KR101997523B1 - 자동차용 웨더스트립 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 자동차용 웨더스트립을 개시한다. 개시된 자동차용 웨더스트립은 상기 자동차 차체의 사이드 바디에 고정되는 소정 형상의 고정부; 상기 고정부와 일체로 연결되어 실링을 행하는 중공부;를 포함하고, 상기 고정부는 심금 코어에 경질고무를 코팅하여 형성한 것으로, 상기 사이드 바디에 삽입되어 고정될 수 있는 형상으로, 내측 수직면 일측의 탄성 그립 립부 및 내측 수직면 타측의 복수의 마찰 그립 립부가 하향 경사지게 돌출형성되고, 하단에서 일체로 외향하여 연장형성되는 실링 립부가 형성되며, 상기 탄성 그립 립부에 삽입력 감소부가 형성된다. 다양한 실시예가 가능하다.

Description

자동차용 웨더스트립{Weather strip for use in vehicles}

본 발명은 자동차용 웨더스트립에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립자가 적정한 힘을 사용하여 조립할 수 있도록 삽입력을 개선하여 작업자의 조립성을 개선한 자동차용 웨더스트립에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 특히 자동차는 외관을 이루는 바디와, 상기한 바디에 지지됨과 아울러 자동차의 중요부분을 이루게 되는 섀시로 구성되어 있다.

상기한 섀시는 엔진과, 상기한 엔진의 동력을 전달받는 동력전달장치와, 차량의 주행 방향을 조절하는 조향장치와, 주행 중 노면의 충격이 자동차에 전달되는 것을 차단하는 현가장치 등으로 구성되어 있고, 상기 바디는 보닛이 취부되는 프론트 바디와, 도어를 가이드하는 사이드 바디와, 트렁크 리드 등이 결합되는 리어 바디, 그리고 시트 등이 설치되어 차실을 형성하는 언더 바디로 대별할 수 있다.

여기서, 상기 차실과 트렁크룸을 밀폐하고 비바람, 먼지, 오물의 실내 침입을 저지함과 동시에 차량 외부로부터 유입되는 소음을 차음하기 위하여 도어 또는 트렁크 리드 가장자리에는 고무 등의 패킹재인 웨더스트립(weather strip)이 설치되어 있다.

이러한 웨더스트립은 또한 도어를 닫았을 때 충격을 흡수하거나 주행 중 도어 또는 트렁크 리드의 진동을 억제하는 역할도 한다. 요구 성능으로는 적용부위에 따라 다소 차이는 있지만, 충분한 시일성을 가지고 내후성, 내오존성, 내수성, 내마모성, 내열 노화성이 우수해야 하며, 그리고 압축 영구변형이 작아야 하고 외관성도 우수해야 하며 차량의 도장막을 침해하지 않아야 한다. 특히, 상기 웨더스트립과 설치 구조물 사이의 기밀성을 높이거나, 외관성을 양호하게 하거나, 차량의 도장막을 침해하지 않아야 하는 경우에는 상기 웨더스트립의 형상이 중요한 영향을 미치게 된다.

이에 따라 종래에는 상기 웨더스트립의 형상 중 단면 형상이 정확한지 여부를 판단하기 위하여 작업자가 해당 웨더스트립에 대한 표준 투영도를 수작업으로 직접 작성한 후, 수작업으로 작성한 검사대상 웨더스트립의 투영도를 상기 표준투영도과 비교하여 검사대상 제품의 불량여부를 판단하였다.

한편, 웨더스트립이 적용되는 도어의 최근 형상은 고급스러운 외관을 구현하기 위하여 프레임 몰딩의 폭이 차량의 후방으로 갈수록 넓어지는 가변 폭 프레임 몰딩이 적용된 차량이 출시되고 있다.

이러한 가변폭 프레임 몰딩은 도어의 패널이 글래스부 둘레에 일체로 적용되며, 프레스 공법으로 제작된 패널 도어에서는 도어 전체 영역, 즉 고정형 글래스부 및 개폐형 글래스부에 대하여 가변폭 몰딩을 적용할 수 있다.

즉, 도어의 패널 형상을 프레스 공법을 통해 넓게 겹쳐 형성하게 되므로 가변 단면을 구현하기가 용이하며, 프레임 몰딩 또한 가변 가능하게 제작이 용이하므로 웨더스트립 및 글래스 런 등의 도어 실링 고무는 일정한 단면 형상을 유지할 수 있게 되는 것이다.

