WO2011136428A1

WO2011136428A1 - 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치 및 성형방법

Info

Publication number: WO2011136428A1
Application number: PCT/KR2010/003121
Authority: WO
Inventors: 송인호; 조지현
Original assignee: 한일이화주식회사
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-11-03
Also published as: EP2565008B1; CN102712120A; JP5265049B2; EP2565008A4; JP2012512773A; EP2565008A1; CN102712120B; KR100985311B1

Abstract

본 발명은 표피재를 예열시키기 위한 예열수단; 예열된 표피재를 수직하게 탈부착시키는 고정부를 구비하고, 이동 가능하게 구성되는 이송수단; 이송수단을 통해 이송된 표피재의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부, 표피재에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키기 위한 진공홀을 구비하고, 지면에 수직하게 설치되는 제1금형; 상기 제1금형에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형; 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 수평 방식으로 동작하는 금형에서 표피재와 기재의 일체 성형이 가능하고, 또한 예열 과정에서 늘어난 표피재 원단이 하중에 의해 아래로 쳐지는 현상을 방지할 수 있으며, 뿐만 아니라 표피재의 완벽한 실링을 통해 표피재가 겹쳐지거나 울지 않게 하는 효과가 있다.

Description

수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치 및 성형방법

본 발명은 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평 이동하는 한 쌍의 좌우 금형을 이용하여 사출 기재와 표피재를 일체로 성형함으로써 차량용 내장재를 제조할 수 있고, 금형에 수직하게 클램핑되는 표피재의 쳐짐을 방지하여 표피재 원단의 두께에 관계없이 성형을 가능하게 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.

일반적인 차량용 내장재로는 도어트림, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 내장재는 차종에 따라서 내장재의 미감이나 질감을 위하여 표면에 엠보 무늬가 형성된 연질의 표피재가 경질의 기재에 부착되어 제작된다. 즉, 차종에 따라서는 경질의 기재만을 사출 성형한 내장재가 이용되기도 하나, 고급 차종에서는 경질의 기재에 직물과 같은 연질의 원단이 표피재로 부착되어 사용하고 있다.

이러한 경질의 기재 재질로는 피피(PP), PP펠트(POLY-PROPYLENE FELT), PP보드(POLY-PROPYLENE BOARD), 에이비에스(ABS), 우스드탁(WOOD STOCK), 레진펠트(RESIN FELT) 등이 주로 사용되고, 그 기재 표면에 접착되는 연질의 표피재로는 부직포나 직물 또는 피브이시(PVC), 티피오(TPO)로 된 스킨지 이면에 피이폼(P.E FOAM), 피피폼(P.P FOAM), 피유폼(P.U FOAM) 등이 부착된 것을 주로 사용하고 있다.

종래의 일반적인 차량용 내장재의 성형방법은 엠보가 형성된 표피재를 금형에 삽입한 후, 기재가 되는 수지(열가소성 수지로 일반적으로 PP)를 후방 사출하는 방법을 주로 사용하는데, 이러한 방식은 금형 내에서 원단이 늘어나고, 고온의 사출열과 압력에 따라 표피재의 엠보가 손상되면서 외관 품질이 저하되는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위하여, 한국특허공개 제10-2008-0033598호와 같이 상금형을 진공 금형으로 제작하여, 원단을 미리 예열한 후 상금형 저면에 진공 흡착시킴으로써, 상하 금형의 형합 시 원단 손상을 방지하였다. 또한 상금형 저면에 미리 엠보 무늬를 가공하여 성형 과정에서 원단에 엠보가 전사되도록 함으로써 엠보의 손상 없이 외관 품질을 향상하는 방안을 고안하였다.

그러나 이러한 방식은 표피재와 사출 기재를 수직 이동시켜서 성형하는 수직형 금형장치에서는 용이하게 적용할 수 있으나, 표피재와 사출 기재를 수평 이동시켜서 성형하는 수평형 금형장치에는 적용하는데 어려움이 있다.

일반적으로 원단을 진공 흡착하기 위해서는 상금형이 통기성 진공 금형으로 이루어져야 하고, 상금형의 저면과 원단 사이의 실링 구조를 통해 공기 누수를 방지해야 한다. 이러한 점 때문에 기본적으로 원단은 통기성 원단을 사용할 수 없고, 그로 인해 일반적으로 0.5 ~ 1mm 두께의 연신율이 우수한 TPO나 PVC로 구성된 스킨층과, 2 ~ 3mm 두께의 내열성이 우수한 PP 폼(FOAM)층으로 이루어지는 이중 구조의 원단을 사용하거나, 또는 스킨층만으로 이루어지는 단일 구조의 원단을 사용한다.

그리고 이러한 원단에 대해서는 진공 흡착이 원활하게 이루어질 수 있도록 금형 삽입 전에 300도 이상의 고열로 예열을 하게 되고, 이처럼 예열된 원단을 금형에 삽입하게 되면 평탄한 원단이 아닌 팽창되어 하측으로 늘어난 형태가 된다. 그리고 종래의 수직형 금형장치에서는 이처럼 하측으로 늘어난 오목한 형태의 원단을 수평하게 삽입하므로, 성형 과정에 별다른 문제가 없다.

그러나 수평형 금형장치에서는 상기와 같이 예열로 인해 팽창된 원단을 수직하게 삽입하므로, 늘어난 원단 길이와 무게로 인해 원단이 하측으로 쳐지면서 접혀지는 문제가 발생한다. 특히 스킨층만으로 이루어지는 얇은 원단의 경우 그 접혀지는 정도가 더욱 심하게 된다.

