KR20240011572A - 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미가류 상태의 호스가 끼워지는 맨드릴; 및 상기 맨드릴의 단부가 삽입되고, 상기 맨드릴에 끼워진 미가류 상태의 호스 단부측 내주면에 상기 호스와 조립대상물간의 진입 용이성을 보장하기 위한 챔버를 형성하도록 구성되는 앤드캡;을 포함하여 이루어진다.
즉 본 발명은 미가류 상태의 고무호스를 맨드릴 금형에 의하여 고무호스로 제작 시, 앤드캡에 호스와 조립대상물 상호간의 진입이 용이하도록 호스 단부 내측면에 경사 내지 곡선 형태의 챔버를 형성함으로써 조립성을 향상시키고, 또한 기존 호스 제조공정 상에서 챔버를 형성하기 위해 추가적인 공정을 배제하여 공정수를 저감시킬 수 있는 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형을 제안하고자 한다.

Description

조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형{Mandrel molds for chamber manufacturing of hoses for improved assembly}

본 발명은 미가류 상태의 고무호스를 맨드릴 금형에 의하여 고무호스로 제작 시, 앤드캡에 호스와 조립대상물 상호간의 진입이 용이하도록 호스 단부 내측면에 경사 내지 곡선 형태의 챔버를 형성함으로써 조립성을 향상시키고, 또한 기존 호스 제조공정 상에서 챔버를 형성하기 위해 추가적인 공정을 배제하여 공정수를 저감시킬 수 있는 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형에 관한 것이다.

통상적으로 자동차에서 브레이크 오일, 흡입 공기 등 각종 유체의 공급을 위한 관로가 필요한데, 이러한 관로는 금속 파이프로 형성되기도 하지만 고무호스를 사용하는 경우가 많다.

이러한 고무호스는 엔진 룸 내에서 적당한 공간 내로 배치되어야 하며, 배치되는 경로에 따라 그 형태가 유지되고 있어야 한다. 하지만 일반적인 고무호스는 그 탄성에 따라 경로에 따른 형태를 유지할 수 없으므로, 그 형태를 유지시키기 위한 가류처리가 필요하다.

가류처리는 미가류 상태의 고무호스를 사출 내지 압출한 후, 고무호스가 배치될 경로의 굴곡에 맞춰 제작된 금속제 맨드릴을 제작하고, 이 맨드릴에 미가류 상태의 고무호스를 끼운 후, 미가류 고무호스가 끼워진 맨드릴을 가류실에 넣고, 고무의 성질에 따라 설정되는 가류시간과 가류온도를 유지함으로써 이루어지게 된다.

가류 처리후, 맨드릴로부터 뽑아낸 고무호스는 맨드릴 형상과 같은 굴곡을 유지하게 된다.

이와 같이 성형된 고무호스는 호스가 끼워지는 대상물, 예컨대 니플 등에 단부가 끼워지게 되는데, 이 과정에서 고무호스의 단면이 평면 형태로 대상물에 잘 삽입되지 않는 문제가 있다.

이에 고무호스 단면 내측면에 경사를 주거나, 또는 라운드지게 곡선을 형성하기 위한 챔버 공정을 거치게 된다.

다만 기존의 챔버 공정은 상기한 바와 같이 맨드릴 금형에 의하여 제작되거나, 또는 사출 내지 압출로 제작된 고무호스를 요구되는 치수에 맞게 재단한 후, 별도의 치구를 사용하여 챔버를 성형하도록 구성된다.

