KR101873355B1 - 합성수지 삽자루의 제조방법 및 그 삽자루 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프(4)의 일측에 핀공(4b)을 뚫고 파이프(4) 양측을 눌러 확장부(4a)를 형성하는 제1공정과, 삽날(2)에 끼워진 삽자루(1)가 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위해 합성수지부 내측에 구비된 파이프(4)의 하부 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성하는 제2공정과, 파이프(4)를 고정금형(6)의 충진실(S)에 삽입하여 확장부(4a) 양단부가 충진실(S)의 내벽에 밀착 고정되게 하고 동시에 충진실(S) 내벽에 돌출한 고정핀(6a)이 파이프(4)에 뚫어 놓은 핀공(4b)을 관통하게 하여 파이프(4)가 충진실(S) 내에 견고하게 고정되도록 하는 제3공정과, 가동금형(7)을 고정금형(6)과 마주보게 닫고 금형을 폐쇄한 후 주입구(H)를 통하여 수지용액을 주입하여 충진실(S)에 수지용액이 충진되게하는 제4공정과, 충진실(S)에 충진된 수지용액을 냉각 경화시킨 후 탈형하는 제5공정으로 제조하는 삽자루를 제공함으로서 인서트 사출성형시 파이프(4)의 고정이 보다 신속 용이하여 삽자루(1)의 신속한 제작이 가능하여 생산성이 높아지고, 자재비와 인건비를 절감할 수 있으며, 삽자루(1)의 견고성이 높아져 사용수명이 길어지는 등의 효과가 있다.

Description

합성수지 삽자루의 제조방법 및 그 삽자루{MANUFACTURING METHOD OF SYNTHETIC RESINS SHOVEL PLOW AND SHOVEL PLOW}

본 발명은 합성수지 삽자루 제조방법에 관한 것으로서, 손잡이와 삽자루를 합성수지로 일체형으로 사출 성형하여 제조하되 인서트 사출성형시에 금형 내에 파이프 설치가 간단하여 제작이 용이하면서 합성수지 삽자루의 견고성을 높이도록 한 합성수지 삽자루의 제조방법 및 그 삽자루에 관한 것이다.

일반적으로 삽은 농가에서 땅을 파고 흙을 뜨는데 쓰는 농기구로서 사용되고 있으며 그 외에도 건설, 토목 등의 공사장의 연장으로서도 널리 사용되고 있다.

종래의 삽은 손잡이와 삽자루를 목재로서 형성되어 이를 철제의 삽날에 결합하여 사용하고 있는바, 전체적으로 무게가 많이 나가 사용자가 장시간 삽질하기에 힘이 드는 단점이 있으며 비를 맞거나 취급을 잘못하면 목재의 특성상 썩거나 뒤틀리어 내구성이 약해져 쉽게 부러지므로 삽의 사용수명이 단축되는 문제점이 있는 것이었다.

이에 삽자루가 목재로 이루어짐에 따른 문제점을 보완하기 위하여 일 예로서 국내등록특허 제10-30158호 “합성수지 삽자루의 제조방법”을 출원된 바 있다. 상기 국내등록특허 제10-301568호에서는 삽자루와 손잡이를 합성수지로서 일체로 사출성형하여 그 내부에 중공부가 형성되게 함으로서 삽자루의 무게가 가벼운 장점은 있으나, 삽날에 가해지는 무게를 모두 수용해야 하는 삽자루가 단순히 원통형으로 이루어져 있어 쉽게 부러질 수가 있으며 내부에 중공부가 형성된 손잡이 역시 외부 충격에 쉽게 파손될 수가 있어 내구성이 약한 단점이 있다.

그리고 국내등록특허 제10-547905호 “인서트 합성수지 삽 및 그 제조방법”에서는 삽자루와 손잡이를 합성수지로서 사출성형하되 삽자루와 손잡이 내에 철제봉으로 이루어진 인서트물을 삽입하여 성형하므로서 내구성을 높이도록 한 것이 있었으나, 사출성형시에 금형 내에 인서트물을 중심부에 위치시켜 고정하기 위해서는 외부로부터 다수개의 고정핀을 작업자가 일일이 끼워 잡아주어야 하므로 설치하기가 복잡하여 작업성이 떨어지고, 철제봉은 오히려 삽자루의 무게를 가중시키는 요인이 되고 있다.

