KR20180067266A

KR20180067266A - 차량용 웨더스트립 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20180067266A
Application number: KR1020160168788A
Authority: KR
Inventors: 조경완; 유창열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-06-20
Also published as: US20180162208A1

Abstract

본 발명은 금속재질의 코어와 고무재질의 웨더스트립 바디의 결합력을 강화시킬 수 있는 차량용 웨더스트립 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 차량용 웨더스트립은 웨더스트립 바디; 및 상기 웨더스트립 바디 내에 인서트되는 금속재질의 코어;를 포함하고, 상기 코어는 그 표면에 요철부가 형성될 수 있다.

Description

차량용 웨더스트립 및 그 제조방법{WETHERSTRIP FOR VEHICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 차량용 웨더스트립 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속재질의 코어와 고무재질의 웨더스트립 바디의 결합력을 강화시킬 수 있는 차량용 웨더스트립 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 웨더스트립(weather strip)은 차실과 트렁크 룸을 밀폐하여 외부 공기나 소리, 먼지, 빗물, 눈 등의 외부환경물이 들어오지 않도록 도어, 바디, 도어채널(Door Channel) 또는 트렁크 리드 등의 가장자리에 설치되는 것으로, 도어를 닫았을 때 충격을 흡수하거나 주행 중 도어 트렁크 리드의 진동을 억제하는 역할도 한다.

이러한 웨더스트립은 바디 웨더스트립과 도어 웨더스트립, 글라스 런, 트렁크리드 및 백도어 웨더스트립 등이 있으며, 이들은 바디 사이드와 도어 프레임 사이에 설치되어 도어를 닫을 경우 그 충격을 흡수하거나, 차량의 실내로 외부의 이물질이 들어오는 것을 방지할 수 있다.

이러한 웨더스트립은 고무재질의 웨더스트립 바디와 웨더스트립 바디 내에 인서트된 금속재질의 코어를 포함한다.

한편, 종래의 웨더스트립의 제조방법은 코어의 표면에 켐록(Chemlok®) 등과 같은 접착제를 도포한 후에 고무재질의 웨더스트립 바디와 금속재질의 코어를 동시 압출(coextrusion) 등을 통해 성형하는 방식으로 이루어져 왔었다.

하지만, 고온지역(사막, 동남아 등)에서는 접착제의 열화로 인해 웨더스트립 바디의 고무재질이 경화되거나 그 성능이 저하될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 코어의 표면에 요철부(uneven layer)를 형성함으로서 코어와 웨더스트립 바디의 결합력(bonding force)을 강화시킬 수 있는 차량용 웨더스트립 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 차량용 웨더스트립으로, 웨더스트립 바디; 및 상기 웨더스트립 바디 내에 인서트되는 금속재질의 코어;를 포함하고, 상기 코어는 그 표면에 요철부가 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 차량용 웨더스트립의 제조방법으로, 코어를 준비하는 제1단계; 상기 코어의 표면에 요철부를 형성하는 제2단계; 및 요철부가 형성된 코어와 웨더스트립 바디를 동시성형함으로써 웨더스트립 바디의 내부에 코어를 인서트하는 제3단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 아노다이징공법 또는 헤어라인공법 등을 적용하여 금속재질의 코어의 표면에 요철부(uneven layer)를 형성한 후에 동시 사출을 통해 코어와 웨더스트립 바디를 성형할 때, 고무재질의 웨더스트립 바디가 코어의 요철층에 견고하게 접착될 수 있으므로 웨더스트립 바디와 코어의 접착력(bonding force)을 강화시킬 수 있고, 이를 통해 고온 내구성을 증가시킬 뿐만 아니라 웨더스트립 바디가 코어의 표면에 영구적으로 접착될 수 있다.

