KR100560137B1

KR100560137B1 - 자전거 림의 금형장치

Info

Publication number: KR100560137B1
Application number: KR1020030045423A
Authority: KR
Inventors: 오병환; 최재훈
Original assignee: 주식회사 우연
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR20030062291A

Abstract

본 발명은 자전거림의 금형장치에 관한 것으로 내측에 상기 클린처부숄더(70)의 일측과 클린처부상판(60)의 외측면에 대응하는 제1요철(11)이 형성된 제1금형(10)과; 상하로 분리되며 상기 제1금형(10)의 가장자리를 감싸면서 체결되고, 내측에 상기 클린처숄더(70)의 상부를 성형시키는 돌출부(21)가 연속적으로 형성된 제2금형(20)과; 상기 제1금형(10)과 마주보며 상기 제2금형(20)의 내측에 위치하게 되며 상기 제2금형(20)과의 결합시 일정한 제1공간부(51)가 형성되도록 하여 클린처와 클린처부숄더(70)의 내측을 성형시키게되는 제3금형(30)과; 내측에 몸통부 숄더(70)와 몸통부의 측벽(50)에 대응하는 제2요철(41)이 형성되어, 클린처부가 제작된 후 상기 클린처부가 결합되어 있는 상기 제2금형(20)과 체결되어 일정한 제2공간부(52)를 형성하여 클린처부와 일체화된 몸통부를 가압성형하게 되는 제4금형(40);을 포함하여 구성되어 제1,2,3금형의 결합에 의해 발생한 제1공간부(51)에서 복합재료가 클런치부로 가압성형되며, 상기 클런치부의 성형후 상기 제1,2금형을 제거하고 클런치부가 결합되어 있는 상태의 제3금형(30)에 제4금형(40)을 결합하여 형성된 제2공간부(52)에서 상기 클런치부와 몸통부가 일체화되어 자전거 림이 성형되는 것을 특징으로 하는 자전거 림의 금형에 관한 것이다.

이에따라 클런처부의 강도가 강해지며, 무게를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

자전거 바퀴 림 고분자 복합소재 금형

Description

자전거 림의 금형장치{mold apparatus of bicycle clincher-rim}

도1 : 종래기술로 제작된 자전거 림의 단면도.

도2 : 본 발명의 일실시예에 따른 금형장치로 제작한 자전거 림의 단면도.

도3 : 본 발명의 일실시예에 따른 금형장치의 분해사시도
도4 : 1,2,3 금형이 결합된 상태의 단면도
도5 : 도4의 금형에 복합재료가 투입된 상태를 나타낸 단면도

도6 : 2,3,4 금형이 결합된 상태의 단면도

도7 : 도6의 금형에 복합재료가 투입된 상태를 나타낸 단면도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

10 : 제1금형(10) 20 : 제2금형(20)

30 : 제3금형(30) 31 : 성형판(31)

32 : 분할판(32) 40 : 제4금형(40)

본 발명은 자전거 림의 금형에 관한 것으로 보다 상세하게는 클런처부를 성형한 후 몸통부를 상기 클런처부에 결합하도록 구성된 금형에 관한 것이다.

일반적으로 자전거림의 형태에는 튜브형태와 클린처형태의 두가지가 대표적인 것이며, 상기 튜브형태의 경우는 타이어를 결합시킴에 있어 접착제를 이용하여 설치하게 된다. 반면에 클린처형태의 경우에는 림을 구성하는 측벽(50)으로부터 상측으로 돌출되는 숄더(70)의 단부에 클린처가 구비되어 이 부위에 타이어가 고정된다.

