KR102559420B1 - 에어스프링 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 원통형의 탄성부재의 일측을 내부로 만곡시켜 에어벨로우즈를 형성하는 에어스프링 성형장치에 있어서, 등간격으로 분할된 다수 개의 제1 몰드가 각각 원주 방향으로 이동 가능하게 배치되어 전체적으로 타측면이 개구된 원통 형상을 이루는 제1 몰드부; 등간격으로 분할된 다수 개의 제2 몰드의 일측이 상기 제1 몰드부의 타측면에 각각 배치되어 전체적으로 원통 형상을 형성하는 제2 몰드부; 및 상기 제1 몰드부와 제2 몰드부를 연결하는 연결부;를 포함하는 에어스프링 성형장치를 제공한다.

Description

에어스프링 성형장치{APPARATUS FOR FORMING AIR-SPRING}
본 발명은 구조가 개선된 에어스프링 성형장치에 관한 것이다.
에어스프링은 비교적 중량이 큰 차량의 현가장치에서 차량의 승차감 향상을 위해 활용될 수 있으며, 공기를 에어스프링 내의 에어챔버를 형성하는 튜브(또는 벨로우즈) 내에 가두어 형성되는 압축성으로써 스프링 작용을 구현한다.
이러한 에어스프링은 차체 측에 배치되는 상부 구조물과 바퀴 측에 배치되는 하부 구조물 사이에 배치되며, 대한민국 등록특허 제10-1896886호, 또는 제10-0827640호 등에 유사한 형상에 게재되어 있다.
도 1은 개략적으로 도시된 통상적인 에어스프링(1000)의 사시도이며, 도 2는 도 1의 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 통상적인 에어스프링(1000)의 벨로우즈 구조는 외관을 형성하며 일측이 개구되어 차량의 상부 구조물 또는 하부 구조물과 체결되는 제1 원통부(1100)와, 상기 제1 원통부(1100)보다 지름과 높이가 작게 형성됨으로써 상기 제1 원통부(1100) 내부에 배치되어 차량의 하부 구조물 또는 상부 구조물과 체결되는 제2 원통부(1200)와, 상기 제1 원통부(1100)의 타측과 제2 원통부(1200)를 연결하는 연결부(1300)를 포함할 수 있다.
이러한 제1 원통부(1100), 제2 원통부(1200) 및 연결부(1300)는 일체형으로써 형성될 수 있으며, 고무 재질의 소재를 성형하여 형성할 수 있다.
그러나, 제1 원통부(1100) 내부로 제2 원통부(1200)를 제1 원통부(1100) 내주면과 일정간격 이격시키면서 만곡시키려면 몰드가 대략적으로 원뿔 형상이 되어야 하는데, 종래의 에어스프링 성형장치의 몰드는 고무의 초기 적층이 매우 어렵고 부정확하고 일정하지 않은 문제가 있다.
이는, 생산되는 벨로우즈의 일관성 및 정밀성이 담보되지 않는 문제가 있으며, 더 나아가 에어스프링의 조립성, 내구성 및 완충 기능이 저하될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 에어스프링의 일요소인 벨로우즈의 생산성, 일관성 및 정밀성을 향상시킴과 동시에 에어스프링의 조립성, 내구성 및 완충기능을 향상시킬 수 있는 에어스프링 성형장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 원통형의 탄성부재의 일측을 내부로 만곡시켜 에어벨로우즈를 형성하는 에어스프링 성형장치에 있어서, 등간격으로 분할된 다수 개의 제1 몰드가 각각 원주 방향으로 이동 가능하게 배치되어 전체적으로 타측면이 개구된 원통 형상을 이루는 제1 몰드부; 등간격으로 분할된 다수 개의 제2 몰드의 일측이 상기 제1 몰드부의 타측면에 각각 배치되어 전체적으로 원통 형상을 형성하는 제2 몰드부; 및 상기 제1 몰드부와 제2 몰드부를 연결하는 연결부;를 포함하는 에어스프링 성형장치를 제공한다.
또한, 상기 연결부는 상기 제1 몰드의 내측면에 일측이 체결되고, 상기 제2 몰드 내측면에 타측이 체결되는 다수 개의 힌지부재인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 몰드부는 전방이 작은 지름을 갖고, 상기 제2 몰드부와 연결되는 후방이 큰 지름을 갖도록 단차진 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 몰드 각각은 상호 대응하는 위치에 외측으로 돌출된 제1 돌기가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연결부를 기준으로 상기 제1 몰드와 제2 몰드 각각을 원주 방향으로 이동시키는 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는, 상기 제1 몰드부와 제2 몰드부의 중심축선 상에 배치되는 구동샤프트; 상기 구동샤프트의 외주면을 따라 이동되는 이송너트; 일단이 상기 제2 몰드 각각에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트의 일단에 힌지 연결되는 다수 개의 제1 힌지샤프트; 및 일단이 상기 제1 힌지샤프트에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트의 타단에 힌지 연결되는 다수 개의 제2 힌지샤프트;를 포함할 수 있다.
