KR101147899B1 - 박판 결합 장치 - Google Patents

Abstract

전자기력을 이용하여 동종 박판 또는 이종 박판을 효과적으로 결합할 수 있는 박판 결합 장치가 소개된다.

이 박판 결합 장치는 일정한 단면을 갖는 홈(110)이 형성된 하부 다이(100)와, 상기 하부 다이(100)의 상측에 위치하고 전자기력을 발생시키는 코일(210)이 구비된 전자 펀치(200)를 포함하며, 상기 코일(210)에 의해 발생된 전자기력을 통하여 상기 하부 다이(100)와 상기 전자 펀치(200) 사이에 위치하는 적어도 둘 이상의 겹쳐진 박판(P)을 소성변형시켜 결합시킨다.

박판, 결합, 전자기력, 기하학적 구속

Description

박판 결합 장치{APPARATUS FOR CONNECTING THIN PLATE}

본 발명은 박판 결합 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기력을 이용하여 동종 박판 또는 이종 박판을 효과적으로 결합할 수 있는 박판 결합 장치에 관한 것이다.

일반적으로 박판과 박판을 결합시킬 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 결합시키고자 하는 박판(P)을 중첩시켜 다이(10)와 펀치(20) 사이에 위치시키고, 펀치(20)를 하 방향(A)으로 타발하여 중첩된 박판(P)이 다이(10)에 형성된 그루브(11a)를 가지는 홈(11)에 함입되며 소성변형되도록 하여 박판(P)을 결합시킨다.

이때, 상기 그루부(11a)에서 박판(P)이 유동하여 박판(P)과 박판(P)의 결합부에는 도 2에 도시된 것처럼 기하학적 구속부(R)가 형성되며, 이로써 박판(P)간의 견고한 결합이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 박판(P)간의 결합 강도는 상기 기하학적 구속부(R)의 기하학적 구속량(S)에 비례하여 증가하는데, 상기 펀치(20)는 타발후 상기 박판(P) 및 다이(10)로부터 이탈되어야 하기 때문에 기하학적 구속량(S)을 늘리기 위해 펀치(20) 및 다이(10)의 형상을 오목하거나 볼록하게 형성할 수는 없다. 따라서 종래에는 일정 한 도 이상으로 박판(P)의 결합강도를 향상시킬 수 없었고, 과도한 펀치하중에 의해 결합된 박판(P)의 두께(T)가 감소하여 결합강도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 전자기력을 이용하여 박판을 결합함으로써, 박판과 박판의 결합부에 형성되는 기하학적 구속부의 기하학적 구속량을 증가시켜 박판의 결합강도를 비약적으로 향상시킬 수 있는 박판 결합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박판 결합 장치는, 상기 하부 다이의 상측에 위치하고 전자기력을 발생시키는 코일이 구비된 전자 펀치; 상기 코일에 의해 발생된 전자기력을 통하여 상기 하부 다이와 상기 전자 펀치(200) 사이에 위치하는 적어도 둘 이상의 겹쳐진 박판(P)을 소성변형시켜 결합시키기 위해, 상기 코일에 전원을 공급하는 외부 전원 장치를 포함하고, 상기 코일로부터 발생된 전자기력은 상기 결합되는 박판(P)간의 기하학적 구속량(S)이 극대화될 수 있도록 상기 하부 다이에 형성된 홈의 측면을 향해서도 하중을 가한다.
상기 하부 다이에 형성된 홈은 원형 단면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

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상술한 바와 같은 박판 결합 장치에 따르면, 전자기력을 이용하여 박판을 결합함으로써, 박판과 박판의 결합부에 형성되는 기하학적 구속부의 기하학적 구속량 이 증가되어 박판의 결합강도가 비약적으로 향상될 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박판 결합 장치를 도 3 내지 도 5를 참조하되, 앞서 설명된 도 1 및 도 2를 부분적으로 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 박판 결합 장치는 하부 다이(100)와 전자 펀치(200)를 포함한다.

상기 하부 다이(100)에는 일정한 단면을 갖는 홈(110)이 형성되며, 상기 홈(110)은 다양한 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 전자 펀치(200)는 상기 하부 다이(100)의 상측에 위치하고 그 내부에는 전자기력을 발생시키는 코일(210)이 구비된다. 이 코일은 외부 전원 장치(미도시)에 연결되어 전원을 공급받는다.

