KR102215966B1 - 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 에프터 콘 핀의 형상을 만드는 주물의 분리되는 부위를 최소화하여, 불량의 원인을 제거하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 이루기 위해 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치는 전방측 및 후방측이 일정 각도로 꺾인 형상을 가지며, 후방측 상부에 단차가 형성되는 헬리콥터용 에프터 콘 핀을 제조하기 위한 장치에 있어서, 상기 에프터 콘 핀을 형성하는 복합재 및 상기 에프터 콘 핀의 상부 및 하부를 형성하고, 내부에 상기 복합재가 투입되며, 상기 에프터 콘 핀의 후방측 상부에 형성된 단차를 기준으로 상부 및 하부가 분리되는 외부몰드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치{Apparatus for producing After Cone Fin for Helicopter}

본 발명은 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온 고압의 공기를 내측에서 주입하여 정확한 외곽 형상을 가지며 높은 내구성을 갖고, 불량률이 낮은 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치에 관한 것이다.

헬리콥터는 다양한 구성 부품으로 이루어지며, 특히 끝 부분의 테일 로터를 감싸고 있는 부분(Fenestron) 중 전방 부분을 이어주는 구성이 에프터 콘 핀(After Cone Fin)이다. 상기 에프터 콘 핀은 항공기의 성능에 큰 영향을 주는 구성으로, 상기 테일 로터를 감싸고 있는 부분에서 가장 큰 힘을 받는 구성 부품이다.

도 1에서, 헬리콥터(H) 및 에프터 콘 핀(F)을 나타내었다. 에프터 콘 핀(F)은 후측으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 형태이되, 전방측(F1)과 후방측(F2)이 꺾어진 형태이다.

에프터 콘 핀의 제작을 위해서는 제작을 위한 재질을 주물에 넣어 약 200°C가 넘는 고온의 온도에서 경화하는 과정이 필요하고, 외곽형상을 구성하기 위해 안쪽에서 바깥쪽으로 압력을 전달하는 방식이 요구된다. 압력 전달 공정 중에, 서로 분리된 주물 사이가 벌어지게 되고, 그 틈으로 재료가 밀려나오면서 불량이 발생하는 문제가 있었다.

대한민국등록특허 10-1083134 (등록일자 : 2011년11월7일)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 에프터 콘 핀의 형상을 만드는 주물의 분리되는 부위를 최소화하여, 불량의 원인을 제거하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치는, 전방측 및 후방측이 일정 각도로 꺾인 형상을 가지며, 후방측 상부에 단차가 형성되는 헬리콥터용 에프터 콘 핀을 제조하기 위한 장치에 있어서, 상기 에프터 콘 핀을 형성하는 복합재 및 상기 에프터 콘 핀의 상부 및 하부를 형성하고, 내부에 상기 복합재가 투입되며, 상기 에프터 콘 핀의 후방측 상부에 형성된 단차를 기준으로 상부 및 하부가 분리되는 외부몰드를 포함하고, 상기 외부몰드는 상기 에프터 콘 핀의 상부를 형성하는 상부몰드, 상기 에프터 콘 핀의 하부를 형성하는 하부몰드, 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 전단을 폐쇄하는 제1 덮개 및 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 후단을 폐쇄하는 제2 덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

삭제

더 나아가, 상기 상부몰드는 상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

더 나아가, 상기 하부몰드는 상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

더 나아가, 상기 상부몰드는 상기 에프터 콘 핀의 전방측 상부를 형성하는 전방몰드 및 상기 에프터 콘 핀의 후방측 상부를 형성하는 후방몰드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

더 나아가, 상기 후방몰드는 상기 에프터 콘 핀 후방측 상부의 측면을 형성하는 제1 후방몰드 및 상기 에프터 콘 핀 후방측 상부의 상단면을 형성하는 제2 후방몰드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

