KR200473294Y1 - 연결쇠를 포함하는 등기구 프레임 코너부 결합구조 - Google Patents

연결쇠를 포함하는 등기구 프레임 코너부 결합구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 등기구 프레임 코너부 결합구조에 관한 것으로서, 상기 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 납작한 두께의 판형 부재로서, 동일 평면상에서 45°~135°의 범위 내의 각도로 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 내에서 상기 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2);을 포함한다. 본 고안은 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼우고 프레스 가공 작업으로 연결쇠 부분을 내려찍기만 하면 프레임 코너부의 결합작업이 완료되므로, 볼트를 사용할 필요가 없고 프레임의 두께를 최대한 얇게 만들 수 있는 장점이 있다.

Description

연결쇠를 포함하는 등기구 프레임 코너부 결합구조{Coupling structure of the conner portions of the lamp fitting frame including connecting piece}
본 고안은 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠 및 등기구 프레임 코너부 결합구조에 관한 것으로서, 특히 평판형 엘이디(LED) 등기구용 프레임을 제작함에 있어 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼워 넣은 상태에서 프레스 작업으로 프레임 부재의 일부를 연결쇠의 빈 공간 안으로 밀어 넣도록 하여 볼트를 전혀 사용하지 않고서도 코너부를 결합시킬 수 있도록 한 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠 및 등기구 프레임 코너부 결합구조에 관한 것이다.
건물의 천정에 설치되는 등기구는 사각형의 프레임 내부에 램프가 설치된 구조로 되어 있으며, 최근 인기를 끌고 있는 매우 얇은 두께의 평판형 TV 및 모니터들 역시 사각형의 프레임 내부에 영상 및 전기 회로장치들이 설치되어 있다. 이렇게 최근 시판되고 있는 천정 설치형 조명장치와 가정용 영상장치들은 두께가 얇은 형태로 제작되고 있고, 그 외곽은 금속제로 된 사각형의 프레임으로 구성되어 있는데, 종래 금속재의 프레임을 제작할 때에는 막대 형태로 된 프레임 부재들을 연결하고 그 프레임 부재의 단부들을 볼트로 체결해서 서로 고정하는 방식을 사용하였다.
그러나 이처럼 볼트를 이용한 체결 방식은 기본적으로 프레임 부재가 어느 정도로 두꺼워야만 가능하고, 또 볼트 자체의 길이도 있기 때문에, 프레임의 두께를 충분히 얇게 할 수 없다는 제약이 있었다. 특히, 최근에는 두께가 15㎜ 이내인 초박형의 평판형 엘이디(LED) 등기구에 대한 개발이 요구되고 있는 상황인데, 기존의 볼트를 이용한 프레임 체결 방식으로는 이러한 산업계의 요구를 해결할 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 이유에서, 평판형 엘이디(LED) 등기구용 프레임 또는 평판형 TV, 모니터 등을 제작함에 있어 필요한 프레임들을 제작할 때에 볼트를 전혀 사용하지 않고 프레스 가공 작업만으로 손쉽게 프레임 부재들을 서로 결합 고정시킬 수 있도록 하여 매우 얇은 두께로 프레임을 제작할 수 있도록 하는 새로운 타입의 프레임 코너부 결합구조 및 그에 필요한 도구로서의 연결쇠를 개발할 필요가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0963330호(2010.06.11.)
