KR102368493B1 - 차량용 통기부재 - Google Patents

Abstract

차량용 통기부재가 개시된다. 본 발명의 차량용 통기부재는 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부와, 상기 개구부를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막을 포함하는 지지수단을 포함하고, 상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는다.

Description

차량용 통기부재{VENTILATION MEMBER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 통기부재에 관한 것으로, 보다 구체적으로 지지수단을 포함하되 상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는 차량용 통기부재에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 등 차량의 전장부품에는 그 내부로 물이나 먼지 등 이물질이 유입되는 것을 방지하고 온도변화에 기인한 전장부품 내 압력변화를 완화시키는 등 그 전장부품의 하우징에 다양한 통기부재가 장착된다.

즉, 차량용 통기부재는 그 부착되는 하우징의 종류에 따라 다양한 역할을 수행한다. 특히, 차량의 엔진, 자동변속기 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어장치(ECU) 내부로 물, 먼지 등이 유입되는 것을 방지하면서 온도변화에 기인한 전장부품 내 압력변화를 완화시키기 위한 시도가 대표적이다.

종래의 통기부재는 일반적으로 커버부재, 통기막, 몸체 및 오링 등으로 형성된다. 이때, 보호수단은 측면에 복수의 개구부가 형성되고, 또한, 지지수단은 그 상단부에 통기막이, 하단부에 복수의 삽입부가, 외벽에 오링 등이 각각 형성될 수 있다.

이러한 종래의 통기부재는 친환경 부품이나 차량의 전장부품 하우징 등에 장착되어 통기막을 통해 온도변화에 따른 하우징내 압력 변화 완화, 이물질 침입방지 및 하우징내 가스방출 등 역할을 수행할 수 있다.

그러나, 이러한 종래 발명에 의할 경우, 통기부재의 삽입구가 복수개로 분할되어 하우징내 개구부에 삽입시 크랙 발생 및 결합 공백 등 문제가 있고, 또한 오링의 추가를 통해 별도의 공정비용 발생 및 통기로 확보 등이 어려워지는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제를 보완하는 통기부재의 개발이 절실한 실정이나 아직까지 이를 해결하는 개시를 찾아볼 수 없다.

본 발명의 목적은 차량용 전장부품 등의 하우징에 장착되어 온도변화에 따른 하우징내 압력 변화 완화, 외부로부터의 이물질 침입방지, 하우징내 가스 방출 및 방수기능 등 역할을 수행하는 차량용 통기부재에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 통기부재의 지지수단 삽입구가 미분할된 구조를 가짐으로써, 종래에 지지수단 삽입구가 복수개로 분할됨에 따라 하우징내 개구부에 삽입시 나타나는 크랙 발생 및 결합 공백 등 문제를 해소할 수 있는, 차량용 통기부재에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 통기부재의 지지수단이 돌기구조 형태를 지님으로써, 하우징의 개구부에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능한 차량용 통기부재에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래에 통기부재의 지지수단과 하우징의 개구부 사이에 삽입하던 오링을 삭제함으로써, 추가 공정비용 발생 방지 및 단일한 지지수단 구조 기반의 통기성 확보가 보다 용이한 차량용 통기부재에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 반영구적 설계에 의해 우수한 비용절감 및 품질향상 효과를 구현하고 차량용 전장부품에의 설치가 용이한 차량용 통기부재의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명의 하나의 관점은 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부와, 상기 개구부를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막을 포함하는 지지수단;을 포함하고, 상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는, 차량용 통기부재에 관한 것이다.

구체예에서, 상기 통기부재는, 상기 지지수단의 상단에 결합되어, 상기 통기막을 덮어 보호하는 보호수단;을 더 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 지지수단은 돌기구조가 일체형으로 형성될 수 있다.

구체예에서, 상기 지지수단은 하나 이상의 톱니 또는 물결 형태의 돌기구조를 더 갖을 수 있다.

구체예에서, 상기 통기막은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴디플루오리드(poly(vinylidenedifluoride) 및 폴리우레탄(Polyurethane) 등에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서, 상기 통기막의 상면 또는 하면에 보강재가 적층될 수 있다.

구체예에서, 상기 지지수단은 통기막을 지지하기 위한 지지부;를 더 포함하고, 상기 지지수단에는 관통 구멍이 형성되어, 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 통기막이 상기 지지부에 고정될 수 있다.

