KR102324475B1

KR102324475B1 - 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치

Info

Publication number: KR102324475B1
Application number: KR1020210044360A
Authority: KR
Inventors: 김인일
Original assignee: 김인일
Priority date: 2021-04-06
Filing date: 2021-04-06
Publication date: 2021-11-09

Abstract

본 발명은 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 인터쿨러의 방열 효과를 높이기 위하여 방열핀을 직선형에 비해 상대적으로 넓은 표면적을 가지는 곡면(曲面)으로 형성할 때, 곡면 방열핀을 가공할 때 발생하는 스프링백 현상을 최소화하고, 서로 다른 곡률을 가지는 가공면을 갖는 상부금형과 하부금형을 각각 승강플레이트와 지지용 베이스에 분리 가능하게 결합함으로써 하나의 가공장치를 통해 다양한 곡률을 가지는 방열핀을 제조할 수 있고, 방열핀을 구성하는 성형 대상물의 소재 두께에 대응하여 상부금형과 하부금형 사이의 간격을 조절함으로써 서로 다른 두께를 가지는 방열핀의 하나의 가공장치를 통해 제조할 수 있도록 한 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치에 관한 것이다.

Description

차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치{Bending processing device for molding curved heat dissipation fins of vehicle intercooler}

일반적으로 인터쿨러(INTERCOOLER)는 차량의 엔진출력을 높이기 위해 고온, 고압으로 압축된 공기를 식혀주는 장치이다.

이러한 인터쿨러는, 엔진으로 공급되는 고온, 고압의 압축 공기를 냉각시키는데, 일예로 디젤 기관을 사용하는 차량에 있어서 엔진의 출력을 향상시키기 위해 엔진의 실린더 내부로 압축공기를 공급하는 과급기를 사용하는데, 종래의 과급기는 급속히 압축된 공기의 높은 온도 및 팽창된 부피, 그리고 낮은 산소 밀도에 의해 결과적으로 엔진 실린더로 공급되는 공급효율이 저하되는 현상이 발생하였다.

이때 인터쿨러가 과급기에 의해 압축된 고온의 공기를 냉각함으로써 엔진 실린더의 흡입 효율이 높아지고 연소효율이 향상되어 연비가 높아지는 것은 물론 높아진 연소효율을 통해 이산화탄소 및 매연 등 환경에 유해한 배기가스의 배출을 줄일 수 있어 환경 오염을 방지할 수 있고, 특히 발열량이 많은 고성능 엔진을 장착한 차량에는 반드시 필요한 구성 부품이다.

한편 인터쿨러는 고온의 공기를 냉각하는 냉각 방식에 따라 수랭식(水冷式)과 공랭식(空冷式)으로 구분할 수 있는데, 수냉식 인터쿨러는 고온 공기를 냉각시킬 때 차량의 냉각수나 물을 이용하여 인터쿨러를 냉각시키는 방식으로 냉각 효율은 우수하지만 구조가 복잡하여 제조 및 설치가 어렵고 유지 보수에 소요되는 비용이 증가하는 문제점이 있다.

반면 공랭식은 주로 공기를 이용하여 인터쿨러를 냉각시키는 것으로, 대개 차량의 라디에이터와 함께 엔진룸의 전방에 나란히 설치하여 차량의 주행풍을 이용하여 방열 냉각한다.

이때 공기의 흐름 방향에 따라 다운플로우(DOWN FLOW), U턴 플로우(U-TURN FLOW), 크로스 플로우(CROSS FLOW) 방식 등으로 구분되며, 각각의 방식으로 구성된 인터쿨러는 차량의 엔진룸 크기, 엔진룸에서의 공간확보, 비용 등 여러 가지 사항을 고려하여 선택적으로 사용된다.

종래의 인터쿨러는 공기가 인입되는 입구와 배출되는 출구가 구비되고, 입구와 출구 사이에 인입되는 공기의 온도를 식혀주기 위한 방열수단이 배치되는데, 여기서 방열수단은 상호 이격된 간격을 두고 배치된 다수 개의 방열핀으로 구성된다.

배치되는 방열핀은 배치 개수 및 상호간의 간격, 그리고 소재 등 다양한 조건에 의하여 방열 효과가 상이한데, 방열효과를 높이기 위해서는 방열핀의 배치 개수를 증가시키는 것이 하나의 방법이나 이는 인터쿨러 자체의 무게 및 부피의 증가로 연결되어 협소한 엔진룸에 설치가 어렵고, 방열 효과가 상대적으로 높다고 알려진 소재를 사용할 수 있으나 이는 인터쿨러의 제조 비용 상승을 초래함은 물론 유지보수에 소요되는 비용도 증가하는 문제점이 있었다.

한편, 종래 인터쿨러에 배치되는 방열핀은 프레싱 장치를 이용하여 직선 형태로 가공되어 인터쿨러를 구성하는 하우징의 내부에 수직 또는 수평 또는 사선으로 상호 이격 배치되는데, 이러한 직선 형태의 방열핀은 압축 공기가 이동하는 과정에서 저항력을 발생시키기 어렵고 압축 공기와 맞닿는 면적이 곡선에 비해 상대적으로 적기 때문에 방열 효율이 낮은 문제점이 있다.