그 이외에도, 원단을 예열한 후 최대한 빠른 시간 내에 금형에 삽입하는 것이 중요한데, 수직형 금형장치에서는 수동으로 인서트가 가능하지만, 수평형 금형장치에서는 전체 원단 삽입 공정을 자동으로 구현해야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제들로 인해, 표피재와 기재를 일체로 성형하여 내장재를 제조하는 공정에서는 아직까지 수직형 금형장치에 관한 기술들만 개발되고 있고, 수평형 금형장치에 대한 기술 개발은 거의 전무한 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수평 방식으로 동작하는 금형에서 표피재와 기재의 일체 성형이 가능하도록 하는 것을 주요한 해결 과제로 한다.

또한 본 발명은, 예열 과정에서 늘어난 표피재 원단이 하중에 의해 아래로 쳐지는 현상을 방지하고, 또한 완벽한 실링을 통해 표피재가 겹쳐지거나 울지 않게 하는 것을 또 다른 해결 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재를 예열시키기 위한 예열수단; 예열된 표피재를 수직하게 탈부착시키는 고정부를 구비하고, 이동 가능하게 구성되는 이송수단; 이송수단을 통해 이송된 표피재의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부, 표피재에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키기 위한 진공홀을 구비하고, 지면에 수직하게 설치되는 제1금형; 상기 제1금형에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형; 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재를 수직하게 탈부착시키는 고정부와, 표피재를 예열시키기 위한 히팅부를 구비하고, 이동 가능하게 구성되는 이송수단; 이송수단을 통해 이송된 표피재의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부, 표피재에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키기 위한 진공홀을 구비하고, 지면에 수직하게 설치되는 제1금형; 상기 제1금형에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형; 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단;을 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고 상기 이송수단의 고정부는, 표피재의 가장자리를 진공 흡착함으로써 탈부착하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부재는, 표피재의 가장자리를 지지하는 클램프; 클램프를 상하 이동시키는 수직 실린더; 그리고 수직 실린더를 좌우 이동시키는 수평 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 상기 클램프에서 돌출되어 표피재의 가장자리를 지지하는 지지핀; 상기 지지핀이 삽입되도록 제1금형에 오목하게 형성되는 핀홀;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 제1금형에서 돌출되어 표피재의 가장자리를 지지하는 지지핀; 상기 지지핀이 삽입되도록 클램프에 오목하게 형성되는 핀홀;을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고 상기 진공홀은, 베이스부재를 관통하는 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재를 팽창시키기 위해, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구와; 에어 분사구를 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재의 예열 온도를 측정하는 온도센서; 표피재의 측정 온도가 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입할 수 있도록 순차적으로 개방되는 솔 밸브;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치는, 표피재의 예열 시간을 측정하는 타이머; 표피재의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입할 수 있도록 순차적으로 개방되는 솔 밸브;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 표피재가 이송수단에 수직하게 부착되는 제1단계; 표피재가 부착된 이송수단이 지면에 수직하게 설치된 제1금형으로 이동되는 제2단계; 이송수단에서 탈착된 표피재가 제1금형에 진공 흡착 방식으로 고정되는 제3단계; 제1금형의 내주면에 설치되고 엠보 무늬가 형성된 베이스부재와 표피재 사이의 내부 공간을 실링시키는 제4단계; 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하여, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키는 제5단계; 제2금형 내부로 기재를 사출시키는 제6단계; 제1 및 제2금형을 형합시킨 후 가압 및 냉각시키는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 상기 제1단계에서 표피재가 이송수단에 고정되기 전에 미리 예열되도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 이송수단에 구비된 히팅부를 통해 표피재를 예열시키는 제4-1단계;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 온도센서를 이용하여 표피재의 온도를 측정하는 제4-2단계; 표피재의 측정 온도가 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하는 솔 밸브를 미리 설정된 속도로 개방하여 표피재를 순차적으로 흡입하는 제4-3단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 표피재에 대한 예열 시간을 측정하는 제4-4단계; 표피재의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하는 솔 밸브를 미리 설정된 속도로 개방하여 표피재를 순차적으로 흡입하는 제4-5단계;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고 상기 제4단계는, 수직 실린더를 통해 클램프를 상하 이동시켜서 표피재의 가장자리를 지지하는 단계; 수평 실린더를 통해 수직 실린더를 제1금형 내측으로 이동시켜서 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제5단계에서 표피재가 베이스부재에 진공 흡착된 이후, 제1금형 및 제2금형을 형합시켜서 표피재에 대한 1차 엠보 전사가 이루어지고, 제7단계에 의해 표피재에 대한 2차 엠보 전사가 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제6단계는, 형합된 제1금형 및 제2금형이 일정 간격으로 분리된 이후, 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제6단계는, 형합된 제1금형 및 제2금형이 분리됨과 동시에 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성될 수도 있다.

그리고 상기 제5단계에서, 베이스부재를 관통하는 진공홀을 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기가 진공 흡입되고, 상기 진공홀은 진공 흡입을 위한 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 제1금형 및 제2 금형을 분리시키기 전에, 표피재의 복원률을 향상시키기 위해 제1 및 제2 금형 내부를 감압시키는 제8단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 에어를 주입하여 표피재를 팽창시키는 제4-6단계; 상기 팽창되는 표피재가 제2금형에 의해 지지되면 진공 흡입을 시작하여, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 순환시키는 제4-7단계;를 더 포함하고, 상기 에어는 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 주입되기 전에 이온화되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치를 나타내는 단면도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치의 실린더 구조를 나타내는 단면도.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법을 나타내는 순서도 및 흐름도.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법을 나타내는 순서도

*부호의 설명*

10; 상금형 12; 베이스부재

14; 흡착부 16; 진공홀

17; 대구경 홀 18; 소구경 홀

20; 고정부재 22; 수직 실린더

23; 수평 실린더 24; 클램프

25,27; 지지핀 26,28; 핀홀

30; 진공 흡입수단 32; 흡입구

40; 에어 공급수단 42; 에어 분사구

50; 표피재 60,70; 이송수단

62,72; 고정부 74; 히팅부

이하에서는 본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재 성형장치 및 성형방법에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 각 실시예에 따른 차량용 내장재의 성형장치가 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치에서 각 실시예에 따른 실린더 구조가 도시되어 있다.

