KR930000754B1 - 창 조립체 및 그의 제조방법 - Google Patents

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엘오에프 글라스 인코퍼레이티드
제임스 엠. 오트아우트
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Abstract

내용 없음.

Description

창 조립체 및 그의 제조방법
제1도는 본 발명에 따른 예비성형된 창 조립체의 배면도이다.
제2도는 제1도의 선 2-2을 따라 취한 확대 단면도이다.
제3도는 조립체를 설치하기전에 접착제의 비이드(bead)를 가한것을 나타내는, 제1도 및 제2도의 창조립체의 가장자리부분의 확대단면도이다.
제4도는 트여진 부분을 폐쇄하도록 설치된 후의 제1도 제2도 및 제3도의 창 조립체의 수직 단면도이다.
제5도는 제1도 내지 제4도의 예비성형된 창 조립체를 제조하기 위한 바람직한 실시예의 방법을 나타내는 개략도이다.
제6도는 제5도의 방법을 실시하는데 이용되는 기본 구성요소들을 나타내는 개략도이다.
제7도는 제1도 내지 제4도의 예비성형된 창 조립체를 제조하기 위해 설계된 대표적인 주형의 평면도이다.
제8도는 제7도의 선 8-8을 따라 취한 주형구조의 확대 단면도이다.
제9도는 제7도의 선 9-9을 따라 취한, 제7도 및 제8도의 주형 조립체의 진공 헤드부분의 확대 단면도이다.
제10도는 제5도의 공정에 따라 본 발명에 따른 창 조립체를 제조하는 동안 유리 시이트를 지지하기 위한 패드 부재들과, 하부 및 상부 다이 부분들 내의 주형 공동부를 나타낸 확대 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 창 조립체 12 : 후벽부분
14 : 보강부재 20 : 유리시이트
22 : 가스켓(또는 장착부재) 24 : 외장부분
26 : 리브(rib)부재 28 : 탭(tab)
30 : 연결부재 32 : 불투명한층
34 : 프라이머피복층 36 : 제2프라이머층
40 : 접착제 비이드 50 : 프라이머 부착부
52 : 정형부 54 : 집단 저장부
56 : 우레탄계량부 58 : 조절탱크
62,64 : 순환펌프 66,68 : 변위실린더(또는, 고압계량펌프)
72 : 열교환기 74 : 혼합헤드
76 : 주형 78,80 : 하부 및 상부 주형부분
90 : 주형 세그멘트 94 : 블록
98 : 유체 작동실린더
본 발명은 창 조립체 및 그 조립체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히 유리와 같은 시각적으로 투명한 시이트 물질과 이 물질의 가장자리 부분을 둘러싸기 위하여 경화되는 중합체물질의 가스켓으로 이루어지는 창 조립체에 관한 것이다.
전형적으로, 상기의 가스켓은 사출성형 과정에 의해 성형된다. 상기 창 조립체는 차량의 바람막이 창으로 이동되도록 적합화될 수 있는데, 예를들어 이 경우 창 조립체는 가스켓이 결합되어 적합한 형태의 창틀로 둘러싸여진 바람막이 창의 트여진 부분을 폐쇄하도록하여 용이하게 설치될 수 있다.
종래의 차량의 바람막이 창 조립체는 유리시이트의 가장자리 둘레에 부착되는 접착 봉합제, 금속클립과 같은 적당한 기계적인 체결구 및 유리시이트의 가장자리들과 이 부분들에 인접한 차체의 창틀 부분 사이의 접합부를 덮기 위하여 설치되는 외부장식 스트립들을 포함한 여러개의 요소들로 이루어져 있다.
그러나, 명백하게 이러한 구조의 창 조립체는 재료와 노동면 양쪽으로 비용이 많이 들었다.
따라서, 이러한 구조를 개선하기 위한 노력으로 개발된 단일의 창 조립체가 미합중국 특허 제4,072,340호에 기술되어 있다.
이경우의 창 조립체들은 유리 시이트, 창틀 및 유리시이트와 창틀을 서로 함께 결합하도록 하기 위해 창의 가장 자리와, 창틀 사이에 연장되어 설치되는 폴리염화비닐과 같은 성형물질의 케이싱 또는 가스켓으로 구성되어 있다.
체결구들이 창틀을 따라 일정 간격의 위치들에 설치되어, 전체 조립체가 차체에 형성된 구멍들에 삽입되어 차체 내부에서 고정되는 상기 체결구들에 의해 하나의 유니트로서 차체에 설치된다.
