KR20130036249A - 차량의 내장 조립체 - Google Patents

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그레그 에스. 에반스
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Abstract

본 발명은 에어백들을 포함하는 차량의 내장 조립체 및 그의 성형 방법에 관한 것이다. 본 발명은 에어백이 의도적으로 드롭인 슈트를 파열(rupture)시킬 때까지, 기재에 실질적으로 부착되어 있지만, 영구적으로 부착되지 않는 드롭인 슈트를 사용하여 구성된다. 게다가, 본 발명은 A 등급 표면으로서 5 mm 또는 그 보다 작은 2중 적층 재료를 사용한다. 조립 및 제조 프로세스를 추가로 개선하기 위해서, 드롭인 슈트는 기재에 대해 드롭인 슈트를 잠금하는 보유 조립체를 사용하여 형성된다. 보유 조립체는, 기재에 대한 드롭인 슈트의 움직임을 최소화하도록 구성된다. 2중 적층 재료 및 2중 적층 재료의 두께 뿐만아니라 보유 조립체의 신중한 선택을 통해서, A 등급 표면 상의 드롭인 슈트의 위치를 예시하는 시임들에서의 의도치 않은 가시성이 최소화된다.

Description

차량의 내장 조립체 {VEHICLE INTERIOR ASSEMBLY}
본 PCT 특허 출원은, 발명의 명칭이 "차량의 내장 조립체" 인 2010년 5월 11일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/333,534호를 우선권 주장하며, 이 출원의 전체 명세서가 본 출원의 명세서의 일부로서 고려되며, 참조로서 본원에 결합된다.
본 발명은, 차량의 내장 조립체에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 에어백들을 포함하는 차량의 내장 조립체 및 그의 성형 방법에 관한 것이다.
점점 더 많은 제조사들이 그들의 제품들을 차별화하기 위해서 차량들의 내장 설계를 향상시키고자 노력할 때, 이러한 하나의 차별화로 대시보드와 같은 차량의 내장 조립체들로부터 가시성 에어백 시임(seam)들을 제거하고 있다. 제조사들은 가시성 에어백 라인들, 시임들 또는 에어백의 위치를 나타내는 다른 마커(marker)들이 없는 A등급(class A) 내장 표면들을 만들고자 시도하고 있다. A등급 표면이 원래 시임들 없이 형성될 수 있을지라도, 에어백 위에 커버를 포함하는 드롭인 슈트(drop-in chute) 둘레에서 의도치 않은 시임들이 다수회에 걸쳐서 발생한다.
이러한 이전에 의도된 많은 시임들 뿐만 아니라 소프트 인스트루먼트 패널들의 의도치않은 가시성 시임들을 제거하기 위해서, 제조사들은 2 개의 기본 기술들을 개발하였다. 첫번째 기술은 차량의 내장 조립체의 기재의 개구 내로 드롭인 슈트를 배치시키고, 이후 조립체와 A 등급 가시성 스킨 사이에 우레탄 발포체를 도포하는 것이다. A 등급 표면 상의 의도치 않은 선들이 있는 하나의 이유(cause)는 기재에 대한 커버의 움직임이며, 이러한 선들은, 전형적으로 6 mm 이상의 폼 인 플레이스(foam-in-place) 스킨이 A 등급 표면 상에 제공될 때까지, 발생한다. 두번째 방법은, 보다 얇은 A 등급 표면을 도포하기 이전에 기재에 대한 움직임으로부터 에어백 위에 커버를 확실하고 영구적으로 부착(affix)하는 것이다. 두번째 방법에서, 커버는 전형적으로 기재에 확실하게 진동 용접 또는 접착되고, 이후, 5 mm 미만의 2중 적층 재료가 도포될 수 있다.
전술한 각각의 방법들은, 드롭인 슈트의 에어백 커버가 기재에 대해 위치되는 곳을 나타내는 의도치않은 라인들 또는 다른 가시성 마커들을 고정하는데 적합한 방법을 제공한다. 그러나, 상기 각각의 방법들은, 비교적 고가이며 시간을 요한다. 보다 자세하게는, 첫번째 방법에 있어서, 전형적인 6 mm 내지 8 mm 제자리 발포성 A 등급 표면은 추가 재료뿐만 아니라 폼 인 플레이스 프로세스를 필요로 한다. 두번째 방법에 관하여, 기재에 드롭인 슈트를 반영구적으로(semi-permanently) 접합 또는 접착하는 다른 방법 또는 진공 용접 프로세스를 필요로 한다. 이러한 진동 용접들뿐만 아니라 접합(bonding) 또는 접착(adhesion) 프로세스들은 시간을 요하며, 최종 조립체의 제조 비용들을 증가시킨다.
