KR101990352B1 - 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 머플러와 연료탱크의 사이에 설치되어 머플러의 열이 연료탱크로 전달되는 것을 차단하기 위한 히트 프로텍터로서, 주프로텍터와 결합되는 서브프레턱터를 프로그래시브 금형을 이용하여 순차적인 프레스가공을 통해 생산하도록 하되 각 서브프로텍터의 일측에 레그를 형성하여 각 서브프로텍터를 상호 연결시킨 상태로 이동시키면서 순차적으로 프레스가공하여 성형하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터의 제조방법은 연료탱크(10)의 일측 모서리부분을 감싸도록 구비된 주프로텍터(20)와, 상기 주프로텍터(20)에 결합수단으로 결합되어 머플러와 접하는 상기 연료탱크(10)의 일측변 일부분을 감싸는 서브프로텍터(30)를 제조함에 있어, 상기 서브프로텍터(30)는, 프로그래시브 금형을 이용하여 언코일러에 감겨진 금속판(50)을 풀어 프로그래시브 금형 내부로 인입시킨 후 간헐적으로 이동시키면서 순차적으로 프레스가공하여 설정된 형태로 절곡성형하되, 상기 금속판(50)을 프레스가공하여 복수개의 금속편(51)으로 재단하되 각 금속편(51)의 일측이 표면에 성형안내홀(56)이 형성된 레그(55)로 연결되게 재단하는 단계와, 상기 레그(55)를 하부금형(65)의 길이방향 일측에 등간격으로 설치된 안내레일(66)의 내측에 끼워 안내레일(66)에 의해 안내되면서 이동되도록 하는 단계와, 프레스작업시에 상부금형에 형성된 기준돌기(61)가 상기 성형안내홀(51)로 인입될 수 있도록 금속판을 이동시켜 성형안내홀(51)이 상기 안내레일(66)들 사이에 위치되게 하는 단계와, 프레스작업속도에 맞춰 금속편을 간헐적으로 이동시켜 상기 성형안내홀(51)에 기준돌기(61)가 인입되면서 각 금속편(51)을 정위치에서 설정된 형태로 절곡성형하는 단계와, 간헐적으로 이동되면서 순차적으로 절곡성형되는 각 금속편(51)의 최종 절곡성형단계에서 상기 레그(55)를 금속편에서 절단함과 아울러 일측에 주프로텍터(20)와의 결합을 위해 결합홀(31)을 형성하는 단계를 거쳐 서브프로텍터(30)를 제작하게 된다.

Description

자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법{Heat protector for fuel tank and the manufacturing method thereof}
본 발명은 머플러와 연료탱크의 사이에 설치되어 머플러의 열이 연료탱크로 전달되는 것을 차단하기 위한 히트 프로텍터로서, 주프로텍터와 결합되는 서브프레턱터를 프로그래시브 금형을 이용하여 순차적인 프레스가공을 통해 생산하도록 하되 각 서브프로텍터의 일측에 레그를 형성하여 각 서브프로텍터를 상호 연결시킨 상태로 이동시키면서 순차적으로 프레스가공하여 성형하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진의 연소실에서 배출되는 배기가스는 약 800~1000℃ 정도의 고온으로, 이러한 배기가스는 배기 매니폴드를 통해 한 곳으로 모인 다음 배기파이프를 따라 이동된 후 머플러를 거쳐 대기중으로 배출된다.
이때, 배기 매니폴드와 접하는 엔진 배기계는 물론, 상기 머플러와 접하고 있는 연료탱크는 고온의 배기가스에 노출되어 있으며, 이에 따라 엔진 및 차량 부품의 열해를 발생시킬 수 있음은 물론 연료탱크의 손상을 가져오게 된다.
이와 같은 배기가스의 열 전달을 방지하기 위해, 상기 엔진 배기계와 배기 매니폴드의 사이, 배기파이프와 차체하부의 사이, 머플러와 연료탱크의 사이에는 각각 히트 프로텍터(Heat protector)가 설치된다.
상기 히트 프로텍터는 얇은 스틸 또는 알루미늄 판재로 이루어져 있으며, 설치위치에 따라 다양한 형상으로 성형되어 진다.
