KR100395575B1 - 나선형 엘레멘트 코어와 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일필터 내부에 구비되어 엘레멘트에 의해 정화된 엔진오일을 유입하도록 표면에 다수개의 유입규가 형성된 엘레멘트 코어에 관한 것으로,

상기 엘레멘트 코어는 스트립의 양측으로 형성된 제 1, 2플랜지와;

상기 제 1, 2플랜지의 내측에 적어도 한줄 이상의 돌출부를 형성하여 상기 제 1, 2플랜지와 함께 코어의 강도를 높이도록 한 엠보싱라인과;

상기 제1, 2플랜지가 상호 결합한 결합부가 나선으로 형성된 코어 몸체로 구성된다.

본 발명에 의하면, 엘레멘트 코어의 몸체를 이루고 있는 금속재의 두께를 얇게 형성하여도 코어의 강도를 극대화하고, 스트립을 나선형으로 말아서 형성하기 때문에 원자재의 낭비를 예방함과 동시에 생산성은 향상시킨 효과가 있다.

Description

나선형 엘레멘트 코어와 그 제조장치{SPIRAL TYPE ELEMENT CORE AND MANUFACTURING EQUIPMENT}

본 발명은 엘레멘트 코어와 상기 엘레멘트 코어를 제조하는 제조장치에 관한 것으로, 더욱 더 상세하게는 권취된 코일에서 공급되는 스트립을 점진적인 큰 각도로 포밍하여 제 1, 2플랜지를 형성하고, 상기 제 1, 2플랜지의 내측으로 적어도 한줄이상 형성된 엠보싱라인 사이사이에 유입구를 형성하고, 상기 스트립을 소정각도를 구비한 나선으로 형성하여 상기 제 1, 2플랜지가 상호 결합한 결합부를 형성하여 동일 규격의 엘레멘트 코어에 비해 보다 얇은 규격의 금속재를 사용하여도 코어 표면의 압축강도는 극대화하되, 소정 폭의 스트립을 사용하여 원자재의 낭비는 최소화하여 원가를 절감하되, 생산성은 향상시키도록 한 나선형 엘레멘트 코어와 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 오일필터의 엘레멘트 코어에 대해서는 여러가지가 사용되고 있었다.

예를 들면, 도 1의 가)에 도시한 바와 같은 형태의 엘레멘트 코어(10)(이하, "코어"라 칭한다.)가 대표적으로 사용되는 형태이다.

도시한 바에 의하면, 종래의 코어(10)는 원통형의 몸통(10a)을 구비하고, 상기 코어 몸체(10a)의 외주면에는 소정의 규격으로 유입구(12)가 다수개 형성되는 것이다.

나)에 도시한 바와 같이 상기 코어(10)는 사각형상으로 전개된 금속판(SP)의 표면에 펀칭홀(Punching Hole)을 형성하여 코어(10)가 완성될 경우 유입구(12)가 형성되는 것이다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상기 유입구(12)를 형성하는 방법으로는 통상의 다이(Die)의 상부에 상기 금속재를 올려 놓고, 상부에서 하강하는 펀치(Punch)에 의해 원형으로 타공(打空)되는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 코어(10)는 단면이 원형으로 형성되어 자체적으로 강도를 구비하고는 있으나, 도시한 바와 같이 외주면에 다수개 형성된 유입구에 의해 코어의 표면적이 감소함으로써, 오일압에 의한 압축력을 견디기 위해서는 코어의 몸체를 이루고 있는 금속재의 두께가 두꺼워짐으로써, 원자재의 원가가 상승하는 문제가 있었다.

또한, 상기 종래의 코어는 전개된 상태의 금속판, 즉, 코어의 원형을 형성하기 전의 상태에서 상기 유입구를 형성하도록 펀칭하는 과정에서 프레스금형에 작업자의 손이 다치는 안전사고가 발생하는 문제가 있었다.

또한, 상기 전개된 금속판은 코어가 형성될 부위를 따내고 나면 원판의 로스가 다량발생하여 불필요한 원자재가 낭비되는 문제가 있었다.

또한, 상기한 종래의 코어는 많은 공정을 통해 제작이 이루어짐으로써, 불필요하게 많은 양의 설비와 공정, 작업인원을 필요로 하여 소규모의 공장에서는 제작이 불가능하고 맨아워(Man Hour)가 과다하게 투입되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동일규격을 구비한 종래 코어두께의 대략 40%정도로 얇은 금속판을 사용해도 단면상의 단면적과 코어의 표면압축강도를 향상시킴으로써, 오일압에 의한 변형을 방지함과 동시에 원자재의 원가를 절감하도록 하는데 있다.

또한, 코어의 표면에 형성된 유입구의 양측으로 적어도 한줄 이상의 엠보싱라인을 형성함으로써, 단면적과 압축강도는 크게하도록 하는데 있다.

또한, 상기 유입구를 회전하는 롤러로 펀칭하도록 하여 작업자의 손이 다치는 안전사고를 예방하도록 하는데 있다.

