KR101629091B1 - 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법 및 그에 따른 제품이 개시된다. 본 발명에 따르면, 폴리카보네이트 70~90wt%와 카본 화이버 10~30wt%를 혼합한 원소재를 금형에 넣고 사출 성형하여 제조되며, 폴리카보네이트 및 카본 화이버 혼합비율 결정 단계, 상기 혼합비율로 고체상의 폴리카보네이트 및 카본 화이버를 혼합하는 혼합 단계, 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 용융하는 가소화 단계, 상기 용융된 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 형상홈이 형성되어있는 금형에 고압으로 주입하는 사출 단계, 상기 금형을 냉각시켜 내부의 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 고화 시키는 냉각 단계, 상기 금형을 개방하고 고화된 성형물을 탈형하는 탈형 단계, 상기 탈형된 성형물을 표면가공 하는 단계,를 포함하는 제조방법으로 구성된다.
이에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀은, 제품에 적용 시 합성수지의 장점으로 인해 노이즈 및 부식 발생을 제거하게 되며, 카본 화이버와의 혼합으로인한 물성의 강화로 인해 후변형의 우려가 없으며, 아울러 경량화가 가능하므로 종래 스틸 소재 보다 월등히 향상된 고품질의 제품 제공이 가능하며, 절삭가공 공정을 원천적으로 배제시킬 수 있어 절삭가공공정의 문제점인 소재의 손실, 높은 제조비용과 같은 문제점들을 해결할 수 있고, 생산속도의 향상으로 대량생산이 가능하며, 낮은 불량발생률을 달성하는 효과가 있다.

Description

자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀 및 그 제조방법{the fixed pin for a car trunk cover, and The method of manufacturing}

본 발명은 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 트렁크에 장착되어 객실과 트렁크를 구분하는 수납식 트렁크 덮개의 회동축이 좌우 지지부의 스파이럴 스프링에 고정될 수 있도록하는 회동축 고정핀 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 해치백(hatch-back)차량의 구조적 특징은 ,차량에서 객실과 트렁크의 구분이 없으며 트렁크에 문을 단 승용차로서, 해치는 '위로 잡아당겨 끌어올리는 문'을 뜻한다.

이러한 해치백 차량은 노출된 트렁크 내부의 혼잡함과 동시에 경사노면에서의 트렁크 개방시 트렁크 내부와 쉘프 트림상의 물건이 쏟아져 나오지않도록 방지하는 트렁크 차단구조가 필요한데, 예를들어, 경사노면에 주, 정차된 상태에서 물건을 내리기 위하여 트렁크를 개방하는 경우 그 트렁크내 적재된 물건이 후방으로 쏠리면서 외부로 쏟아져 버리는 경우가 있으며, 또한 트렁크내부의 물건이 산만하게 널려 있을 경우 외관을 해치는 단점이 있었다.

따라서, 이러한 해치백 차량은, 일반적으로 객실과 트렁크의 구분 및 트렁크 차단을 위한 트렁크 덮개를 장비하고 있으며, 단순한 판형상으로 수납의 기능이 없이 개폐하는 개폐식 트렁크 덮개와, 직물 재질로서, 미사용시에는 수납부의 회동축에 감겨있다가 필요할 때 펼쳐질 수 있는 수납식 트렁크 덮개로 구분된다.

최근 차량의 고급화로 인해 수납의 기능이 없는 개폐식 트렁크 덮개 보다, 미 사용시 수납되어 인테리어 미관을 해치지 않는 수납식 트렁크 덮개의 적용이 확대되고 있으며, SUV차량과 같은 해치백형상의 차량이 증가함에 따라 수납식 트렁크 덮개의 수요가 늘어나고 있는 추세이다.

이러한 수납식 트렁크 덮개의 회동축은 좌우 지지부의 스파이럴 스프링에 고정되어 있어, 펼쳐졌을시에는 회동축에 감겨있던 직물 덮개가 풀리면서, 스파이럴 스프링이 감기게 되고, 다시 접을경우 감겼던 스파이럴 스프링의 탄성으로 다시 회동축에 직물덮개가 감기게되는 구조이다.

따라서, 상기 좌우 지지부의 스파이럴 스프링에 회동축을 고정하는 고정핀은 덮개가 펼쳐졌을 시 스프링의 탄성을 장시간 견뎌야 하므로 일반적으로 강성이 강한 금속재질로 제조되며, 절삭가공을 통해 생산된다.

