KR20090112069A

KR20090112069A - 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑 및 제조방법

Info

Publication number: KR20090112069A
Application number: KR1020080037748A
Authority: KR
Inventors: 김주열; 김종기; 정일련
Original assignee: 주식회사 인지디스플레이
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-10-28
Also published as: KR101006075B1

Abstract

본 발명은 2개 또는 4개의 부품으로 분할한 알루미늄 압출 소재를 접합하여 하나의 샤시탑을 완성하는 기술에 관한 것이다.

본 발명은 알루미늄 압출 소재로 이루어진 2분할 또는 4분할 타입의 분할 부품 접합시 FSW 공법을 대신하여 코킹(Caulking) 등의 방식으로 접합하는 새로운 형태의 접합 시스템을 구현함으로써, 고가의 FSW 설비 없이도 기존의 프레스 라인을 그대로 활용하여 제조할 수 있고, 코킹 접합 구조가 발휘하는 우수한 강도 특성을 확보할 수 있는 등 제품의 내구성 향상을 도모할 수 있는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑 및 제조방법을 제공한다.

LCD, PDP, 샤시탑, 알루미늄 압출 소재, 분할형, 코킹 접합

Description

압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑 및 제조방법{Separation type chassis top and manufacturing method thereof using Al alloy for extrusion}

일반적으로 최근의 정보처리장치 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이장치(화상 표시장치 또는 영상 표시장치)의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.

특히, 고선명 텔레비전(High Definition Television)의 개발이 일부 완료되고 이에 대한 개선안이 계속 연구되는 과정에서 디스플레이 장치의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

이러한 디스플레이장치의 종류로는 이미 알려진 바와 같이, 칼라 음극선관(CRT), 액정표시장치(LCD), 형광표시장치(VFD), 플라즈마 디스플레이장치(PDP) 등이 있다.

상기한 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이장치는 최근 경쟁적으로 성능 향상이 이루어지고 있다.

예를 들면, 상기 액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정물질의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 장치로서, 최근에는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터, 영상 표시장치로서 휴대용 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 자동차의 내비게이션 장치, 각종 정보화기기 및 통신기기 등 적용되는 분야가 점차 확대되고 있는 추세이다.

또한, 플라즈마 디스플레이장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel,이하 PDP)에 영상을 표시하는 장치로서, 밀폐된 공간에 설치된 두 전극 사이에 가스를 봉입한 후 방전 전압을 인가하고, 방전 전압으로 인하여 발생되는 자외선을 이용하여 소정의 패턴으로 형성된 형광체층을 여기시켜 소망하는 숫자, 문자 또는 화상을 얻는다.

상기한 플라즈마 디스플레이장치는 이 분야에서 가장 유망한 해상도 및 조도비를 갖고 있으며, 응답속도가 빠를 뿐만 아니라 큰 면적의 화상을 표시하기에 적합하여, 텔레비전, 모니터, 옥내외 광고용 표시판 등의 용도에서 광범위하게 사용되고 있다.

한편, 상기 액정표시장치와 플라즈마 디스플레이장치는 공히 케이스에 단순 안착된 표시패널 어셈블리가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 샤시(chassis)가 케이스와 결합된다.

상기 샤시는 표시패널 어셈블리의 외곽을 지지하기 위하여 설치되는 것으로서, 설치되는 전후 위치에 따라서 샤시탑과 샤시바텀으로 구분되며, 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸(SUS), SECC, SGLCC 등의 금속 재료로 제조된다.

이러한 샤시는 프로그레시브(progressive)방식이나 트랜스퍼(transfer)방식을 적용한 프레스 공정을 통해 제조되며, 사이즈가 작은 것은 일체형으로 제조되고, 사이즈가 큰 것은 2분할 또는 4분할 형태의 조립형을 제조된다.

