KR20170027410A

KR20170027410A - 드로잉 탭

Info

Publication number: KR20170027410A
Application number: KR1020150123969A
Authority: KR
Inventors: 김묘라
Original assignee: 김묘라
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-10
Also published as: KR101763137B1

Abstract

드로잉 탭에 관한 것으로,
고정판재의 고정구멍에 삽입되는 받침부; 받침부의 내부 중앙에 마련되고, 내부에 암나사가 형성되는 체결부; 받침부의 상단 외부 둘레에 마련되는 플랜지부;를 포함하고, 받침부의 외주 상단에 마련되고, 가압 회전 방식으로 고정판재의 고정구멍에 압입되는 압입수나사;를 포함하는 기술 구성을 통하여
얇은 두께의 고정판재에 견고하게 압입 고정할 수 있게 되고, 고정판재의 변형의 우려가 없게 됨은 물론 체결강성이 좋게 되어 드로잉 탭에 체결되는 체결부품을 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 되는 것이다.

Description

드로잉 탭 { DRAWING TAP }

본 발명은 드로잉 탭에 관한 것으로, 더 자세하게는 얇은 두께의 고정판재에 안정적으로 압입 고정될 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

체결부품으로 사용되는 기계요소는 여러 종류가 있으나 특히 볼트와 너트로 구성된 나사방식은 기계뿐만 아니라 전자기기제품에서 널리 사용되고 있다.

예를 들어 PDP, LCD의 평판 디스플레이의 구조적인 프레임에 사용되는 체결방식 또한 볼트와 너트를 사용하고 있다.

상기 평판 디스플레이의 구조물은 얇은 판을 절곡하거나 절단하여 요구하는 설계대로 만들어 사용되고 있는데, 얇은 판재에 사용되는 볼트와 너트의 체결에 있어서 너트의 고정이 문제시되고 있다.

고정방법의 하나인 용접은 환경 문제, 체결된 너트의 편심, 외관, 작업성 문제 등으로 인하여 다른 공법이 개발되어 왔으며, 그 중에서도 팸너트(PEM NUT)는 삼성전자나 LG전자 등에서 평판 디스플레이에 사용되고 있다.

상기 팸너트라는 명칭은 이 제품을 사용하는 유명한 회사의 이름이 PEM이고, 국내에서 제품의 개발이 이 회사의 제품을 중심으로 개발되었기에 불려지고 있으며, 실제는 스탠드 오프(Stand Off)이다.

상기 팸너트의 용도는 크게 두 가지인데, 첫째는 얇은 판재에 너트를 고정하는 것이고, 둘째는 다른 판재와의 간격을 유지하는 것이다.

평판 디스플레이에서 사용하는 팸너트는 대부분 이 두 가지 용도를 병행하여 사용되고 있다.

그러나 상기 팸너트는 전자제품의 무게를 가중시키면서 가격에서도 상당히 높게 책정되고 있는 현실이므로 공수절감, 원가절감 등을 위해 새로운 설계의 필요성이 증대되고 있다.

한편, PDP, LCD TV의 구조물의 종류는 여러가지이며, 백커버(Back Cover), 캐비넷(Cabinet), 메인프레임(Main Frame), 쉴드물(Shield), 서포트물(Supporter), 힌지(Hinge), 유리, 방열판, 회로기판 등의 많은 구조물을 포함한다.

여기서 팸너트는 TV 제품에 따라 다르지만 아주 다양한 크기로 아주 많은 구조물의 체결에 사용되고 있다.

팸너트의 제조공정은 자동선반 공정을 거쳐 드릴링(Drilling), 탭핑(Tapping) 가공 후 도장작업을 거치게 되므로 원재료비, 가공비 등으로 비교적 가격이 높게 형성된다.

현재 팸너트는 꾸준한 개선을 통해 품질이 향상되는 반면 대량 생산 및 생산기계의 성능 등 가격을 낮추려는 노력의 결과로 상당한 단가절하를 실현하였다.

