KR20170069499A - Soft metal joint module of and joint structure using the same - Google Patents

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KR20170069499A
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이상래
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Abstract

연질 소재 접합 모듈이 개시된다. 개시된 연질 소재 접합 모듈은, 적어도 하나의 모재가 연질 소재로 이루어진 복수 매의 모재들을 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)연질 소재의 모재에 일체로 구비되고, 적어도 하나의 체결홀을 가지며 연질 소재 모재의 표면과 동일 평면을 이루는 스틸 소재의 체결 브라켓과, ⅱ)연질 소재의 모재와 다른 모재를 체결 브라켓을 통하여 일체로 체결하는 체결유닛을 포함할 수 있다.A flexible material bonding module is disclosed. The disclosed soft material joining module is for joining a plurality of preforms of at least one base material made of a soft material, the base material having: i) at least one fastening hole formed integrally with the base material of the soft material, And ii) a fastening unit for fastening the base material different from the base material of the soft material integrally through the fastening bracket.

Description

연질 소재 접합 모듈 및 이를 이용한 접합 구조체 {SOFT METAL JOINT MODULE OF AND JOINT STRUCTURE USING THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a flexible material joining module and a joining structure using the joining material.

본 발명의 실시예는 연질 소재 접합 모듈 및 이를 이용한 연질 소재 접합 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나의 모재가 연질 소재인 두 매 이상의 모재를 기계적인 접합 방식으로 접합하기 위한 연질 소재 접합 모듈 및 이를 이용한 접합 구조체에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a flexible material bonding module and a flexible material bonding structure using the flexible material bonding module. More particularly, the at least one base material is a soft material bonding module for bonding two or more base materials, And a bonding structure using the same.

자동차 산업에서는 환경 문제에 따른 연비의 향상을 위해 알루미늄 및 마그네슘 등과 같은 연질 소재를 차체에 적용하여 차체의 경량화를 도모하는 사례가 널리 적용되고 있는 추세이다.In the automobile industry, the application of lightweight materials such as aluminum and magnesium to the vehicle body has been widely applied to improve the fuel efficiency due to environmental problems.

상기한 바와 같은 연질 소재를 가공하고 제품을 성형하는 기술은 활발히 진행되고 있다. 하지만, 연질 소재간의 접합 또는 연질 소재와 스틸 소재의 이종 소재를 접합하는 방법에 대해서는 연질 소재의 물성적 특성에 의해 레이저, 아크 및 스폿 용접 등과 같은 용접 방식의 적용이 불가능하기 때문에, 기계적인 접합이나 본딩 방식에 국한되어 있는 실정이다.Techniques for processing the above-described soft materials and molding products have been actively pursued. However, the joining between the soft materials or the joining of the different materials of the soft material and the steel material is not applicable to the welding method such as laser, arc and spot welding due to the physical property of the soft material, Bonding method.

연질 소재를 포함하는 모재들을 접합하는 방법으로는 볼트와 너트, 리벳 등과 같은 체결 요소를 이용하여 서로 겹쳐진 모재들을 기계적으로 접합하는 방식을 사용하고 있다.As a method of joining the base materials including the soft material, a method of mechanically joining the superposed base materials by using fastening elements such as bolts, nuts, and rivets is used.

한편, 최근에는 폐 단면의 모재를 접합하기 위해 적용되어지는 플로우 스크류 드릴(Flow Drill Screw: FDS)을 이용하여 연질 소재를 포함하는 모재들을 접합하고 있다. 이러한 FDS의 체결 요소는 당 업계에서 마찰 교반 방식의 리벳이라고도 한다.Recently, a base material including a soft material is bonded by using a flow drill screw (FDS), which is applied to bond a base material of a closed end face. These fastening elements of the FDS are also referred to in the art as rivets of the friction stir method.

