KR101604039B1 - 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바의 심재 역할을 하는 금속재의 인서트 브라킷과, 인서트 사출성형에 의해 상기 인서트 브라킷과 일체를 이루어 '

'의 외부 측면 형상을 갖는 플라스틱재의 인서트 바디로 이루어진 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바에 관한 것이다.

Description

내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바{THE INSERT BAR HAVING IMPROVED DURABILITY AND LIGHT WEIGHT FOR HANDLE CONNECTING FOR FURNITURE AND ELECTRICAL HOUSEHOLD}

본 발명은 종래 도어를 개방할 수 있도록 가전·가구의 도어 전면 또는 일측면에 설치된 손잡이 내부가 일체로 성형되어 자체 중량이 무겁고, 제조 단가가 비싼 문제점을 개선하기 위하여, 상기 손잡이 내부를 속이 텅 빈 중공구조로 형성하되, 상기 손잡이 끝단에 '

' 형상의 인서트바를 각각 삽입시켜 구성함으로써, 손잡이의 무게를 가볍게 할 수 있고, 제조 시간을 단축할 수 있으며, 가전·가구에 설치된 손잡이 연결용 삽입핀과 체결력을 강화할 수 있도록 대한민국 등록특허 10-0893682(등록일자 2009.04.09)와 대한민국 등록특허 10-0873605(등록일자 2008.12.05)를 통해 개시한 바 있는 본 출원인의 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바에 대해 경량성과 내구성이 개선된 기술로서, 금속재의 인서트 브라킷를 금형 내에 삽입(인서트)한 후, 수지(resin)로 인서트 바디를 사출성형함으로써 상기 인서트 바디 내부에 금속재의 인서트 브라킷이 견고하게 일체로 결합하여 성형 됨으로써, 종래 인서트 브라킷의 무게 1/3 이하로 유지되는 높은 경량성과 뛰어난 내구성을 갖는 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바에 관한 것이다.

일반적으로, 가전·가구의 전면 또는 일측면에는 도어를 개/폐되도록 하는 손잡이가 형성된다. 이러한 손잡이는 내부에 수지와 같은 충진물이 충진되어 형성되거나, 또는 속이 꽉찬 일체형의 봉으로 이루어지고, 그 끝단에 삽입홈이 형성되어 가전·가구에 설치된 손잡이 연결용 삽입핀과 체결된다.

하지만, 손잡이 내부가 일체로 성형되어 있어 자체 중량이 무겁고, 제조 단가가 비싸며, 특히, 손잡이 연결용 삽입핀과 체결한 후 장시간 사용시 손잡이 자체 무게로 인해 손잡이 끝단에 틈이 생겨 결합불량이 생기는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인은 대한민국 등록특허 10-0873605(등록일자 2008.12.05) '가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바'와, 대한민국 등록특허 10-0893682(등록일자 2009.04.09) '가전·가구의 손잡이 연결용 끼움버튼식 인서트바'에 대한 기술을 특허출원하여 등록받은 바 있다.

본 출원인은 이와 같은 종래 등록특허의 기술들의 기술을 더욱 향상시키기 위하여, 인서트바의 중량을 낮추는 문제와, 생산단가를 낮추면서도 견고하면서도 내구성이 뛰어난 인서트바에 대한 연구를 지속적으로 한 결과, 본 발명의 완성에 이르게 되었다.

대한민국 등록특허 10-0893682(등록일자 2009.04.09) 대한민국 등록특허 10-0873605(등록일자 2008.12.05)

본 발명은 기존 개시된 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바를 제조함에 있어, 새롭게 인서트 브라킷에 대한 기술을 적용하고, 또한 상기 인서트 브라킷과 상기 인서트 브라킷을 외부로 감싸는 인서트 바디를 인서트 사출을 통해 일체로 제작하여, 인서트바의 제품 중량을 기존 제품의 1/3 이하로 낮추고, 생산단가를 낮추며, 가전·가구에 견고하게 결합을 이룰 수 있고 또한 자체 내구성을 향상시킬 수 있는 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바의 심재 역할을 하는 금속재의 인서트 브라킷과,

인서트 사출성형에 의해 상기 인서트 브라킷과 일체를 이루어 '

'의 외부 측면 형상을 갖는 플라스틱재의 인서트 바디로 이루어진 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바를 제공한다.

