KR100465576B1 - 자동또는수동세차용브러쉬의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내측면(6)과, 가요성 세정 요소(3n)가 부착되어 있는 외측면(7)을 구비하는 지지부(1s, 21s, 31s)를 포함하는, 특히 자동 또는 수동 세차 설비에 사용되는 유형의 브러쉬(1, 21, 31)를 제조하기 위한 방법으로서, a) 소정의 브러쉬(1, 21, 31)를 제조할 수 있는 주형(4, 24, 34)을 제작하는 단계와; b) 일단부가 주형(24) 속에 삽입되고, 다른 단부가 주형에 만들어진 적절한 개구부(9)를 통해 외측으로 돌출되도록 가요성 세정 요소(3n)를 배치하는 단계와; c) 중합화될 수 있는 합성 수지(8)를 형성하도록 혼합되어 있는 유체 상태의 성분을 주형(4, 24, 34)속에 주입하는 단계와; d) 중합화가 완료되고 난 후에 주형(4, 24, 34)을 개방하고, 가요성 세정 요소(3n)가 중합화된 수지 중에 매립되어 지지부(21s)에 부착되어 있는 브러쉬(1,21,31)를 취출하는 단계를 포함한다.

Description

자동 또는 수동 세차용 브러쉬의 제조 방법

본 발명은 편평한 형상과 원통형 형상의 회전하는, 또는 어떤식으로든 운동하는 브러쉬, 특히 자동 또는 수동 세차 설비에 사용되는 브러쉬의 기술 분야에 관한 것이다.

이러한 브러쉬는 편평하거나 원통형이고 내측면과 외측면을 구비한 지지부를 포함하며; 그 외측면에는 섬유 형태 또는 편평한 구성의 가요성 세정 요소가 부착되어 있는데, 브러쉬의 회전에 의해 작동되도록 장착된 이러한 가요성 세정 요소에 의해 차량 또는 이들 요소가 접촉되는 모든 세정 가능한 편평한 표면이 세정된다.

이러한 세정 요소는 원심력의 작용을 받고 세정될 표면 상에는 마찰이 가해지기 때문에, 세정 요소가 확실하고 안정적으로 지지부에 부착될 필요가 있으며, 현재, 이와 같은 부착을 실현하기 위한 다수의 방법이 공지되어 있다.

섬유 형태로 된 종류의 세정 요소일 경우, 세정 요소를 다발(bunch)로 모은 후 재봉 작업(sewing operation)을 통해 지지부에 수동으로 부착하는데, 이 작업은 시간이 오래 걸리고 대개 비용이 많이 든다.

세정 요소가 편평한 형태일 때, 프린지(fringe)로 이루어졌는가의 여부에 상관없이 각 요소는 재봉, 리벳 이음(riveting), 납땜 또는 유사한 방법을 통해 적절한 형상의 중간 지지부에 부착되어야 하며, 그 후 이 중간 지지부는 다음에 세정 장치의 회전부에 기계식으로 연결될 수 있도록 구성된 원통형의 재킷에 연결된다. 단일 브러쉬는 반경 방향으로 부착된 다수의 가요성 세정 요소로 구성되기 때문에, 3 m 또는 4m 길이에 이를 수 있는 브러쉬를 제조하는 복잡한 작업은 특히 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 든다.

프레싱에 의해 브러쉬를 제조하기 위한 컴퓨터 보조식 자동 기계를 사용하여 이러한 긴 제조 시간과 그에 따른 고비용을 피하기 위한 많은 시도들이 있었지만, 이들 기계는 특정한 크기와 특성을 구비한 일정한 형태의 브러쉬를 제조하는 데에만 적절한 것이기 때문에, 생산되는 브러쉬의 형태를 바꾸기 위해서는 기계를 개조하고 컴퓨터 프로그램을 재설정해야 되며, 이에 따라 생산 시간과 비용 면에서 이러한 방식의 과정을 이용하는 데 따른 이점이 다소 줄어든다.

