KR101406538B1 - 이종부재 결합을 위한 단위부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품은 삽입홀이 형성된 바디부 및 상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재를 포함할 수 있다.

Description

이종부재 결합을 위한 단위부품{Unit member for different materials combination}
본 발명은 이종부재 결합을 위한 단위부품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이종의 소재로 형성된 매개부재를 결합제공하여, 이종부재 간의 결합을 위한 용접 공정을 간접적으로 가능하게 적용할 수 있는 발명에 관한 것이다.
근래 들어 휴대용 모바일 기기의 사용 증가와 연료 가격 상승 및 환경 규제에 따른 연비 상승을 위해 휴대용 기기 및 자동차의 경량화 요구가 증대되고 있다.
이들 제품의 경량화를 위해 여러 가지 다양한 소재가 복합적으로 사용되고 있으며, 그 중 경량 소재로 주목받는 재료 중 하나가 마그네슘이다. 마그네슘은 지금까지 주로 다이캐스팅재로 많이 사용되어저 왔으나 근래 들어 판재 형태로 가공하여 사용되고 있기도 하다.
마그네슘은 실용 금속 중 가장 가벼운 금속으로 밀도가 철의 약 5분의 1 정도여서 제품에 적용 시 무게 절감 효과가 큰 소재이다. 일반적으로 자동차 및 모바일 기기 등의 제품에는 부품의 특성 및 기능에 따라 다양한 소재가 복합적으로 사용되고 있으며, 이들 중 일부를 경량 소재로 대체함으로써 제품의 무게를 줄이고 있다.
이렇게 다양한 소재로 구성된 제품에서 마그네슘, 알루미늄, 철 등의 이종소재로 이루어진 구성 간에 적용시에 문제가 되는 것이 소재 간의 결합 문제이다.
많은 경우, 특히 자동차에 있어 대부분 부품끼리의 결합은 용접으로 이루어지고 있는데, 마그네슘 소재로 구성된 부재의 경우에는 동종인 마그네슘 소재로 구성된 부재와는 용접이 가능하나 마그네슘이 아닌 이종의 소재로 구성된 부재와는 용접은 쉽지 않은 문제가 있다.
한편, 이와 같은 문제는 정도의 차이는 있으나 마그네슘뿐만 아니라 알루미늄 또는 철 등의 이종의 소재로 구성된 부재 간의 결합에서도 문제된다.
또한, 마그네슘과 알루미늄 간의 용접은 어느 정도 가능하지만 용접시에 생성되는 금속간 화합물 생성으로 용접부의 강도가 취약한 단점이 있다. 이렇게 용접이 어려울 경우 대체 수단으로 볼팅(bolting) 또는 본딩(bonding)의 방법이 사용되고 있으나, 가격 문제와 자동화의 어려움 또는 내구성 문제 등으로 용접법에 비해 적용이 불리한 단점이 있다.
이외에 이종 재료간의 용접 방법으로 "레이저를 이용한 이종금속간 브레이징 접합 방법"(한국공개공보: 2011-0077626)이 공개발명으로 제시되어 있다. 그러나, 이와 같은 브레이징 접합법은 이종재료 간의 용접이라는 전술한 종래기술의 문제점을 여전히 포함하고 있어 문제해결에 도움이 되지 않는다. 또한, 상기 브레이징 접합법은 구조적으로도 결합이 취약한 단점이 있다.
또한, "추가적인 아연/알루미늄 금속을 이용하여, 동일하거나 다른 금속 또는 금속합금을 포함하는 부품을 불활성 기체용접 하거나 불활성 기체 납땜하는 방법"(한국공개공보: 2005-0119159)은 레이저 브레이징 용접법과 비슷하나 레이저 대신 아크와 불활성 기체를 사용하고 있다. 이 또한 이종재료 간의 용접이라는 문제점을 여전히 포함하고 있는 것은 물론, 용접부의 강도가 취약한 단점이 있는 기술이다.
이와 같은 사례에서 보듯이 이종재료 간의 여러 가지 용접법이 제시되고 있으나 아직 실용화하기에는 여러 가지 한계가 있는 실정이다.
