KR100688926B1

KR100688926B1 - 자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에의해 제조된 자동차용 내장 판넬

Info

Publication number: KR100688926B1
Application number: KR1020060057382A
Authority: KR
Inventors: 이환길
Original assignee: 이환길
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2007-03-02

Abstract

자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬이 개시된다. 본 발명의 자동차용 내장 판넬의 제조장치는, 사출품과 필름이 결합되어 형성되는 내장 판넬을 제조하기 위한 소정의 내장 판넬 작업공간이 내부에 형성된 하우징본체; 하우징본체 내의 작업공간에 마련되며, 사출품이 안착되는 지그; 어느 일면에 접착제가 도포되어 있는 필름이 안착되는 필름안착부; 접착제에 의해 사출품의 일면에 필름이 접착될 수 있도록 필름 및 사출품 중 어느 하나를 다른 하나에 접근 및 이격시키는 이동부; 필름 측에서 사출품 측으로 소정의 작업유체를 가압하는 작업유체 가압부; 및 작업유체 가압부와 상호 작용하여 필름이 사출품에 실질적으로 면접착되어 내장 판넬로 제조될 수 있도록, 사출품 측으로 가압되는 작업유체를 배기하여 사출품 측의 공간을 진공유지시키는 진공유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 필름이 손상되는 것을 최소화하여 필름의 표면에 형성되는 질감을 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 과정에서 공정상 불량이 발생하더라도 필름과 사출품을 재사용할 수 있으며, 사출품과 필름 간의 공간 발생을 최소화시킴으로써 필름 손실을 줄일 수 있다.

Description

자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬{Apparatus and method for manufacturing motor's interior panel, and interior panel manufactured by the same}

도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법에 의해 제조될 수 있는 자동차용 내장 판넬의 일 실시예에 따른 이미지이다.

도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장 판넬의 제조장치에 의해 내장 판넬이 제조되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.

도 5a 및 도 5b는 각각 도 2 내지 도 4의 제조장치에 의해 제조된 내장 판넬에 대한 측단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장 판넬의 제조방법에 따른 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 내장 판넬 2 : 사출품

4 : 필름 4a : 접착제

10 : 하우징본체 12 : 상부하우징

14 : 하부하우징 20 : 하우징이동부

22 : 필름가열부 26 : 필름안착부

30 : 지그 34 : 이동제한판

38 : 지그이동부 40 : 작업유체 가압부

50 : 진공유지부

본 발명은, 자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필름이 손상되는 것을 최소화하여 필름의 표면에 형성되는 질감을 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 실내에서 운전석 전방이나 도어의 내측에는 내장재가 부착된다. 자동차용 내장재는, 차량의 실내에 대한 외관을 미려하게 하기 위한 기능은 물론, 차량의 사고시 탑승자와의 직접적인 신체접촉이 이루어짐에 따라 내부에 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)과 같이 탄성을 갖는 충진물을 주입함으로써 폴리우레탄 폼의 완충력에 의해 탑승자에 대한 보호기능을 수행하게 된다.

또한 자동차 내부 운전석 및 조수석 주변에 장착되는 대시보드(dash board) 및 오디오데크, 기어변속부, 에어백, 도어 잠금 및 창문개폐부 등에는 각종의 제어부 및 편의장치들이 설치되는 바, 이러한 각종 제어장치 및 편의장치는 인스트루먼 트 패널이나 도어 트림과 같은 내장재에 절취 형성된 설치공에서 외부로 드러나도록 설치되며, 각종 제어장치 및 편의장치의 외곽과 내장재 사이의 틈새에는 자동차용 내장재 마감 판넬이 설치되어 내장재를 마감 처리하게 된다.

여기서, 자동차용 내장 판넬이라 함은, 인스트루먼트 패널이나 도어 트림과 같은 내장재와, 대시보드부 마감 패널, 오디오부 마감 패널, 기어변속부 마감 패널, 원도우스위치부 마감 패널뿐만 아니라 차체 개구부의 하단에 설치되어 탑승자가 발로 밟더라도 웨저스트립이 밀려나가는 것을 효과적으로 방지하는 것은 물론 미관상에도 보기가 좋도록 하는 도어 스카프 등의 자동차용 내장재 마감 패널을 모두 포함하는 의미로 사용하기로 한다.

이러한 내장 판넬은 자동차 내부의 미감에 상당한 영향을 미치게 되므로 자동차가 개성화 되는 현 추세에 있어서 외관상 미적인 요구가 점점 높아지고 있는 실정이다.