따라서 방열핀을 곡선으로 형성하는 것이 직선 형태의 방열핀에 비해 상대적으로 넓은 표면적을 가지고 이동하는 공기가 곡면에 맞닿음으로써 이동 저항력을 형성하거나 일부 구간에서 공기의 와류(渦流)를 발생시킴으로써 이동 속도를 늦춰 방열 효율을 높일 수 있다.

이를 위해 방열핀을 곡선으로 제조하기 위한 프레스 장치가 제안되었는데, 일예로 대한민국 등록특허 제10-1735940호(2017.05.03. 등록)가 있고, 상기 종래기술은 탄성체 플레이트를 이용한 금속 판재 곡면 가공용 프레스 장치로서, 상하 왕복 운동하는 펀치와 금속 판재의 형태에 대응되도록 다이에 형성된 홈에 장착되어 금속 판재가 올려지는 탄성체 플레이트 및 상기 홈 내에서 상기 탄성체 플레이트 하부 좌우측의 대칭적 위치에서 상기 탄성체 플레이트의 세로 방향으로 배치되어 탄성체 플레이트를 지지하는 원통형 제1 및 제2지지 부재를 포함한다.

이러한 종래기술은 금속 판재의 상방에서 상하 이동하는 펀치가 탄성체 플레이트에 배치된 금속 판재를 가압하여 금속 판재를 곡면을 가지도록 가공하고, 이때 탄성체 플레이트는 펀치로부터 전달된 압력에 의해 압착되었다가 복원력을 통해 복원되면서 다음 동작을 대기하는 것이다.

그러나 상기 종래기술은 금속 판재에 가공할 수 있는 곡면의 각도가 탄성체 플레이트의 넓이 및 두께, 그리고 탄성복원력에 의해 제한되는 문제점이 있어 가공할 수 있는 금속 판재의 곡면 각도가 제한적인 문제점이 있다.

또한 상기 종래기술은 금속 판재를 가압하여 곡면을 성형할 때 발생하는 스프링백 변형(캠버백 : camber back) 즉, 가압된 부위가 금형의 이형 이후에 만곡이 근소하게 원래대로 돌아오는 현상을 방지하는 수단이 없기 때문에 가공 후 원하는 곡면을 가지는 금속 판재를 기대하기 어려운 문제점이 있고, 스프링백 변형을 고려하여 펀치의 하강 속도, 하강 거리, 하강 압력을 계산하는 것은 매우 어렵고 현실적으로 불가능하여 제조된 금속 판재의 정밀도가 낮아 차량용 인터쿨러와 같이 협소한 공간에 배치되어야 하는 소형, 고정밀의 장치에는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1601262호(2016.03.02. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1369669호(2014.02.25. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1735940호(2017.05.03. 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 특히 차량의 인터쿨러를 구성하는 방열핀을 제조하되, 상기 방열핀을 동일한 소재를 가공했을 때 직선 형태에 비해 상대적으로 넓은 표면적을 갖는 곡선 형태로 제조함으로써 고온의 공기와 접촉하는 면적이 넓어 방열 효과를 높이고, 이동 중 고온 공기가 부딪히거나 일부 구간에서 와류가 발생함으로서 공기의 이동 속도를 늦추어 방열 효과를 극대화한 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치를 제공하는데 목적이 있다.

특히 본 발명은 성형 가공물을 가압하여 곡면을 가지도록 가공한 후 원상태로 복귀할려는 스프링백 현상 발생을 줄임으로써 제조된 곡면 방열핀의 제조 중 발생하는 오차를 줄일 수 있고, 이로 인해 불량 발생을 현저하게 낮추어 제조 비용을 절감하고 나아가 인터쿨러에 배치된 상태에서 높은 방열 효과를 제공할 수 있는 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 상부금형과 하부금형을 각각 승강플레이트와 지지용 베이스에 분리 가능하게 결합함으로써 서로 다른 곡률을 가지는 상부금형과 하부금형 세트를 교체하여 하나의 가공장치에서 다양한 곡률을 가지는 방열핀을 제조할 수 있고, 이때 상부금형과 하부금혀의 교체에 소요되는 시간을 최소화하여 가공장치의 정지에 따른 비용 손실을 줄일 수 있어 경제성을 향상시킨 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

성형 대상물의 상방에서 승강 가능하게 배치되는 승강플레이트;

상기 승강플레이트에 하측에 분리 가능하게 결합되어 승강플레이트와 연동하여 하강하면서 성형 대상물을 가공하는 상부금형;

상기 상부금형에 대해 하방에서 마주보도록 배치되며 성형 대상물이 안치되는 하부금형;

상기 하부금형이 분리 가능하게 결합되며 상방으로부터 가해지는 압력을 지지하는 지지용 베이스;

상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 형성되는 성형공간의 높이를 제어하는 성형높이제어부;를 포함하며,

