KR101509724B1 - 흡입 덕트 제작을 위한 금형 및 이를 이용한 흡입 덕트 - Google Patents

흡입 덕트 제작을 위한 금형 및 이를 이용한 흡입 덕트 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 흡입 덕트 제작을 위한 금형은, 탄성 재질로 형성되고 내부에 유로가 형성되는 내측 금형과, 상기 내측 금형의 외부에 구비되는 흡음 패드, 및 상기 흡음 패드의 외측에 구비되고 내주면에 적어도 하나의 제1사출홈이 형성되는 외측 금형을 포함하여 구성된다. 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작을 위한 금형에 의하면, 탄성 재질의 내측 금형의 외측에 흡음 패드를 구비하고 흡음 패드의 외측에 구비된 외측 금형을 통해 투입된 사출물이 흡음 패드와 같이 성형되어 자유로운 형상의 흡음 덕트를 제작할 수 있는 효과를 가진다.

Description

흡입 덕트 제작을 위한 금형 및 이를 이용한 흡입 덕트 {MOLD FOR MAKING INLET DUCT AND INLET DUCT USING THE SAME}
본 발명은 흡입 덕트 제작을 위한 금형 및 이를 이용한 흡입 덕트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진으로 유입되는 외부 공기를 흡입하는 과정에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있는 흡입 덕트 제작을 위한 금형 및 이를 이용한 흡입 덕트에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 엔진에는 연료의 연소를 위해 차량의 외부 공기를 흡입하기 위한 흡입 장치가 구비된다.
도 1은 일반적인 흡입 장치에 관한 구성이 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 흡입 장치는 외부 공기가 유입되는 유입로(11)가 형성되는 흡입 덕트(10)와 상기 유입로(11)를 통해 유입된 공기를 정화하기 위한 에어클리너(20)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 흡입 덕트(10)에는 외부 공기의 유입시에 발생하는 흡입 저항으로 인해 발생하는 소음을 저감시키도록 적어도 하나 이상의 레조네이터(Resonator)(31,33)가 구비된다. 그리고 필요에 따라서는 1/4파장관(35)이 구비되어 특정 주파수의 소음을 제거한다.
그러나 종래 기술에 의한 흡입 장치에 구비되는 흡입 덕트(10)를 제작하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 금속 와이어(13)를 이용하여 흡입 덕트의 골격을 형성하고, 상기 금속 와이어(13)의 안팎으로 합사(14)와 연사(15)를 짜서 흡입 덕트의 형상을 완성하게 된다.
또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 나일론 와이어(17)와 부직포 밴드(19)를 말아서 흡입 덕트의 골격을 형성하고, 나일론 와이어(17)와 부직포 밴드(19)는 핫 멜트 공정을 이용하여 융착하여 고정한다.
그러나 이러한 종래 기술에 의하면, 제조 공정상의 이유로 인해 다각형 모양의 흡입 덕트를 제작하는 것이 불가능하다. 즉, 단순한 형상의 흡입 덕트만을 제작할 수 있고, 복잡한 형상의 흡입 덕트는 제작할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 차량의 레이아웃에 따라 다양한 형상의 흡음 덕트를 제작할 수 없기 때문에, 설계상의 제약이 발생하는 문제점을 가지고 있다.
그리고 제작이 용이한 소재를 사용하여야 하기 때문에, 흡음 덕트 제작시에 흡음 성능이 높은 소재를 사용할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자유로운 형상의 흡음 덕트를 제작할 수 있는 흡음 덕트 제작용 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 자유로운 형상의 흡음 덕트를 제작하더라도 흡음 성능을 높일 수 있는 소재를 사용할 수 있는 흡음 덕트 제작용 금형을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 흡음 덕트 제작용 금형은, 탄성 재질로 형성되고 내부에 유로가 형성되는 내측 금형; 상기 내측 금형의 외부에 구비되는 흡음 패드; 및 상기 흡음 패드의 외측에 구비되고 내주면에 적어도 하나의 제1사출홈이 형성되는 외측 금형을 포함할 수 있다.
그리고 상기 내측 금형에는 가스 유입을 위한 에어 게이트가 형성될 수 있다.
