KR102179106B1

KR102179106B1 - 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조

Info

Publication number: KR102179106B1
Application number: KR1020190075749A
Authority: KR
Inventors: 최난웅; 이영석; 김세준; 이승호; 백명훈
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-11-18

Abstract

본 발명은 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조에 관한 것으로, 단면두께(t1)가 전부위에 걸쳐서 동일한 두께로 형성된 플라스틱 연료탱크(10)에 굴곡부(11) 및 오목홈(12)이 형성되고, 오목홈(12)속에 결합부재(50)의 나사부(52)가 삽입되도록 결합부재(50)를 굴곡부(11)에 직접 나사 체결하고, 결합부재(50)의 체결시 히터 프로텍터(20)가 결합부재(50)의 체결력을 통해서 플라스틱 연료탱크(10)에 직접 결합되도록 된 것이다.

Description

차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조{COMBINATION STRUCTURE OF PLASTIC FUEL TANK AND HEATER PROTECTOR}

본 발명은 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱 연료탱크에 직접 체결되는 결합부재를 매개로 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터가 결합되는 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 엔진은 연소실의 연료를 연소시켜 발생되는 폭발력을 이용해 크랭크샤프트를 회전시킴으로써 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

상기와 같은 엔진은 연소실에서 연소될 연료가 지속적으로 공급되어야 하며, 연료의 지속적인 공급을 위해 차량에는 일정량의 연료를 저장할 수 있는 연료탱크가 구비된다.

상기 연료탱크는 보통 그 재질이 스틸(steel)인 것과 플라스틱(plastic) 인 것이 있으나, 최근에는 중량감소 및 연비향상을 위해 플라스틱 연료탱크의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

플라스틱 연료탱크는 크게 용융 공정, 압출 공정, 블로잉 공정을 통해서 제작되는 바, 상기 용융 공정은 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 용융수지로 녹이는 공정이고, 상기 압출 공정은 용융수지를 C형, 트윈 시트(twin sheet), 원통모양 등의 패리슨(parison)으로 압출 성형하는 공정이며, 상기 블로잉 공정은 패리슨을 금형에 넣고 패리슨의 내부로 고압의 에어를 불어넣어서 패리슨을 연료탱크의 형상으로 성형하는 공정이다.

상기와 같이 플라스틱 연료탱크의 제작이 완료되고 나면, 후공정을 통해서 플라스틱 연료탱크에 히터 프로텍터가 조립된다.

즉, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 패리슨을 이용해서 플라스틱 연료탱크(10)를 제작하고 난 다음에, 플라스틱 연료탱크(10)의 하부면에 차체로부터 발생하는 열로부터 플라스틱 연료탱크(10)를 보호하기 위한 히터 프로텍터(20)가 결합되는 바, 종래에는 플라스틱 연료탱크(10)의 하부면 표면에 히터 프로텍터 플러그(30)를 열융착으로 결합하고, 히터 프로텍터 플러그(30)에 히터 프로텍터(20)를 위치시킨 다음, 히터 프로텍터(20)를 관통하도록 볼트(40)를 히터 프로텍터 플러그(30)에 체결하면, 볼트(40)의 체결력에 의해 히터 프로텍터(20)가 조립되는 구조이다.

히터 프로텍터 플러그(30)에는 볼트(40)의 나사 체결을 위한 탭구멍(31)이 형성된다.

따라서, 종래의 구조는 플라스틱 연료탱크(10)에 히터 프로텍터 플러그(30)를 열융착으로 결합하는 구조로, 열융착 장비가 필요함에 따라 비용이 상승하고, 조립과정의 싸이클이 길어서 생산성이 둔화되고, 히터 프로텍터 플러그(30)라는 부품을 사용함에 따라 부품수 증가 및 비용이 상승하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2018-0061785호