또한, 코어의 몸체는 스트립을 소정의 각도를 구비한 나선형으로 형성하여 규격과 용량에 관계없이 상기 각도조절로 제조가 가능하여 원자재의 낭비를 원천적으로 방지하도록 하는데 있다.

또한, 1대의 기계에서 코어의 제작이 완료됨으로써, 작업인원을 활용하기가 용이하고 소규모 공장에서도 제작이 가능하도록 하여 엘레멘트 코어의 공급을 원활하게 하는데 있다.

도 1의 가)는 종래 엘레멘트 코어의 외관을 도시한 사시도이고, 나)는 엘레멘트 코어 성형전의 금속판을 도시한 전개도이고,

도 2의 가)는 본 발명 나선형 엘레멘트 코어의 구성에 대해 상세히 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 나)는 상기 엘레멘트 코어를 성형하기 전 스트립의 단면을 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명 엘레멘트 코어의 제조장치 외관을 도시한 정투상도이고,

도 4와 도 5는 본 발명 엘레멘트 제조장치중 포밍롤러에 대해서 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이고,

도 6a의 가)는 본 발명 엘레멘트 코어의 유입구를 펀칭가공하도록 하는 펀칭롤러의 동작과 성형방법에 대해서 설명하기 위한 정투상도이고, 나)는 가) "A"-"A"선의 단면도이고,

도 6b는 펀칭롤러에 의해 유입구가 성형되는 상태를 도시한 참고사시도이고,

도 7a의 가)와 나)는 절단장치와 이송모터의 동작에 대해서 설명하기 위해 도시한 평면도와 측면도이고,

도 7b는 도 7a "B"선의 상세도이고, 도 7c는 도 7b의 "C"선의 상세도로써, 제 1, 2압축롤러의 동작에 대해서 설명하기 위해 도시한 상세도이고,

도 8은 본 발명 엘레멘트 코어를 최종적으로 정해진 길이로 절단하도록 하는 절단장치와 슬라이더의 동작에 대해 설명하기 위한 정투상도이고,

도 9는 본 발명 나선형 엘레멘트 코어의 제조공정에 대해 종합적으로 설명하기 위한 블럭도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1;코어 제조장치 1a;언 코일러

10;엘레멘트 코어 10a;코어 몸체

11;스트립 100;포밍롤러

200;펀칭롤러 300;봉인블럭

400;절단장치 410;실린더

420;롤 커터 430;이송모터

440;슬라이더 450;가이드

FS;포밍단계 ES;펀칭단계

RS;롤링단계 CS;컷팅단계

본 발명은 오일필터 내부에 구비되어 엘레멘트에 의해 정화된 엔진오일을 유입하도록 표면에 다수개의 유입규가 형성된 엘레멘트 코어에 관한 것으로,

상기 엘레멘트 코어는 스트립의 양측으로 형성된 제 1, 2플랜지와;

상기 제 1, 2플랜지의 내측에 적어도 하나 이상의 돌출부를 형성하여 상기 제 1, 2플랜지와 함께 코어의 강도를 높이도록 한 엠보싱라인과;

상기 제1, 2플랜지가 상호 결합한 결합부가 나선으로 형성된 코어 몸체로 구성된다.

또한, 본 발명은 엘레멘트 코어의 제조장치에 관한 것으로,

상기 엘레멘트 코어제조장치는 스트립을 단계적으로 포밍하여 일측에는 제 1플랜지를 타측은 제 2플랜지가 형성되도록 성형하고, 상기 제 1, 2플랜지의 내측에는 일측으로 적어도 하나이상의 엠보싱라인을 형성하는 포밍롤러와;

상기 포밍롤러에서 포밍된 스트립의 표면에 정화된 엔진오일이 유입되도록 유입구를 형성하는 펀칭롤러와;

상기 플랜지 포밍롤러와 펀칭롤러로 제 1, 2플랜지와 엠보싱라인과 유입구가 형성된 스트립을 소정의 각도로 경사를 구비한채 구비된 봉인블럭의 내측으로 유입하고, 상기 봉인블럭의 내측에 구비되어 상기 스트립을 원형을 구비한 나선으로 말도록 회전하는 성형봉과, 상기 성형봉에 의해 나선으로 성형되는 스트립 양측의 제 1, 2플랜지가 결합하고, 상기 봉인블럭의 상, 하에 구비된 제 1, 2압축롤러에 의해 상기 제 1, 2플랜지가 결합되는 결합부를 형성하고, 상기 봉인블럭에서 완성된 엘레멘트 코어를 소정의 길이로 절단하도록 하는 롤 컷터가 구비된 절단장치로 구성된다.