또한, 본 발명은 동시 사출을 통해 코어와 웨더스트립 바디가 성형될 때 웨더스트립 바디가 코어의 요철부에 견고하게 접착될 수 있으므로, 별도로 접착제를 도포할 필요가 없으므로 공정 시간을 대폭 단축할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 코어가 알루미늄, 티탄늄, 마그네슘 등과 같이 아노다이징처리된 금속재질(anodized metal)로 이루어짐에 따라 스틸 재질의 코어로 이루어진 종래의 웨더스트립에 비해 그 중량이 대폭 감소할 수 있으르로 차량의 경량화 및 이에 따른 연비 개선을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨더스트립을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨더스트립의 코어의 표면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨더스트립의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명 및 종래기술에 대한 신장율(%) 대 접착강도를 비교한 결과그래프이다.
도 5는 본 발명 및 종래기술에 대한 고온 노출시간(min) 대 접착강도를 비교한 결과그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨더스트립(10)은 웨더스트립 바디(11)와, 웨더스트립 바디(11) 내에 인서트된 금속재질의 코어(20)를 포함한다.

웨더스트립 바디(11)는 고무, EPDM(ethylene propylene diene copolymer)고무, 합성수지 등의 재질로 이루어질 수 잇다.

이러한 웨더스트립 바디(11)는 다양한 패널의 플랜지에 설치되도록 구성될 수 있다.

도 1에 예시된 바와 같이, 웨더스트립 바디(11)는 그 일측에 형성된 실링부(12)를 가질 수 있고, 실링부(12)는 중공형으로 형성될 수 있다.

웨더스트립 바디(11)는 그 타측에 형성된 제1측벽(13, first side-wall) 및 제2측벽(14, second side-wall)을 가지며, 제1측벽(13) 및 제2측벽(14)은 대향하고, 제1측벽(13) 및 제2측벽(14)은 연결부(18, connection portion)에 의해 연결될 수 있다.

제1측벽(13)에는 하나 이상의 제1립(15, first lip)이 제2측벽(14)을 향해 돌출하고, 제2측벽(14)에는 하나 이상의 제2립(16, second lip)이 제1측벽(13)을 향해 돌출하며, 연결부(18)의 일측에는 제3립(17, third lip)이 돌출한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 웨더스트립 바디(11)의 형상 및 구조 등은 도 1에 예시된 구조에 한정되지 않고, 그외 다양한 형상 및 구조로 이루어질 수 있다.

금속재질의 코어(20)는 도 2에 예시된 바와 같이, 그 표면에 일정 두께의 요철부(21)가 형성될 수 있다. 이러한 코어(20)의 요철부(21)는 아노다이징공법(anodizing process), 헤어라인공법(hairline process) 등을 통해 형성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 코어(20)의 요철부(21)는 아노다이징공법(anodizing process), 헤어라인공법(hairline process) 등에 의해 형성된 복수의 공극(22, pore) 및 복수의 돌기(23)를 가질 수 있다.

이에, 코어(20)가 웨더스트립 바디(11)와 함께 동시압출(co-extrusion) 또는 동시사출성형(co-injection molding) 등과 같은 성형공법을 통해, 웨더스트립 바디(11)의 소재가 코어(20)의 복수의 공극(22, pore)내에 삽입됨으로써 웨더스트립 바디(11)와 코어(20)의 밀착성이 향상될 뿐만 아니라 웨더스트립 바디(11)가 코어(20)의 표면에 강한 접착력(bonding force)으로 결합될 수 있다.

예컨대, 각 공극(22)의 폭(w)은 0㎛을 초과하고 5㎛이하로 이루어질 수도 있고, 각 공극(22)의 깊이(d)는 0.1㎛~1.0㎛로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코어(20)는 알루미늄, 티타늄, 마그네슘 등과 같이 아노다이징처리가 가능한 재질로 이루어질 수 있고, 이에 코어(20)의 요철부(21)는 아노다이징공법에 의해 형성될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 코어(20)가 알루미늄, 티탄늄, 마그네슘 등과 같이 아노다이징처리된 금속재질(anodized metal)로 이루어짐에 따라 스틸 재질의 코어로 이루어진 종래의 웨더스트립에 비해 그 중량이 대폭 감소할 수 있으르로 차량의 경량화 및 이에 따른 연비 개선을 구현할 수 있다.

