KR20040087669A - 확관형 필러 파이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정 직경의 관을 확관하여 형성된 연료 주입부를 갖는 확관형 필러 파이프에 관한 것으로,

본 발명에 따른 확관형 필러 파이프는, 하단 개구부는 연료 탱크에 연결되며, 상단 개구부에는 주유건이 삽입될 수 있도록 확관부가 형성되어 있으며, 상기 확관부의 단부에는 주유캡의 안착부가 되는 플레어부가 형성되어 있고, 상기 플레어부의 하부에는 주유캡의 나사부가 체결되는 나사홈이 일체로 형성되어 있는 파이프 본체와; 상기 확관부의 내주에 압입되는 안내부를 갖는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 하부에 회전가능하게 설치되어, 스프링의 탄성력에 의해 상기 밸브 바디의 하단 개구부 하부면를 밀폐하는 밸브 플레이트를 구비하며, 상기 확관부의 나사홈 가공전에 확관부 내주에 삽입 고정되는 밸브 조립체;를 구비하는 것을 특징을 한다.

Description

확관형 필러 파이프{Expansion Type Filler Pipe}

본 발명은 자동차용 필러 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소정 직경의 관을 확관하여 형성된 연료 주입부를 갖는 확관형 필러 파이프에 관한 것이다.

필러 파이프(Filler Pipe)는, 상단 개구부는 자동차의 차체에 고정되고 하단 개구부는 연료 탱크에 연결되어, 차체의 저부에 장착되는 외부로부터 주입되는 연료를 연료 탱크로 안내하는 통로 역할을 하는 것으로, 상단의 주입부에는 주유캡을 체결할 수 있도록 플레어(Flare) 및 나사부가 형성되어 있으며, 하단부는 고무 튜브를 통해 연료 탱크에 연결되거나 연료 탱크에 직접 고정되어 있다.

필러 파이프의 주입부는 주유건이 용이하게 삽입될 수 있도록 일정치 이상의 직경으로 형성되어야 하는 바, 필러 파이프의 직경을 전체적으로 크게 형성하게 되면 차체 내부에의 레이 아웃에도 문제가 있을 뿐만 아니라, 주유건으로부터 배출되는 연료의 압력이 필러 파이프 내부에서 급격히 감압됨으로서 상당량의 연료가 대기중으로 증발하게 되며, 이로 인한 연료 낭비 및 환경 오염이 간과할 수 없는 문제로 제기되어 왔다.

따라서, 최근에는, 소정 직경을 갖는 파이프를 소재로 하여 그 주입부 만을 확관하여 사용하는 소위, 확관형 필러 파이프가 일반적으로 사용되고 있으며, 특히, 북미 지역의 경우에는 증발되는 연료에 의한 환경 오염 문제를 중시하여, 필러 파이프의 직경 및 내부식성 등을 법규에 의해 엄격히 규제하고 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 확관형 필러 파이프의 일예를 나타내는 도면으로, 소정 직경을 갖는 파이프 본체(1)의 상단 주입부에는 확관부(1a)가 형성되어 있으며, 확관부(11)에는 별도로 제작된 주유캡 체결구(2)가 삽입되어 용접된다.

파이프 본체(1)는 1인치 내외의 강관의 단부를 확관 성형하여 구성하되, 주유건의 삽입이 용이하도록 되며 편심 확관된다.

주유캡 체결구(2)는, 강판을 딥드로잉(Deep Drawing)하여 몸체(2a)를 성형한 후, 몸체의 상단부에 주유캡이 안착되는 플레어부(2b)를 프레스 가공하고, 플레어부의 하부에는 주유캡의 나사가 체결되는 나사홈(2c)을 전조 가공함으로서 구성되며, 주유캡 체결구(2)의 몸체(2a)를 파이프 본체(1)의 확관부(1a)에 삽입한 후 확관부 단부를 따라 주유캡 체결구의 몸체를 전주 용접(3)함으로서 양자를 결합시키게 된다.

한편, 주유캡 체결구의 하부에는 스프링(2e)에 의해 탄성 지지되는 원판형의 밸브 플레이트(2d)가 설치되어 있어서, 평상시에는 스프링의 탄성력에 의한 밸브 플레이트의 밀폐작용에 의해 주유캡 체결구의 하부 개구부를 폐쇄함으로서 빗물이나 기타 이물질의 유입을 방지하게 되며, 연료를 주입하기 위해 주유건을 삽입하면 밸브 플레이트가 개방되어 연료 주입이 가능하게 된다.