상기 상부금형과 하부금형에는, 상호 이격된 위치에서 외측으로 돌출된 다수 개의 결합용 돌기가 각각 형성되고,

상기 승강플레이트와 지지용 베이스에는, 상기 결합용 돌기가 분리 가능하게 결합하는 결합용 홈이 각각 형성되며,

상기 상부금형과 상기 승강플레이트 사이에는, 상기 상부금형이 성형 대상물을 가공한 후 성형대상물에서 이격될 때 상기 승강플레이트의 선(先)상승한 후 상부금형이 후(後) 상승함으로써 가공된 성형 대상물의 스프링백 현상을 방지하는 스프링백 방지용 이격공간이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 성형높이제어부는, 길이 방향으로 연장된 봉 형태로 이루어져 상기 지지용 베이스의 내측에 배치되고, 길이 방향 양단의 외주면에 서로 다른 방향으로 형성된 한 쌍의 맞물림 나선을 포함한 축봉과, 상기 지지용 베이스의 대칭되는 한 쌍의 측면에 각각 형성된 배치공간에 배치되며, 상기 한 쌍의 맞물림 나선에 각각 이동 가능하게 맞물려 상기 축봉의 회전에 연동하여 수평 방향으로 이동 하는 한 쌍의 가동지지블럭과, 하단이 상기 가동지지블럭에 맞닿게 배치되며 수직하게 연장 형성되어 상단이 지지용 베이스의 상방측으로 노출되는 한 쌍의 포스트와, 상기 승강플레이트의 하면에서 상방을 향해 요입 형성되어 상기 포스트가 출입하는 한 쌍의 가이드공과, 상기 가이드공의 상단면에 배치되어 인입한 포스트의 상단부가 맞닿는 것을 감지하는 스위치를 포함한 것을 특징으로 한다.

이때 상기 가동지지블럭과 상기 포스트가 상호 맞닿는 면은 가동지지블럭의 수평 이동에 따라 상기 포스트가 승강하도록 일측으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

이어서 상기 지지용 베이스의 배치공간에는 수평 방향으로 이동 안정성을 제공하고, 상방에서 가해지는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 다수 개의 구름볼이 더 배치되되, 상기 구름볼은, 상기 배치공간에 분리 가능하게 결합하는 바디와, 상기 바디에 다수 개가 상호 이격된 위치에서 각각 독립적으로 회전 가능하게 배치되며 일부가 바디의 상면으로 노출되어 상기 가동지지블럭의 하면이 노출된 부위에 맞닿는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 지지용 베이스에는, 상기 가동지지블럭의 하방에 배치되어 성형 대상물을 가공할 때 전달되는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 압력지지수단이 더 구비되되, 상기 압력지지수단은, 일측이 개구된 C 형태로 이루어진 탄성면과, 상기 탄성면의 개구된 일측의 양 단부에서 각각 외측으로 나란하게 연장된 한 쌍의 탄성조절판과, 상기 한 쌍의 탄성조절판에 각각 형성되며 내주면에 결합용 나사산이 형성된 탄성조절공과, 상기 한 쌍의 탄성조절판 중 어느 하나에 배치되되 상기 탄성조절공과 연통하도록 배치되는 고정너트와, 상기 탄성조절공의 결합용 나사산에 맞물리며 상기 고정너트에 결합되어 회전 방향에 따라 한 쌍의 탄성조절판 사이의 간격을 이격 또는 근접시켜 상기 탄성면의 탄성력을 조절하는 고정볼트를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 차량 인터쿨러용 곡면 방열핀을 제조하되, 상부금형이 성형 대상물에서 이형될 때 승강플레이트와 상부금형의 이형 순서를 제어하여 성형 대상물의 스프링백 현상을 최소화하여 양품의 곡면 방열핀을 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 성형 대상물의 두께가 변경되는 경우 상부금형과 하부금형 사이의 간격을 조절하여 변경된 성형 대상물의 두께에 대응할 수 있고, 성형 대상물의 곡률이 변경되는 경우 상부금형과 하부금형을 각각 교체함으로써 하나의 가공장치를 통해 다양한 곡률 및 두께를 가지는 방열핀을 제조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 승강플레이트와 상부금형을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 지지용 베이스와 하부금형을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 성형높이제어부를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 성형높이제어부의 동작 상태를 도시한 상태도.
도 6 내지 9는 본 발명의 동작 상태를 도시한 상태도.
도 10은 본 발명에 따른 압력지지수단을 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저 본 발명에 따른 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치(1)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 성형 대상물의 상방에서 승강 가능하게 배치되는 승강플레이트(10)와, 상기 승강플레이트(10)에 하측에 분리 가능하게 결합되어 승강플레이트와 연동하여 하강하면서 성형 대상물을 가공하는 상부금형(20)과, 상기 상부금형(20)에 대해 하방에서 마주보도록 배치되며 성형 대상물이 안치되는 하부금형(30)과, 상기 하부금형(30)이 분리 가능하게 결합되며 상방으로부터 가해지는 압력을 지지하는 지지용 베이스(40) 및 상기 상부금형(20)과 상기 하부금형(30) 사이에 형성되는 성형공간의 높이를 제어하는 성형높이제어부(50)를 포함한다.

