KR102203071B1 - 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄을 기본 소재로 하여 다이캐스팅 공법을 이용하여 하이브리드 차량용 배터리 커버를 제조할 수 있도록 구현한 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치에 관한 것으로, 내측에 공간부를 구비하고, 상기 공간부에 전자기장을 인가하기 위한 전자기장 인가용 코일장치가 상기 공간부를 둘러싸도록 구비된 교반부; 상기 공간부에 구비되고, 액상의 용융 알루미늄이 주입되는 슬리브; 상기 슬리브의 일단부에 삽입되어 상기 슬리브로 주입된 용융 알루미늄을 가압하는 플런저; 상기 슬리브의 타단에 연결 설치되며, 이동 다이와 고정 다이에 의해 하이브리드 차량용 배터리 커버 형상의 성형 공동이 구비되고, 상기 플런저의 가압에 의해 상기 슬리브로 주입된 상기 용융 알루미늄이 상기 성형 공동으로 주입되는 성형 다이; 및 상기 플런저가 삽입되는 상기 슬리브의 입구에 설치되며, 상기 슬리브로 주입되는 상기 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키는 누출 감지부;를 포함한다.

Description

다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치{HYBRID VEHICLE BATTER COVER MANUFATURING DEVICE USING DIE CASTING}

본 발명은 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄을 기본 소재로 하여 다이캐스팅 공법을 이용하여 하이브리드 차량용 배터리 커버를 제조할 수 있도록 구현한 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 샤시부품 중 서브 프레임은 주로 여러 개의 스틸 프레스품을 용접하여 제작하고 있다.

최근에는 운전자의 조종성 및 승차감의 향상을 위해 알루미늄 소재를 이용한 서브 프레임의 개발이 가속화되고 있다.

이렇게 알루미늄 소재를 사용한 경우 제조공법은 중력주조 또는 저압주조로 양산되고 있으나, 이러한 공법의 경우 주조시 내부 결함 발생에 의해 내구성 측면에서 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 중력주조품은 압탕의 설치로 인해 제품의 수율이 현저히 떨어지는 문제가 있다.

한편, 스틸 프레스품은 프레스 성형 후 각 부품을 용접하여 제조함으로 인해 공수가 과다함은 물론, 생산성 측면에서도 효율이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 기존 서브 프레임의 경우 다수의 스틸 프레스품을 용접함에 따라 공정이 복잡하고, 용접 품질 불균일 발생 및 중량이 무거워 차량의 주행시 승차감 개선, 조종안정성의 효과가 미비하다.

이에 대한 개선품으로 알루미늄 합금을 사용하여 중력주조 또는 저압주조 공법을 적용하여 제조함으로써, 기존 스틸 프레스품 대비 부품수 삭감 및 공수 절감 등의 효과를 보였으나, 이러한 공법들은 주조품의 내부 결함 발생에 대한 내 구신뢰성 측면에서 문제가 되고 있다.

특히, 부품의 신율을 현저히 개선해야 하는 문제점을 가지고 있다.

위와 같은 이유로 차량용 부품을 위한 보다 경제적이고 경량화된 새로운 알루미늄 합금의 개발과 이것을 이용하여 부 품을 제조하는 새로운 공법의 적용이 요구되고 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-1603424호 한국등록특허 제10-1723587호

본 발명의 일측면은 알루미늄을 기본 소재로 하여 다이캐스팅 공법을 이용하여 하이브리드 차량용 배터리 커버를 제조할 수 있도록 구현한 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치를 제공한다.

또한, 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키는 누출 감지부를 제공한다.