미합중국 특허 제4,139,234호에 기술된 바와 같은 다른 창 조립체들은 유리의 가장자리를 따라 차체에 유리시이트를 부착시키기 위해 상기 케이싱 또는 가스켓으로부터 돌출되어 성형된 체결구들에 의해 고정 설치되는 성형된 케이싱 또는 가스켓을 포함하고 있다.
전형적으로 아연 또는 다른 금속 또는 합금으로 주조되는 상기 조립체들의 비교적 무거운 창틀 부재 및/또는 그 창틀을 창에 설치하여 고정시키기 위한 성형된 가스켓 또는 케이싱은 창 조립체에 상당한 중량을 부여하게 된다.
또한 미합중국 특허 제4,072,340호에 도시된 바와 같이, 전체 조립체를 차체에 고정설치하기 위해 조립체의 길이를 따라 체결수단들을 필요로 하는 외부 장식 창틀은 비용이 많이 드는 케이싱 또는 가스켓 제조기술을 요하며 따라서 창틀 부재들이 값비싸게 되고 설치에도 많은 시간을 요하게 된다.
전술한 형태의 창 조립체의 전체 중량을 감소시키고 그의 비용을 감소시키기 위해, 미합중국 특허 제3,759,004호 및 제4,364,595호에 도시된 일반적인 형태의 다른 창 조립체들이 개발되었다.
이 특허들중 제3,759,004호에 기술된 창 조립체는 가장자리둘레에 외장 스트립이 설치되고, 유리시이트 및/또는 외장 스트립과 차체의 트여진 부분 둘레의 창틀의 인접부분과의 사이에 압입되는 접착제에 의해 차체의 적합하게 틀이 형성된 트여진 부분 안에 설치되어 고정되는 유리시이트를 포함한다.
상기 외장 스트립은 유연성이 있는 플라스틱 물질로 만들어지고, 유리 시이트의 가장자리를 둘러싸는 홈 부분과, 그 홈 부분의 전방벽의 가장자리로부터 연장되고 그 가장자리에 대하여 회전할 수 있는 전방 장식 스트립부분을 가지고 있다.
그 홈 부분의 전방벽은 외장 스트립이 유리 시이트 둘레에 설치될 때 그 외장 스트립의 내측에 위치한다. 그 외장 스트립은 예를 들어 스프링 금속의 적당한 리테이닝(retaining)클립에 의해 유리 시이트상의 일정 위치에 고정 및 유지될 수 있다.
상기 특허들 중 제4,364,595호에 기술된 창 조립체는 예를 들어 외측으로부터 하나의 유니트로서 차체의 트여진 부분을 밀폐하도록 설치되는 또다른 창 조립체를 나타낸다.
이 조립체는 유리시이트와, 그 유리시이트를 둘러싸는 여러 형태들중 한 형태의 장식 창틀 또는 장식 부재들 및 유리시이트에 직접 고정 설치되지만 은폐되어 있는 하나 이상의 부착 부재들로 구성되어 있다.
상기 부착 부재는 적당한 접착제에 의해 유리표면에 직접 강고하고 확실하게 접합되는 금속제의 스터드(stud)인 것이 바람직하다.
장식 창틀 부재는 유리시이트의 가장자리둘레에 사출성형될 수 있다.
본 발명은, 비교적 가볍고 저렴하며 최소의 비용으로 차량에 조립 및 설치되어질 수 있는 창 조립체를 제공한다.
본 발명은, 전형적으로 유리시이트인 창 물체가 그 유리시이트의 가장자리둘레를 둘러싸는 합성수지 장착 부재 또는 가스켓을 구비하고 있는 창 조립체 및 그를 제조하는 방법에 관한 것이다.
정착부재 또는 가스켓은 유리시이트의 가장자리둘레를 둘러싸고 배치된 주형 공동부(mold cavity) 안으로, 상기 주형 공동부 내에서 중합할 수 있고 경화되어 가스켓을 형성할 수 있는 조성물을 주입함으로써 생성되어 유리시이트의 가장자리둘레에 부착된다.
상기 조성물은 밀폐된 주형 공동부 내에서의 중합 및 경화작용에 부수하는 (incident to) 자생(autogenous) 메카니즘을 통하여, 주형 공동부를 형성하는 벽들 및 유리시이트와 밀접하게 접촉되어진다.
미소한 세포(공간)들을 가지는 탄성체로 경화되는 폴리우레탄 조성물로 장착주배를 성형함에 의해 우수한 결과들이 얻어진다.
본 발명의 제조방법에서는, 유리 또는 다른 투명한 시이트 물질이 낮은 압력을 받게되는데, 이점에서 본 발명의 제조방법은 폴리염화 비닐등과 같은 열가소성 물질이 예를들어 전형적으로 5000-20000psi 범위의 매우 높은 압력으로 창 물질의 표면에 접촉하도록 사출되는 사출성형에 의해, 성형된 플라스틱틀을 가진 창 조립체가 만들어지는 종래의 방법등과 다르다.