이를 상세히 살펴보면, 상기 승강플레이트(10)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 승강부재(13)가 결합되며, 이송된 성형 대상물의 상방에서 상승 또는 하강 가능하게 배치된다. 여기서 상기 승강부재(13)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 실린더로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이다.

그리고 상기 승강플레이트(10)는 상기 상부금형(20)이 분리 가능하게 결합하는 결합용 홈(11)이 형성되는데, 상기 결합용 홈(11)은 승강플레이트(10)에 다수 개가 상호 이격된 위치에 형성되되 결합된 상부금형(20)이 결합용 홈(11)을 따라 이동 가능하도록 길이 방향으로 연장 형성된다.

한편, 상기 승강플레이트(10)에 형성된 결합용 홈(11)은, 상기 상부금형(20)이 성형 대상물을 가공한 후 성형대상물에서 이격될 때 상기 승강플레이트(10)의 선(先)상승한 후 상부금형(20)이 후(後) 상승함으로써 가공된 성형 대상물의 스프링백 현상을 방지하는 스프링백 방지용 이격공간(S)이 더 형성된다.

상기 스프링백 방지용 이격공간(S)은 상부금형(20)이 성형 대상물을 가공한 후 성형대상물로부터 이격될 때 승강플레이트가 먼저 상승하면서 압력을 해제하더라도 상부금형(20)이 성형 대상물에 맞닿은 상태에서 자중(自重)에 의해 성형 대상물을 가압하여 스프링백 현상에 의해 성형 대상물의 만곡 부위가 원래대로 돌아가는 것을 방지한다.

이후 소정 시간이 지나면서 성형 대상물에 형성되었던 응력(應力)이 제거되면 승강플레이트(10)를 상승시켜 결합용 홈(11)에 결합된 상부금형(20)을 성형 대상물에서 이형 시켜 성형 대상물의 스프링백을 최소화한다.

본 발명에 따른 스프링백 방지용 이격공간(S)은 가공된 성형 대상물에 남아 있는 응력을 시간차를 두고 성형 대상물로부터 이격하는 승강플레이트와 상부금형을 통해 서서히 제거함으로서 남아 있던 응력에 의해 발생하던 스프링백 현상을 최소화하여 양품의 방열핀을 제조할 수 있다.

상기 상부금형(20)은 상기 승강플레이트(10)에 분리 가능하게 결합하며 컨베이어 또는 작업자에 의해 이송된 성형 대상물의 상방측에 배치되며 하면에 곡면 가공용 곡면이 형성된다.

그리고 상부금형(20)에는 상기 승강플레이트(10)에 형성된 결합용 홈()에 분리 가능하게 결합하는 결합용 돌기(21)가 형성되되, 상부금형(20)에 형성되는 결합용 돌기(21)는 상기 승강플레이트(10)에 형성된 결합용 홈(11)의 길이에 비해 상대적으로 짧은 길이를 가지도록 형성되어 그 사이에 상술한 스프링백 방지용 이격공간(S)이 형성된다.

상기 하부금형(30)은 상기 상부금형(20)의 하방에 배치되며 성형 대상물이 안치되는 것으로, 성형 대상물을 가공하고자 하는 곡면이 형성되며 상기 지지용 베이스(40)에 분리 가능하게 결합한다. 이를 위해 하부금형(30)에는 다수 개의 결합용 돌기(31)가 상호 이격된 위치에 형성된다.

상기 상부금형(20)과 하부금형(30)은 성형 대상물을 사이에 두고 상부와 하부에 배치되는 것으로, 하부에 배치된 하부금형(30)에 성형 대상물이 배치된 후 상부금형(20)이 승강플레이트(10)와 함께 하강하면서 각각의 금형에 형성된 곡면에 상응하는 곡면을 가지도록 성형 대상물을 성형하고, 성형 대상물을 성형한 이후 승강플레이트를 먼저 상승시켜 성형 대상물에 남아 있던 응력이 소멸되고, 이후 상부금형(20)가 승강플레이트(10)의 상승에 의해 상승된 후 제조된 성형 대상물을 하부금형으로부터 분리하여 수거한다.

이때 상술한 바와 같이 상부금형과 하부금형은 각각 승강플레이트와 후술하는 지지용 베이스(40)에 분리 가능하게 결합하는 것으로, 이는 성형 대상물을 가공하는 곡면의 크기가 달라지는 것에 따라 상부금형 및 하부금형을 각각 교체하기 위한 것이다.

즉 종래에는 방열핀의 곡면이 다른 경우 이에 대응하는 금형이 배치된 다른 가공장치를 통해서 방열핀을 제조해야하기 때문에 다수 개의 가공장치를 구비하고 운용함으로서 제조 비용이 상승하는 원인이 되었고, 승강플레이트와 일체로 구비된 상부금형과 지지용 베이스에 일체로 구비된 하부금형을 교체해야 함으로써 교체 작업에 소요되는 시간이 증가하고 이로 인해 제조가 정지되는 시간이 길어져 제조 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 성형 대상물을 가공하는 상부금형과 하부금형에 각각 결합용 돌기가 형성되고, 승강플레이트와 지지용 베이스에 결합용 홈이 형성되어 상부금형과 하부금형을 필요에 따라 종래에 비해 상대적으로 짧은 교체 시간을 통해 교체가 가능하여 제조 라인이 정지하는 시간을 줄여 제조 효율을 높일 수 있는 것이다.

