KR102382671B1 - 차량용 크루즈 컨트롤 센서 커버 및 그 제조 방법 - Google Patents

차량용 크루즈 컨트롤 센서 커버 및 그 제조 방법 Download PDF

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안준영
성겸손
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인탑스 주식회사
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Abstract

본 발명은 탑커버부재와 바텀커버부재로 이루어지는 차량의 크루즈 센서 커버의 제조 방법으로서, 상기 방법은 (a) 바텀커버부재를 엠블럼 또는 로고를 표시하는 제1엠블럼부를 포함한 형상에 맞추어 사출 성형으로 한 번에 제조하는 단계; (b) 탑커버부재의 대부분을 차지하며, 바텀커버부재의 형상과 매칭하도록 플라스틱 수지로 사출 성형되는 탑커버바디를 포함하는 탑커버부재를 제조하는 단계; 및 (c) 탑커버부재와 바텀커버부재를 본딩 접합하는 단계를 포함하는 단계;를 포함하는 방법을 포함한다. 본 발명은 이 제조 방법에 의하여 생산되는 차량용 크루즈 센서 커버를 제공한다.

Description

차량용 크루즈 컨트롤 센서 커버 및 그 제조 방법{Adaptive cruise control sensor cover and method manufacturing the same}
본 발명은 차량용 크루즈 컨트롤 센서 커버 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
차량에 장착되는 레이더 센서는 1970년대 초부터 상용화를 위한 개발이 시작되었다. 비, 눈, 안개 등 악천후와 흙과 먼지에 취약한 단점을 극복하기 위하여 1980년대 후반부터 밀리미터파를 이용한 레이더 방식이 보급되었다.
차량용 레이더로는 77GHz 주파수를 이용하여 비교적 원거리(200m) 까지탐지하는 예를 들어 전방 충돌 경고 시스템에 이용되는 고급형의 레이더와, 24GHz 주파수를 이용하여 중단거리(100m) 까지 탐지하는 예를 들어 사각지대탐지, 차선변경시스템 또는 버드뷰 영상 촬영에 이용되는 일반형의 레이더가 개발되어 상용화되고 있다.
한편, 차량용 레이더 센서가 이용되는 분야로 적응형 크루즈 컨트롤(ACC: adaptive cruise control) 분야가 있다. 본래 크루즈 컨트롤 제어는 운전자가 차량 속도를 증가시키도록 버튼을 눌러도 현재 차량 속도를 유지하고 시속 40km 이하에서는 크루즈 기능을 없앤 것으로, 장거리 고속도로가 많아 장시간 정속 주행이 필요한 미국에서 운전자의 편의를 위하여 1958년 최초로 자동차에 적용하여 보편화한 기술이다. 그런데, 최근 DAS(driver assistance system) 기술의 개발에 따라, 선행 차량과의 안전 거리를 자동으로 조정하는 시스템, 즉 “적응형” 시스템으로 진화하였으며, Lidar(빛으로 거리 탐지) 또는 Laser(레이저로 거리 탐지)나 초음파로 적응형 크루즈 컨트롤을 구현하고 있다.
차량용 ACC 센서는 보통 그 전방에 레이더 센서를 덮는 볼록한 덮개 또는 하우징인, 레이돔(radome) 또는 커버에 수용되며, 그 후방에는 차체에 바로 부착되는 마운트가 결합된 모듈로 제공된다. 즉, 차량용 ACC 센서 어셈블리는, 엄밀하게는 커버와, ACC 센서와, 마운트가 일체로 결합된 것이다.
ACC 센서 어셈블리는 차량 전방의 센터 그릴, 전방 좌우 범퍼 측면 하단(주차 보조용 레이더) 또는 윈드 실드에 부착되며, 미관을 위하여 레이돔에 엠블럼을 일체로 형성하는 경우가 많다.
출원인은 특허 제10-1856441호(출원일: 2017년 9월 29일/ 등록일: 2018년 5월 3일)에서 도 6과 같은 구조의 크루즈 컨트롤 센서 커버를 제안하였다.
자동차용 크루즈 컨트롤 센서 커버는 보텀커버부재(10')와, 탑커버부재(20')가 조립되어, 일체를 이루고 있다.