생산 시간과 비용의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자는 다수의 유체 성분을 갖는 중합체 합성 수지를 사용하여 주형 속에 주입함으로써 편평하거나 또는 원통형인 지지부를 구비한 임의의 형태의 회전 브러쉬가 얻어지는 새로운 종류의 방법과 새로운 종류의 브러쉬 형태를 설계하였으며, 이에 의해 섬유 형태의 편평한 형태 또는 다른 임의의 형태의 가요성 세정 요소가 지지부에 안정하게 부착되는 것이 보장된다.

본 발명의 목적은 첨부된 청구항 1항에 기재되어 있는 바와 같이, 전술한 형태의 회전 브러쉬를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 실시예 중 어느 하나의 실시예에서 본 발명에 따른 방법을 이용하여 제조될 수 있는 형태의 회전 브러쉬를 제공하는 것이다.

이하, 제한되지 않고 한정적이지 않은 본 발명의 방법에 대한 몇몇 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

후술되는 편평한 지지부를 구비한 회전 브러쉬는 당업자에게 공지된 방법과 기술을 이용하여 후속적으로 원통 형태로 둥글게 만들 수도 있다.

도 1은 편평한 지지부(1s)와 섬유 형태의 가요성 세정 요소(3n)를 구비한 브러쉬(1)의 경우에 실시되는 본 발명에 따른 방법을 도시하고 있다.

서로 대면하고 있고 브러쉬(1)의 형상을 형성하는 2개 이상의 셸(shell:4a, 4b)을 포함하는 주형(4)을 먼저 제작하는데, 이 경우의 브러쉬는 편평한 지지부(1s)와, 외측면(7)에 수직한 다수의 돌기부(1p)를 포함한다.

이어서, 일단부가 돌기부(1p)에 의해 점유되도록 되어 있는 주형(4)의 공간속으로 삽입되고 다른 단부가 주형(4)에 만들어진 적절한 구멍(9)을 통해 그 구멍을 완전히 폐쇄시키는 방식으로 외측으로 돌출되도록 적절한 크기의 다발 형태의 가요성 세정 요소(3n)를 배치한다.

보다 양호한 접혀진 이음매(folded seam)를 얻기 위해서는, 각 요소를 반으로 접음으로써 주형 속에 삽입될 단부를 포함하는 단추 구멍(10)을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 분명히 각 요소(3n)는 외측으로 돌출되어 2개의 섬유 형태의 몸체가 서로 대면하게 되고, 결합된 다수의 요소가 상기 다발 중 하나를 형성한다.

다음에 유체 상태의 중합체 합성 수지 성분들을 주형 속에 주입하여 서로 혼합시킨다.

수지의 중합 반응이 체적을 증대시켜 주형의 중공 부분을 완전히 채우도록 성분비를 적절히 조절함으로써, 결과적으로 고온 또는 고압에 의존하지 않고서도 수지(8) 중에 매립되어 지지부(1s)에 안정하게 부착되는 가요성 세정 요소(3n)를 구비한 바람직한 회전 브러쉬(1)가 얻어진다.

주형(4)을 간단히 성형함으로써, 성형중 지지부(1s)의 내측면(6) 상에 돌출부(5) 또는 오목부(도시하지 않음)를 또한 만들 수 있는데, 이러한 돌출부 또는 오목부는 세정 장치의 회전 요소에 고정될 수 있는 공지의 형식의 홈이 형성된 금속 재킷 상에 만들어질 수 있는 적절한 오목부 또는 돌출부에 체결을 위해 삽입될 수 있는 형상과 크기로 되어 있다.

이로 인해, 단일의 신속한 작업으로, 가요성 세정 요소(3n)를 구비한 회전 브러쉬(1)를 얻을 수 있고, 이 브러쉬(1)는 완성품으로서 바로 사용될 수 있다.

도 2에는 원통형의 지지부(21s)와 편평한 형태의 반경 방향 세정 요소(3n)를 구비한 회전 브러쉬(21)를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 있어서의 주형(24)의 부분들의 형상과 배치가 도시되어 있다. 이 경우에, 주형(24)은 2개의 동축 실린더(24i,24e)를 포함한다. 반경 방향으로 최외곽의 실린더(24e) 상에는 서로 등간격을 두고 떨어져 있는 일련의 공동(9)이 있으며, 이들 공동의 길이 및 폭은 프린지가 형성되거나 형성되어 있지 않은 사용될 가요성 세정 요소(3n)의 길이 및 폭과 동일하다.