따라서, 이종의 소재로 형성된 복수의 부재를 결합시킬 수 있는 단위부품의 발명에 관한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 이종의 소재로 형성된 구성요소의 용접 결합을 위한 단위부품을 제공하기 위해서, 용접 대상물과 동일하나 바디부와는 이종의 소재로 형성된 매개부재를 기구적으로 결합하여 이종 부재 간의 용접 공정의 적용을 간접적으로 가능하게 하는 이종부재 결합을 위한 단위부품를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품은 삽입홀이 형성된 바디부 및 상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 바디부는 상기 매개부재와 결합된 부분이 평평하게 형성되도록, 상기 매개부재의 플랜지에 대응하는 형상의 플랜지홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 매개부재의 플랜지 모서리는 테이퍼지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 매개부재는 일단부에 제1플랜지가 형성된 기둥의 타단부를 가압하여 제2플랜지를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 제2플랜지는 모서리가 테이퍼진 펀치수단에 의해 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 매개부재는 가압시에 양측으로 확장되어 상기 제2플랜지의 성형이 용이하도록, 상기 기둥의 타단부에 형성된 언폴더홈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 언폴더홈은 상기 타단부의 측면 및 센터면 중 적어도 하나에 테이퍼지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 매개부재는 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부 중 적어도 하나를 밴딩하여 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품의 상기 바디부는 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 소재로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품은 서로 이종의 소재로 형성된 매개부재를 제공함으로써, 이종의 소재로 형성된 부재를 용접에 의해 결합시킬 수 있는 이점이 있다.
즉, 이종 소재로 형성된 용접 대상물과 동종소재로 제공되는 매개부재를 결합시켜 제공함으로써, 용접 대상물과의 용접결합을 간접적으로 가능하게 하는 효과가 있는 것이다.
또한, 용접을 위한 공정이 기존에 존재하던 동종소재 간의 용접공정으로도 수행될 수 있어, 설비투자 없이 용접할 수 있는 이점이 있다. 이는 이종의 소재로 형성된 부재의 결합을 자동화에 의해 할 수 있는 이점도 발생시킨다.
특히, 이종소재와의 용접이 어려운 마그네슘(Mg) 소재를 용이하게 이종소재와 결합시킬 수 있어, 마그네슘 소재를 다양한 분야에 적용할 수 있는 이점도 예상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품의 단면도 및 용접 대상물이 용접된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품의 타단부가 가압되기 전을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품에 플랜지홈이 형성된 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품에 언폴더홈이 형성된 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품의 기둥을 밴딩한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품의 제조방법을 도시한 공정도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)은 이종의 소재로 형성된 매개부재(20)를 결합제공하여, 이종부재 간의 결합을 위한 용접 공정을 간접적으로 가능하게 적용할 수 있는 발명에 관한 것이다.
즉, 이종 소재로 형성된 용접 대상물과 동종소재로 제공되는 매개부재(20)를 결합시켜 제공함으로써, 용접 대상물과의 용접결합을 간접적으로 가능하게 하는 것이다.
또한, 용접을 위한 공정이 기존에 존재하던 동종소재 간의 용접공정으로도 수행될 수 있어, 설비투자 없이 용접할 수 있는 이점이 있다. 즉, 이종의 소재로 형성된 부재의 결합을 자동화로 수행할 수 있는 이점이 있는 것이다.
특히, 이종소재와의 용접이 어려운 마그네슘(Mg) 소재를 용이하게 이종소재와 결합시킬 수 있어, 마그네슘 소재를 다양한 분야에 적용할 수 있는 이점도 예상할 수 있다.
나아가, 이종의 금속 사이의 결합뿐만 아니라, 폴리머 소재와 금속 간의 결합도 가능하게 할 수 있다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 단면도 및 용접 대상물이 용접된 상태를 나타낸 단면도로써, 도 1의 (a)는 용접되기 전의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)을 도시한 것이고, 도 1의 (b)는 용접된 경우를 도시한 것이다.
또한, 도 2는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 타단부가 가압되기 전을 도시한 도면으로써, 도 2의 (a)는 기둥(21) 부분이 원통형상으로 제공되는 것을 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 기둥(21)의 일단면이 각이지게 경사진 형상을 도시한 것이며, 도 2의 (c)는 기둥(21)의 일단면이 곡면으로 경사진 형상을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)은 삽입홀(11)이 형성된 바디부(10) 및 상기 바디부(10)와 이종소재로 형성된 용접 대상물(2)과 용접토록, 상기 용접 대상물(2)과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀(11)에 삽입되는 기둥(21)의 양단부에 플랜지(22)를 형성하여 상기 바디부(10)에 고정되는 매개부재(20)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 매개부재(20)의 플랜지(22) 모서리는 테이퍼지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 바디부(10)는 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 소재로 형성될 수 있다.