보텀커버부재(10')는 유색의 합성수지 재질로, 로고 및 외곽 테두리가 입체적으로 돌출 형성된 보텀커버바디(11')를 포함하고, 보텀커버바디(11')의 전면에는 보텀커버바디(11')의 전자기적 투과성을 확보하는 비전도 증착층(12')이 형성되며, 비전도 증착층(12')의 전면에는 코팅 또는 증착으로 비전도 증착층을 보호하는 보호층(13')이 형성된다. (1')은 로고이며, (2')은 테두리이고, (3')은 테두리를 제외한 내면이다.
탑커버부재(20')는 투명한 합성수지재질로, 배면에는 보텀커버바디(11')의 전면과 대응하는 형상으로 형성된 투명한 탑커버바디(21')를 포함하고, 탑커버바디(21')의 전면에 사출금형을 통해 사출공정 또는 도장공정으로 형성되는 하드코팅층(22')을 포함하며, 배면에는 로고(1'), 외곽 테두리(2') 및 로고바탕(3')에 대응하는 면 중 선택적으로 어느 한 면에 부분 도색이 실시되어 형성된 부분 도색층(23')이 형성된다. 탑커버바디(21')의 배면에 에칭면을 더 형성할 수 있는데, 에칭면은 외부에서 보았을 때 로고(1') 및 외각테두리(2')에 형성된 다각도의 커팅면에 의해 빛이 다각도로 반사되어 이들이 로고 바탕면(3')보다 더욱 돋보이도록 한다.
상기 특허의 특징을 이루는 비전도 증착층(12')은 메탈릭한 색상 및 재질을 구현하는데, 인듐 또는 인듐이 포함된 합금을 NCVM(non conductive vacuum metalization)방식으로 증착하여, 입자를 아일랜드형으로 증착하여 일반적인 증착층보다 높은 전자기적 투과율을 갖도록 형성한다.
상기 특허는 여러 장점을 가지지만, 바텀커버부재(10')에 비전도증착층(12')을 형성하는 것은 매우 번거로운 작업이며 더욱 보호층(13')의 부가는 플라스틱 수지 재료의 발전을 고려하여 또 탑커버부재(20')에도 보호층이 존재함을 고려하여 생략할 수 있다. 나아가, 탑커버부재(20')에서 하드코팅층(22')을 사출 또는 도장하는 대신 경화속도가 빠르고 친환경적인 공법으로 대체할 필요도 있다.
또, 엠블럼을 장식하는 금속층과 엣칭면을 탑커버부재(20')에 형성하는 것이 바람직한 경우가 있다.
이와 관련된 특허로, 예를 들어 EP 0 954 052호(출원인: 다임러)가 있다. 탑 커버부재를 형성하는 투명 플레이트의 오목면에 금속층을 형성하고, 엠블럼 구조를 오목면에 삽입한 다음 금속층과 함께 인서트 성형하고 투명 플레이트의 배면에는 블랙 도장을 실시한다. 그러나, 이 특허는 엠블럼의 제작 방법으로 인서트 성형을 제안하는 한계가 있으며, 바텀 커버 부재에 대해서는 아무 개시를 하고 있지 않다.
따라서, 발명자들은, 이상의 선행기술을 고려하고, 출원인의 상기 특허를 더욱 개선하여 새로운 구조의 자동차용 크루즈 컨트롤 센서 커버 및 그 제조 방법을 개발하게 된 것이다.
그러므로 본 발명은 제작 공정이 간편하고 신속하며, 내구성이 우수하고 엠블럼이나 로고를 미려하게 부각시킬 수 있는 차량의 크루즈 센서 커버와 그 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탑커버부재와 바텀커버부재로 이루어지는 차량의 크루즈 센서 커버의 제조 방법으로서, 상기 방법은 (a) 바텀커버부재를 엠블럼 또는 로고를 표시하는 제1엠블럼부를 포함한 형상에 맞추어 사출 성형으로 한 번에 제조하는 단계; (b) 탑커버부재의 대부분을 차지하며, 바텀커버부재의 형상과 매칭하도록 플라스틱 수지로 사출 성형되는 탑커버바디를 포함하는 탑커버부재를 제조하는 단계; 및 (c) 탑커버부재와 바텀커버부재를 본딩 접합하는 단계를 포함하는 단계;를 포함하는 방법을 제공한다.
상기 단계(b)는: (b-1) 탑커버바디의 외면에 UV 하드코팅층을 형성하는 단계; (b-2) 탑커버바디의 외면과 반대인 내면에 UV코팅층을 형성하는 단계; (b-3) 인디움(In), 알루미늄 또는 니켈 등의 금속으로 UV코팅층에 증착층을 형성하는 단계; 및 (b-4) 블랙 도장으로 증착층에 도장층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(c)는 탑커버부재와 바텀커버부재의 테두리의 양면 또는 일면에는 PUR(폴리우레탄) 핫멜트를 도포하고, 테두리를 제외한 내측의 양면 또는 일면에는 순간접착제를 도포하여 압착하여 본딩하는, 방법일 수 있다.
