KR20040039918A - 분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체 및 주물마개체의내측나사부 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 나사산의 형성을 위한 2차적인 태핑(tapping)가공 없이 1차적인 주물가공 만으로 내주면에 나사산을 구비한 마개체의 제작이 가능하도록 한 분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체 및 주물마개체의 내측나사부 성형방법에 관한 것이다.

이같은 본 발명은, 그 내주면을 따라 나사부(42)를 형성하고 있으며, 이때 상기 주물마개체(40)의 내주면에는 소정 폭을 유지하는 한 쌍의 나사 미형성부(44)가 마주보도록 형성되므로써, 상기 나사부(42)는 상기 나사 미형성부(44)를 중심으로 분할된 구조를 이루게 된다.

본 발명의 상기 마개체(40)를 형성하기 위하여 코어는, 외면에 나사산을 가공한 좌우측 전개편(22a,22b)과, 상기 전개편 사이로 삽입되는 가이드핀(26)을 구비하여, 상기 가이드핀이 상기 좌우측 전개핀의 사이로 승하강되면서, 좌우 방향으로의 전개력을 제공하거나 또는 전개핀이 내측 방향으로 이동할 수 있도록 유동공간을 형성시키는 기능을 수행하는 것으로써, 상기 나사 미형성부(44)의 폭은 상기 가이드핀(26)의 두께에 해당하게 된다.

Description

분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체 및 주물마개체의 내측나사부 성형방법{Casting stopper having separation type bolting part and Method be processed bolting within casting stopper}

본 발명은 주물마개체 성형물에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 나사산의 형성을 위한 2차적인 태핑(tapping)가공 없이 1차적인 주물가공 만으로 내주면에 나사산을 구비한 마개체의 제작이 가능하도록 한 분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체 및 주물마개체의 내측나사부 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로, 마개체는 간장병, 식초병, 식용유병 등 식음료의 밀봉을 위해 상면이 밀폐된 상태로 제작되는 합성수지로 형성되는 병마개와 함께, 전기시설의 케이블을 연결하는 부위에서 케이블이 통과할 수 있는 통공이 형성되어 있는 마개체가 상기 케이블을 지지하는 형태로 사용되는 것으로 나눌 수 있다. 후자로 사용되는 상기 마개체의 기능은 각종 전기시설의 케이블 인출부위에서 케이블이 손상되지 않고 인출 상태를 그대로 유지하는 것이다.

이때 상기 마개체는 통상 수나사가 형성되어 있는 본체에 나사결합되는 경우가 많으며, 따라서 마개체 내면에는 상기 수나사에 맞는 암나사가 형성된다.

이같은 마개체는, 마개체의 외형에 맞도록 성형틀을 마련하고, 상기 성형틀의 내측에는 코어가 삽입 및 인출되도록 설치되며, 이때 상기 코어는 둘레면에 나사산을 가공한체 승하강 및 회전이 가능하도록 구성된다. 그리고, 상기 성형틀의 내면과 상기 코어의 둘레면 사이로 마련되는 마개체 성형공간에 소정의 재료액을 주입하고, 이렇게 주입된 재료액을 일정시간 응고시켜 마개체를 완성한 후, 상기 코어를 회전시키면서 마개체에서 분리시키게 된다. 이같은 공정을 거쳐 내면에 나사산을 갖는 마개체가 형성되는 것이다.

하지만, 전선관용 마개체의 경우에는 내구성을 요하는 특성상 대부분 금속소재로 제작되는 것이었고, 이에 따라 상기한 방법으로 금속소재의 마개체 내면에 나사산을 가공할 수 없었다. 즉, 제작되는 마개체와 코어가 모두 금속 소재인 것이므로, 주물액의 응고 후 코어를 분리시키는 과정에서, 상기와 같이 코어의 회전을 통해 분리하게 되면 마개체에 형성된 나사산이 원형을 그대로 유지하지 못하고 상당부분 훼손되는 현상이 유발되었다.

상기한 이유로 금속재의 마개체는, 먼저 대강의 마개체의 형상으로 주물을 형성한 후 그 내측에 암나사를 태핑 가공하는 2차 처리과정을 필요로 하였다.

즉, 주물과정과 암나사 형성과정 등 적어도 두 가지의 공정을 통해 마개체의 제작이 이루어지게 되므로써, 제작공정이 복잡하여 대량생산의 저해요인으로 작용하는 동시에 생산원가의 상승을 초래하는 것이었다.

