KR101173898B1 - 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 금속판을 딥 드로잉(deep drawing) 가공, 트리밍(triming) 가공, 피어싱(piercing) 가공 및 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성함으로써 배기가스의 흐름을 향상시키고, 배기가스의 누출을 방지하는 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 금속판을 소정 면적으로 절단한 후, 금형 및 펀치에 의한 딥 드로잉(deep drawing) 가공을 통하여 일단부 양측에 서로 대칭되는 돌출부 및 타단부에 개구부가 형성되는 1차 성형체로 형성한 후, 트리밍(triming) 가공을 통하여 상기 1차 성형체의 표면 및 내부면을 매끈하게 가공하여 2차 성형체로 형성한 후, 피어싱(piercing) 가공을 통하여 상기 돌출부의 표면에 통공이 형성되는 3차 성형체로 형성한 후, 상기 통공에 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법{Branch pipe of exhaust device for vehicle and manufacturing method thereof}
본 발명은 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 금속판을 딥 드로잉(deep drawing) 가공, 트리밍(triming) 가공, 피어싱(piercing) 가공 및 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성함으로써 배기가스의 흐름을 향상시키고, 배기가스의 누출을 방지하는 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 배기장치는 엔진에 접속된 복수개의 분기관들이 하나로 합쳐지는 배기다기관(exhaust manifold)과, 엔진으로부터의 입자성물질, 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물 등의 유해미립자(매연)를 제거하기 위한 촉매컨버터와, 소음을 감소시키고 매연을 차량 외부로 배출하기 위한 머플러로 구성되어 있으며, 상기 배기다기관과 촉매컨버터와 머플러 사이는 각각 연결파이프들로 연결되어 엔진으로부터의 배기가스가 매연과 소음 등이 저감된 상태로 머플러를 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.
상기 연결파이프 중 촉매컨버터와 머플러를 연결하는 파이프는 선단부에 위치되는 인파이프(inpipe)쪽에는 촉매컨버터가 연결되고 종단부에 위치되는 아웃파이프(outpipe)쪽에는 머플러가 연결되도록 되어 있어 상기 촉매컨버터를 통과하면서 유해미립자(매연)가 정화처리된 배기가스가 머플러를 통해 원활하게 배출되도록 되어 있는데, 최근에는 두개의 머플러가 장착되도록 "Y"자형의 분지관이 촉매컨버터와 두개의 머플러 사이에 연결장착되어 촉매컨버터로부터의 배기가스가 상기 분기형배기관을 통과하면서 두갈래로 갈라져 각각의 머플러를 통해 더욱 원활하게 배출되도록 되어 있다.
이러한 종래 듀얼 머플러용 분지관(1')의 성형방법은 도 9에 도시된 바와 같이 여러 단계를 거쳐 복잡한 과정을 통해 제조되는데, 먼저 상하에 위치되는 금속판(12a')(12b')을 일정크기로 절단한 다음 상기 금속판(12a')(12b')을 통상의 프레스장치를 이용하여 "Y"자형상으로 굴곡진 상판(13')과 하판(14')을 각각 프레스 성형하고 상기 "Y"자형의 상판(13')과 하판(14')을 각각 상하로 맞대어 용접부착하되, 일반적으로 인파이프(10')가 연결되는 선단부쪽의 입구(11') 부분은 두갈래로 갈라지면서 배출되는 종단부쪽의 출구(15a')(15b')부분보다 그 직경을 크게 프레스가공하여 배기가스의 균형적인 유입 및 유출이 이루어지도록 하며 상기 상판(13')과 하판(14')의 외측면에는 각각 상부돌출편(16a')(16b')(16c')과 하부돌출편(17a')(17b')(17c')을 돌출형성하여 상기 상부돌출편(16a')(16b')(16c')과 하부돌출편(17a')(17b')(17c')이 서로 맞닿게 위치된 상태에서 용접부착함으로써 내부에 "Y"형의 관로가 형성되도록 하며, 선단부쪽의 입구부분에는 소정의 길이로 된 인파이프(10')를 삽입한 상태에서 용접부착하고 종단부쪽의 양측 출구(15a')(15b') 부분에는 각각 소정의 길이로 된 아웃파이프(5a')(5b')를 삽입한 상태에서 용접부착하여 듀얼 머플러용 분지관(1')을 완성하게 되며, 상기 듀얼 머플러용 분지관(1')을 자동차의 저면에 고정부착하면서 인파이프(10')에는 통상의 촉매컨버터를 연결 장착하고 아웃파이프(5a')(5b')에는 각각 통상의 머플러를 연결 장착하여 듀얼 머플러용 분지관(1')을 자동차에 설치 완료하게 된다.