본 발명에 따른 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바는 인서트 바디와 일체를 이루어 인서트 바의 심재 역할을 하는 인서트 브라킷을 금형 내에 삽입(인서트)한 후, 수지를 상기 금형 내에 주입하여 인서트바디를 사출성형함으로써, 상기 인서트 브라킷과 인서트 바디가 일체로 결합되어 인서트바를 이룸으로써, 기존 인서트바의 1/3 이하의 중량으로 제작이 가능하여 경량성이 매우 뛰어나며, 또한 유리섬유를 포함하는 플라스틱재를 이용하여 인서트바디를 구성함으로써 높은 강도 유지가 가능하다는 장점을 갖는다.

따라서, 종래 금속재로 전체 구성을 이루던 인서트바의 기능을 유지하면서도 생산단가를 크게 낮출 수 있어 매우 경제적이라는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트바의 측상부를 도시한 제1사시도.
도 2는 본 발명에 따른 인서트바의 측상부를 도시한 제2사시도.
도 3은 본 발명에 따른 인서트바의 측하부를 도시한 제1사시도.
도 4는 본 발명에 따른 인서트바의 측하부를 도시한 제2사시도.
도 5는 본 발명에 따른 인서트바의 저면도
도 6은 본 발명에 따른 인서트바의 상면도.
도 7은 도 6의 A-A 절개도.
도 8은 본 발명에 따른 인서트바의 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 인서트바의 배면도.
도 10은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 측상부를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 측하부를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 우측면도.
도 13은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 좌측면도.
도 14는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 상면도.
도 15는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 저면도.
도 16은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 브라킷의 정면도.
도 17은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 측하부를 도시한 제1사시도.
도 18은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 측하부를 도시한 제2사시도.
도 19는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 측하부를 도시한 제3사시도.
도 20은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 저면도.
도 21은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 정면도.
도 22는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 배면도.
도 23은 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 좌측면도.
도 24는 본 발명의 인서트바를 구성하는 인서트 바디의 우측면도.
도 25는 본 발명에 따른 인서트바가 가전·가구의 손잡이에 결합하는 상태를 보인 결합사시도.
도 26은 본 발명에 따른 인서트바가 결합설치된 손잡이를 설치하는 상태를 도시한 사시도.

이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보고자 한다.

본 발명에 따른 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바(1)는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이,

가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바(1)의 심재 역할을 하는 금속재의 인서트 브라킷(10)과,

인서트 사출성형에 의해 상기 인서트 브라킷(10)과 일체를 이루어 '

'의 외부 측면 형상을 갖는 플라스틱재의 인서트 바디(20)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 인서트 브라킷(10)은 인서트바(1)의 내구성 강화 목적을 위해 인서트 사출성형에 의해 인서트 바디(20)와 일체를 이루도록 하는 것으로서, 도 10 내지 도 16에 도시된 바와 같이,

인서트 브라킷(10)은 통설된 원통의 외주연을 따라 상협하광의 2단 층구조를 이루어 인서트 바디(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(stopper) 구조를 이루는 원통형 삽입구(101);와,

상기 원통형 삽입구(101)의 일측면으로 돌출형성되어 '

' 형상의 측단면을 갖는 것으로서, 중심부에 상기 원통형 삽입구(101)로 연결되는 관통구(102a)가 형성되어 상기 관통구(102a)로 나사를 끼워넣어 조임이 이루어지도록 하는 나사결합부(102);와,

상기 원통형 삽입구(101)의 다른 일측면으로 바(bar) 형상으로 돌출형성되되, 상기 나사결합부(102)와 직각을 이루어 돌출형성되고, 전단에서 후단으로 가면서 계단형상의 단층구조를 이루어 인서트 바디(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(stopper) 구조를 이룸과 동시에 아래 방향으로 경사를 이루며, 후단부에 나사결합을 위한 다수의 나사결합홀(103a)이 형성되어 이루어지는 브릿지부(103);를 포함하여 이루어진다.

