KR100479158B1 - 스위치용 브라켓 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위치용 브라켓 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 아연을 주성분으로 하는 금속재료를 650℃~700℃로 용융시키는 단계(Ⅰ)와; 가장자리에 직사각형상의 연속적인 폐쇄홈(110)이 형성되며 상기의 폐쇄홈 좌우측부상에 다수개의 돌기(111)가 구비된 상부금형(100)과, 상기의 상부금형(100)과 결합되고, 상기의 폐쇄홈(110)과 외측끼리 대응하게 되며 상하측부상에 다수개의 돌기(211)가 형성된 상부홈(210)과, 상기의 상부홈(210) 좌우측 양부에 평형을 이루며 함몰된 하부홈(220)과, 상기의 하부홈(220)을 가로지르는 가로바(230)가 구비된 하부금형(200)으로 구성된 제조금형에 상기의 용융금속을 가압주입하는 단계(Ⅱ)와; 상기의 용융금속을 150℃~200℃로 냉각시키는 단계(Ⅲ)와; 상기의 냉각단계를 통해 응고된 주물을 상기의 제조금형으로부터 꺼내는 단계(Ⅳ)와; 상기의 주물에서 탕도(330) 및 오목부(320) 등에 해당하는 과잉금속부를 제거하는 1차가공단계(Ⅴ)와; 상기 주물의 플래시를 제거하고 표면을 매끈하게 하기 위해 쇼트피닝가공으로 다듬는 2차가공단계(Ⅵ);를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 스위치를 배선함에 고정시키기 위한 고정용 브라켓과 스위치커버가 결합되는 커버고정틀을 아연합금 주조공정을 통해 일체로 제작함으로써, 볼트의 무리한 조임에도 휘거나 깨지지 않아 스위치가 안정적으로 설치되고, 조립과정이 단순해짐에 따라 생산성이 향상되는 스위치용 브라켓 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

스위치용 브라켓 및 그 제조방법{switch bracket and its manufacturing method}

본 발명은 스위치용 브라켓 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 스위치를 배선함에 고정시키기 위한 고정용 브라켓과 스위치커버가 결합되는 커버고정틀을 아연합금 주조공정을 통해 일체로 제작함으로써, 볼트의 무리한 조임에도 휘거나 깨지지 않아 스위치가 안정적으로 설치되고, 조립과정이 단순해짐에 따라 생산성이 향상되는 스위치용 브라켓 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 사무실 등의 일반건물에서 사용되는 스위치는 벽면, 판면 등에 부착되어 벽체 내에 매립된 배선함에 결합됨으로써 설치되고 있으며, 도 1은 이러한 종래 스위치의 보편적인 구성을 나타낸 것이다.

종래의 스위치는 전원 또는 부하에 접속되는 각각의 개별단자와 이들 단자를 이어주는 접지면을 내장하고 있는 스위치부재(10), 상기 스위치부재(10)를 건물 내벽에 매립되어 있는 배선함에 설치할 수 있도록 하는 고정용 브라켓(11), 상기 고정용 브라켓(11)의 전방을 가리면서 상기 스위치부재(10)에 전기적으로 결합되는 누름버튼(14), 상기 고정용 브라켓(11)의 테두리부를 감싸도록 볼트 고정되는 커버고정틀(12), 그리고 상기 누름버튼(14) 노출을 위해 중앙을 천공한채 상기 커버고정틀(12)을 가리면서 탈착가능하게 결합되는 스위치커버(13)를 포함하여 구성된다.

이러한 종래의 스위치가 설치되는 과정에서, 벽면이 고르지 못하거나 스위치를 고정시키기 위해 배선함 내부에 형성된 체결부와의 결합선상에 오차가 있을 때에는, 볼트의 무리한 조임에 의해 볼팅홀을 포함한 고정용 브라켓(11)이 휘어지거나 깨지게 되며, 이에따라 고정용 브라켓(11)과 체결되는 커버고정틀(12) 및 스위치커버(13) 등이 쉽게 파손 및 이탈되고, 부품수가 많음으로 인해 제작 및 조립시 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 종래기술로서, 고정용 브라켓(11)과 커버고정틀(12)을 일체화하여 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓에 대해 간단히 설명하기로 한다. 도 2는 상기 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓의 사시도를 도시하고 있다.

