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KR102724820B1 - 자동차 내장재 및 자동차 내장재 제조방법 - Google Patents

자동차 내장재 및 자동차 내장재 제조방법 Download PDF

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KR102724820B1
KR102724820B1 KR1020220112708A KR20220112708A KR102724820B1 KR 102724820 B1 KR102724820 B1 KR 102724820B1 KR 1020220112708 A KR1020220112708 A KR 1020220112708A KR 20220112708 A KR20220112708 A KR 20220112708A KR 102724820 B1 KR102724820 B1 KR 102724820B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장제는 자동차에 장착되는 베이스층, 적어도 일부 영역에서 상기 베이스층과 간격을 갖도록 상기 베이스층을 커버하는 스킨층 및 상기 베이스층에 대하여 상기 스킨층을 지지하도록 상기 간격 내부에 배치되며, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 스페이서를 포함할 수 있다.

Description

자동차 내장재 및 자동차 내장재 제조방법{An automobile inside component and a method of manufacturing the automobile inside component}
본 발명은 자동차 내장재 및 자동차 내장재 제조방법에 관한 것이다.
자동차의 내장재는 탑승자에 쾌적한 촉감을 제공하기 위하여 변천했다. 이는, 탑승자가 자주 접촉하거나 신체를 거치하는 부분에 양질의 쿠션감을 제공하고자 하는 목표에 기인한다.
종래 이러한 목표에 부응하여, 크래쉬패드, 도어용 내장재 등에 쿠션감 상승을 위한 폼(foam)을 이용하였다. 보다 상세하게, 자동차의 프레임에 장착되는 코어와 최외각의 스킨 사이에 폼을 배치하여, 탑승자에게 쿠션감을 제공하고자 하였다.
그런데, 이러한 폼을 이용하더라도, 자동차 내장재의 촉감은 단단하게 느껴지는 경우가 많았다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 쿠션감이 개선된 자동차 내장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장제는 자동차에 장착되는 베이스층, 적어도 일부 영역에서 상기 베이스층과 간격을 갖도록 상기 베이스층을 커버하는 스킨층 및 상기 베이스층에 대하여 상기 스킨층을 지지하도록 상기 간격 내부에 배치되며, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 스페이서를 포함할 수 있다.
상기 스페이서는, 상기 스킨층에 상기 간격이 좁아지는 방향으로 외력이 가해진 상태에서 상기 스킨층을 탄성 지지할 수 있다.
상기 스페이서는 상기 외력이 해제된 후, 탄성력에 기반하여 상기 스킨층에 상기 간격을 회복하는 방향으로 복원력을 제공할 수 있다.
상기 스페이서는, 일단이 상기 베이스층에 접촉되고 타단이 상기 스킨층에 접촉되어 상기 스킨층을 지지하는 복수의 돌기 및 상기 복수의 돌기 사이사이에 위치되어 상기 복수의 돌기를 서로 연결하며 탄성력을 가진 소재를 포함하는 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 외력이 가해진 상태에서, 상기 복수의 돌기는 상기 외력에 의해 상기 연결부재에 초기상태와 다른 각도를 갖는 상태로 상기 스킨층을 지지할 수 있다.
상기 연결부재는 상기 복수의 돌기가 상기 초기상태로 복원되는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다.
상기 복수의 돌기는, 일단부의 면적이 작아지도록 형성된 경사면을 포함하여, 상기 외력의 가해진 상태에서 상기 경사면에 의해 가이드되어 기울어질 수 있다.
상기 베이스층은, 상기 자동차에 장착되는 코어층 및 상기 코어층의 일면 상에 적층되어 상기 스킨층과 대면하며, 발포체를 포함하는 폼층을 포함할 수 있다.
상기 폼층은, 상기 발포체로 구비된 발포체층 및 상기 발포체층이 상기 복수의 돌기와 접촉되는 부분에 형성되며, 상기 복수의 돌기보다 높은 경도를 가진 고경도코팅층을 포함할 수 있다.