2개의 실린더(24i,24e) 사이의 공간에는, 회전 브러쉬용의 원통형 지지부(21s)가 배치된다. 세정 요소(3n)는 공동(9)을 관통하여, 주형(24)의 내측에 위치한 세정 요소의 단부와 맨 안쪽의 실린더(24i) 사이에 간격(d)이 남도록 소정의 깊이까지 주형(24) 속으로 돌출된다. 따라서, 브러쉬(21)가 받는 여러 기계적 응력에 견딜 수 있는 두께(d)의 합성 수지 링이 형성된다.

전술된 방식으로 합성 수지(8)의 유체 성분들을 주형(24) 속에 주입함으로써, 이 경우에도 단일의 작업으로, 즉시 사용할 수 있고 합성 수지가 중합화되고 난 후 주형으로부터 잡아당겨 빼내기만 하면 되는 원통형의 회전 브러쉬(21)를 얻을 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 방법의 실시예를 사용할 때에도 내부 실린더(24i)를 적절한 형상으로 함으로써 도 1의 돌출부(5)와 완전히 동일한 브러쉬 부착용 돌출부 또는 유사한 기능을 하는 오목부가 얻어질 수 있음은 자명하다.

2개의 동축 실린더(24i,24e) 사이의 공간에 위치된 편평한 세정 요소(3n)의 단부 상에는 다수의 관통 구멍(11)이 있어 이들 구멍에 의해 합성 수지(8)가 관통하는 수단이 제공됨으로써, 단순히 매립되는 것보다 더욱 안정한 일련의 기계적 결합이 형성된다.

섬유 형태의 세정 요소에 대해 전술한 것과 유사한 방식으로, 편평한 세정 요소를 둘로 접어 세정 요소의 전체 길이를 따라 고리부를 형성하고, 그 정점 또는 측면 상에 관통공이 배열된 고리부를 삽입하여, 고리부를 통과한 합성 수지가 고리부를 채우도록 함으로써 파손에 대한 소정의 기계적 내구성이 있는 새로운 형식의 결합을 이룰 수 있다. 이 경우에 대해서는 도면에 도시되어 있지 않다.

전술한 형태의 회전 브러쉬를 제조하기 위한 바람직한 실시예에 있어서, 주형을 포함하는 동축 실린더(24i,24e)는, 브러쉬 본체를 포함하는 합성 수지(8)의 점착으로 인해 견고하게 매립되어 브러쉬 본체와 함께 전체 브러쉬를 형성하도록 예컨대 폴리에틸렌과 같은 합성 수지로 제작되며, 이에 따라 브러쉬 본체의 내외 표면 상의 층으로서 기능을 하는 "처분 가능한" 주형의 일부로서 사용된다. 이러한 주형은 판매 및 사용에 있어 유리하다.

따라서, 주형의 보수 및 재장비의 문제가 해결되며, 브러쉬로부터 주형을 분리하고 이어서 본체를 포함하는 합성 수지를 중합화시키는 것을 요구하는 분리 단계가 생략된다.

또한, 여러 형태의 기계적 응력 또는 화학적 응력에 견딜 수 있는 콤팩트한 층을 구비한 회전 브러쉬가 얻어지며, 이에 의해 주형의 감가 상각비를 배제할 수 있는데, 이러한 감가 상각비는 흔히 그러하듯이 특정 형태의 주형으로 제한된 수의 회전 브러쉬를 생산할 필요가 있을 때 상당히 커질 수 있다.

도 3에는 편평한 지지부(31s)를 구비하고 전술한 행태의 가요성 세정 요소가 추가되지 않은 회전 브러쉬(31)를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 사용될 수 있는 특정 형태의 주형(34)이 도시되어 있다.