(c) 단계 이후, 바텀커버 측면 배면부에 에어벤트 융착을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 탑커버부재와 바텀커버부재로 이루어지는 차량의 크루즈 센서 커버로서, 상기 바텀커버부재는 엠블럼 또는 로고를 표시하는 제1엠블럼부를 포함한 형상이 되도록 플라스틱 수지 재질로 사출 성형으로 한 번에 제작되며, 상기 탑커버부재는 탑커버부재의 대부분을 차지하며, 바텀커버부재의 형상과 매칭하도록 플라스틱 수지로 사출 성형되는 탑커버바디를 제조하며, 탑커버부재와 바텀커버부재는 본딩 접합되며, 바텀커버부재의 배면부에는 에어벤트가 융착된, 차량의 크루즈 센서 커버를 제공한다.
상기 탑커버부재는, 탑커버바디가 외부를 향하는 외면에 형성된 UV 하드코팅층, 탑커버바디의 외면과 반대인 내면에 형성된 UV코팅층, 인디움(In), 알루미늄 또는 니켈 등의 금속으로 UV코팅층에 형성된 증착층 및 증착층에 형성된 블랙 도장층이 순차적으로 더 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 탑커버부재와 바텀커버부재로 이루어지는 차량의 크루즈 센서 커버의 제조 방법으로서, 상기 방법은 (a) 바텀커버부재를 엠블럼 또는 로고를 표시하는 제1엠블럼부를 포함한 형상에 맞추어 사출 성형으로 한 번에 제조하는 단계; (b) 탑커버부재의 대부분을 차지하며, 바텀커버부재의 형상과 매칭하도록 플라스틱 수지로 사출 성형되는 탑커버바디를 포함하는 탑커버부재를 제조하는 단계; 및 (c) 탑커버부재와 바텀커버부재를 본딩 접합하는 단계를 포함하며, 상기 단계(b)는: (b-1) 탑커버바디의 외면에 UV 하드코팅층을 형성하는 단계; (b-2) 탑커버바디의 외면과 반대인 내면에 UV코팅층을 형성하는 단계; (b-3) 인디움(In), 알루미늄 또는 니켈 등의 금속으로 UV코팅층에 증착층을 형성하는 단계; 및 (b-4) 블랙 도장으로 증착층에 도장층을 형성하는 단계를 더 포함하며, (b-4) 의 도장층 형성 단계에 앞서 증착층의 증착된 부분에 선별적으로 레이저 엣칭을 실시하여, 레이저 엣칭에 의하여 식각된 에칭면이 엠블럼 또는 로고 부위에서 반사되도록 하고, 상기 단계(c)는 탑커버부재와 바텀커버부재의 테두리의 양면 또는 일면에는 PUR(폴리우레탄) 핫멜트를 도포하고, 테두리를 제외한 내측의 양면 또는 일면에는 순간접착제를 도포하여 압착하여 본딩함으로써 탑커버부재가 바텀커버부재를 향하는 전체면을 본딩 접합하는, 방법을 제공한다.
본 발명은 선행기술 대비, 내구성이 우수하고 엠블럼이나 로고를 더욱 미려하게 부각시킬 수 있는 차량의 크루즈 센서 커버와 그 제조 방법을 제공한다는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 크루즈 컨트롤 센서 커버의 전체 분해 사시도;
도 2는 본 발명의 탑커버부재의 구조를 도시한 단면도;
도 3은 본 발명의 바텀커버부재의 구조를 도시한 단면도;
도 4는 본 발명의 탑커버부재와 바텀커버부재가 본딩 접합되는 것을 보인 사시도;
도 5는 본 발명의 크루즈 컨트롤 센서 커버에 에어벤트가 형성된 것을 보인 사시도; 그리고
도 6은 선행기술의 크루즈 컨트롤 센서 커버의 전체 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성 및 개별 기능 중, 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명의 크루즈 컨트롤 센서 커버(1)는 적응형 크루즈 컨트롤 센서 어셈블리에 이용되지만 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 크루즈 컨트롤 센서 커버(1)의 전체 분해 사시도이다.
