KR100708764B1 - 차량용 와이퍼 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 와이퍼 블레이드가 작동할 경우 내구성 및 닦임성이 향상됨은 물론 소음 및 떨림 현상이 낮은 차량용 와이퍼 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법은 차량용 와이퍼에 잔류하는 수분을 포함하는 이물질을 제거하는 단계와; 진공 상태에서 건조된 와이퍼의 표면에 그라파이트를 스퍼터링하여 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 와이퍼는 와이퍼의 표면에는 와이퍼 블레이드의 내구성 및 닦임성을 향상시키는 그라파이트가 스퍼터링에 의해 코팅된 와이퍼 개선층이 도포되어 있는 것을 특징으로 한다.

와이퍼, 그라파이트, 몰리브덴. 코팅, 스퍼터링 방식

Description

차량용 와이퍼 제조 방법{Method of manufactor a car wiper}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 와이퍼 코팅 제조 방법을 설명하기 위한 공정도.

도 2는 도 1에 도시된 방법에 의해 제조된 차량용 와이퍼의 도면.

도 3은 도 2의 A부 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 와이퍼

11 : 와이퍼 블레이드

2 : 와이퍼 개선층

3 : 부착력 개선층

4 : 마찰 개선층

본 발명은 차량용 와이퍼 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 와이퍼 블레이드가 작동할 경우 내구성 및 닦임성이 향상됨은 물론 소음 및 떨림 현상이 낮은 차량용 와이퍼 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 와이퍼 블레이드는 와이퍼 지지체에 대한 고정부와 유리면과 직접적으로 접촉을 이루면서 불순물을 닦아 내는 섭동부로 구성된 것으로, 이에 고무 재질로서는 비교적 유연성, 탄성 및 복원력 등이 좋은 천연고무(NR), 이소프렌 고무(IR), 클로로프렌 고무(CR) 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기와 같이 고무 재질로 이루어진 블레이드 표면에는 고무와 유리간의 접촉으로 인한 고무의 마모를 방지하고 및 닦임성을 향상시키기 위해 고체 윤활제 성분이 다양한 방법에 의해 코팅되어 있다.

이와 같이 블레이드 표면에 고체 윤활제 성분을 코팅하는 방법의 일례로는 회전통에 흑연 가루와 블레이드를 넣고 회전시키는 방법이 있는데, 이 방법은 흑연 코팅을 실시하고 이어서 회전통에 몰리브덴 가루를 넣고 흑연이 코팅된 블레이드를 넣고 회전시키는 방법으로 몰리브덴 코팅을 실시함으로써 흑연 및 몰리브덴 코팅이 블레이드에 공존되게 한 후 증착 처리하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 이 기술은 물리적인 방법으로 흑연 및 몰리브덴을 블레이드에 별도로 부착시킨 후 증착 처리를 하기 때문에 이들 고체 윤활제 성분이 블레이드 모재에 대한 접착성이 매우 낮을 뿐만 아니라 흑연과 몰리브덴의 상승 효과를 나타내는 일정 비율을 맞출 수 없기 때문에 윤활성, 내구성 및 닦임성에서 큰 효과를 얻지 못하는 문제점들이 있다.

또 다른 방법으로 와이퍼 표면에 고체 윤활제 성분이 함유된 코팅 물질을 스프레이 분사하여 코팅하는 방법이 있다.

그러나 상기와 같은 스프레이 방법에 의해 제조되는 차량용 와이퍼는 코팅 물질이 분사 방식에 의해 부착되는데, 이 경우 블레이드 모재에 코팅되는 코팅 물질 입자의 조밀도 및 접착성이 떨어지므로, 와이퍼를 사용하는 경우 코팅층이 쉽게 마모될 뿐만 아니라 탈착되는 문제점이 발생하였다.

이에 따라 와이퍼의 닦임성이 저하될 뿐만 아니라 유리면과 블레이드 모재 간의 마찰로 인해 소음과 떨림 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 유리와 접촉되는 와이퍼 표면에 코팅 물질을 스퍼터링 방식으로 코팅하여 와이퍼 블레이드 내구성 및 닦임성을 향상시킬 수 있는 차량용 와이퍼 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 와이퍼 블레이드와 유리창의 마찰에 의한 소음과 떨림 현상이 줄일 수 있는 목적도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법은, 차량용 와이퍼 제조 방법에 있어서, 상기 차량용 와이퍼(1)에는 60 - 80℃에서 30분동안 건조하여 잔류하는 수분을 포함하는 이물질을 제거하는 단계와; 상기 와이퍼(1)의 표면에 그라파이트의 부착력을 높여주기 위해 부착 물질인 SiO₂을 스퍼터링하여 코팅하는 코팅 단계와; 진공 상태에서 건조된 와이퍼(1)의 표면에 그라파이트를 스퍼터링하여 코팅하는 단계와; 진공 상태에서 그라파이트가 코팅된 와이퍼(1)의 표면에 유리와의 마찰을 줄여 주는 고체 윤활제인 몰리브덴을 스퍼터링하여 코팅하는 코팅 단계;를 포함하여 이루어지되; 상기 그라파이트와 몰리브덴 코팅은 베이스 진공 10^-6 에서 아르곤 가스를 450sccm을 삽입하여 스파터가 원활히 발생되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 와이퍼 코팅 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이며, 도 2는 도 1에 도시된 방법에 의해 제조된 차량용 와이퍼의 도면이고, 도 3은 도 2의 A부 확대도이다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법은 먼저 차량용 와이퍼(1) 표면에 함유된 이물질을 제거한다(S100).