종래기술의 경우, 내장 판넬은 주로 연질의 합성수지재나 쿠션감을 갖는 합성수지 폼(foam) 등으로 제작되어 왔기 때문에 이러한 재료로는 그 표면에 도금 등의 작업이 불가능하므로 그 표면에 다양한 모양을 인쇄하기가 곤란하고 결국 미려하게 하는데 한계가 있어 자동차의 실내분위기 및 디자인 감을 향상시키지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 이러한 문제점을 고려하여 근자에 들어 일명 우드 그레인(wood grain)이라 하는 박판 필름지로 이루어지는 내장 판넬이 개발되어 그 표면을 다소 미려하게 하여 자동차 실내분위기 향상을 도모하고 있다.

우드 그레인은 그 외표면에 나무와 실질적으로 동일한 우드 그레인 화학특수도료를 시공한 것으로서, 나무와 동일한 색상과 무늬, 혹은 무늬결을 외표면에 만들 수 있어 탑승자로 하여금 색다른 분위기를 느끼게 하여 자동차 실내의 미감을 다소 향상시키게 된다. 그러나 우드 그레인의 경우 그 종류가 다양하지만 모두 원목과 같은 질감만을 제공할 뿐 별다른 특이한 디자인 감을 제공하지 못하여 탑승자 등이 식상하기 쉬운 문제점이 있다.

이와 같이, 종래의 자동차용 내장 판넬에 있어서는, 주로 연질의 합성수지재나 쿠션감을 갖는 합성수지 폼(foam) 등으로 제작되는 경우 이러한 연질재료에는 크롬 도금 등을 수행하기가 불가능하여 자동차의 실내분위기 및 디자인 감을 향상시키지 못하는 단점이 있었으며, 우드 그레인을 적용하는 경우 우드 그레인의 종류가 다양하지만 모두 원목과 같은 질감을 제공할 뿐 별다른 특이한 디자인 감을 제공할 수 없어 자동차가 개성화 되고 외관상 미적인 요구가 점점 높아지고 있는 실정에 있어서 다양한 디자인 기호 및 욕구에 부응할 수 없는 단점이 있었다.

이러한 단점을 일부 해소하기 위해, 종래기술에서는 나무와 같은 질감을 나타낼 수 있는 별도의 필름을 제작하고 이를 사출물에 일체로 인서트 사출하는 소위, 인서트 필름 사출 방식을 이용하여 자동차용 내장 판넬을 제조하기도 하였다.

즉, 인서트 필름 사출 방식이란, 우선, 진공 성형 및 트림 공정을 거친 필름을 제조하고, 이 필름을 내장 판넬의 외형을 형성하기 위한 금형 내에 인서트(Insert)한 후에, 이 상태에서 금형 내로 사출액을 주입하여 내장 판넬을 성형하는 방식이다. 이러한 방식으로 내장 판넬을 제조할 경우, 금형 내에 주입된 사출액 이 고화되어 사출물로 성형되는 과정에서 인서트된 필름이 사출물의 일측에 일체로 성형되며, 현재 자동차용 내장 판넬의 제조 방식으로 일부 사용되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 인서트 필름 사출 방식에 있어서는, 사출시 금형에 가해지는 높은 압력과 온도로 인해 인서트된 필름의 표면이 손상될 수밖에 없어 원하는 질감을 얻을 수 없는 문제점이 있다.

또한 종래의 인서트 필름 사출 방식에 있어서는, 필름에 대해 미리 진공 성형 및 트림 공정을 거친 다음에 금형에 인서트 사출해야 하기 때문에 그만큼 공정이 늘어날 수밖에 없어 생산성이 저하되며, 사출 과정에서 공정상 불량이 발생하면 필름을 포함하여 사출액이나 사출물을 전혀 재사용할 수 없고, 사출품과 필름 간의 공간이 발생할 소지가 높아 필름 손실의 우려가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 필름이 손상되는 것을 최소화하여 필름의 표면에 형성되는 질감을 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 과정에서 공정상 불량이 발생하더라도 필름과 사출품을 재사용할 수 있으며, 사출품과 필름 간의 공간 발생을 최소화시킴으로써 필름 손실을 줄일 수 있는 자동차용 내장 판넬의 제조장치 및 방법, 그리고 그 방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 사출품과 필름이 결합되어 형성되는 내장 판넬을 제조하기 위한 소정의 내장 판넬 작업공간이 내부에 형성된 하우징본체; 상기 하우징본체 내의 작업공간에 마련되며, 상기 사출품이 안착되는 지그; 어느 일면에 접착제가 도포되어 있는 상기 필름이 안착되는 필름안착부; 상기 접착제에 의해 상기 사출품의 일면에 상기 필름이 접착될 수 있도록 상기 필름 및 상기 사출품 중 어느 하나를 다른 하나에 접근 및 이격시키는 이동부; 상기 필름 측에서 상기 사출품 측으로 소정의 작업유체를 가압하는 작업유체 가압부; 및 상기 작업유체 가압부와 상호 작용하여 상기 필름이 상기 사출품에 실질적으로 면접착되어 상기 내장 판넬로 제조될 수 있도록, 상기 사출품 측으로 가압되는 상기 작업유체를 배기하여 상기 사출품 측의 공간을 진공유지시키는 진공유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 이동부는 상기 필름에 대해 상기 사출품을 접근 및 이격시키는 지그이동부일 수 있다.