구체예에서, 상기 지지수단은, 상기 지지부의 하단에 인접하여, 외경 6 내지 10mm인 대경부; 및 외경 3 내지 5mm인 소경부;가 교대로 순차 형성될 수 있다.

구체예에서, 상기 지지수단은, 상기 지지부의 직경이 상기 대경부 및 소경부의 직경보다 더 클 수 있다.

구체예에서, 상기 보호수단은 측면 또는 상면에 복수의 공기통로가 형성될 수 있다.

구체예에서, 상기 보호수단은 사각형, 오각형, 마름모형, 사다리꼴형, 삿갓형 등에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있다.

구체예에서, 상기 하우징은 전자제어장치(ECU), 헤드램프, 실내조명, 도어스카프, 후방램프, 모터, 센서, 압력스위치 및 액추에이터 등에서 선택되는 어느 하나의 차량용 전장부품일 수 있다.

본 발명에 의한 차량용 통기부재 및 그 제조방법은 차량용 전장부품 등의 하우징에 장착되어 온도변화에 따른 하우징내 압력 변화 완화, 외부로부터의 이물질 침입방지, 하우징내 가스 방출 및 방수기능 등 역할을 수행하고, 통기부재의 지지수단 삽입구가 미분할된 구조를 가짐으로써 종래에 지지수단 삽입구가 복수개로 분할됨에 따라 하우징내 개구부에 삽입시 나타나는 크랙 발생 및 결합 공백 등 문제를 해소할 수 있고, 통기부재의 지지수단이 돌기구조 형태를 지님으로써 하우징의 개구부에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능하고, 종래에 통기부재의 지지수단과 하우징의 개구부 사이에 삽입하던 오링을 삭제함으로써 추가 공정비용 발생 방지 및 단일한 지지수단 구조 기반의 통기성 확보가 보다 용이하고, 반영구적 설계에 의해 우수한 비용절감 및 품질향상 효과를 구현하고 차량용 전장부품에의 설치가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재를 개략적으로 나타낸 입체도이다.
도 2는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 톱니 모양 돌기구조 형태를 개략적으로 나타낸 입체도이다.
도 3은 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 물결 모양 돌기구조 형태를 개략적으로 나타낸 입체도이다.
도 4는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 상면, 하면 및 측면 형태를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 통기성을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재를 개략적으로 나타낸 입체도이다.
도 7은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재의 상면, 하면 및 측면 형태를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재의 통기성을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정순서도이다.

첨부한 도면들을 참조하여 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

단지 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다.

전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. "제1" 또는 "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니된다. 예를들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.

본 출원에서 서술되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 방법 또는 제조 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

차량용 통기부재

본 발명의 하나의 관점인 차량용 통기부재는 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부와, 상기 개구부를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막을 포함하는 지지수단;을 포함하고, 상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재를 개략적으로 나타낸 입체도이고, 도 2는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 톱니 모양 돌기구조 형태를 개략적으로 나타낸 입체도이고, 도 3는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 물결 모양 돌기구조 형태를 개략적으로 나타낸 입체도이고, 도 4은 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 상면, 하면 및 측면 형태를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 5는 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 통기성을 개략적으로 나타낸 모식도이다.

도 1 내지 5를 참조하면, 상기 본 발명의 차량용 통기부재(100)는 지지수단(50)을 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 차량용 통기부재(100)는 하우징(30)의 개구부(33)로 삽입되는 삽입부(51)와, 상기 개구부(33)를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막(60)을 포함하는 지지수단(50);을 포함하고, 상기 지지수단(50)는 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는다.

지지수단

상기 지지수단(Body)은 그 상단부에 통기막을 형성하고 피대상물인 차량용 전장부품인 하우징에의 장착시 개구부 삽입을 통해 통기부재를 구현하기 위한 목적에서 포함된다.

상기 하우징(30)은 전자제어장치(ECU), 램프, 모터, 센서, 압력스위치 및 액추에이터 등에서 선택되는 어느 하나의 차량용 전장부품일 수 있다. 이러한 각종 하우징(30)에는 통기부재(100)가 부착되어 하우징(30)의 종류에 따라 온도변화에 따른 하우징내 압력변화 완화, 외부로부터의 이물질 침입방지, 하우징내 가스방출 및 방수기능 등 다양한 역할을 수행할 수 있다.

상기 지지수단(50)는 하우징(30)의 개구부(33)로 삽입되는 삽입부(51)와 상기 개구부(33)를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막(60)을 포함하고, 상기 지지수단(50)는 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는다.

