KR20130127268A - Self-tapping bolt - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 셀프태핑볼트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼트의 하부에 칩포켓부를 가지는 테이핑 태핑부가 형성되고, 볼트의 상부에는 체결나사를 가지는 나사부가 형성되어 별도의 태핑작업 없이 볼트의 조립이 가능하도록 하는 셀프태핑볼트에 관한 것이다.The present invention relates to a self-tapping bolt, and more particularly, a tapping tapping part having a chip pocket part is formed at a lower part of the bolt, and a screw part having a fastening screw is formed at an upper part of the bolt, thereby enabling the assembly of the bolt without a separate tapping operation. Self tapping bolts to be made.
일반적으로 제품 조립시 볼트 등의 체결수단의 사용은 자동차산업 및 기계산업 등에 전반적으로 사용되어지며, 같은 종류의 볼트 결합에 있어서도 1차적으로 드릴작업, 2차 태핑작업, 3차 볼트 조립작업으로 이루어진다. 그리고, 둘 이상의 판재를 상호 체결 고정하기 위한 체결수단으로는 볼트(Bolt)나 스크류(Screw) 또는 리벳(Rivet) 등이 주로 사용되고 있는데, 이중 리벳은 두 판재를 영구 체결하는데 주로 사용될 뿐 아니라 체결작업이 상당히 까다로운 반면, 볼트나 스크류는 견고한 체결력을 보장하면서도 체결작업이 상당히 용이할 뿐만 아니라 특히 상호 조립된 판재 등을 필요시 간편하게 다시 분리시킬 수 있는 장점에 의해 체결수단으로써 가장 널리 사용되고 있다.In general, the use of fastening means such as bolts when assembling a product is generally used in the automobile industry and the machinery industry, etc., and in the same type of bolting, it is primarily performed by drilling, second tapping, and third bolt assembly. . In addition, as a fastening means for fastening two or more plates together, bolts, screws, or rivets are mainly used. A double rivet is mainly used to permanently fasten two plates, as well as a fastening operation. While this is quite difficult, bolts and screws are most widely used as a fastening means due to the advantages of ensuring a fastening force, while being easy to fasten, and in particular, the mutually assembled plates can be easily separated again when necessary.
한편, 이러한 볼트나 스크류는 주지하다시피 그 외주에 나선이 형성된 것이 바, 이들을 이용하여 판재 등을 체결하기 위해서는 조립될 판재 등에 볼트나 스크류가 결합될 나사구멍을 형성해야 한다. 이와 같이 판재 등에 나사구멍을 형성하는 종래의 방법으로는, 먼저 도 1a에 도시된 바와 같이 체결될 판재(M)에 드릴(D)을 이용하여 볼트(도시되지 않음)의 지름보다 약간 작은 지름을 갖는 구멍(H)을 뚫은 뒤, 이러한 구멍(H)의 내주에 도 1b에 도시된 바와 같이 볼트와 같은 지름을 갖는 탭(T)을 이용하여 나선홈을 가공함으로써 나사구멍(Ht)을 형성하게 된다. On the other hand, such a bolt or screw is known that the spiral is formed on the outer periphery, in order to fasten the plate using these, it is necessary to form a screw hole to be coupled to the bolt or screw to the plate to be assembled. As a conventional method of forming a screw hole in a plate or the like as described above, first, a diameter slightly smaller than the diameter of a bolt (not shown) using a drill D to the plate M to be fastened, as shown in FIG. 1A. After drilling the holes H, the spiral grooves are formed on the inner circumference of the holes H by using the tabs T having the same diameter as the bolts as shown in FIG. 1B to form the screw holes Ht. do.
그러나, 이와 같은 종래의 방법은 하나의 나사구멍을 형성하기 위해 드릴링 작업과 태핑 작업의 두가지 공정을 별도로 수행해야 하고, 또한 제품 조립의 체결작업이 완료되기 위해서는 볼트나 스크류의 체결로 마무리해야 하는 바, 작업이 상당히 번잡할 뿐만 아니라 작업시간도 그만큼 길어지는 문제점이 있고, 상기와 같은 드릴작업, 태핑작업, 볼트 등의 조립작업 중에서 잘못된 공정이 하나라도 발생하면 가공된 제품에 불량이 발생되어 불량률을 높이는 문제점이 발생하게 된다.However, this conventional method requires two processes of drilling and tapping separately to form a single screw hole, and finishes by tightening bolts or screws to complete the assembly of the product. , Not only is the work complicated, but the work time is also long. If any one of the wrong processes occurs during the assembly work such as drilling, tapping, and bolts, the processed product may be defective and the defective rate may be reduced. The problem arises with the height.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼트의 하부에 칩포켓부를 가지는 테이핑 태핑부가 형성되고, 볼트의 상부에는 체결나사를 가지는 나사부가 형성되어 별도의 태핑작업 없이 볼트의 조립이 가능하도록 하는 셀프태핑볼트를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, a tapping tapping portion having a chip pocket portion is formed in the lower portion of the bolt, the screw portion having a fastening screw is formed on the upper portion of the bolt is a separate tapping operation It is to provide a self-tapping bolt to enable the assembly of bolts without.
