WO2016006938A1 - 자동차 도어 트림 접합 장치 - Google Patents

자동차 도어 트림 접합 장치 Download PDF

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Definitions

  • the heating actuator 62 is operated so that the heat supply part 30 is positioned at the molding part of the protrusion 11.

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Abstract

본 발명은 신속하게 서브 트림을 접합할 수 있는 자동차 도어 트림 접합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은 돌기가 형성된 열가소성 수지 재질의 제1서브 트림과 상기 제1서브 트림의 돌기를 수용하는 수용홀이 형성된 열가소성 수지 재질의 제2서브 트림을 결합하기 위한 자동차 도어 트림 접합 장치에 있어서, 상기 돌기의 일부를 복사열에 의하여 용융하는 열공급부 및 용융된 돌기를 가압 성형하는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 도어 트림 접합 장치
본 발명은 자동차 도어 트립 접합 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 신속한 작업을 수행할 수 있는 자동차 도어 트림 접합 장치에 관한 것이다.
통상 자동차용 도어는, 강판으로 이루어진 도어 패널과 상기 도어 패널에 부착되어 자동차 실내에 위치하는 도어 트림으로 구성된다.
상기와 같은 도어 트림은 다수의 서브 트림들이 서로 접합하여 구성되며, 도어 트림의 조립은 각 요소들이 도어 패널에 결합한 후, 서브 트림들의 각 경계부분 서로 결합하는 형태로 진행되며, 각 서브 트림의 결합은 다양한 방식들이 제안되었다.
예를 들면, 공개특허 제2004-0035052호에는 도어 트림의 후방주위 내면에 걸림돌기를 일체로 형성함과 동시에 측면에 체결공을 형성하고, 도어 인너 패널의 상기 걸림돌기 대응 위치에 지지공을 형성하여 상기 걸림돌기를 지지공에 삽입한 후 체결공에 스크류를 체결하여 스크류로서 걸림돌기를 밀어서 걸림돌기를 지지공에 결합하는 볼트-너트 방식이 개시되었다.
또한, 공개특허 제2004-0006608호에는 도어 트림의 양측면 및 하방 주연부에 걸림턱을 형성한 4각형 홈을 일체로 형성하고, 도어 인너 패널의 상기 4각형 홈 대응위치에 4각형 체결공을 형성하며, 그로멧은 길이 및 폭을 상기 4각형 홈과 동일하게 형성함과 동시에 그 일측면에 걸림홈을 형성하여서 상기 걸림턱과 4각형 체결공의 일측면을 일치 시킨 후 상기 걸림홈을 걸림턱과 4각형 체결공에 삽입하여 그로멧의 상면을 도어 트림의 주연부와 동일면이 되도록 결합하는 그로멧 방식이 개시되었다.
또한, 공개특허 제2002-0031796호에는 메인패널과, 상기 메인패널에 결합되는 서브패널을 구비하는 자동차의 도어트림에 있어서, 외주연 양측에 슬라이드 장홈이 형성되며, 상기 메인패널에 형성된 체결공에 삽입되도록 상기 서브패널에 마련된 체결보스; 상기 체결보스의 슬라이드 장홈에 결합되는 쇄기형의 클립으로 구성되는 클립 방식의 구성이 개시되었다.
상기의 서브 트림 결합 방식들은 별도의 결합 부재를 사용하여, 분해가 가능한 장점은 있으나, 조립이 다수 복잡한 단점이 있다.
상기와 같은 종래 방식을 개선하기 위하여 플라스틱으로 구성되는 서브 트림의 일부를 결합한 후 용융하여 영구결합하는 방식들이 제안되었으며, 널리 사용되고 있다.
상기 용융 방식은 일단의 서브 트림에 돌기를 형성하고, 타단의 서브 트림에는 수용홀을 형성하여 상기 돌기가 상기 수용홀에 결합한 후, 돌출되는 돌기부분을 용융하여 결합하는 방식으로 자동화에 유리한 장점이 있다.
상기와 같은 영구결합은 반드시 돌출 돌기에 열을 가하는 열공급부와 열에 의하여 용용된 돌기를 성형하는 성형부를 포함하여 구성되며, 먼저 상기 열공급부에 의하여 돌기의 일부를 용융시킨 후 성형부를 용융부에 가압하여 최종적으로 서브 트림을 조립한다.
상기 열공급부는 가열부를 돌기에 접촉하여 용융시키는 전도방식과 가열부에서 열풍을 공급하여 돌기를 용융시키는 대류방식으로 구분되며, 전도방식의 경우에는 가열 시간이 오래 걸리는 단점이 있으며, 대류방식은 열풍에 따라 가열후에 버려지는 열로 인하여 주변의 환경 오염이 발생하고 연손실이 많은 단점이 있으며, 특히 전도식 방식의 경우에는 서브 트림 배면에 별다른 지지부가 없는 경우 성형부의 가압에 의한 돌기의 성형이 곤란한 단점이 있어, 결합이 신속하게 진행되고 또한 별다른 지지력이 필요하지 않는 새로운 방식의 접합 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 신속하게 서브 트림을 접합할 수 있는 자동차 도어 트림 접합 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은 돌기가 형성된 열가소성 수지 재질의 제1서브 트림과 상기 제1서브 트림의 돌기를 수용하는 수용홀이 형성된 열가소성 수지 재질의 제2서브 