KR960015304B1 - 개량된 와이퍼 블레이드 및 그 제조방법 - Google Patents

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엘. 하이어 미카엘
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제이 엠 케이 인터내쇼날, 아이엔씨.
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Abstract

내용없음.

Description

개량된 와이퍼 블레이드 및 그 제조방법
제 1 도는 본 발명의 전체공정을 간략하게 나타낸 개요도.
제 2 도는 제 1 도의 공정중 사출성형단계에서 사용되는 사출성형 다이의 사시도,
제 3 도는 제 1 도의 공정에 의하여 성형된 한쌍의 와이퍼 블레이드의 사시도.
제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅳ선 확대 단면도.
제 5 도는 제 1 도의 공정중 사출성형 단계에서 사용되는 사출성형 다이의 다른 예를 도시한 설명도.
제 6 도는 미리 성형된 중앙부를 갖는 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체를 도시하는, 제 5 도의 사출성형 다이를 퇴출하는 한쌍의 와이퍼 블레이드의 사시도.
본 발명은 일반적으로 바람막이 유리를 닦기 위한 와이퍼 블레이드의 성형에 관한 것으로, 특히 사출성형 공정을 활용하여 개량된 와이퍼 블레이드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
특히 자동차 앞유리를 닦는데 사용되는 와이퍼 블레이드는 다양한 악조건하에서도 작동이 가능해야 하며, 이러한 블레이드는 통상적으로 고무 또는 고무류 재질로 제조되어 자동차 앞유리창으로부터 오물, 먼지 이물질, 등을 닦아낸다. 미국특허 제 3,035,297 호(1962. 5. 22. 오버만외에 다수)는 이와같은 종래 제조기술의 전형적인 예를 보여주는 것으로서, 이 공보에 의하면, 몰드를 사용하여 와이퍼 블레이드를 각 에지가 마주하는 상태로 성형해내고, 이체(二體)의 블레이드를 몰드내에서 경화(curing)시킨 후 단일 전달에 의해 분리시키며, 이 절단에 의해 각 블레이드의 고무에지가 노출된다.
그러나, 블레이드의 에지 표면이 패인데가 생기거나 우툴두툴해지는 것을 방지할 수 있는 개량된 품질의 에지를 갖는 와이퍼 블레이드에 대한 필요성이 대두되었다.
또한 유리창에 줄무늬를 발생시키지 않고 우천시 시야를 보다 개선시킬 수 있는 와이퍼 블레이드에 대한 필요성도 대두되었다.
본 발명의 제조방법에 의하면, 한쌍의 와이퍼 블레이드가 그 중앙부에 에지와 에지에 마주하는 상태로 제조되도록 모양을 갖춘 다이 구멍을 통해 연속적인 길이의 경화가능한 탄성중합체를 사출성형하고, 그 다음 공정에서는 이 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체의 약한 중앙부를 사전형성한다. 다음에, 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체는 경화된 후 그 중앙부를 따라 견인되어 2개의 연속적인 길이의 탄성중합체로 분리된다.
바람직한 실시예에 있어서, 경화가능한 탄성중합체는 실리콘 고무이고, 연속적인 길이의 실리콘 고무는 경화된 후 상온 이상의 고인인 상태에서 2개의 별도로된 길이의 와이퍼 블레이드로 분리되며, 이 분리된 와이퍼 블레이드의 길이는 원하는 대로 각각의 와이퍼크기의 세그멘트로 절단될 수 있다.
본 발명의 그밖의 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
제 1 도를 참조하면, 와이퍼 블레이드의 성형방법에 있어서 제 1 단계는 사출성형기(13)로부터 경화가능한 탄성 중합체(11)를 연속적인 길이로 사출성형하는 것이다. 본 발명을 실행하는데 사용할 수 있는 경화가능한 탄성 중합체로는 요구하는 모양대로 본 발명의 방법에 의해 성형시킬 수 있는 임의의 경화가능한 지질이면 되고, 실리콘 고무조성물은 그 안정도와 전천후인 특성을 갖는 다른 면에서 바람직한 재질이라 할 수 있다.
대표적인 종류의 조성물은 약 100부의 실리콘 중합체, 약 40부의 필터(filler), 약 0.2-0.5부의 가황(加黃)촉매, 및 0-10부의 기타 강화용첨가제를 들 수 있다.
대표적인 실리콘 중합체는 중합체 사슬에 메틸기로 치환시킬 수 있는 선택적 비닐기를 갖는 디메틸 폴리실옥산 중합체를 들수 있으며, 비닐의 량은 전형적으로 1백만 이상인 중합체의 분자량에 대하여 약 0-5몰%이다.
