KR101025287B1 - 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 인/아웃사이드(In/Out side) 도어락 핸들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명 플라스틱 모재; 상기 투명 플라스틱 모재의 배면에 형성되고, 광투과율이 5 ~ 25%인 금속층; 및 상기 금속층의 후방에 설치된 광발생수단을 포함하여, 내구성이 우수하고, 태양광 등의 일반 조도 시에는 금속 질감을 가지며, 주위에 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 상기 광발생수단에 의해 시인성(visibility)을 가지는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들을 제공한다.
자동차, 인사이드, 아웃사이드, 핸들, 금속, 발광, 광투과율

Description

자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들 {IN/OUT SIDE DOOR LOCK HANDLE OF CAR}
본 발명은 자동차의 인/아웃사이드(In/Out side) 도어락 핸들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들을 구성하는 플라스틱 모재를 투명으로 구성하되, 상기 투명 플라스틱 모재의 배면에 특정 광투과율을 가지는 금속층을 형성하고, 상기 금속층의 후방에는 광발생수단을 설치함으로써, 태양광 등의 일반 조도 시에는 금속 질감을 가지며, 주위에 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 상기 광발생수단에 의해 시인성(visibility)을 가지는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 도어(Door)에 설치된 인사이드(In side)나 아웃사이드(Out side) 도어락 핸들은 플라스틱재로 구성된다. 또한, 도어락 핸들은 금속감의 구현을 위해 플라스틱 모재의 표면에 금속층이 형성되고 있다. 이때, 모재와의 부착력을 위해, 모재 상에 하도층(통상, 프라이머층)을 먼저 형성하고, 상기 하도 층 상에 금속층(금속박막)을 형성하고 있다. 그리고 금속층을 보호하고 내마모성 등을 갖도록 하기 위해, 상기 금속층 상에는 상도층을 형성하고 있다. 이러한 도어락 핸들의 제조방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 수지를 이용하여 설계된 부품(인/아웃사이드 도어락 핸들)의 형상 및 모양으로 플라스틱 모재를 사출 또는 압출 성형한다. 그리고 성형된 플라스틱 모재의 표면과 금속층 간의 부착력 증진을 위해, 상기 플라스틱 모재 상에 하도층을 코팅, 형성한다. 다음으로, 상기 하도층 상에 금속층을 형성한 후, 상기 금속층을 보호하기 위해 상기 금속층 위에 투명 도료를 코팅하여 상도층을 형성한다. 이에 따라, 성형된 제품은, 플라스틱 모재 상에 하도층(프라이머층), 금속층(금속박막) 및 상도층이 순차적으로 형성된 3층 구조의 코팅층을 갖는다. 그리고 상기 상도층은 외부(사람의 손)와 접촉된다. 이에 따라, 상도층은 우수한 내마모성 등이 요구된다.
상기 도어락 핸들에 금속감을 구현하는 방식(금속층 형성 방법)은 크게 습식 크롬 도금법과 금속성 도료를 도포하는 방식이 주로 사용되어 왔다. 그러나 습식 크롬 도금법은 환경적인 문제의 대두로 인해 적용이 규제되고 있으며, 금속성 도료의 경우에는 메탈라이징 효과가 저감되는 문제가 있다. 이에 따라, 플라즈마법이나 증착법이 주로 사용되고 있다. 플라즈마법은 진공 중에서 아르곤(Ar)이나 크립톤(Kr) 등의 불활성 기체를 이용하여 플라즈마를 형성시킨 후, 목적 금속과 충돌하도록 함으로써 운동량 전달에 의해 금속의 원자가 방출되어 대상물에 박막되게 하는 방법이다. 그리고 진공 증착법은 진공 중에서 금속을 가열, 증발시켜 증발된 입자들이 대상물에 증착되게 방법으로 금속박막 제조법에서 널리 이용되고 있다. 또한, 스퍼터링법은 기체의 운동에너지를 이용하여 금속(또는 금속 산화물)을 기화시켜 증착시키는 방법이다. 이러한 증착법은 액상에서 고상으로 응고되는 것이 아니라 기상에서 고상으로 응축된다는 점에서 습식 도금과는 차이가 있다.