트림을 결합하기 위한 자동차 도어 트림 접합 장치에 있어서, 상기 돌기의 일부를 복사열에 의하여 용융하는 열공급부 및 용융된 돌기를 가압 성형하는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 열공급부는: 몸체; 상기 몸체 하단에 형성되어 상기 돌기의 일부를 수용하는 수용홀; 및 상기 수용홀 내부에 위치하여 상기 돌기의 원주면과 일정 거리로 이격 형성되어 복사열을 방사하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 가열부의 온도는 200℃ 내지 800℃인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 가열부의 온도는 500℃ 내지 800℃인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 가열부는 평판이 연속적으로 절곡된 형태인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 성형부는: 로드; 및 상기 로드 끝단에 부착되어 용융된 돌기를 가압하는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 로드에 공기홀이 형성되어 성형 완료 후에 공압을 상기 공기홀로 배출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 접촉부에 공기홀이 형성되어 성형 완료 후에 공압을 상기 공기홀로 배출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 몸체는 내부 중앙에 길이 방향의 관통홀을 더 포함하며, 상기 관통홀에 상기 성형부가 위치하여 상기 관통홀의 길이 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 열공급부를 통하여 돌기가 용융된 후, 상기 관통홀에 위치하는 성형부가 하부로 이동하여 상기 용융 돌기를 가압하여 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 도어 트림 접합 장치는 열공급부와 성형부를 포함하여 구성되되, 상기 열공급부는 가열 시에만 순간적으로 전원을 투입하여 순간 발열하므로 에너지 낭비가 없고, 돌기의 측면으로 복사열을 제공하여, 신속한 용융이 가능한 효과가 있으며, 또한 열공급부에 중앙에 성형부를 위치시켜, 용융이 완료된 직후 바로 성형할 수 있어, 냉각시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 지지력이 없는 경우에도 서브 트림을 결합할 수 있는 효과가 있다. 더 나아가 상기의 구성에 의하여 전체 서브 트림의 결합 시간을 단축하여 전체 조립 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 도어 트림 접합 장치를 이용하여 접합하는 도어 트림 구조를 나타내는 단면도이며,
도 2는 본 발명에 자동차 도어 트림 접합 장치의 구성도이며,
도 3은 도 2에 도시된 가열부의 형상도이며,
도 4는 도 2의 장치를 구현하기 위한 전체 구성도이며,
도 5는 도 4의 다른 실시예이며,
도 6은 도 5의 작동 상태도이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 자동차 도어 트림 접합 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 돌기(11)가 형성된 제1서브 트림(10)과 상기 제1서브 트림(10)의 돌기(11)를 수용하는 수용홀(21)이 형성된 제2서브 트림(20)의 결합을 위한 구성으로 상기 수용홀(21)에 삽입된 돌기(11)의 일끝단을 용융 후 냉각시켜 제1서브 트림(10)과 제2서브 트림(20)을 영구 결합하는 장치이다.
따라서, 자동차 도어 트림 접합 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 돌기(11)를 용융하는 열공급부(30)와 상기 열공급부(30)에 의하여 용융된 돌기(11)를 성형하는 성형부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 열공급부(30)는 몸체(31)와 상기 몸체(31) 하단 내부에 위치하며, 상기 돌기(11)의 측면 원주 부분을 가열하는 가열부(32)를 포함한다.
상기 몸체(31)는 상기 돌기(11)가 원통형상인 경우, 동일한 원통형상이 바람직하면, 몸체(31) 중 상기 가열부(32)가 위치하는 하단부에는 상기 돌기(11)의 일부를 수용하는 가열홀(33)이 형성되며, 상기 가열홀(33) 내면에 상기 가열부(32)가 위치한다.
상기 가열부(32)는 외부 전원에 의하여 복사열을 방사하는 발열체로 구성되며, 상기 발열체는 도 3에 도시된 바와 같이, 평판이 연속적으로 절곡된 형태로 구성되어 발열체 가열에 의하여 길이가 팽창하는 경우에도 길이 팽창량을 수용할 수 있는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 열공급부(30)가 상기 돌기(11)를 용융하기 위해서는 상기 가열홀(33)이 상기 돌기(11)의 일부를 수용하도록 위치한다.
