KR101882690B1 - 차량용 플라스틱 리벳 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암부재와 수부재로 이루어져 상호 간의 결합 및 해체 작업의 용이성과 편리성은 물론 체결력을 강화하여 내구성을 향상시키고, 아울러 경량화를 이룰 수 있는 차량용 플라스틱제 리벳을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 중공원통형의 암부재; 상기 암부재의 중공에 탄성 변형에 의해 탄력적으로 끼워져 결합되도록 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 절개부가 형성되고, 하단부에 상기 슬롯에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 암부재의 중공에 삽입 시 상기 슬롯에 끼워져 걸림되는 칼라가 형성된 인서트 바디와, 상기 인서트 바디의 상단부에 그보다 넓은 접촉면을 가지며 일체로 형성된 헤드로 이루어진 수부재를 포함하는 차량용 플라스틱 리벳을 개시한다.

Description

차량용 플라스틱 리벳{PLASTIC RIVET FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 플라스틱 리벳에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 암부재와 수부재로 이루어져 상호 간의 결합 및 해체 작업의 용이성과 편리성은 물론 체결력을 강화하여 내구성을 향상시키고, 아울러 경량화를 이룰 수 있는 플라스틱제 리벳에 관한 것이다.

리벳(rivet)은 환봉에 여러 가지 모양의 머리가 달려 있어 용접이나 볼트 체결이 곤란한 철판이나 강재, 판재 등을 포개어 뚫은 리벳 구멍에 꽂고 끝은 타발 또는 인발 등으로 압착 변형시켜서 반영구적으로 결합하는 데 사용되는 체결용 부품의 일종으로서, 오늘날 철골구조물, 교량, 선박, 자동차, 철도차량, 항공기 등의 다양한 분야에서 용접 시 열로 인한 응력 뒤틀림, 산화, 용접 개소의 균열 등이나 볼트 체결 시 풀림 현상 발생으로 인한 사고가 우려되는 경우 등에 널리 사용되고 있다.

이러한 리벳은 크게 1피스 타입, 2피스 스크루 타입, 및 3피스 강제 끼움 타입으로 분류할 수 있는데, 특히 2피스 스크루 타입의 리벳은 체결을 위한 조임 작업에 많은 시간이 소요되므로 체결 작업의 효율성이 떨어지는 데다 체결 후 저절로 풀릴 우려가 있으며, 아울러 나사산 형성을 위한 탭핑(tapping) 가공으로 인하여 부품의 단가가 상대적으로 높은 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여 3피스 강제 끼움 타입의 금속 리벳(10)이 널리 사용되고 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 금속 리벳(10)은 머리(11)와, 하부에 절결부(12)를 갖는 중공형(中空形)의 몸체(13)로 형성된 리벳부(14)와, 원추형으로 형성된 삽입부(15)와, 이 삽입부(15)의 이탈은 방지하면서 내부에서 약간 움직일 수 있도록 개구부(17) 및 수납공간을 갖는 와셔부(16)로 구성되어 있다.

이로써 몸체(13)의 하단부를 삽입부(15)의 상부로 강제 압입하면 절결부(12)가 벌어지면서 끼워져 리벳부(14)의 몸체(13)가 삽입부(15)와 체결되며, 결과적으로 리벳부(14)는 삽입부(15)에 의해 와셔부(16)에 고정되는 상태를 유지한다.

그런데 이러한 종래의 금속 리벳(10)은 3개의 부품으로 이루어진 3피스 구조이므로 부품 수가 상대적으로 많고, 절결부(12), 삽입부(15) 및 와셔부(16)를 형성하는 작업이 번거롭고 까다로울 뿐만 아니라 별도의 전용 리벳 조립기(rivet gun)를 사용하여 해야 하므로 체결이 불편하여 작업시간이 오래 걸리는 한계가 있다.

또한, 리벳 조립기로 정해진 압착 강도 이하로 체결 시에는 리벳부(14)가 삽입부(15) 간의 체결 상태가 저절로 풀릴 수 있고, 이와 반대로 정해진 압착 강도 이상으로 체결 시에는 리벳부(14)의 중공형 몸체(13)가 깨지거나 파손되어 적절한 체결력을 발휘하지 못하고 체결 상태가 느슨해지기 쉬워 특히 차량에 적용할 경우 자칫 주행 중 체결 부품이 이탈되면서 교통사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.