또한, 인서트 바디(20)는 도 17 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 전단면(201a)과 후단면(201b)이 짝을 이루며 사선방향으로 절단되어 '

'의 측면형상을 갖는 것으로서,

상면 전단 일측에 가전·가구의 손잡이 연결용 삽입핀이 삽입되도록 원통형의 구를 형성하되, 인서트 사출과정에서 인서트 브라킷(10)의 원통형 삽입구(101)와 일체를 이루는 삽입구(202)와,

상기 삽입구(202)의 내부 일측면에 나사를 결합시킬 수 있도록 홈을 형성하되, 인서트 사출과정에서 인서트 브라킷(10)의 나사결합부(102)와 일체를 이루는 제1나사홈(203)과,

상기 삽입구(202)의 후단 상면에 나사를 결합시킬 수 있도록 다수의 홈을 형성하되, 인서트 사출과정에서 인서트 브라킷(10)의 브릿지부(103)와 일체를 이루는 제2나사홈(204)을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 도 17 내지 도 24에 도시된 인서트바디(20)는 인서트 브라킷(10)과 분리된 상태를 도시하고 있으나, 이는 단순히 인서트바디(20)의 구조에 대한 이해를 돕기 위해 제시된 것이다.

따라서, 실제 제품에서는 독립적으로 인서트바디(20) 만 별도로 존재할 수는 없으며, 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 인서트 사출성형에 의해 인서트 브라킷(10)과 인서트바디(20)가 일체를 이룬 상태를 유지하게 된다.

상기 인서트 브라킷(10)의 원통형 삽입구(101), 나사결합부(102) 및 브릿지부(103)는 도 10 내지 13 및 도 16을 통해 확인가능한 바와 같이, 단층구조를 이루고 있으며 이는 단층 구조를 이루는 부분에서의 인서트바디(20)와의 높은 결합력을 유지하도록 하여 인서트 브라킷(10)과 인서트 바디(20)가 견고한 결합을 이루도록 유도하기 위함이다.

즉, 상기 원통형 삽입구(101), 나사결합부(102) 및 브릿지부(103)에 형성되어 있는 단층구조는 인서트 브라킷(10)이 인서트 바디(20)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 이탈방지용 키(key) 또는 스토퍼(stopper) 역할을 하게 된다.

상기 나사결합부(102)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 인서트 사출성형에 의해 인서트 바디(20)의 삽입구(202)의 내측으로 일체를 이루어 형성되고,

상기 브릿지부(103)의 나사결합홀(103a)은 인서트 사출성형에 의해 제2나사홈(204)의 내측으로 일체를 이루어 형성된다.

이로써, 인서트 바디(20)와 일체의 결합을 이루는 인서트 브라킷(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인서트바(1)의 상부로 인서트 브라킷(10)의 전체 외형이 외부에 노출되는 것이 아니라, 상기 나사결합부(102)와 브릿지부(103)의 나사결합홀(103a) 만이 외부에 노출된 형상을 이룬다.

그리고 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 인서트바(1)의 저부에서 본 인서트 브라킷(10)은 인서트 바디(20)와 일체의 결합을 이루되, 인서트 브라킷(10)의 전체 외형이 외부에 노출된 형상을 이룸을 확인할 수 있다.

이와 같이 인서트 바디(20)와 일체의 결합을 이룬 인서트 브라킷(10)은 인서트바(1)의 심재 역할을 하여 인서트 바(1)에 내구성을 부여하는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 상기 인서트 브라킷(10)은 인서트바디(20)의 길이방향과 동일 방향으로 일체의 결합을 이루어 인서트바(1)의 심재 역할을 하는 것으로서, 인서트바(1)의 내구성 및 외력에 대한 높은 강도를 부여하는 역할을 하게 된다.

동시에 상기 인서트 브라킷(10)은 경량성을 가져야 하며, 이를 충족시키기 위해서 본 발명에서는 알루미늄 재질을 이용하되, 더욱 구체적으로는 아연(Zn) 5.7 wt%, 마그네슘(Mg) 2.6 wt%, 구리(Cu) 1.6 wt%, 철(Fe) 0.24 wt%, 크롬(Cr) 0.21 wt%, 규소(Si) 0.1 wt%, 스칸듐(Sc) 0.1 wt%, 망간(Mn) 0.02 wt%, 알루미늄(Al) 잔량의 성분조성을 갖는 알루미늄-7000/스칸듐(Al-7000/Sc)의 알루미늄 합금을 사용하여 상기 인서트 브라킷(10)을 형성한다.

