KR20150085293A - 차량용 공조장치의 파이프 연결구조 - Google Patents

차량용 공조장치의 파이프 연결구조 Download PDF

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KR20150085293A
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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 관한 것으로서, 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉매를 압송하는 금속파이프와 고무파이프를 서로 연결하기 위한 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 있어서, 금속파이프의 끝부분에 금속파이프의 내경보다 큰 내경을 가지는 제 1확관부와 제 1확관부보다 큰 내경의 제 2확관부를 내측으로부터 끝부분을 향해 순차적으로 형성하고, 금속파이프의 제 2확관부에는 내경부에 인서트관의 일측단부가 삽입된 고무파이프가 삽입되며, 금속파이프의 제 2확관부는 반경방향 내측의 고무파이프측으로 압착되어 금속파이프와 고무파이프를 기밀적으로 연결하고, 인서트관의 타측단부는, 고무파이프의 내경부로부터 연장되어 금속파이프의 제 1확관부에 삽입되는 구조를 갖는다.

Description

차량용 공조장치의 파이프 연결구조{PIPE CONNECTION STRUCTURE OF AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}
본 발명은 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 관한 것이다.
차량용 공조장치는, 냉매를 압송하기 위한 각종 파이프류를 갖추고 있다. 이들 파이프류(이하, "파이프"라 통칭함)는, 내식성이 우수한 금속재질, 예를 들면, 알루미늄, 방청처리된 강철 등으로 구성된다.
이러한 파이프는, 냉매의 압축과정에서 발생되는 압축기의 진동과 차량의 주행 시에 발생되는 주행 진동에 그대로 노출된다. 따라서, 압축기의 진동과 차량의 주행 진동을 직접적으로 받는 부분에는, 고무재질의 파이프를 연결하여 각종 진동을 감쇄시키는 것이 보통이다.
한편, 고무재질의 파이프(이하, "고무파이프"라 약칭함)는, 금속재질의 파이프(이하, "금속파이프"라 약칭함)와 연결될 시에, 견고하고 기밀적으로 연결되어야 한다. 그래야만, 금속파이프와 고무파이프가 각종 진동과 냉매의 높은 압력에 영향받지 않고 안정된 연결 상태를 유지할 수 있기 때문이다.
고무파이프와 금속파이프의 연결구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속파이프(1)의 외주면에 고무파이프(3)를 끼워서 결합시킨 다음, 그 외주면에 페럴(Ferrule)(5)을 끼워서 압착하는 구성을 갖는다.
특히, 페럴(5)은, 외주면의 특정부분(5a)이 프레스 장치(도시하지 않음)에 의해 압착됨에 따라 반경방향 내측으로 변형되는데, 이렇게 변형된 페럴(5)은 고무파이프(3)를 금속파이프(1)의 외주면에 압착시킨다. 따라서, 고무파이프(3)와 금속파이프(1)를 서로 견고하고 기밀적으로 연결시킨다.
한편, 금속파이프(1)의 내경부에는, 인서트관(7)이 삽입되는데, 이 인서트관(7)은, 금속파이프(1)의 내경부를 받치면서 보강 지지한다. 따라서, 페럴(5)의 외주면을 압착할 시에, 금속파이프(1)가 찌그러져 변형되는 것을 방지한다.
또한, 금속파이프(1)의 외주면에는, 한 쌍의 비드(Bead)(1a)가 간격을 두고 원주 방향을 따라 환형의 형태로 돌출되어 있으며, 이들 한 쌍의 비드(1a)사이에는, 페럴(5)의 선단부(5b)가 끼워져 고정된다.
비드(1a)들의 사이에 끼워진 페럴(5)의 선단부(5b)는, 금속파이프(1)의 길이방향에 대한 페럴(5)의 유동을 방지한다. 따라서, 금속파이프(1)와 페럴(5)간의 결합력을 높인다. 이로써, 금속파이프(1)와 페럴(5)의 분리를 방지한다.
그런데, 이러한 종래의 파이프 연결구조는, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 연결하기 위해서는, 별도의 페럴(5)을 사용해야 한다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 부품수가 증가되고, 조립공수가 추가되어 제조원가가 상승된다는 문제점이 있다.
특히, 페럴(5)은, 구리(Cu) 또는 구리합금으로 이루어므로, 제조원가를 더욱 상승시킨다는 문제점이 있다. 또한, 페럴(5)의 조립시에, 페럴(5)의 선단부(5b)를 금속파이프(1)의 비드(1a)들의 사이에 일일이 끼워서 조립해야 하므로, 조립시간이 지연된다는 단점이 있다. 그 결과, 생산성이 떨어지고 제조비용이 증가된다는 결점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있도록 구성함으로써, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있도록 구성함으로써, 저비용 고효율의 생산성을 기대할 수 있는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 공조장치의 파이프 연결구조는, 냉매를 압송하는 금속파이프와 고무파이프를 서로 연결하기 위한 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 있어서, 상기 금속파이프의 끝부분에 상기 금속파이프의 내경보다 큰 내경을 가지는 제 1확관부와 상기 제 1확관부보다 큰 직경의 제 2확관부를 내측으로부터 끝부분을 향해 순차적으로 형성하고, 상기 