KR20190061605A - 차량용 고압용기 - Google Patents

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박일한
조형주
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주식회사 동희산업
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Abstract

본 발명에 따른 차량용 고압용기는, 개구홀이 형성된 플라스틱 재질의 라이너; 라이너의 개구홀 측에 결합되며, 하면에 음각의 홈이 형성되고, 개구홀을 중심으로 방사형으로 연장된 형상의 플랜지부 및 플랜지부로부터 개구홀을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 보스부를 포함하는 노즐보스; 및 라이너와 노즐보스의 외표면을 함께 감싸도록 결합된 복합 재료층;을 포함하고, 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면은 굴곡지게 형성됨으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있다.

Description

차량용 고압용기{HIGH PRESSURE VESSEL FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 고압용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면은 굴곡지게 형성됨으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있는 차량용 고압용기에 관한 것이다.
일반적으로, 압축천연가스(CNG) 차량이나 또는 수소연료전지 차량에는 기체상태의 연료를 고압으로 압축하여 고압용기가 설치된다. 이때, 고압용기는 플라스틱 재질의 라이너(LINER)와 라이너를 감싸는 복합재료층 및 금속재질의 노즐보스를 포함하는 구성으로, 라이너는 경량화를 위해 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 폴리에스텔 수지와 같은 플라스틱 재질로 제작되고, 복합 재료층은 강도유지를 위해 카본섬유 또는 유리섬유가 에폭시수지와 같은 고분자수지와 혼합되어서 라이너의 표면에 감싸지도록 결합되며, 노즐보스는 금속재질로 제작된 레귤레이터 또는 밸브(이하, 밸브로 통일해서 기재한다)와의 견고한 결합을 위해 금속성 재질로 제작된다.
한편, 종래에는 라이너와 이종 재질의 노즐보스를 사출결합하였는데, 사출결합의 특성상 이종재질인 라이너와 노즐보스는 완전한 결합을 이루지 못하기에 라이너와 노즐보스 사이에 미세한 틈새가 발생하였고 해당 틈새로 고압가스가 누출되는 문제가 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 라이너와 동일한 플라스틱 재질의 밀폐부재를 노즐보스와 결합시킨 후, 동일재질인 라이너와 밀페부재를 열융착으로 완벽하게 결합시킴에 따라 라이너와 밀폐부재 사이로 고압가스가 누출되는 현상을 차단할 수 있는 기술이 개발되었다. 하지만, 해당 기술은 노즐보스와 밀페부재를 결합하는 공정이 필요했고, 노즐보스와 밀폐부재를 결합하는 과정에서 접착제 등이 사용되어 추가비용이 발생된다는 문제점이 있었고, 이와 같은 문제를 개선하기 위해 노즐보스와 밀폐부재를 인서트 사출을 통해 일체로 형성하는 기술이 개발되었다.
하지만, 밀폐부재와 노즐보스가 이종 재질이기 때문에 서로 열팽창계수의 달랐고, 이로 인해 인서트 사출 성형 후 냉각과정에서 밀폐부재와 노즐보스가 서로 견고하게 결합되지 못하고, 서로 분리될 수 있는 문제가 발생할 수 있었다. 또한, 노즐보스의 끝단부 등이 날카롭게 형성되어 강화섬유로 라이너와 노즐보스의 외측면을 감을 시 강화섬유가 절단되는 등의 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국등록실용신안공보 제20-0372069호
본 발명은, 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면을 굴곡지게 형성함으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있는 차량용 고압용기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 고압용기는, 개구홀이 형성된 플라스틱 재질의 라이너; 라이너의 개구홀 측에 결합되며, 하면에 음각의 홈이 형성되고, 개구홀을 중심으로 방사형으로 연장된 형상의 플랜지부 및 플랜지부로부터 개구홀을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 보스부를 포함하는 노즐보스; 및 라이너와 노즐보스의 외표면을 함께 감싸도록 결합된 복합 재료층;을 포함하고, 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면은 굴곡지게 형성됨으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있다.
