냉각시킨 후 펠렛타이저를 이용하여 천연 장섬유 강화 사출형 바이오 복합재 펠렛을 제조하는 펠렛화 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 친환경적인 천연소재를 이용하여 기계적 특성이 우수하면서도 제품성형이 용이한 것은 물론, 성형시 발생하는 폐기물이 없고, 디자인 및 형상이 다양한 제품을 자유롭게 성형할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 건축용 실내 내장재, 자동차내장재 및 전자제품케이스, 생활용품, 의료용품 등 다양한 산업용 재료로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 친환경소재로 인체에 유해한 화학물질의 배출이 적은 재료를 제공한다는 장점이 있다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제1817550호

마, 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 케나프(kenaf) 중에서 선택된 식물성 마 섬유와, PP(PolyPropylene), PE(Polyethylenee), PVC(polyvinyl chloride), EVA(ethylenee- Vinyl Acetate), Nylon, 및 PET(poly ethylene terephthalate) 중에서 선택된 열가소성 플라스틱 섬유와, LM FIBER를 혼합기에서 혼합하여 혼합 섬유를 제조하는 섬유 혼합 단계와; 상기 섬유 혼합 단계에서 제조된 혼합 섬유를 카딩기를 통과시켜서 카딩(Carding)하여 프리 웹(Pre-Web, S1)을 제조하는 카딩 단계; 상기 프리 웹을 니들 펀칭기로 니들 펀칭하여 제2 섬유 성형체를 제조하는 니들 펀칭 단계; 상기 니들 펀칭 단계를 거친 제2 섬유 성형체를 열 롤러로 눌러주어 섬유 두께가 상기 제2 섬유 성형체보다 줄어든 제3 섬유 성형체를 제조하는 열롤러 가압 단계; 상기 제3 섬유 성형체의 일면에 LDPE 파우다를 도포한 후 열 오븐기로 가열하여 제4 성형체를 제조하는 파우다 열 부착 단계와; 상기 제4 성형체를 냉각 롤러로 가압하여 상기 3 섬유 성형체의 두께보다 작은 두께를 갖도록 최종 성형체를 제조하는 가압 냉각 성형 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마 섬유로 강화된 자동차 내장재 헤드라이닝 보강지 제조방법에 관한 것이다. 이에 따른 자동차 내장재 헤드라이닝(HEADLINING) 보강지 재료는 경량화된 친환경 섬유로 인장강도가 우수하고 내습성이 좋아 별도의 가수분해 물질을 사용하지 않거나 최소한의 사용을 통해서 제조 원가를 절감할 수 있다.

한편, 이러한 보강지는, [도 2]를 참조하여 설명하면 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 헤드 라이너(H)에서 통상적으로 보강지(A)는 보강 부분(A')보다 크게 잘라서 부착하므로, 보강지(A) 낭비가 심하다. 이는, 보강지(A) 구매 비용이 늘어나서 제조비용 증가로 이어진다.

(2) 즉, 작업자가 보강지(A)를 헤드 라이너(H) 위에 올려놓고 헤드 라이너를 성형하므로, 보강지(A)를 보강 부분(A') 크기로 자르면 정해진 위치에 올려놓기가 어렵게 된다. 이에, 보강지(A)를 보강 부분(A')보다 넓게 잘라서 부착한다.

(3) 이에, 보강지(A)를 보강 부분(A')보다 크게 잘라서, 보강 부분(A')을 포함하는 대략적인 위치에 보강지(A)를 올려놓고 헤드 라이너(H)를 성형하게 된다. 따라서, 보강 부분(A')보다 큰 보강지(A)를 헤드 라이너(H)에 올려놓기는 편하나, 그만큼 보강지(A) 크기가 커져야 하므로 소비량도 더 커진다.

(4) 이러한 문제를 해결하려면 보강 부분(A') 크기로 보강지(A)를 잘라서 정해진 위치에 올려놓고 헤드 라이너(H)를 성형하면 되나, 이때는 보강 부분(A')에 맞춰서 보강지(A) 위치를 정렬하는 데 오랜 시간이 필요하다.

(5) 이에, 보강지(A)의 소비량을 줄여 원가를 절감할 수 있으나, 그만큼 헤드 라이너의 성형 시간이 길어진다.