한편, 상기 머플러와 연료탱크의 사이에 설치되는 히트 프로텍터는 머플러의 면적으로 인해 다른 곳에 비해 히트 프로텍터의 설치공간이 좁음에 따라 상기 연료탱크의 형상 및 머플러의 형상을 모두 감안하여 프레스 성형을 통해 생산하게 되는데, 복잡한 형상으로 인해 여러번의 프레스성형과정을 거쳐야 함으로써 제품 제작시 성형상의 어려움은 물론 상당한 시간이 소요되는 등 여러 문제점이 있어 작업효율은 물론 생산효율이 좋지 않은 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2006-0102860호(2006.09.28, 자동차용 엔진 배기계의 열전달 방지구조) 공개특허공보 제10-2006-0000030호(2006.01.06, 차량용 히트 프로텍터)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 주프로텍터에 연결되는 서브프로텍터의 생산시 프로그래시브 금형을 이용하여 순차적인 프레스가공을 통해 절곡가공하여 생산하되, 순차적인 프레스가공시 각 서브프로텍터의 일측에 레그를 형성하면서 프레스가공함으로써 레그에 의해 각 서브프로텍터가 안내레일을 따라 원활하게 이동되면서도 정위치 절곡성형이 가능하게 되며, 그로 인해 불량품 발생 없이 대량 생산할 수 있는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터는 배기가스의 열이 연료탱크(10)로 전달되는 것을 방지하기 위해 머플러(15)와 연료탱크(10) 간에 설치되는 히트 프로텍터에 있어서, 상기 히트 프로텍터는, 상기 연료탱크(10)의 일측 모서리부분을 감싸도록 연료탱크(10)의 일측 모서리부분과 대응되는 형상으로 굴곡성형되고, 상기 연료탱크(10)와의 사이에 설정된 간격만큼 이격공간(25)이 형성되게 차체 하부에 고정되는 주프로텍터(20); 상기 주프로텍터(20)의 일측에 결합수단으로 결합되어 상기 머플러(15)와 접하는 상기 연료탱크(10)의 일측변 일부분을 감싸도록 구비되고, 타측 표면에는 상기 연료탱크(10)의 외표면 굴곡홈에 인입되도록 내측으로 돌출되게 절곡가공되고 표면에 고무장착홀(33)이 형성되게 인입부(32)가 구비되며, 상부가 차체 하부에 밀착 고정되는 서브프로텍터(30); 상기 인입부(32)의 고무장착홀(33)에 끼움 결합되어 상기 연료탱크(10)의 굴곡홈 외표면에 접촉되면서 상기 서브프로텍터(30)가 연료탱크(10)에서 상기 이격공간(25)만큼 이격되도록 지지하는 지지고무(40);로 이루어진다.
여기서, 상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 상부는 외측으로 절곡되어 차체 하부면에 밀착되게 밀착날개편(21,34)이 각각 형성되고, 상기 밀착날개편(21,34)의 선택된 부분에는 차체 하부면에 고정수단으로 고정되도록 홀이 형성된 브라켓(22,35)이 형성되며, 상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 하부는 내측으로 완만하게 굴곡되어 상기 연료탱크(10)의 가장자리를 커버하도록 커버부(23,36)가 각각 형성된 것이 바람직하다.
그리고 본 발명 히트 프로텍트의 서브프로텍터 제조방법은 프로그래시브 금형을 이용하여 언코일러에 감겨진 금속판(50)을 풀어 프로그래시브 금형 내부로 인입시킨 후 간헐적으로 이동시키면서 순차적으로 프레스가공하여 설정된 형태로 절곡성형하되, 상기 금속판(50)을 프레스가공하여 복수개의 금속편(51)으로 재단하되 각 금속편(51)의 일측이 표면에 성형안내홀(56)이 형성된 레그(55)로 연결되게 재단하는 단계와, 상기 레그(55)를 하부금형(65)의 길이방향 일측에 등간격으로 설치된 안내레일(66)의 내측에 끼워 안내레일(66)에 의해 안내되면서 이동되도록 하는 단계와, 프레스작업시에 상부금형에 형성된 기준돌기(61)가 상기 성형안내홀(51)로 인입될 수 있도록 금속판을 이동시켜 성형안내홀(51)이 상기 안내레일(66)들 사이에 위치되게 하는 단계와, 프레스작업속도에 맞춰 금속편을 간헐적으로 이동시켜 상기 성형안내홀(51)에 기준돌기(61)가 인입되면서 각 금속편(51)을 정위치에서 설정된 형태로 절곡성형하는 단계와, 간헐적으로 이동되면서 순차적으로 절곡성형되는 각 금속편(51)의 최종 절곡성형단계에서 상기 레그(55)를 금속편에서 절단함과 아울러 일측에 주프로텍터(20)와의 결합을 위해 결합홀(31)을 형성하는 단계를 거쳐 서브프로텍터(30)를 제작하는 것을 특징으로 한다.