또한, 액상의 용융 알루미늄이 주입됨에 따라 가열되는 고온의 슬리브를 탄성력을 이용하여 안정적으로 지지할 수 있는 슬리브 지지부를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치는, 내측에 공간부를 구비하고, 상기 공간부에 전자기장을 인가하기 위한 전자기장 인가용 코일장치가 상기 공간부를 둘러싸도록 구비된 교반부; 상기 공간부에 구비되고, 액상의 용융 알루미늄이 주입되는 슬리브; 상기 슬리브의 일단부에 삽입되어 상기 슬리브로 주입된 용융 알루미늄을 가압하는 플런저; 상기 슬리브의 타단에 연결 설치되며, 이동 다이와 고정 다이에 의해 하이브리드 차량용 배터리 커버 형상의 성형 공동이 구비되고, 상기 플런저의 가압에 의해 상기 슬리브로 주입된 상기 용융 알루미늄이 상기 성형 공동으로 주입되는 성형 다이; 및 상기 플런저가 삽입되는 상기 슬리브의 입구에 설치되며, 상기 슬리브로 주입되는 상기 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키는 누출 감지부;를 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치는, 상기 슬리브와 상기 슬리브의 하측에 설치되는 상기 전자기장 인가용 코일장치 사이에 적어도 하나 설치되며, 상기 전자기장 인가용 코일장치의 상측에 위치하는 상기 슬리브를 탄성력을 이용하여 지지하고, 상기 슬리브로부터 상기 전자기장 인가용 코일장치로 전달되는 열을 차단시키는 슬리브 지지부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 슬리브 지지부는, 상기 슬리브의 하측을 지지하는 상부 받침대; 상기 상부 받침대가 상부에 설치되며, 상기 상부 받침대를 통해 전달되는 진동을 탄성력을 이용하여 감쇄시키는 지지 기둥; 및 상기 지지 기둥의 하부에 설치되며, 상기 상부 받침대와 대칭구조를 형성하여 상기 전자기장 인가용 코일장치에서 상기 지지 기둥을 지지하는 하부 받침대;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상부 받침대는, 평판 형태로 형성되어 상기 슬리브의 하측을 지지하는 4 개의 지지 플레이트; 대각선 방향에 위치하는 다른 지지 플레이트의 모서리와 대향하는 상기 지지 플레이트의 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 상기 지지 기둥의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되는 4 개의 지지바아; 및 상기 지지 플레이트에서 상기 지지바아가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 상기 지지 기둥의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 지지 플레이트의 모서리를 탄성력을 이용하여 지지하는 4 개의 탄성 바아;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 탄성 바아는, 상기 지지 플레이트에서 상기 지지바아가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되는 제1 바아; 하부가 상기 지지 기둥의 상부에서 상기 지지바아의 하부가 설치되는 위치보다 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 바아; 상기 제1 바아의 하부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 상기 제2 바아의 상부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 케이스; 및 상기 케이스의 내부 공간에서 상기 제1 바아의 하측과 상기 제2 바아의 상측 사이에 설치되어 상기 제1 바아의 하측과 상기 제2 바아의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성하는 탄성체;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지지 기둥은, 상부에 형성되는 "+" 형태의 체결홈의 각각의 개별홈에 상기 4 개의 지지바아 각각의 하부가 회동 가능하도록 연결 설치되는 상부 지지대; 상기 상부 지지대와 대칭 구조를 형성하며, 하부에 상기 하부 받침대가 연결 설치되는 하부 지지대; 상기 상부 지지대의 하부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 상기 하부 지지대의 상부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 기둥 본체; 및 상기 기둥 본체의 내부 공간에서 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대의 사이에 설치되어 상기 상부 지지대의 하측과 상기 하부 지지대의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성하는 탄성체;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치는, 상기 슬리브 지지부에 의해 상기 전자기장 인가용 코일장치로부터 이격된 상기 슬리브의 하측 공간에 설치되어 상기 슬리브가 주저 앉는 것을 방지하는 처짐 방지부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 처짐 방지부는, 사각 평판 형태로 형성되어 상기 전자기장 인가용 코일장치에 안착되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상측에 형성되는 안착홈에 하측이 삽입 설치되며, 탄성력을 이용하여 상측에 안착되는 상기 슬리브를 지지하는 탄성 지지프레임; 및 평판 형태로 형성되어 상기 탄성 지지프레임에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 탄성 지지프레임만으로 상기 전자기장 인가용 코일장치과 상기 슬리브 사이의 이격 공간을 지지하지 못하는 경우 직립하여 상기 슬리브를 지지하는 보조 지지프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 탄성 지지프레임은, 상기 안착홈에 설치되는 적어도 하나의 탄성체; 상기 안착홈의 형태에 대응하는 형상의 평판으로 형성되는 지지판; 상기 지지판의 상측에 안착되는 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 하측에 상기 안착홈의 형태에 대응하여 돌출 형성되며, 상기 안착홈에 삽입되어 상기 지지판에 의하여 지지되는 삽입 돌기; 상기 프레임 본체의 일측으로 개방되도록 상기 보조 지지프레임의 형태에 대응하는 형상으로 상기 프레임 본체의 상부에 형성되는 수용홈; 상기 수용홈의 입구 양측 벽면의 하부에 각각 형성되는 하부 체결홈; 및 상기 수용홈의 내측의 양측 벽면 하부로부터 상기 수용홈의 입구 양측 벽면의 상부로 경사지도록 각각 연장 형성되는 경사 체결홈;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 보조 지지프레임은, 상기 수용홈의 형태에 대응하는 형상으로 형성되는 지지 본체; 상기 하부 체결홈에 체결될 수 있도록 상기 지지 본체의 하부 양측에 돌출 형성되는 하부 체결돌기; 및 상기 경사 체결홈에 체결되어 상기 경사 체결홈을 따라 이동될 수 있도록 상기 지지 본체의 하부 일측 또는 양측에 형성되는 회동 유도부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회동 유도부는, 상기 지지 본체의 일측면을 따라 상하 길이 방향으로 형성되는 슬라이딩홈; 상기 슬라이딩홈의 양측 벽면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩 유도홈; 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동하는 이동부; 상기 이동부가 상기 슬라이딩홈으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 이동부의 양측에 돌출 형성되어 상기 슬라이딩 유도홈에 체결되는 분리 방지 돌기; 상기 경사 체결홈을 따라 이동될 수 있도록 상기 이동부의 전면으로부터 돌출 형성되는 슬라이딩 돌기; 및 상기 슬라이딩 유도홈에서 탄성력을 이용하여 상기 이동부를 지지할 수 있도록 상기 이동부가 체결된 상기 슬라이딩 유도홈의 상측 공간 및 하측 공간에 설치되는 탄성 지지부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 경사 체결홈은, 상기 슬라이딩 돌기가 체결되어 상기 수용홈의 내측으로 되돌아 가는 것을 방지할 수 있도록 상기 수용홈의 입구에 위치하는 말단이 상측 방향으로 절곡 형성될 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 부품 일체화 주조로 기존 프레스 성형, 용접, 가공 공정의 생략이 가능하므로, 전체적인 공정을 단순화할 수 있고, 샤시계 경량화에 의한 운전자의 조종안정성 및 승차감 개선의 효과를 제공할 수 있다.