보스부는 플랜지부로부터 개구홀을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 넥부 및 넥부로부터 상측으로 연장되어 형성되며 넥부의 직경보다 직경이 큰 상단부를 포함할 수 있다.
보스부의 넥부 또는 상단부는 보스부가 연장된 방향을 기준으로 수직 방향으로 자른 단면이 다각형일 수 있다.
다각형 형상의 모서리는 각각 굴곡진 형태일 수 있다.
라이너의 개구홀 측에서 라이너의 상면과 노즐보스의 하면 사이에 배치되며, 노즐보스의 하면 사이에 배치되며, 플라스틱 재질로써 노즐보스의 하면에 인서트 사출되고, 중앙부는 원통 형상이며 라이너의 개구홀 측에 배치되고, 둘레부는 중앙부를 기준으로 방사형으로 연장된 형상이며, 둘레부의 하면은 라이너의 상면에 밀착되고, 노즐보스 하면에 밀착되는 둘레부의 상면에는 노즐보스의 홈에 인서트 사출시 채워지는 돌기가 형성된 밀폐부재;를 더 포함할 수 있다.
밀폐부재의 중앙부는 라이너의 개구홀 안에 위치하고 라이너를 기준으로 상측으로 돌출된 원통 형상이며,
둘레부는 중앙부를 기준으로 외측으로 연장되어 형성되며 라이너의 상면에 밀착되도록 굴곡지고 형성되고 플랜지 형상일 수 있다.
노즐보스에 형성된 홈과 밀폐부재에 형성된 돌기는 링 형상일 수 있다.
둘레부는 중앙부에서 일정거리 이격된 위치로부터 수평되게 연장되어 형성된 제1수평부; 및
수평부로부터 원통부가 돌출된 방향을 향해 경사지게 형성된 경사부;를 포함할 수 있다.
돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해 수직되게 돌출되어 형성될 수 있다.
돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해해 경사지게 돌출되어 형성될 수 있다.
돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해해 경사지게 돌출되어 형성되되 중앙부 측을 향해 기울어지며 형성될 수 있다.
둘레부는 경사부로부터 중앙부 외측으로 수평방향으로 연장되어 형성된 제2수평부;를 더 포함할 수 있다.
제2수평부에는 노즐보스 측을 향해 돌기가 형성될 수 있다.
경사부의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부가 형성되며, 융기부는 열융착 방식을 통해 라이너의 상면과 결합할 시 용융될 수 있다.
제2수평부의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부가 형성되며, 융기부는 열융착 방식을 통해 라이너의 상면과 결합할 시 용융될 수 있다.
노즐보스의 플랜지부는 밀폐부재의 둘레부를 커버링하며 둘레부 상면에 결합되며,
노즐보스의 보스부는 플랜지부로부터 밀폐부재의 중앙부의 길이방향을 따라 연장되어 형성될 수 있다.
복합 재료층은 강화섬유가 함유될 수 있다.
본 발명에 따르면, 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면을 굴곡지게 형성함으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 노즐보스의 플랜지부의 하면에 홈을 형성하고, 플랜지부의 하면에 밀착되는 밀폐부재의 둘레부의 상면에 돌기를 형성함으로써, 노즐보스 하면에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 노즐보스 하면에 인서트 사출을 통해 밀폐부재를 형성함으로써, 노즐보스와 밀페부재를 조립하는 공정을 없앨 수 있고, 이를 통해 조립 과정에서 필요했던 접착제 등의 비용을 절감할 수 있으며, 조립 시 발생하는 노즐보스와 밀폐부재 간의 공간을 최소화하여 제품을 불량률을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 고압용기의 사시도이다.
도 2는 도 2의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4는 도 3에서 노즐보스가 결합된 부위의 1실시예에 따른 확대도이다.