더 나아가, 상기 전방몰드 또는 상기 후방몰드 중 어느 하나 이상은 상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 중심축을 기준으로 일측과 타측으로 분리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치는, 상기 외부몰드의 상부 및 하부를 체결하며 압박하는 체결 수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치는, 상기 외부몰드의 하부를 고정하고, 지지하는 지지부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

더 나아가, 상기 부몰드는 Invar 재질이 적용되어 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다

본 발명의 일 실시예에 따른 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치는 내부에서 가해지는 압력에 의해 벌어지는 외부몰드의 분리 부위를 최소화하여, 복합재가 압력을 받아 외부몰드 밖으로 밀려나오는 것을 최소화하여, 에프터 콘 핀의 제조 불량률을 낮춰, 생산 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 헬리콥터 및 에프터 콘 핀을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치 사시도
도 3은 본 발명의 에프터 콘 핀 사시도
도 4는 본 발명의 에프터 콘 핀 확대도
도 5는 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치 우측면도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부몰드 사시도
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부몰드 사시도
도 8은 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치 정단면도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치(100)는, 전방측 및 후방측이 일정 각도로 꺾인 형상을 가지며, 후방측 상부에 단차가 형성되는 헬리콥터용 에프터 콘 핀(200)을 제조하기 위한 장치에 있어서, 상기 에프터 콘 핀(200)을 형성하는 복합재 및 상기 에프터 콘 핀(200)의 상부 및 하부를 형성하고, 내부에 복합재가 투입되며, 상기 에프터 콘 핀(200)의 후방측 상부에 형성된 단차를 기준으로 상부 및 하부가 분리되는 외부몰드(300)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도시되지는 않았지만, 상기 복합재는 상기 외부몰드(300) 내부에 삽입되어 고온 및 고압의 공기를 주입하는 공압주입부에 의해 경화되며, 상기 공압주입부는 상기 에프터 콘 핀(200)의 내부 형상을 지지하는 내부몰드 내부에 형성될 수 있다. 상기 공압주입부와 상기 내부몰드 구성은 종래에 상기 에프터 콘 핀(200)을 제작하기 위해 적용되는 구성들이므로, 자세한 설명은 생략한다.

상기 외부몰드(300)는 상기 에프터 콘 핀(200)의 외형을 제작하기 위한 구성으로, 상기 복합재가 상기 외부몰드(300)의 내부에 투입된 후, 경화되어, 상기 에프터 콘 핀(200)의 외부 형상을 이룬다.

상기 외부몰드(300)는 상기 에프터 콘 핀(200)의 상부 및 하부 외형을 형성하고, 내부에 상기 복합재가 투입되며, 상기 에프터 콘 핀(200)의 후방측 상부에 형성된 단차를 기준으로 상부 및 하부가 분리되는 것을 특징으로 한다.

상기 공압주입부가 상기 복합재에 고압의 공기를 주입하게 되면, 상기 복합재가 수용된 상기 외부몰드(300)의 분리되는 위치가 벌어지게 되고, 그 틈으로 상기 복합재가 밀려나오게 되어 불량이 발생 할 수 있는데, 본 발명은, 상기 외부몰드(300)가 벌어지는 부위를 최소화하여, 상기 외부몰드(300)의 벌어짐으로 인해 불량품이 발생하는 것을 방지하였다.

본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치(100)를 통해 생성되는 상기 에프터 콘 핀(200)은 도 3의 AA’축을 기준으로 시계반대방향으로 180도 회전되어 헬리콥터에 조립되는 것이 바람직하다.

도 3 및 4를 참조하면, 상기 에프터 콘 핀(200)은 전방측 및 후방측이 일정 각도로 꺾인 형상을 가지며, 전방측 즉, 전방 콘 핀(210)의 양측면에는 서로 대응 되는 위치가 측면 외부를 향해 일정 길이 돌출되어 형성되는 돌출부(211)가 형성되고, 후방측 즉, 후방 콘 핀(220)의 상부에는 단차부(221)가 형성된다.