이 경우에, 원통형의 돌기부(31p) 또는 어떤 다른 형태의 돌기부를 구비하지만 가요성 세정 요소로서 작용할 수 있도록 그 크기가 정해진 편평한 지지부(31s)를 포함하는 브러쉬(31)를 형성하도록 주형(34)의 2개의 부분(34a, 34b)이 제작된다. 이 경우에, 가요성 세정 요소의 삽입을 위한 주형의 개구부는 확실히 폐쇄되어야 한다. 사용될 합성 수지의 선택에 따라, 결과적으로 얻어진 세정 요소의 물리적 및 기계적 특성이 상이하게 나타나며, 이러한 특성은 세정 요소가 수행할 기능(예컨대, 정교한 세정 또는 대략적인 세정)에 의거하여 결정된다.

본 발명에 따른 방법을 이용하여 회전 브러쉬를 제조함에 있어서, 중합 반응 이후에 주형의 전 구역이 완전히 채워지는 한, 초기에 유체 상태로 있는 다수의 성분을 포함하는 여러 종류의 중합체 합성 수지가 사용될 수 있다.

그러나, 본 발명자는 공지된 바와 같이 이소시아네이트(isocyanate)와 폴리올(polyol)로 이루어지고 물을 첨가하여 중합화되는 폴리우레탄 포움(foam)을 사용할 것을 제안한다.

폴리텐(polythene), 나일론 및 폴리프로필렌을 포함하는 합성 재료로 이루어진 필라멘트로부터 제작된 섬유 형태의 구성, 또는 폴리에틸렌, 비닐 아세테이트가 첨가된 폴리에틸렌으로 이루어진 펠트 패드(felt pad)나 예컨대 폴리우레탄과 같은 폐쇄 셀(closed cell)을 구비한 플라스틱 포움으로 제작된, 프린지가 형성되거나 형성되지 않은 편평한 구성을 비롯하여, 본 발명의 제조 방법 및 주형의 형상에 적합한 여러 형태의 세정 요소 중 임의의 것이 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 방법, 그리고 그 방법을 실시하는 데 사용되는 여러 주형의 형상은 전술되고 도면에 도시된 것과 상이하게 되도록 변형될 수 있음이 명백하지만, 이와 같이 상이하게 만들어진다 하더라도 그것이 첨부된 청구항의 내용에 부합된다면, 이는 본 특허에 의해 부여되는 보호범위 내에 속하는 것이다.

본 발명에 따르면, 다수의 유체 성분을 갖는 중합체 합성 수지를 사용하여 이를 주형 속에 주입함으로써 편평하거나 또는 원통형인 지지부를 구비한 형태의 회전 브러쉬가 얻어지며, 이에 따라 생산 시간 및 비용을 절감하면서도 섬유 형태이거나 편평한 형태, 또는 다른 임의의 형태의 가요성 세정 요소가 지지부에 안정적으로 확실히 부착될 수 있다.

도 1은 섬유 형태의 가요성 세정 요소가 부착되어 있는 편평한 지지부를 포함하는 회전 브러쉬를 제조하는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 주형의 횡단면도,

도 2는 원통형의 지지부와 편평한 반경 방향의 세정 요소를 구비한 회전 브러쉬를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예를 실시하기 위한 주형의 횡단면도,

도 3은 가요성 세정 요소가 단지 지지부로부터 돌출된 돌기부로만 구성되는 회전 브러쉬를 제조하는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 특정한 형태의 주형의 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 21, 31 : 브러쉬

1s, 21s, 31s : 지지부

1P : 돌기부

3n : 세정 요소

4, 24, 34 : 주형

6 : 내측면

7 : 외측면

8 : 합성 수지

9 : 구멍

Claims (11)