상기 하우징본체 내의 작업공간에 마련되어 상기 필름을 소정의 온도로 가열하는 필름가열부를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징본체는, 내부에 상기 작업유체의 가압공간을 형성하되, 상기 필름가열부가 마련되어 있는 상부하우징; 및 내부에 상기 작업유체가 배기되어 진공유지되는 진공유지공간을 형성하는 하부하우징을 포함할 수 있다.

상기 상부하우징에 마련되며, 상기 하부하우징에 대해 상기 상부하우징을 접근 및 이격시키는 하우징이동부를 더 포함할 수 있다.

상기 필름안착부는 상기 상부 및 하부하우징 사이에 마련될 수 있다.

상기 필름안착부는 상기 상부하우징을 향한 상기 하부하우징의 단부에 내측 으로 절곡된 플랜지에 의해 형성될 수 있다.

상기 지그의 하부에는 이동제한판이 더 마련될 수 있으며, 상기 이동제한판은 상기 지그이동부에 의해 상기 사출품이 상기 필름 측으로 접근할 때, 상기 플랜지의 하단에 접촉함으로써 상기 지그의 이동을 제한할 수 있다.

상기 작업유체 가압부는, 소정의 압축공기를 발생시키는 압공탱크; 및 상기 압공탱크에서 발생된 상기 압축공기를 상기 상부하우징 내의 가압공간으로 공급하는 압축공기 공급라인을 포함할 수 있다.

상기 진공유지부는, 진공탱크; 및 상기 상부하우징 내의 가압공간에서 제공되어 상기 진공유지공간으로 향한 상기 압축공기를 상기 진공탱크로 배기하는 압축공기 배기라인을 포함할 수 있다.

상기 하우징이동부 및 상기 지그이동부 중 적어도 어느 하나는 유압실린더일 수 있다.

상기 필름의 타면에는 소정의 인쇄패턴이 형성될 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, a) 사출품을 소정의 지그에 배치하는 단계; b) 접착제가 도포된 일면이 상기 사출품을 향하도록 필름을 상기 사출품의 상측에 형성된 필름안착부에 안착시키는 단계; c) 상기 사출품에 상기 필름을 접촉시키는 단계; d) 상기 접착제에 의해 상기 필름이 상기 사출품에 실질적으로 면접착될 수 있도록 상기 필름을 소정의 온도로 가열하고, 소정의 작업유체를 통해 상기 필름을 상기 사출품 측으로 가압하여 상기 사출품에 상기 필름을 최종 접착시키는 단계; 및 e) 상기 사출품에 면접착된 상기 필름의 외곽부분을 트리밍(Trimming) 하여 완제품의 내장 판넬로서 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 c) 단계에서는 상기 지그를 상승시켜 상기 필름에 상기 사출품을 접촉시킬 수 있다.

상기 작업유체는 압축공기이며, 상기 c) 단계에서는, 상기 압축공기를 통해 상기 필름을 상기 사출품 측으로 가압하고, 가압 완료된 압축공기를 배기시키는 과정이 실질적으로 동시에 진행될 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

이하에서 설명될 자동차용 내장 판넬(S)이라 함은, 인스트루먼트 패널이나 도어 트림과 같은 내장재와, 대시보드부 마감 패널, 오디오부 마감 패널, 기어변속부 마감 패널, 원도우스위치부 마감 패널뿐만 아니라 차체 개구부의 하단에 설치되어 탑승자가 발로 밟더라도 웨저스트립이 밀려나가는 것을 효과적으로 방지하는 것은 물론 미관상에도 보기가 좋도록 하는 도어 스카프 등의 자동차용 내장재 마감 패널을 모두 포함하나, 설명의 편의를 위해 도어 트림을 예로 들어 설명하기로 한 다.

도 1a 및 도 1b를 포함하여 도 5b에 도시된 바와 같이, 도어 트림이 될 수 있는 자동차의 내장 판넬(1)은 사출품(2)과, 사출품(2)에 접착되는 필름(4)을 포함한다.