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 와이퍼 건조는 통상적으로 약 60~80°C로 30분 정도 건조한다. 이와 같이 와이퍼(1)를 건조하는 이유는 본 발명의 특정적인 양상에 따른 그라파이트를 코팅을 하기 위함이다. 즉 본 발명의 특징인 그라파이트를 코팅하는 기술은 진공에서 이루어지기 때문에 코팅 대상 물질인 와이퍼(1)의 건조 상태가 와이퍼(1)의 품질에 많은 변수로 작용한다.

이러한 진공상태에서의 코팅 작업 시 와이퍼(1)에서 발생하는 Out-gassing의 양은 건조 조건에 의해 결정되는데, 건조 시간을 길게 할수록 비용이나 제품 생산 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 와이퍼(1) 세척후 표면에 부착되어 있는 수분 및 각종 입자를 제거함으로써, 진공 상태에서의 코팅 작업 시 와이퍼(1)에서 발생하는 Out-gassing의 양이 그라파이트가 코팅에 적합하게 형성되므로 건조 시 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

한편 상기와 같이 와이퍼(1)를 건조한 다음, 후술하게 될 와이퍼(1)와 그라파이트 입자간의 부착력을 향상시켜 주는 부착 물질은 스퍼터링 방식을 이용하여 코팅한다(S200). 본 발명의 실시예에 있어서 와이퍼 개선층을 형성하는 부착 물질로는 SiO₂를 사용하였다.

이러한 부착 물질의 코팅은 후술하게 될 그라파이트 코팅 방법과 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 이에 대한 설명은 그라파이트 코팅 과정에서 설명하기로 한다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법은 본 발명의 특징인 그라파이트 입자의 코팅 이전에 부착 물질로 사용되는 SiO₂를 코팅함으로써, 후 공정인 그라파이트를 코팅 시 그라파이트 입자와 와이퍼(1) 간의 부착력을 향상시킬 수 있어 코팅되는 그라파이트 코팅층이 와이퍼(1)에서 탈막되는 현상을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

한편 상기와 같이 부착 물질을 와이퍼(1) 표면에 코팅한 다음, 진공 상태에서 와이퍼(1)의 표면에 그라파이트를 코팅한다(S300). 이와 같이 진공 상태에서 부착 물질인 SiO₂나 그라파이트를 스퍼터링 방식에 의해 코팅된다.

상기 스퍼터링 방식에 의한 그라파이트 코팅 방법은 코팅 작업 시 베이스 진공을 10^-6torr 정도의 진공상태에서 불활성기체인 아르곤(Ag)가스를 약 450sccm을 삽입하여 스파터가 원활하게 일어나도록 조작한다. 이때 작업 진공도는 10^-3torr정도로 높아지며 코팅되는 그라파이트는 수천Å이 된다. 이와 같이 와이퍼(1) 표면에 부착되는 그라파이트의 두께는 스퍼터링 캐소드에 공급되는 파워 공급 장치의 전력 값에 따라 달라지게 된다.

한편 상기와 같이 그라파이트를 와이퍼(1) 표면에 코팅한 다음, 진공 상태에서 그라파이트로 형성된 와이퍼 개선층(2)에 진공 상태에서 몰리브덴을 코팅한다(S400). 이와 같이 진공 상태에서 몰리브덴을 코팅하는 방법은 스퍼터링 방식에 의해 코팅되는데, 이러한 스퍼터링 방식은 상술한 그라파이트 코팅 과정과 동일하므로 생략하기로 한다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 와이퍼를 통해 제조되는 와이퍼는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 와이퍼(1) 표면에 그라파이트가 코팅된 와이퍼 개선층(2)이 형성된다. 그리고 와이퍼(1) 표면과 와이퍼 개선층(2) 사이에는 그라파이트의 부착력을 높여주는 부착 물질이 코팅된 부착력 개선층(3)이 더 코팅되며, 와이퍼 개선층(2)과 유리와의 마찰을 줄여주는 고체 윤활제인 몰리브덴이 코팅된 마찰 개선층(4)이 코팅될 수 있다.

즉 본 발명에 따른 와이퍼 개선층(2)은 와이퍼 표면에 그라파이트를 코팅한 것으로서, 상기 그라파이트는 와이퍼(1)가 작동을 할 경우 유리면과 접촉되는 부분의 마모를 감소시켜 줌으로써 닦임성이 향상됨은 물론 열 확산이 빠르고 화학 물질에 부식이 되지 않으며, 장시간 와이퍼(1)를 사용할 경우 경화가 되지 않는다.