또한, 삽자루 무게의 경량화를 위해 철제파이프를 철제봉 대신 삽자루의 인서트물로서 삽입하여 사용하는 경우도 있으나, 이 또한 사출금형의 외부에서 다수의 고정핀으로 고정해 주어야 함으로서 설치가 용이하지 못하고, 철제파이프를 사용시에는 파이프 내로 수지용액이 유입되지 않도록 개방된 양측 입구를 작업자가 마개 등을 이용하여 일일이 막아주어야 하므로 그로 인해 작업이 신속하게 이루어지지 못하게 되는 원인이 되는 것이었다.

국내등록특허 제10-301568호 "합성수지 삽자루의 제조방법" 국내등록특허 제10-547905호 "인서트 합성수지 삽 및 그 제조방법"

따라서 본 발명의 목적은 삽자루와 손잡이를 합성수지 일체형으로 사출성형하되 인서트 사출성형에 따라 금형 내에 설치되는 파이프 인서트물의 위치 고정을 보다 간단하게 할 수 있도록 하고 파이프 양단부를 마개로 막아 줄 필요가 없도록 함으로서 삽자루의 제조가 신속 용이하고 인력절감과 자재비 절약이 이루어지도록 하는 합성수지 삽자루의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 성형제조된 삽자루의 견고성이 더욱 향상되는 합성수지 삽자루를 제공함에 있다.

상기의 목적에 따른 본 발명은 파이프(4)의 일측에 핀공(4b)을 뚫고 파이프(4) 양측을 눌러 확장부(4a)를 형성하는 제1공정과, 삽날(2)에 끼워진 삽자루(1)가 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위해 합성수지부 내측에 구비된 파이프(4)의 하부 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성하는 제2공정과, 파이프(4)를 고정금형(6)의 충진실(S)에 삽입하여 확장부(4a) 양단부가 충진실(S)의 내벽에 밀착 고정되게 하고 동시에 충진실(S) 내벽에 돌출한 고정핀(6a)이 파이프(4)에 뚫어 놓은 핀공(4b)을 관통하게 하여 파이프(4)가 충진실(S) 내에 견고하게 고정되도록 하는 제3공정과, 가동금형(7)을 고정금형(6)과 마주보게 닫고 금형을 폐쇄한 후 주입구(H)를 통하여 수지용액을 주입하여 충진실(S)에 수지용액이 충진되게하는 제4공정과, 충진실(S)에 충진된 수지용액을 냉각 경화시킨 후 탈형하는 제5공정으로 제조하는 것을 특징을 한다.

또한, 본 발명은 삽자루(1) 내에는 양측에 확장부(4a)가 형성된 파이프(4)가 일체로 형성되고 삽자루(1)의 외면 하단부에 보강부(1b)가 형성하며, 상기 파이프(4)의 상단부에는 합성수지부(12)의 사출시에 고정금형(6)의 내벽에 일체로 돌출 형성한 고정핀(6a)이 맞춤끼워져 파이프(4)의 위치를 고정하는 핀공(4b)을 형성하고, 하단부에는 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프(4) 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성함을 특징으로 한다.

본 발명은 인서트 사출성형시 파이프(4)를 여러 개의 고정용 핀을 사용하여 고정하지 않고 확장부(4a)에 의하여 파이프(4)가 간단히 고정되므로 파이프(4) 고정이 보다 신속 용이하고 파이프(4)의 양측에 마개를 막을 필요가 없어 마개를 막는 공정이 생략되므로 삽자루(1)의 신속한 제작이 가능하여 생산성이 높아진다.

또한, 여러 개의 파이프 고정용 핀과 마개를 구입할 필요가 없어 자재비가 절감되며 마개 막는 공정과 고정용 핀을 꽂는 공정이 생략되므로 많은 인건비를 절감할 수 있다.