상기의 구성으로 이루어진 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법에 따르면, 주프로텍터에 연결되는 서브프로텍터를 프로그래시브 금형을 이용하여 순차적으로 절곡가공되어 생산됨으로써 생산량을 대폭 증가시킬 수 있게 되며, 특히 각 서브프로텍터의 일측에 레그가 형성된 상태에서 순차적으로 프레스가공되어 짐으로써 레그에 의해 각 서브프로텍터가 안내레일을 따라 원활히 이동되면서 정위치상태에서 프레스성형되어 불량없이 고품질의 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 서브프로텍터의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 서브프로텍터가 지지고무에 의해 연료탱크에 지지된 단면상태도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터의 사용상태도,
도 5는 본 발명에 따른 서브프로텍터의 제조과정도,
도 6은 본 발명에 따른 프로그래시브 금형을 이용한 프레스가공에 의해 순차적으로 절곡가공된 금속판을 보인 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 안내레일에 안내되어 이동되는 금속편을 보인 상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터는 머플러(15)를 통해 외부로 배기되는 배기가스의 열이 연료탱크(10)로 전달되는 것을 방지하기 위해 머플러(15)와 연료탱크(10) 간에 설치되는 것으로, 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30) 및 지지고무(40)로 이루어진다.
상기 주프로텍터(20)는 상기 연료탱크(10)의 일측 모서리부분을 감싸도록 연료탱크(10)의 일측 모서리부분과 대응되는 형상으로 굴곡되어 성형되어 지고, 상기 연료탱크(10)와의 사이에 설정된 간격만큼 이격공간(25)이 형성되게 차체 하부에 고정되어 진다.
상기 주프로텍터(20)는 복수번의 프레스가공에 의해 설정된 형상으로 성형되는 것이며, 일측에는 상기 서브프로텍터(30)와 결합수단으로 결합될 수 있게 홀이 복수개 형성되어 있다.
상기 서브프로텍터(30)는 상기 주프로텍터(20)와 함께 상부가 차체 하부에 밀착 고정되어 상기 머플러(15)와 접하는 상기 연료탱크(10)의 일측변 일부분을 감싸도록 구비되어 진다.
이러한 서브프로텍터(30)는 상기 주프로텍터(20)의 일측에 형성된 홀에 결합수단으로 결합되도록 일측에 결합홀(31)이 복수개 형성되어 있으며, 결합부분이 상기 주프로텍터(20)에 중첩된 상태로 결합되도록 결합홀 형성부위가 일정부분 돌출되게 형성되어 있다.
상기 결합수단은 리벳 또는 피스 등을 이용할 수 있다.
그리고 상기 서브프로텍터(30)의 타측 표면에는 상기 연료탱크(10)의 굴곡진 외표면의 굴곡홈(11)에 인입되도록 내측으로 돌출되게 절곡가공된 인입부(32)가 형성된다.
상기 인입부(32)가 형성되어 있음으로써, 상기 연료탱크(10)를 감싸도록 차체 하부에 결합하는 경우에 상기 서브프로텍터(30)의 정확한 결합위치를 확인할 수 있음은 물론, 인입부(32)가 굴곡홈(11)에 인입된 상태임에 따라 흔들림이나 외부압력이 가해져 유동이 발생하더라도 굴곡홈 상에서 인입부가 이탈되지 않아 상기 서브프로텍터의 정위치 결합상태를 유지시켜줄 수 있게 된다.
상기 인입부(32)의 판판한 표면 일측에는 고무장착홀(33)이 관통되게 형성되어 있다.
상기 지지고무(40)는 상기 인입부(32)의 고무장착홀(33)에 끼움 결합되어 있는 것으로, 탄성을 갖도록 구비되는 것이다.
이러한 지지고무(40)는 상기 인입부(32)가 연료탱크(10)의 굴곡홈에 인입된 상태에서 굴곡홈의 외표면에 접촉되도록 구비되는 것이며, 상기 지지고무(40)의 설치로 인해 상기 서브프로텍터(30)가 연료탱크(10)에서 상기 주프로텍터(20)의 이격공간(25)만큼 이격시킬 수 있게 되는 것이다.
상기 이격공간(25)은 본 발명의 히트 프로텍트로 전달된 열이 상기 연료탱크(10)로 전달되지 않도록 일정 공간을 형성해 놓은 것이다.
