JP6920428B2 - 厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法に関するものであって、さらに詳細には、パイプの一側端部を圧縮加工で厚さを内、外側に増進させた後、汎用の設備を利用して周り部位に係止用ビーズとシーリング部を切削加工してダイカストで製造されたフランジと圧着固定することによって、ジョイントフランジの生産時間を短縮し、生産コストを節減できる、厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法に関するものである。
一般に、車両の冷房システムは、圧縮機、凝縮機、膨張バルブおよび蒸発器等で構成され、各構成品は冷媒が充填されたパイプによって連結されるが、この時、配管作業の能率を向上させるとともに配管連結の結合力を高めるために、パイプを結合孔に挿入して固定するジョイントフランジ（ｊｏｉｎｔ フランジ）が使われている。このジョイントフランジは車両用冷房システムだけでなく。流体を移送させるパイプを連結して固定させる装置などに多様に適用され得る。
従来のパイプとフランジが結合されたジョイントフランジを組み立てる過程を詳察すると、フランジを鍛造または押出工程で製造し、フランジを適正長さに切断し、フランジを加工してシーリング部を形成し、フランジの一側に形成された孔にパイプを挿入して溶接で固定する段階を経てジョイントフランジを製造するのが一般的である。
ところが、既存のパイプとフランジの組立方法は、ジョイントフランジ押出品を加工する過程でシーリング部を切削。加工し、パイプを溶接で固定する過程で組立工数が多く、製造単価が増加する問題点がある。
したがって、これを改善する必要性が要請される。
本発明に関する背景技術は、大韓民国公開特許公報第１０−２０１２−００８８３６２号（２０１２．０８．０８、発明の名称：車両用ジョイントフランジ）が提示されている。
本発明に関する背景技術は、大韓民国公開特許公報第１０−２０１２−００８８３６２号（２０１２．０８．０８、発明の名称：車両用ジョイントフランジ）が提示されている。
本発明は前記のような必要性によって案出されたものであって、パイプの一側端部を圧縮加工で厚さを内、外側に増進させた後、汎用の設備を利用して周り部位に係止用ビーズとシーリング部を切削加工してダイカストで製造されたフランジと圧着固定することによって、ジョイントフランジの生産時間を短縮し、生産コストを節減できる、厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法を提供することにその目的がある。
前記した目的を達成するために本発明に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジは、装着孔が一つ以上形成され、結合用締結孔が形成されるフランジ；前記装着孔に設置されて冷媒を含んだ流体を移送するパイプ；および前記パイプと前記フランジに設けられ、前記パイプを前記フランジに固定する結合部；を含み、前記パイプには前記装着孔に差し込まれるようにバンピング成形によって上側部位の厚さが拡張形成される厚さ拡張部が備えられ、前記厚さ拡張部の周りには切削加工でＯリングが設置されるシーリング溝が形成されることを特徴とする。
また、前記結合部は、前記フランジの装着孔の上側縁に陥没形成される第１設置溝；前記フランジの装着孔の下側縁に陥没形成される第２設置溝；前記厚さ拡張部の下側周りに切削加工で形成される第１ビーズ；および前記パイプが前記装着孔に挿入されて前記第１ビーズが前記第１設置溝に係止状態で前記パイプの下端部を圧着して前記第２設置溝に密着させて前記パイプを前記フランジに固定する第２ビーズ；を含むことを特徴とする。
また、前記厚さ拡張部は前記パイプの上端の長さを減らしつつ、内径と外径をそれぞれ広げて形成され、前記厚さ拡張部の上側の内周面には外側に次第に内径が拡張形成される傾斜設置面が形成されることを特徴とする。
また、前記パイプはフォーミング成形部材によって多数のバンピング工程を経て前記厚さ拡張部と前記第１ビーズが形成されることを特徴とする。
また、前記フォーミング成形部材は、前記パイプの上側部位を収容する第１進入溝を形成し、前記厚さ拡張部の外径を外側に拡張するように第１拡張溝を具備し、前記第１ビーズを成形するビーズ加工溝を有する第１パンチ部材；前記第１パンチ部材で加工された前記パイプの上側部位を収容する第２進入溝を形成し、前記厚さ拡張部の内径を内側に拡張するように第２拡張溝を具備する第２パンチ部材；および前記第２パンチ部材で加工された前記パイプの上側部位を収容する第３進入溝を形成し、前記厚さ拡張部の内径を内側にさらに拡張するように第３拡張溝を具備する第３パンチ部材；を含むことを特徴とする。
