KR102347084B1 - 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에서 사용되는 정보표시패널을 입체적으로 열성형하는 과정에서 성형이 필요한 부분만 국소적으로 가열하여 나머지 부분이 열에 의해 변형되어 발생하는 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상을 방지할 수 있도록 한 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 관한 것으로,
본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 방법은, 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍(25)이 구비된 금형(25)과 다수의 근적외선 히터(15)가 구비된 히터부재(10)를 준비하는 단계(S10); 금형(20)과 히터부재(10) 사이에 필름시트(30)를 위치시키는 단계(S20); 필름시트(30)와 히터부재(10) 사이에 마스크(40)를 배치하는 단계(S30); 히터부재(10)를 이용하여 필름시트(30)를 가열하는 단계(S40); 금형(20)의 흡착구멍(25)에 부압을 인가하여 가열된 필름시트(30)를 흡착함으로써 필름시트(30)의 성형 부위가 입체적으로 성형되도록 하는 단계(S50); 및 금형(20)으로부터 필름시트(30)를 취출한 후 커팅하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치{Thermoforing Method and Apparatus for Information Display Pannel of Car}

본 발명은 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에서 사용되는 정보표시패널(Information Display Pannel)를 입체적으로 열성형하는 과정에서 성형이 필요한 부분만 국소적으로 가열하여 나머지 부분이 열에 의해 변형되어 발생하는 화면의 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상을 방지할 수 있도록 한 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 정보표시패널은 화면을 통해 차량의 각종 정보를 표시함과 아울러 주행 경로를 알려주는 네비게이션 기능과 DMB 방송 등이 화면에 나타나도록 하는 것으로, 자동차 산업과 전자 산업의 발달에 따라 대부분의 차량에 구비되고 있다.

이러한 차량용 정보표시패널은 작게는 차량의 대시보드 중앙에 설치되는 센터 정보표시패널(Center Information Disply Pannel; CID 패널)을 의미하지만, 크게는 상기한 CID 패널에 계기판 패널이 합쳐진 대면적 디스플레이 패널을 의미하게 된다.

이러한 차량용 정보표시패널은 정보가 표시되는 화면부와 함께, 차량의 대시보드에 장착할 수 있도록 입체적으로 성형된 화면부 가장자리의 결합부를 포함하고 있다. 따라서, 필름시트를 이용하여 차량용 정보표시패널을 성형하는 경우 필름시트의 가장자리를 입체적으로 성형하여야 하며, 이때 열성형 방법이 사용되고 있다.

구체적으로, 금형의 상측에 필름시트를 위치시킨 후 금형의 상부에 위치한 히터부재로 필름시트를 가열하여 연화시키고, 금형에 인가되는 부압을 이용하여 연화된 필름시트를 흡착한 후 진공압 또는 공압을 이용하여 필름시트의 가장자리 부분이 입체적으로 성형되도록 하고 있는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 열성형 방법은 목적하는 물품을 형성하기 위하여 필름시트를 가열할 때 실제로 성형이 필요한 부분만 가열하지 않고 필름시트 전체를 가열함에 따라 필름시트에서 변형이 발생하게 되고, 이로 인해 정보표시패널의 화면에서 빛번짐 현상 또는 위상차에 의한 복굴절 현상이 발생하여 화면에 표시된 내용을 정확하게 파악하지 못하게 되는 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 시트를 클램프에 의해 클램핑하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 클램핑된 상기 시트를 히터에 근접 이송시키는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 이송된 상기 시트를 가열시키는 제3 단계; 상기 제3 단계에서 가열된 상기 시트를 소정의 성형 위치로 이송시키는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 이송된 상기 시트가 상기 금형에 흡착되는 제5 단계; 상기 제5 단계에서 흡착된 상기 시트를 언클램핑하는 제6 단계; 및 상기 제6 단계에서 언클램핑된 상기 시트가 상기 금형에 흡착된 상태로 소정 위치까지 이동되어, 상기 제1 단계로부터 제3 단계까지 다른 시트의 성형 작업이 가능하도록 하는 제7 단계;를 포함하며, 시트의 성형과 새로운 시트의 가열이 동시에 이뤄짐으로써, 성형된 시트의 이형 후 곧바로 새로운 시트의 성형이 가능하여, 히터의 전력 사용 효율을 증대시킴과 동시에 제품 생산 주기를 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 한, 전력 효율 및 생산성이 향상된 단일 스테이지 진공 열 성형방법을 개시하고 있다.