한편, 프레스 포밍(Press Forming)은 금형상에서 제품의 형상을 가공하는 방법으로, 나날이 발전하는 금형 제작기술과 함께 발전하여 왔다.

본 발명이 관계하는 드로잉 탭(Drawing Tap)은 상기 프레스 포밍으로 제작한 팸너트를 말한다.

드로잉 탭은 기존 팸너트와 동일한 기능을 하면서도 절삭가공으로 제작되는 기존 팸너트에 비해 제작이 용이하고 재료비용이 적게 들기 때문에 팸너트에 비해 제작원가를 낮게 된다.

또한, 드로잉 탭은 기존 팸너트에 비해 중량이 가볍기 때문에 그를 사용하는 전자기기의 중량 감소에도 크게 기여할 수 있게 된다.

도 1은 드로잉 탭의 압입 방식 개념도이다.

도 1에서 도면부호 200은 고정판재, 300은 드로잉 탭, 410은 받침금형, 420은 가압금형이다.

도 2는 종래 기술에 따른 드로잉 탭의 압입 과정을 나타낸 종단면도이고, 도 3은 동 종래 기술에 따른 드로잉 탭의 고정판재 압입 고정상태의 요부 종단면도이다.

도 2과 같이 종래 기술에 따른 드로잉 탭(300)은 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 삽입되는 받침부(310); 받침부(310)의 내부 중앙에 마련되고, 내부에 암나사(321)가 형성되는 체결부(320); 받침부(310)의 상단 외부 둘레에 마련되는 플랜지부(330);를 포함하고, 받침부(310)의 외주 상단에 체결홈(311)이 마련되는 형태를 가진다.

종래 기술에 따른 드로잉 탭(300)은 도 1에 도시된 압입 방식으로 고정판재(200)에 체결되는 것이 보통이다.

즉, 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 받침부(310)를 투입한 후 가압금형을 통해 플랜지부(330)를 가압하게 되면 고정판재(200)의 일부가 받침부(310)의 외주 상단에 마련된 체결홈(311)에 채워지면서 도 3과 같이 고정판재(200)에 압입 고정된다.

종래 기술에 따른 드로잉 탭(300)의 받침부(310)의 직경은 고정판재(200)의 고정구멍(201)의 직경보다 작게 형성된다.

그런데 종래 기술에 따른 드로잉 탭(300)은 압입 방식으로 얇은 두께를 가지는 고정판재(200)에 결합할 때에 압입 고정력이 약하게 되고, 고정판재(200)의 드로잉 탭 압입 고정부위의 강성이 좋지 못하게 된다.

참고적으로 최근에 차세대 디스플레이로 각광받고 있는 OLED 디스플레이는 기존 FPD보다 얇은 두께로 인해 디스플레이를 구성하는 주요 부품 및 유닛이 더욱 경량화, 박막화되고 있다.

예를 들어 드로잉 탭(300)이 고정되는 고정판재(200)의 두께가 0.5mm일 때에는 압입 과정에서 고정구멍(201) 쪽의 고정판재(200)의 일부가 체결홈()에 채워지게 되게 되므로 고정판재(200)의 압입 고정부위의 두께가 예를 들어 0.3mm 이하로 얇아지게 되어 충분한 체결강성을 확보할 수 없게 된다.

하기의 특허문헌 1에는 다양한 두께와 재질의 판에 적용되는 팸너트가 개시되어 있고, 특허문헌 2, 3에는 프레스물의 팸너트 설치구조가 개시되어 있다.

