KR200433760Y1 - 셀프-클린칭 타입 파스너 - Google Patents

Abstract

본 고안은 셀프-클린칭 타입 파스너(self-clinching type fastener)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 배럴의 헤드면쪽의 보어의 평면 형상을 육각, 팔각 또는 십이각 등과 같은 다각형으로 형성함으로써, 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품과의 볼트 및 너트에 의한 잘못된 결합이나, 탭핑시에 찌꺼기 등이 그대로 잔존하여 불량이 발생하거나 결합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 다각형 렌치를 이용하여 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너만 용이하게 인발하여 교체할 수 있는 셀프-클린칭 타입 파스너에 관한 것이다. 상기한 셀프-클린칭 타입 파스너는, 양단부가 각각 바닥면과 헤드면의 외부로 개방된 제 1 및 제 2 보어(bore)를 갖는 배럴(barrel)과; 상기한 배럴의 외주연 일단부에 형성되는 헤드(head)로 구성되며; 상기한 헤드면쪽의 상기 제 1 보어의 평면 형상이 다각형으로 이루어진다.

셀프-클린칭(self-clinching), 파스너(fastener), 배럴, 보어, 헤드, 다각형, 다각형 렌치

Description

셀프-클린칭 타입 파스너{Self-clinching Type Fastener}

도 1은 종래의 일반적인 셀프-클린칭 타입 파스너의 결합구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1의 셀프-클린칭 타입 파스너의 제조 과정을 나타내는 순차 개략 설명도이다.

도 3은 종래의 다른 셀프-클린칭 타입 파스너의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3의 셀프-클린칭 타입 파스너의 제조 과정을 나타내는 순차 개략 설명도이다.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너의 구조를 나타내는 평면도, 단면도 및 저면도이다.

도 6은 문제가 발생된 셀프-클린칭 타입 파스너를 인발하는 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너의 제조과정을 나타내는 순차 개략 설명도이다.

도 8은 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너의 내부 나사산을 형성하는 탭핑 과정을 설명하는 단면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1: 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너(Self-clinching type fastener)

2: 헤드

3: 클린칭 홈(clinching groove) 4: 배럴(barrel)

5: 경사부 6: 육각형상의 제1 보어(bore)

6a: 제1 보어 확개부(擴開部) 7: 제2 보어

7a: 제2 보어 확개부 7b: 나사부

8: 제1 면(바닥면) 8a: 내향 경사부

9: 제2 면(헤드면) 9a: 내향 경사부

10: 냉간압조용강선 10a: 롤러 축

10b: 가이드 롤러 11: 절단 봉상체

11a: 조면(粗面) 12: 다짐 처리 봉상체

12a: 다짐 면 13: 제1 중간 가공체

14: 제2 중간 가공체

21, 22, 25, 28, 28a: 그립 다이(grip die)

21a, 21b, 23, 24, 27: 펀치 26, 28a: 압압(壓壓) 다이

29: 천공(穿孔) 펀치 29a: 선단부

29b: 기저부 30: 그립 다이

40: 탭퍼(tapper) 41: 나사 형성용 선단부

42: 몸체부 50: 베이스 플레이트

60: 인쇄회로기판 70: 볼트

본 고안은 셀프-클린칭 타입 파스너(self-clinching type fastener)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 배럴의 헤드면쪽의 보어의 평면 형상을 육각, 팔각 또는 십이각 등과 같은 다각형으로 형성함으로써, 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품과의 볼트 및 너트에 의한 잘못된 결합이나, 탭핑시에 찌꺼기 등이 그대로 잔존하여 불량이 발생하거나 결합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 다각형 렌치를 이용하여 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너만 용이하게 인발하여 교체할 수 있는 셀프-클린칭 타입 파스너에 관한 것이다.

일반적으로 내부에 나사부를 갖는 셀프-클린칭 타입 파스너는 볼트 및 너트의 결합 구조를 통하여 전기전자기기의 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자적 부품을 케이싱 또는 베이스 플레이트에 이격하여 고정시킴으로써, 외부 충격이 케이싱 또는 베이스 플레이트를 통하여 전기전자적 부품에 직접 전달되는 것을 방지함과 아울러, 전기전자적 부품으로부터 발생되는 열이 효율적으로 방출될 수 있도록 한 너트의 일종으로서, 스탠드-오프(stand-off), 팝 너트(pop nut), 펨 너트(PEM nut), 또는 너트 인서트(nut insert) 등으로 불려지기도 한다.