본 발명은 제1 몰드부의 제1 몰드 각각이 중심축을 기준으로 원주 방향으로 확장되고 제2 몰드부의 제2 몰드가 원뿔 형상으로 확장되기 때문에, 비드코어를 탄성부재의 일단과 타단에 매우 쉽게 배치시킬 수 있으며, 탄성부재의 상기 제1 몰드부 방향으로의 취출이 매우 용이하게 구현될 수 있다.
이러한 본 발명의 에어스프링 성형장치에 의해, 에어스프링의 일요소인 벨로우즈의 생산성, 일관성 및 정밀성을 형상시킴과 동시에 에어스프링의 조립성, 내구성 및 완충기능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 개략적으로 도시된 통상적인 에어스프링의 사시도.
도 2는 도 1의 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치 및 비드코어의 정면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 몰드부와 제2 몰드부를 연결하는 연결부를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이송부에 따라 몰드가 확장되는 것을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 도 3의 상태에서 탄성부재가 적층된 상태도.
도 8은 도 7의 상태에서 에어스프링 성형장치가 확장된 후 두 개의 비드코어가 삽착되고 탄성부재의 일단과 타단이 각각 비드코어에 벤딩되어 고정된 상태도.
도 9는 도 8의 상태에서 제1 비드코어를 감싼 탄성부재의 타단을 제1 몰드부 방향으로 취출하는 상태도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치 및 비드코어의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1 몰드부와 제2 몰드부를 연결하는 연결부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이송부에 따라 몰드가 확장되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치(100)는 원통형의 탄성부재(10)의 일측을 내부로 만곡시켜 에어벨로우즈(도 1 및 도 2 참조)를 형성하는 에어스프링 성형장치(100)이며, 제1 몰드부(110), 제2 몰드부(120), 연결부(130) 및 이송부(140)를 포함할 수 있다.
여기서, 탄성부재(10)는 단일부재일 수 있으며, 또는 상기 제1 몰드부(110) 및 상기 제2 몰드부(120)에 접하는 내측고무(11), 상기 내측고무(11)의 외측면에 배치되는 외측고무(13) 및 상기 내측고무(11) 및 외측고무(13) 사이에 배치되는 보강재(12; 예를 들어, 4PLY 등으로 직조된 직물재)를 포함할 수 있다.
상기 제1 몰드부(110)는 등간격으로 분할된 다수 개의 제1 몰드(111)가 각각 원주 방향으로 이동 가능하게 배치되어 전체적으로 타측면이 개구된 원통 형상을 이룰 수 있다.
여기서, 원주 방향이라 함은 원통의 중심축을 기준으로 외주면 방향의 이동을 의미할 수 있으며, 이에 따라, 후술할 이송부(140)에 의해 상기 제1 몰드부(110)의 지름이 가변될 수 있다.
미도시되었으나, 상기 제1 몰드(111) 각각은 인접하는 제1 몰드(111)와 장공형상의 슬릿을 통해 볼트체결되어 있을 수 있으며, 슬릿의 장축길이만큼 원주 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 제1 몰드부(110)는 전방(112)이 작은 지름을 갖고, 후술할 제2 몰드부(120)와 연결되는 후방(113)이 큰 지름을 갖도록 단차진 원통형상으로 형성될 수 있으며, 여기서, 확장된 상기 제1 몰드부(110)의 전방(112)의 지름은 후술할 제2 비드코어의(22) 지름과 대응되도록 구현될 수 있다.
상기 제2 몰드부(120)는 등간격으로 분할된 다수 개의 제2 몰드(121)의 일측이 상기 제1 몰드부(110)의 타측면에 각각 배치되어 전체적으로 원통 형상을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제1 몰드부(110) 및 상기 제2 몰드부(120)가 확장 전 전체적으로 원통 형상으로 형성됨으로써, 탄성부재(10) 적층 시 기존 원뿔형의 에어 스프링 성형 장치 보다 신속하고 정밀하게 적층할 수 있다.
또한, 상기 제2 몰드(121) 각각은 상호 대응하는 위치에 외측으로 돌출된 제1 돌기(122)가 형성될 수 있다.