예컨대, 코어(20)의 요철부(21)를 형성하기 위한 아노다이징공법은, 18%의 황산과 5%의 옥살산으로 이루어진 전해액을 이용하여 DC 12~20V의 전압, 18~25℃의 온도, 20~30min의 산화시간 등과 같은 조건에서 아노다이징을 실시할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 코어(20)는 스틸 등과 같이 종래의 코어와 동일 내지 유사한 재질로 이루어질 수 있고, 이에 코어(20)의 요철부(21)는 헤어라인공법을 통해 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨더스트립의 제조방법을 도시한 공정도이다.

도 3을 참조하면, "U"자형 단면을 가진 코어(20)를 일정 길이로 준비한다(S1). 이 때, 코어(20)를 일정 길이로 절단한 후에 그 표면을 연마하며, 연마된 코어(20)의 표면을 증류수를 이용하여 세척할 수 있다.

그 이후에, 코어(20)의 표면에 아노다이징공법 또는 헤어라인공법 등을 통해 요철부(21)를 형성한다(S2).

일 실시예에 따르면, 코어(20)의 요철부(21)는 아노다이징공법(anodizing process)에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 아노다이징공법은 18%의 황산과 5%의 옥살산으로 이루어진 전해액을 이용하여 DC 12~20V의 전압, 18~25℃의 온도, 20~30min의 산화시간 등과 같은 조건에서 아노다이징을 실시할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 코어(20)의 요철부(21)는 헤어라인 공법에 의해 형성될 수 있다. 여기서, 헤어라인공법은 메탈브러시(metal brush) 등을 이용하여 코어(20)의 표면에 다양한 패턴의 헤어라인을 형성함으로써 요철부(21)를 형성할 수도 있다.

요철부(21)가 형성된 코어(20)를 동시압출(co-extrusion) 또는 동시사출성형(co-injection molding) 등과 같은 성형공법을 통해 웨더스트립 바디(11)의 내부에 인서트함으로써 웨더스트립(10)을 성형할 수 있다(S3).

도 4는 본 발명 및 종래기술에 대한 신장율(%) 대 접착강도를 비교한 결과그래프이다.

도 4를 참조하면, 종래기술의 웨더스트립(B선 참고)은 신장율(%)이 증가하여 일정 지점에서 그 접착강도가 급격하게 저하됨을 보이지만, 본 발명에 의한 웨더스트립(A선 참고)은 신장율(%)이 증가하더라도 그 접착강도가 일정하게 유지됨을 알 수 있었다.

도 5는 본 발명 및 종래기술에 대한 고온 노출시간(min) 대 접착강도를 비교한 결과그래프이다.

도 5를 참조하면, 종래기술의 웨더스트립(B선 참고)은 고온(대략 95℃)에 장시간 노출될 경우 그 접착강도가 급격하게 저하됨을 보이지만, 본 발명에 의한 웨더스트립(A선 참고)은 고온(대략 95℃)에 장시간 노출될더라도 그 접착강도가 일정하게 유지됨을 알 수 있었다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

10: 웨더스트립
11: 웨더스트립 바디
20: 코어
21: 요철부
22: 공극
23: 돌기

Claims

웨더스트립 바디; 및
상기 웨더스트립 바디 내에 인서트되는 금속재질의 코어;를 포함하고,
상기 코어는 그 표면에 요철부가 형성되는 차량용 웨더스트립.
청구항 1에 있어서,
상기 요철부는 아노다이징공법 또는 헤어라인공법에 의해 형성되는 차량용 웨더스트립.
코어를 준비하는 제1단계;
상기 코어의 표면에 요철부를 형성하는 제2단계; 및
웨더스트립 바디의 내부에 코어를 인서트하도록 성형하는 제3단계;를 포함하는 차량용 웨더스트립의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제2단계는 아노다이징공법 또는 헤어라인공법을 통해 요철부를 형성하는 차량용 웨더스트립의 제조방법.
청구항 3에 있어서,
상기 제3단계는 요철부가 형성된 코어를 동시 압출 또는 동시 사출성형를 통해 웨더스트립 바디의 내부에 인서트하는 차량용 웨더스트립의 제조방법.