도 1은 종래의 전형적인 셀프-클린칭 타입 파스너(100)의 결합구조를 도시한 단면도로서, 상기한 종래의 전형적인 셀프-클린칭 타입 파스너(100)의 구조는 헤드(2)와, 클린칭 홈(clinching groove)(3)과, 나사부(7b)가 형성된 보어(7)를 갖는 배럴(4)로 구성되며, 상기한 클린칭 홈(3)은 케이싱 또는 베이스 플레이트(50)에 관통 설치(즉, 셀프-클린칭)되어 헤드(2) 외면이 케이싱 또는 베이스 플레이트(50)의 저면과 동일 평면을 이루고, 인쇄회로기판과 같은 전기전자부품(60)은 나사부(71)를 갖는 볼트(70)에 의해 나사부(7b)를 갖는 보어(7)에 체결되며, 상기한 볼트(70)와 전기전자부품(60) 사이에는 통상적으로 와셔(도면부호 미부여)가 개재된다.

상기한 종래의 전형적인 셀프-클린칭 타입 파스너(100)의 소재로서는, 통상적으로 열간압연선재를 원형 또는 육각 단면으로 냉간인발(cold-drawn: CD)하면서 일정 치수로 절단한 후 연마 및 교정 처리한 KS SUM24L(C 0.15중량% 이하; Mn 0.85∼1.15중량% 이하; P 0.04∼0.09중량% 이하; S 0.26∼0.35중량% 이하; Pb 0.10∼0.35중량% 이하; 잔부는 Fe) 쾌삭강(free cutting carbon steels)이 주로 사용된다.

도 2는 도 1의 종래의 셀프-클린칭 타입 파스너(100)의 제조 과정을 나타내는 순차 개략 설명도로서, 일반적으로는 약 2.5m 길이의 육각형 봉재(10')의 일단을 바이트(45)로 절삭하여 원형으로 가공(원형 봉재의 경우에는 원 직경보다 작은 직경으로 절삭 가공)하여 배럴(4)을 형성한 후, 탭퍼(tapper)(40)를 이용하여 단부 중앙을 탭핑 가공하여 내부 나사부를 갖는 보어(7)를 형성한 다음, 바이트(45)로 육각 헤드(2) 부분이 남도록 절단(원형 봉재의 경우에는 헤드(2)가 형성되도록 육 각으로 절삭)하는 것에 의하여, 내부 나사부(7b)를 갖는 보어(7)가 일단에 형성된 배럴(4)과 육각 헤드(2)를 형성시키는 것으로 제조된다.

그러나 상기한 쾌삭강은 기계적 특성이 양호하며 특히 우수한 절삭 가공성을 갖고 있고 이로 인하여 절삭 공구의 수명이 연장되는 등의 장점을 갖고는 있으나, 도금막 부착성이 열등하며, 절삭 가공 공정 중에 약 40중량% 정도가 절삭되어 버리므로 쾌삭성 향상을 위하여 첨가되는 Pb 성분의 폐기로 인한 심각한 환경오염의 문제가 있을 뿐만 아니라, 그로부터 제조되는 셀프-클린칭 파스너(100)에 있어서는 보어(7)가 양단이 개방된 천공 형태가 아니라 일단이 폐공된 형태이므로 절삭 칩이 보어(7) 내부에 잔류할 우려가 있고, 후속 공정에서의 도금 처리 시 도금액의 유통이 원활치 못하여 도금 불량의 우려가 있으며, 쾌삭강의 단가가 상대적으로 높으므로 경제성이 열등하다는 문제점이 있다.

도 3은 종래의 다른 셀프-클린칭 타입 파스너(101)의 구조를 나타내는 단면도로서, 그 구조는 칼라 드로잉(collar drawing) 또는 컬링(curling)에 의한 칼라(4a)와, 딥 드로잉(deep drawing)에 의한 배럴(4)과, 배럴 하단 외주연의 헤드(2)와, 아이언 코이닝(iron coining)을 위한 상기한 헤드(2)에 인접한 상방에 형성되는 두께가 증대된 기저부(4b)와, 상기한 칼라(4a) 내부의 탭핑에 의한 나사부(7b')와, 중앙 전체의 제1 보어(7')와 상기한 칼라(4a) 외주연부에 형성되는 제2 보어(7a')로 이루어져 있다.