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 평판형 엘이디(LED) 등기구용 프레임을 제작함에 있어 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼워 넣은 상태에서 프레스 작업으로 코너부를 결합시킬 수 있도록 한 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 막대형의 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼우고 프레스 작업으로 프레임 부재 단부들을 눌러서 연결쇠의 구멍 속으로 프레임 부재의 일부가 밀려 들어가도록 하여, 볼트를 전혀 사용하지 않고서도 프레임의 코너부들을 완벽하게 결합시킬 수 있도록 한 등기구 프레임의 코너부 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의해 제공된 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 납작한 두께의 판형 부재로서, 동일 평면상에서 45°~135°의 범위 내의 각도로 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 내에서 상기 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2);을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의해 제공된 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 납작한 두께의 판형 부재로서, 동일 평면상에서 45°~135°의 범위 내의 각도로 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)이 만나는 각도를 기준으로 안쪽 가장자리에 위치한 측면을 '내측면'(4)이라 하고, 상기 연결쇠의 외측 가장자리에 위치한 측면을 '외측면'(3)이라고 할 때, 상기 내측면(4)과 외측면(3) 중 적어도 어느 하나의 측면으로부터 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 안쪽으로 오목하게 들어간 복수 개의 압착홈들(2a);을 포함한 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의해 제공된 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 납작한 두께의 판형 부재로서, 동일 평면상에서 45°~135°의 범위 내의 각도로 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)이 만나는 각도를 기준으로 안쪽 가장자리에 위치한 측면을 '내측면'(4)이라 하고, 상기 연결쇠의 외측 가장자리에 위치한 측면을 '외측면'(3)이라고 할 때, 상기 내측면(4)과 외측면(3) 중 어느 하나의 측면에서 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 안쪽으로 오목하게 들어가 형성된 복수 개의 압착홈들(2a); 및 상기 내측면(11)과 외측면(12) 중 상기 압착홈들(2a)이 형성되지 않은 나머지 측면으로부터 제3간격만큼 이격된 위치에서 상기 판형 부재의 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2);을 포함한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의해 제공된 등기구 프레임 코너부 결합구조는, 금속 재질로 제작된 복수 개의 프레임 부재들(21)을 결합하여 만든 평판형 등기구 프레임(20)에 있어서, 상기 등기구 프레임(20)의 코너부(22)는 상기 프레임 부재들(21)의 단부들이 연결쇠에 의해서 결합되고, 상기 프레임 부재(21)는 길이 방향을 따라 단면 모양이 연장된 형상을 갖고, 상기 연결쇠가 끼워질 수 있는 연결쇠 삽입공간(23)을 구비하며, 상기 연결쇠는, 동일 평면상에서 상기 코너부(22)의 각도에 맞게 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 내에서 상기 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2);을 포함하고, 상기 연결쇠의 제1부분(11)과 제2부분(12)이 상기 프레임 부재들(21)의 단부들에 마련된 연결쇠 삽입공간들(23) 속으로 각각 끼워진 상태에서 상기 관통구멍들(2)의 위치에 대응되는 프레임 부재(21)의 해당 부분들이 소성 변형에 의해 관통구멍들(2) 속으로 밀려 들어간 것을 특징으로 한다.
그리고 본 고안의 또 다른 측면에 의한 등기구 프레임 코너부 결합구조는, 금속 재질로 제작된 복수 개의 프레임 부재들(21)을 결합하여 만든 평판형 등기구 프레임(20)에 있어서, 상기 등기구 프레임(20)의 코너부(22)는 상기 프레임 부재들(21)의 단부들이 연결쇠에 의해서 결합되고, 상기 프레임 부재(21)는 길이 방향을 따라 단면 모양이 연장된 형상을 갖고, 상기 연결쇠가 끼워질 수 있는 연결쇠 삽입공간(23)을 구비하며, 상기 연결쇠는, 동일 평면상에서 상기 코너부(22)의 각도에 맞게 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 내에서 상기 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2); 및 상기 연결쇠의 가장자리 부분이 오목하게 들어가 만들어진 복수 개의 압착홈들(2a);을 포함하고, 상기 연결쇠의 제1부분(11)과 제2부분(12)이 상기 프레임 부재들(21)의 단부들에 마련된 연결쇠 삽입공간들(23) 속으로 각각 끼워진 상태에서 상기 관통구멍들(2) 및 압착홈들(2a)의 위치에 대응되는 프레임 부재(21)의 해당 부분들이 소성 변형에 의해 관통구멍들(2)과 압착홈들(2a) 속으로 밀려 들어간 것을 특징으로 한다.
그리고 본 고안의 또 다른 측면에 의한 등기구 프레임 코너부 결합구조는, 금속 재질로 제작된 복수 개의 프레임 부재들(21)을 결합하여 만든 평판형 등기구 프레임(20)에 있어서, 상기 등기구 프레임(20)의 코너부(22)는 상기 프레임 부재들(21)의 단부들이 연결쇠에 의해서 결합되고, 상기 프레임 부재는 길이 방향을 따라 단면 모양이 연장된 형상을 갖고, 상기 연결쇠가 끼워질 수 있는 연결쇠 삽입공간을 구비하며, 상기 연결쇠는, 동일 평면상에서 상기 코너부(22)의 각도에 맞게 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 연결쇠의 가장자리 부분이 오목하게 들어가 만들어진 복수 개의 압착홈들(2a);을 포함하고, 상기 연결쇠의 제1부분(11)과 제2부분(12)이 상기 프레임 부재들(21)의 단부들에 마련된 연결쇠 삽입공간들(23) 속으로 각각 끼워진 상태에서 상기 압착홈들(2a)의 위치에 대응되는 프레임 부재(21)의 해당 부분들이 소성 변형에 의해 압착홈들(2a) 속으로 밀려 들어간 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 평판형 엘이디 등기구와 같은 평판형 전기 제품의 프레임을 조립할 때에 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼워 넣은 상태에서 프레스 가공 작업으로 연결쇠 부분을 때리는 것만으로 프레임의 코너부를 완벽하게 결합시킬 수 있으며, 그 결과 볼트를 전혀 사용하지 않아 프레임의 두께를 현저하게 얇게 제작할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 고안에 따른 등기구 프레임 코너부 결합구조는 볼트를 전혀 사용하지 않고 프레임 부재의 단부들을 연결쇠에 대고 프레스로 눌러 소성변형시킴으로써 프레임 부재의 단부들이 연결쇠에 단단하게 결합되도록 하여 프레임을 더욱 튼튼한 구조로 제작할 수 있는 장점이 있다.
