KR102012471B1 - 양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형 - Google Patents

양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형을 개시한다. 개시된 양궁용 날개 제조방법은, 나무판재를 절곡 및 절단하여 날개코어를 형성하는 코어제조공정과, 카본 또는 유리섬유에 에폭시수지를 함침한 프리프레그 시트를 날개 성형 금형에 복수개 적층하여 제1프리프레그 적층체를 형성하고, 제1프리프레그 적층체에 상기 날개코어를 적층하고, 날개코어에 제2프리프레그 적층체를 적층하는 프리프레그 적층공정과, 날개 성형 금형을 진공백에 투입하여 오토클레이브에서 진공 열성형을 통해 제1프리프레그 적층체 및 제2프리프레그 적층체를 날개코어에 접합하는 금형압축공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 양궁 스트링을 가이드하는 스트링홈을 후처리 공정 없이 금형 압축 성형시 성형하여 스트링홈 형성에 의한 내구성 및 강도 저하를 방지하면서 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형{MANUFACTURING METHOD OF ARCHERY LIMB AND MOLD FOR ARCHERY LIMB MANUFACTURING}
본 발명은 양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양궁 스트링을 가이드하는 스트링홈을 후처리 공정 없이 금형 압축 성형시 가공하여 스트링홈 형성에 의한 내구성 및 강도 저하를 방지하고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 양궁용 날개 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 양궁은 활과 화살을 이용하여 일정한 거리에 떨어져 있는 과녁을 향해 쏘아 득점을 겨루는 타깃 종목으로, 지중해형에서 유래되어 발전되었으며, ‘양궁’이라는 명칭은 우리나라의 전통 활쏘기인 국궁과 구별하기 위하여 사용되는 용어이다.
이러한 양궁은 통상의 활과는 달리 명중률을 높이기 위하여 여러 가지 다양한 보조장치를 구비하게 된다.
예를 들어 시합용 양궁은 크게 파지를 위한 핸들과, 핸들의 상 및 하부에 결합되는 조립식 날개와, 날개에 결합되는 현으로 이루어지며, 명중률을 높이고 안전성을 확보하기 위한 스태빌라이저, 조준핀, 서빙 등이 더 구비된다.
이와 같은 양궁은 현에 화살을 걸고 당기면 탄성을 가지는 상, 하의 날개가 휘어지고, 이러한 상태에서 현을 순간적으로 놓으면 날개와 현의 복원력에 의해 화살이 발사되면서 과녁판에 꽂히게 된다.
이처럼, 양궁은 날개의 구조가 화살의 속도, 안정성 및 활을 쏜 직후의 저항성 등에 직접적인 영향을 미치게 되므로, 날개의 성능이 운동력에 많은 영향을 주게 된다. 최근에는 양궁 날개의 성능을 향상시키기 위하여 나무에 카본이나 유리섬유를 접합하는 경우가 증가하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술의 양궁 날개는 양궁 날개를 제작한 이후에 스트링을 가이드하기 위한 스트링홈을 선반이나 밀링머신 등을 이용하여 절삭하는 형성하므로, 내구성 및 강도와 같은 제품성질이 저하될 뿐만 아니라, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 공개특허공보 제10-2006-0030272호(공개일:2006년04월10일)에는 "양궁날개"이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 양궁 날개를 제작한 이후에 스트링을 가이드하기 위한 스트링홈을 선반이나 밀링머신 등을 이용하여 절삭하는 형성하므로, 내구성 및 강도와 같은 제품성질이 저하될 뿐만 아니라, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 양궁용 날개 제조방법은, 나무판재를 절곡 및 절단하여 날개코어를 형성하는 코어제조공정과, 카본 또는 유리섬유에 에폭시수지를 함침한 프리프레그 시트를 날개 성형 금형에 복수개 적층하여 제1프리프레그 적층체를 형성하고, 상기 제1프리프레그 적층체에 상기 날개코어를 적층하고, 상기 날개코어에 제2프리프레그 적층체를 적층하는 프리프레그 적층공정과, 상기 날개 성형 금형을 진공백에 투입하여 오토클레이브에서 진공 열성형을 통해 상기 제1프리프레그 적층체 및 상기 제2프리프레그 적층체를 상기 날개코어에 접합하여 날개패널을 형성하는 금형압축공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 금형압축공정은, 상기 제1프리프레그 적층체 또는 상기 제2프리프레그 적층체에 양궁현이 걸리는 스트링홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 코어제조공정은, 상기 날개코어의 표면을 거칠게 처리하고, 이물질을 아세톤으로 세척하고, 계면활성제를 도포하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 금형압축공정은, 상기 날개 성형 금형의 상형 및 하형 중 어느 하나에 상기 스트링홈을 형성하기 위한 스트링 성형돌부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 프리프레그 적층공정은, 상기 제1프리프레그 적층체 및 상기 제2프리프레그 