본 발명에 의하여 제조된 삽자루(1)는 합성수지부(12)와 파이프(4)의 결합이 확장부(4a)의 작용으로 보다 견고하고, 삽질 작업시에 삽자루(1)에서 가장 힘을 많이 받는 하부에 지지부(10)를 형성함에 따라 견고성이 높아져 삽자루(1)의 사용수명이 길어지는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 합성수지 삽자루의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 합성수지 삽자루의 내부에 설치되는 파이프의 사시도,
도 3은 도 2의 단면구성도,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 합성수지 삽자루의 단면 구성도,
도 6은 도 2의 파이프를 고정금형의 충진실내에 견고하게 고정시킨 상태도,
도 7은 고정금형에 돌출한 고정핀이 파이프의 핀공을 관통한 확대도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1공정

도 2 및 도 3에서와 같이 일정 굵기로 된 파이프(4)의 일측에 핀공(4b)을 뚫고 파이프(4)의 상하단부를 프레스기로 눌러 확장부(4a)를 형성한다.

제2공정

삽날(2)에 끼워진 삽자루(1)가 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위해 합성수지부(12) 내측에 구비된 파이프(4)의 하부 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성한다.

제3공정

상기 제2공정에서 얻은 파이프(4)를 도 6에서와 같이, 고정금형(6)의 충진실(S) 내에 삽입하여 파이프(4)의 양측에 형성된 확장부(4a)의 양단부가 충진실(S)의 내벽에 밀착되면서 견고하게 고정되게 하며, 이때 고정금형(6)의 충진실(S)의 내벽에 일체로 돌출 형성한 고정핀(6a)은 도 7에서와 같이 파이프(4)에 뚫어 놓은 핀공(4b)을 관통하여 그 상단부가 파이프(4)의 반대측 내벽에 접하여 지지하도록 함으로서 파이프(4)의 회전 유동을 방지하고 전체적으로 고정을 더욱 견고하게 한다.

제4공정

상기 제3공정에 의하여 고정금형(6) 내에 파이프(4)가 견고하게 고정되면 가동금형(7)을 고정금형(6)과 마주보게 닫고 금형을 폐쇄한 후 주입구(H)를 통하여 수지용액을 주입되게 함으로서 수지용액이 삽자루(1)와 손잡이(3)를 형성하는 충진실(S)에 충진된다.

제5공정

상기 제4공정으로 수지용액의 충진이 완료되면 통상의 방법으로 냉각시켜 경화되게 한 후 탈형 함으로서 합성수지 삽자루(1)와 손잡이(3)가 일체로서 제조가 간단히 완료된다.

본 발명에서 일 실시예로 사용된 파이프(4)의 구체적 수치를 제공하면 외경은 19㎜이고 눌러서 확장부(4a) 양단부 간의 폭(W)은 29㎜이며 이것은 금형의 충진실(S)의 내경과 동일하다. 따라서 도 2와 도 6에 도시된 바에 따르면 삽자루(1)의 본체(1a)의 합성수지 두께는 5㎜가 되고 본체(1a)의 외경은 충진실(S) 내경과 동일한 29㎜가 된다.

삽자루(1)의 본체(1a) 두께를 두껍게 하려면 확장부(4a)를 더 납작하게 눌러 확장부(4a) 양단부 간의 폭(W)이 더 넓어지도록 하여 파이프(4)의 외경과 차이가 더 많이 나도록 하면 그만큼 삽자루(1)의 본체(1a)가 더 두꺼워진다.

인서트용 파이프(4)의 외경은 반드시 19㎜로 할 필요가 없고 굵기는 임의 선택하여도 된다.

일반적으로 삽자루(1)의 외면에는 도 1에서와 같이 강도를 보다 높게하면서 작업자가 손으로 잡으면 미끄러지지 않도록 하는 요철부(1c)를 형성한다.