본 발명의 다른 목적은, 결합되는 소재가 같은 재질인 경우 강도를 높이기 위하여 테이퍼 태핑부의 표면에 열처리를 하게 되는 셀프태핑볼트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a self-tapping bolt that is heat-treated on the surface of the tapered tapping portion to increase the strength when the material to be bonded is the same material.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 셀프태핑볼트는, 다각형으로 형성되며 일정한 두께를 가지는 머리부와; 상기 머리부의 하부에 일정한 길이로 형성되며, 표면에는 나사산이 형성되는 나사부와; 상기 나사부로부터 하측으로 연장되어 하부로 갈수록 폭이 좁아지며, 소재의 결합홀에 나사산을 형성하는 테이퍼 태핑부와; 상기 테이퍼 태핑부의 외주면에 형성되며, 상기 결합홀에서 발생하는 칩을 수용하는 칩포켓부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the self-tapping bolt according to the present invention comprises a head having a predetermined thickness and a polygon; A thread portion formed at a predetermined length in the lower portion of the head and having a thread formed on a surface thereof; A tapered tapping portion extending downward from the screw portion and narrowing toward a lower portion, and forming a thread in a coupling hole of the material; It is formed on the outer circumferential surface of the tapered tapping portion, it characterized in that it comprises a chip pocket for receiving the chip generated in the coupling hole.
상기 칩포켓부의 일면에는 상기 테이퍼 태핑부의 회전에 따라 상기 결합홀에 태핑홈을 원활하게 형성하는 탭성형날을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The chip pocket portion may further include a tab forming blade for smoothly forming a tapping groove in the coupling hole according to the rotation of the tapered tapping portion.
상기 테이퍼 태핑부는 강도를 높이기 위해 열처리를 실시하는 것을 특징으로 한다.The tapered tapping portion is characterized in that the heat treatment to increase the strength.
상기 칩포켓부는 내부로 함몰되게 형성되며, 단면이 삼각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The chip pocket portion is formed to be recessed inward, characterized in that the cross section is formed in a triangular shape.
상기 열처리는 고주파, 침탄, 코팅 중 어느 하나의 방법으로 실시되는 것을 특징으로 한다.The heat treatment is characterized in that it is carried out by any one method of high frequency, carburization, coating.
본 발명에 의한 셀프태핑볼트는 다음과 같은 효과가 있다.Self-tapping bolt according to the present invention has the following effects.
본 발명은, 소재의 결합홀에 나사산을 형성되게 하는 태핑작업과 소재들을 결합하는 볼트의 체결작업이 일체화됨으로써 작업시간을 단축시킬 뿐만 아니라 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of not only shortening the working time but also reducing the cost of the process by integrating a tapping operation for forming a thread in the coupling hole of the material and a fastening operation of the bolt for coupling the materials.
또한 본 발명에서는, 태핑작업, 볼트 조립작업이 동시에 수행됨으로써 종래 다수의 공정에 의한 제품의 불량 발생률을 감소시키는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the tapping operation, the bolt assembly operation is performed at the same time has the effect of reducing the failure rate of the product by a number of conventional processes.
그리고, 테이퍼 태핑부에 의해 소재에서 발생되는 칩이 칩포켓부에 수용되어 배출되거나 저장됨으로써 칩에 의한 가공불량이 감소되는 효과가 있다.In addition, the chip generated in the material by the tapered tapping part is accommodated in the chip pocket portion is discharged or stored there is an effect that the processing defects due to the chip is reduced.
도 1a 는 종래의 드릴작업을 보인 단면도.
도 1b 는 종래의 태핑작업을 보인 단면도.
도 2 는 본 발명에 의한 셀프태핑볼트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 3 은 본 발명에 의한 셀프태핑볼트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 저면도.
도 4 는 본 발명 실시예를 구성하는 탭성형날을 나타내는 부분 단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 셀프태핑볼트와 소재의 체결 모습을 나타내는 단면도.Figure 1a is a cross-sectional view showing a conventional drill operation.