많은 경우들에 있어 예비성형된 창 조립체는 제조공정중에 형성되는 비교적 작은 요철부(irregularities)이 형성된 유리시이트들을 포함하다.
이러한 요출부들은 전형적으로, 표면적에 있어서의 접속되는 금속한 변화들이 배열(array)에 의해 한정 되어지는 일련의 작은 파형부들(ripples)에 의해 정상적으로 평편한 평면 형태가 단속되어진 부분들로 이루어지는 유리의 표면으로 인하여 형성된 것이다.
그러한 유리가 사출성형 공정에 사용되어지는 경우, 심각한 파손의 문제가 예상될 수 있다. 따라서, 사출 성형 공정에서 요구되는 높은 사출 압력은 유리표면에 대하여 주형 표면을 유지시키도록 상당히 높은 압력(고정톤수(clamp tonnage))을 필요로하게 된다.
주형의 강(steel)표면이 그러한 요철부들에 일치되지 못하기 때문에 (그리고 그러한 요철부들이 균일하게 배치되지 않는 성질에 기인하여 강 표면이 그 요철부들에 일치되도록 설계될 수 없기 때문에), 상기와 같은 높은 압력은 특히 요철부들을 포함하고 있는 유리 표면 부분에 있어서 때때로 유리를 파열시킬 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 바람직한 수지는, 선형 또는 약간 분지를 가진(branched) 폴리프로필렌 글리콜 폴리에스테르류 및 디페닐 메탄 디이소 아네이트류(MDI)를 포함하는 폴리우레탄류이다.
상기 디페닐 메탄 디이소시아네이트류는 고압 측량 및 혼합장치의 처리요구 조건을 만족시키도록 실온에서 액체이고 점도가 충분히 낮은 이소시아네이트 화합물을 제공하도록 카보디마이드에 의해 또는 글리콜과의 반응에 의해 약간 변화된다.
상기 수지들은 중합 및 경화가 일어나는 주형 공동부 내로 주입된때 중합되어지도록 조성되어있다. 충분한 중합 및 셀(cell)안정화를 제공하고 또한 생산되어지는 조립체의 주형내체류 시간을 비교적 짧게하도록 반응도가 조절된다.
이 점에서, 실온 경화가 가능하지만, 주형 표면은 전형적으로 140°-160℉로 유지되며, 합판 유리제품은 그 온도에 견딜 수 있다.
본 발명의 목적은, 유리 또는 다른 투명한 시이트 물질과, 유리 표면에 밀종적으로 부착하도록 중합되는 폴리우레탄과 같은 합성 중합체 형태의 성형물로 이루어져, 예비성형된 전체 조립체가 최소의 조작으로 차량 또는 다른 구조물의 트여진 부분을 밀폐하도록 설치될 수 있는 예비성형된 창 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 트여진 부분을 밀폐하도록 설치될 수 있고 보조 체결구 및 외장 스트립을 요하지 않고 고정설치될 수 있는 예비성형된 창 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 유리의 가장자리를 둘러싸는 합성중합체 성형물의 외측부분이 유리의 노출표면과 밀폐될 트여진 부분에 인접한 차체 부분과의 사이 간격(gap)을 확실하게 메우는데 적합하게된 외측 장식 부분을 가지고 있는 예비성형된 창 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명에 따라, 투명한 시이트 물질과 상기 시이트의 소정부분에 부착되는 합성 중합체로된 가스켓으로 이루어진 창 조립체에 있어서, 상기 가스켓이 상기 시이트의 상기 소정 부분에 인접하여 제위치에서 중합되고, 그의 중합 및 경화에 부수하는 자생 메카니즘에 의해 그 가스켓이 부착될 부분에 밀접히 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 창 조립체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따라 투명한 시이트 물질과 그 시이트 물질의 가장자리에 부착되는 가스켓으로 이루어진 창 조립체를 제조하는 방법으로서,
(a) 다수의 다이 부분들로 형성되고, 투명 사이트에 대하여 최종의 가스켓의 형태와 위치를 가지며, 시이트의 외주에 바로 인접한 그 시이트의 가장자리 표면들을 둘러싸는 주형 공동부의 안으로 투명한 시이트 물질을 배치하고,
(b) 가스켓을 생성시키도록 중합 및 경화가 가능하고, 시이트 물질과 접촉하여 경화되어 시이트 물질의 가장자리 표면에 부착하는 조성물을 상기 주형공동부내에 주입하며,
(c) 시이트 물질이 손상되지 않을 정도로 충분히 낮은 압력을 상기 조성물의 주형 공동부 내로 주입되어지는 압력을 조절하고,
(d) 조성물의 주입후 조성물이 중합되고, 그 중합에 부수하는 자생 압력에 의해 주형 공동부 및 시이트 물질과 밀접히 접촉하고 그렇게 접촉하여 있는 동안 경화하도록, 주형 공동부의 온도, 조성물의 주입 및 주입되는 조성물의 양을 조절하며,
(e) 완성된 조립체를 주형 공동부로부터 제거하는 등의 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 창 조립체 제조방법이 제공된다.
