KR101579426B1 - 소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법 - Google Patents

소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소음기 파이프 제조용 플레이트로서, 사각 형상의 금속 플레이트의 적어도 일측단에 다수의 엠보가 형성되며, 상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 일면에서는 함몰되며, 타면에서는 돌출되도록 형성되며, 상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 길이 방향 중심선을 기준으로 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소음기 파이프 제조용 플레이트를 제공한다.

Description

소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법{Plate for manufacturing muffler pipe and method of manufacturing muffler pipe}
본 발명은 소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음기 파이프 제조용 플레이트의 일측에 미리 다수의 엠보를 형성하여 소음기용 파이프를 제조함으로써, 소음기용 파이프의 확관 공정 시 파이프가 파열되는 현상을 방지할 수 있는 소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법에 관한 것이다.
소음기는 내연기관이나 환기장치로부터 나오는 소음을 줄이기 위한 장치로, 일반적으로 금속제의 원통이나 직사각형의 상자 모양으로 제작되고 있다.
원리적으로는, 가는 관에서 넓은 공간으로 확산시켜 소리를 작게 하거나, 가는 관의 많은 구멍에서 넓은 공명실로 확산시켜 서로 음을 상쇄시키는 방식 등이 있다.
이러한 소음기에는 소리를 조절하기 위한 소음기용 파이프들이 설치될 수 있는데, 도 1에 한 종류의 소음기용 파이프(10)가 도시된다. 도시된 파이프(10)는 직선형 관부(11)와 직선형 관부의 일단에 직경이 점진적으로 늘어나는 확관전이부(12), 그리고 확관전이부(12)의 말단에 형성되는 확관부(13)가 구비된다. 선택적으로 직선형 관부(11)에는 다수의 구멍이 형성되어 유입되는 소음을 조절할 수 있게 형성될 수 있다.
이러한 소음기용 파이프(10)의 제조 공정을 살펴보면, 먼저 금속 플레이트 재료를 컷팅한 후 금형을 이용하여 U벤딩 및 O벤딩 공정을 거친다. 이후 O벤딩 공정에 의해 O자형으로 말린 금속 플레이트의 양단부를 마주 대고 용접하여 파이프 형상으로 결합시키고, 그 단부를 확관 치구를 이용하여 다수회 확관 공정을 진행함으로써, 단부가 확관된 소음기용 파이프가 완성된다.
그러나, 용접에 의하여 파이프 형상으로 형성된 이후 확관 공정이 이루어지므로, 확관 시 용접 부위가 확관 시의 외력을 견디지 못하고 찢어져 파열되는 현상이 빈번히 일어나게 된다. 이렇게 용접 부위가 파열되는 경우, 재활용되지 못하고 폐기되어야 하므로, 작업 공정이나, 재료의 손실이 클 수밖에 없는 문제가 있다.
등록실용신안 제20-0233470호 등록특허 제10-0491731호
본 발명은 소음기 파이프 제조용 플레이트의 일측에 미리 다수의 엠보를 형성하여 소음기용 파이프를 제조함으로써, 소음기용 파이프의 확관 공정 시 파이프가 파열되는 현상을 방지할 수 있는 소음기 파이프 제조용 플레이트 및 소음기용 파이프 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 소음기 파이프 제조용 플레이트로서, 사각 형상의 금속 플레이트의 적어도 일측단에 다수의 엠보가 형성되며, 상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 일면에서는 함몰되며, 타면에서는 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소음기 파이프 제조용 플레이트를 제공한다.
상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 길이 방향 중심선을 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다.
상기 다수의 엠보 각각은 원뿔 또는 불렛 형상의 반단면 형태로 형성되어, 각 엠보의 외곽 프로파일선은 상기 금속 플레이트의 일측 단부로부터 직선 연장되는 스트레이트부와 상기 스트레이트부가 일정 위치에서 종료되고 곡선형으로 중앙 꼭지점으로 수렴되는 곡률부를 구비할 수 있다.
또한 본 발명은 소음기용 파이프의 제조방법으로서, 컷팅된 금속 플레이트를 준비하는 단계; 상기 금속 플레이트의 적어도 일측단에 다수개의 엠보를 형성하는 단계; U벤딩 금형을 이용하여 상기 금속 플레이트에 대하여 U벤딩을 수행하는 단계; U벤딩된 상기 금속 플레이트에 대하여 O벤딩 금형을 이용하여 O벤딩을 수행하는 단계; 및 상기 O벤딩에 의하여 O형으로 말려진 상기 금속 플레이트의 양단부를 마주 대고 용접을 수행하는 단계를 포함하는 소음기용 파이프의 제조방법.
본 발명에 따르면, 소음기 파이프 제조용 플레이트의 일측에 미리 다수의 엠보를 형성하여 소음기용 파이프를 제조함으로써, 소음기용 파이프의 확관 공정 시 파이프가 파열되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 한 종류의 소음기용 파이프의 형태를 도시한 도면이다.
