KR100196986B1 - 금속판 사이의 접합구조물 - Google Patents

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Abstract

보다 견고한 결합력을 발휘할 수 있는 접합구조물이 제공된다. 제1금속판(11)에는 개구를 갖도록 러그(14)가 형성되어 있다. 제2금속판(12)의 단부의 일부는 개구와 러그와의 사이에 끼워진 상태에서 개구내로 압입되도록 러그와 함께 프레스 성형되어 있다. 제2금속판(12)의 압입부는 잔유부와 절단분리된 절단부와 잔유부에 절단분리되는 일없이 접속된 상태로 되어 있는 접속부를 갖는다.

Description

금속판 사이의 접합구조물
제1도는 본 발명의 일실시예의 사시도.
제2도는 비상승 상태의 러그(lug)를 도시하는 평면도.
제3도는 상승 상태로 있는 러그를 도시한 사시도.
제4도는 본 발명의 일실시예의 평면도.
제5도는 제2금속판의 압입부를 도시한 평면도.
제6도는 제4도의 C-C 선을 따라 취한 단면도.
제7도는 제4도의 D-D 선을 따라 취한 단면도.
제8도는 제4도의 E-E 선을 따라 취한 단면도.
제9도는 제4도의 F-F 선을 따라 취한 단면도.
제10도는 본 발명의 다른 실시예에서 이용되는 제1금속판의 러그를 도시한 평면도.
제11도는 상승 상태로 있는 러그를 도시한 사시도.
제12도는 본 발명의 또다른 실시예에서 사용되는 제1금속판의 러그를 도시한 평면도.
제13도는 상승 상태의 러그를 도시한 사시도.
제14도는 펀치의 저면을 도시한 도면.
제15도는 펀치에 의해 프레스 형성되어 있는 상태를 도시한 도면.
제16도는 제15도와는 다른 위치에서 펀치에 의해 프레스 성형되어 있는 상태를 도시한 단면도.
제17도는 특허공보평 5-62241호 공보에 개시된 접합 구조물의 사시도.
제18도는 제1금속판과 제2금속판을 도시한 사시도.
제19도는 비상승 상태의 러그를 도시한 평면도.
제20도는 특허공보평 5-62241호에 개시된 접합구조물의 평면도.
제21도는 제20도의 A-A 선을 따라 취한 단면도.
제22도는 제20도의 B-B 선을 따라 취한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 21, 31 : 제1금속판 12, 22, 32 : 제2금속판
14, 24, 34 : 러그 15 : 개구
[발명의 분야]
본 발명은 서로 접합되어야 할 2개의 금속판의 형상변화에 의해, 쌍방의 금속판을 접합하는 접합 구조물에 관한 것이다.
[배경기술의 설명]
금속판 끼리의 접합에 대해서는, 종래로부터, 용접에 의한 것, 리벳을 이용한 것, 코킹(caulking) 혹은 커링(curling)에 의한 것등 각종의 접합구조물이 제안되어 있다.
그러나, 상품의 외측에 노출되는 부분에 있어서는, 코팅시의 강판을 이용함으로써 코팅작업을 생략하는 것이 바람직하고, 이 경우에, 용접에 의한 접합구조물을 채용하는 것은 비능률적이다. 왜냐하면, 용접후에, 접합부분을 다시 코팅해야만 하기 때문이다.
한편, 리벳을 이용한 접합구조물에 있어서는 접합 해야할 금속판 이외에 리벳을 필요로 하고, 또한 접합작업시에, 리벳을 삽입하는 구멍의 형성, 리벳의 삽입 및 리벳의 코킹등의 번잡한 작업을 실시해야만 하고, 게다가 특별한 장치를 필요로 한다.
또한, 코킹 혹은 커링 가공등의 가소성 변형을 이용한 접합 구조물의 경우에는 코팅 강판을 이용하여 코팅작업을 생략하는 것이 가능하다. 그러나, 접합시에, 특정 몰드 및 장치등을 필요로 한다.