그러나 상기 듀얼 머플러용 분지관(1')은 전체적인 성형공정이 매우 복잡하여 제조시간 및 제조비용이 크게 증가하며, "Y"자 형상으로 굴곡지게 프레스 성형된 상판(13')과 하판(14')을 서로 용접부착 시 상부돌출편(16a')(16b')(16c')과 하부돌출편(17a')(17b')(17c')의 용접부착으로 인한 열변형이 전체적으로 발생하여 선단부의 입구(11') 및 종단부의 출구(15a')(15b')부분이 각각 원형이 아닌 타원형으로 변형되어 인파이프(10') 및 아웃파이프(5a')(5b')가 각각 입구(11') 및 출구(15a')(15b')부분에 용이하게 결합장착되지 못할 뿐 아니라 결합장착된 상태에서도 정확하게 밀착 결합되지 않아 결합부분에 미세한 틈새가 발생되어 배기가스가 누출되고, 또한 상기 상부돌출편(16a')(16b')(16c')과 하부돌출편(17a')(17b')(17c')이 서로 용접부착된 결합부분의 내주면에는 내측으로 움푹 들어간 요홈부(18a')(18b')(18c')가 긴 선형태로 형성되어 있어 상기 요홈부(18a')(18b')(18c')로 배기가스가 유입되면서 와류가 발생되어 배기가스의 흐름을 저하시킬 뿐 아니라 배기소음이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 금속판을 딥 드로잉(deep drawing) 가공, 트리밍(triming) 가공, 피어싱(piercing) 가공 및 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성할 수 있는 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 금속판을 소정 면적으로 절단한 후, 금형 및 펀치에 의한 딥 드로잉(deep drawing) 가공을 통하여 일단부 양측에 서로 대칭되는 돌출부 및 타단부에 개구부가 형성되는 1차 성형체로 형성한 후, 트리밍(triming) 가공을 통하여 상기 1차 성형체의 표면 및 내부면을 매끈하게 가공하여 2차 성형체로 형성한 후, 피어싱(piercing) 가공을 통하여 상기 돌출부의 표면에 통공이 형성되는 3차 성형체로 형성한 후, 상기 통공에 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 버링가공은, 볼 베어링을 상기 개구부를 통하여 상기 통공으로 배출시켜 원통형으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면은, 금속판을 소정 면적으로 절단하는 단계; 금형 및 펀치에 의한 딥 드로잉(deep drawing) 가공을 통하여 일단부 양측에 서로 대칭되는 돌출부 및 타단부에 개구부가 형성되는 1차 성형체로 형성하는 단계; 트리밍(triming) 가공을 통하여 상기 1차 성형체의 표면 및 내부면을 매끈하게 가공하여 2차 성형체로 형성하는 단계; 피어싱(piercing) 가공을 통하여 상기 돌출부의 표면에 통공이 형성되는 3차 성형체로 형성하는 단계 및 상기 통공에 버링(burring) 가공을 통하여 "Y"형상의 분지관을 완성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 버링가공은, 볼 베어링을 상기 개구부를 통하여 상기 통공으로 배출시켜 원통형으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법에 의하면, 첫째, 금속판을 딥 드로잉(deep drawing) 가공, 트리밍(triming) 가공, 피어싱(piercing) 가공 및 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관을 형성함으로써 제조공정이 간략해지고, 그로 인하여 제조비용이 절감되는 효과가 있다.
