KR101817759B1 - 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중판재를 2겹의 패널로 구성하되 한 번의 프레싱을 통해 2겹의 패널은 서로 접착이 아닌 체결을 통해 이중판재를 구성함으로써, 패널 사이에 자연적으로 형성된 공기층을 통해 차열 성능을 향상시키고 공기층에 의한 무게 감소로 인해 경량화를 실현한 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 자동차 차열부품용 이중판재를 제작하는 방법에 있어서, (a) 2개의 패널을 중첩하여 상,하 배열된 한 쌍의 절곡 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;(b) (a)단계를 통해 2개의 패널이 상,하 방향으로 요철(凹凸) 형태로 프레싱되면서 요철(凹凸)간에 서로 체결된 단계;(c) 서로 체결된 2개의 패널의 이송 방향을 수직으로 전환하여, 상,하 배열된 한 쌍의 엠보 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;(d) (c)단계를 통해 2개 패널의 요철(凹凸)면에 호(arc) 형태의 엠보싱이 형성되는 단계:를 포함하며, (a-1) 2개의 패널이 중첩된 사이 일부에만 액상의 완충부재 수지를 도포시키는 단계:를 포함하되, 상기 액상의 완충부재 수지는 복수의 토출공이 형성된 파이프를 통해 2개의 패널 사이에 일정 간격마다 도포되는 것을 특징으로 하는 자동차 차열부품용 이중판재 제작방법을 제공한다.

Description

자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법{A two-layer board for a vehicle heat protector and a manufacturing method}

본 발명은 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 패널을 중첩하여 이중판재를 구성하되, 패널 간에 접착이 아닌 프레싱을 통해 체결구조를 갖도록 한 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법에 관한 것이다.

차량을 주행할 때 엔진에서는 연료의 연소에 따른 고온의 배기가스가 발생하게 되고, 엔진에서 발생한 배기가스는 배기 매니폴드를 통하여 모아진 후 배기관을 통해 차량의 후방으로 배출된다.

상기 배기가스는 그 온도가 약 900℃에 이르기 때문에, 배기 매니폴드 외측면에는 히트 프로텍터(Heat Protector)라는 장치가 적용되어 고온의 배기열을 차단하여 엔진룸 내부의 부품을 보호한다.

특히, 엔진룸 내부에 위치하는 센서와 전장부품은 제품의 특성상 온도에 따른 수명의 변화폭이 크기 때문에, 엔진룸 내부는 고온의 배기열로부터 효과적인 열차단이 이루어져야 한다.

이와 관련된 종래의 기술로는 『대한민국 등록특허 제10-0610089호』인 '자동차의 히트 프로텍터'가 있다.

상기 자동차의 히트 프로텍터에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스틸이나 알루미늄 재질로 이루어진 1겹의 얇은박판을 배기 파이프의 형상으로 성형하여 열을 차단하도록 이루어져 있으며, 도 2에 도시한 바와 같이, 1겹의 박판에 엠보싱(Embossing) 처리를 하여 공기와 접촉하는 단면적을 넓힘으로써 열교환이 원활하게 이루어지게 하는 기술이 기재되어 있다.

하지만, 최근의 자동차들은 배기량이 증가하는 상황이기 때문에, 엔진으로부터 배출되는 배기가스에서 발생하는 열이 점차 상승하고 있다.

따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 1겹의 히트 프로텍터로서는 배기가스의 열을 효과적으로 차단할 수 없는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 『대한민국 등록특허 제10-1429727호』를 통해 2겹의 판재와 차열 성능을 높이기 위한 합성수지를 접합하여 히트 프로텍터 부품을 제작한 기술이 개발되어 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 2겹의 알루미늄 판재(1) 사이에 섬유 강화플라스틱(2)을 개재한 후, 알루미늄 판재(1)와 섬유 강화플라스틱(2)이 접촉하는 면 사이에 에폭시 수지(3)를 도포하여 접착시킴으로써, 히트 프로텍터를 생산하기 위한 판재가 완성되는 것이다.

하지만, 상기한 이중판재 역시 다음과 같은 문제가 있었다.