특허문헌 2는, 기부(基部)와, 주위 벽부와 오목부를 가지는 프레임； 가열면과 가열면을 가열하는 가열 유닛을 가지는 열판； 프레임과 접속되어, 시트를 프레임의 주위 벽부의 상단에 고정하고, 시트에 의해 덮힌 오목부 내를 감압하는 감압 유닛； 열판과 접속되어, 가열면측을 흡인하는 감압 유닛； 열판과 접속되어, 가열면측을 대기 개방 또는 가압하는 유닛； 시트를 사이에 두고 프레임과 열판을 밀접(密接)시킨 상태에서, 열판에 의한 시트의 흡착 및 가열 동작을 행하는 흡착 및 가열 제어 유닛； 시트에 의해 덮힌 오목부 내의 감압 동작을 행하는 감압 제어 유닛； 흡착 및 가열 동작과 감압 동작을 병행시켜, 동작의 개시로부터 소정 시간 후에, 시트의 상기 흡착 및 가열 동작을 정지시키고, 열판과 시트와의 사이를 대기 개방하거나 또는 가압하는 성형 동작 제어 유닛을 포함하는, 열판 가열에 의한 열 성형 장치 및 열 성형 방법을 개시하고 있다.

KR 10-0791762 B1 KR 10-2011-0082124 A

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량에서 사용되는 정보표시패널을 입체적으로 열성형하는 과정에서 필름시트를 가열할 때 성형이 필요한 부분만 국소적으로 가열하여 나머지 부분이 열에 의해 변형되어 발생하는 화면의 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상을 방지할 수 있도록 한 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법은, 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍이 구비된 금형과 다수의 근적외선 히터가 구비된 히터부재를 준비하는 단계; 금형과 히터부재 사이에 필름시트를 위치시키는 단계; 필름시트와 히터부재 사이에 마스크를 배치하는 단계; 히터부재를 이용하여 필름시트를 가열하는 단계; 금형의 흡착구멍에 부압을 인가하여 가열된 필름시트를 흡착함으로써 필름시트의 성형 부위가 입체적으로 성형되도록 하는 단계; 및 금형으로부터 필름시트를 취출한 후 커팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법에 따르면, 상기 필름시트를 성형할 때 필름시트의 상측에 공압을 인가하여 압력 성형하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치는, 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍이 구비된 금형; 다수의 근적외선 히터가 구비되며 상기 금형으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 금형의 상측에 배치되는 히터부재; 상기 금형의 상측에 위치되는 필름시트와 히터부재 사이에 배치되며, 상기 필름시트의 성형 부위를 제외한 나머지 부분에 히터부재의 열이 가해지지 않도록 차폐하는 마스크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에 따르면, 상기 필름시트를 흡착 지지하는 시트홀더;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에 따르면, 상기 마스크가 히터부재에 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치는 차량에서 사용되는 차량용 정보표시패널을 성형하기 위하여 필름시트를 가열할 때 마스크를 이용하여 화면 부분에는 열이 가해지지 않도록 차폐하고 3차원 성형이 필요한 부분에만 국소적으로 열이 가해지도록 함으로써, 차량용 정보표시패널의 입체적 성형은 원활하게 이루어지면서도 화면 부분은 열에 의해 변형되지 않게 되어 화면의 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 따르면, 필름시트를 성형할 때 공압을 제공하여 압력 성형이 이루어지도록 함에 따라 차량용 정보표시패널의 3차원 성형이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 따르면, 시트홀더를 이용하여 필름시트를 흡착 고정하게 되므로 시트홀더의 부압을 차단하는 것만으로도 필름시트가 금형으로 낙하하게 되어 제어구조가 단순화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 장치가 개략적으로 도시된 구성도.
도 3은 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에 의해 필름시트가 성형되는 모습을 나타낸 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에서 마스크가 히터부재에 연결된 모습을 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법 및 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 1은 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 장치가 개략적으로 도시된 구성도이며, 도 3은 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에 의해 필름시트가 성형되는 모습을 나타낸 모식도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 장치에서 마스크가 히터부재에 연결된 모습을 나타낸 참고도이다.