그런데, 프레임 도어에서는 도어의 프레임이 롤 성형(roll bending) 공법으로 제작되어 단면 형상이 항상 일정하므로 몰딩 폭 가변 시 도어 프레임이 함께 가변될 수 없기 때문에 도어 프레임에 조립되는 웨더스트립의 단면을 가변 형상으로 적용하여야 하며, 이는 사출 공법으로만 제작이 가능하게 된다.

도 1은 일반적인 웨더스트립(10)의 구조를 나타낸 사시도이다.

웨더스트립(10)은 유연성을 지진 고무 소재로 이루어지며, 차체의 사이드 바디에 고정되는 “U”자형 형상의 고정부(13)와, 이 고정부(13)와 일체로 연결되는 중공 형상의 중공부(11)로 이루어진다. 이때, 웨더스트립의 고정부(13)에는 차체 좌우 양측 사이드 바디에 고정될 수 있도록 내측면으로 하향 경사지게 돌출형성되는 그립 립부(grip lib)(13a) 및 하단에서 일체로 외향하여 돌출형성되는 실링 립부(13b)가 형성되어, 울퉁불퉁한 구조로 형성될 수 있다.

이러한 웨더스트립은 공장에서 와이어 형태로 길게 생산되며 차량의 도어 바디에 장착 시 적당한 길이로 잘라서 사용하는데, 보통 절단날이 마련된 절단장치를 이용하여 웨더스트립을 수직한 방향으로 절단하여 사용하였다.

이러한 웨더스트립(10)의 중공부(11)는 도어의 닫힘 시 도어의 충격 에너지를 흡수하고, 도어와 사이드 바디의 틈새로 유입되는 각종 소음, 이물질 등을 차단할 수 있도록 도어 닫힘 시 납작하게 변형될 수 있는 구조 및 형상이고, 이때 제품에 따라서는 중공부(11) 및 고정부(13) 사이에 날개부가 돌출 형성될 수 있다.

작업자는 이상과 같은 구조 및 형상의 종래의 웨더스트립(10)을 차체의 사이드 바디에 조립 장착한다. 그런데 작업자가 종래의 웨더스트립(10)을 사이드 바디에 조립하고자 고정부(13)를 사이드 바디(도시하지 않음)에 밀어넣어 조립할 때, 그 삽입력을 조절하기가 곤란한 상태였다. 즉 삽입에 너무 강한 힘이 요구되면, 조립에 어려움이 있는 반면, 삽입력이 너무 약하면 사이드 바디에 조립된 웨더스트립에 유동이 발생하여 웨더스트립이 쉽게 탈거되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨더스트립의 고정부를 차체의 사이드 바디에 조립할 때 사용하는 삽입력을 용이하게 조절할 수 있도록 삽입력을 감소시켜 작업자가 적정한 힘으로 용이하게 조립할 수 있도록 웨더스트립의 단면을 개선한 자동차용 웨더스트립을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 차체의 사이드 바디에 용이하게 조립될수 있도록 웨더스크립의 삽입력을 최소화하면서도 사이드 바디에 일정한 실링 상태를 유지할 수 있는 자동차용 웨더스트립을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립은 상기 자동차 차체의 사이드 바디에 고정되는 소정 형상의 고정부; 상기 고정부와 일체로 연결되어 실링을 행하는 중공부;를 포함하고, 상기 고정부는 심금 코어에 경질고무를 코팅하여 형성한 것으로, 상기 차체 좌우 양측 사이드 바디에 삽입되어 고정될 수 있는 형상으로, 내측 수직면 일측의 탄성 그립 립부 및 내측 수직면 타측의 복수의 마찰 그립 립부가 하향 경사지게 돌출형성되고, 하단에서 일체로 외향하여 연장형성되는 실링 립부가 형성되며, 상기 탄성 그립 립부에 삽입력 감소부가 형성된다.

상기 중공부는 스폰지 고무 형태로 적용하고, 상기 중공부 이외의 고정부는 솔리드 형태의 EPDM 또는 EPM 고무를 적용하거나, 상기 고정부 및 중공부의 각각을 열가소성 탄성체(Thermoplastic Vulcanizate, TPV)의 경질 및 연질 소재로 적용할 수 있다.

