KR20050090290A

KR20050090290A - 리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착구조 및그 조립 부착공정

Info

Publication number: KR20050090290A
Application number: KR1020040015637A
Authority: KR
Inventors: 김성일
Original assignee: 주식회사 대혁
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2005-09-13

Abstract

본 발명은 응축기(Condenser)에 설치되는 헤더파이프(Header pipe)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매를 순환시키기 위해 사용되는 헤더파이프에 브라켓 등의 구성부품을 헤더파이프에 부착하는 구성부품 조립 부착구조 및 그 조립 부착 공정에 관한 것이다. 종래에는 불활성가스를 이용한 TIG용접 등의 방법으로 고정하지만, 알루미늄으로 된 헤더파이프에 구성부품을 고정하게 위해서 TIG용을 실시할 경우, TIG용접으로 인한 헤더파이프의 고온균열, 기공, 변형, 피로 현상 등으로 헤더파이프의 품질을 저하시키는 것을 방지 하기 위해서 본 발명은 브라켓 등의 각 구성부품을 리벳팅으로 고정하므로써, 경량 내구성 자재인 헤더파이프에 변형이 가지 않도록 하고, 상기 브라켓 등의 구성부품이 견고하게 고정될 수 있도록 한 것이다.

Description

리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착구조 및 그 조립 부착공정{Component assembly structure of header pipe and assembling process therof rivetting}

본 발명은 응축기(Condenser)에 설치되는 헤더파이프(Header pipe)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매 순환을 위하여 사용되는 다수개의 헤더파이프에 브라켓 등의 구성부품에 리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착구조 및 그 조립 부착공정에 관한 것이다.

상기의 헤더파이프(H)에는 냉매를 공급하기 위한 구성부품과 차량의 측면에 헤더파이프를 고정하기 위한 브라켓과 냉매를 주입하기 위한 냉매주입공(1)으로 구성된다.

종래에는 헤더파이프(H)에 브라켓 등의 구성부품을 부착·고정하기 위해서 종래에는 불활성가스를 이용한 TIG용접 등의 방법으로 부착·고정하여 왔다.

그러나, 알루미늄으로 된 헤더파이프에 브라켓 등의 구성부품을 부착·고정하게 위해서 불활성가스를 이용한 TIG용접을 실시하면, TIG용접으로 인한 헤더파이프의 고온균열, 기공, 변형, 피로 현상 등이 수반되어서 헤더파이프의 품질을 저하시키는 요인이 된다.

이에 따라, 헤더파이프의 TIG용접작업 시에는 적정용접 조건의 준수와 효과적인 지그의 사용으로 이러한 문제점을 다소 완화시키고 있으나, 근원적인 해결은 되지 못하고, 또한 용접작업으로 인해 헤더파이프의 제작 과정이 매우 번거롭고, 용접시 고정상태가 불규칙하게 되거나 과다용접으로 인한 천공으로 완제품의 리크(Leak)현상이 빈번하게 발생하는 등 제조상의 치명적인 문제점이 있었다.

종래의 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로서, 대한민국 실용신안공개공보 제1995-33980호에서는 헤더파이프와 브라켓의 결합을 위해 브라켓에 헤더파이프의 외주면을 감싸서 결합고정하기 위해 헤더파이프의 중심선으로 부터 소정각도(θ)만큼 더 연장된 호형파지부로 형성되어 있는 응축기를 개시하고 있으나, 자동차의 주행시 외부에서 가해지는 외력에 의해 호형파지부로만 고정된 헤더파이프는 브라켓에서 자주 이탈되는 등의 결함이 발생되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착구조 및 그 조립 부착공정에 있어서, 구성부품이 헤더파이프를 손상시키지 않으면서도 견고하게, 고정하기 위해서, 브라켓 등의 각 구성부품을 리벳팅으로 고정함으로서, 경량 내구성 자재인 헤더파이프에 변형이 가지가지 않도록 하고, 상기 브라켓 등의 구성부품이 견고하게 고정될 수 있도록 한 리벳을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립구조와 그 조립 부착공정을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명상의 리벳을 이용한 헤더파이프의 고정 구조 및 그 조립 공정를 이하 도면을 첨부하여 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명상의 헤더파이프(H)에 구성부품의 고정구조의 조립 공정을 도시한 블럭도이다.

