KR102008711B1 - 인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물 - Google Patents

Abstract

인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물을 개시한다. 일 실시예에 따른 인서트 볼트는 머리부와 다리부를 포함하고, 머리부를 통해 사출물의 사출과정에서 사출물에 일체로 고정되는 것으로, 머리부의 외주면에는 사출물의 접촉면적을 증대시키기 위해 홈 또는 돌기 형태로 마련되는 요철형성부가 마련되고, 요철형성부는 다리부의 길이방향으로 형성된 종방향 요철형성부와, 다리부의 길이방향에 대해 수직방향으로 형성된 횡방향 요철형성부를 포함한다.

Description

인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물{insert bolt and injection mold with the same}

사출물의 사출성형시 사출물에 인서트 되는 인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물에 관한 것이다.

차량의 도어에 있어서 금속재질의 도어프레임에 플라스틱 사출물로 마련되는 도어트림을 조립하는 경우와 같이, 사출물을 금속물 등의 상대물에 결합하는 과정에서는 사출물에 인서트 볼트를 채용하는 경우가 있다.

인서트 볼트는 머리부와 다리부를 구비하고, 머리부가 사출물의 사출금형에 인서트 되도록 함으로써, 사출물의 사출성형 과정에서 머리부를 통해 사출물에 일체로 고정될 수 있다.

이러한 인서트 볼트는 상대물과의 적절한 조립을 위해 사출물의 미리 정해진 위치에 일체화 됨으로써, 상대물에 대한 사출물의 조립이 정밀하게 되도록 함은 물론, 조립작업이 편리해지도록 할 수 있다.

한편, 인서트 볼트는 사출물의 체결과정에서 가해지는 충격에 의해 사출물로부터 분리되어 헛돌게 되거나, 사출물로부터 이탈될 우려가 있다.

따라서 인서트 볼트 중에는 사출물에 대한 고정력을 증대시키기 위해 사출물과 접하는 접촉면에 사출물과의 접촉면적을 증대시키기 위한 요철구조 등을 적용한 것이 있으나, 사출물의 체결과정에서 인서트 볼트에 회전방향으로는 물론 수직방향으로도 힘이 가해진다는 점을 고려 했을 때, 단순한 요철구조를 구비하는 인서트 볼트는 사출물에 대한 고정력이 개선되도록 하는데 한계가 있었다.

또한 인서트 볼트는 사출물의 사출과정에서 사출금형에 마련되는 자석에 자력으로 접촉된 상태를 유지하게 되고, 이에 따라 인서트 볼트는 사출물 상의 미리 정해진 위치에 바르게 고정될 수 있게 되는데, 이때 인서트 볼트에 대한 자석의 고정력이 충분히 확보되지 않으면, 자석과 인서트 볼트 사이로 사출물이 유입되면서 인서트 볼트의 위치가 쉽게 틀어지게 된다.

사출물에 인서트 방식으로 고정된 상태에서 사출물에 대한 고정력을 보다 효과적으로 증대시킬 수 있는 인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물을 제공한다.

또한 사출물에 대한 고정력이 증대됨은 물론 사출물의 정해진 위치에 정확한 자세로 고정될 수 있는 인서트 볼트 및 이를 갖춘 사출물을 제공한다.

일 실시예에 따른 인서트 볼트는 머리부와 다리부를 포함하고, 상기 머리부를 통해 사출물의 사출과정에서 상기 사출물에 일체로 고정되는 것으로, 상기 머리부의 외주면에는 상기 사출물의 접촉면적을 증대시키기 위해 홈 또는 돌기 형태로 마련되는 요철형성부가 마련되고, 상기 요철형성부는 상기 다리부의 길이방향으로 형성된 종방향 요철형성부와, 상기 다리부의 길이방향에 대해 수직방향으로 형성된 횡방향 요철형성부를 포함한다.

상기 머리부의 외주면은 상호 각지게 연결된 복수의 판면을 구비하여 다각형을 이루고, 상기 요철형성부는 상기 복수의 판면 중 적어도 일부에 마련되며, 상기 판면의 요철형성부는 상기 종방향 요철형성부와 횡방향 요철형성부가 상호 연이어지도록 마련될 수 있다.

상기 요철형성부는 홈 형태로 마련될 수 있다.

상기 머리부의 상면은 상기 사출물의 사출과정에서 자석에 지지되는 자석지지영역을 포함하여 상기 자석지지영역을 제외한 나머지 영역을 통해 상기 사출물과 접하게 되고, 상기 머리부의 상면은 전체적으로 요철면으로 마련될 수 있다.