한국등록특허 제1322603호 (등록일 : 2013.10.22) 한국등록특허 제1817550호 (등록일 : 2018.01.05)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 헤드 라이너를 성형하는 금형에 적어도 하나의 레이저 포인터를 장착하고, 보강지를 올려놓는 보강 부분의 위치를 가리킬 수 있게 구성하므로, 보강 부분에 알맞은 크기로 자른 보강지를 정해진 위치에 올려놓고 헤드 라이너를 성형할 수 있어 보강지 크기를 크게 사용하지 않으면서도 정해진 위치에 일체로 성형할 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너 성형 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 여러 개의 레이저 포인터를 색상이 다른 여러 색상으로 조사할 수 있게 구성하므로, 작업자가 때에 따라 필요한 색상의 레이저 조사가 가능하게 하고, 또한 반드시 확인할 필요가 있거나 주의를 기울여야 할 곳을 레이저 색깔을 통해 확인할 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너 성형 금형을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

그리고 본 발명은 이러한 레이저 포인터를 금형에 볼 조인트 방식으로 장착하여 레이저의 조사 방향을 조절할 수 있게 구성하므로, 차종이나 설계 변경 등으로 보강지의 부착 위치가 달라지더라도 레이저의 조사 위치를 보강지의 부착 위치에 따라 조절하여 범용으로 사용할 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너 성형 금형을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형은, 헤드 라이너(H)를 올려놓는 하형(10), 상기 하형(10)과 마주하여 합형과 이형하면서 헤드 라이너(H)를 성형하는 상형(20)을 포함하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형에서, 상기 상형(20)에는, 상기 하형(10) 위에 올려놓은 헤드 라이너(H)를 향해 조사할 수 있도록 적어도 하나의 레이저 포인터(21)를 갖춘 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 레이저 포인터(21)는, 적어도 하나가 색상이 다른 레이저를 조사할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 레이저 포인터(21)는, 적어도 두 개가 보강지(A)의 가장자리나 모서리를 부착할 위치를 지시하게 장착한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 레이저 포인터(21)는, 상기 상형(20)에 볼 조인트 결합(22)하여 조사 방향을 조절할 수 있게 장착한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 레이저 포인터가 보강 부분을 정확하게 가리키므로, 레이저 포인터가 가리키는 보강 부분에 보강지를 정확하게 올려놓고 헤드 라이너를 성형할 수 있다.

(2) 이에, 헤드 라이너를 성형할 때 함께 성형할 보강지를 보강 부분의 크기에 맞게 잘라서 사용하므로, 보강지를 보강 부분보다 넓게 자르지 않아도 되므로 보강지 소비량을 줄일 수 있다.

(3) 이는, 보강지 구매 비용을 줄일 수 있어 제조 비용을 절감하는 효과와 더불어 헤드 라이너의 전체 중량을 줄여 자동차 연비를 개선할 수 있게 된다.

(4) 레이저 포인터의 레이저 색상이 다른 것을 사용하므로, 보강지를 올려놓을 위치를 더욱 쉽게 구분할 수 있다.

(5) 금형에 레이저 포인트를 볼 조인트 방식으로 장착하여 레이저를 조사하는 방향을 조절할 수 있게 구성하므로, 차종에 따라 달라지거나 헤드 라이너의 설계 변경 등으로 보강 부분의 위치가 달라지더라도 달라진 위치에 알맞게 레이저 포인터의 위치를 조절하여 사용할 수 있어 범용으로 사용할 수 있다.

(6) 특히, 금형을 제어하는 프로그램을 통해 이처럼 설계 변경 등으로 보강 부분이 달라짐에 따라 그 달라진 위치에 레이저를 조사할 수 있게 제어할 수 있으므로, 쉽게 제어하여 정해진 보강지 위치를 쉽고 편리하게 확인할 수 있다.

[도 1]은 종래 헤드 라이너의 장착 위치를 보여주는 자동차의 사시도이다.
[도 2]는 종래 헤드 라이너에서 보강 부분을 보강할 보강지의 부착 위치를 보여주는 평면도이다.
[도 3]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형을 보여주는 정면도이다.
[도 4]는 본 발명의 [실시예 2]에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형을 보여주는 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 [실시예 1]에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형은, [도 3]과 같이, 헤드 라이너(H)를 올려놓는 하형(10), 상기 하형(10)과 마주하여 합형과 이형하면서 헤드 라이너(H)를 성형하는 상형(20)을 포함한다.