사출품(2)은 내장 판넬(1)의 외곽틀을 이루는 부분으로서 주로 플라스틱 사출에 의해 제조될 수 있다. 플라스틱 재질이면 어떠한 것이 적용되어도 좋으나, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 수지에 폴리카보네이트(Polycarbonate)가 함유된 것을 사용하여 사출품(2)을 제조하여도 좋다. 물론, 경도 향상 등의 목적을 위해 필요한 경우에는 유리섬유(Glass Fiber)를 더 함유해도 무방하다.

도 5b를 참조할 때, 사출품(2)의 배면에는 별도의 리브(2a)가 더 형성되어 있는데, 리브(2a)들은 본 실시예의 내장 판넬(1)을 자동차의 해당 부분에 결합시키는 수단으로 활용된다. 따라서 리브(2a)의 형상 및 개수는 내장 판넬에 따라 상이하다. 물론, 리브(2a)는 구성상 제외되어도 무방하다.

필름(4)은 내장 판넬(1)의 외표면을 형성하는 부분이다. 따라서 실제로 사출품(2)에 비해서는 그 두께가 작다. 이러한 필름(4)의 일면에는 아래의 제조장치에서 설명하는 것처럼 사출품(2)과의 접착을 위해 접착제(4a)가 도포되어 있다. 그리고 필름(4)의 타면, 즉 내장 판넬(1)의 외표면에는 별도의 인쇄패턴이 형성된다.

인쇄패턴은 나무와 실질적으로 동일한 우드 패턴이 될 수도 있고, 혹은 여타의 무늬, 문양, 그림, 도형 등이 될 수도 있다. 이러한 인쇄패턴은 오프셋인쇄방법 또는 스크린인쇄방법에 의하여 다양하게 인쇄된다.

참고로, 오프셋인쇄는 판에서 직접 피인쇄물에 인쇄를 하지 않고 중개 구실을 하는 고무 블랫킹(고무 롤)에 일단 전사인쇄한 다음에 용지에 인쇄하는 방법이며, 스크린인쇄는 비단이나 화학섬유의 천을 팽팽하게 하여 스크린으로 하고 비화선부(非畵線部)가 되는 부분을 형지(型紙) 또는 아교재로 덮어씌운 다음 그 위에서 잉크를 부여하면 화선부(非畵線部)에만 잉크가 스크린을 통하여 인쇄하는 방법으로 소재에 따라 적절히 선택될 수 있다.

그러면, 도 1a, 도 1b 및 도 5b와 같은, 자동차용 내장 판넬(1)을 제조하기 위한 제조장치에 대해 설명하면 다음과 같다. 도 2 내지 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장 판넬의 제조장치에 의해 내장 판넬이 제조되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이고, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 2 내지 도 4의 제조장치에 의해 제조된 내장 판넬에 대한 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장 판넬의 제조방법에 따른 순서도이다.

도 2 내지 도 4를 참조할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 내장 판넬의 제조장치는, 하우징본체(10)와, 하우징본체(10) 내에 마련되며, 사출품(2)이 안착되는 지그(30)와, 어느 일면에 접착제(4a)가 도포되어 있는 필름(4)이 안착되는 필름안착부(26)와, 접착제(4a)에 의해 사출품(2)의 일면에 필름(4)이 접착될 수 있도록 필름(4)에 대해 사출품(2)을 접근 및 이격시키는 지그이동부(38)와, 필름(4)이 사출품(2)에 실질적으로 면접착되어 내장 판넬(1)으로 제조될 수 있도록 필름(4) 측에서 사출품(2) 측으로 소정의 작업유체를 가압하는 작업유체 가압 부(40) 및 사출품(2) 측으로 가압되는 작업유체를 배기하여 사출품(2) 측의 공간을 진공유지시키는 진공유지부(50)와, 하우징본체(10) 내의 작업공간(12a,14a)에 마련되어 필름(4)을 소정의 온도로 가열하는 필름가열부(22)를 구비한다.

하우징본체(10)는 본 제조장치의 외관을 형성하는 부분이다. 이러한 하우징본체(10)의 내부에는 도 1a, 도 1b 및 도 5b와 같은 내장 판넬(1)을 제조하기 위한 소정의 내장 판넬(1) 작업공간(12a,14a)이 형성되어 있다. 내장 판넬(1) 작업공간(12a,14a)이란 후술하는 가압공간(12a) 및 진공유지공간(14a)을 가리킨다.