상기 요철면은 요철구조가 동일방향으로 형성되도록 마련될 수 있다.

또한 일 실시예에 따른 사출물은 상기 인서트 볼트를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 인서트 볼트는 머리부의 측면에 종방향 요철형성부와 횡방향 요철형성부를 포함하는 요철형성부가 마련되어 회전방향으로는 물론 수직방향으로도 사출물에 대한 고정력이 향상되므로, 사출물에 대한 고정력을 보다 효과적으로 증대시킬 수 있다.

또한 인서트 볼트는 머리부 상면을 형성하는 요철면을 통해 사출물에 대한 고정력이 더욱 증대됨은 물론 사출물의 사출성형과정에서 자세나 위치가 틀어질 우려가 없게 되므로, 사출물에 대한 고정력이 증대됨은 물론 사출물의 정해진 위치에 정확한 자세로 고정될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 인서트 볼트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 인서트 볼트가 인서트 되는 사출물의 사출구조를 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 인서트 볼트와 사출물의 접촉구조를 도시한 요부 단면도이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 인서트 볼트의 사시도이다.
도 5는 도 4의 인서트 볼트가 인서트 되는 사출물의 사출구조를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 인서트 볼트(1)는 머리부(10)와, 다리부(20)를 구비한다.

머리부(10)는 외주면(13,14)이 상호 각이 지도록 연결된 복수의 판면(11a,12a)을 구비하여 육각형을 이루도록 마련될 수 있다.

머리부(10)는 판면(11a,12a)의 숫자와 판면(11a,12a) 사이의 각도에 따라 오각형을 포함하는 다양한 다각형을 이루도록 마련될 수 있다.

다리부(20)는 머리부(10)의 저면 중앙으로부터 저부로 축방향을 따라 연장되고, 다리부(20) 둘레에는 인서트 볼트의 체결작용을 위한 나선(21)이 마련될 수 있다.

인서트 볼트(1)는 머리부(10)가 사출물(3)의 사출가공을 위한 사출금형(100)의 성형공간(130)에 인서트 되도록 함으로써, 사출물(3)의 사출성형 과정에서 사출물(3)에 일체로 고정될 수 있다.

이러한 사출물(3)은 일체로 고정된 인서트 볼트(1)의 다리부(20)가 상대물에 형성된 체결공에 체결된 상태에서 다리부(20)에 체결되는 너트를 통해 상대물에 고정될 수 있다.

인서트 볼트(1)가 일체로 고정된 사출물(3)은 차량용 도어에 마련되는 도어트림이 될 수 있고, 사출물(3)이 결합하는 상대물은 도어트림이 조립되는 차량용 도어의 도어프레임이 될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 사출금형(100)은 고정금형(110)과 이동금형(120)을 포함하고, 고정금형(110)과 이동금형(120) 사이에는 사출물(3)이 사출되는 성형공간(130)이 형성될 수 있다. 고정금형(110) 또는 이동금형(120)에는 성형공간(130)으로 용융수지(4)를 공급하기 위한 수지주입구(140)가 마련될 수 있다.

인서트 볼트(1)는 사출물(3)을 형성하는 용융수지(4)가 성형공간(130)에 주입되기 전 상태에서 머리부(10)가 성형공간(130)에 삽입되고, 다리부(20)가 이동금형(120)에 지지된 상태에서 머리부(10) 상면()의 일부가 고정금형(110)에 설치되는 자석(150)에 지지되도록 사출금형(100)에 설치될 수 있다.

머리부(10) 상면(15)이 자석(150)에 지지된 인서트 볼트(1)는 자석(150)과의 자기적 인력에 의해 자석(150)에 지지된 상태를 유지함으로써, 사출물(3)의 사출과정에서 미세한 유동이나 떨림 없이 정 위치를 고수하여 사출물(3) 상의 미리 정해진 위치에 바르게 고정될 수 있게 된다.

머리부(10)의 상면(15)은 자석(150)에 지지되는 자석지지영역(15a)을 포함하고, 자석지지영역(15a)을 제외한 나머지 영역의 머리부(10)의 상면(15)은 사출물(3)과 접하게 되는 접촉영역(15b)을 형성할 수 있다.

따라서 인서트 볼트(1)는 머리부(10) 외주면(13,14)과, 머리부(10) 상면(15)의 접촉영역(15b) 둘레가 수지주입구(140)와 통하도록 사출금형(100)에 설치될 수 있다.