또한, 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키고, 액상의 용융 알루미늄이 주입됨에 따라 가열되는 고온의 슬리브를 탄성력을 이용하여 안정적으로 지지함으로써, 제조 장치의 가열 또는 슬리브 파손에 따른 안전 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다이캐스팅 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬리브 지지부를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 상부 받침대를 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 도 4의 지지 기둥을 보여주는 도면들이다.
도 9는 본 발명에 따른 처짐 방지부를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 베이스 프레임과 탄성 지지프레임의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.
도 12는 도 11의 회동 유도부를 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(10)는, 교반부(100), 슬리브(200), 플런저(500), 성형 다이(600) 및 누출 감지부(700)를 포함한다.

교반부(100)는, 내측에 공간부(120)를 구비하고, 공간부(120)에 전자기장을 인가하기 위한 전자기장 인가용 코일장치(110)가 공간부(120)를 둘러싸도록 구비된다.

슬리브(200)는, 공간부(120)에 구비되고, 액상의 용융 알루미늄이 주입된다.

플런저(500)는, 슬리브(200)의 일단부에 삽입되며, 슬리브(200)로 주입된 용융 알루미늄을 도 2의 화살표 방향으로 가압한다.

성형 다이(600)는, 슬리브(200)의 타단에 연결 설치되며, 이동 다이(610)와 고정 다이(620)에 의해 하이브리드 차량용 배터리 커버 형상의 성형 공동(630)이 구비되고, 플런저(500)의 가압에 의해 슬리브(200)로 주입된 용융 알루미늄이 성형 공동(630)으로 주입된다.

교반부(100)는 내측에 공간부(120)를 구비하고, 이 공간부(120)를 둘러싸도록 전자기장 인가용 코일장치(110)가 배설되어 있다. 이 공간부(120)와 전자기장 인가용 코일장치(110)는 별도의 프레임 구조(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 의해 고정된다. 자기장 인가용 코일장치(110)는 소정 세기의 전자기장을 공간부(120)를 향하여 발산하도록 구비된 것으로, 공간부(120) 내에 수용된 슬리브(200)에 주입되는 용융 알루미늄을 전자기 교반하고, 제어부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 전기적으로 연결되어 그 세기 및 작동 시간 등이 조절된다.

상기와 같은 전자기장 인가용 코일장치(110)는, 통상의 전자기 교반에 사용될 수 있는 코일장치면 어떠한 것이든 적용될 수 있다. 이러한 교반부는 전자기장 외에 초음파 교반을 행하도록 구비될 수도 있다.

한편, 전자기장 인가용 코일장치(110)는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 슬리브(200)에 형성된 탕구(210)를 중심으로 하여, 탕구(210)로부터 연장된 주탕용 치구(220)의 주위에 배설된다. 이에 따라 슬리브(200)에 주입되는 용융 알루미늄은 주입의 단계에서부터 철저히 교반이 이루어지도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 슬리브(200)는 전자기장 교반에 의해 용융 알루미늄을 반응고 슬러리(slurry)로 제조하는 슬러리 제조용기의 기능과 제조된 슬러리를 성형 다이(600)로 안내하는 기능을 겸비한다.