도 5는 도 3에서 노즐보스가 결합된 부위의 2실시예에 따른 확대도이다.
도 6은 도 3에서 노즐보스가 결합된 부위의 3실시예에 따른 확대도이다.
도 7은 도 3에서 노즐보스가 결합된 부위의 4실시예에 따른 확대도이다.
도 8은 도 3에서 노즐보스가 결합된 부위의 5실시예에 따른 확대도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 고압용기에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 차량용 고압용기는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 개구홀(110)이 형성된 플라스틱 재질의 라이너(100), 금속 재질의 노즐보스(200) 및 밀폐부재(300)를 포함하여 구성되며, 실시예에 따라 라이너(100)와 노즐보스(200)의 외표면을 함께 감싸도록 결합된 복합 재료층(400), 노즐보스(200)의 내경에 체결되는 밸브(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 차량용 고압용기의 세부 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
라이너(100)는 플라스틱 재질로 제작되며 개구홀(110)이 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 라이너(100)는 경량화를 위해 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 폴리에스텔 수지 등을 포함하는 플라스틱 재질을 이용해서 블로우 성형(blow molding)으로 일체형으로 제작될 수 있다.
노즐보스(200)는 라이너(100)의 개구홀(110) 측에 결합되며 하면에 음각의 홈(211)이 형성될 수 있다. 이때, 노즐보스(200)에 형성된 홈(211)은 링 형상의 홈일 수 있고, 실시예에 따라 복수의 링 형상의 홈이 형성될 수 있다. 아울러, 노즐보스(200)는 라이너(100) 및 추후 설명한 밀폐부재(300)와 이종재질인 금속 재질로서, 금속으로 제작된 밸브(500)와의 견고한 결합을 위해 금속으로 제작될 수 있다.
구체적으로 노즐보스(200)는 밀폐부재(300)의 둘레부(320)를 커버링하며 둘레부(320)의 상면에 결합되는 플랜지부(210) 및 플랜지부(210)로부터 밀폐부재(300)의 중앙부(310)의 길이방향을 따라 연장되어 형성된 보스부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 플랜지부(210)는 개구홀(110)을 중심으로 방사형으로 연장된 형상으로 밀폐부재(300)의 둘레부(320)보다 길게 연장되어 둘레부(320)를 커버링하도록 형성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 보스부(220)는 플랜지부(210)로부터 개구홀(110)을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 넥부(221) 및 넥부(221)로부터 상측으로 연장되어 형성되는 상단부(222)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상단부(222)는 넥부(221)의 직경보다 직경이 크게 형성될 수 있다.
밀폐부재(300)는 라이너(100)의 개구홀(110) 측에서 라이너(100)의 상면과 노즐보스(200)의 하면 사이에 배치될 수 있다. 이때, 밀폐부재(300)는 라이너(100)와 동일한 플라스틱 재질로써 노즐보스(200)의 하면에 인서트 사출되어 제작될 수 있고, 노즐보스(100)의 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 홈(211)에 인서트 사출시 채워지는 돌기가 형성될 수 있다. 구체적으로, 밀폐부재(300)는 중앙부(310) 및 둘레부(320)를 포함하여 구성될 수 있고, 실시예에 따라 커버부(330)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
중앙부(310)는 원통 형상으로 라이너(100)의 개구홀(110) 측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 중앙부(310)는 라이너(100)의 개구홀(110) 안에 위치할 수 있고, 라이너(100)를 기준으로 상측으로 돌출된 원통 형상일 수 있다.