첫째, 섬유 강화플라스틱(2)의 개재로 인해, 차열 성능이 높아질 수는 있지만, 판재 자체의 무게 증가로 인해 히트 프로텍터 제작시 경량화가 이루어지기 어려운 문제가 있었다.

둘째, 2겹의 알루미늄 판재(1) 사이에 섬유 강화플라스틱(2)을 개재한 후, 에폭시 수지(3)를 알루미늄 판재(1)와 섬유 강화플라스틱(2) 전체에 도포하여 접착하는 일련의 제조 공정은 공수가 많고 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.

셋째, 접착제 역할을 하는 에폭시 수지(3)가 경화된 후, 가루가 되어 비산되면서 많은 양의 분진이 발생하는 문제가 있었다.

대한민국 등록번호 제10-1552338호 대한민국 등록번호 제10-1429727호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차열성능을 높이기 위해 2겹으로 구성하되, 프레싱을 통해 경사면을 갖는 여러번 절곡된 요철(凹凸)을 형성하여, 요철(凹凸) 간에 중첩을 통한 끼움 결합이 이루어지도록 함으로써, 제작의 편의성을 높이고 경량화된 자동차용 차열부품 판재 및 그 제작방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 2겹의 판재 사이에 공기층을 형성하고, 공기층의 일부에만 수지층을 형성함으로써 공기층을 통한 차열 성능을 높이고 수지층을 통한 완충작용을 통해 진동 및 소음을 감소시킨 자동차용 차열부품 판재 및 그 제작방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 일측으로 여러번 절곡되면서 연이은 요철(凹凸)을 형성하는 제1패널;일측으로 여러번 절곡되면서 상기 요철(凹凸)에 중첩되어 체결된 요철(凹凸)을 형성하는 제2패널;상기 제1패널과 제2패널 사이에 형성된 공기층:을 포함하여 구성된 자동차 차열부품용 이중판재를 제공한다.

이때, 상기 공기층에는 제1패널과 제2패널을 연결하여 진동 및 소음을 감소시키는 완충부재가 더 개재되되, 상기 완충부재는 공기층의 일부에만 개재된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1패널 및 제2패널의 절곡된 면은, 경사면으로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1패널 및 제2패널을 구성하는 요철(凹凸)면에는 각각, 호(arc) 형태의 엠보싱이 형성된 것이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위한 다른 예로써, 본 발명에 따른 자동차 차열부품용 이중판재를 제작하는 방법에 있어서, (a) 2개의 패널을 중첩하여 상,하 배열된 한 쌍의 절곡 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;(b) (a)단계를 통해 2개의 패널이 상,하 방향으로 요철(凹凸) 형태로 프레싱되면서 요철(凹凸)간에 서로 체결된 단계;(c) 서로 체결된 2개의 패널의 이송 방향을 수직으로 전환하여, 상,하 배열된 한 쌍의 엠보 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;(d) (c)단계를 통해 2개 패널의 요철(凹凸)면에 호(arc) 형태의 엠보싱이 형성되는 단계:를 포함하여 구성된 자동차 차열부품용 이중판재 제작방법을 제공한다.

이때, (a-1) 2개의 패널이 중첩된 사이 일부에만 액상의 완충부재 수지를 도포시키는 단계:를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 액상의 완충부재 수지는 복수의 토출공이 형성된 파이프를 통해 2개의 패널 사이에 일정 간격마다 도포되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 자동차 차열부품용 이중판재 및 그 제작방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이중판재로 제작하여 차열성능을 높이되, 접착방식이 아닌 프레싱을 통한 체결방식의 판재 제작이 이루어짐으로써 제작의 편의성이 높고 작업성을 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 이중판재 사이에 공기층이 형성됨으로써, 차열성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 이중판재 사이의 일부에 수지층이 형성됨으로써, 진동소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

즉, 자동차용 차열부품은 설치되는 위치 특성상, 차량 하부에 위치됨으로써 주행에 따른 진동 소음이 발생할 수 있는바 이중판재 사이에 수지층이 일부 형성됨으로써, 이중판재의 마찰 소음을 방지하여 진동소음을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