슬리브(200)는 일단부로 플런저(500)가 삽입되고, 타단부는 성형 다이(600)에 연결된 것으로, 통상(筒狀)으로 구비되어 교반부(100)의 공간부(120) 내에 설치된다. 슬리브(200)의 상부에는 용융 알루미늄이 주입될 수 있도록 탕구(210)가 형성되고, 이 탕구(210)에는 래이들(B)로부터의 주탕이 용이하도록 깔때기 형상의 주탕용 치구(220)가 교반부(100) 외측으로 연장되어 있다.

슬리브(200)는 금속재로 구비될 수 있고, 알루미나 또는 질화 알루미늄 같은 절연성 소재로 구비할 수도 있다. 금속재로 구비될 경우, 그 융점이 수용되는 용융 알루미늄의 온도보다 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 도면에 도시하지는 않았지만 별도의 열전대를 내장시키고, 이 열전대를 제어부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)에 연결시켜 온도 정보를 제어부로 송출시키도록 할 수 있다.

도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 슬리브(200)는 지면에 수평하도록 배치되고, 탕구(210)를 통해 주입된 용융 알루미늄을 반응고 슬러리로 제조하기 위하여 성형 다이(600)가 연결된 타단부에 인접한 위치에 개폐 도어(230)를 구비한다. 이 개폐 도어(230)는 슬리브(200) 내에서 슬러리가 제조되는 동안에는 폐쇄되었다가 제조된 반응고 슬러리를 플런저(500)가 가압할 경우에 개방된다. 이렇게, 슬리브(200)의 일측은 플런저(500)에 의해 폐쇄되고, 타측은 개폐 도어(230)에 의해 폐쇄되어 슬리브가 슬러리 제조용기로서의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 성형 다이(600)는, 슬리브(200)의 타단에 연결되어, 이동 다이(610)와 고정 다이(620)를 포함하여 구성된다. 이러한 이동 다이(610)와 고정 다이(620)가 만나 소정 형상의 성형 공동(630)을 형성하게 되는데, 고정 다이(620)에는 성형 공동(630)으로 반응고 상태의 슬러리가 주입되도록 주입구(640)가 가공되어 있다. 이들 이동 다이(610)와 고정 다이(620)는 각각 지지 플레이트(650a)(650b)에 설치되며, 이 지지 플레이트(650a)(650b)는 본 발명이 설치되는 기계 설비에 부착되어 이동 다이(610)와 고정 다이(620)를 지지한다. 이동 다이(610)는 성형이 완료되면 고정 다이(620)로부터 분리되어 성형 공동(630)에 형성된 성형품을 분리해 낼 수 있도록 한다.

누출 감지부(700)는, 플런저(500)가 삽입되는 슬리브(200)의 입구에 설치되며, 슬리브(200)로 주입되는 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시킨다.

일 실시예에서, 누출 감지부(700)는, 열 감지 센서 등의 감지 장치 등으로 구현될 수 있으며, 고온의 용융 알루미늄을 검출할 수 있는 장치이면 그 명칭에 구애됨이 없이 적용이 가능할 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(10)는, 부품 일체화 주조로 기존 프레스 성형, 용접, 가공 공정의 생략이 가능하므로, 전체적인 공정을 단순화할 수 있고, 샤시계 경량화에 의한 운전자의 조종안정성 및 승차감 개선의 효과를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(20)는, 교반부(100), 슬리브(200), 슬리브 지지부(300), 플런저(500), 성형 다이(600) 및 누출 감지부(700)를 포함한다.

여기서, 교반부(100), 슬리브(200), 플런저(500), 성형 다이(600) 및 누출 감지부(700)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

슬리브 지지부(300)는, 슬리브(200)와 슬리브(200)의 하측에 설치되는 전자기장 인가용 코일장치(110) 사이에 적어도 하나 설치되며, 전자기장 인가용 코일장치(110)의 상측에 위치하는 슬리브(200)를 탄성력을 이용하여 지지하고, 슬리브(200)로부터 전자기장 인가용 코일장치(110)로 전달되는 열을 차단시킨다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(20)는, 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키는 것 이이에, 액상의 용융 알루미늄이 주입됨에 따라 가열되는 고온의 슬리브를 탄성력을 이용하여 안정적으로 지지함으로써, 제조 장치의 가열 또는 슬리브 파손에 따른 안전 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 슬리브 지지부를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 슬리브 지지부(300)는, 상부 받침대(310), 지지 기둥(320) 및 하부 받침대(330)를 포함한다.