둘째, 분지관을 일체형으로 형성하므로 배기가스가 촉매컨버터로 전달될 때 누출되는 것을 방지하므로 환경오염을 막는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 제조공정의 순서를 나타낸 공정도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 딥 드로잉 가공을 통하여 형성되는 1차 성형체를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 딥 드로잉 가공 후 트리밍 가공을 통하여 형성되는 2차 성형체를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 트리밍 가공 후 피어싱 가공을 통하여 형성되는 3차 성형체를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 트리밍 가공 후 버링 가공을 통하여 형성되는 분지관을 나타낸 도면이다.
도 9는 종래의 분지관 제조순서를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관(100)은, 자동차의 배기장치 중 촉매컨버터와 두개의 머플러 사이에 연결되어 배기용으로 사용되는 "Y"자형의 분지관에 관한 것으로, 상기 분지관(100)의 선단부에 위치되는 인파이프(inpipe)(110)에는 통상적인 촉매컨버터가 연결 장착되고 종단부에 두 갈래로 갈라져 있는 각 아웃파이프(outpipe)(120)에는 통상의 머플러가 각각 연결 장착되도록 되어 있어 상기 촉매컨버터를 통과하면서 유해미립자(매연)가 정화 처리된 배기가스가 분기형배기관의 내부에서 양쪽으로 나눠지면서 각각의 머플러를 통해 원활하게 배출되도록 되어 있다.
이하, 상기와 같은 듀얼 머플러용 분지관 제조방법을 도면에 의해 각 단계별로 설명한다.
도 4는 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관의 제조공정의 순서를 나타낸 공정도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 딥 드로잉 가공을 통하여 형성되는 1차 성형체를 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5의 딥 드로잉 가공 후 트리밍 가공을 통하여 형성되는 2차 성형체를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 트리밍 가공 후 피어싱 가공을 통하여 형성되는 3차 성형체를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7의 트리밍 가공 후 버링 가공을 통하여 형성되는 분지관을 나타낸 도면이다.
첫째, 도 5a에 도시된 바와 같이 소정면적으로 절단된 금속판(200)(S10)을 금형(300)의 상부에 얹히고 펀치(310)를 통하여 딥 드로잉 가공을 실시하게 된다. 상기와 같이 딥 드로잉 가공을 마치게 되면 상기 금속판(200)은 도 5b에 도시된 바와 같이 1차 성형체(210)(S20)로 형성되며, 그 형상은 용기형상이 된다. 상기 1차 성형체(210)는 상기 금형(300) 및 펀치(310)와 동일한 형상으로 형성되며, 일단부는 단면의 형상이 'V'형상의 돌출부(211)가, 타단부는 원통형의 개구부(212)가 형성된다.
따라서 상기 1차 성형체(210)의 형상은 대략 "Y"형상으로 형성되며, 상기 금형(300) 및 펀지(310)도 1차 성형체(210)와 동일한 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
둘째, 상기와 같이 형성되는 1차 성형체(210)는 트리밍 가공을 통하여 표면 및 내부면이 매끈하게 가공하며, 상기 개구부(212)의 길이도 적절한 길이로 절단되어 도 6에 도시된 2차 성형체(220)로 형성(S30)된다.
셋째, 상기와 같이 구성되는 2차 성형체(220)는, 도 7a에 도시된 바와 같이 피어싱 가공을 통하여 상기 돌출부(211)의 표면에 통공(231)을 형성하므로 도 7b에 도시된 3차 성형체(230)가 형성(S40)된다.
넷째, 상기와 같이 구성되는 3차 성형체(230)는, 도 8a에 도시된 바와 같이 버링 가공을 통하여 도 8b에 도시된 "Y"형상의 분지관(100)을 형성(S50)함으로서 모든 공정을 마치게 된다.