적층체의 외면에 패브릭 시트와 블리더 시트를 각각 적층하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 금형압축공정은, 상기 오토클레이브의 내부 온도를 125도 ~ 130도씨로 유지하면서 6 ~ 8 kg/cm2의 압력으로 열압착하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 양궁 날개 제조용 금형은, 프리프레그 시트 및 양궁용 날개코어가 안착되는 날개 안착부를 구비하며, 일측에 하부접합면이 형성되고, 상기 하부접합면에 결합용 홀부가 형성되는 하형과, 상기 하부접합면에 대응되는 상부접합면이 형성되고, 상기 상부접합면에 상기 홀부에 결합되는 결합용 돌부가 형성되며, 상기 프리프레그 시트 및 상기 날개코어를 압축하기 위한 날개성형부가 상기 날개 안착부와 이격되게 형성되는 상형을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 상형은, 양궁용 스트링을 가이드하기 위한 스트링홈이 상기 프리프레그 시트가 압축되면서 형성되도록 스트링 성형돌부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형은 종래 발명과 달리 양궁 스트링을 가이드하는 스트링홈을 후처리 공정 없이 금형 압축 성형시 성형하여 스트링홈 형성에 의한 내구성 및 강도 저하를 방지하면서 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개가 적용된 양궁을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코어제조공정을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금형압축공정에서 사용하는 금형을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁 날개 제조용 금형을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상형을 도시한 저면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁 날개 제조용 금형을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 양궁용 날개 제조방법 및 양궁 날개 제조용 금형의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개 제조방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개가 적용된 양궁을 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개를 도시한 평면도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코어제조공정을 설명하기 위한 모식도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금형압축공정에서 사용하는 금형을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 양궁용 날개(10)는 양궁의 활 중심이 되는 핸들(20)의 일단부 및 타단부에 각각 조립되며, 화살(30)을 발사하기 위한 스트링(40)이 고정된다. 여기서, 핸들(20)과 날개(10)는 탈착 가능한 구조를 가지며, 핸들(20)에 스태빌라이저, 조준핀 등과 같은 보조기구가 결합된다.
양궁의 스트링(40)에 화살(30)을 걸고 당기게 되면 날개(10)가 탄성을 가지면서 휘어지고, 이러한 상태에서 사수가 스트링(40)을 놓으면 날개(10)가 탄성에 의해 복원되면서 스트링(40)을 강하게 전방으로 당기게 되고 그 힘에 의해 화살(30)이 발사된다.
이처럼, 양궁은 날개(10)의 구조가 화살의 발사 속도, 안정성 및 활을 쏜 직후의 저항성 등에 직접적인 영향을 미치게 되므로, 날개(10)의 성능이 운동력에 많은 영향을 주게 된다.
따라서 양궁용 날개(10)는 화살(30)의 발사 속도를 향상시킬 수 있도록 다양한 소재에 의해 제조된다.
예를 들어 양궁용 날개(10)는 날개코어(11)와, 이 날개코어(11)의 양면에 각각 형성되는 제1프리프레그 적층체(13) 및 제2프리프레그 적층체(15)로 구성된다. 이때, 제1프리프레그 적층체(13) 및 제2프리프레그 적층체(15)는 복수개 적층되는 프리프레그 시트(17)가 열성형을 통해 날개코어(11)에 열접합되면서 형성된다.
구체적으로, 본 실시 예에 따른 양궁용 날개 제조방법은 나무판재(11a)를 이용하여 날개코어(11)를 형성하는 코어제조공정(S10)과, 날개 성형 금형(100)에 프리프레그 시트(17)와 날개코어(11)를 적층하는 프리프레그 적층공정(S20)과, 오토클레이브를 이용하여 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)를 열성형하여 접합하는 금형압축공정(S30)을 포함한다.
코어제조공정(S10)에서는 도 6에 도시된 바와 같이 사각 형태의 나무판재(11a)를 금형에 삽입하여 특정 곡률을 가지도록 절곡 성형하고, 절단하여 날개코어(11)를 성형한다. 그리고 코어제조공정(S10)에서는 절단된 날개코어(11)의 표면을 거칠게 표면처리하고, 아세톤을 이용하여 세척한다. 더하여 코어제조공정(S10)에서는 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)의 결합력이 더욱 향상되도록 계면활성제를 도포한다.