상기 바디부(10)는 이종의 소재로 형성된 용접 대상물과 용접결합되기 위한 부재의 바디이다.
즉, 상기 바디부(10)는 마그네슘(Mg)으로 형성된 바디부(10)와 철(Fe)로 형성된 용접 대상물을 용접에 의해 결합시키는 경우에 용접되는 단위부품의 바디를 의미한다. 다만, 상기 마그네슘(Mg) 및 철(Fe)은 일례로써 제시된 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 의해, 상기 바디부(10)가 제공되는 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)을 경량의 이종소재로 형성할 수 있어, 상기 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)을 경량화할 수 있게 된다.
즉, 상기 바디부(10)의 소재는 상기 용접 대상물(2)보다 경량의 소재로 형성될 수 있는 것이다. 일례로써, 상기 용접 대상물이 철(Fe)로 형성되는 경우에 상기 바디부(10)는 상기 철(Fe)보다 경량인 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 또는 티타늄(Ti) 등의 소재로 형성될 수 있는 것이다.
상기 바디부(10)의 형상은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)이 제공될 제품의 부품의 형상으로 형성될 수 있다.
일례로써, 자동차의 프레임에 제공될 경우에는 각각의 자동차의 프레임의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있는 것이다. 다만, 각각의 이송부재 사이의 용접결합을 위한 부분은 후술할 매개부재(20)로 형성되어 기존의 자동용접설비를 이용하여 용접할 수 있도록 제공할 수 있다.
한편, 상기 바디부(10)에는 후술할 매개부재(20)가 삽입결합될 수 있는 삽입홀(11)이 형성될 수 있다.
상기 삽입홀(11)은 상기 매개부재(20)가 삽입되어 결합될 수 있도록, 상기 매개부재(20)의 단면의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 삽입홀(11)은 원형에 한정되는 것은 아니며, 삼각형, 사각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 삽입홀(11)은 일례로써, 상기 바디부(10)의 폭을 후술할 매개부재(20)의 폭(L1)의 1 ~ 1.00625배의 범위에서 형성하는 것이 상기 결합부재의 삽입에 용이하여 바람직하다. 다만, 상기 삽입홀(11)의 폭은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 매개부재(20)가 삽입되어 플랜지(22)를 형성하며 상기 바디부(10)에 결합될 수 있다면 본 발명에 포함될 수 있다.
또한, 상기 바디부(10)에는 후술할 매개부재(20)의 플랜지(22)가 삽입되어 상기 매개부재(20)가 결합된 부분을 평평하게 형성하는 플랜지홈(12)이 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
상기 매개부재(20)는 서로 이종인 소재로 형성된 상기 바디부(10) 및 상기 용접 대상물를 결합시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)에 결합되어 제공되도록, 상기 매개부재(20)는 기둥(21) 및 플랜지(22)를 제공할 수 있다.
한편, 상기 매개부재(20)는 상기 용접 대상물과 용접시에 멜팅(melting)되어 용접작용이 일어나는 부분인 용접부위(1a)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 용접 대상물과 용접되기 위해서, 상기 플랜지(22)가 평평하게 제공되어 상기 용접 대상물과 접하게 제공되며, 상기 용접부위(1a)에서 멜팅이 일어나 용접이 수행될 수 있는 것이다. 일례로써, 스팟용접 등에 의한 용접방법에 의해 상기 매개부재(20)와 상기 용접 대상물에서 용접결합될 수 있다.
특히, 상기 매개부재(20)는 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되기 때문에 기존의 용접방법에 의해 결합할 수 있는 이점을 발생시킨다. 다만, 상기 바디부(10)는 상기 매개부재(20) 내지 상기 용접 대상물과 이종의 소재로 형성될 수 있기 때문에 이종부재의 결합을 위한 단위부품(1)으로 제공될 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 매개부재(20)의 기둥(21) 두께(t1)는 상기 바디부(10)의 두께(t3)에 대응하는 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 후술할 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)와 결합하기 위해서 양면에 플랜지(22)를 형성된 경우에, 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)와 밀착하여 결합하기 위한 것이다.
