2014허7509 권리범위확인(특)

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사건번호	2014허7509 권리범위확인(특)
판례제목	2014허7509 권리범위확인(특)
출원번호	제1178877호
분야	특허/실용신안
판결일	2015-05-01
법원명	특허법원
원고	삼성스텐레스상공 주식회사
피고	1. 주식회사 대경벤드 2. 김○○
판사	정준영, 최종선, 장현진
판결결과	권리범위확인(특)
주문	1. 특허심판원이 2014. 9. 23. 2014당1129호 사건에 관하여 한 심결을 취소한다. 2. 소송비용은 피고들이 부담한다.
청구취지	주문과 같다.
기초사실	1. 기초사실 가. 원고의 특허발명 1) 명칭: 곡관24) 제조장치 2) 출원일/ 등록일/ 등록번호: 2010. 12. 27./ 2012. 8. 27./ 제1178877호 3) 청구범위 【청구항 1】 상면에 파이프 소재가 투입되는 투입로 및 상기 파이프 소재가 만곡되는 만곡로가 일체로 형성된 하부금형과(이하 ‘구성 1’이라 한다), 상기 하부금형과 상하 대칭되게 형성 배치되고, 상하로 승강 가능하게 설치되어하면이 상기 하부금형의 상면과 형합되는 상부금형과(이하 ‘구성 2’라 한다),상기 하부금형과 상부금형의 만곡로 직경보다 작은 직경을 가지고, 상하로 승강 가능하게 상기 만곡로의 곡률반경을 따라 삽입 설치되는 맨드릴25)과(이하‘구성 3’이라 한다), 상기 하부금형과 상부금형의 투입로에 대하여 길이방향으로 전후 이동가능하게 설치되고, 상기 투입로에 상기 파이프 소재가 안착되면상기 파이프 소재를 상기 만곡로와 맨드릴 사이의 만곡환상간격으로 밀어주는푸셔와(이하 ‘구성 4’라 한다), 상기 푸셔에 의해 상기 만곡환상간격으로 밀려만곡된 상기 파이프 소재를 상기 하부금형으로부터 상승된 상기 맨드릴로부터탈거시키는 탈거부를 더 포함하고(이하 ‘구성 5’라 한다), 상기 탈거부는, 일단이 회전 가능하게 설치된 실린더와, 상기 실린더의 작동으로 전후 이동하는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 선단에 결합되고, 상기 실린더의 회전 및 상기피스톤로드의 전후 이동을 통해 상기 맨드릴의 외경을 따라 긁어내면서 상기맨드릴에 삽입된 상기 파이프 소재를 상기 맨드릴의 곡률반경방향으로 밀어탈거시키는 탈거클로를 포함하는 것(이하 ‘구성 6’이라 한다)을 특징으로 하는곡관 제조장치(이하 ‘이 사건 특허발명’이라 한다). 【청구항 2 내지 7】기재를 생략한다. 4) 주요 도면: [별지 1]과 같다. 나. 확인대상발명 원고가 특정한 확인대상발명은 ‘곡관 제조장치’에 관한 것으로서, 그 설명서 및 도면은 [별지 2]와 같다. 다. 이 사건 심결의 경위 1) 원고는 2014. 5. 13. 피고들을 상대로 자신이 실시하는 확인대상발명이이 사건 특허발명의 권리범위에 속하지 않는다고 주장하면서 소극적 권리범위확인심판(2014당1129호)을 청구하였다. 2) 이에 대하여 특허심판원은 2014. 9. 