KR20090040931A

KR20090040931A - 자동차용 러스트 휠 커버와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20090040931A
Application number: KR1020070106356A
Authority: KR
Inventors: 최민호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2009-04-28

Abstract

본 발명은 자동차용 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 이중 사출성형을 통해 제품 내에 형상 고정부를 추가로 성형하여 고속 주행시에 자연 탈거되지 않도록 하는 동시에 상기 고정부를 탄성률이 높은 고무재료를 사용하여 조립 공정시에 보다 수월하게 장착될 수 있도록 한 자동차용 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 의하면, 시트 원단 제작 등이 삭제되고 이중 사출의 단일 공정을 통해 제조할 수 있게 됨에 따라 전체 공정수 축소, 수작업 공정 축소 등의 장점이 있게 된다. 또한 부타디엔계 고무를 ABS 소재의 러스트 휠 커버에 추가로 사출하여 고정부를 추가함으로써, 종래에 비해 장착성능을 향상시킬 수 있고, 고속 주행시 공기저항에 의한 자연 탈거를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

브레이크, 디스크, 방청, 러스트 휠 커버, 이중 사출, 알루미늄 휠, 스포크

Description

자동차용 러스트 휠 커버와 그 제조방법{Rust wheel cover for vehicle and method for manufacturing the same}

본 발명은 자동차용 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 브레이크 디스크의 외관 표면에 발생할 수 있는 녹의 방지를 위하여 자동차의 각 휠을 바깥쪽에서 덮도록 차량 각 휠에 장착하는 자동차용 플라스틱 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차 주행속도를 감속시키거나 자동차를 멈추기 위한 제동장치, 즉 브레이크 장치가 장착되며, 이러한 브레이크 장치에는 디스크와 브레이크 패드 간의 마찰저항에 의해 제동되는 원리가 적용되고 있다.

또한 상기 브레이크 장치의 디스크는 그 표면이 외부의 공기 중에 노출되어 있기 때문에 차량 출고 후 장기 보관시와 같이 오랜 시간 브레이크를 사용하지 않을 경우에는 산화반응에 의해 디스크 표면에 녹이 발생하게 된다.

이때 발생하는 녹은 브레이크의 제동성능을 저하시키는 원인이 되며, 디스크 표면에 발생하는 녹의 색이 대부분 붉은 색의 적청이므로 차량 외부에서 쉽게 볼 수 있는 디스크 표면에 녹이 발생하게 되면 차량의 상품성 저하에 나쁜 영향을 주게 된다.

따라서, 상기와 같이 브레이크 디스크 표면의 발청 현상을 방지하기 위하여 출고되는 차량 휠(10)에는, 첨부한 도 1에 나타낸 바와 같이, 플라스틱을 소재로 하여 제작한 별도의 러스트 휠 커버(20)를 장착하게 된다.

상기 러스트 휠 커버의 종래 제작 공정을 첨부한 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, ABS 소재의 원단을 일정 두께로 압출하여 제작하고, 이를 금형 크기에 맞게 절단한 뒤, 이러한 ABS 시트가 입고되면 제품생산 공장에서는 낱개의 원단 시트를 금형에서 진공 열간 압축 성형하고 트리밍, 검사 과정을 거쳐 제품을 제작한다.

보다 상세히 설명하면, ABS 소재의 펠렛을 압출기에 넣고 용융시킨 후 롤러를 통해 압출시키면, 일정 두께의 시트로 형상이 제작된다.

이를 제품 크기와 유사하게 절단하고, 이후 진공 압출 성형기 위에 장착한 뒤 150℃의 온도로 분위기 온도를 상승시켜 시트에 유동성과 연성을 부여한 다음 진공 압출 성형한다.

이때, 진공 압출 성형 금형은 실제 휠의 크기를 고려하여 제작되며, 소재의 수축율을 고려해야만 장착시에 문제가 없게 된다.

즉, 고분자 재료의 제품은 사출성형 또는 압출성형시에 고온에서 저온으로 온도변화가 있을 경우에 재료 고유의 선팽창계수만큼 수축하게 된다.

따라서, 러스트 휠 커버와 같이 알루미늄 휠과 동일 형상으로 제작된 부품의 경우에 치수안정성이 매우 중요하다.