본 발명에서 인서트 브라킷(10)과 인서트바디(20)를 일체로 성형하기 위해 사용하는 인서트 사출은 금형 내에서 플라스틱이나 플라스틱 이외의 금속, 케이블, PCB, 자석 등의 부품을 일체화시키는 성형방법으로, 플라스틱 단독으로는 얻기 어려운 특성을 가진 성형품을 얻을 수 있다는 장점을 갖는다.

특히 인서트 사출에서는 금속과 플라스틱이 일체화된 제품들이 주종을 이루고 있으며 이는, 금속이 가진 강성, 도전성, 표면 처리성 등과 플라스틱의 경량성, 전기 절연성, 착색성, 유연성, 강성, 가공성 등을 조합하여 매우 부가가치가 높은 제품을 만들 수 있기 때문이다.

이와 같이 인서트 사출에 의할 경우, 사출성형에 의해 금속재와 플라스틱 재질이 일체화되므로, 상대위치 정밀도가 좋고 느슨해짐과 탈락 등이 없는 신뢰성 높은 부품의 생산이 가능하다.

상기 인서트 바디(20)는 기존의 인서트바가 전체적으로 금속재로 이루어진 것과 달리 수지로 이루어져 있으며, 이는 인서트바(1)의 경량성을 높이기 위한 것이다.

하지만 수지만으로 인서트 바디(20)를 제작할 경우 내구성 결함으로 인해 외력을 충분히 견디지 못하고 파손되는 문제가 발생할 수 있기 때문에 본 발명에서는 경량성과 높은 강도 유지 목적을 위해 유리섬유와 수지의 배합으로 조성된 유리강화플라스틱을 사용하여 인서트 바디(20)를 구성한다.

보다 구체적으로 상기 유리강화플라스틱은 섬유 직경이 7~13㎛인 원통형(circular type) 또는 평균 직경이 15㎛인 평판형(Flat type) 중 선택되는 것으로서, 절단길이가 3mm인 유리섬유 30~60wt%와,

밀도 1.14~1.23g/㎤, 인장강도 59~78MPa, 탄성률 3.5~4.6GPa인 불포화 폴리에스테르,

밀도 1.15~1.35g/㎤, 인장강도 49~57MPa, 탄성률 3.1GPa인 에폭시,

밀도 1.29g/㎤, 인장강도 49~59MPa, 탄성률 3.1GPa인 비스-말레이미드,

밀도 1.40g/㎤, 인장강도 98MPa, 탄성률 3.6GPa인 폴리어미드,

밀도 1.30g/㎤, 인장강도 157MPa, 탄성률 3.9GPa인 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 밀도 1.38g/㎤, 인장강도 118MPa, 탄성률 3.6GPa인 폴리아미드이미드(PAI), 밀도 1.14g/㎤, 인장강도 78MPa, 탄성률 2.8GPa인 폴리아미드,

밀도 1.05g/㎤, 인장강도 84~91MPa, 탄성률 3.3GPa인 비닐 에스테르 중 선택되는 어느 1종 이상의 수지 40~70wt%를 배합조성하여 조성된 유리섬유 강화 플라스틱을 이용하여 인서트바디(20)를 구성하게 된다.

상기 유리섬유는 평판형이 원통형보다 기계적 물성이 다소 떨어짐으로, 더욱 바람직하게는 원통형 유리섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 유리섬유의 직경을 선택함에 있어 유리섬유의 직경이 감소할수록 유리섬유가 차지하는 부피는 증가하게 되어 강화효과는 증가하게 되며, 본 발명에서는 원통형(circular type) 유리섬유의 경우에는 직경이 7~13㎛인 것을 사용하고, 평판형(Flat type)의 경우에는 평균 직경이 15㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 유리섬유의 사용량이 30wt% 미만인 경우에는 인서트바디(20)의 내구성이 떨어질 수 있고, 60wt%를 초과하게 되는 경우에는 성형성이 떨어질 수 있으므로, 상기 유리섬유의 사용량은 수지에 대해 30~60wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수지 섬유강화 복합재료에서 모재(Matrix) 역할을 하는 것으로서, 유리섬유 사이에서 하중을 분배 또는 전달하며 외부의 유해한 환경으로부터 유리섬유를 보호하는 역할을 한다. 또한 복합재 구조에서 인장력을 전달하는 것에는 큰 역할을 하지 않지만, 평면 내의 전단이나 층간 전단에 매우 중요한 역할을 한다. 유리섬유를 성형하고 모재를 구성하기 위한 수지는 에폭시 합성수지, 폴리에스테르 합성수지, 비닐에스테르 합성수지 등이 사용되고 있다.