前記した目的を達成するために本発明に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法は、パイプを準備して設定長さに切断するパイプ切断段階；前記パイプを設置するための装着孔を有するフランジをダイカストで成形するフランジ成形段階；前記パイプの一端部の厚さを拡張させた厚さ拡張部をバンピング成形して前記フランジに係止される第１ビーズを成形するバンピング成形段階；前記厚さ拡張部の周りを切削加工してＯリングが設置されるシーリング溝を形成する切削加工段階；前記パイプを前記フランジの装着孔に挿入設置し、前記パイプの他端部を圧着して第２ビーズを形成して前記フランジの下端部に圧着固定する固定段階；を含むことを特徴とする。
また、前記バンピング成形段階は、第１進入溝、第１拡張溝およびビーズ加工溝が形成された第１パンチ部材を利用して、前記パイプの一端部を収容して前記パイプの外径を外側に拡張させて前記厚さ拡張部を形成し、前記第１ビーズを形成する第１バンピング成形段階；前記第１バンピング成形段階後に第２進入溝と第２拡張溝が形成された第２パンチ部材を利用して、前記パイプの一端部を収容して前記厚さ拡張部の内径を内側に拡張させる第２バンピング成形段階；および前記第２バンピング成形段階後に第３進入溝と第３拡張溝が形成された第３パンチ部材を利用して前記パイプの一端部を収容して前記厚さ拡張部の内径を内側にさらに拡張させる第３バンピング成形段階；を含むことを特徴とする。
また、前記フランジには前記第１ビーズが装着設置される第１設置溝が形成され、前記第２ビーズが装着設置される第２設置溝が形成され、前記パイプの一端部は前記第１パンチ部材、前記第２パンチ部材および前記第３パンチ部材に行くほど次第に長さが短くなりつつ、前記厚さ拡張部の厚さが厚くなることを特徴とする。
また、前記厚さ拡張部の上側の内周面には端部に行くほど次第に内径が外側に拡張形成される傾斜設置面が形成され、前記傾斜設置面のいずれか一つの傾斜角度は垂直ラインに対して２５〜３５度を形成することを特徴とする。
本発明に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法は、パイプの一側端部を圧縮加工で厚さを内、外側に増進させた後、汎用の設備を利用して周り部位に係止用ビーズとシーリング部を切削加工してダイカストで製造されたフランジと圧着固定することによって、ジョイントフランジの生産時間を短縮し、生産コストを節減できる。
以下、添付された図面を参照して本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジおよびその製造方法を説明する。
この過程で図面に図示された線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張して図示され得る。また、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例により変わり得る。したがって、このような用語に対する定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されるべきである。
図１は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジを対象物フランジに組み立てた状態断面図であり、図２は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジの分解斜視図であり、図３は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジの組立状態平面図および正面図であり、図４は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジの組立断面図であり、図５は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプをフォーミング成形部材を利用して厚さ拡張部と第１ビーズの形成過程を示した図面であり、図６は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジの製造段階を示した図面であり、図７は本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジの製造方法を示したフローチャートである。
図１〜図７を参照すると、本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ１００は、フランジ１０、パイプ２０および結合部３０を含む。
フランジ１０は装着孔１２が一つ以上形成され、結合用締結孔１４が形成される構成である。
フランジ１０はダイカスト成形工程で形成される。
ジョイントフランジ１００は、フランジ１０の装着孔１２に設置されたパイプ２０のシーリング溝２４にＯリング４が装着された状態で対象物フランジ２の孔に挿入設置されて、締結部材６を通じて対象物フランジ２を貫通してフランジ１０の締結孔１４に締結されることによって、対象物フランジ２と相互に組み立てられてパイプ２０と連結パイプ８が相互に連結されて冷媒などの流体が移送される。