이와 같은 종래의 방법은 고무호스의 성형 후, 별도로 챔버 성형을 위한 공정을 추가함으로써 공정수가 늘어나고, 이에 의하여 원가를 과다 상승시키는 문제를 발생시키게 된다. 또한 별도공정을 반영함으로써 공정이 누락될 염려가 있을 뿐만 아니라, 이에 의한 챔버가공산포도 증대될 수 있는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-2268646호(2021.06.17.)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

미가류 상태의 고무호스를 맨드릴 금형에 의하여 고무호스로 제작 시, 앤드캡에 호스와 조립대상물 상호간의 진입이 용이하도록 호스 단부 내측면에 경사 내지 곡선 형태의 챔버를 형성함으로써 조립성을 향상시키고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 발명은 기존 호스 제조공정 상에서 챔버를 형성하기 위한 추가적인 공정을 배제함으로써 공정수를 줄이고, 또한 공정누락을 방지할 뿐만 아니라, 원가를 절감하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

본 발명에 따른 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형은 미가류 상태의 호스가 끼워지는 맨드릴; 및 상기 맨드릴의 단부가 삽입되고, 상기 맨드릴에 끼워진 미가류 상태의 호스 단부측 내주면에 상기 호스와 조립대상물간의 진입 용이성을 보장하기 위한 챔버를 형성하도록 구성되는 앤드캡;을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 상기 앤드캡은 상기 맨드릴 단부가 끼워지는 수용부가 구비된 본체와, 상기 본체의 내측으로 돌출 형성되어 상기 호스의 단부가 끼워지는 챔버성형부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 챔버성형부는 상기 본체의 원주방향을 따라 형성되고, 내측에서 외측으로 하향 경사진 경사면을 갖는 제1 성형부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 챔버성형부는 상기 본체의 원주방향으로 따라 형성되고, 만곡진 형태의 곡선부를 갖는 제2 성형부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형은 미가류 상태의 고무호스를 맨드릴 금형에 의하여 고무호스로 제작 시, 앤드캡에 호스와 조립대상물 상호간의 진입이 용이하도록 호스 단부 내측면에 경사 내지 곡선 형태의 챔버를 형성함으로써 조립성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 기존 호스 제조공정 상에서 챔버를 형성하기 위한 추가적인 공정을 배제함으로써 공정수를 줄이고, 또한 공정누락을 방지할 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형의 챔버성형부을 나타내는 단면도,
도 4는 도 3의 각 실시례로부터 성형된 챔버 단면을 나타내는 단면도.

본명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형은 미가류 상태의 호스(H)가 끼워지는 맨드릴(10)과, 맨드릴(10) 단부에 삽입되어 미가류 상태의 호스(H) 단부측 내측면에 챔버(C)를 형성하기 위한 앤드캡(20)을 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 맨드릴 금형은 미가류 상태의 고무호스(H)가 끼워지도록 일정한 굴곡을 갖도록 제작된다.

먼저 고무호스(H)는 사출 및 압출된 미가류 상태의 고무호스(H)가 일정한 굴곡을 갖도록 맨드릴(10)에 끼워진 상태로 가류실에 넣고, 고무의 성질에 따른 가류시간과 가류온도를 유지함으로써 성형된다.

즉 맨드릴(10)은 미가류 상태의 고무호스(H)를 일정한 모양의 굴곡을 갖도록 성형하기 위한 것으로 일정한 굴곡을 갖는 몸체(11)로 구성되고, 몸체(11)의 단부 부분은 미가류 상태의 고무호스를 끼우는 경우 진입이 용이하도록 몸체(11)의 직경보다 직경이 점층적으로 감소하도도록 형성되는 소경부(13)가 구비될 수 있다.

또한 맨드릴(10)의 단부, 즉 소경부(13)의 단부면에는 돌출부(15)가 형성되는데, 이 돌출부(15)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사다리꼴로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다각형 형태로 이루어지도록 형성하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이 맨드릴 금형을 이용하여 가류 처리후, 맨드릴(10)로부터 뽑아낸 고무호스(H)는 맨드릴(10) 형상과 같은 굴곡을 유지하게 된다.

이와 같이 성형된 고무호스(H)는 호스(H)가 끼워지는 대상물, 예컨대 니플 등에 단부가 끼워지게 되는데, 이 과정에서 고무호스(H)의 단면이 평면 형태로 대상물에 잘 삽입되지 않는 문제가 있다. 즉 고무호스(H)의 단면에서 단부 내측이 모서지도록 형성되어 조립대상물이 끼워지는 것이 용이하지 않은 문제가 발생한다.