특히 본 발명에서는 삽날(2)과 결합된 삽자루(1)가 작업시 가장 많이 힘을 받는 삽자루(1)의 하단부를 본체(1a) 보다 두껍게 형성하여 보강부(1b)를 구성하였다. 보강부(1b)는 또한 횡방향으로 형성된 여러개의 요철부가 도 1에서와 같이 형성되어 작업자가 잡고 작업할 때 미끄러짐을 방지한다.

본 발명에서는 합성수지부(12) 내측에 위치하는 파이프(4)의 상단부에 핀공(4b)을 형성하여 금형 내부에 고정되는 파이프(4)의 위치가 일정하도록 한다.

앞서 설명하였듯이 고정금형(6)의 내벽에는 일체로 돌출 형성한 고정핀(6a)이 설치되며, 상기 고정핀(6a)에 파이프(4)의 핀공(4b)이 맞춤끼워져 파이프(4)의 고정위치를 잡아줌과 함께 합성수지용액의 주입시에 파이프(4)가 움직이지 않고 정위치에 놓일 수 있도록 한다.

상기 핀공(4b)은 파이프(4)의 외측에서 내측으로 갈수록 라운드 형태로 곡선을 형성하고 있으며, 고정핀(6a)의 맞춤끼움시에 고정핀(6a)이 자연스럽게 핀공(4b)에 끼워질 수 있도록 유도하는 역할을 하는 것이다.

본 발명에서와 같이 핀공(4b)이 입구를 라운드형태로 형성하지 않고 단순히 구멍만 뚫어 놓으면 고정핀(6a)의 끼움시에 끼움위치를 정확히 맞추어 결합하여야 함에 따라 번거로워지는 것이며, 본 발명에서는 핀공(4b)의 입구를 내측으로 갈수록 오목하게 형성함으로서 고정핀(6a)이 핀공(4b)의 라운드면을 타고 자연스럽게 끼워질 수 있도록 함으로써 결합이 용이하게 된다.

본 발명에서는 삽자루(1)의 하단부에 보강부(1b)를 형성함과 함께 합성수지부(12) 내측에 구비된 파이프(4)의 하단부에 지지부(10)를 형성하여 삽자루(1)에 가해지는 힘을 지지하여 삽자루(1)가 휘거나 부러지는 것을 방지하도록 한다.

상기 지지부(10)는 원형으로 이루어진 파이프(4)를 양단에서 눌러 일부가 타원형으로 이루어지도록 함으로써 눌려진 파이프(4)의 양단에 수직 평면을 형성하게 된다.

상기 파이프(4)에 형성되는 수직 평면은 삽질 작업시에 삽자루(1)에 힘이 가해지는 방향과 동일한 방향으로 형성함으로써 삽자루(1)의 하단부에 가해지는 힘을 버틸 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예로서, 상기 지지부(10)의 폭(W1)은 파이프(4)의 상하단에 형성된 확장부(4a)의 폭(W)보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 지지부(10)의 폭(W1)이 확장부(4a)보다 커지면 금형내부에 파이프(4)를 위치시켜 합성수지부(12)를 사출하는 과정에서 지지부(10)의 외면에 합성수지가 사출되지 않게 되어 외부로 돌출되는 문제가 발생한다.

상기에서 설명하였듯이 확장부(4a) 양단부 간의 폭(W)은 29㎜로 형성하는 것임에 따라 지지부(10)의 폭(W1)은 그보다 좁게 형성하며, 파이프(4)의 외경인 19mm보다는 크게 형성되는 것이 바람직하다.

지지부(10)의 폭(W1)이 상한치를 넘어서면 앞서 설명하였듯이 합성수지부(12)가 지지부(10) 외면에 사출되지 못하며, 하한치에 미치지 못하면 삽자루(1)에 가해지는 힘을 버티는 역할을 하지 못하게 된다.

상기 지지부(10)가 형성되는 위치는 삽자루(1)의 보강부(1b)가 형성된 위치와 동일하게 형성하는 것이며, 합성수지부(12)에 보강부(1b)를 형성하고 내측 파이프(4)에는 지지부(10)를 형성함에 따라 작업시 삽자루(1)가 힘을 많이 받더라도 쉽게 휘거나 부러지지 않고 버틸 수 있게 된다.