도면과 달리, 하우징본체(10)는 상호 분리되지 않고 하나의 몸체로 이루어져 있을 수도 있다. 이러한 경우라면, 하우징본체(10)의 내부로 필름(4)이나 사출품(2)을 투입하거나 제조 완료된 내장 판넬(1)을 취출하기 위한 개구부(미도시)가 마련되면 족하다. 하지만, 본 실시예에서는 하우징본체(10)를 아래와 같이, 상부 및 하부하우징(12,14)으로 분리하여 구성하고 있다.

하우징본체(10)는, 내부에 작업유체의 가압공간(12a)을 형성하는 상부하우징(12)과, 내부에 작업유체가 배기되어 진공유지되는 진공유지공간(14a)을 형성하는 하부하우징(14)을 포함한다. 본 실시예에서 작업유체는 압축공기로 사용된다.

이처럼 하우징본체(10)를 상부하우징(12)과 하부하우징(14)으로 분리하여 구성함으로써, 상부하우징(12)에는 하우징이동부(20) 및 필름가열부(22)가 갖춰지고, 하부하우징(14)에는 필름안착부(26), 지그(30), 이동제한판(34), 지그이동부(38) 등이 갖춰진다.

하우징이동부(20)는 상부하우징(12)의 외측에 상부하우징(12)과 결합되어 있 다. 하우징이동부(20)로는 유압실린더가 채용될 수 있다. 하우징이동부(20)로 인해서, 상부하우징(12)은 하부하우징(14)에 대해 접근 및 이격될 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이, 필름(4)과 사출품(2)을 장치에 장착하거나 도 4와 같이, 제조 완료된 내장 판넬(1)을 취출할 경우에는 하우징이동부(20)에 의해 상부하우징(12)이 하부하우징(14)으로부터 이격된다. 하지만, 도 3과 같이, 사출품(2)이 필름(4)에 접하여 내장 판넬(1)으로 제조되는 실질적인 제조 과정에서는 하우징이동부(20)에 의해 상부하우징(12)이 하부하우징(14)에 접근하여 상부 및 하부하우징(12,14)이 상호 결합된다. 이 때는, 상부 및 하부하우징(12,14)의 내부는 외부로부터 차폐된다.

물론, 위의 구조와는 반대로, 상부하우징(12)을 해당 위치에 고정시키고, 하부하우징(14)을 상부하우징(12)에 대해 접근 및 이격시키면서 작업을 진행하더라도 무방하다.

상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)에는 필름가열부(22)가 마련되어 있다. 필름가열부(22)로는, 인가되는 전원에 의해 발열되는 히터 코일(Heat Coil) 등이 적용될 수 있다.

이러한 필름가열부(22)는 사출품(2)이 필름(4)에 접하여 내장 판넬(1)으로 제조되는 과정에서 필름(4)이 유연해지도록 하는 역할을 한다. 그래야만 필름(4)이 유연하게 사출품(2)의 상면에 접착될 수 있다. 뿐만 아니라 필름가열부(22)에 의한 열에 의해서 필름(4)의 하면에 도포된 접착제(4a)가 연화될 수 있기 때문에 필름(4)은 사출품(2)의 일면에 실질적으로 완벽하게 면접착할 수 있게 되는 것이다. 물론, 필름(4)이 사출품(2)의 일면에 실질적으로 완벽하게 면접착하면서 접착되려면, 필름가열부(22)의 역할 외에도 작업유체 가압부(40) 및 진공유지부(50)의 역할이 더 필요한데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

본 실시예에서 필름가열부(22)는 대략 120도(℃) 내지 160도(℃) 정도의 열을 발생시킴으로써 필름(4)을 가열한다. 참고로, 160도보다 온도가 높으면 필름(4)이 너무 과열되어 필름(4)의 타면에 형성된 인쇄패턴에 대한 질감이 떨어질 수 있다. 반대로 120도보다 온도가 낮으면, 필름(4)이 유연해질 수 없기 때문에 필름(4)이 사출품(2)의 일면에 실질적으로 완벽하게 면접착하지 못할 수도 있다. 따라서 본 실시예에서는 필름가열부(22)를 통해 대략 120도 내지 160도 정도의 열이 발생하도록 하여 필름(4)을 가열하고 있는 것이다.

필름안착부(26)는 사출품(2)의 일면에 접착될 필름(4)을 지지하는 부분이다. 하우징본체(10)가 상부 및 하부하우징(12,14)으로 분할되어 있으므로 필름안착부(26)는 상부 및 하부하우징(12,14) 사이에 마련되는 것이 바람직하다. 이 때는 별도의 브래킷이나 별도의 장비를 더 갖추어서 필름(4)을 지지해도 무방하다.