23. ‘확인대상발명은 맨드릴을 하부금형으로부터 탈거시켜 이동시키는 구성과 맨드릴로부터 파이프소재를 탈거시키는 탈거로드(탈거부재)를 작동시키는 구체적인 구성에서 이 사건 특허발명과 차이가 있으나, 한편 이 사건 특허발명의 기술적 의의는 “맨드릴에 곡관으로 형성된 파이프가 삽입된 상태로 금형으로부터 탈거되고, 파이프를 맨드릴로부터 긁어내면서 탈거하는 것”에 있다고 할 것인데, 확인대상발명은 위와 같은 구성의 차이에도 불구하고, “맨드릴에 삽입되어 곡관으로 형성된 파이프 소재를 하부틀과 상부틀에 간섭받지 않고 용이하게 탈거할 수 있도록 맨드릴을하부틀과 상부틀에 간섭받지 않는 위치로 이동시키고, 파이프 소재를 맨드릴의 외경을 따라 긁어내면서 파이프 소재를 맨드릴의 곡률반경방향으로 밀어탈거시키는” 점에서 이 사건 특허발명과 과제 해결원리가 동일하고, 실질적으로 동일한 작용효과를 가지며, 구성의 변경이 일반적으로 채택된 기술수단을이용하여 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 정도에 불과하므로, 확인대상발명은 이 사건 특허발명과 균등하여 그 권리범위에는 속한다’는 이유로원고의 심판청구를 기각하였다. [인정근거] 다툼 없는 사실, 갑 제1 내지 3호증의 각 기재, 변론 전체의 취지
원고의 주장요지	2. 당사자의 주장 가. 원고 주장 심결취소사유의 요지 1) 이 사건 특허발명은 곡관이 삽입된 맨드릴을 하부금형으로부터 승강시킨상태에서 곡관을 탈거하는 것인 반면, 확인대상발명은 맨드릴을 하부틀로부터하부틀의 외측으로 회동시킨 상태에서 곡관을 탈거하는 점에서 상이하다. 2) 금형을 상부금형과 하부금형으로 구성하고, 금형으로부터 맨드릴을 분리시킨 뒤 곡관을 탈거하는 방식은 이 사건 특허발명 출원 전에 이미 공지된 것이므로, 이 사건 특허발명의 특유한 과제해결원리는 회전가능하게 설치되는실린더와 전후 이동 가능한 피스톤로드의 단부에 구비된 탈거클로의 구성에있다. 이 사건 특허발명은 실린더와 피스톤로드를 사용하여 탈거클로를 작동시키는 것인 반면, 확인대상발명은 회동부재와 가이드부재를 사용하여 탈거부재를 작동시키는 점에서 상이하므로, 양 발명은 과제해결원리가 서로 다르다. 3) 따라서 확인대상발명은 이 사건 특허발명의 권리범위에 속하지 않으므로, 이와 결론을 달리한 이 사건 심결은 위법하여 취소되어야 한다.
당사자의 주장 요지	나. 피고들 주장의 요지 1) 이 사건 특허발명의 과제해결원리는 하부금형으로부터 상부금형을 상승시키고 맨드릴을 상승시킨 후에 탈거부에 의해서 맨드릴로부터 곡관을 탈거하는 것이다. 2) 이 사건 특허발명은 회전 가능한 실린더와 피스톤로드에 의해 탈거클로가 맨드릴의 외경을 따라서 긁어내면서 곡관을 탈거하는 것인 반면, 확인대상발명은 구동모터의 회전에 의해서 맨드릴의 외경을 따라서 긁어내어 곡관을탈거하는 것인 점에서 차이가 있으나, 확인대상발명은 이 사건 특허발명의 과제해결원리를 그대로 가지고 있고, 위와 같이 탈거수단을 치환하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 ‘통상의 기술자’라한다)에게 극히 용이하며, 치환된 탈거수단의 작용효과도 동일하므로, 양 발명은 균등관계에 있다.