상기 탄성 그립 립부의 단부는 상기 차체의 사이드 바디의 삽입을 용이하게 하도록 하향 절곡되어, 상기 마찰 그립 립부의 사이에 위치될 수 있다.

상기 삽입력 감소부는 상기 고정부가 상기 사이드 바디에 삽입 고정되는 삽입력을 감소하는 형상으로 상기 탄성 그립 립부의 상부에 형성되는 노치인 것을 특징으로 한다.

상기 웨더스트립의 두께에 대해 최소 1.5t의 두께를 가지는 크기로 설정될 수 있다.

상기 삽입력 감소부는 상기 고정부 내측 수직면 일측을 침범하지 않는 범위내에서 설정될 수 있다.

상기 탄성 그립 립부에는 상기 고정부 내측 수직면 일측에 하향 경사진 추가 립부를 더 포함하되, 상기 추가 립부의 경사 및 길이는 상기 고정부의 삽입력과 조립성을 고려하여 선택할 수 있다.

상기 중공부에는 복수개의 마찰방지돌기를 더 포함하고, 상기 마찰방지돌기는 상기 사이드 바디에 조립된 상기 웨더스트립의 중공부 내부의 노이즈를 방지할 수 있다.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립은 자동차 차체의 사이드 바디에 조립시, 탄성 그립 립부에 형성한 노치로 인하여 삽입력을 감소시킬 수 있는 동시에, 제 3의 추가 립부에 의해 조립을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립은 중공부내에 형성한 복수의 그리퍼 핀들과 같은 마찰방지돌기에 의해 사이드 바디에 웨더스크립을 용이하게 조립하면서 웨더스트립의 중공부 내부의 마찰로 인한 노이즈를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 자동차용 웨더스트립의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2 자동차용 웨더스크립의 단면도이다.
도 4는 도 2 자동차용 웨더스트립이 자동차 차체의 사이드 바디(side body)에 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3의 A부분을 상세히 나타내는 확대도이다.
도 6은 도 4 장착 상태에 따른 노치의 변형 상태를 나타내는 상세도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립을 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립의 구조를 나타내고 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립(100)은 상기 자동차 차체의 사이드 바디에 삽입되어 고정되는 “U”자형 형상의 고정부(130)와, 이 고정부(130)와 일체로 연결되어 실링을 행하는 중공부(110)를 포함한다.

본 발명 웨더스트립(100)의 고정부(130)는 심금 코어(150)에 경질고무를 코팅하여 형성한 것으로, 상기 사이드 바디에 고정될 수 있는 “U”자 형상으로, 내측 수직면 일측의 탄성 그립 립부(grip lib)(132) 및 내측 수직면 타측의 복수의 마찰 그립 립부(134)가 하향 경사지게 돌출형성될 수 있고, 하단에서 일체로 외향하여 연장형성되는 실링 립부(136)가 형성될 수 있다.

또한 제품에 따라서는 도어의 닫힘 시 납작하게 변형되면서 도어의 충격 에너지를 흡수하고, 도어와 바디의 틈새로 유입되는 각종 소음, 이물질 등을 차단할 수 있도록 고정부(130)와 중공부(110)의 사이에 날개부(도시하지 않음)가 형성되어, 울퉁불퉁한 구조로 형성될 수 있다.

본 발명 웨더스트립(100)은 실링성을 향상하기 위하여 각 부분 재질의 변경 적용이 가능하도록 열경화성 중합소재의 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(ethylene propylene diene terpolymer; EPDM) 또는 에틸렌-프로필렌 모노머(ethylene propylene Monomer; EPM) 고무와 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머 스폰지(sponge) 고무로 구성될 수 있다.

일반적으로 차체에 의해 압축되는 중공부(110)의 재질은 스폰지 고무 형태로 적용하고 그 이외의 고정부(130)의 부분은 솔리드 형태의 EPDM 또는 EPM 고무를 적용할 수 있다. 또한 이들 각각을 열가소성 탄성체(Thermoplastic Vulcanizate, TPV)의 경질 및 연질 소재로 대체하여 적용할 수 있다.

도 4는 도 2 차량용 웨더스트립이 자동차 차체의 사이드 바디 에 장착된 상태를 나타내고 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨더스트립(100)은 차체의 가장자리 테두리를 따라 설치될 수 있다. 본 발명의 웨더스트립(100)은 테두리에 형성된 사이드 바디(2)에 웨더스트립(100)의 고정부(130)를 밀어 넣어 고정부(130)의 내면으로부터 돌출한 탄성 그립 립부(132)와 복수, 본 실시예에 있어서, 한 쌍의 마찰 그립 립부(134)에 의해 압착되어 사이드 바디(2)에 장착될 수 있다.