우선, 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치에 대해 살펴본다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재 성형장치는, 표피재(50)를 예열하기 위한 예열수단(도시 생략), 예열된 표피재(50)를 수직하게 탈부착한 상태로 이동하는 이송수단(60), 이송수단(60)을 통해 이송된 표피재(50)를 클램핑하는 제1금형(10), 제1금형(10)에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형(도시 생략), 그리고 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단(도시 생략)을 포함하여 구성된다.

여기서 제2금형과 금형 이동수단은 수평 방식으로 설치 및 이동이 이루어진다는 점을 제외하고는 차량용 내장재의 성형을 위한 일반적인 구조로 이루어지므로, 본 발명에서는 주로 제1금형(10)의 구조에 관해 살펴본다.

상기 예열수단은 통상의 차량용 내장재 성형을 위한 예열 장치에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 이송수단(60)에는 예열된 표피재(50)를 수직하게 탈부착시키는 고정부(62)가 구비되고, 이러한 이송수단(60)의 고정부(62)는 표피재(50)의 가장자리를 진공 흡착함으로써 탈부착하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한 상기 이송수단(60)은 표피재(50)를 고정부(62)에 부착시킨 상태에서 제1금형(10)으로 이동할 수 있게 구성되는데, 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 로봇 지그 구조로 구성될 수 있다.

그리고 상기 제1금형(10)은 이송수단(60)으로부터 표피재(50)를 수직하게 이송받을 수 있도록 지면에 수직하게 설치되고, 사출 기재가 유입되는 제2금형 역시 상기 제1금형에 형합될 수 있도록 지면에 수직하게 설치된다. 그리고 상기 금형 이동수단은 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키게 된다.

이러한 제1금형(10)은, 이송수단(60)을 통해 이송된 표피재(50)의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부(14), 표피재(50)의 가장자리를 클램핑하여 실링시키는 고정부재(20), 표피재(50)에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재(12), 표피재(50)를 베이스부재(12)에 진공 흡착시키기 위한 진공홀(16)을 포함하여 구성된다.

상기 흡착부(14)는 이송수단(60)의 고정부(62)에 대응하도록 제1금형(10)의 가장자리 부근에 설치되어, 진공 흡착 방식으로 표피재(50)의 가장자리를 제1금형(10)에 임시 고정시키기 위한 구성요소이다.

따라서 이송수단(60)의 고정부(62)에 진공 흡착 방식으로 표피재(50)의 가장자리가 수직하게 고정된 상태에서, 이송수단(60)이 제1금형(10)으로 이동하여 표피재(50)의 타측 가장자리가 제1금형(10)의 흡착부(14)에 접하게 된다. 이때, 이송수단(60)의 고정부(62)에서 표피재(50)에 대한 흡착이 해제되면서, 동시에 제1금형(10)의 흡착부(14)에서 표피재(50)에 대한 진공 흡착을 실시함으로써, 이송수단(60)에 의해 표피재(50)가 제1금형(10)으로 이송될 수 있게 구성된다.

그리고 상기 제1금형(10)의 내주면에는 표피재(50)의 전사를 위한 엠보 무늬가 형성되는 베이스부재(12)가 형성된다. 상기 베이스부재(12)는 제1금형(10)의 내주면에 에칭 또는 레이저 가공 등의 방법으로 표피재(50)에 전사시키고자 하는 엠보 무늬가 가공됨으로써 형성된다.

한편, 상기 흡착부(14)에 의한 표피재(50)의 진공 흡착은 이송수단(60)으로부터 표피재(50)를 이송받기 위한 구성요소이고, 이러한 흡착부(14)에 의한 고정만으로 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 실링시키기는 어렵다. 따라서 흡착부(14)에 의해 임시로 고정된 표피재(50)는 상기 고정부재(20)의 클램핑에 의해 제1금형(10)에 실링 상태로 고정될 수 있게 된다.

이러한 고정부재(20)는, 표피재(50)의 가장자리를 클램핑하여 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 실링시키기 위한 요소로써, 표피재(50)의 가장자리를 지지하는 클램프(24), 클램프(24)를 상하 이동시키는 수직 실린더(22), 그리고 수직 실린더(22)를 좌우 이동시키는 수평 실린더(23)를 포함하여 구성된다.

따라서 상기 클램프(24)가 제1금형(10)의 흡착부(14)에 의해 고정된 표피재(50)의 가장자리를 지지하면, 수직 실린더(22)를 통해 클램프(24)를 상승 또는 하강 이동시킨 후, 수평 실린더(23)를 이용하여 수직 실린더(22)를 제1금형(10)의 내측으로 이동시킴으로써, 표피재(50)의 가장자리를 클램핑하여 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 보다 완벽하게 실링시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 고정부재(20)를 통해 표피재(50)를 클램핑한 상태에서 표피재(50)의 엠보 전사를 위한 진공 흡착이 이루어질 경우, 고정부재(20)에 의해 클램핑된 표피재(50)의 가장자리 부분이 진공 흡착 과정에서 제1금형(10) 내측으로 흡입되어 들어갈 염려가 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에서는 진공 흡착 과정에서 표피재(50)의 가장자리를 제1금형(10)에 고정시키기 위한 지지핀과 핀홀이 더 포함되도록 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 표피재(50)의 가장자리를 지지하기 위한 지지핀(25)이 클램프(24)에서 내측으로 돌출되도록 구성되고, 제1금형(10)의 단부에는 상기 지지핀(25)이 삽입되는 핀홀(26)이 오목하게 형성되도록 구성될 수 있다. 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 표피재(50)의 가장자리를 지지하기 위한 지지핀(27)이 제1금형(10)의 단부에서 외측으로 돌출되도록 구성되고, 클램프(24)에는 상기 지지핀(27)이 삽입되는 핀홀(28)이 내측으로 오목하게 형성되도록 구성될 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 차량용 내장재의 성형장치는 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 위해 베이스부재(12)를 관통하는 진공홀(16)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 진공홀(16)은 진공 흡입을 위한 대구경 홀(17)과, 대구경 홀(17)에서 연장되어 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀(18)의 2단 구조로 이루어지게 된다.