이 사건 심결의 당부에 대한 판단	3. 확인대상발명이 이 사건 특허발명의 권리범위에 속하는지 여부 가. 이 사건 특허발명과 확인대상발명의 구성 대비 1) 이 사건 특허발명의 구성 1 내지 구성 6과 대비되는 확인대상발명의 구성은 다음 표와 같다. 2) 대비결과 가) 이 사건 특허발명과 확인대상발명은, 위 대비표에서 보는 바와 같이,만곡로가 형성된 상부금형(상부틀)과 하부금형(하부틀)이 상하 대칭되도록 형성되고, 상부금형(상부틀)은 상하로 승·하강될 수 있는 구조를 가지는 점(구성1, 2에 관하여), 맨드릴은 상부금형(상부틀)과 하부금형(하부틀)의 만곡로보다작은 직경을 가지고, 하부금형(하부틀)로부터 상승되어 분리되는 점(구성 3에관하여), 상부금형(상부틀)과 하부금형(하부틀)의 투입로에 투입되는 파이프소재를 만곡로와 맨드릴 사이의 만곡환상간격으로 밀어주는 푸셔(가압부)를구비한 점(구성 4에 관하여), 하부금형(하부틀)로부터 맨드릴을 분리시킨 뒤탈거부(탈거유닛)에 의해 탈거하는 점(구성 5에 관하여), 탈거클로(탈거부재)가 구동원에 의해서 맨드릴의 외주면에 밀착되어 이동하면서 곡관을 밀어내는점(구성 6에 관하여)에 있어서 각 동일하다. 나) 한편, 이 사건 특허발명과 확인대상발명은, ① 구성 3에 관하여, 이 사건 특허발명은 맨드릴이 하부금형에 대해서 승·하강만 하는 것인 반면, 확인대상발명은 맨드릴이 맨드릴승하강유닛에 의해서 하부틀로부터 승·하강된 뒤 맨드릴회동유닛에 의해 회동되어 하부틀의 외측으로 이동되는 점에서 다르고, ② 구성 5에 관하여, 이 사건 특허발명은 맨드릴이 하부금형으로부터 상승되어 상부금형과 하부금형 사이에 위치한 상태에서 곡관을 탈거하는 반면, 확인대상발명은 맨드릴이 하부틀로부터 상승 후 회동되어 하부틀의 측면에 위치한상태에서 곡관을 탈거하는 점에서 다르며, ③ 구성 6에 관하여, 이 사건 특허발명의 탈거부는 일단이 회전 가능하게 설치되는 실린더, 실린더의 작동으로전후 이동하는 피스톤로드와 피스톤로드 선단에 결합되는 탈거클로로 구성된것인 반면, 확인대상발명의 탈거유닛은 좌우방향으로 회동되는 제2구동모터,제2구동모터의 상측에 일측만이 회동가능하게 결합되는 부채꼴형상 또는 삼각형상의 회동부재와 회동부재의 타측 상면에 결합되는 탈거부재로 구성되는 점에서 탈거부(탈거유닛)의 구체적인 구성이 서로 다르다. 다) 아래에서는 위와 같은 차이점에도 불구하고 확인대상발명이 이 사건 특허발명과 균등한 관계에 있는지 여부에 대해 살펴보기로 한다. 나. 이 사건 특허발명과 확인대상발명의 균등관계 여부 1) 판단근거 특허발명과 대비되는 확인대상발명이 특허발명의 권리범위에 속한다고 할수 있기 위해서는 특허발명의 특허청구범위에 기재된 각 구성요소와 그 구성요소 간의 유기적 결합관계가 확인대상발명에 그대로 포함되어 있어야 한다.한편 확인대상발명에서 특허발명의 특허청구범위에 기재된 구성 중 변경된 부분이 있는 경우에도, 양 발명에서 과제의 해결원리가 동일하고, 그러한 변경에의하더라도 특허발명에서와 실질적으로 동일한 작용효과를 나타내며, 그와 같이 변경하는 것이 통상의 기술자라면 누구나 용이하게 생각해 낼 수 있는 정도라면, 특별한 사정이 없는 한 확인대상발명은 특허발명의 특허청구범위에 기재된 구성과 균등한 것으로서 여전히 특허발명의 권리범위에 속한다고 보아야한다. 그리고 여기서 ‘양 발명에서 과제의 해결원리가 동일’한지 여부를 가릴때에는 특허청구범위에 기재된 구성의 일부를 형식적으로 추출할 것이 아니라, 명세서의 발명의 상세한 설명의 기재와 출원 당시의 공지기술 등을 참작하여 선행기술과 대비하여 볼 때 특허발명에 특유한 해결수단이 기초하고 있는기술사상의 핵심이 무엇인가를 실질적으로 탐구하여 판단하여야 한다(대법원2014. 