제1,2,3도 및 제4도는 본 발명 및 본 발명의 제조방법에 따른 예비 성형된 창 조립체를 나타낸 것이다. 더 구체적으로 차체의 트인부분내에 적합하게 삽입시켜 설치하기 위한 예비성형된 후면창(backlight) 조립체(10)가 도시되어 있다.
차체에는 밀폐되어질 트인부분을 형성하는 후벽부분(12)이 있고, 그 후벽부분(12)은 시이트 금속을 스탬핑(stamping)하여 형성되고, 예를들어 전지저항 용접에 의해 보강부재(14)에 적합하게 고정설치된다.
후벽부분과 동일 길이의 벽부분(16)이 후벽부분(12)의 외측으로 연장하여 있고 그 후벽부분과 일체로 되어 있어, 후벽부분(12)과 함께 예비성형된 창 조립체(10)를 설치하기 위한 요홈부를 형성한다.
벽부분(16)은 후벽부분(12)과 연결된 부분의 반대측에서 급격하게 구부러져 있고 그 지점에서, 차량의 윤곽을 형성하는 시이트 금속과 일체로된 물질(18)과 연결되어있다.
예비성형된 창 조립체(10)는 시각적으로 투명한 유리로 형성된 적당 형태의 유리시이트(20)를 포함한다. 합성수지 장착부재 또는 가스켓(22)이 유리시이트(20)의 전방, 후방 및 주위가장자리 부분들을 둘러싸고 있다.
제4도에 도시된 바와 같이 가스켓(22)의 외측비이드 또는 외장부분(24)이 예비성형된 창 조립체(10)가 차체에 실제로 설치될때 트인부분을 둘러싸는 벽부분(16)으로 예시된 바와 같은 차체의 금속과 유리시이트의 주위가장자리부분 사이의 간격을 덮는다.
외장부분(24)의 내측으로 뻗어있는 장착부재 또는 가스켓(22)의 부분은 유리시이트(20)의 주위 가장자리부 및 후방 가장자리부분들을 둘러싸고, 유리시이트의 후방 표면을 따라 끝나게 된다.
또한 유리시이트(20)의 후방표면에는 리브(rib) 부재(26)가 설치되어 있고, 그 리브부재는 장착부재 또는 가스켓(22)의 끝부분에서 내측으로 간격이 떨어져 배치되어 있다. 가스켓(22)의 끝부분과 리브부재(26) 사이의 부분에, 예비성형된 창 조립체를 설치할 때 사용되는 적합한 접착 물질의 비이드가 수용된다.
또한 가스켓(22) 및 리브부재(26)와 일체로 탭(tab)들이 설치되어있고, 가스켓(22)과 리브부재(26) 및 탭(28) 사이에 연결부재(30)가 설치되어 있다. 탭(28)들은 차체에 창 조립체를 설치할 때 유용하고, 접착물질이 경화하여 창 조립체와 차체의 결합부분 사이에 원하는 바에 따른 접합이 이루어질 때까지 그 창 조립체를 제 위치에 보유하도록 작용하는 위치결정 및 인댁싱(indexing)수단이다.
창 조립체(10)을 제조하는데 있어서의 첫번째 단계는 유리시이트(20)의 전방, 후방 및 가장자리표면 부분들을 세척하여 가스켓(22), 리브부재(26) 및 탭(28)들의 양호한 부착이 될 수 있도록 준비하는 것이다.
어떤 경우에 있어서는 유리시이트(20)의 후방표면의 일부분에 불투명한 페인트 또는 유리원료 혼합 에나멜 등의 층(32)을 도포하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
그 불투명한 물질의 층(32)은 창 장착물질들과 구조물들 및 예를들어 바람막이창 와이퍼(wiper) 구동기구들을 외부로부터 은폐하는 것이 필요할 때, 또는 상기 물체들을 자외선 복사로부터 보호하고자 할때 통상적으로 이용된다.
창 조립체(10)을 제조하는 다음 단계는 전술한 바와 같이 세척된 유리표면에 프라이머(primer) 피복층을 형성하는 것이다.