본 고안자에 의한 실험에 의해서 평판형 엘이디 등기구 프레임을 제작할 경우 볼트를 사용하지 않고 프레스 작업만으로 코너부를 서로 결합시킬 수 있으므로 프레임의 두께를 매우 얇게(예를 들어 13㎜ 이하의 두께로) 제작할 수 있는 효과를 거둘 수 있었다.
도1의 <a>는 본 고안에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합용 연결쇠(1)의 평면도이고, <b>는 그 정면도이다.
도2는 도1의 코너부 결합용 연결쇠(1)를 사용하여 프레임 부재들(21)을 서로 결합시킴으로써 등기구 프레임(20)을 제작하는 상태를 도시한다.
도3은 도2에서 "A" 부분을 나타낸 분해 사시도이다.
도4는 도2에서 "A" 부분의 코너부에 프레임 부재들(21)의 사이에 연결쇠(1)를 끼워넣은 상태를 도시한다.
도5는 도3의 상태로 임시로 끼워진 프레임 부재들(21)의 코너부를 프레스의 상부금형(40)과 하부금형(30) 사이에 넣고 프레스 작업을 수행하는 상황을 도시한다.
도6은 도5에 도시된 프레스 상부금형(40)을 밑에서 바라본 상태의 사시도이다.
도7은 도5에 도시된 프레스 가공 작업에 의해서 프레임 부재(21)의 오버래핑부(21a, 21b)가 소성 변형되어 연결쇠(1)의 관통구멍(2)안으로 밀려 들어가 결합되는 과정을 도시한다.
도8은 도5 및 도7의 프레스 가공작업에 의해서 프레임 부재의 코너부(22)가 결합 완료된 상태를 도시한다.
도9는 앞서 도시된 도2의 프레임 부재들(21)이 프레스 작업에 의해서 연결쇠(1)에 의해 결합됨으로써 등기구 프레임(20)의 제작 작업이 완료된 상태를 도시한다.
도10은 도1에 도시된 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1)의 각 부분의 설계 수치를 표시한다.
도11은 본 고안의 제2실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1)를 도시한다.
도12는 본 고안의 제3실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1a)를 도시한다.
도13은 도12의 연결쇠(1a)를 이용하여 등기구 프레임(20)의 프레임 부재들(21)을 서로 결합시키는 과정을 도시한다.
도14는 본 고안의 제4실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1b)를 도시한다.
이하 본 명세서에 첨부된 도면들을 참고하여 본 고안에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠 및 등기구 프레임 코너부 결합구조의 구성 및 작용 효과를 상세히 설명한다.
도1의 <a>는 본 고안에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합용 연결쇠(1)의 평면도이고, <b>는 그 정면도이다. 도1의 <b>에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 코너부 결합용 연결쇠(1)는 납작한 두께의 판형 부재이며, <a>에 도시된 바와 같이 그 전체적인 형상은 L자 형태로 되어 있다. 즉, 제1부분(11)과 제2부분(12)이 L자 형태로 꺾어져서 만나 하나로 연결되어 있으며, 전체 두께는 0.1~5㎜ 이내의 얇은 판재로 되어 있고, 평면 면적 중 일부가 관통구멍(2)으로 뚫려 있다.
도1에서 상기 연결쇠(1)에 형성된 관통구멍들(2)은 연결쇠(1)의 내측면(4)을 따라 마련된 제1관통구멍들(201)과 연결쇠(1)의 외측면(3)을 따라 마련된 제2관통구멍들(202)로 구분된다. 관통구멍들(2, 201, 202)은 모두 사각형 모양으로 형성되어 있으며, 특히 직사각형 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 제1관통구멍들(201)과 제2관통구멍들(202)의 위치는 제1부분(11)의 제1단부면(11a)과 제2부분(12)의 제2단부면(12a)을 기준으로 할 때 서로 엇갈린 위치에 형성된다. 즉, 제1단부면(11a)을 기준으로 생각할 때, 제1관통구멍(201)과 제2관통구멍(202)은 같은 거리에 형성되는 것이 아니라, 제1관통구멍(201)이 약간 더 앞쪽에 형성되고 제2관통구멍(202)은 좀 더 뒤에 위치하는 식으로 서로 엇갈리는 위치에 마련된다.