이 상태에서 수지주입구(140)를 통해 성형공간(130)으로 용융수지(4)가 주입되어 충전되면, 용융수지(4)는 경화되면서 사출물(3)을 형성하고, 인서트 볼트(1)는 이와 같은 사출물(3)의 경화과정에서 머리부(10)의 외주면(13,14) 및 상면(15)의 접촉영역(15b)를 통해 사출물(3)과 접촉된 상태로 사출물(3)에 고정될 수 있게 된다. 경화가 완료되어 인서트 볼트(1)가 일체로 고정된 사출물(3)은 고정금형(110)과 이동금형(120) 사이를 분리시켜 성형공간(130) 외부로 인출될 수 있다.

한편, 머리부(10)의 외주면(13,14)에는 사출물(3)에 대한 인서트 볼트(1)의 고정력을 높이기 위한 것으로, 사출물(1)과의 접촉면적을 증대시키기 위한 요철형성부(30)가 마련된다.

요철형성부(30)는 홈 또는 돌기 형태로 마련되고, 다리부(20)의 길이방향으로 형성된 종방향 요철형성부(31)와, 다리부(20)의 길이방향에 대해 수직방향으로 형성된 횡방향 요철형성부(32)를 포함한다.

요철형성부(30)에 있어서 종방향 요철형성부(31)는 사출물(3)에 대한 인서트 볼트(1)의 회전방향으로 걸림구조를 형성하고, 횡방향 요철형성부(32)는 사출물(3)에 대한 인서트 볼트(1)의 수직방향으로 걸림구조를 형성하게 된다.

따라서 인서트 볼트(1)는 요철형성부(30)를 통해 사출물(3)과의 접촉면적이 증대되고, 동시에 회전방향으로는 물론 수직방향으로 사출물(3)에 대한 걸림력이 향상되어 사출물(3)에 대한 고정력이 전체적으로 향상될 수 있게 된다.

요철형성부(30)는 머리부(10)의 외주면(13,14) 전체에 걸쳐 고르게 마련될 수 있다. 또 머리부(10)의 외주면(13,14)을 형성하는 복수의 판면(11a,11b) 중 일부에만 요철형성부(30)가 마련되도록 하는 등 요철형성부(30)는 외주면(13,14)의 적어도 일부에 마련된 상태에서 사출물(3)에 대한 인서트 볼트(1)의 고정력을 증대시킬 수 있다.

머리부(10)는 단면적이 큰 상부의 제1파트(11)와, 제1파트(11)에 비해 단면적이 적은 하부의 제2파트(12)를 포함하여 종방향으로 단차를 갖도록 마련될 수 있다. 이와 같은 머리부(10)의 단차 구조는 사출물(3)에 대한 머리부(10)의 접촉면적 및 사출물(3)에 대한 머리부(10)의 수직방향 걸림력이 증대되도록 하는데 기여할 수 있다.

그리고 외주면(13,14)은 제1파트(11)의 제1외주면(13)과, 제2파트(12)의 제2외주면(14)을 포함하고, 외주면(13,14)을 형성하는 판면(11a,12a)은 제1외주면(13)을 형성하는 복수의 제1판면(11a)과, 제2외주면(14)을 형성하는 복수의 제2판면(12a)을 포함하며, 요철형성부(30)는 복수의 제1판면(11a)과 제2판면(12a) 중 적어도 일부에 마련될 수 있다.

판면(11a,12a)에 형성되는 요철형성부(30)는 가공이 용이하게 되도록 종방향 요철형성부(31)와 횡방향 요철형성부(32)가 상호 연이어지게 마련될 수 있다.

요철형성부(30)는 홈 형태로 마련되고, 판면(11a,12a)의 일측 변에서 타측 변까지 적어도 하나의 종방향 요철성형부(31)와 횡방향 요철형성부(32)가 상호 연이어지도록 마련될 수 있다. 이러한 요철형성부(30)는 절삭공구를 이용하여 판면(11a,12a)의 일측 변에서 타측 변을 따라 연속적으로 절삭가공 될 수 있다.

요철형성부(30)는 판면(11a,12a)에 복수개로 구성될 수 있으며, 판면(11a,12a)에 마련되는 복수의 요철형성부(30)는 동시 가공이 가능하도록 동일방향으로 나란하게 절곡된 형태를 갖도록 마련될 수 있다.

또한 다른 실시예에 따른 인서트 볼트(2)의 구조가 도시된 도 4 내지 도 5와 같이, 인서트 볼트(2)는 자석지지영역(15a´)과 접촉영역(15b´)으로 구성되는 머리부(10)의 상면(15´)이 전체적으로 요철면으로 마련될 수 있다. 자석지지영역(15a´)은 상면(15´)의 중앙부를 통해 마련되고, 접촉영역(15b´)은 상면(15´)의 중앙부 둘레를 통해 마련될 수 있다.