이러한 종래 절삭가공 생산기술은 원소재를 절삭한뒤 표면처리를 하는 공정을 거쳐야 완성되는데 원소재를 절삭하므로 소재의 손실이 발생하며, 생산속도가 느리고 대량생산하기에 적합하지 않으며, 비용이 많이 발생하는 문제점과, 금속소재의 특성상 수납식 트렁크 덮개에 적용 후 변형이나 마찰노이즈와 같은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 생산속도의 향상으로 대량생산이 가능하고, 제품에 적용 시 변형 및 노이즈 발생을 제거할 수 있으며, 절삭가공 공정을 원천적으로 배제시킬 수 있어 생산공정의 문제점을 해결할 수 있도록 한 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법 및 그에 따른 제품를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 폴리카보네이트 70~90wt%와 카본 화이버 10~30wt%를 혼합한 원소재를 금형에 넣고 사출 성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법 및 그에 따른 제품으로서, 폴리카보네이트 및 카본 화이버 혼합비율 결정 단계, 상기 혼합비율로 고체상의 폴리카보네이트 및 카본 화이버를 혼합하는 혼합 단계, 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 용융하는 가소화 단계, 상기 용융된 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 형상홈이 형성되어있는 금형에 고압으로 주입하는 사출 단계, 상기 금형을 냉각시켜 내부의 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 고화 시키는 냉각 단계, 상기 금형을 개방하고 고화된 성형물을 탈형하는 탈형 단계, 상기 탈형된 성형물을 표면가공 하는 단계,를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 카본 화이버는 길이 1,3,6,12mm인 것들 중에서 택일되는 것을 특징으로 하며 상기 카본화이버를 사이징 하기 위한 사이즈제로서 폴리 우레탄, 에폭시, 폴리이미드, 페놀, 폴리아미드를 포함하는 것들 중 하나를 사용한다.

본 발명에 따르면, 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀은, 제품에 적용 시 합성수지의 장점으로 인해 노이즈 및 부식 발생을 제거하게 되며, 카본 화이버와의 혼합으로인한 물성의 강화로 인해 후변형의 우려가 없으며, 아울러 경량화가 가능하므로 종래 스틸 소재 보다 월등히 향상된 고품질의 제품 제공이 가능하며, 절삭가공 공정을 원천적으로 배제시킬 수 있어 절삭가공공정의 문제점인 소재의 손실, 높은 제조비용과 같은 문제점들을 해결할 수 있고, 생산속도의 향상으로 대량생산이 가능하며, 낮은 불량발생률을 달성하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 수납식 트렁크 덮개를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 수납부 양끝단 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀을 나타낸 사시도 및 측면도 이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법을 나타낸 흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 수납식 트렁크 덮개를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 수납부 양끝단 확대도, 도 4는 본 발명에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀을 나타낸 사시도 및 측면도 이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법은, 폴리카보네이트와 카본 화이버의 혼합비율을 결정하는 혼합비율 결정단계(A)로 시작된다.

이러한 혼합비율은 폴리카보네이트 70~90wt%, 카본 화이버 10~30wt%의 혼합비가 바람직한데, 이는 실험적으로 상기와 같은 비율의 제품이 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀에 적용하기에 가장 적합한 물성을 갖춘 것으로 판단되기 때문이다.

따라서, 상기와 같은 혼합비율로 고체상, 즉, 원료의 형태인 칩또는 가루 형상의 폴리카보네이트 및 카본 화이버를 사출기와 연결된 혼합기에 넣고 혼합하는 혼합 단계(B)를 거치고, 이러한 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 열을 가하여 용융시키는 가소화 단계(C), 상기 용융된 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 목적하는 회동축 고정핀의 형상에 부합되도록 형상홈이 형성되어있는 금형에 고압으로 주입하는 사출 단계(D), 상기 금형을 냉각시켜 내부의 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 고화 시키는 냉각 단계(E), 상기 금형을 개방하고 고화된 성형물을 탈형하는 탈형 단계(F)를 거쳐 성형물을 얻는다.

또한, 이렇게 얻어진 성형물은 금형결합라인 등으로 인해 표면의 요철이 발생할 수 있으므로 상기 탈형된 성형물을 표면가공 하는 표면가공 단계(G)를 포함하여 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀을 완성한다.

또한 상기 회동축 고정핀(1)이 적용되는 위치는 도 2와 도 3을 참고하면 명확한데, 도 2와 같이 완성된 수납식 트렁크 덮개(100)의 수납부(110)의 양끝단은 수납부 양끝단 확대도(N)과 같이 회동축 결합홈(121)이 형성된 회동축 결합부(120)와, 스파이럴 스프링(131)이 내장된 스프링부(130)로 구성되어 있다.

도 3을 참고하면 이러한 회동축 결합부(120)와 스프링부(130)의 결합은 스프링부(130)의 스파이럴 스프링(131)의 중심이 회동축 고정핀(1)의 원통형부(1-2)에 형성된 스프링 결합홈(1-3)에 끼워져 결합되고, 회동축 고정핀(1)의 결합막대부(1-1)가 회동축 결합부(120)의 고정핀 결합홀(122)에 삽입되어 결합되는 구조이다.

따라서, 도 4와 같이 이러한 회동축 고정핀(1)의 일단은 스프링 결합홈(1-3)이 형성된 원통형의 형상을 한 원통형부(1-2)와 다른 일단은 막대의 형상을 한 결합막대부(1-1)로 형상되고, 이러한 형상은 도 4와 같이 결합막대부(1-1)의 폭이 원통형부(1-2)보다 좁은 형상이며, 상기 금형의 형상 또한 이러한 회동축 고정핀(1)의 외주면과 일치하도록 하여 원하는 형상으로 사출되도록 한다.