또한, 본 발명은 엘레멘트 코어의 제조방법에 관한 것으로,

상기 엘레멘트 코어의 제조방법은 코일로 권취된 스트립의 양측으로 제 1, 2플랜지와 일측으로 돌출된 엠보싱라인을 적어도 하나이상을 형성하는 포밍단계와;

상기 포밍단계에서 소정의 형상으로 포밍된 제 1, 2플랜지와 엠보싱라인 사이에 유입구를 형성하는 펀칭단계와;

상기 포밍단계에서 적어도 하나 이상 형성된 엠보싱라인을 내측으로 향하도록 소정각도의 경사를 구비하여 지속적으로 회전하는 성형봉의 외주면에 감기며 단면상으로 원형을 유지하되, 상기 소정의 각도로 형성된 경사에 의해 나선으로 성형되도록 하는 롤링단계와;

상기 롤링단계의 성형봉이 관통하고, 상기 성형봉의 외주면에 제 1, 2플랜지가 결합하며 감긴 결합부를 상, 하에 구비된 제 1, 2압축롤러가 압축하여 견고하게 결합되도록 하는 롤링단계와;

상기 롤링단계를 거쳐 결합이 완료되고, 소정의 길이에 도달하면 하부에 구비된 슬라이더에 의해 코어와 동시에 전진하며 상기 코어의 표면에 접촉하여 코어의 회전에 의해 절단되도록 하는 롤 커터가 구비된 컷팅단계로 구성된다.

이하, 첨부한 예시도를 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2의 가)는 본 발명 나선형 엘레멘트 코어의 구성에 대해 상세히 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 나)는 상기 엘레멘트 코어를 성형하기 전 스트립의 단면을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명 엘레멘트 코어의 제조장치 외관을 도시한 정투상도이고, 도 4와 도 5는 본 발명 엘레멘트 제조장치중 포밍롤러에 대해서 상세히 설명하기 위해 도시한 단면도이고, 도 6의 가)는 본 발명 엘레멘트 코어의 유입구를 펀칭가공하도록 하는 펀칭롤러의 동작과 성형방법에 대해서 설명하기 위한 정투상도이고, 나)는 가) "A"-"A"선의 단면도이고, 도 6a는 펀칭롤러에 의해 유입구가 성형되는 상태를 도시한 참고사시도이고, 도 7의 가)와 나)는 절단장치와 이송모터의 동작에 대해서 설명하기 위해 도시한 평면도와 측면도이고, 도 7a는 도 7 "B"선의 상세도이고, 도 7b는 도 7의 "C"선의 상세도로써, 제 1, 2압축롤러의 동작에 대해서 설명하기 위해 도시한 상세도이고, 도 8은 본 발명 엘레멘트 코어를 최종적으로 정해진 길이로 절단하도록 하는 절단장치와 슬라이더의 동작에 대해 설명하기 위한 정투상도이고, 도 9는 본 발명 나선형 엘레멘트 코어의 제조공정에 대해 종합적으로 설명하기 위한 블럭도이다. (이하, 종래의 구성과 동일한 구성은 동일부호와 동일명칭으로 칭하여 설명한다.)

도 2의 가)와 나)에 도시한 것이 본 발명 코어(10)의 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다.

가)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 나선형 엘레멘트 코어(10)(이하, "코어"로 칭한다.)는 원통형의 외관을 구비하고, 단면상으로는 내측으로 돌출된 엠보싱라인(12a)을 적어도 한줄 이상 형성되는데, 상기 엠보싱라인(12a)은 후술하는 제 1, 2플랜지(11a)(11b)와 함께 스트립(11)의 길이 방향으로 길게 형성되는 것이다.

또한, 상기 엠보싱라인(12a)의 사이사이에는 일측에 단면으로 도시한 바와 같은 유입구(12)가 형성되어 있다.

또한, 상기 엠보싱라인(12a)과 유입구(12)가 다수개 형성된 몸체(10a)는 소정의 폭을 구비한 스트립(11)을 일정 각도를 구비한 채 나선(螺線)으로 말아서 형성된 것이다.

나)에 도시한 것은 가)에서 상술한 바와 같은 코어(10)를 형성하기 전 스트립(11)의 단면을 도시한 것으로, 상기 스트립(11)의 양측으로 제 1,2플랜지(11a)(11b)가 형성된 것이다.

상기, 제 1플랜지(11a)는 상향하는 플랜지(Flange)가 길이방향으로 연이어서 형성된 것이고, 제 2플랜지(11b)는 상기 제 1플랜지(11a)가 내부에 구비되는 것이 용이하도록 수직으로 구비된 측벽(11ba)에 의해 상부는 막히고, 하부는 개구부가 형성되어 도시한 바와 같이 나선으로 코어(10)를 형성할 경우 제 1플랜지(11a)는 제 2플랜지(11b)사이에 구비된 후, 후술할 제 1, 2압축롤러(310)(320)에 의해 도 2 가)의 단면으로 도시한 바와 같은 결합부(13)가 형성되는 것이다.

상기 엠보싱라인(12a)은 상기 제 1, 2플랜지(11a)(11b) 사이에 형성되는 것이고, 상기 엠보싱라인(12a)의 사이사이에 유입구(12)가 형성되는 것이다.

