KR101146044B1 - 부품 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품 결합장치에 관한 것으로, 핀을 이중으로 하여 절개홈에 의해 텐션을 갖는 외측핀이 부품을 관통 삽입되도록 하고, 외측핀의 내측으로 내측핀이 삽입되어 외측핀을 외측으로 확장시켜 부품이 고정되도록 하며, 이때 외측핀의 측부에는 굴절형태의 걸림홈에 형성되어 내측핀의 걸림돌기가 이에 걸리도록 함으로써 내측핀이 이탈되지 않도록 한다. 이로인해 부품이 쉽게 분리되지 않도록 하는 부품 결합장치를 제안하는데 과제가 있다. 또한, 외측핀의 내부에 탄성체를 구비하여 내측핀의 분리시에 탄성체에 의해 외부로 튀어나올 수 있도록 하여 분리가 용이하게 하는데 또다른 과제가 있다.

부품, 결합, 이중핀, 탄성체

Description

부품 결합장치{omitted}

본 발명은 부품 결합장치에 관한 것으로, 특히 패널 형태의 부품들을 상호핀 형태의 장치로 연결하여 결합하고, 결합된 부위에서 핀이 쉽게 이탈이 발생하지 않도록 하는 부품 결합장치에 관한 것이다.

일반적으로 조립식 완구, 블록 조립형태의 로봇 등의 각 부품을 결합하기 위하여 핀 형태의 결합장치를 이용하게 된다.

도1은 종래의 부품 결합장치의 분리 사시도이고, 도2는 체결핀에 끼워진 캡을 고정시키기 전의 단면도이고, 도3은 캡을 고정시킨 것이다.

이러한 종래의 부품 결합장치는 부품(30)과 부품(40)을 조립하기 위한 결합부재를 구성함에 있어서, 샤프트(11)의 일측에는 머리부(13)가 형성되고, 샤프트(11)의 외표면 끝단에는 소정간격을 두고 서로 대향된 한쌍의 걸림홈(12)이 형성된 체결핀(10)과; 양쪽 절결부(22)에 의해 텐션력이 부여된 지지부(21)를 한쪽면에 구비하되 지지부(21)의 중앙에는 상기 샤프트(11)가 끼워지는 끼움공(23)을 관통시켜 형성하고, 지지부(21)의 선단 내면에는 상기 걸림홈(12)에 끼워지는 걸림턱(412)이 형성된 캡(20)으로 구성된 것을 특징으로 한 것으로서 도면중 미설명 부호(50)은 부싱이다.

이러한 체결핀(10)과 캡(20)의 결합은 도 2,3에서와 같이 캡(20)을 체결핀(10)의 샤프트(11)에 끼우는데 캡(20)에는 절결부(22)에 의해 텐션력이 부여된 지지부(21)가 형성되어 있으므로 샤프트(11)의 끝단이 부품(30,40)을 관통하여 밀고 들어오면 지지부(21)는 약간 벌어지게 되는 것이고, 이후 캡(20)을 회전시키면 걸림턱(412)이 걸림홈(12)에 삽입되어 캡(20)이 고정되므로 체결핀(10)에서 분리되지 않는 것이다.

그런데 이러한 종래의 부품 결합장치는 체결핀(10)의 샤프트(11) 끝단을 캡(20)에 삽입시켜 돌림으로써 고정시키게 되지만, 체결핀(10)이 외력에 의해 회전하게 되면 쉽게 체결핀(10)과 캡(20)이 이탈되어 부품(30,40)이 분리되는 경우가 발생한다.

이러한 종래의 문제점을 보완하기 위하여, 본 발명에서는 핀을 이중으로 하여 절개홈에 의해 텐션을 갖는 외측핀이 부품을 관통 삽입되도록 하고, 외측핀의 내측으로 내측핀이 삽입되어 외측핀을 외측으로 확장시켜 부품이 고정되도록 하며, 이때 외측핀의 측부에는 굴절형태의 걸림홈에 형성되어 내측핀의 걸림돌기가 이에 걸리도록 함으로써 내측핀이 이탈되지 않도록 한다.