상기한 셀프-클린칭 타입 파스너(101)는 칼라 드로잉 및 딥 드로잉 가공에 의하여 제조되거나, 또는 딥 드로잉 및 컬링 가공에 의하여 제조되므로, 상기한 종 래의 셀프-클린칭 타입 파스너(101)의 소재로서는, 딥 드로잉 가공용 냉간압연강판(SPCE(SPCEN)) 또는 딥 드로잉 가공용 아연도금강판(Galvanized steel sheet or Zinc coated steel sheet)(SECD(SECDN))이 일반적으로 사용되며, 특히 딥 드로잉용 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron: EGI)이 주로 사용된다. 상기한 딥 도로잉용 전기아연도금강판은 핫코일(Hot-coil)을 상온에서 40% 이상의 압하율로 냉간압연하여 높은 가공성을 부여한 냉간압연강판의 표면에 전기 아연 도금막을 피복시켜 내식성을 향상시킨 강판으로서, 별도의 열처리 없이 상온에서 아연 도금한 것이므로 그 물리적 특성은 딥 드로잉용 냉간압연강판과 동등하다.

딥 드로잉용 냉간압연강판(SPCE: C 0.08중량%; Mn 0.40중량%; P 0.03중량%; S 0.03중량%; 잔부는 Fe)은 충분한 강도 확보를 위하여 P를 다량 첨가하고 C 함량을 0.01중량% 이하의 극저탄소강으로 함으로써 심한 가공에 견딜 수 있도록 한 강판으로서, 통상적으로 두께 0.8㎜의 경우 인장강도는 약 32Kg/㎟ 정도 또는 그 이상, 항복강도는 약 18Kg/㎟ 정도 또는 그 이상, 연신율은 최소 36% 이상, 일반적으로는 약 45% 정도이다.

도 4는 딥 드로잉용 전기아연도금 강판재를 칼라 드로잉 가공한 다음, 딥 드로잉 가공하여 도 3의 셀프-클린칭 타입 파스너(101)를 제조하는 과정을 예시적으로 나타내는 순차 개략 설명도로서, 전기아연도금강판을 원형으로 프레스 절단한 후 중앙에 홀을 천공하고, 칼라 드로잉에 의해 칼라(4a)를 형성한 후, 점진적이고도 단계적인 과정의 딥 드로잉에 의해 배럴(4)과 그 하단 외주연부에 헤드(2)(또는 플랜지)를 형성시킨 후, 헤드(2)에 인접한 상방에 두께가 증대된 기저부(도 3에서 의 도면부호 4b 참조)를 형성시키고 있다.

그러나 상기한 딥 드로잉용 냉간압연강판 또는 전기아연도금강판을 이용하여 제조되는 종래의 셀프-클린칭 타입 파스너(101)는 판재로 제작되는 관계로 전술한 종래의 셀프-클린칭 타입 파스너(100) 중량의 1/5에 불과하여 현저한 경량화를 이루고는 있으나 PDP 등과 같은 전기전자부품의 베이스 플레이트(백킹 플레이트)에 천공된 다수의 구멍에 자동화 설비를 이용하여 제조된 셀프-클린칭 타입 파스너(101)를 투입 시 오히려 지나친 경량화로 인하여 자중(自重)에 의한 정위치 자동 삽입이 곤란하다는 심각한 문제가 있어 업계로부터 기피되고 있을 뿐만 아니라, 그 제조 공정이 복잡하고 까다로우며, 칼라 드로잉에 의하여 형성되는 칼라(4a)의 미세한 각도 편차 또는 불량은 후속하는 탭핑 공정에서의 심각한 불량으로 직결될 우려가 크고, 탭핑 공정에서의 나사부(도 3에서의 도면부호 7b' 참조)의 형성으로 칼라(4)의 두께가 얇아지게 되어 결과적으로 강도 저하를 초래하게 되어 볼트(미도시)에 의해 칼라(4a) 내부의 나사부에 나사 결합되는 전기전자적 부품의 정위치 이탈로 인한 제품 불량의 우려가 있으며, 기저부(도 3에서의 도면부호 4b 참조) 형성이 용이하지 않고, 인산염 처리되지 않고 크롬산염 처리된 경우에는 환경오염의 문제가 있으며, 더욱이 비록 톤당 가격은 상대적으로 낮다 하더라도 셀프-클린칭 타입 파스너(101) 제조를 위한 다수의 작은 원형 플레이트로 프레스 절단하여야 하므로 쓸모없이 폐기하여야 하는 부분이 많아 전혀 경제적이지 못하다는 문제점이 있다.