대표적인 필러로는 증기 실리카, 침전된 실리카, 빻은 석영가루, 탄산칼륨 및 산화철이 있다. 그 위에 열안정제, 구조 제어제, 진행보조제 및 착색제와 같은 기타 종래의 강화용 첨가제를 부가할 수 있다.
사출성형 공정에서 쓰이는 사출성형기(13)는 고온의 실린더에 물질을 공급하는 호퍼(hopper : 15)가 장착된 종래의 사출성형기이다. 탄성중합체는 열로써 연화시키고, 한가지 이상의 나사(도시되지 않았음)로서 다이 오리피스(orifce)를 갖는 다이(17)를 통해 밀어낸다. 상기 다이 오리피스에서 탄성중합체를 종래의 방식대로 통과시켜, 탄성중합체의 연속적인 덩어리의 단면형을 만들어 낸다. 이 타입의 사출성형 공정은 당 분야에서 잘 알려져 있으며, 예를들면 "플래스틱의 도입"("Introduction To Plastics" : 엘. 케이. 아놀드 저, 아이오아주립대학 출판부, 1968년, 46-49페이지)에 기술되어 있다.
제 2 도는 본 발명의 방법에 있어 실제로 사용되는 특수 다이(17)의 상세도이다. 이 다이(17)는 한쌍의 와이퍼 블레이드(21, 23)가 중앙부(25)에서 그 에지와 에지가 마주하는 상태로 제작되도록 모양을 갖춘 다이구멍(19)을 포함한다.
또한 다이(17)는 블레이드(27, 29)와 같이, 조절가능한 스코어링 기구를 구비한다. 블레이드 팁(31)은 서로 접촉되어 있는 것이 아니라, 연속적인 길이의 탄성중합체 윗면과 바닥면(33, 35)사이의 두께보다는 작게 이 연속적인 길이를 스코어링하도록 소정의 간격이 떨어져 있으며, 각 블레이드(27, 29)는 수직 홈내의 위치하는 동시에 다이 상에 고정되는 나사(37, 39)에 의해 조절가능하다. 사출성형된 연속적인 길이의 탄성중합체(11)는 다이(17)에서 스코어링된 후 경화장소를 통과하게 된다. 제 1 도에 도시된 실시예에서 예를들면, 경화장소는 연속 가황장치(41)이며, 이 안에는 공융염욕(共融 浴)과 같은 액체 매질이 들어있는 것이 바람직하고 그 안으로 탄성중합체가 통과한다. 이 염욕은 종래의 것으로서 약 350-450°F의 온도의 액체 염을 포함하며, 작동온도에서 염의 점도는 물과 비슷할 수 있다.
열 가황이 가능하도록, 경화가능한 탄성중합체는 디큐밀 퍼옥사이드(dicumyl peroxide) 또는 2 : 4디클로벤조일 퍼옥사이드 또는 이들의 혼합물과 같은 열 활성화 촉매를 함유시키는 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 염욕 연속 가황장치에 더하여 임의의 연속 가황가능한 방법이 이용될 수 있다. 예를들면, 가황공정은 뜨거운 공기의 가황터널에 의해 쉽게 수행될 수 있다. 또한, 연속적인 길이의 탄성중합체(11)는 열 활성화 촉매를 사용하지 않고 당분야에서 잘 알려진 기술적 적외선 복사(radiation)또는 감마 복사기술을 사용하여 경화시킬 수 있다. 미리 성형되고 스코어링된 경화가능한 탄성중합체를 경화시켜서 다음에 기술된 대로 분리형성시키는 작업만이 필요할 뿐이다.
경화후에, 연속적인 길이의 경화가능한 탄성중합체(11)는 두개의 길이인 와이퍼 블레이드(43, 45)로 분리되는데 이는 한 길이(43)가 고정 닙 롤러(47)위로 이동하는 동안 다른 길이(45)는 동일한 롤러(47)아래로 견인된다. 이렇게 시작되는 분리작업은 각 길이의 단부가 풀러(57)의 롤러 쌍(53, 55)에 의해 맞물리게 됨으로써 완료된다.