Figure 1b is a cross-sectional view showing a conventional tapping operation.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of the self-tapping bolt according to the present invention.
Figure 3 is a bottom view showing the configuration of a preferred embodiment of the self-tapping bolt according to the present invention.
4 is a partial cross-sectional view showing a tab forming blade constituting an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a state of fastening the self-tapping bolt and the material according to the present invention.
이하 본 발명에 의한 셀프태핑볼트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the self-tapping bolt according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 에는 본 발명에 의한 셀프태핑볼트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있고, 도 3 에는 본 발명에 의한 셀프태핑볼트의 바람직한 실시예의 구성을 보인 저면도가 도시되어 있고, 도 4 에는 본 발명 실시예를 구성하는 탭성형날을 나타내는 부분 단면도가 도시되어 있으며, 도 5 에는 본 발명에 의한 셀프태핑볼트와 소재의 체결 모습을 나타내는 단면도가 도시되어 있다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of the self-tapping bolt according to the present invention, Figure 3 is a bottom view showing the configuration of a preferred embodiment of the self-tapping bolt according to the present invention, Figure 4 A partial cross-sectional view showing a tab forming blade constituting an embodiment of the present invention is shown, Figure 5 is a cross-sectional view showing a fastening state of the material and the self-tapping bolt according to the present invention.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 셀프태핑볼트(10)는 다각형으로 형성되며 일정한 두께를 가지는 머리부(12)와, 상기 머리부(12)의 하부에 일정한 길이로 형성되며 표면에는 나사산이 형성되는 나사부(14)와, 상기 나사부(14)로부터 하측으로 연장되어 하부로 갈수록 폭이 좁아지며 소재(A,B)의 결합홀(도시되지 않음)에 나사산을 형성하는 테이퍼 태핑부(16)와, 상기 테이퍼 태핑부(16)의 외주면에 형성되며 소재(A,B)와의 결합시에 상기 결합홀에서 발생하는 칩을 수용하는 칩포켓부(18)와, 상기 칩포켓부(18)의 일면에 형성되며 상기 테이퍼 태핑부(16)의 회전에 따라 태핑홈(도시되지 않음)을 원활하게 형성하는 탭성형날(19) 등으로 구성된다.As shown in Figure 2, the self-tapping
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 머리부(12)는 일정한 두께를 가지며 다각형으로 형성되는데 보통 사각 내지 육각형의 모양으로 일반적인 볼트 머리부의 형상을 가진다. 상기 머리부(12)의 하부에는 나사부(14)가 형성된다. 상기 나사부(14)는 일정한 길이를 가지는 원기둥 형상으로 형성되며 외주면에 나사산을 가지게 된다. 그리고, 상기 나사부(14)는 아래에서 설명할 테이퍼 태핑부(16)에 의해 소재(A,B)의 결합홀에 형성되는 나사산과 서로 결합되어 체결된다.Looking more specifically, the
상기 나사부(14)의 하부에는 테이퍼 태핑부(16)가 형성된다. 상기 테이퍼 태핑부(16)는 상기 나사부(14)로부터 하측으로 연장되어 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다. 상기 테이퍼 태핑부(16)의 하단에는 가이드부(17)가 더 형성된다. 상기 가이드부(17)는 끝단으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 역삼각형 형상을 가지게 된다. 이러한 형상은 서로 체결될 소재(A,B)의 결합홀 크기보다 작게 형성됨으로써 상기 테이핑 태핑부(16)가 소재(A,B)의 결합홀에 쉽게 삽입되도록 안내하기 위함이다. A tapered tapping
또한, 상기 테이핑 태핑부(16)는 상기 나사부(14)의 길이 보다 작게 형성된다. 즉, 상기 테이핑 테핑부(16)는 상기 나사부(14)가 소재(A,B)의 결합홀에 결합되도록 태핑홈을 형성하는 가이드 역할을 함과 동시에, 소재(A,B)의 결합홀과 상기 나사부(14)의 결합력을 높이기 위하여 상기 나사부(14)의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the tapping tapping
상기 테이퍼 태핑부(16)에는 칩포켓부(18)가 형성된다. 상기 칩포켓부(18)는 상기 테이퍼 태핑부(16)의 외주면에서 내부로 함몰되게 형성되며 단면은 대략 삼각형 형상으로 형성된다. 그리고, 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 칩포켓부(18)는 다수개가 형성될 수 있으며 바람직하게는 3개가 형성되도록 한다. 상기 칩포켓부(18)는 상기 테이퍼 태핑부(16)의 회전에 의해 소재(A,B)의 결합홀에서 발생하는 칩(도시되지 않음)이 수용되어 배출되거나 저장되는 역할을 한다. 즉, 도 5b 에 도시된 바와 같이 결합되는 두 소재(A,B)의 두께보다 상기 셀프태핑볼트(10)의 길이가 긴 경우 상기 칩포켓부(18)에 칩이 수용되어 배출되거나, 도 5a 에 도시된 바와 같이 결합되는 두 소재(A,B)의 두께가 상기 셀프태핑볼트(10)의 길이보다 짧거나 같은 경우 상기 칩포켓부(18)에 칩이 수용되어 저장됨으로써 더욱 견고하게 체결된다.The
상기 칩포켓부(18)의 일면에는 탭성형날(19)이 형성된다. 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 탭성형날(19)은 나사의 회전방향과 일치하는 면에 라운드지게 성형되며 상기 테이퍼 태핑부(16)의 나사산과 같은 개수로 형성된다. 상기 탭성형날(19)은 상기 테이퍼 태핑부(16)의 회전에 따라 소재(A,B)의 결합홀에 태핑홈을 원활하게 형성되도록 하는 역할을 한다.