삽자루(1)의 요철부(1c)와 보강부(1b)는 금형에 의하여 통상적인 방법으로 성형하여 제조한다.

본 발명은 인서트 사출성형시 인서트용 파이프(4)를 금형 내에 고정하는 것이 매우 간단 신속하면서 확장부(4a)의 밀착과 고정핀(6a)의 고정작용으로 견고한 고정이 이루어지고 파이프(4)의 양측 입구는 별도 공정없이 확장부(4a) 형성시에 동시에 폐쇄되므로 제조공정이 더욱 간단하다.

이에 종래에는 여러 개의 고정핀을 꽂아 인서트용 파이프를 고정하려면 인력과 시간이 많이 소요되고 고정의 견고성도 상대적으로 떨어지며, 본 발명과 같이 확장부(4a)가 없는 인서트용 파이프는 성형시에 양측에 마개를 막아주지 않으면 수지용액이 파이프 내로 유입되므로 반드시 마개를 막아주어야 하고 마개를 막아주는 작업도 인력과 시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어진다. 또한, 고정핀, 마개 등의 재료구입비도 많이 들게되는 것이다.

본 발명은 합성수지 삽자루를 제조함에 있어 생산성 향상, 인력절감, 재료비 절감 등의 효과가 크다 할 것이다.

미설명부호 (1d)는 삽자루의 끼움부이고, (2a)는 삽날의 결합부이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

(1)-- 삽자루 (1a)-- 본체
(1b)-- 보강부 (1c)-- 요철부
(2)-- 삽날 (3)-- 손잡이
(4)-- 파이프 (4a)-- 확장부
(4b)-- 핀공 (6)-- 고정금형
(6a)-- 고정핀 (7)-- 가동금형
(10)-- 지지부 (12)-- 합성수지부
(H)-- 주입구 (S)-- 충진실

Claims (3)

1. 파이프(4)의 일측에 핀공(4b)을 뚫고 파이프(4) 양측을 눌러 확장부(4a)를 형성하는 제1공정과,
   삽날(2)에 끼워진 삽자루(1)가 휘어지거나 부러지는 것을 방지하기 위해 합성수지부 내측에 구비된 파이프(4)의 하부 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성하는 제2공정과,
   파이프(4)를 고정금형(6)의 충진실(S)에 삽입하여 확장부(4a) 양단부가 충진실(S)의 내벽에 밀착 고정되게 하고 동시에 충진실(S) 내벽에 돌출한 고정핀(6a)이 파이프(4)에 뚫어 놓은 핀공(4b)을 관통하게 하여 파이프(4)가 충진실(S) 내에 견고하게 고정되도록 하는 제3공정과,
   가동금형(7)을 고정금형(6)과 마주보게 닫고 금형을 폐쇄한 후 주입구(H)를 통하여 수지용액을 주입하여 충진실(S)에 수지용액이 충진되게하는 제4공정과,
   충진실(S)에 충진된 수지용액을 냉각 경화시킨 후 탈형하는 제5공정으로 제조하는 것을 특징으로 하는 합성수지 삽자루의 제조방법.
   
2. 삽자루(1) 내에는 양측에 확장부(4a)가 형성된 파이프(4)가 일체로 형성되고 삽자루(1)의 외면 하단부에 보강부(1b)가 형성하며, 상기 파이프(4)의 상단부에는 합성수지부(12)의 사출시에 고정금형(6)의 내벽에 일체로 돌출 형성한 고정핀(6a)이 맞춤끼워져 파이프(4)의 위치를 고정하는 핀공(4b)을 형성하고, 하단부에는 양단을 눌러 단면형상을 타원형으로 형성하여 파이프(4) 양단에 수직면을 형성하는 지지부(10)를 형성함을 특징으로 하는 합성수지 삽자루.
   
3. 제2항에 있어서,
   지지부(10)의 폭(W1)은 확장부(4a)의 폭(W)보다 좁게 형성함을 특징으로 하는 합성수지 삽자루.
   

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