상기 지지수단(50)은 성형이 용이한 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하지만, 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 열가소성 가황물(TPV, Thermoplastic Vulcanizate), 열가소성 엘라스토머(TPE, Thermoplastic elastomer), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(TPEE, Thermoplastic Polyester elastomer) 및 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thmermoplastic polyurethane) 등과 같은 열가소성 탄성소재; 및 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM, ethylene propylene diene monomer), 자연고무(NR, Natural rubber), 니트릴 부타디엔 고무(NBR, Nitrile butadiene rubber) 및 클로로프렌 고무(CR, Chloroprene Rubber) 등과 같은 가황 고무류; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT : polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET : polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS : polyphenylene sulfide), 폴리술폰(PS : polysulfone), 폴리프로필렌(PP : polypropylene), 폴리에틸렌(PE), ABS 수지, 또는 이들 열가소성 수지의 복합재 등 탄성중합체 이외의 열가소성 수지; 등에서 1종 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 또한 상기 열가소성 수지에 유리섬유 또는 탄소 섬유 등 강화재나 금속 등이 혼합되어 내열성, 내습성, 치수 안정성, 강성 등이 향상된 복합 재료로 사용될 수도 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 통기부재(100)는 압입에 의해 하우징(30)에 고정될 수 있다. 따라서, 이러한 통기부재(100)로 예를들어, PBT, PPS 또는 PS 등 내충격성이 뛰어나고 굽힘 응력이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지수단(50)은 돌기구조가 일체형으로 형성될 수 있다. 본 발명의 상기 지지수단은 분할되지 않은 일체형의 돌기구조 형태를 지님으로써, 하우징(30)의 개구부(33)에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능하다.

또한, 상기 지지수단(50)은 하나 이상의 톱니 형태 또는 물결 형태의 돌기구조를 더 갖을 수 있다. 본 발명의 상기 돌기구조는 상기 지지수단(50) 형성시 복수 개의 돌기가 형성된 것으로, 이러한 돌기구조는 하우징(30)의 개구부(33)에 삽입시 밀착성능을 더욱 향상시켜 가혹조건에서도 보다 우수한 수밀성능 확보가 가능하다.

상기 삽입부(51)는 하우징(30)의 개구부(33)로의 삽입을 위해 실질적으로 동일한 직경의 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 삽입부(51)는 상기 통기부재(100)를 하우징(30)의 개구부(33)에 고정시 미분할된 단일 형태로 삽입됨으로써, 크랙 발생이나 결합 공백 등 발생을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 삽입부(51)의 강한 결합력을 바탕으로 상기 통기부재(100)가 하우징(30)에 고정됨으로써, 통기부재(100) 또는 하우징(30)이 파괴될 정도로 잡아당기지 않으면 하우징(30)의 외측으로부터 분리될 수 없는 특징이 있다.

상기 지지수단(50)은 통기막(60)을 지지하기 위한 지지부(55)를 더 포함하고, 상기 지지수단에는 관통 구멍(미도시)이 형성되어 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 통기막(60)이 상기 지지부(55)에 고정될 수 있다.

상기 지지부(55)는 그 형상이 특별히 한정되지 않지만, 상기 삽입부(51)보다 큰 직경을 갖는 디스크 형상일 수 있다. 상기 지지부(55)는 하우징(30)에 형성된 개구부(33)를 덮도록 배치되기 위하여 개구부(33)보다 큰 직경을 가질 수 있다.

상기 지지부(55)는 통기막(60)에 의해서 덮히어 그 표면이 곡면일 수 있다. 이러한 지지부(55)의 표면에서 중앙부보다 낮은 원주방향 에지부를 갖는 곡면이 제공되는 통기부재(100)는, 배수성이 개선되어 물에 의해 영향을 받기 쉬운 환경에서 사용되는 하우징(30)의 통기부재(100)로 적합하다.

상기 지지부(55)는 곡면 대신에 예를들어, 원뿔 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 통기막(60)이 원뿔 형상의 경사면에 고착됨으로써 배수성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 구현할 수 있는 것이라면, 그 종류가 이에 제한되지 않는다.