이러한 제1 돌기(122)가 상기 제2 몰드(121)에 형성되는 위치는 상기 제2 몰드부(120)의 확장시 후술할 제1 비드코어(21)의 지름과 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 몰드부(110)와 제2 몰드부(120)는 금속재질(예를 들어, 알루미늄합금)로써 형성될 수 있다.
상기 연결부(130)는 상기 제1 몰드부(110)와 제2 몰드부(120)를 연결할 수 있으며, 상기 제1 몰드(111)의 내측면에 일측이 체결되고, 상기 제2 몰드(121) 내측면에 타측이 체결되는 다수 개의 힌지부재로써 구현될 수 있다.
이러한 힌재부재에 의해, 상기 제1 몰드부(110)는 제1 몰드(111) 각각이 중심축을 기준으로 원주 방향으로 확장되고, 상기 제2 몰드부(120)는 확장시 일측의 지름이 상기 제1 몰드부(110)의 확장된 후방(113) 지름과 동일하게 확장되며, 타측의 지름이 상기 힌지부재에 의해 일측보다 더 큰 지름을 갖도록 확장될 수 있다.
즉, 상기 제2 몰드부(120)는 원통형상에서 원뿔형상으로 가변될 수 있다.
상기 이송부(140)는 상기 연결부(130)를 기준으로 상기 제1 몰드(111)와 제2 몰드(121) 각각을 원주 방향으로 이동시킬 수 있다.
여기서, 원주 방향이라 함은 확장 전 제2 몰드부(120)가 이루는 원통의 중심축을 기준으로 외주면 방향의 이동을 의미할 수 있으며, 이에 따라, 후술할 이송부(140)에 의해 상기 제1 몰드부(110) 및/또는 상기 제2 몰드부(120)의 지름이 가변될 수 있다.
구체적으로, 상기 이송부(140)는, 상기 제1 몰드부(110)와 제2 몰드부(120)의 중심축선 상에 배치되는 구동샤프트(141)와, 상기 구동샤프트(141)의 외주면을 따라 이동되는 이송너트(142)와, 일단이 상기 제2 몰드(121) 각각에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트(142)의 일단에 힌지 연결되는 다수 개의 제1 힌지샤프트(143)와, 일단이 상기 제1 힌지샤프트(143)에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트(142)의 타단에 힌지 연결되는 다수 개의 제2 힌지샤프트(144)를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치(100)는 원통형에서 원뿔형으로 가변 확장되는 구조를 가지므로, 초기 탄성부재(10)의 적층이 용이하고 정확하며, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 외부와 내부가 균일하게 이격된 벨로우즈 형상의 구현을 정밀하게 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치(100)로써 미가류 상태의 에어벨로우즈를 형성하는 동작을 구현하면 다음과 같다.
도 7은 도 3의 상태에서 탄성부재(10)가 적층된 상태도이고, 도 8은 도 7의 상태에서 에어스프링 성형장치(100)가 확장된 후 두 개의 비드코어(20)가 삽착되고 탄성부재(10)의 일단과 타단이 각각 비드코어(20)에 벤딩되어 고정된 상태도이고, 도 9는 도 8의 상태에서 제1 비드코어(21)를 감싼 탄성부재의 타단을 제1 몰드부(110) 방향으로 취출하는 상태도이다.
도 7 내지 도 9에서는 탄성부재(10) 및 제1 비드코어(21)를 설명의 편의를 위하여 절단면 만으로 간단히 도시하였으나, 탄성부재(10)는 에어스프링 성형장치(100)에 전체적으로 적층되어 에어벨로우즈 형성 과정이 진행되는 것일 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어스프링 성형장치(100)는 제1 몰드부(110) 및 제2 몰드부(120)의 확장 전의 상태로서, 제1 몰드부(110)와 제2 몰드부(120)가 원통형상을 이루고 있으며, 이러한 원통 형상으로 인해 탄성부재(10)를 기존 원뿔형의 에어 스프링 성형 장치 보다 신속하고 정밀하게 적층할 수 있다.
여기서, 탄성부재(10)의 길이는 상기 제1 몰드부(110)와 제2 몰드부(120)의 중심축 길이를 합친 길이에 대응되거나 더 긴 길이를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 다수 개의 상기 제1 몰드(111)가 원주 방향으로 확장됨에 따라 상기 제1 몰드부(110)의 전방(112) 지름이 전술한 것과 같이 제2 비드코어(22)의 지름에 대응되도록 커지게 되고, 다수 개의 상기 제2 몰드(121)가 원주 방향으로 확장됨에 따라 다수 개의 상기 제1 돌기(122)가 이루는 지름은 전술한 것과 같이 제1 비드코어(21)의 지름에 대응되도록 커지게 된다.
