KR102441890B1

KR102441890B1 - 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법

Info

Publication number: KR102441890B1
Application number: KR1020220033075A
Authority: KR
Inventors: 남재현
Original assignee: 남재현
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-09-07

Abstract

본 발명은 전력분배기와 커버의 대응면 형상에 맞추어 개스킷을 금속판에 각각 배치하여 부착하는 번거로움을 줄일 수 있는 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법은, 고무 원재료 준비 단계; 준비된 고무 원재료를 혼합하여 숙성시키는 고무 혼합물 숙성 단계; 상기 숙성 단계를 통해 숙성된 고무 혼합물을 소정 크기로 재단하는 재단 단계; 전력분배기용 하우징과 커버 사이에 개재되는 소정 크기의 금속시트를 성형하는 금속시트 성형 단계; 상기 금속시트 성형 단계를 통해 제조된 상기 금속시트와 숙성된 고무 혼합물을 금형 내부에 투입하는 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계; 금형을 통해 고무 혼합물을 가압하여 상기 금속시트의 양면에 고무 재질의 개스킷을 일체로 압출 성형하여 개스킷 시트를 성형하는 개스킷 시트 성형 단계; 상기 개스킷 시트 성형 단계에서 성형된 상기 개스킷의 성형 버를 제거하는 사상 단계; 상기 사상 단계 후, 제조된 상기 개스킷 시트의 외관을 검사하여 불량품과 양품을 분류하는 검사 단계; 및 상기 검사 단계를 통해 양품으로 분류된 상기 개스킷 시트를 포장하는 포장 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법{Manufacturing Method of Metal Plate Integrated Gasket Sheet for Power Distributor}

본 발명은 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차 배터리의 고전압 직류 전류를 전장용품용 저전압 직류 전류로 변환하여 공급하는 전기차용 전력분배기에 있어서, 전력분배기 본체와 커버 사이에 개재되는 개스킷 시트 제조방법에 관한 것이다.

전기차의 전력분배기는 전기배터리에서 공급되는 고전압 직류 전류를 전장용품에 맞는 저전압 직류 전류로 변환하여 분배 하는 장치이고, 이러한 전력분배기는 일반적으로 일면이 개방된 소정 크기의 하우징과, 상기 하우징의 개방된 일면을 커버하는 소정 크기의 커버 및 상기 하우징과 커버 사이에 개재되는 개스킷 시트를 포함한다.

이때 개스킷 시트는 소정 두께를 가지는 스테인리스 재질의 금속판과, 상기 금속판의 양면에 부착되는 개스킷으로 이루어지는데, 금속판에는 하우징과 커버에 형성된 모양에 맞추어 복수 개의 관통공이 형성되고, 관통공의 위치에 맞추어 작업자가 수작업으로 양면테이프를 부착한 다음 개스킷을 부착시키게 된다.

이 때문에 개스킷 시트를 제조하는 데에 많은 시간이 소요되고, 생산량이 저하되어 비용이 증가되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로는 공개특허공보 제2017-0026396호의 플레이트 일체형 개스킷의 제조방법(이하 '특허문헌'이라 한다)이 개시되어 있다.

상기 특허문헌은 플레이트의 둘레 가장자리부에 있어서의 두께 방향 일측에 고무상의 탄성 재료로 이루어지는 개스킷 본체를 일체로 설치한 플레이트 일체형 개스킷의 제조에 있어서, 상기 플레이트의 둘레 가장자리부에 있어서의 두께 방향 일측에 상기 개스킷 본체의 성형 영역에 위치하도록 고무상의 탄성 재료로 이루어지는 다수의 포팅부를 상기 개스킷 본체의 연장 방향에 대한 적당한 간격으로 형성하고, 다음으로 상기 플레이트를 금형 내에 위치 결정하여 배치하고 몰드 체결함으로써, 상기 플레이트의 둘레 가장자리부 및 상기 포팅부로 이루어지는 부분을 상기 금형의 개스킷 성형용 캐비티의 내면 사이에 끼워 지지하여 상기 둘레 가장자리부에 있어서의 두께 방향 타측을 상기 캐비티의 일방의 내면에 밀착 접촉시키고, 상기 캐비티 내에 액상 고무 재료를 충전하여 경화시키는 것으로 이루어진다.