상기의 관점에서, 본 출원인들은 재료를 적게 사용하고 제조 시간을 감소시킨 비용적으로 더욱 효율적인 제조 방법을 개시한다.
본 발명은 차량의 내장 조립체에 관한 것으로, 보다 자세하게는 에어백을 포함하는 차량의 내장 조립체 및 그의 성형 방법에 관한 것이다.
본 발명은 에어백이 의도적으로 드롭인 슈트를 파열(rupture)시킬 때까지, 기재에 실질적으로 부착되어 있지만, 영구적으로 부착되지 않는 드롭인 슈트를 사용하여 구성된다. 게다가, 본 발명은 A 등급 표면으로서 5 mm 또는 그 보다 작은 2중 적층 재료를 사용한다. 조립 및 제조 프로세스를 추가로 개선하기 위해서, 드롭인 슈트는 기재에 대해 드롭인 슈트를 잠금하는 보유 조립체를 사용하여 형성된다. 보유 조립체는, 기재에 대한 드롭인 슈트의 움직임을 최소화하도록 구성된다. 2중 적층 재료 및 2중 적층 재료의 두께 뿐만아니라 보유 조립체의 신중한 선택을 통해서, A 등급 표면 상의 드롭인 슈트의 위치를 예시하는 시임들에서의 의도치 않은 가시성이 최소화된다.
본 명세서에 따른 시스템들 및 방법들의 다양한 예시적 실시예들은 하기 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 기재에 진동 용접되는 드롭인 슈트(drop-in chute)를 갖는 종래 기술의 내장 조립체의 부분 횡단면도를 예시한다.
도 2는 도 1의 용접 조인트의 확대된 횡단면도이다.
도 3은 인열 시임(tear seam)의 확대된 횡단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A 라인을 따라 취한 인열 시임의 다른 도면이다.
도 5는 리프트 방지 에지 닙(anti-lift edge nip) 설계의 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 B-B 라인을 따라 취한 리프트 방지 에지 닙들의 확대된 횡단면도이다.
도 7은 에지 록 설계의 확대된 횡단면도이다.
도 8은 스테이크(stake) 설계의 확대된 횡단면도이다.
도 9는 에어백의 전개 순서를 도시하는 횡단면도이다.
도 10은 A 등급 표면 상에서 볼 수 있는 드롭인 슈트의 아웃라인에 의한 문제들을 도시하는 예시적인 내장 조립체의 도면이다.
도 11은 드롭인 슈트의 횡단면의 도면이다.
도 12는 도 10에 비해 A 등급 표면 상의 드롭인 슈트의 위치에 대한 감소된 마킹들을 도시하는 예시적인 내장 조립체의 도면이다.
본 발명은, 일반적으로, 드롭인 슈트(40)가 내부에 배치되는 개구를 형성하는 기재(20)를 갖는 내장 조립체(10)에 관한 것이다. 드롭인 슈트 보유(retention) 조립체(50)는 드롭인 슈트(40)를 제위치에 위치 및 유지한다.
기재(20)는 차량 대시보드, 도어 패널들 등과 같은 임의의 내장 기재일 수 있다. 기재는 대시보드들 또는 다른 소망하는 패널들 및 표면들을 위해 사용되는 임의의 공지된 재료로 형성될 수 있다. 기재(20)는 대시보드 또는 다른 차량의 내장 부품을 위한 기본적인 구조적 지지를 제공한다. 다른 구조적 부재들은 차량의 내장 조립체(10), 특히 기재(20)를 차량의 차체에 부착할 수 있으며, 본 명세서에서는 예시되지 않는다. 기재(20)는, 예컨대, 내장 도어 패널들, 사이드 패널들, 및 에어백 조립체에 대한 커버를 갖는 것이 바람직한 차량 내의 임의의 다른 위치를 위한 베이스로서 차량의 다른 내장 부품들을 또한 형성할 수 있다.
기재(20)는, 일반적으로 드롭인 슈트(40)를 수용하기 위해서 개구(24)를 포함한다. 개구(24)는, 드롭인 슈트(40)가 기재(20)의 일부를 중첩하도록 구성되는 지지 영역(22) 및 개구 둘레부(perimeter)(26)를 포함한다. 개구(24)는, 에어백을 소망하는 바와 같이 쉽게 반복적으로 그리고 원하는 방향으로, 릴리즈하는 한 임의의 소망하는 크기와 형상으로 구성될 수 있다. 지지 영역(22)은 선택된 보유 조립체(50)에 따라 변할 수 있다. 기재(20)의 상부 표면(28)과 개구 둘레부(26) 사이의 지지 영역(22)의 프로파일은, 보유 조립체(50)와 관련하여 하기에서 보다 상세히 논의된다.