한편, 상기 테이퍼 태핑부(16)의 표면에는 강도를 높이기 위하여 열처리를 하게 된다. 이러한 열처리 방법으로는 고주파 유도가열을 열원으로 하는 고주파 열처리, 탄소(C)를 침투시키는 침탄처리, 특수강 또는 합금으로 코팅처리하는 방법 중 어느 하나로 실시하게 된다. 이는 상기 셀프태핑볼트(10)와 결합되는 두 소재(A,B)가 같은 재질의 철계인 경우에 발생되는 비틀림 응력(Torque)에 의해 상기 테이퍼 태핑부(16)가 부러지거나 태핑(Tapping)이 불가능해지는 것을 방지하기 위함이다.On the other hand, the surface of the tapered tapping
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 셀프태핑볼트의 작용에 대해 도 5 를 참조하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to Figure 5 with respect to the action of the self-tapping bolt of the present invention having the configuration as described above.
먼저, 체결되는 두 소재(A,B)를 겹쳐 놓고 드릴(도시되지 않음)로 상기 셀프태핑볼트(10)와 결합되는 결합홀의 구멍을 뚫는 드릴작업이 진행된다. 상기 드릴작업이 진행된 다음에는 두 소재(A,B)의 관통된 결합홀에 체결공구(도시되지 않음)를 이용하여 상기 셀프태핑볼트(10)를 체결하게 된다. 상기 체결공구는 상기 머리부(12)에 끼워지게 되는데 상기 머리부(12)의 다각형, 즉 사각이나 육각형 등에 맞는 공구를 사용하면 되고 전기공구나 수동공구 중 어느 것으로도 가능하다.First, a drill operation is performed in which two fastening materials A and B are overlapped and drilled holes of a coupling hole coupled with the self-tapping
상기 머리부(12)에 끼워진 체결공구를 나사방향(시계방향)으로 회전시키게 되면 상기 가이드부(17)가 먼저 상기 결합홀에 삽입되고 이어서 상기 테이퍼 태핑부(16)가 삽입된다. 이렇게 상기 테이퍼 태핑부(16)가 상기 결합홀에 삽입됨에 따라 상기 칩포켓부(18)에 형성된 상기 탭성형날(19)에 의해 소재(A,B)의 결합홀 내면에 태핑홈(도시되지 않음)을 형성하게 된다. 이때, 상기 탭성형날(19)의 회전에 의해 상기 결합홀에서 발생하는 칩은 상기 칩포켓부(18)에 수용됨으로써 수거된다. 그리고, 상기 테이퍼 태핑부(16)의 회전력에 의해 점차적으로 상기 테이핑 태핑부(16)가 상기 결합홀의 하부로 진행하게 됨으로써 상기 나사부(14)가 상기 결합홀과 결합되어 두 소재(A,B)의 체결이 완성하게 된다. When the fastening tool fitted to the
그리고, 상기 칩포켓부(18)에 수거되는 칩은 도 5b 에 도시된 바와 같이 결합되는 두 소재(A,B)의 두께보다 상기 셀프태핑볼트(10)의 길이가 긴 경우에는 밖으로 배출되고, 도 5a 에 도시된 바와 같이 결합되는 두 소재(A,B)의 두께가 상기 셀프태핑볼트(10)의 길이보다 짧거나 같은 경우에는 상기 칩포켓부(18)에 저장됨으로써 두 소재(A,B)를 더욱 견고하게 체결하게 된다.And, the chip collected in the
한편, 이하에서는 상기 칩포켓부(18)에 수거되는 칩의 수용근거에 대해서 살펴본다. 일실시예로 M6의 암나사 탭(Tap) 작업을 하려면 Ø5의 드릴작업을 진행한 다음 M6 탭으로 태핑작업을 하게 되는데, 이때 1피치(Pitch)당 7.42㎣의 칩이 발생한다. 즉, 계산식은 (피치×나사높이×1/2×원둘레) 이므로 (1×0.86×1/2×17.27) = 7.42㎣ 로 계산되어진다. On the other hand, it will be described below the acceptance basis of the chips collected in the
그리고, M6×35의 경우에는 35피치이므로 약 260㎣의 칩이 발생하게 된다. 여기에서, 상기 칩포켓부(18)가 3개의 경우에 체적을 계산해 보면 (3.14×3²×120/360×10×3) = 282㎣이 된다. 따라서, 상기 셀프태핑볼트(10)의 체결작업시 발생하는 모든 칩은 상기 칩포켓부(18)에 모두 수용되어 밖으로 배출되거나 저장됨으로써 체결되어진다.In the case of M6 x 35, about 260 microchips are generated because of 35 pitches. Here, if the
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.
10. 셀프태핑볼트 12. 머리부
14. 나사부 16. 테이퍼 태핑부
17. 가이드부 18. 칩포켓부 19. 탭성형날 A,B. 소재10.
14.
17.
Claims (5)
상기 머리부(12)의 하부에 일정한 길이로 형성되며, 표면에는 나사산이 형성되는 나사부(14)와;
상기 나사부(14)로부터 하측으로 연장되어 하부로 갈수록 폭이 좁아지며, 소재의 결합홀에 나사산을 형성하는 테이퍼 태핑부(16)와;