최근에는 품질 및 성능향상을 위해 자전거림으로서 섬유강화 고분자 복합재료를 사용하고 있다. 그러나 종래에는 복합재료로 구성된 림에 있어서 클린처부는 별도의 재질인 알루미늄으로 가공하여 림의 상면에 접착고정하여 하나의 자전거림을 완성하게된다. 그러나 상기와 같이 별도의 재질로 사용하는 경우 생산 비용이 증가하게 되며 접착제로 림과 클린처부를 고정하게 되어 사용중 탈락이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인에 의해 특허출원된 특허출원 10-2001-0087061호 "복합재료 자전거림의 금형장치 및 이를 이용한 제조장치"에 의하면 림과 클린처부를 일체로 성형할 수 있는 자전거림의 금형장치를 개시하고 있다. 그러나 상기 발명의 금형장치로 자전거 림을 제작하게 되면 상기 클런처부의 클린처(80)와 숄더(70)에 가해지는 압력이 약해 강도가 떨어진다는 문제점이 발생하게 된다. 이를해결하기위해 상기 클런처부의 두께를 두껍게 할 경우에는 자전거림의 중량이 무거워지며, 생산비용도 증가하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 강도가 높아 경량의 우수한 품질의 탄소섬유 고분자 복합재료로 자전거 림을 제작할 수 있는 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 내측에 상기 클린처부숄더(70)의 일측과 클린처부상판(60)의 외측면에 대응하는 제1요철(11)이 형성된 제1금형(10)과; 상하로 분리되며 상기 제1금형(10)의 가장자리를 감싸면서 체결되고, 내측에 상기 클린처숄더(70)의 상부를 성형시키는 돌출부(21)가 연속적으로 형성된 제2금형(20)과; 상기 제1금형(10)과 마주보며 상기 제2금형(20)의 내측에 위치하게 되며 상기 제2금형(20)과의 결합시 일정한 제1공간부(51)가 형성되도록 하여 클린처와 클린처부숄더(70)의 내측을 성형시키게되는 제3금형(30)과; 내측에 몸통부 숄더(70)와 몸통부의 측벽(50)에 대응하는 제2요철(41)이 형성되어, 클린처부가 제작된 후 상기 클린처부가 결합되어 있는 상기 제3금형(30)과 체결되어 일정한 제2공간부(52)를 형성하여 클린처부와 일체화된 몸통부를 가압성형하게 되는 제4금형(40);을 포함하여 구성되어 제1,2,3금형의 결합에 의해 발생한 제1공간부(51)에서 복합재료가 클런치부로 가압성형되며, 상기 클런치부의 성형후 상기 제1,2금형을 제거하고 클런치부가 결합되어있는 상태의 제3금형(30)에 제4금형(40)을 결합하여 형성된 제2공간부(52)에서 상기 클런치부와 몸통부가 일체화되어 자전거 림이 성형되는 것을 특징으로하게 된다.

바람직하게는 상기 제3금형(30)은, 하부와 외측면은 평평하며 상부의 내측면에는 제1금형(10)의 클런치부숄더(70)형상과 상기 제2금형(20)의 돌출부(21)에 대응하여 클런치부숄더(70)를 형성시키는 보조면이 형성되며, 상기 보조면에는 함몰되어 클런치를 성형시키는 클런처홈이 구비되고, 상기 평평한 면이 마주보도록 위치하게 되는 성형판(31)과; 상기 제1금형(10)의 최외각부와 결합되며, 내측면은 평 평하여 상기 성형판(31)의 외측면에 결합되며, 내측방향의 중앙부가 돌출되어 상하의 성형판(31) 사이의 평평한 면에 삽입되어, 상하의 성형판(31)을 위치시키게 되는 분할판(32)을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하게된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 자전거 림의 금형에 대해 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 금형장치로 제작한 자전거 림의 단면도이며, 도3는 본 발명의 일실시예에 따른 금형장치의 분해사시도이며, 도4는 1,2,3 금형이 결합된 상태의 단면도이며, 도5는 도4의 금형에 복합재료가 투입된 상태를 나타낸 단면도이며, 도6은 2,3,4 금형이 결합된 상태의 단면도이며 도7은 도6의 금형에 복합재료가 투입된 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 자전거 림의 금형장치는 제1금형(10)과 제2금형(20)과 제3금형(30)과 제4금형(40)으로 나눌 수 있다. 여기서 상기 제3금형(30)은 성형판(31)과 분할판(32)으로 나누어진다.