상기 지지수단(50)은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지지수단(50)은 상기 지지부(55)의 하단에 인접하여 외경이 상대적으로 큰 대경부(52)와 외경이 상대적으로 작은 소경부(54)가 교대로 순차 형성되어, 하우징(30)에 결합시 밀착력을 향상시키는 분할되지 않은 원형 링 형태의 돌기구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 대경부(52)는 상기 지지수단(50)과 하우징(30)과의 결합시 지지수단(50) 외벽과 피대상물인 하우징(30) 내부벽과의 밀착성 향상을 위해 더 돌출된 형상의 돌기 구조형태를 지닐 수 있다. 또한, 상기 대경부(52)는 예를들어, 외경 6 내지 10mm, 예를들어, 외경 7 내지 9mm, 예를들어, 외경 7.5 내지 8.5mm일 수 있다. 상기 외경 범위에서, 상기 지지수단 외벽과 피대상물인 하우징 내부벽과의 밀착성 향상이 더욱 증대되어 수밀성능 확보가 가능한 효과가 있다. 한편, 상기 소경부(54)는 상기 대경부에 비하여 상대적으로 평균직경(외경)이 작은 것으로, 예를들어, 외경 3 내지 5mm, 예를들어, 외경 3.5 내지 4.5mm, 예를들어, 외경 4.0 내지 4.2mm일 수 있다. 상기 외경 범위에서, 전술한 대경부와 함께 돌기구조를 형성하여 지지수단 외벽과 피대상물인 하우징 내부벽과의 밀착성이 더욱 증대되어 최적의 수밀성능을 구현할 수 있다. 즉, 본원발명은 상기 지지수단(50)의 대경부(52)와 소경부(54)가 교대로 순차 배열되어 분할되지 않은 원형 링 형태의 돌기구조를 형성함으로써, 상기 하우징(30)의 개구부(33)에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능한 우수한 효과가 있다.

상기 지지수단(50)은, 상기 지지부(55)의 직경이 상기 대경부(52) 및 소경부(54)의 직경보다 더 클 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 상기 지지수단(50)에는 복수 개의 돌기가 삽입부(51)의 끝단부터 지지부(55)까 순차적으로 돌기구조를 형성할 수 있고, 이때, 상기 복수 개의 돌기구조 중 지지부(55)의 직경은 상기 대경부(52) 및 소경부(54)의 직경보다 더 클 수 있다. 이를 통해 본 발명의 차량용 통기부재(100)를 하우징(30)에 푸시 형태로 결합시 더 쉽게 결합시키면서도 우수한 밀착력을 구현할 수 있다.

상기 통기막(60)은 지지수단의 상단부에 형성되어 하우징 내부와의 공기통로 확보를 통해 통기성을 극대화 시키기 위한 것으로, PTFE 다공 멤브레인, 전기방사된 PU, PVDF 나노멤브레인 등 미세 다공성 기능성 멤브레인의 형태로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 통기막(60)은 그 재료, 구조, 형태가 충분한 투과성이 확보될 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나 본 발명의 목적 구현을 위하여, 불소 수지 다공재 및 폴리올레핀(polyolefin) 다공재 등에서 1종 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 불소 수지의 바람직한 예로는, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴디플루오리드(poly(vinylidenedifluoride) 및 상향식 전기방사법에 의해 제조된 폴리우레탄(Polyurethane)나노섬유 멤브레인 등에서 선택되는 1종 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 상기 폴리올레핀의 단량체로는 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸펜텐-1(4-methylpentene-1), 1-부텐 등이 포함될 수 있다. 또한, 이들 단량체를 단순 중합 또는 공중합하여 얻은 폴리올레핀이 포함될 수도 있다. 또한, 둘 또는 그 이상의 상기 폴리올레핀이 블렌딩되거나 또는 적층 구조로 될 수도 있다. 그 중에서도, 특히, PTFE 다공재가 작은 면적으로도 고내수도 특성을 발현할 수 있어 차량 운행시 빗물 튀김 및 고압 세차시 하우징 내부에의 물 등 이물질 침입 방지 기능이 높아 바람직하다. 또한, 다른 구현예에서, 고통기성이 요구되는 부품의 경우, 통기성이 우수한 나노섬유 멤브레인을 적용하는 것도 바람직하다.