둘레부(320)는 중앙부(310)를 기준으로 방사형으로 연장된 형상으로, 둘레부(320)의 하면은 라이너(100)의 상면에 밀착되고, 노즐보스(200) 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 홈에 인서트 사출 시 채워지는 돌기(321)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 둘레부(320)는 중앙부(310)를 기준으로 외측으로 연장되어 형성되며 라이너(100)의 상면에 밀착되도록 굴곡지게 형성되고 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 둘레부(320)는 중앙부(310)에서 일정거리 이격된 위치로부터 수평되게 연장되어 형성된 제1수평부(322) 및 제1수평부(322)로부터 중앙부(310)가 돌출된 방향을 향해 경사지게 형성된 경사부(323)를 포함하여 구성될 수 있고, 실시예에 따라, 경사부(323)로부터 중앙부(310)의 외측방향으로 수평방향으로 연장되어 형성된 제2수평부(324)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
커버부(330)는 둘레부(320)로부터 연장되어 형성되되, 플랜지부(210)의 끝단부에서 절곡되어 플랜지부(210)의 상면을 커버링할 수 있다. 이때, 플랜지부(210)의 상면에 밀착되는 커버부(330)의 하면에는 플랜지부(210)의 홈에 인서트 사출시 채워지는 돌기가 형성될 수 있다. 커버부(330)에 대해서는 추후 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
복합재료층(400)은 라이너(100)와 노즐보스(200)의 외표면에 와인딩하여, 라이너(100)와 노즐보스(200)의 외표면을 함께 감싸도록 결합될 수 있다. 이때, 복합재료층(400)은 강도유지를 위해 강화섬유가 함유될 수 있으며, 실시예에 따라 카본섬유 또는 유리섬유가 에폭시수지와 같은 고분자수지와 혼합된 것일 수 있다.
밸브(500)는 노즐보스(200)의 내경에 체결되는 것으로, 실시예에 따라 노즐보스(200)의 내경에 나사체결 방식을 통해 결합될 수 있다. 하지만, 밸브(500)가 노즐보스(200)에 결합되는 방식은 나사체결 방식에 한정되지 않으며, 다양한 체결방식이 본 발명에 적용될 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 특징에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 고압용기에서 라이너와 노즐보스가 결합된 부위의 1실시예에 따른 확대도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 노즐보스(200)의 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 플랜지부(210) 하면에 형성된 홈(211)에 인서트 사출시 채워지는 돌기(321)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기(321)는 제1수평부(322) 및 경사부(323) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 제1수평부(322) 및 경사부(323)을 기준으로 노즐보스(200) 측을 향해 수직되게 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 돌기(321)는 실시예에 따라, 제1수평부(322) 또는 경사부(323)에 형성될 수 있으며, 다른 실시예에 따라, 제1수평부(322)와 경사부(323) 모두에 형성될 수 있다. 이때, 밀폐부재(200)에 형성되는 돌기(321)와 노즐보스(200)에 형성된 홈(211)은 링 형상일 수 있다. 즉, 노즐보스(200)와 밀폐부재(300)는 링 형상의 홈 및 돌기를 통해 연속되는 방식으로 보다 강하게 결합될 수 있다. 또한, 이에 따라 인서트 사출을 통해 밀폐부재(300)가 제작된 후, 냉각과정에서 이종재질로 인해 노즐보스(200)와 상이한 열팽창률을 갖는 밀폐부재(300)가 노즐보스(200로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 경사부(323)의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부(325)가 형성될 수 있으며, 융기부(325)는 열융착 방식을 통해 라이너(100)의 상면과 결합할 시 용융될 수 있다. 