KR100452055B1 - 차량연료 감지용 플로트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 연료탱크에 내장되는 연료게이지의 플로트(Float)에 있어서, 그 플로트의 재질을 합성고무에서 폴리우레탄 발포수지로 대체하고, 폴리우레탄 발포수지를 사용함에 있어 별도의 순차적 생산공정에 따라 자동으로 플로트가 대량 생산되게 함으로서,

여러 성분의 혼합물을 사용하지 않으면서도 플로트가 요구하는 물리적이면서도 기계적인 요구사항을 충분히 만족하고, 탈황현상에 의한 게이지 접점불량을 미연에 방지하며, 회전원반에 의해 자동으로 플로트가 대량으로 생산되므로 균일하면서도 안정된 제품의 생산이 가능할 뿐만 아니라 제조원가를 현저히 감소시킬 수 있는 차량연료 감지용 플로트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

차량연료 감지용 플로트의 제조방법 {manufacturing method of oil-sensing float for vehicle}

본 발명은 자동차용 연료탱크에 내장되는 연료게이지의 플로트(Float)에 있어서, 그 플로트를 폴리우레탄 발포수지를 사용하여 용이하면서도 신속한 대량생산이 가능케 한 플로트의 제조방법에 관한 것이다.

연료량 측정장치는 자동차의 연료탱크속에 장착되어 연료 변화량에 따른 유면 변화를 플로트(Float)의 부력으로 감지하여, 플로트의 상하 움직임에 따라 게이지 저항부의 가변저항 변화를 전류변화로 변환하여 이를 연료메타의 지침으로 표시되게 하는 것이다.

이러한, 플로트는 유체와 직접 접촉하는 구성품인 만큼 비중이 낮고 내화학성이 강해야 하며 오일과의 접촉시에도 재질자체의 물리적인 특성 변화가 없어야 하는 것이다.

따라서, 종래에는 전기한 바와 같은 요건을 만족하기 위해 NBR(합성고무)에 여러가지 혼합물을 혼합하여 발포 성형하는 방식으로 제조되며, 전기한 발포공정은 통상적으로 1차 발포공정과 2차 성형공정으로 되는 것이다.

즉, 재료배합시 약 10여가지의 혼합물을 섞어 일정모양이 형성되면 이를 적당한 크기로 재단하고, 재단된 원료를 1차 발포성형한 후 다시 2차 성형공정을 거치게 되며, 2차 성형된 제품의 버르(burr)를 제거하는 공정으로 이루어지는 것이다.

그러나, 전기한 바와 같은 통상의 플로트 제조공정은 그 공정이 매우 복잡하여 많은 시간을 요하며 자동화가 불가능하여 원가상승의 원인이 되는 것이며,

혼합물의 재료를 잘못 선택할 경우에는 휘발유 등의 연료에 그 플로트가 녹아버리는 위험성이 있는 것이다.

또한, 전기한 플로트의 배합 혼합물중 가황제로 사용되는 황(S)은 대략 34%정도 함유되는 것인데, 이러한 황의 성분이 플로트의 주위온도 상승에 따라 탈황되고, 탈황되는 황 성분이 상부로 상승하며 게이지의 저항구성부 즉, 도체 및 접점의 은(Ag) 성분이 유화반응을 일으키며 접촉불량을 발생시키는 원인이 되는 것이다.

또한, 전기한 탈황 및 유화반응에 의해 발생하는 접촉불량을 억제하기 위해 접점 및 도체에 파라듐(Pd)을 혼합하여 유화반응을 억제하고 있으나, 파라듐은 희귀금속 계열로 귀금속보다 가격이 비싸 원가가 매우 상승되는 문제점이 있는 것이며, 원가상승에 따른 부담으로 사용량에 한계가 있어 유화반응의 억제효과가 미약한 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 그 플로트의 재질을 폴리우레탄 발포수지로 대체하고, 폴리우레탄 발포수지를 사용함에 있어 별도의 순차적 생산공정에 따라 자동으로 플로트가 대량 생산되게 함으로서,

여러 성분의 혼합물을 사용하지 않으면서도 플로트가 요구하는 물리적이면서도 기계적인 특징을 충분히 만족하고, 탈황현상에 의한 접촉불량을 미연에 방지하며, 회전원반에 의해 자동으로 플로트가 대량으로 생산되므로 균일하면서도 안정된 제품의 생산이 가능할 뿐만 아니라 제조원가를 현저히 감소시킬 수 있는 차량연료감지용 플로트의 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명 플로트 제조방법에 의한 작업공정 개략도

도 2는 본 발명 플로트 제조방법에 의한 공정별 이송개략도

도 3은 본 발명에 의해 완성된 플로트의 일부절개 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 원반 2 : 금형틀

3 : 인젝터 4 : 피막층

5 : 플로트

20 : 수지탱크 21 : 믹서

22 : 펌프

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 플로트 성형장치의 공정도이고, 도 2는 플로트 성형장치의 공정별 이송도이다.