결과적으로는, 연결쇠(1)의 내측면(4)을 따라서 제1부분(11)과 제2부분(12)에 각각 2개씩의 제1관통구멍들(201)이 형성되어 있으며, 연결쇠(1)의 외측면(3)을 따라서도 제1부분(11)과 제2부분(12)에 각각 2개씩의 제2관통구멍들(202)이 형성되어 있다.
도1에서 미설명 도면부호 5는 제1부분(11)과 제2부분(12)의 모서리에 있는 엣지(edge)들이며, 도면부호 3a는 L자형 연결쇠(1)의 코너부 외측에 있는 외측 모서리이고, 4a는 L자형 연결쇠(1)의 코너부 내측에 있는 내측 모서리이다.
본 고안에서 코너부 결합용 연결쇠(1)의 평면 형태를 L자형으로 도시하였는데, 이때 제1부분(11)과 제2부분(12)은 서로 90°의 각도로 만나고 있다. 4개의 프레임 부재들을 결합하여 하나의 프레임을 만드는 경우에는 일반적인 경우 코너부의 굴절 각도가 90°이므로, 그 코너부에 위치하게 되는 연결쇠(1)가 90°의 각도를 갖는 것이 당연하다. 그러나 그 외에 사다리꼴 혹은 기울어진 평행사변형의 형태로 프레임이 제작될 수도 있고, 혹은 4개가 아닌 3개 혹은 5개, 6개 등의 개수로 프레임 부재들을 결합하여 프레임을 제작할 수도 있는 것이므로, 이런 경우에는 코너부의 각도가 반드시 90°가 아니게 될 수도 있다. 따라서 본 고안의 코너부 결합용 연결쇠(1)는 반드시 90°의 L자형인 형태로만 한정되지는 않으며, 납작한 두께의 판형 부재로서 동일 평면상에서 45°~135°의 범위 내의 각도로 꺾어진 것이면 모두 본 고안의 연결쇠에 포함된다.
뿐만 아니라, 본 고안의 제1실시예(도1)에서는 연결쇠(1)의 면적 내에 형성된 관통구멍들(2, 201, 202)이 사각형의 형태로 제작되는 것을 도시하였지만, 이 밖에 다른 모양으로도 제작되는 것이 얼마든지 가능하다. 즉, 관통구멍(2)의 모양은 사각형뿐만 아니라 삼각형, 오각형, 육각형 등의 모양이 얼마든지 가능하며, 또 다른 모양들로서 형성하는 것도 가능하다.
본 고안에 따른 코너부 결합용 연결쇠(1)의 재질은 냉간압연강판(steel plate cold commercial; SPCC) 또는 아연도금강판(SECC)을 사용하는 것이 바람직하다. 아연도금강판(SECC)은 냉간압연강판(SPCC)에 아연을 도금한 강판인데, 냉간압연강판과 아연도금강판 모두 프레스 부품에 널리 사용되고 있다.
도2는 도1의 코너부 결합용 연결쇠(1)를 사용하여 프레임 부재들(21)을 서로 결합시킴으로써 등기구 프레임(20)을 제작하는 상태를 도시한다. 도2에 도시된 바와 같이, 평판형 엘이디 등기구의 프레임(20)은 보통 4개의 직선형 프레임 부재들(21)을 서로 짜맞춰서 결합시킴으로써 제작한다. 이때 종래의 기술에서는 프레임 부재들(21)을 서로 연결시킬 때 볼트를 이용해서 체결하였지만, 본 고안에서는 볼트를 전혀 사용하지 않으며, 단지 연결쇠(1)를 각 프레임 부재(21)의 코너부(22)에 끼우고 프레스 작업으로 프레임 부재(21)를 때려 프레임 부재(21)의 일부가 연결쇠(1)의 관통구멍(2) 안으로 밀려 들어가 물리도록 함으로써, 각각의 프레임 부재(21)가 서로 연결되도록 하고 있다.
도2에서 도면부호 21c는 연결쇠(1)가 프레임 부재(21)의 코너부(22)에 끼워질 때, 연결쇠(1)의 밑에 위치하게 되는 바닥판이며, 도면부호 21a와 21b는 연결쇠(1)가 프레임 부재(21)의 코너부(22)에 끼워질 때 연결쇠(1)의 위에 위치하게 되는 제1 및 제2 오버래핑부를 가리킨다.