여기서, 2분할 또는 4분할 형태의 조립형으로 제조되는 샤시의 경우, 각 분할 부품의 접합면을 서로 일정부분 겹친 다음 소정의 툴을 이용하여 서로의 접합면을 강제로 프레싱하는 방법이나 강제 절곡 후 레이저로 용접하는 방법으로 제조된다.

한편, 최근에는 판재를 프레스 절곡하여 샤시의 기본틀을 성형하는 방법을 대신해서 전도성이 우수한 알루미늄 압출 소재를 사용하여 샤시를 제조하는 방법이 제시되고 있다.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 알루미늄 소재를 압출 및 절단하는 공정, 홀가공이나 포밍가공 등을 위한 프레스 공정, 2분할 또는 4분할 부품의 접합을 위한 FSW 공정, 세척 공정, 테입 부착 공정, 검사 공정, 적재 공정을 거쳐 하나의 완성된 모양을 갖춘 샤시탑이 제조된다.

여기서, FSW 공법은 일종의 마찰 교반 용접으로서, 비 소모식 회전툴이 접합모재에 삽입되어 회전하면서 마찰열을 발생시킴으로써 모재의 변형 저항을 낮추어 연화시키기에 충분한 온도로 가열하고, 기계적인 힘에 따라 툴이 이동하면서 가열부분을 앞부분에서 뒷쪽으로 압출되게 하여 마찰열과 기계적 가공의 조합으로 고상 접합부가 만들어지게 하는 접합 방법이다.

그러나, 위와 같은 기존의 샤시탑 제조방법은 고가의 FSW 설비를 사용해야 하고, 또 공장 내에 별도의 새로운 라인을 구축해야 하는 등 초기 투자비가 높은 단점이 있고, 특히 사각틀 형태를 갖는 샤시탑의 특성상 그 사이즈가 커질수록 접합되는 모서리 부분의 강도가 취약하여 내구성 측면에서 불리한 점이 있는 등 제품의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 알루미늄 압출 소재로 이루어진 2분할 또는 4분할 타입의 분할 부품 접합시 FSW 공법을 대신하여 코킹(Caulking) 등의 방식으로 접합하는 새로운 형태의 접합 시스템을 구현함으로써, 고가의 FSW 설비 없이도 기존의 프레스 라인을 그대로 활용하여 제조할 수 있고, 코킹 접합 구조가 발휘하는 우수한 강도 특성을 확보할 수 있는 등 제품의 내구성 향상을 도모할 수 있는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 분할형 샤시탑의 제조방법은 2분할 또는 4분할된 알루미늄 소재의 분할 부품을 압출공정으로 제조하는 단계와, 하나의 분할 부품 접합부에는 홀을 형성하고 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에는 돌기를 형성하여 홀과 돌기가 결합된 상태에서 프레스 압착하여 분할 부품을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 분할 부품 접합 단계는 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편 을 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부가 겹쳐지게 한 상태에서 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 과정을 포함할 수 있고, 또는 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편을 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부 겹쳐지게 한 상태에서 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 동시에 보강편의 길이중간에서도 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 과정을 포함할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 분할형 샤시탑은 2분할 또는 4분할된 알루미늄 압출 소재의 분할 부품이 사각틀 형태로 접합되어 이루어지고, 분할 부품 간의 접합부위는 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되는 구조로 이루어지되, 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편이 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부가 겹쳐지는 동시에 이때의 겹쳐진 부분에서 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보강편의 경우 수직으로 세워진 자세에서 양쪽 분할 부품의 접합부 사이를 가로질러 배치될 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 좀더 바람직하기로는 상기 보강편의 길이중간 부분을 상대 분할 부품에서 수직 연장되는 지지편과 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되도록 하는 것이 좋다.