그러나 상기 특허문헌은 플레이트의 둘레를 따라 개스킷이 끼워지도록 성형하여 고정시키는 것으로, 전력분배기용 개스킷 시트와 같이 형상이 복잡하면서 금속판의 양면에 각각 개스킷이 성형되어야 하는 경우에는 적용하기가 어려운 문제가 있다.

따라서 전력분배기 하우징과 커버 사이에 설치되는 개스킷 시트에 있어서, 전력분배기와 커버의 대응면 형상에 맞추어 개스킷을 금속판에 각각 배치하여 부착하는 번거로움을 줄일 수 있도록 개선된 전력분배기용 개스킷 시트 제조방법이 요구된다.

KR 10-2018-0021059 A (2018. 02. 28.) KR 10-2017-0026396 A (2017. 03. 08.) KR 10-1049092 B1 (2011. 07. 07.) KR 10-0916764 B1 (2009. 09. 03.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 전력분배기용 개스킷이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력분배기와 커버의 대응면 형상에 맞추어 개스킷을 금속판에 각각 배치하여 부착하는 번거로움을 줄일 수 있는 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법은, 소정량의 고무 원재료를 준비하는 고무 원재료 준비 단계; 준비된 고무 원재료를 혼합하고, 혼합된 고무 혼합물을 소정 온도 범위 내에서 숙성시키는 고무 혼합물 숙성 단계; 상기 숙성 단계를 통해 숙성된 고무 혼합물을 소정 크기로 재단하는 재단 단계; 전력분배기용 하우징과 커버 사이에 개재되는 소정 크기의 금속시트를 성형하는 금속시트 성형 단계; 상기 금속시트 성형 단계를 통해 제조된 상기 금속시트와 숙성된 고무 혼합물을 금형 내부에 투입하는 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계; 금형을 통해 고무 혼합물을 가압하여 상기 금속시트의 양면에 고무 재질의 개스킷을 일체로 압출 성형하여 개스킷 시트를 성형하는 개스킷 시트 성형 단계; 상기 개스킷 시트 성형 단계에서 성형된 상기 개스킷의 성형 버를 제거하는 사상 단계; 상기 사상 단계 후, 제조된 상기 개스킷 시트의 외관을 검사하여 불량품과 양품을 분류하는 검사 단계; 및 상기 검사 단계를 통해 양품으로 분류된 상기 개스킷 시트를 포장하는 포장 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 금속시트 성형 단계에서 성형된 상기 금속시트의 표면에 프라이머 처리되고, 상기 개스킷 시트 성형 단계에서는, 상기 금속시트의 표면에 처리된 프라이머를 통해 압출 성형되는 상기 개스킷이 접착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 금속시트 성형 단계가 소정 두께를 가지는 스테인리스 판재를 금형 내에 투입하는 재료 투입 단계; 상기 금형 내에 투입된 판재를 압축하여 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공이 형성된 상기 금속시트를 성형하는 압축 성형 단계를 더 포함하고, 상기 압축 성형 단계에서는, 상기 관통공과 근접하여 상기 금속시트의 양면을 관통하는 소정 지름의 연통공이 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 금속시트 성형 단계가 상기 압축 성형 단계를 통해 제조된 상기 금속시트의 표면을 세척하는 세척 단계; 상기 세척 단계를 통해 표면 세척된 상기 금속시트를 지그를 이용하여 위치 고정하는 지그 고정 단계; 상기 지그 고정 단계를 통해 지그에 고정된 상기 금속시트의 양면 중 상기 개스킷 성형부에 프라이머를 처리하는 프라이머 처리 단계; 및 상기 프라이머 처리 단계 후, 상기 금속시트를 지그로부터 분리하는 지그 분리 단계를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 개스킷 시트 성형 단계가 고무 혼합물에 황을 투입하여 물성을 변화시키는 가류 단계를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 금속시트가 금형 내부로 투입된 상태에서 금속시트의 양면으로 고무재질의 개스킷이 동시에 성형되고, 이렇게 성형된 개스킷이 금속시트 표면에 처리된 프라이머를 통해 접착 고정되면서 강건하게 일체화되어 금속시트에 개스킷을 따로 부착하는 후속 공정을 줄일 수 있고,그 결과 개스킷 시트를 제조하는 데에 소요되는 시간과 비용이 감소되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법의 예를 보인 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 금속시트 성형 단계의 예를 보인 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 금속시트의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 금속시트에 개스킷이 일체로 성형된 개스킷 시트의 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 전력분배기와 커버의 대응면 형상에 맞추어 개스킷을 금속판에 각각 배치하여 부착하는 번거로움을 줄일 수 있는 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법을 제공하고자 하는 것으로, 이를 위한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 고무 원재료 준비 단계(S10), 고무 혼합물 숙성 단계(S20), 재단 단계(S30), 금속시트 성형 단계(S40), 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계(S50), 개스킷 시트 성형 단계(S60), 사상 단계(S70), 검사 단계(S80) 및 포장 단계(S90)로 이루어진다.