이때, 수지층은 이중판재의 접착 역할을 하는 것이 아니라, 완충역할에 잇으므로 이중판재 일부에만 도포되면 되므로 경화된 후에도 분진을 최소화할 수 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 히트 프로텍터를 나타낸 사진
도 2는 도 1의 A-A를 나타낸 단면도
도 3은 종래 기술에 따른 자동차용 히트 프로텍터 부품 일부를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재를 나타낸 분해사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재의 종단면을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재 가공 과정을 나타낸 개념도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재 가공 과정을 나타낸 순서도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 차열부품 판재에 대하여 설명하도록 한다.

자동차용 차열부품 판재는 이중(2겹)으로 마련되어 차열 성능을 높이되, 패널 간에 접착이 아닌 체결을 통해 이루어지도록 함으로써 제작의 편의성을 높이고 두개의 패널 체결에 따른 공기층 형성을 통해 차열성능을 극대화한 기술적 특징이 있다.

지동차용 차열부품 판재는 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 패널(100)로 구성되며, 도 6에 도시된 바와 같이 공기층(200)과 수지층(300)을 포함하여 구성된다.

패널(100)은 차열부품 판재를 구성하며, 차열성능 및 내열성능이 뛰어나고 경량화가 가능한 알루미늄으로 제공됨이 바람직하다.

상기 한 쌍의 패널(100)은 설명의 편의상, 제1패널(110)과 제2패널(120)로 구분하여 설명하기로 한다.

제1패널(110)은 차열부품 판재의 상부를 구성하며, 일측으로 여러번 절곡 형성된다.

이때, 제1패널(110)은 절곡 형성됨으로써, 요철(凹凸)을 구성하는데, 철(凸)부는 제1체결면(111)이라 하고 요(凹)부는 제1체결홈(112)이라 한다.

즉, 상기와 같이 제1패널(110)은 일측으로 여러번 절곡 형성됨에 따라, 복수의 제1체결면(111) 및 제1체결홈(112)이 연이어 형성되는데, 이는 후술하는 제2패널(120)과의 체결을 위함이다.

본 발명에 따른 2겹의 차열부품 판재는 상호 간에, 체결됨을 기술적 특징으로 하고 있는바, 상기와 같이 복수의 제1체결면(111) 및 제1체결홈(112)이 형성됨에 따라 상,하 방향으로 끼움 체결될 수 있는 것이다.

이때, 제1패널(110)은 절곡된 상태로 제공되는 것은 아니며, 평면으로 제공되다가 차열부품 판재 성형시 상기와 같이 절곡되면서 후술하는 제2패널(120)과 자연적으로 체결되는 것이다.

이에 대한 상세한 설명은 차열부품 판재 가공 설명시, 후술하기로 한다.

한편, 상기 제1체결면(111)과 제1체결홈(112)의 바닥면은 도 6에 도시된 바와 같이, 경사면으로 형성됨이 바람직하다.

이는 제1패널(110)과 제2패널(120)간에 체결력을 극대화하기 위이다.

즉, 제1패널(110)의 모든면이 지그재그 형태의 경사면으로 구성됨으로써, 제1패널(110)의 모든면이 직선면으로 구성되는 것에 비해 체결력이 향상될 수 있는 것이다.

이때, 체1체결면(111)은 중앙을 기준으로 양측에서 하향 절곡된 경사면을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 제1체결면(111) 및 제1체결홈(112)의 바닥면에는 복수의 엠보싱(111a,112a)이 형성된다.

상기 엠보싱(111a,112a)은 차열부품 판재의 내구성을 높이며, 차열 성능을 높이는 역할을 한다.

상기 엠보싱(111a,112a)의 형태는 도 5를 통해 알 수 있듯이, 호(arc)형태로 이루어짐이 바람직하다.

상기 엠보싱(111a,112a)은 제1체결면(111) 및 제1체결홈(112)의 바닥면 상에 서로 대응되는 한 쌍으로 이루어짐이 바람직하다.

다음으로, 제2패널(120)은 제1패널(110)과 함께 차열부품 판재를 구성하되, 차열부품 판재의 하부를 구성한다.