상기 결합부(13)는 가)의 일측에 상세 도시한 바와 같이, 표면에 제 1, 2압축롤러(310)(320)에 의해 견고하게 결합되는 결합부(13)가 형성되는 것이고, 상기 엠보싱라인(12a)과 함께 코어(10) 표면에 가해지는 오일압에 견디도록 하는 압축강도가 증대되는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 표면 압축강도가 증대됨으로써, 본 발명의 코어(10)가 형성될 금속재는 동일 규격의 종래 코어(10)를 제조하던 금속재에 비해 대략 40%정도의 두께만 가지고도 동일한 강도를 얻을 수 있다.

도시하지는 않았으나, 상술한 결합부(13)의 표면에 적어도 하나이상의 요홈을 형성하면, 그 단면적이 증대되어 상기한 바와 같이 얇은 두께의 금속재를 사용하되, 더욱 강도 높은 엘레멘트 코어(10)의 실현이 가능하다.

도 3에 도시한 것은 상술한 본 발명의 코어(10)를 자동으로 제조하는 코어제조장치(1)의 구성과 동작에 대해 전체적으로 설명하기 위해 도시한 것으로, 본 발명의 코어 제조장치(1)는 하부에 구비된 본체(MF)와, 상기 본체(MF)의 일측에 권취된 코일(Coil)(C)을 풀어 용이하게 공급하도록 하는 언 코일러(1a)와 상기 언 코일러(1a)에서 공급되는 스트립(11)을 소정의 형상으로 성형하도록 각도가 점차적으로 크게 형성된 다수개의 롤러(Roller)가 상, 하로 맞물리도록 구비된 포밍롤러(100)가 구비된다.

또한, 상기 포밍롤러(100)에서 제 1, 2플랜지(11a)(11b)와 엠보싱라인(12a)이 형성된 스트립(11)은 일측에 상, 하로 구비된 펀칭롤러(200)에 의해 도 2에서 설명한 바와 같은 유입구(12)가 다수개 형성된다.

또한, 상기 제 1, 2플랜지(11a)(11b)와 유입구(12), 엠보싱라인(12a)이 형성된 스트립(11)은 일측에 구비된 봉인블럭(300)과 상기 봉인블럭(300)의 내측을 관통하도록 구비된 성형봉(330)의 외주면에 감기며 도 2에서 상술한 바와 같은 원통형상의 몸체(10a)가 구비되는 코어(10)가 형성되는 것이다.(이하, 원통형으로 형성된 상기 스트립(11)을 코어(10)라 칭한다.)

상기 봉인블럭(300)의 상, 하측으로는 제 1, 2압축롤러(310)(320)가 구비되어 상술한 바와 같은 제 1, 2플랜지(11a)(11b)를 상, 하측에서 압축하여 결합부(13)를 형성함으로써, 오일의 누유(漏油)를 방지함과 동시에 본 발명 코어(10)의 표면 압축강도를 높이는 것이다.

또한, 상기 제 2압축롤러(11b)는 형상을 달리하여 상기 결합부(13)에 적어도 한줄 이상의 요홈을 형성하면 더욱 큰 강도의 코어(10)를 제조하는 것이 가능하다.

한편, 상기 성형봉(330)의 내측에는 가이더(450)가 구비되고, 그 가이더(450)의 선단에는 상기 코어(10)의 양측에 원형의 롤 컷터(Roll Cutter)(420)가 구비되어 상기 코어(10)가 소정의 길이에 도달하면 컷팅하도록 하는 절단장치(400)로 구성된다.

상기 가이더(450)는 소정의 코어 길이에 도달하면 롤 컷터(420)에 의해 직각으로 절단되도록 코어(10)를 전진시키는 역할을 하는 것이다.

도 4내지 도 9에 도시한 것이 본 발명 코어 제조장치(1)의 상술한 각 구성의 동작과 성형방법을 보다 더 상세하게 설명하기 위해 도시한 것이다.

도 4와 도 5에 도시한 것이, 본 발명 엘레멘트 코어(10)의 스트립(11)의 표면에 엠보싱라인(12a)과 제 1, 2플랜지(11a)(11b)를 형성하도록 하는 1조(組)의 포밍롤러(Forming Roller)(100)를 도시한 것이다.

상기 포밍롤러(100)는 제 1롤러(110)부터 제 6롤러(160)가 나란히 구비되어 상기 스트립(11)이 통과하면 상술한 바와 같이 스트립(11)의 양측으로 제 1, 2플랜지(11a)(11b)와 엠보싱라인(12a)이 길이방향으로 형성되는 것이다.

즉, 상기 포밍롤러(100)는 상, 하 1조로 구비되어 스트립(11) 두께에 해당하는 간격을 유지하고, 상측의 롤러는 볼록, 하측은 오목형상이 상호 맞물리도록 하는 것이 모두 동일하다.

