KR20220042800A

KR20220042800A - 에어 서스펜션용 커플러 및 그 제조방법과 제조장치

Info

Publication number: KR20220042800A
Application number: KR1020200126060A
Authority: KR
Inventors: 서강원; 조창호; 김종훈
Original assignee: 현대모비스 주식회사; 선진정밀(주)
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-04-05
Also published as: CN114311474A; US11787102B2; CN114311474B; US20230286207A1; DE102021124848B4; DE102021124848A1; US20220097290A1

Abstract

본 발명은 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법에 관한 것으로, 토핑코드지(topping cord) 및 고무띠를 마련하는 준비단계, 토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형하는 성형단계, 및 토핑코드지 및 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류(vulcanizing)하는 가류단계를 포함하는 것에 의하여, 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮추는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

에어 서스펜션용 커플러 및 그 제조방법과 제조장치{COUPLER FOR AIR SUSPENSION AND MANUFACTURING METHOD AND APPARATUS THEREOF}

본 발명의 실시예는 에어 서스펜션용 커플러 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮출 수 있는 에어 서스펜션용 커플러 및 그 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

에어 서스펜션(Air suspension)은 압축 공기의 탄력을 이용한 공기 스프링으로 차체의 하중을 지지하는 현가장치이다.

에어 서스펜션의 공기 스프링은 위아래 방향으로 신축되며 내부의 체적과 압력이 변화되는 벨로우즈(Bellows)에 의해 구현될 수 있으며, 에어 서스펜션용 커플러는 벨로우즈의 단부를 피대상체(예를 들어, 커버)에 고정하기 위해 사용될 수 있다.

에어 서스펜션용 커플러는 카다닉(cardanic; 굽힘) 거동이 가능한 중공의 원통 형상을 갖도록 형성되며, 커플러의 일단에는 벨로우즈의 일단이 결합되고, 커플러의 다른 일단은 피대상체에 결합될 수 있다.

한편, 에어 서스펜션용 커플러는, 토핑코드지(코드와 고무층이 결합된 시트)과 고무시트를 적층한 복합시트를 맨드릴의 외주면에 감아 중공의 원통 형상으로 성형한 후, 원통 형상으로 성형된 복합시트에 열과 압력을 가하는 가류(vulcanization) 공정에 의해, 외주면에 링형 돌기(고정링을 구속하기 위한 링형 돌기)를 갖는 중공의 원통 형태로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 커플러의 링형 돌기는, 제1금형을 이용하여 원통형 복합시트의 외주면 일부에 열과 압력을 인가함과 동시에, 제1금형과 분리 가능한 제2금형을 이용하여 복합시트의 외주면 다른 일부에 열과 압력을 인가하는 것에 의하여, 고무시트를 변형(열가소성 변형)시킴으로써 형성될 수 있다.

그런데, 기존에는 복합시트가 서로 분리되는 제1금형 및 제2금형에 의해 가류됨에 따라, 최종 성형된 커플러의 표면에는 제1금형 및 제2금형의 경계에 대응하는 파팅라인(parting line)이 형성되는 문제점이 있다.

아울러, 커플링의 카다닉 거동 특성을 보장하기 위해서는, 토핑코드지의 코드가 외부로 노출되지 않고 토핑코드지의 내부에 배치된 상태를 유지할 수 있어야 한다.

그러나, 기존에는 복합시트의 가류 공정 중에 발생하는 파팅라인에 의해 토핑코드지의 코드가 밀려나거나 외부로 직접 노출되는 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 에어 서스펜션용 커플러의 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮추기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮출 수 있는 에어 서스펜션용 커플러 및 그 제조방법과 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 실시예는 에어 서스펜션용 커플러의 제조시 파팅라인(parting line)의 발생을 억제하고, 품질 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 구조 및 제조 공정을 간소화하고, 제조 원가를 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 에어 서스펜션용 커플러의 제작 시간을 단축하고 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법은, 토핑코드지(topping cord) 및 고무띠를 마련하는 준비단계, 토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형하는 성형단계, 및 토핑코드지 및 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류(vulcanizing)하는 가류단계를 포함한다.