이로인해 부품이 쉽게 분리되지 않도록 하는 부품 결합장치를 제안하는데 과제가 있다.

또한, 외측핀의 내부에 탄성체를 구비하여 내측핀의 분리시에 탄성체에 의해 외부로 튀어나올 수 있도록 하여 분리가 용이하게 하는데 또다른 과제가 있다.

과제를 해결하기 위한 수단으로는,

조립식 완구의 부품과 부품을 조립하기 위한 부품 결합장치를 구성함에 있어서,

샤프트(110)의 상단에 머리부(120)가 형성되고, 머리부(120)의 상단부터 샤프트(110)의 하단까지 관통된 내측핀 삽입공(140)이 형성되어 내측핀(200)을 삽입시켜 수용하며, 샤프트(110)의 하단으로부터 길이방향 상측으로 일정간격마다 복수개의 절개부(130,131)가 형성되어 텐션을 가지도록 형성됨과 아울러 절개부(130,131)를 제외한 샤프트(110)의 하단에는 외측으로 돌출되는 외부 돌출턱(150)이 형성되고, 내측핀 삽입공(140)의 측벽에는 머리부(120)부터 샤프트(110)까지 가이드 홈(160)이 형성되며, 그 가이드 홈(160)의 하단은 걸림홈(161)이 형성된 외측핀(100);

외측핀(100)의 내측핀 삽입공(140)의 직경과 대응된 직경을 가져서 내측핀 삽입공(140)으로 삽입되는 샤프트(210)의 상단에 머리부(220)가 형성되고, 샤프트(210)의 측부에는 외측핀(100)의 가이드 홈(160)에 삽입되기 위한 돌기(230)가 형성된 내측핀(200);으로 구성된다.

또한, 외측핀(100)의 하단 내측으로는 내측턱부(170)가 형성되고, 그 내측턱 부(170)와 내측핀(200)의 샤프트(210) 사이에는 내측핀(200)의 상부방향으로 탄성지지하기 위한 탄성체가 구비된다.

이러한 과제 해결 수단에 의해 외측핀을 부품의 결합구멍에 먼저 삽입하여 고정시킨 다음 내측핀을 외측핀의 내측으로 삽입하여 누르게 되면, 외측핀이 외측으로 확장되어 2개 이상의 부품이 견고히 결합되는 효과를 갖는다.

또한, 분리시에는 탄성체에 의해 내측핀이 상부로 돌출되므로 내측핀의 머리부를 잡고 빼면 되므로 쉽게 부품의 분리가 가능하므로 사용상의 편리성이 있다

본 발명의 구조와 사용상태를 도면을 참조하여 설명한다.

도4 및 도5는 본 발명을 상측 및 하측의 구조를 보인 도로서, 외측핀(100)은 원기둥 형태로 된 샤프트(110)의 상단에 평편하고 둥근형태의 머리부(120)가 형성되어 그 머리부(120)가 부품의 체결구멍에 삽입하였을 때 체결구멍의 상단에 걸릴 수 있도록 샤프트(110)의 지름보다 크게 형성된다.

또한 샤프트(110)는 원기둥 형태뿐만 아니라 사각, 6각, 8각 등의 다각형으로 형성될 수 있다.

머리부(120)의 상단 가운데 부분부터 샤프트(110)의 하단까지는 관통된 내측핀 삽입공(140)이 형성되며, 샤프트(110)의 하측에는 일정간격마다 샤프트(110)의 하단으로부터 길이방향으로 절개된 절개부(130,131)를 갖는다.

이러한 절개부(130,131)는 도면에서는 2개로 도시하였지만, 2개 이상 여러개 가 될 수 있다. 또한, 샤프트(110)의 하단에는 절개부(130,131)가 형성된 부위를 제외한 부분에 외측으로 돌출된 돌출턱(150)이 형성되어 있어서, 부품 체결구멍의 하단에 걸리도록 한다.

