KR102203342B1 - 자동차의 커먼레일 도금 마스킹 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커먼레일의 도금 사항이 요구하는 부품 내부 도금층 형성을 방지하도록 마스킹 경계선에 적합한 우레탄과 같은 절연체로 밀봉볼 또는 링을 구성하여 고정하고, 도금의 특성 상 모서리나 끝단부에 도금 두께가 증가하는 현상을 억제하기 위하여 도금 분산용 플레이트를 구성하고, 도금액의 흐름을 억제하도록 특수 형상의 마스킹을 적용하였다.

Description

자동차의 커먼레일 도금 마스킹 공구{Plating masking tool for common rail of a car}

본 발명은 자동차의 커먼레일(common rail) 도금 마스킹 공구에 관한 것이다. 특히 본 발명은 커먼레일의 형상에 맞도록 설계되고, 도금 두께를 관리할 수 있으며 효율적인 도금 억제가 가능한 커먼레일 도금 마스킹 공구에 관한 것이다.

자동차의 커먼레일을 포함한 많은 부품이 전기 분해 방법으로 도금되고 있다. 그런데, 커먼레일의 경우 도 1에 점선으로 도시한 영역과 같이, 인젝터로 연결되는 유로의 내부와 같은 부품 내부에, 예를 들어 아연-니켈 도금이 시행되지 않아야 한다는 제약이 있다.

부품 내부 도금 시행을 막기 위한 “마스킹” 방법으로는 일부를 밀수테이프로 부착하거나 도금액의 침투를 방지하는 화학액 처리를 한 후 전기도금을 시행하는 두 가지 방법이 공지되어 있다.

한국 특허 제10-1866081호는 자동차의 라디에이터 그릴의 도금에 있어 스크린 처리를 통한 도금 마스킹용 재료를 도장 부분과 미도장 부분으로 분할하여 습식 전기 도금을 행하는 기술을 개시하고 있다. 일본 특허 공개 제2001-104875호는 자동차 수지 도금 부품에서 도료층의 부착을 방지하는 마스크를 장착하는 공정과 마스크를 장착하지 않는 부분에 제1 및 제2 도료층을 마련하고, 나중에 마스크를 벗긴 부분에 화학 도금층과 금속 도금막을 마련하는 공정을 개시하고 있다.

그러나, 자동차의 커먼레일에 이용되는 도금 마스킹 공구는 아직 제안되지 않고 있다. 커먼레일에 최적화된 도금 마스킹 공구를 활용하면 다량의 커먼 레일을 자동으로 신속히 도금하여 도장 공정과 같은 후공정으로 전달할 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 자동차의 커먼레일에 최적화된 도금 마스킹 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구는 프레임에 의해 규정되며, 상기 프레임을 이루는 제1플레이트에 커먼레일의 인젝터와 연통하는 복수의 유출로를 밀봉하기 위한 제1밀봉도구를 복수 개 설치하고, 상기 프레임을 이루며 제1플레이트와 대향하는 제2플레이트에 커먼레일에 연료가 유입되는 유입로를 밀봉하기 위한 제2밀봉도구를 설치하고, 제1플레이트와 제2플레이트의 양측단을 연결하는 제3및 제4플레이트 사이를 가로질러 상기 제1밀봉도구와 대면하는 부분에 슬롯을 형성한 스크린을 설치한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구를 제공한다.

상기 제2밀봉도구와 인접하여 커먼레일의 압력 센서와 결합되는 제3밀봉도구를 더 설치할 수 있다.

상기 제3플레이트에는 커먼레일의 측면 개방 단부와 밀봉되기 위한 제4밀봉도구를 더 설치할 수 있다.

상기 제3밀봉도구와 인접하여 커먼레일의 연료회귀경로에 합류하기 위한 보조유출로를 밀봉하는 제5밀봉도구를 더 설치할 수 있다.

상기 제1 내지 제5밀봉도구가 상기 커먼레일의 각각의 부재와 접촉하는 영역은 절연체로 제작될 수 있다.

상기 절연체는 폴리우레탄 소재일 수 있다.

상기 스크린의 상기 슬롯이 형성되지 않은 부분에는 제3밀봉도구와 대향하는 위치까지 연장된 링이 형성된 브랜치를 형성할 수 있다.

상기 제1밀봉도구는 제1플레이트를 관통하는 밀봉로드와 밀봉로드의 선단에 장착된 볼로 이루어질 수 있다.

상기 제2밀봉도구는 중간에 밀봉링이 결합되는 원기둥 형상의 밀봉칼럼일 수 있다.