더구나, 도 1의 종래의 셀프-클린칭 타입 파스너(100)의 경우에는, 인쇄회로 기판 등과 같은 전기전자부품(60)과의 볼트 및 너트에 의한 잘못된 결합이 발생되거나, 또는 탭핑시에 찌꺼기 등이 그대로 잔존하여 불량이 발생하거나 결합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너만 용이하게 인발하여 교체하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품과의 볼트 및 너트에 의한 결합이 어긋나게 되거나 그 결합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 다각형 렌치(육각, 팔각 또는 십이각 렌치 등)를 이용하여 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너만 용이하게 인발할 수 있는 셀프-클린칭 타입 파스너를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너는, 양단부가 각각 바닥면과 헤드면의 외부로 개방된 제 1 및 제 2 보어(bore)를 갖는 배럴(barrel)과; 상기한 배럴의 외주연 일단부에 형성되는 헤드(head)로 구성되며; 상기한 헤드면쪽의 상기 제 1 보어의 평면 형상이 다각형으로 이루어진다.

또한, 상기한 셀프-클린칭 타입 파스너는 냉간압조용강선(carbon steel wire rods for cold heading and cold forging) 소재로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기한 다각형 평면 형상을 갖는 제 1 보어의 직경이 상기한 원형의 제 2 보어의 직경 보다 크게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기한 바닥면에 인접한 제 2 보어의 내주면에 나사부가 형성됨이 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 5a 내지 도 5c는 각각 본 고안의 바람직한 일구체예에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너의 구조를 나타내는 단면도, 평면도 및 저면도이고, 도 6은 문제가 발생된 셀프-클린칭 타입 파스너를 인발하는 상태를 나타내는 도면으로 편의상 함께 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너(1)는 냉간압조용강선(carbon steel wire rods for cold heading and cold forging) 소재로 이루어지며, 양단부가 각각 바닥면(8)과 헤드면(9)의 외부로 개방된 확개부(6a, 7a)가 형성된 제 1 및 제 2 보어(6, 7)를 갖는 배럴(4)과; 상기한 배럴(4)의 외주연 일단부에 형성되는 헤드(2)로 구성되며, 상기한 헤드면(9)쪽의 상기한 제 1 보어(6)의 평면 형상이 육각형인 것을 특징으로 한다.

여기서, 도시된 예에서는 제 1 보어(6)가 육각형상으로 되어 있지만, 그 평면 형상이 팔각 또는 십이각형 등의 다각형일 수 있으며, 다각형의 렌치를 이용할 수 있다면 그 형상을 한정하는 것은 아니다. 이와 같이 육각형상의 제 1 보어(6)를 형성하는 것에 의해, 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품과의 볼트 및 너트에 의한 잘못된 결합(예를 들면, 어긋나게 결합)이나, 탭핑시에 찌꺼기 등이 그대로 잔존하여 불량이 발생하거나 결합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 육각형 렌치를 이용하여 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너(1)만 용이하게 인발할 수 있게 된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품(60)과의 볼트(70)에 의한 결합시에 어긋나게 결합되거나, 불량이 발생한 경우에 조여져 있는 볼트(70)(도 1 참조)를 풀고 육각형 렌치(200)를 사용하여 육각의 제 1 보어(6)를 통해 불량이 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너(1)만 흔들면서 인발하여 용이하게 교체할 수 있게 된다.