다만, 각각 롤러의 형성된 각도가 상, 하 롤러가 접촉하고 있는 수평부를 기준으로 점진적으로 커지는 구조로써, 제 1롤러(110)를 지난 스트립(11)은 상기 제 1롤러(110)를 비롯해서 제 2, 3롤러(120)(130)의 형상과 동일한 형상으로 포밍,즉, 절곡되는 것이다.

또한, 도 5의 가)내지 다)에 도시한 제 4롤러(140)와 제 5, 6롤러(150)(160)를 거치며 일측에 단면으로 도시한 바와 같은 스트립(11)의 형상으로 절곡되는 것이다.

즉, 상술한 포밍롤러(100)는 통상의 금속재의 냉간상태에서 상기 제 1내지 제 6롤러(110)(120)(130)(140)(150)(160)에 의해 도시한 바와 같은 단면형상이 형성되는 것으로, 연속적으로 절곡작업을 시행하여 고생산성(高生産性)을 필요로 하는 현장에 적합한 성형방법이다.

또한, 상술한 제 1내지 제 6롤러(110)(120)(130)(140)(150)(160)의 수량을 6개로 한정하여 설명하였으나, 그것은 당 업계의 제조기술로써 얼마든지 용이하게 변형하여 실시하는 것이 가능하다. 즉, 상기한 롤러의 수량을 증가함으로써, 보다 미려한 성형면을 얻을 수 있다.

또한, 도 6의 가)와 나), 도 6a에 도시한 것은, 상기 스트립(11)의 양측에 제 1, 2플랜지(11a)(11b)의 성형이 완료되면, 상기 포밍롤러(100)의 일측에 구비된 펀칭롤러(200)를 거치며 유입구(12)가 형성되는 것에 대해서 설명하기 위한 것이다.

가)에 도시한 바에 의하면, 상측에 구비된 상롤러(210)의 단면상으로는 기어이빨형상의 돌출부(211)가 상기 상 롤러(210)의 외주면에 소정의 간격을 두고 다수개가 형성되어 있고, 상기 상 롤러(210)와 스트립(11)을 사이에 두고 하측에 구비되는 하 롤러(220)는 상기 상 롤러(210)와 동일한 형상의 오목부(221)를 구비하고있다.

상기 오목부(221)의 내측으로 상기 돌출부(211)가 삽입되며 상기 스트립(11)은 전단으로 따내지며 유입구(12)가 형성되는 것이다.

또한, 일측에 상세 도시한 바와 같이, 각 모서리(212)의 일측으로 전(前) 공정에서 형성된 제 1, 2플랜지(11a)(11b)가 구비되는 플랜지 홈(222)이 형성되어 상술한 바와 같은 형상으로 형성된 제 1, 2플랜지(11a)(11b)가 구비되도록 하여 손상을 방지하는 것이다.

또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 코어 제조장치(1)는 상기 상 롤러(210)와 연결된 구동부, 즉, 감속기(RD)와 연결된 모터(M)에 의해 상술한 상 롤러(210)와 후술할 성형봉(330)과 절단장치(400)가 스트립(11)을 매개로 하여 연동하는 것이다.

상기 플랜지 홈(222)의 외측으로는 상기 상, 하 롤러(210)(220)가 연동(連動)하도록 기어(Gear)(223)로 치합되어 상롤러(210)의 회전에 의해 하 롤러(220)도 동시에 회전하는 것이고, 상기 플랜지 홈(222)과 기어(223) 사이에 오목, 볼록으로 맞춰진 롤러 가이더(213)에 의해 상기 상, 하롤러(210)(220)의 정교한 회전이 가능하다.

도 6a에 도시한 것이 상술한 바와 같은 유입구(12)가 형성되는 것을 과정을 도시한 참고 사시도이다.

즉, 일정방향으로 계속 회전하는 펀칭롤러(200)를 지난 스트립(11)은 일측으로 전진하며 상술한 포밍롤러(100)에 의해 양측에 형성된 제 1, 2플랜지(11a)(11b)와, 상기 제 1, 2플랜지(11a)(11b)의 내측에 형성된 엠보싱라인(12a)의 사이에 유입구(12)가 형성되는 것이다.

한편, 상술한 바와 같이, 유입구(12)가 형성된 스트립(11)은 도 7의 가)와 나)에 도시한 바와 같은, 봉인블럭(300)의 내측으로 공급되고, 상기 봉인블럭(300)의 내측을 관통하도록 구비된 성형봉(330)의 외주면에 감기며 나선으로 성형된다.

상기 성형봉(330)은 상술한 바와 같은 펀칭롤러(200)의 회전에 의해 소정의 속도로 공급되는 스트립(11)의 전진에 의해 회전하는 것으로, 상기한 봉인블럭(300)과 성형봉(330)과 후술할 절단장치(400)는 스트립(11)의 진행하는 직각방향보다 큰 각도를 구비한 경사가 형성됨으로써, 상기 성형봉(330)의 외주면에 감기는 스트립(11)은 나선으로 감기게 되는 것이다.