또한, 상기 태핑 가공시 불필요하게 다량의 금속 폐기물이 양상되며, 이같은 금속 폐기물은 대부분 재활용되지 못하고 폐기 처분됨에 따라 원자재의 낭비가 초래되는 동시에, 이렇게 버려지는 금속 폐기물이 올바른 폐기과정을 거치지 않고 무분별하게 버려지면서 환경을 오염시키는 결과로 이어지는 현상이 빈번히 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 주물가공법에 의한 1차적인 공정만으로 내면에 나사산을 구비한 금속 마개체가 제작될 수 있도록 하는 주물마개체의 내측나사부 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 금속 마개체의 내면에 나사산을 가공하는 공정에서 금속폐기물이 발생하지 않음에 따라, 버려지는 폐기물로 인한 불필요한 원자재의 낭비가 방지되는 동시에 금속폐기물로 인한 환경오염이 억제될 수 있도록 하는 주물마개체의 내측나사부 성형방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주물마개체의 일 실시예를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명에 따른 주물마개체의 성형을 위한 금형구조물의 일 실시예를 나타낸 사시도

도 3의 (a)(b)는 도 2의 금형구조물에 의해 마개체가 성형되는 동작을 나타낸 작동상태 단면도

도 4는 도 3의 (a)에 대한 평면도

도 5는 도 2 중 금형과 코어부재의 다른 결합구조를 나타낸 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 금형 13: 원형함몰부 15: 원형턱부 17: 돌기형성홈 20: 코어 22,22a: 전개편 24,24a,28: 경사면 25,25a: 나사산 26: 가이드핀 30: 주물액 32: 마개체 성형공간 40: 마개체 42: 나사부 44: 나사 미형성부 46: 걸림돌기

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 마개체 외형의 함몰부를 구비하는 금형을 설치하고, 상기 금형의 함몰부에 일정한 깊이를 유지하도록 코어를 삽입하여, 상기 코어와 함몰부 내벽과의 사이에 마개체 성형공간을 마련한 후, 여기에 주물액을 주입하여 주물마개체를 성형한 다음, 이로부터 코어와 주물마개체를 차례로 분리하는 주물마개체 제작방법에 있어서; 외측 둘레에 나사부를 형성한 좌우 한 쌍의 전개편과 그 사이로 끼워져 승하강되는 가이드핀을 포함하여 성형물의 내측 단면을 유지하는 코어를, 상기 금형의 함몰부에 삽입하는 단계와; 상기 코어와 금형 외벽 사이에 마련된 마개체 성형공간으로 주물액을 주입하여 그 주입된 주물액에 의해, 상기 가이드핀을 중심으로 성형물의 내벽에 반원형의 나사부가 이격된체 한 쌍으로 형성되도록 하는 단계와; 상기 주물액의 응고 후, 상기 코어 중심에 위치하는 가이드핀을 이동시켜 상기 좌우측 전개편이 내측 방향으로 이동될 수 있도록 유동공간을 마련하는 가이드핀 분리단계와; 성형물에 끼워져 있는 코어를 상측으로 이동시켜 전개편이 상기 유동공간에 의해 내측으로 이동되면서 상기 주물마개체 성형물로부터 분리되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 내주면에 마주보는 한 쌍의 나사산 미형성부가 형성되고, 상기 나사산 미형성부를 제외한 내주면에 나사산이 형성되는 마개체 구조임을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주물마개체(40)는 그 내주면을 따라 나사부(42)를 형성하고 있으며, 이때 상기 주물마개체(40)의 내주면에는 소정 폭을 유지하는 한 쌍의 나사 미형성부(44)가 마주보도록 형성되므로서, 상기 나사부(42)는 상기 나사 미형성부(44)를 중심으로 분할된 구조를 이루게 된다. 상기 나사 미형성부(44)는 후술되는 코어(20)의 가이드핀(26)에 의해 형성되는 것으로써, 상기 나사 미형성부(44)의 폭은 상기 가이드핀(26)의 두께에 해당하게 된다. 그리고, 상기 주물마개체(40)의 외주면에는 적정 간격으로 복수개의 걸림돌기(46)가 형성된다.

도 2는 본 발명에 따른 주물마개체를 제작하기 위한 금형구조물을 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 주물마개체를 제작하는 금형구조물은 금형(10)과 코어(20)로 크게 구성되며, 상기 코어(20)는 전개편(22a,22b)과 가이드핀(26)을 구비하게 된다.

상기 금형(10)은 장방형의 사각틀 형태로 이루어져, 바닥면에 마개체의 외주형상을 이루는 함몰부(13)가 복수개로 형성되며, 이때 상기 함몰부(13)의 중앙에는 원형턱부(15)가 돌설된다. 그리고, 상기 함몰부(13)는 제작되는 주물마개체(40)의 외주면에 걸림돌기(46)를 형성하기 위한 돌기형성홈(17)이 내주면을 따라 복수개로 형성되어 있다.

