KR101013911B1

KR101013911B1 - 차량 내장용 크래쉬 패드 및 그 제조장치

Info

Publication number: KR101013911B1
Application number: KR1020080098582A
Authority: KR
Inventors: 공병석
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2011-02-14
Also published as: KR20100039563A; US7967330B2; US20100084842A1

Abstract

조수석 에어백 전개 시 조수석 에어백 도어의 힌지부가 파단되는 것이 방지되도록 구성된 크래쉬 패드 및 제조장치가 소개된다. 그 크래쉬 패드는, 에어백의 전개를 위한 힌지부(111)와 테어라인(112)이 마련된 도어 영역(100a)과, 이 도어 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸는 크래쉬 패드 영역(100b)을 갖는 메인 수지층(110); 및 이 메인 수지층 저면에 형성되어 힌지부(111)를 덮으며, 메인 수지층 보다 연질이거나 또는 연신율이 우수한 하부 수지층(130);을 포함한다.

크래쉬 패드, 조수석 에어백 도어, 힌지

Description

차량 내장용 크래쉬 패드 및 그 제조장치{CRASH PAD FOR USE IN VEHICLE INTERIORS AND APPARATUS FOR MAKING THE SAME}

본 발명은 차량 내장재용 크래쉬 패드 및 그 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조수석 에어백 전개 시 조수석 에어백 도어의 힌지부가 파단되는 것이 방지되도록 구성된 크래쉬 패드 및 그 제조장치에 관한 것이다.

크래쉬 패드는 차량 실내 전방 측을 마감하는 수재 재질의 패널로서, 조수석 에어백이 장착된 차량의 경우 이러한 크래쉬 패드에는 조수석 에어백의 전개를 위한 조수석 에어백 도어가 마련된다.

도 1에서 보듯이, 이러한 도어는 상당히 대략적으로 말해서, 크래쉬 패드(1)에 형성된 테어라인(3)과 힌지부(4)에 의해 그 영역이 규정된다고 볼 수 있는데, 조수석 에어백이 도어(2)의 테어라인(3)을 찢고 도어(2)를 밀어 젖힐 때, 에어백으로부터의 순간적으로 강한 전개력에 의해 힌지부(2)가 파단되고, 도어(2)가 크래쉬 패드(1)로부터 떨어져 나갈 수 있다.

상기 힌지부는 말하자면 에어백에 의해 젖혀진 도어와 크래쉬 패드 간의 연결 부위 혹은 경계 부위를 말하는 것으로, 에어백 전개 과정 중 도어가 크래쉬 패 드로부터 분리되어 탑승객 측으로 떨어져 나가는 것은 그 자체로 소비자 불만의 원인이 되며, 이는 도어를 이용한 에어백 초기 전개 형상의 가이드 가능성을 완전히 없애는 것이다. 또한, 크래쉬 패드에 야기된 도어 크기의 공동은 크래쉬 패드의 외관을 저하시키며, 크래쉬 패드로부터 떨어져 나간 도어의 날카로운 부분(테어라인이나 힌지부 부근)에 의해 탑승객이 상처를 입을 가능성 또한 존재한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 조수석 에어백 전개 시, 도어의 힌지부가 파단되어 도어가 크래쉬 패드로부터 떨어져 나가는 것이 방지되도록 구성된 차량 내장용 크래쉬 패드 및 그 제조장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 내장용 크래쉬 패드는, 조수석 에어백의 전개를 위한 도어 영역과 이 도어 영역을 둘러싼 크래쉬 패드 영역를 구비하며, 도어 영역은 힌지부와 테어라인에 의해 규정되며, 힌지부는 메인 수지층의 저면에 형성되며, 힌지부의 길이방향을 따라 오목한 그루브가 형성된 구성을 갖는 메인 수지층; 및 이 메인 수지층 저면에 형성되어 힌지부를 덮으며, 메인 수지층 보다 연질이거나 또는 연신율이 우수한 하부 수지층;을 포함한다.

상기 힌지부의 폭방향 단면은 활모양으로 굽은 완만한 곡선 형상을 가질 수 있으며, 나아가, 상기 힌지부의 표면에는 폭방향으로 주름이 형성되며, 상기 하부 수지층은 상기 주름에 대응하는 형상을 갖는 벤딩부가 마련될 수 있다.