여기서 상술한 기술들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR 10-0354517 B1(2002.09.14) KR 10-2010-0101368 A(2010.09.17) KR 10-1144425 B1(2012.05.02)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 리벳이 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어 체결 상태가 저절로 풀리거나 느슨해지는 등의 불량을 최소화하여 체결력을 강화 및 내구성을 향상시키고, 아울러 체결 및 해체 작업이 용이하고 편리하여 특수한 구조의 리벳 조립기가 필요 없어 사용의 편의성을 향상시키는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 플라스틱 리벳을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 결합 및 해체 작업이 간편하고 용이하면서 체결력을 강화하여 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 플라스틱 리벳을 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양에 따른 구체적 수단은, 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 중공원통형의 암부재(female member); 상기 암부재의 중공에 탄성 변형에 의해 탄력적으로 끼워져 결합되도록 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 절개부가 형성되고, 하단부에 상기 슬롯에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 암부재의 중공에 삽입 시 상기 슬롯에 끼워져 걸림되는 칼라가 형성된 인서트 바디와, 상기 인서트 바디의 상단부에 그보다 넓은 접촉면을 가지며 일체로 형성된 헤드로 이루어진 수부재(male member)를 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 리벳을 제시한다.

이로써 본 발명은 암부재와 수부재 간의 체결력을 한층 더 강화하여 그 결합 상태가 저절로 풀리거나 느슨해지는 등의 불량을 최소화 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 아울러 단번에 삽입 결합하는 방식이므로 체결 및 해체 작업이 용이하고 편리하여 특수한 구조의 리벳 조립기가 필요 없어 사용의 편의성을 향상시키는 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 암부재의 중공 바닥에는, 그 중공의 개구부로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 뿔형 리턴 가이드가 일체로 형성되어 있어 상기 인서트 바디와 접촉 시 상기 칼라가 상기 슬롯에 한결 원활하고 자연스럽게 끼워지도록 안내 및 유도할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 암부재의 바깥쪽 둘레 면은, 상기 헤드의 바깥쪽 둘레 면과 동일한 크기로 형성되거나 그보다 큰 크기로 형성됨으로써 피부착대상물에 안정적이고 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 암부재와 수부재가 삽입과 동시에 결합 상태를 이루는 구조로 형성되어 있기 때문에 상호 간의 체결력을 한층 더 강화하여 그 결합 상태가 저절로 풀리거나 느슨해지는 등의 불량을 최소화 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

더구나 단번에 삽입과 결합이 이루어지는 방식이므로 체결 및 해체 작업이 한결 용이하고 편리하여 종래와 달리 특수한 구조의 리벳 조립기가 필요 없어 사용의 편의성과 작업 능률을 크게 향상시킬 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 리벳을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 플라스틱 리벳의 암부재와 수부재를 분해하여 나타낸 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 플라스틱 리벳의 암부재와 수부재를 결합하여 나타낸 횡단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 플라스틱 리벳은 크게 암부재(100)와 수부재(200)를 포함하여 구성된다.

암부재(100)는 사용 시 피부착대상물의 안쪽에 배치되는 것으로, 마치 중공원통 형상으로 형성되어 있고, 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 슬롯(101)이 형성되어 있으며, 상부에는 수부재의 인서트 바디(210)가 삽입되는 개구부(102)가 형성되어 있다.

그리고 암부재(100)의 중공 내 바닥면에는 그 중공의 개구부(102) 쪽으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 뿔 형상의 리턴 가이드(103)가 일체로 돌출 형성되어 있다.

즉, 암부재(100)의 중공으로 수부재(200)를 끼움 결합 시 암부재(100)의 중공 중 개구부(102)가 갖는 내주연보다 인서트 바디의 칼라(212) 부분이 갖는 외주연이 더 넓기 때문에 인서트 바디(210)의 하단부가 오므려지는 상태로 삽입될 수밖에 없고, 이 상태로 암부재의 개구부(102)를 통과하면 자체 탄성 복원력에 의해 원래의 형태로 복귀하지만, 끼움 결합 과정에서 오조립이나 오차 등으로 인해 수부재(200)가 일직선상에서 암부재(100)의 중공으로 삽입되지 않을 경우 간섭에 의해 탄성 복원력이 제대로 일어나지 않을 수 있다.

