KR101585477B1 - 방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법 - Google Patents

방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101585477B1
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조민우
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0401—Upper door structure
    • B60J5/0402—Upper door structure window frame details, including sash guides and glass runs

Abstract

본 발명은 방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상단 강판층(20), 중단 강판층(21)과 하단 강판층(22)이 겹쳐진 구조를 가지며, 방청성능을 위한 실러(sealer)(40)가 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 3단 겹침부(30); 및 상기 3단 겹침부(30) 한 끝단의 중단 강판층(21) 상부에 형성되어 도포된 실러(40)의 외부 노출을 방지하는 굴곡부(50);를 포함함으로써, 방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법{DOOR FRAME FOR VEHICLE WITH HIGH ANTICORROSION AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 방청성능이 향상된 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어프레임의 강판층 사이에 실러(sealer)와 굴곡부를 포함함으로써, 차량용 도어프레임의 방청성능을 향상시킬 수 있는 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차에 있어서 도어는 프레임형 도어, 프레임리스형 도어 및 풀 도어형 도어 등으로 구분되고, 상기 도어 중 프레임형 도어는 도어와 보디의 밀폐가 양호하여 소음 및 누수방지 등이 양호한 특징이 있다.
상기 프레임형 도어는 도 1에 도시된 바와 같은 차량용 도어프레임(10)으로서 일반적으로 일반적으로 롤 포밍 공정에 의해 제조되며, 제조된 차량용 도어프레임의 A-A’ 단면은 도 2에 도시된 바와 같이 강판들이 겹겹이 겹쳐진 구조를 포함한다.
특히, 상기 A-A' 단면의 상단 강판층(20), 중단 강판층(21) 및 하단 강판층(22)과 같은 3장의 강판층들이 겹쳐진 3단 겹침부(30)의 경우, 롤 포밍 공정 완료 후 도어프레임의 방청성 향상을 위해 전착도장을 하게 되는데, 이와 같은 전착도장을 하여도 전착액이 3단 겹침부(30) 내부로 용이하게 유입되지 않아, 결국 차량용 도어프레임(10)의 실사용 시 습기 등의 유입 등으로 차량용 도어프레임(10)의 3단 겹침부(30) 내에 부식이 발생하기 쉽다.
이러한 부식의 문제를 해결하기 위하여, 성형된 도어프레임의 겹침 부위 외부에 실러를 정밀하게 도포하는 방법이 개발되었지만, 원가가 지나치게 높아지는 문제가 있어 경제성이 떨어졌다.
또는, 편차도금강판을 적용한 고내식 방청강판을 적용하여 도어프레임을 제조하였지만, 역시 원가상승이 지나치게 높아지는 문제가 있어 상용화가 어려움이 있었다.
이에, 본 발명자는 원가상승을 최소화 하는 동시에 방청성능을 향상시킬 수 있는 차량용 도어프레임과 그 제조방법을 개발하고자 하였다.
일본공개특허공보 특개평11-192842 (1999.7.21. 공개) 한국공개특허공보 제10-2014-0055752호 (2014.05.09. 공개) 일본공개특허공보 특개2010-12892 (2010.01.21. 공개) 한국공개특허공보 제10-2014-0085902호 (2014.07.08. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량용 도어프레임 내의 겹쳐진 강판층 사이에 실러를 포함하고, 상기 실러가 외부에 노출되는 것을 방지하는 굴곡부를 포함함으로써, 방청성능 등을 향상시킬 수 있는 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 도어프레임은 상단 강판층(20), 중단 강판층(21)과 하단 강판층(22)이 겹쳐진 구조를 가지며, 방청성능을 위한 실러(sealer)(40)가 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 3단 겹침부(30); 및 상기 3단 겹침부(30) 한 끝단의 중단 강판층(21) 상부에 형성되어 도포된 실러(40)의 외부 노출을 방지하는 굴곡부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 굴곡부(50)의 단면은 ‘ㄷ’자 형상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡부(50)의 단면은 너비가 2.5mm(a)이며, 깊이가 0.25mm(b)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 굴곡부(50)는 중단 강판층(21)의 한 끝단으로부터 16.5mm 내지 17.