또한 하나의 가공장치에 다양한 곡면을 가지는 방열핀을 제조할 수 있어 유지보수 비용의 절감은 물론 가공장치가 배치되는 공간을 줄일 수 있고, 이는 동일한 면적의 공간에서 종래에 비해 상대적으로 높은 제조 효율을 기대할 수 있는 것이다.

상기 지지용 베이스(40)는 상기 하부금형(30)이 분리 가능하게 결합하며, 가공장치를 구성하는 기본 프레임(도면 중 미도시됨)에 배치되어 승강플레이트와 상부금형으로부터 전달되는 가공 압력을 지지한다.

이러한 지지용 베이스(40)는 압력 지지용 몸체(45)와 상기 몸체(45)의 상면에서 상방으로 돌출되되 상호 마주보도록 배치된 한 쌍의 벽체(46)를 포함하며, 상기 몸체(45)와 한 쌍의 벽체(46)에 결합용 홈(41)이 각각 형성되며, 상기 몸체(45)와 한 쌍의 벽체(46)사이에 형성된 공간에 상기 하부금형(30)이 배치된다.

상기 성형높이제어부(50)는 상기 상부금형(20)과 하부금형(30) 사이의 높이(간격)를 조절하기 위한 것으로, 이는 성형 대상물의 두께에 따라 상부금형과 하부금형 사이의 높이를 조절함으로써 가공하는 성형 대상물을 정확하게 가공하기 위한 것이다.

즉 방열핀은 소재에 따라 방열 효과가 다르게 나타나는데, 각각의 소재를 일정한 두께로 가공한 뒤 방열핀으로 가공할 수 있으나 소재의 특성에 따라 소정 두께로 형성할 수 없는 경우가 있어 변경된 성형 대상물의 두께에 대응하여 상부금형의 하강 위치를 조절해야 한다.

이를 통해 하나의 가공장치에서 다양한 소재 또는 다양한 두께의 성형 대상물을 곡면 가공할 수 있어 제조 효율을 극대화할 수 있다.

이를 위한 성형높이제어부(50)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 연장된 봉 형태로 이루어져 상기 지지용 베이스(40)의 내측에 배치되고, 길이 방향 양단의 외주면에 서로 다른 방향으로 형성된 한 쌍의 맞물림 나선(511)을 포함한 축봉(51)과, 상기 지지용 베이스(40)의 대칭되는 한 쌍의 측면에 각각 형성된 배치공간(42)에 배치되며, 상기 한 쌍의 맞물림 나선(511)에 각각 이동 가능하게 맞물려 상기 축봉(51)의 회전에 연동하여 수평 방향으로 이동 하는 한 쌍의 가동지지블럭(52)과, 하단이 상기 가동지지블럭(52)에 맞닿게 배치되며 수직하게 연장 형성되어 상단이 지지용 베이스(40)의 상방측으로 노출되는 한 쌍의 포스트(53)와, 상기 승강플레이트(10)의 하면에서 상방을 향해 요입 형성되어 상기 포스트(53)가 출입하는 한 쌍의 가이드공(54)과, 상기 가이드공(54)의 상단면에 배치되어 인입한 포스트(53)의 상단부가 맞닿는 것을 감지하는 스위치(55)를 포함한다.

상기 축봉(51)은 상기 지지용 베이스(40)의 내측, 보다 정확하게는 지지용 베이스(40)의 몸체(45)의 내측에 배치되며 길이 방향으로 연장된 봉 형태로 이루어진다.

그리고 상기 축봉(51)은 길이 방향 양측 외주면에 서로 다른 방향으로 형성된 한 쌍의 맞물림 나선(511)이 구비되고, 중앙에는 외주면에 기어산이 구비된 피니언기어(512)가 배치된다.

이어서 상기 피니언기어(512)와 맞물리는 랙기어(513)가 축봉(51)의 하방 또는 상방에서 축봉(51)과 교차하는 방향으로 배치되고, 상기 랙기어(513)는 배치된 방향을 따라 관통 형성되며 내주면에 이동용 나선(517)이 형성되고, 상기 랙기어(513)의 이동용 나선(517)에 맞물리는 대응나선(518)이 형성되며 길이 방향으로 연장되어 일단이 지지용 베이스의 외측으로 노출되어 사용자가 조작하는 핸들(515)이 결합되는 회전봉(514)을 포함한다.

상기와 같이 이루어진 축봉(51)은 사용자가 핸들(515)을 회전시키면 랙기어(513)가 전진 또는 후진하면서 축봉(51)을 회전시키고, 회전하는 축봉의 회전 방향에 따라 후술하는 한 쌍의 가동지지블럭(52)이 상호 근접하거나 이격되는 방향으로 수평 이동한다.

