KR20240000048A - 자동차용 헤드 라이너 - Google Patents

Abstract

헤드 라이너의 트림 공정에서 형성된 홀이나 개구부를 관통 성형함에 따라 발생하는 스크랩으로, 이들 홀이나 개구부 주변을 보강하는 보강재로 활용할 수 있게 구성함으로써, 산업폐기물로 폐기되던 스크랩을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 홀이나 개구부 주변의 형상과 유사한 스크랩으로 헤드 라이너의 강성을 보강할 수 있다. 특히, 보강재로 사용될 스크랩이 헤드 라이너 형상으로 자르는 트림 공정이 이루어질 때 적절한 크기와 형태로 자를 수 있게 구성함으로써, 보강재로 사용될 스크랩을 별도 공정이 없이도 헤드 라이너의 트림 공정 후에 바로 헤드 라이너에 부착하여 사용할 수 있다. 그리고 보강재로 OHC나 선루프 등 헤드 라이너에서 형성되는 홀이나 개구부의 크기가 큰 부분을 활용함으로써, 폐기되는 양을 최소화할 수 있다.

Description

자동차용 헤드 라이너{HEADLINER FOR VEHICLES}

본 발명은 자동차용 헤드 라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드 라이너 형태로 자르는 트림 공정에서 홀이나 개구부를 형성함에 따라 발생한 스크랩으로 이 홀이나 개구부 주변에 부착하여 두께 보강을 통해 강성을 강화할 수 있게 보강재로 활용함으로써, 불필요하게 버려지는 산업폐기물을 사용하여 헤드 라이너의 강성을 보강할 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 홀이나 개구부 주변의 형상과 유사한 형태로 이루어진 보강재로 강성을 보강할 수 있게 되어 쉽게 부착하여 강성 보강 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로 헤드 라이너(H)는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 자동차 실내에서 루프패널과 마주하게 설치되어 흡음 성능과 더불어 루프패널을 통해 자동차 실내로 유입하는 열기를 차단하여 쾌적한 실내 환경을 조성하는 마감재 중 하나이다. 이러한 헤드 라이너(H)는 흡음 성능과 차음성능을 얻을 수 있도록 다층 구조로 이루어진 기재와 이 기재 표면을 감싸서 마감하는 표층을 포함하여 이루어지게 되는데, 아래의 (특허문헌 1) 내지 (특허문헌 3)과 같이, 다양한 기술이 사용된다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제10-2171526호

자동차용 헤드라이너 기재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 전체 소재를 범용수지인 폴리프로필렌 수지로 통일함으로써 폐차 시 재활용이 매우 용이하고, 제품구조와 제조공정이 간단하여 제조비용이 저렴할 뿐 아니라 종래에 헤드라이너 소재로 널리 사용되던 열경화성 폼 소재, 즉 페놀수지 폼이나 폴리우레탄 폼을 사용하지 않고, 열가소성수지인 무가교 폴리프로필렌 폼을 적용함으로써, 제조공정이 단순하면서도 흡음성, 단열성, 내열성, 환경친화성, 재활용성 및 경량화를 실현할 수 있는 자동차용 헤드라이너 소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

(특허문헌 2) 한국공개실용 제20-2018-0000395호

금형에 분사 노즐을 장착하여 금형이 이형 할 때 하부 금형과 헤드 라이닝 사이로 압축 공기를 분사하여 헤드 라이닝 기재를 분리할 수 있게 구성하므로, 접착 효과가 있는 접착제나 열가소성 수지 등을 사용함에 따라 금형에 부착한 헤드 라이닝을 압축 공기로 쉽게 분리할 수 있게 하여 작업자가 편리하면서도 안전하게 작업할 수 있을 뿐만 아니라 헤드 라이닝 기재가 찢어지거나 늘어나는 현상을 방지하여 품질을 높일 수 있다. 또한, 상기 분사 노즐을 통상 헤드 라이닝 기재를 아래에서 지지하는 하부 금형에 장착하므로, 이형 함에 따라 하부 금형에서 분리가 잘 이루어지지 않는 헤드 라이닝 기재를 찢어지거나 파손되지 않고 금형에서 신속하게 분리할 수 있다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2006-0049276호

다음의 단계를 포함하는 자동차 인테리어용 헤드라이너의 제조 방법에 관한 것으로, 지지부재를 구성하는 최소한 하나의 층과 라이닝층을 프레스에 이동시키는 단계; 층들에 압력과 열을 가하여 층들을 상호 결합시키는 단계; 지지부재를 절단하여 지지부재의 잉여부를 지지부재의 주된 부분으로부터 분리하는 단계; 지지부재의 잉여부에 접착되는 라이닝층의 영역에 열류를 가하는 단계; 지지부재의 잉여부를 라이닝층에서 분리하는 단계; 및 트림 엣지를 라이닝층으로 덮는 단계를 포함한다. 그리고 이러한 제조 방법에 이용되는 기계 및 장치에 관한 것이다.