상기 자동차의 사용에 따라, 사용자의 신체를 지지할 것으로 예상되는 신체거치영역에는, 상기 폼층과 상기 스킨층 사이에 상기 간격이 구비되고 상기 스페이서가 상기 간격에 배치될 수 있다.
상기 신체거치영역이 아닌 비신체거치영역에는 상기 폼층과 상기 스킨층이 밀착될 수 있다.
상기 간격의 내부에 배치되는 열선을 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장제 제조 방법은, 자동차에 장착되는 베이스층이 준비되는 단계, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 스페이서가 상기 베이스층의 적어도 일 영역 상에 배치되는 단계 및 상기 베이스층 및 상기 스페이서를 커버하도록 스킨층이 상기 베이스층에 연결되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스페이서는, 상기 스킨층과 상기 베이스층 사이에 위치되어, 상기 스킨층에 상기 베이스층과의 간격이 좁아지는 방향으로 외력이 가해진 상태에서 상기 스킨층을 탄성 지지할 수 있다.
상기 스페이서는 상기 외력이 해제된 후, 탄성력에 기반하여 상기 스킨층에 상기 간격을 회복하는 방향으로 복원력을 제공할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
탑승자에게 양질의 쿠션감을 제공할 수 있다.
오랜 기간의 사용에도 폼층의 훼손이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장제의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재에 외력이 가해진 후 외력이 제거된 상황을 표현한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 제조 방법의 순서도이다.
도 4는 베이스층이 준비되는 단계가 포함할 수 있는 단계들의 순서도이다.
도 5는 턴테이블 이중사출 방식으로 발포체층 및 코어층을 형성하는 것을 표현한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재의 각 층을 형성하는 순서를 표현한 도면이다.
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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장재를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장제의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재(1)는 베이스층(100), 스페이서(200), 스킨층(300)을 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 스킨층(300)에 대하여 베이스층(100)의 위치한 방향을 위쪽 방향, 그 반대 방향을 아래 방향으로 칭한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 스킨층(300)과 베이스층(100)은 자동차에 장착된 상태에 따라 좌우, 상하, 대각선 방향 등 어떠한 위치관계도 가질 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
베이스층(100)은 자동차 내장재(1)에서 자동차의 골격을 형성하는 프레임에 장착되는 층일 수 있다. 이러한, 베이스층(100)은 코어층(110) 및 폼층(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
코어층(110)은 자동차의 프레임에 장착되는 프레임층일 수 있다. 이를 위해, 코어층(110)에는 자동차 프레임에 장착되기 위한 결합구조가 형성될 수 있다. 이러한 코어층(110)은 사출 방식으로 제조될 수 있다. 일 예로, 코어층(110)은, 폴리프로필렌, PC/ABS, 폴리아미드 등의 소재를 사출하여 형성될 수 있다.
폼층(120)은 코어층(110)의 상면에 적층된 층일 수 있다. 폼층(120)은 다공질의 층으로, 연질의 특성을 가지며, 자동차 내장재(1)의 쿠션감 증대에 기여할 수 있다. 구체적으로 폼층(120)은 기포를 가진 발포체를 포함하는 층일 수 있다. 예를 들어, 발포체는 올레핀복합소재, 폴리우레탄 등을 발포 성형하여 획득되는 것일 수 있다.
이러한 폼층(120)은 다시 발포체층(122)과 고경도코팅층(124)으로 세분될 수 있다. 발포체층(122)은 상술한 발포체로 형성된 층이며, 연질의 특성을 이용해 자동차 내장재(1)의 쿠션감을 상승시킬 수 있다.