물론 상기 핸들(515)에 벨트, 체인, 기어와 같은 동력 전달체를 연결하고, 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 모터에 상기 동력 전달체가 결합되고, 사용자가 조작용 버튼을 조작함으로써 축봉의 회전 방향 및 회전횟수를 제어할 수 있다.

상기 가동지지블럭(52)은, 상기 지지용 베이스(40)에 형성된 형성된 한 쌍의 배치공간(42)에 각각 배치되며, 각각이 상기 축봉(51)에 형성된 한 쌍의 맞물림 나선(511)에 맞물려 이동 가능하게 배치된다.

이러한 가동지지블럭(52)은 축봉(51)의 회전 방향에 따라 한 쌍 사이의 거리가 상호 근접하거나 이격하는 방향으로 수평 이동한다.

상기 가동지지블럭(52)은 상면에 후술하는 포스트(53)의 하단부가 맞닿도록 배치되어 이동한 위치에 따라 포스트(53)를 상승시키거나 하강시킨다.

상기 포스트(53)는 길이 방향으로 연장된 봉 형태로 이루어져 하단은 상기 가동지지블럭(52)에 맞닿게 배치되며 상방은 상기 지지용 베이스(40)의 벽체(46)를 관통한 후 상단은 외부로 노출된다.

여기서 상기 가동지지블럭(52)과 포스트(53)가 접하는 면은 가동지지블럭(52)의 이동에 따라 포스트(53)를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 일측으로 경사진 경사면이 형성된다.

이를 도 5의 확대 원안에 도시된 것을 기준으로 설명하면, 포스트(53)의 하단부가 좌상우하 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 가동지지블럭(52)의 상면에는 상기 포스트(53)가 맞닿는 경사면이 좌상우하 방향으로 경사지게 형성된다.

이를 통해 가동지지블럭(52)이 좌측에서 우측 방향으로 이동하면 포스트(53)는 상승하고, 가동지지블럭(52)이 우측에서 좌측으로 이동하면 포스트(53)는 하강한다.

여기서 한 쌍의 가동지지블럭(52)은 축봉(51)에 각각 맞물리되 축봉(51)의 회전에 의해 한 쌍이 연동하여 상호 근접하거나 이격하기 때문에 한 쌍의 포스트(53)가 상승 또는 하강하는 높이가 동일하다.

따라서 작업자의 핸들 조작에 의해 한 쌍의 포스트(53)는 상시 동일한 높이를 가지도록 상승 또는 하강한다.

상기 가이드공(54)은 상기 승강플레이트(10)의 하면에서 상방을 향해 요입 형성되어 상기 포스트(53)가 출입하는 것으로, 상기 포스트(53)가 출입 가능하도록 포스트(53)의 직경 및 높이에 상응하는 직경 및 높이를 가지도록 형성된다.

이러한 가이드공(54)은 포스트(53)의 위치 및 개수에 상응하는 위치 및 개수로 형성되며, 각각의 가이드공(54) 내부에는 스위치(55)가 배치되어 인입된 포스트(53)를 감지한다.

상기 스위치(55)는 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하는 것으로, 상기 가이드공(54)의 상단면에 배치되어 인입한 포스트(53)의 상단부가 맞닿을 때 이를 감지한다.

이러한 스위치(55)는 포스트(53)의 상단을 감지하여 상부금형(20)의 하강 동작을 제어함으로써 필요 이상으로 상부금형(20)이 하강하는 것을 방지하여 제조 중 불량 발생을 최소화한다.

상기와 같이 이루어진 성형높이제어부(50)는 사용자가 핸들을 제어하여 축봉(51)을 회전시켜 포스트(53)의 높이를 설정하면, 상부금형(20)이 하강하여 하부금형(30)에 배치된 성형 대상물을 가압하여 곡면 형태의 방열핀을 가공하며, 이때 상부금형의 하강 위치는 포스트(53)가 가이드공(54)에 삽입된 상태에서 스위치(55)를 동작시키면서 조절된다.

따라서 성형 대상물의 두께가 두꺼운 경우 성형높이제어부(50)를 동작시켜 한 쌍의 가동지지블럭(52)을 상호 이격되는 방향으로 이동시켜 포스트(53)의 높이를 상승시켜 상부금형(20)의 하강 높이를 조절하여 두꺼운 소재의 성형 대상물도 가공할 수 있고, 반대로 상대적으로 얇은 두께의 소재인 경우 포스트를 하강시킴으로써 상부금형이 더 낮은 위치로 하강하여 성형 대상물을 가공하도록 한다.

이를 통해 하나의 가공장치 및 한 셋트의 상부금형과 하부금형을 통해 다양한 소재 및 두께를 가지는 성형 대상물을 동일한 곡면을 가진 방열핀으로 제조할 수 있어 제조 효율을 높일 수 있는 것이다.