금속파이프의 제 2확관부에는 내경부에 인서트관의 일측단부가 삽입된 고무파이프가 삽입되며, 상기 금속파이프의 제 2확관부는 반경방향 내측의 상기 고무파이프측으로 압착되어 상기 금속파이프와 고무파이프를 기밀적으로 연결하고, 상기 인서트관의 타측단부는, 상기 고무파이프의 내경부로부터 연장되어 상기 금속파이프의 제 1확관부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인서트관을 상기 금속파이프에 고정시키는 고정수단을 더 포함하며, 상기 고정수단은, 상기 인서트관의 외주면 둘레로부터 반경방향 외측의 상기 제 2확관부의 내주면을 향해 돌출되는 돌출돌기와; 상기 제 2확관부의 압착 시에, 상기 돌출돌기의 주변부분에 대응되는 제 2확관부부분이 압착됨에 따라 상기 돌출돌기를 감싸서 고정하는 상기 제 2확관부의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 의하면, 금속파이프와 인서트관만으로도 금속파이프와 고무파이프를 연결시킬 수 있는 구조이므로, 별도의 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 별도의 페럴없이도 금속파이프와 고무파이프를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있으므로, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있으므로, 저비용 고효율의 생산성을 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래에 따른 차량용 공조장치의 파이프 연결구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 파이프 연결구조를 분해하여 나타내는 단면도,
도 3은 도 2의 결합상태를 나타내는 단면도이다
도 4는 본 발명에 따른 파이프 연결구조의 작업공정을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 파이프 연결구조의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).
먼저, 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 파이프 연결구조는, 금속파이프(1)의 연결부분에 형성되는 제 1확관부(10)와 제 2확관부(12)를 구비한다.
제 1확관부(10)는, 금속파이프(1)의 끝부분을 확관프레스 장치(도시하지 않음)로 확관가공하여 형성하며, 이렇게 확관된 제 1확관부(10)는, 금속파이프(1)의 내경(D1)보다 큰 내경(D2)를 갖는다.
제 2확관부(12)는, 금속파이프(1)의 끝부분에 형성되는 것으로, 확관된 제 1확관부(10)를 재확관가공하여 형성하며, 이렇게 형성된 제 2확관부(12)는, 제 1확관부(10)의 내경(D2)보다 큰 내경(D3)을 갖는다.
그리고 본 발명의 파이프 연결구조는, 고무파이프(3)의 내경부에 삽입되는 인서트관(20)을 구비한다.
인서트관(20)은, 일단부(22)와 타단부(24)를 갖는데, 이때, 일단부(22)는, 고무파이프(3)의 내경부에 삽입되고, 타단부(24)는 고무파이프(3)의 내경부로부터 외측방향으로 연장되도록 구성된다.
그리고 본 발명의 파이프 연결구조는, 고무파이프(3)의 끝부분이, 금속파이프(1)로 삽입되는 구조를 갖는다.
고무파이프(3)는, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)로 삽입되는데, 이때, 고무파이프(3)의 내경부로부터 연장되는 인서트관(20)의 타단부(24)는, 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)까지 삽입된다.
다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 파이프 연결구조는, 고무파이프(3)의 외면에 대응되는 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)를 반경방향 내측으로 압착가공하는 구조를 갖는다.
특히, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12) 중, 특정부분(12a)들을 스웨이징(Swaging) 가공하도록 구성된다. 따라서, 제 2확관부(12)의 특정부분(12a)들이 고무파이프(3)의 외주면과, 이에 대응되는 인서트관(20)의 일단부(22)에 압착될 수 있게 한다.
이로써, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)와, 고무파이프(3)와, 인서트관(20)이 하나의 몸체로 압착될 수 있게 한다. 그 결과, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)가 견고하고 기밀적으로 연결될 수 있게 한다.
다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 파이프 연결구조는, 인서트관(20)을 금속파이프(1)에 고정시키는 고정수단을 더 구비한다.
고정수단은, 인서트관(20)의 외주면에 형성되는 돌출돌기(30)와, 돌출돌기(30)를 감싸서 고정하는 제 2확관부(12)의 고정부(32)를 포함한다.
돌출돌기(30)는, 인서트관(20)의 일단부(22)와 타단부(24)의 외주면 경계부분으로부터 원주방향을 따라 테두리 형태로 돌출되며, 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)와 제 2확관부(12) 사이의 단차부(12b)에 지지되도록 구성된다.
여기서, 단차부(12b)에 지지된 돌출돌기(30)는, 인서트관(20)의 이동을 제한한다. 특히, 금속파이프(1)의 내부로 더 진입하려는 인서트관(20)을 제한한다. 이로써, 스토퍼 역할을 수행한다.