먼저 제1금형(10)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제1금형(10)은 원형의 고리형상을 이루며 외주면을 따라 타 금형과의 결합에 의해 금형공간을 형성하게되는 제1요철(11)이 형성된다. 상기 제1요철(11)은 도2에 도시된 상기 클린처부숄더(70)의 하부와 클린처부상판(60)의 외측면에 대응하는 형상을 이루게된다. 상기 제1금형(10)의 상면과 하면에는 후술하게될 제2금형(20)과의 체결용 홈이 형성되어 있다.

다음으로 제2금형(20)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제2금형(20)은 상기 제1금형(10)의 가장자리를 감싸면서 체결된다. 이를 위해 상기 제2금형(20)에는 상기 제1금형(10)의 체결용 홈에 대응하여 돌출된다. 상기 제2금형(20)은 내측에 상기 클린처숄더(70)(7)의 상부를 성형시키는 돌출부(21)가 연속적으로 형성되어 있다.

다음으로 제3금형(30)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제3금형(30)은 제1금형(10)과 마주보며 상기 제2금형(20)의 내측에 위치하게 되며 상기 제2금형(20)과의 결합시 제1공간부(51)가 형성되도록 구성된다. 상기 제1공간부(51)는 클런처부숄더(70)과 클런처부상판(60)으로 이루어진 클런처부의 형상을 이루게되어 제1공간부(51)내에 복합재료가 투입되면 클런처부를 형성시키게된다. 상기 제3금형(30)은 원형인 상기 제1금형(10)의 둘레에 결합되므로 결합을 용이하게 하기 위해 원형을 4등분한 형상으로 구성된다.

상기 제3금형(30)은 성형판(31)과 분할판(32)으로 구성된다. 먼저 성형판(31)에 대해 설명하기로 한다. 상기 성형판(31)은 하부와 외측면은 평평하며 상부의 내측면에는 제1금형(10)의 클런치부숄더(70)형상과 상기 제2금형(20)의 돌출부(21)에 대응하여 클런치부숄더(70)를 형성시키는 보조면이 형성되며, 상기 보조면에는 함몰되어 클런치를 성형시키는 클런처홈이 구비되고, 상기 평평한 면이 마주보도록 위치하게 된다. 또한 상기 보조면에는 상기 제2금형(20)의 돌출부(21)에 대응하는 보강부(33)를 결합하여 자전거림과 금형의 분리가 용이하도록 하게 된다.

그리고 상기 분할판(32)은 상기 제1금형(10)의 최외각부와 결합되며, 내측면은 평평하여 상기 성형판(31)의 외측면에 결합되며, 내측방향의 중앙부가 경사를 이루며 돌출되며 상기 돌출부(21)는 상하의 성형판(31) 사이의 평평한 면에 삽입되어, 상하의 성형판(31)을 외측으로 밀게 된다. 이와같이 제2금형(20)을 성형판(31)과 분할판(32)으로 구성하는 이유는 클런치부숄더(70)가 내측으로 돌출되어 있어 성형후 금형의 분리를 용이하게 하기 위함이다.

상기와 같이 제1금형(10)과 제2금형(20)과 제3금형(30)이 결합되면 내부에 상기 제1공간부(51)가 형성된다. 상기 제1공간부(51)에 복합재료가 투입된후 가압성형되면 클린처부가 형성된다.

다음으로 제4금형(40)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제4금형(40)은 내측에 몸통부 숄더(70)와 몸통부의 측벽(50)에 대응하는 제2요철(41)이 형성되어있다. 상기 제4금형(40)은 제1금형(10)과 제2금형(20)과 제3금형(30)에 의해 상기 클린처부가 제작된 후 제1금형(10)과 제2금형(20)을 제거한 상태에서 상기 클린처부가 결합되어 있는 상기 제3금형(30)과 체결되어 몸통부의 형상을 이루는 제2공간부(52)를 형성하도록 구성된다. 상기 공간에 복합재료를 투입하여 가압하여 클린처부와 일체화된 몸통부를 가압성형하게 된다.

이때 상기 제3금형(30)과 제4금형(40)사이의 제2공간부(52)에 튜브(63)를 삽입한 후 복합재료를 투입하여 몸통부의 내부에 공간이 형성되어 중량을 줄일수 있도록 구성하게 된다.