본 발명에 따른 차량용 정보표시패널의 열성형 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍(25)이 구비된 금형(25)과 다수의 근적외선 히터(15)가 구비된 히터부재(10)를 준비하는 단계(S10)와; 상기 금형(20)과 히터부재(10) 사이에 필름시트(30)를 위치시키는 단계(S20)와; 상기 필름시트(30)와 히터부재(10) 사이에 마스크(40)를 배치하는 단계(S30)와; 상기 히터부재(10)를 이용하여 필름시트(30)를 가열하는 단계(S40)와; 상기 금형(20)의 흡착구멍(25)에 부압을 인가하여 가열된 필름시트(30)를 흡착함으로써 필름시트(30)의 성형 부위가 입체적으로 성형되도록 하는 단계(S50); 및 금형(20)으로부터 필름시트(30)를 취출한 후 커팅하는 단계(S60);를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 필름시트(30)를 성형할 때에는 상기 필름시트(30)의 상측에 공압을 인가하여 압력 성형하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 방법은 차량용 정보표시패널을 성형하기 위하여 히터부재로 열을 가할 때 마스크를 이용하여 필름시트를 차폐하여 필름시트 전체가 아닌 성형이 필요한 부분에만 국소적으로 열이 가해지도록 함으로써, 필름시트의 성형은 원활하게 이루어지면서도 나머지 부분은 열에 의해 변형되지 않아 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상이 방지되도록 한다.

그리고, 상기한 차량용 정보표시패널의 열성형 방법을 적용하기 위한 본 발명의 차량용 정보표시패널의 열성형 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍(25)이 구비된 금형(20)과; 다수의 근적외선 히터(15)가 구비되며 상기 금형(20)으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 금형(20)의 상측에 배치되는 히터부재(10)와; 상기 금형(20)의 상측에 위치되는 필름시트(30)를 흡착 지지하는 시트홀더(35)와; 상기 필름시트(30)와 히터부재(10) 사이에 배치되어 필름시트(30)의 성형 부위에만 국소적으로 열이 가해지고 이를 제외한 나머지 부분에는 히터부재(10)의 열이 가해지지 않도록 열을 차폐하는 마스크(40);를 포함하여 이루어진다.

상기 히터부재(10)에 설치되는 근적외선 히터(15)는 일정 간격을 두고 종횡으로 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 마스크(40)는 히터부재(10)와 별개로 형성될 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마스크(40)가 히터부재(10)에 일체로 연결될 수도 있다.

상기한 차량용 정보표시패널의 열성형 장치를 이용하여 필름시트를 성형하는 것에 대하여 설명하면 다음과 같다.

차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성된 금형(20)의 상측에 히터부재(10)가 배치되고 그 사이에 흡착식 시트홀더(35)가 구비된 열성형 장치에 필름시트(30)를 투입하여 상기 시트홀더(35)에 의해 필름시트(30)가 지지되도록 한다. 이때, 상기 시트홀더(35)가 부압을 이용하여 상기 필름시트(30)를 흡착 고정하게 되므로, 상기 필름시트(30)는 손상되지 않게 된다.