프리프레그 적층공정(S20)에서는 날개코어(11) 형태로 절단되는 카본 또는 유리섬유 등과 같은 강화섬유 에폭시수지를 함침시겨 프리프레그 시트(17)를 제작한다. 이때, 에폭시수지로 할로겐 원소가 없는 KDP-550MC65, KDP-555MC80를 사용할 수 있으며, 카본 또는 유리섬유에 40~42%로 함침된다.
그리고, 프리프레그 적층공정(S20)은 날개 성형 금형(100) 중 하형(110)에 프리프레그 시트(17)를 적어도 10장 이상 적층하고, 그 위에 날개코어(11)를 안착한다. 이후, 날개코어(11)에 프리프레그 시트(17)를 적어도 10장 이상 더 적층하고, 하형(110)에 상형(120)을 결합한다.
더하여 프리프레그 적층공정(S20)에서는 프리프레그 시트(17)와 하형(110) 사이, 프리프레그 시트(17)와 상형(120) 사이에 패브릭 시트 및 블리더 시트를 더 적층한다. 이를 통해 날개코어(11)에 일체로 접합되는 제1프리프레그 적층체(13) 및 제2프리프레그 적층체(15)의 공기층을 완전하게 제거하면서 불순물을 제거할 수 있게 된다. 따라서 양궁날개(10)의 성능과 품질을 향상시킬 수 있다.
금형압축공정(S30)에서는 하형(110)과 상형(120)을 결합하고, 이를 진공백에 투입한 후, 오토크레이브에 투입하여, 진공 압축성형한다. 또한, 금형압축공정(S30)에서는 하형(110)과 상형(120)을 압축하면서 진공백의 공기를 외부로 배출시킨다.
더하여, 금형압축공정(S30)에서는 오토클레이브의 내부 온도를 125도 ~ 130도씨로 유지하고, 압력을 6 ~ 8 kg/cm2로 유지하면서 1시간 동안 진공 압축한다.
특히, 금형압축공정(S30)에서는 제1프리프레그 적층체(13) 또는 제2프리프레그 적층체(15)에 스트링(40)이 걸리는 스트링홈(10a)을 형성한다. 구체적으로, 금형압축공정(S30)에서는 하형(110)과 상형(120) 중 어느 하나 예를 들어 상형(120)에 스트링홈(10a)을 성형하기 위한 스트링 성형돌부(121)를 형성한다. 이러한 상형(120)의 스트링 성형돌부(121)를 이용하여 날개코어(11)에 프리프레그 시트(17)를 열압착하는 금형압축공정(S30)을 진행할 때 양궁날개(10)에 스트링홈(10a)을 성형할 수 있게 된다.
이후, 금형압축공정(S30)을 완료하면 오토클레이브에서 날개 성형 금형을 빼내어 하형(110)과 상형(120)을 분리하고, 양궁날개(10)를 탈형한다.
상기와 같이 진행되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁용 날개 제조방법은 양궁 스트링(40)을 가이드하는 스트링홈(10a)을 절삭하는 등과 같은 후처리 공정 없이 금형압축공정에서 성형할 수 있다. 따라서, 스트링홈(10a) 성형에 따른 양궁날개(10)의 내구성 및 강도 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공정의 단순화를 통해 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양궁용 날개 제조방법은 양궁날개(10)의 제조공정을 단순화할 수 있으므로, 제조원가를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양궁용 날개 제조방법은 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)를 날개 성형 금형(100)에 적층한 상태에서 날개 성형 금형(100)을 오토클레이브에서 진공 압축 열성형하므로, 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)의 접합력이 향상될 뿐만 아니라, 접합시간을 줄일 수 있다. 특히 날개코어(11)의 표면을 전처리하고, 계면활성제를 도포하므로, 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)의 접합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양궁용 날개 제조방법은 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)를 날개 성형 금형(100)에 적층한 상태에서 날개 성형 금형(100)을 진공 압축하므로, 열성형과정에서 날개코어(11)와 프리프레그 시트(17)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁 날개 제조영 금형을 설명을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁 날개 제조용 금형을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상형을 도시한 저면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양궁 날개 제조용 금형을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 2, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 양궁 날개 제조용 금형(100)은 프리프레그 시트 및 날개코어가 안착되는 하형(110)과, 프리프레그 시트를 안착할 수 있도록 하형(110)에 결합되는 상형(120)을 포함한다.
하형(110)은 상면에 프리프레그 시트 및 날개코어가 안착되는 날개 안착부(111)가 돌출 형성되고, 상면 일측에 하부접합면(113)이 형성되며, 하부접합면(113)에 결합용 홀부(115)가 형성된다.
이때, 하형(110)은 날개 안착부(111)가 상형(120)과 이격되고, 하부접합면(113)에 상형(120)이 접촉되어 결합된다.