상술한 바와같은 문제점을 해소할 수 있는 금속판사이의 접합구조물이 특허 공보평 5-62241호 공보에 개시되어 있다. 이 공보에 개시된 접합구조물에 의하면, 특정 장치의 필요 없이 접합해야할 금속판을 간단히 접합할 수 있다.
제17도 내지 제22도는 특허공보 평-562241 호 공보에 개시된 접합구조물을 설명하기 위한 도면이다.
제17도를 참조하여, 제1금속판(1)과, 제2금속판(2)사이의 접합시에, 여러개의 접합장소(3)가 형성되어 있다. 각 접합장소(3)에 있어서, 제1금속판(1)에 형성되어 있는 러그(4; 일으켜 세우는 부분)가 제2금속판(2)측으로 연장되어 있고, 또한, 제2의 금속판의 일부가 러그(4)에 의해 하방으로 눌러 내려져 있기 때문에, 제2금속판(2)이 제1금속판(1)에 의해, 마치 꿰매어진 것과 같은 구조로 되어 있다.
제17도에 도시한 접합구조물은 다음과 같이 하여 얻게된다. 제18도를 참조하여, 먼저, 제1금속판(1)과 제2금속판(2)을 준비한다. 제2금속판(2)에는 예비가공이 전혀 실시되지 않는다. 제1금속판(1)에는 개구(5)를 갖도록 러그(4)가 형성되어 있다.
제19도는 비상승 상태의 러그(4)를 도시한 평면도이다. 도시한 바와같이, 제1금속판(1)의 개구와 크기를 결정하는 개구 가장자리(5a)와 러그(4)사이에는 클리어런스(6)가 있다. 클리어런스(6)는 제2금속판(2)의 두께보다도 크게되도록 되어 있다.
제20도는 제1금속판(1)과 제2금속판(2)을 접합한 후의 상태를 도시한 평면도이다. 제21도는 제20도의 A-A 선을 따라 취한 단면도, 제22도는 제20도의 B-B 선을 따라 취한 단면도이다.
제21도 및 제22도에 도시한 바와 같이, 제1금속판(1)에 겹쳐지는 제2금속판(2)의 압입부(2a)는 제1금속판(1)의 개구와 일으켜 세우는 부분인 러그(4)와의 사이에 끼워진 상태에서, 잔유부(2b)는 절단 분리되는 일 없이 개구내로 압입되도록 러그(4)와 함께 프레스 형성되어 있다.
제21도 및 제22도에 도시한 바와 같이 접합후의 상태에 있어서는, 제2금속판(2)의 압입부(2a)는 제1금속판(1)의 개구 가장자리(5a)에 결합한다.
제7도 내지 제22도에 도시한 바와 같은 접합구조물에 의하면, 특별한 가공장치를 갖는 것없이, 접합해야할 금속판끼리를 간단히 접합할 수 있다. 그러나, 접합구조물에 있어서도 개선해야 할 점이 있다.
제19도를 이용하여 설명한바와같이, 제1금속판(1)의 러그(4)와 개구가장자리(5A)와의 사이에는 제2금속판(2)의 두께보다도 큰 클리어런스(6)가 존재하고 있다. 따라서, 제21도 및 제22도에 도시한 바와같이, 제2금속판(2)의 압입부(2a)와 잔유부(2b)를 접속하는 부분(2c)은 면방향에 대해 수직이 아니고, 경사진 방향으로 연장된다. 그러므로, 제2금속판(2)의 압입부(2a)와 제1금속판의 개구 가장자리(5a)사이의 결합력이 약하고, 양 금속판사이에 위치어긋남이, 생길 가능성이 있다.
[발명의 개요]
본 발명의 목적은 특허공보평 5-62241 호 공보에 개시된 금속판 사이의 접합 구조물을 개량한 것으로, 구체적으로는 보다 견고한 결합력을 발휘할 수 있는 구조물을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 금속판사이의 접합구조물은 이하의 것을 특징으로 한다. 제1금속판에는 개구를 러그가 형성되어 있다. 제1금속판에 겹쳐지는 제2금속판의 단부의 일부는 개구와 러그와의 사이에 끼워진 상태에서 개구내로 압입되도록 러그와 함께 프레스 성형되어 있다. 제2금속판의 압입부는 잔유부와 절단분리된 절단부와, 잔유부에 절단 분리되는 일 없이 접속된 상태로 되어 있는 접속부를 갖는다.