종래의 러스트 휠 커버(20)는 차량의 각 알루미늄 휠(10)을 바깥쪽에서 덮도록 강제 압입하는 방식으로 설치되는데, 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21)를 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)와 일치되게 하여 알루미늄 휠(10)을 덮도록 러스트 휠 커버(20)를 위치시킨 뒤, 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21)와 스포크 형상부 사이의 부분(끼움부)(22)을 알루미늄 휠(10)의 홀(12) 안쪽으로 강제 압입하여 끼우게 된다(단순 끼움식임).

이때, 별도의 구조물 없이 플라스틱 형상의 탄성을 이용하여 단순 압입하는 방식으로 부착하는데, 조립 공정시에 조립자가 한손으로 휠 위치에 러스트 휠 커버를 두고 다른 한 손으로 툭툭 쳐서 장착한다.

첨부한 도 3은 도 1의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도로서, 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21)가 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)를 덮도록 단순 장착한 상태를 보여주고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 러스트 휠 커버에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

우선, 종래의 러스트 휠 커버를 제조하는 과정에서 우선 원단 제작이 필요하다.

또한 전체 제조 공정이 시트 원단 제작, 성형, 프레스 트리밍 등 여러 공정 으로 과다하게 세분화되어 전체 공정 수가 많으며, 낱개의 원단 시트를 수작업을 통해 이동 및 금형에 장착해야 하는 등 진공 가열 및 압착 성형시에 많은 수작업이 필요하다.

아울러, 러스트 휠 커버와 달리 자동차용 휠은 제조 공정 중에 치수 오차가 발생하고 있고, 이러한 자동차용 휠의 치수 오차로 인해 러스트 휠 커버의 장착시에 문제가 발생할 소지가 높다.

즉, 휠의 치수가 설계 기준보다 작을 경우에 러스트 휠 커버가 헐렁하게 장착되어 주행 중에 이탈할 가능성이 높고, 휠의 치수가 설계 기준보다 클 경우에는 러스트 휠 커버가 꽉 조여 수축인장의 스트레스를 받게 됨은 물론 이때 가해지는 외부 충격에 의해 쉽게 이탈할 가능성이 있는 것이다.

이와 같이 휠의 치수 오차에 따라 러스트 휠 커버의 이탈 문제가 빈번하게 발생하고 있는 것이다.

특히, 선적 대기 중 차량 이동시에 시속 80km/hr 이상으로 주행하여 선적하는데, 이때 공기저항에 의해 이탈되는 사례도 빈번히 발생하고 있다.

이에 러스트 휠 커버의 장착성을 개선하고 장착이 용이하면서 차량 주행 중 이탈을 방지할 수 있는 방안이 필요하게 되었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 이중 사출성형을 통해 제품 내에 형상 고정부를 추가로 성형하여 고속 주행시에 자연 탈거되지 않도록 하는 동시에 상기 고정부를 탄성률이 높은 고무재료를 사용하여 조립 공정시에 보다 수월하게 장착될 수 있도록 한 자동차용 러스트 휠 커버 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 차량 휠을 바깥쪽에서 덮도록 장착되는 것으로서, 차량 휠의 각 스포크부를 덮게 되는 스포크 형상부와, 상기 스포크 형상부와 스포크 형상부 사이에 일체 형성되어 차량 휠의 스포크부와 스포크 부 사이의 홀을 밀폐하는 끼움부를 포함하여 구성된 자동차용 러스트 휠 커버에 있어서, 상기 차량 휠의 홀 안쪽으로 끼워지는 각 스포크 형상부의 측면부위 뒷면에 차량 휠의 스포크부를 뒤쪽에서 걸어줄 수 있는 이탈방지용 고정부가 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정부는 차량 휠의 스포크부 양 측단부를 동시에 걸어줄 수 있게 각 스포크 형상부의 양 측면부위 뒷면에 각각 일체 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 탄성을 갖는 고무재질로 된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 차량 휠을 바깥쪽에서 덮도록 장착되는 것으로서, 차량 휠의 각 스포크부를 덮게 되는 스포크 형상부와, 상기 스포크 형상부와 스포크 형상부 사이에 일체 형성되어 차량 휠의 스포크부와 스포크 부 사이의 홀을 밀폐하는 끼움부를 포함하여 구성된 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법에 있어서, 상기 스포크 형상부와 끼움부가 일체로 된 러스트 휠 커버 형상을 사출 성형하는 단계와; 차량 휠의 홀 안쪽으로 끼워지는 상기 각 스포크 형상부의 측면부위 뒷면에 차량 휠의 스포크부를 뒤쪽에서 걸어줄 수 있는 이탈방지용 고정부를 일체로 돌출 형성되도록 이중 사출하여 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정부는 차량 휠의 스포크부 양 측단부를 동시에 걸어줄 수 있게 각 스포크 형상부의 양 측면부위 뒷면에 각각 돌출 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 이중 사출성형시 러스트 휠 커버 형상에 융착될 수 있는 고무재질을 소재로 하여 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 부타디엔계 고무를 소재로 하여 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기한 특징을 갖는 본 발명의 자동차용 러스트 휠 커버 및 그 제조방법에 의하면, 시트 원단 제작 등이 삭제되고 이중 사출의 단일 공정을 통해 제조할 수 있게 됨에 따라 전체 공정수 축소, 수작업 공정 축소 등의 장점이 있게 된다.