탄성중합체가 주위온도에서 보다 높은 온도를 갖는 동안에 스코어링된 연속적인 길이의 탄성중합체(59)를 닙 룰러(47)위로 당겨서 분리시키는 것이 바람직하다. 사출성형기(13)를 벗어나면, 경화가능한 탄성중합체(11)는 전형적으로 약 90-100°F의 온도범위를 갖는다. 그후 연속적인 가황공정은 전형적으로 상기 주위온도보다 더 높이 온도를 끌어올린다. 예를들면, 염욕이나 뜨거운 공기의 가황터널의 경우에 있어서, 퇴출물질(59)은 300-450°F의 상태로 온도가 상승되어 있다 분리 롤러(47)에서 선이 새겨진 탄성중합체(59)에 대한 바람직한 온도는 약 100-300°F, 더욱 바람직하게는 약 200°F이다. 연속 가황장치(14)와 분리 롤러(47)사이에서의 온도 감소는 대기중에 노즐, 측 대기온도와 같은 온도의 물이 들어있는 물통을 통과시키거나 필요하다면 공기분사를 사용하여 수행할 수 있다.
그후, 분리된 연속적인 길이의 와이퍼 블레이드(43, 45)를 종래의 절단기(65)에 의해 각각 와이퍼 크기의 세그먼트(61, 63)로 자른다.
제 3 도는 한쌍의 와이퍼 크기의 세그먼트(61, 63)에 대한 사시도이며, 이 세그먼트 닙 롤러(47)에서 분리되기 전에 원래는 새김선으로 표시되어진 대략 중앙부에 위치한 개구(67)에 의해 분리된다.
제 4 도는 도시된 바와같이, 각 블레이트(63)는 바람직하게는 금속 와이퍼 캐리어(도시되지 않음)에 부착이 용이하도록 그 반대편에 세로로 방향으로 노치(notch) 또는 홈(71, 73)이 형성된 비교적 무거운 베이스부(69)를 구비한다. 블레이드 부분(75)은 베이스부(69)에 비해 바깥쪽으로 폭이 연장되고, 블레이드 부분의 사이드에서 안쪽을 향해 점점 얇아져서 외부 연장부(77)를 형성한다. 얇은 외부 연장부(77)의 끝은 상호 교차하는 경사면(81, 83)으로 형성된다. 스코어링단계, 경화단계, 그리고 다음단계로서, 탄성중합체가 상온이상의 온도를 유지할 동안 스코어라인을 따라 견인하는 분리단계에 의해 독특한 이중의 경사에지를 형성하며, 이것에 의해 높은 가시도(可視道)를 제공하게 된다.
제 5 도는 본 발명의 제조방법에서 사용되는 사출성형다이의 다른 실시예를 도시한 것이다. 상기 실시예에 있어서 다이(87)는 블레이드(89, 91)를 포함하며, 그 블레이드 팁(93)은 서로 접촉되어 있는 것이 아니라, 미리 설정된 소정의 거리만큼 떨어져 있다. 그러나 본 실시예에 있어서는 예를들면 와이어(95)와 같은 예비 성형수단이 블레이드(89, 91)사이에 위치하여 사출성형된 탄성중합체(97)의 중앙부를 약하게 함으로써 중앙부를 예비성형 시킨다. 블레이드(89, 91)는 스크류세트(99, 101)를 통해 다이면에 고정되고, 와이어(95)는 예를들면 그위에 용접된다. 또한 예비성형수단을 예를들면 다이 블레이드(89, 91)사이에 배열된 케브라(KEVLAR)블레이드일 수도 있다. 원료 그대로 사출성형된 탄성중합체 다이(87)및 예비성형수단(95)에 통과시킴으로써, 와이어(95)통과후 탄성중합체는 즉시 재결합되거나 함께 접착되어 중앙부(98)가 약해진 연속적인 길이의 탄성중합체로 성형된다는 것을 본 발명자는 알게 되었다. 그후 경화되지 않은 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체(97)는 경화장소를 통과하여 상술된 방법으로 경화된다.
경화후에, 연속적인 길이의 경화가능한 탄성중합체(97)는 제 1 도에 도시된 바와같이 한 길이(43)가 고정닙 롤러(47)위로 이동하는 동안 다른 길이(45)는 이 롤러(47)하에서 견인됨으로써 두개의 분리된 길이의 화이퍼 블레이드(43, 45)로 분리되고, 이 길이들은 상술된 바와같이, 풀러(57)의 롤러쌍(53, 55)에 의해 상호 맞물리게 된다. 탄성중합체(97)는 미리 성형된 중앙부(98)를 따라 분리되어 개량된 에지를 갖는 와이퍼 블레이드를 형성한다.
