KR20010091609A - 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및조성물을 이용한 와이퍼 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 그 목적은 실리콘 조성물로 와이퍼 블레이드부의 블레이드 고무를 제조하고, 상기 와이퍼 블레이드부를 블레이드 고무와 프레임으로 분리형성하여 와이퍼 블레이드부의 성능을 향상시키고, 수명을 연장하며, 필요한 최소의 부분만을 용이하게 교환할 수 있도록 하여 교환작업공정을 단축하고, 부품을 절약하며, 사용자의 경제적 부담을 해소 할 수 있는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드를 제공하는 것이다.

본 발명은 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서; 상기 와이퍼 블레이드부를 블레이드 프레임과 블레이드 고무로 분리·형성하고, 상기 블레이드 고무를 고무 탄성을 구비하는 실리콘 중합체 100 중량부와, 상기 실리콘 중합체의 마찰력을 저하시키는 무기물 충전제 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부를 25˚내지 40˚의 믹싱롤(mixing roll)에서 배합하는 단계와, 상기 믹싱롤에 의해 배합된 조성물을 다이형의 구멍이 있는 다이에 넣은 후, 다이형 구멍을 통해 압출·성형하는 단계와, 상기 압출·성형된 성형물을 120∼150˚의 오븐에서 약 60 분간 열처리하여 유연성 증대 및 표면을 보호하는 단계를 통해 성형한 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드를 제공함에 있다.

Description

자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드 {Silicon composite and its manufacturing method for wiper blade and wiper blade manufactured by using it}

본 발명은 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 자동차의 전/후 윈도우글래스에 설치되는 와이퍼 블레이드를 마찰계수가 작고, 내구성, 내약품성 등 성능이 우수한 실리콘 조성물로 제조하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.

일반적으로 윈드실드 와이퍼는 비, 눈 및 진눈깨비가 올 때, 윈드실드에 끼어있는 습기등으로 인해 운행중인 운전자의 전방 시계(視界)가 방해되는 것을 방지하기 위하여 윈드실드면을 닦아 내는 것으로, 뒤창문이나 헤드라이트 등에도 와이퍼가 설치되어 있는 것도 있으며 보통 와이퍼의 움직임은 비가 많이 내릴 때는 고속으로, 비가 보통으로 내릴 때는 저속으로 작동할 수 있도록 2단계로 되어 있다.

상기 전기식 윈드실드 와이퍼는 동력을 발생하는 모터부, 동력을 전달하는 링크부와 윈드실드면을 닦는 와이퍼 블레이드(blade)부 및 링크부와, 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성되어 있고, 복권식 및 페라이트 자석식은 전동기 부분만 다르고 다른 부분은 같은 구조를 지니고 있다.

상기 블레이드부는 깃모양을 한 블레이드 고무를 블레이드 프레임으로 지지하고, 이 블레이드 프레임의 중앙 부분을 윈드실드 와이퍼 메인 암이 받치고 있으며, 와이퍼 메인 암의 하단은 볼트 또는 세레이션으로 링크에 결합되어 있다. 와이퍼 메인 암의 스프링은 와이퍼 블레이드가 적절한 힘으로 윈드실드와 접촉되도록 한다.

이러한 블레이드는 윈드실드와의 접촉 각도에 따라 마모 정도가 결정되는데접촉 각도가 너무 크거나 또는 너무 적으면 닦는 상태가 나빠지며, 윈드실드와 블레이드가 마모된다. 그러므로 윈드실드와의 접촉 각도는 약 30 ∼ 50 ˚정도를 유지하도록 해야 한다.

종래에 사용되고 있는 와이퍼 블레이드는 수년에 걸쳐 와이핑 성능을 향상시키기 위해 즉, 수분 응결 도중 운전자의 시계확보가 용이하도록 하기 위해 그 구조가 여러 방법으로 개선되어 왔으나, 그 재질은 일정탄성력을 구비하는 합성고무 또는 천연고무를 주로 사용하였다.