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 도어프레임의 제조방법은 차량용 도어프레임을 제조하기 위한 롤 포밍 공정을 통해 실러(40)의 외부 노출을 방지하는 굴곡부(50)를 형성하는 제1단계; 중단 강판층(21) 상부에 실러(40)를 도포하는 제2단계; 롤 포밍 공정을 통해 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)을 서로 밀착시킴으로써, 중단 강판층(21) 상부에 도포된 실러(40)가 압착되어 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 넓게 도포되도록 3단 겹침부(30)를 형성하는 제3단계; 롤 포밍 공정을 통해 차량용 도어프레임(10)의 성형을 마무리하는 제4단계; 및 상기 성형된 도어프레임에 전착액을 도장하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1단계에서 굴곡부(50)의 단면은 ‘ㄷ’자 형상이 되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 굴곡부(50)의 단면은 너비가 2.5mm(a)이며, 깊이가 0.25mm(b)가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1단계에서 상기 굴곡부(50)는 중단 강판층(21)의 한 끝단으로부터 16.5mm 내지 17.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2단계에서 실러(40)의 도포 위치는 중단 강판층(21) 상부의 한 끝단으로부터 13mm(d) 떨어진 위치가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2단계에서 실러(40)의 도포는 실러 도포 건(70)을 이용하는 것이 바람직하며, 실러(40)의 도포 속도는 0.12 cc 내지 0.15 cc가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은 3겹 겹침부 내부에 실러를 포함하고, 실러의 외부 노출을 방지하는 굴곡부를 포함함으로써, 차량용 도어프레임의 방청성을 향상시키는 동시에 외관의 완성도를 유지할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 차량용 도어프레임의 정면도이다.
도 2는 차량용 도어프레임의 A-A’ 부분에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 도어프레임의 A-A’ 부분에 대한 단면도이다.
도 4는 롤 포밍 공정 중 실러가 도포되는 공정에서 차량용 도어프레임의 A-A’ 부분을 도식적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 롤 포밍 공정의 개략적인 공정도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 도면 등을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 겹침부 내부에 실러를 도포하여 방청성능을 향상시킨 차량용 도어프레임 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 일 관점에서 본 발명은 차량용 도어프레임에 관한 것이다.
본 발명은 차량용 도어프레임(10)의 3단 겹침부(30) 내의 부식 등의 발생을 방지하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 3단 겹침부(30) 사이에 도포된 실러(40)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 특히, 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)의 사이에 도포된 실러(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명인 차량용 도어프레임(10)은 상단 강판층(20), 중단 강판층(21)과 하단 강판층(22)이 겹쳐진 3단 겹침부(30)의 구조를 가지며, 방청성능을 위한 실러(40)가 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포되며, 상기 도포된 실러(40)의 외부 노출을 방지하여 실러의 노출로 인한 외관성의 저하를 방지하는 굴곡부(50)가 상기 중단 강판층(21)의 상부에 위치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 굴곡부(50)의 단면은 실러의 외부 노출을 억제하기 위한 ‘ㄷ’자 형상인 것이 바람직하다.
여기서, 3단 겹침부(30) 내부 즉, 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 전착액(60)을 도장하기는 어렵지만, 실러(40)는 본 발명에 따라 용이하게 도포될 수 있다. 상기 전착액(60)은 롤 포밍 공정을 통해 도어프레임(10)이 완성된 이후 전착도장을 통해 도장되는데, 완성된 도어프레임(10)의 3단 겹침부(30)는 각 강판층이 서로 밀착되어 있기 때문에, 전착액(60)이 용이하게 유입되지 못하는 반면, 상기 실러(40)는 도어프레임(10)을 제조하기 위한 롤 포밍 공정과정 중에 도포되기 때문에 결국 강판층 사이에 도포될 수 있는 것이다.
뿐만 아니라, 차량용 도어프레임(10)에 상기 굴곡부(50)가 존재하지 않을 경우, 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 실러(40)는 롤 포밍 공정 중 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)이 밀착되어 겹쳐지는 공정으로 인해 형성되는 3단 겹침부(30)에서 그 일부가 빠져나와 외부에 노출될 수 있다. 이와 같이, 상기 실러(40)가 외부에 노출될 경우, 도어프레임(10)의 외관 완성도가 현저히 떨어지는 품질저하 현상이 발생할 수 있다. `
이러한 품질저하 현상을 방지하기 위하여, 상기 굴곡부(50)는 3단 겹침부(30)가 끝나는 부분에 위치하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로, 단면을 기준으로, 상기 굴곡부(50)의 시작 위치는 3단 겹침부(30)가 각각의 강판층으로 분리되기 전 중단 강판층(21) 상부인 것이 바람직하며, 상기 굴곡부(50)의 종료 위치는 상단 강판층(20)과 하단 강판층(22)이 중간 강판층(21)과 분리되는 부분의 상기 중단 강판층(21) 상부인 것이 바람직하다.