또한, 상기 봉인블럭(300)과 성형봉(330)과 상기 성형봉(330)의 내부에 구비되는 가이더(450)는 후술할 슬라이더(440)의 상부에 구비되는 것이고, 상기 슬라이더(450)는 하측에 턴테이블(TT)이 구비되어 소정의 각도로 조정하는 것이 가능하여 나선으로 감기는 본 발명 코어(10)의 감기는 피치(Pitch)를 조절하는 것이다.

한편, 상기 봉인블럭(300)의 상, 하측에는 상, 하 압축롤러(310)(320)가 구비되어 상기한 바와 같이, 나선으로 성형되는 스트립(11)의 결합부(13)를 압축하여 견고하게 결합되도록 하는 것이다.

상기 결합부(13)의 성형이 완료된 스트립(11)은 원형 코어(10)의 형태가 되어 상기 가이더(120)의 선단으로 돌출되는 것이다.(이하, 상기 스트립(11)을 코어(10)로 칭한다.)

이때, 정해진 코어(10)의 길이에 도달하면 상기 가이더(450)의 선단에 롤 커터(420)는 실린더(410)에 의해 상기 코어(10)의 양측으로 접근하며 코어(10)와 동시에 회전하며 절단이 되는 것이다.(이하, 절단장치에 대해서는 도 8에서 후술한다.)

도 7a와 도 7b에 도시한 것은 상술한 도 7 "B"선과 "C"선의 상세도로써, 봉인블럭(300)의 상, 하측에 구비된 제 1, 2압축롤러(310)(320)의 동작에 대해서 상세히 설명하기 위한 것이다.

도 7a의 가) 내지 다)에 도시한 바와 같이, 상술한 포밍롤러(미도시)에서 스트립(11)의 일측에 형성된 제 2플랜지(11b)의 내측으로 제 1플랜지(11a)가 끼워지며 결합부(13)가 형성되는 것이고, 일정한 속도로 회전하며 전진하는 코어(10)의 결합부(13)는 먼저 제 1압축롤러(310)를 거치며 후단으로 절곡되며 1차적인 결합이 완료된다.

상기 동작은 본 발명의 코어(10)가 나선으로 형성되는 것이기 때문에 지속적으로 이루어지는 것이다.

또한, 도 7b에 도시한 것은 하측에 구비된 제 2압축롤러(320)에 의해 상술한 바와 같이 후단쪽으로 절곡되며 형성된 결합부(13)의 상측을 보다 견고하게 압축함으로써, 결합부(13)자체의 강도를 향상시킴과 동시에 유입된 정화오일의 누유(漏油)를 방지하도록 하는 것이다.

또한, 상술한 결합부(13)에 의해 코어(10)의 표면강도를 향상시키는 것은 당 업계의 제조기술로써 얼마든지 용이하게 변형하여 실시가 가능하다. 예를 들면, 상기 결합부(13)의 표면에 적어도 한줄 이상의 요홈을 형성하여 결합부(13)의 단면적을 크게 함으로써 강도를 향상시키는 방법도 있다.

도 8에 도시한 것은 상술한 결합부(13)의 성형이 완료된 스트립(11)은 원형 코어(10)의 형태가 되어 상기 가이더(450)의 선단으로 돌출되는 것이다.(이하, 상기 스트립(11)을 코어(10)로 칭한다.)

이때, 정해진 코어(10)의 길이에 도달하면 상기 가이더(450) 선단에 구비된 실린더(410)에 의해 상기 코어(10)의 양측으로 구비된 롤 커터(420)가 접근하며 코어(10)와 동시에 회전되며 절단이 되는 것이다.

상기 코어(10)의 길이는 도시하지 않은 콘트롤러에 미리 입력이 되어 돌출되는 위치에서 센서(Sensor) 또는 리미트 스위치(Limit Switch)등으로 정해진 길이를 인식하도록 하여 상기 실린더(410)에 의해 롤 커터(420)를 접근시키도록 하는 것이고, 상기 실린더(410)가 동작됨과 동시에 상기 가이더(450)와 절단장치(400)가 후단에 구비된 이송모터(430)에 의해 코어(10)의 전진속도와 동일한 속도로 전진하며 롤 커터(420)에 의해 코어(10)의 절단면이 직각을 유지하도록 하는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이, 절단이 완료되면 상기한 센서 또는 리미트 스위치의 신호에 의해 실린더(410)와 이송모터(430)가 상술한 동작의 반대로 동작하며 원위치로 복귀하며 1행정은 완료되는 것이고, 상술한 동작은 계속 반복된다.

도 9에 도시한 바에 의하면, 상술한 바와 같은 동작을 전체적인 공정별로 설명하기 위해 도시한 개략도이다.

도시한 바에 위하면, 언코일러(1a)에서 공급된 스트립(11)은 다수개의 롤러가 점진적으로 각도가 형성된 포밍롤러(100)를 거치면서 양측으로 제 1, 2플랜지(11a)(11b)를 형성하고, 상기 제 1, 2플랜지(11a)(11b)의 내측으로는 엠보싱라인(12a)이 형성되며 포밍단계(FS)가 완료된다.