도3은 도2에서 "A" 부분을 나타낸 분해 사시도이다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 프레임 부재(21)의 코너부(22)는 서로 45°의 사선 형태로 절단되어 있어서 2개의 프레임 부재(21)의 코너부(22)들이 맞춰지면 정확하게 90°의 각도가 된다. 그리고 프레임 부재(21)의 코너부(22)에는 연결쇠(1)가 끼워질 수 있는 연결쇠 삽입공간(23)이 마련되어 있으며, 이때 연결쇠 삽입공간(23)의 아래에는 바닥판(21c)이 위치하고, 위에는 좌우 양측으로 제1오버래핑부(21a)와 제2오버래핑부(21b)가 위치한다.
도3에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 부재(21)는 금속압출공정에 의해서 제작되며, 마치 창틀의 샷시(chassis)와 같이 일정한 단면 모양으로 쭉 연장된 구조를 취하고 있다. 상기 프레임 부재(21)의 재질로는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
도4는 도2에서 "A" 부분의 코너부에 프레임 부재들(21)의 사이에 연결쇠(1)를 끼워 넣은 상태를 도시한다. 도4에 도시된 바와 같이, 연결쇠(1)가 프레임 부재들(21)의 연결쇠 삽입공간(23, 도3) 안으로 끼워진 상태에서는 연결쇠(1)의 길이방향을 따라 그 양측 가장자리 부분들이 제1오버래핑부(21a) 및 제2오버래핑부(21b)의 아래에 위치하게 되므로, 제1관통구멍들(201) 및 제2관통구멍들(202) 역시 일부 또는 전부가 상기 제1 및 제2오버래핑부(21a, 21b)의 아래에 위치하게 된다.
도5는 도3의 상태로 임시로 끼워진 프레임 부재들(21)의 코너부(도2의 "A"부분)를 프레스의 상부금형(40)과 하부금형(30) 사이에 넣고 프레스 작업을 수행하는 상황을 도시한다. 프레스는 금속 재질의 판재 등을 강한 힘으로 눌러 소성 변형시키기 위한 장비로서, 받침대 역할을 하는 하부금형(30)과 특정 부위에 강한 힘을 가하기 위해 소정의 돌출된 형상을 갖는 상부금형(40)으로 구성된다.
도5에 도시된 바와 같이, 2개의 프레임 부재들(21)의 사이에 연결쇠(1)를 끼우고 프레스 하부금형(30)에 위치시킨 상태에서 상부금형(40)으로 내려 찍으면, 상부금형(40)의 밑면에 돌출된 형상대로 코너부(22)의 형상이 소성변경을 겪게 된다. 프레스의 상부금형(40)에서 아래쪽으로 돌출되어 있는 결합핀(41)과 하부금형(30)에 형성되어 있는 결합핀 삽입구멍(32)은 상하부금형(40, 30)의 정확한 결합을 보장하기 위한 장치이다.
도5에서 미설명 도면부호 31은 프레임 부재(21) 및 코너부(22)가 안착되는 프레임 부재 안착부이며, 도면부호 33은 프레임 받침대를 가리킨다.
도6은 도5에 도시된 프레스 상부금형(40)을 밑에서 바라본 상태의 사시도이다. 도6을 참고하면, 프레스 상부금형(40)의 밑면에는 L자형으로 꺾여져 형성된 내측 돌출부 설치라인(43)과 외측 돌출부 설치라인(44)이 마련되어 있으며, 상기 내측 돌출부 설치라인(43)과 외측 돌출부 설치라인(44) 중에는 각각 4개씩의 돌출부(43a, 44a)와 보조 돌출부(43b, 44b)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(43a, 44a)는 가장 높게 돌출되어 있으며, 상기 보조 돌출부(43b, 44b)는 상기 돌출부(43a, 44a)의 옆에서 보다 낮은 높이로 돌출되어 있다. 상기 보조 돌출부(43b, 44b)는, 돌출부(43a, 44a)에 의해서 눌려진 프레임 부재의 해당 부분이 소성 변형을 겪을 때 원활하게 소성 변형이 이루어질 수 있도록 그 주변 영역을 보다 작은 크기로 소성 변형시키는 역할을 한다. 즉, 도7에서 프레임 부재(21)의 제1 및 제2 오버래핑부의 '압착부'(50)는 상기 상부금형(40)의 돌출부(43a, 44a)에 의해서 소성 변형된 부분이며, '보조 압착부'(51)는 상부금형(40)의 보조 돌출부(43b, 44b)에 의해서 소성 변형된 부분이다. 이처럼 본 고안에서는 프레스 상부금형(40)의 설계에 있어 돌출부(43a, 44a)의 주변부에 약간 작은 높이로 보조 돌출부(43b, 44b)를 형성함으로써 프레임 부재(21)의 변형이 부드럽고 원활하게 이루어지도록 하는 장점이 있다.