여기서 상기 버링 가공은 볼 베어링(400)을 상기 개구부(212)를 통하여 상기 통공(231)으로 배출시켜 원통형으로 형성시키는 것이다.
따라서 상기와 같은 성형단계를 거쳐 "Y"형상으로 제조된 분지관(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이 선단부에 위치된 인파이프(110)에는 통상의 촉매컨버터가 연결되고 종단부에 위치된 좌우 양측의 아웃파이프(120)에는 각각 통상의 머플러가 연결되어 촉매컨버터로부터의 유해미립자(매연)가 정화처리된 배기가스가 유입되어 분지관(100)을 통과하면서 두 갈래로 갈라져 좌우 양측의 아웃파이프(120)를 통해 각각의 머플러로 배출되도록 되는 것이다.
또한, 상기 분지관(100)이 결합부분이 없는 일체형으로 형성되므로 배기가스가 종래처럼 결합부분에 부딪치거나 걸리지 않고 자연스럽게 양쪽으로 갈라지면서 각각의 아웃파이프(120)로 원활하게 배출된다. 그러므로 상기 분지관(100)과 결합되는 부분에만 용접되는 것으로, 전체 분지관(100)이 열변형 없이 원형상태를 그대로 유지할 수 있으며, 상기 분지관(100)이 일체형이기 때문에 미세한 틈새가 발생되지 않아 배기가스가 결합부분을 통해 누출되지 않게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 듀얼 머플러용 분지관 및 그 제조방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 분지관 200 : 금속판
210 : 1차 성형체 211 : 돌출부
212 : 개구부 220 : 2차 성형체
230 : 3차 성형체 231 : 통공
300 : 금형 310 : 펀치
400 : 볼 베어링

Claims (4)

  1. 금속판(200)을 소정 면적으로 절단한 후, 금형(300) 및 펀치(310)에 의한 딥 드로잉(deep drawing) 가공을 통하여 일단부 양측에 서로 대칭되는 돌출부(211) 및 타단부에 개구부(212)가 형성되는 1차 성형체(210)로 형성한 후, 트리밍(triming) 가공을 통하여 상기 1차 성형체(210)의 표면 및 내부면을 매끈하게 가공하여 2차 성형체(220)로 형성한 후, 피어싱(piercing) 가공을 통하여 상기 돌출부(211)의 표면에 통공(231)이 형성되는 3차 성형체(230)로 형성한 후, 상기 통공(231)에 버링(burring) 가공을 통하여 일체형의"Y"형상 분지관(100)을 형성하는 것을 특징으로 하는 듀얼 머플러용 분지관.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 버링가공은,
    볼 베어링(400)을 상기 개구부(212)를 통하여 상기 통공(231)으로 배출시켜 원통형으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 머플러용 분지관.
  3. 금속판(200)을 소정 면적으로 절단하는 단계(S10);
    금형(300) 및 펀치(310)에 의한 딥 드로잉(deep drawing) 가공을 통하여 일단부 양측에 서로 대칭되는 돌출부(211) 및 타단부에 개구부(212)가 형성되는 1차 성형체(210)로 형성하는 단계(S20);
    트리밍(triming) 가공을 통하여 상기 1차 성형체(210)의 표면 및 내부면을 매끈하게 가공하여 2차 성형체(220)로 형성하는 단계(S30);
    피어싱(piercing) 가공을 통하여 상기 돌출부(211)의 표면에 통공(231)이 형성되는 3차 성형체(230)로 형성하는 단계(S40);
    상기 통공(231)에 버링(burring) 가공을 통하여 "Y"형상의 분지관(100)을 완성하는 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 머플러용 분지관 제조방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 버링가공은,
    볼 베어링(400)을 상기 개구부(212)를 통하여 상기 통공(231)으로 배출시켜 원통형으로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 듀얼 머플러용 분지관 제조방법.
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