또한, 도 4에 도시되지는 않았지만, 실시예에 따라, 제2수평부(324)가 형성된 경우, 제2수평부(324)의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부(325)가 형성될 수 있으며, 융기부(325)는 열융착 방식을 통해 라이너(100)의 상면과 결합할 시 용융될 수 있다. 더 나아가, 실시예에 따라, 제2수평부(324)에는 노즐보스(200) 측을 향해 돌기가 형성될 수도 있다. 이때, 돌기는 제2수평부를 기준으로 수직되게 또는 경사지게 형성될 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 노즐보스 하면에 인서트 사출을 통해 밀폐부재를 형성함으로써, 노즐보스와 밀페부재를 조립하는 공정을 없앨 수 있고, 이를 통해 조립 과정에서 필요했던 접착제 등의 비용을 절감할 수 있으며, 조립 시 발생하는 노즐보스와 밀폐부재 간의 공간을 최소화하여 제품을 불량률을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에서는 노즐보스의 플랜지부의 하면에 홈을 형성하고, 플랜지부의 하면에 밀착되는 밀폐부재의 둘레부의 상면에 돌기를 형성함으로써, 노즐보스 하면에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 고압용기에서 라이너와 노즐보스가 결합된 부위의 2실시예에 따른 확대도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐보스(200)의 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 플랜지부(210) 하면에 형성된 홈(211)에 인서트 사출시 채워지는 돌기(321)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기(321)는 제1수평부(322) 및 경사부(323) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 제1수평부(322) 및 경사부(323)을 기준으로 노즐보스(200) 측을 향해 경사지게 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 돌기(321)는 실시예에 따라, 제1수평부(322) 또는 경사부(323)에 형성될 수 있으며, 다른 실시예에 따라, 제1수평부(322)와 경사부(323) 모두에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 돌기(321)는 중앙부(210) 측을 향해 기울어지며 형성될 수 있다.
이처럼, 노즐보스의 플랜지부의 하면에 홈을 형성하고, 플랜지부의 하면에 밀착되는 밀폐부재의 둘레부의 상면에 돌기를 형성하되, 해당 돌기가 중앙부 측을 향해 기울어지게 형성함으로써, 기울어진 형상으로 형성된 돌기가 걸림부 역할을 할 수 있고, 이에 따라 노즐보스 하면에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 고압용기에서 라이너와 노즐보스가 결합된 부위의 3실시예에 따른 확대도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에 따라, 밀폐부재(300)는 라이너(100)의 개구홀(110) 측에서 라이너(100)의 상면에 배치되며, 플라스틱 재질로써 노즐보스(200)의 플랜지부(210)의 하면 및 플랜지부(210)의 상면에 인서트 사출되어 형성될 수 있다. 이와 같은 경우 밀폐부재(300)는 원통형상으로 라이너(100)의 개구홀(110) 측에 배치되는 중앙부(310), 중앙부(310)를 기준으로 방사형으로 연장되어 형성되며 하면이 라이너(100)의 상면에 밀착되는 둘레부(320) 및 둘레부(320)로부터 연장되어 형성되되, 플랜지부(210)의 끝단부에서 절곡되어 플랜지부(210)의 상면을 커버링하는 커버부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐보스(200)의 플랜지부(210)의 상면에는 홈(211)이 형성될 수 있으며, 플랜지부(210)의 상면에 밀착되는 커버부(330)의 하면에는 플랜지부(210)의 홈(211)에 인서트 사출 시 채워지는 돌기가 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 플랜지부(210) 상면에 형성된 홈과 커버부(330)의 하면에 형성된 돌기는 키 형상일 수 있다. 하지만, 키 형상은 일실시예일 뿐, 노즐보스에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다면, 다양한 형상이 홈 및 돌기의 형상으로 이용될 수 있다.