이러한 상태에서 제1 비드코어(21)를 상기 제1 돌기(122)가 닿을 때까지 삽착하고, 제2 비드코어(22)를 상기 제1 몰드부(110)의 전방(112) 및 후방(113)이 이루는 단차부까지 삽착할 수 있다.
이 후, 상기 탄성부재(10)의 일단을 상기 제2 비드코어(22)의 외주면을 감싸도록 권취하고, 타단을 상기 제1 비드코어(21)의 외주면을 감싸도록 벤딩한다.
이 후, 상기 제1 비드코어(21)와 제2 비드코어(22)를 기준으로 벤딩된 탄성부재(10) 각각의 일단과 타단은 미도시된 가압기로 가압하여 접합시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 이 후, 제1 비드코어(21)를 감싼 탄성부재(10)의 타단을 제1 몰드부(110) 방향으로 취출하면, 내부와 외부가 균일하게 이격된 에어벨로우즈의 형상을 구현할 수 있다.
이 상태의 에어벨로우즈는 비가류 상태이며, 이 후, 좀 더 세밀한 형상을 위해 2차 몰드와 가류기를 사용하여 최종적으로 원하는 정밀한 벨로우즈 형상을 구현할 수도 있다.
요컨대, 본 발명은 제1 몰드부(110)의 제1 몰드(111) 각각이 중심축을 기준으로 원주 방향으로 확장되고 제2 몰드부(120)의 제2 몰드(121)가 원뿔 형상으로 확장되기 때문에, 확장 전 탄성부재(10)의 적층이 매우 용이하고 정확하게 구현되며, 확장 후 두 개의 비드코어(20)를 매우 용이하게 배치시킬 수 있으며, 탄성부재(10)의 상기 제1 몰드부(110) 방향으로의 취출이 매우 용이하게 구현될 수 있다.
이러한 본 발명의 에어스프링 성형장치에 의해, 에어스프링의 일요소인 벨로우즈의 생산성, 일관성 및 정밀성을 형상시킴과 동시에 에어스프링의 조립성, 내구성 및 완충기능을 향상시킬 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
10: 탄성부재 11: 내측고무
12: 보강재 13: 외측고무
100: 에어스프링 성형장치 110: 제1 몰드부
111: 제1 몰드 112: 제1 몰드부의 전방
113: 제1 몰드부의 후방 120: 제2 몰드부
121: 제2 몰드 122: 제1 돌기
130: 연결부 140: 이송부
141: 구동샤프트 142: 이송너트
143: 제1 힌지샤프트 144: 제2 힌지샤프트

Claims (5)

  1. 원통형의 탄성부재의 일측을 내부로 만곡시켜 에어벨로우즈를 형성하는 에어스프링 성형장치에 있어서,
    등간격으로 분할된 다수 개의 제1 몰드가 각각 원주 방향으로 이동 가능하게 배치되어 전체적으로 타측면이 개구된 원통 형상을 이루는 제1 몰드부;
    등간격으로 분할된 다수 개의 제2 몰드의 일측이 상기 제1 몰드부의 타측면에 각각 배치되어 전체적으로 원통 형상을 형성하는 제2 몰드부; 및
    상기 제1 몰드부와 제2 몰드부를 연결하는 연결부;를 포함하며,
    상기 제2 몰드 각각은 상호 대응하는 위치에 외측으로 돌출된 제1 돌기가 형성되되, 상기 제1 돌기가 상기 제2 몰드 각각에 형성되는 위치는 상기 제2 몰드부의 확장시 제1 비드코어의 지름과 대응되는 위치에 형성되는 에어스프링 성형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제1 몰드의 내측면에 일측이 체결되고, 상기 제2 몰드 내측면에 타측이 체결되는 다수 개의 힌지부재인 것을 특징으로 하는 에어스프링 성형장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 몰드부는 전방이 작은 지름을 갖고, 상기 제2 몰드부와 연결되는 후방이 큰 지름을 갖도록 단차진 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어스프링 성형장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부를 기준으로 상기 제1 몰드와 제2 몰드 각각을 원주 방향으로 이동시키는 이송부를 더 포함하고,
    상기 이송부는,
    상기 제1 몰드부와 제2 몰드부의 중심축선 상에 배치되는 구동샤프트;
    상기 구동샤프트의 외주면을 따라 이동되는 이송너트;
    일단이 상기 제2 몰드 각각에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트의 일단에 힌지 연결되는 다수 개의 제1 힌지샤프트; 및
    일단이 상기 제1 힌지샤프트에 힌지 연결되고 타단이 상기 이송너트의 타단에 힌지 연결되는 다수 개의 제2 힌지샤프트;를 포함하는 에어스프링 성형장치.
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