1. 내측면(6) 및 가요성 세정 요소(3n)가 부착되어 있는 외측면(7)을 구비하는 지지부(1s, 21s, 31s)를 포함하고 자동 세차 설비에 사용되는 회전형 브러쉬(1, 21, 31)의 제조 방법으로서,

   a) 원하는 회전형 브러쉬(1, 21, 31)의 형태를 정하는 주형(4,24,34)을 마련하는 단계와;

   b) 일단부가 주형에 삽입되고 타단부가 상기 주형에 만들어진 적절한 개구부(9)를 통해 외측으로 돌출되도록 상기 가요성 세정 요소(3n)를 배치하는 단계와;

   c) 중합화하는 합성 수지(8)의 성분을 유체 상태로 상기 주형(4, 24, 34)에 주입하는 단계로서, 상기 성분은 팽창하여 상기 주형(4, 24, 34)을 채우는 체적을 갖는 수지의 중합을 일으키도록 조절되고, 상기 중합은 열이나 압력을 가하지 않은 채 일어나는 것인 수지의 주입 단계와;

   d) 중합이 완료된 후에 주형(4, 24, 34)을 개방하고, 가요성 세정 요소(3n)가 지지부에 부착되어 중합화된 수지 중에 매립되어 있는 브러쉬(1, 21, 31)를 추출하는 단계

   를 포함하는 브러쉬의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 주형(4)은 편평한 지지부(1s)를 갖춘 브러쉬(1)를 만드는 2개 이상의 셸(4a,4b)을 포함하며, 상기 지지부(1s)의 외측면(7)에는 수직한 복수 개의 돌기부(1p)가 마련되고, 상기 가요성 세정 요소(3n)의 일단부는 상기 주형(1)에 삽입되어 상기 돌기부(1p)에 의해 점유되는 주형의 공간 속으로 삽입되고, 타단부는 외측으로 돌출되는 것인 브러쉬의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 주형(24)은 그들 사이에 공간을 형성하는 내측 실린더(24i)와 동축의 외측 실린더(24i, 24e)를 구비하고, 외측 실린더(24e)에는 하나 이상의 가요성 세정 요소(3n)의 하나 이상의 단부가 2개의 동축 실린더(24i, 24e) 사이의 공간에 반경 방향으로 삽입되게 해주는 복수 개의 구멍(9)이 마련되며, 유체 상태의 중합 합성 수지의 성분(8)을 상기 공간에 주입하여 중합화가 완료된 후에 상기 수지가 상기 동축 실린더 사이의 공간을 채움으로써 가요성 세정 요소(3n)의 단부가 매립되어 고정되는 것인 브러쉬의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가요성 세정 요소(3n)는 섬유 형태이며, 폴리텐, 나일론 및 폴리프로필렌으로 이루어지는 그룹으로부터 선택한 하나의 합성 재료의 필라멘트로 만드는 것인 브러쉬의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 세정 요소(3n)는 편평하고, 프린지(fringe)가 형성되어 있거나 또는 형성되어 있지 않으며, 펠트로 제작되는 것인 브러쉬의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 세정 요소(3n)는 편평하고, 프린지가 형성되어 있거나 또는 형성되어 있지 않으며, 폐쇄 셀 플라스틱 포움으로 제작되는 것인 브러쉬의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 세정 요소(3n)는 편평하고, 프린지가 형성되어 있거나 또는 형성되어 있지 않으며, 폴리에틸렌 또는 비닐 아세테이트가 첨가된 폴리에틸렌(EVA)으로 이루어지는 것인 브러쉬의 제조 방법.
8. 제3항에 있어서, 상기 동축 실린더(24i, 24e)는 그 사이의 공간을 채우는 합성 수지(8)의 점착에 의해 매립될 수 있는 열가소성 합성 수지로 형성하는 것인 브러쉬의 제조 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 주형(34)은 2개 이상의 쉘(34a, 34b)을 포함하며, 상기 브러쉬(31)의 지지부(31s)의 상기 외측면(7)으로부터 복수 개의 돌기부(31p)가 돌출되고 상기 돌기부(31p)는 가요성 세정 요소로서 작용하는 형상과 크기를 갖게 되도록 형성하는 것인 브러쉬의 제조 방법.
10. 제1항 내지 제3항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형(4)은 브러쉬(1,21)의 지지부(1s,21s)의 상기 내측면상에 예정된 형상과 크기의 돌출부(5) 또는 오목부가 형성되도록 형성하는 것인 브러쉬의 제조 방법.
11. 제1항 내지 제3항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합화하는 합성수지(8)는 폴리우레탄이고, 그 성분은 이소시아네이트, 폴리올 및 물인 것인 브러쉬의 제조 방법.