상기 테이퍼 태핑부(16)의 외주면에 형성되며, 상기 결합홀에서 발생하는 칩을 수용하는 칩포켓부(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프태핑볼트.A head 12 formed in a polygon and having a predetermined thickness;
A thread portion 14 formed at a predetermined length in the lower portion of the head 12 and having a thread formed on a surface thereof;
A tapered tapping portion 16 extending downward from the screw portion 14 and narrowing toward the lower portion, and forming a thread in a coupling hole of the material;
Self-tapping bolt is formed on the outer peripheral surface of the tapered tapping portion 16, characterized in that it comprises a chip pocket portion (18) for receiving the chip generated in the coupling hole.
상기 칩포켓부(18)의 일면에는 상기 테이퍼 태핑부(16)의 회전에 따라 상기 결합홀에 태핑홈을 원활하게 형성하는 탭성형날(19)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀프태핑볼트.The method of claim 1,
Self-tapping bolts on one surface of the chip pocket portion 18 further comprises a tab forming blade (19) for smoothly forming a tapping groove in the coupling hole in accordance with the rotation of the tapered tapping portion (16).
상기 테이퍼 태핑부(16)는 강도를 높이기 위해 열처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 셀프태핑볼트.The method of claim 1,
The tapered tapping portion 16 is a self-tapping bolt, characterized in that the heat treatment to increase the strength.
상기 칩포켓부(18)는 내부로 함몰되게 형성되며, 단면이 삼각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 셀프태핑볼트.The method of claim 1,
The chip pocket portion 18 is formed to be recessed inside, self-tapping bolt, characterized in that the cross section is formed in a triangular shape.
상기 열처리는 고주파, 침탄, 코팅 중 어느 하나의 방법으로 실시되는 것을 특징으로 하는 셀프태핑볼트.The method of claim 3, wherein
The heat treatment is a self-tapping bolt, characterized in that carried out by any one method of high frequency, carburization, coating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120051053A KR101350491B1 (en) | 2012-05-14 | 2012-05-14 | Self-Tapping Bolt |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020120051053A KR101350491B1 (en) | 2012-05-14 | 2012-05-14 | Self-Tapping Bolt |
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| KR101350491B1 KR101350491B1 (en) | 2014-01-15 |
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Family Applications (1)
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| KR1020120051053A KR101350491B1 (en) | 2012-05-14 | 2012-05-14 | Self-Tapping Bolt |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (4)
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-
2012
- 2012-05-14 KR KR1020120051053A patent/KR101350491B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR101350491B1 (en) | 2014-01-15 |
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