보다 상세하게, 상기 굴곡부(50)의 단면은 너비가 약 2.5mm(a)이며, 깊이가 약 0.25mm(b)인 것이 바람직하다. 또한, 차종에 따라 상기 굴곡부(50)는 중단 강판층(21)의 한 끝단으로부터 약 16.5mm 내지 약 17.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되는 것이 바람직하며, 약 16.5mm(c) 떨어진 부분에서 굴곡부(50)가 시작되는 것이 보다 바람직하다. 그리고 중단 강판층(21)과 굴곡부(50)에 도포된 실러(40)의 도포공차는 약 1.5mm인 것이 바람직하다.
여기서, 단면을 기준으로 상기 굴곡부(50)의 모든 부분이 3단 겹침부(30)를 벗어나 형성될 경우, 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 실러(40)가 굴곡부(50)에 들어가기 전 외부로 노출되어 굴곡부(50)의 존재 이유가 없으며, 반대로 상기 굴곡부(50)의 모든 부분이 3단 겹침부(30) 내에 있을 경우, 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 실러(40)의 많은 양이 굴곡부(50)에 들어가므로 도포되기에 부족한 실러(40)의 양으로 인해 3단 겹침부(30)에 실러(40)의 도포가 충분히 이루어지지 않을 수 있다.
그러나 본 발명과 같이, 단면을 기준으로 상기 굴곡부(50)의 일부분이 3단 겹침부(30) 내에 위치하며, 상기 굴곡부(50)의 또 다른 일부분이 3단 겹침부(30) 외에 위치할 경우, 롤 포밍 공정과정의 압착에 의해 도포된 실러(40)가 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에서 새어 나와도, 상기 새어 나온 실러(40)가 길게 파인 굴곡부(50)에 담겨지기 때문에, 실러(40)의 외부 노출은 굴곡부(50)에 의해 방지될 수 있다. 또한, 추후 도어프레임(10)을 전착액(60)으로 전착도장 할 경우, 실러(40)에 의해 그 일부가 도포된 상기 굴곡부(50)는 다시 전착액(60)에 의해 이중으로 도포될 수 있으므로, 상기 굴곡부(50)에 담겨진 실러(50)도 전착액(60)의 추가 도포로 인해 가려지기 때문에 저렴한 비용으로 도어프레임의 방청성을 향상시키는 동시에 품질저하를 방지할 수 있다.
그러므로, 단면을 기준으로 상기 굴곡부(50)의 일부분은 3단 겹침부(30) 내에 위치하며, 상기 굴곡부(50)의 다른 일부분은 3단 겹침부(30) 외에 위치하는 것이 바람직하다.
