KR19980024572A - 몰드 고정물 및 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법 - Google Patents

몰드 고정물 및 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적층체내의 개구를 충전 및 밀봉하기 위한 장치 및 방법을 제공하고, 특히 자동차 방풍창의 절제된 노치 영역을 밀봉하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 몰드 고정물은 몰드와 지지판과 밀폐제 유입구 및 배출구를 구비한다. 이 몰드는 개구를 충전하는 밀봉제의 표면을 형성하기 위한 매끄러운 표면을 제공하는 탄성 밀봉제 접촉 표면을 갖는다. 이 몰드 고정물은 몰드의 선택된 부분이 개구와 중첩되고 몰드의 나머지 부분이 개구에 바로 인접한 적층체의 선택된 부분과 중첩되도록 적층체에 고정된다. 밀봉제는 적층체 및 몰드 고정물에 의해 형성된 공동내로 주입되어 개구를 밀봉한다. 이 밀봉제는 소망하는 경도를 얻도록 경화되는 것이 허용되고 그 다음 몰드 고정물이 적층체로부터 제거된다.

Description

몰드 고정물 및 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법
본 발명은 적층체내의 개구를 충전 및 밀봉하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 적층된 투명체의 2 개의 유리층 사이에 형성된 안테나의 전기적 접속 영역을 밀봉하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
과거에는, 전자기 신호를 수신 및 발신하기 위한 통상적인 자동차 안테나는 매스트형(mast-type) 및 휩형(whip-type) 안테나였다. 최근에는 안테나를 차량 구조체내로 내장하는 경향이 있다. 예를 들면, 드안젤리스 등(DeAngelis et al.)의 미국 특허 제 3,987,449 호는 차량 방풍창내에 적층된 와이어 안테나를 개시한다. 내기(Nagy)의 미국 특허 제 4,707,700 호에 따르면 차량의 지붕 구조체내에 안테나를 위치시킨다. 니시카와 등(Nishikawa et al.)의 미국 특허 제 5,416,491 호에 따르면 전기전도성(electroconductive) 세라믹 도료를 이용하여 윈도우상에 안테나 요소들을 형성한다. 이나바 등(Inaba et al.)의 미국 특허 제 4,768,037 호 및 제 4,849,766 호와, 왈톤 등(walton et al.)의 제 5,355,144 호에 따르면 2 개의 유리층 사이에 적층된 투명한 전기전도성 피막을 이용하여 안테나를 형성한다. 내기 등(Nagy et al.)의 미국 특허 제 5,083,135 호에 따르면 T자 모양으로된 투명 피막을 이용하여 안테나를 형성한다. 각각의 이러한 시스템에 있어서, 커넥터 구조체는 안테나에 의해 수신되는 신호를 수신기, 예를 들면 라디오로 전송한다.
안테나 요소에 의해 수신되는 신호를 신호 수신 장치로 공급하기 위하여 와이어(wires)와 브레이드(braids) 또는 금속 탭(tabs)과 같은 커넥터가 사용되어 왔다. 안테나가 투명체, 예를 들면 방풍창으로 적층되는 전기전도성 요소로부터 형성될 경우에, 또한 이러한 커넥터 요소가 투명체내에 적층될 경우에 문제가 발생한다. 특히, 유리 적층체의 층들 사이에 이런 유형의 커넥터를 내장할 경우에, 공기가 커넥터의 주변에 있는 적층체내에 들어갈 수도 있다. 이 커넥터는 통상의 회전 조기가압 작업(roll prepress operation) 동안 적층체의 공기 제거(de-airing)를 방해하는 것으로 여겨진다. 유입 공기에 의해 형성된 버블은 윈도우의 외관을 저하시킬 뿐만 아니라 커넥터에서 또는 그 부근에서 층간박리(delamination)의 가능성을 증가시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 유리층 중의 하나의 에지를 따라 노치를 절단하여, 예를 들면 미국 특허 제 3,987,449 호 및 제 4,849,766 호에 개시된 바와 같이 노치 영역내에 연장하는 안테나 요소에 대한 전기적 접속을 용이하게할 수도 있다. 전기적으로 가열가능한 방풍창의 전기전도성 요소에 대한 전기 접속이 요구되는 경우 윈터 등(Winter et al.)의 미국 특허 제 5,213,828 호에 개시되어 있다. 접속을 보호하고 노치 영역을 밀봉하기 위하여, 이 노치 영역은 통상적으로 노치 영역에 도포되는 밀봉제 재료도 충전되고, 퍼티(putty) 나이프 또는 다른 유사한 도구를 사용하여 유연화 된다. 변형예로서, 테이프는 노치 영역을 덮도록 사용될 수도 있고, 이 밀봉제는 테이프 아래의 노치내로 주입된다. 이러한 밀봉 절차는 느리며, 일관되고 신뢰할 만한 결과를 제공하지 못한다. 특히, 노치 영역이 완전하게 충전되는 것을 보장하기가 어렵다. 게다가, 방풍창의 주요 표면을 따라서, 그리고 그것의 에지를 따라서 밀봉제 재료의 노출된 표면이 불규칙적으로 형성될 수도 있다. 이것은 차량내에 장착되기 전에 접착제가 방풍창의 가장자리 에지 주변에 도포될 경우에 문제를 제기할 수도 있다.
노치 영역이 효과적으로 신속하고 일관되게 충전되며 밀봉제 표면을 따라 유연한 마무리를 제공하는 구조체를 제공하는 것이 이로울 것이다.