특히, 상기 상형(20)에는 헤드 라이너(H)에 보강지(A)를 부착할 위치인 보강 부분(A')을 가리킬 수 있도록 적어도 하나의 레이저 포인터(21)를 갖춤으로써, 보강 부분(A')의 크기에 맞게 보강지(A)를 잘라서 사용할 수 있어 불필요하게 보강지(A)를 크게 잘라서 사용하지 않아도 되고, 또한 정해진 보강 부분(A')에 정확하게 보강지(A)를 올려놓을 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 레이저 포인터(21)는 같은 색깔의 레이저를 조사하게 할 수도 있으나, 여러 개의 레이저 포인터(21)가 다른 색깔의 레이저를 조사할 수 있게 구성하므로, 작업자가 원하는 색깔의 레이저를 선택하여 사용할 수 있게 하고, 특히 주요 부분과 같이 작업자가 보강지(A)를 부착할 보강 부분(A')을 잊어버리지 않게 다른 색깔의 레이저를 조사할 수 있게 하여 보강지(A) 부착을 누락하는 것을 방지할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 "H"는 루프패널과 마주하게 설치하는 헤드 라이너를, "A'"은 헤드 라이너를 성형할 때 보강이 필요한 보강 부분을, "A"는 상기 보강 부분에 부착할 보강지를 각각 나타낸다.

<하형>

하형(10)은, [도 3]과 같이, 후술할 상형과 함께 합형하거나 이형하면, 헤드 라이너(H)를 성형하기 위한 금형의 일부이다.

특히, 상기 하형(10)에는, [도 3]과 같이, 헤드 라이너(H)를 성형할 때 헤드 라이너(H)를 이루는 기재와 표층 그리고 보강재 등을 차례로 올려놓고 상형(20)이 합형함에 따라 열과 압력을 가해 헤드 라이너(H)를 성형한다.

이때, 상기 하형(10)은, [도 3]과 같이, 헤드 라이너(H) 면에서 정해진 보강 위치(A')에 이 보강 위치(A')에 맞는 크기로 이루어진 보강지(A)를 올려놓고 일체로 성형하게 된다.

<상형>

상형(20)은, [도 3]과 같이, 상술한 하형(10)과 마주하여 상하로 움직이면서 합형과 이형하여 하형(10)과 상형(20) 사이에서 헤드 라이너(H)를 성형하는 통상의 기술로 이루어진 금형의 일부이다.

특히, 상기 상형(20)에는, [도 3]과 같이, 상술한 하형(10)과 마주하는 면에 적어도 하나의 레이저 포인트(21)를 장착한다. 이때, 레이저 포인트(21)는 하형(10)과 상형(20)이 합형할 때 파손되지 않는 위치, 예를 들어서 상형(20)의 가장자리 부분에 장착한다.

또한, 상기 레이저 포인트(21)는, [도 3]과 같이, 레이저 펜이라고 하며, 반도체 레이저를 갖춰서 레이저 빔의 가시광선을 조사하는 휴대용 포인터를 말한다. 이러한 레이저 포인터는 발표자료를 발표할 때 특정 위치를 가리키게 하여 발표 자료에 집중할 수 있게 하는 데 사용하는 통상의 기술로 제작한 것을 사용한다.

이러한 레이저 포인터(21)는, [도 3]과 같이, 상술한 상형(20)에 여러 개를 설치한다. 이때, 상기 레이저 포인터(21)는 적어도 헤드 라이너(H) 면에 부착할 보강지(A)의 개수만큼 장착하여, 각 보강지(A)의 부착 위치인 보강 부분(A')을 지시할 수 있게 장착한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 레이저 포인터(21)는 헤드 라이너(H)에 부착한 보강지(A)의 개수보다 많게 상형(20)에 장착하는 것이 바람직하다. 이는, 차종에 따라 헤드 라이너(H) 형상이 달라지거나 설계 변경이 이루어짐에 따라 보강지(A)의 장착 위치와 개수가 달라질 수 있다. 이에, 레이저 포인터(21)도 여러 개를 장착함으로써, 차종에 따라 달라지는 보강지(A)의 부착 부분(A')에 따라 적절한 위치에 장착한 레이저 포인터(21)가 가리킬 수 있게 하기 위함이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 레이저 포인터(21)는 여러 개를 설치하므로, 여러 개의 레이저 포인터(21) 중에서 적어도 하나는 다른 색상의 레이저 빔을 조사할 수 있는 것을 장착하는 것이 바람직하다.