이때 미국 뉴저지주 크리프톤에 있는 “에섹스 케미칼 코오포레이션”에서 “Betaseal, Glass Primer 435. 18 Commercial Grade”라는 명칭하에 시판하고 있는 제품의 층(34)를 이용함으로써 만족한 결과가 달성되었다.
결합제로 작용하는 층(34)를 형성하도록 유리접합 부분을 먼저 프라이머로 닦는다.
이 프라이머 물질은 감마-아미노프로필트리에톡시실탄을 포함하는 수분에 민감한 프라이머이며, 그 프라이머는 유리와 다른 “베타시일”제품 사이의 접착성을 증진시킨다. 층(34)를 피복한 다음, 그 층(34)위에 제2프라이머 층(36)이 부착된다.
상기 층(36)으로서 미국의 ˝에섹스 케미칼 코오포레이션˝에서 ˝Bataseal, Glass Primer 435.20 Commercial Grade˝라는 명칭으로 시판되고 있는 제품을 이용함에 만족한 결과가 얻어졌다.
이 물질은 우레탄 봉함제 및 접착제의 자외선에 의한 퇴화를 방지하고 유리와 우레탄 사이에 물에 안정된 접합이 신속하게 이루어지는 것을 돕는 차폐용 프라이머이다.
겹쳐서 부착한 층(34) 및 (36)이 입혀진 후 대략 20분이 경과하면, 창 조립체가 폴리우레탄 가스켓(22), 리브부재(26) 및 탭(28)들이 형성되어지는 주형의 다이 공동부 내에 배치되며, 상기 주형은 제5도 내지 제10도를 참조하여 상세히 설명될 장치의 일부분이다.
간혹, 구조물이 차체에 설치되기전에 가스켓(22)의 외장부분의 외측 노출 표면에 피복층(38)을 부착하는 것이 필요하기도 하다.
상기 피복층(38)으로서는 미국 펜실바니아주 피츠버그 소재의 ˝피피지 인더스트리이스 인코오포레이티드˝에서 ˝푸레탄 700 HSE-848˝이라는 명칭으로 제조되는 것과 같은 검은 우레탄 기재 페인트를 사용하여 입힐 수 있다.
그 페인트 피복층(38)은 약 20-30분간 대략 140°-150℉의 온도로 열처리된다.
상기 피복층(38)은 태양광에 노출된 폴리우레탄 가스켓이 일반적으로 여과되지 않은 태양광내에 존재하는 자외선에의 노출에 의해 퇴화되는 것이 방지되도록 부착된다.
예비 성형된 창 조립체(10)는 가스켓(22)과 리브부재(26) 사이의 뒤 가장자리 표면에, 물 페이스트와 함께 접착물질(예를들어 ˝Betaseal 551.2˝라는 명칭으로 ˝에섹스케미칼 코오포레이션˝에서 제조되는 봉함제와 같은 우레탄 봉함제)의 비이드(40)를 가하고, 차체의 트여진 부분과 정렬되게 하여 창 조립체를 위치시킨 다음 그 조립체를 일정위치로 압입함으로써 차체의 트여진 부분에 설치될 수 있다.
창 조립체가 차체의 트여진 부분과 정렬되면, 탭(28)들은 후벽부분(12) 및 자체의 보강부재(14)에 형성된 구멍(42)들과 정렬된다.
탭(28)들은 정렬이 용이하게하도록 거의 뽀족하게 된 코부분(tapering nose)들을 가지고 있다.
조립체가 제위치로 압입될때, 탭(28)들의 뽀족한 코부분들이 구멍(42)를 통과하여, 차체의 고정 위치들에 물리게되며, 그때 접착제 비이드(40)가 압축된 상태로 유지된다(제4도 참조) 접착제 물질 비이드(40)가 경화되면 창 조립체의 설치가 완료된다.
제5도 내지 제10도에서, 창 조립체(10)을 제조하기 위한 장치는 프라이머부착부(50)와 성형부(52)를 포함하며(제5도 참조), 성형부(52)는 집단저장부(54)를 포함한다.
그 저장부(54)로부터 폴리올, 체인 신장제(즉, 에틸렌 글리콜), 안료 및 촉매의 혼합물의 흐름이 배출되고, 별도의 이소시아네이트 흐름이 우레탄 계량부(56)에 요구될때 공급된다.
