KR20040002978A - 와이퍼 블레이드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 윈드실드 와이퍼, 특히 자동차의 윈드실드 와이퍼용 와이퍼 블레이드에 관한 것이며, 상기 와이퍼 블레이드는 와이핑 고무 립(2)을 구비한 와이퍼 고무를 포함한다. 낮은 건조 마찰 계수에 이르기 위해, 와이핑 고무 립(2)은 부분적으로 폴리에틸렌으로 제조된다.
Description
서두에 언급된 방식의 와이퍼 블레이드는 실제로 공지되어 있으며, 와이핑 고무 립으로써 형성된 와이핑 고무를 포함한다. 상기 와이핑 고무 또는 와이핑 고무 립은, 예컨대 천연 고무를 기본으로 하여 제조된 고무 물질로 구성된다.
공지된 와이퍼 블레이드의 와이핑 고무 또는 와이핑 고무 립은, 통상적인 윈드실드 디스크의 유리면 상에서 작동할 경우 상대적으로 높은 건조 마찰 계수()를 갖는 단점이 있다.
0.8과 1.2 사이에 있으며 윈드실드 디스크가 습할 때의 마찰 계수 보다 더 높은 건조 마찰 계수는 출력을 높게 하므로 비용이 많이 드는 윈드실드 와이퍼 구동 장치를 필요로 한다.
본 발명은 제 1 항의 전제부에 자세히 정의된 종류에 따른 윈드실드 와이퍼, 특히 자동차의 윈드실드 와이퍼용 와이퍼 블레이드 및, 제 7 항의 전제부에 자세히 정의된 종류에 따른 와이퍼 블레이드 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 와이퍼 블레이드의 횡단면도.
도 2는 와이퍼 블레이드의 제 2 실시예의 횡단면도.
도 3은 와이퍼 블레이드의 제 3 실시예의 횡단면도.
도 4는 와이퍼 블레이드의 제 4 실시예의 횡단면도.
와이핑 고무 립이 부분적으로 폴리에틸렌으로 제조되는 제 1 항의 전제부에 따른 특징들을 가지며 윈드실드 와이퍼, 특히 자동차의 윈드실드 와이퍼용인, 본발명에 따른 와이퍼 블레이드는 이에 반해, 폴리에틸렌이 와이핑 고무 립을 위한 재료로서 사용됨으로써 낮은 건조 마찰 계수()에 도달될 수 있는 장점을 갖는다.
이는 특정의 작동 조건일 때와 윈드실드 디스크가 건조할 때에도, 종래 기술에 비해서 소음을 낮춘다.
본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 건조 마찰 계수가 종래 기술에 비해서 낮음으로써, 바람직하게는 출력이 적절하게 줄여지고 크기가 작게 구성된 와이퍼 구동 장치가 사용될 수 있다.
와이핑 고무 립은 폴리에틸렌으로 코팅될 수 있고/또는 일정 용량으로 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 따라 상기 폴리에틸렌은 PE-UHMW이다. PE-UHMW, 즉 매우 높은 분자량을 갖는 폴리에틸렌은, 이미 완전 물질로서 낮은 건조 마찰 계수를 갖기 때문에 특히 와이핑 고무 립을 코팅하기에 적합하다. 따라서 PE-UHMW로 된 완전 물질 샘플은 0.1 m/s로 움직이는 회전식 유리 샤프트에서 접촉 길이가 8mm이고 부하가 0.128 N일 때 0.21의 건조 마찰 계수()를 갖는다.
PE-UHMW로 코팅된 고무 물질이 가황될 경우, PE-UHMW는 확산을 통해 고무 물질과 접착 연결된다. PE-UHMW가 분말로서 고무 물질 상에 도포되는 한, 상기 분말은 가황 중에 신터링된다. 특히 PE-UHMW는 폴리에틸렌 고무 물질 결합이 특정의 하중을 받으면서부터 분리되도록 고무 물질에 접착된다.
이와는 달리, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 폴리에틸렌은 PE-HD, 즉 높은 밀도의 폴리에틸렌, 또는 망상 결합된 폴리에틸렌인 PE-X일 수도 있다. 특히 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드가 제조될 경우 PE-X는 고무 물질 상에 용융되어 도포되며 가황중 열적으로 재차 망상 결합된다.
본 발명은 또한 와이핑 고무 립을 구비한 와이핑 고무를 포함하는 윈드실드 와이퍼용 와이퍼 블레이드 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법에서 와이핑 고무 립은 고무 물질의 가황에 의해 폴리에틸렌과 함께 제조된다.