한편, 이처럼 제조되는 헤드 라이너(H)에는, [도 2]와 같이, 램프나 콘솔 등을 장착하기 위한 개구부(S)나 선루프를 장착하기 위한 구멍(S) 등 다양한 크기와 모양을 가진 홀과 개구부가 관통 형성된다.

한국등록특허 제10-2171526호 (등록일: 2020.10.23) 한국공개실용 제20-2018-0000395호 (공개일: 2018.02.08) 한국공개특허 제10-2006-0049276호 (공개일: 2006.05.18)

이처럼 OHC(Over Head Console)나 룸램프 그리고 선루프 등을 장착하기 위해 헤드 라이너에는 홀이나 개구부가 관통 형성됨에 따라, 기존의 헤드 라이너는 다음과 같은 문제가 발생한다.

(1) 이처럼 홀이나 개구부를 관통 형성하면서 스크랩이 발생한다. 즉, 홀이나 개구부를 관통하게 형성함에 따라 이러한 홀이나 개구부 형상으로 스크랩이 발생하고, 이렇게 발생한 스크랩은 산업폐기물로 폐기된다.

(2) 특히, 이처럼 홀이나 개구부는 자동차 실내를 구성하기 위해 필요한 것이기는 하나, 헤드 라이너에 홀이나 개구부가 많이 형성될수록 헤드 라이너의 강성이 약화한다.

(3) 이는, 루프패널과 마주하게 자동차 천장 부분에 설치되는 헤드 라이너가 중력을 받아 휘거나 변형이 잘 생길 수 있다. 이에, 홀이나 개구부를 형성한 주변에 보강재를 부착하거나 두께를 더 두껍게 제작해야 하는 등 보강책이 필요하다.

(4) 이에, 헤드 라이너 기재를 구성할 때 홀이나 개구부 주변의 강성을 보강할 수 있는 보강층을 추가함에 따라, 그만큼 헤드 라이너의 제조 비용이 늘어날 뿐만 아니라, 중량도 늘어나게 되어 자동차 연비를 떨어뜨리는 한 가지 요인으로 작용하기도 한다.

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 기재와 표층이 일체로 이루어진 상태에서 헤드 라이너 형상으로 자르는 트림 공정에서 헤드 라이너에 형성된 홀이나 개구부를 관통 성형함에 따라 발생하는 스크랩을 사용하여, 이들 홀이나 개구부 주변을 보강하는 보강재로 활용할 수 있게 구성함으로써, 산업폐기물로 폐기되던 스크랩을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 홀이나 개구부 주변의 형상과 유사한 스크랩으로 헤드 라이너의 두께를 보강하게 되어 보강 작업이 쉽게 이루어질 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이처럼 보강재로 사용될 스크랩이 헤드 라이너 형상으로 자르는 트림 공정이 이루어질 때 적절한 크기와 형태로 자를 수 있게 구성함으로써, 보강재로 사용될 스크랩을 별도 공정이 없이도 헤드 라이너의 트림 공정 후에 바로 헤드 라이너에 부착하여 사용할 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너를 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고 본 발명은 이러한 보강재로 OHC(Over Head Console)나 선루프 등 헤드 라이너에서 형성되는 홀이나 개구부의 크기가 큰 부분을 활용함으로써, 폐기되는 양을 최소화하면서도 헤드 라이너의 강성 보강 효과를 한층 더 높일 수 있게 한 자동차용 헤드 라이너를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 헤드 라이너는, 반경질 폴리우레탄(Semi-rigid PU) 폼을 중심으로 양쪽에 각각 적어도 유리섬유 매트와 부직포를 접착제나 핫멜트 필름을 사용하여 일체로 구성되는 기재와 상기 기재를 감싸는 표층이 일체로 제작되어 헤드 라이너 형태로 성형하여 자르는 트림 과정을 거쳐서 이루어지는 자동차용 헤드 라이너에서; 상기 헤드 라이너는, 트림 과정에서 발생한 스크랩(110)으로, 헤드 라이너를 트림함에 따라 생긴 홀이나 개구부 주변의 헤드 라이너 면에 부착하는 보강재(111)로 가공하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 헤드 라이너는, OHC(Over Head Console), 적어도 하나의 선루프 중 적어도 하나를 장착하게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강재(111)는, 헤드 라이너 형태로 자르는 트림 공정에서 스크랩(110)이 만들어질 때, 상기 스크랩(110)에 미리 정해진 크기와 형태로 이루어지게 성형하고, 트림 공정 후에 헤드 라이너에 부착하게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 헤드 라이너는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 자동차용 헤드 라이너 형태로 자르는 트림 과정에서 발생한 스트랩을 사용해서 헤드 라이너의 두께를 보강해 주므로, 산업폐기물량을 줄이면서도 헤드 라이너의 강성을 보강하여 안전하게 사용할 수 있다.