또한, 상기한 헤드면(9)에 인접한 육각형상의 제 1 보어(6)의 직경이 상기한 바닥면(8)에 인접한 대략 원형의 제 2 보어(7)의 직경 보다 크게 형성됨이 바람직하나, 바닥면(8)과 헤드면(9)에 개방된 제 1 및 2 보어(6, 7)의 직경이 동일한 것이라 하더라도 본 고안의 영역에 포함됨을 물론이다. 여기서, 제 2 보어(7)의 평면 형상은 제 1 보어(6)와는 달리 원형임이 바람직하나 그 형상을 한정하는 것은 아니다.

아울러, 도시된 예의 셀프-클린칭 타입 파스너(1)는 바닥면(8)에 인접한 제2 보어(7)의 내주면에 나사부(7b)가 형성되어 있다. 여기서, 헤드면(9)에 인접한 제1 보어(6)의 내부면에는 상기한 바와 같은 나사부는 형성되어 있지 않다. 물론, 상기한 바닥면(8)에 인접한 보어(7)의 내주면에 나사부(7b)가 형성되어 있지 않더라도, 그리고 헤드(2)에 인접한 배럴(4)의 외주면에 클린칭 홈(3)이 형성되어 있지 않더라도, 강제 끼워 맞춤식 고정 등과 같은 협지 고정이 가능하므로 마찬가지로 셀프-클린칭 타입 파스너(1)로서의 기능을 충분히 수행할 수 있으며, 따라서 이 또한 본 고안의 영역 내이다

그리고 상기한 헤드면(9)과 제 1 보어(6) 사이에는 내향 경사부(9a)에 의한 제 1 보어 확개부(6a)가 형성되고, 상기한 바닥면(8)과 제 2 보어(7) 사이에는 내향 경사부(8a)에 의한 제 2 보어 확개부(7a)가 형성될 수 있으며, 이들은 볼트(70) 등의 체결 시 가이드 기능을 담당하게 된다. 여기서, 도시된 예에서는 제 1 보어 확개부(6a)의 평면 형상이 육각형상의 제 1 보어(6)와 달리 원형으로 형성되어 있으나, 제 1 보어(6)와 동일하게 육각형상과 같은 다각 형상으로 형성시킬 수 있으며 그 형상을 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기한 바닥면(8)의 외주연부는 그 확대도에 나타낸 바와 같이 경사부(5)를 형성시킴으로써 PDP 등과 같은 전기전자부품의 베이스 플레이트(백킹 플레이트)(미도시)에 천공된 구멍(미도시)에 자동화 설비(미도시)를 이용하여 투입 시 자중(自重)에 의한 정위치 자동 삽입이 용이하게 되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

여기서, 상기한 헤드(2)의 전체적인 평면 형상은 육각형이 바람직하나 원형 또는 다각형일 수 있으며, 본 고안에 있어 그 형상을 한정하는 것은 아니다.

이어서, 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너(1)를 이루는 냉간압조용강선 소재에 대하여 설명하면, 이들은 KS D 7033에 규정된 알루미늄 킬드강(Al-killed steel)인 SWRCH A 타입이며, 이 중에서도 바람직한 것은 SWRCH 6A, SWRCH 8A, SWRCH 10A, SWRCH 12A 등이고, 더욱 바람직한 것은 SWRCH 6A, SWRCH 8A, SWRCH 10A이며, 가장 바람직할 수 있는 것은 SWRCH 10A이다.

상기한 알루미늄 킬드 냉간압조용강선 소재의 화학조성은 C: 0.05∼0.23중량%, 바람직하게는 0.08∼0.13중량%, Si: 0.10중량% 이하, Mn: 1.00중량% 이하, 바 람직하게는 0.30∼0.60중량% 이하, P: 0.03중량% 이하, S: 0.035중량% 이하, Al: 0.02중량% 이상인 것으로서, 인장강도가 28∼45Kg/㎟, 바람직하게는 30∼42Kg/㎟이고, 항복강도가 18∼35Kg/㎟, 바람직하게는 18∼26Kg/㎟이며, 연신율이 18∼35%, 바람직하게는 18∼26%인 것이다. 알루미늄 킬드 냉간압조용강선은 CHQ 강선(Cold Heading Quality Wire)이라 칭하여 지며, 냉간압조용 소재로서 양호한 가공성과 표면품질을 갖고 있다.

이어서, 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너(1)의 제조과정을 나타내는 순차 개략 설명도인 도 7과 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너의 내부 나사산을 형성하는 탭핑 과정을 설명하는 도 8에 대하여 설명하기로 한다.

