KR101445536B1 - 엔진커버 및 이를 만드는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 엔진커버는, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층으로 구성되며, 상기 프리프레그층은, 프리프레그가 상기 엔진커버의 형상에 맞게 모양이 변형된 후 상기 프리프레그의 수지가 경화되어 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 탄소섬유가 포함된 프리프레그를 적층하여 엔진커버를 만들므로, 종래 엔진커버보다 충격이나 열에 강하다.

Description

엔진커버 및 이를 만드는 방법{ENGINE COVER AND METHOD FOR MAKING THE SAME}

본 발명은 엔진커버에 관한 것이다.

엔진커버는 엔진 상부를 덮어서, 엔진 구동시 발생하는 소음 및 진동을 차단하고, 엔진에서 발생하는 열을 모아 방출시키고, 엔진룸이 정돈된 느낌이 들도록 한다.

이러한 엔진커버는 다음과 같은 특성을 가져야 한다.

첫째, 엔진에서 발생하는 소음 및 진동을 최대한 차단할 수 있어야 한다. 둘째, 엔진에서 발생하는 열로 인해 열화되어 쉽게 깨지거나 크랙이 발생하지 않아야 한다. 셋째, 엔진에서 발생하는 열에 의한 변형이 적어야 한다. 넷째, 충격에 의해 쉽게 깨지지 않아야 한다.

종래 엔진커버는 폴리아미드(PA)수지 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)수지에 유리섬유가 첨가된 복합재료를 사출성형하여 만들어졌으나, 상술한 특성을 모두 만족시키기 어려웠다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 엔진에서 발생하는 소음 및 진동을 최대한 차단할 수 있고, 엔진에서 발생하는 열로 인해 열화되어 쉽게 깨지거나 크랙이 발생하지 않고, 엔진에서 발생하는 열에 의한 변형이 적고, 충격에 의해 쉽게 깨지지 않는 엔진커버를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 엔진커버는, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층으로 구성되며, 상기 프리프레그층은, 프리프레그가 상기 엔진커버의 형상에 맞게 모양이 변형된 후 상기 프리프레그의 수지가 경화되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적은, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 적층하는 제1단계; 상기 복수개의 프리프레그를 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계; 및 상기 복수개의 프리프레그를 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진커버를 만드는 방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층과 고무층으로 구성되며, 상기 프리프레그층은, 프리프레그가 상기 엔진커버의 형상에 맞게 모양이 변형된 후 상기 프리프레그의 수지가 경화되어 형성되며, 상기 고무층은 상기 프리프레그층의 최외곽에 적층된 것을 특징으로 하는 엔진커버에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 고무층을 먼저 적층하고 복수개의 프리프레그를 적층하거나, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 모두 적층한 후에 마지막에 고무층을 적층하여 상기 고무층을 상기 프리프레그의 최외각에 위치시키는 제1단계; 상기 복수개의 프리프레그 및 고무층을 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양 및 상기 고무층의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계; 및 상기 복수개의 프리프레그 및 상기 고무층을 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진커버를 만드는 방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층과 고무층으로 구성되며, 상기 프리프레그층은, 프리프레그가 상기 엔진커버의 형상에 맞게 모양이 변형된 후 상기 프리프레그의 수지가 경화되어 형성되며, 상기 고무층은 상기 프리프레그층 사이 사이에 적층되되, 최외곽층은 프리프레그층으로만 구성된 것을 특징으로 하는 엔진커버에 의해 달성된다.

또한, 상기 목적은, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 적층하면서, 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 고무층을 적층하는 제1단계; 상기 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계; 및 상기 적층된 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진커버를 만드는 방법에 의해 달성된다.

본 발명은 유리섬유보다 강도가 큰 탄소섬유가 포함된 프리프레그를 적층하여 엔진커버를 만들므로, 종래 엔진커버보다 충격이나 열에 강하다.

본 발명은 탄소섬유가 포함된 프리프레그 및 고무층을 적층하여 엔진커버를 만들므로, 종래 엔진커버보다 충격이나 열에 강할 뿐만 아니라, 엔진에서 발생하는 소음 및 진동을 최대한 차단할 수 있다.

본 발명은 두께가 얇은 프리프레그, 또는 두께가 얇은 프리프레그 및 고무층을 복수개 적층하여 엔진커버를 만들므로, 복잡한 엔진커버의 형상을 쉽게 만들 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 나타낸 도면이다.
도 2는, 도 1에 도시된 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버의 진동 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 나타낸 도면이다. 도 2는, 도 1에 도시된 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버(1)는, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층(PL)으로 구성된다. 프리프레그층(PL)의 두께는 1mm 이고, 프리프레그층(PL)의 개수는 15개이다. 프리프레그층(PL)의 두께 및 프리프레그층(PL)의 개수는 달라질 수 있다. 미설명 부호 1a는 엔진오일캡이 통과하는 구멍이다.