상기 코어(20)는 상기 금형(10)의 내측으로 삽입 및 인출되는 것으로써, 이같은 코어(20)는 그 하부에, 좌우측 전개편(22a,22b)과 상기 좌우측 전개편(22a,22b) 사이로 삽입되도록 승하강되는 가이드핀(26)을 구비한다. 그리고, 상기 코어(20)는 상기 전개편(22a,22b)의 사이로 상기 가이드핀(26)이 끼워져 정렬되는 상태로 상기 금형(10)의 함몰부(13)에 삽입되고, 이에 따라 상기 금형(10)의 함몰부(13) 내벽과 상기 코어(20)와의 사이에 마개체 성형공간(32)이 마련되어진다.

본 실시예에서는, 상기 좌우측 전개편(22a,22b)이 호형의 나선면과 직선면을 갖는 반원형 구조를 이루도록 하였으며, 상기 가이드핀(26)은 소정 두께의 판 구조를 이루도록 하였다. 이때, 상기 가이드핀(26)은 상기 좌우측 전개편(22,22a)의 직선면보다 긴 폭을 유지하여, 상기 좌우측 전개편(22a,22b)에 삽입시 가이드핀(26)의 양측 단부가 상기 좌우측 전개편(22a,22b)의 외부로 돌출되도록 구성한다. 즉, 도면의 "h"로 표시된 구간이 상기 가이드핀(26)의 돌출단부를 표시한 것이다.

또한, 상기 좌우측 전개편(22a,22b)의 직선면 하부에는 상호 마주보는 방향으로 경사지게 연장되는 경사면(24,24a)이 각각 돌설된다. 그리고, 상기 가이드핀(26)의 좌우측 면에도 상기 전개편(22a,22b)의 경사면(24a,24b)과 상응하도록 경사면(28)을 형성함이 바람직하겠다. 이때, 상기 전개핀(22a,22b)의 경사면(24a,24b) 각도(θ1)가 상기 가이드핀(26)의 경사면(28) 각도(θ2)보다 크도록 구성한다. 이에 따라, 상기 가이드핀(26)은 승하강시 그 하부를 상기 경사면(24a,24b)을 따라 미끄럼 이동하며 상기 전개편(22a,22b)에 미는 힘을 작용하게 된다.

상기와 같이 구성된 금형과 코어에 의해 본 발명의 주물마개체를 제작하는 과정을 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명의 주물마개체(40)는, 마개체의 외형을 형성한 함몰부(13)가 구비되는 금형(10)을 설치하고, 상기 금형(10)의 함몰부(13)에 일정한 깊이를 유지하도록 코어(20)를 삽입하며, 상기 코어(20)와 함몰부(13) 내벽과의 사이에 마개체 성형공간(32)을 마련한 후, 여기에 주물액을 주입하여 주물마개체(40)를 성형한 다음, 이로부터 코어(20)와 주물마개체(40)를 차례로 분리하는 단계로 성형된다.

이때, 상기 코어의 삽입단계에서는 (a)에 도시된 바와 같이, 좌우측 전개편(22a,22b)의 사이로 가이드핀(26)이 끼워져 정렬되는 상태로 삽입동작이 진행되며, 금형(10)의 함몰부(13)로 삽입된 코어(20)의 상기 좌우측 전개편(22a,22b)과 가이드핀(26)은 그 저면을 상기 함몰부(13)의 원형턱부(15)에 접하게 된다. 이같이 정렬된 코어(20)는 제작되는 성형물의 내면을 유지하게 된다.

그리고, 상기 코어(20) 삽입단계는, 좌우측 전개편(22a,22b)의 사이로 가이드핀(26)을 삽입하여 정렬되어진체 상기 함몰부(13)에 삽입되는 방식일 수 있다. 또한, 상기 코어 삽입단계는, 금형(10)의 함몰부(13)에 상기 좌우측 전개편(22a,22b)이 삽입되는 전개편 삽입단계와, 이렇게 삽입된 좌우측 전개편(22a,22b)의 사이로 가이드핀(26)이 삽입되어 삽입된 가이드핀(26)과 상기 좌우측 전개편(22a,22b)의 조합체가 성형물의 내측 단면을 유지시키며 정렬되도록 하는 가이드핀 삽입단계를 포함하는 방식으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 상기 가이드핀(26)이 상기 금형(10)의 상부로부터 하향되면서 상기 좌우측 전개편(22a,22b) 사이로 삽입되어 코어(20)의 정렬이 이루어지도록 하였으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드핀(26)이 상기 금형(10)의 하부로부터 상승하여 상기 좌우측 전개편(22a,22b) 사이로 삽입되면서 코어(20)의 정렬이 이루어지도록 하여도 무방하겠다.