즉, 상기 대구경 홀(17)은 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 보다 원활하게 진공 흡입할 수 있도록 상대적으로 큰 직경, 예를 들어 10mm 이상의 직경으로 이루어지고, 또한 상기 대구경 홀(17)에서 연장된 소구경 홀(18)은 진공 흡입 과정에서 표피재(50)에 불필요한 자국 등을 남기지 않기 위해 상대적으로 작은 직경, 예를 들어 0.2mm 이하의 직경으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1금형(10)의 일측 단부에는 표피재(50)를 팽창시키기 위해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구(42)가 형성되고, 상기 에어 분사구(42)는 에어를 공급하는 에어 공급수단(40)에 연결되도록 구성된다. 따라서 에어 공급수단(40)에서 공급되는 에어는 에어 분사구(42)를 통해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입된다.

예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 에어 분사구(42)가 각각의 진공홀(16)에 연통되도록 구성되고, 에어 공급수단(40)에서 공급되는 에어가 에어 분사구(42)를 통해 제1금형(10) 내부로 주입된 후, 각각의 진공홀(16)을 통해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되도록 구성될 수도 있다.

이처럼, 에어 분사구(42)를 통해 주입되는 에어에 의해 제1금형(10)에 실링 상태로 클램핑된 표피재(50)가 충분하게 팽창됨으로써, 성형 과정에서 표피재(특히, 클램핑된 표피재의 가장자리 부분)(50)의 지나친 신율에 의한 백화나 터짐 문제를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 표피재(50)를 팽창시키기 위해 에어 분사구(42)를 통해 에어가 주입되다가 표피재(50)가 충분히 팽창되면, 바람직하게는 팽창된 표피재(50)가 제2금형에 닿아서 지지되면, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 구성할 수 있다.

즉, 에어 분사구(42)를 통한 에어 주입과 진공홀(16)을 통한 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 하여, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 연속적으로 순환시킴으로써, 표피재(50) 및 베이스부재(12)의 표면을 클리닝시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

예를 들어, 에어 공급수단(40)에서 공급되는 에어가 에어 분사구(42)를 통해 제1금형(10) 내부로 주입된 후, 일부 진공홀(16)을 통해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되고, 동시에 다른 진공홀(16)을 통해 진공 흡입이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

또한 에어 분사구(42)를 통해 주입되는 에어에 의한 클리닝 효과를 더욱 강화하기 위해, 본 발명에서는 에어 분사구(42)를 통해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재(도시 생략)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 에어 공급수단(40)을 통해 공급되는 에어가 이온화부재를 거치면서 이온화된 후, 에어 분사구(42)를 통해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입됨으로써, 표피재(50) 및 베이스부재(12)의 표면에 대한 클리닝 효과를 더욱 강화할 수 있게 된다.

한편, 일반적으로 일체 성형을 위한 표피재(50)는, 엠보 무늬가 형성되는 상대적으로 얇은 스킨층과, 상기 스킨층을 지지하여 쿠션감을 발생시키는 상대적으로 두꺼운 폼층의 이중 구조로 이루어질 수도 있고, 또는 폼층 없이 얇은 스킨층의 단일 구조로 이루어질 수도 있다.

그리고 스킨층과 폼층으로 구성되는 표피재(50)는 원단의 두께가 상대적으로 두껍기 때문에, 상기 제1실시예의 경우와 같이 미리 예열을 한 후 수직하게 제1금형(10)에 장착하더라도 겹쳐지거나 울지 않을 수 있다. 그러나 스킨층만으로 구성된 표피재(50)는 원단이 매우 얇기 때문에 미리 예열한 후 수직하게 제1금형(10)에 장착하게 되면, 예열에 의해 늘어난 부분이 하측으로 쳐지면서 겹쳐지거나 울게 되는 문제가 발생할 수 있다.

통상적으로 이용되는 수직 이동 방식의 성형장치에서는 표피재(50)가 수평하게 삽입되어 장착되므로 상기의 문제가 발생할 염려가 없지만, 본 발명과 같이 수평 이동 방식의 성형장치에서는 표피재(50)가 수직하게 삽입되어 장착되기 때문에 중요한 문제가 된다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 이와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 내장재의 성형장치에 대해 살펴본다.

본 발명의 제2실시예에서는 이송수단(70)에서 표피재(50)가 부착되는 고정부(72)의 반대측에 표피재(50)를 예열하기 위한 히팅부(74)를 더 구비하도록 구성하여, 표피재(50)가 미리 예열하지 않은 상태에서 제1금형(10)에 장착된 이후에 상기 히팅부(74)를 통해 예열되도록 구성될 수 있다.

즉, 본 발명에서는 도 1에 도시된 제1실시예와 같이 표피재(50)가 이송수단(60)에 고정되기 전에 별도의 예열수단을 통해 미리 예열되도록 구성될 수도 있고, 또는 도 2에 도시된 제2실시예와 같이 이송수단(70)을 통해 제1금형(10)으로 이송된 상태에서 이송수단(70)에 구비된 히팅부(74)를 통해 예열되도록 구성될 수도 있다. 이를 위해, 상기 이송수단(70)에는 예열된 표피재(50)를 수직하게 탈부착시키는 고정부(72) 이외에도, 표피재(50)를 예열시키기 위한 히팅부(74)가 별도로 더 구비되는 것이 바람직하다.