상기 고무 물질은 천연 고무를 기본으로 하여 제조될 수 있다. 또한 합성 고무 물질을 와이핑 고무 립을 위한 기본 물질로서 사용하는 것도 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예의 경우, 일반적인 조건 하에서 고무를 가황할 시에 가황이 일어난다.
바람직하게, 원료인 폴리에틸렌은 분말 형태이고, 대략 0.1 ㎛ 내지 30㎛의 입자 크기를 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 고무 물질은 가황 전에 폴리에틸렌으로 코팅된다. 폴리에틸렌으로 코팅된 모울드 제품의 가황은 모울딩 공구에서 이뤄질 수 있다. 가황된 공작물은 고무 물질 및 폴리에틸렌으로부터 쉽게 분리될 수 있다.
공통의 가황 전에 이뤄진, 고무 물질의 폴리에틸렌 코팅은, 모울드로 형성된 고무 물질이 폴리에틸렌 입자를 함유하는 분산액으로 코팅되거나 또는 고무 물질에 폴리에틸렌 분말이 뿌려지도록 이뤄진다. 특히 폴리에틸렌 분말을 도포하기 위해서는 일반적인 정전기적 분말 코팅 방법이 적합하다. 바람직한 방법으로, 비가황 고무 물질에는 PE 분말이 완전히 뿌려진다. 그러나 부분적인 커버링이 가능하다.
폴리에틸렌은 유동층에 의해서도 고무 물질 상에 도포될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 고무 물질은 압출기 헤드로부터 가열 및 접착식으로 압출된다. 이 경우 고무 물질은 0.1㎛ 과 15㎛ 사이의 입자 크기를 갖는 매우 미세한 PE-UHMW 분말로부터, 동심인 낮은 유동층 내로 개구를 통해서 이르며, 유동층은 더 깨끗한 소기(scavenging air)로써 통풍되도록 개구를 통해서 벗어난다. 이로써 고무 물질에 접착된 폴리에틸렌 입자는 분리되지 않는다. 소기는 유동층의 작동을 위해서도 재차 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예의 경우, 비가황 고무 물질은 특수강 공구를 이용한 핫 프레스로 예컨대 180℃의 온도, 70 바아의 압력으로 10초 동안 모울드로 프레스 된 다음, 배출되며 물로 냉각된다. 건조 후, 제조되고 부분 가황된 고무 모울드 제품에는 PE-UHMW 분말이 양면으로 얇게 뿌려진다. 이어서 상기 모울드 제품은 70 바아의 압력, 180℃의 온도로 5분간, 상기 고무 모울드 제품에 대응하는 모울딩 공구 내에서 가황된다.
상기 고무 물질 및 폴리에틸렌은 공압출 방법에 따라서 서로 연결될 수 있다. 공압출시 적어도 와이핑 고무의 와이핑 고무 립 영역에는 폴리에틸렌 용융물, 폴리에틸렌 막, 폴리에틸렌 모노필, 폴리에틸렌 끈이 제공된다. 이어서 상기 고무 물질 및 상기 물질에 접한 폴리에틸렌은 공통으로 가황된다.
그러나, 사출 성형 방법에 따른 와이핑 고무 립을 구비한 와이핑 고무를 제조하는 것도 가능하다. 이때 폴리에틸렌으로부터 막, 모노필 또는 끈은, 사출 성형 전에 사출 성형 모울드로 형성되거나 상기 사출 성형 모울드는 분산 또는, 폴리에틸렌으로 된 분말로써 코팅된다.
상기 폴리에틸렌이 와이핑 고무 립 내에 일정 용량으로 포함되야 한다면, 와이핑 고무 립은 바람직한 방법으로, 고무 물질과 폴리에틸렌을 포함하는 혼합물로부터 제조된다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 혼합물은 1%와 50% 사이의 폴리에틸렌 분말, 특히 PE-UHMW 분말을 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 장점 및 바람직한 실시예는 상세한 설명, 도면 및 청구항에 제시된다.
자동차 윈드실드 와이퍼 장치의, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드의 네 개의 실시예는 도면에 개략적으로 단순하게 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1에는 와이퍼 에지(5)를 포함하며 고무 물질로 된 와이핑 립(2), 고무 물질로 이뤄지며 여기서는 단지 부분적으로 도시된 헤드부(3) 및, 고무 물질로 이뤄지며 헤드부(3)와 와이핑 립(2) 사이에 배열된 변위 웨브(4)로 구성된 와이퍼 블레이드가 도시된다.