내측핀 삽입공(140)의 측벽에는 머리부(120)의 상단부터 샤프트(110)의 위치까지 상하방향으로 가이드홈(160)이 형성되는데, 가이드홈(160)은 도면에서 굴절형태로 도시하였지만 'S'자 형태, 'L'자, 곡선 등 다양한 형태가 될 수 있으며, 반드시 하단에는 내측핀(200)의 돌기(230)가 걸릴 수 있도록 걸림홈(161)이 형성되어야 한다.

이때 가이드홈(160)은 청구항 제3항에서 '제1걸림부'로 칭하였다.

내측핀(200)은 내측핀 삽입공(140)에 삽입되는 샤프트(210)와 그 샤프트(210)의 상단에 평편하고 둥근형태의 머리부(220)가 형성되는데, 머리부(220)의 직경은 외측핀(100)의 머리부(110)의 직경과 동일 또는 유사하게 형성되어 샤프트(210)가 외측핀(100)의 내측핀 삽입공(140)에 끼워졌을 때 하측으로 이탈하는 것을 방지한다.

그리고, 샤프트(210)의 측부에는 돌기(230)가 형성되어 외측핀(100)의 가이드홈(160)에 삽입되는데, 이때 돌기(230)의 위치는 외측핀(100)에 내측핀(200)이 완전히 삽입되었을 때 걸림홈(161)에 걸리도록 하는 위치에 형성된다.

이때 돌기(230)는 청구항 제3항에서 '제2걸림부'로 칭하였다.

또한, 머리부(220)의 상단표면에는 내측핀(200)을 외측핀(100)에 삽입시에 손가락으로 회전이 용이하도록 하기 위하여 다수개의 접촉돌기(240)가 형성되거나 또는 드라이버나 동전 등의 도구에 의해 회전시키기 위한 홈부(250)가 형성된다.

도6 및 도7은 외측핀(100)과 내측핀(200)이 결합되는 상태를 보인 단면도로서, 도시하지 않은 두개의 부품에 형성된 부품 체결공의 상측으로부터 외측핀(100)을 삽입시키게 되면, 샤프트(110)가 절개부(130,131)에 의해 텐션을 가지면서 오므린 상태로 삽입된다.

샤프트(110)가 끝까지 삽입되어 외부 돌출턱(150)이 부품 체결공의 하측으로 노출되면, 텐션에 의해 샤프트(121)의 외부 돌출턱(150)이 외측으로 확장되어 부품 체결공의 하단에 걸림으로써 이탈이 방지된다.

이때, 머리부(120)는 부품 체결공의 상단 둘레에 거치됨으로써 외측핀(100)이 부품 체결공내에서 안정적으로 장착된다.

그런데, 외력에 의해 외부 돌출턱(150)부위인 샤프트(110)의 하단이 오므려지면 외측핀(100)이 쉽게 이탈되므로, 외측핀(100)의 내측핀 삽입공(140)에 내측핀(200)을 삽입시켜 샤프트(110)의 하단이 오므려지는 것을 방지한다.

이를 위해, 내측핀(200)이 내측핀 삽입공(140)의 상측으로부터 삽입되는데, 돌기(230)를 가이드홈(160)의 상단에 끼운 상태로 내측핀(200)의 머리부(220) 상단을 손가락이나 도구 등에 의하여 돌리면서 밀게 되면, 내측핀(200)이 삽입되면서 회전하여 돌기(230)가 걸림홈(161)에 삽입되어 상측으로 이탈이 되는 것이 방지된다.

내측핀(200)을 외측핀(100)으로부터 제거하기 위해서는 내측핀(200)의 머리부(220)를 잡고 삽입시 회전하는 반대방향으로 회전시키면서 빼는 방식으로 이탈이 가능하다.