고경도코팅층(124)은 발포체층(122)의 상면에 배치된 층으로, 폼층(120)의 최상부면의 적어도 일 영역 상에 코팅된 층일 수 있다. 바람직하게는, 고경도코팅층(124)은 스페이서(200)와 접촉되는 부분에 형성될 수 있다. 고경도코팅층(124)은 스페이서(200)의 돌기(210)보다 높은 경도를 가진 소재로 구성된 층일 수 있다. 예를 들어, 고경도코팅층(124)은 금속소재 기반의 코팅층/박막층일 수 있다.
스페이서(200)는 베이스층(100)과 스킨층(300)이 직접 접촉되지 않고, 일정 간격 유지할 수 있도록 배치되는 부재일 수 있다. 이러한 스페이서(200)는 복수의 돌기(210)와 연결부재(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 돌기(210)는 연결부재의 상면 및 하면에서 돌출된 형상을 가질 수 있다. 다만, 이러한 돌기(210)의 형상은 예시적인 것으로, 돌기(210)의 형상은 후술하는 설명에서 파악되는 스페이서(200)의 기능을 수행할 수 있는 형상이면 족하다. 예를 들어, 돌기(210)는 도시된 예와 다르게 뾰족한 형상이 아닐 수 있으며, 상면 또는 하면 중 어느 하나에서만 돌출된 형상일 수 있을 것이다. 또한, 돌기(210)의 상/하단의 높이가 서로 동일 및/또는 유사한 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 돌기(210)의 상단부분의 돌출 높이는 사용자가 스킨층(300)을 눌렀을 때의 촉감을 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 돌기(210)의 상단부는 하단부보다 길이가 짧게 형성될 수 있다.
한편, 돌기(210)들의 수와 돌기(210) 사이의 간격은 쿠션감 증대라는 과제를 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 이러한, 돌기(210)의 수와 간격은 실험적으로 판단되어 적절히 선택될 수 있을 것이다.
돌기(210)는 양단에 경사면이 형성될 수 있다. 이하에서는, 돌기(210)의 중간부분부터 상부의 첨단(尖端)까지 이어진 경사면을 상부 경사면(212)이라 칭하며, 돌기(210)의 중간부분부터 하부의 첨단까지 이어진 경사면을 하부 경사면(214)이라 칭한다. 상부 경사면(212)과 하부 경사면(214)은 각각 상단과 하단이 돌기(210)의 중앙부분보다 작은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인하여, 돌기(210)는 연결부재(220)에서 돌출된 뿔형상을 가질 수 있다. 이하에서는, 돌기(210)가 대략 두 개의 원뿔을 연결한 형상으로 가정하여 설명하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 가정일 뿐 상술한 바와 같이, 돌기(210)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다.
돌기(210)의 상단은 스킨층(300)에 접촉될 수 있으며, 이에 대하여 돌기(210)의 하단은 고경도코팅층(124)에 접촉될 수 있다. 따라서, 스킨층(300)과 베이스층(100)은 복수의 돌기(210)들에 의하여 사이의 간격이 유지될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 돌기(210)의 상단 및/또는 하단은, 그 형상으로 인해 응력이 집중되어 스킨층(300) 및/또는 베이스층(100)이 훼손되는 것을 방지하도록, 완곡한 곡면의 형상을 갖게 처리될 수 있다.
연결부재(220)는 복수의 돌기(210)의 사이사이를 연결하는 부재일 수 있다. 예를 들어, 연결부재(220)는 대략 판형의 소재로, 복수의 돌기(210)들을 서로 연결하도록 구비될 수 있다.
한편, 연결부재(220) 및/또는 복수의 돌기(210)는 탄성력을 가진 소재를 포함하거나, 그러한 소재로 구성될 수 있다. 이로 인하여, 스페이서(200)는 베이스층(100)에 대하여 스킨층(300)을 탄성 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 상세하게, 연결부재(220) 및/또는 복수의 돌기(210)는 외력이 인가되면 형상 변형되며 탄성에너지를 저장하고, 외력이 해제되면 탄성력에 기반하여 초기상태로 복원될 수 있다.