본 발명에서 제공하는 분할형 샤시탑 및 제조방법은 고가의 FSW 설비를 사용하지 않고 기존 라인에 깔려있는 프레스 설비를 그대로 이용하여 접합 작업을 할 수 있으므로, 설비의 구입, 라인의 구축 등과 관련한 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 샤시탑의 접합부위를 적어도 2곳 이상의 코킹 접합 구조로 연결하고, 또 절곡형의 보강 구조를 부가함으로써, 샤시탑 모서리 부분에 대한 구조적인 강도를 보완할 수 있고, 이에 따라 제품의 내구성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명에서 제공하는 방법으로 제조한 분할형 샤시탑 제품은 가격 경쟁력 측면에서 유리하고, 또 우수한 품질 확보가 가능하여 제품 신뢰도를 높일 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 제조방법을 나타내는 블록도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 분할형 샤시탑은 기본적으로 알루미늄 압출소재를 적당한 크기로 절단한 후, 홀 가공 등의 프레스 공정을 거쳐 2분할 또는 4분할 형태의 분할 부품으로 제조한 다음, 코킹 접합 공정을 통해 하나의 일체식 사각틀 형태의 샤시탑의 모양을 갖추고, 계속해서 불순물 제거를 위한 세척 공정, 장착면 등의 보호를 위한 테입 부착 공정, 흠집이나 휨 등의 불량을 검사하는 외관 공정 및 평탄 공정을 거쳐 최종 포장된 상태로 출하하는 과정을 통해 제조된다.

여기서, 코킹(Caulking) 접합 공정은 분할 부품의 홀과 돌기 간을 서로 압착시켜 접합하는 공정이며, 프레스 설비 내에서 공정을 수행할 수 있다.

상기 코킹 접합 공정을 이용한 샤시탑 제조방법은 2분할 형태나 4분할 형태에 모두 적용할 수 있으며, 본 발명에서는 4분할 형태의 분할 부품을 하나의 샤시탑으로 완성하는 공정을 예로 들어 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 접합부위를 나타내는 확대도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 알루미늄 소재의 압출 공정을 통해 2분할 또는 4분할된 알루미늄 소재의 분할 부품(10a),(10b),(10c),(10d)을 제조한다.

이때, 압출 공정을 통해 제조되는 분할 부품은 대략 "ㄱ"자 형상의 단면을 갖게 되며, 샤시탑의 사양이나 규격에 맞는 적당한 크기(길이)로 절단되고, 프레스 공정에서 샤시탑이 갖추어야 할 요소인 홀, 포밍부 등이 가공된다.

계속해서, 위와 같이 제조한 분할 부품 중 하나의 분할 부품 접합부에는 홀을 형성하고, 이렇게 홀을 형성한 분할 부품과 이와 접합되어 모서리 부위를 만드는 다른 하나의 분할 부품 접합부에는 돌기를 형성하여 홀과 돌기가 결합된 상태에서 프레스 압착하여 2개의 분할 부품을 접합한다.

이렇게 2개의 분할 부품이 서로의 접합부를 마주 접한 상태에서 홀과 돌기 간의 프레스 압착이 완료되면, 사각틀 형상의 샤시탑이 갖는 4곳의 모서리 부위 중 1곳의 모서리 부위에 대한 접합이 완료되고, 동일한 방식으로 다른 3곳도 접합하게 되면, 도 5에 도시한 바와 같이, 4곳의 접합부위가 코킹 방식에 의해 모두 접합된 하나의 샤시탑이 완성된다.

예를 들면, 하나의 분할 부품(10a)에는 대략 45°정도 경사지게 꺽인 후 재 차 평행하게 꺽인 형태의 보강편(11)이 형성되는 동시에 이 보강편(11)의 선단부에는 적어도 1개 이상의 홀(12)이 형성되고, 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품(10b)의 접합부에는 상기 홀(12)에 대응되는 수의 돌기(13)가 형성되며, 보강편(11)의 선단부에 형성되어 있는 홀(12)과 상기 돌기(13)를 일치시킨 상태에서 프레서 압착함으로써, 홀과 돌기 간의 코킹 접합에 의해 2개의 분할 부품(10a),(10b)이 접합된다.