크루즈 컨트롤 센서 커버(1)는 상부의 탑커버부재(2)와, 하부의 바텀커버부재(4)로 이루어진다. 바텀커버부재(4)에는 예를 들면 양각으로 입체적으로 성형된, 예를들어 “M”자의 엠블럼을 구현하기 위한 제1엠블럼부(4a)가 전면, 즉 탑커버부재(2)를 향하여 볼록하게 형성된다. 탑커버부재(2)는 다층 복합 구조이지만, 바텀커버부재(4)는 단일 재질로 한 번의 공정으로 성형된다.
도 2를 참조로 본 발명의 탑커버부재(2)의 구조와 제조 공정에 대하여 설명한다. 도면에서 윗부분이 차량의 외부를 향하는 면이다.
먼저, 사출성형 공정을 통해 탑커버부재(2)의 탑커버바디(20)를 완성한다. 탑커버바디(20)는 탑커버부재(2)의 대부분을 차지한다. 탑커버바디(20)의 재료는 PC, PMMA(아크릴), ABS, AES등을 포함하는 성형 가능한 모든 플라스틱 수지를 포함한다. 탑커버바디(20)는 기본적으로 바텀커버부재(4)의 형상 및 구조와 매칭하도록 형성되며, 따라서 배면이 엠블럼을 수용하도록 전체적으로 입체적으로 제작된다.
다음, 탑커버바디(20)의 상면인 제 1면, 즉 외부를 향하는 면에 하드 코팅층(28)을 형성한다. 하드 코팅 공정은 시공시간을 단축하고, 완전 경화를 기다릴 필요가 없으며, 내구성과 친환경성이 좋은 UV코팅이 바람직하다. 플라스틱 수지의 경우 대부분 연질의 표면을 가지고 있어 마찰에 의해 긁히기 쉽고 외부 화학 물질에 대한 내성이 낮기 때문에 하드코팅층(28)의 부가는 필수적이다. 하드 코팅제로는 아크릴 또는 우레탄의 유기코팅제나 실리콘계의 무기코팅제 또는 양자를 혼합한 것을 사용할 수 있다.
다음, 탑커버바디(20)의 하면인 제 2면, 즉 바텀커버부재(4)를 향하는 면에 코팅층(22)을 형성한다. 이 코팅 공정 역시 작업의 신속을 도모하도록 UV코팅이 바람직하다.
다음, 코팅층(22)에 증착 공정을 통하여 증착층(24)을 형성한다. 증착층(24)은 예를 들어 인디움(In), 알루미늄 또는 니켈 등의 금속으로 형성되며, 코팅층(22)에 부분 증착될 수 있다. 증착층(24)은, 특히, 탑커버부재(2)에 엠블럼에 대응하는 예를 들어 음각의 디자인을 형성하는 경우에 유용하다.
다음, 미려한 색상 구현을 위하여 도료를 이용하여 도장 작업을 실시하여 도장층(26)을 형성한다. 도장층(26)은 주변 색감에 맞춰 색상 선정이 가능하며레이저, 초음파가 통과하는 투과성 도료를 사용한다.
이상의 공정에서 필요한 경우 증착층(24)을 형성한 다음, 도장층(26)의 형성에 앞서 증착층(24)의 증착된 부분에 선별적으로 레이저 엣칭을 더 실시할 수 있다. 레이저 엣칭에 의하여 식각된 에칭면은 외부에서 보았을 때 엠블럼 또는 로고 부위에서 다각도로 반사되어 이들이 바탕면 보다 더욱 돋보이도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 탑커버부재(2)의 기본적인 구조는 처음 사출 성형된 탑커버바디(20)에 의하여 정해지며, 상술한 내부 및 외부의 층들은 탑커버바디(20)의 형상을 추종하여 그 표면에 형성되는 것임을 이해할 수 있을 것이다.
도 3을 참조로 본 발명의 바텀커버부재(4)의 구조와 제조 공정에 대하여 설명한다. 도면에서 윗부분이 차량의 외부를 향하는 면이다.
도 3에서 바텀커버부재(4)는 최종 형상, 즉 제1엠블럼부(4a)를 포함한 형상에 맞추어 사출 성형으로 제작되며 이때 에어벤트 홀(50)도 함께 성형된다. 후속층은 도포되지 않고 따라서 후속 공정은 필요하지 않다. 바텀커버부재(4)의 재질은 PET, PC, PMMA(아크릴), ABS, AES등을 포함하는 성형 가능한 어느 플라스틱 수지로도 제작할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 바텀커버부재(4)는 한 번의 사출 성형으로 최종 형상이 완성되므로 특허 제10-1856441호와 비교하여 공정이 간단하고 신속하며 비용을 절감할 수 있다.