고정부(32)는, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)를 압착 가공하는 과정에서, 인서트관(20)의 돌출돌기(30) 주변부분에 대응되는 제 2확관부(12)부분을 압착함에 따라 형성되는 것으로, 인서트관(20)의 돌출돌기(30)를 감싸서 고정하도록 구성된다.
따라서, 금속파이프(1)와 인서트관(20)의 결합력을 현저하게 증가시킨다. 이로써, 인서트관(20)과 금속파이프(1)과 고무파이프(3) 사이의 결합력도 현저하게 증가시킨다. 그 결과, 인서트관(20)과 금속파이프(1)과 고무파이프(3)의 분리를 방지한다.
다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 인서트관(20)의 타단부(24) 외주면에는, 다수의 후크형 돌기(40)들이 형성되어 있다.
후크형 돌기(40)들은, 고무파이프(3)의 제 2확관부(12)가 고무파이프(3)와 인서트관(20)의 외주면에 압착될 시에, 고무파이프(3)의 내주면으로 파고들면서 박히도록 구성된다.
따라서, 인서트관(20)과 고무파이프(3)의 결합력을 높인다. 이로써, 인서트관(20)과 고무파이프(3)와 금속파이프(1)의 결합력을 극대화시킨다. 그 결과, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)가 각종 진동과 냉매의 높은 압력에 영향받지 않고 안정된 연결 상태를 유지할 수 있게 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 파이프 연결구조의 작업공정을 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.
먼저, 본 발명의 파이프 연결구조는, 금속파이프(1)의 끝부분을 확관가공하여 제 1확관부(10)를 형성한다(S101).
그리고 나서, 제 1확관부(10)를 다시 확관 가공하여, 직경이 큰 제 2확관부(12)를 다시 형성한다(S103).
그러면, 금속파이프(1)에는 제 1확관부(10)와 제 2확관부(12)가 내측으로부터 끝부분을 향해 순차적으로 형성된다.
한편, 금속파이프(1)에 제 1 및 제 2확관부(12)가 형성되면, 인서트관(20)을 고무파이프(3)의 내경부에 삽입한다(S105). 이때, 인서트관(20)의 일단부(22)는, 고무파이프(3)의 내경부에 삽입되고, 타단부(24)는, 고무파이프(3)의 내경부로부터 외측방향으로 연장된다.
그리고 인서트관(20)의 삽입이 완료되면, 고무파이프(3)의 끝부분을, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)에 삽입한다(S107). 이때, 고무파이프(3)으로부터 연장된 인서트관(20)의 타단부(24)는 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)까지 삽입된다.
한편, 고무파이프(3)이 삽입이 완료되면, 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)를 고무파이프(3)의 외면을 향해 스웨이징 가공한다(S109). 특히, 제 2확관부(12)의 특정부분(12a)들을 스웨이징 가공한다.
그러면, 제 2확관부(12)의 특정부분(12a)들이 고무파이프(3)의 외주면과, 이에 대응되는 인서트관(20)에 압착된다.
따라서, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)와 인서트관(20)은 하나의 몸체로 압착된다. 이로써, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)가 견고하고 기밀적으로 연결된다.
한편, 제 2확관부(12)의 압착 과정에서, 제 2확관부(12)의 고정부(32)가 인서트관(20)의 돌출돌기(30)를 감싸면서 압착되는데, 이러한 고정구조 때문에 인서트관(20)의 돌출돌기(30)는 금속파이프(1)의 고정부(32)에 둘러싸인채 고정된다.
그 결과, 금속파이프(1)와 인서트관(20)의 결합력이 현저하게 증가되고, 이로써, 인서트관(20)과 금속파이프(1)와 고무파이프(3) 사이의 결합력도 현저하게 향상된다.
따라서, 금속파이프(1)와 고무파이프(3)는, 각종 진동과 냉매의 높은 압력에도 불구하고 높은 결합력을 유지하면서 안정적인 연결 상태를 유지할 수 있다.
이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 금속파이프(1)와 인서트관(20)만으로도 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 연결시킬 수 있는 구조이므로, 별도의 페럴없이도 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있다.
또한, 별도의 페럴없이도 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 보다 빠르고 견고하게 연결할 수 있으므로, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있다.
또한, 제조원가를 줄일 수 있고, 조립시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있으므로, 저비용 고효율의 생산성을 기대할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 금속파이프(Pipe) 3: 고무파이프
10: 제 1확관부 12: 제 2확관부
12a: 제 2확관부의 특정부분 12b: 단차부
20: 인서트관 22: 일단부
24: 타단부 30: 돌출돌기
32: 고정부 40: 후크형 돌기

