KR20030004246A - 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조와 방법에 관한 것으로서, 전자제품 등의 생산시 사용되는 부품사이의 체결 방식에 있어 한쪽의 부품에는 볼록형상의 돌출부(1)를 일정크기로 다수 돌출구성하고, 대응하는 부품의 일측으로는 입구부에서 부터 점차 넓어지도록 구성된 삽입부(2)를 형성하여 두부위를 삽입결합시킨 후 돌출부에 순간 압을 가하여 돌출부를 옆으로 확장시켜 눌려진 돌출부(1)의 확장면이 삽입부(2) 사이의 틈을 채워 두부품을 결합시키는 방법과 구조에 관한 것이다.

Description

체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법{ parts coupling structure and method to take advantage of caulking}

본 발명은 일반적으로 널리 사용되고 있는 LCD TV, PDP TV, LCD 모니터 등의영상기기등의 전자제품 모니터 내부에 안착 또는 상호결합으로 구성되는 부품들 사이의 결합구조 및 방법에 관한 것으로서,

기존에 있어서 전자제품의 부속품들을 결합구성하여 완제품을 생산하는 방법에 있어서는 부품자체에 나사산(tap)을 내어 부품을 볼트로서 결합하는 방식이 일반적인데 결합시 마찰등으로 인해 칩(chip)이 발생하여 전자제품의 기판위에 떨어짐으로서 누선등의 위험이 상존해 있었다.

또 다른 일반적인 방법으로는 부품자체에 구멍을 형성한후 리벳을 사용하여 결합하는 방식인데 부품 및 부대시설이 필요하고 대량생산을 위해서는 콤프레샤 리벳건 등의 기계가 필요시 되어 원가 상승의 원인이 되고 있다.

이에 다양한 체결방식들에 관한 기술들이 다수 출원되었는바, 중요 기술을 대략 살펴보면,

도 1에 도시된바와 같이 출원번호 10-1996-0027178호는 열전도성, 통전성이 양호한 압출 부재들끼리의 결합 방법 및 이 결합 방법을 이용한 히트 싱크를 제공하는 것으로 접합되는 2개의 독립한 압출 부재중에 한쪽 압출 부재의 접촉면에 볼록부 또는 요철부(오목부와 볼록부)를 설치함과 함께, 다른쪽 압출 부재의 접합면에 상기 볼록부에 대응하는 오목부 또는 상기 요철 부의 오목부에 대응하는 볼록부를 설치하고, 각 볼록부에 대응하는 오목부로의 가압시에 볼록부 또는 오목부 또는 양쪽 모두의 각도에 의해 볼록부가 변형되는 것에 의해 생기는 소정 변형으로부터의 가공 경화와 가압시에 오목부와 볼록부의 수축 팽창으로부터 생기는 내부응력과 금속들의 가압시의 코킹 작용(caulking action)과의 복합작용으로 2개의 압출 부재의 볼록부와 오목부 부분이 접합되도록 한 것이고,

출원번호 10-1980-0000038호는 제1금속부재의 결합면에는 그 원주 방향을 따라서 홈이 설치되고, 이 홈의 바닥에는 요철부가 형성되며, 제1금속부재와 제2금속 부재의 결합면은 동심적으로 끼워져서 배설되고, 제2금속 부재의 결합면의 접속단의 근방이 냉간가압에 의해 국부적으로 소성 변형됨으로써 제2금속부재의 재료 일부가 상기 제1금속부재의 홈내로 유입됨으로써 제1금속 부재와 제2금속 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 두개의 금속부재의 결합방법이며,

출원번호 10-1988-0013098호는 금속구조물 부품의 결합 방법에 있어서, 부품의 접합 표면들 사이에 열경화성 접착제를 도포하고, 접착제에 인접해서 구조물의 외부 표면에 적외선 흡수 코팅을 도포하고, 코팅된 표면에 적외선을 가해서 접착제를 경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 구조물부품의 결합방법으로서, 공지된 기술들은 주로 금속부재의 결합시 특수한 돌기를 다수형상하거나 대량생산시의 일반적인 금속부재의 결합에는 적용하기 어려운 기술적 구성과 결합방법으로 구성되어 있으며, 접착물질을 이용한 기술들은 번거러움과 이 물질 첨가등으로 인한 변질과 중량이 늘어나는 문제점이 있었다.