본 발명은, 플라스틱 연료탱크에 직접 체결되는 결합부재를 매개로 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터가 결합되는 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조로서, 종래의 히터 프로텍터 플러그가 필요없는 구성으로 비용절감과 부품수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조는, 단면두께가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크에 결합부재가 직접 체결되고; 상기 플라스틱 연료탱크에 결합부재가 직접 체결될 때에 히터 프로텍터가 결합부재의 체결력에 의해 플라스틱 연료탱크와 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 단면두께가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크에서 U형상으로 굴곡된 굴곡부가 형성되고; 상기 굴곡부에 의해 플라스틱 연료탱크의 외측으로 개구된 오목홈이 형성되고; 상기 결합부재는 히터 프로텍터를 관통한 후 오목홈속으로 삽입되게 굴곡부에 직접 체결됨에 따라 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터가 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부재는 머리부 및 나사부를 구비한 스크루이고; 상기 결합부재의 나사부가 히터 프로텍터를 관통한 후 오목홈속으로 삽입되면서 굴곡부에 직접 나사 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부재의 나사부의 직경은 오목홈의 내경보다 크게 형성되어서 나사부가 오목홈속으로 삽입될 때에 나사부가 굴곡부에 직접 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실시예는, 단면두께가 전부위에 걸쳐서 동일한 두께로 형성된 플라스틱 연료탱크에 굴곡부 및 오목홈이 형성되고, 오목홈속에 결합부재의 나사부가 삽입되도록 결합부재를 굴곡부에 직접 나사 체결하고, 결합부재의 체결시 히터 프로텍터가 결합부재의 체결력을 통해서 플라스틱 연료탱크에 직접 결합되는 구조로, 플라스틱 연료탱크에 열융착으로 결합되는 히터 프로텍터 플러그가 필요없는 구성으로, 이를 통해 비용절감과 부품수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 결합구조에 따라 히터 프로텍터가 결합된 차량용 플라스틱 연료탱크의 저면도,
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조를 설명하기 위한 분해도 및 결합상태 단면도,
도 5는 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조를 설명하기 위한 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 플라스틱 연료탱크에 대해 살펴보기로 하겠는 바, 종래와 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

차량용 플라스틱 연료탱크는 크게 용융 공정, 압출 공정, 블로잉 공정을 통해서 제작된다.

용융 공정은 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 용융수지로 녹이는 공정이고, 압출 공정은 용융수지를 소정 형상을 갖는 패리슨(parison)으로 압출 성형하는 공정이며, 블로잉 공정은 압출 성형된 패리슨을 금형에 넣고 패리슨의 내부로 고압의 에어를 불어넣어서 패리슨을 플라스틱 연료탱크의 형상으로 성형하는 공정이다.

즉, 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 플라스틱 용융수지를 만들고, 플라스틱 용융수지는 압출기로 공급되고, 압출기의 압출을 통해서 C형 또는 트윈 시트(twin sheet) 또는 원통모양의 패리슨이 제작되고, 패리슨은 블로잉 성형을 위한 금형으로 공급된다.

즉, 본 발명에 따른 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 단면두께(t1)가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크(10)에 결합부재(50)가 직접 체결되고, 상기 플라스틱 연료탱크(10)에 결합부재(50)가 직접 체결될 때에 히터 프로텍터(20)가 결합부재(50)의 체결력에 의해 플라스틱 연료탱크(10)와 결합되는 구조가 특징이다.

플라스틱 연료탱크(10)는 용융 공정과 압출 공정 및 패리슨을 이용한 블로잉 공정을 통해서 제작되고, 제작이 완료된 플라스틱 연료탱크(10)는 단면두께(t1)가 전부위에 걸쳐서 동일한 두께로 형성되는 것이 특징이다.

금형내에 패리슨을 위치시킨 후 패리슨의 내부로 고압의 에어를 공급하는 블로잉 공정을 통해서 패리슨은 플라스틱 연료탱크(10)로 성형되고, 이와 같이 성형된 플라스틱 연료탱크(10)는 전체부위에 걸쳐서 단면두께(t1)가 균일하게 형성된다.

이와 같이 단면두께(t1)가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크(10)에 후공정을 통해서 결합부재(50)를 직접 체결하고, 플라스틱 연료탱크(10)에 결합부재(50)의 체결시 플라스틱 연료탱크(10)에 히터 프로텍터(20)가 함께 체결되는 구조인 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 구조는 종래의 구조와 같이 플라스틱 연료탱크에 열융착으로 결합되는 히터 프로텍터 플러그가 필요없는 구성으로, 이를 통해 비용절감과 부품수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 구조는 플라스틱 연료탱크(10)에 결합부재(50)의 직접 체결을 위해 단면두께(t1)가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크(10)의 소정부위에 U형상으로 굴곡된 굴곡부(11)가 형성되고, 상기 굴곡부(11)에 의해 플라스틱 연료탱크(10)의 외측으로 개구된 오목홈(12)이 형성되며, 상기 결합부재(50)는 히터 프로텍터(20)를 관통한 후 오목홈(12)속으로 삽입되게 굴곡부(11)에 직접 체결되는 구조로, 이를 통해 플라스틱 연료탱크(10)와 히터 프로텍터(20)가 결합부재(50)의 체결력에 의해 결합되는 구조가 된다.