도 2의 (a), (b)는 본 발명에 따른 소음기 파이프 제조용 플레이트의 전면 및 배면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2(a)의 단부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음기 파이프용 플레이트를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기용 파이프의 제조공정을 도식적으로 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2의 (a), (b)는 본 발명에 따른 소음기 파이프 제조용 플레이트(100)의 전면 및 배면을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2(a)의 단부 확대도이다.
도시된 바와 같이 소음기 파이프 제조용 플레이트(100)는 금속제의 사각 플레이트 형상으로 일측 단부에 다수의 엠보(110)가 형성되어 있다. 종래에 소음기 파이프 제조용 플레이트는 단순히 사각 플레이트 형상으로만 형성되어 벤딩 및 용접 후 확관 공정이 이루어지지만, 본 발명에 따른 소음기 파이프 제조용 플레이트(100)는 사각 형상이면서, 일측 단부에 다수의 엠보(110)가 형성된다. 다수의 엠보는 금형을 이용하여 단번에 찍어 형성하는 것이 바람직하며, 플레이트(100)의 일면에서는 함몰되고 타면에서는 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한 다수의 엠보가 돌출되는 면이 벤딩 공정 시 저면이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
각각의 엠보(110)는 원뿔 또는 불렛(Bullet) 형상의 반단면 형태를 구비하여, 그 외곽 프로파일선은 플레이트(100)의 단부로부터 직선 연장되는 스트레이트부(110a)와 스트레이트부(110a)가 일정 위치에서 종료되고 곡선형으로 중앙 꼭지점으로 수렴되는 곡률부(110b)를 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성됨으로써, 중앙 꼭지점으로 수렴되는 곡률부에 의하여 도 1에 도시된 소음기 파이프의 확관전이부(12)의 형성이 원활해질 수 있다.
또한 플레이트(100)의 길이 방향 중심선(A-A선)을 기준으로 다수의 엠보(110)가 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 중심선 상부에 2개의 엠보가 형성되는 경우 중심선 하부에 역시 2개의 엠보가 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 중심선 상부 및 하부에 다수개의 엠보가 형성됨으로써, 후속 공정인 U벤딩이나 O벤딩 시 다수개의 엠보가 금형에 의해 펴지면서 확관부(13)의 형태로 변형될 수 있게 된다. 즉 다수개의 엠보를 구비함으로써, 파이프의 연신이 일부 표면에 조기에 이루어진 상태에서 U벤딩 및 O벤딩 금형을 이용하여 벤딩하면 확관된 파이프 형상으로 말리게 되므로, 파이프의 성형과 동시에 확관이 이루어지는 구조가 된다.
뿐만 아니라 중심선의 상부에 형성되는 엠보들과 중심선의 하부에 형성되는 엠보들 사이에는 각 엠보들 사이의 이격거리보다 더 이격되어 형성되는 이격공간(S)이 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 이격공간(S)은 U벤딩 시 금형에 의해 U자형의 저면으로 성형될 수 있으므로, 별도의 엠보를 형성하여 미리 연신되어 있지 않더라도 금형의 가압에 의하여 충분히 늘어날 수 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소음기 파이프용 플레이트(100)를 도시한 도면이다. 도시된 실시예에서는 다수의 엠보(110)가 플레이트의 일측단에만 형성되는 것이 아니라 양측단 모두에 형성될 수 있으며, 플레이트의 중앙에 다수의 구멍(120)이 형성될 수 있다. 이는 소음기 파이프의 구조에 따라 선택적으로 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기용 파이프의 제조공정을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 먼저 컷팅된 금속 플레이트를 준비한다. 금속 플레이트는 SUS 계열이 바람직하다.
컷팅된 금속 플레이트의 일측단에 다수개의 엠보가 형성된다((b) 단계 참조). 엠보의 형상은 원뿔 또는 불렛 형상의 반단면 형상으로서, 돌출부가 저면을 향하도록 하여 공정을 진행하는 것이 바람직하다.
다음으로, (c) 단계에서 금형을 이용하여 (b) 단계에서 다수의 엠보가 형성된 금속 플레이트에 대하여 U벤딩 공정을 진행한다. U벤딩 공정을 진행하면, 이격공간(S)이 U벤딩 금형에 의하여 밑으로 내려가면서 연신되고 이격공간(S)에 가깝게 배치된 엠보(110)는 늘어나면서 돌출되는 산의 높이가 낮아지도록 변형된다.
그 다음, (d) 단계에서 금형을 이용하여 O자형으로 벤딩된다. O벤딩에 의하여 금속 플레이트는 엠보들이 모두 펴지면서 O형으로 벤딩되어 도 1에 도시된 직선형 관부(11), 확관전이부(12) 및 확관부(13)에 대응하는 형상으로 말리면서 변형된다.
마지막으로, (e) 단계에서 O형으로 말려진 금속 플레이트의 양단부를 마주 대고 용접 공정을 수행함으로써, 소음기 파이프 제조가 완료될 수 있게 된다.
이와 같이 다수의 엠보(110)를 이용하여 미리 금속을 연신시킨 상태에서 U벤딩 및 O벤딩 공정을 수행하게 됨으로써, 공정이 완료됨과 동시에 확관된 형상의 파이프가 형성될 수 있으며, 용접 공정이 최후 단계로서 수행됨으로써, 종전과 같이 확관 시 용접 부위가 파열되는 문제점이 발생되지 않게 된다.
본 발명의 실시예에서는 소음기 파이프 제조용 플레이트로 한정 기재하였으나, 소음기 파이프가 아닌 기타 다른 종류의 확관 파이프에 본 발명의 실시예에 따른 플레이트가 응용, 사용될 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 소음기용 파이프 11: 직선형 관부
12: 확관전이부 13: 확관부
100: 소음기 파이프 제조용 플레이트 110: 엠보