상기 통기막(60)은 하우징(30)의 용도에 따라 통기막(60)에 발수처리, 발유처리 등의 발액처리가 이루어질 수 있다. 상기 발액처리는 작은 표면 장력을 갖는 물질을 통기막(60)에 도포하고, 이 물질을 건조시켜 고착함으로써 수행될 수 있다. 발액제는 통기막(60)보다도 낮은 표면장력의 피막이 형성될 수 있으면 그 종류가 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 플루오로 알킬기를 갖는 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 중합체로는 플루오라드(Fluorad)(스미토모 쓰리엠 제품), 스카치가드(Scotchguard)(스미토모 쓰리엠 제품), 텍스가드(Texguard)(다이킨 공업 제품), 유니다인(Unidyne)(다이킨 공업 제품), 아사히가드(Asahi Guard)(아사히 글라스 제품) 등(모두 상품명임)을 예로 들 수 있다. 발액제는 함침(impregnation) 또는 도포(spraying) 등에 의해 도포될 수 있다.

상기 통기막(60)은 그 상면 또는 하면에 보강재(65)가 적층될 수 있다. 상기 통기막(60)의 상면에 보강재(65)를 적층하는 경우, 통기막(60)의 보강재(65)가 적층된 면의 반대면인 하면에 보강재(65)가 적층될 수도 있다.

상기 보강재(65)는 그 재료, 구조, 형태가 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 통기막(60)보다 큰 기공을 가지고 기체 투과성이 우수한 재료, 예컨대, 직포, 부직포, 메쉬, 네트, 스펀지, 폼, 금속 다공재, 금속 메쉬 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 내열성이 요구되는 경우, 폴리에스테르, 폴리아미드, 아라미드 수지, 폴리이미드, 불소수지, 초고분자량 폴리에틸렌 및 금속 등으로 이루어진 보강재를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 보강재(65)는 통기막(60)의 한쪽 면에 적층되어 있지만, 통기막(60)의 양쪽 면 모두에 적층될 수도 있고, 통기막(60)이 보강재(65)의 양면에 적층될 수도 있다.

상기 통기막(60)과 보강재(65)가 적층된 적층체는 원형-원기둥 적층구조일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 통기막(60)은 원형의 멤브레인 형태이고, 상기 보강재(65)는 통기막(60)의 지지를 위해 원기둥 형태를 지니는 바, 이들의 접합에 의해 원형-원기둥 적층구조를 형성할 수 있다.

상기 통기막(60)과 보강재(65)가 적층된 적층체의 통기도[굴리값(Gurley value)]는 0.1sec/100㎤ 내지 300sec/100㎤, 예를들어, 1.0sec/100㎤ 내지 100sec/100㎤ 일 수 있다. 상기 통기도 범위에서 본 발명의 목적 구현을 위한 최적의 통기성 및 배수성 확보가 가능하다.

상기 통기막(60) 또는 통기막(60)과 보강재(65)가 적층된 적층체의 두께는 0.1㎛ 내지 10㎜, 예를들어, 0.5㎛ 내지 1㎜ 일 수 있다. 상기 적층체의 두께 범위에서, 통기막이 지지수단과 최적으로 일체화되어 통기부재의 기능 구현이 적절할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 지지수단(50)에는 관통 구멍(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 관통 구멍의 크기는 상기 통기부재(100)가 고정되는 하우징(30)의 종류 및 통기막(60)의 투과성을 고려하여 정해질 수 있다. 상기 관통 구멍의 면적은 기체의 투과 방향에 대하여 수직인 평면의 면적으로, 0.001 내지 100㎠, 예를들어, 0.01 내지 10㎠, 예를들어, 0.1 내지 1㎠ 일 수 있다. 상기 관통 구멍의 면적 범위에서, 통기막의 투과성 및 배수성이 최적 효율로 수행될 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 통기막(60)은 그 덮는 면에, 복수의 관통 구멍이 형성될 수 있다. 이때, 통기막(60)에 의해 덮는 면에 복수의 관통 구멍이 형성되면, 통기막(60)의 중앙도 지지부(55)에 의해 지지되어 외력에 의한 통기막(60)의 파손을 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 통기막(60)은 그 덮는 면에 하나의 관통 구멍이 형성될 수 있다. 상기 관통 구멍은 그 직경이 크면, 통기부재(100)의 통기성을 높일 수 있다. 또한, 직경이 충분히 크고 관통 구멍의 길이 방향으로 일정하면, 관통 구멍을 둘러싸는 지지수단(50)의 벽면에 결로가 생겨 통기성이 저해되는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 이러한 관통 구멍의 직경이 크면, 다수의 통기부재(100)를 하나의 상자에 포장하여 수송시 다른 통기부재의 통기막(60)이 파손될 우려가 있다.

도 6은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재를 개략적으로 나타낸 입체도이고, 도 7은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재의 상면, 하면 및 측면 형태를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 8은 본 발명의 다른 구체예에 의한 차량용 통기부재의 통기성을 개략적으로 나타낸 모식도이다.