그런데, 내측핀(200)을 외측핀(100)으로부터 제거할 때 머리부(220)를 잡고 회전시키면서 잡아 뺀다는 것이 그리 수월하지 않으므로, 외측핀(100)의 내측과 내측핀(200) 사이에 탄성체를 부가하여 내측핀(200)을 상측방향으로 탄성지지하도록 함으로써 돌기(230)가 가이드홈(160)의 걸림홈(161)에서 이탈시에 상측으로 튕겨져 올라가 쉽게 분리가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 도8에서와 같이 외측핀(100)의 하단 내측으로는 내측턱부(170)를 형성하고, 내측핀(200)의 샤프트(210)의 중간부위에는 단턱(220)을 형성하여 탄턱(220)의 하측부위가 상측부위보가 직경이 좁도록 함으로써 샤프트(210)가 코일형태의 스프링(300)에 끼워져 스프링(300)의 상측이 단턱(220)에 걸리도록 한다.

몰론, 스프링(300)의 하단은 내측턱부(170)에 걸려서 하부로 이탈이 방지됨과 아울러 내측핀(200)을 상측방향으로 탄성지지하게 된다.

따라서, 내측핀(200)을 외측핀(100)으로부터 제거시에 상측으로 탄성지지하여 쉽게 이탈이 가능하다.

도9는 탄성체의 또다른 형태를 보인 도로서, 내측턱부(170)에 와셔(301)를 구비하여 내측핀(200)을 상측방향으로 약간 밀어서 이탈시키도록 함으로써 외측핀(100)의 머리부(120)와 외측핀(200)의 머리부(220) 사이에 유격이 발생하도록 하여 쉽게 손으로 분리가 가능하도록 한다.

이외에 다양한 탄성체가 구비될 수 있는데, 예를 들면 내측핀 삽입공(140)의 하부 내측에 하단으로 갈수록 좁아지는 경사부를 두어 돌기(230)가 걸림홈(161)의 이탈시에 외측핀(100)의 하부가 좁혀지면서 내측핀(200)을 상측으로 밀어내도록 할 수 있다.

또한, 외측핀(100)의 몰딩 성형시에 내측턱부(170)의 상단에 상측을 향해 돌출된 탄성편을 일체로 형성하여 내측핀(200)을 탄성지지할 수 있으며, 이외에도 다양한 형태의 탄성체가 구비될 수 있을 것이다.

도10은 가이드홈의 또 다른 형태를 보인 도로서, 내측핀 삽입공(140)의 측벽에는 머리부(120)의 상단부터 샤프트(110)의 위치까지 'L'자 형태의 가이드홈이 형성되는데, 그 가이드홈은 하측방향을 향해 경사진 경사부(162)와, 경사부(162)의 하측단부에 수평방향으로 연장된 수평부(163), 그리고 수평부(163)의 단부에서 상측을 향해 형성된 상향 걸림홈(164)으로 구성되어 있다.

따라서, 사용자가 내측핀(200)의 돌기(230)를 가이드홈에 맞춘 다음 내측핀 삽입공(140)으로 내측핀(200)을 밀어넣게 되면 돌기(230)가 삽입 경사부(162)를 따라 하향이동하고, 수평부(163)에서 사용자가 내측핀(200)을 회전시키게 되면 수평으로 상향 걸림홈(164)의 위치까지 이동하고, 이후 상향 걸림홈(164)의 위치에서 내측의 탄성체에 의해 탄성지지되어 내측핀(200)이 상향 걸림홈(164)의 높이만큼 상승하게 됨으로써 돌기(230)가 상향 걸림홈(164)에 걸려 이탈이 방지된다.

내측핀(200)을 외측핀(100)으로부터 이탈시키는 경우에는 내측핀(200)을 누르면서 회전시키게 되면, 돌기(230)가 상향 걸림홈(164)으로부터 이탈되어 수평부(163)를 따라 수평이동하게 되고, 경사부(162)의 위치에서는 외측핀(100)의 내측에 구비된 탄성체에 의하여 내측핀(200)을 외측핀(100)의 상부로 이탈되는 것이다.