본 발명은 여러가지의 이점을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 와이퍼 블레이드는 우천시에 고도의 가시도를 제공하고, 유리창에서의 줄무늬, 발생을 방지하는 개량된 성능을 갖는다. 사출성형공정은 종전의 몰딩 기술보다 더 낮은 비용에서 연속적인 길이의 블레이드를 성형하고, 와이퍼 블레이드에 있어서 독특한 이중경사면 에지는 유리창위를 더 원활하게 회전 이동하면서 더욱 선명하게 가시도를 향상시킨다.
본 발명의 일부에만을 도시하였지만 이것에 제한되는 것이 아니라 본 발명의 기술적사상을 일탈하지 않고 여러가지 변경 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

  1. 한 쌍의 와이퍼 블레이드(21, 23)가 그 중앙부(25)에서 에지와 에지가 마주하는 상태로 제조되도록 모양을 갖춘 다이 구멍(19)을 통해 연속적인 길이의 경화(curing)가능한 탄성중합체(11)를 사출성형하는 공정과 ; 한 쌍의 와이퍼 블레이드가 되는 상기 탄성중합체(11)의 연속적인 부리가 용이하게 하도록, 경화공정에 앞서 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체의 약한 중앙부(25)를 사전형성하는 공정과 ; 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체(11)를 경화하는 공정과 스코어라인을 따라 연속적인 길이의 탄성중합체를 견인하여 떼어 놓음으로써 두개의 분리된 길이의 와이퍼 블레이드(43, 45)가 제조되도록 하는 탄성중합체 불리공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 제조방법.
  2. 두께를 형성하는 상과 하면을 갖는 연속적인 길이의 경화가능한 탄성중합체를, 목적하는 한쌍의 와이퍼 블레이드가 그 중앙부(25)에서 에지의 에지가 마주 하는 상태로 제작되도록 모양을 갖는 다이구멍을 통해 사출성형시키는 공정과 ; 경화공정에 앞서 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체(97)가 사출성형 다이(87)를 벗어날 때 이 탄성중합체를 사전형성수단에 통과시킴으로써, 처음에는 상기 탄성중합체가 중앙부(98)를 따라 두개의 절반으로 양분되고, 이후 이 양분된 부재는 즉시 재결합하고, 이것에 의해, 한 쌍의 와이퍼 블레이드로 되는 탄성중합체의 연속적인 분리로 용이하게하는 약간 중앙부를 형성하는 사전형성 공정과 상기 공정과 상기 공정후, 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체(97)를 경화하는 공정과 ; 및 연속적인 길이의 탄성중합체(97)를 그 약해진 중앙부(98)를 따라 견인하여 떼어놓음으로써 두개의 분리된 길이의 와이퍼 블레이드가 만들어지도록 하는 탄성중합체(97)를 분리하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 사전성형수단은 연속적인 길이의 탄성중합체가 그 중앙부(98)를 따라 초기에 분리될 수 있도록 사출성형된 탄성중합체(97)의 이동방향에 대해 횡방향으로 다이 구멍에 배열된 와이어(95)인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 사전 형성수단은 연속적인 길이의 탄성중합체(97)가 그 중앙부(98)를 따라 초기에 분리될 수 있도록 사출성형된 탄성중합체(97)의 이동방향에 대해 횡방향으로 다이 구멍에 배열된 블레이드(89, 91)인 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드의 제조방법.
  5. 약 0 내지 5몰의 %의 비닐레벨을 갖는 약 100중량부의 실리콘 중합체와, 증기실리카, 침전실리카, 분말석영, 탄산칼륨 및 산화철 중에서 선택된 최소한 40중량부의 필러를 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
  6. 한쌍의 와이퍼 블레이드(21, 23)가 그 중앙부(25)에서 에지의 에지가 마주보는 상태로 제조되도록 모양을 갖춘 다이구멍(19)을 통해 연속적인 길이의 경화 가능한 실리콘 탄성중합체 고무를 사출하는 공정과, 한쌍의 와이퍼 블레이드가 되는 상기 탄성중합체의 연속분리가 용이하도록 경화 공정에 앞서 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체 고무의 약한 중앙부(25)를 사전형성하는 공정과, 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합을 경화하는 공정과, 스코어라인을 따라 연속적인 길이의 탄성중합체를 견인하여 떼어놓음으로써 두개의 분리된 길이의 와이퍼 블레이드(43, 45)가 제조되도록 하는 탄성중합체 분리공정에 형성되는 동시에, 최소한 하나이상의 실리콘중합체를 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 사전형성 공정 연속적인 길이의 사출성형된 탄성중합체를 그 중앙부를 따라 2개의 절반으로 양분하는 공정과, 이후 이 양분된 부재가 즉시 결합하여 약한 중앙부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드.
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