이는, 에어 서스펜션용 커플러의 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮추기 위함이다.

즉, 기존에는 토핑코드지와 고무시트를 적층한 복합시트가 서로 분리되는 제1금형 및 제2금형에 의해 가류됨에 따라, 최종 성형된 커플러의 표면에는 제1금형 및 제2금형의 경계에 대응하는 파팅라인이 형성되는 문제점이 있으며, 복합시트의 가류 공정 중에 발생하는 파팅라인에 의해 토핑코드지의 코드가 밀려나거나 외부로 직접 노출되는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는 토핑코드지의 외주면에 고무띠를 부착한 후, 토핑코드지 및 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류하는 것에 의하여, 에어 서스펜션용 커플러의 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮추는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 기존에는 링형 돌기를 갖는 커플러를 형성하기 위하여, 토핑코드지에 적층된 고무시트를 제1금형 및 제2금형으로 강제적으로 가압하여 고무시트의 형상을 변형시켜야 했지만, 본 발명의 실시예는 고무시트의 형상을 강제적으로 변형시킬 필요 없이, 토핑코드지와 고무띠를 단순히 가류시키는 것에 의하여 링형 돌기를 갖는 커플러를 형성할 수 있으므로, 커플러의 제작시, 커플러의 외주면에 파팅라인이 형성되는 것을 미연에 방지하고, 토핑코드지의 코드가 밀리거나 외부로 노출되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 고무띠에 의해 링형 돌기가 형성되도록 하는 것에 의하여, 커플러를 형성하기 위한 중간성형체에서 고무시트를 배제하는 것에 가능하다. 따라서, 구조 및 제작 공정을 간소화할 수 있으며, 제조 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

성형 유닛은 토핑코드지를 중공의 원통 형상으로 성형하면서, 토핑코드지의 외주면에는 고무띠를 일체로 부착할 수 있는 다양한 구조로 마련될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형 유닛은, 고무띠 및 토핑코드지가 내면에 배치되는 제1금형, 토핑코드지의 외면이 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지를 가압하는 제1가압부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 제1금형의 제1내주면에는 수용홈이 함몰되게 형성될 수 있으며, 고무띠는 수용홈에 수용될 수 있다.

제1가압부는 토핑코드지의 외면을 고무띠의 내면에 가압 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1가압부는, 팽창 및 수축 가능하게 제공되며 토핑코드지의 내주면을 가압하는 제1블래더(first bladder)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 제1블래더를 이용하여 토핑코드지의 내주면을 가압하는 것에 의하여, 토핑코드지를 중공의 원통 형상으로 성형하면서, 토핑코드지의 외면에 고무띠를 일체로 부착시킬 수 있다.

무엇보다도 본 발명의 실시예는, 제1블래더를 이용하여 토핑코드지의 내주면을 전체적으로 가압하는 것에 의하여, 토핑코드지의 내면 전체에 균일한 가압력을 동시에 인가할 수 있으므로, 토핑코드지와 고무띠를 전체적으로 균일하게 밀착시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

가류 유닛은 중간성형체에 열을 인가하여 가류시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가류 유닛은, 중간성형체가 내면에 배치되는 제2금형, 중간성형체를 제2금형의 내면에 가압하는 제2가압부, 및 제2금형을 가열하는 가열부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2금형은 연속적으로 연결된 단 하나의 제2내주면을 갖도록 제공될 수 있다.