특허문헌 1 내지 3에 개시된 팸너트는 단조 및 절삭가공에 의한 것으로 본 발명이 관계하는 프레스 포밍에 의한 드로잉 탭과는 다른 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1431451호 (2014년 09월 25일 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0114782호 (2006년 11월 08일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0049616호 (2007년 05월 11일 공개)

이처럼 종래 기술에 따른 드로잉 탭(300)은 두께가 얇은 고정판재(200)에 압입 고정될 때에 고정구멍(201) 부위의 두께 손실로 인하여 충분한 체결강성을 확보하지 못하게 되므로 고정판재(200)에 압입되는 과정 또는 제품을 사용하는 과정에서 고정판재(200)의 드로잉 탭 압입 고정부위에 변형이 유발되고, 그에 따라 드로잉 탭(300) 및 그에 체결 지지되는 부품의 유동이 발생하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 얇은 두께의 고정판재에도 견고하게 압입 고정될 수 있도록 하는 것에 의해 충분한 체결강성을 확보할 수 있도록 하고, 압입 과정이나 사용 과정에서 고정판재의 드로잉 탭 압입 고정부위의 변형이 방지될 수 있도록 하는 드로잉 탭을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 드로잉 탭은 고정판재의 고정구멍에 삽입되는 받침부; 받침부의 내부 중앙에 마련되고, 내부에 암나사가 형성되는 체결부; 받침부의 상단 외부 둘레에 마련되는 플랜지부;를 포함하고, 받침부의 외주 상단에 마련되고, 가압 회전 방식으로 고정판재의 고정구멍에 압입되는 압입수나사;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 상기 받침부의 하단부 직경이 고정판재의 고정구멍 직경보다 작게 형성되고, 압입수나사가 형성되는 상단부 직경이 고정판재의 고정구멍 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 상기 받침부의 외주 상단에 형성되는 압입수나사의 상하길이가 고정판재의 두께보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 체결부의 상단에 회전가압공구를 접속할 수 있도록 하는 공구홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 상기 공구홈이 십자형, 일자형, 삼각형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 금속판재를 프레스 금형으로 가압하여 일단이 밀폐되도록 체결부를 성형하는 체결부 성형단계; 상기 체결부의 성형이 완료된 금속판재의 체결부 하단 외부 둘레를 프레스 금형으로 가압하여 받침부와 플랜지부를 성형하는 받침부 및 플랜지 성형단계; 체결부의 내주면에 암나사를 형성하는 체결부 탭핑단계; 받침부의 상단 둘레에 고정판재에 압입 고정되는 압입수나사를 형성하는 압입수나사 탭핑단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭은 상기 제조방법이 상기 압입수나사 탭핑단계 이후에 드로잉 탭에 필요한 열처리를 하는 열처리 단계; 및 드로잉 탭의 외부 표면에 도금 처리를 하는 도금 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 드로잉 탭에 의하면, 받침부에 마련된 압입수나사부를 통해 얇은 두께의 고정판재에 견고하게 압입 고정될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 드로잉 탭에 의하면, 받침부의 압입 과정에 고정판재의 두께 손실이 없게 되기 때문에 고정판재의 변형의 우려가 없게 됨은 물론 체결강성이 좋게 되고, 그에 따라 드로잉 탭에 체결되는 체결부품을 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

도 1은 드로잉 탭의 압입 방식 개념도,
도 2는 종래 기술에 따른 드로잉 탭의 압입 과정을 나타낸 종단면도,
도 3은 동 종래 기술에 따른 드로잉 탭의 고정판재 압입 고정상태의 요부 종단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 다른 드로잉 탭의 사시도,
도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 하부 사시도,
도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 압입 과정을 나타낸 종단면도,
도 7은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 고정판재 압입 고정 상태의 종단면도,
도 8은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 제조공정도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 다른 드로잉 탭의 사시도이고, 도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 하부 사시도이고, 도 6은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 압입 과정을 나타낸 종단면도이고, 도 7은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 고정판재 압입 고정 상태의 종단면도이다.