프리프레그층(PL)은 프리프레그의 수지가 경화되어 만들어진다. 프리프레그는 탄소섬유와 용융된 수지로 구성된다.

탄소섬유는 일방향으로 배열된 후 서로 분리되지 않게 직각되는 방향으로 섬유로 군데군데 묶여지거나, 주자직, 능직, 평직으로 직조된다. 수지의 종류는 페놀수지 또는 에폭시수지이다.

실험결과, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버는 충격에너지를 3.19 J 까지 견디는 것으로 나타났다.

도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법은,엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 적층하는 제1단계(S11); 상기 복수개의 프리프레그를 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계(S12); 상기 복수개의 프리프레그를 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계(S13);로 구성된다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 제1단계(S11) 내지 제3단계(S13)를 설명한다.

이하, 제1단계(S11)를 설명한다.

금형안에 프리프레그 15개를 적층한다.

이하, 제2단계(S12)를 설명한다.

프리프레그를 한개씩 적층할 때마다 프리프레그를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 프리프레그의 모양을 변형시킨다.

또는, 프리프레그를 15개 모두 적층한 다음에, 맨 위에 위치된 프리프레그를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양을 한꺼번에 변형시킨다.

엔진커버의 형상에 맞게 프리프레그의 모양을 변형시키기 쉽도록, 프리프레그를 가압할 때는 탄성력을 가진 고무프레스를 사용하는 것이 좋다.

이하, 제3단계(S13)를 설명한다.

엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양이 변형되면, 몰드를 오븐에 넣고 180℃에서 2시간동안 가열시킨다. 프리프레그의 수지가 경화되어 프리프레그층(PL)이 만들어짐으로써 엔진커버(1)가 완성된다. 몰드에서 엔진커버(1)를 꺼낸다. 엔진커버(1)에 엔진오일캡 통과구멍(1a)을 뚫는다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버를 상세히 설명한다. 도 4는, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버의 단면을 나타낸 도면이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버의 외형은 도 1에 도시된 엔진커버의 외형과 동일하므로, 별도로 도시하지 않는다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버(2)는, 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 프리프레그층(PL)과 고무층(EL)으로 구성된다. 고무층(EL)은 프리프레그층(PL)의 최외곽에 적층된다. 본 발명의 제2실시예에서는, 고무층(EL)이 맨위에 위치된 최외곽층에 적층된다. 물론, 맨아래에 위치된 최외곽층에 고무층(EL)이 적층될 수도 있다.

프리프레그층(PL)의 두께는 1mm 이고 고무층(EL)의 두께는 2mm이다. 프리프레그층(PL)의 개수는 15개이고, 고무층(EL)의 개수는 1개이다. 물론, 프리프레그층(PL)의 두께 및 개수와, 고무층(EL)의 두께 및 개수는 달라질 수 있다.

고무층(EL)은, 에틸렌프로필렌고무(EPDM) 또는, 부틸고무(IIR) 또는, 카르복실화니트릴고무(XNBR)로 만들어진다.

실험결과, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버는 고무층(EL)이 에틸렌프로필렌고무(EPDM)로 만들어질 경우, 충격에너지를 10.2 J 까지 견디는 것으로 나타났다.

실험결과, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버는 고무층(EL)이 카르복실화니트릴고무(XNBR)로 만들어질 경우, 충격에너지를 11.7 J 까지 견디는 것으로 나타났다.

도 5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법은, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 고무층을 먼저 적층하고 복수개의 프리프레그를 적층하거나, 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 모두 적층한 후에 마지막에 고무층을 적층하여 상기 고무층을 상기 프리프레그의 최외각에 위치시키는 제1단계(S21); 상기 복수개의 프리프레그와 고무층을 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양 및 상기 고무층의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계(S22); 상기 복수개의 프리프레그 및 상기 고무층을 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계(S23);로 구성된다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 제1단계(S21) 내지 제3단계(S23)를 설명한다.

이하, 제1단계(S21)를 설명한다.

금형안에 프리프레그 15개를 적층하고, 프리프레그 위로 고무층(EL)을 1개 적층한다. 물론, 금형안에 고무층(EL)을 1개 적층하고, 고무층(EL) 위로 프리프레그 15개를 적층할 수도 있다.

이하, 제2단계(S22)를 설명한다.

금형안에 1개의 고무층(EL) 또는 1개의 프리프레그를 적층할 때마다, 고무층(EL) 또는 프리프레그를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 고무층(EL)의 모양 또는 프리프레그의 모양을 변형시킨다.

또는, 금형안에 고무층(EL)을 1개 적층하고, 고무층(EL) 위로 프리프레그 15개를 모두 적층한 다음에, 맨 위에 위치된 프리프레그를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 1개의 고무층(EL)의 모양 및 15개의 프리프레그의 모양을 한꺼번에 변형시킨다.