도7은 도5에 도시된 프레스 가공 작업에 의해서 프레임 부재(21)의 오버래핑부(21a, 21b)가 소성 변형되어 연결쇠(1)의 관통구멍(2)안으로 밀려 들어가 결합되는 과정을 도시한다. 도7의 <a>에 도시된 바와 같이, 프레스 상부금형(40)에는 돌출부(43a, 44a)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(43a, 44a)의 주변에는 돌출부(43a, 44a) 보다 약간 낮은 높이로 보조 돌출부(43b, 44b)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(43a, 44a)의 위치는 연결쇠(1)가 프레임 부재(21)의 코너부에 끼워졌을 때 위치하는 곳에 대응된다. 따라서 프레스 상부금형(40)이 하강하여 프레임 부재(21)를 찍게 되면, 도면 <b>와 같이 프레임 부재(21)의 제1 및 제2오버래핑부(21a, 21b)가 소성 변형되어서 그 눌려진 부분들이 연결쇠(1)의 관통구멍(2)안으로 파고 들어간다.
도7의 <b> 그림처럼 프레임 부재(21)의 제1 및 제2오버래핑부(21a, 21b)가 연결쇠(1)의 관통구멍(2) 안으로 밀려 들어가서 관통구멍(2)과 꽉 맞물리게 되면, 프레임 부재(21)는 연결쇠(1)와 단단히 결합되며, 그 결과 연결쇠(1)를 매개로 해서 2개의 프레임 부재들(21)이 완벽하게 결합되게 된다(도8 참조)
도8은 도5 및 도7의 프레스 가공작업에 의해서 프레임 부재의 코너부(22)가 결합 완료된 상태를 도시한다. 앞서 설명한 도4는 연결쇠(1)를 프레임 부재들(21)의 코너부(22)에 끼우기만 한 상태였지만, 도8은 프레스 작업에 의해서 프레임 부재들(21)의 제1 및 제2오버래핑부(21a, 21b)가 연결쇠(1)의 관통구멍들(2)과 완벽하게 결합된 상태를 도시한다. 압착부(50)는 프레임 부재(21)의 해당 부분(즉, 제1 및 제2오버래핑부(21a, 21b))이 연결쇠(1)의 관통구멍(2) 속으로 들어간 것이며, 상기 보조 압착부(51)는 상기 상부금형(40)의 보조 돌출부(43b, 44b)에 의해서 관통구멍들(2) 주변의 프레임 부재(21)가 눌려진 것이다.
본 고안에서 상기 보조 압착부(51)의 모양과 크기 및 위치를 어떻게 설정할 것인가는 본 고안에 따른 코너부 결합용 연결쇠 및 코너부 결합구조의 범위를 한정하는 것이 아니다.
도9는 앞서 도시된 도2의 프레임 부재들(21)이 프레스 작업에 의해서 연결쇠(1)에 의해 결합됨으로써 등기구 프레임(20)의 제작 작업이 완료된 상태를 도시한다. 기존에는 프레임 부재(21)의 코너부(22)를 결합할 때 반드시 볼트와 같은 체결도구를 사용했어야 했지만, 본 고안에서는 프레임 부재(21)의 코너부(22)에 연결쇠(1)를 끼우고 프레스로 눌러주면 프레임 부재(21)의 해당 부분이 연결쇠(1)의 관통구멍 안으로 밀려 들어가 완전히 단단하게 결합된 등기구 프레임(20)이 완성되므로, 볼트와 같은 도구를 사용할 필요가 없다. 그 결과 본 고안은 매우 두께가 얇은 등기구 프레임(20)을 만들 수 있는 장점이 있다.
도10은 도1에 도시된 코너부 결합용 연결쇠(1)의 각 부분의 실제 설계 수치를 표시한다.