또한, 상기 메인 수지층 상면에 형성되어 도어 영역을 덮으며, 메인 수지층 보다 연질이거나 또는 연신율이 우수한 상부 수지층을 더 포함할 수 있으며, 나아가, 상기 상부 및 하부 수지층은 동일 수지로 형성되며 메인 수지층 보다 연질이거나 연신율이 우수할 수 있다.

또한, 상기 메인 수지층의 도어 영역과 크래쉬 패드 영역 간의 경계에는, 상부 수지층 형성 과정에서 상부 수지층이 도어 영역으로부터 크래쉬 패드 영역으로의 번지는 것을 방지하기 위한, 폭 1~1.5mm의 틈이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량 내장용 크래쉬 패드 제조장치는, 상부 리세스를 갖는 상부 금형; 하부 리세스를 가지며 상기 상부 금형과 합형되어 상부 및 하부 리세스에 의해 규정되는 밀폐공간을 형성하는 하부 금형; 상기 상부 리세스 내부에 슬라이딩 가능하게 설치된 상부 코어; 상기 하부 리세스 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상면에 조수석 에어백 도어의 힌지부 형성을 위한 일정 길이의 볼록부가 마련되며, 이 볼록부의 표면에는 폭방향으로 주름이 형성된 하부 코어; 서로 다른 위치에서 상기 상부 리세스에 각각 연결된 제1 및 제2 공급라인; 및 상기 하부 리세스에 연결된 제3 공급라인;을 포함한다.

상기 제2 및 제3 공급라인을 통하여 동일 수지가 공급되도록 구성될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 상기 제1 공급라인을 통하여 PPF 수지가 공급되며, PPF 수지 공급 완료 후 상기 제2 및 제3 공급라인을 통하여 TPO 수지가 동시에 공급되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 하부 금형의 상면에는 조수석 에어백 도어의 테어라인 형성을 위한 쐐기가 일정 길이 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 리세스는 제1 캐비티와 이 보다 깊은 제2 캐비티를 갖는 계단형으로 이루어지며, 상기 상부 코어는 제2 캐비티에 설치되며 가장자리를 따라 돌출 형성된 댐을 구비할 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따라, 크래쉬 패드의 메인 수지층 상/하부에 메인 수지층 보다 연질의 수지층이 보강되고 힌지부 상에 주름이 형성되면, 조수석 에어백의 전개력에 의해 힌지부가 순간적으로 꺽이더라도 파단에 이르지 않을 수 있게 되고, 상기 에어백 전개 시 도어가 크래쉬 패드로부터 떨어져 나가는 것이 방지된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 크래쉬 패드 및 그 제조장치에 대하여 살펴본다.

도 2 내지 3d를 참조하여 실시예에 따른 크래쉬 패드에 대하여 살펴본다.

도 2에서 보듯이, 실시예에 따른 크래쉬 패드(100)는 PPF 수지로 이루어진 메인 수지층(110)과 PPF 보다 연질인 TPO 수지로 각각 이루어진 상부 및 하부 수지층(120,130)을 구비한다. 이러한 크래쉬 패드(100)는 소위 오버몰딩(over-molding)법에 의해 일체로 제조되는데, 상부 수지층(120)은 선택적일 수 있다.

상기 메인 수지층(110)은 힌지부(111)와 테어라인(112)이 형성되는 도어 영역(100a)과 이 도어 영역(100a) 주변의 크래쉬 패드 영역(100b)으로 구분될 수 있다. 본 실시예에 따르면 도어 영역(100a)과 크래쉬 패드 영역(100b)은 동일 수지(PPF 수지)로 이루어지나, 경우에 따라서는 서로 다른 수지로 구성될 수도 있다.

상기 힌지부(111)는 메인 수지층(110) 저면에 힌지부(111)의 길이방향(도 1 참조)을 따라 오목한 그루브가 형성된 형상, 특히, 힌지부(111)의 폭방향 단면은 활모양으로 굽은 완만한 곡선 형상을 갖는다. 이러한 힌지부(111)의 표면에는 폭방향으로 주름(111a)이 형성(각 주름은 힌지부 길이 방향으로 연장될 것임)된다. 테어라인(112)은 외관의 향상을 위해 메인 수지층(110) 저면에 형성된다. 당연하게도, 이러한 인비져블 테어라인은 메인 수지층(110)의 다른 위치에 형성될 수 있으며, 크래쉬 패드(100) 제조 후의 후가공에 의한 형성도 가능하다.