여기서, 홀과 돌기의 압착을 위한 프레스 설비는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하고 있는 프레스 설비라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

또한, 상기 돌기는 홀 내에 삽입된 상태에서 일정길이 홀 밖으로 돌출되도록 하고, 이때의 돌출된 부분이 압착과 동시에 홀 내에 눌려 퍼지면서 꽉 결착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 홀과 돌기를 통한 코킹 접합의 경우 프레스 압착 후 돌기의 거의 대부분이 홀 내에 파뭍히는 상태로 접합이 이루어지므로, 평면상에서 돌출되는 정도를 최대한 줄일 수 있다.

본 발명에서 제공하는 코킹 접합의 경우 실질적으로 돌출되는 높이는 0.1∼0.2mm 정도에 불과하다.

특히, 상기 분할 부품(10b)이 가지는 홀(12)은 일부 깊이구간, 예를 들면 돌기가 삽입되어 오는 쪽의 반대쪽 깊이구간이 바깥쪽으로 확장되는 형태의 테이퍼 구간(14)으로 되어 있으며, 이에 따라 프레스 압착시 돌기 부분이 이때의 테이퍼 구간(14) 내에 퍼지면서 걸려지는 형태로 압착될 수 있게 되므로, 분할 부품 간의 견고한 결속상태를 확보할 수 있고, 또 돌출되는 부분을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 분할 부품(10a),(10b) 간의 접합부 간의 겹침부분 증 어느 한쪽, 예를 들면 돌기(13)를 가지는 분할 부품(10b)의 접합부를 단차지게 하여, 즉 돌기(13)를 포함하는 일부 면적의 접합부에 보강편(11)의 두께만큼의 단차부(15)를 형성하여, 접합시 보강편(11)이 단차부(15) 내에 수용되는 형태로 안착되도록 함으로써, 접합 후 서로 맞대고 있는 분할 부품(10a),(10b)의 바깥면이 동일평면이 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 분할 부품(10b)에 형성되어 있는 돌기(13)의 이면에는 홈부(16)가 형성되어 있으며, 이때의 홈부(16)가 프레스 압착에 의한 돌기의 변형부분을 일부 수용할 수 있게 되므로서, 접합부위 표면이 돌출되거나 눌려지는 등의 결함발생을 배제할 수 있고, 결국 접합부위의 매끄러운 외관상태를 유지할 수 있다.

한편, 상기 보강편(11)의 경우 수직으로 세워진 자세에서 양쪽 분할 부품(10a),(10b) 간을 가로질러 배치되므로서, 모서리 부위에 대한 일정 강도를 확보할 수 있다.

즉, 샤시탑의 휨이 틀어짐 등의 변형에 대해 보강편(11)의 수직단면이 강성을 유지해주는 역할을 하게 되므로, 샤시탑의 모서리 부분은 구조적으로 견고함을 유지할 수 있다.

또한, 서로 접합되는 분할 부품(10a),(10b)은 코킹 접합 부위, 즉 홀과 돌기 간의 프레스 압착 부위 이외의 부위에서도 서로 결합될 수 있다.

예를 들면, 분할 부품(10a),(10b)의 서로 접하는 면 중 적어도 1면에서 하나 의 분할 부품(10a)에는 요부가 형성되고 다른 하나의 분할 부품(10b)에는 철부가 형성되어 이것들이 서로 결합되므로서, 분할 부품(10a),(10b)은 요철 결합부(17)에 의해 서로 연결될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 접합부위를 나타내는 확대도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기서도 분할 부품(10a),(10b) 간의 접합을 코킹 접합으로 수행하는 점에서는 위의 일 실시예와 동일하다.