스킨층(300)은 자동차 내장재(1)의 최외각 층으로, 자동차에 장착시 자동차 내부 환경에 노출되는 층일 수 있다. 스킨층(300)은 베이스층(100)의 상면에 적층되며, 스페이서(200)는 스킨층(300)과 베이스층(100) 사이에 위치되게 될 수 있다.
보다 상세하게, 스킨층(300)과 베이스층(100) 사이에 스페이서(200)가 위치된 영역은 신체거치영역(A1)이며, 스킨층(300)과 베이스층(100)이 밀착된 영역은 비신체거치영역(A2)일 수 있다. 신체거치영역(A1)에는 스페이서(200)의 존재로 인하여, 외력이 없는 초기상태에서 스킨층(300)과 베이스층(100) 사이에 스페이서(200)의 돌기(210)의 높이만큼의 간격이 생길 수 있다.
신체거치영역(A1)은 자동차의 사용 과정에서, 탑승자가 신체를 거치할 것으로 예상되거나, 탑승자의 신체의 접촉이 잦을 것으로 예상되는 영역일 수 있다. 이로 인해, 신체거치영역(A1)은 자동차 내장재(1)의 종류에 따라 다른 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 신체거치영역(A1)은 크래쉬패드, 도어의 손잡이 부분 등에 형성될 수 있다.
한편, 비신체거치영역(A2)은 자동차의 사용 과정에서, 탑승자의 신체 거치가 부자연스럽거나, 신체의 접촉이 잦지 않을 것으로 예상되는 영역일 수 있다. 비신체거치영역(A2) 또한 마찬가지로, 자동차 내장재(1)의 종류에 따라 다른 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 비신체거치영역(A2)은 도어에서 손잡이를 제외한 부분, 자동차의 천장 부분 등을 고려한 영역일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재(1)는 신체거치영역(A1)과 비신체거치영역(A2)을 구별하므로, 신체가 거치되는 부분은 양질의 쿠션감을 제공하여 고촉감을 구현할 수 있으며, 신체가 거치되지 않는 부분은 스페이서(200)를 제거하여 불필요한 중량의 증가를 방지하고, 제조 원가를 감축할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 자동차 내장재(1)에는 열선이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 열선은 고경도코팅층(124) 상에 배치되거나, 연결부재(220) 상에 배치되거나, 스킨층(300)의 하면에 배치될 수 있다.
열선은 자동차의 제어 회로와 연결되어, 자동차의 히터와 연동될 수 있다. 이에 따라, 자동차 히터 가동 시, 열선은 자동차의 히터 설정 온도이 비례하는 혼도로 발열되어 자동차 내장재의 내부를 가열할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재(1)가 양질의 쿠션감을 제공하는 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재에 외력이 가해진 후 외력이 제거된 상황을 표현한 도면이다. 구체적으로, 도 2(a)는 스킨층의 외부에서 외력이 가해진 것을 표현한 도면이며, 도 2(b)는 스페이서의 탄성력에 의해 자동차 내장재가 초기상태로 복원되는 것을 표현한 도면이다.
도 2를 참고하면, 스킨층(300)에는, 사용자의 신체와의 접촉에 의해, 스킨층(300)을 베이스층(100) 방향으로 가압하는 외력(F)이 작용될 수 있다. 이러한 외력(F)이 작용되면, 외력(F)이 작용되는 부분 근처의 돌기(210)는 외력(F)에 의해 회전되게 될 수 있다.
이하에서는, 외력이 없는 초기상태에서 돌기(210)가 연결부재에 대략 직각(g2; 도 2(b) 참조)을 이루고 있는 것으로 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 스킨층(300)에 외력(F)이 가해지면, 돌기(210)는 상부 경사면(212) 및/또는 하부 경사면(214)에 의해 가이드되어 기울어질 수 있다(도 2(a) 참조). 이 상태에서 돌기(210)는 연결부재(220)와 각도(g1; 도 2(b)에서 점선으로 표시된 초기 상태로 복귀하기 전에 돌기가 연결부재와 형성한 각도 참조)를 형성하게 될 수 있다.