또는, 금형안에 프리프레그 15개를 모두 적층하고, 프리프레그 위로 고무층(EL)을 1개 적층한 다음에, 맨 위에 위치된 고무층(EL)를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양 및 1개의 고무층(EL)의 모양을 한꺼번에 변형시킨다.

이하, 제3단계(S23)를 설명한다.

엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양 및 1개의 고무층(EL)의 모양이 변형되면, 몰드를 오븐에 넣고 180℃에서 2시간동안 가열시킨다. 프리프레그의 수지가 경화되어 프리프레그층(PL)이 만들어짐으로써 엔진커버(2)가 완성된다. 몰드로부터 엔진커버(2)를 꺼낸다. 엔진커버(2)에 엔진오일캡 통과구멍(1a, 도 1 참조)을 뚫는다.

이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버를 상세히 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버의 단면을 나타낸 도면이다. 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버의 외형은 도 1에 도시된 엔진커버의 외형과 동일하므로 별도로 도시하지 않는다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버(3)는, 서로 적층되어 경화된 복수개의 프리프레그층(PL)과, 적층된 복수개의 프리프레그층(PL) 사이 사이에 적층된 고무층(EL)으로 구성되되, 최외곽층은 프리프레그층(PL)으로만 구성된다.

프리프레그층(PL)의 두께는 1mm 이고 고무층(EL)의 두께는 1.5mm이다. 프리프레그층(PL)의 개수는 15개이고, 고무층(EL)의 개수는 14개이다. 물론, 프리프레그층(PL)의 두께 및 개수와, 고무층(EL)의 두께 및 개수는 달라질 수 있다.

실험결과, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버는 고무층(EL)이 에틸렌프로필렌고무(EPDM)로 만들어질 경우, 충격에너지를 17.9 J 까지 견디는 것으로 나타났다.

도 7은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버의 진동 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 엔진커버보다, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버가 똑같은 충격을 받았을 때 0.1초 후에 진폭이 급격히 줄어드는 것으로 나타났다. 이는 프리프레그층(PL) 사이 사이에 위치된 고무층(EL)으로 인한 효과인 것으로 판단된다.

도 8은, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 엔진커버를 만드는 방법은,

엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 적층하면서, 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 고무층을 적층하는 제1단계(S31); 상기 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계(S32); 상기 적층된 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계(S33);로 구성된다.

도 6 및 도 8을 참조하여, 제1단계(S31) 내지 제3단계(S33)를 설명한다.

이하, 제1단계(S31)를 설명한다.

금형안에 프리프레그를 15개 적층하면서, 프리프레그 15개 사이 사이에 고무층(EL) 14개를 적층한다. 그러면, 최외각층에는 프리프레그만 위치되고, 중간층에는 프리프레그와 고무층(EL)이 번갈아가며 위치된다.

이하, 제2단계(S32)를 설명한다.

프리프레그 또는 고무층(EL)을 1개씩 적층할 때마다, 프리프레그 또는 고무층(EL)을 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 프리프레그의 모양 또는 고무층(EL)의 모양을 변형시킨다.

또는, 15개의 프리프레그와 14개의 고무층(EL)을 모두 적층한 다음에, 맨 위에 위치된 프리프레그를 가압해서, 엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양과 14개의 고무층(EL)의 모양을 한꺼번에 변형시킨다.

이하, 제3단계(S33)를 설명한다.

엔진커버의 형상에 맞게 15개의 프리프레그의 모양과 14개의 고무층(EL)의 모양이 변형되면, 몰드를 오븐에 넣고 180℃에서 2시간동안 가열시킨다. 프리프레그의 수지가 경화되어 프리프레그층(PL)이 만들어짐으로써 엔진커버(3)가 완성된다. 몰드로부터 엔진커버(3)를 꺼낸다. 엔진커버(3)에 엔진오일캡 통과구멍(1a, 도 1 참조)을 뚫는다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 엔진커버의 형상으로 서로 적층된 복수개의 프리프레그층과 고무층으로 구성되며,
   상기 프리프레그층은, 프리프레그가 상기 엔진커버의 형상에 맞게 모양이 변형된 후 상기 프리프레그의 수지가 경화되어 형성되며,
   상기 고무층은 상기 프리프레그층 사이 사이에 적층되되, 최외곽층은 프리프레그층으로만 구성된 것을 특징으로 하는 엔진커버.
6. 엔진커버의 형상이 내부에 형성된 금형안에 복수개의 프리프레그를 적층하면서, 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 고무층을 적층하는 제1단계;
   상기 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가압하여, 상기 복수개의 프리프레그의 모양 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층의 모양을 상기 엔진커버의 형상에 맞게 변형시키는 제2단계; 및
   상기 적층된 복수개의 프리프레그 및 상기 복수개의 프리프레그 사이 사이에 적층된 고무층을 가열하여, 상기 프리프레그의 수지를 경화시켜 프리프레그층을 형성하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진커버를 만드는 방법.

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