이는, 색상이 다른 레이저를 조사하는 레이저 포인터(21)를 이용하여 작업자가 자신에게 편한 색상의 레이저 빔을 선택하여 보강 부분(A')을 가리키게 하거나, 보강지(A) 부착이 어려운 위치나 잘 부착해야 하는 위치, 또는 부착하는 것을 자주 잊어버리는 위치와 같이, 작업자에게 보강지(A)를 올려놓을 곳을 잊어버릴 수 있는 곳을 잘 알 수 있도록 강조해야 할 때도 이용할 수 있게 하기 위함이다.

이처럼 이루어진 레이저 포인터(21)는 적어도 두 개를 상형(20)에 장착하고, 보강지(A)에서 두 개의 가장자리나 모서리 부분을 지시할 수 있게 설치함으로써, 작업자가 두 개의 지점을 잇는 부분에 보강지 가장자리를 맞추거나 보강지 모서리를 레이저 포인터(21)가 가리키는 위치에 쉽게 맞춰서 정해진 위치에 편리하게 보강지(A)를 올려놓을 수 있게 된다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 자동차용 헤드 라이너 성형 금형은, [도 4]와 같이, 상술한 [실시예 1]과 같은 구성이나, 레이저 포인터(21)를 상형(20)에 장착할 때 이 레이저 포인터(21)가 회전할 수 있게 장착하여 차종이나 설계 변경에 따라 보강 부분(A')의 위치나 크기가 레이저 포인터(21)를 회전시켜 달라진 보강 부분(A')을 레이저로 가리킬 수 있게 하여 범용으로 사용할 수 있게 한 것이다.

즉, [실시예 2]는, [도 4]와 같이, 레이저 포인터(21)를 상형(20)에 장착할 때 볼 조인트 결합(22) 방식을 이용하여 레이저 포인터(21)의 레이저가 전방향으로 조사 방향을 조사할 수 있게 한 것이다.

여기서, 볼 조인트 결합(22) 방식은, 구 형상의 볼과 이 볼을 감싸는 소켓을 포함하여 구성하고, 상기 볼이 소켓 안에서 회전할 수 있게 구성하므로, 이 볼에 장착한 레이저 포인터(21)가 레이저의 조사 방향을 임의로 조절할 수 있게 한 것이다.

따라서, 본 발명은 차종에 따라 달라지거나 설계 변경 등으로 헤드 라이너의 형상이 달라짐에 따라 달라지는 보강지의 보강 부분이나 보강지 크기가 달라지더라도 달라진 위치를 향해 레이저 포인터의 조사 위치를 조사하여 사용할 수 있으므로, 범용으로 사용할 수 있게 한 것이다.

10 : 하형
20 : 상형
21 : 레이저 포인터

Claims (4)

1. 헤드 라이너(H)를 올려놓는 하형(10), 상기 하형(10)과 마주하여 합형과 이형하면서 헤드 라이너(H)를 성형하는 상형(20)을 포함하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형에서,
   상기 상형(20)에는,
   상기 하형(10) 위에 올려놓은 헤드 라이너(H)를 향해 조사할 수 있도록 적어도 하나의 레이저 포인터(21)를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형.
   
2. 제1항에서,
   상기 레이저 포인터(21)는,
   적어도 하나가 색상이 다른 레이저를 조사할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형.
   
3. 제1항에서,
   상기 레이저 포인터(21)는,
   적어도 두 개가 보강지(A)의 가장자리나 모서리를 부착할 위치를 지시하게 장착한 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
   상기 레이저 포인터(21)는,
   상기 상형(20)에 볼 조인트 결합(22)하여 조사 방향을 조절할 수 있게 장착한 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너 성형 금형.

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