(A) 봉상체 형성 단계:

롤러 축(10a) 주위에 롤 형태로 권취된 냉간압조용강선(10)을 가이드 롤러(10b)로 안내하면서 셀프-클린칭 타입 파스너 제조에 적합한 소정의 치수로 절단하여 상면과 하면에 조면(粗面)(11a)을 갖는 봉상체(11)를 형성한다.

(B) 다짐면 형성 단계:

선택적 단계로서, 상기한 봉상체(11)를 상하 또는 좌우로 개폐되는 그립 다이(grip die)(21)와 전후로 운동하는 펀치(heading tool)(21a, 21b)를 이용한 업 셋 단조(Upset Forging)에 의하여 상기한 봉상체(11)의 조면(11a)을 다짐면(12a)으로 형성한다(도시된 예에서는 도시의 편의상 펀치(21a, 21b)가 상하 운동하는 것으로 도시하였으나 실제로는 좌우 내지 전후 운동하는 것이 일반적임).

(C) 헤드 형성 단계:

저면의 펀치 관통공(22b)에 인접한 부분에 경사부(22a)를 갖는 그립 다이(22)에 다짐면(12a)이 형성된 봉상체(12)의 상단부가 노출되게 협지하고, 상방으로부터 헤드 형성용 펀치(23)를, 하방으로부터는 펀치(24)를 이용하여 냉간압조(cold heading)하여 원형의 헤드(2)를 형성한다.

여기서 상기한 헤드 형성용 펀치(23)의 저면은 상기한 봉상체(12)의 직경보다 커서 상기한 봉상체(12)에 헤드(2)를 형성시키며, 헤드 형성용 펀치(23)와 펀치(24)의 타발(打發) 단부 형상에 의하여, 헤드(2)가 형성된 봉상체(13)의 헤드면(9) 중앙에는 경사부(도면부호 미부여)를 개재한 덴트(dent) 형상의 제1 보어 확개부(6a)가, 그리고 봉상체(13)의 바닥면(8) 중앙에는 내향 경사부(8a)를 개재한 덴트 형상의 제2 보어 확개부(7a)가 형성된다.

(D) 보어 형성 단계:

그립 다이(25)의 상면에 헤드(2)가 지지되도록 봉상체(13)를 협지시키고 그 상방에 압압 다이(26)를 위치시킨 다음, 펀치(27)로 냉간단조(구체적으로는, 업 셋 단조(Upset Forging))에 의하여 배럴(4) 중앙에 연장된 길이를 갖는 보어(7c)를 형성시킨 헤드 부착 봉상체(14)를 제조한다.

(E) 관통(천공) 보어 형성 단계:

그립 다이(28)의 상면에 헤드(2)가 지지되도록 봉상체(14)를 협시시키고 그 상방에 압압 다이(28a)를 위치시킨 다음, 천공 펀치(29)로 냉간단조(구체적으로는, 업 셋 단조(Upset Forging))에 의하여 배럴(4) 중앙에 그 양단이 천공된 관통 보어를 형성시킨다.

여기서, 상기한 천공 펀치(29)의 하부 형태를 육각, 팔각 또는 십이각 등의 다각형태로 하여 제 1 보어(6)의 평면 형상을 육각, 팔각 또는 십이각 등의 다각 형태로 형성시킨다. 또한, 선택적으로는, 상광하협의 직경을 갖는 천공 펀치(29)를 사용하는 것에 의하여 헤드면(도면부호 미부여)에 개구되어 있는 넓은 직경의 유각 또는 십이각 형태의 제1 보어(6)와 바닥면(도면부호 미부여)에 개구된 작은 직경의 제2 보어(7)가 상호 연통되어 천공된 형태로 하는 것이 바람직하다.

(F) 헤드 가공 단계:

선택적 단계로서, 상기한 셀프-클린칭 타입 파스너(1)는 그 원형 헤드(2)의 평면 형상이 육각이 되도록 프레스 절단 또는 절삭하여 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너(1b)를 제조한다.