이하, 또 다른 관점에서 본 발명은 방청성능이 향상된 차량용 도어프레임의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명인 차량용 도어프레임의 제조방법은 차량용 도어프레임을 제조하기 위한 롤 포밍 공정을 통해 실러(40)의 외부 노출을 방지하는 굴곡부(50)를 형성하는 제1단계; 중단 강판층(21) 상부에 실러(40)를 도포하는 제2단계; 롤 포밍 공정을 통해 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)을 서로 밀착시킴으로써, 중단 강판층(21) 상부에 도포된 실러(40)가 압착되어 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 넓게 도포되도록 3단 겹침부(30)를 형성하는 제3단계; 롤 포밍 공정을 통해 차량용 도어프레임의 성형을 마무리하는 제4단계; 및 상기 성형된 도어프레임에 전착액(60)을 도장하는 제5단계; 등을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1단계에서 굴곡부(50)의 단면은 ‘ㄷ’자 형상이 되도록 하는 것이 바람직하며, 추후 제 3단계 공정을 통한 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)의 밀착으로 인해 흘러나오는 실러(40)를 모아 실러(40)의 외부 노출을 효과적으로 방지하는 동시에 전착액(60)이 상기 실러(40) 위에 추가로 도장될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 굴곡부의 위치는 상기 굴곡부(50) 단면의 일부분이 3단 겹침부(30) 내에 위치하며, 상기 굴곡부(50) 단면의 또 다른 일부분이 3단 겹침부(30) 외에 위치하게 함으로써, 롤 포밍 공정의 압착 공정에 의해 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 도포된 실러(30)가 외부로 새어 나와도, 굴곡부(50)에 모이기 때문에, 실러(40)의 외부 노출을 방지할 수 있다. 또한, 추후 도어프레임(10)을 전착액(60)으로 전착도장 할 경우, 실러(40)에 의해 그 일부가 도포된 상기 굴곡부(50)는 상기 전착액(60)에 의해 이중으로 도포됨으로써, 실러(40)의 외부 노출을 더욱 억제할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 단면을 기준으로 상기 굴곡부(50)의 시작 위치는 3단 겹침부(30)가 각각의 강판층으로 분리되기 직전 부분의 중단 강판층(21)의 상부인 것이 바람직하며, 상기 굴곡부(50)의 종료 위치는 상단 강판층(20)과 하단 강판층(22)이 중간 강판층(21)과 분리된 부분의 상기 중단 강판층(21) 상부인 것이 바람직하다.
이때, 상기 굴곡부(50)의 단면은 너비가 약 2.5mm(a)이며, 깊이가 약 0.25mm(b)가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 차종에 따라 상기 굴곡부(50)는 중단 강판층(21)의 한 끝단으로부터 약 16.5mm 내지 약 17.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되도록 하는 것이 바람직하며, 약 16.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되도록 하는 것이 보다 바람직하다. 그리고 중단 강판층(21)과 굴곡부(50)에 도포된 실러(40)의 도포공차는 약 1.5mm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2단계에서, 실러(40)의 도포 위치는 도 4에 도시된 바와 같이, 중단 강판층(21) 상부의 한 끝단으로부터 약 13mm(d) 떨어진 위치가 되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 실러(40)의 도포는 실러 도포 건(70) 등을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 실러 도포 건(70)의 도포 속도는 약 0.12cc 내지 약 0.15cc가 되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 실러 도포 건(70)의 노즐 사이즈는 직경이 약 0.15mm인 것이 바람직하다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같은 롤 포밍 공정 중 상기 굴곡부(50)는 약 3단 지점(80)에서 형성되는 것이 바람직하며, 상기 실러는 롤 포밍 공정 중 약 33단 지점(81)에서 도포되는 것이 바람직하다.
10 : 도어프레임 50 : 굴곡부
20 : 상단 강판층 60 : 전착액
21 : 중단 강판층 70 : 실러 도포 건
22 : 하단 강판층 80 : 3단 지점
30 : 3단 겹침부 81 : 33단 지점
40 : 실러

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 차량용 도어프레임을 제조하기 위한 롤 포밍 공정을 통해 실러(40)의 외부 노출을 방지하는 굴곡부(50)를 형성하는 제1단계;
    중단 강판층(21) 상부에 실러(40)를 도포하는 제2단계;
    롤 포밍 공정을 통해 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21)을 서로 밀착시킴으로써, 중단 강판층(21) 상부에 도포된 실러(40)가 압착되어 상기 상단 강판층(20)과 중단 강판층(21) 사이에 넓게 도포되도록 3단 겹침부(30)를 형성하는 제3단계;
    롤 포밍 공정을 통해 차량용 도어프레임의 성형을 마무리하는 제4단계; 및
    상기 성형된 도어프레임에 전착액을 도장하는 제5단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계에서 굴곡부(50)의 단면은 ‘ㄷ’자 형상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계에서 굴곡부(50)의 단면은 너비가 2.5mm(a)이며, 깊이가 0.25mm(b)가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계에서 상기 굴곡부(50)는 중단 강판층(21)의 한 끝단으로부터 16.5mm 내지 17.5mm(c) 떨어진 부분에서 시작되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2단계에서 실러(40)의 도포 위치는 중단 강판층(21) 상부의 한 끝단으로부터 13mm(d) 떨어진 위치가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2단계에서 실러(40)의 도포는 실러 도포 건(70)을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제2단계에서 실러(40)의 도포 속도는 0.12 cc 내지 0.15 cc가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어프레임의 제조방법.
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