상기 상부 수지층(120)은 메인 수지층(110) 상면에 형성되어 도어 영역(100a)을 덮는다. 상부 수지층(120)은 크래쉬 패드(100)의 외관 및 촉감을 향상시킬 뿐만 아니라 하부 수지층(130)과 함께 힌지부(111)의 파단 강성을 보강하는 기능을 한다. 한편, 메인 수지층(110)의 도어 영역(100a)과 크래쉬 패드 영역(100b)의 경계에는, 상부 수지층(120) 형성과정(TPO 수지 사출과정)에서 상부 수지층이 도어 영역으로부터 크래쉬 패드 영역으로 번지는 것을 방지하고 도어 영역(100a)과 크래쉬 패드 영역(100b) 간의 경계 라인을 깔끔하게 형성되도록 하기 위한, 폭 1~1.5mm의 틈(113)이 형성된다.

상기 하부 수지층(130)은 메인 수지층(110) 저면에 형성되어 힌지부(111)를 덮는데, 특히, 이러한 하부 수지층(130)은 힌지부(111) 표면의 주름(111a)에 대응하는 형상을 갖는 벤딩부(131)을 갖는다. 벤딩부(131)는 두께 방향으로 요철이 형성된 구간으로, 벤딩부(131)의 상면 주름은 힌지부(111) 표면의 주름(111a)에 밀착되며 벤딩부(131) 저면의 주름은 상기 상면의 주름에 대응하는 형상으로 형성된다. 이러한 벤딩부(131)에서의 굽힘성이 좋다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 위에서 설명된 크래쉬 패드(100)의 힌지 부(111) 강성 보강 효과를 살펴본다.

도 3a에서 보듯이, 상기 크래시 패드(100)가 차량에 장착된 상태일 경우, 도어 영역(100a)의 후면, 즉 조수석 에어백 도어의 후면에 에어백 모듈의 슈트(220: Chute)가 융착된다. 슈트(3)에는 폴딩된 에어백(5)이 수용된 하우징(4)이 조립된다.

도 3b 및 도 3c에서 보듯이, 조수석 에어백 전개 시, 인플레이터(미도시)로부터의 가스압에 의해 에어백(200)은 테어라인(112)을 찢고 조수석 에어백 도어를 밀어 젖히면서 탑승객 측으로 팽창하는데, 이때, 힌지부(111)를 덮고 있는 벤딩부(131)는 신장되면서 힌지부(111)의 인장강도를 향상시키며, 상부 수지층(120)은 수축되면서 힌지부(111)의 후면(back)에서의 꺽임각 또는 곡률반경을 크게 하여 힌지부(111)에 집중되는 스트레스를 완화시킨다. 한편, 힌지부(111) 표면과 하부 수지층(130)의 벤딩부(131)는 각각 주름이 형성되어 있어 신장성이 좋고, 또한, 이 주름으로 인하여 서로 간의 접촉 면적이 넓으므로, 에어백 전개 시의 힌지부(111) 파단이 효과적으로 방지된다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 이상 설명된 크래쉬 패드 제조장치에 대하여 살표본다.

상기 제조장치는 금형과 수지 공급수단을 포함한다. 금형은 상하부 금형(10,20) 및 이들 상하부 금형 내부에 설치되는 상하부 코어(30,40)로 구성되며, 수지 공급수단은 제1 및 제2 수지 공급부(50,60)와 제1 내지 제3 공급라인(51,61,62)으로 구성된다.

상기 상부 금형(10)의 저면에는 제1 캐비티(11a)와 이 보다 깊은 제2 캐비티(11b)를 갖는 상부 리세스(11)가 마련되며, 상기 하부 금형(20)의 상면에는 하부 리세스(21)가 마련된다. 이러한 상하부 금형(10,20)은 서로 합형되어 상기 리세스들(11,21)에 의해 규정되는 밀폐공간을 형성한다. 한편, 하부 금형(20)의 상면 일측에는 조수석 에어백 도어 후면에 테어라인(도 2에서 112)을 형성하기 위한 쐐기(23)가 돌출 형성된다.

상기 상부 코어(30)는 상부 금형(10)의 제2 캐비티(11b)에 상하 방향 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이러한 상부 코어(30)의 저면 가장자리, 즉, 하부 금형(20)을 향하는 측 가장자리를 따라서 댐(31)이 돌출 형성된다. 상기 하부 코어(40)는 하부 금형(20)의 하부 리세스(21)에 상하 방향 슬라이딩 가능하게 설치되며, 그 상면, 즉 상부 금형(10)을 향하는 면에는 조수석 에어백 도어의 힌지부(도 2에서 111) 형성을 위한 일정 길이 갖는 볼록부(41)가 마련되며, 이 볼록부(41)의 표면에는 폭방향으로 주름이 형성된다.