(G) 클린칭 홈 형성 단계:

선택적 단계로서, 상기한 헤드 가공 단계(F)의 전, 후, 또는 그와 동시에, 셀프-클린칭 타입 파스너(1)의 헤드(2)에 인접한 배럴(4)의 외주면에 클린칭 홈(3)을 단일 바이트에 의한 회전 절삭 또는 더블 선상 블레이드의 상호 교호적 왕복 운동에 의한 부분적 회전 절삭 등에 의하여 형성함으로써 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너(1)를 형성한다.

(H) 탭핑 단계:

선택적 단계로서, 상기한 클린칭 홈 형성 단계 (G)의 전, 후, 또는 그와 동시에, 탭퍼(40)를 이용하여 바닥면에 인접한 보어(7)(제2 보어)의 내주면에 나사부(7b)를 형성시킨다.

여기서, 보어가 직경이 서로 다른 제1 보어(6)와 이보다 직경이 약간 작은 제2 보어(7)로 형성되는 경우에 있어서의 셀프-클린칭 타입 파스너(1)의 제2 보어(7) 내주면에 나사부(도면부호 미부여)를 형성하는 탭핑 과정을 설명하는 단면도를 참조하여 설명하면, 그립 다이(30)에 배럴(4) 부분을 클램핑(헤드 부분의 손상 방지를 위하여 헤드 쪽을 클램핑 할 수는 없음)한 다음, 나사 형성용 선단부(41)와 몸체부(42)를 갖는 탭퍼(40)를 헤드 쪽의 넓은 직경을 갖는 제1 보어(6)로부터 그보다 작은 직경을 갖는 제2 보어(7) 쪽으로 도입하여 탭핑하게 되면, 제1 보어(6)의 내경이 탭퍼(40)의 외경보다 크므로 공차 C 만큼 이격하게 위치하므로 제1 보어(6)의 내주면에 대한 탭핑 없이 바로 제2 보어(7)의 내주면 만에 대한 탭핑 작업이 수행되게 되므로, 탭핑에 의한 절삭 칩의 발생이 최소화될 뿐만 아니라 탭핑 작업량 및 탭핑 작업 시간 단축에 따른 공정 효율성 제고로 인한 비용 절감은 물론, 탭퍼의 수명 연장을 도모할 수가 있다.

이상 본 고안의 셀프-클린칭 타입 파스너의 제조방법에 대하여 설명하였으나 상기한 사항에 부연하면, 통상적인 탈유 단계, 세정 단계, 도금 단계, 포장 단계, 치수 및 표면 상태 등에 대한 검수 단계 등을 더욱 경유할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 셀프-클린칭 타입 파스너에 의하면, 배럴의 헤드면쪽의 보어의 평면 형상을 육각, 팔각 또는 십이각 등과 같은 다각형으로 형성함으로써, 인쇄회로기판 등과 같은 전기전자부품과의 볼트 및 너트에 의한 잘못된 결합이나, 탭핑시에 찌꺼기 등이 그대로 잔존하여 불량이 발생하거나 결 합 후에 쇼트 등과 같은 오작동이 발생하는 경우에 다각형 렌치를 이용하여 문제가 발생한 셀프-클린칭 타입 파스너만 용이하게 인발하여 교체할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 양단부가 각각 바닥면과 헤드면의 외부로 개방된 제 1 및 제 2 보어(bore)를 갖는 배럴(barrel)과;

   상기한 배럴의 외주연 일단부에 형성되는 헤드(head)로 구성되며;

   상기한 헤드면쪽의 상기 제 1 보어의 평면 형상이 다각형인 셀프-클린칭 타입 파스너(self-clinching type fastener).
2. 제1항에 있어서, 냉간압조용강선(carbon steel wire rods for cold heading and cold forging) 소재로 이루어지는 셀프-클린칭 타입 파스너.
3. 제1항에 있어서, 상기한 다각형 평면 형상을 갖는 제 1 보어의 직경이 상기한 원형의 제 2 보어의 직경 보다 크게 형성되어 있는 셀프-클린칭 타입 파스너.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 바닥면에 인접한 제 2 보어의 내주면에 나사부가 형성되어 있는 셀프-클린칭 타입 파스너.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 냉간압조용강선이 KS D 7033에 규정된 알루미늄 킬드강(Al-killed steel)인 SWRCH A 타입인 셀프-클린칭 타입 파스너.

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