드롭인 슈트(40)는 소망하는 다양한 크기들, 형상들 및 스타일들로 형성될 수 있다. 드롭인 슈트(40)는, 힌지 형식의 하나의 측면 릴리즈(side release), 중심에서의 스플릿(split) 또는 에어백 조립체(60)가 드롭인 슈트(40)를 통해 또는 슈트 둘레에서 안전하게 전개되는 것을 허용하는 임의의 다른 방법을 갖도록 구성될 수 있다. 드롭인 슈트(40)는 단일 성형품(molded piece)으로 형성될 수 있다. 드롭인 슈트(40)는, 일반적으로 드롭인 슈트(40) 상에서 신장하는 A 등급 표면 재료(12)와 맞물리는 외부 표면(44)을 포함한다. 드롭인 슈트(40)는, 또한 외부 둘레부(42)를 포함하며, 그리고, 외부 둘레부(42)에 비교적 근접하며, 외부 둘레부는, 개구(24)에 대한 기재(20)의 프로파일에 일치하도록 또는 프로파일에 들어맞도록 구성되는 외부 프로파일(48)을 갖는다. 드롭인 슈트(40)는, 일반적으로 기재(20)와 유사한 재료들로 만들어지지만, 임의의 소망하는 다른 재료들로 만들어질 수 있다. 드롭인 슈트(40)는 쉽게 릴리즈 할 수 있는 인열 시임(49)을 가질 수 있다. 기재(20)와 드롭인 슈트(40)의 둘레부 주위에서의 드롭인 슈트 사이의 갭은 일반적으로 1.2 mm 미만의 거리를 갖는다.
에어백 조립체(60)는, 선택된 위치 내에 끼움장착되도록 구성되는 임의의 소망하는 에어백 조립체일 수 있다. 에어백 조립체(60)는 일반적으로, 에어백(64)을 활성화시키는 역할을 갖는 에어백 캐니스터(62)를 포함한다. 에어백 조립체(60)는 차량의 위치, 차량 형식 및 소망하는 크기에 따라서 소망하는 크기, 형상 및 구성이 변경될 수 있다. 예컨대, 에어백 조립체(60)의 구성은, 에어백 조립체가 프론트 대시보드에 위치된 조수석 에어백, 스티어링 휠의 운전석 에어백, 또는 리어 도어 패널에 위치된 측면 충격 에어백인지의 여부에 따라서 크게 변경될 수 있다. 에어백 조립체(60)는 드롭인 슈트 내에 조립된다.
도 5 내지 도 8에 예시된 바와 같이, 드롭인 슈트(40)와 기재(20)는, 보유 조립체(50)를 포함할 수 있다. 보유 조립체(50)는 크기, 형상 및 스타일 구성이 변경될 수 있지만, 보유 조립체는 기재(20)에 대해 드롭인 슈트(40)가 움직이는 것을 실질적으로 구속해야 한다. 제조가 용이하며 에어백의 효율적인 반복가능한 전개를 허용하는 에지 록 설계가 도 7에 예시되어 있다. 조립체 작동중, 드롭인 슈트(40)는 기재(20) 상의 개구(24) 내로 간단하게 압입된다. 전개중, 드롭인 슈트(40)는 인열 시임(49)을 따라 찢겨지고, 전개 중 힌지 라인(61)에서 구부러져 도어를 제공하며, 그 도어를 통해 에어백(24)이 전개된다. 기재 개구 또는 드롭인 슈트 외부 둘레부(42) 중 어느 하나의 에지들에는 경질의 접착제 또는 접합 재료가 도포되어 적소에 신속하게 가압되어, 드롭인 슈트(40)와 기재(20) 사이의 상대적 이동을 추가로 최소화할 수 있다. 대략 6 mm 또는 그 미만, 바람직하게는, 5.5 mm 의 2중 적층(bilaminate) 재료가 기재(20)와 드롭인 슈트(40)의 외부 표면(28, 48)들 각각에 도포될 수 있다. 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이, 기재(20) 상의 캐비티(33)들 내로 삽입되는 리프트 방지 에지 닙(31)들로서 기재된 에지 록의 변형체가 또한 사용될 수 있다. 또한, 코크(caulk)가 보유 기구로서 사용될 수 있다. 또한, 기재가 드롭인 슈트에 용융될 수 있다.