본 고안자가 고안하고 설계한 바에 의하면, 상기 연결쇠(1)는 제1부분(11)의 전체 길이(A5)와 제2부분(12)의 전체 길이(B5)가 모두 47.90㎜로서 동일하고 그 폭들(C5, D5) 역시 13.55㎜로서 동일하여 완전히 대칭적인 L자 형태로 제작되며, 관통구멍들(2, 201, 202)은 길이(A1, B1) 5.7㎜, 폭(C1, D1) 2.5㎜의 직사각형 모양으로 제작된다. 상기 관통구멍들(2, 201, 202)이 연결쇠(1)의 내측면(4) 및 외측면(3)으로부터 이격된 거리(C2, C4, D2, D4)는 0.9㎜로서 동일하며, 내측면(4)의 첫 번째 관통구멍들(201)이 제1단부면(11a) 및 제2단부면(12a)로부터 이격된 거리(A7)는 5.3㎜이고, 외측면(3)의 첫 번째 관통구멍들(202)이 제1단부면(11a) 및 제2단부면(12a)로부터 이격된 거리(A2, B4)는 9.9㎜이다. 그리고 제1부분(11)에서 내측면(4)을 따라 형성되어 있는 2개의 제1관통구멍들(201) 간의 간격(A8)은 14.85㎜이고, 외측면(3)을 따라 형성되어 있는 2개의 제2관통구멍들(202)간의 간격(A3, B3)은 18.2㎜이다. 내측 모서리(4a)로부터 제1관통구멍(201)까지의 간격(A9)은 2.8㎜이며, 외측 모서리(3a)로부터 제2관통구멍(202)까지의 간격(A4, B2)은 8.4㎜이다. 그리고 제1관통구멍(201)과 제2관통구멍(202)간의 간격(C3, D3)은 6.75㎜이다. 그리고 도10의 <b>에 도시된 바와 같이, 연결쇠(1)의 두께(t1)는 1㎜이다.
본 고안에서는 상기 코너부 결합용 연결쇠(1)를 완전히 대칭적인 구조의 L자 형태로 제작하였지만, 이와 달리 연결쇠(1)의 구조를 제작하는 것도 가능하다.
도11은 본 고안의 제2실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1)를 도시한다. 제2실시예의 연결쇠(1)를 제1실시예(도1 내지 도10)의 연결쇠(1)와 비교하면, 연결쇠(1)의 내측 모서리(4a) 부분에 홈(4b)이 형성된 것이 차이가 난다. 도11과 같이 내측 모서리 부분에 홈(4b)이 형성되면 프레임 부재(21)의 코너부(22)에 있는 연결쇠 삽입공간(23)에 연결쇠(1)를 끼워 넣는 작업이 보다 수월하게 되는 효과를 얻을 수 있다.
도12는 본 고안의 제3실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1a)를 도시한다.
앞서 설명한 제1실시예(도1 내지 도10)와 제2실시예(도11)는 연결쇠(1)의 면적 내부에 관통구멍들(2)이 뚫려 있었지만, 제3실시예의 연결쇠(1a)는 내측면(4) 및 외측면(3)으로부터 압착홈들(2a)이 개방된 형태로 파여져 있다는 점에서 차이가 난다. 제3실시예의 압착홈들(2a)은 제1실시예 및 제2실시예의 관통구멍들(2)의 위치와 동일한 위치에 형성되되, 내측면(4) 및 외측면(3)과 연결되어서 홈의 형태로 형성되었다는 점에서만 차이가 난다.
도13은 도12의 연결쇠(1a)를 이용하여 등기구 프레임(20)의 프레임 부재들(21)을 서로 결합시키는 과정을 도시한다.
도14는 본 고안의 제4실시예에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠(1b)를 도시한다. 도14를 참고하면, 상기 연결쇠(1b)는 내측면(4)에는 압착홈들(2a)이 파여져 들어간 형태로 형성되어 있고, 외측면(3) 쪽에는 관통구멍들(2)이 소정의 거리로 이격되어서 형성되어 있다. 도14에서 도면부호 4b는 제2실시예(도11)의 경우와 마찬가지로 내측 모서리 부분에 형성된 '내측 모서리 홈'을 가리킨다.
도14에서는 연결쇠(1b)의 내측면(4)에 압착홈(2a)을 형성하고, 외측면(3)에는 관통구멍(2)을 형성하였지만, 이와 반대로 내측면(4)쪽에 관통구멍을 형성하고 외측면(3) 쪽에 압착홈을 형성하는 것도 가능하다. 본 고안은 연결쇠의 내측면(4)과 외측면(3) 중 어느 한쪽에 압착홈을 형성하고, 그 반대쪽에는 관통구멍을 형성한 구조도 고안의 권리범위로서 포함한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 등기구 프레임의 코너부 결합을 위한 연결쇠는, 평판형 엘이디 등기구와 같은 평판형 전기 제품들의 프레임을 조립할 때에 프레임 부재들의 단부에 연결쇠를 끼워 넣은 상태에서 프레스 가공 작업으로 연결쇠 부분을 내려 찍는 것에 의해서 프레임의 코너부를 완벽하게 결합시킬 수 있으며, 그 결과 볼트를 전혀 사용할 필요가 없게 되어 프레임의 두께를 현저하게 얇게 제작할 수 있게끔 하는 장점이 있다.