집단저장부(54)로부터의 이소시아네이트는 조절탱크(58)로 공급되고 폴리올 혼합물이 탱크(60)에 공급된다. 탱크(58)(60)의 배출구들은 각개 순환펌프(62)(64)를 통하여 변위실린더 또는 고압계량펌프(66)(68)와 연결되어 있어, 물질이 공급라인을 통하여 혼합헤드(74)로, 그리고, 재순환 라인을 통하여 변위 실린더(66)(68)로 항상 흐르게 한다.
요구되는 반응온도를 유지하도록 열교환기(70)(72)가 이용된다. 반응제들이 불활성이고 액상으로 유지되지만 일단 접촉한때는 신속히 반응하는 온도에서 각종 불용성 화합물들이 정체하여 유지되도록 일정한 동작 및 온도조절이 필수적이다.
2가지 순환흐름들중 정확하게 조절된 흐름 부분들로 이루어진 충전물을 원활하고 균일한 흐름 상태로 주형내로 주입하기위해 주입 시스템이 설치된다. 2가지 흐름의 계량된 충전물은 피스톤의 작용에 의해 변위 실린더(66)(68)의 배출구로부터 혼합 헤드(74)로 공급된다.
혼합헤드(74) 내로의 주입은 대략 1000-3000psi 범위의 압력하에서 행해진다.
그 2가지 흐름은 그 혼합헤드(74)에서 완전히 혼합되고, 그 혼합물은 대략 50-100psi의 압력으로 주형(76)에 공급된다.
그 주형은 140°-150℉ 범위의 온도로 유지된다. 주형(76)은 하부부분(78)(제7도)과 상부부분(80)으로 이루어져 있다.
상기 주형부분(78)(80)을 개폐시키기 위해 적합한 수단(도시되지 않음)이 설치되어 있다. 주형 부분들이 개방되면, 유리시이트(20)가 하부주형 부분(78)상에 배치되어, 유리시이트의 후방표면의 부분들이 적절히 배치된 패드(82)들 상에 얹히도록 된다.
유리시이트(20)가 하부주형 부분(78)의 패드(82)들 상에 적절히 배치된 후, 상주 주형 부분(80)이 제 위치로 하강되고, 그들 주형부분(78)(80)의 외측둘레 가장자리 부분들이 주형공동부 외측에서 금속과 금속이 접촉하여 서로 함께 결합 고정된다.
주형의 상부 부분(80)은, 유리시이트(20)에 대해 압착하여 그 유리시이트가 주형 공동부내에 보유되게 하도록 패드(82)와 결합하여 작용하는 패드(84)를 구비하고 있다.
주형(76)의 공동부는 성형된 유리시이트(20)보다 커서 유리와 금속의 접촉이 일어나지 않게 한다.
성형작업이 완료되고 주형(76)으로부터 유리시이트(20)를 제거하고자 할때 다이상부 부분(80)과 함께 윗쪽으로 유리를 들어내기 위해 주형(76)의 상부부분(80)에 제7도 및 제9도에 도시된 바와 같은 진공헤드가 설치되어 있다.
상기 진공헤드는 기본적으로 진공라인(88)을 통하여 진공원(source of vacuum)에 연결된 진공컵(86)으로 이루어져 있다.
도면에 도시된 바와 같은 다수의 이동 가능한 주형세그먼트(90)들이 랩(28)들의 위치들에 상응하는 주형의 원주둘레의 소정간격의 여러지점들에 설치되어있다. 모든 주형 세그먼트들은 동일하고, 하부 주형 부분(78)에 형성된 요홈부(92)들내에 미끄럼 운동 가능하게 수용된다.
각 주형 세그먼트(90)의 외측단부는 주형에 관하여 종래의 유체작동 실린더(98)의 왕복동 피스톤 로드(96)이 말단부에 연결된 블록(94)에 부착되어 있다.
각 주형 세그먼트(90)의 반대측 또는 내측단부는 가스켓(22)의 외형에 일치하는 형상을 이루며, 탭(28)에 하부절삭부를 제공하는 연장부(100)을 가지고 있다. 작동에 있어서, 피스톤 로드(96)가 팽창되어 주형 세그먼트(90)를 전방으로 이동시켜(제8도 및 제10도), 가스켓 성형수지 충전물을 수용하도록 준비한다. 가스켓 물질의 중합 및 경화후, 피스톤 로드(96) 및 이동 가능한 주형 세그먼트(90)가 제10도에 점선으로 나타낸 바와 같이 수축되어 연장부(100)를 탭(28)의 하부절삭부로부터 철회시키고 탭을 자유롭게 하고, 상부 주형부분(80)의 진공 픽업에 의해 하부 주형부분(78)으로부터 제거하기 위해 창 조립체가 배출하도록 한다.