위와 같은 금속층(금속박막)을 형성함에 있어서는, 전술한 바와 같이 플라스틱 모재와의 부착력을 증진시키기 위해, 모재 상에 먼저 하도층을 형성한 다음, 그 위에 금속층을 형성하고 있는데, 상기 하도층은 일반적으로 열경화 또는 광경화형의 수지 도료가 사용된다. 아울러, 상기 금속층 상에 내마모성 등을 향상시키기 위해 형성된 상도층도 수지 도료가 사용된다.
그러나, 종래 기술에 따른 도어락 핸들은 금속층에 의해 금속 질감을 가질 수는 있으나, 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. 구체적으로, 도어락 핸들은 사람의 손과 접촉 빈도가 높아 우수한 내마모성 등이 요구되는데, 수지 도료가 코팅되어 형성된 상도층이 내마모성, 내식성(내약품성) 등이 약하고, 금속층과의 부착력 부족으로 쉽게 벗겨지는 현상이 발생되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 종래 기술에 따른 도어락 핸들은 수지 도료의 코팅 공정, 즉 하도층과 상도층을 형성하는 공정이 수반되어 제조방법이 까다로운 문제점이 있다.
한편, 종래의 도어락 핸들은 별도의 표시 수단이 없어 야간이나 지하 주차장 등과 같이 주위에 광이 없어 어두울 때 탑승자가 도어락 핸들을 쉽게 찾을 수 없는 문제점이 있다. 즉, 종래의 도어락 핸들은 시인성(visibility)을 갖지 못하여 차량 내부가 어두울 때 도어락 핸들의 위치를 쉽게 찾을 수 없어 탑승자로 하여금 불 편함을 느끼게 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내구성이 우수하고, 태양광 등의 일반 조도 시에는 금속 질감을 가지며, 주위에 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 시인성(visibility)을 가지는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
투명 플라스틱 모재;
상기 투명 플라스틱 모재의 배면에 형성되고, 광투과율이 5 ~ 25%인 금속층; 및
상기 금속층의 후방에 설치된 광발생수단을 포함하는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들을 제공한다.
이때, 상기 금속층은 20㎚ ~ 300㎚의 두께를 가지는 것이 좋다. 또한, 상기 금속층은 증착기를 이용한 증착방법에 의해 형성되어지되, 상기 증착기의 코일 1개당 10 ~ 30g의 금속을 장입하고, 상기 코일을 15 ~ 40초(sec)동안 가열하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 플라스틱 모재가 외부(사람의 손)와 접촉되는 최외각층을 형성하여 우수한 표면 내구성을 갖는다. 또한, 태양광 등의 일반 조도 시에는 금속 질감을 가지며, 주위에 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 상기 광발생수단에 의해 시인성을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)의 사용 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)로서, 인사이드 도어락 핸들(100-I)을 예시한 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)의 일실시예를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)의 다른 실시예를 보인 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)의 제조방법을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명은 자동차 도어(D)에 설치되는 인사이드 도어락 핸들(100-I) 또는 아웃사이드 도어락 핸들(100-O)에 관한 것이다. 그리고 도 2는 인사이드 도어락 핸들(100-I)을 보인 사시도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 인/아웃사이드 도어락 핸들(100; 이하 "도어락 핸들"로 약칭한다)은 플라스틱 모재(10); 상기 플라스틱 모재(10)에 형성된 금속층(20); 및 상기 금속층(30)의 후방에 설치된 광발생수단(30)을 포함한다.
상기 플라스틱 모재(10)는, 통상과 같이 수지 원료를 이용하여 설계된 도어락 핸들(100)의 형상 및 모양으로 사출 또는 압출 성형된 것으로서, 이러한 플라스틱 모재(10)의 형상 및 모양은 다양하게 구현될 수 있다. 본 발명에 따라서, 상기 플라스틱 모재(10)는 투명이다. 또한, 상기 플라스틱 모재(10)는, 광투과율이 100%이거나, 90%이상으로서 100%에 가까우면 좋다. 이러한 플라스틱 모재(10)는 폴리프로필렌(PP), 폴리아마이드(PA), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트+아크릴로니트릴부타디엔스티렌(PC+ABS), 폴리카보네이트+폴리부틸렌테레프탈레이트(PC+PBT), 아크릴 수지, 나일론 수지 및 폴리카보네이트+나일론+아크릴로니트릴부타디엔스티렌 등으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 수지 원료로부터 성형될 수 있으나, 그 재질에 있어서는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 플라스틱 모재(10)를 구성하는 수지 원료에는 투명성을 저해하지 않는 범위에서 유리섬유 및 무기물(탄산칼슘, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 실리카 등)로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상(하나 또는 2 이상의 혼합)의 보강재가 더 첨가될 수 있다.