본 발명은 또한 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구로서, 상기 공구는 프레임에 의해 외곽이 규정되며, 커먼레일에 도금층이 형성되지 않아야 하는 부분을 마스킹 하는 밀봉도구와, 커먼레일에 전기 분해 도금시 금속 전하가 집중되지 않도록 마스킹 하는 실드 부재를 구비하며, 상기 밀봉도구는 커먼레일에서 인젝터로 향하는 유출로를 밀봉하며 적어도 선단이 절연재료로 제작되는 제1밀봉도구와, 연료가 주입되는 유입로를 밀봉하며 절연재료로 제작되는 제2밀봉도구와, 커먼레일의 개방 측면을 밀봉하며 절연재료로 제작되는 제4밀봉도구를 포함하며, 상기 실드 부재는 상기 제1밀봉도구가 유입로와 결합되도록 개방된 슬롯을 형성하고 상기 프레임의 내부를 가로질러 설치된 스크린인, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구를 제공한다.

상기 스크린은 통전재료로 제작되어 전기 분해 도금 시 커먼레일로 도금액의 흐름이 과다하게 흘러 두터운 도금층이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 커먼레일의 금속 부분에 전기분해로 발생하는 금속 전하가 스며들어 내부에 도금층이 형성되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 실드부재에 의하여 커먼레일의 단부나 나사산과 같은 특정 부위에 도금층이 두텁게 형성되는 것을 방지함으로써 균일하고 정밀한 도금층을 형성할 수 있다.

도 1은 도금층이 형성되지 않는 커먼레일 부품의 단면을 보인 도면;
도 2는 본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구를 앞쪽에서 바라 본 사시도,
도 3은 도 2의 커먼레일 도금 마스킹 공구를 뒷쪽에서 바라 본 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커먼레일의 사시도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커먼레일과 도금 마스킹 공구가 결합된 것을 보인 사시도; 그리고
도 6은 커먼레일 도금 마스킹 공구가 장착되는 플랫폼을 도시한 사시도이다.

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)를 앞쪽에서 바라 본 사시도, 도 3은 뒷쪽에서 바라 본 사시도이다.

두 도면을 함께 참조하면, 도금 마스킹 공구(T)는 긴 판 형상의 전면플레이트(1) 및 후면플레이트(2)와 전면 및 후면플레이트(1,2)를 연결하는 측면플레이트(3,6)가 이루는 직사각형 형상의 프레임에 의해 구조가 규정된다. 전면 플레이트(1)의 한편에 형성된 각각의 개구를 통하여 밀봉로드(8)가 관통된다. 밀봉로드(8)는 외부에서 예를 들어 육각형의 너트를 가지는 플랜지(7)에 의해 전면플레이트(1)에 체결되고, 내부의 타단에는 구형상의 볼(8A)이 일체로 형성되어 있다. 플랜지(7)와 밀봉로드(8)는 1조를 이루어 모두 4개 배치되어 있다.

후면플레이트(2)의 중앙 부근에는 대략 “ㄴ”자형의 메인 브라켓(4)이 설치되고, 다각형 칼럼 형상의 바디(11)와 바디(11)보다 직경이 작은 원기둥 형상으로서 바디(11)의 양단에 형성된 헤드(10)로 이루어진 밀봉칼럼이 브라켓(4)에 체결된다. 바디(11)와 한쪽 헤드(10)의 경계면이 브라켓(4)의 개구(40)면에 놓이도록 삽입되고, 바디(11)와 다른쪽 헤드(10)의 경계면에는 밀봉링(12)이 장착된다. 메인 브라켓(4)의 한편에는 “ㄴ”자형의 보조 브라켓(5)이 설치되고, 보조 브라켓(5)의 개구(50)를 통해서는 밀봉로드(8), 플랜지(7) 및 구형상의 볼(8A)과 동일한 구조의 볼(9)로 이루어진 밀봉부재(52)가 체결된다. 또, 도 3에 도시한 것과 같이, 보조 브라켓(5)에 인접해서는 도시하지 않은 브라켓을 통하여 밀봉캡(21)이 장착된다.

다음에 본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)의 측면플레이트(3,6)사이에는 긴 판 형상의 스크린(16)이 장착된다. 스크린(16)이 밀봉로드(8)들과 대면하는 영역에는 긴 슬롯(160)이 천공되고, 슬롯(160)과 반대쪽에는, 원형의 링(164)이 형성된 브랜치(162)가, 링(164)이 제공하는 공간이 밀봉부재(52)와 대향하는 위치까지 연장된다. 스크린(16)의 양 측면(166)은 측면플레이트(3,6)에 소켓헤드스크류(17)와 육각너트(18)로 체결되며, 이때 측면(166)의 외측에는 단열재질의 고무링(20)을 삽입하고 내면에는 워셔(19)를 삽입하여 견고하고 파손이 없도록 결합한다.