또한, 상기 포밍단계(FS)가 완료된 스트립(11)은 상, 하로 구비된 펀칭롤러(200)를 지나며 상기 엠보싱라인(12a)의 사이사이에 유입구(12)가 펀칭, 즉, 따내어지는 펀칭단계(ES)가 완성되는데, 이때, 상기한 펀칭단계(ES)의 상 롤러(210)와 구동부(ME)가 연결되어 전체적인 기계의 동작이 이루어지는 것이다.

상기 펀칭단계(ES)가 완료되고, 봉인블럭(300)의 내측에 구비된 성형봉(330)에 의해 코어(10)가 나선을 구비한 원형으로 형성되는 롤링단계(RS)가 완료되고, 상기 롤링단계(RS)에서 롤링되는 코어(10)의 상, 하측, 즉, 상기 봉인블럭(300)의 상, 하측에 구비된 제 1, 2압축롤러(310)(320)에 의해 상기 나선으로 감기며 결합되는 결합부(13)를 1차로 절곡성형하여 결합하고, 2차로는 제 2압축롤러(320)에 의해 결합부(13)를 보다 견고하게 압축하여 보다 견고한 결합이 이루어지도록 하는 롤링단계(RS)가 완료된다.

또한, 상기 성형봉(330)의 내측을 관통하며 선단에 구비된 롤 커터(420)의 절단동작을 용이하도록 하는 가이더(450)와 롤 커터(420)가 구비된 절단장치(400)는 공지의 엘엠가이드(LM Guide)의 상측에 구비된 슬라이더(440)에 구비되어 상기 롤링단계(RS)가 완료된 코어(10)가 소정의 길이에 도달하면 상기 절단장치(400)의 선단에 구비된 실린더(410)의 동작에 의해 원형으로 형성된 롤 커터(420)가 상기 코어(10)의 양측으로 접근되며 절단이 이루어진다.

이때, 소정의 속도로 회전하며 전진하는 코어(10)의 양측으로 접근된 롤 커터(420)가 전진하는 코어(10)의 동작을 방해하지 않고, 직각으로 절단되도록 하기 위해 슬라이더(440)도 후단에 구비된 이송모터(430)의 회전에 의해 스크류(431)가 회전하며 상기 코어(10)의 전진속도와 동일한 속도로 전진하며 상기 코어(10)와 동일한 속도로 회전하며 절단하는 컷팅단계(CS)는 완료된다.

이때, 상기 롤 컷터(420)가 상기 코어(10)와 동시에 전진하는 이유로는 상기 코어(10)의 회전에 따라 롤 커터(420)도 전진하여 상기 코어(10)의 절단 시작점과 동이란 위치에서 절단이 이루어짐으로써, 절단이 완료되면 본 발명 코어(10)의 절단면이 직각을 이루도록 하기 위한 것이기 때문이다.

한편, 상술한 바와 같이, 컷팅이 완료된 코어(10)는 도시하지 않은 콘베어(Conveyor)를 타고 다음 공정으로 이동하게 되는 것이고, 상기 전진한 슬라이더(440)는 센서 또는 리미트 스위치에 의한 전기적 신호에 의해 상술한 바와 같은 동작의 역순으로 원위치에 복귀함으로써 1행정의 공정이 완료되고, 상술한 바와 동일한 동작으로 반복되는 무인 자동화기계를 통해 본 발명의 나선형 엘레멘트 코어(10)의 제작이 완료됨으로써, 생산성을 향상시킴과 동시에 성형이 완료된 코어(10)는 동일규격 대비 얇은 금속판을 사용하면서도 표면의 압축강도를 구비하여 강도를 유지한 엘레멘트 코어(10)의 제작이 가능하도록 하는 것이다.

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

본 발명에 의하면, 동일규격을 구비한 종래 코어두께의 대략 40%정도로 얇은 금속판을 사용해도 단면상의 단면적과 코어의 표면압축강도를 향상시킴으로써, 오일압에 의한 변형을 방지함과 동시에 원자재의 원가를 절감하도록 한 효과가 있다.

또한, 코어의 표면에 형성된 유입구의 양측으로 적어도 한줄 이상의 엠보싱라인을 형성함으로써, 단면적과 압축강도는 크게한 효과가 있다.

또한, 상기 유입구를 회전하는 롤러로 펀칭하도록 하여 작업자의 손이 다치는 안전사고를 예방한 효과가 있다.

또한, 코어의 몸체는 스트립을 소정의 각도를 구비한 나선형으로 형성하여 규격과 용량에 관계없이 상기 각도조절로 제조가 가능하여 원자재의 낭비를 원천적으로 방지한 효과가 있다.