그리고 본 고안에 따른 등기구 프레임 코너부 결합구조는 볼트를 전혀 사용하지 않고 프레임 부재의 단부들을 연결쇠에 대고 프레스로 눌러 소성 변형시키는 방법으로 프레임을 제작할 수 있으므로 박형의 프레임을 제작할 수 있도록 함과 동시에 결합강도를 최대한 확보하여 매우 튼튼한 구조의 프레임을 제작할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 고안의 고안자가 실험한 바에 의하면, 본 고안의 프레임 코너부 결합구조를 사용할 경우 프레임의 두께를 10㎜ 이하까지로도 만들 수 있어 초박형 프레임의 제작을 가능하게 하는 장점이 있다.
1, 1a: 코너부 결합용 연결쇠 2, 201, 202: 관통구멍
2a: 압착홈 3: 외측면
3a: 외측 모서리 4: 내측면
4a: 내측 모서리 4b: 내측 모서리 홈
5: 엣지 11: 제1부분
11a: 제1단부면 12: 제2부분
12a: 제2단부면 20: 등기구 프레임
21: 프레임 부재 21a: 제1오버래핑부
21b: 제2오버래핑부 21c: 바닥판
22: 코너부 23: 연결쇠 삽입공간
30: 프레스 하부금형 31: 프레임 부재 안착부
32: 결합핀 삽입구멍 33: 프레임 받침대
40: 프레스 상부금형 41: 결합핀
42: 함몰부 43: 내측 돌출부 설치라인
43a, 44a: 돌출부 43b, 44b: 보조 돌출부
44: 외측 돌출부 설치라인 50: 압착부
51: 보조 압착부

Claims (14)

  1. 금속 재질로 제작된 복수 개의 프레임 부재들(21)을 결합하여 만든 평판형 등기구 프레임(20)에 있어서,
    상기 등기구 프레임(20)의 코너부(22)는 상기 프레임 부재들(21)의 단부들이 연결쇠(1)에 의해서 결합되고,
    상기 프레임 부재(21)는 길이 방향을 따라 단면 모양이 연장된 형상을 갖고, 상기 연결쇠(1)가 끼워질 수 있는 연결쇠 삽입공간(23)을 구비하며,
    상기 연결쇠(1)는, 납작한 두께의 판형 부재로서, 동일 평면상에서 상기 코너부(22)의 각도에 맞게 꺾어져 각기 연장된 제1부분(11)과 제2부분(12); 및 상기 제1부분(11) 및 제2부분(12)의 면적 내에서 상기 두께를 관통하여 형성된 복수 개의 관통구멍들(2);을 포함하고,
    상기 연결쇠(1)의 제1부분(11)과 제2부분(12)이 상기 프레임 부재들(21)의 단부들에 마련된 연결쇠 삽입공간들(23) 속으로 각각 끼워진 상태에서 상기 관통구멍들(2)의 위치에 대응되는 프레임 부재(21)의 해당 부분들이 소성 변형에 의해 관통구멍들(2) 속으로 밀려 들어간 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1부분(11)과 제2부분(12)이 만나는 각도를 기준으로, 안쪽 가장자리에 위치한 측면을 '내측면'(4)이라 하고, 외측 가장자리에 위치한 측면을 '외측면'(3)이라고 할 때,
    상기 관통구멍들(2)은, 상기 제1부분(11)과 제2부분(12)의 '내측면'(4)을 따라 배치된 제1관통구멍들(201)과, 상기 제1부분(11)과 제2부분(12)의 '외측면'(3)을 따라 배치된 제2관통구멍들(202)을 포함하는 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1관통구멍들(201)은 상기 내측면(4)으로부터 제1간격만큼 이격된 위치들에 마련되고, 상기 제2관통구멍들(202)은 상기 외측면(3)으로부터 제2간격만큼 이격된 위치들에 마련된 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1간격은 상기 연결쇠(1)의 두께의 0.2~10배이고, 상기 제2간격은 상기 연결쇠(1)의 두께의 0.2~10배인 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 관통구멍들(2)은 사각형 모양을 갖는 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1관통구멍들(201)과 상기 제2관통구멍들(202)은 상기 제1부분(11) 또는 제2부분(12)의 길이방향을 기준으로 할 때 서로 엇갈리는 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는 등기구 프레임 코너부 결합구조.
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