상기 제2패널(120) 역시 제1패널(110)과 마찬가지로 일측으로 여러번 절곡된 면을 형성한다.

제2패널(120) 역시 요철(凹凸)을 구성하며, 철(凸)부의 제2체결면(121)과 요(凹)부의 제2체결홈(122)으로 구성된다.

즉, 제1패널(110)과 제2패널(120)은 중첩된 상태로 절곡 성형이 이루어지는데, 제2체결면(121)은 제1체결면(111)의 저면에 대응되고, 제2체결홈(122)의 바닥면은 제1체결홈(112)의 저면에 대응된 상태로 성형되는 것이다.

또한, 상기 제2패널(120)에도 제1패널(110)의 엠보싱(111a,112a)에 대응되는 엠보싱(121a,122a)이 형성된다.

다음으로, 공기층(200)은 제1패널(110)과 제2패널(120) 사이에 형성되며, 차열성능을 높이는 역할을 한다.

본 발명의 차열부품 판재는 이중으로 이루어지되, 접착이 아닌 체결방식을 통해 이루어짐으로써, 제1패널(110)과 제2패널(120) 사이에는 공기층(200)이 형성된다.

공기층(200)은 엔진 등의 부품으로부터 발열되는 고온의 열을 차단하며, 차열 성능 향상을 위한 별도의 부재가 패널(100) 사이에 생략될 수 있도록 하기 때문에, 상기 공기층(200)은 차열성능을 높이면서도 경량화를 이룰 수 있는 기술적 특징이 있다.

즉, 종래에는 판재를 2겹으로 하되 이중의 판재 사이에 차열 성능을 높이기 위한 부재를 추가 구성함으로써, 차열 성능을 높일 수는 있었지만 경량화를 이루지 못한 한계가 있던 것에 반해, 본 발명은 이중의 패널(100) 사이에 공기층(200)을 형성함으로써 차열성능 및 경량화를 모두 실현할 수 있는 것이다.

특히, 공기층(200)은 열전도율이 낮기 때문에 차열성능을 높이는데, 탁월한 기술적 특징이 있다.

다음으로, 수지층(300)은 이중 판재의 경량화로 인한 차열 성능을 보상함과 동시에, 이격된 2개의 패널(100) 간에 진동 소음을 줄여주는 역할을 한다.

수지층(300)은 2개의 패널(100) 사이에 도포되되, 이중 판재 전체에 걸쳐 도포되는 것이 아니라, 이중 판재 일부에만 도포된다.

수지층(300)의 도포 형태는 한정되지 않으며, 방사형으로 도포될 수 있다.

이중판재는 한 쌍의 패널(100) 2겹으로 구성되면서, 각각의 패널(100) 두께는 더욱 슬림해지는데, 이로 인해 차열 성능이 떨어지는 것을 억제하기 위하여 공기층(200)과 함께 수지층(300)을 형성하는 것이다.

특히, 수지층(300)은 한 쌍의 패널(100) 사이에 개재됨으로써, 차량 주행시 진동에 따른 패널(100) 간에 충격을 완화시키는 역할을 함으로써, 부품 판재의 손상 및 마찰 소음을 줄이는 역할을 한다.

즉, 차열부품이 차량의 하부에 설치되는 특성상, 주행에 따른 마찰 소음이 발생할 수 있는데, 상기한 바와 같이 수지층(300)이 형성됨에 따라 완충 및 소음발생을 억제 시킬 수 있는 것이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 차열부품 판재를 가공하는 과정에 대하여 첨부된 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.

차열부품을 가공하기 위한 한 쌍의 패널(100)이 제공된다.

한 쌍의 패널(100)은 각각 감겨있는 코일 형태로 제공되며, 상,하 방향에서 각각 풀리면서 절곡 성형롤러(500)를 향해 공급된다.

이때, 한 쌍의 패널(100) 사이에는 도 7에 도시된 바와 같이, 액상의 수지를 패널(100) 사이에 공급하기 위한 파이프(600)가 마련된다.