7. 24. 선고 2012후1132 판결, 대법원 2009. 6. 25. 선고 2007후3806판결 등 참조). 2) 인정사실 가) 이 사건 특허발명의 명세서의 기재 종래 기술에 따른 곡관 제조장치 역시 최소 3 내지 4의 금형이 제작되고,각 금형 간의 면접을 통해 투입로(A) 및 만곡로(B)가 형성됨은 물론 파이프 소재의 진입방향에 수직되는 면에 각 금형간의 간극이 발생하게 되고, 이러한 간극은 금형간의 설계 및 설치오차와 더불어 가공상의 진동 및 흔들림에 의해 더욱 커질 수밖에 없다. 따라서 투입로(A) 및 만곡로(B)를 따라 성형되는 파이프 소재의 외주면에 상기 간극에 의해 스크래치와 같은 상처가 발생하여 불량률이 높을 수밖에 없는 문제가 있다(식별번호 [8]).파이프 소재의 성형 후 곡관을 금형으로부터 추출하기 위하여 종래 기술에따른 곡관 제조장치는, 회전판(26), 맨드릴 억제용 진퇴조편(27) 및 소재 누름용 진퇴조편(29) 등의 복잡다단한 구성 및 단계가 수반되어야 하므로, 그에 따른 공정의 복잡다단함과 더불어 생산비용이 증가하는 문제가 있다(식별번호[9]). 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 간단한 구조를 통해 파이프 소재의 곡관 성형시 스크래치와 같은 불량발생율을 원천적으로 봉쇄하고, 금형으로부터 곡관을 신속하고 안정적으로 추출할 수 있어 생산성의 향상 및 생산비용을 저감시킬 수 있는 곡관 제조장치를 제공하는 데 있다(식별번호 [11]). 본 발명에 따른 곡관 제조장치는, 파이프 소재가 투입되어 곡관으로 성형되는 투입로 및 만곡로가 일체로 형성된 상하부 금형을 통해서 파이프 소재의 진입방향과 수직되는 면에 간극이 형성되지 않으므로 곡관 성형시 파이프 소재에 스크래치와 같은 불량발생율을 원천적으로 방지할 수 있다(식별번호 [19]).또한, 상하 승강하는 상부금형 및 맨드릴과 상기 맨드릴로부터 곡관으로 성형된 파이프 소재를 탈거하는 탈거부에 의해 간단한 구성에 기해 신속하고, 안정적으로 파이프 소재를 추출할 수 있을 뿐 아니라, 직관이 첨부된 파이프 소재의 경우에도 용이하게 추출할 수 있어 생산성의 향상 및 생산비용을 저감시킬수 있다(식별번호 [20]). 나) 이 사건 특허발명 출원 당시의 공지기술 (1) 공지기술 1(갑 제4호증) 일본 특허공보 소43-6878호로 1968. 3. 14. 공고된 짧은 직관의 만곡성형방법에 관한 것으로서, 중심코어(맨드릴)는 고정되고 양측 외형(금형)을 이동시켜 중심코어(맨드릴)로부터 외형(금형)을 분리시킨 상태에서, 중심코어(맨드릴)를 따라 이동하는 아암과 링에 의해서 곡관을 밀어 중심코어(맨드릴)로부터 곡관을 탈거한다. 구체적인 내용 및 도면은 [별지 3] 제1항과 같다. (2) 공지기술 2(갑 제5호증) 이 사건 특허발명의 명세서에 기재된 선행기술로서, 일본 공개특허공보특개평6-114453호로 1994. 4. 26. 공개된 곡관 제조장치에 관한 것으로, 구체적인 내용 및 도면은 [별지 3] 제2항과 같다. (3) 공지기술 3(갑 제6호증) 대한민국 등록실용신안공보 제20-400242호로 2005. 11. 3. 공고된 파이프 밴딩장치에 관한 것으로서, 상형과 하형으로 이루어진 금형을 사용하여곡관을 성형한 뒤 금형이 결합되어 있는 상태에서 구동장치에 의해 맨드릴만을 분리시키는 방법으로 곡관을 탈거하며, 곡관은 금형 안에 남게 된다. 구체적인 내용 및 도면은 [별지 3] 제3항과 같다. 