하부 주형부분(78)으로부터 창 조립체를 배출 한후 장소(100)(제5도)에서 과잉의 가스켓 물질 또는 플래시(flash)가 제거되고, 장소(110)에서 조립체가 세척 및 건조되며, 페인트 피복층(38)이 장소(120)에서 가스켓(22)의 노출된 외장부분에 부착되고 경화되도록 열처리된다.
하기 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 구체적 실시예를 나타내는 것으로, 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
[실시예]
조립될때 둘 사이의 주형 공동부를 둘러싸게 되는 상부 및 하부 주형부분(80)(78)의 표면들이 왁스 혼합물인 용매 기재 주형 탈형제로 처리된다.
특정의 주형 탈형제로는 미국 미시간주 디트로이트소재의 ˝파아크 케미칼 캄파니˝에서 ˝PRC-789˝라는 품명으로 시판되는 것이었다.
그 다음, 유리시이트(20)가 하부 주형부분(78)상에 적절히 배치되고, 그후 상부 주형부분(80)이 하부 주형부분(78)에 결합되고 고정된다.
그 다음 1중량부의 폴리올 조성물과 0.63중량부의 이소시아네이트로 이루어진 충전물이 2500psi의 압력으로 혼합헤드(74) 내로 압입되고, 그 다음 혼합헤드로부터 주형(76)안으로 대략 50psi의 압력으로 주입된다.
폴리올 및 이소시아네이트 흐름은 110℉의 온도를 가지며, 주형(76)은 145℉의 온도로 유지되었다. 폴리올 및 이소시아네이트 흐름은 주형(76)에 도달하기 전에 혼합헤드(74)내에서 완전히 혼합된다.
우레탄 조성물이 주입된 후 대략 1분 내지 1.5분이 지난 다음 주형(76)을 개방하고 조립체(10)를 그 주형으로부터 제거하였다.
형성된 탄성체 가스켓(22)은 미소한 공간(세포)들을 가졌고, 1.07g/cc의 비중, 90의 경도(쇼어 ˝A˝), 1500psi의 인장강도, 279%의 절단신도, 대략 3500psi의 굽힘 모듈러스(75℉에서)를 가졌다.
상기 실시예에서의 과정을 수행하는데 사용된 폴리올조성물은 100파운드의 베이스 폴리올, 즉 미국 미시간주 미드랜드소재의 ˝다우 케미탈 캄파니˝에서 ˝Voranol 5815˝라는 품명으로 판매되는 에틸렌 옥사이드 ˝캡핑˝(capping)을 가지는 분자량 6000의 폴리에테르 트리올 ; 10파운드의 에틸렌 글리콜 ; 및 폴리올 내의 3파운드이 20% 카본블랙으로 구성되어 있다.
상기 실시예에서 사용된 이소시아네이트는 미국 루이지 애나주 게이스마소재의 ˝러비콘 케미칼스 인코오포레이트드˝에서 ˝Rubinate LF 179˝라는 상표로 판매되는 개질된 4,4'디페닐 메탄 디이소시아네이트이었다.
상기 성분들은 디부틸틴 디라우레이트 첨가와 디프로필렌 글리콜내 트리에틸렌 디아민 용액에 의해 촉매작용이 미치게 하였다.
첨부 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 전술한 본 발명의 특정 세부에 있어서의 각종 변경 및 개조가 행해질 수 있음이 인식될 것이다.
예를들어, 에비성형된 창 조립체(10)가 자동차용의 후면창 구조물로 설명되었으나, 본 발명에 따른 조립체는 승용차, 트럭, 버스 등과 같은 차양의 고정 유리창은 물론, 건축물, 선박을 포함한 다른 많은 적용예에도 동일하게 적용될 수 있음이 확실하다.
외장부분(24) 및 성형물(가스켓)(22)의 형상은 자동차의 공기 역학적 목적 달성에 기여한다. 자동차 설계자들의 추구하는 목적은 차량의 효율을 증가시키고 동력 요구량을 감소시켜 연료소모를 감소시킬 수 있도록 차량의 형상을 보다 더 공기 역학적으로 형성하는 것이다.
차량의 후면창 및 바람막이창이 원활한 공기흐름에 상당한 저항을 제공하기 때문에, 후면창 및 바람막이 창 조립체의형상과 부수적인 체결수단 및 외장물질의 형상의 공기역학적 개선에 항상 주목하여 왔다.
이제까지 알려진 형태의 바람막이창 구조물에서는 각종 체결 수단 및 외장 물질이 공기 역학적 견지에서 불완전 하였고 바람직하지 않은 소용돌이 흐름을 발생시켜 차량의 전체효율에 악영향을 끼치고 주행중 차량 내부에 바람 잡음을 야기하였다.