도 4 내지 도 7과 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭(100)은 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 삽입되는 받침부(110); 받침부(110)의 내부 중앙에 마련되고, 내부에 암나사(121)가 형성되는 체결부(120); 받침부(110)의 상단 외부 둘레에 마련되는 플랜지부(130);를 포함한다.

받침부(110)는 원통형으로, 외주 상단에 압입수나사(111)가 형성된다.

상기 받침부(110)는 하단부 직경(D1)이 고정판재(200)의 고정구멍(201) 직경(D3)보다 작게 형성되고, 압입수나사(111)가 형성되는 상단부 직경(D2)이 고정판재(200)의 고정구멍(201) 직경(D3)보다 크게 형성된다.

상기 받침부(110)의 외주 일측 상단에서 그은 수직선과 받침부(110)의 외주면 사이의 경사각(a)은 받침부(110)의 상하길이(H1)와 반비례한다.

즉, 받침부(110)의 상하길이(H1)가 길수록 경사각(a)은 작아지고, 상하길이높이(H1)가 짧을수록 경사각(a)은 커진다.

상기 받침부(110)의 외주 상단에 형성되는 압입수나사(111)의 상하길이(H2)는 고정판재(200)의 두께(T)보다 길게 형성된다.

상기 고정판재(200)의 두께(T)와 압입수나사(111)의 상하길이(H2)와의 비는 1 : 1.5 내지 1 : 6으로 할 수 있다.

예를 들면 고정판재(200)의 두께(T)가 0.5mm일 때 압입수나사(111)의 상하길이(H2)는 2.5mm로 할 수 있다.

체결부(120)는 체결나사(211)를 통해 고정판재(200)에 인쇄회로기판 등의 다른 체결부품(210)을 결합할 수 있도록 한다.

체결부(120)의 외경은 받침부(110)의 내경보다 작고, 그에 따라 받침부(110)의 내주면과 체결부(120)의 외주면 사이에는 공간부가 형성된다.

체결부(120)의 내부에는 체결나사(211)를 체결할 수 있도록 하는 암나사(121)가 형성되고, 밀폐된 체결부(120)의 상단에는 드라이버 등의 회전가압공구를 접속할 수 있도록 하는 공구홈(122)이 형성된다.

도시된 실시 예에서 상기 공구홈(122)은 십자형이지만 일자형이나 삼각형, 그 밖의 다른 예측 가능한 형태로 변형 실시될 수 있다.

도시된 실시 예와 같이 체결부(120)의 상단이 밀폐된 경우 체결부(120)에 체결나사(211)가 체결되지 않더라도 고정판재(200)의 하부로부터 조사된 빛이 드로잉 탭(100)을 통해 고정판재(200)의 상부로 투과되지 않게 된다.

플랜지부(130)는 받침부(110)와 일체로 형성되고, 고정판재(200)에 압입될 때에 고정판재(200)의 상부면과 접촉된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭(100)은 받침부(110)의 외주 상단에 마련된 압입나사부(111)를 통해 얇은 두께를 가지는 고정판재(200)에 견고하게 압입 고정될 수 있게 된다.

즉, 드로잉 탭(100)의 받침부(110)를 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 삽입한 후에 드라이버 등의 회전가압공구를 체결부(120)의 공구홈(122)에 접속하고 체결부(120) 및 받침부(110), 플랜지부(130)를 회전시키면서 고정판재(200) 쪽으로 가압하게 되면 받침부(110)의 압입나사부(111)가 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 압입되는 과정에서 압입나사부(111)의 나사골에 고정판재(200)의 일부가 채워지면서 도 7과 같이 받침부(110)가 고정판재(200)에 견고하게 압입 고정된다.