본 발명상의 헤더파이프(H)의 제조방법은 냉매튜브 삽입홀(1)이 형성된 헤더파이프(H)를 리벳팅기에 거치를 위해, 리벳팅기의 스토퍼를 이동시키는 과정(10), 리벳팅기에 헤더파이프와 브라켓 등의 구성부품을 조립하는 과정(11), 브라켓과 구성부품에 리벳을 삽입하는 과정(12), 헤더파이프 내부에 리벳 받침대를 삽입하는 과정(13), 거치시킨 헤더파이프가 작업중 작업대 이탈을 방지하기 위한 부품클램핑과정(14), 리벳팅 과정(15), 리벳 스토퍼를 이동시켜 작업이 끝난 헤더파이프를 제거하는 과정(16)으로 이루어짐을 특징으로 하는 헤더파이프(H)의 제조방법을 나타내었다.

도 2는 본 발명상의 바람직한 실시예로서, 헤더파이프(H)의 분해 사시도이고, 도 3과 도 4는 본 발명상의 헤더파이프(H)에 부품조립 후 이를 고정하기 위해 리벳(R)과 리벳 받침대(2)를 삽입한 후, 리벳팅 작업을 실시한 것을 나타내는 조립 고정된 헤더파이프(H)의 사시도이다.

도 5a, 5b, 5c, 5d, 5e는 도 3의 A-A'선 단면으로 본 또 다른 일 실시예로서의 설명도로서 본 발명상의 상기 헤더파이프(H)에서 리벳팅 작업과정을 순차적으로 나타낸 것이다.

본 발명상의 리벳(R) 삽입용 리벳 삽입공(4)이 형성된 헤더파이프(H)에 브라켓 등의 구성부품(3)(3a)(3b)을 부착·고정할 때 이들 구성부품(3)(3a)의 고정을 위해서는 구성부품(3)(3a)에 형성된 리벳삽입공(5)과 헤더파이프(H)의 일측면에 형성된 리벳삽입공(4)의 중심선이 일직선상이 되게 맞추어지도록 구성부품(3)(3a)의 원호부(6)를 헤더파이프(H)와 서로 당접(當接)되게 형성한다.

헤더파이프(H)의 리벳삽입공(4)과 일직선상으로 맞추어진 구성부품(3)(3a)의 리벳삽입공(5)으로 부터 리벳(R)을 삽입한다.

이와 같이 헤더파이프(H)에 구성부품(3)(3a)과 리벳(R)을 조립한 후에는 도 5c에서와 같이 리벳(R)의 단부(Rb)에 리벳팅으로 확장전 전신(展伸)되는 또 다른 머리부를 형성하기 위해 리벳받침대(7)를 헤더파이프(H)내에 삽입한다. 이 때 리벳받침대(7)에 형성된 리벳단부 당접홈(7')을 헤더파이프(H)에 도 5b에서와 같이 리벳삽입공(4)이 있는 일측면과 일치하도록 정렬하므로써, 리벳(R)이 이 리벳단부 당접홈(7')까지 정확히 삽입되게 한다..

상기와 같이 삽입된 리벳(R)을 리벳펀치(8)로 강제가압하게 되면 리벳(R)의 단부 당접부(Rb)가 리벳받침대(7)에 형성되어 있는 리벳단부 당접홈(7')에 부딪쳐 리벳 양끝 단부(Ra)(Rb)가 뭉그러지면서 삽입공(4)(5)을 막아주게 되므로 냉매가 밖으로 새지 않게 리벳팅이 이루어진다

상기 원통형 헤더파이프(H)에 구성부품을 고정하기 위해서 도 2, 도 5a에서 도시한 바와 같이 상기 헤더파이프(H) 일측에 형성된 리벳삽입공(4)과 구성부품의 리벳삽입공(5)을 맞추어 헤더파이프(H)에 부착시키고, 이렇게 부착된 구성부품(3)(3a)에 리벳(R)을 삽입한 후, 원통형 헤더파이프(H)에 리벳단부 당접홈(7')이 형성된 리벳받침대(7)를 삽입한다.