도 6 내지 8을 참조하면, 상기 본 발명의 차량용 통기부재(100)는 지지수단(50); 및 보호수단(70, 70')를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 차량용 통기부재(100)는 하우징(30)의 개구부(33)로 삽입되는 삽입부(51)와, 상기 개구부(33)를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막(60)을 포함하는 지지수단(Body)(50); 및 상기 지지수단(50)의 상단에 결합되어, 상기 통기막(60)을 덮어 보호하는 보호수단(Cover)(70, 70');를 포함하고, 상기 지지수단(50)는 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖는다.

보호수단

상기 보호수단(Cover)은 외력에 의한 통기막 손상 방지 및 오염물질 축적 방지 등 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 형성을 위한 목적에서 더 포함될 수 있다.

상기 보호수단(70, 70')은 상기 지지수단(50)의 상단에 결합되어, 상기 통기막(60)을 덮어 보호한다. 보다 구체적으로, 상기 보호수단(70, 70')은 상기 통기막(60) 상부의 적어도 일부를 덮는 역할을 수행함으로써 외력에 의한 통기막 손상 또는, 모래나 진흙 등의 통기막(60) 표면 축적에 의한 통기 방해 가능성을 줄이는 효과가 있다.

상기 보호수단(70, 70')은 측면 또는 상면에 복수의 공기통로(71)가 형성될 수 있다. 상기 보호수단(70)은 기체의 투과방향을 따라 관찰했을 때에 보이지 않는 위치, 예를들어, 보호수단(70, 71')의 측면에 복수의 공기통로(71)를 형성할 수 있다. 또한, 통기막(60)을 보호하는 효과가 손상되지 않는 정도이면, 보호수단(70, 70')의 상면에도 공기통로(71)가 형성될 수 있다. 또한, 보호수단(70, 70')의 강도를 유지하고 물체의 침입을 효과적으로 방지하는 등의 관점에서, 상기 공기통로(71)는 분할된 작은 구멍으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 보호수단(70, 71')의 재료로는 지지수단(50)의 다른 부분과 유사한 재료가 사용될 수 있다.

상기 보호수단(70, 71')은 사각형, 오각형, 마름모형, 사다리꼴형, 삿갓형 등에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있다. 특히, 빗살구조로 형성되어 차량 주행시 물 등이 침투하기 어려운 관점에서, 예를들어, 삿갓형(70) 또는 사각형(70') 형태인 것이 바람직하다. 그러나, 통기부재(100, 200)의 통기성을 손상하지 않는 형상이면 상기 보호수단(70, 70')의 형상은 이에 특별히 한정되지 않는다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재는 온도변화에 따른 하우징내 압력 변화 완화, 외부로부터의 이물질 침입방지, 하우징내 가스 방출 및 방수기능 등 역할을 수행하고, 크랙 발생 및 결합 공백 등 문제를 해소할 수 있고, 하우징의 개구부에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능하고, 추가 공정비용 발생 방지 및 단일한 지지수단 구조 기반의 통기성 확보가 보다 용이한 장점이 있다.

차량용 통기부재의 제조방법

상기 본 발명의 차량용 통기부재의 제조방법은 삽입부 및 지지부를 포함하는 지지수단을 성형하고; 상기 지지수단의 지지부에 통기막-보강재 적층체를 접촉시켜 가열 압착하고; 그리고, 상기 지지수단의 최상단부에 보호수단을 가열압착하여 통기부재를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 통기막-보강재 적층체는 원형-원기둥 적층 구조를 갖고, 상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖을 수 있다.

이하, 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 구체예에 따른 차량용 통기부재의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정순서도이다.

도 9를 참조하면, 상기 차량용 통기부재의 제조방법은 지지수단 성형(S100); 적층체/지지수단 가열압착(S200) 및 보호수단/지지수단 가열압착(S300)단계를 포함할 수 있다.

지지수단 성형

상기 지지수단 성형단계(S100)는 통기부재의 지지수단 상단부에 통기막을 형성하고 피대상물인 차량용 전장부품인 하우징에의 장착시 개구부 삽입을 통해 통기부재 형성을 구현하기 위한 목적에서 수행된다.