미설명 부호 2f는 밸브 플레이트를 설치되는 브라켓을, 2g는 힌지핀을 각각 나타낸다.

그런데 전술한 바와 같은 종래의 확관형 필러 파이프에 따르면, 플레어 및 나사홈을 형성하기 위해서는 주유캡 체결구가 일정 깊이 이상으로 형성되어야 했으며, 따라서 딥드로잉 공정을 수차례로 나누어 실시해야 했으므로, 공정에 많은 시간이 소요되고 크랙 발생이나 파단 등 불량이 많이 발생한다는 문제점이 있었다.

또한, 플레어부 및 나사홈이 성형되고 밸브 플레이트의 조립이 완료된 주유캡 체결구를 파이프 본체의 확관부에 삽입하여 용접하는 경우 연료 증기의 누출을 방지하기 위해서는 확관부의 단부 둘레 전체를 따라 주유캡 체결구의 몸체를 전주 용접하여야 했으므로 용접에 시간이 많이 소요되고 용접 불량이 발생할 소지가 많으며, 용접부 주위에 산화 스케일이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다.

또한, 신율이 비교적 높아 확관이 용이한 일반 강재가 사용되었으므로, 장시간 사용하는 경우 쉽게 부식되어, 북미 지역의 엄격한 증발성 가스 규제 및 보증 기간에 대응하기 곤란하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 확관형 필러 파이프의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조 및 제조 공정이 단순하여 생산성을 향상키고 원가를 절감시킬 수 있는 확관형 필러 파이프를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 내구성 및 내부식성이 향상되어 장기간 신뢰성 있게 사용할 수 있는 확관형 필러 파이프를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 확관형 필러 파이프의 분해 상태 단면도.

도 2는 종래의 확관형 필러 파이프의 조립상태 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 확관형 필러 파이프의 분해 상태 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 확관형 필러 파이프의 조립상태 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 파이프 본체 11 : 확관부

20 : 밸브 조립체 21 : 밸브 플레이트

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 확관형 필러 파이프는, 하단 개구부는 연료 탱크에 연결되며, 상단 개구부에는 주유건이 삽입될 수 있도록 확관부가 형성되어 있으며, 상기 확관부의 단부에는 주유캡의 안착부가 되는 플레어부가 형성되어 있고, 상기 플레어부의 하부에는 주유캡의 나사부가 체결되는 나사홈이 일체로 형성되어 있는 파이프 본체와; 상기 확관부의 내주에 압입되는 안내부를갖는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 하부에 회전가능하게 설치되어, 스프링의 탄성력에 의해 상기 밸브 바디의 하단 개구부 하부면를 밀폐하는 밸브 플레이트를 구비하며, 상기 확관부의 나사홈 가공전에 확관부 내주에 삽입 고정되는 밸브 조립체;를 구비하는 것을 특징을 하는 바,

본 발명에 따르면, 플레어부 및 나사홈이 파이프 본체의 확관부 단부에 일체로 형성되어 있어 별도의 주유캡 체결구가 필요 없으며, 밸브 플레이트가 설치되는 밸브 바디는 길이가 짧아 용이하게 성형가능하며 성형에 따른 강도 저하를 최소화 시킬 수 있고, 또한, 확관부 내부에 완전히 삽입되어 설치되므로 전주를 용접하지 않더라도 증발 가스가 누출될 염려가 없게 된다.

따라서, 구조 및 제조 공정이 단순하여 생산성이 향상되고 제조 원가가 절감되며, 내구성 및 내부식성이 향상된다.

파이프 본체는 내부식성을 더욱 향상시키기 위해 스테인레스 스틸 재질로 구성하는 것이 바람직하며, 이제까지 스테인레스 스틸은 가공 경화가 심하여 확관형 필러 파이프에 적용되지 못하는 것으로 알려져 왔으나, 확관 및 소둔 열처리 공정을 적어도 3회 이상 실시하여 단계적으로 확관부를 성형함으로서 스테인레스 가공시의 가공 경화에 따른 크랙 발생 또는 터짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있음을 오랜 기간의 제작 시험을 거쳐 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명에 따른 확관형 필러 파이프의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 확관형 필러 파이프의 분리 상태 단면도,도 4는 결합 상태 단면도를 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 확관형 필러 파이프는, 크게 파이프 본체(10)와 밸브 조립체(20)로 구성된다.