즉, 상기 매개부재(20)는 상기 기둥(21)의 일단부에 제1플랜지(22a)가 형성된 상태로 상기 삽입홀(11)에 삽입된 후에 상기 기둥(21)의 타단부를 가압하여 제2플랜지(22b)를 형성하여 상기 바디부(10)에 결합되며, 이때 상기 기둥(21)의 두께는 양단부의 플랜지(22)를 제외한 상기 매개부재(20)의 두께로써, 상기 바디부(10)의 두께에 대응되게 형성되는 것이 바람직한 것이다.
이와 같이, 상기 기둥(21)의 타단부를 가압하여 제2플랜지(22b)를 형성함으로써, 상기 매개부재(20)를 상기 바디부(10)에 결합하여 제공할 수 있는 것이다. 이와 같이 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)을 제공하는 방법에 대한 자세한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.
한편, 상기 기둥(21)은 가압되어 제2플랜지(22b)를 형성하기 용이하도록, 언폴더홈(23)이 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
또한, 상기 기둥(21)은 가압하지 않고, 밴딩하여 상기 바디부(10)에 결합하게 제공될 수도 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 도 5을 참조하여 후술한다.
상기 플랜지(22)는 상기 기둥(21)의 양단부에 제공되어 상기 매개부재(20)를 상기 바디부(10)에 결합시키는 역할을 한다. 이때, 상기 플랜지(22)의 적어도 하나는 평평하게 제공되어 상기 용접 대상물과의 용접시에 면접촉할 수 있게 제공될 수 있다.
즉, 상기 제1플랜지(22a) 및 제2플랜지(22b) 중 적어도 하나는 평평하게 제공되며, 평평하게 제공되는 상기 제1플랜지(22a) 내지 제2플랜지(22b)는 상기 용접 대상물과 면접촉하게 되어 스팟용접 등에 의해 용접결합 할 수 있게 되는 것이다.
다시말해, 스팟용접의 경우에는 접촉면의 전기저항에 의한 발열로 멜팅 후에 용접이 이루어지기 때문에, 상기 용접 대상물과 상기 플랜지(22)를 접하게 제공하는 것이 스팟용접에 의한 결합시에 유리한 것이다.
한편, 상기 용접 대상물과 결합되는 상기 플랜지(22)의 폭(L1)은 상기 용접 대상물과의 접촉면에서 멜팅이 일어날 수 있는 일반적인 수치로써, 상기 바디부(10)의 두께(t3)의 1/2승의 5배보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, L1 > 5×t31 /2의 수식을 만족하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플랜지(22)는 상기 바디부(10)에 고정될 수 있도록, 상기 바디부(10)의 상기 삽입홀(11)의 폭 이상의 폭(L2)으로 형성되는 것이 바람직하다. 비슷한 원리로써, 못(nail)이 양측의 나무를 고정시킬때 한쪽의 나무가 외부로 이탈하지 못하도록 못머리가 나무를 고정시키는 것과 유사하다.
즉, 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)은 상기 바디부(10)와는 이종의 소재로 형성되었으나 상기 매개부재(20)와는 동종의 소재로 형성된 상기 용접 대상물과 용접에 의해 결합되기 위해서, 상기 바디부(10)와 이종의 소재로 형성된 매개부재(20)의 양단부에 플랜지(22)를 형성하여 결합하여 상기 바디부(10)에 제공할 수 있는 것이다.
한편, 상기 플랜지(22)의 두께(t2)는 제한이 없으나, 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)가 외력에 의해 이탈하지 않는 강성을 갖출 수 있는 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플랜지(22) 모서리는 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 이는 상기 용접 대상물과의 접촉을 용이하게 하기 위한 것이다. 즉, 상기 테이퍼진 형상이 없으면 각진 부분과 상기 용접 대상물이 접촉시에 흠집이 발생할 수도 있으며, 홈 형상의 용접 대상물의 경우에는 상기 테이퍼진 형상에 의해 상기 홈 형상에 상기 플랜지(22)의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
한편, 상기 매개부재(20)는 상기 용접 대상물과 용접에 의해 결합되기 위해서, 상기 용접 대상물과 동일한 소재로 형성될 수 있다. 즉, 상기 매개부재(20)는 상기 용접 대상물와 동일한 소재이므로 용접에 의한 결합이 이종부재 간의 용접과 달리 문제가 되지 않는다. 따라서, 상기 매개부재(20)와 상기 용접 대상물(2)사이의 용접은 동종소재 간의 용접으로 강한 결합력을 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)은 서로 이종의 소재로 형성된 바디부(10) 및 용접 대상물의 결합을 동종의 소재로 형성된 부재 간의 결합과 같은 견고한 결합을 가능하게 한다. 또한, 종래의 동종의 소재 간의 결합을 위해 사용되는 설비를 그대로 사용할 수 있는 이점도 발생한다.