상기 금속층(20)은 플라스틱 모재(10) 상에 통상과 같은 방법으로 형성될 수 있으며, 그 형성 방법은 제한되지 않는다. 이때, 필요에 따라서는 플라스틱 모재(10)와 금속층(20)의 양호한 부착력을 도모하기 위한 프라이머층(도시하지 않음)이 플라스틱 모재(10)와 금속층(20)의 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 플라스틱 모재(10)는 금속층(20)이 형성되기 이전에 전처리될 수 있다. 상기 전처리는, 예를 들어 세척 및 건조, 플라즈마 처리, 코로나 처리 등을 예로 들 수 있다. 바람직하게는, 상기 플라스틱 모재(10)는 전처리를 통해 표면에 극성관능기가 부여되는 것이 좋다. 상기 극성관능기의 부여는 플라즈마 처리, 코로나 처리, 고전압 인가 등의 방법으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 플라즈마 처리를 통해 구현될 수 있다.
상기 플라즈마 처리는 플라스틱 모재(10)와 금속층(20) 간의 부착력(결합력)을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 플라즈마 처리된 경우, 플라스틱 모재(10)는 표면이 활성화되어 극성관능기(OH- 및 H+ 등)가 부여되고, 미세요철이 형성되어, 후속공정에서 증착될 금속간의 부착력(결합력)이 증대된다. 이때, 상기 플라즈마 처리에 사용되는 반응가스로는 불화탄소(CF4), 아르곤(Ar), 제논(Xe), 헬륨(He), 질소(N2), 산소(O2) 중 적어도 어느 하나 또는 이들 중 복수의 혼합가스를 이용할 수 있다. 또한 플라즈마 발생은 진공펌프를 이용하여 미리 지정된 압력으로 배기시킨 후 상기의 가스를 주입하여 적정 압력을 유지시킨 후에 D.C 및 Plused D.C 전원을 보조음극에 인가하여 플라즈마를 발생시킴으로서 구현될 수 있으며, 플라즈마 발생 후 대략 1분 ~ 10분 정도 처리될 수 있다.
또한, 상기 금속층(20)은 예를 들어 도금법이나 금속성 도료를 도포하는 방법으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 플라즈마법, 진공 증착법 또는 스퍼터링법 등으로 형성되는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 상기 금속층(20)은 진공 증착법으로 형성된다. 아울러, 상기 금속층(20)을 구성하는 금속은 단일 금속 또는 2 이상의 합금을 포함한다. 상기 금속층(20)을 구성하는 금속은 알루미늄(Al), 티타 늄(Ti), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 은(Ag) 또는 이들 중에서 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 합금을 예로 들 수 있다. 합금의 구체적인 예로는 스레인레스 스틸(SUS) 등을 들 수 있다. 금속층(20)을 구성하는 금속은 상기 나열한 것으로 한정되는 것은 아니며, 제품의 사용 목적 및 용도 등에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 이러한 금속의 종류에 따라 다양한 금속감(금속칼라)이 구현될 수 있다.
이때, 상기 금속층(20)은 플라스틱 모재(10)의 배면에 형성된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)은, 플라스틱 모재(10)가 외부(사람의 손)와 접촉되도록 최외각층을 구성하며, 상기 금속층(20)은 플라스틱 모재(10)의 배면에 형성되어 외부와 접촉되지 않도록 위치되어 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)은 종래 금속층(20)을 보호하기 위해 최외각층으로 형성되는 것으로서, 상도층이 형성되지 않는다. 따라서 본 발명에 따르면, 상도층 형성 공정이 배제되어 제조가 간단하며, 상도층을 구성하는 별도의 수지 도료가 사용되지 않아 제조 원가가 절감된다. 또한, 상기 플라스틱 모재(10)는 경질로 구성되는 데, 이러한 플라스틱 모재(10)가 최외각 표면을 구성함에 따라 내마모성, 내식성(내약품성) 등의 우수한 내구성을 갖는다. 종래에는 수지 도료의 코팅에 의해 상도층이 형성되고, 이러한 상도층이 최외각 표면을 구성하여, 상기 상도층 자체의 물성 및 부착력 저하로 인하여 표면 내구성이 떨어졌는데, 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)은 상기 상도층이 배제되어 위와 같은 문제점을 수반하지 않으며, 또한 경질의 플라스틱 모재(10)가 외부(사람의 손)와 접촉되는 최외각층을 구성하여 우수한 표면 내구성을 갖는다.