하지만 본 실시예의 경우에는 장치가 간소해질 수 있도록 하부하우징(14)의 단부에 필름안착부(26)를 형성하고 있다. 즉, 필름안착부(26)는 상부하우징(12)을 향한 하부하우징(14)의 단부에 내측으로 절곡된 플랜지(26)에 의해 형성된다. 열이 가해지지 않은 필름(4)은 평상시에 일정한 두께와 면적, 그리고 강성을 가지므로, 상부 및 하부하우징(12,14)이 상호 이격된 상태에서 필름안착부(26)에 필름(4)을 올려두면 필름(4)은 그 위치에서 수평상태로 위치될 수 있게 된다(도 2 참조).

앞서도 설명한 바와 같이, 필름안착부(26)에 안착되는 필름(4)의 일면, 즉 하면에는 접착제(4a)가 도포되어 있다. 그리고 필름(4)의 타면, 즉 상면에는 인쇄패턴이 형성되어 있다.

지그(30)는 필름(4)의 하부에 위치하도록 하부하우징(14)의 내부에 마련되어 있다. 물론, 지그이동부(38)에 의해 상승하여 필름(4)이 접착되었을 경우에는 하부하우징(14)의 진공유지공간(14a)을 벗어나 상부하우징(12)의 가압공간(12a)에 위치하기도 한다(도 3 및 도 4 참조). 지그(30)는 사출품(2)이 안착되도록 사출품(2)을 지지하는 역할을 한다.

이러한 지그(30)의 하부에는 하부베이스(32)가 갖춰져 있으며, 하부베이스(32)의 하부에는 하부베이스(32)의 면적보다 크게 형성된 이동제한판(34)이 더 마련되어 있다. 이러한 이동제한판(34)은 지그이동부(38)에 의해 지그(30)가 상승하여 사출품(2)이 필름(4) 측으로 접근할 때, 플랜지(26)의 하단에 접촉함으로써 지그(30)의 이동을 제한하는 역할을 한다. 따라서 지그(30)의 상승 높이는, 이동제한판(34)이 플랜지(26)의 하면에 접촉하는 도 3과 같은 상태에서 제한된다.

지그이동부(38)는 지그(30)를 비롯하여 하부베이스(32), 이동제한판(34)을 일체로 승하강시키는 역할을 한다. 이러한 지그이동부(38)는 전술한 하우징이동부(20)와 마찬가지로 유압실린더가 채용될 수 있다. 물론, 지그이동부(38)와 하우징이동부(20)는 공압실린더가 사용될 수도 있고, 유공압 복합 실린더가 사용될 수도 있다. 뿐만 아니라 랙, 피니언 및 모터 등의 구조로서 해당 구성을 승하강시켜도 무방하다.

한편, 작업유체 가압부(40) 및 진공유지부(50)는, 사출품(2)에 접착된 필름(4)이 들뜨지 않고 실질적으로 완전하게 면접착될 수 있도록 각각 한편에서는 상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)으로 압축공기를 제공하여 필름(4)을 사출품(2) 측으로 가압하고 다른 한편에서는 압축공기를 빨아들이면서 진공을 형성시키는 일련의 작용을 한다.

작업유체 가압부(40)는, 소정의 압축공기를 발생시키는 압공탱크(41)와, 압공탱크(41)에서 발생된 압축공기를 상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)으로 공급하는 압축공기 공급라인(42)을 포함한다.

그리고 진공유지부(50)는, 진공탱크(51)와, 상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)에서 제공되어 진공유지공간(14a)으로 향한 압축공기를 진공탱크(51)로 배기하는 압축공기 배기라인(52)을 포함한다.

이에 따라, 압공탱크(41)에서 발생된 압축공기는 압축공기 공급라인(42)을 통해 상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)으로 향한 후, 필름(4)을 사출품(2) 측으로 가압한다. 이와 동시에, 진공탱크(51)가 동작하여 압축공기를 빨아들여 진공유지공간(14a)을 진공 상태로 유지시킴으로써, 사출품(2)에 접착된 필름(4)이 들뜨지 않고 실질적으로 완전하게 면접착될 수 있게 된다. 물론, 이러한 동작이 완벽하게 이루어지기 위해서는 필름가열부(22)에 의해 필름(4)이 가열되어 필름(4) 자체가 유연하게 된 상태를 기초로 한다.

이러한 구성을 갖는 자동차용 내장 판넬(1)의 제조장치를 통해 자동차용 내장 판넬(1)이 제조되는 과정에 대해 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 필름(4)과 사출품(2)을 준비한다. 앞서도 기술한 바와 같이, 필름(4)의 상면에는 인쇄패턴이 형성되어 있는 것으로 하되, 그 하면에는 접착제(4a)를 도포한다.