도 3은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)에 플랜지홈(12)이 형성된 실시예를 도시한 단면도이며, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 부재바디는 상기 매개부재(20)와 결합된 부분이 수평하게 형성되도록, 상기 매개부재(20)의 플랜지(22)에 대응하는 형상의 플랜지홈(12)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 바디부(10)에는 상기 플랜지(22)가 삽입되어 상기 매개부재(20)가 결합된 부분을 평평하게 형성하는 플랜지홈(12)이 형성될 수 있다. 상기 플랜지(22)는 상기 기둥(21)의 양단부에 제공되는 제1플랜지(22a) 내지 제2플랜지(22b)를 제공하기 때문에, 상기 바디부(10)에도 상기 제1플랜지(22a)가 삽입되는 제1플랜지홈(12a) 내지 제2플랜지(22b)가 삽입되는 제2플랜지홈(12b)을 제공할 수 있다.
상기 제1플랜지홈(12a) 및 제2플랜지홈(12b)은 적어도 하나가 형성될 수 있기 때문에, 하나만이 형성될 수도 있다. 다만, 상기 플랜지홈(12)이 형성되는 부분은 상기 용접 대상물과 접하는 측의 플랜지(22)가 삽입되는 플랜지홈(12)인 것이 용접 후의 상기 용접 대상물과의 밀착을 위해 바람직하다.
이와 같이 상기 제1플랜지홈(12a) 및 제2플랜지홈(12b) 중에 하나만이 삽입되어 제공되는 실시예는 도 3의 (a)에 도시하였으며, 상기 제1플랜지홈(12a) 및 제2플랜지홈(12b)이 모두 삽입되어 제공되는 실시예는 도 3의 (b)에 도시하였다.
또한, 상기 플랜지홈(12)은 상기 플랜지(22)의 전체가 삽입되지 않고, 상기 플랜지(22)의 일정부분만이 삽입되어 제공될 수도 있다. 이는 상기 용접 대상물과의 용접 후의 간격을 고려하여 제공할 수 있는 것이다. 도 3의 (c)가 플랜지(22)의 일부만이 삽입되어 제공되는 경우의 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)에 언폴더홈(23)이 형성된 실시예를 도시한 단면도이며, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 매개부재(20)는 가압시에 양측으로 확장되어 상기 제2플랜지(22b)의 성형이 용이하도록, 상기 기둥(21)의 타단부에 형성된 언폴더홈(23)을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 언폴더홈(23)은 상기 타단부의 측면 및 센터면 중 적어도 하나에 테이퍼지게 형성될 수 있다.
즉, 상기 기둥(21)은 가압되어 상기 제2플랜지(22b)를 형성하기 용이하도록, 언폴더홈(23)이 형성될 수 있는 것이다.
상기 언폴더홈(23)은 상기 기둥(21)의 양단부 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 이는 상기 제1플랜지(22a) 내지 제2플랜지(22b)를 형성할 부분에 제공되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1플랜지(22a) 및 제2플랜지(22b)는 먼저 성형된 후에 상기 바디부(10)의 삽입홀(11)에 삽입될 수도 있으나, 상기 삽입홀(11)에 삽입된 후에 가압하여 형성할 수도 있기 때문에, 상기 언폴더홈(23)은 상기 기둥(21)의 양단부 모두에 형성될 수도 있는 것이다.
다시 말해, 상기 제1플랜지(22a)를 형성하기 위해 상기 기둥(21)의 일단부에는 제1언폴더홈(23a)이 형성될 수 있고, 상기 제2플랜지(22b)를 형성하기 위해 상기 기둥(21)의 타단부에는 제2언폴더홈(23b)이 형성될 수 있는 것이다.