스킨층과 폼층의 두꺼운 구조로 이루어지는 표피재(50)에 대해서는 도 1에 도시된 제1실시예를 적용할 수 있으나, 스킨층만으로 이루어지는 얇은 구조의 표피재(50)에 대해서는 도 2에 도시된 제2실시예를 적용하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 제2실시예에 따른 내장재 성형장치는, 표피재(50)를 미리 예열하기 위한 예열수단을 별도로 구비하지 않고 이송수단(70)에 히팅부(74)를 구비한다는 점을 제외하고는, 전술한 제1실시예의 구성과 동일하다.

따라서 미리 예열되지 않은 표피재(50)가 고정부(72)를 통해 진공 흡착 방식으로 이송수단(70)에 부착된 상태에서, 이송수단(70)의 이동에 의해 제1금형(10)의 흡착부(14)에 진공 흡착된다. 그리고 고정부재(20)에 의해 표피재(50)가 제1금형(10)에 클램핑되어 실링된 상태에서, 이송수단(70)에 구비된 히팅부(74)를 통해 표피재(50)가 예열된다.

이때, 상기 이송수단(70)의 히팅부(74)를 통해 예열되는 표피재(50)가 스킨층의 얇은 구조로 이루어지는 경우에는, 예열되는 과정에서 늘어난 부분이 하중에 의해 아래로 쳐지는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2실시예에서는 표피재(50)의 예열 온도를 측정하는 온도센서(도시 생략)와, 표피재(50)의 측정 온도가 미리 설정된 값이 되면 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입하는 솔 밸브(도시 생략)가 더 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 온도센서는 이송수단(70)의 히팅부(74)를 통해 표피재(50)를 예열하는 과정에서 표피재(50)의 온도를 측정하기 위한 것으로써, 예를 들어 비접촉식 적외선 온도센서 등이 적용될 수 있다. 그리고 상기 솔 밸브는 온도센서를 통해 측정된 표피재(50)의 온도가 미리 설정된 값이 되면, 미리 설정된 속도로 개방되면서 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 순차적으로 흡입하여, 표피재(50)가 급격하게 아래로 쳐지는 현상을 방지하기 위한 구성요소이다.

따라서 온도센서에 의해 측정된 온도가 표피재(50) 원단이 급격하게 늘어나는 임계 온도가 되면, 솔 밸브가 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 시작한다. 이때, 솔 밸브가 순간적으로 완전히 개방되면서 진공 흡입을 실시할 경우에는, 충분히 예열되지 않은 상태에서 표피재(50)를 베이스부재(12)에 완전히 진공 흡착시킬 수 있게 된다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해, 상기 솔 밸브는 미리 설정된 속도에 따라 순차적으로 개방되면서 표피재(50)의 쳐지는 양만큼만 흡입될 수 있게 구성됨으로써, 예열 과정에서 표피재(50)가 하중에 의해 쳐지는 문제를 해결할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 제2실시예에서는, 상기 온도센서 대신에 표피재(50)의 예열 시간을 측정하는 타이머(도시 생략)를 구비하고, 솔 밸브가 표피재(50)의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입하도록 구성될 수도 있다.

즉, 표피재(50)에 대한 예열 시간에 대비한 원단의 처지는 양을 미리 계산하고, 타이머에 의해 해당 시간을 측정한 후, 솔 밸브가 미리 설정된 속도로 순차적으로 개방되면서 진공 흡입할 수 있게 된다.

다음에는 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같이 구성되는 성형장치를 이용한 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법에 대해 살펴본다.

도 5 및 도 6에는 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법은 제1금형(10)과 제2금형을 이용하여 수평 이동 방식으로 표피재(50)와 사출 기재를 일체로 성형하는 방법에 관한 것으로써, 도 1 내지 도 4에 도시된 차량용 내장재의 성형장치를 이용하여 성형하도록 구성되므로, 각 구성요소의 구성 및 도면 부호는 전술한 바와 같다.

우선, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법에 대해 살펴본다. 이러한 제1실시예에 따른 차량용 내장재의 성형방법은 도 1에 도시된 제1실시예의 성형장치를 이용한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 우선 별도의 예열수단을 이용하여 표피재(50)를 미리 예열하고(S10), 이러한 예열된 표피재(50)를 이송수단(60)에 수직하게 고정시킨다(S12). 이를 위해, 상기 이송수단(60)에는 예열된 표피재(50)를 수직하게 탈부착시키는 고정부(62)가 구비되고, 이러한 이송수단(60)의 고정부(62)는 표피재(50)의 가장자리를 진공 흡착함으로써 탈부착하도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 이송수단(60)은 표피재(50)를 고정부(62)에 부착시킨 상태에서 제1금형(10)으로 이동하여, 표피재(50)를 제1금형(10)으로 이송하게 된다(S14). 이를 위해, 상기 제1금형(10)은 이송수단(60)으로부터 표피재(50)를 수직하게 이송받을 수 있도록 지면에 수직하게 설치된다. 또한 사출 기재가 유입되는 제2금형 역시 상기 제1금형에 형합할 수 있도록 지면에 수직하게 설치되고, 금형 이동수단은 제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키게 된다.

따라서 이송수단(60)의 고정부(62)에 진공 흡착 방식으로 표피재(50)의 가장자리가 수직하게 고정된 상태에서, 이송수단(60)이 제1금형(10)으로 이동하여 표피재(50)의 타측 가장자리가 제1금형(10)의 흡착부(14)에 접하게 된다. 이때, 이송수단(60)의 고정부(62)에서 표피재(50)에 대한 흡착이 해제되면서, 동시에 제1금형(10)의 흡착부(14)에서 표피재(50)에 대한 진공 흡착을 실시함으로써, 이송수단(60)에 의해 이송된 표피재(50)가 제1금형(10)에 임시 고정될 수 있게 구성된다(S16).