그리고 마찰 개선층(4)은 고체 윤활제인 몰리브덴을 와이퍼 개선층(2)의 위에 스퍼터링 방식에 의해 코팅한 것으로 장시간 와이퍼(1)를 작동하여도 와이퍼 블레이드(11)와 유리면의 마찰이 줄어들게 하고 윤활성을 향상시킴은 물론 소음과 떨림 현상을 줄일 수 있는 것이다.

한편 표1은 상기와 같은 방법에 의해 제작된 와이퍼(1)의 비교 테스트에 대한 결과를 나타낸 것으로, 와이퍼(1)를 건조하는 조건은 상술한 바와 같이 약 60~80 °C로 30분 정도로 건조된 것이다.

NO	코팅 종류	Wiping수	소음	내구성	초기 닦임
실시예1	일반 Cl처리 무코팅	10만회	×	△	○
실시예2	Spray Graphite	10만회	○	×	△
실시예3	Sputter Graphite	10만회	△	○	○
실시예4	Mo + Sputter Graphite	10만회	○	○	○

표1에서, 표시 인자 ×는 나쁨, △는 보통, ○는 우수를 나타낸다.

즉 실시예1은 일반 Cl처리 무코팅를 이용한 것으로서, 초기 닦임이 우수한 것을 알 수 있다. 그러나 장시간 와이퍼(1)를 사용할 경우에는 소음 및 내구성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

그리고 실시예2는 스프레이 방식을 이용하여 와이퍼(1) 표면에 그라파이트가 코팅된 것으로서, 그라파이트 코팅층이 부착력이 향상되어 소음 및 초기 닦임이 향상되긴 하나, 장시간 와이퍼(1)를 사용할 경우 와이퍼(1) 표면에 그라파이트가 단순 분사 방식에 의해 코팅되어 있음으로써 실시예1에 비하여 그라파이트의 코팅층이 탈막되어 내구성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

또한 실시예3은 와이퍼(1) 표면에 부착력 개선층(3)이 코팅되어 있으며 그 부착력 개선층(3)의 상면 즉, 와이퍼(1) 표면에 그라파이트가 스퍼터링 방식에 의해 코팅된 것으로서, 실시예2에 비하여 그라파이트는 상대적으로 소음 및 초기 닦임성이 우수한 것을 알 수 있다.

그리고 실시예4는 실시예3의 와이퍼(1) 표면에 몰리브덴이 코팅된 것으로서, 내구성 및 초기 닦임이 향상됨은 물론 몰리브덴으로 이루어진 마찰 개선층(4)을 통해 장시간 와이퍼(1)를 사용할 경우 와이퍼(1) 접촉 부분과 유리 표면 사이의 마찰을 줄여 줌으로써, 소음 및 떨림 현상이 실시예3에 비하여 우수한 것을 알 수 있다.

따라서 표1에 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법에 의해 제조된 와이퍼 블레이드(11) 표면에 그라파이트와 몰리브덴이 코팅됨에 따라 탈막 현상이 향상되는 품질이 결정되는 것을 알 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법을 통해 제조되는 차량용 와이퍼는 진공 상태에서 와이퍼 블레이드(11) 표면에 그라파이트와 몰리브덴이 균일하게 코팅되어 부착됨으로써, 종래의 스프레이 방법에 의해 제조되는 차량용 와이퍼에 의한 코팅 제조 방법보다 와이퍼 표면에 형성된 코팅층이 잘 벗겨지지 않는다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 제조 방법은 진공 상태에서 부착 물질 및 그라파이트이 스퍼터링 방식에 의해 와이퍼 블레이드에 코팅됨으로써, 부착 물질을 통해 블레이드에 대한 그라파이트의 접착성이 향상되어 내구성 및 닦임성이 향상되는 효과를 제공하게 되는 것이다.

또한 본 발명은 그라파이트로 이루어진 와이퍼 개선층의 상면에 몰리브덴이 형성됨으로써, 와이퍼 블레이드와 유리면 사이에 마찰에 의한 소음과 떨림 현상이 줄일 수 있는 효과도 제공하게 되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (6)

1. 차량용 와이퍼 제조 방법에 있어서,

   상기 차량용 와이퍼(1)에는 60 - 80℃에서 30분동안 건조하여 잔류하는 수분을 포함하는 이물질을 제거하는 단계와;

   상기 와이퍼(1)의 표면에 그라파이트의 부착력을 높여주기 위해 부착 물질인 SiO₂을 스퍼터링하여 코팅하는 코팅 단계와;

   진공 상태에서 건조된 와이퍼(1)의 표면에 그라파이트를 스퍼터링하여 코팅하는 단계와;

   진공 상태에서 그라파이트가 코팅된 와이퍼(1)의 표면에 유리와의 마찰을 줄여 주는 고체 윤활제인 몰리브덴을 스퍼터링하여 코팅하는 코팅 단계;를 포함하여 이루어지되;

   상기 그라파이트와 몰리브덴 코팅은 베이스 진공 10^-6 에서 아르곤 가스를 450sccm을 삽입하여 스파터가 원활히 발생되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 제조 방법.
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