이에 대량생산이 이루어지고 있는 산업현장에서의 부재들의 연결방식에 있어 경비절감과 작업시간을 단축하여 보다 경제적 효율성을 가질 수 있도록 간편하면서도 견고한 체결방식이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점을 일소키 위하여 창안된 것으로서, 제품의 대량생산 시 평면을 가지는 부품들의 연결 방식에 있어 별도의 체결구를 사용하지 않고 부품을 결합할 수 있는 구조 및 방법 관한 것으로서,

평면을 가지는 제 1금속부재와 제 2부재를 대량으로 생산하여 결합 구성함에 있어서,

제 1금속부재에 결합조건이 좋은 부분을 선택하여 펀칭기계 또는 포밍기를 이용하여 다수개의 엠보싱(Embossing) 또는 포밍(Forming)을 하여 돌출부(1)를 구성하고 대응하는 제 2금속부재 부위에 출구부(2b)가 입구부(2a) 보다 넓게 구성된 삽입부(2)를 형성하여 삽입시킨 후,

돌출부(1)의 상측에 압력을 추어 돌출부(1)가 삽입부(2)의 측면 빈공간으로 퍼져 두 부재가 결합되도록 하여 대량생산시 각 부품들의 결합을 보다 쉽고 용이하게 이룰 수 있는 것에 그 기술적 과제를 두고 창안하였다.

도 1은 선행기술을 보여주는 부품 결합 단면도

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 단면도

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 참고단면도

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 공정도

■ 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 ■

A : 제1연결부품B : 제2연결부품1 : 돌출부

2 :삽입부 2a : 입구부2b : 출구부

도 1은 선행기술을 보여주는 부품 결합 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 참고단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 공정도로서 본발명의 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법의 구성과 작용을 상세히 설명하면,

대량생산되는 전자제품의 부품결합 등에 적용되는 본 발명의 결합 구조 및 방법을 살펴보면,

도2,4에 도시된 바와 같이 연결부재들의 단면상태를 보면 제1연결부품(A)와 제2연결부품(B)을 결합하려고 할 때, 제1연결부재의 일측에 포밍공정을 통하여 돌출부(1)를 구성하여 두는데 포밍작업은 부재의 두께에 따라 포밍(Forming)회수를 조정하여 부품에 최대한 손상을 주지 않는 범위에서 돌출부(1)를 구성하는 것이다. 돌출부(1)는 부재들의 결합력의 정도와 크기에 따라 돌출부(1)의 위치와 수를 정하여 구성할 수도 있으며 별도의 연결부재를 구성하거나 사용치 아니하고 부품의 형상위에 돌출부(1)를 구성하여 부품들을 상호 결합시킬 수 있는 것이다. 돌출부(1)는 원통형의 엠보형으로 돌출되어지는데 원통형으로 구성하는 이유는 제2연결부재의 삽입부(2)에 삽입 후 유압실린더등을 이용한 펀칭공정 시 전방향으로 고르게 퍼져 삽입부(2)와의 결속력을 높이기 위함이다. 돌출부(1) 결합되는 제2연결부품의 두께와 일치하거나 조금 낮게 구성하여, 유압실린더 등을 이용한 펀칭결합시 돌출부(1)가 삽입부(2) 내에서 완전히 함몰되도록 하여 제2연결부품의 표면으로 돌출되어 드러나지 않도록 한다.

돌출부(1)가 형성되는 제1연결부품의 재질로는 통상의 일반적인 금속재이면 구성이 가능하며, 전자제품의 백커버나 내부결합 부속품의 경우 금속재로 이루어진부품이 다수 구성되는데 이들의 결합시 적용이 가능한 것이다.

제1연결부품(A)과 결합되는 제 2연결부품(B)에는 돌출부(1)가 삽일될수 있도록 돌출부가 삽입되는 입구부(2a)는 돌출부(1)의 단면적과 거의 일치되게 구성하고 반대측 출구부(2b)로 갈수록 공간이 넓어지도록 삽입부(2)를 구성한다. 도2에 도시된바와 같이 제1연결부품(A)의 돌출부(1)가 제2연결부품(B)의 삽입부(2)에 대응되게 결합되면 돌추부(1)의 상측둘레는 공간이 형성되는데, 돌출부(1) 주위의 이러한 공간들은 차후 펀칭공정에 의해 돌출부(1)가 퍼져 공간을 메움과 동시에 결합력을 가지게 되는 것이다.