제1 수지 공급부(50)는, 상부 리세스(11)의 제1 캐비티(11a)에 연결된 제1 공급라인(51)을 갖는다. 제2 수지 공급부(60)는, 상부 리세스(11)의 제2 캐비티(11b)에 연결된 제2 공급라인(61)과 하부 리세스(21)에 연결된 제3 공급라인(62)을 갖는다. 일례로서, 제1 수지 공급부(50)는 PPF 수지를 공급하며, 제2 수지 공급부(60)는 TPO 수지를 공급한다.

앞서 설명된 도면과 함께, 특히, 도 5 내지 도 9를 참조하여 상기 제조장치를 이용한 크래쉬 패드 제조과정을 살펴본다.

상부 코어(30)와 하부 코어(40)는 메인 수지층 형성 공간(12a)이 마련되도록 각각 전진 배치(도 5 참조)시킨 후, 제1 수지 공급부(50)로부터 제1 공급라인(51)을 통하여 PPF 수지를 공급하면 메인 수지층(110)이 형성(도 6 참조)된다. 하부 코어(40)의 볼록부(41)와 하부 금형(20)의 쐐기(23)는 각각 메인 수지층(110) 저면에 힌지부(111)와 테어라인(112)을 형성시킨다. 한편, 메인 수지층(110) 형성 과정에서, 상부 코어(30)의 댐(31)은 메인 수지층 형성 공간(12a)에 돌출 배치된다. 이 댐(31)으로 인하여 메인 수지층(110)의 상면, 보다 구체적으로는 도어 영역(100a)과 크래쉬 패드 영역(100b) 간의 경계에 틈(113)이 형성된다.

상기 메인 수지층 형성 공간(12a)에 공급된 PPF 수지가 고화되기 전, 상부 및 하부 코어(30,40)을 후퇴시켜 상부 수지층 형성 공간(12b) 및 하부 수지층 형성 공간(22)을 마련(도 7 참조)한 후, 이들 공간(12b,22)에 제2 수지 공급부(60)로부터 제2 및 제3 공급라인(61,62)를 통하여 TPO 수지가 동시에 공급(도 8 참조)하면 상부 및 하부 수지층(120,130)이 형성된다. 이렇게 동일 수지를 동시에 공급함에 의해 크래쉬 패드 제조 공정의 효율을 높일 수 있으나, 제2 및 제3 공급라인(61,62)을 통하여 서로 다른 수지를 공급하는 것을 배제하지는 않는다.

한편, 상부 및 하부 수지층(120,130) 형성 과정에서, 댐(31)이 메인 수지층(110)의 틈(113)에 일부 삽입되도록 상부 코어(30)를 배치시킨다. 도 9에서 보듯이, 틈(113)이 댐(31)에 의해 차폐된 상태에서 TPO 수지를 상부 수지 형성공간(12b)으로 사출하면, 이 TPO 수지가 제1 캐비티(11a) 영역, 즉, 크래쉬 패드 영역으로 침투하는 것이 방지된다. TPO 수지의 일부 누출이 있다하더라도, 누출된 TPO 수지는 틈(113)에 갇힐 뿐 상부 금형(10)과 메인 수지층(110)의 사이로 스며들지는 못한다. 틈(113)은 그 폭이 1~2mm, 바람직하게는 1~1.5mm 정도인 것이 좋으며, 이때, 틈(113) 사이에 포집된 TPO 수지는 외부에서 잘 보이지 않는다. 외관상, 도어 영역(100a)과 크래쉬 패드 영역(100b) 간의 경계가 매우 깔끔하게 보이게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 조수석 에어백 도어를 갖는 통상적인 크래쉬 패드가 도시된 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 패드의 개략도,

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 크래쉬 패드의 도어 힌지부가 에어백 전개 시 파단되는 것이 방지되는 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 에어백 전개 전, 도 3b는 에어백 전개 초기, 도 3c는 에어백 만개 상태가 도시된 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크래쉬 패드 제조장치의 개략도로서, 설명의 편의를 위해 상하부 코어는 생략됨,