(2) 특히, 헤드 라이너에는 OHC이나 선루프 등 면적이 넓은 개구부를 형성함에 따라 그 주변의 강성이 약화할 수 있는데, 이러한 개구부 성형하면서 발생한 스트랩으로 강성을 보강할 수 있어 별도로 부재를 준비하지 않고도 강성 보강 효과를 높일 수 있다.

(3) 헤드 라이너를 제조하는 과정에서 나온 스트랩을 사용하여 두께 보강을 통해 강성을 강화하게 되므로, 헤드 라이너와 스트랩을 부착하는데 이질감을 최소화할 수 있다.

[도 1]은 헤드 라이너가 장착된 상태를 보여주는 자동차의 평면도이다.
[도 2]는 종래 OHC(Over Head Console)과 선루프용 개구부 등 여러 개의 홀과 개구부가 형성된 상태를 보여주는 자동차용 헤드 라이너의 평면도이다.
[도 3]은 본 발명에 따라 선루프를 장착하려고 형성된 개구부에서 발생한 스크랩을 활용한 보강재로 두께를 보강하게 하는 것을 예로 보여주는 사시도이다.
[도 4]는 본 발명에 따라 트림 금형으로 헤드 라이너 형태로 성형하는 것을 보여주는 평면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따라 트림 금형으로 헤드 라이너를 트림할 때 선루프를 장착하는 개구부 생성으로 잘린 스크랩을 보여주는 평면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따라 잘린 스크랩에서 얻은 보강재로 선루프를 장착하는 개구부 주변의 헤드 라이너 면에 두께를 보강한 것을 예로 보여주는 평면도이다.

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 일 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.

[헤드 라이너의 구성]

본 발명에 따른 헤드 라이너(100)에는, 기재와 표층을 일체로 적층하여 헤드 라이너 형태로 성형하여 자르는 트림 과정에서 발생한 스크랩(110)을 사용하여 헤드 라이너(100)에서 강성 보강이 필요한 부분에서 보강재(111)로 사용하게 구성함으로써, 산업폐기물이 발생하는 양을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 헤드 라이너(100)의 두께를 보강하여 강성을 강화할 수 있게 한 것이다.

특히, 이처럼 헤드 라이너(100)에 부착하여 강성을 보강하게 하는 보강재(111)는 트림 과정에서 헤드 라이너(100)를 성형할 때 함께 만들어지게 구성함으로써, 헤드 라이너(100)를 트림한 다음 바로 보강재(111)를 헤드 라이너(100)에 부착할 수 있게 하여 작업 효율을 높이면서도 강성 보강 효과를 얻을 수 있게 한 것이다.

그리고 상기 보강재(111)는 OHC(Over Head Console)와 적어도 하나의 선루프를 장착하는 개구부(스크랩) 중 적어도 하나에 형성함으로써, 헤드 라이너(H)에서 넓게 관통 형성되는 스크랩(110)에서 얻은 보강재(111)를 사용하여 원하는 형상과 모양으로 성형하여 사용할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

가. 헤드 라이너

헤드 라이너(100)는, [도 3] 및 [도 4]와 같이, 흡음 성능과 차음성능을 얻을 수 있게 제작된 기재와 이 기재를 감싸서 마감 기능하는 표층이 일체로 이루어진 상태에서 트림 공정을 통해 정해진 형상으로 자르는 트림 공정을 통해 형성된다.

이때, 상기 기재는 반경질 폴리우레탄(Semi-rigid PU) 폼을 중심으로 양쪽에 흡음 성능과 강성 보강을 위한 유리섬유 매트와 형상 유지와 강성 보강 등을 목적으로 하는 부직포를 차례로 적층하고, 이들 층 사이에는 접착제를 도포하거나 핫멜트 필름 등을 사용하여 열 성형할 때 발생하는 열과 압력으로 일체가 적층하게 구성된다. 또한, 상기 표층은 원단이나 가죽과 같이 자동차 실내에 노출되어 미감과 미관을 개선하기 위한 마감재로, 상기 기재의 한쪽 면에 마주하게 설치되어 일체로 성형이 된다.