상부 받침대(310)는, 지지 기둥(320)의 상측에 연결 설치되며, 슬리브(100)의 하측을 지지한다.

이때, 상부 받침대(310)는, 슬리브(100)로부터 전달되는 열을 차단하고, 슬리브(100)의 열에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있도록 열에 강하고 열전도율이 낮은 재질(예를 들어, 세라믹 등)으로 제작됨이 바람직할 것이다.

일 실시예에서, 상부 받침대(310)는, 슬리브(100)의 하측을 지지하는 구성으로서, 슬리브(100)를 지지하는 각각의 지지 플레이트(311)(도 5 참조)가 개별적으로 회동하거나 탄성력을 이용하여 지지함으로써, 슬리브(100)가 일측으로 기울어지는 경우에도 안정적으로 지지하고, 슬리브(100)로부터 전달되는 진동이나 충격으로 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.

지지 기둥(320)은, 상부 받침대(310)가 상부에 연결 설치되고 하부 받침대(330)가 하부에 연결 설치되며, 상부 받침대(310)를 통해 전달되는 진동을 탄성력을 이용하여 감쇄시킨다.

하부 받침대(330)는, 지지 기둥(320)의 하부에 설치되며, 상부 받침대(310)와 대칭구조를 형성하여 전자기장 인가용 코일장치(110)에서 지지 기둥(320)을 지지한다.

도 5는 도 4의 상부 받침대를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상부 받침대(310)는, 4 개의 지지 플레이트(311), 4 개의 지지바아(312) 및 4 개의 탄성 바아(313)를 포함한다.

지지 플레이트(311)는, 평판 형태로 형성되어 슬리브(100)의 하측을 지지하며, 하측이 지지바아(312) 및 탄성 바아(313)에 의하여 지지된다.

지지바아(312)는, 대각선 방향에 위치하는 다른 지지 플레이트(311)의 모서리와 대향하는 지지 플레이트(311)의 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 지지 기둥(320)의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치된다.

탄성 바아(313)는, 지지 플레이트(311)에서 지지바아(312)가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 지지 기둥(320)의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 지지 플레이트(311)의 모서리를 탄성력을 이용하여 지지한다.

일 실시예에서, 탄성 바아(313)는, 제1 바아(3131), 제2 바아(3132), 케이스(3133) 및 탄성체(3134)를 포함할 수 있다.

제1 바아(3131)는, 지지 플레이트(311)에서 지지바아(312)가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치된다.

제2 바아(3132)는, 하부가 지지 기둥(320)의 상부에서 지지바아(312)의 하부가 설치되는 위치보다 하측에 회동 가능하도록 연결 설치된다.

케이스(3133)는, 제1 바아(3131)의 하부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 제2 바아(3132)의 상부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동된다.

탄성체(3134)는, 케이스(3133)의 내부 공간에서 제1 바아(3131)의 하측과 제2 바아(3132)의 상측 사이에 설치되어 제1 바아(3131)의 하측과 제2 바아(3132)의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 상부 받침대(310)는, 지지 기둥(320)의 상부, 즉 상부 지지대(321)의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되는 지지바아(312)와 탄성 바아(313)에 의하여 지지되는 지지 플레이트(311)를 이용하여 슬리브(100)이 어느 방향으로 기울어지더라도 효율적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성 바아(313)의 탄성력을 이용하여 슬리브(100)로부터 전달되는 진동이나 충격 등을 효율적으로 감쇄시킬 수 있는 구조를 구현할 수 있다.

도 6 내지 도 8은 도 4의 지지 기둥을 보여주는 도면들이다.

도 6은 참조하면, 지지 기둥(320)은, 상부 지지대(321), 하부 지지대(322), 기둥 본체(323) 및 탄성체(324)를 포함한다.

상부 지지대(321)는, 상부에 형성되는 "+" 형태의 체결홈(325)의 각각의 개별홈(325a, 325b, 325c, 325d)(도 7 참조)에 4 개의 지지바아(312) 각각의 하부가 회동 가능하도록 연결 설치되며, 하부 지지대(322)의 상부에 연결 설치된다.

하부 지지대(322)는, 상부 지지대(321)와 대칭 구조를 형성하며, 하부에 하부 받침대(330)가 연결 설치되며, 기둥 본체(323)의 하부에 연결 설치된다.