상기 지지수단 성형단계(S100)는 사출 성형, 압축 성형 또는 절삭 등에 의해 지지수단을 형성될 수 있다. 그러나, 지지수단(50)을 형성하는 방법은 이에 특별히 한정되지 않는다. 또한, 지지수단(50)의 성형을 위해 지지수단(50)의 표면에 이형처리, 접착제처리, 절연처리, 반도전처리, 도전처리 등이 수행될 수 있다.

이때, 상기 지지수단(50)은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 지지수단(50)은 외경이 상대적으로 큰 대경부(52)와 외경이 상대적으로 작은 소경부(54)가 교대로 순차 배열되어, 하우징(30)에 결합시 밀착력을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 대경부(52)는 상기 지지수단(50)과 하우징(30)과의 결합시 지지수단(50) 외벽과 피대상물인 하우징(30) 내부벽과의 밀착성 향상을 위해 더 돌출된 형상의 돌기 구조형태를 지닐 수 있다. 또한, 상기 대경부(52)는 예를들어, 외경 6 내지 10mm, 예를들어, 외경 7 내지 9mm, 예를들어, 외경 7.5 내지 8.5mm일 수 있다. 상기 외경 범위에서, 상기 지지수단 외벽과 피대상물인 하우징 내부벽과의 밀착성 향상이 더욱 증대되어 수밀성능 확보가 가능한 효과가 있다. 한편, 상기 소경부(54)는 상기 대경부에 비하여 상대적으로 평균직경(외경)이 작은 것으로, 예를들어, 외경 3 내지 5mm, 예를들어, 외경 3.5 내지 4.5mm, 예를들어, 외경 4.0 내지 4.2mm일 수 있다. 상기 외경 범위에서, 전술한 대경부와 함께 돌기구조를 형성하여 지지수단 외벽과 피대상물인 하우징 내부벽과의 밀착성이 더욱 증대되어 최적의 수밀성능을 구현할 수 있다. 즉, 본원발명은 상기 지지수단(50)의 대경부(52)와 소경부(54)가 교대로 순차 배열되어 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 형성함으로써, 상기 하우징(30)의 개구부(33)에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능한 우수한 효과가 있다.

적층제/지지수단 가열압착

적층체/지지수단 가열압착단계(S200)는 통기막에 보강재를 결합하여 적층체를 형성한 후, 상기 통기막-보강재 적층체를 지지수단에 안정적으로 결합시켜 일체화함으로써 통기성 향상 및 내열성 증대를 위한 목적에서 수행된다.

상기 통기막(60)에 보강재(65)를 적층하여 통기막-보강재 척층체를 형성하는 방법은 단순히 상면을 서로 겹치거나 서로 접합하여 수행될 수 있다. 예를들어, 접합은 접착제 적층, 열적 적층, 가열 용착, 초음파 용착, 접착제에 의한 접착 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를들어, 통기막(60)과 보강재(65)가 열적 적층에 의해 적층되는 경우, 가열에 의해 보강재(65)의 일부를 용융하여 접착할 수 있다. 따라서, 접착제를 사용하지 않고 통기막(60)이 보강재(65)에 접착되며, 불필요한 중량 증가 및 통기성의 저하를 피할 수 있다. 또한, 다른 구현예에서, 통기막(60)과 보강재(65)는 핫 멜트 파우더(hot melt powder) 등의 융착제를 이용하여 접착될 수 있다. 이때, 상기 통기막-보강재 척층제는 원형-원기둥 적층구조일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 통기막(60)은 원형의 멤브레인 형태이고, 상기 보강재(65)는 통기막(60)의 지지를 위해 원기둥 형태를 지니는 바, 이들의 접합에 의해 원형-원기둥 적층구조를 형성할 수 있다.

상기 통기막-보강재 적층체를 지지수단(50)상에 지지시키는 방법은 예를들어, 가열 용착, 초음파 용착, 접착제에 의한 접착 등의 방법에 의할 수 있다. 이는 박리(peeling) 또는 플로팅(floating)이 거의 발생하지 않기 때문이다. 취급성의 관점에서 가열 용착 또는 초음파 용착이 바람직하다. 즉, 상기 통기막(60)에 보강재(65)를 적층하는 경우, 보강재(65)가 지지수단(50)에 고착될 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않고 어떤 지지 방법도 적용될 수 있다. 한편, 높은 발액성이 요구되는 경우, 발액성이 높은 면이 하우징(30)의 외측을 향하도록 고착하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 구현예에서, 상기 통기막(60)을 지지수단(50)상에 지지시키는 다른 방법은, 지지수단(50)이 사출성형되는 경우, 지지수단(50)을 성형하기 위한 금형내에 통기막(60)이 용착될 수 있다. 이 경우, 통기막(60)은 지지수단(50)과 일체화될 수 있다.