이때 상기 가열부(32)와 상기 돌기(11)의 원주 외면은 일정 거리 이격되어 위치하여 상기 가열부(32)에서 방사되는 복사열은 대부분 상기 돌기(11)의 원주가 수용하므로, 빠른 시간에 돌기(11)가 용융되는 장점이 있다.
통상 자동차 내장재로 사용되는 열가소성수지의 용융온도는 165℃ 내외가 일반적이므로, 상기 가열부(32)의 온도는 200℃ 내지 800℃가 바람직하다.
이때 가열부(32)의 온도가 200℃미만인 경우에는 돌기(11)의 용융시간이 느려 산업적으로 적용하기에 불리하고, 800℃를 초과하는 경우 온도 증가에 비하여 복사열로 전달되는 비율이 낮아 불리하다.
더욱 바람직하게는 상기 가열부(32)의 온도는 500℃ 내지 800℃이다. 상기 가열부(32)의 온도 범위에서 열가소성수지의 복사열 전달율이 최대가 되어 가장 효율적이다.
한편, 상기 가열부(32) 끝단(절곡된 경우, 절곡 끝단)과 상기 돌기(11)의 이격 거리는 0.1mm 내지 5mm가 바람직하다.
상기 이격 거리가 0.1mm 미만인 경우에는 일부 용융 수지가 상기 가열부(32)에 접촉할 우려가 있고, 5mm를 초과하는 경우 가열부(32)에서 돌기(11)로의 복사열 전달 측면에서 다소 불리하다.
한편, 상기 성형부(50)는 로드(51)와 상기 로드(51) 끝단에 부착되는 접촉부(52)를 포함하여 구성되며, 상기 열공급부(30)에 의하여 용융된 돌기(11)의 상단을 가압하여 돌기(11)를 성형하는 기능을 수행한다.
상기 접촉부(52)의 하단은 상기 용융 돌기(11)의 성형 형상을 포함하도록 구성되며, 상기 성형부(50) 전체를 상기 용융 돌기(11)를 가압하여 돌기(11)와 수용홀(21)의 접합을 완성한다.
필요한 경우 상기 성형부(50)에는 복수의 공기홀(54)을 형성하여 가압 후에 상기 공기홀(54)을 통하여 공압을 분사하여 상승된 성형부(50)의 온도를 하강시키도록 구성할 수 있다.
이때 상기 공기홀(54)은 상기 접촉부(52)에 형성될 수 있으며, 로드(51)에 형성하여 공압이 접촉부(52)를 먼저 냉각하도록 구성될 수 있으며, 양쪽 모두 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 자동차 도어 트림 접합 장치(100)는 상기한 바와 같이 열공급부(30)가 먼저 돌기(11)를 용융한 후, 성형부(50)가 용융 돌기(11)를 가압하여 접합을 완성하는 구성이므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상단에 위치하는 회전베이스(61), 상기 회전베이스(61)에 부착되어 상기 열공급부(30)를 상하로 이송하는 가열액추에이터(62), 상기 가열액추에이터(62) 인근에 설치되어 상기 성형부(50)를 상하로 이송하는 성형액추에이터(63)를 포함하는 작동장치(60)를 포함하여 구성된다.
상기의 구성에서 제1서브 트림(10)과 제2서브 트림(20)의 결합은 열공급부(30)가 돌기(11) 상단에 위치하도록 회전베이스(61)를 작동시킨 후, 상기 가열액추에이터(62)를 하강시켜, 돌기(11)를 순간 가열하여 용융시킨다.
이후 상기 가열액추에이터(62)를 상승 시킨후, 상기 회전베이스(61)를 작동시켜, 상기 성형부(50)가 상기 돌기(11) 상단에 위치하도록 한 후, 상기 성형액추에이터(63)를 하강시켜 성형부(50)를 통하여 용융된 돌기(11)를 성형하여 하나의 돌기(11)와 수용홀(21)의 접합을 완료한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열공급부(30) 몸체(31) 중앙에 관통홀(39)을 형성하고, 상기 관통홀(39)에 상기 성형부(50)를 위치시키는 경우에는 돌기(11)의 용융이 완료된 즉시 바로 성형할 수 있는 형태로 전체 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 별도의 회전베이스(61)가 필요치 않으며, 가열액추에이터(62)와 성형액추에이터(63)만을 이용하여 자동차 도어 트림 접합 장치(100)를 구현할 수 있으므로, 장치의 구성이 단순한 장점이 있다.
상기와 같은 구성의 작동은 다음과 같이 진행된다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 가열액추에이터(62)를 작동시켜, 상기 열공급부(30)가 돌기(11)의 성형부에 위치하도록 한다.
이후, 상기 가열부(32)에 전원을 인가하여 돌기(11)를 용융시킨다.
상기 돌기(11)의 용융이 완료되면, 성형액추에이터(63)를 하강하여 상기 성형부(50)가 돌기(11)의 용융부분을 가압하여 성형한다.
이후, 가열액추에이터(62)를 상승시킨다.
이후에는 공기홀(54)을 통하여 공기를 분사하여 성형부(50)를 냉각한다.
이후 상기 성형액추에이터(63)를 작동하여 성형부(50)를 상승시켜 접합을 완료한다.
한편, 필요한 경우 상기 가열액추에이터(62)를 하강시켜 상기 열공급부(30)가 돌기(11)를 용융시키면 열공급부(30)를 상승시킨 후, 바로 성형액추에이터(63)를 하강시키는 방법으로 진행할 수도 있다.
그리고, 상기 공기홀(54)의 에어는 성형액추에이터(63) 하강 시 동시에 작동하도록 구성할 수도 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