그리고, 상기한 코어 삽입단계를 통해 코어(20)와 함몰부(13) 내벽과의 사이에 형성된 마개체 성형공간(32)으로 주물액을 주입하고, 이렇게 주입된 주물액을 응고시켜 주물마개체(40)를 형성하는 단계가 실행된다. 이때, 상기 마개체 성형공간(32)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코어(20)에 구비된 가이드핀(26)의 돌출단부에 의해 분할된 구조를 이루게 되며, 이때 상기 가이드핀(26)의 돌출단부는 함몰부(13)의 내벽과 미세한 갭(gap)을 유지하게 된다. 따라서, 성형되는 주물마개체(40)는 그 내면에 상기 가이드핀(26) 돌출단부의 폭에 해당하는 나사 미형성부(44)를 형성하며, 상기 나사 미형성부(44)를 중심으로 반원형 나사부(42)를 구비하게 된다.

이같이 반원형의 나사부(42)를 갖는 주물마개체(40)를 성형하는 단계에 이어서 상기 코어(20)의 가이드핀(26)을 좌우측 전개편(22a,22b)의 사이에서 분리하는 단계가 실행된다. 이렇게 가이드핀(26)이 상측으로 이동하므로써, 상기 좌우측 전개편(22a,22b)은 상기 함몰부(13)에서 내측 방향으로 전개될 수 있는 공간을 확보하게 된다.

그리고, 상기 가이드핀(26)의 분리단계를 통해서 상기 좌우측전개편(22a,22b)의 유동공간을 확보한 후에, 상기 좌우측 전개편(22a,22b)을 함몰부(13) 외측으로 상승시켜 주물마개체(40)와 분리되도록 하는 단계가 실행된다. 이때, 주물마개체(40)의 내면과 접하고 있는 상기 좌우측 전개편(22a,22b)은 상측으로 이동하는 힘에 의해 함몰부(13)의 내측 방향으로 이동되면서 그 나선면을 상기 주물마개체(40)와 자연스럽게 분리시키게 된다.

이어서, 상기 주물마개체(40)를 금형(10)의 함몰부(13)에서 분리하여 주물마개체(40)의 제작을 완성하면 되는 것이다.

상기한 실시예들에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 따른 분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체 및 주물마개체의 내측나사부 성형방법에 의하여, 내측에 나사산이 형성되는 마개체의 제작 공정이 단일 공정에 의해 이루어지므로 공정이 단축되고, 나사산의 형성을 위한 태핑가공의 2차공정으로 인해 불필요한 원자재의 낭비가 발생되는 현상이 효과적으로 방지되므로써, 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 마개체 외형의 함몰부를 구비하는 금형을 설치하고, 상기 금형의 함몰부에 일정한 깊이를 유지하도록 코어를 삽입하여, 상기 코어와 함몰부 내벽과의 사이에 마개체 성형공간을 마련한 후, 여기에 주물액을 주입하여 주물마개체를 성형한 다음, 이로부터 코어와 주물마개체를 차례로 분리하는 주물마개체 제작방법에 있어서;

   외측 둘레에 나사부를 형성한 좌우 한 쌍의 전개편과 그 사이로 끼워져 승하강되는 가이드핀을 포함하여 성형물의 내측 단면을 유지하는 코어를, 상기 금형의 함몰부에 삽입하는 단계와;

   상기 코어와 금형 외벽 사이에 마련된 마개체 성형공간으로 주물액을 주입하여 그 주입된 주물액에 의해, 상기 가이드핀을 중심으로 성형물의 내벽에 반원형의 나사부가 이격된체 한 쌍으로 형성되도록 하는 단계와;

   상기 주물액의 응고 후, 상기 코어 중심에 위치하는 가이드핀을 이동시켜 상기 좌우측 전개편이 내측 방향으로 이동될 수 있도록 유동공간을 마련하는 가이드핀 분리단계와;

   성형물에 끼워져 있는 코어를 상측으로 이동시켜 전개편이 상기 유동공간에 의해 내측으로 이동되면서 상기 주물마개체 성형물로부터 분리되도록 하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물마개체의 내측나사부 성형방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코어 삽입단계는, 좌우측 전개편이 금형의 함몰부에 삽입되는 전개핀 삽입단계와; 삽입된 좌우측 전개편 사이로 가이드핀이 삽입되어, 상기 가이드핀과 전개편의 조합체가 성형물의 내측 단면을 유지시키며 정렬되도록 하는 가이드핀 삽입단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주물마개체의 내측나사부 성형방법.
3. 원형 마개체의 내주면에, 소정폭을 유지하며 마주보도록 설치되는 한 쌍의 나사산 미형성부가 형성되고, 상기 나사산 미형성부를 중심으로 내주면을 따라 나사산이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 분리형 내측나사부를 갖는 주물마개체.