그리고 제1금형(10)의 흡착부(14)에 의해 임시 고정된 표피재(50)는, 그 가장자리가 제1금형(10)에 클램핑됨으로써 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간이 실링되도록 구성된다(S18).

즉, 수직 실린더(22)를 통해 클램프(24)를 상측 또는 하측으로 이동시키면 클램프(24)가 표피재(50)의 가장자리를 지지하게 되고, 이때 수평 실린더(23)를 이용하여 수직 실린더(22)를 제1금형(10)의 내측으로 이동시킴으로써 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간을 보다 완벽하게 실링시킬 수 있게 된다.

한편, 고정부재(20)에 의해 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간이 실링된 이후, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 에어를 주입하여 표피재(50)를 팽창시키는 공정이 더 포함될 수 있다(S40).

즉, 제1금형(10)에 실링 상태로 클램핑된 표피재(50)가 주입되는 에어에 의해 충분하게 팽창됨으로써, 성형 과정에서 표피재(특히, 클램핑된 표피재의 가장자리 부분)(50)의 지나친 신율에 의한 백화나 터짐 문제를 방지할 수 있게 된다.

그리고 상기와 같이 표피재(50)를 팽창시키기 위해 에어가 주입되어 표피재(50)가 충분히 팽창된 경우(S42), 바람직하게는 팽창된 표피재(50)가 제2금형에 닿아서 지지되면, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과 흡입이 동시에 이루어지게 구성될 수 있다(S44).

즉, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과, 베이스부재(12)를 관통하는 진공홀(16)을 통한 진공 흡입이 동시에 이루어지도록 하여, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 연속적으로 순환시킴으로써, 표피재(50) 및 베이스부재(12)의 표면을 클리닝시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

또한 상기 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 클리닝 효과를 더욱 강화하기 위해, 에어가 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 주입되기 전에 이온화되도록 구성할 수도 있다.

그리고 표피재(50)의 팽창 공정 또는 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 클리닝 공정이 종료되면, 더 이상 에어 주입을 중단하게 되고, 이처럼 에어 주입은 중단되더라도 진공 흡입은 계속해서 이루어지게 된다(S46). 따라서 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기가 더 이상 순환되지 못하고, 진공홀(16)을 통해 제1금형(10) 외부로 진공 흡입되어 배출되면, 표피재(50)는 엠보 무늬가 가공된 베이스부재(12)에 진공 흡착된다(S48).

여기서, 상기 표피재(50)를 진공 흡착시키기 위해 베이스부재(12)를 관통하여 형성되는 진공홀(16)은, 진공 흡입을 위한 대구경 홀(17)과, 대구경 홀(17)에서 연장되어 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀(18)의 2단 구조로 이루어지게 된다.

그리고 전술한 바와 같이 표피재(50)가 베이스부재(12)의 저면에 진공 흡착되면, 제1금형(10)과 제2금형을 형합시킴으로써 표피재(50)에 대한 1차 엠보 전사가 이루어지게 된다(S50).

즉, 진공 흡착에 의한 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 단순 접촉만으로는 엠보 전사가 충분히 일어나기 힘들기 때문에, 표피재(50)에 대한 진공 흡착이 이루어지는 동시에 제1금형(10)과 제2금형을 형합시킴으로써, 제2금형이 표피재(50)를 지지하도록 하여 엠보 전사가 보다 충실하게 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

한편, 제1금형(10)과 제2금형 사이에는 기재가 사출 유입되기 위한 일정 간격의 빈 공간이 형성되어 있어서, 제1금형(10)과 제2금형이 상호 형합되더라도 제2금형이 표피재(50)의 일 측면을 접촉 지지할 수 없다는 염려가 있을 수도 있다.

통상적으로 기재의 두께가 2.5t일 경우에 표피재(50)의 두께는 0.5t 정도가 되므로, 상호 형합된 제1금형(10)과 제2금형 사이에는 총 3t의 공간이 형성된다. 그러나 상기 표피재(50)의 두께 0.5t는 금형에서 내장재 성형 공정 중에 압축된 두께에 해당하고, 금형에 압력을 가하기 전의 실제 표피재(50) 두께는 스킨층과 폼층을 포함하여 통상적으로 3t가 넘는다.

따라서 기재의 사출 유입 없이 표피재(50)만 삽입된 상태에서 제1금형(10)과 제2금형을 형합시키더라도, 제1금형(10)에 진공 흡착된 표피재(50)의 일 측면을 제2금형이 접촉 지지할 수 있게 되므로, 상기와 같이 표피재(50)에 대한 1차 엠보 전사가 이루어질 수 있게 된다.

이처럼 제1금형(10)과 제2금형의 형합을 통해 1차 엠보 전사가 이루어진 후, 형합된 제1금형(10)과 제2금형을 분리시키고(S52), 사출장치(도시 생략)를 이용하여 제2금형 내부로 기재를 사출시키게 된다(S54). 이때, 기재 사출을 위한 제1금형(10)과 제2금형의 분리는 제1금형(10)과 제2금형의 사이 공간으로 기재가 유입될 수 있을 만큼의 미소 간격으로 분리된다. 이러한 미소 분리 간격은 표피재(50)의 재질 및 두께에 따라 임의로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 5 ~ 30mm 정도로 분리되는데, 이는 기재의 유동성을 확보함과 동시에 사출 시 고온 고압의 수지로 인해 표피재(50)가 파괴되는 문제를 방지하기 위함이다.

또한, 형합된 제1금형(10)과 제2금형이 일정 간격으로 완전히 분리된 이후, 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성할 수도 있고, 또는 형합된 제1금형(10)과 제2금형이 분리됨과 동시에 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성될 수도 있다.