필름(4)과 사출품(2)이 준비되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부하우징(14)에 대해 상부하우징(12)을 분리한 상태에서 지그(30)에 사출품(2)을 안착시키고(S11), 필름안착부(26)에 필름(4)을 안착시킨다(S12). 필름안착부(26)에 필름(4)을 안착시킬 때는 접착제(4a)가 하방을 향하도록 한다.

다음, 하우징이동부(20)에 의해 상부하우징(12)을 하강시켜 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부하우징(12,14)을 결합시킨다. 이 때는 상부하우징(12)의 단부가 플랜지(26)의 상면에 놓이면서 상부 및 하부하우징(12,14)이 상호 결합된다.

그런 다음, 필름가열부(22)를 온(On)시켜 필름(4)을 가열한다. 그러면 필름(4)과 그 하면에 도포된 접착제(4a)는 연화되기 시작한다. 이러한 상태에서, 지그이동부(38)에 의해 지그(30)를 상승시킨다. 지그(30)가 상승함에 따라 그 상부에 안착된 사출품(2)은 지그(30)와 함께 상승하면서 연화된 필름(4)의 하면에 접촉된다. 이동제한판(34)이 플랜지(26)의 하면에 접촉하는 순간까지 사출품(2)을 계속 상승시키면, 필름가열부(22)에 의해 가열되어 연화된 필름(4)은 사출품(2)의 상면에 면접착하게 된다. 물론, 이때는 필름(4)이 사출품(2)의 상면에 완전히 면접착되었다고 볼 수는 없다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지그(30)가 상승하여 사출품(2)의 상면에 필름(4) 이 접착되고(접촉되고) 필름가열부(22)에 의해 필름(4)이 대략 120도 내지 160도 정도로 가열되는 과정에서, 압공탱크(41)와 진공탱크(51)가 동작한다.

압공탱크(41)가 동작하여 압축공기를 발생시키면, 발생된 압축공기는 압축공기 공급라인(42)을 통해 상부하우징(12) 내의 가압공간(12a)으로 향한 후, 필름(4)을 사출품(2) 측으로 가압한다. 이와 동시에, 하부하우징(14) 내의 진공유지공간(14a)에 존재하는 압축공기는 압축공기 배기라인(52)을 통해 진공탱크(51) 측으로 배기됨으로써 진공유지공간(14a)을 진공 상태로 유지된다.

이처럼, 필름(4)이 가열되어 필름(4)과 그 하면의 접착제(4a)가 연화되는 상태에서, 압축공기가 필름(4)을 사출품(2) 측으로 계속 가압하고 하방에서 압축공기를 빨아들여 최종 접착함으로써 필름(4)은 전혀 들뜨지 않고 사출품(2)의 상면에서 실질적으로 완전히 접착될 수 있게 된다(S14).

세팅된 시간이 완료되면, 필름가열부(22), 압공탱크(41) 및 진공탱크(51)의 동작을 중지시키고, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징이동부(20)를 통해 상부하우징(12)을 상승시켜 상부 및 하부하우징(12,14)을 상호 분리한다.

그러면 도 5a에 도시된 바와 같이, 사출품(2)의 상면에는 필름(4)이 완전히 접착된 상태의 중간제품(1a)을 얻을 수 있는데, 도 5a와 같은 상태에서 필요 없는 필름(4)의 외곽부분(A)을 트리밍(Trimming)하고(S15), 이후에 지그(30)에서 취출함으로써, 도 5b와 같이 완성된 완제품의 내장 판넬(1)을 얻을 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 종래에 비해 필름(4)이 손상되는 것을 최소화할 수 있어 필름(4)의 표면에 형성되는 질감을 그대로 유지할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 종래기술에 비해 공정을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 제조 과정에서 공정상 불량이 발생하거나 공정이 중지된다 하더라도, 필름(4)과 사출품(2)은 그대로 사용할 수 있기 때문에 재료의 손실을 막을 수 있다. 그리고 사출품(2)과 필름(4) 간의 공간 발생을 최소화시킴으로써 필름(4) 손실을 줄일 수 있다. 따라서 전반적으로 내장 판넬(1) 제품으로서의 가치를 향상시킬 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는, 자동차의 내장 판넬 중 도어 트림에 대해 설명하였으나, 그 밖의 자동차의 내장 판넬이거나 혹은, 자동차가 아닌 철도차량이나 비행기의 내장 판넬이라 하더라도 본 발명의 사상을 충분히 적용할 수 있을 것임에 틀림이 없다.

전술한 실시예에서는 지그에 의해 사출품을 상승시켜 사출품에 필름이 접촉하도록 하였으나, 반대로 필름을 하강시켜 사출품에 필름이 접촉하도록 할 수도 있다.