도1에서부터 도3까지는 종래의 부품 결합장치를 보인 도.

도4는 본 발명의 구조를 상측에서 보인 도.

도5는 본 발명의 구조를 하측에서 보인 도.

도6은 도5의 절단면도.

도7은 내측핀와 외측핀의 결합상태의 절단면도.

도8 및 도9는 탄성체의 예를 보인 도.

도10은 가이드홈의 다른 형태를 보인 도.

Claims (4)

1. 조립식 완구의 부품과 부품을 조립하기 위한 부품 결합장치를 구성함에 있어서,

   샤프트(110)의 상측에 머리부(120)가 형성되고, 머리부(120)의 상단부터 샤프트(110)의 하단까지 관통된 내측핀 삽입공(140)이 형성되어 내측핀(200)을 삽입시켜 수용하며, 샤프트(110)의 하단으로부터 길이방향 상측으로 일정간격마다 복수개의 절개부(130,131)가 형성되어 텐션을 가지도록 형성됨과 아울러 절개부(130,131)를 제외한 샤프트(110)의 하측에는 외측으로 돌출되는 외부 돌출턱(150)이 형성되고, 내측핀 삽입공(140)의 측벽에는 머리부(120)부터 샤프트(110)까지 가이드 홈(160)이 형성되며, 그 가이드 홈(160)의 하단은 걸림홈(161)이 형성된 외측핀(100);

   외측핀(100)의 내측핀 삽입공(140)의 직경과 대응된 직경을 가져서 내측핀 삽입공(140)으로 삽입되는 샤프트(210)를 가지며, 샤프트(210)의 측부에는 외측핀(100)의 가이드 홈(160)에 삽입되기 위한 돌기(230)가 형성된 내측핀(200);으로 구성되며,

   내측핀(200)의 샤프트(210) 상단에는 평편하고 둥근형태의 머리부(220)가 형성되고, 머리부(220)의 상단표면에는 다수개의 접촉돌기(240) 및 홈부(250)가 형성되며, 내측핀 삽입공(140)의 하부 내측에는 하단으로 갈수록 좁아지는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 부품 결합장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 조립식 완구의 부품과 부품을 조립하기 위한 부품 결합장치를 구성함에 있어서,

   샤프트(110)의 상측에 머리부(120)가 형성되고, 머리부(120)의 상단부터 샤프트(110)의 하단까지 관통된 내측핀 삽입공(140)이 형성되어 내측핀(200)을 삽입시켜 수용하며, 샤프트(110)의 하단으로부터 길이방향 상측으로 일정간격마다 복수개의 절개부(130,131)가 형성되어 텐션을 가지도록 형성됨과 아울러 절개부(130,131)를 제외한 샤프트(110)의 하측에는 외측으로 돌출되는 외부 돌출턱(150)이 형성되고, 내측핀 삽입공(140)에는 제1걸림부가 형성되며, 하측 내측으로는 내측턱부(170)가 형성되고, 그 내측핀 삽입공(140)과 내측핀(200)의 샤프트(210) 사이에는 내측핀(210)을 상부방향으로 탄성지지하기 위한 탄성체가 구비된 외측핀(100);

   외측핀(100)의 내측핀 삽입공(140)의 직경과 대응된 직경을 가져서 내측핀 삽입공(140)으로 삽입되는 샤프트(210)를 가지며, 샤프트(210)의 측부에는 외측핀(100)의 제1걸림부에 걸려서 고정되기 위한 제2걸림부가 형성된 내측핀(200);으로 구성되며,

   내측핀(200)의 샤프트(210) 상단에는 평편하고 둥근형태의 머리부(220)가 형성되고, 머리부(220)의 상단표면에는 다수개의 접촉돌기(240) 및 홈부(250)가 형성되며, 내측핀 삽입공(140)의 하부 내측에는 하단으로 갈수록 좁아지는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 부품 결합장치.

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