다음, 도 4에 도시한 것과 같이, 탑커버부재(2)와 바텀커버부재(4)를 본딩결합한다. 구체적으로, 각 부재(2,4)의 테두리(2b, 4b) 양면 또는 일면에는 PUR(폴리우레탄) 핫멜트를 도포한다. PUR 핫멜트는 본딩력이 강하고 지속적이며, 유연하여 적응성이 좋고, 넓은 범위의 온도에 대해 저항력이 좋으며, 경화 속도가 빠르고, 본딩이 어려운 소재 또는 물성이 다른 소재끼리도 강하게 부착하는 특성을 가진다. 각 부재(2, 4)의 테두리를 제외한 내측(2c, 4c)의 양면 또는 일면에는 신속한 경화와 결합을 위하여 “록타이트”(상표명)와 같은 순간접착제를 도포한다. 그리고, 두 부재(2, 4)를 빈틈 없이 대면하여 압착하면 강하게 본딩되어 크루즈 컨트롤 센서 커버(1)가 완성된다.
도 5는 본 발명의 추가 실시예로서, 바텀커버부재(4)를 관통하는 측면 배면부에 에어벤트(흑색)를 형성한 것을 도시한다. 에어벤트는 열융착 공법에 의하여 형성된다. 에어벤트는 탑커버부재(2)와 바텀커버부재(4)의 본딩 결합시 발생하는 가스 제거와 외부 습기침투 제거의 기능을 한다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 이는 본 발명을 한정하지 않으며 본 발명에 대해서는 다양한 변형과 수정이 가능하다.
본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 위와 동일 또는 균등한 범위까지 미침은 자명하다.

Claims (6)

  1. 탑커버부재와 바텀커버부재로 이루어지는 차량의 크루즈 센서 커버의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    (a) 바텀커버부재를 엠블럼 또는 로고를 표시하는 제1엠블럼부를 포함한 형상에 맞추어 사출 성형으로 한 번에 제조하는 단계;
    (b) 탑커버부재를 이루며, 바텀커버부재의 형상과 매칭하도록 플라스틱 수지로 사출 성형되는 탑커버바디를 포함하는 탑커버부재를 제조하는 단계; 및
    (c) 탑커버부재와 바텀커버부재를 본딩 접합하는 단계;를 포함하며,
    상기 단계(b)는:
    (b-1) 탑커버바디의 외면에 UV 하드코팅층을 형성하는 단계;
    (b-2) 탑커버바디의 외면과 반대인 내면에 UV코팅층을 형성하는 단계;
    (b-3) 인디움(In) 또는 알루미늄 또는 니켈 금속으로 UV코팅층에 증착층을 형성하는 단계; 및
    (b-4) 블랙 도장으로 증착층 전체에 걸쳐 도장층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    (b-4) 의 도장층 형성 단계에 앞서 증착층의 증착된 부분에 선별적으로 레이저 엣칭을 실시하여, 레이저 엣칭에 의하여 식각된 에칭면이 엠블럼 또는 로고 부위에서 반사되도록 하고,
    상기 단계(c)는 탑커버부재와 바텀커버부재의 테두리의 양면 또는 일면에는 PUR(폴리우레탄) 핫멜트를 도포하고, 테두리를 제외한 내측의 양면 또는 일면에는 순간접착제를 도포하여 압착하여 본딩함으로써 탑커버부재가 바텀커버부재를 향하는 전체면을 본딩 접합하는, 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    (c) 단계 이후, 바텀커버 측면 배면부에 에어벤트 융착을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 1항의 방법에 의하여 제조되며,
    상기 탑커버부재는, 탑커버바디가 외부를 향하는 외면에 형성된 UV 하드코팅층, 탑커버바디의 외면과 반대인 내면에 형성된 UV코팅층, 인디움(In) 또는 알루미늄 또는 니켈 금속으로 UV코팅층에 형성된 증착층 및 증착층의 전체에 걸쳐 형성된 블랙 도장층이 순차적으로 형성되고, 탑커버부재와 바텀커버부재의 테두리의 양면 또는 일면에는 PUR(폴리우레탄) 핫멜트를 도포하고, 테두리를 제외한 내측의 양면 또는 일면에는 순간접착제를 도포하여 압착하여 본딩함으로써 탑커버부재가 바텀커버부재를 향하는 전체면이 본딩 접합된 차량의 크루즈 센서 커버.
  6. 삭제
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