즉, 하부 지지대(322)는, 상부 지지대(321)의 체결홈(325) 등과 같은 구성을 상하 대칭 구조로서 구비하나, 설명을 중복을 피하기 위해 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.

기둥 본체(323)는, 도 8에 도시된 바와 같이 상부 지지대(321)의 하부가 원통형으로 형성되는 내부 공간(326)에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 하부 지지대(322)의 상부가 내부 공간(326)에 삽입되어 슬라이딩 이동된다.

탄성체(324)는, 기둥 본체(323)의 내부 공간(326)에서 상부 지지대(321)와 하부 지지대(322)의 사이에 설치되어 상부 지지대(321)의 하측과 하부 지지대(322)의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 지지 기둥(320)은, 상부 받침대(310)와 하부 받침대(330) 사이에 설치되어 탄성력을 이용하여 상부 받침대(310) 또는 하부 받침대(330)로부터 전달되는 진동이나 충격을 흡수함으로써 상술한 탄성 바아(313)에 의하여 1차 진동 또는 충격 흡수에 의하여도 흡수되지 아니하고 잔류하는 진동이나 충격을 마져 감쇄시킴으로써 장치 전체의 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 다른 실시예에 따른 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(20)은, 슬리브 지지부(300)에 의해 상기 전자기장 인가용 코일장치로부터 이격된 슬리브(100)의 하측 공간에 설치되어 슬리브(100)이 주저 앉는 것을 방지하는 처짐 방지부(400)를 더 포함할 수 있다.

이때, 처짐 방지부(400)는, 후술하는 바와 같이 다단계로 높이가 조절되는 바 슬리브(100)의 하측 공간의 높이에 대응하여 높이를 자유롭게 조절할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치(10)는, 슬리브 지지부(300)에 의하여 전자기장 인가용 코일장치(110)으로부터 상측으로 이격된 슬리브(100)가 해당 이격 공간으로 인해 주저 앉는 것을 방지할 수 있도록 해당 공간에 처짐 방지부(400)를 삽입하는 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 처짐 방지부를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 처짐 방지부(400)는, 베이스 프레임(410), 탄성 지지프레임(420) 및 보조 지지프레임(430)을 포함한다.

베이스 프레임(410)은, 사각 평판 형태로 형성되어 전자기장 인가용 코일장치(110)에 안착되고, 상측에 탄성 지지프레임(420)이 연결 설치된다.

탄성 지지프레임(420)은, 베이스 프레임(410)의 상측에 형성되는 안착홈(411)에 하측이 삽입 설치되며, 탄성력을 이용하여 상측에 안착되는 슬리브(100)을 지지하며, 상측에 보조 지지프레임(430)이 회동 가능하도록 연결 설치된다.

보조 지지프레임(430)은, 평판 형태로 형성되어 탄성 지지프레임(420)에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 탄성 지지프레임(420)만으로 슬리브(100)와 전자기장 인가용 코일장치(110) 사이의 이격 공간을 지지하지 못하는 경우 직립하여 슬리브(100)를 지지한다.

즉, 처짐 방지부(400)는, 베이스 프레임(410)과 탄성 지지프레임(420)의 높이만으로 슬리브(100)와 전자기장 인가용 코일장치(110) 사이의 이격 공간을 메울 수 없는 경우에는, 후술하는 바와 같이 보조 지지프레임(430)을 탄성 지지프레임(420)으로부터 회동 승강시켜 부족한 높이를 보충할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 처짐 방지부(400)의 각각의 구성은, 역시 슬리브(100)의 열에 의하여 파손되지 아니하고, 슬리브(100)로부터 전달되는 열을 효율적으로 차단할 수 있는 재질(예를 들어, 세라믹 또는 탄소 섬유 등)로 형성됨이 바람직할 것이다.

도 10 및 도 11은 도 9의 베이스 프레임과 탄성 지지프레임의 연결 관계를 보여주는 도면들이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 탄성 지지프레임(420)은, 적어도 하나의 탄성체(421), 지지판(422), 프레임 본체(423), 삽입 돌기(424), 수용홈(425), 하부 체결홈(426) 및 경사 체결홈(427)을 포함한다.

탄성체(421)는, 삽입 돌기(424)의 형태에 대응하여 베이스 프레임(410)의 상측에 형성되는 안착홈(411)에 설치되어 지지판(422)을 지지한다.

지지판(422)은, 안착홈(411)의 형태에 대응하는 형상의 평판으로 형성되며, 안착홈(411)에 삽입되어 탄성체(421)에 의해 지지되며, 상측에 삽입 돌기(424)가 안착된다.