도 2(a)를 참조하면, 스킨층(300)이 가압되어 베이스층(100) 쪽으로 압박되면, 외력(F)에 의해 변형된 스킨층(300)의 하부면이 상부 경사면(212)을 밀게 될 수 있다. 이로 인해, 상부 경사면(212)이 외력(F)이 작용하는 부분에서 이격되는 방향으로 힘들 받을 수 있다. 돌기(210)는 상부 경사면(212)에 의해 가이드 되어, 상단이 외력(F)이 가해진 부분으로부터 이격되는 방향으로 이동되고, 연결부재(220)와의 각도가 변경될 수 있다. 이때, 기울어진 각도(g1)만큼 돌기(210) 및/또는 연결부재(220)에는 탄성에너지가 저장될 수 있다.
한편, 도 2(a)는 외력(F)이 가해지는 경우, 돌기(210)의 상단이 외력(F)이 가해진 부분으로부터 이격되는 방향으로 이동하는 것을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 이와 반대로, 스킨층의 하면의 형상, 외력의 방향 등에 따라, 돌기(210)의 하단이 외력(F)이 가해진 부분으로부터 이격되는 방향으로 이동될 수도 있을 것이다. 이 경우, 돌기(210)는 하부 경사면(214)에 의해 기울기 변화가 가이드될 수 있다.
또한, 외력(F)이 가해지면, 베이스층(100)과 스킨층(300) 사이의 간격이 좁아지므로, 외력(F)이 가해진 부분 아래의 공기는 좁아진 간격에 따라 양 옆의 공간으로 이동되게 될 수 있다.
외력(F)이 해제되면, 연결부재(220) 및/또는 돌기(210)에 저장된 탄성에너지에 의하여 돌기(210)가 다시 초기상태로 복원될 수 있다. 이로 인해, 돌기(210)는 외력(F) 인가되었을 때와 반대로 기울어지며 다시 연결부재(220)와 대략 직각(g2)을 이루게 될 수 있다.
이때, 돌기(210)가 탄성력에 의해 초기상태로 돌아오며 스킨층(300)을 미는 힘과, 스킨층(300)과 베이스층(100) 사이의 간격이 넓어지며 생기는 간극에 유입되는 공기가 스킨층(300)을 미는 힘에 의하여, 스킨층(300)에 복원력(B)이 작용할 수 있다.
복원력(B)은 스킨층(300)의 하부면을 미는 힘으로, 스킨층(300)과 베이스층(100)의 간격이 초기상태의 간격과 같거나 유사하도록 회복하는 방향으로 작용될 수 있다.
이하에서는 상술한 설명을 바탕으로, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 제조 방법에 대하여 설명한다. 중복된 설명을 생략하기 위하여, 상술한 실시예와 동일하거나, 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 설명을 생략한다.
먼저, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 제조 방법의 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재 제조 방법은, 베이스층이 준비되는 단계(S100), 스페이서가 준비되는 단계(S200), 스페이서가 배치되는 단계(S300) 및 스킨층이 베이스층에 연결되는 단계(S400)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 베이스층이 준비되는 단계(S100)는 베이스층이 제조 및/또는 구비되는 단계일 수 있다. 베이스층은 상술한 바와 같이, 코어층, 발포체층 및 고경도코팅층을 포함할 수 있다. 베이스층을 제조하는 경우에 대한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
스페이서가 준비되는 단계(S200)는 스체이서가 제조 및/또는 구비되는 단계일 수 있다. 스페이서는 상술한 바와 같이, 돌기와 연결부재를 포함할 수 있다. 스페이서는 연결부재에서 돌기가 돌출된 형상을 갖도록 사출 성형을 통해 제조될 수 있다. 스페이서의 재료는 고무복합소재, TPU(열가소성 폴리우레탄), TPO(열가소성폴리올레핀) 등으로 구비될 수 있다.