이와 같이 구성되는 인서트 볼트(2)는 요철면으로 형성되는 접촉영역(15b´)을 통해 사출물(3)과의 접촉면적이 증대됨에 따라 사출물(3)에 대한 고정력이 더욱 증대될 수 있다.

또한 요철면으로 형성되는 자석지지영역(15a´)을 통해 자석(150´)과의 접촉면적도 보다 증대될 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 자석지지영역(15a´)이 요철면으로 마련된 상태에서는 자석지지영역(15a)에 지지되는 자석(150´)의 지지면(151)을 자석지지영역(15a´)에 치합하는 형태로 접촉할 수 있는 요철면으로 형성함으로써, 자석(150´)과 머리부(10)의 상면(15´) 사이는 접촉면적을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 자석(150´)과 머리부(10)의 상면(15´) 사이의 접촉면적이 증대됨에 따라, 사출물(3)의 사출과정에서 상면(15´)과 자석(150´) 사이의 자기적 인력이 커지게 되고, 이에 따라 머리부(10)와 자석(150) 사이가 보다 견고하게 밀착된 상태를 유지할 수 있게 된다.

따라서 사출물(3)의 사출과정에서는 인서트 볼트(2)와 자석(150´) 사이로 용융수지(4)가 유입이 차단됨에 따라 인서트 볼트(2)의 자세나 위치가 틀어질 우려가 없게 되므로, 인서트 볼트(2)는 사출물(3) 상의 미리 정해진 위치에 바르게 고정될 수 있게 된다.

상면(15´)의 요철구조가 동일방향으로 형성될 수 있게 상면(15´)을 형성하는 돌기부(15c)와 홈부(15d)의 방향은 동일방향으로 나란히 마련될 수 있다. 따라서 자석지지영역(15a´)과 접촉영역(15b´)은 머리부(10) 상부에 복수의 홈부(15d)를 일정한 간격을 두고 동일방향으로 가공하는 간단한 방법을 통해 동시에 형성될 수 있게 된다.

1: 인서트 볼트 3: 사출물
4: 용융수지 10: 머리부
11: 제1파트 11a: 제1판면
12: 제2파트 12a: 제2판면
13: 제1외주면 14: 제2외주면
20: 다리부 30: 요철형성부
31: 종방향 요철형성부 32: 횡방향 요철형성부

Claims (7)

1. 머리부와 다리부를 포함하고, 상기 머리부를 통해 사출물의 사출과정에서 상기 사출물에 일체로 고정되는 인서트 볼트에 있어서,
   상기 머리부의 외주면에는 상기 사출물의 접촉면적을 증대시키기 위해 홈 또는 돌기 형태로 마련되는 요철형성부가 마련되고,
   상기 요철형성부는 상기 다리부의 길이방향으로 형성된 종방향 요철형성부와, 상기 다리부의 길이방향에 대해 수직방향으로 형성된 횡방향 요철형성부를 포함하고,
   상기 머리부의 상면은 상기 사출물의 사출과정에서 자석에 지지되는 자석지지영역을 포함하여 상기 자석지지영역을 제외한 나머지 영역을 통해 상기 사출물과 접하게 되고,
   상기 머리부의 상면은 전체적으로 요철면으로 마련된 인서트 볼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 머리부의 외주면은 상호 각지게 연결된 복수의 판면을 구비하여 다각형을 이루고,
   상기 요철형성부는 상기 복수의 판면 중 적어도 일부에 마련되며,
   상기 판면의 요철형성부는 상기 종방향 요철형성부와 횡방향 요철형성부가 상호 연이어지도록 마련된 인서트 볼트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 요철형성부는 홈 형태로 마련된 인서트 볼트.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 요철면은 요철구조가 동일방향으로 형성되도록 마련된 인서트 볼트.
6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 상기 인서트 볼트를 포함하는 사출물.
7. 머리부와 다리부를 포함하고, 상기 머리부를 통해 사출물의 사출과정에서 상기 사출물에 일체로 고정되는 인서트 볼트에 있어서,
   상기 다리부의 길이방향과 동일한 방향으로 형성된 상기 머리부의 외주면에는 상기 사출물의 접촉면적을 증대시키기 위해 홈 또는 돌기 형태로 마련되는 요철형성부가 마련되고,
   상기 요철형성부는 상기 다리부의 길이방향으로 형성된 종방향 요철형성부와, 상기 다리부의 길이방향에 대해 수직방향으로 형성된 횡방향 요철형성부를 포함하고, 상기 종방향 요철형성부와 상기 횡방향 요철형성부가 서로 연결되는 인서트 볼트.
   
   

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