예를 들면, FDS의 체결 요소는 가압/회전장치에 장착되는 헤드부와, 헤드부에 일체로 형성되며 외주면에 나사산이 형성되어 있는 나사부와, 나사부에 일체로 연결되며 모재를 천공하는 천공부를 구비하고 있다.For example, the fastening elements of the FDS include a head portion mounted on the pressurizing / rotating device, a thread portion integrally formed on the head portion and having a thread formed on the outer peripheral surface thereof, and a perforated portion integrally connected to the thread portion, Respectively.

상기한 FDS의 체결 요소를 이용한 접합 방식은 가압/회전장치에 헤드부를 장착하고, 천공부를 서로 겹쳐진 모재들 상에 접촉시킨 상태에서, 가압/회전장치를 통해 헤드부를 가압하며 회전시킨다. 이에 FDS 체결 요소는 천공부의 마찰에 의해 모재들에 홀을 형성하며, 나사부를 통해 모재들을 스크류 체결함으로써 모재들을 일체로 접합할 수 있다.In the bonding method using the fastening elements of the FDS, the head portion is mounted on the pressing / rotating device, and the head portion is pressed and rotated through the pressing / rotating device while the perforations are in contact with the overlapped base materials. Accordingly, the FDS fastening element forms a hole in the base materials by the friction of the perforation, and the base materials can be integrally joined by screwing the base materials through the threaded portion.

그런데, 상기한 바와 같은 FDS의 체결 요소를 이용한 접합 방식으로 연질 소재를 포함하는 모재들을 접합하는 경우, FDS의 체결 요소가 연질 소재의 표면을 파괴하면서 모재들을 접합하는 특성으로 그 접합 부위에 국부적인 크랙이 발생할 수 있다.However, in the case of bonding the base materials including the soft material by the bonding method using the fastening elements of the FDS, the fastening elements of the FDS bond the base materials while destroying the surface of the soft material, Cracks can occur.

따라서, 이러한 경우에는 외력에 의한 크랙의 성장으로 접합 부위에 피로 파단이 발생하는 등 접합 부위의 접합 강도 및 내구 수명이 저하될 수 있고, 더 나아가서는 FDS의 체결 요소가 모재로부터 분리될 수 있다. Therefore, in this case, fatigue fracture occurs at the joint portion due to crack growth due to external force, and the joint strength and durability life of the joint portion can be lowered, and further, the fastening element of the FDS can be separated from the base material.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시예들은 연질 소재를 포함하는 모재들을 FDS의 체결 요소로서 접합하며, 간단한 구성으로서 연질 소재 접합 부위의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 한 연질 소재 접합 모듈 및 이를 이용한 연질 소재 접합 구조체를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a flexible material bonding module and a flexible material bonding structure using the same, which can bond the base materials including a soft material as a fastening element of the FDS and prevent cracks in the soft material bonding region I want to.