한편, 도 6에 도시되지는 않았지만, 노즐보스(200)의 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 플랜지부(210) 하면에 형성된 홈(미도시) 에 인서트 사출시 채워지는 돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기는 제1수평부(322) 및 경사부(323) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 제1수평부(322) 및 경사부(323)을 기준으로 노즐보스(200) 측을 향해 수직되게 또는 경사지게 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 돌기는 실시예에 따라, 제1수평부(322) 또는 경사부(323)에 형성될 수 있으며, 다른 실시예에 따라, 제1수평부(322)와 경사부(323) 모두에 형성될 수 있다. 이때, 밀폐부재(200)에 형성되는 돌기와 노즐보스(200)에 형성된 홈은 링 형상일 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따르면, 밀폐부재가 노즐보스의 플랜지부의 하면 및 플랜지부의 상면을 커버링되게 인서트 사출되어 형성됨으로써, 노즐보스에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 노즐보스에 홈을 형성하고, 노즐보스의 홈의 위치에 대응되는 플랜지부의 위치에 돌기를 형성함으로써, 노즐보스에 인서트 사출되어 형성되는 밀폐부재가 냉각과정에서 이종재질로 인해 상이한 열팽창률을 갖는 노즐보스로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 노즐보스의 플랜지부의 상면이 인서트 사출 시 플라스틱 재질로 커버링됨으로써, 강화섬유 등으로 노즐보스의 외면을 감을 시, 마찰력으로 인해 미끄러지지 않고 강화섬유가 노즐보스에 더 잘 감기도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 고압용기에서 라이너와 노즐보스가 결합된 부위의 4실시예에 따른 확대도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예에 따라 밀폐부재(300)는, 경사부(323)로부터 중앙부(310)의 외측방향으로 수평방향으로 연장되어 형성된 제2수평부(324)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제2수평부(324)의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부(325)가 형성될 수 있으며, 융기부(325)는 열융착 방식을 통해 라이너(100)의 상면과 결합할 시 용융될 수 있다. 더 나아가, 실시예에 따라, 제2수평부(324)에는 노즐보스(200) 측을 향해 돌기가 형성될 수도 있다. 이때, 돌기는 제2수평부를 기준으로 수직되게 또는 경사지게 형성될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따르면, 제2수평부의 하면에 하방으로 돌출된 융기부를 형성함으로써, 밀폐부재와 라이너의 상면과 열융착을 통해 융착할 시, 해당 융착부가 용융되어 밀폐부재 외측으로 흘러 나오게 되면서 밀폐부재와 라이너의 융착이 잘 이루어졌는지 여부를 육안으로 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 고압용기에서 라이너와 노즐보스가 결합된 부위의 5실시예에 따른 확대도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐보스(200)의 하면에 밀착되는 둘레부(320)의 상면에는 노즐보스(200)의 플랜지부(210) 하면에 형성된 홈(211)에 인서트 사출시 채워지는 돌기(321)가 형성될 수 있다. 이때, 돌기(321)는 제1수평부(322) 및 경사부(323) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 제1수평부(322) 및 경사부(323)을 기준으로 노즐보스(200) 측을 향해 수직되게 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 돌기(321)는 실시예에 따라, 제1수평부(322) 또는 경사부(323)에 형성될 수 있으며, 다른 실시예에 따라, 제1수평부(322)와 경사부(323) 모두에 형성될 수 있다. 이때, 밀폐부재(200)에 형성되는 돌기(321)와 노즐보스(200)에 형성된 홈(211)은 링 형상일 수 있다. 즉, 노즐보스(200)와 밀폐부재(300)는 링 형상의 홈 및 돌기를 통해 연속되는 방식으로 보다 강하게 결합될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐보스(200) 플랜지부(210)의 끝단부 또는 보스부(220)의 외측면은 굴곡지게 형성될 수 있다. 또한, 보스부(220) 상단부(222)에 각이 지게 형성된 각부는 굴곡지게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 보스부(220)의 넥부(221) 또는 상단부(222)는 보스부(220)가 연장된 방향을 기준으로 수직 방향으로 자른 단면이 다각형일 수 있고, 이때, 다각형 형상의 모서리는 각각 굴곡진 형태일 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면을 굴곡지게 형성함으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지할 수 있다.