다만, 상기 매개부재(20)가 상기 삽입홀(11)에 삽입된 후 완전한 고정 전에 가압을 위해 상기 바디부(10)에 위치하여 제공될 수 있도록, 상기 기둥(21)의 일단부에는 우선 제1플랜지(22a)가 형성된 후에 상기 삽입홀(11)에 삽입되는 것이 바람직한바, 상기 언폴더홈(23)도 상기 기둥(21)의 타단부에만 형성되어 제공되는 것이 바람직하다.
일례로써, 상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 양측에 형성된 실시예는 도 4의 (b)에 도시하였으며, 상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 일측에만 형성된 실시예는 도 4의 (a)에 도시하였다.
여기서, 상기 언폴더홈(23)의 형상은 길게 형성된 슬롯(slot) 형상일 수도 있으나, 곡선을 가지는 홀 또는 테이퍼진 홀의 형상일 수도 있다. 즉, 상기 언폴더홈(23)의 형상은 상기 플랜지(22)를 가압하여 형성하는 것이 용이한 형상으로 형성될 수 있는 것이다.
상기 언폴더홈(23)이 슬롯 형상으로 형성되는 경우에는 상기 기둥(21)이 가압되는 경우에 상기 슬롯의 양측으로 상기 기둥(21)이 밴딩되어 플랜지(22)를 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 언폴더홈(23)이 곡선을 가지는 홀 또는 테이퍼지 홀의 형상인 경우에는 상기 기둥(21)을 가압하는 경우에 펀치수단(3)과의 접촉시의 마찰을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 언폴더홈(23)은 상기 기둥(21)의 측면 또는 센터면에 형성될 수 있는데, 이와 같이 상기 언폴더홈(23)이 형성되는 위치는 상기 기둥(21)이 가압되었을 때 상기 플랜지(22)를 형성하기 용이한 부분에 형성되기 위한 것이다.
상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 센터면에 형성되는 경우에는 상기 센터면으로 가압되는 힘에 의해 상기 기둥(21)의 양측으로 밴딩되어 플랜지(22)를 형성할 수 있게 되는 것이고, 상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 측면에 형성되는 경우에는 상기 기둥(21)이 가압될 때, 상기 측면에 형성된 언폴더홈(23) 측으로 확장되기 용이하여 상기 플랜지(22)의 형성을 용이하게 할 수 있는 것이다.
상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 센터면에 형성된 실시예는 도 4의 (a), (b), (e)이며, 상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 측면에 형성된 실시예는 도 4의 (d)이다. 한편, 도 4의 (c)는 상기 언폴더홈(23)이 상기 기둥(21)의 센터면 및 측면에 모두 형성되는 경우의 실시예이다.
여기서, 상기 언폴더홈(23)은 상기 플랜지(22)를 형성하기 위한 것으로, 가압되어 상기 플랜지(22)를 형성한 후에는 상기 언폴더홈(23)의 형상 내지 위치에 상관 없이 동일하게 평평한 형상의 플랜지(22)로 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 기둥(21)을 밴딩한 실시예를 도시한 단면도이며, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 매개부재(20)는 상기 삽입홀(11)에 삽입되는 기둥(21)의 양단부 중 적어도 하나를 밴딩하여 고정시킬 수 있다.
즉, 상기 매개부재(20)를 상기 바디부(10)에 결합하여 제공하기 위해서는 가압하여 플랜지(22)를 형성할 수도 있으나, 상기 기둥(21)을 밴딩하여 상기 플랜지(22)를 형성할 수도 있는 것이다.
상기 기둥(21)을 밴딩하는 것은 상기 기둥(21)을 일정한 각도로 밴딩 후에 펀치수단(3)에 의해 완전히 밴딩하여 제공할 수 있으며, 밴딩수단을 이용하여 상기 기둥(21)을 밴딩하여 형성할 수도 있다.
다만, 상기 기둥(21)의 밴딩된 양단부 중 적어도 하나는 상기 용접 대상물과 접촉할 수 있게 제공되어 스팟용접 등의 용접을 용이하게 할 수 있는 형상으로 제공되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 제조방법을 도시한 공정도이며, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 매개부재(20)는 일단부에 제1플랜지(22a)가 형성된 기둥(21)의 타단부를 가압하여 제2플랜지(22b)를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종부재 결합을 위한 단위부품(1)의 상기 제2플랜지(22b)는 모서리가 테이퍼진 펀치수단(3)에 의해 형성될 수 있다.