또한, 하형(110)은 양궁 날개를 제작하기 위한 날개코의 형상과 크기에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상형(120)은 날개 안착부(111)에 안착되는 프리프레그 시트 및 날개코어를 압축하도록 날개성형부(121)가 함몰되게 형성되고, 날개성형부(121)의 일측에 하부접합면(113)에 대응되는 상부접합면(123)이 형성되며, 상부접합면(123)에 결합용 홀부(115)에 결합되는 결합용 돌부(125)가 돌출 형성된다.
날개성형부(121)는 날개 안착부(111)와 이격되게 형성되며, 양궁날개(10)에 양궁 스트링을 가이드하기 위한 스트링홈(10a)이 형성되도록 스트링 성형돌부(127)이 돌출 형성된다. 스트링 성형돌부(127)은 날개형성부(121)의 일측에서 돌출 형성된다.
또한, 날개성형부(121)는 양궁날개(10)에 측면 면처리를 위한 라인이 성형되도록 마킹선(129)이 형성된다. 이러한 마킹선(129)에 의해 양궁 날개 제조용 금형(100)을 이용하여 프리프레그 시트와 날개코어를 압축하여 양궁날개(10)를 성형하면 양궁날개(10)의 표면에 측면 면처리를 위한 라인이 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 양궁 날개 제조용 금형(100)은 스트링 성형돌부(127)를 통해 양궁날개(10)에 스트링홈(10a)을 바로 형성할 수 있으므로, 스트링홈(10a) 성형을 위하여 절삭과 같은 별도의 공정을 필요로 하지 않으며, 스트링홈(10a)이 형성되어도 양궁날개(10)의 강도와 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 양궁날개 11 : 날개코어
13 : 제1프리프레그 적층체 15 : 제2프리프레그 적층체
20 : 핸들 30 : 화살
40 : 스트링 100 : 금형
110 : 하형 120 : 상형
127 : 스트링 성형돌부

Claims (6)

  1. 나무판재를 절곡 및 절단하여 날개코어를 형성하는 코어제조공정; 카본 또는 유리섬유에 에폭시수지를 함침한 프리프레그 시트를 날개 성형 금형에 복수개 적층하여 제1프리프레그 적층체를 형성하고, 상기 제1프리프레그 적층체에 상기 날개코어를 적층하고, 상기 날개코어에 제2프리프레그 적층체를 적층하는 프리프레그 적층공정; 및 상기 날개 성형 금형을 진공백에 투입하여 오토클레이브에서 진공 열성형을 통해 상기 제1프리프레그 적층체 및 상기 제2프리프레그 적층체를 상기 날개코어에 접합하는 금형압축공정;을 포함하며,
    상기 코어제조공정은, 상기 날개코어의 표면을 거칠게 처리하고, 이물질을 아세톤으로 세척하고, 계면활성제를 도포하고,
    상기 프리프레그 적층공정은, 상기 제1프리프레그 적층체 및 상기 제2프리프레그 적층체의 외면에 패브릭 시트와 블리더 시트를 각각 적층하고,
    상기 금형압축공정은, 상기 제1프리프레그 적층체 또는 상기 제2프리프레그 적층체에 양궁현이 걸리는 스트링홈이 형성되도록 상기 날개 성형 금형의 상형 및 하형 중 어느 하나에 상기 스트링홈을 형성하기 위한 스트링 성형돌부를 형성하며,
    상기 하형과 상기 상형을 결합하고, 상기 날개 성형 금형을 상기 진공백에 투입한 후, 상기 오토클레이브의 내부 온도를 125도 ~ 130도씨로 유지하면서 6 ~ 8 kg/cm2의 압력으로 상기 하형과 상기 상형을 압축하면서 상기 진공백의 공기를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 양궁용 날개 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 프리프레그 시트 및 양궁용 날개코어가 안착되는 날개 안착부를 구비하며, 일측에 하부접합면이 형성되고, 상기 하부접합면에 결합용 홀부가 형성되는 하형; 및
    상기 하부접합면에 대응되는 상부접합면이 형성되고, 상기 상부접합면에 상기 홀부에 결합되는 결합용 돌부가 형성되며, 상기 프리프레그 시트 및 상기 날개코어를 압축하기 위한 날개성형부가 상기 날개 안착부와 이격되게 형성되는 상형;을 포함하며,
    상기 상형은, 양궁 스트링을 가이드하기 위한 스트링홈이 상기 프리프레그 시트가 압축되면서 형성되도록 상기 날개성형부에 스트링 성형돌부를 구비하며,
    상기 날개성형부에는 양궁날개의 측면 면처리를 위한 라인이 상기 양궁날개에 형성되도록 마킹선이 형성되는 것을 특징으로 하는 양궁 날개 제조용 금형.
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