본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈은, 적어도 하나의 모재가 연질 소재로 이루어진 복수 매의 모재들을 접합하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 연질 소재의 모재에 일체로 구비되고, 적어도 하나의 체결홀을 가지며 상기 연질 소재 모재의 표면과 동일 평면을 이루는 스틸 소재의 체결 브라켓과, ⅱ)상기 연질 소재의 모재와 다른 모재를 상기 체결 브라켓을 통하여 일체로 체결하는 체결유닛을 포함할 수 있다.The flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention is for bonding a plurality of base materials made of a soft material to at least one base material, And a fastening unit for fastening a base material different from the base material of the soft material integrally through the fastening bracket. The fastening bracket may be made of a steel material having the same surface as the surface of the soft material preform.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 체결유닛은 상기 연질 소재의 모재와 포개어지는 다른 모재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 연질 소재의 모재에 압입되면서 상기 모재들을 나사 체결하는 드릴 스크류를 포함할 수 있다.Further, in the soft material bonding module according to the embodiment of the present invention, the fastening unit may be formed by drilling the base material of the soft material and other base materials to be superimposed and pressing the base material of the soft material through the fastening holes of the fastening bracket And a drill screw for screwing the base materials.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 연질 소재의 모재는 다이캐스팅으로 성형된 판재로 구비될 수 있다.In addition, in the flexible material bonding module according to the embodiment of the present invention, the base material of the soft material may be a plate material molded by die casting.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 체결 브라켓은 상기 판재에 인서트 사출되는 것으로 구비될 수 있다.Further, in the flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, the fastening bracket may be insert-injected into the plate material.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 체결 브라켓은 중앙에 상기 체결홀을 형성하고 있는 원반 형태의 브라켓 바디부를 포함할 수 있다.Further, in the flexible material bonding module according to the embodiment of the present invention, the fastening bracket may include a disc-shaped bracket body portion having the fastening hole formed at the center thereof.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 체결 브라켓은 상기 연질 소재의 모재 표면에 삽입되며, 상기 브라켓 바디부에 상기 체결홀과 연결되게 형성되는 버링부를 포함할 수 있다.Further, in the soft material bonding module according to the embodiment of the present invention, the fastening bracket may include a burring portion inserted into the surface of the base material of the soft material and formed to be connected to the fastening hole in the bracket body portion .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 체결 브라켓은 상기 브라켓 바디부 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 일정 구간으로 형성되며, 상기 연질 소재의 모재 표면에 삽입되는 복수 개의 플랜지부들을 포함할 수 있다.Further, in the flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, the fastening bracket is formed in a predetermined section along the circumferential direction of the edge portion of the bracket body, and a plurality of planes ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 각 플랜지부에는 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며, 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단이 형성될 수 있다.In the flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, each of the flange portions may be formed with an engaging end which is cut along the circumferential direction of the edge portion and is bent to the outside of the edge portion.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 드릴 스크류는 접합 툴과 결합하는 헤드부와, 상기 헤드부와 일체로 연결되고 외 표면에 나사산이 형성되어 있는 모재 체결부와, 상기 모재 체결부와 일체로 연결되는 모재 천공부를 포함할 수 있다.Further, in the soft material bonding module according to the embodiment of the present invention, the drill screw may include a head portion coupled to the bonding tool, a base material coupling portion integrally connected to the head portion and having a thread formed on the outer surface thereof, And a base material perforation integrally connected to the base material securing portion.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 헤드부에는 툴 결합돌기가 돌출되게 형성될 수 있다.Further, in the flexible material bonding module according to the embodiment of the present invention, a tool engaging projection may protrude from the head portion.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈에 있어서, 상기 툴 결합돌기는 원형을 기준으로 그 원형의 원주 둘레를 따라 복수 개의 지지단들이 라운드 형태로 돌출되게 구비될 수 있다.In the flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, the tool coupling protrusion may include a plurality of support ends protruding in a round shape along the circumference of the circular shape with respect to a circular shape.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 구조체는, 체결 브라켓 및 드릴 스크류를 포함하는 상기 연질 소재 접합 모듈을 이용하는 것으로서, 상기 체결 브라켓이 표면에 일체로 구비되어 있는 연질 소재의 제1 접합 대상 판재와, 상기 제1 접합 대상 판재에 포개어지는 적어도 하나의 제2 접합 대상 판재를 포함하고, 상기 제2 접합 대상 판재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 제1 접합 대상 판재에 압입되면서 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재를 나사 체결하는 상기 드릴 스크류에 의해 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재가 일체로 접합될 수 있다.The soft material joining structure according to the embodiment of the present invention uses the soft material joining module including the joining bracket and the drill screw so that the first joining target of the soft material integrally provided on the surface of the joining bracket And a second joining target plate joined to the first joining target plate, the second joining target plate being inserted into the first joining target plate through a fastening hole of the coupling bracket, The first and second plates to be bonded can be integrally joined by the drill screw that screws the first and second plates to be bonded together.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 제1 접합 대상 판재는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.Further, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the first bonding target plate may be made of aluminum.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 제1 접합 대상 판재는 다이캐스팅에 의해 성형된 판재로 구비될 수 있다.In addition, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the first bonding target plate may be formed of a plate material molded by die casting.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 체결 브라켓은 상기 제1 접합 대상 판재의 다이캐스팅 성형 시 인서트 사출되는 것으로 구비될 수 있다.In addition, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the fastening bracket may be insert-injected when die casting the first joining target plate.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 체결 브라켓은 중앙에 상기 체결홀을 형성하고 있는 원반 형태의 브라켓 바디부와, 상기 브라켓 바디부에 상기 체결홀과 연결되게 형성되고 상기 제1 접합 대상 판재의 표면에 삽입되는 버링부와, 상기 브라켓 바디부 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 일정 구간으로 형성되며 상기 제1 접합 대상 판재의 표면에 삽입되는 복수 개의 플랜지부들을 포함할 수 있다.Further, in the flexible material bonding structure according to an embodiment of the present invention, the fastening bracket may include a disc-shaped bracket body portion having the fastening hole formed at the center thereof, And a plurality of flange portions formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the edge portion of the bracket body portion and inserted into the surface of the first joining target plate material .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 각 플랜지부에는 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며, 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단이 형성될 수 있다.Further, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the flange portions may be formed along the circumferential direction of the edge portion and have bent end portions bent outwardly.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 드릴 스크류는 접합 툴과 결합하는 헤드부와, 상기 헤드부와 일체로 연결되며 외 표면에 나사산이 형성되어 있는 모재 체결부와, 상기 모재 체결부와 일체로 연결되는 모재 천공부를 포함할 수 있다.Further, in the flexible material bonding structure according to an embodiment of the present invention, the drill screw may include a head part coupled to the bonding tool, a base material coupling part integrally connected to the head part and having a thread formed on the outer surface thereof, And a base material perforation integrally connected to the base material securing portion.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 헤드부는 상기 제2 접합 대상 판재를 지지할 수 있다.In addition, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the head portion can support the second bonding target plate.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 모재 천공부는 상기 제2 접합 대상 판재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 제1 접합 대상 판재에 압입될 수 있다.Further, in the soft material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the base material perforation portion may be press-fitted into the first bonding target plate through the fastening holes of the fastening bracket by drilling the second bonding target plate .