상기의 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓은 다수개의 커버체결공(21)과 볼트체결공(22)이 형성된 직사각형상의 테두리부(20)와; 상기 테두리부(20)의 내측에 관통된 스위치부재고정부(30)와; 상기 스위치부재고정부(30) 좌우측에 세로방향으로 후방돌출되며, 돌출부에 통공이 형성된 스위치부재체결부(40)로 구성된다.

상기의 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓은 금속판 등에 압축력을 가하여 절단, 따내기, 굽힘가공 등의 소성변형이 순차적이고 반복적으로 이루어지는 과정을 통해 고정용 브라켓과 커버고정틀의 기능을 동시에 하도록 제작되어지나, 얇은 철판에 굽힘을 가하는 방법으로는 철판 전후면의 돌출부를 한 단면상에 동시에 형성시킬 수 없으며, 철판 두께 이상의 두께를 형성시킬 수 없고, 각각의 프레스가공 단계에서 소재에 무리를 주지 않기 위해서 굽힘변형에 제한을 받음으로써 볼팅홈부를 일정높이차 이상이 나도록 형성시키지 못하는 등 원하는 형상을 제작하는 데 제한을 받게 된다.

이로인해 상기 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓은 견고하지 못하고, 원하는 형상을 제작하는 데 한계가 있으며, 제작과정이 번거롭고, 가공을 통해 변형이 많이 일어난 곳과 절단이 이루어진 곳 등은 소재가 약해지고 결합력이 떨어지게되는 단점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 볼트의 무리한 조임에도 휘거나 깨지지 않아 스위치가 안정적으로 설치되고, 제작 및 조립과정이 단순해짐에 따라 생산성이 향상되며, 미관을 향상시킬 수 있는 스위치용 브라켓 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 아연을 주성분으로 하는 금속재료를 650℃~700℃로 용융시키는 단계(Ⅰ)와; 제조금형에 상기의 용융금속을 가압주입하는 단계(Ⅱ)와; 상기의 용융금속을 150℃~200℃로 냉각시키는 단계(Ⅲ)와; 상기의 냉각단계를 통해 응고된 주물을 상기의 금형으로부터 꺼내는 단계(Ⅳ)와; 상기의 주물에서 탕도(330) 및 오목부(320) 등에 해당하는 과잉금속부를 제거하는 1차가공단계(Ⅴ)와; 상기 주물의 플래시를 제거하고 표면을 매끈하게 하기 위해 쇼트가공으로 다듬는 2차가공단계(Ⅵ);를 포함하여 구성되는 스위치용 브라켓 제조방법을 제공하는 것을 첫번째 기술적 요지로 한다.

상기의 제조금형은 가장자리에 직사각형상의 연속적인 폐쇄홈(110)이 형성되며 상기의 폐쇄홈(110) 좌우측부상에 다수개의 돌기(111)가 구비된 상부금형(100)과, 상기의 상부금형(100)과 결합 시 상기의 폐쇄홈(110)과 외측끼리 대응하게 되며 상하측부상에 다수개의 돌기(211)가 형성된 상부홈(210)과, 상기의 상부홈(210) 좌우측 양부에 평형을 이루며 함몰된 하부홈(220)과, 상기의 하부홈(220)을 가로지르는 가로바(230)가 구비된 하부금형(200)으로 구성되며, 가스가 빠져나갈 수 있는 배기부(310)와; 상기 배기부(310)을 통과하여 나온 과잉금속이 담기는 오목부(320)와; 상기 금형의 과열을 방지하기 위해 가장자리 둘레에 형성된 냉각수채널;이 갖추어짐을 특징으로 한다.