제2가압부는 중간성형체를 제2금형의 제2내주면에 가압 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2가압부는 팽창 및 수축 가능하게 제공되며, 중간성형체의 내주면을 가압하는 제2블래더(second bladder)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 제2블래더를 이용하여 중간성형체의 내주면을 가압하는 것에 의하여, 중간성형체의 내면 전체에 균일한 가압력을 인가할 수 있으므로, 중간성형체가 가류되는 중에 중간성형체의 배치 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법은, 토핑코드지(topping cord) 및 고무띠를 마련하는 준비단계, 토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형하는 성형단계, 및 토핑코드지 및 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류(vulcanizing)하는 가류단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형단계는, 제1금형의 내면에 고무띠를 배치하는 단계, 고무띠를 덮도록 제1금형의 내면에 토핑코드지를 배치하는 단계, 및 토핑코드지의 외면이 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지를 가압하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 토핑코드지의 외면이 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지를 가압하는 단계에서는, 팽창 및 수축 가능한 제1블래더(first bladder)를 이용하여 토핑코드지의 내주면을 가압할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가류단계는, 중간성형체를 제2금형의 내면에 배치하는 단계, 중간성형체를 제2금형의 내면에 가압하는 단계, 중간성형체를 가열하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2금형은 연속적으로 연결된 단일 제2내주면을 갖는 중공의 원통 형상으로 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중간성형체의 내주면을 제2금형의 내면에 가압하는 단계에서는, 팽창 및 수축 가능한 제2블래더(second bladder)를 이용하여 중간성형체의 내주면을 가압할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 분야에 따르면, 에어 서스펜션용 커플러는, 중공의 원통 형상을 갖는 커플러 본체, 및 커플러 본체의 외주면에 형성되는 링형 돌기를 포함하되, 커플러 본체 및 링형 돌기는, 토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형한 후, 토핑코드지 및 상기 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류시킴으로써 마련될 수 있고, 토핑코드지는 커플러 본체를 형성하고, 고무띠는 링형 돌기를 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 품질 및 내구성을 향상시키고, 불량률을 낮추는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 에어 서스펜션용 커플러의 제조시 파팅라인(parting line)의 발생을 억제하고, 품질 및 내구성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 구조 및 제조 공정을 간소화하고, 제조 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 에어 서스펜션용 커플러의 제작 시간을 단축하고 생산 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법으로서, 성형단계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법으로서, 가류단계를 설명하기 위한 블록이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러에 사용되는 토핑코드지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러에 사용사용 고무띠를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치로서, 성형유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치로서, 성형유닛에 의해 성형된 중간성형체를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치로서, 가류유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치로서, 가류유닛에 의해 가류된 커플링을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러를 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치(10)는, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착되도록 성형하는 성형 유닛(100), 및 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류(vulcanizing)하는 가류 유닛(200)을 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치(10)에 의해 제작된 에어 서스펜션용 커플러(40')는, 에어 서스펜션에 적용되는 벨로우즈(미도시)의 단부를 피대상체(예를 들어, 커버)에 고정하는 용도로 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 에어 서스펜션용 커플러(40')는, 중공의 원통 형상으로 형성되며 카다닉(cardanic) 거동(탄성 거동)이 가능한 커플러 본체(42'), 및 커플러 본체(42')의 외주면에 형성되는 링형 돌기(44')를 포함할 수 있다.

예를 들어, 커플러 본체(42')가 벨로우즈의 단부를 감싸도록 배치된 상태에서 커플러 본체(42')의 외주면에는 고정링(미도시)이 결합될 수 있고, 커플러 본체(42')와 벨로우즈의 배치 상태는 고정링에 의해 고정될 수 있으며, 고정링의 배치 상태는 링형 돌기(44')에 의해 구속될 수 있다.

일 예로, 커플러 본체(42')의 일단, 타단 및 중앙부의 외주면에는 각각 링형 돌기(44')가 형성될 수 있으며, 링형 돌기(44')의 개수 및 배치 간격에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

성형 유닛(100)은 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착되도록 성형하기 위해 마련된다.

도 4를 참조하면, 토핑코드지(20)는, 코드(24), 및 코드(24)의 둘레를 감싸도록 마련되는 고무층(22) 포함할 수 있다.

코드(24)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 코드(24)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 코드(24)로서는 레이온, 나일론(폴리아마이드), 폴리에스터 등의 합성섬유 또는 여타 다른 섬유 재질의 보강재가 사용될 수 있다.

고무층(22)은 코드(24)의 둘레를 감싸도록 코드(24)에 일체로 토핑(형성)된다.

고무층(22)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 고무층(22)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 고무층(22)은 천연고무 또는 합성고무에 카본(carbon), 오일, 보강제, 활성제 등을 배합하여 믹싱한 배합고무(예를 들어, Carbon master batch; CMB 또는 Final master batch; FMB)로 형성될 수 있다.