그러나, 상기 고무는 자외선에 약하므로, 장기간 사용시 또는 외부에 노출시, 내성에 문제가 발생되고, 경화현상등이 발생되어 파손될 우려가 있으며, 이로 인해 수명이 단축됨과 동시에, 와이퍼 블레이드 본래의 역할을 수행할 수 없는 등 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자동차 윈도 글라스에 장착되는 와이퍼는 유리면과 접촉하고 있는 블레이드 고무가 마모되면, 와이퍼의 기능이 떨어지기 때문에 와이퍼 블레이드부 전체를 교환해야 했다. 즉, 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부 및 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 이루어진 종래 와이퍼의 와이퍼 블레이드부는 유리벽에 직접 접촉되는 블레이드 고무와, 상기 블레이드 고무를 지지하고 아암부와 연결되는 블레이드 프레임이 일체형으로 구성되고, 아암부에 와이퍼 블레이드부가 4 점지지·고정되도록 되어 있어, 장기간 사용으로 인한 블레이드 고무의 마모 또는 파손시, 블레이드 고무와 블레이드 프레임이 일체형으로 되어 있는 와이퍼 블레이드부 전체를 교환해야 하나, 와이퍼 블레이드부가 아암부에 4점지지 고정되어 있으므로, 아암부와 와이퍼 블레이드부의 분리가 어려워 와이퍼 블레이드부와 아암부 전체를 교환해야 하며, 그로 인해 사용자에게 경제적 부담을 주는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 실리콘 조성물로 와이퍼 블레이드부의 블레이드 고무를 제조하고, 상기 와이퍼 블레이드부를 블레이드 고무와 프레임으로 분리형성하여 와이퍼 블레이드부의 성능을 향상시키고, 수명을 연장하며, 필요한 최소의 부분만을 용이하게 교환할 수 있도록 하여 교환작업공정을 단축하고, 부품을 절약하며, 사용자의 경제적 부담을 해소 할 수 있는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드를 제공하는 것이다.

본 발명은 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서; 상기 와이퍼 블레이드부를 블레이드 프레임과 블레이드 고무로 분리·형성하고, 상기 블레이드 고무를 고무 탄성을 구비하는 실리콘 중합체 100 중량부와, 상기 실리콘 중합체의 마찰력을 저하시키는 무기물 충전제 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부를 25˚내지 40˚의 믹싱롤(mixing roll)에서 배합하는 단계와, 상기 믹싱롤에 의해 배합된 조성물을 다이형의 구멍이 있는다이에 넣은 후, 다이형 구멍을 통해 압출·성형하는 단계와, 상기 압출·성형된 성형물을 120∼150˚의 오븐에서 약 60 분간 열처리하여 유연성 증대 및 표면을 보호하는 단계를 통해 성형한 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물과 그 제조방법 및 조성물을 이용한 와이퍼 블레이드를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 와이퍼 블레이드 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 블레이드 고무 및 블레이드 프레임 예시도

도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 블레이드 프레임 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 와이퍼 블레이드부 (11) : 블레이드 프레임

(12) : 블레이드 고무 (20) : 아암부

(21) : 지지대 (22) : 방지턱

(111): 공간부 (112): 삽입홀

(113): 가이드 (114): 가이드홀

(115): 이탈방지대 (121): 블레이드 고무 상부

(122): 블레이드 고무 하부 (123): 블레이드 고무 중간부

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 와이퍼 블레이드 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 블레이드 고무 및 블레이드 프레임 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 블레이드 프레임 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 동력을 발생하는 모터부(도시없음)와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부(도시없음)와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부(10)와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부(100)를 연결하는 아암부(20)로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서; 상기 와이퍼 블레이드부(10)를 와이퍼 블레이드 프레임(11)과 블레이드 고무(12)로 분리·형성하고, 상기 블레이드 고무(12)를 실리콘 중합체에 마찰계수를 감소시키는 충전제와, 안정도를 증가시키기 위한 안정화제 및 와이퍼 블레이드 고무의 색상을 조절하기 위한 안료를 첨가한 조성물로 성형하도록 되어 있다.

상기 실리콘 중합체는 오르가노 실록산 결합으로 핀 주사슬을 가진 실리콘의 직쇄상 중합체중에 반유동성 고체로, 가교에 의해 고무 탄성을 나타내는 것으로, 디메틸 실록산을 개환중합하여 합성하지만, 일부 디페닐 실록산을 공중합하든가, 불소 또는 니트릴기를 도입하는 것에 의해 내열, 내한성을 좋게 한 것과, 비닐 메틸 실록산을 공중합 하는 것에 의해 가교를 가능하게 한 것도 있다.

상기 충전제는 실리콘 중합체에 첨가되어 실리콘 중합체의 특성을 변화시키는 것으로 즉, 실리콘 중합체의 마찰력을 감소시키기 위하여 첨가되며, 점토와 비슷하고 비중이 약 2 정도인 규조토를 주로 사용한다.