프레임 본체(423)는, 하측에 형성되는 삽입 돌기(424)에 의해 지지판(422)의 상측에 안착되고, 상부에 수용홈(425)이 형성된다.

삽입 돌기(424)는, 프레임 본체(423)의 하측에 안착홈(411)의 형태에 대응하여 돌출 형성되며, 안착홈(411)에 삽입되어 지지판(422)에 의하여 지지된다.

수용홈(425)은, 프레임 본체(423)의 일측으로 개방되도록 보조 지지프레임(430)의 형태에 대응하는 형상으로 프레임 본체(423)의 상부에 형성되며, 내부 공간에 보조 지지프레임(430)이 수용된다.

하부 체결홈(426)은, 수용홈(425)의 입구 양측 벽면의 하부에 각각 형성되어 후술하는 하부 체결돌기(432)를 체결한다.

경사 체결홈(427)은, 수용홈(425)의 내측의 양측 벽면 하부로부터 수용홈(425)의 입구 양측 벽면의 상부로 경사지도록 각각 연장 형성되어 후술하는 회동 유도부(433)의 슬라이딩 돌기(4335)를 체결한다.

일 실시예에서, 경사 체결홈(427)은, 슬라이딩 돌기(4335)가 체결되어 수용홈(425)의 내측으로 되돌아 가는 것을 방지할 수 있도록 수용홈(425)의 입구에 위치하는 말단이 상측 방향으로 절곡 형성(4271)될 수 있다.

일 실시예에서, 보조 지지프레임(430)은, 지지 본체(431), 하부 체결돌기(432) 및 회동 유도부(433)를 포함한다.

지지 본체(431)는, 수용홈(425)의 형태에 대응하는 형상으로 형성되어 수용홈(425)에 수납되며, 하부 체결돌기(432)를 회동축으로 하여 수용홈(425)으로부터 상측이 들어올려진다.

하부 체결돌기(432)는, 하부 체결홈(426)에 체결될 수 있도록 지지 본체(431)의 하부 양측에 돌출 형성된다.

회동 유도부(433)는, 경사 체결홈(427)에 체결되어 경사 체결홈(427)을 따라 이동될 수 있도록 지지 본체(431)의 하부 일측 또는 양측에 형성된다.

즉, 하부 체결돌기(432)는 지지 본체(431)의 회동축에 해당되는 것이고, 회동 유도부(433)는 지지 본체(431)가 회동함에 따라 경사 체결홈(427)을 따라 슬라이딩 이동을 하다가 경사 체결홈(427)의 절곡 부분(4271)에 체결되어 지지 본체(431)가 움직이는 것을 방지하는 기능을 수행하는 것이다.

도 12는 도 11의 회동 유도부를 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 회동 유도부(433)는, 슬라이딩홈(4331), 슬라이딩 유도홈(4332), 이동부(4333), 분리 방지 돌기(4334), 슬라이딩 돌기(4335) 및 탄성 지지부(4336)를 포함한다.

슬라이딩홈(4331)은, 지지 본체(431)의 일측면을 따라 상하 길이 방향으로 형성되어 이동부(4333)가 상하 방향으로 이동하기 위한 공간을 형성하며, 양측 벽면에 슬라이딩 유도홈(4332)이 형성된다.

슬라이딩 유도홈(4332)은, 슬라이딩홈(4331)의 양측 벽면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되어 분리 방지 돌기(4334)가 체결되어 상하 방향으로 이동하기 위한 공간을 형성하여 이동부(4333)가 슬라이딩홈(4331)으로부터 분리되는 것을 방지한다.

이동부(4333)는, 슬라이딩홈(4331)에 삽입되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동하며, 양측에 분리 방지 돌기(4334)가 각각 형성된다.

분리 방지 돌기(4334)는, 이동부(4333)가 슬라이딩홈(4331)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 이동부(4333)의 양측에 돌출 형성되어 슬라이딩 유도홈(4332)에 체결된다.

슬라이딩 돌기(4335)는, 경사 체결홈(427)을 따라 이동될 수 있도록 이동부(4333)의 전면으로부터 돌출 형성된다.