제2금속판의 압입부는 접속부를 거쳐서, 잔유부와 분리되지 않도록 견고하게 접속되어 있다. 또한, 제2금속판의 절단부는 제1금속판의 개구 가장자리에 돌출되어 맞닿기 때문에, 그 결합력이 크다. 그러므로, 본 발명에 의하면, 보다 견고한 결합력을 발휘하는 접합구조물을 얻게된다.
일 실시예에서는, 제1금속판의 개구크기를 결정하는 개구 가장자리와, 러그와의 사이의 클리어런스는 압입부의 절단부에 대응하는 곳에서 작고, 접속부에 대응하는 곳에서는 크게되어 있다. 바람직하게는, 압입부의 절단부에 대응하는 곳의 클리어런스는 제2금속판의 두께의 30% 보다도 작고, 접속부에 대응하는 곳의 클리어런스는 제2금속판의 두께보다도 크게 되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서는 제1금속판의 러그의 외부 가장자리는 제2금속판의 잔유부와 동일 평면에 위치하는 매몰부와, 제2금속판의 잔유부의 위로 상승하는 상승부를 가진다. 매몰부 아래에 절단부가 위치하고, 상승부 아래에 접속부가 위치한다.
제1도는 본 발명의 일실시예의 접합구조물의 외관을 도시한 사시도이다.
제1금속판(11)과 제2금속판(12)간의 접합할때에, 여러개의 접합장소(13)가 형성되어 있다. 제1금속판(11)에는 개구를 갖도록 러그(14)가 형성되어 있다. 제2금속판(12)에는 예비가공이 전혀 실시되고 있지 않다. 제2금속판(2)의 단부 가장자리의 일부는 제1금속판(11)의 개구와 러그(14)간에 끼워진 상태에서 개구 내로 압입되도록 러그(14)와 함께 프레스 성형되어 있다.
제2도는 비상승 상태의 러그(14)를 도시한 평면도고, 제3도는 상승 상태로 있는 러그(14)를 도시한 사시도이다.
제2도 및 제3도에 도시한 바와같이, 제1금속판(11)의 러그(14)의 외부 가장자리는 절결부(14a)와, 직선부(14b)를 갖는다. 마찬가지로, 개구(15)의 크기를 결정하는 개구 가장자리는 절결부(15a)와 직선부(15b)를 갖고 있다.
제2도 및 제3도에 도시된 러그(14)는 하나의 방법으로서, 다음과 같이 형성된다. 먼저, 제1금속판(11)에 대해서, 타원 형상의 구멍을 뚫는 것에 의해 절결부(14a, 15a)를 형성한다. 다음으로, 전단 가공에 의해 직선부(14b, 15b)를 형성한다.
러그(14)의 절결부(14a)와, 개구(15)의 절결부(15)간의 최대 클리어런스는 바람직하게는, 제2금속판(12)의 두께보다도 크게되도록 되어 있다. 한편, 러그(14)의 직선부(14b)와, 개구(15)의 직선부(15b)간의 클리어런스는 제2금속판(12)의 두께의 30% 보다도 작게 되도록 되어 있다.
제4도는 제1금속판(11)과 제2금속판(12)을 접합한 후의 상태를 도시한 평면도이고, 제6도 내지 제9도는 각각 제4도의 C-C 선, D-D선, E-E 선 및 F-F선을 따라 취한 단면도이다. 제5도는 제2금속판(12)의 압입부(16)를 도시한 도해적 평면도이다.