또한, 본 발명에 따라서, 상기 금속층(20)은 광투과율이 5% ~ 25%이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 금속층(20)의 후방에는 광발생수단(30)이 설치되어 있다. 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)은 태양광, 조명(전구 등) 등의 일반 조도 시(낮이나 조명이 있을 때)에는 상기 금속층(20)에 의해 금속 질감을 갖는다. 그리고 주위에 태양광 등의 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 상기 광발생수단(30)이 발광되어 시인성(visibility)을 갖는다. 이에 따라, 야간이나 지하 주차장 등과 같이 주위에 광이 없어 어두울 때, 탑승자는 상기 광발생수단(30)의 발광으로 인하여 도어락 핸들(100)을 쉽게 찾을 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 금속층(20)은 5% ~ 25%의 광투과율을 가지는데, 이때 금속층(120)의 광투과율이 5%미만이면, 상기 광발생수단(30)의 광투과도가 작아져 시인성이 떨어지며, 금속층(20)의 광투과율이 25%를 초과하면 금속층(20) 자체가 얇아지고 투명성이 커져 금속 질감이 떨어진다. 따라서 상기 금속층(20)은 양호한 시인성 및 금속 질감을 고려하여 5% ~ 25%의 광투과율을 갖는다.
아울러, 본 발명의 구현예에 따라서, 상기 금속층(20)은 이를 구성하는 금속의 종류에 따라 차이가 있지만, 5% ~ 25%의 광투과율을 갖도록 20㎚ ~ 300㎚의 두께를 갖는 것이 좋다. 이때, 금속층(20)의 두께가 20㎚ 미만으로 너무 얇으면, 광투과율이 높아져 금속 질감이 떨어질 수 있고, 금속층(20)의 두께가 300㎚를 초과하여 너무 두꺼우면, 광투과율이 낮아져 시인성이 떨어질 수 있다.
또한, 상기 금속층(20)은, 바람직하게는 저항 가열식 진공 증착방법 등의 증착방법에 의해 형성될 수 있다. 이때 저항 가열식 진공 증착방법에서 사용되는 증 착기를 구성하는 코일(coil) 1개당 10 ~ 30g의 금속을 장입하고, 상기 코일을 15 ~ 40초(sec)동안 가열하여 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 5를 참조하여 설명하면, 일반적으로 증착기 내에서는 텡스텐 재질의 코일(C)이 1개 또는 2개 이상 다수 개 배열 설치되어 있는데, 이때 코일(C) 1개당 10 ~ 30g의 금속(M)을 장입하는 것이 좋다. 그리고 상기 코일(C)을 15 ~ 40초(sec)동안 가열하여 증착함으로써, 금속층(20)이 형성되도록 하는 것이 좋다. 즉, 텡스텐 코일(C)에 15 ~ 40초 동안 전기를 인가하는 것이 좋다. 이와 같은 조건(코일 1개당 금속(M)의 장입량 10 ~ 30g, 가열 시간(전기 인가 시간) 15 ~ 40초)으로 증착하는 경우, 사용되는 금속(M)의 종류에 따라 차이가 있지만, 상기 금속층(20)은 상기 두께 범위(20㎚ ~ 300㎚)로 증착되어 5% ~ 25%의 광투과율을 가질 수 있다.
한편, 상기 광발생수단(30)은 광을 발생시킬 수 있는 광원이면, 여기에 포함한다. 이때, 상기 광발생수단(30)은 금속층(20)의 후방에 설치되어지되, 금속층(20)에 밀착되어 설치되거나, 또는 도 3 및 도 4에 보인 바와 같이 금속층(20)과 소정의 이격 거리를 두고 설치될 수 있다. 또한, 상기 광발생수단(30)은 예를 들어 램프(수은 램프 등), 발광다이오드(LED; Lighting emitting diod), 발광안료(형광안료) 등으로부터 선택될 수 있다. 도 3은 광발생수단(30)으로서 램프가 적용된 모습을 예시한 것이고, 도 4는 광발생수단(30)으로서 발광안료(32)가 적용된 모습을 예시한 것이다. 이때, 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 광발생수단(30)으로서 발광안료(32)를 사용하는 경우, 상기 발광안료(32)는 지지체(34) 상에 코팅되어 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)의 내부에는 지지 체(34) 상에 발광안료(32)가 코팅된 광발생수단(30)이 내장될 수 있다. 상기 발광안료(32)는 바인더 용액에 혼합되어 코팅, 고착될 수 있다.