ジョイントフランジ１００は、フランジ１０の装着孔１２に設置されたパイプ２０のシーリング溝２４にＯリング４が装着された状態で対象物フランジ２の孔に挿入設置されて、締結部材６を通じて対象物フランジ２を貫通してフランジ１０の締結孔１４に締結されることによって、対象物フランジ２と相互に組み立てられてパイプ２０と連結パイプ８が相互に連結されて冷媒などの流体が移送される。
装着孔１２はフランジ１０に一つ以上形成され、パイプ２０がシ挿入設置される構成であって、本図面では装着孔１２が２個形成され、締結孔１４が装着孔１２の間に２個形成されるものとして図示して説明する。
パイプ２０はフランジ１０の装着孔１２に設置されて冷媒を含んだ流体を移送する構成である。パイプ２０は主に冷媒を移送するための冷媒パイプであり得る。
パイプ２０はアルミニウムパイプまたは銅パイプを使うことができる。
結合部３０はパイプ２０とフランジ１０に設けられ、パイプ２０をフランジ１０に固定する構成である。
結合部３０はパイプ２０とフランジ１０に設けられ、パイプ２０をフランジ１０に固定する構成である。
結合部３０はパイプ２０の両側を拡張させてフランジ１０の両側に固定させることによって、パイプ２０をフランジ１０に堅固に固定することができる。
パイプ２０には装着孔１２に差し込まれるようにバンピング成形によって上側部位の厚さが拡張形成される厚さ拡張部２２が具備される。
厚さ拡張部２２の周りには切削加工でＯリング４が設置されるシーリング溝２４が形成され得る。
結合部３０はフランジ１０の装着孔１２の上側縁に陥没形成される第１設置溝３２と、フランジ１０の装着孔１２の下側縁に陥没形成される第２設置溝３４と、厚さ拡張部２２の下側周りに切削加工で形成される第１ビーズ３６と、パイプ２０の装着孔１２に挿入されて第１ビーズ３６が第１設置溝３２に係止された状態でパイプ２０の下端部を圧着して第２設置溝３４に密着させてパイプ２０をフランジ１０に固定する第２ビーズ３８を含むことを特徴とする。
第１ビーズ３６は楕円形または四角形などの多様な形状の断面を有する状態で形成されて第１設置溝３２に係止装着される。
厚さ拡張部２２はパイプ２０の上端の長さを減らしつつ、内径と外径をそれぞれ内側と外側に広げて形成される。
厚さ拡張部２２の上側の内周面には外側に行くほど次第に内径が拡張形成される傾斜設置面２６が形成され得る。傾斜設置面２６のいずれか一つの傾斜角度αは、垂直ラインに対して２５〜３５度を形成することが好ましい。傾斜設置面２６の傾斜角度αは３０度が最も適切である。
パイプ２０はフォーミング成形部材４０により多数のバンピング工程を経て厚さ拡張部２２と第１ビーズ３６が形成される。
フォーミング成形部材４０はパイプ２０の上側部位を収容する第１進入溝５２を形成し、厚さ拡張部２２の外径を外側に拡張するように第１拡張溝５４を具備し、第１ビーズ３６を成形するビーズ加工溝５６を有する第１パンチ部材５０と、第１パンチ部材５０で加工されたパイプ２０の上側部位を収容する第２進入溝６２を形成し、厚さ拡張部２２の内径を内側に拡張するように第２拡張溝６４を具備する第２パンチ部材６０と、第２パンチ部材６０で加工されたパイプ２０の上側部位を収容する第３進入溝７２を形成し、厚さ拡張部２２の内径を内側にさらに拡張するように第３拡張溝７４を具備する第３パンチ部材７０を含むことができる。
第２パンチ部材６０にはビーズ加工溝５６に対応する位置にビーズ加工溝６６が形成される。第３パンチ部材７０にはビーズ加工溝５６、６６に対応する位置にビーズ加工溝７６が形成される。
第１パンチ部材５００は２個の部品からなるものであって、パイプ２０の一端部の内径を支持する第１内側パンチ部５１と、第１内側パンチ部５１の外側にボルト部材を通じて固定結合される第１外側パンチ部５３を含んで構成される。
第１内側パンチ部５１の外径はパイプ２０の内径よりも大きく形成されるため、パイプ２０が第１内側パンチ部５１に進入するにつれて外側に拡管されてパイプ２０の外径が外側に、より大きくなる。
第２パンチ部材６０は４個の部品からなるものであって、パイプ２０の一端部の内径を支持する第２内側パンチ部６１と、第２内側パンチ部６１の外側に備えられて第２内側パンチ部６１のスライド移動を案内する第２外側パンチ部６３と、第２内側パンチ部６１にボルト部材で結合されて押す第１連結パンチ部６５と、第１連結パンチ部６５と第２外側パンチ部６３の間に備えられて第１連結パンチ部６５に弾性復元力を提供する第１弾性部材６７を含む。
第１弾性部材６７は、第２内側パンチ部６１がパイプ２０の一端部の内径に密着した状態で後方に弾性復元力を提供するため、パイプ２０の一端部で第１連結パンチ部６５を押して第２内側パンチ部６１の離脱を助ける。