한편, 측면플레이트(6)에서 스크린(16)이 위치하지 않은 반대쪽에는 측면플레이트(6)의 내면과 접하는 하부 직경이 넓은 밀봉부재(14)가 육각너트(3)로 체결되고, 밀봉부재(14)의 중간 부분 외면에는 밀봉링(15)이 장착된다.

스크린(16)의 재질은 특히 한정되지 않으나, 통전재료로 제작되는 것이 바람직하다. 그러면 스크린(16)이 전기 분해 도금시 커먼레일의 일정 부위로 집중되는 금속 전하의 흐름을 흡수하여 커먼레일의 일정 부위로 흐르는 도금액의 흐름을 억제할 수 있다.

또, 밀봉 도구로 기능하는 밀봉로드(8), 볼(8A), 밀봉칼럼, 밀봉링, 밀봉부재(14, 52) 및 밀봉캡(21)중 최소한 커먼레일의 외부로 개방된 부분과 접하는 부분은 예를 들면 유리섬유, 미네랄울(wool), 셀룰로오스, 폴리스티렌 또는 폴리우레탄과 같은 절연 재료로 제작된다. 특히, 폴리우레탄은 도금 작업 시 고온으로 인하여 밀봉 도구가 변형되어 밀봉 부품이 밀려 나오는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 하여 본 발명의 실시예에 의한 밀봉 도구는, 커먼레일의 금속 부분에 전기분해로 발생하는 금속 전하가 스며들어 내부에 도금층이 형성되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)는 차종마다 상이한 커먼레일의 형상에 맞도록 변경 설계되며, 따라서 도 2 및 도 3은 하나의 실시예를 설명한 것임을 유의해야 한다.

도 4는 이상 설명한 본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)에 적합한 커먼레일(C)의 외관을 도시한 사시도이다.

커먼레일(C)은 원통형의 메인 바디(100)와, 메인 바디(100)의 한편에서 분기한 4개의 유출로(102)와, 메인 바디(100)의 중앙에서 돌출한 유입로(104)를 포함한다. 당업자에게 주지된 것과 같이 유출로(102)는 엔진의 인젝터를 향하는 튜브와 연결되며, 유입로(104)를 통해서는 연료 탱크의 연료가 유입된다. (108)은 인젝터에서 남은 연료가 회귀하는 경로에 합류하는 보조유출로이다. 짧은 원통형 연장부(106)에는 예를 들어 압력 센서가 연결된다. 메인 바디(100)의 한쪽은 폐쇄되지만, 다른 측면(110)은 개방되어 압력 조절 장치에 연결된다.

이상의 커먼레일(C)에서 외부와 연통되어 전기 분해 도금시 내부로 금속 전하가 유입될 가능성이 있는 부품은 유출로(102), 유입로(104), 보조유출로(108) 및 개방 측면(110)이다. 이들 부품은 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)의 밀봉 도구로 밀봉된다.

도 5는 도금 작업 시, 본 발명의 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)와 커먼레일(C)이 결합된 것을 보인 사시도이다.

도시한 것과 같이, 유출로(102)의 개구는 볼(8A)에 의하여 밀폐되고, 유입로(104)의 개구는 헤드(10)와 밀봉링(12)에 의하여 밀폐되며, 연장부(106)의 개구는 밀봉부재(5)의 볼(9)에 의하여 밀폐된다. 개방측면(110)은 밀봉부재(14)와 밀봉링(15)에 의하여 폐쇄되고, 보조유출로(108)는 밀봉캡(21)에 의하여 밀폐된다. 이와 같이 커먼레일의 외부로 개방된 부분이 볼(8A,9), 밀봉칼럼의 선단, 밀봉링, 밀봉부재(14, 52) 및 밀봉캡(21)에 의하여 밀봉되므로, 전기분해 도금 중 커먼레일 부품 내부에 도금층이 형성되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또, 브랜치(162) 및 링(164)을 포함하는 스크린(16)이 커먼레일(C)의 한쪽 면과 상면의 일부를 커버하도록 배열되므로, 이 부위에 금속 전하가 집중되어 도금층이 두텁게 형성되는 것을 방지할 수 있다. 스크린(16)은 특히 커먼레일(C)의 나사산부에 과다 도금이 형성되는 것을 방지하고 도금층을 고르게 분산하는 역할을 한다. 균일한 도금층을 형성하기 위하여 브랜치(162) 및 링(164)과 같은 보조스크린은 커먼레일(C)의 사양과 형상을 고려하여 다양하게 설치할 수 있다.

전체적으로, 통전부재로 제작되는 스크린(16)은 자신이 금속 전하를 흡인하여 커먼레일로 흐르는 도금액의 흐름을 억제함으로써 두터운 도금층의 형성을 막는 의미에서 “실드(shield)부재”라고 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)는 밀봉과 실드의 이중 기능을 구비하여 마스킹 작용을 수행하는 점에 특징이 있음을 이해할 수 있을 것이다.