이때, 리턴 가이드(102)는 그 뾰족한 끝 부분이 인서트 바디의 절개부(211) 속으로 들어가면서 수부재의 인서트 바디(210)와 접촉간섭을 일으킴으로써 자연스럽게 인서트 바디의 칼라(212) 부분이 슬롯(101) 속에 원활하게 끼워지도록 안내 및 유도한다.

또한, 암부재(100)의 바깥쪽 둘레 면은 피부착대상물에 더욱 안정적이고 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위해 헤드(220)의 바깥쪽 둘레 면과 동일한 크기로 형성되거나 그보다 큰 크기로 형성되어 있다.

수부재(200)는 사용 시 피부착대상물의 바깥쪽에 배치되는 것으로, 사용 시 피부착대상물의 리벳구멍을 통해 암부재(100)의 중공 안으로 끼워지는 인서트 바디(210)와, 피부착대상물의 표면에 밀착 결합되는 헤드(220)로 이루어져 있다.

그리고 인서트 바디(210)는 암부재(100)의 중공 속으로 탄성 변형에 의해 탄력적으로 끼워져 결합되도록 그 외주연에는 방사상으로 적어도 하나 이상의 절개부(211)가 상하방향으로 형성되어 있고, 하단부에는 암부재(100)의 중공에 삽입 시 그 슬롯(101)에 탄력적으로 끼워져 걸림되는 칼라(212)가 암부재의 슬롯(101)에 대응되는 형상으로 형성되어 있다.

즉, 칼라(212)는 암부재의 슬롯(101)에 끼워져 수부재(200)가 암부재(100)에서 이탈되는 것을 방지하며, 그 폭은 원활한 삽입을 위해 슬롯(101)의 폭보다 약간 작게 형성되어 있다.

또한, 헤드(220)는 인서트 바디(210)보다 넓은 접촉면을 가지면서 그 상단부에 일체로 형성되어 있다.

여기서 암부재(100)와 수부재(200)의 재질은 플라스틱제 등의 합성수지로 제작되는 것이라면 특별한 제한은 없지만, 폴리옥시 메틸렌(POM), 폴리에틸렌(PP), 또는 폴리프로필렌(PP) 등을 사용할 수 있으며, 깨짐이나 파손 우려를 최소화할 수 있다는 점에서 폴리옥시 메틸렌이 가장 바람직하다.

이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 플라스틱 리벳은 암부재(100)와 수부재(200)가 삽입과 동시에 안정적인 결합 상태를 이루는 구조여서 상호 간의 체결력을 한층 더 강화할 수 있고, 이로 인해 상호 간의 결합 상태가 저절로 풀리거나 느슨해지는 등의 불량을 최소화 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

게다가 종래와 달리 특수한 구조의 리벳 조립기 없이도 체결 및 해체 작업이 한결 용이하고 편리하여 사용의 편의성은 물론 작업 능률을 극대화할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

100: 암부재 101: 슬롯
102: 개구부 103: 리턴 가이드
200: 수부재 210: 인서트 바디
211: 절개부 212: 칼라
220: 헤드

Claims (3)

1. 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 슬롯(101)이 형성된 중공원통형의 암부재(female member)(100);
   상기 암부재(100)의 중공 안에 탄성 변형에 의해 탄력적으로 끼워져 결합되도록 외주연에 방사상으로 적어도 하나 이상의 절개부(211)가 형성되고, 하단부에 상기 슬롯(101)에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 암부재(100)의 중공 안에 삽입 시 상기 슬롯(101)에 끼워져 걸림되는 칼라(212)가 형성된 인서트 바디(210)와, 상기 인서트 바디(210)의 상단부에 그보다 넓은 접촉면을 가지며 일체로 형성된 헤드(220)로 이루어진 수부재(male member)(200);
   를 포함하며,
   상기 암부재(100)의 중공 내 바닥면에는, 상기 인서트 바디(210)와 접촉 시 상기 칼라(212)가 상기 슬롯(101)에 원활하게 끼워지도록 안내 및 유도하는 뿔형 리턴 가이드(103)가 형성되고,
   상기 암부재(100)의 바깥쪽 둘레 면은, 피부착대상물에 안정적이고 견고하게 결합된 상태를 유지하도록 상기 헤드(220)의 바깥쪽 둘레 면과 동일한 크기로 형성되거나 그보다 큰 크기로 형성된 차량용 플라스틱 리벳.
   
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