第３パンチ部材７０は４個の部品からなるものであって、パイプ２０の一端部の内径を支持する第３内側パンチ部７１と、第３内側パンチ部７１の外側に備えられて第３内側パンチ部７１のスライド移動を案内する第３外側パンチ部７３と、第３内側パンチ部７１にボルト部材で結合されて押す第２連結パンチ部７５と、第２連結パンチ部７５と第３外側パンチ部７３の間に備えられて第２連結パンチ部７５に弾性復元力を提供する第２弾性部材７７を含む。
第２弾性部材７７は、第３内側パンチ部７１がパイプ２０の一端部の内径に密着した状態で後方に弾性復元力を提供するため、パイプ２０の一端部で第２連結パンチ部７５を押して第３内側パンチ部７１の離脱を助ける。
第１、第２弾性部材６７、７７はコイルスプリングであり得る。
第１拡張溝５４、第２拡張溝６４および第３拡張溝７４に行くほどパイプ２０の一端部の長さは短くなりつつ、厚さは次第に拡張される。すなわち、フォーミング成形部材４０によりパイプ２０の一端部の長さが次第に短くなりつつ、それだけの体積が厚さに転換されながら厚さ拡張部２２の厚さが増進されるのである。
第１拡張溝５４、第２拡張溝６４および第３拡張溝７４に行くほどパイプ２０の一端部の長さは短くなりつつ、厚さは次第に拡張される。すなわち、フォーミング成形部材４０によりパイプ２０の一端部の長さが次第に短くなりつつ、それだけの体積が厚さに転換されながら厚さ拡張部２２の厚さが増進されるのである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法を詳察する。
本発明の一実施例に係る厚さ拡張および切削加工型パイプ２０を利用したジョイントフランジ１００製造方法は、パイプ切断段階Ｓ１０と、フランジ成形段階Ｓ２０と、バンピング成形段階Ｓ３０と、切削加工段階Ｓ４０と、固定段階Ｓ５０を含む。
パイプ切断段階Ｓ１０は、パイプ２０を準備して設定長さに切断する切断段階である。
フランジ成形段階Ｓ２０は、パイプ２０を設置するための装着孔１２を有するフランジ１０をダイカストで成形する段階である。
フランジ成形段階Ｓ２０は、パイプ２０を設置するための装着孔１２を有するフランジ１０をダイカストで成形する段階である。
バンピング成形段階Ｓ３０は、パイプ２０の一端部の厚さを拡張させた厚さ拡張部２２をバンピング成形しながらフランジ１０に係止される第１ビーズ３６を成形する段階である。
切削加工段階Ｓ４０は、厚さ拡張部２２の周りを切削加工してＯリング４が設置されるシーリング溝２４を形成する段階である。
固定段階Ｓ５０はパイプ２０をフランジ１０の装着孔１２に挿入設置し、パイプ２０の他端部を圧着して第２ビーズ３８を形成するため、パイプ２０をフランジ１０の下端部に圧着固定する段階である。
すなわち、パイプ２０の第１ビーズ３６がフランジ１０の第１設置溝３２に係止された状態で、パイプ２０の他端部を圧着して形成された第２ビーズ３８を第２設置溝３４に密着固定することによって、パイプ２０をフランジ１０に堅固に固定させることができる。
バンピング成形段階Ｓ３０は、第１バンピング成形段階Ｓ３２、第２バンピング成形段階Ｓ３４および第３バンピング成形段階Ｓ３６を含む。
第１バンピング成形段階Ｓ３２は、第１進入溝５２、第１拡張溝５４およびビーズ加工溝５６が形成された第１パンチ部材５０を利用して、パイプ２０の一端部を収容してパイプ２０の外径を外側に拡張させて厚さ拡張部２２を形成し、第１ビーズ３６を形成する段階である。
第２バンピング成形段階Ｓ３４は、第１バンピング成形段階Ｓ３２後に第２進入溝６２と第２拡張溝６４が形成された第２パンチ部材６０を利用して、パイプ２０の一端部を収容して厚さ拡張部２２の内径を内側に拡張させる段階である。
第２パンチ部材６０にはビーズ加工溝５６に対応する位置にビーズ加工溝６６が形成される。
第３バンピング成形段階Ｓ３６は、第２バンピング成形段階Ｓ３４後に第３進入溝７２と第３拡張溝７４が形成された第３パンチ部材７０を利用して、パイプ２０の一端部を収容して厚さ拡張部２２の内径を内側にさらに拡張させる段階である。
第３パンチ部材７０にはビーズ加工溝５６、６６に対応する位置にビーズ加工溝７６が形成される。フランジ１０には第１ビーズ３６が装着設置される第１設置溝３２が形成され、第２ビーズ３８が装着設置される第２設置溝３４が形成される。
パイプ２０の一端部は、第１パンチ部材５０、第２パンチ部材６０および第３パンチ部材７０に行くほど次第に長さが短くなりつつ、厚さ拡張部２２の外径が拡張され、内径が小さくなりながら全体の厚さが厚くなるようになる。
厚さ拡張部２２の上側の内周面には、端部に行くほど次第に内径が外側に拡張形成される傾斜設置面２６が形成され得る。傾斜設置面２６のいずれか一つの傾斜角度αは垂直ラインに対して２５〜３５度を形成することができる。最適な傾斜設置面２６の傾斜角度αは３０度である。