스페이서가 배치되는 단계(S300)에서는 베이스층 상에 스페이서가 배치될 수 있다. 본 단계에서는 자동자 내장재에 따라 미리 설정된 위치에 스페이서가 배치될 수 있다. 미리 설정된 위치란, 신체거치영역을 의미할 수 있다.
스킨층이 베이스층에 연결되는 단계(S400)에서는 스킨층이 베이스층을 커버하도록 베이스층에 연결될 수 있다. 본 단계는 자동차 내장재의 감싸기 공정에 대응되는 단계일 수 있다.
한편, 스킨층은 고무복합소재, TPU(열가소성 폴리우레탄), TPO(열가소성폴리올레핀), 가죽 등 다양한 소재로 구성될 수 있다. 스킨층은 사출, 진공성형 등 다양한 제조 방식에 의해 준비될 수 있다.
이하에서는, 도 4 내지 도 5를 참조하여, 베이스층을 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 베이스층이 준비되는 단계가 포함할 수 있는 단계들의 순서도이다. 이에 대하여, 도 5는 턴테이블 이중사출 방식으로 발포체층 및 코어층을 형성하는 것을 표현한 도면이다.
먼저, 턴테이블 이중사출 방식을 간략하게 설명한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 턴테이블 이중사출 방식은 복수의 몰드(MU1, MU2, MD)가 이용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 몰드(MU1, MU2, MD)는 2개의 주입 몰드(MU1, MU2)와 제품 몰드(MD)를 포함할 수 있다. 주입 몰드(MU1, MU2)에는 복수의 주입기(I)가 형성될 수 있다. 이때, 복수의 주입 몰드(MU1, MU2)는 각각 서로 다른 물질을 주입기(I)에 공급받을 수 있다.
제품 몰드(MD)는 주입 몰드(MU1, MU2) 각각에 선택적으로 결합될 수 있다. 이때, 제품 몰드(MD)가 제1 주입 몰드(MU1)와 결합된 상태에서 제품 몰드(MD)와 제1 주입 몰드(MU1) 사이의 공간(제1 공간)은, 제품 몰드(MD)가 제2 주입 몰드(MU2)와 결합된 상태에서 제품 몰드(MD)와 제2 주입 몰드(MU2) 사이의 공간(제2 공간)보다 좁을 수 있다. 예를 들어, 제1 공간은 제2 공간에 포함될 수 있는 크기일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 베이스층(100)이 제조되는 경우, 베이스층이 준비되는 단계(S1O0)는, 코어층이 형성되는 단계(S110). 발포체층이 형성되는 단계(S120) 및 고경도코팅층이 코팅되는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
코어층이 형성되는 단계(S110)에서는 도 5(a)와 같이 위치되었던 제품 몰드가 도 5(b)에 도시된 바와 같이 제1 주입 몰드(MU1)에 결합될 수 있다. 제1 주입 몰드(MU1)는 주입기(I)를 통하여 코어층(110)의 소재를 제1 공간 내부로 공급할 수 있다. 예를 들어, 제1 주입 몰드(MU1)는 주입기(I)를 통해 폴리프로필렌, PC/ABS, 폴리아미드 등을 공급할 수 있다. 이로 인해, 본 단계에서는 제품 몰드(MD) 상에 코어층(110)이 형성될 수 있다.
발포체층이 형성되는 단계(S120)에서는 다시 제1 주입 몰드(MU1)와 제품 몰드(MD)의 결합이 해제되고, 도 5(c)와 같이 제품 몰드(MD)가 제2 주입 몰드(MU2)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제품 몰드(MD)는 제1 주입 몰드(MU1)와 결합이 해제된 후, 소정 각도 회전하여 제2 주입 몰드(MU2)와 대면하고, 제2 주입 몰드(MU2)와 결합될 수 있다. 이때, 제2 공간이 제1 공간보다 크므로, 코어층(110)과 제2 주입 몰드(MU2) 사이에는 간극이 존재할 수 있다.