본 발명 플로트 제조방법을 그 공정별 설명에 의하면,

먼저, 발포수지 인젝터(3)로부터 폴리우레탄 발포수지를 원반(1) 상에 올려진 금형틀(2)내에 주입하는 수지투입공정(P1)과; 폴리우레탄 발포수지가 주입된 금형틀(2)의 상부를 마감하는 형틀밀폐공정(P2)과; 밀폐된 금형틀(2)을 가열 건조시켜 발포수지의 발포성형은 물론 외주면을 용융시켜 피막층(4)이 형성되게 한 플로트(5)를 성형하는 양생건조공정(P3)과; 양생건조된 금형틀(2)을 분리하는 형틀분리공정(P4)과; 분리된 형틀 내부의 플로트(5)에 충격을 가하는 이탈공정(P5)과; 이탈공정에 의해 양생된 플로트(5)가 금형틀(2)로부터 자리이탈되면 그 플로트(5)를 하부로 배출하는 배출공정(P6)과; 플로트가 배출된 금형틀(2)의 하부를 마감하는 하부판장착공정(P7)과; 플로트(5)가 배출된 금형틀(2)의 내부에 고압에어를 분사하는 소제공정(P8)과; 내부가 소제된 금형틀(2)의 내부에 이형제를 분사하는 이형제 분무공정(P9)으로되며, 이형제 분무공정이 종료된 금형틀(2)은 다시 최초의 수지투입공정(P1)으로 되돌아가 전기한 각 공정을 반복하여 피막층(4)을 갖는 플로트(5)를 연속생산하는 것이다.

도면중 미설명 부호 20은 탱크, 21은 믹서, 22는 펌프이다.

이러한 본 발명에 의한 플로트 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수지투입공정(P1)에 의해 원반(1)에 분할 고정된 하나의 금형틀(2)에 통상의 인젝터(3)에 의해 폴리우레탄 발포수지 원료를 투입하면, 수지원료의 투입과 동시에 원반(1)이 일정각도로 회전하게 되는데, 그 회전각도는 후술하는 각공정의 수행시간을 고려하여 원반(1)의 1회 회전에 의해 각 공정을 모두 거쳐 최초의 수지투입공정(P1)으로 되돌아가가도록 하는 것이다.

또한, 전기한 인젝터(3)는 크게, 수지를 저장하고 있는 탱크(20)와, 수지원료를 혼합하는 믹서(21), 수지원료를 배출하는 펌프(22)로 구성되어 있으며,

탱크(20)는 동,하절기에 따른 온도 조절이 가능토록 별도의 쿨러 및 히터가 내장되어 있는 것이어야 하고, 믹서(21)에 내장된 회전모터(도면에는 미도시함)는 최소 3500rpm의 회전수를 유지하여야 함은 물론, 펌프(22)는 내구성이 우수한 화학용 펌프를 사용하여야 하며, 수지원료의 토출량 조절이 가능하고, 압력체크가 가능한 격막식 게이지가 부착되어야 하는 것이다.

이러한 인젝터의 탱크(20), 믹서(21), 펌프(22) 등의 구성요소는 모두 공지의 것을 사용하는 것이므로 도면 및 상세한 설명에서는 생략한다.

전기한 인젝터(3)로부터 수지원료를 제공받은 금형틀(2)은 원반(1)의 일정각도 회전에 의해 함께 회전되고, 인젝터(1)의 전방에는 또다른 금형틀(2)이 위치하게 되므로 연속하여 폴리우레탄 발포수지원료를 금형틀(2)에 제공하는 것이다.

따라서, 연속하여 폴리우레탄 발포수지원료를 제공받은 다수의 금형틀(2)은 원반(1)의 회전에 의해 형틀밀폐공정(P2)을 수행하는 것인데, 이러한 형틀밀폐공정(P2)에서는 폴리우레탄 발포수지원료를 제공받기 위해 분할되었던 금형틀(2)의 상측이 견고하게 밀폐고정되는 것이다.

이렇게 밀폐된 금형틀(2)은 원반(1)의 회전에 따라 양생건조공정(P3)을 거치게 되는데, 양생건조공정(P3)에서는 고열의 히팅장치에 의해 금형틀(2) 내부의 수지원료가 발포되며 성형되게 하는 것이다.

또한, 발포성형은 물론 52~53℃의 온도에 의해 발포성형된 플로트(5) 표면이 용융되며 도 3의 도시와 같이 피막층(4)을 형성하게 되므로 그 피막층(4)에 의해 자동차의 오일탱크에 내장되는 플로트(5)의 표면으로 오일의 흡수를 방지하는 것이다.