이와 같은 수지의 사용량이 40wt% 미만인 경우에는 인서트바디(20)의 사출성형이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고, 70wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 유리섬유의 사용량이 줄어들어 외력에 대한 강도를 유지하기 어려울 수 있으므로 상기 수지의 사용량은 유리섬유에 대해 40~70wt%의 범위 내로 한정하여 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 인서트바(1)가 가전·가구의 손잡이에 결합설치되는 예를 도면과 함께 살펴보고자 한다.

도 25 및 도 26은 본 발명에 따른 인서트바(1)가 냉장고 손잡이와 결합하는 상태를 도시한 도면으로서, 상기 인서트바(1)는 손잡이(300) 내부에 삽입되어 냉장고에 설치된 손잡이 연결용 삽입핀(310)과 체결되도록 매개체 역할을 한다.

도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 인서트바(1)의 전단면(201a)과 후단면(201b)이 짝을 이루며 사선방향으로 절단되고, 손잡이 내부로 안내되어 삽입되도록 측면(205)이 라운딩처리되어 있다.

상기 인서트바(1)는 전단면(110a)과 후단면(110b)이 사선방향으로 절단됨으로서, 인서트바(1)로 인해 틈이 벌어짐 없이, 냉장고 손잡이(300) 내부에 삽입된 인서트바(1)의 삽입구(202)가 손잡이 연결용 삽입핀(310)의 정위치에 놓게 할 수가 있고, 측면(205)이 라운딩처리됨으로서, 손잡이 내부에 부드럽게 안내되어 나사핀(320)을 통해 체결될 수가 있다.

본 발명에 따른 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바는 기존 인서트바의 비교하여 볼 때 경량성을 높이면서 내구성을 향상시켜, 제조단가를 낮춤으로써 산업상 이용가능성이 크다.

10: 인서트 브라킷
20: 인서트 바디
101: 원통형 삽입구
102: 나사결합부
102a: 관통구
103: 브릿지부
103a: 나사결합홀
202: 삽입구
203: 제1나사홈
204: 제2나사홈

Claims (5)

1. 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바(1)의 심재 역할을 하는 금속재의 인서트 브라킷(10)과,
   인서트 사출성형에 의해 상기 인서트 브라킷(10)과 일체를 이루어 '

   

   '의 외부 측면 형상을 갖는 플라스틱재의 인서트 바디(20)로 이루어진 것에 있어서,
   상기 인서트 브라킷(10)은 통설된 원통의 외주연을 따라 상협하광의 2단 층구조를 이루어 인서트 바디(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(stopper) 구조를 이루는 원통형 삽입구(101);와,
   상기 원통형 삽입구(101)의 일측면으로 돌출형성되어 '

   

   ' 형상의 측단면을 갖는 것으로서, 중심부에 상기 원통형 삽입구(101)로 연결되는 관통구(102a)가 형성되어 상기 관통구(102a)로 나사를 끼워넣어 조임이 이루어지도록 하는 나사결합부(102);와,
   상기 원통형 삽입구(101)의 다른 일측면으로 바(bar) 형상으로 돌출형성되되, 상기 나사결합부(102)와 직각을 이루어 돌출형성되고, 전단에서 후단으로 가면서 계단형상의 단층구조를 이루어 인서트 바디(20)로부터 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(stopper) 구조를 이룸과 동시에 아래 방향으로 경사를 이루며, 후단부에 나사결합을 위한 다수의 나사결합홀(103a)이 형성되어 이루어지는 브릿지부(103);를 포함하는 것임을 특징으로 하는 내구성과 경량성을 향상시킨 가전·가구의 손잡이 연결용 인서트바.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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