또한, 1대의 기계에서 코어의 제작이 완료됨으로써, 작업인원을 활용하기가 용이하고 소규모 공장에서도 제작이 가능하도록 하여 엘레멘트 코어의 공급을 원활하게 한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 오일필터 내부에 구비되어 엘레멘트에 의해 정화된 엔진오일을 유입하도록 하는 엘레멘트 코어에 있어서,

   상기 엘레멘트 코어는 스트립의 양측으로 형성된 제 1, 2플랜지와;

   상기 제 1, 2플랜지의 내측에 적어도 한줄 이상의 돌출부를 형성하여 상기 제 1, 2플랜지와 함께 코어의 강도를 높이도록 한 엠보싱라인과;

   상기 스트립을 나선으로 형성하여 제1, 2플랜지가 상호 결합한 결합부가 형성된 코어 몸체로 구성된 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 엘레멘트 코어는 적어도 한줄 이상의 돌출로 형성된 엠보싱라인과 상기 제 1, 2플랜지가 나선으로 형성될 때, 상호 결합된 결합부에 의해 얇은 두께의 금속재를 사용하여도 동일규격의 엘레멘트 코어에 비해 표면의 압축강도는 큰 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1, 2플랜지가 결합된 결합부는 단면상으로 적어도 한줄 이상의 요홈이 형성되어 코어의 표면강도를 극대화한 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어.
4. 엘레멘트 코어의 제조장치에 있어서,

   상기 엘레멘트 코어제조장치는 스트립을 단계적으로 포밍하여 일측에는 제 1플랜지를 타측은 제 2플랜지가 형성되도록 성형하고, 상기 제 1, 2플랜지의 내측에는 일측으로 적어도 하나이상의 엠보싱라인을 형성하는 포밍롤러와;

   상기 포밍롤러에서 포밍된 스트립의 표면에 정화된 엔진오일이 유입되도록 유입구를 형성하는 펀칭롤러와;

   상기 플랜지 포밍롤러와 펀칭롤러로 제 1, 2플랜지와 엠보싱라인과 유입구가 형성된 스트립을 소정의 각도로 경사를 구비한채 구비된 봉인블럭의 내측으로 유입하고, 상기 봉인블럭의 내측에 구비되어 상기 스트립을 원형을 구비한 나선으로 말도록 회전하는 성형봉과, 상기 성형봉에 의해 나선으로 성형되는 스트립 양측의 제 1, 2플랜지가 결합하고, 상기 봉인블럭의 상, 하에 구비된 제 1, 2압축롤러에 의해 상기 제 1, 2플랜지가 결합되는 결합부를 형성하고, 상기 봉인블럭에서 완성된 엘레멘트 코어를 소정의 길이로 절단하도록 하는 롤 컷터가 구비된 절단장치로 구성된 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어의 제조장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 절단장치는 코어가 소정의 길이에 도달하면 센서 또는 리미트 스위치의 전기적신호에 의해 선단에 구비된 실린더의 동작에 의해 커터가 회전하는 코어의 양측으로 접근됨과 동시에 전진하며 절단이 이루어지는 것을 특징으로 하는 나선형엘레멘트 코어의 제조장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 절단장치는 후단에 구비된 이송모터의 선단에 장착된 스크류가 회전하며 전진하는 슬라이더에 의해 상기 코어의 전진속도와 동일한 속도로 전진하며 절단되어 절단면이 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어의 제조장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 봉인블럭의 상측에 구비된 제 1압축롤러는 코어의 결합부를 1차로 절곡하여 결합하고, 2차로 제 2압축롤러에 의해 상기 결합부 표면을 압축하여 평면의 결합부를 형성하는 것을 특징으로 하는 나선형 엘레멘트 코어의 제조장치.
8. 엘레멘트 코어의 제조방법에 있어서,

   상기 엘레멘트 코어의 제조방법은 코일로 권취된 스트립의 양측으로 제 1, 2플랜지와 일측으로 돌출된 엠보싱라인을 적어도 하나이상을 형성하는 포밍단계와;

   상기 포밍단계에서 소정의 형상으로 포밍된 제 1, 2플랜지와 엠보싱라인 사이에 유입구를 형성하는 펀칭단계와;

   상기 포밍단계에서 적어도 하나 이상 형성된 엠보싱라인을 내측으로 향하도록 소정각도의 경사를 구비하여 지속적으로 회전하는 성형봉의 외주면에 감기며 단면상으로 원형을 유지하되, 상기 소정의 각도로 형성된 경사에 의해 나선으로 성형되도록 하는 롤링단계와;

   상기 롤링단계의 성형봉이 관통하고, 상기 성형봉의 외주면에 제 1, 2플랜지가 결합하며 감긴 결합부를 상, 하에 구비된 제 1, 2압축롤러가 압축하여 견고하게 결합되도록 하는 롤링단계와;

   상기 롤링단계를 거쳐 결합이 완료되고, 소정의 길이에 도달하면 하부에 구비된 슬라이더에 의해 코어와 동시에 전진하며 상기 코어의 표면에 접촉하여 코어의 회전에 의해 절단되도록 하는 롤 커터가 구비된 컷팅단계로 구성된 것을 특징으로 하는 엘레멘트 코어의 제조방법.