이에 고무호스(H) 단면 내측면에 경사를 주거나, 또는 라운드지게 곡선을 형성하기 위한 챔버(C) 공정을 거치게 된다.

다만 기존의 챔버성형공정은 상기한 바와 같이 맨드릴 금형에 의하여 제작되거나, 또는 사출 내지 압출로 제작된 고무호스를 요구되는 치수에 맞게 재단한 후, 별도의 치구를 사용하여 챔버를 성형하도록 구성된다.

따라서 종래의 챔버성형공정은 고무호스의 성형 후, 별도로 챔버 성형을 위한 공정을 추가함으로써 공정수가 늘어나고, 이에 의하여 원가를 과다 상승시키는 문제를 발생시키게 된다. 또한 별도공정을 반영함으로써 공정이 누락될 염려가 있을 뿐만 아니라, 이에 의한 챔버가공산포도 증대될 수 있는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 맨드릴 금형에서 미가류 상태의 고무호스(H)가 끼워진 맨드릴(10) 단부에 앤드캡(20)에 챔버성형부(23)를 도입하고 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 앤드캡(20)은 맨드릴(10)의 단부가 삽입되어 미가류 상태의 호스(H) 단부측 내주면에 챔버(C)를 형성하기 위한 챔버성형부(23)가 구비된다.

즉 앤드캡(20)은 원통형 형태로 이루어져 맨드릴(10)의 단부가 삽입되는 수용부(22)를 갖는 몸체(11)가 구비된다. 이 몸체(11)의 수용부(22)는 맨드릴(10)의 소경부(13)가 삽입되는 제1 수용공(22a)과, 제1 수용부(22) 하부에 호스(H)가 끼워진 상태의 맨드릴(10) 몸체(11) 단부가 삽입되는 제2 수용공(22b)으로 구성된다. 이 경우 도 2의 도시와 같이 제2 수용공(22b)의 내경은 제1 수용공(22a)의 내경보다 크게 형성되는데, 이는 제2 수용공(22b)은 맨드릴의 몸체(11)와 호스(H)가 삽입되는 공간이기 때문이다. 또한 제2 수용공(22b)은 맨드릴(10)과 호스(H)의 결합체의 삽입이 용이하도록 외측방향으로 갈수록 내경이 증가하도록 형성되는 것이 바람직하고, 이는 도 2의 도시와 같이 앤드캡(20)의 단면상에서 하방으로 갈수록 내경이 증가하는 형태의 테이퍼일 수 있다.

아울러 본체(21)의 상단면에는 통공(26)이 형성되어 맨드릴(10)의 삽입 시, 돌출부(15)가 통공(26)을 관통하여 외부로 돌출될 수 있도록 구성될 수 있다. 이 경우 전술할 바와 같이 돌출부(15)는 사다리꼴 내지 다각형 형태로 이루어지고, 이에 대응하여 통공(26)은 사각형 형태의 구멍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이는 맨드릴(10)과 앤드캡(20)을 결합하는 경우 앤드캡(20)이 원형으로 이루어져 회전이나 유동이 발생할 수 있기 때문에 사다리꼴 형태의 돌출부(15)가 사각형 형태의 통공(26)으로 삽입되어 앤드캡(20)의 회전하거나, 또는 유동을 방지하여 원활한 성형공정을 통해 챔버가공산포를 낮추기 위함이다.

특히 본 발명에 따른 챔버성형부(23)는 본체(21)의 내측으로 돌출 형성되어 호스(H)의 단부가 끼워지도록 형성된다. 보다 구체적으로는 챔버성형부(23)는 제1 수용공(22a)과 제2 수용공(22b)간의 내경 차이로 발생하는 단턱진 부분에 홈 형태로 형성되어 호스(H)의 단부가 삽입되어 챔버(C)가 성형된다.

먼저 도 2 및 도 3의 (a) 도시는 챔버성형부(23)의 제1 실시례로서, 제1 성형부(24)는 본체(21)의 원주방향을 따라 홈 형태로 이루어지고, 내측에서 외측방향으로 하향 경사진 경사면(24a)을 갖도록 구성된다. 따라서 제1 성형부(24)에 의하여 호스(H)의 단부 내측면에는 경사진 형태의 챔버(C)가 도 4의 (a) 도시와 같이 성형될 수 있다.