도 5를 참조하면, 상기 외부몰드(300)는 상기 에프터 콘 핀(200)의 상부를 형성하는 상부몰드, 상기 에프터 콘 핀(200)의 하부를 형성하는 하부몰드, 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 전단을 폐쇄하는 제1 덮개 및 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 후단을 폐쇄하는 제2 덮개를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 상부몰드는 상기 에프터 콘 핀(200)의 전방측 즉, 상기 전방 콘 핀(210)에 형성되는 상기 돌출부(211)가 상기 전방 콘 핀(210)의 하부를 기준으로 시작되는 위치에서부터 상기 전방 콘 핀(210)의 상단까지와, 상기 에프터 콘 핀(200)의 후방측 즉, 상기 후방 콘 핀(220)에 형성되는 상기 단차부(221)가 상기 후방 콘 핀(220)의 하부를 기준으로 시작되는 위치에서부터 상기 후방 콘 핀(220)의 상단까지를 형성하는 몰드이다.

상기 하부몰드는 상기 전방 콘 핀(210)의 하단에서부터 상기 돌출부(211)가 시작되는 위치까지와, 상기 후방 콘 핀(220)의 하단에서부터 상기 단차부(221)가 시작되는 위치까지를 형성하는 몰드이다.

그러나, 상기 전방 콘 핀(210)의 상기 돌출부(211)를 형성하기 위해 상기 상부몰드 및 상기 하부몰드가 아닌 다른 제작 몰드가 적용될 수 있으며, 이때, 상기 전방 콘 핀(210)을 형성하는 상기 상부몰드는 상기 전방 콘 핀(210)의 하부를 기준으로 상기 돌출부(211)가 끝나는 위치에서부터 상기 전방 콘 핀(210)의 상단까지를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 덮개는 상기 상부몰드와 상기 하부몰드의 전단부를 폐쇄하여, 상기 에프터 콘 핀(200)의 전단을 형성한다.

상기 제2 덮개는 상기 상부몰드와 상기 하부몰드의 후단부를 폐쇄하여, 상기 에프터 콘 핀(200)의 후단을 형성한다.

도 6을 참조하면, 상기 상부몰드는 상기 에프터 콘 핀(200)의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이에 따라, 상기 에프터 콘 핀(200)을 제작하는 과정 중에, 상기 상부몰드에 틈이 형성되는 것을 방지하여, 상기 복합재가 상기 상부몰드의 외부로 배출 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도시되지는 않았지만, 상기 하부몰드는 상기 에프터 콘 핀(200)의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이에 따라, 상기 에프터 콘 핀(200)을 제작하는 과정 중에, 상기 하부몰드에 틈이 형성되는 것을 방지하여, 상기 복합재가 상기 하부몰드의 외부로 배출 되는 것을 방지할 수 있다.

도 7 및 8을 참조하면, 상기 상부몰드는 상기 에프터 콘 핀(200)의 전방측 상부를 형성하는 전방몰드(311) 및 상기 에프터 콘 핀(200)의 후방측 상부를 형성하는 후방몰드(312)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 후방몰드(312)는 상기 에프터 콘 핀(200) 후방측 상부의 측면을 형성하는 제1 후방몰드(312a) 및 상기 에프터 콘 핀(200) 후방측 상부의 상단면을 형성하는 제2 후방몰드(312b)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 후방몰드(312a)는 상기 단차부(221)가 상기 후방 콘 핀(220)의 하부를 기준으로 시작되는 위치에서부터 상기 후방 콘 핀(220)의 상면이 이루어지는 위치까지를 형성하는 몰드 구성으로, 상기 제1 후방몰드(312a)만 적용 되는 경우, 도 7과 같이, 즉 상기 후방 콘 핀(220)의 상부면이 개방되는 것을 알 수 있다.