파이프 본체(10)의 하단 개구부는 연료 탱크에 직접 연결되거나 고무 튜브를 통해 연료 탱크에 연결되며, 상단 개구부에는 주유건이 삽입될 수 있도록 확관부(11)가 형성되어 있으며, 확관부의 단부에는 주유캡의 안착부가 되는 플레어부(12)가 형성되어 있고, 상기 플레어부의 하부에는 주유캡의 나사부가 체결되는 나사홈(13)이 일체로 형성된다.

파이프 본체(10)는 내부식성을 향상시키기 위해 스테인레스 스틸 재질로 구성하는 것이 바람직한 바, 확관 및 소둔 열처리 공정을 적어도 3회 이상 실시하여 단계적으로 확관부(11)를 성형함으로서 스테인레스 가공시의 가공 경화에 따른 크랙 발생 또는 터짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있음을 오랜 기간의 제작 시험을 거쳐 확인할 수 있었다.

확관부(11)가 형성된 파이프 본체(10)에 곧바로 나사홈(13)을 형성하면, 밸브 조립체(20)를 삽입 설치하는 것이 불가능하므로, 나사홈(13)은 밸브 조립체의 설치 후에 성형하게 되며, 플레어부(12) 역시 밸브 조립체 설치 후 성형하는 것이 바람직하다.

밸브 조립체(20)는 밸브 플레이트(22)와 밸브 플레이트가 회전가능하게 지지되는 밸브 바디(21)와, 밸브 플레이트에 상향 탄성력을 가하기 위한 스프링(23)으로 구성된다.

밸브 바디(21)의 상부에는 확관부(11)의 내주에 압입되는 직선상의 안내부(21a)가 형성되어 있어서, 조립이 완료된 밸브 조립체(21)를 안내부를 이용해서 파이프 본체의 확관부(11) 내주에 압입한 후, 안내부 상단의 수개소를 확관부(11) 내벽에 스폿 용접(30)함으로서, 밸브 조립체를 파이프 본체에 결합시키게 되며, 전술한 바와 같이, 밸브 조립체를 확관부에 결합한 후, 파이프 본체의 확관부 상부에 나사홈 및 플레어부를 성형하게 된다.

미설명 부호 24는 밸브 플레이트를 설치하기 위한 브라켓, 25는 힌지핀을 각각 나타낸다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 확관형 필러 파이프에 따르면, 플레어부 및 나사홈이 파이프 본체의 확관부 단부에 일체로 형성되어 있어 별도의 주유캡 체결구가 필요 없게 된다.

또한, 밸브 플레이트가 설치되는 밸브 바디는 길이가 짧아 용이하게 성형가능하며 성형에 따른 강도 저하를 최소화 시킬 수 있고, 또한, 확관부 내부에 완전히 삽입되어 설치되므로 전주를 용접하지 않더라도 증발 가스가 누출될 염려가 없게 되므로 성형 및 용접 공정을 획기적으로 간소화시킬 수 있게 되며, 용접부의 노출에 따른 내구성 및 내부식성 저하를 방지할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 하단 개구부는 연료 탱크에 연결되며, 상단 개구부에는 주유건이 삽입될 수 있도록 확관부가 형성되어 있으며, 상기 확관부의 단부에는 주유캡의 안착부가 되는 플레어부가 형성되어 있고, 상기 플레어부의 하부에는 주유캡의 나사부가 체결되는 나사홈이 일체로 형성되어 있는 파이프 본체와;

   상기 확관부의 내주에 압입되는 안내부를 갖는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 하부에 회전가능하게 설치되어, 스프링의 탄성력에 의해 상기 밸브 바디의 하단 개구부 하부면를 밀폐하는 밸브 플레이트를 구비하며, 상기 확관부의 나사홈 가공전에 확관부 내주에 삽입 고정되는 밸브 조립체;를 구비하는 것을 특징을 하는 확관형 필러 파이프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파이프 본체는 스테인레스 스틸 재질로 구성되며, 상기 확관부는 확관 및 소둔 열처리 공정을 적어도 3회 이상 실시하여 단계적으로 확관되는 것을 특징으로 하는 확관형 필러 파이프.