본 발명은 적층체내의 개구를 충전 및 밀봉하기 위한 몰드 고정물을 제공한다. 이 몰드 고정물은 몰드와 지지판과 밀봉 유입구와 배출구를 구비한다. 이 몰드는 개구를 충전하는 밀봉제의 표면을 형성하기 위해 부드러운 표면을 제공하는 탄성 밀봉제 접촉 표면을 갖는다. 적층체내의 개구가 적층체의 에지를 따라 형성되는 절단 노치 영역인 경우에 있어서, 본 발명의 특별한 일 실시예에 있어서는, 이 몰드는 제 1 탄성 밀봉제 접촉 표면 및 제 1 대향 표면을 갖는 제 1 섹션과, 제 1 섹션으로부터 보통 수직으로 연장하는 제 2 섹션을 구비한다. 제 2 섹션은 제 1 섹션의 제 1 탄성 표면으로부터 연장하는 제 2 탄성 밀봉제 접촉 표면 및 제 2 대향 표면을 갖는다. 이 지지판은 제 1 대향 표면 및 제 2 대향 표면의 선택된 부분과 중첩한다.
또한 본 발명은 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법을 제시한다. 이 적층체는 제 2 층에 적층되는 제 1 층을 구비하고, 이 개구는 적어도 제 1 층을 통하여 연장한다. 탄성 밀봉제 접촉 표면을 갖는 몰드를 구비한 몰드 고정물은 몰드의 선택된 부분이 개구와 중첩하고 몰드의 나머지 부분이 개구에 바로 인접한 적층체의 선택된 부분과 중첩하도록 적층체상에 위치한다. 이 몰드 고정물은 개구가 탄성 몰드 표면에 대해 밀봉되도록 이 적층체에 고정되고, 이 몰드 및 적층체는 포위된 공동을 형성한다. 밀봉제는 공동내로 주입되어 개구를 밀봉하고, 소망의 경도를 얻도록 경화가 허용된다. 그 다음 이 몰드 고정물은 적층체로부터 제거된다. 개구가 적층체의 제 1 층의 에지를 따라 형성되는 경우에 있어서, 본 발명의 특별한 일 실시예에 있어서는, 이 몰드 고정물은 몰드의 제 1 부분이 개구에 바로 인접한 적층체의 주요 표면의 선택된 부분을 따라 연장하고 몰드의 제 2 부분이 개구에 바로 인접한 적층체의 에지의 선택된 부분을 따라 연장하도록 적층체의 에지를 따라 위치한다. 이 몰드 고정물은 적층체에 고정되어 그것을 적소에 지지한다.
도 1은 적층체의 에지를 따라 노치 영역내에 형성된 전기적 접속부를 갖는 적층된 유리 안테나의 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 안테나의 접속 영역의 확대된 평면도,
도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 절취한 도면,
도 4는 본 발명의 몰드 고정물의 평면도,
도 5는 도 4의 선 5-5를 따라 절취한 몰드 고정물의 말단을 도시한 도면,
도 6은 도 5의 선 6-6을 따라 절취한 도면,
도 7은 도 4의 선 7-7을 따라 절취한, 도 3에 도시된 것과 유사한 단면도로, 몰드 고정물이 적층체의 노치 영역에 위치하고, 명확하게 하기 위해 나머지 부분들은 제거된 도면,
도 8은 노치 영역에 사용되는 커넥터의 등축도,
도 9는 도 7과 유사한 도면으로 본 발명의 다른 실시예의 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 방풍창 14, 16 : 유리층
20 : 안테나 요소 24 : 커넥터
28 : 에지 30 : 노치 영역
32 : 밀봉제
본 발명은 자동차 방풍창용 안테나 시스템과 연계하여 설명한다. 그러나 본 발명은 구조체의 개구 또는 절제된 영역이 충전되어야 하는 다른 응용과, 그리고 유리 적층체에 있는 노치 다른 개구 내부의 전도성의 요소에 전기적으로 접속될 것을 요구하는 다른 유형의 시스템과 연계하여 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 각각 외부 및 내부 유리층(14 및 16)에 의해 형성된 적층된 차량 방풍창(12)을 도시한 것으로, 외부 및 내부 유리층은 플라스틱 중간층(18), 바람직하게는 폴리비닐 부티럴(polyvinyl butyral)에 의해 함께 접합된다. 이 유리층(14 및 16)은 예를 들면 아크릴(acrylic), 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은, 다른 투명한 강성 재료일 수도 있고, 또는 방풍창(12)은 상이한 투명한 강성재료의 조합물을 포함할 수도 있다. 방풍창(12)은 적어도 하나의 안테나 요소(20)를 더 구비한다. 도 1에 도시된 특정한 안테나의 형태에 있어서, 이 안테나 요소(20)는 업계에 공지된 소정의 방식으로 유리층(14)의 표면(22)상에 도포된 투명한 전기전도성 피막으로서, 보통 방풍창(12)의 중심부를 차지한다. 이 피막은 단층 또는 다층구조의 금속 수용 피막일 수도 있는 바, 예를 들면 길러리 등(Gellery et al.)의 미국 특허 제 3,655,545 호와 길러리의 제 3,962,488 호 및 핀레이(Finley)의 제 4,898,789 호에 개시되어 있다. 이 안테나 요소(20)는 도 1에 도시된 것과 상이한 구성을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 이 요소(20)는 미국 특허 제 5,083,135 호에 도시된 바와 같이 T자 형상일 수도 있거나 또는 직접 또는 간접적으로 전기 접속된 다양한 형상을 갖는 다수의 안테나 요소를 구비할 수도 있다.
상술한 바와 같은 안테나 요소(20)는 투명한 피막이지만, 만약 안테나 요소가 방풍창(12)의 주요 시야 영역내에 위치하지 않거나 또는 차량 투명체의 주요 시야 영역을 가로막지 않는다면, 이 안테나 요소(20)는 불투명한 전기전도성 재료, 예를 들면 은 함유 세라믹 도료(silver-containing ceramic paint)와 와이어(wires)와 금속 포일(metal foil)등 일 수도 있다. 게다가, 이 안테나는 피막과 와이어 및/또는 세라믹 안테나 요소의 결합체를 구비한다.