본 발명은 실리콘 중합체 100 중량부와, 무기물 충전제로 규조토 분말 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부로 구성되어 있으며, 이를 25˚내지 40˚의 믹싱롤(mixing roll)에서 배합하고, 상기 배합된 조성물을 압출기 즉, 다이형의 구멍이 있는 다이에 넣은 후, 다이형 구멍을 통해 압출·성형하여 블레이드 고무를 제조한 다음, 유연성 증대 및 표면보호를 위해 120∼150˚의 오븐에서 약 60 분간 열처리하도록 되어 있다.

상기와 같은 조성물에 의해 제조된 블레이드 고무(12)는 별도 제조된 블레이드 프레임(11)에 삽입·결합되며, 상기 블레이드 프레임(11)은 아암부(20)의 끝단에 의해 이탈이 방지되도록 되어 있다.

상기 블레이드 고무(12)는 실리콘 중합체 100 중량부와, 무기물 충전제로 규조토 분말 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부로 구성되어 있으며, 블레이드 프레임(11)내로 슬라이딩 삽입되는 상부(121)와, 유리벽 표면에 직접 접촉되는 하부(122)와, 상기 상부(121)와 하부(122)를 연결하고 중간부(123)로 구성되어 있다.

상기 블레이드 프레임(11)은 블레이드 고무(12)가 고정되는 것으로, 탄력을 구비하는 재질로 구성되어 있으며, 내부에 블레이드 고무의 상부(121)가 슬라이딩삽입되는 공간부(111)가 형성되어 있으며, 상기 공간부(111)와 연통되도록 길이방향으로 블레이드 고무의 중간부(123)가 삽입되는 가이드(113)가 형성되어 있다. 이때 상기 블레이드 프레임(11)의 양측면에는 아암부의 지지대(21)가 삽입되는 가이드홀(114)이 형성되어 있으며, 양끝단부에는 블레이드 고무(12)의 이탈을 방지하는 이탈방지대(115)가 설치되며, 블레이드 프레임(11)의 일측면에 길이방향으로 형성된 가이드(113)의 일측 거의 끝부분에 블레이드 고무의 상부(121)가 삽입될 수 있는 삽입홀(112)이 형성되어 있다.

즉, 상기 블레이드 고무는 먼저, 블레이드 고무 상부 일측이 블레이드 프레임의 삽입홀을 통해 이탈방지대가 설치된 블레이드 프레임의 공간부 끝단으로 슬라이딩 삽입되고, 또다른 블레이드 고무 상부 일측이 블레이드 프레임내로 삽입된 블레이드 고무의 탄성력에 의해 이탈방지대가 설치된 블레이드 프레임의 또다른 끝단에 삽입된다. 이와 같이 삽입된 블레이드 고무의 양단부는 블레이드 프레임의 공간부와 연통·형성된 가이드의 양단부 및 블레이드 프레임 양단에 설치된 이탈방지대에 의해 유동이 방지된다.

상기 아암부(20)는 와이퍼 블레이드의 링크부에 연결되는 것으로, 하부에 블레이드 프레임의 양측에 형성된 가이드홀(114)에 삽입·결합되어 블레이드 프레임(11)을 지지하는 다수개의 지지대(21)가 설치되어 있으며, 양단부에 블레이드 프레임(11)의 이탈을 방지하는 방지턱(22)이 돌출·형성되어 있다.

이와 같이 본 발명은 블레이드 프레임의 양단부에 이탈방지대를 결합하고, 상기 블레이드 프레임의 홀을 통해 블레이드 고무를 삽입·결합하며, 상기 블레이드 고무가 결합된 블레이드 프레임의 가이드홀을, 양단부에 방지턱이 형성된 아암부의 양측 방지턱 사이에 위치하도록 아암부의 지지대에 삽입·체결한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 장기간 사용으로 인한 블레이드 고무의 마모 발생시, 블레이드 프레임에 삽입·체결된 블레이드 고무의 탄성력을 이용하여 블레이드 프레임의 홀을 통해 블레이드 고무와 블레이드 프레임을 분리한 다음, 새로운 블레이드 고무 상부 일측을 블레이드 프레임의 홀을 통해 블레이드 프레임의 공간부내로 삽입하고, 삽입된 블레이드 고무의 탄성력을 이용하여 블레이드 고무 상부 타측을 블레이드 프레임의 공간부내로 삽입하여 블레이드 고무를 교체한다.