상술한 바와 같이 삽입된 리벳(R)을 외측에 구비된 리벳펀치(8)로 가압하게 되면 리벳(R)의 끝단부(Ra)(Rb)가 뭉그러지면서 리벳팅이 이루어져, 구성부품(3)(3a)의 이탈을 방지하게 되는데, 리벳팅이 끝나면 리벳받침대(2)는 외부로 강제적으로 뽑아 인출한다. 물론 리벳팅으로 인해 리벳받침대(7)가 잘 빠지지 않을 때에는 미리 윤활류 등을 사용할 수도 있다. 양단부에서 리벳팅 된 리벳(R)은 헤더파이프(H) 내부에 냉매가 공급될 때 냉매가 헤더파이프(H)의 외부로 유출되는 것을 방지한다.

도 6a, 6b, 6c, 6d는 도 3의 B-B'선 단면도로 일련의 작업과정을 나타낸 본 발명상의 또 다른 일 실시예로서, 별도의 리벳을 준비하지 않고 구성부품(3b) 자체에 형성된 돌기부(9)를 이용한 리벳팅 작업과정을 순서대로 나타내었다.

먼저, 헤더파이프(H)의 원호면에 당접되고 여기에 형성된 리벳삽입공(4)과 구성부품(3b)의 돌기부(9)가 당접되어 삽입가능하도록 구성부품(3b)의 원호면부(6)를 헤더파이프(H)에 원호 당접되게 적절히 형성한다. 이에 따라 헤더파이프(H)에 형성된 리벳삽입공(4)에 구성부품(3b)의 내측 원호면으로 부터 돌출되는 돌기부(9)가 삽입가능하게 되며, 이 헤더파이프(H)의 내부에 리벳단부 당접홈(7')이 형성된 리벳받침대(7)를 맞추어 삽입한 후, 도 6c에서와 같이 구성부품(3b) 바깥쪽으로 부터 리벳펀치(8)로 구성부품(3b)의 일측면을 가압하게 되면 돌기부(9)의 끝단부가 뭉그러지면서 헤더파이프 안쪽벽쪽으로 리벳팅이 이루어져, 리벳삽입공(4)을 메우므로써 구성부품의 이탈을 방지하고, 또한 리벳팅 된 리벳(R)은 헤더파이프(H) 내부에 냉매가 공급될 때 냉매가 헤더파이프(H) 외부로 유출되는 것을 방지한다.

헤더파이프에 브라켓 등의 구성부품(3)(3a)(3b)을 고정할 때, 종래와 같이 TIG용접을 실시하면 과다용접으로 인한 천공으로 완제품에 리크(Leak)현상이 빈번하게 발생하는 등 제조상의 문제가 빈번히 발생되었으므로, 본 발명은 헤더파이프(H)에 부착고정되는 구성부품(3)(3a)(3b)을 안정적으로 고정 부착하기 위해서, TIG용접 대신 리벳팅을 실시한다는 전혀 새로운 기술 사상으로, 헤더파이프(H)의 변형 및 과다 용접으로 인한 누출사고를 방지하며, 헤더파이프(H)의 부품조립에 따른 불량률이 감소될 뿐 아니라, 2차 조립 공정인 브레이징(Brazing)시 구성부품의 이탈이 전혀 없는 성능이 우수한 양질의 제품을 생산할 수 있게 되었다. 이에 따라 있어 품질 향상과 조립 과정 또한 단순해져 헤더파이프(H)의 제작에 따른 소요시간의 감소와 생산력을 아울러 증대 시키는 효과를 가져오게 되었다.

도 1은 본 발명상의 헤더파이프에 구성부품의 조립 부착공정을 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명상의 헤더파이프의 분해 사시도.

도 3은 본 발명상의 헤더파이프에 부품조립 후 이를 고정을 위한 리벳과 리벳 받침대를 삽입하는 사시도.

도 4는 본 발명상의 실시예로서, 헤더파이프에 리벳팅 작업을 마친 헤더파이프를 도시한 사시도.

도 5a는 헤더파이프에 리벳팅하기 위해 구성부품을 부착하기 위한 도 2의 A-A'선 단면도.

도 5b는 헤더파이프에 구성부품을 부착한 후 리벳의 삽입을 도시한 단면도.

도 5c는 헤더파이프 내부에 리벳팅을 하기 위해 리벳 받침대를 삽입한 단면도.

도 5d는 외부에 구비된 리벳팅기의 펀치로 리벳의 머리부를 펀칭하는 작업을 도시한 단면도.