탄성 지지부(4336)는, 슬라이딩 유도홈(4332)에서 탄성력을 이용하여 이동부(4333)를 지지할 수 있도록 이동부(4333)가 체결된 슬라이딩 유도홈(4332)의 상측 공간 및 하측 공간에 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회동 유도부(433)는, 슬라이딩 돌기(4335)가 경사 체결홈(427)을 따라 이동될 수 있도록 슬라이딩 돌기(4335)가 설치된 이동부(4333)가 상하 방향으로 이동 가능하도록 설치함으로써, 지지 본체(431)의 회동에 따라 탄성적으로 슬라이딩 돌기(4335)가 이동하게 될 수 있고, 절곡 부분(4271)에 자동으로 체결되도록 할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치
100: 교반부
200: 슬리브
300: 슬리브 지지부
400: 처짐 방지부
500: 플런저
600: 성형 다이
700: 누출 감지부

Claims (12)

1. 내측에 공간부를 구비하고, 상기 공간부에 전자기장을 인가하기 위한 전자기장 인가용 코일장치가 상기 공간부를 둘러싸도록 구비된 교반부;
   상기 공간부에 구비되고, 액상의 용융 알루미늄이 주입되는 슬리브;
   상기 슬리브의 일단부에 삽입되어 상기 슬리브로 주입된 용융 알루미늄을 가압하는 플런저;
   상기 슬리브의 타단에 연결 설치되며, 이동 다이와 고정 다이에 의해 하이브리드 차량용 배터리 커버 형상의 성형 공동이 구비되고, 상기 플런저의 가압에 의해 상기 슬리브로 주입된 상기 용융 알루미늄이 상기 성형 공동으로 주입되는 성형 다이; 및
   상기 플런저가 삽입되는 상기 슬리브의 입구에 설치되며, 상기 슬리브로 주입되는 상기 용융 알루미늄의 누출이 감지되면 경고음을 발생시키는 누출 감지부;를 포함하고,
   상기 슬리브와 상기 슬리브의 하측에 설치되는 상기 전자기장 인가용 코일장치 사이에 적어도 하나 설치되며, 상기 전자기장 인가용 코일장치의 상측에 위치하는 상기 슬리브를 탄성력을 이용하여 지지하고, 상기 슬리브로부터 상기 전자기장 인가용 코일장치로 전달되는 열을 차단시키는 슬리브 지지부;를 더 포함하고,
   상기 슬리브 지지부는,
   상기 슬리브의 하측을 지지하는 상부 받침대;
   상기 상부 받침대가 상부에 설치되며, 상기 상부 받침대를 통해 전달되는 진동을 탄성력을 이용하여 감쇄시키는 지지 기둥; 및
   상기 지지 기둥의 하부에 설치되며, 상기 상부 받침대와 대칭구조를 형성하여 상기 전자기장 인가용 코일장치에서 상기 지지 기둥을 지지하는 하부 받침대;를 포함하고,
   상기 상부 받침대는,
   평판 형태로 형성되어 상기 슬리브의 하측을 지지하는 4 개의 지지 플레이트;
   대각선 방향에 위치하는 다른 지지 플레이트의 모서리와 대향하는 상기 지지 플레이트의 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 상기 지지 기둥의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되는 4 개의 지지바아; 및
   상기 지지 플레이트에서 상기 지지바아가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되고, 하부가 상기 지지 기둥의 상부에 회동 가능하도록 연결 설치되며, 상기 지지 플레이트의 모서리를 탄성력을 이용하여 지지하는 4 개의 탄성 바아;를 포함하는, 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치.
   
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5. 제1항에 있어서, 상기 탄성 바아는,
   상기 지지 플레이트에서 상기 지지바아가 설치되는 모서리의 반대편 모서리의 하측에 상부가 회동 가능하도록 연결 설치되는 제1 바아;
   하부가 상기 지지 기둥의 상부에서 상기 지지바아의 하부가 설치되는 위치보다 하측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 제2 바아;
   상기 제1 바아의 하부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 상기 제2 바아의 상부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 케이스; 및
   상기 케이스의 내부 공간에서 상기 제1 바아의 하측과 상기 제2 바아의 상측 사이에 설치되어 상기 제1 바아의 하측과 상기 제2 바아의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성하는 탄성체;를 포함하는, 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 지지 기둥은,
   상부에 형성되는 "+" 형태의 체결홈의 각각의 개별홈에 상기 4 개의 지지바아 각각의 하부가 회동 가능하도록 연결 설치되는 상부 지지대;
   상기 상부 지지대와 대칭 구조를 형성하며, 하부에 상기 하부 받침대가 연결 설치되는 하부 지지대;
   상기 상부 지지대의 하부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되고, 상기 하부 지지대의 상부가 내부 공간에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 기둥 본체; 및
   상기 기둥 본체의 내부 공간에서 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대의 사이에 설치되어 상기 상부 지지대의 하측과 상기 하부 지지대의 상측이 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 형성하는 탄성체;를 포함하는, 다이캐스팅을 이용한 하이브리드 차량용 배터리 커버 성형 장치.
   
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