상기 발광안료(32)는 가시광선 영역에서 발광성을 가지는 발광체(형광체)이면 사용 가능하다. 발광안료(32)는, 바람직하게는 산화스트론튬(Strontium Oxide) 55 ~ 65중량부, 산화알루미늄(Aluminum Oxide) 35 ~ 45중량부, 산화유로퓸(Europium Oxide) 0.5 ~ 10중량부 및 산화디스프로슘(Dysprosium Oxide ) 0.1 내지 5중량부를 포함하는 것이 좋다. 이와 같이 조성된 발광안료(32)는 발광시간 및 발광휘도가 높아 우수한 시인성을 갖게 하여 본 발명에 유용하게 적용된다.
한편, 상기 광발생수단(30)이 램프(수은 램프 등), LED 등과 같이 전원의 인가에 의해 발광되는 조명기구로 적용되는 경우, 본 발명에 따른 도어락 핸들(100)은 광센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광센서에 의해 감지된 광량에 따라 광발생수단(30)에 전원이 On/Off될 수 있다. 구체적으로, 광센서에 감지된 광량이 작으면(어두울 때), 램프, LED 등의 광발생수단(30)에 배터리(battery)를 통한 전원이 인가되어 발광되고, 이와 반대로 광센서에 감지된 광량이 많으면(밝을 때), 광발생수단(30)에 전원 공급이 차단될 수 있다. 또한, 상기 광발생수단(30)은 램프(수은 램프 등) 등의 조명기구로 적용되는 경우, 자동차의 시동 제어에 따라 구동될 수 있다. 예를 들어, 자동차의 시동이 꺼지면 광발생수단(30)에 전원이 인가되어 발광되고, 자동차의 시동이 켜지면 전원 공급이 차단될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 금속층(20)이 플라스틱 모재(10)의 배면에 위치되고, 플라스틱 모재(10)가 외부(사람의 손)와 접촉되는 최외각층을 구성 하여 우수한 표면 내구성(내마모성 등)을 갖는다. 또한, 태양광, 조명(전구 등) 등의 일반 조도 시(낮이나 조명이 있을 때)에는 상기 금속층(20)에 의해 금속 질감을 가지며, 주위에 태양광 등의 광이 없어 어두울 때(야간이나 지하 주차장 등)에는 상기 광발생수단(30)에 의해 시인성을 갖는다. 아울러, 종래와 같은 상도층 형성 공정이 배제되어 제조가 간단하며, 상도층을 구성하는 별도의 수지 도료가 사용되지 않아 제조 원가가 절감된다.
도 1은 본 발명에 따른 도어락 핸들의 사용 상태를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도어락 핸들로서, 인사이드 도어락 핸들을 예시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도어락 핸들의 일실시예를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도어락 핸들의 다른 실시예를 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도어락 핸들의 제조방법을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 플라스틱 모재 20 : 금속층
30 : 광발생수단 100 : 도어락 핸들

Claims (4)

  1. 투명 플라스틱 모재;
    상기 투명 플라스틱 모재의 배면에 형성되고, 광투과율이 5 ~ 25%인 금속층; 및
    상기 금속층의 후방에 설치된 산화스트론튬(Strontium Oxide) 55 ~ 65중량부, 산화알루미늄(Aluminum Oxide) 35 ~ 45중량부, 산화유로퓸(Europium Oxide) 0.5 ~ 10중량부 및 산화디스프로슘(Dysprosium Oxide ) 0.1 내지 5중량부를 포함하는 발광안료로 이루어진 광발생수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속층의 두께는 20㎚ ~ 300㎚인 것을 특징으로 하는 자동차의 인/아웃사이드 도어락 핸들.
  3. 삭제
  4. 삭제
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