또한 부타디엔계 고무를 ABS 소재의 러스트 휠 커버에 추가로 사출하여 고정부를 추가함으로써, 종래에 비해 장착성능을 향상시킬 수 있고, 고속 주행시 공기저항에 의한 자연 탈거를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 4는 본 발명의 러스트 휠 커버 장착상태를 나타낸 단면도로서, 도 3과 동일한 단면에서 취한 단면도이고, 도 5는 도 4의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 러스트 휠 커버가 자동차 알루미늄 휠에 장착되는 상태를 단계적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 러스트 휠 커버 및 그 제조방법은 이중 사출성형을 통해 제조하는 것에 특징이 있는 것이며, 또한 상기 이중 사출성형을 통해 제품에 형상 고정부를 추가로 성형하는 것에 특징이 있는 것이다.

본 발명에서 러스트 휠 커버(20)는 ABS 소재의 러스트 휠 커버 형상에 고무류 고정부(23)를 이중 사출하여 제조하게 된다.

상기 고정부(23)는 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)를 걸어줄 수 있도록 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21)에 후방 돌출되게 설치되는 것으로, 러스트 휠 커버(20)의 장착상태에서 상기 고정부(23)가 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)를 걸어주게 됨에 따라 장착성능을 높일 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 고정부(23)를 형성함에 따라 고속 주행시에 자연 탈거되지 않도록 하는 동시에 상기 고정부를 탄성률이 높은 고무재료를 사용하여 조립 공정시에 보다 수월하게 장착될 수 있도록 한다.

우선, 본 발명의 러스트 휠 커버(20)는 전체적인 형상은 종래와 동일하나 장착된 상태에서 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)를 걸어줄 수 있는 고정부(23)가 추가로 형성된 것이다.

도 3과 도 4를 비교해보면, 종래와 마찬가지로 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21)가 알루미늄 휠(10)의 스포크부(11)를 바깥쪽에서 덮을 수 있게 되어 있다.

도 4에서 도면부호 22는 스포크 형상부(21)와 스포크 형상부 사이에 형성된 끼움부를 나타내는 것으로서, 러스트 휠 커버(20)의 각 끼움부(22)는 차량 휠의 각 홀(도 1에서 도면부호 12임)에 끼워지는 부분이면서 차량 휠의 각 홀을 밀폐하는 부분이며, 본 발명의 러스트 휠 커버(20)에서는 장착된 상태에서 차량 휠로부터 이탈되지 않도록 각 끼움부가 차량 휠의 해당 홀에 끼워진 상태일 때 차량 휠(10)의 스포크부(11)를 홀 안쪽에서 걸어줄 수 있는 고정부(23)를 형성한 것이다.

즉, 본 발명의 러스트 휠 커버(20)는 스포크 형상부(21)에서 알루미늄 휠(10)의 홀 안쪽으로 끼워지는 부분에 차량 휠(10)의 스포크부(11)를 뒤쪽에서 걸어줄 수 있는 고정부(23)가 돌출 형성되는 구조인 것이다.