제2연결부품(B)에 입구부(2a)가 좁고 출구부(2b)로 갈수록 점점 넓게 구성되는 삽입부(2)의 구성은 연결부품의 펀칭 결합 시 돌출부(1)상측의 넓어진 단면적으로 인해 제2연결부품의 입구부(2a)를 벗어나지 못하도록 하여 결속력을 가지도록 하기 위함으로서, 도2에 도신된 바와 같이 구멍이 깔대기형으로 점점 넓어지게 구성할 수 도 있고, 도3에 도시된 바와같이 제2연결부품의 삽입부를 다단으로 구성하여 펀칭 결합시 제1연결부품의 돌출부(1)가 제2연결부품에 걸쳐 턱을 구성함으로서 고정력을 발휘할 수도 있다.

통상적으로 전자제품의 부품결합시 다수의 나사산을 내어 볼트로서 결합하거나, 다수의 홀을 구성하여 리벳을 사용하여 결합을 하고 있는데, 이러한 부품들의체결 부위에 본 발명의 돌출부(1)와 삽입부(2)를 다수 구성하면 기존의 체결방법과는 달리 별다른 결합부재를 사용치 아니하고도 결속효과를 누릴 수 있을 뿐만 아니라 전체 무게 또한 줄일 수 있는 것이다. 또한 제1연결부품(A)과 제2연결부품(B)의 결합시 다수의 돌출부(1)와 삽입부(2)를 구성하여 결합하지 아니하고 한곳에만 구성할 수밖에 없을 경우에 결합 후 생기는 틈새공간에 의해 두 부품사이에 회전이 생길수 있는데, 이러한 경우에는 돌출부(1)를 육각형 기둥모양으로 포밍하여 구성하고 삽입부(2)는 이에 대응하도록 단면을 구성하여 입구부(2a)와 점차 넓어지는 출구부(2b)로 구성하여 펀징결합하면 돌출부(1)는 육각형의 삽입부(2)공간에 퍼져 각이 형성된 상태로 구성 결합됨으로서 회전력을 억제하여 단한곳의 돌출부(1)와 삽입부(2)를 구성하고도 안전한 결속을 이룰 수도 있다.

이상 살펴 본바와 같은 구성과 작용을 가지는 본발명은 기존에 있어서의 부품사이의 결합가공과 비교하여 부가적인 가공이 훨씬 적어질 뿐만 아니라, 조립시 불순물이 생겨 제품자체에 트러블을 일으킬 소지가 전혀 없는 것이다. 또한 상기 언급한바와 같이 접합 후 부품의 표면위로 돌출부위가 전혀 형성되지 아니하여 간섭의 여지가 없으며, 진동, 기후 등으로 인한 연결부재의 이탈을 걱정 할 필요가 전혀 없게되고 압을 주어 결합함으로 결합부위의 내구성이 강화되는 효과도 있는 것이다.

상기와 같은 방법과 구성으로 이루어진 본 발명 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조와 방법을 사용하면, 대량생산제품의 부품결합시 인건비와 시간을 대폭줄일 수 있어 경제성이 우수하며, 이물질 발생으로 인한 불량품생산을 근절시킬 수 있고 제품의 완성 후 전체적인 무게의 감소에도 도움을 줄 수 있는 등 산업전반에 있어 파급 효과가 다대한 발명이라 하겠다.

Claims (5)

1. 기존의 금속재 부품을 상호 맞대어 결합할 시의 체결구조 및 방법에 있어서,

   제1연결부품(A)에는 포밍공정으로 돌출부(1)를 구성하고,

   제2연결부품의 대응부위에 돌출부의 단면모양과 같은 단면의 삽입부(2)를 구성하고,

   돌출부(1)를 대응하는 삽입부(2)에 삽입한 후 돌출부(1)에 압을 가하여 돌출부의 상부면적을 넓혀 삽입부(2)의 홈의 틈을 막아 결합하는 것을 특징으로 하는 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법
2. 제1항에 있어서,

   돌출부(1)는 원통형의 또는 다각형의 돌출부(1)로 구성되는 것을 특징으로 하는 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법
3. 제1항에 있어서,

   삽입부(2)는 입구부(2a)에서 출구부(2b)로 갈수록 구멍의 면적이 넓어지게 구성되는 것을 특징으로 하는 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법
4. 제1항에 있어서,

   삽입부(2)는 입구부(2a)에서 출구부(2b)로 갈수록 구멍의 면적이 넓어지게 다단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조 및 방법
5. 제1연결부품(A)에는 포밍공정으로 돌출부(1)와

   제2연결부품의 대응부위에 돌출부의 단면모양과 같은 단면의 삽입부(2)를 구성하여,

   돌출부의 상부면적을 넓혀 삽입부(2)의 홈의 틈을 막아 결합할 할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 체결구를 사용하지 않는 판형 부품 결합 구조