본 발명 일 실시예의 웨더스트립(100)이 설치된 상태에서 웨더 스트립(100)의 바닥면으로부터 실링 립부(sealing lip, 136)에 도달하는 범위가 차체 실내에서 보이는 부분인 외관 장식부(D)로서, 이 외관 장식부(D)에는 가류 고무 압출물의 낮은 잠열에서도 접착을 가능하게 하는 발포 고무 접착층(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 이 발포 고무 접착층의 상부에 압출 TPE 시트(152)가 피복될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 하향 경사진 탄성 그립 립부(132)는 단부는 사이드 바디(2)의 삽입을 더욱 용이하게 하도록 하향 절곡될 수 있고, 이때, 한 쌍의 마찰 그립 립부(134)의 사이에 위치될 수 있고, 탄성 그립 립부(132)의 위치 및 마찰 그립 립부(134)의 개수는 삽입력을 고려하여 선택할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨더스트립(100)은 ⒜ “U”자 형태의 고정부(130), 실링을 위한 중공부(110), 고정부(130)와 일체형으로 형성되는 실링 립부(136), 및 고정부(130)의 바닥면으로부터 실링 립부(136)에 도달하는 외관 장식부(D)에 형성된 발포 고무 접착층을 갖는 가류 고무 압출물을 압출 형성하는 웨더 스트립 압출 단계와, ⒝ 가류 고무 압출물을 180℃~230℃ 온도로 가류시키는 가류 단계와, ⒞ 가류 고무 압출물 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정 단계, 및 ⒟ 압출 TPE 시트(152)를 외관 장식부(D)의 발포 고무 접착층에 압출하는 TPE 시트 압출 단계를 포함하여 제조할 수 있다.

한편, 도 5는 도 3의 A부분을 확대하여 상세히 나타내고 있고, 도 6은 도 4 장착 상태에 따른 노치의 변형 상태를 나타내고 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨더스트립(100)의 탄성 그립 립부(132)에는 삽입력 감소부(160)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 삽입력 감소부(160)는 탄성 그립 립부(132)의 상부에 형성한 원형의 노치일 수 있다. 웨더스트립(100)의 고정부(110)가 사이드 바디(2)에 삽입될 때, 탄성 그립 립부(132)는 하향으로 눌리면서 상기 사이드 바디(2)를 압착하게 되는데, 이때 노치에 의해 탄성 그립 립부(132)가 용이하게 하향으로 눌려질 수 있으므로, 노치의 크기를 조절하여 하향 경사의 정도를 조절함으로써, 작업자가 적정한 힘을 사용하여 조립할 수 있도록 삽입력을 조절할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 원형의 노치를 삽입력 감소부(160)로서 도시하여 예시하였으나, 삽입력을 개선할 수 있는 형상이라면, 쐐기형 등 원형 이외의 것을 사용할 수 있고, 고무의 두께를 감안한 최소 1.5t의 두께를 확보한 상태에서 삽입력 개선을 위한 크기를 설정할 수 있다.

또한, 삽입력 개선을 위하여 탄성 그립 립부(132)에 형성된 삽입력 감소부(160)의 형상은 고정부(130) 내측 수직면 일측을 침범하지 않는 범위내에서, 즉 도면에서 점선으로 표시된 부분의 외측에 설정될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 웨더스크립(100)은 삽입력 감소부(160)의 노치를 통해 작업자가 적정한 힘으로 조립할 수 있도록 삽입력이 감소될 수 있다. 즉 탄성 그립 립부(132)가 하향으로 눌릴 때, 노치가 손상되는 것을 방지하고, 또한 웨더스트립(100)의 고정부(110)를 바디 플랜지(2)에 삽입할 때, 상기 고정부(100)의 삽입을 가이드하기 위하여, 탄성 그립 립부(132)의 상부의 고정부(130) 내측 수직면 일측에 하향 경사진 추가 립부(172)를 더 포함할 수 있다.