여기서, 고정부(23)가 형성되는 부분인 차량 휠(10)의 홀(도 1에서 도면부호 12임) 안쪽으로 끼워지는 부분은 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21) 측면부 위 뒷면이 된다.

상기 고정부(23)는 탄성을 갖는 고무 재질로 일체 성형되어 설치되며, 원터치 방식으로 끼움부가 차량 휠의 홀에 밀어 넣어질 때 끼움부와 함께 고정부(23)가 차량 휠의 홀 안쪽으로 밀어 넣어진 뒤 그 탄성에 의해 펴지면서 차량 휠(10)의 스포크부(11)를 그 뒤쪽(안쪽)에서 걸어줄 수 있게 된다(도 5 참조).

바람직한 실시예에서, 러스트 휠 커버(20)가 차량 휠에 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위하여, 상기 차량 휠(10)의 스포크부(11) 양 측단부를 동시에 걸어줄 수 있게 러스트 휠 커버(20)의 스포크 형상부(21) 양 측면부위 뒷면에 각각 고정부(23)를 설치하여, 차량 휠(10)의 스포크부(11) 하나에 대해 2개의 고정부(23)를 형성한다.

한편, 상기와 같이 고정부가 형성된 러스트 휠 커버(20)의 제조 과정을 살펴보면, 종래와 동일한 소재인 ABS 수지를 사용하여 러스트 휠 커버 형상을 사출 성형하는 단계, 그리고 상기 사출 성형으로 제작된 러스트 휠 커버 형상의 후면에 고정부(23)를 부타디엔계 고무를 사용하여 이중 사출함으로써 형성하는 단계로 진행된다.

첨부한 도 7은 본 발명에 따른 러스트 휠 커버를 제조하기 위한 이중 사출성형에 대해 설명하기 위한 도면으로서, 용융상태의 소재(하기 ABS 수지 및 고무의 용융소재)를 실린더를 통해 금형(33) 내 제품형상의 캐비티에 사출하여 러스트 휠 커버 형상 및 고정부 형상을 성형하되, 러스트 휠 커버 형상을 사출 성형한 뒤 고정부 형상을 사출 성형하는 이중 사출성형으로 제조한다.

즉, 이종 소재를 사용하는 2개의 실린더(31,32)를 갖는 이중 사출성형기(30)를 이용하되, 1번 실린더(31)를 이용하여 ABS 소재의 러스트 휠 커버 형상을 사출성형하고, 소재가 응고되기 전에 2번 실린더(32)를 이용하여 부타디엔계 고무로 고정부(23) 형상을 사출 성형한다.

이때, ABS 내의 부타디엔과 고정부(23)의 부타디엔은 동일 재질이므로 별도의 접착제 없이도 서로 융착되어 일체화되게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 ABS 소재의 러스트 휠 커버와 부타디엔계 고무 재질의 고정부를 이중 사출성형하여 제조하게 되는데, 부타디엔계 고무로 이중 사출성형하여 형성한 별도의 고정부를 리스트 휠 커버의 스포크 형상부 뒷면에 설치함으로써, 종래와 같은 자동차 휠 크기의 오차에 의한 헐거움이나 고속 주행 중 공기저항에 의한 이탈 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

상기한 본 발명에 따른 고정부는 고무 특성 중 하나인 유연성을 갖고 있기 때문에 러스트 휠 커버의 장착 및 탈거 작업시에 별도의 장비 없이 장착 및 탈거가 가능하다.

바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 고정부의 재료로서 ABS 내에 있는 부타디엔과 동일한 성분의 고무를 적용하여 이중 사출성형하므로 고정부를 러스트 휠 커버에 고정하기 위한 별도의 접착제가 필요 없으며, 아울러 ABS 시트를 진공 열간 성형하는 공법을 일반 사출성형으로 공법 변경함으로써 생산성 향상을 통한 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 러스트 휠 커버의 소재로 사용되는 ABS 소 재의 조성물은 종래의 ABS 시트 소재와 동일한 것으로서, (A) 그라프트율이 50 ~ 80인 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 20 ~ 40 중량%와, (B) 아크릴로니트릴:스티렌의 혼합비율이 25:75 ~ 35:65이고 분자량이 10만 ~ 16만인 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 80 ~ 60 중량%와, 상기 구성성분 (A), (B) 전체 100 중량부에 대해서 ABS 수지와 상용성이 있는 활제, 열안정제, 광안정제 등의 첨가제 0.5 중량부 이하로 구성된 일반적인 ABS 수지 조성물이다.