상기 제2 후방몰드(312b)는 상기 후방 콘 핀(220)의 상부면을 형성하는 몰드 구성으로, 도 8과 같이, 상기 후방 콘 핀(220)의 상부면을 덮는 형상으로 이루어지는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 전방몰드(311) 또는 상기 후방몰드(312) 중 어느 하나 이상은, 상기 에프터 콘 핀(200)의 길이방향을 중심축을 기준으로 일측과 타측으로 분리되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때의 일측은 도 7 및 8의 a방향을 지칭하며, 타측은 b 방향을 지칭한다.

또한, 본 발명의 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치(100)는 상기 외부몰드(300)의 상부 및 하부를 체결하며 압박하는 체결 수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 체결 수단은 상기 외부몰드(300)를 상, 하에서 압박하여, 상기 공압주입부에 의해 상기 외부몰드(300)에 가해지는 압력을 견딜 수 있도록 하는 구성으로, 상기 외부몰드(300)가 벌어지는 현상을 방지할 수 있어, 상기 에프터 콘 핀(200)의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 외부몰드(300)는 Invar 재질이 적용되어 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 외부몰드(300)를 Invar 재질로 적용하면, 금속 재질의 특성상 상기 공압주입부에 의해 상기 외부몰드(300)에 가해지는 압력에 견고하게 견딜 수 있어, 압력에 의한 변형이 최소화 되어, 상기 에프터 콘 핀(200)의 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치
200 : 에프터 콘 핀 210 : 전방 콘 핀
211 : 돌출부 220 : 후방 콘 핀
221 : 단차부
300 : 외부몰드 310 : 상부몰드
311 : 전방몰드 312 : 후방몰드
312a : 제1 후방몰드 312b : 제2 후방몰드
313c : 제3 후방몰드 320 : 하부몰드
330 : 제1 덮개 340 : 제2 덮개
400 : 체결 수단
500 : 지지부

Claims (10)

1. 전방측 및 후방측이 일정 각도로 꺾인 형상을 가지며, 후방측 상부에 단차가 형성되는 헬리콥터용 에프터 콘 핀을 제조하기 위한 장치에 있어서,
   상기 에프터 콘 핀을 형성하는 복합재; 및
   상기 에프터 콘 핀의 상부 및 하부를 형성하고, 내부에 상기 복합재가 투입되며, 상기 에프터 콘 핀의 후방측 상부에 형성된 단차를 기준으로 상부 및 하부가 분리되는 외부몰드;를 포함하고,
   상기 외부몰드는,
   상기 에프터 콘 핀의 상부를 형성하는 상부몰드;
   상기 에프터 콘 핀의 하부를 형성하는 하부몰드;
   상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 전단을 폐쇄하는 제1 덮개; 및
   상기 상부몰드 및 상기 하부몰드의 후단을 폐쇄하는 제2 덮개;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서는 상기 상부몰드는,
   상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
4. 제 1항에 있어서는 상기 하부몰드는,
   상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 따라 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
5. 제 1항에 있어서는 상기 상부몰드는,
   상기 에프터 콘 핀의 전방측 상부를 형성하는 전방몰드; 및
   상기 에프터 콘 핀의 후방측 상부를 형성하는 후방몰드;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
6. 제 5항에 있어서는 상기 후방몰드는,
   상기 에프터 콘 핀 후방측 상부의 측면을 형성하는 제1 후방몰드; 및
   상기 에프터 콘 핀 후방측 상부의 상단면을 형성하는 제2 후방몰드;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 전방몰드 또는 상기 후방몰드 중 어느 하나 이상은,
   상기 에프터 콘 핀의 길이방향을 중심축을 기준으로 일측과 타측으로 분리되는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
8. 제 1항에 있어서는,
   상기 외부몰드의 상부 및 하부를 체결하며 압박하는 체결 수단;
   을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 외부몰드의 하부를 고정하고, 지지하는 지지부;
   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.
10. 제 1항에 있어서 상기 외부몰드는,
    Invar 재질이 적용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 에프터 콘 핀 제조 장치.

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