상기와 같은 조성물로 구성된 본 발명의 와이퍼 블레이드 고무를 일반고무로 구성된 와이퍼 브레이드 고무와 비교·실험한 데이터는 표 1 과 같다.

표 1

1) 오존균열시험 판정방법

2) 촉진내후성 : 4 시간 UV 60℃, 4시간 Condensation 50℃, 340 nm

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 와이퍼 블레이드의 블레이드 고무를 실리콘 조성물로 구성하여 통상적인 고무와이퍼보다 압축영구변형에 내성이 있고, 내구성, 내약품성, 내오존성, 내염, 내열성, 내한성등을 높으며, 블레이드 고무의 교체주기를 연장할 수 있다.

또한 실리콘 조성물의 제조방법이 간단하여 실리콘 조성물로 구성된 블레이드 고무의 대량생산이 가능하다.

또한, 와이퍼 블레이드 고무와 블레이드 프레임을 분리·형성하여 블레이드 고무의 파손시, 필요에 따라 블레이드 고무만 교체할 수 있으며, 이로 인해 와이퍼 블레이드부와 아암부 전체를 교환해야 하는 불합리함 및 그로인한 사용자의 경제적 부담을 해소하고, 작업시간 및 작업능률을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드용 실리콘 조성물은 다양한 색상을 구비할 수 있으므로, 여러 가지 블레이드 고무를 사전에 구비한 후 사용자의 취향에 맞게 선택·설치하여 미관을 좋게 하는 등 많은 효과가 있다.

Claims (5)

1. 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서;

   상기 와이퍼 블레이드부의 블레이드 고무는 고무 탄성을 구비하는 실리콘 중합체 100 중량부와, 상기 실리콘 중합체의 마찰력을 저하시키는 무기물 충전제 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 무기물 충전제는 규조토를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물.
3. 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서;

   상기 와이퍼 블레이드부의 블레이드 고무는 고무 탄성을 구비하는 실리콘 중합체 100 중량부와, 상기 실리콘 중합체의 마찰력을 저하시키는 무기물 충전제 66 중량부와, 안정화제 0.5 중량부 및 안료 0.5 중량부를 25˚내지 40˚의 믹싱롤(mixing roll)에서 배합하는 단계와;

   상기 믹싱롤에 의해 배합된 조성물을 다이형의 구멍이 있는 다이에 넣은 후, 다이형 구멍을 통해 압출·성형하는 단계와;

   상기 압출·성형된 성형물을 120∼150˚의 오븐에서 약 60 분간 열처리하여 유연성 증대 및 표면을 보호하는 단계를 통해 성형되는 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물 제조방법.
4. 동력을 발생하는 모터부와, 모터부의 동력을 전달하는 링크부와, 링크부에 의해 모터부의 동력을 전달받아 원드 실드 글라스를 닦는 와이퍼 블레이드부와, 상기 링크부와 와이퍼 블레이드부를 연결하는 아암부로 구성된 윈드실드 와이퍼에 있어서;

   상기 와이퍼 블레이드부는 아암부에 삽입·결합되는 블레이드 프레임과 상기 블레이드 프레임에 슬라이딩 결합되는 블레이드 고무로 분리·형성되고,

   상기 블레이드 프레임이 결합되는 아암부의 양단부에는 블레이드 프레임의 이탈을 방지하는 방지턱이 형성되며,

   상기 방지턱에 의해 이탈이 방지되는 블레이드 프레임에서 블레이드 고무를 분리 교환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물을 이용한 와이퍼 블레이드.
5. 제 4 항에 있어서;

   상기 블레이드 프레임은 내부에 블레이드 고무의 상부가 슬라이딩 삽입되는 공간부가 형성되고, 상기 공간부와 연통되도록 길이방향으로 블레이드 고무의 중간부가 삽입되는 가이드가 형성되며, 양측면에 아암부의 지지대가 삽입되는 가이드홀이 형성됨과 동시에, 양끝단부에 블레이드 고무의 이탈을 방지하는 이탈방지대가 설치되고, 길이방향으로 형성된 가이드의 일측 거의 끝부분에 블레이드 고무의 일측이 삽입되는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 블레이드용 실리콘조성물을 이용한 와이퍼 블레이드.