이때, 각 조성비는 별도의 규정이 있는 것은 아니며, 제품 형상, 크기에 따라 제한된 비율 내에서 조성비를 조정할 수 있다.

아울러, 고정부의 소재로 사용되는 고무류로는 스티렌-부타디엔 고무 단독 또는 상기 스티렌-부타디엔 고무에 천연고무가 혼합된 혼합물로 된 기본고무 100 중량부에 대하여 노화 특성을 개선하기 위해 테트라메틸 티우람 디술파이드 0.5 ~ 5 중량부와, N-사이클로헥실-2-벤조티아질 술펜아미드 0.5 ~ 10 중량부를 포함하며, 상기 혼합물은 천연고무 40 ~ 60 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 40 ~ 60 중량부로 이루어진 것을 사용한다.

도 1은 통상의 러스트 휠 커버를 나타낸 도면,

도 2는 종래의 러스트 휠 커버의 제조 과정을 나타낸 도면,

도 3은 종래의 러스트 휠 커버의 장착상태를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 러스트 휠 커버 장착상태를 나타낸 단면도,

도 5는 도 4의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도,

도 6은 본 발명의 러스트 휠 커버가 자동차 알루미늄 휠에 장착되는 상태를 단계적으로 도시한 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 러스트 휠 커버를 제조하기 위한 이중 사출성형에 대해 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차량 휠 11 : 스포크부

12 : 홀 20 : 러스트 휠 커버

21 : 스포크 형상부 22 : 끼움부

23 : 고정부

Claims

차량 휠(10)을 바깥쪽에서 덮도록 장착되는 것으로서, 차량 휠(10)의 각 스포크부(11)를 덮게 되는 스포크 형상부(21)와, 상기 스포크 형상부(21)와 스포크 형상부 사이에 일체 형성되어 차량 휠(10)의 스포크부(11)와 스포크 부 사이의 홀(12)을 밀폐하는 끼움부(22)를 포함하여 구성된 자동차용 러스트 휠 커버에 있어서,

상기 차량 휠(10)의 홀(12) 안쪽으로 끼워지는 각 스포크 형상부(21)의 측면부위 뒷면에 차량 휠(10)의 스포크부(11)를 뒤쪽에서 걸어줄 수 있는 이탈방지용 고정부(23)가 일체로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버.
청구항 1에 있어서,

상기 고정부(23)는 차량 휠(10)의 스포크부(11) 양 측단부를 동시에 걸어줄 수 있게 각 스포크 형상부(21)의 양 측면부위 뒷면에 각각 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 고정부(23)는 탄성을 갖는 고무재질로 된 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버.
차량 휠(10)을 바깥쪽에서 덮도록 장착되는 것으로서, 차량 휠(10)의 각 스포크부(11)를 덮게 되는 스포크 형상부(21)와, 상기 스포크 형상부(21)와 스포크 형상부 사이에 일체 형성되어 차량 휠(10)의 스포크부(11)와 스포크 부 사이의 홀(12)을 밀폐하는 끼움부(22)를 포함하여 구성된 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법에 있어서,

상기 스포크 형상부(21)와 끼움부(22)가 일체로 된 러스트 휠 커버 형상을 사출 성형하는 단계와;

차량 휠(10)의 홀(12) 안쪽으로 끼워지는 상기 각 스포크 형상부(21)의 측면부위 뒷면에 차량 휠(10)의 스포크부(11)를 뒤쪽에서 걸어줄 수 있는 이탈방지용 고정부(23)를 일체로 돌출 형성되도록 이중 사출하여 성형하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 고정부(23)는 차량 휠(10)의 스포크부(11) 양 측단부를 동시에 걸어줄 수 있게 각 스포크 형상부(21)의 양 측면부위 뒷면에 각각 돌출 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 고정부(23)는 이중 사출성형시 러스트 휠 커버 형상에 융착될 수 있는 고무재질을 소재로 하여 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법.
청구항 6에 있어서,

상기 고정부(23)는 부타디엔계 고무를 소재로 하여 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차용 러스트 휠 커버의 제조방법.