도 8에 예시된 바와 같이, 복수 개의 히트 스테이크(heat stake)(56)가 보유 조립체(50)의 일부로서 사용될 수 있다. 히트 스테이크(56)들은, 일반적으로 캐비티(52) 또는 개구 내로 끼움장착되어 기재(20)에 대해 확실하게 드롭인 슈트(40)를 위치시킨다. 드롭인 슈트(40)의 보유성의 향상 뿐만 아니라 기재에 대한 드롭인 슈트(40)의 이동량을 감소시키기 위해서, 히트 스테이크(56)들의 개수는 원한다면 증가될 수 있다. 히트 스테이크(56)들은, 임의의 소망하는 크기, 형상 또는 구성으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 드롭인 슈트(40)와 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 예컨대, 스테이크(56)는, 개구(52) 내로의 용이한 삽입 및 이후, 기재에 대한 보유를 허용함으로써 기재에 대한 드롭인 슈트(40)의 이동의 최소화를 허용하는 임의의 다른 소망하는 스타일, 멀티-프롱(multi-prong) 또는 버섯 형상으로 형성될 수 있다.
A 등급 표면(12)은 6 mm 또는 그 미만, 바람직하게는, 5.5 mm 또는 그 미만, 또는 바람직하게는 5 mm 또는 그 미만의 2중 적층 재료로 형성된다. 2중 적층 재료는, 통상적으로, 폴리프로필렌 또는 팽창된 폴리프로필렌 발포체(foam)의 층을 갖는 가시성 표면(visible surface)으로서 열가소성 올레핀(thermal plastics olefin)으로부터 형성된다. 비닐 또는 폴리우레탄은, 전형적으로 이러한 발포체 또는 이러한 발포체를 갖는 폴리우레탄과 조합하여 사용될 수 있다. 기재(20)는, 통상적으로, 폴리프로필렌 또는 열가소성 올레핀이지만, 또한 임의의 적절한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 드롭인 슈트(40)는, 통상적으로, 높은 고무 함량의 열가소성 올레핀이다. 3중 적층(trilaminate) 재료가 또한 2중 적층 필름 대신에 사용될 수 있다. 2중 적층 또는 3중 적층 재료는 제거될 수 없다. 사용된 발포체는, 일반적으로 약 2.0 내지 4.5 lbs/ft3, 바람직하게는, 2.5 내지 4.0 lbs/ft3 의 밀도를 갖는다.
전술한 본 발명은 관련된 법적 기준들에 따라서 설명되었으며, 이에 따라 이러한 설명은 특성을 제한하는 것이 아니라 예시를 위한 것이다. 개시된 실시예에 대한 변형예 및 수정예들은, 당업자에게 명백할 것이며 본 발명의 범위 내에 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 열가소성 올레핀으로 형성된 제 1 층 및, 6 mm 미만의 두께와 4.5 lbs/ft3 미만의 밀도를 갖는 발포체(faom)로 형성된 제 2 층을 갖는 A 등급(class A) 가시성 표면 재료를 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발포체는 2.0 내지 4.5 lbs/ft3 의 밀도를 갖는,
    차량의 내장 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 A 등급 가시성 표면 재료를 지지하는 기재를 더 포함하며,
    상기 기재는 외부 표면을 갖는 드롭인 슈트(drop-in chute)를 수용하기 위한 개구를 형성하며,
    상기 차량의 내장 조립체는 상기 드롭인 슈트와 기재 사이에 둘레 갭(perimeter gap)을 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 A 등급 가시성 표면 재료는, 상기 갭에 대략적으로 정렬되는 임의의 스코어(score) 라인들을 상기 발포체에 포함하지 않는,
    차량의 내장 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 A 등급 가시성 표면 재료는, 상기 드롭인 슈트 바로 근처에 임의의 스코어 라인들을 포함하지 않는,
    차량의 내장 조립체.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 기재에 상기 드롭인 슈트의 상기 외부 표면을 고정하기 위한 보유 기구를 더 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보유 기구는 억지 끼워맞춤(interference fit); 압입; 접착제; 리프트 방지 에지 닙(anti-lift edge nib)들; 히트 스테이크(heat stake)들; 에지 록(edge lock) 및 코크를 구성하는 군에서 선택되는,
    차량의 내장 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발포체는 주로 폴리프로필렌 발포체; 및 팽창된 폴리프로필렌; 폴리우레탄 발포체로 구성된 군으로부터 선택되는,
    차량의 내장 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발포체는 또한 비닐을 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 드롭인 슈트 외부 표면은 높은 고무 함량의 열가소성 올레핀을 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 드롭인 슈트는 에어백 조립체를 포함하는,
    차량의 내장 조립체.
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