제2 주입 몰드(MU2)는 주입기(I)를 통해 제2 공간에 발포체층(122) 형성을 위한 수지를 공급할 수 있다. 예를 들어, 제2 주입 몰드(MU2)는 제2 공간 내부로 올레핀복합소재, 폴리우레탄 등을 공급할 수 있다. 이로 인해, 본 단계에서는 코어층이 형성되는 단계(S110)에서 형성된 코어층(110) 상에 발포체층(122)이 사출되고, 코어층(110) 상에 발포체층(122)이 적층되게 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 코어층이 형성되는 단계(S110) 및 발포체층이 형성되는 단계(S120)가 하나의 턴테이블 이중사출 장비를 이용하여 진행되므로, 공정시간이 단축되는 이점이 있을 수 있다.
고경도코팅층이 코팅되는 단계(S130)에서는 발포체층이 형성되는 단계(S120)에서 형성된 발포체층(122) 및 코어층(110)을 포함하는 적층체에 고경도코팅층(124)을 코팅한다, 이에 대한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 내장재의 각 층을 형성하는 순서를 표현한 도면이다.
도 6(a)는 턴테이블 이중사출장비에서 사출된 적층체를 표현한 것이다. 도 6(a)와 같이, 적층체가 적층되고 몰드에서 인출되면, 도 6(b)와 같이 발포체층(122) 상에 고경도코팅층(124)이 코팅될 수 있다. 고경도코팅층(124)은 종래의 다양한 코팅 방법을 통해 다양한 소재로 코팅될 수 있을 것이다. 예를 들어, 고경도코팅층(124)은 침지인상법, 무전해도금, 기상증착 등을 통해 코팅될 수 있다.
이때, 고경도코팅층(124)의 경도는 돌기(210)의 경도보다 높을 것이 요구될 수 있다. 이는, 자동차 내장재의 사용 과정에서, 폼층(120)이 외력(F, 도 2 참조)에 반복적으로 노출되어 돌기(210)에 의해 가압되더라도, 돌기(210)가 폼층(120)을 파고들거나 훼손하는 것을 방지하기 위함일 수 있다.
고경도코팅층(124)의 코팅이 완료되면, 도 6(c)에 나타난 것처럼, 고경도코팅층(124) 상에, 스페이서(200)를 배치할 수 있다. 스페이서(200)는 신체거치영역에만 구비되므로, 고경도코팅층(124) 또한 신체거치영역에만 코팅될 수 있다.