다) 이 사건 특허발명의 출원 경과 피고들은 당초 이 사건 특허발명의 출원명세서에 청구범위 제1항을 구성 1내지 구성 4만으로 구성하였으나, 위 청구항에 대해 특허청 심사관으로부터공지기술 2, 3에 의하여 그 진보성이 부정된다는 내용의 의견제출통지를 받고, 이에 대응하여 구성 5, 구성 6을 부가하는 것으로 위 청구항을 보정하는한편, 공지기술 2, 3에는 이 사건 특허발명과 같이 승하강하는 맨드릴, 승강된맨드릴로부터 곡관을 탈거할 수 있는 곡관제조장치에 대해서 명시되어 있지않는다는 취지의 의견서를 제출하였다. [인정근거] 다툼 없는 사실, 갑 제1, 2, 4, 5, 6호증의 각 기재, 변론 전체의 취지 3) 구체적 판단 가) 위와 같은 이 사건 특허발명의 청구범위 및 명세서의 기재, 이 사건 특허발명 출원 당시의 공지기술과 출원 경과 등을 종합하여 보면, 이 사건 특허발명은, 상하로 분리되는 상·하부금형을 통해서 곡관에 스크래치가 발생하는것을 방지함과 동시에 승·하강하는 맨드릴과 간이한 구성의 탈거부를 통해 신속하고 안정적으로 곡관을 탈거하고, 직관이 포함된 곡관의 경우에도 용이하게 탈거할 수 있도록 한 것으로서, 특히 하부금형으로부터 상승된 맨드릴이상·하부금형 사이의 다소 협소한 공간에 위치한 상태에서 곡관을 탈거함에 따라 탈거부를 금형으로부터 이격하여 설치하는 한편, 탈거부의 구성에 관하여,이격된 공간을 가로질러 힘을 전달할 수 있는 실린더와 피스톤로드 구조를 선택하여 맨드릴의 외주면에 탈거클로가 밀착될 수 있게 하고, 피스톤로드가 직선운동으로 제한되는 점을 고려해 실린더를 회전가능하게 설치하여 곡관을 곡률반경으로 밀어 탈거할 수 있도록 한 점에 특징이 있다. 나) 한편 확인대상발명은 하부틀로부터 상승된 맨드릴을 제1구동모터의 작동으로 회동시켜 하부틀의 측면 방향 외측으로 이동시킨 상태에서, 제2구동모터가 회동부재를 회동시켜 회동부재의 일측에 형성된 탈거부재에 의해 곡관을곡률반경으로 밀어 탈거하도록 한 것이다. 다) 결국 양 발명은 이 사건 특허발명의 기술사상의 핵심에 해당하는 탈거부의 구성과 작동원리가 서로 다르므로, 확인대상발명은 이 사건 제1항발명과과제해결원리가 동일하다고 볼 수 없다.또한 이 사건 특허발명은 맨드릴을 상승시킨 뒤 실린더, 피스톤부재 등으로이루어진 탈거부로 탈거하는 구성을 취함으로써 직관이 포함된 곡관도 용이하게 탈거 가능한 이점이 있지만, 확인대상발명의 회동부재와 같이 탈거되는 곡관을 아래에서 받치는 구성요소를 추가하기 어렵고, 피스톤부재의 직선운동과실린더의 회전운동을 결합하여 탈거클로를 맨드릴에 밀착시켜야 하므로 작업의 난이도가 높아지는 단점이 있는 반면에, 확인대상발명은 맨드릴을 하부틀의 측면으로 이동시켜 제2구동모터, 회동부재 등으로 이루어진 탈거유닛으로탈거하는 구성을 취함으로써 직선운동이 불가능하여 직관이 포함된 곡관은 완전히 탈거하는 것이 곤란한 단점이 있지만, 곡관이 회동부재 상부에 위치한 상태에서 제2구동모터의 회동운동만으로 회동부재에 설치된 탈거부재에 의해 탈거가 이루어져 탈거과정에서 곡관이 손상될 염려가 없고, 작업이 간편한 이점이 있으므로, 그 작용효과에 있어서 현저한 차이가 있다.나아가 통상의 기술자가 이 사건 특허발명의 상승된 맨드릴로부터 곡관을실린더, 피스톤부재 등으로 이루어진 탈거부에 의해 탈거하는 구성을 확인대상발명의 상승된 뒤 하부틀 측면으로 이동된 맨드릴로부터 곡관을 제2구동모터, 회동부재 등으로 이루어진 탈거유닛에 의해 탈거하는 구성으로 치환하는것이 용이하다고 보기도 어렵다. 라) 따라서 확인대상발명은 이 사건 특허발명과 균등관계에 있지 않다. 다. 대비결과의 종합 위에서 대비한 결과를 종합하면, 확인대상발명은 맨드릴을 하부틀 측면으로이동시킨 뒤 제2구동모터, 회동부재 등으로 이루어진 탈거유닛에 의해 맨드릴로부터 곡관을 탈거하는 점 등에서 이 사건 특허발명과 다르고, 이 사건 특허발명과 균등관계에 있지도 아니하므로, 이 사건 특허발명의 권리범위에 속하지 않는다.