Claims (5)

  1. 냉매를 압송하는 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 서로 연결하기 위한 차량용 공조장치의 파이프 연결구조에 있어서,
    상기 금속파이프(1)의 끝부분에 상기 금속파이프(1)의 내경(D1)보다 큰 내경(D2)을 가지는 제 1확관부(10)와, 상기 제 1확관부(10)보다 큰 내경(D3)의 제 2확관부(12)를 내측으로부터 끝부분을 향해 순차적으로 형성하고,
    상기 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)에는 내경부에 인서트관(20)의 일측단부가 삽입된 고무파이프(3)가 삽입되며,
    상기 금속파이프(1)의 제 2확관부(12)는 반경방향 내측의 상기 고무파이프(3)측으로 압착되어 상기 금속파이프(1)와 고무파이프(3)를 기밀적으로 연결하고,
    상기 인서트관(20)의 타측단부는, 상기 고무파이프(3)의 내경부로부터 연장되어 상기 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인서트관(20)을 상기 금속파이프(1)에 고정시키는 고정수단을 더 포함하며, 상기 고정수단은,
    상기 인서트관(20)의 외주면 둘레로부터 반경방향 외측의 상기 제 2확관부(12)의 내주면을 향해 돌출되는 돌출돌기(30)와;
    상기 제 2확관부(12)의 압착 시에, 상기 돌출돌기(30)의 주변부분에 대응되는 제 2확관부(12)부분이 압착됨에 따라 상기 돌출돌기(30)를 감싸서 고정하는 상기 제 2확관부(12)의 고정부(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 인서트관(20)의 돌출돌기(30)는,
    상기 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)와 제 2확관부(12) 사이의 단차부(12b)를 향해 돌출되며,
    상기 제 2확관부(12)의 고정부(32)는,
    상기 단차부(12b) 주변부분의 제 2확관부(12)부분을 압착함에 따라 상기 인서트관(20)의 돌출돌기(30)를 감싸서 고정하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인서트관(20)의 돌출돌기(30)는, 상기 금속파이프(1)의 제 1확관부(10)와 제 2확관부(12) 사이의 단차부(12b)에 지지되어, 상기 금속파이프(1) 내부로의 상기 인서트관(20)의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고무파이프(3)의 내경부에 삽입된 상기 인서트관(20)의 외주면에는, 다수의 후크형 돌기(40)들이 형성되어 있으며,
    상기 후크형 돌기(40)들은, 상기 고무파이프(3)의 제 2확관부(12)가 상기 고무파이프(3)측으로 압착될 시에, 상기 고무파이프(3)의 내주면으로 파고들면서 박히는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 파이프 연결구조.
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KR20240064362A (ko) 2022-11-04 2024-05-13 국립부경대학교 산학협력단 전기 자동차의 냉난방 공조 장치용 관재의 제조방법, 이에 의해 제조된 관재 및 이를 포함하는 전기 자동차 냉난방 공조 장치

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