토핑코드지(20)는 미리 정의된 길이, 폭, 두께를 갖도록 마련된 토핑코드지롤(미도시)을 미리 정의된 규격(예를 들어, 폭보다 긴 길이를 갖는 직사각형 시트 형태)으로 재단하여 제공될 수 있다.

도 5를 참조하면, 고무띠(30)는 천연고무 또는 합성고무로 형성되거나, 고무에 각종 첨가제를 믹싱하여 제공될 수 있으며, 고무띠(30)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

고무띠(30)는 미리 정의된 길이, 폭, 두께를 갖도록 마련된 고무띠롤(미도시)을 미리 정의된 규격(예를 들어, 토핑코드지에 대응하는 길이)의 띠 형태(폭보다 긴 길이를 갖는 띠 형태)로 재단하여 제공될 수 있다.

성형 유닛(100)은 토핑코드지(20)를 중공의 원통 형상으로 성형하면서, 토핑코드지(20)의 외주면에는 고무띠(30)를 일체로 부착할 수 있는 다양한 구조로 마련될 수 있으며, 성형 유닛(100)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 성형 유닛(100)은, 열을 가하지 않은 비가열 상태에서, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)를 부착하도록 마련될 수 있다.

이와 같이, 성형 유닛(100)이, 비가열 상태에서 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)를 부착하는 것에 의하여, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)를 부착하는 공정 중에 고무띠(30)가 비정상적으로 부풀어 오르거나 요구되는 부착 위치에서 이탈되는 것을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형 유닛(100)은, 고무띠(30) 및 토핑코드지(20)가 내면에 배치되는 제1금형(110), 토핑코드지(20)의 외면이 고무띠(30)의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지(20)를 가압하는 제1가압부(120)를 포함할 수 있다.

제1금형(110)은 고무띠(30) 및 토핑코드지(20)를 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1금형(110)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1금형(110)은 연속적으로 연결된 단 하나의 제1내주면(111)을 갖는 중공의 원통 형상으로 제공될 수 있으며, 고무띠(30)는 제1내주면(111)의 원주 방향을 따라 대략 링 형상을 이루도록 제1내주면(111)에 배치될 수 있다.

바람직하게, 제1금형(110)의 제1내주면(111)에는 수용홈(112)이 함몰되게 형성될 수 있으며, 고무띠(30)는 수용홈(112)에 수용될 수 있다. 더욱 바람직하게, 수용홈(112)에 수용된 고무띠(30)의 내면은 제1내주면(111)과 동일 원주를 이루도록 배치될 수 있다.

토핑코드지(20)는 고무띠(30)를 덮도록 제1금형(110)의 제1내주면(111)에 배치되되, 제1내주면(111)의 원주 방향을 따라 대략 링 형상을 이루도록 배치될 수 있다.

제1가압부(120)는 토핑코드지(20)의 외면을 고무띠(30)의 내면에 가압 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제1가압부(120)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1가압부(120)는, 팽창 및 수축 가능하게 제공되며 토핑코드지(20)의 내주면을 가압하는 제1블래더(first bladder)(122)를 포함할 수 있다.

제1블래더(122)는 공압 또는 유압 등에 의해 탄성적으로 팽창(반경 방향으로 팽창) 및 수축 가능한 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 제1블래더(122)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1블래더(122)는, 대략 원기둥 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 제1금형(110)의 내부(토핑코드지의 내부)에 반경 방향으로 팽창 및 수축 가능하게 수용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제1블래더(122)를 이용하여 토핑코드지(20)의 내주면을 가압하는 것에 의하여, 토핑코드지(20)를 중공의 원통 형상으로 성형하면서, 토핑코드지(20)의 외면에 고무띠(30)가 일체로 부착된 중간성형체(40)를 형성할 수 있다.(도 7 참조)

무엇보다도 본 발명의 실시예는, 제1블래더(122)를 이용하여 토핑코드지(20)의 내주면을 전체적으로 가압하는 것에 의하여, 토핑코드지(20)의 내면 전체에 균일한 가압력을 동시에 인가할 수 있으므로, 토핑코드지(20)와 고무띠(30)를 전체적으로 균일하게 밀착시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

참고로, 토핑코드지(20)의 내주면에 가압력을 인가하는 것에 의하여, 토핑코드지(20)의 외면을 고무띠(30)의 내면에 밀착시킬 수 있으며, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착된 상태(중간성형체의 형상)는 토핑코드지(20)와 고무띠(30) 간의 상호 점착력에 의해 유지될 수 있다.