本発明は図面に図示された実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術が属する分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることが理解できるはずである。
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は下記の特許請求の範囲によって定められるべきである。
Claims (8)
- 装着孔が一つ以上形成され、結合用締結孔が形成されるフランジ：
前記装着孔に設置されて冷媒を含んだ流体を移送するパイプ；および
前記パイプと前記フランジに設けられ、前記パイプを前記フランジに固定する結合部；を含み、
前記パイプには前記装着孔に差し込まれるようにバンピング成形によって上側部位の厚さが拡張形成される厚さ拡張部が備えられ、
前記厚さ拡張部の周りには切削加工でＯリングが設置されるシーリング溝が形成されることを特徴とする、厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ。 - 前記結合部は、
前記フランジの装着孔の上側縁に陥没形成される第１設置溝；
前記フランジの装着孔の下側縁に陥没形成される第２設置溝；
前記厚さ拡張部の下側周りに切削加工で形成される第１ビーズ；および
前記パイプが前記装着孔に挿入されて前記第１ビーズが前記第１設置溝に係止状態で、前記パイプの下端部を圧着して前記第２設置溝に密着させて前記パイプを前記フランジに固定する第２ビーズ；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ。 - 前記厚さ拡張部は前記パイプの上端の長さを減らしつつ、内径と外径をそれぞれ広げて形成され、
前記厚さ拡張部の上側の内周面には外側に次第に内径が拡張形成される傾斜設置面が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ。 - 前記パイプは、フォーミング成形部材によって多数のバンピング工程を経て前記厚さ拡張部と前記第１ビーズが形成されることを特徴とする、請求項２に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ。
- パイプを準備して設定長さに切断するパイプ切断段階；
前記パイプを設置するための装着孔を有するフランジをダイカストで成形するフランジ成形段階；
前記パイプの一端部の厚さを拡張させた厚さ拡張部をバンピング成形して前記フランジに係止される第１ビーズを成形するバンピング成形段階；
前記厚さ拡張部の周りを切削加工してＯリングが設置されるシーリング溝を形成する切削加工段階；
前記厚さ拡張部の一部分である前記第１ビーズが前記フランジの装着孔の内側に差し込まれるように、前記パイプを前記フランジの装着孔に挿入設置し、前記パイプの他端部を圧着して第２ビーズを形成して前記フランジの下端部に圧着固定する固定段階；を含むことを特徴とする、厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法。 - 前記バンピング成形段階は、
第１進入溝、第１拡張溝およびビーズ加工溝が形成された第１パンチ部材を利用して、前記パイプの一端部を収容して前記パイプの外径を外側に拡張させて前記厚さ拡張部を形成し、前記第１ビーズを形成する第１バンピング成形段階；
前記第１バンピング成形段階後に第２進入溝と第２拡張溝が形成された第２パンチ部材を利用して、前記パイプの一端部を収容して前記厚さ拡張部の内径を内側に拡張させる第２バンピング成形段階；および
前記第２バンピング成形段階後に第３進入溝と第３拡張溝が形成された第３パンチ部材を利用して、前記パイプの一端部を収容して前記厚さ拡張部の内径を内側にさらに拡張させる第３バンピング成形段階；を含むことを特徴とする、請求項５に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法。 - 前記フランジには前記第１ビーズが装着設置される第１設置溝が形成され、前記第２ビーズが装着設置される第２設置溝が形成され、
前記パイプの一端部は前記第１パンチ部材、前記第２パンチ部材および前記第３パンチ部材に行くほど次第に長さが短くなりつつ、前記厚さ拡張部の厚さが厚くなることを特徴とする、請求項６に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法。 - 前記厚さ拡張部の上側の内周面には端部に行くほど次第に内径が外側に拡張形成される傾斜設置面が形成され、
前記傾斜設置面のいずれか一つの傾斜角度は垂直ラインに対して２５〜３５度を形成することを特徴とする、請求項６に記載の厚さ拡張および切削加工型パイプを利用したジョイントフランジ製造方法。
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