이후, 제1금형(10)과 제2금형을 형합시켜서 가압 및 냉각 공정을 통해, 표피재(50)에 대한 2차 엠보 전사가 이루어지게 된다(S56). 이러한 1차 및 2차 공정으로 이루어지는 2단계 엠보 전사 공정을 통해, 표피재(50)에 대한 엠보 전사가 보다 분명하고 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고 상기 2차 엠보 전사 및 기재의 냉각 공정이 모두 완료된 후, 제1금형(10)과 제2금형을 곧바로 분리시지 않고, 표피재(50)의 복원률을 향상시키기 위해 금형 내부를 감압시키는 공정을 거치는 것이 바람직하다(S58).

즉, 스킨층과 폼층의 이중 구조로 이루어지는 표피재(50)의 경우에 상기 폼층은 쿠션감이 일어나도록 탄력적인 재질로 이루어지게 되는데, 내장재 성형과정에서 강한 압력에 의해 폼층의 복원률이 저해될 염려가 있다. 이처럼 폼층의 복원률이 저해되면, 내장재 성형이 완료된 이후, 폼층의 쿠션감이 발생하지 않게 되어 품질이 떨어질 수 있다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해, 내장재 성형이 완료된 후 제1금형(10)과 제2금형을 분리시키지 않은 상태에서 감압 과정을 거치도록 구성함으로써, 폼층의 복원률를 회복시킬 수 있게 된다.

그리고 이러한 과정이 모두 완료되면, 고정부재(20)에 의한 표피재(50)의 클램핑을 해제한 후, 제1금형(10)과 제2금형을 분리시켜서 내장재를 추출하게 된다(S60).

다음에는 도 7을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법에 대해 살펴본다. 이러한 제2실시예에 따른 차량용 내장재의 성형방법은 도 2에 도시된 제2실시예의 성형장치를 이용한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 내장재 성형방법은, 표피재(50)를 미리 예열하지 않은 상태로 이송수단(70)을 통해 제1금형(10)에 이송한 후, 이송수단(70)에 구비된 히팅부(74)를 통해 표피재(50)를 예열시킨다는 점을 제외하고는, 전술한 제1실시예의 성형방법과 동일하게 구성된다.

따라서 미리 예열되지 않은 표피재(50)가 진공 흡착 방식으로 이송수단(70)에 고정된 상태에서(S20), 이송수단(70)이 제1금형(10)으로 이동하여(S22), 표피재(50)가 제1금형(10)의 흡착부(14)에 진공 흡착된다(S24). 그리고 고정부재(20)에 의해 표피재(50)가 제1금형(10)에 클램핑되어 실링된 상태에서(S26), 이송수단(70)에 구비된 히팅부(74)를 통해 표피재(50)가 예열된다(S28).

이러한 문제를 해결하기 위해, 표피재(50)가 이송수단(70)의 히팅부(74)를 통해 예열되는 과정에서 온도센서를 이용하여 표피재(50)의 온도를 측정하고(S30), 측정된 표피재(50)의 온도가 미리 설정된 값이 되면(S31), 솔 밸브가 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공기를 진공 흡입하기 시작한다(S36). 이때, 상기 솔 밸브는 미리 설정된 속도에 따라 순차적으로 개방되면서 표피재(50)의 쳐지는 양만큼만 흡입될 수 있게 구성됨으로써, 예열 과정에서 표피재(50)가 하중에 의해 쳐지는 문제를 해결할 수 있게 된다.

또는 표피재(50)가 이송수단(70)의 히팅부(74)를 통해 예열되는 과정에서 타이머를 이용하여 표피재(50)의 예열 시간을 측정하고(S33), 표피재(50)의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면(S34), 솔 밸브가 미리 설정된 속도에 따라 순차적으로 개방되면서 표피재(50)의 쳐지는 양만큼만 흡입될 수 있게 구성될 수도 있다(S36).

이처럼 표피재(50)에 대한 실링과 예열이 완료된 이후에는, 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간으로 에어 주입하여 표피재(50)를 팽창시키는 공정(S40), 팽창된 표피재(50)가 제2금형에 닿아서 지지되면 표피재(50)와 베이스부재(12) 사이의 내부 공간에 대한 에어 주입과 흡입을 동시에 수행하여 표피재(50) 및 베이스부재(12)의 표면을 클리닝시키는 공정(S44), 표피재(50)를 엠보 무늬가 가공된 베이스부재(12)에 진공 흡착시키는 공정(S48), 및 제1금형(10)과 제2금형을 형합시킴으로써 표피재(50)에 대한 1차 엠보 전사를 수행하는 공정(S50)이 전술한 제1실시예의 성형방법과 동일하게 이루어지게 된다(S26).

그 외에도, 1차 엠보 전사가 이루어진 후, 형합된 제1금형(10)과 제2금형을 분리시켜서 제2금형 내부로 기재를 사출시키는 공정(S54), 제1금형(10)과 제2금형을 형합시켜서 가압 및 냉각 공정을 통해 표피재(50)에 대한 2차 엠보 전사를 수행하는 공정(S56), 표피재(50)의 복원률을 향상시키기 위해 금형 내부를 감압시키는 공정(S58), 그리고 표피재(50)의 클램핑을 해제하고 제1금형(10)과 제2금형을 분리시켜서 내장재를 추출하는 공정(S60) 역시 전술한 제1실시예의 성형방법과 동일하게 이루어지게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 수평 방식으로 동작하는 금형에서 표피재와 기재의 일체 성형이 가능하고, 또한 예열 과정에서 늘어난 표피재 원단이 하중에 의해 아래로 쳐지는 현상을 방지할 수 있으며, 뿐만 아니라 표피재의 완벽한 실링을 통해 표피재가 겹쳐지거나 울지 않게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 표피재에 대한 엠보 전사 공정이 2단계로 이루어지도록 구성함으로써, 표피재의 표면에 엠보 무늬를 보다 선명하게 전사할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면, 표피재의 실링된 공간으로 에어를 주입하여 팽창시킴으로써 표피재가 접히거나 울지 않게 되고, 또한 이온화 된 에어를 주입하여 순환시킴으로써 표피재에 대한 클리닝 효과를 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 진공 흡입을 위한 진공홀을 2단 구조로 구성함으로써, 진공 흡입을 보다 원활하게 하면서, 동시에 진공 흡입 과정에서 표피재의 표면에 홀 자국 등이 남지 않게 하는 효과가 있다.