Claims (5)

  1. 직선형으로 연장되는 직선형 관부, 상기 직선형 관부의 일단에 직경이 점진적으로 늘어나는 확관전이부 및 상기 확관전이부의 말단에 형성되는 확관부를 구비하는 소음기 파이프 제조용 플레이트로서,
    사각 형상의 금속 플레이트의 적어도 일측단에 다수의 엠보가 형성되며,
    상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 일면에서는 함몰되며, 타면에서는 돌출되도록 형성되며,
    상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 길이 방향 중심선을 기준으로 대칭적으로 형성되며,
    상기 다수의 엠보 각각은 원뿔 또는 불렛 형상의 반단면 형태로 형성되어, 각 엠보의 외곽 프로파일선은 상기 금속 플레이트의 일측 단부로부터 직선 연장되는 스트레이트부와 상기 스트레이트부가 일정 위치에서 종료되고 곡선형으로 중앙 꼭지점으로 수렴되는 곡률부를 구비하여, 상기 금속 플레이트가 파이프 형상으로 벤딩될 때, 상기 스트레이트부 및 상기 곡률부가 늘어나면서 상기 확관부 및 상기 확관전이부에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소음기 파이프 제조용 플레이트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 직선형으로 연장되는 직선형 관부, 상기 직선형 관부의 일단에 직경이 점진적으로 늘어나는 확관전이부 및 상기 확관전이부의 말단에 형성되는 확관부를 구비하는 소음기용 파이프의 제조방법으로서,
    컷팅된 금속 플레이트를 준비하는 단계;
    상기 금속 플레이트의 적어도 일측단에 다수개의 엠보를 형성하는 단계;
    U벤딩 금형을 이용하여 상기 금속 플레이트에 대하여 U벤딩을 수행하는 단계;
    U벤딩된 상기 금속 플레이트에 대하여 O벤딩 금형을 이용하여 O벤딩을 수행하는 단계; 및
    상기 O벤딩에 의하여 O형으로 말려진 상기 금속 플레이트의 양단부를 마주 대고 용접을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 일면에서는 함몰되며, 타면에서는 돌출되도록 형성되며,
    상기 다수의 엠보는 상기 금속 플레이트의 길이 방향 중심선을 기준으로 대칭적으로 형성되며,
    상기 다수의 엠보 각각은 원뿔 또는 불렛 형상의 반단면 형태로 형성되어, 각 엠보의 외곽 프로파일선은 상기 금속 플레이트의 일측 단부로부터 직선 연장되는 스트레이트부와 상기 스트레이트부가 일정 위치에서 종료되고 곡선형으로 중앙 꼭지점으로 수렴되는 곡률부를 구비하여, 상기 금속 플레이트가 상기 U벤딩 및 O벤딩 단계에 의해 파이프 형상으로 벤딩될 때, 상기 스트레이트부 및 상기 곡률부가 늘어나면서 상기 확관부 및 상기 확관전이부에 대응하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소음기용 파이프의 제조방법.

  5. 삭제
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