이때 추가 립부(172)는 차체의 판넬이 두꺼운 경우, 일부 탈거력을 개선할 수 있고, 이와 동시에, 노치의 손상 방지 및 웨더스트립(100)의 조립 시 고정부(110)를 가이드하는 역할이 주요 사항이므로, 이를 고려하여 추가 립부(172)의 경사 및 길이를 선택할 수 있다.

한편, 중공부(110)에는 복수개의 마찰방지돌기(182)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 마찰방지돌기(182)는 일종의 그리퍼 핀으로, 본 발명의 웨더스트립(100)이 사이드 바디에 조립되어 중공부(110)가 실링을 행하는 상태에서, 웨더스트립(100)의 삽입력을 최소화하도록 자동차 실내에서 보이는 외관장식부(D)에 대향하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 중공부(130)는 사이드 바디(2)에 대해 일정한 실링 상태를 유지할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조의 본 발명의 자동차용 웨더스트립(100)에 의하면, 차체의 사이드 바디에 조립시, 탄성 그립 립부에 형성한 노치로 인하여 삽입력을 감소시킬 수 있는 동시에, 삽입력의 감소로 인한 탈거 방지 및 노치의 손상 방지와 조립 시의 가이드로서의 역할을 제 3의 추가 립부로 수행할 수 있고, 또한 중공부내에 형성한 복수의 그리퍼 핀들과 같은 마찰방지돌기에 의해 사이드 바디에 조립된 웨더스크립 중공부의 내부 마찰로 인한 노이즈를 방지할 수 있다.

이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.

100 : 본 발명 웨더스트립 110 : 중공부
130 : 고정부 132 : 탄성 그립 립부
134 : 마찰 그립 립부 136 : 실링 립부
150 : 심금 코어 152 : 압착 TPE 시트
160 : 삽입력 감소부 172 : 추가 립부
182 : 마찰방지돌기

Claims (8)

1. 자동차용 웨더스트립에 있어서,
   자동차 차체의 사이드 바디에 고정되는 소정 형상의 고정부;
   상기 고정부와 일체로 연결되어 실링을 행하는 중공부;를 포함하고,
   상기 고정부는 심금 코어에 경질고무를 코팅하여 형성한 것으로, 상기 사이드 바디에 삽입되어 고정될 수 있는 형상으로, 내측 수직면 일측의 탄성 그립 립부 및 내측 수직면 타측의 복수의 마찰 그립 립부가 하향 경사지게 돌출형성되고, 하단에서 일체로 외향하여 연장형성되는 실링 립부가 형성되며, 상기 탄성 그립 립부에 삽입력 감소부가 형성되되,
   상기 삽입력 감소부는 상기 고정부가 상기 사이드 바디에 삽입 고정되는 삽입력을 감소하는 형상으로 상기 탄성 그립 립부의 상부에 형성되는 노치이며,
   상기 노치는 상기 탄성 그립 립부의 상부에 형성되되 내부공간을 가지는 원형의 노치이고, 상기 노치의 상부는 절개된 상태로 형성되며,
   상기 탄성 그립 립부에 대해 상측으로 이격되게 형성되되 상기 고정부 내측 수직면 일측에 하향 경사진 추가 립부를 더 포함하되, 상기 추가 립부의 경사 및 길이는 상기 노치의 손상 방지 및 상기 웨더스트립의 조립 시 상기 고정부를 가이드하는 역할을 고려하여 선택하는, 자동차용 웨더스트립.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공부는 스폰지 고무 형태로 적용하고,
   상기 중공부 이외의 고정부는 솔리드 형태의 EPDM 또는 EPM 고무를 적용하거나,
   상기 고정부 및 중공부의 각각을 열가소성 탄성체(Thermoplastic Vulcanizate, TPV)의 경질 및 연질 소재로 적용하는, 자동차용 웨더스트립.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성 그립 립부의 단부는 상기 사이드 바디에의 삽입을 용이하게 하도록 하향 절곡되어, 상기 마찰 그립 립부의 사이에 위치되는, 자동차용 웨더스트립.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 삽입력 감소부는 상기 고정부 내측 수직면 일측을 침범하지 않는 범위내에서 설정되는, 자동차용 웨더스트립.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공부에는 복수개의 마찰방지돌기를 더 포함하고,
   상기 마찰방지돌기는 상기 사이드 바디에 조립된 상기 웨더스트립의 중공부 내부의 마찰로 인한 노이즈를 방지하는, 자동차용 웨더스트립.

Images