가류 유닛(200)은 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류(vulcanizing)하도록 마련된다.

가류 유닛(200)은 중간성형체(40)에 열을 인가하여 가류시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 가류 유닛(200)의 구조 및 가류 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가류 유닛(200)은, 중간성형체(40)가 내면에 배치되는 제2금형(210), 중간성형체(40)를 제2금형(210)의 내면에 가압하는 제2가압부(220), 및 제2금형(210)을 가열하는 가열부(230)를 포함할 수 있다.

제2금형(210)은 중간성형체(40)를 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1금형(110)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2금형(210)은 연속적으로 연결된 단 하나의 제2내주면(211)을 갖는 중공의 원통 형상으로 제공될 수 있으며, 중간성형체(40)는 제2내주면(211)의 내부에 동축적으로 배치될 수 있다.

제2내주면(211)의 구조 및 형상에 의해 커플러(40')의 외주면 형태가 결정될 수 있으며, 제2내주면(211)의 구조 및 형상에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2내주면(211)은 대략 중앙부에 절곡된 구간(돌출 또는 함몰된 구간)을 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2내주면에서 절곡된 구간을 배제하고 제2내주면이 직선 단면 형태를 갖도록 형성하는 것도 가능하다.

제2가압부(220)는 중간성형체(40)를 제2금형(210)의 제2내주면(211)에 가압 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 제2가압부(220)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2가압부(220)는 팽창 및 수축 가능하게 제공되며, 중간성형체(40)의 내주면을 가압하는 제2블래더(second bladder)(222)를 포함할 수 있다.

제2블래더(222)는 공압 또는 유압 등에 의해 탄성적으로 팽창(반경 방향으로 팽창) 및 수축 가능한 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 제2블래더(222)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2블래더(222)는, 대략 원기둥 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 제2금형(210)의 내부(중간성형체의 내부)에 반경 방향으로 팽창 및 수축 가능하게 수용될 수 있다.

이와 같이, 제2블래더(222)를 이용하여 중간성형체(40)의 내주면을 가압하는 것에 의하여, 중간성형체(40)의 내면 전체에 균일한 가압력을 인가할 수 있으므로, 중간성형체(40)가 가류되는 중에 중간성형체(40)의 배치 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

가열부(230)는 제2금형(210)을 선택적으로 가열하도록 마련된다.

가열부(230)는 제2금형(210)을 미리 정해진 가류 온도(중간성형체가 가류되는 온도)로 가열할 수 있는 다양한 구조로 마련될 수 있으며, 가열부(230)의 구조 및 가열 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 가열부(230)는 제2금형(210)의 둘레에 스팀을 공급하여 제2금형(210)을 가열하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가열부가 제2금형 또는 중간성형체를 가열하는 히터 또는 여타 다른 열원을 포함하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류시키는 것에 의하여, 토핑코드지(20)는 커플러 본체(42')를 형성할 수 있고, 고무띠(30)는 커플러 본체(42')에 일체로 연결되는 링형 돌기(44')를 형성할 수 있다.