한편 상기 지지용 베이스(40)의 배치공간(42)에는 상기 가동지지블럭(52)의 이동 안정성을 제공하고 상방에서 가해지는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 다수 개의 구름볼(43)이 배치되는데, 상기 구름볼(43)은, 상기 배치공간(42)에 분리 가능하게 결합하는 바디(431)와, 상기 바디(431)에 다수 개가 상호 이격된 위치에서 각각 독립적으로 회전 가능하게 배치되며 일부가 바디(431)의 상면으로 노출되어 상기 가동지지블럭(52)의 하면이 노출된 부위에 맞닿도록 배치된다.

여기서 각각의 구름볼(43)은 상기 바디(431)의 상면에서 일부만 노출되어 가해진 압력에 의한 파손을 최소화하면서도 가동지지블럭(52)의 이동 안정성을 제공한다.

한편, 상기 지지용 베이스(40)에는, 상기 가동지지블럭(52)의 하방에 배치되어 성형 대상물을 가공할 때 전달되는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 압력지지수단(44)이 더 구비되되, 상기 압력지지수단(44)은, 일측이 개구된 C 형태로 이루어진 탄성면(441)과, 상기 탄성면(441)의 개구된 일측의 양 단부에서 각각 외측으로 나란하게 연장된 한 쌍의 탄성조절판(442)과, 상기 한 쌍의 탄성조절판(442)에 각각 형성되며 내주면에 결합용 나사산(446)이 형성된 탄성조절공(443)과, 상기 한 쌍의 탄성조절판(442) 중 어느 하나에 배치되되 상기 탄성조절공(443)과 연통하도록 배치되는 고정너트(444)와, 상기 탄성조절공(443)의 결합용 나사산(446)에 맞물리며 상기 고정너트(444)에 결합되어 회전 방향에 따라 한 쌍의 탄성조절판(442) 사이의 간격을 이격 또는 근접시켜 상기 탄성면(441)의 탄성력을 조절하는 고정볼트(445)를 포함한다.

상기 압력지지수단(44)은 상기 구름볼(43)의 바디(431) 하방에 배치되어 상부금형과 승강플레이트로부터 전달되는 가공 압력을 분산 지지하여 구름볼은 물론 축봉, 그리고 가동지지블럭의 파손을 최소화하여 사용 수명을 연장시켜 유지 보수에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.

이를 위한 압력지지수단(44)은 일측이 개구된 C 형태로 이루어진 탄성면(441)이 구비되며, 상기 탄성면(441)이 상기 바디(431)의 하부 또는 구름볼(43)이 없는 경우 가동지지블럭(52)의 하부에 직접 맞닿아 이를 상방으로 탄성 지지한다.

상기 탄성조절판(442)은 상기 개구된 탄성면(441)의 개구된 부위에서 한 쌍이 나란히 외측으로 연장 형성된 것으로, 각각의 탄성조절판(442)에는 내주면에 결합용 나사산(446)이 형성된 탄성조절공(443)이 형성된다.

상기 고정너트(444)는 한 쌍의 탄성조절공(443) 중 어느 하나와 연통되도록 배치되며 후술하는 고정볼트(445)가 맞물린다.

상기 고정볼트(445)는 상기 탄성조절공(443)에 형성된 결합용 나사산(446)에 맞물리고 상기 고정볼트(445)에 맞물린다.

상기와 같이 이루어진 압력지지수단(44)은 탄성면(441)으로 전달되는 가공 압력을 분산 지지하고, 탄성면의 탄성 복원력을 통해 바디 또는 가동지지블럭을 항상 상방으로 탄성 지지함으로써 가동지지블럭의 수평 방향 이동 안정성을 보장할 수 있다.

또한, 상기 탄성면(441)은 일측이 개구된 C 형태로 이루어지는데 이러한 탄성면은 형성된 곡률(曲率)에 따라서 탄성 복원력이 달라진다.

즉, 탄성면(441)의 곡률이 크면 탄성 복원력은 낮아지고 반대로 곡률이 작으면 탄성 복원력은 높아진다. 따라서 상부금형 및 승강플레이트로부터 가해지는 가공 압력에 따라 탄성면(441)의 곡률을 조절하여 가공 압력에 대응하여 필요한 탄성 복원력을 형성한다.

상기와 같이 이루어진 압력지지수단(44)을 통해 승강플레이트와 상부금형에서 전달되는 가공 압력을 분산 지지하여 가공지지블럭 및 구름볼의 파손을 최소화하여 유지 보수에 소요되는 비용을 줄이고, 이를 통해 사용 수명을 연장시키는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치
10 : 승강플레이트
11 : 결합용 홈 13 : 승강부재
20 : 상부금형
21 : 결합용 돌기
30 : 하부금형
31 : 결합용 돌기
S : 스프링백 방지용 이격공간
40 : 지지용 베이스
41 : 결합용 홈 42 : 배치공간
43 : 구름볼 44 : 압력지지수단
45 : 몸체 46 : 벽체
441 : 탄성면 442 : 탄성조절판
443 : 탄성조절공 444 : 고정너트
445 : 고정볼트 446 : 결합용 나사산
50 : 성형높이제어부
51 : 축봉 52 : 가동지지블럭
53 : 포스트 54 : 가이드공
55 : 스위치
511 : 맞물림 나선 512 : 피니언기어
513 : 랙기어 514 : 회전봉
515 : 핸들 517 : 이동용 나선
518 : 대응나선