Claims (10)

  1. 돌기가 형성된 열가소성 수지 재질의 제1서브 트림과 상기 제1서브 트림의 돌기를 수용하는 수용홀이 형성된 열가소성 수지 재질의 제2서브 트림을 결합하기 위한 자동차 도어 트림 접합 장치에 있어서,
    상기 돌기의 일부를 복사열에 의하여 용융하는 열공급부 및 용융된 돌기를 가압 성형하는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 열공급부는:
    몸체;
    상기 몸체 하단에 형성되어 상기 돌기의 일부를 수용하는 가열홀; 및
    상기 가열홀 내부에 위치하여 상기 돌기의 원주면과 일정 거리로 이격 형성되어 복사열을 방사하는 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 가열부의 온도는 200℃ 내지 800℃인 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 가열부의 온도는 500℃ 내지 800℃인 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 가열부는 평판이 연속적으로 절곡된 형태인 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 성형부는:
    로드; 및
    상기 로드 끝단에 부착되어 용융된 돌기를 가압하는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 로드에 공기홀이 형성되어 성형 완료 후에 공압을 상기 공기홀로 배출하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 접촉부에 공기홀이 형성되어 성형 완료 후에 공압을 상기 공기홀로 배출하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 몸체는 내부 중앙에 길이 방향의 관통홀을 더 포함하며, 상기 관통홀에 상기 성형부가 위치하여 상기 관통홀의 길이 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 열공급부를 통하여 돌기가 용융된 후, 상기 관통홀에 위치하는 성형부가 하부로 이동하여 상기 용융 돌기를 가압하여 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어 트림 접합 장치.
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