무엇보다도, 기존에는 링형 돌기(44')를 갖는 커플러(40')를 형성하기 위하여, 토핑코드지(20)에 적층된 고무시트를 제1금형(110) 및 제2금형(210)으로 강제적으로 가압하여 고무시트의 형상을 변형시켜야 했지만, 본 발명의 실시예는 고무시트의 형상을 강제적으로 변형시킬 필요 없이, 토핑코드지(20)와 고무띠(30)를 단순히 가류시키는 것에 의하여 링형 돌기(44')를 갖는 커플러(40')를 형성할 수 있으므로, 커플러(40')의 제작시, 커플러(40')의 외주면에 파팅라인이 형성되는 것을 미연에 방지하고, 토핑코드지(20)의 코드(24)가 밀리거나 외부로 노출되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명의 실시예에 따르면, 고무띠(30)에 의해 링형 돌기(44')가 형성되도록 하는 것에 의하여, 커플러(40')를 형성하기 위한 중간성형체(40)에서 고무시트를 배제하는 것에 가능하다. 따라서, 구조 및 제작 공정을 간소화할 수 있으며, 제조 원가를 절감하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법으로서, 성형단계를 설명하기 위한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법으로서, 가류단계를 설명하기 위한 블록이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법은, 토핑코드지(topping cord)(20) 및 고무띠(30)를 마련하는 준비단계(S10), 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착되도록 성형하는 성형단계(S20), 및 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류(vulcanizing)하는 가류단계(S30)를 포함한다.

단계 1:

먼저, 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 마련한다.(S10)

준비단계(S10)에서는 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 각각 개별적으로 마련한다.

코드(24)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 코드(24)로서는 레이온, 나일론(폴리아마이드), 폴리에스터 등의 합성섬유 또는 여타 다른 섬유 재질의 보강재가 사용될 수 있다.

고무층(22)은 코드(24)의 둘레를 감싸도록 코드(24)에 일체로 토핑된다.

고무층(22)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 고무층(22)은 천연고무 또는 합성고무에 카본(carbon), 오일, 보강제, 활성제 등을 배합하여 믹싱한 배합고무(예를 들어, Carbon master batch; CMB 또는 Final master batch; FMB)로 형성될 수 있다.

토핑코드지(20)는 미리 정의된 길이, 폭, 두께를 갖도록 마련된 토핑코드지롤을 미리 정의된 규격(예를 들어, 폭보다 긴 길이를 갖는 직사각형 시트 형태)으로 재단하여 제공될 수 있다.

도 5를 참조하면, 고무띠(30)는 천연고무 또는 합성고무로 형성되거나, 고무에 각종 첨가제를 믹싱하여 제공될 수 있다.

고무띠(30)는 미리 정의된 길이, 폭, 두께를 갖도록 마련된 고무띠롤을 미리 정의된 규격(예를 들어, 토핑코드지(20)에 대응하는 길이)의 띠 형태(폭보다 긴 길이를 갖는 띠 형태)로 재단하여 제공될 수 있다.

단계 2:

다음, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착되도록 성형한다.(S20)

성형단계(S20)에서 토핑코드지(20)는 중공의 원통 형상으로 성형되고, 토핑코드지(20)의 외주면에는 고무띠(30)가 일체로 부착된다.

바람직하게, 성형단계(S20)에서는 비가열 상태로 토핑코드지(20)의 외주면에는 고무띠(30)가 부착될 수 있다.

이와 같이, 비가열 상태로 토핑코드지(20)의 외주면에는 고무띠(30)가 부착되도록 하는 것에 의하여, 성형단계(S20)에서 고무띠(30)가 비정상적으로 부풀어 오르거나 요구되는 부착 위치에서 이탈되는 것을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

성형단계(S20)에서 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)를 부착하는 방식은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 성형단계(S20)는, 제1금형(110)의 내면에 고무띠(30)를 배치하는 단계(S22), 고무띠(30)를 덮도록 제1금형(110)의 내면에 토핑코드지(20)를 배치하는 단계(S24), 및 토핑코드지(20)의 외면이 고무띠(30)의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지(20)를 가압하는 단계(S26)를 포함할 수 있다.

먼저, 제1금형(110)의 내면(내주면)에 고무띠(30)를 배치한다.(S22)

일 예로, 제1금형(110)은 연속적으로 연결된 단일 제1내주면(111)을 갖는 중공의 원통 형상으로 제공될 수 있으며, 고무띠(30)는 제1내주면(111)의 원주 방향을 따라 대략 링 형상을 이루도록 제1내주면(111)에 배치될 수 있다.