도 1을 계속해서 참조하면, 이러한 특정 형태의 안테나 요소(20)는 기본적으로 4변형으로 이루어지며, 바람직하게는 방풍창(12)의 주변 에지로부터 이격된다. 여타 안테나 요소뿐 아니라 이 안테나 요소(20)의 정확한 형상 및 위치는 방풍창(12)이 설치되는 차량의 구조와, 방풍창 설치 각도와, 피막 저항성과, 송신 또는 수신될 신호의 방식과, 안테나의 소망하는 성능에 어느 정도 의존한다. 이런 유형의 투명한 유리 안테나에 대한 설계 고려사항은 미국 특허 제 4,768,037 호와 제 4,849,766 호 및 제 5,083,135 호에 개시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 커넥터(24)는 안테나 요소(20)와 전자기 에너지 전송 및/또는 수신 장치(26)(도 1에만 도시됨)간에 접속을 제공하고, 하기에 보다 상세히 설명하는 바와 같이 방풍창(12)에 고정된다. 이 장치(26)는 라디오와, 셀 방식 전화와, 텔레비젼과, 광역 위치 시스템 또는 신호를 전송 및/또는 수신하도록 안테나 요소(20)를 이용하는 임의의 다른 유형의 시스템일 수도 있다. 비록 요구되지 않더라도, 도 1에 도시된 특정한 안테나 구조체에 있어서, 이 커넥터(24)는 방풍창(12)의 상측 에지(28)를 따라 위치한다. 커넥터(24)와 안테나 요소(20) 사이의 접속 구조체는 이 커넥터(24)가 외부 유리층(14)과 내부 유리층(16) 사이에 적층되지 않도록 배치된다. 이러한 방식으로, 방풍창(12)내에 적층된 커넥터로부터 귀착하는 빠져든 공기의 문제점이 배제된다. 보다 명확하게는, 노치 영역(30)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 방풍창(12)의 상측 에지(28)를 따라 내부 유리층(16)으로부터 절단된다. 커넥터 구조체의 하나의 특별한 실시예에 있어서, 중간층(18)의 대응 부분은 노치 영역(30)으로부터 제거된다. 커넥터(24)는 노치 영역(30)내로 연장되는 안테나 요소(20)의 일부분에 부착되고, 이 노치 영역(30)은 밀봉제(32)로 충전됨으로써 나중에 보다 상세히 설명하는 바와 같이 커넥터(24)를 적소에 고정하고 또 노치 영역(30)을 밀봉한다. 이 안테나 및 노치 영역의 형태는 안테나 요소(20)의 일부가 노치 영역(30)을 통과하도록 되어 있고, 이 커넥터(24)는 안테나 요소(20)에 직접 고정된다. 다른 실시예에 따르면, 이 안테나 요소(20)는 안테나 요소(20)를 노치 영역(30)내로 연장하는 연장부(34)를 구비할 수도 있는 바, 이 연장부는 커넥터(24)를 안테나 요소(20)에 전기적으로 결합시키는 구조체를 제공한다. 비록 요구되지는 않지만, 이 연장부(34)는 요소(20)와 동일한 재료로 제조될 수도 있다. 이 요소(20) 또는 연장부(34)가 노치 영역(30)으로부터 방풍창(12)의 에지(28)쪽으로 연장되게 하기 보다는, 에지(28)로부터 적어도 1 mm로 종단되게 하여 전기전도성 안테나 요소가 에지(28)를 따라 파손되는 것을 막도록 밀봉제(32)에 의해 노치의 영역(30)내에서 완전하게 밀봉되는 것을 보장하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 커넥터(24)는 스테인레스 강과 구리와 주석과 황동 또는 소정의 다른 전기전도성 재료로 제조된다. 요구되는 경우에는, 구리, 주석 또는 은으로 도금된 스테인레스 강 또는 황동과 같은 재료의 결합체를 사용하여 전도성과 강도 및 화학적 내구성을 향상시킬 수도 있다. 도 2, 도 3 및 도 8에 도시된 특정 실시예에 있어서, 커넥터(24)는 안테나 요소(20)의 연장부(34)의 일부와 전기접속되고 도금된 패드 섹션(36)과, 이 패드 섹션(36)의 하나의 에지를 따르는 섹션(38)과, 이 섹션(38)에 고정되는 절연 접속 와이어(40)를 포함한다. 섹션(38)은 막히지 않는 상측 표면을 제공하도록 패드(36)의 에지를 따라 배치되며, 이 상측 표면을 따라 압력이 가해짐으로써, 커넥터(24)를 연장부(34)에 고정시킬 수도 있다. 와이어(40)의 단부(42)는 섹션(38) 내부에서 연장되고 소정의 편리한 방식, 즉 단부(42) 둘레의 섹션(38)을 주름 잡거나 및/또는 와이어를 적소에 납땜하는 것에 의해서 섹션(38)에 고정된다. 이러한 커넥터의 실시예에 있어서, 섹션(36 및 38)은 그것이 서로 일체 성형되도록 연속 금속 부재에 의해 형성된다. 연장부(34)를 갖는 섹션(36)에 의해 이루어지는 전기적 접촉은 나중에 보다 상세히 설명하는 바와 같이 직접 접속 또는 전기용량성 접속일 수도 있다. 접속 와이어(40)는 단자 조립체(44), 즉 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 자형 제이 에이 에스 오 핀(a male JASO pin) 또는 업계에 공지된 다른 전기 접속 장치를 구비하는 바, 이 단자 조립체는 동축 케이블(48)(도 1에만 도시함)이 장치(26)로부터 커넥터(24)에 용이하게 고정될 수 있도록 와이어(40)의 단부(46)에 접속된다. 와이어(40)는 절연됨으로써 커넥터(24)가 방풍창(12)이 설치된 차량과 접촉하지 않게 하고, 또 안테나의 성능에 악영향을 미치는 것을 방지한다. 게다가, 비전도성 수축 랩 커버(50)를 와이어(40)의 단부(46)에 가까운 조립체(44)에 적용하여서 커넥터(24)를 더 절연하고 조립체(44)를 용이하게 다루기 위해 그것을 시킨다.