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 모재 체결부는 상기 체결홀을 통해 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재를 일체로 나사 체결할 수 있다.In addition, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the base material coupling part can screw together the first and second plate materials to be bonded together through the coupling holes.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 구조체에 있어서, 상기 제2 접합 대상 판재는 알루미늄 소재 혹은 스틸 소재로 이루어질 수 있다.Further, in the flexible material bonding structure according to the embodiment of the present invention, the second bonding target plate may be made of aluminum material or steel material.

본 발명의 실시예는 연질 소재의 접합 대상 판재에 스틸 소재의 체결 브라켓을 적용함으로써, 드릴 스크류에 의해 연질 소재 접합 대상 판재의 접합 부위에서 미세한 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.In the embodiment of the present invention, by applying a fastening bracket made of a steel material to a plate to be joined of a soft material, fine cracks can be prevented from being generated at the joining portion of the plate to be bonded with the soft material by the drill screw.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 외력에 의한 크랙의 성장으로 연질 소재 접합 대상 판재의 드릴 스크류 접합 부위에 피로 파단이 발생하는 것을 방지함으로써, 접합 부위의 내구 수명을 향상시킬 수 있고, 더 나아가서는 드릴 스크류가 접합 부위로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, fatigue fracture is prevented from occurring at the joint portion of the drill screw of the plate material to be bonded by the growth of the crack due to external force, so that the durability life of the joint portion can be improved, It is possible to prevent the screw from being separated from the joint portion.

또한, 본 발명의 실시예에서는 체결 브라켓의 체결홀에 버링부를 형성함에 따라 드릴 스크류의 체결 면적을 증대시킬 수 있고, 체결 브라켓에 걸림단을 가진 플랜지부들을 형성함에 따라 연질 소재의 접합 대상 판재에 대한 체결 브라켓의 결합력을 더욱 증대시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the burring portion is formed in the fastening hole of the fastening bracket, the fastening area of the drill screw can be increased and the flange portions having the fastening end are formed on the fastening bracket, The engagement force of the fastening bracket can be further increased.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 체결 브라켓을 통하여 드릴 스크류에 의한 제1 및 제2 접합 대상 판재의 체결력을 더욱 증대시킬 수 있으므로, 제1 및 제2 접합 대상 판재의 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the fastening force of the first and second plates to be joined by the drill screw can be further increased through the fastening bracket, so that the joining strength of the first and second plates to be joined can be further improved .