그리고 상기 내측 금형은 실리콘 고무 또는 불소 고무 또는 AEM 또는 이들의 합성물 중의 하나로 형성될 수 있다.
그리고 상기 흡음 패드는 폴리프로필렌 섬유를 포함하여 형성될 수 있다.
그리고 상기 외측 금형은 금속 재질로 형성될 수 있다.
그리고 상기 내측 금형의 외주에 금속 재질의 안내 금형이 더 구비되고, 상기 안내 금형의 외주에는 제2사출홈이 형성될 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 의한 흡음 덕트는, 상기한 바와 같은 금형 중의 어느 하나에 의해 제작될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 흡음 덕트 제작용 금형 및 이를 이용한 흡음 덕트에 의하면, 탄성 재질의 내측 금형의 외측에 흡음 패드를 구비하고 흡음 패드의 외측에 구비된 외측 금형을 통해 투입된 사출물이 흡음 패드와 같이 성형되어 자유로운 형상의 흡음 덕트를 제작할 수 있는 효과를 가진다.
또한 자유로운 형상의 흡음 덕트를 제작할 수 있기 때문에, 설계 자유도가 높아지는 효과를 가진다.
그리고 흡음 덕트는 사출 성형에 의해 제작되기 때문에, 흡음 성능이 높은 소재를 사용할 수 있어 외부 공기 유입시 발생하는 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 가진다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 흡입 장치의 구성을 보인 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 흡입 덕트의 제작 방법을 도시한 개념도이다.
도 3은 종래 기술에 의한 흡입 덕트의 또 다른 제작 방법을 도시한 개념도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형 장치의 구성을 보인 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형의 구성을 보인 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형의 구성을 보인 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형에 의해 제작된 흡입 덕트를 보인 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형에 의해 제작된 흡입 덕트를 보인 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형 장치의 구성을 보인 개념도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 흡입 덕트 제작용 금형 장치는 금형(100)과, 상기 금형(100)의 내부로 공기를 유입하기 위한 가스생성기(300)를 포함하여 구성된다. 상기 금형(100)은 내측 금형(110)과 외측 금형(130)으로 구성되는데, 구체적인 내용은 아래에서 설명하도록 한다.
상기 가스생성기(300)는 후술할 내측 금형(110)의 내부에 고압의 가스를 공급하여 내측 금형(110)의 형상을 유지하는데 사용된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형의 구성을 보인 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형은, 탄성 재질로 형성되고 내부에 유로가 형성되는 내측 금형(110)과, 상기 내측 금형(110)의 외부에 구비되는 흡음 패드(120), 그리고 상기 흡음 패드(120)의 외측에 구비되고 내주면에 적어도 하나의 제1사출홈(135)이 형성되는 외측 금형(130)을 포함하여 구성된다.
상기 내측 금형(110)은 내부에 외부 공기가 흐를 수 있도록 유로가 형성되는 대략 원통 형상으로 형성된다. 상기 내측 금형(110)에는 에어 게이트(112)가 형성되어 상기 가스생성기(300)에서 생성된 고압의 가스가 유입된다.
상기 내측 금형(110)은 실리콘 고무 또는 불소 고무 또는 AEM(acrylic ethylene rubber) 또는 이들의 합성물 중의 하나로 형성되어 탄성 변형이 가능하도록 형성된다. 상기 내측 금형(110)에는 상기 가스생성기(300)로부터 생성된 고압의 가스를 상기 에어 게이트(112)를 통해 투입하여 상기 내측 금형(110)의 형상이 유지될 수 있다.
상기 내측 금형(110)의 외부에 구비되는 흡음 패드(120)는 폴리프로필렌 섬유를 포함하여 제작될 수 있다. 일반적으로 폴리프로필렌 섬유는 종래에 흡음 패드(120)로 사용되는 부직포 등에 비해 흡음 성능이 높다.
그리고 상기 외측 금형(130)은 스틸(steel)과 같은 금속 재질로 형성되는데, 상기 내측 금형(110) 및 흡음 패드(120)가 삽입될 수 있도록 삽입공간이 형성된다. 그리고 사출 금형으로 상기 흡입 덕트를 제작한 이후에 흡입 덕트를 상기 외측 금형(130)으로부터 분리해내기 위해 두 개의 외측 금형(130)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 흡음 덕트는 일반적으로 원통 형상으로 형성되기 때문에, 상기 두 개의 외측 금형(130)은 서로 대칭되는 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 외측 금형(130)은 내부에 삽입 공간이 형성되는 제1외측 금형(131)과 제2외측 금형(133)으로 형성된다.