도 3 및 도 8에만 도시하는 접착제(52)는 커넥터(24)를 외부 유리층(14)상의 안테나 요소(20)에 고정시키도록 섹션(36)에 도포된다. 전술한 바와 같이, 커넥터(24)와 요소(20)간의 전기적 접속은 직접 접속이거나 또는 전기용량성 접속일 수도 있다. 보다 상세하게는, 접착제(52)는 전기 커넥터(24)와 안테나 요소(20)간에 직접적인 전기 접속을 제공하기 위해 전도성일 수도 있고, 또는 전기적 접속이 전기용량성이 되도록 전기 비전도성일 수도 있다. 미국 특허 제 5,355,144 호에 개시된 바와 같이 네트 반작용 소자를 가장자리화하는 것에 의해서, 안테나 요소(20)를 송신/수신 장치(26)에 접속하도록 사용되는 동축 케이블(48)(도 1에만 도시함)에 대한 안테나의 유도성 리액턴스에 필적하는 전기용량성 리액턴스를 제공하기 위해서 용량성 접속을 사용할 수도 있다는 것을 발견하게 된다. 커넥터(24)의 섹션(36)의 요구되는 표면 영역은, 섹션(36)과 안테나 요소(20) 사이의 간격, 즉 접착제 두께와, 안테나 요소와, 커넥터 및 접착제용으로 사용되는 재료의 유형과, 접속의 바람직한 유형, 즉 직접 접속 또는 전기용량성 접속에 일부 기초한다. 커넥터(24)와 요소(20)간에 직접 전기적 접속이 존재하는 경우에는, 전도성 접착제(52)가 손상될 경우에도 커넥터(24)는 안테나 요소(20)의 연속된 작동을 가능케하는 전기용량성 접속을 유지할 수 있도록 충분히 큰 패드 섹션(36)에 의해 제공되는 표면 영역을 갖는 것이 바람직할 수도 있다. 소망한다면, 방풍창(12)의 외부 표면을 통하여 보여질 때 커넥터(24)를 숨기기 위해 접착제(52)에 착색제를 추가할 수도 있다.
커넥터(24)의 섹션(36 및 38)이 0.002 내지 0.02 in.(0.051 내지 0.51 mm), 그리고 더 바람직하게는 0.005 내지 0.007 in. (0.13 내지 0.18 mm) 범위의 베이스 금속 두께를 갖는 주석 도금 황동 또는 주석 도금 스테인레스 강으로 제조되는 것이 바람직하다. 비도금 커넥터가 사용될 경우, 특히 스테인레스 강 커넥터가 사용될 경우에는, 전도성 접착제(52)를 도포하기 전에 연마제로 패드 섹션(36)의 하부 표면을 연마함으로써 임의의 산화 층을 제거하고, 또 커넥터와 안테나 요소(20) 또는 연장부(34)간의 우수한 전기적 접속을 보장하는 것이 요구될 수도 있다. 접착제(52)는 양면 테이프와 접착제 스프레이 또는 당업계에 공지된 바와 같이 소정의 다른 유형의 접착제 시스템일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 커넥터(24)는 방풍창(12)의 에지(28)를 따라 노치 영역(30)내에 위치한다. 이 노치 영역(30)은 커넥터(24)의 에지(54)와 방풍창(12)의 에지(28) 사이에 충분한 공간을 제공할 뿐 아니라 커넥터(24)를 수용할 수 있을 정도로 충분히 크게 되어서 밀봉제(32)가 노치 영역(30)내의 커넥터(24)를 완전하게 덮고 밀봉하고 또 방풍창 에지(28) 및 노치 에지(56)를 따라 연속 방습 방벽을 제공해야 한다. 커넥터 에지(54)와 방풍창 에지(28) 사이의 공간은 적어도 1 mm 이고, 바람직하게는 적어도 3 mm 이어야 한다.
이 노치 영역(30)은 비전도성 밀봉제(32)로 충전되어 커넥터(24)를 적소에 보호하고 추가로 고정하며, 노치 영역(30)내의 안테나 요소(20)의 부분을 밀봉하고, 또 방습 방벽을 형성하는 것에 의해 노치 영역(30)의 노출된 에지(56)를 밀봉한다. 게다가, 밀봉제(32)의 표면(58)이 내부 유리층(16)의 표면(60)에 정렬되어 방풍창(12)의 내부 주 표면의 가장자리 에지 부분을 따라 부드럽고 단단하고 연속된 표면을 제공하는 것이 바람직하다. 노치 영역(30)내의 밀봉제(32)를 따라 형성된 이러한 부드러운 표면 품질은 나중에 더 상세히 설명하는 몰드 고정물에 의해 제공된다. 본 발명에서 제한되지 않더라도, 바람직하게는 이 밀봉제(32)가 노치 영역(30)내로 주입될 수 있고, 또 경화될 때 바람직하게는 적어도 약 85 쇼어 A 경도의 단단한 표면을 제공하는, 실온에서 경화가능한 재료이다. 또한, 이 밀봉제(32)는 안테나로부터 커넥터(24)를 전기적으로 절연하는 방식으로 안테나 요소(20) 또는 연장부(34)를 형성하는 재료에 악영향을 미치지 않아야 한다. 노치 영역(30)을 충전 및 밀봉하기 위해 사용되어온 밀봉제는 미국 오하이오주 애크론 소재의 어드히시브스 시스템즈 디비젼 비에프 굿리치(Adhesives Systems Division, BF Goodrich)로부터 입수할 수 있는 Plastilok(등록 상표) 421과, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 3엠 인더스트리얼 테이프 앤드 스페셜티 디비젼(3M Industrial Tape and Specialty Division)로부터 입수할 수 있는 Scotch-Weld(등록 상표) DP-110 에폭시와 같은 실온에서 경화 가능한 재료를 포함한다. 이들 재료 모두는 2 파트 가요성 에폭시 밀봉제이다.