와이핑 립(2), 헤드부(3) 및 변위 웨브(4)에는, 폴리에틸렌층(1)으로 형성된 표면이 제공되며, 상기 층은 도 1에서 명백하게 와이핑 립(2), 헤드부(3) 및 변위 웨브(4)에 비교하여 절반으로 도시된다. 폴리에틸렌층(1)은 PE-UHMW, 즉 매우 높은 분자량을 갖는 폴리에틸렌으로 구성된다.
도 1에 따른 와이퍼 블레이드는 우선, 부분적으로 가황된 고무 물질이 압출기 내에서 공구에 의해 와이퍼 블레이드 형태로 프레스된 다음, PE-UHMW 분말이 뿌려지고 그 후 가황된다. 가황시의 조건은 일반적인 가황 조건에 상응한다.
와이핑 고무 립의 재료 성질은 결과적으로, 와이퍼 블레이드(1)가 순환식 유리 플레이트에 접하고 세척 속도와 압력비가 자동차에서와 같이 제공되는 측정시에, 건조 마찰 계수()가 0.32와 0.48 사이에 이를 수 있도록 된다.
도 2에 도시된 와이퍼 블레이드의 실시예는 실제로 도 1에 따른 와이퍼 블레이드와 같이 동일한 구성 부품을 포함한다. 도 2에 따른 와이퍼 블레이드는 도 1에 따른 와이퍼 블레이드와, 폴리에틸렌이 없는 와이핑 에지(5)에서 구별된다
도 3에 도시된 와이퍼 블레이드의 실시예는 마찬가지로 도 1에 따른 실시예와 동일한 구성 부품을 포함하며, 도 1과는, 와이핑 립(2)에 형성된 와이핑 에지(5), 변위 웨브(4) 및 헤드부(3)에 폴리에틸렌이 없으며 와이핑 립(2)의, 와이핑 에지(5)에 접하는 래터럴 영역에만, 즉 단지 부분적으로만 폴리에틸렌이 코팅되는 것이 구별된다.
도 4에 도시된 실시예는, 실제로 부분적으로만 도시되며 고무 물질로 된 헤드부(3), 헤드부(3)에 연결되며 고무 물질로 된 변위 웨브(4) 및, 와이핑 에지(5)를 구비한 와이핑 립(6)을 포함하는 와이퍼 블레이드를 도시한다. 와이핑 립(6)은 폴리에틸렌이 PE-UHMW의 형태로 매립된 고무 물질로 구성된다. 와이핑 립(6)은, 대략 40% 폴리에틸렌을 포함하는 출발 물질로 제조된다.
와이핑 고무는 본 경우, 압출 부품이다. 선택적으로 와이핑 고무는 공지된 방식으로 압출 방법 또는 압축을 통해서 모울딩으로 제조될 수도 있다.
Claims (18)
- 와이핑 고무 립(2, 6)을 포함하는 와이핑 고무를 구비한 윈드실드 와이퍼, 특히 자동차의 윈드실드 와이퍼용 와이퍼 블레이드에 있어서,상기 와이핑 고무 립(2, 6)은 부분적으로 폴리에틸렌으로 제조되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항에 있어서, 상기 와이핑 고무 립(2)은 폴리에틸렌(1)으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 와이핑 고무 립(2)에는 변위 웨브(4)에 의해 헤드부(3)가 연결되고, 와이핑 고무 립(2), 변위 웨브(4) 및 헤드부(3)는 폴리에틸렌(1)으로써 코팅되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 고무 립(2)은 부분적으로 폴리에틸렌(1)으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 고무 립(6)은 일정 용량으로 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 PE-UHMW인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 PE-HD인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 PE-X인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
- 와이핑 고무 립을 구비한 와이핑 고무를 포함하는 윈드실드 와이퍼용 와이퍼 블레이드 제조 방법에 있어서,상기 와이핑 고무 립은 고무 물질이 가황됨으로써 폴리에틸렌과 함께 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서, 원료인 폴리에틸렌은 분말 형태이며 입자 크기가 30㎛ 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 고무 물질은 가황 전, 폴리에틸렌으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 고무 물질은 폴리에틸렌 입자를 함유한 분산액으로써 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 정전기식 분말 코팅 방법에 따라 상기 고무 물질 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 유동층에 의해, 상기 고무 물질 상에 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 고무 물질 및 폴리에틸렌은 공압출 방법에 따라 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리에틸렌으로써 코팅된 고무 물질은 소기에 노출되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 와이핑 고무 립은, 고무 물질 및 폴리에틸렌을 포함하는 혼합물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 혼합물은 1% 내지 50% 사이의 폴리에틸렌 분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
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