이렇게 양생건조공정(P3)에 의해 발포성형된 플로트(5)를 갖는 금형틀(2)은 원반(1)의 연속회전에 의해 계속 간헐회전하며 형틀분리공정(P4)에 이르게 되는 것이며, 형틀분리공정(P4)에서는 금형틀(2) 내부에서 발포 양생된 플로트(5)를 배출하기 위해 전기한 금형틀(2)을 상하로 분리하는 것이다.

따라서, 상하부가 분리된 금형틀(2)은 다음공정인 이탈공정(P5)으로 이동하게 되는데, 이탈공정(P5)에서는 전기한 금형틀(2) 내부의 플로트(5)에 손상이 가지 않을 정도의 일정한 충격을 가하여 금형틀(2) 내부의 플로트(5)가 금형틀(2)과 자리이탈되게 하는 것이다.

이러한 상태에서 배출공정(P6)을 담당하는 다음구간으로 회전되면 실린더 등의 승강수단에 의해 이탈공정(P5)에서 자리이탈된 플로트(5)를 금형틀(2)의 하부로 배출하는 것이다.

따라서, 원반(1)의 회전에 의해 연속되는 금형틀(2)에서 지속적으로 제품이 배출되므로 보다 대량생산이 가능한 것이다.

또한, 전기한 바와 같이 금형틀(2)로부터 제품이 배출되면, 전기한 형틀분리공정(P4)에 의해 상,하부가 일시적으로 제거된 상태의 금형틀(2)을 하부판장착공정(P7)에 의해 분리되었던 금형틀(2)의 하부만을 결합하는 것이다.

이렇게 하부만이 결합된 상태에서 그 금형틀(2) 내부에는 플로트(5)의 양생건조과정(P3)에서 각종 찌꺼기 및 부스러기 등이 남아 있게 되는 것인데, 소제공정(P8)에 의해 에어건 등의 고압토출수단에 의해 고압으로 에어를 금형틀(2)에 토출하여 그 금형틀(2) 내부의 잔유물을 완전히 소제하는 것이다.

이렇게 금형틀(2) 내부가 완전히 소제된 상태에서 이형제 분무공정(P9)에 이르러서는 금형틀(2) 내부에 실리콘이나 폴리왁스 등의 이형제를 도포하여 내부에서 발포성형되는 플로트가 용이하게 빠져나오도록 사전 준비하는 것이다.

이렇게 준비된 금형틀(2)은 다시 원반(1)의 회전에 의해 인젝터(3)의 전방으로 이동되는 것이며, 인젝터(3)의 폴리우레탄 발포수지원료 제공과 동시에 다시 회전하면서 플로트(5)를 연속 생산하는 것이다.

따라서, 원반(1)에 고정된 금형틀(2)의 개수만큼 원반(1)이 1회 회전하는 동안 완성된 플로트(5)가 생산되는 것이며, 원반(1)의 회전 분할각도를 임의대로 변경하여 이에 알맞는 각각의 수단을 배치함으로서, 플로트(5)의 생산속도 및 생산량을 변경하여 적용할 수도 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명 차량연료 감지용 플로트의 제조방법은, 여러 성분의 혼합물을 사용하지 않으면서도 플로트가 요구하는 물리적이면서도 기계적인 특징을 충분히 만족하고, 탈황현상에 의한 접촉불량을 미연에 방지하며, 반복적인 생산공정의 연속에 의해 자동으로 플로트가 대량으로 생산되므로 균일하면서도 안정된 제품의 생산이 가능할 뿐만 아니라 제조원가를 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 발포수지 인젝터로부터 폴리우레탄 발포수지 원료를 금형틀내에 주입하는 수지투입공정과;

   폴리우레탄 발포수지가 주입된 금형틀의 마감하는 형틀밀폐공정과;

   밀폐된 금형틀을 가열 건조시켜 금형틀 내부의 플로트가 발포 성형은 물론 플로트 표면에 피막층이 형성되게 하는 양생건조공정과;

   양생건조된 금형틀을 상,하로 분리하는 형틀분리공정과;

   분리된 형틀 내부의 플로트에 충격을 가하는 이탈공정과;

   이탈공정에 의해 양생된 플로트가 금형틀로부터 자리이탈되면 그 플로트를 하부로 배출하는 배출공정과;

   플로트가 배출된 금형틀의 하부를 마감하는 하부판장착공정과;

   플로트가 배출된 금형틀의 내부에 고압에어를 분사하는 소제공정과;

   청소된 금형틀의 내부에 이형제를 분사하는 이형제 분무공정으로되며, 이형제 분무공정이 종료된 금형틀은 다시 최초의 수지투입공정으로 되돌아가 전기한 각 공정을 반복함을 특징으로 하는 차량연료 감지용 플로트의 제조방법.