물론 상기 이격공간(25)에는 도시하지는 않았으나, 별도의 단열부재를 구비하여 단열부재가 상기 연료탱크(10)를 지지하도록 할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 히트 프로텍트는 머플러(15)를 통해 배기되는 배기가스의 열이 연료탱크로 전달되는 것을 차단 또는 최소화시켜 줌으로써 연료탱크의 손상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
상기 주프로텍트(20)와 서프프로텍트(30)는 종래 일체로 성형된 것이 존재하였으나, 본 발명에서는 분리성형함으로써 프레스성형 작업의 어려움을 해소하여 작업효율을 상승시킬 수 있게 됨은 물론, 성형시간의 단축으로 생산량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
여기서, 상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)는 차체 하부면에 상부가 밀착된 상태로 고정될 수 있도록 상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 상부가 외측으로 절곡되어 일정 면적으로 밀착날개편(21,34)이 각각 형성되어 있고, 상기 밀착날개편(21,34)의 선택된 부분에는 차체 하부면에 고정수단으로 고정되도록 홀이 형성된 브라켓(22,35)이 형성되어 있다.
또한, 상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 하부는 내측으로 완만하게 굴곡되게 커버부(23,36)이 형성되어 상기 연료탱크(10)의 가장자리를 커버하도록 구비된다.
이때, 상기 커버부는 상기 연료탱크를 지지하도록 구비될 수도 있으나, 머플러를 통해 히트 프로텍트로 전달된 열이 커버부를 통해 상기 연료탱크로 전달될 수 있기 때문에 일정 거리 이격되게 구비되는 것이 바람직할 것이다. 물론, 상기 이격공간(25)에 별도로 단열부재가 구비된 경우에는 단열부재에 의해 연료탱크가 지지될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명에서 상기 서브프로텍터(30)는 프로그래시브 금형을 이용하여 언코일러에 감겨진 금속판(50)을 풀어 간헐적으로 이동시키면서 일측이 레그로 연결된 복수개의 금속편(51)으로 재단한 후 재단된 상기 금속편을 순차적으로 프레스가공하여 성형하게 된다.
이와 같이 프로그래시브 금형에 의해 성형되는 상기 서브프로텍터의 제조방법을 도 5 내지 도 7에 도시된 도면을 통해 살펴보면,
먼저, 언코일러에 감겨진 금속판(50)을 풀어 프로그래시브 금형 내부로 인입시킨 상태에서 프레스성형하여 복수개의 금속편(51)으로 재단하는데, 이때 각 금속편(51)의 일측이 레그(55)로 상호 연결되게 재단한다.
이때, 상기 레그(55)의 표면에는 성형안내홀(56)이 형성된다. 상기 성형안내홀(56)은 레그의 형성 전이나 레그와 함께 형성하여 금속편의 형성은 물론 레그의 성형시 성형안내홀(56)을 통해 정위치에서 성형될 수 있도록 한다.
레그(55)를 형성시킨 후에는 레그(55)를 하부금형(65)의 길이방향 일측에 등간격으로 설치된 안내레일(66)의 내측에 끼워지게 하여 금속편(51)이 안내레일(66)에 의해 안내되면서 이동될 수 있도록 한다.
여기서, 순차적인 프레스작업을 통해 금속편을 성형하는 경우에 정위치에서 성형이 가능하도록 하기 위해, 상부금형(60)에 형성된 기준돌기(61)가 상기 성형안내홀(51)로 인입될 수 있도록 금속판 및 금속편을 이동시켜 성형안내홀(51)이 상기 안내레일(66)들 사이에 위치되게 조정한다.
이후, 프레스작업속도에 맞춰 금속편을 간헐적으로 이동시키도록 하고, 상기 성형안내홀(51)에 기준돌기(61)가 인입되면서 각 금속편(51)을 정위치에서 설정된 형태로 절곡성형하도록 한다.
상기 금속편(51)은 간헐적으로 이동되면서 순차적으로 절곡성형되면서 서브프로텍터(30)의 형태를 갖게 되며, 각 금속편(51)의 최종 절곡성형단계에서는 상기 레그(55)를 금속편에서 절단함과 동시에 금속편의 일측에 결합홀(31)을 형성하여 최종 서브프로텍터(30)로 성형하게 된다.
상기 결합홀(31)은 주프로텍터(20)와의 결합을 위해 형성한 홀이고, 상기 결합홀(31)의 형성부위는 레그(50)로 연결된 돌출부위에 형성한다.
상기와 같은 단계를 거쳐 서브프로텍터(30)를 제작하게 되는 것이며, 복수개의 금속편이 레그로 연결된 상태로 프로그래시브 금형을 통해 제작되어 짐으로써 금속편을 정확한 위치에서 절곡성형할 수 있게 됨은 물론, 그로 인해 불량없는 고품질의 제품생산이 가능하게 되며, 연속적인 제품생산으로 생산량 증가와 함께 이를 통해 최종 히트 프로텍터의 생산량을 증가시킬 수 있게 된다.