보호수단/지지수단 가열압착

상기 보호수단/지지수단 가열압착단계(S300)는 보호수단을 지지수단의 최상단부에 가열압착시킴으로써 외력에 의한 통기막의 손상을 방지하고 오염물질이 축적되는 것을 방지하기 위한 목적에서 수행된다.

상기 보호수단(70, 71')을 지지수단(50)의 다른 부분과 일체화시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를들어, 가열 용착, 초음파 용착, 진동 용착, 접착제에 의한 접착, 끼워 맞춤(fitting), 스크류 결합 등의 방법에 의해 일체화가 수행될 수 있다. 특히, 비용이 저렴하고 용이하기 때문에 가열 용착 또는 초음파 용착이 바람직하다.

상기 본 발명의 일 구체예에 의한 차량용 통기부재의 제조방법은 통기부재의 지지수단 삽입구가 미분할된 구조를 가지게 함으로써 종래에 지지수단 삽입구가 복수개로 분할됨에 따라 하우징내 개구부에 삽입시 나타나는 크랙 발생 및 결합 공백 등 문제를 해소할 수 있고, 통기부재의 지지수단이 돌기구조 형태를 지니게 함으로써 하우징의 개구부에 삽입시 밀착성능을 향상시켜 가혹조건에서도 수밀성능 확보가 가능하고, 종래에 통기부재의 지지수단과 하우징의 개구부 사이에 삽입하던 오링을 삭제함으로써 추가 공정비용 발생 방지 및 단일한 지지수단 구조 기반의 통기성 확보가 보다 용이하고, 차량용 전장부품 등의 하우징에 장착되어 온도변화에 따른 하우징내 압력 변화 완화, 외부로부터의 이물질 침입방지, 하우징내 가스 방출 및 방수기능 등 역할을 수행하고, 반영구적 설계에 의해 우수한 비용절감 및 품질향상 효과를 구현하고 차량용 전장부품에의 설치가 용이한 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

30: 하우징 33: 개구부
50: 지지수단 51: 삽입부
52: 대경부 54: 소경부
55: 지지부 60: 통기막
65: 보강재 70, 70': 보호수단
71: 공기통로 100, 200: 차량용 통기부재

Claims (12)

1. 하우징의 개구부로 삽입되는 삽입부와, 상기 개구부를 통과하는 가스를 투과시키는 통기막을 포함하는 지지수단;
   을 포함하고,
   상기 지지수단은 적어도 하나 이상의 원형 링 형태의 돌기구조를 갖으며,
   상기 삽입부가 미분할된 단일 형태이고,
   상기 지지수단은 돌기구조가 일체형으로 형성되며,
   상기 통기막의 상면 또는 하면에 보강재가 적층되고,
   상기 통기막은 상기 보강재가 용융되어 열적 적층되거나 핫 멜트 파우더가 용융되어 상기 통기막에 보강재가 적층되어, 원형-원기둥 적층구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 통기부재는, 상기 지지수단의 상단에 결합되어, 상기 통기막을 덮어 보호하는 보호수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지수단은 하나 이상의 톱니 또는 물결 형태의 돌기구조를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 통기막은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(polychlorotrifluoroethylene), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르공중합체(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴디플루오리드(poly(vinylidene difluoride) 및 폴리우레탄(Polyurethane)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 지지수단은 통기막을 지지하기 위한 지지부;
   를 더 포함하고,
   상기 지지수단에는 관통 구멍이 형성되어, 상기 관통 구멍을 덮도록 상기 통기막이 상기 지지부에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 지지수단은, 상기 지지부의 하단에 인접하여, 외경 6 내지 10mm인 대경부; 및 외경 3 내지 5mm인 소경부;가 교대로 순차 형성된 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지수단은, 상기 지지부의 직경이 상기 대경부 및 소경부의 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 보호수단은 측면 또는 상면에 복수의 공기통로가 형성된 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 보호수단은 사각형, 오각형, 마름모형, 사다리꼴형, 삿갓형으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 전자제어장치(ECU), 헤드램프, 실내조명, 도어스카프, 후방램프, 모터, 센서, 압력스위치 및 액추에이터로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 차량용 전장부품인 것을 특징으로 하는, 차량용 통기부재.

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