다음, 고무띠(30)를 덮도록 제1금형(110)의 내면에 토핑코드지(20)를 배치한다.(S24)

그 후, 토핑코드지(20)의 외면이 고무띠(30)의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지(20)를 가압한다.(S26)

토핑코드지(20)를 고무띠(30)에 가압하는 방식은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 토핑코드지(20)의 외면이 고무띠(30)의 내면에 밀착되는 방향으로 토핑코드지(20)를 가압하는 단계(S26)에서는, 팽창 및 수축 가능한 제1블래더(first bladder)(122)를 이용하여 토핑코드지(20)의 내주면을 가압할 수 있다.

제1블래더(122)는 공압 또는 유압 등에 의해 선택적으로 팽창(반경 방향으로 팽창) 및 수축 가능한 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 제1블래더(122)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1블래더(122)는 대략 원기둥 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 제1금형(110)의 내부(토핑코드지(20)의 내부)에 반경 방향으로 팽창 및 수축 가능하게 수용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는, 제1블래더(122)를 이용하여 토핑코드지(20)의 내주면을 가압하는 것에 의하여, 토핑코드지(20)를 중공의 원통 형상으로 성형하면서, 토핑코드지(20)의 외면에 고무띠(30)를 일체로 부착시킬 수 있다.

단계 3:

다음, 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류(vulcanizing)한다.(S30)

가류단계(S30)에서 중간성형체(40)를 가류하는 방식은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가류단계(S30)는, 중간성형체(40)를 제2금형(210)의 내면에 배치하는 단계(S32), 중간성형체(40)를 제2금형(210)의 내면에 가압하는 단계(S34), 중간성형체(40)를 가열하는 단계(S36)를 포함할 수 있다.

일 예로, 제2금형(210)은 연속적으로 연결된 단일 제2내주면(211)을 갖는 중공의 원통 형상으로 제공될 수 있으며, 제2금형(210)의 내면에 배치하는 단계(S32)에서, 중간성형체(40)는 제2내주면(211)의 내부에 동축적으로 배치될 수 있다.

중간성형체(40)를 제2금형(210)의 제2내주면(211)에 가압하는 방식은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중간성형체(40)의 내주면을 제2금형(210)의 내면에 가압하는 단계(S34)에서는, 팽창 및 수축 가능한 제2블래더(second bladder)(222)를 이용하여 중간성형체(40)의 내주면을 가압할 수 있다.

제2블래더(222)는 공압 또는 유압 등에 의해 선택적으로 팽창(반경 방향으로 팽창) 및 수축 가능한 탄성 재질로 형성될 수 있으며, 제2블래더(222)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2블래더(222)는 대략 원기둥 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 제2금형(210)의 내부(중간성형체(40)의 내부)에 반경 방향으로 팽창 및 수축 가능하게 수용될 수 있다.

중간성형체(40)를 가열하는 방식은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중간성형체(40)를 가열하는 단계(S36)에서는, 제2금형(210)의 둘레에 스팀을 공급하여 제2금형(210)을 가열함으로써, 중간성형체(40)를 미리 정해진 가류 온도(중간성형체가 가류되는 온도)로 가열할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중간성형체를 가열하는 단계에서 히터 또는 여타 다른 열원을 이용하여 중간성형체를 가열하는 것도 가능하다.

중간성형체(40)를 미리 정의된 가류 온도로 가열하면, 중간성형체(40)를 구성하는 토핑코드지(20) 및 고무띠(30)의 물리적 성질이 변화함으로써 탄성이 강한 탄성 물질로 변화함과 아울러, 토핑코드지(20)와 고무띠(30)가 단일체(unitary)로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러(40')의 제조방법에 의해 제작된, 커플러(40')는 도 9 및 도 10을 통해 확인할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어 서스펜션용 커플러(40')는, 중공의 원통 형상을 갖는 커플러 본체(42'), 및 커플러 본체(42')의 외주면에 형성되는 링형 돌기(44')를 포함한다.

커플러 본체(42') 및 링형 돌기(44')는, 토핑코드지(20)의 외주면에 고무띠(30)가 부착되도록 성형한 후, 토핑코드지(20) 및 상기 고무띠(30)를 연결한 중간성형체(40)를 가류시킴으로써 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 토핑코드지(20)는 커플러 본체(42')를 형성하고, 고무띠(30)는 커플러 본체(42')에 일체로 연결된 링형 돌기(44')를 형성할 수 있다.