도 5e는 리벳팅기로 펀칭한 후, 헤더파이프를 도시한 단면도.

도 6a는 본 발명상의 또 다른 일 실시예로서, 내측면에 리벳팅을 위해서 선단부가 부착된 부품을 헤더파이프에 부착하기 위한 도 2의 B-B'선 단면도.

도 6b는 상기 도 6a의 헤더파이프 내부에 리벳팅하기 위해 리벳 받침대를 삽입한 단면도.

도 6c는 상기 도 6a의 외부에 구비된 리벳팅기의 펀치로 구성부품이 헤더파이프에 부착되도록 구성부품의 측면을 펀칭하는 작업을 도시한 단면도.

도 6d는 리벳팅기로 펀칭 후 헤더파이프에 구성부품이 부착된 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

H. 헤더파이프 R. 리벳 Ra, Rb. 리벳단부

1. 냉매 주입공 3,3a,3b. 구성부품 4, 5. 리벳 삽입공

6. 원호부 7. 리벳받침대 7'. 리벳단부 당접홈

8. 리벳 펀치 9. 구성부품의 돌기부

Claims

응축기에 구비되는 냉매주입공(1)이 형성된 헤더파이프(H)에 구성부품(3)(3a)을 조립고정하기 위하여, 상기 헤더파이프(H)의 일측면에 일정간격을 두고 리벳삽입공(4)을 형성하고, 이 리벳삽입공(4)과 일직선상에 위치하도록 상기 구성부품(3)(3a)에 상기 헤더파이프(H)의 원호면과 일치되어 접히도록 한 원호부(6)와 리벳삽입공(5)을 형성하며, 또한 상기 리벳삽입공(5)에 대응되는 상기 헤더파이프(H)의 위치에서 길이 방향으로 리벳단부 당접홈(7')을 형성한 리벳받침대(7)를 상기 헤더파이프(H)에 끼우고 이 헤더파이프(H)의 원호면에 상기 구성부품의 원호부(6)가 일치되게 접하게 함과 아울러 상기 리벳삽입공(4)(5)과 상기 리벳단부 당접홈(7')으로 리벳(R)을 외부로 부터 삽입하고 펀칭 가압함으로써 상기 헤더파이프(H)와 상기 구성부품(3)(3a)을 리벳팅으로 조립 부착하도록 한 것을 특징으로 한 리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착구조.
일측면에 리벳삽입공(4)이 구비된 헤더파이프(H)에, 이 리벳삽입공(4)과 일직선상에 위치하도록 원호부(6)와 리벳삽입공(5)이 형성된 구성부품(3)(3a)을 당접시킨 후, 이 일직선상에 위치한 상기 구성부품(3)(3a)과 헤더파이프(H)의 리벳삽입공(4)(5)에 리벳(R)을 삽입하고, 헤더파이프(H)의 내측에는 상기 리벳삽입공(5)에 대응되는 위치에 리벳단부 당접홈(7')을 형성한 리벳받침대(7)를 삽입한 후, 외부에 구비된 리벳팅기의 리벳펀치(8)로 가압하여 리벳팅하므로써 상기 리벳삽입공(4)(5)이 폐색되도록 한 후, 상기 리벳받침대(2)를 상기 헤더파이프로 부터 인출하여 헤더파이프(H)에 구성부품(3)(3a)이 부착 고정되는 것을 특징으로 하는 리벳팅을 이용한 헤더파이프의 구성부품 조립 부착공정.
제 1항에 있어서, 상기 헤더파이프(H)에 조립 부착할 구성부품(3b) 자체에 원호부(6)와 그 내측면에 돌기부(9)를 형성하여 상기 원호부(6)가 헤더파이프(H)의 원호부와 일치되게 접하도록 하고, 또한 상기 헤더파이프(H) 일측면에 형성된 리벳삽입공(4)에 상기 돌기부(9)가 삽입되게 하며 상기, 헤더파이프(H)의 내측에는 리벳단부 당접홈(7')을 형성한 리벳받침대(7)를 삽입한 후. 외부에 구비된 리벳팅기의 리벳펀치(8)로 가압하여 리벳팅하므로써 리벳삽입공(4)이 폐색되어 헤더파이프에 구성부품(3b)을 부착 조립되도록 한 것을 특징으로 하는 리벳팅을 이용한 헤더파이프에 구성부품 조립 부착구조.