본 발명은, 자착부재 또는 가스켓(22)의 일부분(외장부분)(24)에 상응하는 외장부분이 인접표면과 사실상 동일면을 이루어 공기 역학적 특성을 크게 향상시키고 바람직하지 않은 소용돌이 흐름과 그에 따른 바람소음을 감소시키는 예비성형된 바람막이창 조립체를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 소망의 결과를 얻기 위해 폴리우레탄 조성물을 이용하지만 나일론, 폴리에스터 및 에폭시와 같은 다른 조성물들이 적절히 이용될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 투명 재료 시이트(20) 및 상기 시이트의 소정의 부분들에 부착되는 합성 중합체로 이루어진 반응 사출성형된 가스켓(22)으로 구성되고, 상기 가스켓이 시이트의 상기 소정의 부분에 인접한 위치에서 중합되고 경화되며 밀폐된 곳에서의 상기 가스켓의 중합 및 경화에 부수하는 자생기구에 의해, 상기 가스켓이 부착되는 부분들과 밀접히 접촉하게 되고, 상기 가스켓이 창 조립체에 대해 프레임 부재(12,16)와 이후에 접촉하기 위한 노출 중합체 장착 표면 및 상기 시이트의 하나의 표면에 인접한 외부 노출 중합체 외장부분(24) 둘다를 구비하고 상기 시이트의 가장자리를 지나 외부에 펼쳐져 있으며 프레임 부재에 접촉하도록 적합되며 관련있는 프레임 부재(12,16)내 장착되기 위한 것을 특징으로 하는 창 조립체(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 외장부분이 시이트의 인접한 한 표면에 실질적으로 평행한 평면에서 상기 시이트의 가장자리를 지나 외부로 펼쳐져 있고 프레임 부재의 위에 깔리도록 적합되는 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시이트 물질이 유리인 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시이트 물질이 적층된 유리인 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  5. 제3항에 있어서, 상기 유리시이트가 탬퍼 처리(tempered)된 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스켓이 시이트의 가장자리를 완전히 둘러싸고 연장하며 시이트의 인접하는 가장자리 연부 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스켓이 폴리우레탄으로 된 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가스켓이 미소한 세포들을 가진 폴리우레탄 탄성체로 된 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자외선 흡수 피복층이 상기 가스켓의 노출 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모터 수송수단내 오프닝을 폐쇄하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 창 조립체.
  11. 투명 재료 시이트(20) 및 상기 시이트의 소정의 부분에 부착된 가스켓(22)을 포함하고, 상기 가스켓은 이후에 관련있는 프레임 부재와 접촉하기 위한 노출 장착 표면 및 시이트의 가장자리를 지나 외부에 펼쳐져 있는 시이트의 한쪽 표면에 인접한 외부 노출 외장부분(24)을 가지고 프레임부재(12,16)와 접촉하도록 적합되는 제1항 또는 제2항에 따른 창 조립체를 제조하는 방법에 있어서, (a) 바람직한 형태의 가스켓에 대응하는 형태를 가진 공동부를 형성하는 가스켓을 한정하기 위해 시이티의 소정의 가장자리 부분과 접촉하는 가스케형상 표면을 포함하는 다수의 주형부분(78,80)에 의해 형성된 주형 챔버 내부내에 투명 재료 시이트를 배치하는 단계; (b) 가스켓을 제조하기 위해 중합 및 경화가 가능하고 접촉하여 경화될 적에, 시이트의 가장자리 표면에 부착하는 조성물을 가스켓 형성 공동부내에 주입하는 단계; (c) 조성물이 시이트가 손상되지 않도록 충분히 낮게 주입된 가스켓 형성 공동부내 압력을 조절하는 단계; (d) 조성물이 주입된 후 중합되고, 상기 중합화에 부수하는 자생 압력에 의해 가스켓형성 공동부 및 시이트와 밀접히 접촉하고 그렇게 접촉하여 있는 동안 경화하도록 가스켓 형성 공동부의 온도, 조성물의 주입 및 주입되는 조성물의 양을 조절하는 단계; (e) 완성된 조립체를 주형 쳄버로부터 제거하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 창 조립체 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가스켓 형성 조성물이 이소시아네이트 및 폴리올을 포함하고, 중합 및 경화되면, 미소한 세포들을 가지는 폴리우레탄 탄성체를 형성하는 것을 특징으로 하는 창 조립체를 제조하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 주형 공동부로부터 가스켓의 제거후 그 가스켓의 노출 표면에 자외선 흡수층을 피복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창 조립체를 제조하는 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 프라이머 코팅이 가스켓이 상기 주입단계 이전에 성형되는 투명시이트 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 창조립체를 제조하는 방법.
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