결론	그렇다면, 확인대상발명은 이 사건 특허발명의 권리범위에 속하지 아니하는 바, 이와 결론을 달리한 이 사건 심결은 위법하고, 그 취소를 구하는 원고의 이 사건 청구는 이유 있으므로 이를 인용하기로 하여 주문과 같이 판결한다.

[별지 2]
확인대상발명
1. 명칭: 곡관 제조장치
2. 도면의 간단한 설명
(1) 도 1은 확인대상발명의 곡관 제조장치의 전체 구성도이다.
(2) 도 2는 확인대상발명의 상부틀이 하강하여 하부틀과 밀착된 상태를 도시한 사시도이다.
(3) 도 3은 확인대상발명의 상부틀과 하부틀 사이에 파이프 소재가 투입되고
가압부가 맨드릴 측으로 이동하는 상태를 도시한 부분단면 사시도이다.
(4) 도 4는 만곡로에서 맨드릴과 상·하부틀의 만곡환상간격을 도시한 사시도이다.
(5) 도 5는 확인대상발명의 가압부에 의해 파이프 소재가 맨드릴에 끼워진 상태를 도시한 부분단면 사시도이다.
(6) 도 6은 파이프 소재가 끼워진 맨드릴이 제1구동모터 및 가변부재에 의해가변부재의 중심축을 기준으로 180도 회전되어 회동부재의 상부면에 안착된상태를 도시한 사시도이다.
(7) 도 7은 맨드릴에 끼워진 파이프 소재에 탈거부재가 밀착된 상태를 도시한사시도이다.
(8) 도 8은 제2구동모터에 의해 회동부재가 회동하면서 회동부재 일측에 결합된 탈거부재에 의해 파이프 소재가 맨드릴로부터 이탈되는 상태를 도시한사시도이다.
(9) 도 9는 탈거유닛을 형성하는 각 구성들의 결합상태를 도시한 분해 및 부분단면 사시도이다.

3. 상세한 설명
[1] 확인대상발명은 금형틀에 의해 제조된 곡관을 안정적이고 신속하게 탈거할 수 있는 곡관 제조장치에 관한 것이다.
[2] 도 1에 도시한 바와 같이, 확인대상발명의 곡관 제조장치는 하부틀(A100), 상부틀(A200)26), 맨드릴(A300), 맨드릴회동유닛(A400), 가압부(A500) 및 탈거유닛(A600)을 더 포함하여 형성된다. 여기서, 맨드릴회동유닛(A400)은 가변부재(A410) 및 제1구동모터(A420)를 포함하고, 탈거유닛(A600)은 구동모터(A510), 회동부재(A620), 결합핀(A630), 탈거부재(A640), 가이드부재(A650) 및 보조결합핀(A660)을 포함하여 형성된다.
[3] 하부틀(A100)은 상면에 파이프 소재(P)가 투입되는 투입로(A) 및 파이프소재(P)가 만곡되는 만곡로(B)가 일체로 형성되고, 상부틀(A200)은 하부틀(A100)에 대하여 승,하강되도록 형성된 상부틀승하강유닛(A210)에 설치되는것으로, 하부틀(A100)과 상하 대칭되어 하면이 하부틀(A100)의 상면과 형합되도록 형성된다.또한, 하부틀(A100) 및 상부틀(A200)에 형성된 투입로(A) 및 만곡로(B)는도 3에 도시된 바와 같이 각각의 단면이 반원 형상이므로, 하부틀(A100)과 상부틀(A200)이 면접을 통해 형합되면 그 단면은 원형 형상이 되어 파이프 소재(P)가 진입할 수 있는 갱도가 형성된다.