100: 라이너 110: 개구홀
200: 노즐보스 210: 플랜지부
211: 홈 220: 보스부
221: 넥부 222: 상단부
300: 밀폐부재 310: 중앙부
320: 둘레부 321: 돌기
322: 제1수평부 323: 경사부
324: 제2수평부 325: 융기부
330: 커버부 400: 복합재료층
500: 밸브

Claims (17)

  1. 개구홀이 형성된 플라스틱 재질의 라이너;
    라이너의 개구홀 측에 결합되며, 하면에 음각의 홈이 형성되고, 개구홀을 중심으로 방사형으로 연장된 형상의 플랜지부 및 플랜지부로부터 개구홀을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 보스부를 포함하는 노즐보스; 및
    라이너와 노즐보스의 외표면을 함께 감싸도록 결합된 복합 재료층;을 포함하고,
    노즐보스의 플랜지부의 끝단부 또는 보스부의 외측면은 굴곡지게 형성됨으로써 복합재료층으로 라이너와 노즐보스의 외표면을 감을 시 복합재료층이 절단되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    보스부는 플랜지부로부터 개구홀을 기준으로 상측으로 연장되어 형성된 넥부 및 넥부로부터 상측으로 연장되어 형성되며 넥부의 직경보다 직경이 큰 상단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    보스부의 넥부 또는 상단부는 보스부가 연장된 방향을 기준으로 수직 방향으로 자른 단면이 다각형인 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    다각형 형상의 모서리는 각각 굴곡진 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    라이너의 개구홀 측에서 라이너의 상면과 노즐보스의 하면 사이에 배치되며, 노즐보스의 하면 사이에 배치되며, 플라스틱 재질로써 노즐보스의 하면에 인서트 사출되고, 중앙부는 원통 형상이며 라이너의 개구홀 측에 배치되고, 둘레부는 중앙부를 기준으로 방사형으로 연장된 형상이며, 둘레부의 하면은 라이너의 상면에 밀착되고, 노즐보스 하면에 밀착되는 둘레부의 상면에는 노즐보스의 홈에 인서트 사출시 채워지는 돌기가 형성된 밀폐부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    밀폐부재의 중앙부는 라이너의 개구홀 안에 위치하고 라이너를 기준으로 상측으로 돌출된 원통 형상이며,
    둘레부는 중앙부를 기준으로 외측으로 연장되어 형성되며 라이너의 상면에 밀착되도록 굴곡지고 형성되고 플랜지 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    노즐보스에 형성된 홈과 밀폐부재에 형성된 돌기는 링 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  8. 청구항 4에 있어서,
    둘레부는 중앙부에서 일정거리 이격된 위치로부터 수평되게 연장되어 형성된 제1수평부; 및
    수평부로부터 원통부가 돌출된 방향을 향해 경사지게 형성된 경사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해 수직되게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  10. 청구항 8에 있어서,
    돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해해 경사지게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    돌기는 제1수평부 및 경사부 중 적어도 하나에 형성되며, 제1수평부 및 경사부 면을 기준으로 노즐보스 측을 향해해 경사지게 돌출되어 형성되되 중앙부 측을 향해 기울어지며 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  12. 청구항 8에 있어서,
    둘레부는 경사부로부터 중앙부 외측으로 수평방향으로 연장되어 형성된 제2수평부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  13. 청구항 12에 있어서,
    제2수평부에는 노즐보스 측을 향해 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  14. 청구항 8에 있어서,
    경사부의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부가 형성되며, 융기부는 열융착 방식을 통해 라이너의 상면과 결합할 시 용융되는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  15. 청구항 8에 있어서,
    제2수평부의 하면에는 하방으로 돌출된 융기부가 형성되며, 융기부는 열융착 방식을 통해 라이너의 상면과 결합할 시 용융되는 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  16. 청구항 1에 있어서,
    노즐보스의 플랜지부는 밀폐부재의 둘레부를 커버링하며 둘레부 상면에 결합되며,
    노즐보스의 보스부는 플랜지부로부터 밀폐부재의 중앙부의 길이방향을 따라 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
  17. 청구항 1에 있어서,
    복합 재료층은 강화섬유가 함유된 것을 특징으로 하는 차량용 고압용기.
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