10: 연료탱크 11: 굴곡홈
15: 머플러 20: 주프로텍터
21,34: 밀착날개편 22,35: 브라켓
23,36: 커버부 25: 이격공간
30: 서브프로텍터 31: 결합홀
32: 인입부 33: 고무장착홀
40: 지지고무 50: 금속판
51: 금속편 55: 레그
56 : 성형 안내홀 60: 상부금형
61: 기준돌기 65: 하부금형
66: 안내레일

Claims (4)

  1. 배기가스의 열이 연료탱크(10)로 전달되는 것을 방지하기 위해 머플러(15)와 연료탱크(10) 간에 설치되는 히트 프로텍터에 있어서,
    상기 히트 프로텍터는, 상기 연료탱크(10)의 일측 모서리부분을 감싸도록 연료탱크(10)의 일측 모서리부분과 대응되는 형상으로 굴곡성형되고, 상기 연료탱크(10)와의 사이에 설정된 간격만큼 이격공간(25)이 형성되게 차체 하부에 고정되는 주프로텍터(20);
    상기 주프로텍터(20)의 일측에 결합수단으로 결합되어 상기 머플러(15)와 접하는 상기 연료탱크(10)의 일측변 일부분을 감싸도록 구비되고, 타측 표면에는 상기 연료탱크(10)의 외표면 굴곡홈에 인입되도록 내측으로 돌출되게 절곡가공되고 표면에 고무장착홀(33)이 형성되게 인입부(32)가 구비되며, 상부가 차체 하부에 밀착 고정되는 서브프로텍터(30);
    상기 인입부(32)의 고무장착홀(33)에 끼움 결합되어 상기 연료탱크(10)의 굴곡홈 외표면에 접촉되면서 상기 서브프로텍터(30)가 연료탱크(10)에서 상기 이격공간(25)만큼 이격되도록 지지하는 지지고무(40);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 상부는 외측으로 절곡되어 차체 하부면에 밀착되게 밀착날개편(21,34)이 각각 형성되고, 상기 밀착날개편(21,34)의 선택된 부분에는 차체 하부면에 고정수단으로 고정되도록 홀이 형성된 브라켓(22,35)이 형성되며,
    상기 주프로텍터(20)와 서브프로텍터(30)의 하부는 내측으로 완만하게 굴곡되어 상기 연료탱크(10)의 가장자리를 커버하도록 커버부(23,36)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브프로텍터(30)는, 프로그래시브 금형을 이용하여 언코일러에 감겨진 금속판을 풀어 간헐적으로 이동시키면서 일측이 레그로 연결된 복수개의 금속편으로 재단한 후 재단된 상기 금속편을 순차적으로 프레스가공하여 성형하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터.
  4. 연료탱크(10)의 일측 모서리부분을 감싸도록 구비된 주프로텍터(20)와, 상기 주프로텍터(20)에 결합수단으로 결합되어 머플러와 접하는 상기 연료탱크(10)의 일측변 일부분을 감싸는 서브프로텍터(30)를 제조함에 있어,
    상기 서브프로텍터(30)는, 프로그래시브 금형을 이용하여 언코일러에 감겨진 금속판(50)을 풀어 프로그래시브 금형 내부로 인입시킨 후 간헐적으로 이동시키면서 순차적으로 프레스가공하여 설정된 형태로 절곡성형하되,
    상기 금속판(50)을 프레스가공하여 복수개의 금속편(51)으로 재단하되 각 금속편(51)의 일측이 표면에 성형안내홀(56)이 형성된 레그(55)로 연결되게 재단하는 단계와,
    상기 레그(55)를 하부금형(65)의 길이방향 일측에 등간격으로 설치된 안내레일(66)의 내측에 끼워 안내레일(66)에 의해 안내되면서 이동되도록 하는 단계와,
    프레스작업시에 상부금형에 형성된 기준돌기(61)가 상기 성형안내홀(56)로 인입될 수 있도록 금속판을 이동시켜 성형안내홀(51)이 상기 안내레일(66)들 사이에 위치되게 하는 단계와,
    프레스작업속도에 맞춰 금속편을 간헐적으로 이동시켜 상기 성형안내홀(51)에 기준돌기(61)가 인입되면서 각 금속편(51)을 정위치에서 설정된 형태로 절곡성형하는 단계와,
    간헐적으로 이동되면서 순차적으로 절곡성형되는 각 금속편(51)의 최종 절곡성형단계에서 상기 레그(55)를 금속편에서 절단함과 아울러 일측에 주프로텍터(20)와의 결합을 위해 결합홀(31)을 형성하는 단계를 거쳐 서브프로텍터(30)를 제작하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 히트 프로텍터의 제조방법.
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