제4도 및 제5도를 참조하여, 제2금속판(12)의 단부의 일부는 제1금속판(11)의 개구와 러그(14)사이에 끼워진 상태에서 개구내에 압입되도록 러그(14)와 함께 프레스 성형되어 있다. 제2금속판(12)의 압입부(16)는 잔유부(17)와 절단 분리된 절단부(16a)와 잔유부에 절단분리 되는일 없이 접속된 상태로 되어 있는 접속부(16b)를 갖는다. 절단부(16a)는 제1금속판(11)의 러그(14)의 직선부(14b)와 개구(15)의 직선부(15b)사이의 클리어런스가 제2금속판(12)의 두께보다도 작기 때문에, 프레스 성형시에 제2금속판(12)이 전단되어 형성된다. 한편, 제1금속판(11)의 러그(14)의 절결부(14a)와 개구(15)의 절결부(15a)간의 최대 클리어런스는 제2금속판(12)의 두께보다도 크기때문에, 러그(14)에 의해 제2금속판(12)의 단부를 압입했다고해도, 그부분에서는 제2금속판(12)은 전단되지 않고 접속부(16b)로 되어 남는다.
제6도에 도시한 위치에서는 제2금속판(12)의 압입부(16)는 잔유부(17)에 대해 접속부(16b)를 거쳐서 접속되어 있다. 접속부(16b)는 면방향에 대해 경사지게 연장되어 있기때문에, 제1금속판(11)에 대한 결합력은 비교적 약하다.
제7도에 도시한 위치에서는 제2금속판(12)의 압입부(16)는 잔유부(17)로부터 전단분리되어 있다. 따라서, 압입부(16)의 절단부(16a)는 제1금속판(11)의 개구의 직선부(15b)와 돌출하여 맞닿는다. 이 결합력은 견고하므로, 도면중 X방향으로 표시한 위치 어긋남은 생기지 않는다.
제8도에 도시한 위치에서는 제2금속판(12)의 압입부(16)는 접속부(16b)를 거쳐서 잔유부(17)에 접속되어 있다.
제9도에 도시한 위치에서는 제2금속판(12)의 압입부(16)는 잔유부(17)로부터 절단분리되어 있다. 따라서, 압입부(16)의 절단부(16a)가 제1금속판(11)의 개구의 직선부(15b)에 돌출하여 접촉한다. 상기의 결합력은 강하기 때문에, 도면중 화살표 Y 방향으로 나타낸 위치어긋남은 생기지 않는다.
이상의 설명으로부터 명확해지듯이, 제1도 내지 제9도에 도시한 접합구조물에서는 제2금속판(12)의 압입부(16)가 잔유부(17)와 절단분리된 절단부(16a)와, 잔유부(17)에 절단분리되지 않고 접속된 상태로 되어있는 접속부(16b)를 갖기 때문에, 위치 어긋남이 생기지 않는 견고한 접합구조물을 갖게된다.
제10도 및 제11도는 제1금속판의 러그의 다른예를 도시하고 있다. 도시한 구조에서는 제1금속판(21)의 러그(24)는 절결부(24a)와 직선부(24b)를 포함한다. 한편, 개구(25)는 직선적인 개구 가장자리만을 갖는다. 상기예에 있어서도, 바람직하게는 러그(24)의 절결부(24a)와 개구(25)의 개구 가장자리간의 최대 클리어런스는 접합해야할 제2금속판의 두께보다는 크게되도록 되어 있다. 한편, 러그(24)의 직선부(24b)와, 개구(25)의 개구 가장자리간의 클리어런스는 제2금속판의 두께의 30% 보다도 작게 되도록 되어 있다. 이같은 러그를 이용하여 프레스 형성한 경우, 상술한 실시예와 마찬가지로 제2금속판의 압입부는 절단부와 접속부를 갖는다.
제12도 내지 제16도는 본 발명에 따른 접합구조물의 다른 예를 도시한 도면이다. 제12도 및 제13도를 참조하여, 제1금속판(31)의 러그(34)는 상술한 실시예와 달리, 절결부를 갖고 있지 않다. 또한, 개구(35)도 절결부를 갖고 있지 않다. 러그(34)와 개구(35)의 개구 가장자리간의 클리어런스는 접합해야 할 제2금속판의 두께의 30%보다도 작게되도록 되어 있다. 따라서, 만일 러그(34)의 전 영역에 대해 균등하게 압력을 부여하여 제2금속판의 단부의 일부를 압입하도록 하면, 제2금속판의 압입부는 잔유부로부터 완전히 절단분리되어 버린다.