예를 들면, 하나의 분할 부품(10a)에서 연장되는 보강편(11)을 이 분할 부품(10a)과 접합되는 다른 하나의 분할 부품(10b)의 접합부에 일부 겹쳐지게 한 상태에서 홀(12)과 돌기(13)를 이용한 접합을 수행한다.

특히, 여기서는 모서리 부분에 대한 강도를 좀더 보강시킨 구조를 제공한다.

즉, 분할 부품(10a),(10b) 간에 가로 걸쳐 있는 보강판(11)의 길이 중간에는 홀(12)을 형성하고, 하나의 분할 부품(10b)에서 수직 연장 형성되어 있는 지지편(15)에는 돌기(13)를 형성하여, 상기 홀(12)과 돌기(13)를 프레스 압착으로 접합함으로써, 분할 부품(10a),(10b)의 코킹 접합 부위가 한 곳 더 만들어질 수 있고, 결국 보강편의 선단부 및 길이 중간부 2곳의 접합 부위가 발휘하는 구조적 강성을 통해 샤시탑의 모서리 부분을 좀더 견고하게 유지할 수 있다.

도 1은 종래 분할형 샤시탑의 제조방법을 나타내는 블록도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 제조방법을 나타내는 블록도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 접합부위를 나타내는 확대도

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할형 샤시탑의 접합부위를 나타내는 확대도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할형 샤시탑을 나타내는 사시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10a,10b,10c,10d : 분할 부품 11 : 보강편

12 : 홀 13 : 돌기

14 : 테이퍼 구간 15 : 단차부

16 : 홈부 17 : 요철 결합부

18 : 지지편

Claims

2분할 또는 4분할된 알루미늄 소재의 분할 부품을 압출공정으로 제조하는 단계와, 하나의 분할 부품 접합부에는 홀을 형성하고 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에는 돌기를 형성하여 홀과 돌기가 결합된 상태에서 프레스 압착하여 분할 부품을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 분할 부품 접합 단계는 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편을 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부가 겹쳐지게 한 상태에서 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 분할 부품 접합 단계는 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편을 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부 겹쳐지게 한 상태에서 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 동시에 보강편의 길이중간에서도 홀과 돌기를 이용한 접합을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 보강편은 수직으로 세워진 자세에서 양쪽 분할 부품의 접합부 사이를 가로질러 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 분할 부품 접합 단계는 양쪽 분할 부품의 접합시 서로 접하는 면 중에서 적어도 1면은 요철 결합 형태로 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 분할 부품이 가지는 홀은 일부 깊이구간을 테이퍼구간으로 형성하여 돌기의 프레스 압착부분이 테이퍼구간으로 퍼지면서 걸려지는 형태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 분할 부품의 접합부 간의 겹침부분 중 어느 한쪽을 단차지게 하여 접합 후 분할 부품의 바깥면이 동일평면이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 분할 부품이 가지는 돌기의 이면에는 홈부를 조성하여 프레스 압착에 의한 돌기의 변형부분을 일 부 수용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑의 제조방법.
2분할 또는 4분할된 알루미늄 압출 소재의 분할 부품이 사각틀 형태로 접합되어 이루어지고, 분할 부품 간의 접합부위는 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되는 구조로 이루어지되, 하나의 분할 부품에서 연장되는 보강편이 이와 접합되는 다른 하나의 분할 부품 접합부에 그 선단 일부가 겹쳐지는 동시에 이때의 겹쳐진 부분에서 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑.
청구항 9에 있어서, 상기 보강편은 수직으로 세워진 자세에서 양쪽 분할 부품의 접합부 사이를 가로질러 배치되는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서, 상기 보강편의 길이중간 부분은 상대 분할 부품에서 수직 연장되는 지지편과 홀과 돌기의 프레스 압착에 의해 접합되는 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용한 분할형 샤시탑.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서, 상기 분할 부품 간의 접하는 면 중에서 적어도 1면은 요철 결합부에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 압출 소재를 이용 한 분할형 샤시탑.