[4] 이때, 하부틀(A100) 및 상부틀(A200)은 소구경뿐만 아니라 대구경의 곡관이 성형 가능하도록 다양한 크기로 형성될 수 있고, 투입로(A)에 투입되는파이프 소재(P)는 만곡로(B)를 따라 곡관으로 성형하기 적합하도록 일반적인관상의 금속 파이프가 사용될 수 있다.
[5] 맨드릴(A300)은 후술할 가압부(A500)에 밀려 투입로(A) 및 만곡로(B)를따라 진입하는 파이프 소재(P)에 삽입되면서 파이프 소재(P)를 직접적으로 만곡시켜 곡관으로 성형하는 역할을 담당하는 것으로, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 만곡로(B)의 곡률반경을 따라 삽입 설치되도록 하부틀(A100)과 상부틀(A200)의 만곡로(B) 직경보다 작은 직경으로 형성되며, 만곡로(B)와 맨드릴(A300) 사이에는 상호 이격된 공간인 만곡환상간격(G)이 형성된다.
[6] 또한, 맨드릴(A300)의 일측에는 만곡로(B)와 이어지는 투입로(A)의 영역에서 작은 반경에 해당하는 부분으로 연장되는 제1연장부(A310)가 형성되는것이 바람직하다. 이는 파이프 소재(P)를 곡관으로 형성할 때, 파이프 소재(P)의 내측 곡률면이 찌그러지고 외측곡률면이 얇아지는 형상변경을 방지하기 위해 측단면이 사다리꼴 형상으로 형성되는 것임을 감안한 것으로, 서로 간에 기울기가 형성되어 있으므로 최초 접촉시 작은 면적 및 접촉점으로 접촉하게 되어 보다 용이하게 삽입되기 때문이다.
맨드릴회동유닛(A400)은 가변부재(A410)와 제1구동모터(A420)를 포함하여형성되는 것으로, 가변부재(A410)는 가변부재(A410)의 중심축을 기준으로 회동 가능하게 형성되어 만곡로(B)에 삽입되지 않는 맨드릴(A300)의 말단부에결합된다.
[7] 또한, 제1구동모터(A420)는 좌, 우 양방향으로 회동가능하게 형성되어 맨드릴(A300)이 승·하강 되도록 형성되는 맨드릴승하강유닛(A320)에 결합되는것으로, 제1구동모터(A420)의 회전축은 가변부재(A410)의 중심축에 결합된다.
[8] 가압부(A500)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하부틀(A100)과 상부틀(A200)의 투입로(A)에 대하여 길이방향으로 전후 이동 가능하도록 형성되고, 가압부(A500)의 선단면에는 제1연장부(A310)와 맞물리는 제2연장부(A510)가 형성된다.
[9] 이때, 제2연장부(A510)는 투입로(A)에 삽입된 파이프 소재(P)의 긴 변에접촉하여 만곡환상간격(G)으로 밀어주도록 형성된다.
[10] 이는 가압부(A500)가 이동하는 투입로(A)는 직선구간이고, 맨드릴(A300)이 삽입 배치되는 만곡로(B)는 곡선구간이므로, 맨드릴(A300)에는 만곡로(B)와 이어지는 투입로(A)의 영역까지 연장된 제1연장부(A310)를 형성하고, 가압부(A500)의 선단면에는 제1연장부(A310)와 맞물리는 제2연장부(A510)를 형성하여 가압부(A500)와 맨드릴(A300)의 접촉면이 형합되도록 하기 위한 것이다.
[11] 한편, 확인대상발명의 곡관 제조장치는 상기와 같은 하부틀(A100), 상부틀(A200), 맨드릴(A300), 맨드릴회동유닛(A400) 및 가압부(A500)에 의해 곡관으로 성형된 파이프 소재(P)를 추출하기 위하여 탈거유닛(A600)을 더 포함하여 형성된다.탈거유닛(A600)은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 가압부(A500)에 의해 만곡환상간격(G)으로 밀려 만곡되고, 맨드릴회동유닛(A400)에 의해 회동된파이프 소재(P)를 맨드릴(A300)로부터 탈거시키기 위한 것으로, 맨드릴회동유닛(A400)에 의해 하부틀(A100)의 반대측으로 회동된 맨드릴(A300)의 하측에제2구동모터(A610), 회동부재(A620), 결합핀(A630), 탈거부재(A640), 가이드부재(A650) 및 보조결합핀(A660)을 포함하여 형성된다.