재료로서, 상기 폴리카보네이트는 열가소성 플라스틱의 일종이며, 내충격성, 내열성, 내후성, 자기 소화성, 투명성 등의 특징이 있고, 강화 유리의 약 150배 이상의 충격도를 지니고 있어 유연성 및 가공성이 우수한 특성이 있다.

또한, 상기 카본 화이버(탄소섬유)는 대나무 섬유를 탄화하여 전구의 필라멘트로 사용하기 위한 것으로, 강도 10∼20g/d, 비중 1.5∼2.1이며, 내열성, 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 해충에 대한 저항성이 크다. 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소되므로 금속(알루미늄)보다 가볍고 반면에 금속(철)에 비해 탄성과 강도가 뛰어한 특성이 있다.

본 발명에서는 카본 화이버는 길이 1,3,6,12mm인 단섬유들 중에서 택일되어 사용된다.

또한, 카본 화이버가 혼합된 플라스틱의 기계적 물성은 섬유 표면에 처리된 사이징에 좌우된다.

즉, 사이징 기술력에 따라 탄소섬유와 플라스틱의 물성이 향상될 수 있다.

본 실시예에서는 카본 화이버에 사이즈제로써 폴리 우레탄, 에폭시, 폴리이미드, 페놀, 폴리아미드가 바람직하다. 하기의 [표 1]은 본 발명에 적용되는 카본 화이버에 대한 성능 테스트에 대한 물성을 나타낸다.

카본 화이버(절단형태)	SYC-TR-PU6
길이(mm)	6
카본 함량(%)	95
전기저항성(Ω.cm)	1.54×10-3
연신율(%)	2.3
인장율(MPA)	4,810
인장탄성율(Gpa)	225
밀도(g/liter)	1.78
필라멘트 직경(㎛)	6.97
사이즈제	폴레우레탄

따라서 본 발명에 의한 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀은 제품에 적용 시 합성수지의 장점으로 인해 노이즈 및 부식 발생을 제거하게 되며, 카본 화이버와의 혼합으로인한 물성의 강화로 인해 후변형의 우려가 없으며, 아울러 경량화가 가능하므로 종래 스틸 소재 보다 월등히 향상된 고품질의 제품 제공이 가능하며, 절삭가공 공정을 원천적으로 배제시킬 수 있어 절삭가공공정의 문제점인 소재의 손실, 높은 제조비용과 같은 문제점들을 해결할 수 있고, 생산속도의 향상으로 대량생산이 가능하며, 낮은 불량발생률을 달성할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

110 : 수납부 120 : 회동축 결합부
121 : 회동축 결합홈 122 : 고정핀 결합홀
130 : 스프링부 131 : 스파이럴 스프링
1 : 회동축 고정핀 1-1 : 결합막대부
1-2 : 원통형부

Claims (5)

1. 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀을 제조하는 제조방법에 있어서,
   폴리카보네이트 및 카본 화이버 혼합비율 결정 단계,
   상기 혼합비율로 고체상의 폴리카보네이트 및 카본 화이버를 혼합하는 혼합 단계,
   상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 용융하는 가소화 단계,
   상기 용융된 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 형상홈이 형성되어있는 금형에 고압으로 주입하는 사출 단계,
   상기 금형을 냉각시켜 내부의 상기 폴리카보네이트/카본 화이버 혼합물을 고화 시키는 냉각 단계,
   상기 금형을 개방하고 고화된 성형물을 탈형하는 탈형 단계,
   상기 탈형된 성형물을 표면가공 하는 단계,를 포함하고,
   상기 폴리카보네이트 및 카본 화이버 혼합비율은 폴리카보네이트 70~90wt%와 카본 화이버 10~30wt%이며,
   상기 카본 화이버는 길이 1,3,6,12mm인 것들 중에서 택일되면서 표면에 사이징 처리를 하기 위한 사이즈제로써 폴리 우레탄, 에폭시, 폴리이미드, 페놀, 폴리아미드를 포함하고, 절단형태는 SYC-TR-PU6, 카본 함량 95%, 전기저항성 1.54 ×10^-3Ω-cm, 연신율 2.3%, 인장율 4,810MPa, 인장탄성율 225GPa, 밀도 1.78g/liter, 필라멘트 직경 6.97㎛의 물성이 구현되며,
   일단은 원통형의 형상을 한 원통형부와 다른 일단은 상기 원통형부보다 폭이 좁은 막대의 형상을 한 결합막대부로 형상되고, 상기 원통형부에 회동축의 스파이럴 스프링과 결합하는 스프링 결합홈이 형성되도록 제작되는 것을 특징으로 하는 자동차 트렁크 덮개용 회동축 고정핀의 제조방법.
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