본 발명에 있어서, 몰드 고정물은 노치 영역(30)을 둘러싸도록 사용되며 노치 충전 및 경화 작용중에 밀봉제(32)를 성형한다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 몰드 고정물(62)은 노치 영역(30) 및 유리 표면(60)의 부분과 중첩하는 방풍창(12)의 에지(28)를 따라 고정되는 바, 후술하는 바와 같이 밀봉제(32)로 충전될 둘러쌓인 공동(63)을 형성한다. 이 고정물(62)은 탄성 몰드(64) 및 강성 지지판(66)을 구비한다. 바람직하게는 몰드(64)가 밀봉제(32)에 고착되지 않을 재료로 제조되고, 200-350°F(93-177°C)의 높은 온도에 견딜 수 있어야 한다. 게다가, 방풍창(12) 및 노치 영역(30)과 중첩하는 몰드(64)의 표면은 부드러운 끝을 갖는 충전된 노치내에 귀착할 뿐만 아니라 경화된 밀봉제로부터 몰드 고정물(62)을 용이하게 제거할 수 있도록 해주는 부드러운 표면을 구비할 수 있다. 또한 이 몰드 표면(70)은 그것이 플러시(flush)를 표면(60)의 부분에 대해 밀봉할 수도 있도록 탄성적일 수 있고 어떤 불규칙에 적합하도록 한다. 그러나, 하기에 보다 자세히 기술되는 바와 같이, 밀봉제(32)가 몰드(64)의 유입구(74)를 통하여 공동(63)내로 주입되어 노치 영역(30)을 충전하기 때문에, 이 몰드 표면은 너무 부드러워서 그것의 형상을 헐거워지게할 수 없을 것이다. 이 몰드는 약 50 내지 약 70의 쇼어 A 경도, 바람직하게는 55 내지 65의 쇼어 A 경도를 갖는다. 본 발명에서 제한되지 않을 지라도, 이 몰드(64)는 미국 마이아미주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터 입수할 수 있는 Silastic(등록 상표) M RTV 고무로 제조된다. 이 몰드 재료는 약 55 내지 57의 쇼어 A 경도 및 부드러운 표면 품질을 구비하는 2개의 구성성분 실리콘 고무이다. 신글루(singlew) 재료의 전체의 몰드(64)를 구성하기 위한 대안으로, 이 몰드(64)는 보다 단단한 베이스 재료 및 방풍창(12)을 접속하는 몰드(64)의 표면을 구비하고 소망의 경도를 갖는 탄성으로부터 구성되는 노치 영역(30)과 중첩하는 것이 숙고된다.
도 4 내지 도 7에 따르면, 몰드(64)는 노치 영역(30) 및 유리 표면(60)의 부분과 중첩하는 보통의 편평한 표면(70)을 갖는 주 섹션(68)(main section)과 방풍창(12)의 에지(28)를 따라 연장하는 표면(73)을 갖는 립 섹션(72)(lip section)을 구비한다. 섹션(68)은 밀봉제 유입구(74) 및 배출구(76)를 구비한다. 본 발명에 제한되지는 않을 지라도, 유입구(74)는 부분적으로 연장하지만 섹션(68)을 완전하게 통하지 않는 챔버(77)를 구비한다. 몰드 부분의 나머지 두께는 챔버(77)로부터 몰드 표면(70)에 갈라져 있다. 노즐(도시하지 않음)이 유입구(74)내로 삽입되어 노치 영역(30)내로 밀봉제(32)를 주입함에 따라, 슬릿(78)이 강제 개방된다. 노치 영역이 충전될 때, 이 노즐은 제거되고, 슬릿(78)은 밀봉제가 경화될 때 이 밀봉제를 노치 영역(30)내에서 유지하도록 폐쇄된다. 게다가, 이러한 폐쇄된 슬릿(78)은 몰드 표면(70)을 따라 부드러운 표면을 제공함으로써, 대응하는 부드러운 노치 영역 표면(58)을 제공한다.
또한 몰드(64)는 몰드 표면(70)을 따라 에지(82)로부터 연장하는 홈(80)을 구비한다. 홈(80)은 노치 영역의 충전 작업 중에 커넥터(24)의 와이어(40)의 부분을 수용할 수 있는 크기이며, 몰드(64)의 섹션(68)이 유리층(16)의 표면(60)에 대해 수평으로 설치될 수 있도록 방풍창(12)을 따라 그것을 고정한다. 노치 충전 작업 중에, 밀봉제는 와이어(40)의 부분을 표면(60)에 고착하는 홈(80)내로 유동한다. 이 구조체는 방풍창 접착제 이용에 간섭하고 표면(60)을 따라 방풍창(12)의 가장자리의 에지에 대해 접착제의 비드(bead)를 이용하는 시스템(도시하지 않음)을 장착하는 커넥터(24)의 가능성을 감소시킨다. 다른 실시에 따르면, 노치 영역(30)의 깊이는 와이어(40)가 어떤 접착제로부터 이격되도록 커넥터(24)를 방풍창(12)의 에지(28)로부터 상당한 거리로 이동하고, 접착제는 가장자리의 에지 부분 또는 방풍창(12)의 주변에 대해 상당하게 이동되어 차량내의 적소에 방풍창을 고정한다.
지지판(66)은 몰드 고정물(62)에 강성을 제공하고 노치 충전 작용 중에 몰드 형상을 유지한다. 게다가, 지지판(66)은 그것이 방풍창(12)에 고정될 때에 몰드 고정물(62)의 선택된 부분에 가해지는 압력을 분배한다. 도 5에 따르면, 지지판(66)의 부분(84)은 몰드(64)의 립 섹션(72) 위로 접혀져 방풍창 에지(28)에 대해 고정물(62)을 밀봉하고, 밀봉제(32)는 노치 충전 및 상당한 경화 작용 동안에 노치 영역(30)으로부터 누출되지 않는다. 도 4 내지 도 6에 도시된 몰드 고정물(62)의 특별한 실시예에 있어서, 또한 지지판(66)은 섹션(68)의 대응하는 공동내에 수용되어 몰드(64) 및 지지판(66)을 함께 고정하고, 고정물(62)이 방풍창(12)에 고정될 때 몰드(64)내에 큰 편향을 방지한다.