즉, 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)에 결합하여 제공되기 위해서, 삽입홀(11)을 형성하여 바디부(10)를 제공하는 바디부(10) 제공단계, 상기 바디부(10)와 이종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀(11)에 삽입되도록, 기둥(21)의 일단부에 제1플랜지(22a)가 형성된 매개부재(20)를 제공하는 매개부재(20) 제공단계 및 상기 바디부(10)에 고정토록, 상기 매개부재(20)의 타단부를 가압하여 제2플랜지(22b)를 형성하는 고정단계를 포함할 수 있다.
상기 바디부(10) 제공단계에서는 상기 삽입홀(11)이 형성된 용접 대상물과 이종의 소재로 형성된 바디부(10)를 제공할 수 있다.
상기 매개부재(20) 제공단계는 기둥(21)을 제공하는 매개부재(20)가 상기 삽입홀(11)에 삽입되어 제공되는 단계로써, 일단부에 제1플랜지(22a)가 제공되어 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)에 안착할 수 있게 제공되는 것이 바람직하다.
상기 고정단계에서는 상기 기둥(21)의 타단부를 가압하여 제2플랜지(22b)를 형성함으로써, 상기 매개부재(20)가 상기 바디부(10)에 고정될 수 있게 제공하는 단계이다. 이때, 상기 제1플랜지(22a)는 펀치수단(3)의 다이(3b)에 의해 고정되며, 상기 매개부재(20)의 타단부는 상기 펀치수단(3)의 펀치(3a)에 의해 가압된다.
특히, 상기 펀치수단(3)은 모서리가 테이퍼진 형상을 제공하여 상기 제2플랜지(22b)의 형성시에 용이하게 성형할 수 있는 동시에, 상기 제2플랜지(22b)의 모서리를 테이퍼지게 제공할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이 상기 제2플랜지(22b)의 모서리를 테이퍼지게 형성하여 상기 용접 대상물과의 접촉시에 흠집이 발생하는 것을 방지하는 등의 이점을 가질 수 있는 동시에, 상기 펀치(3a)의 모서리가 테이퍼지게 제공되면, 상기 기둥(21)의 타단부의 가압시에 제2플랜지(22b)를 형성하기 위해 확장되는 변형과정을 용이하게 제공할 수 있는 이점이 있다.
1 : 이종부재 결합을 위한 단위부품 2 : 용접 대상물
3: 펀치수단 10: 바디부
11: 삽입홀 12: 플랜지홈
20: 매개부재 21: 기둥
22: 플랜지 23: 언폴더홈

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삽입홀이 형성된 바디부; 및
    상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재;
    를 포함하며,
    상기 바디부는 상기 매개부재와 결합된 부분이 평평하게 형성되도록, 상기 매개부재의 플랜지에 대응하는 형상의 플랜지홈이 형성된 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  3. 삽입홀이 형성된 바디부; 및
    상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재;
    를 포함하며,
    상기 매개부재의 플랜지 모서리는 테이퍼지게 형성된 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  4. 삽입홀이 형성된 바디부; 및
    상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재;
    를 포함하며,
    상기 매개부재는,
    일단부에 제1플랜지가 형성된 기둥의 타단부를 가압하여 제2플랜지를 형성하며,
    가압시에 양측으로 확장되어 상기 제2플랜지의 성형이 용이하도록, 상기 기둥의 타단부에 형성된 언폴더홈을 제공하는 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2플랜지는 모서리가 테이퍼진 펀치수단에 의해 형성되는 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 언폴더홈은 상기 타단부의 측면 및 센터면 중 적어도 하나에 테이퍼지게 형성된 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  8. 삽입홀이 형성된 바디부; 및
    상기 바디부와 이종소재로 형성된 용접 대상물과 용접토록, 상기 용접 대상물과 동종의 소재로 형성되며, 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부에 플랜지를 형성하여 상기 바디부에 고정되는 매개부재;
    를 포함하며,
    상기 매개부재는 상기 삽입홀에 삽입되는 기둥의 양단부 중 적어도 하나를 밴딩하여 고정시키는 이종부재 결합을 위한 단위부품.
  9. 제2항, 제3항, 제4항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바디부는 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나의 소재로 형성된 이종부재 결합을 위한 단위부품.
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