[12] 제2구동모터(A610)는 좌,우 양방향으로 회동가능하게 형성되고, 회동부재(A620)는 삼각형 또는 부채꼴 형상으로 형성되어 제2구동모터(A610)의 상측으로 배치되는 것으로 일측(중심측)은 결합핀(A630)에 의해 제2구동모터(A610)의 회전축에 회동가능하게 결합되며, 탈거부재(A640)는 회동부재(A620)의 타측(원호측)에서 회동부재(A620)의 상측으로 회동된 맨드릴(A300)의 외면에 밀착가능한 위치에 결합된다.
[13] 또한, 가이드부재(A650)는 회동부재(A620)가 맨드릴(A300)과 동일한곡률반경을 따라 회동하도록 안내하는 가이드홈이 형성되고, 보조결합핀(A660)은 회동부재(A620)의 타측(원호측)에서 탈거부재(A640)에 간섭되지 않는 위치에 결합되어 가이드홈을 따라 이동가능하도록 형성된다.
[14] 상기와 같이 구성된 확인대상발명에 따른 곡관 제조장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
[15] 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 하부틀(A100)에 대하여 상부틀(A200)이상승되고, 맨드릴(A300)은 하강하여 하부틀(A100)의 만곡로(B) 상에 배치되며, 하부틀(A100)의 투입로(A)에 측단면이 사다리꼴 형상으로 형성된 파이프소재(P)가 긴 가로변이 만곡로(B)의 긴 곡률반경으로, 작은 가로변이 만곡로(B)의 작은 곡률반경 방향으로 투입된다.
[16] 이후, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부틀(A100)에 대하여 상부틀(A200)이 하강하여 면접을 통해 형합되면, 단면이 반원형상인 하부틀(A100)과 상부틀(A200)의 투입로(A) 및 만곡로(B)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 파이프소재가 진입할 수 있는 단면이 원형상인 갱도가 형성된다.
[17] 다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 가압부(A500)가 작동하여 투입로(A)를 따라 전진하여 파이프 소재(P)를 맨드릴(A300)과 만곡로(B) 사이의 만곡환상간격(G)으로 밀어주게 되면, 파이프 소재(P)가 곡관으로 성형된다.
[18] 이때, 파이프 소재(P)는 제2연장부(A510)에 의해 긴 가로변이 만곡환상간격(G)으로 용이하게 투입될 수 있고, 제1연장부(A310)에 의해 최초 접촉시작은 면적 및 접촉점으로 접촉하게 되어 마찰력에 기한 반발력을 감소할 수 있어 용이하게 삽입되는 것이 가능하다.
[19] 그 다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 곡관으로 성형된 파이프 소재(P)를 추출하기 위하여 상부틀(A200) 및 맨드릴(A300)을 하부틀(A100)로부터상승시키고, 제1구동모터(A420)의 작동에 의해 가변부재(A410)를 회동시켜곡관이 삽입된 상태의 맨드릴(A300)이 하부틀(A100)의 외측에 위치하도록 한다.
[20] 마지막으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 곡관으로 성형된 파이프소재(P)가 맨드릴(A300)에 삽입된 상태로 탈거유닛(A600)의 상측으로 회동되면, 제2구동모터(A610)의 작동에 의해 회동부재(A620)가 회전하게 되고, 회동부재(A620)에 설치된 탈거부재(A640)가 맨드릴(A300)의 외면에 밀착된 상태로 회동하면서 맨드릴(A300)에 삽입된 파이프 소재(P)를 탈거하게 된다.
[21] 이때, 회동부재(A620)의 회동반경 및 회동부재(A620)의 회동을 안내하는 가이드부재(A650)의 가이드홈은 맨드릴(A300)의 곡률반경과 동일하게 형성되는 것이므로, 맨드릴(A300)이나 파이프 소재(P)의 손상 없이 용이하게 탈거하는 것이 가능하다.상기와 같이 파이프 소재(P)가 탈거된 맨드릴(A300)은 다시 하부틀(A100)측으로 회동하여 다음 작업을 위한 준비상태가 완료되면 하나의 곡관 제조가완료되는 것이며, 수개의 곡관 제조를 위해서는 상기 과정을 반복 수행하면 될것이다.

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