이처럼 일체로 이루어진 기재와 표층은, [도 4]와 같이, 트림 금형에 투입하여 헤드 라이너(100) 형상으로 성형하는 트림 공정을 거치게 된다. 이때, 트림 과정에서는 헤드 라이너(100) 면에서 불필요한 부분을 관통하게 형성함에 따라 홀이나 개구부 형태로 스크랩(110)이 발생한다. 예를 들어, 이러한 스크랩(110)으로는, 운전자가 운전하면서도 쉽게 스위치나 램프를 조작할 수 있게 헤드 라이너(100) 앞쪽 가장자리 부분에 설치된 OHC(Over Head Console), 선루프를 장착하기 위해 헤드 라이너(100) 중앙 부분에 관통 형성되는 개구부, 그리고 룸램프를 설치하기 위한 개구부 등을 예로 들 수 있다.

한편, 본 발명에서는 이처럼 이루어진 스크랩(110)을 사용하여, [도 4] 내지 [도 6]과 같이, 보강재(111)로 헤드 라이너(100) 면에 부착하여 두께를 보강해 주게 된다.

나. 보강재

보강재(111)는, [도 4] 내지 [도 6]과 같이, 상술한 바와 같이 트림 공정을 통해 헤드 라이너(100)를 성형함에 따라, 헤드 라이너(100)에서 관통하게 형성된 홀 또는 개구부를 관통 형성함에 따라 이러한 형상으로 이루어진 스크랩(110)을 사용하여 형성된다.

이때, 상기 보강재(111)는 이처럼 스크랩(110)에 형성함에 따라 제작할 수 있는 길이나 넓이에 한계가 있다. 이에, 상기 보강재(111)는 이처럼 헤드 라이너(100) 면에서 이 스크랩(110) 형성된 부분의 가장자리 등 그 주변에 위치하도록 헤드 라이너(100) 면에 설치하여 두께를 보강해서 강성을 강화할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 보강재(111)는 스크랩(110)이 형성된 개구부 주변뿐만 아니라, 두께 보강을 통해 강성을 강화할 필요가 있는 곳이라면 어디든지 부착해서 사용할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 상기 보강재(111)는, [도 4] 내지 [도 6]과 같이, 상술한 헤드 라이너(100) 형태로 자르는 트림 과정에서, 미리 형성될 스크랩110) 부분에 대해 보강재(111)의 장착 위치와 크기 그리고 넓이를 고려하여 헤드 라이너(100)를 트림할 때 함께 이들 보강재(111) 형태로 잘리도록 구성함으로써, 트림 공정 후 바로 보강재(111)를 정해진 위치에 부착하여 두께 보강을 통해 헤드 라이너(100)의 강성을 강화할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 헤드 라이너 형상으로 성형할 때 발생하는 스크랩을 사용하여 보강재를 구성하고, 이 보강재를 헤드 라이너 면에 부착하여 두께 보강을 통해 헤드 라이너의 강성을 강화할 수 있게 구성함으로써, 산업폐기물이 생기는 것을 최소화하면서도 헤드 라이너의 강성을 강화할 수 있게 된다. 또한, 이러한 보강재는 헤드 라이너의 트림 과정에서 함께 만들어지게 구성하므로, 트림 공정 후 바로 보강재를 헤드 라이너에 부착하여 신속하게 작업할 수 있게 된다.

100: 헤드 라이너
110: 스크랩
110: 보강재

Claims (3)

1. 반경질 폴리우레탄(Semi-rigid PU) 폼을 중심으로 양쪽에 각각 적어도 유리섬유 매트와 부직포를 접착제나 핫멜트 필름을 사용하여 일체로 구성되는 기재와 상기 기재를 감싸는 표층이 일체로 제작되어 헤드 라이너 형태로 성형하여 자르는 트림 과정을 거쳐서 이루어지는 자동차용 헤드 라이너에서,
   상기 헤드 라이너는,
   트림 과정에서 발생한 스크랩(110)으로, 헤드 라이너를 트림함에 따라 생긴 홀이나 개구부 주변의 헤드 라이너 면에 부착하는 보강재(111)로 가공하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너.
   
2. 제1항에서,
   상기 헤드 라이너는,
   OHC(Over Head Console), 적어도 하나의 선루프 중 적어도 하나를 장착하게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너.
   
3. 제1항 또는 제2항에서,
   상기 보강재(111)는,
   헤드 라이너 형태로 자르는 트림 공정에서 스크랩(110)이 만들어질 때, 상기 스크랩(110)에 미리 정해진 크기와 형태로 이루어지게 성형하고, 트림 공정 후에 헤드 라이너에 부착하게 한 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드 라이너.

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