도 5는 도 4에 도시된 상하부 금형 내에 상하부 코어가 각각 설치된 상태가 도시된 도면,

도 6 내지 도 8은 도 5에 도시된 장치를 이용한 크래쉬 패드 제조과정의 설명을 위한 도면으로, 도 6은 메인 수지(PPF)층 형성과정, 도 7 및 도 8은 상하부 수지(TPO)층 형성과정이 도시됨,

도 9는 도 8에 도시된 상부 수지층 형성 과정 중 상부 코어에 마련된 댐의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 상부 금형 11: 상부 리세스

11a: 제1 캐비티 11b: 제2 캐비티

12a: 메인 수지층 형성 공간 12b: 상부 수지층 형성 공간

20: 하부 금형 21: 하부 리세스

22: 하부 수지층 형성 공간 23: 쐐기

30: 상부 코어 31: 댐

40: 하부 코어 41: 볼록부

50: 제1 수지 공급부 51: 제1 공급라인

60: 제2 수지 공급부 61: 제2 공급라인

62: 제2 공급라인 100: 크래쉬 패드

100a: 도어 영역 100b: 크래쉬 패드 영역

110: 메인 수지층 111: 힌지부

111a: 주름 112: 테어라인

113: 틈 120: 상부 수지층

130: 하부 수지층 131: 벤딩부

200: 에어백 210: 하우징

220: 슈트

Claims

조수석 에어백의 전개를 위한 도어 영역과 이 도어 영역을 둘러싼 크래쉬 패드 영역를 구비하며, 도어 영역은 힌지부와 테어라인에 의해 규정되며, 힌지부는 메인 수지층의 저면에 형성되며, 힌지부의 길이방향을 따라 오목한 그루브가 형성된 구성을 갖는 메인 수지층;

상기 메인 수지층 상면에서 도어 영역을 덮으며, 메인 수지층보다 연질이거나 또는 연신율이 우수한 상부 수지층; 및

상기 메인 수지층 저면에서 힌지부를 덮으며, 메인 수지층 보다 연질이거나 또는 연신율이 우수한 하부 수지층;을 포함하고,

상기 메인수지층의 힌지부 표면에는 도어영역의 폭방향으로 주름이 형성되며, 힌지부를 덮는 하부 수지층 영역은 이 주름에 대응하도록 벤딩되어 있으며,

상기 메인 수지층의 도어 영역과 크래쉬 패드 영역 간의 경계에는, 상부 수지층 형성 과정에서 상부 수지층이 도어 영역으로부터 크래쉬 패드 영역으로 번지는 것을 방지하기 위한, 소정 폭의 틈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 수지층은 메인 수지층 상면에서 힌지부에 대응하는 영역을 포함하여 도어 영역을 덮으며,

상기 힌지부 영역에서, 메인 수지층의 상면과 저면이 각각 상부 수지층과 하부 수지층에 의해 덮혀져 이들 3개의 수지층이 서로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드.
삭제
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 상부 및 하부 수지층은 동일 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 틈의 폭은 1~1.5mm인 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드.
상부 리세스를 갖는 상부 금형;

하부 리세스를 가지며 상기 상부 금형과 합형되어 상부 및 하부 리세스에 의해 규정되는 밀폐공간을 형성하는 하부 금형;

상기 상부 리세스 내부에 슬라이딩 가능하게 설치된 상부 코어;

상기 하부 리세스 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상면에 조수석 에어백 도어의 힌지부 형성을 위한 일정 길이의 볼록부가 마련되며, 이 볼록부의 표면에는 폭방향으로 주름이 형성된 하부 코어;

서로 다른 위치에서 상기 상부 리세스에 각각 연결된 제1 및 제2 공급라인; 및

상기 하부 리세스에 연결된 제3 공급라인;을 포함하며,

상기 제1 공급라인을 통하여 제1 수지가 사출되며, 제1 수지 공급 완료 후 상기 제2 및 제3 공급라인을 통하여 제1 수지 보다 연질인 또는 연신율이 좋은 제2 수지가 동시에 사출되도록 구성되며,

상기 상부 리세스는 제1 캐비티와 이 보다 깊은 제2 캐비티를 갖는 계단형으로 이루어지며, 상기 상부 코어는 제2 캐비티에 설치되며 가장자리를 따라 돌출 형성된 댐을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드 제조장치.
삭제
청구항 7에 있어서, 상기 하부 금형의 상면에는 조수석 에어백 도어의 테어라인 형성을 위한 쐐기가 일정 길이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량 내장용 크래쉬 패드 제조장치.
삭제