Claims

표피재를 예열시키기 위한 예열수단;

예열된 표피재를 수직하게 탈부착시키는 고정부를 구비하고, 이동 가능하게 구성되는 이송수단;

이송수단을 통해 이송된 표피재의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부, 표피재에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키기 위한 진공홀을 구비하고, 지면에 수직하게 설치되는 제1금형;

상기 제1금형에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형;

제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
표피재를 수직하게 탈부착시키는 고정부와, 표피재를 예열시키기 위한 히팅부를 구비하고, 이동 가능하게 구성되는 이송수단;

이송수단을 통해 이송된 표피재의 가장자리를 진공 흡착하여 고정시키는 흡착부, 표피재에 전사시키기 위한 엠보 무늬가 형성된 베이스부재, 표피재의 가장자리를 클램핑하여 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 고정부재, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키기 위한 진공홀을 구비하고, 지면에 수직하게 설치되는 제1금형;

상기 제1금형에 평행하게 설치되고 사출 기재가 유입되는 제2금형;

제1금형과 제2금형 중 어느 하나를 수평 이동시켜서 상호 형합 또는 분리시키는 금형 이동수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 이송수단의 고정부는, 표피재의 가장자리를 진공 흡착함으로써 탈부착하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정부재는,

표피재의 가장자리를 지지하는 클램프;

클램프를 상하 이동시키는 수직 실린더; 그리고

수직 실린더를 좌우 이동시키는 수평 실린더;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 클램프에서 돌출되어 표피재의 가장자리를 지지하는 지지핀;

상기 지지핀이 삽입되도록 제1금형에 오목하게 형성되는 핀홀;

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

제1금형에서 돌출되어 표피재의 가장자리를 지지하는 지지핀;

상기 지지핀이 삽입되도록 클램프에 오목하게 형성되는 핀홀;

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진공홀은,

베이스부재를 관통하는 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

표피재를 팽창시키기 위해, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 에어가 주입되는 에어 분사구;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

에어 분사구를 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간으로 주입되는 에어를 이온화시키기 위한 이온화부재;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제2항에 있어서,

표피재의 예열 온도를 측정하는 온도센서;

표피재의 측정 온도가 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입할 수 있도록 순차적으로 개방되는 솔 밸브;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
제2항에 있어서,

표피재의 예열 시간을 측정하는 타이머;

표피재의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 미리 설정된 속도로 흡입할 수 있도록 순차적으로 개방되는 솔 밸브;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형장치.
표피재가 이송수단에 수직하게 부착되는 제1단계;

표피재가 부착된 이송수단이 지면에 수직하게 설치된 제1금형으로 이동되는 제2단계;

이송수단에서 탈착된 표피재가 제1금형에 진공 흡착 방식으로 고정되는 제3단계;

제1금형의 내주면에 설치되고 엠보 무늬가 형성된 베이스부재와 표피재 사이의 내부 공간을 실링시키는 제4단계;

표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하여, 표피재를 베이스부재에 진공 흡착시키는 제5단계;

제2금형 내부로 기재를 사출시키는 제6단계;

제1 및 제2금형을 형합시킨 후 가압 및 냉각시키는 제7단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항에 있어서,

제1단계에서 표피재가 이송수단에 고정되기 전에 미리 예열되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항에 있어서,

이송수단에 구비된 히팅부를 통해 표피재를 예열시키는 제4-1단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제14항에 있어서,

온도센서를 이용하여 표피재의 온도를 측정하는 제4-2단계;

표피재의 측정 온도가 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하는 솔 밸브를 미리 설정된 속도로 개방하여 표피재를 순차적으로 흡입하는 제4-3단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제14항에 있어서,

표피재에 대한 예열 시간을 측정하는 제4-4단계;

표피재의 예열 시간이 미리 설정된 값이 되면, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 흡입하는 솔 밸브를 미리 설정된 속도로 개방하여 표피재를 순차적으로 흡입하는 제4-5단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제4단계는,

수직 실린더를 통해 클램프를 상하 이동시켜서 표피재의 가장자리를 지지하는 단계;

수평 실린더를 통해 수직 실린더를 제1금형 내측으로 이동시켜서 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간을 실링시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

제5단계에서 표피재가 베이스부재에 진공 흡착된 이후, 제1금형 및 제2금형을 형합시켜서 표피재에 대한 1차 엠보 전사가 이루어지고,

제7단계에 의해 표피재에 대한 2차 엠보 전사가 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제6단계는,

형합된 제1금형 및 제2금형이 일정 간격으로 분리된 이후, 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제6단계는,

형합된 제1금형 및 제2금형이 분리됨과 동시에 제2금형에 기재를 사출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

제5단계에서, 베이스부재를 관통하는 진공홀을 통해 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기가 진공 흡입되고,

상기 진공홀은, 진공 흡입을 위한 대구경 홀과, 대구경 홀에서 연장되어 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 연통하는 소구경 홀의 2단 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

제1금형 및 제2 금형을 분리시키기 전에, 표피재의 복원률을 향상시키기 위해 제1 및 제2 금형 내부를 감압시키는 제8단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 에어를 주입하여 표피재를 팽창시키는 제4-6단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제23항에 있어서,

상기 팽창되는 표피재가 제2금형에 의해 지지되면 진공 흡입을 시작하여, 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공기를 순환시키는 제4-7단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.
제23항에 있어서,

상기 에어는 표피재와 베이스부재 사이의 내부 공간에 주입되기 전에 이온화되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 차량용 내장재의 성형방법.