본 발명에 따른 결합부재(50)는 머리부(51) 및 나사부(52)를 구비한 스크루(screw)이고, 상기 결합부재(50)의 나사부(52)가 히터 프로텍터(20)를 관통한 후 오목홈(12)속으로 삽입되면서 굴곡부(11)에 직접 나사 체결되는 구조가 된다.

이를 위해 결합부재(50)의 나사부(52)의 직경(D1)은 플라스틱 연료탱크(10)의 오목홈(12)의 내경(D2)보다 약간 크게 형성되어서 나사부(52)가 오목홈(12)속으로 삽입될 때에 나사부(12)가 오목홈(12)의 내경부를 파고들어감에 따라 굴곡부(11)에 직접 체결되는 구조가 된다.

따라서, 본 발명에 따른 플라스틱 연료탱크(10)와 히터 프로텍터(20)의 결합구조는 종래와 같이 플라스틱 연료탱크(10)에 열융착으로 결합되는 히터 프로텍터 플러그(30)가 필요없는 구성이고, 플라스틱 연료탱크(10)에 스크루와 같은 결합부재(50)가 직접 나사 체결되고 이때에 히터 프로텍터(20)가 플라스틱 연료탱크(10)에 직접 결합되는 구성으로, 이를 통해 비용절감과 부품수 감축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

한편, 플라스틱 연료탱크(10)에 굴곡부(11) 및 오목홈(12)을 형성하지 않고, 도 5와 같이 단면두께(t2)가 주변의 단면두께(t1)보다 두꺼운 결합부(15)를 형성한 후, 상기 결합부(15)에 결합부재(50)를 체결해서 히터 프로텍터(20)를 플라스틱 연료탱크(10)에 결합하는 구조도 구현할 수 있을 것이다.

하지만, 패리슨을 블로잉 공정을 통해서 플라스틱 연료탱크(10)로 성형시 플라스틱 연료탱크(10)의 특정부위에 단면두께(t2)가 주변의 단면두께(t1)보다 두꺼운 결합부(15)를 형성하기 위해서는 별도의 내부코어(core)가 필요하고, 특히 코어의 진퇴운동을 위한 별도의 공간을 마련해야 하는 등 여러 가지의 애로사항이 있는 바, 이와 같이 단면두께가 주변부보다 급격히 커지는 결합부(15)를 구비한 플라스틱 연료탱크(10)의 구성은 현실적으로 구현이 쉽지 않은 문제가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 단면두께(t1)가 전부위에 걸쳐서 동일한 두께로 형성된 플라스틱 연료탱크(10)에 굴곡부(11) 및 오목홈(12)을 형성하고, 오목홈(12)속에 결합부재(50)의 나사부(52)가 삽입되도록 결합부재(50)를 굴곡부(11)에 직접 나사 체결하고, 이때에 히터 프로텍터(20)가 결합부재(50)의 체결력을 통해서 플라스틱 연료탱크(10)에 직접 결합되는 구조가 특징이 되는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 플라스틱 연료탱크 11 - 굴곡부
12 - 오목홈 15 - 결합부
20 - 히터 프로텍터 50 - 결합부재
51 - 머리부 52 - 나사부

Claims

단면두께가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크에 결합부재가 직접 체결되고;
상기 플라스틱 연료탱크에 결합부재가 직접 체결될 때에 히터 프로텍터가 결합부재의 체결력에 의해 플라스틱 연료탱크와 결합되고;
상기 단면두께가 동일하게 형성된 플라스틱 연료탱크에서 U형상으로 굴곡된 굴곡부가 형성되고;
상기 굴곡부에 의해 플라스틱 연료탱크의 외측으로 개구된 오목홈이 형성되고;
상기 결합부재는 히터 프로텍터를 관통한 후 오목홈속으로 삽입되게 굴곡부에 직접 체결됨에 따라 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터가 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 결합부재는 머리부 및 나사부를 구비한 스크루이고;
상기 결합부재의 나사부가 히터 프로텍터를 관통한 후 오목홈속으로 삽입되면서 굴곡부에 직접 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조.
청구항 3에 있어서,
상기 결합부재의 나사부의 직경은 오목홈의 내경보다 크게 형성되어서 나사부가 오목홈속으로 삽입될 때에 나사부가 굴곡부에 직접 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크와 히터 프로텍터의 결합구조.