(1) 고무 원재료 준비 단계(S10)

이 단계는 개스킷을 형성하는 고무 원재료를 준비하는 것으로, 성형될 개스킷에 필요한 물성(경도, 탄성 등)에 따라 2종 이상의 고무 원재료가 준비될 수 있다.

(2) 고무 혼합물 숙성 단계(S20)

이 단계는 위 고무 원재료 준비 단계(S10)에서 준비된 고무 원재료를 필요한 물성에 맞추어 일정한 성분비로 혼합하고, 이렇게 혼합된 고무 혼합물을 소정 온도 범위 내에서 소정 시간동안 숙성시키는 것이다.

이렇게 2종 이상의 고무 원재료가 혼합된 상태에서 숙성되게 됨에 따라 고무 혼합물의 혼화성과 분산성이 상승되게 된다.

(3) 재단 단계(S30)

이 단계는 위 숙성 단계(S20)를 통해 소정 시간동안 숙성된 고무 혼합물을 소정 크기로 재단하는 것으로, 이를 통해 후술되는 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서 필요한 고무 원재료의 양을 쉽게 조절할 수 있게 된다.

(4) 금속시트 성형 단계(S40)

이 단계는 전력분배기용 하우징과 커버 사이에 개재되어 고무 재질의 개스킷의 위치를 고정하는 금속시트(10)를 성형하는 것이다.

이러한 금속시트 성형 단계(S40)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정 두께를 가지는 스테인리스 판재를 금형 내에 투입하는 재료 투입 단계(S41)와, 상기 금형 내에 투입된 판재를 압축하여 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공(13)이 형성된 상기 금속시트(10)를 성형하는 압축 성형 단계(S42)와, 상기 압축 성형 단계(S42)를 통해 제조된 상기 금속시트(10)의 표면을 세척하는 세척 단계(S43)와, 상기 세척 단계(S43)를 통해 표면 세척된 상기 금속시트(10)를 지그를 이용하여 위치 고정하는 지그 고정 단계(S44)와, 상기 지그 고정 단계(S44)를 통해 지그에 고정된 상기 금속시트(10)의 양면 중 상기 개스킷(20) 성형부에 프라이머를 처리하는 프라이머 처리 단계(S45) 및 상기 프라이머 처리 단계(S45) 후 상기 금속시트(10)를 지그로부터 분리하는 지그 분리 단계(S46)를 포함한다.

상기와 같은 금속시트 성형 단계(S40)를 통해 소정 크기를 가지는 금속시트(10)가 제조되게 되는데, 이러한 금속시트(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 소정 넓이를 가지는 금속판 베이스상에 둘레를 따라 복수 개의 나사결합공(11)이 형성되고, 상기 나사결합공(11)을 통해 전력분배기 하우징(도시하지 않음), 금속시트(10) 및 커버(도시하지 않음)를 차례대로 관통하여 조립되는 나사 등의 체결부재를 통해 금속시트(10)의 위치가 강건하게 고정되게 된다.

또한, 금속시트(10) 상에는 하우징의 내부 형상에 맞추어 복수 개의 커버판(12)이 형성되고, 상기 커버판(12) 상에는 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공(13)이 형성되며, 상기 관통공(13)과 근접하여 소정 지름을 가지는 연통공(14)이 형성된다.