그래서, 제12도 내지 제16도에 도시한 실시예에서는 러그(34)를 가압하는 펀치(40)의 형상에 대해 개량을 가하고 있다. 제14도는 펀치(40)의 저면을 도시한 도면이다. 펀치(40)는 러그(34)의 외부 가장자리에 대응하는 부분에 여러개의 오목부(41)를 갖고 있다.
제15도 내지 제16도는 펀치(40)에 의해 러그(34)를 가압하고 있는 상태를 도시하고 있다. 제15도에 도시한 바와같이, 펀치(40)의 오목부(41)의 아래에 위치하는 부분에서는 제2금속판(32)의 압입부(36)는 잔유부(37)로부터 절단분리되는 일없이 접속된 상태로 되어있다. 제15도에 도시한 위치에서는 제1금속판(31)의 러그(34)의 외부 가장자리는 제2금속판(32)의 잔유부(37) 위쪽으로 올라가는 상승부를 갖는다.
제16도에 도시한 위치에서는 제2금속판(32)의 압입부(36)는 제1금속판(31)의 러그(34)에 의해 가압되어 잔유부(37)로부터 절단분리되어 있다. 이 상태에서는 압입부(36)는 제1금속판(31)의 개구 가장자리와 견고하게 결합하기 때문에, 제1 및 제2금속판간의 위치 어긋남은 생기지 않는다. 제16도에 도시한 위치에서는 제1금속판(31)의 러그(34)의 외부 가장자리는 제2금속판(32)의 잔유부(37)와 동일평면에 위치하는 매몰부를 갖는다.
제15도 및 제16도로부터 명확해지듯이, 도시한 실시예에서는 제1금속판(31)의 러그(34) 외부 가장자리는 제2금속판(32)의 잔유부(37)와 동일평면에 위치하는 매몰부(34a)와, 제2금속판의 잔유부(37) 위로 올라가는 상승부(34b)를 갖는다. 매몰부의 아래에는 압입부(36)의 절단부(36b)가 위치하고, 상승부의 아래에는 압입부(36)의 접속부(36b)가 위치한다.
몇개의 실시예를 예시적으로 나타내어 본 발명을 설명했지만, 본 발명을 도시한 실시예에 한정하는 것은 아니다. 도시한 실시예 이외에, 본 발명의 균등한 범위내에 있어서 각종의 수정이나 변형이 가능하다.

Claims (4)

  1. 제1금속판(11)과 제2금속판(12)을 접합하는 접합 구조물에 있어서, 제1금속판(11)에는 개구(15)를 갖도록 러그(14)가 형성되어 있고, 제1금속판(11)에 겹쳐지는 제2금속판(12)의 단부의 일부는 상기 개구(15)와 러그(14) 사이에 끼워진 상태에서 개구내에 압입되도록 러그(14)와 함께 프레스 성형되어 있고, 상기 제2금속판(12)의 압입부는 잔유부(17)의 절단분리된 절단부(16a)와, 잔유부(17)에 절단분리 되는 일 없이 접속된 상태로 되어 있는 접속부(16b)를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판사이의 접합구조물.
  2. 제1항에 있어서, 제1금속판(11)의 개구(15)의 크기를 결정하는 개구 가장자리와 러그(14)사이의 클리어런스는 압입부의 절단부(16a)에 대응하는 곳에서 작고, 접속부(16b)에 대응하는 곳에서는 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 금속판 사이의 접합구조물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 압입부의 절단부(16a)에 대응하는 곳의 클리어런스는 제2금속판(12)의 두께의 30% 보다도 작고, 접속부(16b)에 대응하는 곳의 클리어런스는 제2금속판(12)의 두께보다도 큰것을 특징으로 하는 금속판 사이의 접합구조물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 러그(14)의 외부 가장자리는 제2금속판(12)의 잔유부와 동일평면에 위치하는 매몰부와, 제2금속판의 잔유부의 위로 올라가는 상승부를 갖고, 상기 매몰부의 아래에 절단부가 위치하고, 상승부의 아래에 접속부가 위치하는 것을 특징으로 하는 금속판 사이의 접합구조물.
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