그리고, 다수개의 커버체결공(411)이 형성된 직사각형상의 테두리부(410)와; 상기 테두리부(410)의 내측에 일체로 연결된 고정부(420)와; 상기 고정부(420)의 중앙에 관통된 스위치부재고정부(421)와; 상기 스위치부재고정부(421) 좌우측에 세로방향으로 후방돌출되며, 돌출부에 통공(431)이 형성된 스위치부재체결부(430);를 포함하여 일체로 구성됨을 특징으로 하는 스위치용 브라켓을 제공하는 것을 두번째 기술적 요지로 한다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스위치용 브라켓의 제조방법을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 의한 스위치용 브라켓의 제조 플로우차트를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명에 의한 스위치용 브라켓의 상하금형을 나타낸 사시도이다.

먼저 아연을 주성분으로 하는 금속재료는 주성분인 아연 외에 약 4%의 알루미늄, 1%이하의 구리, 약 0.04% 마그네슘 등으로 구성되며, 상기와 같은 조성의 아연기저합금에서 알루미늄은 합금의 기계적 성질을 크게 개선하는 성질을 가지며, 구리는 인장강도, 전연성 및 경도를 증가시키고, 마그네슘은 전도성이 높아 주물을 안정시키는 역할을 하게된다.

상기의 아연기저합금은 540℃이하의 주조온도를 가지므로 불순물의 용융점까지 고려해 650℃~700℃로 용융시킨다. 저온에서 주조되므로 생산원가가 낮고 금형의 유지비가 저렴하며, 비교적 저온에서도 표면이 매끈하게 주조되고 상당한 강도를 가진다.

별도의 용해로에서 용융된 상기의 아연기저합금을 제조금형의 주입구에 주입한 다음 제조금형 내부로 압입시키고, 150℃~200℃로 냉각시키는 공정을 통해, 균일한 표면과 정확한 치수를 얻게된다. 이러한 주조 방법을 다이캐스팅(die-casting)이라 하며, 아연기저합금을 다이캐스팅하는 공정을 통하면 어떤 금속보다 작은 공차를 얻을 수 있고, 주조 시 열에 의한 금형의 손상이 거의 없어 수백만 회 주조가능하다.

상기의 제조금형은 고정용 브라켓과 커버체결부가 일체로 형성되는 일체형 스위치용 브라켓을 제조하기 위한 것으로, 상부금형(100)과 하부금형(200)으로 구성되어 있다. 상기의 상부금형(100)은 스위치용 브라켓 전면부를 형성시키게 되며, 테두리부(410)를 형성시키기 위해 가장자리에 직사각형상의 연속적인 폐쇄홈(110)이 구비되며, 상기의 폐쇄홈(110) 좌우측부상에 다수개의 돌기(111)를 돌출시킴으로써 강성을 유지하면서도 굽힘응력에 따른 피로강도를 향상시키는 구조를 형성시키고, 테두리부(410)에 해당하는 재료의 소모와 무게를 줄이도록 한다.

상기의 하부금형(200)은 상기의 상부금형(100)과 맞물려 결합하게 되며, 결합 시 상기 폐쇄홈(110)의 외측부와 동일한 외측부를 가짐으로써 테두리부 후면부를 형성시키는 상부홈(210)이 구비되며, 상기의 상부홈(210) 상하측부상에 다수개의 돌기(211)가 돌출되어 상기의 상부금형(100)의 경우와 마찬가지로 굽힘피로강도를 향상시키고 재료의 소모와 무게를 줄이는 이점을 제공한다. 상기의 상부홈(101) 좌우측 양부에는 스위치체결부(430)를 형성시키기 위해 세로방향으로 평형을 이루며 함몰된 하부홈(220)이 형성되며, 상기의 하부홈(220)에는 상기 하부홈의 좌우를 가로지르는 가로바(230)가 구비되어 스위치체결공(431)을 형성시킨다.

상기의 제조금형은 상부금형(100)과 하부금형(200)의 홈부를 2개소씩 구비함으로써 간단히 2개의 스위치용 브라켓을 동시에 성형시킬 수 있으며, 또한 2개소 이상을 구비하게되면 다수개의 스위치용 브라켓을 동시에 성형시킬 수 있으므로 대량생산시에 시간과 금형의 부담을 줄일 수 있어 생산력을 효과적으로 높일 수 있다.