Claims

성형 대상물의 상방에서 승강 가능하게 배치되는 승강플레이트(10);
상기 승강플레이트(10)에 하측에 분리 가능하게 결합되어 승강플레이트와 연동하여 하강하면서 성형 대상물을 가공하는 상부금형(20);
상기 상부금형(20)에 대해 하방에서 마주보도록 배치되며 성형 대상물이 안치되는 하부금형(30);
상기 하부금형(30)이 분리 가능하게 결합되며 상방으로부터 가해지는 압력을 지지하는 지지용 베이스(40);
상기 상부금형(20)과 상기 하부금형(30) 사이에 형성되는 성형공간의 높이를 제어하는 성형높이제어부(50);를 포함하며,
상기 상부금형(20)과 하부금형(30)에는, 상호 이격된 위치에서 외측으로 돌출된 다수 개의 결합용 돌기(21)(31)이 각각 형성되고,
상기 승강플레이트(10)와 지지용 베이스(40)에는, 상기 결합용 돌기(21)(31)가 분리 가능하게 결합하는 결합용 홈(11)(41)이 각각 형성되며,
상기 상부금형(20)과 상기 승강플레이트(10) 사이에는, 상기 상부금형(20)이 성형 대상물을 가공한 후 성형대상물에서 이격될 때 상기 승강플레이트(10)의 선(先)상승한 후 상부금형(20)이 후(後) 상승함으로써 가공된 성형 대상물의 스프링백 현상을 방지하는 스프링백 방지용 이격공간(S)이 형성된 것을 특징으로 하되,
상기 성형높이제어부(50)는,
길이 방향으로 연장된 봉 형태로 이루어져 상기 지지용 베이스(40)의 내측에 배치되고, 길이 방향 양단의 외주면에 서로 다른 방향으로 형성된 한 쌍의 맞물림 나선(511)을 포함한 축봉(51)과,
상기 지지용 베이스(40)의 대칭되는 한 쌍의 측면에 각각 형성된 배치공간(42)에 배치되며, 상기 한 쌍의 맞물림 나선(511)에 각각 이동 가능하게 맞물려 상기 축봉(51)의 회전에 연동하여 수평 방향으로 이동 하는 한 쌍의 가동지지블럭(52)과,
하단이 상기 가동지지블럭(52)에 맞닿게 배치되며 수직하게 연장 형성되어 상단이 지지용 베이스(40)의 상방측으로 노출되는 한 쌍의 포스트(53)와,
상기 승강플레이트(10)의 하면에서 상방을 향해 요입 형성되어 상기 포스트(53)가 출입하는 한 쌍의 가이드공(54)과,
상기 가이드공(54)의 상단면에 배치되어 인입한 포스트(53)의 상단부가 맞닿는 것을 감지하는 스위치(55)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 가동지지블럭(52)과 상기 포스트(53)가 상호 맞닿는 면은 가동지지블럭(52)의 수평 이동에 따라 상기 포스트(53)가 승강하도록 일측으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치.
청구항 1에 있어서,
상기 지지용 베이스(40)의 배치공간(42)에는 수평 방향으로 이동 안정성을 제공하고, 상방에서 가해지는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 다수 개의 구름볼(43)이 더 배치되되,
상기 구름볼(43)은, 상기 배치공간(42)에 분리 가능하게 결합하는 바디(431)와, 상기 바디(431)에 다수 개가 상호 이격된 위치에서 각각 독립적으로 회전 가능하게 배치되며 일부가 바디(431)의 상면으로 노출되어 상기 가동지지블럭(52)의 하면이 노출된 부위에 맞닿는 것을 특징으로 하는 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치.
청구항 1에 있어서, 상기 지지용 베이스(40)에는,
상기 가동지지블럭(52)의 하방에 배치되어 성형 대상물을 가공할 때 전달되는 가공 압력을 분산 지지하기 위한 압력지지수단(44)이 더 구비되되,
상기 압력지지수단(44)은,
일측이 개구된 C 형태로 이루어진 탄성면(441)과,
상기 탄성면(441)의 개구된 일측의 양 단부에서 각각 외측으로 나란하게 연장된 한 쌍의 탄성조절판(442)과,
상기 한 쌍의 탄성조절판(442)에 각각 형성되며 내주면에 결합용 나사산(446)이 형성된 탄성조절공(443)과,
상기 한 쌍의 탄성조절판(442) 중 어느 하나에 배치되되 상기 탄성조절공(443)과 연통하도록 배치되는 고정너트(444)와,
상기 탄성조절공(443)의 결합용 나사산(446)에 맞물리며 상기 고정너트(444)에 결합되어 회전 방향에 따라 한 쌍의 탄성조절판(442) 사이의 간격을 이격 또는 근접시켜 상기 탄성면(441)의 탄성력을 조절하는 고정볼트(445)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량 인터쿨러의 곡면 방열핀 성형용 휨 가공장치.