고정물(62)은 소정의 편리한 방식으로 방풍창(12)에 고정된다. 본 발명에 제한되지는 않지만, 특별한 일 실시예에 있어서, 고정물(62)은 노치 영역(30)의 약간 외측의 라인을 따라서 지지판(66)에 힘(도 7의 화살표(88)에 의해 도시함)을 가하고 또 유리층(도 7의 화살표(92)에 의해 도시함)을 따라서 대응하는 힘을 가하는 것에 의해 방풍창에 고정된다. 이 후자의 힘은 힘을 분배하고 유리 파손을 피하기 위하여 고무 개스킷(94) 또는 다른 탄성 재료를 통하여 바람직하게 이용된다. 이러한 영역내의 힘을 집중하는 것은 고정물(62)과 노치 영역(30)을 따르는 방풍창(12) 사이의 우수한 밀봉을 보장한다. 만약 바란다면, 몰드 고정물(62)이 고정 구조체 즉 나사 또는 커넥터 시스템의 다소 다른 유형에 고정될 수도 있어, 고정물(62)이 노치 영역(30)의 위에 위치될 수도 있고, 하나의 연속되는 작용내에 방풍창(12)에 고정된다. 또한 하나 또는 다수의 공동들(도시하지 않음)은 유리층(16)의 표면(60)과 중첩하는 표면(70)의 그 부분을 따라 제공될 수도 있고, 진공은 공동을 통하여 당겨질 수 있어 몰드 고정물(62)을 방풍창(12)에 더 고정한다.
지지판(66)은 몰드 고정물(62)을 따라 고정력(clamping force)을 분배하는 소정의 강성 재료로 제조될 수도 있다. 본 발명에 제한되지는 않지만, 일 실시예에 있어서, 지지판(66)는 0.080 inch (2.03 mm) 두께의 알루미늄 판이다.
하나의 특별한 안테나 형태에 있어서, 이 안테나 요소는 투명한 전기전도성 복층 피막으로서, 방풍창(12)의 주 시 영역내에서의 유리층(14)의 표면(22)상에서 집중되며, 대략 3 옴 퍼 스퀘어(3 ohms per square)(Ω-2)의 저항성을 갖는다. 안테나 요소 피막으로부터 방풍창(12)의 에지까지의 거리는 다양한데, 피막 형성 안테나 요소(20)의 주요 부분과 방풍창(12) 둘레의 금속 프레임(도시하지 않음) 사이의 최소 간격은 0.25 inches (6.4 mm)이다. 연장부(34)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 안테나 요소(20)와 노치 영역(30) 사이의 간격을 메우기 위해 사용되었다. 비록 요구되지는 않지만, 이 노치 영역은 방풍창(12)의 중앙 부분 즉, 방풍창(12)의 세 번째 중앙부 더 바람직하게는 방풍창(12)의 중앙에 위치되는 것이 바람직하다. 연장부(34)는 안테나 요소(20)와 동일한 피막이고 동시에 이 안테나 요소에 적용되었다. 연장부(34)는 후술하는 바아 같이 커넥터(24)의 패드 섹션(36)의 최대 폭을 수용하기 위해 1 in. (25.4 mm)의 길이로 되었다. 안테나의 이러한 특별한 실시예에 있어서, 연장부(34)의 에지(90)는 방풍창의 에지(28)로부터 대략 0.55 inches (14 mm) 이격되어 방풍창(12)을 차량의 개구내로 고정하기 위해 사용된 우레탄 접착제를 통하여 밑에 있는 차량 프레임에 금속 피막의 전기적 결합을 방지하였다. 이 전기적 결합은 안테나의 수행을 반대로 영향을 끼칠 수 있는 것을 믿을 수 있다. 이 노치 영역(30)은 대략 1.06 in. (27 mm) 깊이와 3.94 in. (150 mm) 폭으로 형성되었다. 몰드 부분(68)은 대략 2.5 in., 6.5 in.정도, 0.438 in.정도 두께(6.35 cm, 16.51 cm 정도, 1.11 cm 정도)로써 노치 영역(30)을 덮었고, 적당한 표면(60)의 부분과 중첩하여 적절한 밀봉을 제공하였다. 립 부분(72)은 부분(68)으로부터 대략 0.312 in.(7.92 mm) 아래로 향하여 연장되어 방풍창 에지(28)를 따라 노치 영역(30)의 에지를 밀봉하였다. 만약 바란다면, 레그(72)의 표면(73)은 윤곽을 나타내어 방풍창 에지(28)를 따라 어떤 곡선을 따라갈 수도 있다.
커넥터(24)의 섹션(36 및 38)은 전체에 걸쳐서 대략 0.007 in. (0.178 mm) 두께의 주석 도금 황동 부재였다. 섹션(36)은 대략 0.31 × 0.79 in. (8 × 20 mm)이고, 그것이 연장부(34)상의 전체에 있도록 위치하며, 섹션(36)의 에지(54)와 방풍창(12)의 에지(28) 사이가 가장자리 0.59 inches(15 mm)였다. 와이어(40)는 단부(46)에 고정되는 JASO 핀을 갖는 20 게이지 절연된 와이어였다. 섹션(36)은 대략 0.002 in. (0.051 mm) 두께의 양면 전도성 접착제 테이프, 예를 들면 스페셜티 테이프 더블유 아이(Specialty Tapes WI)로부터 입수할 수 있는 생산번호 제 CD-9082 호 테이프에 의해 연장부(34)에 고정되어 직접적인 전기적 접속을 하게 한다. 변형예로서, 전기적인 비전도성 접착제, 예를 들면 3M 회사로부터 이용할 수 있는 생산번호 제 9482 호는 섹션(36)을 연장부(34)[또는 요소(20)]에 고정하기 위해 사용될 수도 있고 전기 용량형의 접속을 형성한다.