이때 연통공(14)은 금속시트(10)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수 개 더 형성되고, 이를 통해 후술되는 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서 고무 혼합물이 가압되어 압출 성형되는 과정에서 연통공(14)을 통해 일부의 고무 혼합물이 유입되어 금속시트(10)의 양면 쪽의 개스킷(20)이 서로 일체로 연결되게 된다.

그리고 프라이머 처리 단계(S45)에서는 개스킷(20)과 대응되는 모양의 구멍이 형성된 시트가 금속시트(10)의 양면에 부착되고, 이에 의해 개스킷(20)이 부착되는 부분에만 프라이머 처리되게 된다.

(5) 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계(S50)

이 단계는 위 금속시트 성형 단계(S40)를 통해 제조된 금속시트(10)와 숙성되어 재단된 고무 혼합물을 금형 내부에 투입하는 것으로, 이때 상부금형(도시하지 않음)과 하부금형(도시하지 않음)이 서로 마주하는 면에는 금속시트(10)의 양면에 부착되도록 성형될 개스킷(20) 모양에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성된다.

그리고 하부금형에 먼저 소정 크기의 고무 혼합물이 안착되고, 그 위에 금속 시트(10)가 안착된 다음, 상기 금속시트(10)의 위에 재차 고무 혼합물이 안착되게 된다.

(6) 개스킷 시트 성형 단계(S60)

이 단계는 위 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계(S50)를 통해 금형 내부에 금속시트(10)와 고무 혼합물이 투입되고 나면, 상부금형을 하강시켜 금속시트(10) 상하면에 위치된 고무 혼합물이 압축되어 상, 하부금형의 캐비티 모양에 맞추어 성형되도록 하는 것이다.

이러한 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서는 압출과정에서 고무 혼합물에 황을 투입하여 성형되는 개스킷(20)의 물성을 적절하게 변화시키는 가류 단계(S61)를 포함할 수 있다.

상기와 같은 개스킷 시트 성형 단계(S60)를 통해 도 4에 도시된 바와 같이 금속시트(10)의 가장자리를 따라 소정 폭을 가지는 제1 실링부(21)가 성형되고, 금속시트(10)의 커버판(12) 둘레를 따라 소정 폭을 가지는 제2 실링부(22)가 성형된다.

그리고 관통공(13)에는 소정 지름을 가지는 링 모양의 제3 실링부(23)가 형성되고, 이러한 제1, 2, 3 실링부(21, 22, 23)는 연통공(14)을 통해 양면의 개스킷(20)이 일체로 형성되어 위치 고정됨과 동시에 프라이머를 통해 금속시트(10)에 강건하게 부착되어 고정되게 된다.

(7) 사상 단계(S70)

이 단계는 위 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서 금속시트(10)에 일체로 성형된 개스킷(20)에 잔존하는 성형 버를 제거하는 것이다.

(8) 검사 단계(S80)

이 단계는 상기 사상 단계(S70) 후, 제조된 개스킷 시트(1)의 외관을 검사하고, 이를 통해 불량품과 양품을 분류하는 것이다.

이러한 검사 단계(S80)는 육안 검사 또는 카메라를 이용한 화상검사 등으로 진행될 수 있다.

(9) 포장 단계(S90)

이 단계는 위 검사 단계(S80)를 통해 양품으로 분류된 개스킷 시트를 운반 및 보관하거나 출하하기 위해 포장하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 금속시트가 금형 내부로 투입된 상태에서 금속시트의 양면으로 고무재질의 개스킷이 동시에 성형되고, 이렇게 성형된 개스킷이 금속시트 표면에 처리된 프라이머를 통해 접착 고정되면서 강건하게 일체화되게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 개스킷 시트 10: 금속시트
11: 나사결합공 12: 커버판
13: 관통공 14: 연통공
20: 개스킷 21: 제1 실링부
22: 제2 실링부 23: 제3 실링부