상기 외측 금형(130)에 형성된 제1사출홈(135)에는 상기 외측 금형(130)에 형성된 사출물 게이트(도시되지 않음)을 통해 투입된 사출물이 상기 흡음 패드(120)와 얽혀 흡음 덕트를 형성하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡입 덕트 제작용 금형의 구성을 보인 개념도이다.
도 6에 도시된 흡입 덕트 제작용 금형은 도 5를 참조하여 설명한 흡입 덕트 제작용 금형과 거의 유사한 구성을 가진다. 다만, 상기 내측 금형(110)과 흡음 패드(120)의 사이에 안내 금형(140)이 더 구비된다.
상기 안내 금형(140)은 금속 재질로 형성되고, 외측에는 제2사출홈(145)이 형성된다. 상기 제2사출홈(145)에는 상기 외측 금형(130)에 형성된 사출물 게이트(도시되지 않음)을 통해 투입된 사출물이 상기 흡음 패드(120)와 얽혀 흡음 덕트를 형성하게 된다. 따라서 상기 흡음 패드(120)의 골격을 안정적으로 형성할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 의한 흡음 덕트 제작용 금형을 이용하여 흡음 덕트를 제작하는 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 탄성 변형이 가능하도록 실리콘 고무 또는 불소 고무 또는 AEM으로 형성되는 내측 금형(110)의 에어 게이트(112)를 통해 상기 가스생성기(300)에서 생성된 가스를 유입시킨다. 상기 내측 금형(110)에 투입된 가스로 인해 상기 내측 금형(110)은 흡입 덕트의 모양을 형성할 수 있다.
그리고 상기 내측 금형(110)의 외측에 폴리프로필렌 섬유로 형성된 흡음 패드(120)를 감는다.
상기 흡음 패드(120)가 감긴 상기 내측 금형(110)을 상기 제1외측 금형(131)의 삽입공간에 안착시킨다. 그리고 상기 제1외측 금형(131)과 제2외측 금형(133)을 고정한다.
그리고 상기 외측 금형(130)에 형성된 사출물 게이트를 통해 사출물을 투입한다. 이때, 사출물은 폴리프로필렌과 무기충전제가 혼합되어 형성된다. 상기 금형에 사출물을 투입하면, 투입된 사출물과 흡음 패드(120)가 서로 얽히면서 흡음 덕트를 형성하게 된다.
일반적으로, 상기 내측 금형(110)의 재질로 사용되는 실리콘 고무 또는 불소 고무의 사용온도는 175℃ 이고, 사출 금형의 표면 온도는 60℃~80℃이기 때문에, 사출물의 온도에 의해 내측 금형(110)이 손상되지 않는다.
그리고 사출 금형의 성형 압력은 일반적으로 100bar이지만, 상기 내측 금형(110)에 유입되는 가스의 압력은 500bar 이상으로 유지되기 때문에 사출 압력에 의해 내측 금형(110)의 외형이 변화되지 않는다.
투입된 사출물이 굳은 후에, 상기 제1외측 금형(131)과 제2외측 금형(133)을 분리한다.
그리고 상기 내측 금형(110)에 투입한 가스를 제거하면 상기 내측 금형(110)이 수축하면서 상기 내측 금형(110)을 외측 금형(130)으로부터 분리할 수 있게 된다. 상기 내측 금형(110)을 외측 금형(130)으로부터 분리한 후에, 사출물에 의해 형성된 흡음 덕트를 분리하면 도 7에 도시된 바와 같은 흡음 덕트를 제작할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 내측 금형(110)의 외측에 감겨 있던 흡음 패드(120)와 상기 흡음 패드(120)의 외측에 형성된 사출물(210)이 서로 얽힌 상태로 흡음 덕트(200)를 형성한다.