이때, 파이프(600)는 액상의 수지가 지나는 관로를 제공하며, 그 파이프(600)의 하부에는 복수의 토출공(610)이 형성된다.

한 쌍의 패널(100)은 상,하 방향에서 공급된 후 절곡 성형롤러(500)를 통해 중첩이 되는데, 한 쌍의 패널(100)이 중첩이 되기 전 파이프(600)로부터 분사된 액상의 수지는 패널(100) 사이에 도포된다.

이때, 액상의 수지는 패널(100) 전체에 도포되는 것은 아니며, 패널(100)이 공급되는 방향으로 간격을 가지면서 도포된다.

한편, 액상의 수지가 일정 간격마다 도포된 한 쌍의 패널(100)은 절곡 성형롤러(500)를 통해 프레싱되어 1차 성형이 이루어진다.(S200)

절곡 성형롤러(500)를 통해 프레싱된 이중판재는 도 6에 도시된 바와 같이 여러번 절곡된 지그재그 형태의 경사면을 갖는다.

이와 같이 한 쌍의 패널(100) 모두가 경사면을 갖도록 프레싱됨에 따라, 한 쌍의 패널(100)은 자동으로 체결이 이루어지며 그 체결력은 극대화된다.(S300)

즉, 프레싱만으로 한 쌍의 패널(100)이 분리되지 않고 차열부품 가공을 위한 이중 판재로 마련될 수 있는 것이다.

또한, 접착공정이 별도로 추가로 소요되지 않고, 프레싱만을 통해 한 쌍의 패널(100)이 체결됨으로써 공수가 줄어 작업성을 높일 수 있게 된다.

이때, 한 쌍의 패널(100) 사이에는 패널(100) 간에 이격된 간격으로 인해 형성된 공기층(200)이 마련된다.

다음으로, 1차 성형된 판재는 도 7에 도시된 바와 같이 진행 방향이 수직으로 변환되며, 2차 성형을 위한 엠보 성형롤러(700)를 통해 프레싱 된다.(S400)

엠보 성형롤러(700)를 통해 프레싱된 이중판재에는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 엠보싱(111a,112a,121a,122a)이 형성된다.

이로써, 차열부품 제작을 위한 이중(2겹)의 차열부품 판재 가공이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 차열부품 판재는 패널을 2겹으로 구성하여 차열 성능을 향상시키되, 패널 간에는 접착이 아닌 체결을 통해 이중판재를 구성한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 패널 간에 공기층이 형성됨으로써 차열성능을 더욱 향상시킬 수 있으며, 패널 외에는 추가 구성이 소요되지 않으므로 차열부품을 경량화시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 패널 110 : 제1패널
111 : 제1체결면 111a,112a : 엠보싱
120 : 제2패널 121 : 제2체결면
122 : 제2체결홈 200 : 공기층
300 : 수지층 500 : 절곡 성형롤러
600 : 파이프 610 : 토출공
700 : 엠보 성형롤러

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 본 발명에 따른 자동차 차열부품용 이중판재를 제작하는 방법에 있어서,
   (a) 2개의 패널을 중첩하여 상,하 배열된 한 쌍의 절곡 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;
   (b) (a)단계를 통해 2개의 패널이 상,하 방향으로 요철(凹凸) 형태로 프레싱되면서 요철(凹凸)간에 서로 체결된 단계;
   (c) 서로 체결된 2개의 패널의 이송 방향을 수직으로 전환하여, 상,하 배열된 한 쌍의 엠보 성형롤러 사이로 유입시키는 단계;
   (d) (c)단계를 통해 2개 패널의 요철(凹凸)면에 호(arc) 형태의 엠보싱이 형성되는 단계:를 포함하며,
   (a-1) 2개의 패널이 중첩된 사이 일부에만 액상의 완충부재 수지를 도포시키는 단계:를 포함하되,
   상기 액상의 완충부재 수지는 복수의 토출공이 형성된 파이프를 통해 2개의 패널 사이에 일정 간격마다 도포되는 것을 특징으로 하는 자동차 차열부품용 이중판재 제작방법.
   
   
   
6. 삭제
7. 삭제

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