Claims

소정량의 고무 원재료를 준비하는 고무 원재료 준비 단계(S10);
준비된 고무 원재료를 혼합하고, 혼합된 고무 혼합물을 소정 온도 범위 내에서 숙성시키는 고무 혼합물 숙성 단계(S20);
상기 숙성 단계(S20)를 통해 숙성된 고무 혼합물을 소정 크기로 재단하는 재단 단계(S30);
전력분배기용 하우징과 커버 사이에 개재되는 소정 크기의 금속시트(10)를 성형하는 금속시트 성형 단계(S40);
상기 금속시트 성형 단계(S40)를 통해 제조된 상기 금속시트(10)와 숙성된 고무 혼합물을 금형 내부에 투입하는 금속시트 및 고무 혼합물 투입 단계(S50);
금형을 통해 고무 혼합물을 가압하여 상기 금속시트(10)의 양면에 고무 재질의 개스킷(20)을 일체로 압출 성형하여 개스킷 시트(1)를 성형하는 개스킷 시트 성형 단계(S60);
상기 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서 성형된 상기 개스킷(20)의 성형 버를 제거하는 사상 단계(S70);
상기 사상 단계(S70) 후, 제조된 상기 개스킷 시트(1)의 외관을 검사하여 불량품과 양품을 분류하는 검사 단계(S80); 및
상기 검사 단계(S80)를 통해 양품으로 분류된 상기 개스킷 시트(1)를 포장하는 포장 단계(S90);
로 이루어지고,
상기 금속시트 성형 단계(S40)에서는,
성형된 상기 금속시트(10)의 표면에 프라이머 처리되고,
상기 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서는,
상기 금속시트(10)의 표면에 처리된 프라이머를 통해 압출 성형되는 상기 개스킷(20)이 접착되며,
상기 금속시트 성형 단계(S40)는,
소정 두께를 가지는 스테인리스 판재를 금형 내에 투입하는 재료 투입 단계(S41);
상기 금형 내에 투입된 판재를 압축하여 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공(13)이 형성된 상기 금속시트(10)를 성형하는 압축 성형 단계(S42);
를 포함하고,
상기 압축 성형 단계(S42)에서는,
상기 관통공(13)과 근접하여 상기 금속시트(10)의 양면을 관통하는 소정 지름의 연통공(14)이 형성되며,
상기 금속시트 성형 단계(S40)는,
상기 압축 성형 단계(S42)를 통해 제조된 상기 금속시트(10)의 표면을 세척하는 세척 단계(S43);
상기 세척 단계(S43)를 통해 표면 세척된 상기 금속시트(10)를 지그를 이용하여 위치 고정하는 지그 고정 단계(S44);
상기 지그 고정 단계(S44)를 통해 지그에 고정된 상기 금속시트(10)의 양면 중 상기 개스킷(20) 성형부에 프라이머를 처리하는 프라이머 처리 단계(S45); 및
상기 프라이머 처리 단계(S45) 후, 상기 금속시트(10)를 지그로부터 분리하는 지그 분리 단계(S46);
를 포함하고,
상기 금속시트 성형 단계(S40)에서는,
상기 금속시트(10)의 둘레를 따라 복수 개의 나사결합공(11)이 형성되고,
상기 금속시트(10) 상에는 상기 전력분배기용 하우징의 내부 형상에 맞추어 복수 개의 커버판(12)이 형성되며,
상기 커버판(12) 상에는 소정 지름을 가지는 복수 개의 관통공(13)이 형성되고,
상기 연통공(14)은,
상기 관통공(13)과 근접하여 형성되며,
상기 개스킷 시트 성형 단계(S60)에서는,
고무 혼합물이 가압되어 압출 성형되는 과정에서 상기 연통공(14)을 통해 일부의 고무 혼합물이 유입되어 상기 금속시트(10)의 양면 쪽의 상기 개스킷(20)이 서로 일체로 연결되고,
상기 금속시트(10)의 가장자리를 따라 소정 폭을 가지는 제1 실링부(21)가 성형되며, 상기 금속시트(10)의 상기 커버판(12) 둘레를 따라 소정 폭을 가지는 제2 실링부(22)가 성형되고, 상기 관통공(13)에 소정 지름을 가지는 링 모양의 제3 실링부(23)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 개스킷 시트 성형 단계(S60)는,
고무 혼합물에 황을 투입하여 물성을 변화시키는 가류 단계(S61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력분배기용 금속판 일체형 개스킷 시트 제조방법.