이하에서는 도 6을 참조하여 설명한 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡음 덕트 제작용 금형을 이용하여 흡음 덕트를 제작하는 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 탄성 변형이 가능하도록 실리콘 고무 또는 불소 고무 또는 AEM으로 형성되는 내측 금형(110)의 에어 게이트(112)를 통해 상기 가스생성기(300)에서 생성된 가스를 유입시킨다. 상기 내측 금형(110)에 투입된 가스로 인해 상기 내측 금형(110)은 흡입 덕트의 모양을 형성할 수 있다.
그리고 상기 내측 금형(110)의 외측에 금속 재질로 형성된 안내 금형(140)을 안착시키고, 상기 내측 금형(110)과 안내 금형(140)의 외측에 폴리프로필렌 섬유로 형성된 흡음 패드(120)를 감는다.
상기 흡음 패드(120)가 감긴 상기 내측 금형(110)을 상기 제1외측 금형(131)의 삽입공간에 안착시킨다. 그리고 상기 제1외측 금형(131)과 제2외측 금형(133)을 고정한다.
그리고 상기 외측 금형(130)에 형성된 사출물 게이트를 통해 사출물을 투입한다. 이때, 사출물은 폴리프로필렌과 무기충전제가 혼합되어 형성된다. 상기 금형에 사출물을 투입하면, 투입된 사출물과 흡음 패드(120)가 서로 얽히면서 흡음 덕트를 형성하게 된다.
일반적으로, 상기 내측 금형(110)의 재질로 사용되는 실리콘 고무 또는 불소 고무의 사용온도는 175℃ 이고, 사출 금형의 표면 온도는 60℃~80℃이기 때문에, 사출물의 온도에 의해 내측 금형(110)이 손상되지 않는다.
그리고 사출 금형의 성형 압력은 일반적으로 100bar이지만, 상기 내측 금형(110)에 유입되는 가스의 압력은 500bar 이상으로 유지되기 때문에 사출 압력에 의해 내측 금형(110)의 외형이 변화되지 않는다.
투입된 사출물이 굳은 후에, 상기 제1외측 금형(131)과 제2외측 금형(133)을 분리한다.
그리고 상기 내측 금형(110)에 투입한 가스를 제거하면 상기 내측 금형(110)이 수축하면서 상기 내측 금형(110)을 외측 금형(130)으로부터 분리할 수 있게 된다. 상기 내측 금형(110)을 외측 금형(130)으로부터 분리한 후에, 상기 안내 금형(140)을 분리한다.
마지막으로, 사출물에 의해 형성된 흡음 덕트를 분리하면 도 8에 도시된 바와 같은 흡음 덕트를 제작할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 내측 금형(110)의 외측에 감겨 있던 흡음 패드(120)와 사출물(210)이 서로 얽힌 상태로 흡음 덕트(200)를 형성한다. 그리고 상기 흡음 패드(120)의 내측과 외측에 사출물(210)에 의해 흡음 덕트(200)의 골격을 형성하기 때문에, 상기 흡음 덕트(200)의 형상이 안정적으로 형성된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
110: 내측 금형
112: 에어 게이트
120: 흡음 패드
130: 외측 금형
131: 제1외측 금형
133: 제2외측 금형
135: 제1사출홈
140: 안내 금형
145: 제2사출홈
200: 흡음 덕트
210: 사출물
300: 가스생성기

Claims (7)

  1. 탄성 재질로 형성되고 내부에 유로가 형성되는 내측 금형;
    상기 내측 금형의 외부에 구비되는 흡음 패드;
    상기 흡음 패드의 외측에 구비되고 내주면에 다수의 제1사출홈이 형성되는 외측 금형; 및
    상기 내측 금형의 외주에 금속 재질의 안내 금형;
    을 포함하고,
    상기 안내 금형의 외주에는 다수의 제2사출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 흡음 덕트 제작을 위한 금형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 금형에는 가스 유입을 위한 에어 게이트가 형성되는 것을 특징으로 하는 흡음 덕트 제작을 위한 금형.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 금형은 실리콘 고무 또는 불소 고무 또는 AEM 또는 이들의 합성물 중의 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡음 덕트 제작을 위한 금형.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡음 패드는 폴리프로필렌 섬유를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 흡음 덕트 제작을 위한 금형.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 금형은 금속 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡음 덕트 제작을 위한 금형.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 의한 흡음 덕트 금형에 의해 제작되는 흡음 덕트.
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