스페이서(200)가 신체거치영역상에 배치되면, 스킨층(300)이 스페이서(200)와, 베이스층(100)이 외부에 노출되지 않도록 커버한다. 예를 들어, 스킨층(300)은 코어층(110)이 자동차에 장착되기 위한 부분을 제외하고, 스페이서(200) 및 베이스층(100)을 감싸도록 베이스층(100)에 연결될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 자동차 내장재 100: 베이스층
110: 코어층 120: 폼층
122: 발포체층 124: 고경도코팅층
200: 스페이서 210: 돌기
212: 상부경사면 214: 하부경사면
220: 연결부재 300: 스킨층
A1: 신체거치영역 A2: 비신체거치영역
I: 주입기 MU1, MU2: 주입 몰드
MD: 제품 몰드

Claims (8)

  1. 자동차에 장착되는 베이스층;
    적어도 일부 영역에서 상기 베이스층과 간격을 갖도록 상기 베이스층을 커버하는 스킨층; 및
    상기 베이스층에 대하여 상기 스킨층을 지지하도록 상기 간격 내부에 배치되며, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 스페이서;를 포함하며,
    상기 스페이서는,
    일단이 상기 베이스층에 접촉되고 타단이 상기 스킨층에 접촉되어, 상기 스킨층을 지지하는 복수의 돌기; 및
    상기 복수의 돌기 사이사이에 위치되어 상기 복수의 돌기를 서로 연결하며, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 연결부재;를 포함하며,
    외력이 가해진 상태에서,
    상기 복수의 돌기는 상기 외력에 의해 상기 연결부재에 초기상태와 다른 각도를 갖는 상태로 상기 스킨층을 지지하며, 상기 연결부재는 상기 복수의 돌기가 상기 초기상태로 복원되는 방향으로 탄성력을 제공하고,
    상기 복수의 돌기는,
    일단부의 면적이 작아지도록 형성된 경사면을 포함하여, 상기 외력의 가해진 상태에서 상기 경사면에 의해 가이드되어 기울어지며,
    상기 베이스층은,
    상기 자동차에 장착되는 코어층; 및
    상기 코어층의 일면 상에 적층되어 상기 스킨층과 대면하며, 발포체를 포함하는 폼층;을 포함하고,
    상기 폼층은,
    상기 발포체로 구비된 발포체층; 및
    상기 발포체층이 상기 복수의 돌기와 접촉되는 부분에 형성되며, 상기 복수의 돌기보다 높은 경도를 가진 고경도코팅층;을 포함하는, 자동차 내장재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 자동차의 사용에 따라, 사용자의 신체를 지지할 것으로 예상되는 신체거치영역에는, 상기 폼층과 상기 스킨층 사이에 상기 간격이 구비되고 상기 스페이서가 상기 간격에 배치되며,
    상기 신체거치영역이 아닌 비신체거치영역에는 상기 폼층과 상기 스킨층이 밀착되는, 자동차 내장재.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 간격의 내부에 배치되는 열선;을 더 포함하는, 자동차 내장재.
  8. 자동차에 장착되는 베이스층이 준비되는 단계;
    탄성력을 가진 소재를 포함하는 스페이서가 상기 베이스층의 적어도 일 영역 상에 배치되는 단계; 및
    상기 베이스층 및 상기 스페이서를 커버하도록 스킨층이 상기 베이스층에 연결되는 단계;를 포함하며,
    상기 스페이서는,
    일단이 상기 베이스층에 접촉되고 타단이 상기 스킨층에 접촉되어, 상기 스킨층을 지지하는 복수의 돌기; 및
    상기 복수의 돌기 사이사이에 위치되어 상기 복수의 돌기를 서로 연결하며, 탄성력을 가진 소재를 포함하는 연결부재;를 포함하며,
    외력이 가해진 상태에서,
    상기 복수의 돌기는 상기 외력에 의해 상기 연결부재에 초기상태와 다른 각도를 갖는 상태로 상기 스킨층을 지지하며, 상기 연결부재는 상기 복수의 돌기가 상기 초기상태로 복원되는 방향으로 탄성력을 제공하고,
    상기 복수의 돌기는,
    일단부의 면적이 작아지도록 형성된 경사면을 포함하여, 상기 외력의 가해진 상태에서 상기 경사면에 의해 가이드되어 기울어지며,
    상기 베이스층은,
    상기 자동차에 장착되는 코어층; 및
    상기 코어층의 일면 상에 적층되어 상기 스킨층과 대면하며, 발포체를 포함하는 폼층;을 포함하고,
    상기 폼층은,
    상기 발포체로 구비된 발포체층; 및
    상기 발포체층이 상기 복수의 돌기와 접촉되는 부분에 형성되며, 상기 복수의 돌기보다 높은 경도를 가진 고경도코팅층;을 포함하는, 자동차 내장재 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013132677A1 (ja) * 2012-03-07 2013-09-12 豊田鉄工株式会社 重ね合わせ複合部品

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