상기와 같이 구성된 하부 다이(100)와 전자 펀치(200) 사이에 결합하고자 하는 적어도 둘 이상의 겹쳐진 박판(P)을 위치시키고, 상기 전자 펀치(200)를 작동하면, 도 4에 도시된 것처럼 상기 코일(210)로부터 발생된 전자기력이 상기 겹쳐진 박판(P)에 대해 화살표(E) 방향으로 하중을 가하여 상기 겹쳐진 박판(P)을 상기 하부 다이(100)의 홈(110)에 함입시켜 유동되도록 하여 소성변형시킨다. 여기서, 상기 겹쳐진 박판(P)은 동종 박판(P)일 필요는 없으며, 이종 박판(P)인 경우도 무방하다.

이때, 상기 전자기력은 화살표(E) 방향으로 하중을 가하기 때문에 상기 하부 다이(100)에 형성된 홈(110)의 측면(111)까지 하중이 가해질 수 있게 되어 도 5에 도시된 것처럼 박판(P)과 박판(P)의 결합부에 형성된 기하학적 구속부(R)의 기하학적 구속량(S)이 도 2에 도시된 종래의 경우보다 더욱 증가하게 됨으로써 박판(P)간의 결합강도가 비약적으로 향상될 수 있게 된다.

또한, 전자기력에 의해 상기 하부 다이(100)의 홈(110)의 측면(111)에 가해진 하중은 결합된 박판(P)의 내측 하부에 종래의 다이(10)와 펀치(20)를 이용하였을 경우에는 구현될 수 없없던 언더컷 형상의 함입부(C)를 형성하여 박판(P)간의 결합강도가 더욱 증가될 수 있도록 하고, 이러한 함입부(C)가 형성되면서 결합된 박판(P)의 두께(T) 또한 두꺼워질 수 있게 되어 종래에 문제시되었던 두께(T) 감소로 인한 결합강도의 저하 문제가 해결될 수 있게 된다.

한편, 상기 하부 다이(100)에 형성된 홈(110)은 원형의 단면 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 전자 펀치(200)로부터 발생된 전자기력이 상기 홈(110)의 측면(111)에 균일한 하중을 가할 수 있도록 하여 결합된 박판(P)의 결합강도를 최대한 향상시키고자 함이다.

상술한 바와 같은 박판 결합 장치에 따르면, 전자기력을 이용하여 박판을 결합함으로써, 박판과 박판의 결합부에 형성되는 기하학적 구속부의 기하학적 구속량이 증가되고, 언더컷 형상의 함입부가 형성되어 박판의 결합강도가 비약적으로 향상될 수 있게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기 술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 종래의 박판 결합 장치를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 박판 결합 장치에 의해 결합된 박판을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박판 결합 장치를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박판 결합 장치의 작동을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 박판 결합 장치에 의해 결합된 박판을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 하부 다이 110 : 홈

111 : 측면 200 : 전자 펀치

210 : 코일 P : 박판

R : 기하학적 구속부 S : 기하학적 구속량

Claims (3)

1. 일정한 단면을 갖는 홈(110)이 형성된 하부 다이(100);

   상기 하부 다이(100)의 상측에 위치하고 전자기력을 발생시키는 코일(210)이 구비된 전자 펀치(200);

   상기 코일(210)에 의해 발생된 전자기력을 통하여 상기 하부 다이(100)와 상기 전자 펀치(200) 사이에 위치하는 적어도 둘 이상의 겹쳐진 박판(P)을 소성변형시켜 결합시키기 위해, 상기 코일에 전원을 공급하는 외부 전원 장치를 포함하고,

   상기 코일(210)로부터 발생된 전자기력은 상기 결합되는 박판(P)간의 기하학적 구속량(S)이 극대화될 수 있도록 상기 하부 다이(100)에 형성된 홈(110)의 측면(111)을 향해서도 하중을 가하는 것을 특징으로 하는 박판 결합 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 하부 다이(100)에 형성된 홈(110)은 원형 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 박판 결합 장치.

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