상기에서 드로잉 탭(100)의 받침부(110)를 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 삽입할 때는 받침부(110)의 하단 직경(D1)이 고정구멍(201)의 직경보다 작기 때문에 받침부(110)를 원활하게 삽입할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭(100)은 상기 받침부(110)의 압입 과정에서 고정판재(200)의 두께 손실이 없게 되기 때문에 더욱 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 되어 그에 체결되는 체결부품(210)을 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

도 8은 동 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭의 제조공정도이다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드로잉 탭(100)을 제조할 때는 금속판재를 프레스 금형으로 가압하여 일단이 밀폐되도록 체결부(120)를 성형하는 체결부 성형단계; 상기 체결부(120)의 성형이 완료된 금속판재의 체결부 하단 외부 둘레를 프레스 금형으로 가압하여 받침부(110)와 플랜지부(130)를 성형하는 받침부 및 플랜지 성형단계; 체결부(120)의 내주면에 암나사(121)를 형성하는 체결부 탭핑단계; 받침부(110)의 상단 둘레에 고정판재(200)에 압입 고정되는 압입수나사(111)를 형성하는 압입수나사 탭핑단계;를 포함하는 제조방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 드로잉 탭의 제조방법은 드로잉 탭(100)을 제조할 때는 상기 압입수나사 탭핑단계 이후에 드로잉 탭(100)에 필요한 열처리를 하는 열처리 단계; 및 드로잉 탭(100)의 외부 표면에 도금 처리를 하는 도금 단계;를 포함할 수 있다.

상기 드로잉 탭의 제조방법에 있어서 체결부 성형단계와 받침부 및 플랜지 성형단계가 복수의 프레스 공정으로 진행되며, 이때 성형 초기에는 폭이 넓고 길이가 짧으며 굴곡반경이 큰 성형 펀치를 사용하고, 점차 폭이 좁고 길이가 길며 굴곡반경이 작은 성형 펀치를 사용하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 드로잉 탭
110 : 받침부
111 : 압입수나사
120 : 체결부
121 : 암나사
122 : 공구홈
130 : 플랜지부

Claims

고정판재(200)의 고정구멍(201)에 삽입되는 받침부(110);
받침부(110)의 내부 중앙에 마련되고, 내부에 암나사(121)가 형성되는 체결부(120);
받침부(110)의 상단 외부 둘레에 마련되는 플랜지부(130);를 포함하고,
받침부(110)의 외주 상단에 마련되고, 가압 회전 방식으로 고정판재(200)의 고정구멍(201)에 압입되는 압입수나사(111);를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제1항에 있어서,
상기 받침부(110)는 하단부 직경(D1)이 고정판재(200)의 고정구멍(201) 직경(D3)보다 작게 형성되고, 압입수나사(111)가 형성되는 상단부 직경(D2)이 고정판재(200)의 고정구멍(201) 직경(D3)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제1항에 있어서,
상기 받침부(110)의 외주 상단에 형성되는 압입수나사(111)의 상하길이(H2)는 고정판재(200)의 두께(T)보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제1항에 있어서,
체결부(120)의 상단에 회전가압공구를 접속할 수 있도록 하는 공구홈(122)이 형성된 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제4항에 있어서,
상기 공구홈(122)은 십자형, 일자형, 삼각형 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제1항에 있어서,
금속판재를 프레스 금형으로 가압하여 일단이 밀폐되도록 체결부(120)를 성형하는 체결부 성형단계; 상기 체결부(120)의 성형이 완료된 금속판재의 체결부 하단 외부 둘레를 프레스 금형으로 가압하여 받침부(110)와 플랜지부(130)를 성형하는 받침부 및 플랜지 성형단계; 체결부(120)의 내주면에 암나사(121)를 형성하는 체결부 탭핑단계; 받침부(110)의 상단 둘레에 고정판재(200)에 압입 고정되는 압입수나사(111)를 형성하는 압입수나사 탭핑단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.
제6항에 있어서,
상기 제조방법은,
상기 압입수나사 탭핑단계 이후에 드로잉 탭(100)에 필요한 열처리를 하는 열처리 단계; 및
드로잉 탭(100)의 외부 표면에 도금 처리를 하는 도금 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로잉 탭.