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결 브라켓을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결 브라켓을 도시한 평면, 측면 및 저면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결유닛을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 결합 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 결합 단면 구성도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is an exploded perspective view of a flexible material bonding structure using a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a fastening bracket applied to a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view, a side view, and a bottom view of the fastening bracket applied to the flexible material joining module according to the embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a fastening unit applied to a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.
5 is an assembled perspective view of a flexible material bonding structure using a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a bonded structure of a flexible material using a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.Also, the terms " part, "" means," and the like, which are described in the specification, refer to a unit of a comprehensive configuration that performs at least one function or operation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a flexible material bonding structure using a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 서로 겹쳐진 두 매 이상의 모재들 예를 들면, 차체에 구비되는 각종 부품들을 일체로 접합하는 차체 조립 공정에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the embodiment of the present invention can be applied to a body assembly process of joining two or more superposed superposed parts, for example, various parts provided in a vehicle body integrally.

상기 모재들은 차체용 부품으로서, 패널, 멤버, 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물을 포함할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체용 부품들을 접합 조립하기 위한 것으로 한정하여 이해되어서는 아니되며, 소정의 부품들을 접합 조립하여 이루어지는 다양한 종류 및 용도의 구조물이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.The base materials may include various body structures such as panels, members, frames and the like as parts for a body. Furthermore, the protection scope of the present invention should not be construed as being limited to joining and assembling parts for a vehicle body, and the technical idea of the present invention can be applied to various types and uses of structures by joining and assembling predetermined parts .

본 발명의 실시예에 의한 연질 소재 접합 모듈(100)은 적어도 하나의 모재가 연질 소재로 이루어진 복수 매의 모재들을 기계적인 접합 방식으로 접합하며, 연질 소재 접합 구조체(200)를 제작하기 위한 것이다. 이하에서는 연질 소재의 모재를 제1 접합 대상 판재(1)로 정의하며, 다른 모재를 제2 접합 대상 판재(2)로 정의한다.The flexible material bonding module 100 according to an embodiment of the present invention is for manufacturing a flexible material bonding structure 200 by joining a plurality of base materials made of a soft material with at least one base material by a mechanical bonding method. Hereinafter, the base material of the soft material is defined as the first joining target plate 1, and the other base material is defined as the second joining target plate 2.

여기서, 상기 제1 접합 대상 판재(1)는 알루미늄 소재, 마그네슘 소재 및 복합 소재를 포함하는 연질 소재의 판재 또는 프레임 등과 같은 구조물일 수 있다. 더 나아가 상기 제1 접합 대상 판재(1)는 통상적인 다이캐스팅 주조 공법으로 성형될 수 있다.Here, the first joining plate 1 may be a plate material such as a soft material including aluminum material, magnesium material and composite material, or a frame or the like. Furthermore, the first joining plate 1 can be formed by a conventional die casting casting method.

그리고 상기 제2 접합 대상 판재(2)는 상기에서와 같은 연질 소재 또는 스틸 소재로 이루어진 판재나 프레임 등과 같은 구조물을 포함할 수 있다. 상기 제2 접합 대상 판재(2)는 제1 접합 대상 판재(1)에 포개어지며 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈(100)을 통해 제1 접합 대상 판재(1)와 일체로 접합될 수 있다.The second joining target plate 2 may include a structure such as a plate material or a frame made of a soft material or a steel material as described above. The second joining target plate 2 is superposed on the first joining plate material 1 and is integrally joined to the first joining plate material 1 through the soft material joining module 100 according to the embodiment of the present invention .