이 노치 영역(30)은 스코치 웰드(Scotch-Weld) DP-110 에폭시로 충전되었다. 이 특별한 밀봉제는 실레인, 예를 들면 대략 레진의 0.2 내지 0.8 wt.％ 및 바람직하게는 0.5 내지 2 wt.％와 동일한 양으로 그 에폭시 레진 구성성분에서 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 입수할 수 있는 Dow Corning(등록 상표) Z-6040 실란과 같은 실란을 첨가함으로써 변경되어 유리에서 밀봉제의 결합을 증가한다. 게다가, 카본 블랙, 예를 들면 미국 택사스주 보저 소재의 제이.엠. 휴거 코포레이션(J.M. Huger Corporation)의 Arosperetm11V 카본 블랙은 자동차 방풍창의 가장자리 에지 부분에 대해 통상 이용되는 블랙 세라믹 보더(black ceramic border)(도시하지 않음)와 일치하는 블랙 출현을 제공하는 것에 의해 충전된 노치를 하이드(hide)에 추가되었다. 이러한 특별한 실시예에 있어서, 이 카본 블랙은 가속기의 대략 1-1.5 wt.％ 과 동일한 양으로 가속기 구성성분에 추가되었다. 이 밀봉제는 노치 영역(30)내로 그것의 주입전에 바로 2개의 파트 에폭시와 동일한 양으로 혼합된 정적 혼합 애플리케이터(applicator)를 사용하는 것이 이용되었다. 이용한 바에 따르면, 이 밀봉제는 그것이 보다 용이하게 다루어지도록 약 15 분의 설정이 이루어진다. 완전하게 경화되었을 때, 이 에폭시는 약 88의 쇼어 A 경도를 갖는다. 다른 방도로는, 또한 미국 위스콘신주 저먼타운 소재의 어드밴스드 폴리머 컨셉트(Advanced Polymer Concepts)로부터 입수할 수 있는 2개 파트 구조의 접착제 WO41696 T1 블랙(Black)이 사용될 수도 있다. 이 후자의 재료는 약 95의 쇼어 A 경도를 제공한다.
상기에서 기술되는 방풍창(12)의 제조에 있어서, 이 투명한 전기전도성 피막은 마스크를 사용하는 공지된 방법으로 유리층(14)을 이용하여 바람직한 안테나 형식을 제공하였다. 다른 방도로는, 이 유리층(14)의 전체 표면(22)은 바람직한 안테나 형식을 제공하기 위해 제거된 피막의 선택된 부분이 도포되고 그 후 선택될 수도 있다. 도포 후에, 유리층(14)은 노치 영역(30)에 대응하는 절단 영역을 구비하는 유리층(16)과 결합하고, 두 개의 층은 공지된 기술, 예를 들면 중력 처짐 절곡을 사용하여 동시에 형성되었다. 만약 소망되면, 층(14 및 16)은 안테나 요소(20)를 이용하기 전에 및/또는 개별적으로 형성될 수도 있다. 형성된 후에, 이 인터레이어(18)는 노치 영역(30)에 대응하는 인터레이어내에 절단 섹션을 갖는 유리층(14)과 유리층(16) 사이에 주입되었다. 그 때 이 전체 조립체는 공지된 기술을 사용하여 가스를 제거하고(deaired) 적층하여 단일의 구조체를 형성한다. 적층 후에, 이 노치 영역(30)은 깨끗이 닦였고, 커넥터(24)의 패드 섹션(36)은 연장부(34)에 고정되었다. 그 때 몰드 고정물(62)은 홈(80)을 통하여 몰드(64)로부터 연장하는 와이어(40)를 갖는 노치 영역(30) 위로 위치되고 적소에 고정되었다. 그 때 이 밀봉제(32)는 노치 영역(30)내로 몰드(64)의 유입구(74)를 통하여 주입되었다. 충전 후에, 이 밀봉제(32)는 약 20분 동안 설정 및 경화하도록 허용되어 몰드 고정물(62)이 제거되기 전에 바라는 표면 경도를 얻게 되었다. 밀봉제를 위한 경화 시간은 약 200-350°F(73-177°C)의 온도로 충전 후에 및/또는 동안, 전에 노치 영역(30)을 가열하는 것과 및/또는 몰드 고정물(62)을 가열하는 것에 의해 감소될 수도 있다는 사실을 알수 있다. 이러한 이유에 의해서, 가열이 경화를 가속하는데 사용된다면, 이 몰드 재료는 이러한 높은 온도에 견딜 수 있을 것이다. 게다가, 이 밀봉제(32)는 노치 충전 작업 동안에 저절로 가열될 수도 있어 그것의 점도가 감소되고, 경화 시간이 감소한다. 밀봉제의 화학적 파손으로 귀착하는 너무 높은 온도로 가열되지 않도록 보장하기 위해 밀봉제를 가열하는데 주의가 요구되어야 한다.
비록 본 발명이 안테나 요소(20)에 단지 하나의 전기적 접속을 구비하는 것을 전술하였지만, 안테나 요소(20)의 많은 접속이 본 발명과 같이 배치된 것과 유사한 방법으로 방풍창(12)의 하나 또는 몇몇의 에지를 따라 만들어질 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명과 같이 배치된 바에 따르면, 이 몰드 고정물(62)은 방풍창(12)의 에진를 따라 위치하는 노치 영역(30)에 형성된 전기적 접속을 밀봉하기 위해 사용된다. 그러나, 본 발명의 기술은 또한 그것의 에지로부터 이격된 방풍창내의 개구에 만들어진 접속을 밀봉하기 위해 사용될 수도 있다. 보다 명확하게는, 도 9를 참조하면, 유리층(116)은 방풍창(112)의 유리층(114)상의 전기전도성 연장부(134)과 중첩하도록 위치하는 그것의 주변내에 구멍(130)을 구비한다. 대응하는 구멍(110)은 인터레이어(118)내에 형성된다. 커넥터(124)는 구멍(130)내에 위치하고 연장부(134)에 고정된다. 탄성 몰드(164) 및 지지판(166)을 갖는 몰드 고정물(162)은 전술한 바와 유사한 소정의 편리한 방식으로 방풍창(112)에 고정되어 구멍(130)을 덮을 수도 있다. 그 다음 밀봉제(도시하지 않음)는 몰드 고정물을 통하여 주입되어 구멍(130)을 밀봉할 수 있고, 커넥터(124)를 적소에 더 고정할 수 있다.