상기의 하부금형(200)에는 주물의 가압주입 시 발생하는 가스가 빠져나갈 수 있는 배기부(310)와, 압입에 의해 상기 배기부(310)을 통과하여 나온 과잉금속이 담기는 오목부(320)가 형성된다. 또한 냉각수채널을 상기 하부금형(200)의 가장자리 둘레에 형성시킴으로써 상기 용융된 아연기저합금으로 인한 제조금형의 과열을 방지하고, 금속을 정확한 온도에서 유지되도록 조절한다.

상기의 냉각공정을 거쳐 응고된 주물은 상기의 제조금형으로부터 꺼내어져 상기 주물의 탕도(330) 및 상기의 오목부(320)에 해당하는 과잉금속부를 트리밍가공을 통해 제거하게 된다. 탕구, 탕도(330) 및 상기의 오목부(320)에 해당하는 과잉금속부는 재용융시킴으로써 폐기물이 적어지게 할 수 있으며, 결과적으로 금속재료가 적게 소요된다.

여기에 미세한 볼을 고속도로 회전시키면서 공작물의 표면을 연삭하는 쇼트피닝가공이 더해짐으로써 상부금형과 하부금형의 단면이 서로 맞는 표면사이에 발생하는 플래시를 제거하고 주물의 표면을 매끈하게 완성시킨다.

따라서 상기와 같은 주조공정을 통해 제작하면 강성을 유지하면서도 원하는 형상으로 제작할 수 있고, 특히 브라켓 전후면상의 돌출부를 형성함에 있어 높이와 두께의 제한을 받지 않으므로 브라켓 전면방향으로의 스위치 높이를 원하는대로 조절할 수 있어 미관이 향상되는 이점이 있다. 또한 주물의 치수가 정확히 조절되므로 기계가공이 거의 필요하지 않다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스위치용 브라켓(400)을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도 5는 본 발명에 의한 스위치용 브라켓을 나타낸 사시도이다.

먼저 고정용 브라켓과 스위치커버가 일체로 형성되는 브라켓구조를 설명하기로 한다. 상기의 일체형 스위치용 브라켓은 상기의 고정부(420) 상하부에 형성된 볼트체결공(422)과 상기의 고정부(420) 중앙을 관통하여 형성된 스위치부재고정부(421), 상기의 스위치부재고정부(421) 좌우에 세로방향으로 후방돌출되어 스위치부재의 걸림턱이 체결되는 다수의 체결공(431)이 형성된 스위치부재체결부(430), 테두리부(410)에 형성된 커버체결공(411)을 포함해 구성됨으로써, 스위치부재를 건물 내벽에 매립되어 있는 배선함에 설치할 수 있도록 하는 고정용 브라켓과 상기 고정용 브라켓을 지지하고 테두리부를 감싸면서 상기 고정용 브라켓과 함께 볼트 고정되는 커버고정틀의 기능을 동시에 가진다.

따라서, 상기의 스위치용 브라켓은 다수개의 커버체결공이 형성된 직사각형상의 테두리부(410), 상기 테두리부의 내측에 일체로 연결되며 중앙에 스위치부재고정부(421)가 관통된 고정부(420), 상기 스위치부재고정부(421) 좌우측에 세로방향으로 후방돌출되며, 돌출부에 통공(431)이 형성된 스위치부재체결부(430)가 일체로 형성된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 상기의 스위치용 브라켓을 병립연결시키면 연속형 스위치 브라켓이 제작된다.

상기의 연속형 스위치 브라켓은 단일형 스위치 브라켓과 구성이 동일하나, 스위치부재고정부(421)가 상기 고정부(420)를 좌우로 병립해 관통됨으로써 형성되고, 각각의 스위치부재고정부(421) 좌우에 세로방향으로 후방돌출됨으로써, 병립된 상기 스위치부재고정부(421)의 중앙부(440)에서 인접하게되는 좌우 스위치부재체결부가 일체로 형성되는 구조를 가진다. 스위치부재고정부(420) 중앙의 연결부(440)는 세로방향을 따라 후방돌출되어 기둥형상을 가지고, 돌출부를 가로방향으로 관통하는 다수의 통공(441)이 형성됨으로써, 좌우측 스위치부재에서 돌출된 좌우 한쌍의 결합턱이 체결되는 체결공(441)이 일체로 형성되고, 연결부 전체가 후방으로 확장연결된 구조를 가지도록 한다.