바람직하게, 링형 돌기(44')는 커플러 본체(42')의 일단, 타단 및 중앙부의 외주면에 각각 마련될 수 있으며, 링형 돌기(44')에 의해 커플러 본체(42')에 결합되는 고정링의 배치 상태가 고정될 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치
20 : 토핑코드지
22 : 고무층
24 : 코드
30 : 고무띠
40 : 중간성형체
40 ' : 커플러
42' : 커플러 본체
44' : 링형 돌기
100 : 성형 유닛
110 : 제1금형
112 : 수용홈
120 : 제1가압부
122 : 제1블래더
200 : 가류 유닛
210 : 제2금형
220 : 제2가압부
222 : 제2블래더
230 : 가열부

Claims

토핑코드지(topping cord) 및 고무띠를 마련하는 준비단계;
상기 토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형하는 성형단계; 및
상기 토핑코드지 및 상기 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류(vulcanizing)하는 가류단계;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 성형단계는,
제1금형의 내면에 상기 고무띠를 배치하는 단계;
상기 고무띠를 덮도록 상기 제1금형의 내면에 상기 토핑코드지를 배치하는 단계; 및
상기 토핑코드지의 외면이 상기 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 상기 토핑코드지를 가압하는 단계;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 토핑코드지의 외면이 상기 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 상기 토핑코드지를 가압하는 단계에서는,
팽창 및 수축 가능한 제1블래더(first bladder)를 이용하여 상기 토핑코드지의 내주면을 가압하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 고무띠는 상기 제1금형의 내면에 마련된 수용홈에 수용되고,
상기 토핑코드지는 상기 수용홈을 덮도록 배치된 상태에서 상기 제1블래더에 의해 가압되는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 가류단계는,
상기 중간성형체를 제2금형의 내면에 배치하는 단계;
상기 중간성형체를 상기 제2금형의 내면에 가압하는 단계;
상기 중간성형체를 가열하는 단계;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 중간성형체의 내주면을 상기 제2금형의 내면에 가압하는 단계에서는,
팽창 및 수축 가능한 제2블래더(second bladder)를 이용하여 상기 중간성형체의 내주면을 가압하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 제2금형은 연속적으로 연결된 단일 제2내주면을 갖도록 제공되는 에어 서스펜션용 커플러의 제조방법.
제1 내지 제7항 중 어느 한 항에 의해 제조된 에어 서스펜션용 커플러
토핑코드지의 외주면에 고무띠가 부착되도록 성형하는 성형 유닛; 및
상기 토핑코드지 및 상기 고무띠를 연결한 중간성형체를 가류(vulcanizing)하는 가류 유닛;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제9항에 있어서,
상기 성형 유닛은,
상기 고무띠 및 상기 토핑코드지가 내면에 배치되는 제1금형;
상기 토핑코드지의 외면이 상기 고무띠의 내면에 밀착되는 방향으로 상기 토핑코드지를 가압하는 제1가압부;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제10항에 있어서,
상기 제1가압부는,
팽창 및 수축 가능하게 제공되며, 상기 토핑코드지의 내주면을 가압하는 제1블래더(first bladder)를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제11항에 있어서,
상기 제1금형의 내면에는 상기 고무띠가 수용되는 수용홈이 마련되고,
상기 제1블래더는 상기 수용홈을 덮도록 배치되는 상기 토핑코드지의 내주면을 가압하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제9항에 있어서,
상기 가류 유닛은,
상기 중간성형체가 내면에 배치되는 제2금형;
상기 중간성형체를 상기 제2금형의 내면에 가압하는 제2가압부; 및
상기 제2금형을 가열하는 가열부;
를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제13항에 있어서,
상기 제2가압부는 상기 중간성형체의 내주면을 가압하는 제2블래더(second bladder)를 포함하는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.
제13항에 있어서,
상기 제2금형은 연속적으로 연결된 단일 제2내주면을 갖도록 제공되는 에어 서스펜션용 커플러의 제조장치.