즉, 본 발명의 실시예에서는 연질 소재의 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 기계적인 접합 방식으로 접합할 수 있고, 연질 소재의 제1 접합 대상 판재(1)와 스틸 소재의 제2 접합 대상 판재(2)를 기계적인 접합 방식으로 접합할 수도 있다.That is, in the embodiment of the present invention, the first and second bonding target plates 1 and 2 of the soft material can be bonded by the mechanical bonding method, and the first bonding target plate material 1 of soft material and the The second joining target plate 2 may be joined by a mechanical joining method.

본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈(100)은 상기에서와 같은 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 마찰 및 소성 변형 등의 기계적인 접합 방식으로 고상 접합하기 위한 것이다.The flexible material bonding module 100 according to an embodiment of the present invention is for solid-phase bonding the first and second plate materials 1 and 2 as described above by a mechanical bonding method such as friction and plastic deformation.

이하에서는 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성요소들을 설명하는데, 상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)의 기준 위치 및 접합 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the following components will be described with reference to the case where the first and second plates 1 and 2 to be bonded are vertically oriented. The definitions of the directions as described above are relative terms, The reference direction of the second joining target plate 1 or 2 may be changed depending on the reference position and the joining direction of the second joining plate 1 or 2, and the reference direction is not necessarily limited to the reference direction of this embodiment.

본 발명의 실시예는 연질 소재를 포함하는 모재들을 플로우 스크류 드릴(Flow Drill Screw: FDS)의 체결 요소로서 접합하며, 간단한 구성으로서 연질 소재 접합 부위의 크랙 발생을 방지할 수 있는 연질 소재 접합 모듈(100) 및 이를 이용한 연질 소재 접합 구조체(200)를 제공한다.The embodiment of the present invention relates to a flexible material joining module (hereinafter referred to as " soft material joining module ") capable of joining base materials including a soft material as a fastening element of a flow screw drill 100 and a flexible material joining structure 200 using the same.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 연질 소재 접합 모듈(100)은 기본적으로, 체결 브라켓(10) 및 체결유닛(50)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the flexible material bonding module 100 according to an embodiment of the present invention basically includes a fastening bracket 10 and a fastening unit 50, and will be described in detail as follows.

본 발명의 실시예에서, 상기 체결 브라켓(10)은 스틸 소재로 이루어지며, 제1 접합 대상 판재(1)에 일체로 구비된다. 상기 체결 브라켓(10)은 제1 접합 대상 판재(1)의 표면과 동일 평면을 이루며 그 표면에 삽입되게 설치된다.In the embodiment of the present invention, the fastening bracket 10 is made of a steel material and is provided integrally with the first joining target plate 1. [ The fastening bracket 10 is flush with the surface of the first joining plate 1 and is inserted into the surface thereof.

여기서, 상기 체결 브라켓(10)은 제1 접합 대상 판재(1)의 다이캐스팅 주조 성형 시 인서트 사출되며, 제1 접합 대상 판재(1)의 표면에 삽입된 구조를 취하고, 그 표면과 동일 평면을 이루는 노출면을 형성하고 있다.Here, the fastening bracket 10 is insert-injected during die casting molding of the first joining plate material 1 and has a structure inserted into the surface of the first joining plate material 1, Thereby forming an exposed surface.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결 브라켓을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결 브라켓을 도시한 평면, 측면 및 저면 구성도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a fastening bracket applied to a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view showing a fastening bracket applied to a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, And FIG.

도 1과 함께 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 체결 브라켓(10)은 브라켓 바디부(21), 버링부(31) 및 복수 개의 플랜지부(41)를 포함하고 있다.2 and 3, the fastening bracket 10 according to the embodiment of the present invention includes a bracket body portion 21, a burring portion 31, and a plurality of flange portions 41 have.