전술한 실시예에서는 그 설명을 생략하였지만, 필름은 별도의 공급장치에 의해 자동으로 공급되도록 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필름이 손상되는 것을 최소화하여 필름의 표면에 형성되는 질감을 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있고, 제조 과정에서 공정상 불량이 발생하더라도 필름과 사출품을 재사용할 수 있으며, 사출품과 필름 간의 공간 발생을 최소화시킴으로써 필름 손실을 줄일 수 있다.

Claims

사출품과 필름이 결합되어 형성되는 내장 판넬을 제조하기 위한 소정의 내장 판넬 작업공간이 내부에 형성된 하우징본체;

상기 하우징본체 내의 작업공간에 마련되며, 상기 사출품이 안착되는 지그;

어느 일면에 접착제가 도포되어 있는 상기 필름이 안착되는 필름안착부;

상기 접착제에 의해 상기 사출품의 일면에 상기 필름이 접착될 수 있도록 상기 필름 및 상기 사출품 중 어느 하나를 다른 하나에 접근 및 이격시키는 이동부;

상기 필름 측에서 상기 사출품 측으로 소정의 작업유체를 가압하는 작업유체 가압부; 및

상기 작업유체 가압부와 상호 작용하여 상기 필름이 상기 사출품에 실질적으로 면접착되어 상기 내장 판넬로 제조될 수 있도록, 상기 사출품 측으로 가압되는 상기 작업유체를 배기하여 상기 사출품 측의 공간을 진공유지시키는 진공유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 이동부는 상기 필름에 대해 상기 사출품을 접근 및 이격시키는 지그이동부인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징본체 내의 작업공간에 마련되어 상기 필름을 소정의 온도로 가열하는 필름가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제3항에 있어서,

상기 하우징본체는,

내부에 상기 작업유체의 가압공간을 형성하되, 상기 필름가열부가 마련되어 있는 상부하우징; 및

내부에 상기 작업유체가 배기되어 진공유지되는 진공유지공간을 형성하는 하부하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제4항에 있어서,

상기 상부하우징에 마련되며, 상기 하부하우징에 대해 상기 상부하우징을 접근 및 이격시키는 하우징이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제4항에 있어서,

상기 필름안착부는 상기 상부 및 하부하우징 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제6항에 있어서,

상기 필름안착부는 상기 상부하우징을 향한 상기 하부하우징의 단부에 내측으로 절곡된 플랜지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제7항에 있어서,

상기 지그의 하부에는 이동제한판이 더 마련되어 있으며,

상기 이동제한판은 상기 이동부에 의해 상기 사출품이 상기 필름 측으로 접근할 때, 상기 플랜지의 하단에 접촉함으로써 상기 지그의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제4항에 있어서,

상기 작업유체 가압부는,

소정의 압축공기를 발생시키는 압공탱크; 및

상기 압공탱크에서 발생된 상기 압축공기를 상기 상부하우징 내의 가압공간으로 공급하는 압축공기 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제9항에 있어서,

상기 진공유지부는,

진공탱크; 및

상기 상부하우징 내의 가압공간에서 제공되어 상기 진공유지공간으로 향한 상기 압축공기를 상기 진공탱크로 배기하는 압축공기 배기라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제5항에 있어서,

상기 하우징이동부 및 상기 이동부 중 적어도 어느 하나는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 필름의 타면에는 소정의 인쇄패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조장치.
a) 사출품을 소정의 지그에 배치하는 단계;

b) 접착제가 도포된 일면이 상기 사출품을 향하도록 필름을 상기 사출품의 상측에 형성된 필름안착부에 안착시키는 단계;

c) 상기 사출품에 상기 필름을 접촉시키는 단계;

d) 상기 접착제에 의해 상기 필름이 상기 사출품에 실질적으로 면접착될 수 있도록 상기 필름을 소정의 온도로 가열하고, 소정의 작업유체를 통해 상기 필름을 상기 사출품 측으로 가압하여 상기 사출품에 상기 필름을 최종 접착시키는 단계; 및

e) 상기 사출품에 면접착된 상기 필름의 외곽부분을 트리밍(Trimming)하여 완제품의 내장 판넬로서 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 c) 단계에서는 상기 지그를 상승시켜 상기 필름에 상기 사출품을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조방법.
제13항에 있어서,

상기 작업유체는 압축공기이며,

상기 c) 단계에서는, 상기 압축공기를 통해 상기 필름을 상기 사출품 측으로 가압하고, 가압 완료된 압축공기를 배기시키는 과정이 실질적으로 동시에 진행되는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장 판넬의 제조방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 자동차용 내장 판넬.