여기에 기술되고 도시한 본 발명은 본 발명의 바람직한 실시예의 설명을 나타낸다. 하기의 청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 요지로부터 벗어남이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해된다.
본 발명은 유리 적층체내의 개구를 효과적으로 신속하고 일관되게 충전 및 밀봉하며, 그리고 밀봉제 표면을 따라 유연한 마무리 표면을 제공한다.

Claims (19)

  1. 적층체내의 개구를 충전하고 그리고 상기 개구를 충전하도록 사용되는 밀봉제를 형성하는 몰드 고정물에 있어서,
    탄성 밀봉제 접촉 표면 및 대향 표면을 구비한 몰드와,
    적어도 하나의 밀봉제 유입구와,
    적어도 하나의 배출구와,
    상기 몰드에 고정되고 또 상기 대향 표면의 선택된 부분과 중첩하는 지지판을 포함하는 몰드 고정물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드의 탄성 밀봉제 접촉 표면은 약 50 내지 약 70의 쇼어 A 경도를 갖는 몰드 고정물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드의 탄성 밀봉제 접촉 표면은 약 55 내지 약 65의 쇼어 A 경도를 갖는 몰드 고정물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 몰드는 실리콘 고무로 제조되는 몰드 고정물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 밀봉제 접촉 표면은 상기 개구내로부터 연장하는 전기전도성 부재를 수용할수 있는 크기의 홈을 포함하는 몰드 고정물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입구 및 배출구는 상기 몰드의 제 1 섹션을 통하여 연장하는 몰드 고정물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 몰드 고정물은 상기 몰드 고정물을 상기 적층체에 고정하기 위한 수단을 더 구비하는 몰드 고정물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 지지판의 선택된 부분에 압력을 가함으로써 상기 몰드를 압축시키고 상기 몰드 고정물을 상기 적층체에 고정하기 위한 수단을 포함하는 몰드 고정물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 밀봉제 접촉 표면은 상기 몰드의 제 1 섹션의 제 1 탄성 밀봉제 접촉 표면이고, 상기 대향 표면은 상기 몰드의 제 1 부분의 제 1 대향 표면이며, 상기 몰드는 상기 제 1 섹션으로부터 대체로 수직으로 연장하는 제 2 섹션을 더 포함하며, 상기 제 2 섹션은 상기 제 1 탄성 표면 및 제 2 대향 표면으로부터 연장하는 제 2 탄성 밀봉제 접촉 표면을 구비하되, 상기 지지판은 상기 제 1 대향 표면 및 제 2 대향 표면의 선택된 부분과 중첩하는 몰드 고정물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 몰드는 약 50 내지 약 70의 쇼어 A 경도를 가지는 상기 제 1 탄성 표면 및 제 2 탄성 표면을 갖는 실리콘 고무로 제조되며, 상기 유입구 및 배출구는 상기 몰드의 제 1 섹션을 통해 연장되며 상기 몰드 고정물을 적층체에 고정하기 위한 수단을 더 포함하는 몰드 고정물.
  11. 유리 적층체내의 개구를 밀봉하되, 상기 유리 적층체는 상기 개구가 그것을 통하여 연장하는 제 1 층과 상기 제 1 층에 적층되는 제 2 층을 구비하는, 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법에 있어서,
    상기 몰드의 선택된 부분이 상기 개구와 중첩되고 상기 몰드의 나머지 부분이 상기 기구에 바로 인접한 상기 적층체의 선택된 부분과 중첩되도록 상기 적층체의 탄성 밀봉제 접촉 표면을 갖는 몰드를 구비한 몰드 고정물을 위치시키되, 상기 몰드 및 적층체가 그들 사이에 둘러싼 공동을 형성하는 위치설정 단계와,
    상기 개구가 상기 탄성 밀봉제 접촉 표면에 대해 밀봉되도록 상기 몰드 고정물을 상기 적층체에 고정하는 단계와,
    상기 개구를 밀봉하기 위해 밀봉제를 상기 공동내로 주입하는 단계와,
    상기 밀봉제를 경화시켜서 소망의 경도를 얻는 단계와,
    상기 적층체로부터 상기 몰드 고정물을 제거하는 단계를 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정 단계는 상기 제 1 층과 중첩하는 상기 몰드의 선택된 부분에 힘을 가하여, 상기 몰드를 상기 적층체에 대해 가압하고 또 상기 몰드의 선택된 부분을 압축함으로써 상기 몰드를 적소에 지지하는 단계를 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정 단계는 상기 몰드 고정물을 상기 적층체에 고정하는 단계를 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 밀봉제의 경화를 가속하기 위하여 상기 주입 단계전에 상기 밀봉제를 가열하는 단계를 더 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 밀봉제의 경화를 가속하기 위하여 상기 위치설정 단계전에 상기 몰드를 가열하는 단계를 더 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 밀봉제의 경화를 가속하기 위하여 상기 주입 단계후에 상기 몰드 및 밀봉제를 가열하는 단계를 더 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 위치설정 단계전에 전기적 커넥터를 상기 개구 내부에 고정하는 단계를 더 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 개구는 상기 제 1 층의 에지를 따라 형성되고, 상기 위치설정 단계는 상기 몰드의 제 1 부분이 상기 개구에 바로 인접한 상기 적층체의 주요 표면의 선택된 부분을 따라 연장하고 그리고 상기 몰드의 제 2 부분이 상기 개구에 바로 인접한 상기 적층체의 에지의 선택된 부분을 따라 연장하도록 상기 탄성 몰드를 상기 개구의 위로 위치설정하되, 상기 몰드 및 적층체는 그들 사이에 상기 둘러싼 공동을 형성하는 위치설정 단계를 더 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 고정 단계는 상기 몰드 고정물을 상기 적층체에 고정하는 단계를 포함하는 유리 적층체내의 개구를 밀봉하는 방법.
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