이 상태에서 상기 히터부재(10)와 필름시트(30) 사이로 마스크(40)를 위치시키고, 상기 마스크(40)의 위치가 고정되면 상기 히터부재(10)의 근적외선 히터(15)를 작동시켜 상기 필름시트(30)가 가열되도록 한다. 이때, 상기 마스크(40)가 히터부재(10)의 열을 차폐하고 있으므로, 상기 히터부재(10)의 열은 상기 마스크(40)에 의해 차폐된 부분을 제외한 나머지 부분으로만 방사되어 상기 필름시트(30)를 가열하게 된다. 따라서, 상기 필름시트(30)에서 성형이 요구되는 부분, 즉 테두리 부분과 입체적으로 성형되는 부분에만 열이 가해져 연화되고, 나머지 부분에는 열이 가해지지 않아 연화되지 않게 된다.

이와 같이, 상기 필름시트(30)에서 성형이 요구되는 부분을 제외한 나머지 부분이 연화되지 않음에 따라 상기 필름시트(30)의 변형으로 인해 발생하는 화면의 빛번짐 현상과 위상차에 의한 복굴절 현상이 방지된다.

이후, 상기 금형(20)의 흡착구멍(25)에 부압을 인가함과 동시에 상기 시트홀더(35)에 작용하는 부압을 차단하면, 상기 필름시트(30)가 하강하여 금형(20)에 밀착됨으로써 상기 필름시트(30)가 차량용 정보표시패널의 형상으로 성형된다. 이때, 상기 필름시트(30)의 상측에 공압이 작용하게 되면, 상기 필름시트(30)가 열과 압력에 의해 빠르게 성형된다.

상기 필름시트(30)의 성형이 완료되면, 상기 금형(20)에 작용하는 부압을 차단하고 필름시트(30)를 취출한다. 그리고, 성형이 완료된 상기 필름시트(30)를 차량용 정보표시패널의 형상으로 커팅한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 발명의 설명에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...히터부재
15...근적외선 히터
20...금형
25...흡착구멍
30...필름시트
35...시트홀더
40...마스크

Claims (5)

1. 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍(25)이 구비된 금형(25)과 다수의 근적외선 히터(15)가 구비된 히터부재(10)를 준비하는 단계(S10);
   시트홀더(35)에 부압을 인가하여 필름시트(30)를 흡착한 후, 금형(20)과 히터부재(10) 사이에 필름시트(30)를 위치시키는 단계(S20);
   필름시트(30)와 히터부재(10) 사이에 마스크(40)를 배치하는 단계(S30);
   히터부재(10)를 이용하여 필름시트(30)를 가열하되 마스크(40)에 의해 차폐되지 않는 성형 부위를 부분적으로 가열하는 단계(S40);
   시트홀더(35)의 부압을 해제하고 금형(20)의 흡착구멍(25)에 부압을 인가하여 가열된 필름시트(30)를 흡착함과 아울러 흡착구멍(25)을 통해 인가된 부압에 의해 필름시트(30)의 성형 부위가 입체적으로 성형되도록 하되, 필름시트(30)의 상측에 공압을 인가하여 압력 성형하는 단계(S50); 및
   금형(20)으로부터 필름시트(30)를 취출한 후 커팅하는 단계(S60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정보표시패널의 열성형 방법.
2. 삭제
3. 차량용 정보표시패널의 형상에 대응하도록 형성되고 다수의 흡착구멍(25)이 구비된 금형(20);
   다수의 근적외선 히터(15)가 구비되며 상기 금형(20)으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 금형(20)의 상측에 배치되는 히터부재(10);
   상기 금형(20)의 상측에 위치되는 필름시트(30)와 히터부재(10) 사이에 배치되며, 상기 필름시트(30)의 성형 부위를 제외한 나머지 부분에 히터부재(10)의 열이 가해지지 않도록 차폐하는 마스크(40);
   상기 필름시트(30)를 흡착 지지하는 시트홀더(35); 및
   상기 필름시트(30)가 압력 성형되도록 상기 필름시트(30)의 상면으로 공압을 인가하는 공압제공부;를 포함하는 것을 특징으로 차량용 정보표시패널의 열성형 장치.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 마스크(40)가 히터부재(10)에 일체로 연결되는 것을 특징으로 차량용 정보표시패널의 열성형 장치.

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