상기와 같은 연결구조를 갖는 연속형 스위치 브라켓을 주조공정을 통해 제작하면 강성을 유지하면서도 원하는 형상으로 제작할 수 있어, 스위치의 크기가 배가됨으로 인해 단일형 스위치 구조물보다 더욱 쉽게 휘어지거나 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스위치용 브라켓 및 그 제조방법에 의하면, 강도가 뛰어나 볼트의 무리한 조임에도 휘거나 깨지지 않으므로 스위치가 안정적으로 설치되고, 제작 및 조립과정이 단순해짐에 따라 생산성이 향상되며, 형상을 제작함에 있어 제한이 적으므로 미관이 향상되는 효과가 있다.

도 1 - 종래 스위치의 보편적인 구성을 나타낸 사시도

도 2 - 프레스가공을 통해 제작된 스위치용 브라켓의 사시도

도 3 - 본 발명에 의한 스위치용 브라켓의 제조 플로우차트

도 4 - 본 발명에 의한 스위치용 브라켓의 상하금형을 나타낸 사시도

도 5 - 본 발명에 의한 스위치용 브라켓을 나타낸 사시도

도 6 - 본 발명에 의한 연속형 스위치용 브라켓을 나타낸 사시도

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 상부금형 110 : 폐쇄홈

111 : 폐쇄홈 돌출부 200 : 하부금형

210 : 상부홈 211 :상부홈 돌출부

220 : 하부홈 230 : 가로바

310 : 배기부 320 : 오목부

330 : 탕도 410 : 테두리부

411 : 커버체결공 420 : 고정부

421 : 스위치부재고정부 422 : 볼트체결공

430 :스위치부재체결부 431 : 스위치부재체결공

440 : 연결부 441 : 연결부 스위치부재체결공

Claims (5)

1. 아연을 주성분으로 하는 금속재료를 650℃~700℃로 용융시키는 단계(Ⅰ)와;

   가장자리에 직사각형상의 연속적인 폐쇄홈(110)이 형성되며 상기의 폐쇄홈 좌우측부상에 다수개의 돌기(111)가 구비된 상부금형(100)과, 상기의 상부금형(100)과 결합되고, 상기의 폐쇄홈(110)과 외측끼리 대응하게 되며 상하측부상에 다수개의 돌기(211)가 형성된 상부홈(210)과, 상기의 상부홈(210) 좌우측 양부에 평형을 이루며 함몰된 하부홈(220)과, 상기의 하부홈(220)을 가로지르는 가로바(230)가 구비된 하부금형(200)으로 구성된 제조금형에 상기의 용융금속을 가압주입하는 단계(Ⅱ)와;

   상기의 용융금속을 150℃~200℃로 냉각시키는 단계(Ⅲ)와;

   상기의 냉각단계를 통해 응고된 주물을 상기의 제조금형으로부터 꺼내는 단계(Ⅳ)와;

   상기의 주물에서 탕도(330) 및 오목부(320) 등에 해당하는 과잉금속부를 제거하는 1차가공단계(Ⅴ)와;

   상기 주물의 플래시를 제거하고 표면을 매끈하게 하기 위해 쇼트피닝가공으로 다듬는 2차가공단계(Ⅵ);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스위치용 브라켓 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 제조금형은,

   2개의 스위치용 브라켓이 동시에 성형될 수 있도록 각각의 홈부가 2개소로 구비되어짐을 특징으로 하는 스위치용 브라켓 제조방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기의 제조금형은,

   가스가 빠져나갈 수 있는 배기부(310)와;

   상기 배기부(310)을 통과하여 나온 과잉금속이 담기는 오목부(320)와;

   상기 제조금형의 과열을 방지하기 위해 가장자리 둘레에 형성된 냉각수채널;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스위치용 브라켓 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제