이하에서는 본 발명의 금형장치의 작용에 대해 설명하기로 한다. 먼저 상하의 제2금형(20)사이에 제1금형(10)을 위치시키고 분리되어 있는 제2금형(20)을 상기 제1금형(10)의 둘레에 조립하게 된다. 이에 따라 형성된 공간에 복합재료가 투입되어 클런처와 클런처부숄더(70)와 클런처부상판(61)으로 구성되는 클런처부가 형성된다. 이때 상기 제3금형(30)의 성형판(31)사이에 위치하는 분할판(32)에 압력을 가하게 되면 상기 상기 복합재료측에 압력이 전달되어 품질이 높아진다.

이후 상기 제2금형(20)과 제1금형(10)을 분리하게 되면 제3금형(30)내에 원형의 클런처부가 결합되어 있게된다. 상기 제3금형(30)과 원형의 클런처부 내부에 상기 제4금형(40)을 위치시키게 된다. 이때 상기 제4금형(40)과 제3금형(30) 및 클런처부에 의해 형성되는 공간에 원형의 튜브(63)를 삽입하고 복합재료를 투입한 후 제2금형(20)을 다시 결합하여 가압성형하게 되면 내부가 비어있는 몸통부가 상기 클런처부에 결합되어 도2에 도시된바와 같은 단면을 가지는 자전거 림이 완성된다.

상기와 같이 본 발명의 금형에 의하면 클런처부를 별도로 제작하게 되므로 상기 클런처부의 전체에 압력이 균일하게 가해져 강도가 높아져, 중량이 가벼우며 고품질의 자전거림을 제작할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

측판, 상판(60), 숄더(70), 클린처로 구성되는 자전거림을 탄소섬유 고분자 복합재료로서 일체로 제조하는 금형장치에 있어서,

내측에 상기 클린처부숄더(70)의 일측과 클린처부상판(60)의 외측면에 대응하는 제1요철(11)이 형성된 제1금형(10)과;

상하로 분리되며 상기 제1금형(10)의 가장자리를 감싸면서 체결되고, 내측에 상기 클린처숄더(70)의 상부를 성형시키는 돌출부(21)가 연속적으로 형성된 제2금형(20)과;

상기 제1금형(10)과 마주보며 상기 제2금형(20)의 내측에 위치하게 되며 상기 제2금형(20)과의 결합시 일정한 제1공간부(51)가 형성되도록 하여 클린처와 클린처부숄더(70)의 내측을 성형시키게되는 제3금형(30)과;

내측에 몸통부 숄더(70)와 몸통부의 측벽(50)에 대응하는 제2요철(41)이 형성되어, 클린처부가 제작된 후 상기 클린처부가 결합되어 있는 상기 제2금형(20)과 체결되어 일정한 제2공간부(52)를 형성하여 클린처부와 일체화된 몸통부를 가압성형하게 되는 제4금형(40);을 포함하여 구성되어 제1,2,3금형의 결합에 의해 발생한 제1공간부(51)에서 복합재료가 클런치부로 가압성형되며, 상기 클런치부의 성형후 상기 제1,2금형을 제거하고 클런치부가 결합되어있는 상태의 제3금형(30)에 제4금형(40)을 결합하여 형성된 제2공간부(52)에서 상기 클런치부와 몸통부가 일체화되어 자전거 림이 성형되는 것을 특징으로 하는 자전거 림의 금형장치.
제1항에 있어서 상기 제3금형(30)은,

하부와 외측면은 평평하며 상부의 내측면에는 제1금형(10)의 클런치부숄더(70)형상과 상기 제2금형(20)의 돌출부(21)에 대응하여 클런치부숄더(70)를 형성시키는 보조면이 형성되며, 상기 보조면에는 함몰되어 클런치를 성형시키는 클런처홈이 구비되고, 상기 평평한 면이 마주보도록 위치하게 되는 성형판(31)과;

상기 제1금형(10)의 최외각부와 결합되며, 내측면은 평평하여 상기 성형판(31)의 외측면에 결합되며, 내측방향의 중앙부가 돌출되어 상하의 성형판(31) 사이의 평평한 면에 삽입되어, 상하의 성형판(31)을 위치시키게 되는 분할판(32)을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거림의 금형장치.