다음으로 도 3의 (b) 도시는 챔버성형부(23)의 제2 실시례로서, 제2 성형부(25)는 본체(21)의 원주방향을 따라 홈 형태로 이루어지고, 만곡진 형태의 곡선부(25a)를 갖도록 구성된다. 따라서 제2 성형부(25)에 의하여 호스(H)의 단부 내측면에는 라운드진 형태의 챔버(C)가 도 4의 (b) 도시와 같이 성형될 수 있다.

다만 챔버성형부(23)에 의하여 형성되는 챔버(C)의 형태는 다양한 단면 형상을 가지도록 제작이 가능하나, 어느 경우이나 호스(H)와 조립대상물간의 상호 진입이 용이하도록 하는 구조이어야 함은 당연하다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 맨드릴 금형은 기존 챔버성형방식과 달리 별도의 공정을 추가하지 않으면서 챔버(C)를 성형할 수 있다는 점에서 효율적이며, 이를 통해 원가절감은 물론이고, 공정누락으로 인한 챔버가공산포를 줄일 수 있다는 점에서 유리하다.

또한 챔버(C)가 형성된 호스(H)를 제작함으로써 조립대상물과 호스(H)간의 조립성을 향상시킬 수 있다는 점에서 작업성은 물론이고, 제품의 품질을 높일 수 있다는 점에서 효과적이다.

한편 첨부된 도 1의 도시에서 맨드릴(10)은 고객의 주문이 이전의 상태, 즉 특정한 형상을 도입하지 않은 상태이고, 이는 실제로 적용시에는 고객의 주문한 형상 내지 굴곡으로 제작될 수 있다.

또한 챔버는 호수(H)의 일단 내지 양단에 모두 성형이 가능하므로, 호스의 양단에 챔버를 성형하여야 하는 경우에는 도 1의 도시와 같이 맨드릴 양단에 앤드캡(20)이 배치된다. 이 경우 양단에 배치되는 앤드캡(20) 모두에는 챔버성형부가 구비되어야 함은 물론이다.

필요에 따라 호스(H)의 일단에만 챔버를 성형하여야 하는 경우 앤드캡(20) 중 하나는 챔버성형부가 구비될 수 있고, 또 다른 앤드캡(20)에는 챔버성형부가 구비되지 않을 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

H : 호스
C : 챔버
10 : 맨드릴
11 : 몸체 13 : 소경부
15 : 돌출부
20 : 앤드캡
21 : 본체 22 : 수용부
22a : 제1 수용공 22b : 제2 수용공
23 : 챔버성형부 24 : 제1 성형부
24a : 경사면 25 : 제2 성형부
25a : 곡선부 26 : 통공

Claims (4)

1. 미가류 상태의 호스(H)가 끼워지는 맨드릴(10); 및
   상기 맨드릴(10)의 단부가 삽입되고, 상기 맨드릴(10)에 끼워진 미가류 상태의 호스(H) 단부측 내주면에 상기 호스(H)와 조립대상물간의 진입 용이성을 보장하기 위한 챔버(C)를 형성하도록 구성되는 앤드캡(20);
   을 포함하여 이루어진 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 앤드캡(20)은
   상기 맨드릴(10) 단부가 끼워지는 수용부(22)가 구비된 본체(21)와,
   상기 본체(21)의 내측으로 돌출 형성되어 상기 호스(H)의 단부가 끼워지는 챔버성형부(23)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 챔버성형부(23)는 상기 본체(21)의 원주방향을 따라 형성되고, 내측에서 외측으로 하향 경사진 경사면(24a)을 갖는 제1 성형부(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 챔버성형부(23)는 상기 본체(21)의 원주방향으로 따라 형성되고, 만곡진 형태의 곡선부(25a)를 갖는 제2 성형부(25)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립성 향상을 위한 호스 챔버 가공용 맨드릴 금형.