마지막으로 도 6은 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)가 장착되는 넓은 사각형의 플랫폼(200)을 도시한다. 평판 플레이트(22)의 4개 코너에는 L형 블록(23)이 배치되고, L형 블록(25) 사이에는 V블록(25)이 배치된다. 평판 플레이트(22)의 좌우에는 고정부(26)가 배치되며, 고정부(26) 내부에는 핀(27)이 삽입된다. 커먼레일 도금 마스킹 공구(T)는 블록(23,25)위에 얹혀지고, 커먼레일(C)은 고정부(26)에 의해 지지된 상태로 전기분해 도금이 시행된다.

이상 본 발명의 몇 가지 실시예를 첨부 도면을 참조로 설명하였으나, 이들은 예시를 위한 것이며 본 발명의 권리범위를 제한 또는 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 도금 마스킹 공구는 다양한 형태의 커먼레일에 맞추어 적절히 변경될 수 있다. 밀봉 도구의 형상, 위치 및 크기 역시 유입구, 유출구, 압력 센서등 결합 부품의 형태에 따라 적절히 변경될 수 있다.

본 발명은 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 유사한 영역에 까지 보호범위가 미침은 자명하다.

(1): 전면 플레이트 (2): 후면플레이트 (3,6): 측면플레이트 (8): 말봉로드 (8A): 볼 (12,15): 밀봉링 (14,52): 밀봉부재 (16): 스크린 (T): 커먼레일 마스킹 공구

Claims (11)

1. 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구로서, 상기 공구는 프레임에 의해 규정되며, 상기 프레임을 이루는 제1플레이트에 커먼레일의 인젝터와 연통하는 복수의 유출로를 밀봉하기 위한 제1밀봉도구를 복수 개 설치하고, 상기 프레임을 이루며 제1플레이트와 대향하는 제2플레이트에 커먼레일에 연료가 유입되는 유입로를 밀봉하기 위한 제2밀봉도구를 설치하고, 제1플레이트와 제2플레이트의 양측단을 연결하는 제3및 제4플레이트 사이를 가로질러 상기 제1밀봉도구와 대면하는 부분에 슬롯을 형성한 스크린을 설치한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2밀봉도구와 인접하여 커먼레일의 압력 센서와 결합되는 제3밀봉도구를 더 설치한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제3플레이트에는 커먼레일의 측면 개방 단부와 밀봉되기 위한 제4밀봉도구를 더 설치한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제3밀봉도구와 인접하여 커먼레일의 연료회귀경로에 합류하기 위한 보조유출로를 밀봉하는 제5밀봉도구를 더 설치한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 내지 제5밀봉도구가 상기 커먼레일의 각각의 부재와 접촉하는 영역은 절연체로 제작되는, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
6. 제 5항에 있어서, 상기 절연체는 폴리우레탄 소재인, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
7. 제 2항에 있어서, 상기 스크린의 상기 슬롯이 형성되지 않은 부분에는 제3밀봉도구와 대향하는 위치까지 연장된 링이 형성된 브랜치를 형성한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
8. 제 1항에 있어서, 상기 제1밀봉도구는 제1플레이트를 관통하는 밀봉로드와 밀봉로드의 선단에 장착된 볼로 이루어진, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
9. 제 1항에 있어서, 상기 제2밀봉도구는 중간에 밀봉링이 결합되는 원기둥 형상의 밀봉칼럼인, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
10. 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구로서, 상기 공구는 프레임에 의해 외곽이 규정되며, 커먼레일에 도금층이 형성되지 않아야 하는 부분을 마스킹 하는 밀봉도구와, 커먼레일에 전기 분해 도금시 금속 전하가 집중되지 않도록 마스킹 하는 실드 부재를 구비하며,
    상기 밀봉도구는 커먼레일에서 인젝터로 향하는 유출로를 밀봉하며 적어도 선단이 절연재료로 제작되는 제1밀봉도구와, 연료가 주입되는 유입로를 밀봉하며 절연재료로 제작되는 제2밀봉도구와, 커먼레일의 개방 측면을 밀봉하며 절연재료로 제작되는 제4밀봉도구를 포함하며,
    상기 실드 부재는 상기 제1밀봉도구가 유입로와 결합되도록 개방된 슬롯을 형성하고 상기 프레임의 내부를 가로질러 설치된 스크린인, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
11. 제 1항 또는 제10항에 있어서, 상기 스크린은 통전재료로 제작되어 전기 분해 도금 시 커먼레일로 도금액의 흐름이 과다하게 흘러 두터운 도금층이 형성되는 것을 방지하도록 한, 자동차의 커먼레일용 도금 마스킹 공구.
    

Images