상기 브라켓 바디부(21)는 설정된 두께를 가진 원반 형태로 이루어지고, 위에서 언급한 바 있는 노출면을 형성하며, 중앙 부분에는 뒤에서 더욱 설명될 체결유닛(50)을 체결하기 위한 체결홀(23)을 형성하고 있다.The bracket body 21 is formed in a disc shape having a predetermined thickness and forms the above-mentioned exposed surface. In the center portion, a fastening hole 23 for fastening the fastening unit 50, which will be described later, .

상기 버링부(31)는 제1 접합 대상 판재(1)의 표면에 삽입된 것으로, 브라켓 바디부(21)의 체결홀(23)과 연결되게 형성된다. 상기 버링부(31)는 브라켓 바디부(21)의 노출면 반대쪽 면에서 체결홀(23)의 가장자리 부분에 돌출되게 형성된다.The burring portion 31 is inserted into the surface of the first plate to be bonded 1 and is formed to be connected to the fastening hole 23 of the bracket body portion 21. The burring portion 31 is formed to protrude from an edge portion of the fastening hole 23 on a surface opposite to the exposed surface of the bracket body portion 21.

이러한 버링부(31)는 당 업계에 널리 알려진 통상적인 구조의 피어싱 장치에 의해 체결홀(23)의 내주부를 벌려 성형된 것으로서, 브라켓 바디부(21)의 노출면 반대쪽 면에서 돌출되며, 제1 접합 대상 판재(1)의 표면으로 삽입된 것이다. 상기 버링부(31)는 브라켓 바디부(21)의 노출면에서 반대쪽 면으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지는 테이퍼 형상으로 구비될 수 있다.The burring portion 31 is formed by expanding the inner peripheral portion of the fastening hole 23 by a piercing device of a conventional structure widely known in the art and is protruded from a surface opposite to the exposed surface of the bracket body portion 21, 1 is inserted into the surface of the plate member 1 to be joined. The burring portion 31 may be formed in a tapered shape in which the diameter gradually decreases from the exposed surface of the bracket body portion 21 to the opposite surface.

그리고, 상기 복수 개의 플랜지부(41)는 제1 접합 대상 판재(1)에 대한 브라켓 바디부(21)의 결합력을 증대시키기 위한 것으로서, 브라켓 바디부(21) 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 일정 구간으로 이격되게 형성되며, 제1 접합 대상 판재(1)의 표면에 삽입된다. 상기 플랜지부들(41)은 브라켓 바디부(21)의 가장자리 부분에서 그 브라켓 바디부(21)의 노출면 반대쪽 면 측으로 돌출되게 형성된다. The plurality of flange portions 41 are for increasing the engagement force of the bracket body portion 21 with respect to the first plate member 1 to be bonded. And is inserted into the surface of the first plate 1 to be bonded. The flange portions 41 are formed so as to protrude from the edge portion of the bracket body portion 21 toward the surface of the bracket body portion 21 opposite to the exposed surface.

여기서, 상기 플랜지부(41)에는 제1 접합 대상 판재(1)에 대한 브라켓 바디부(21)의 결합력을 더욱 증대시키기 위해, 그 브라켓 바디부(21) 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단(43)이 형성되어 있다.The flange portion 41 is cut along the circumferential direction of the edge portion of the bracket body portion 21 to further increase the engagement force of the bracket body portion 21 with respect to the first plate member 1 to be bonded. And an engaging end 43 bent outward from the edge is formed.

도 1에서와 같은 본 발명의 실시예에 의한 상기 체결유닛(50)은 제1 접합 대상 판재(1)와 제2 접합 대상 판재(2)를 체결 브라켓(10)을 통하여 일체로 체결하기 위한 것이다.The fastening unit 50 according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 1 is for fastening the first joining plate 1 and the second joining plate 2 together through the fastening bracket 10 .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈에 적용되는 체결유닛을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a fastening unit applied to a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3과 함께 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 체결유닛(50)은 플로우 스크류 드릴(Flow Drill Screw: FDS) 체결 요소로서의 드릴 스크류(60)를 포함한다.Referring to FIG. 4 together with FIGS. 1 to 3, the fastening unit 50 according to the embodiment of the present invention includes a drill screw 60 as a flow drill screw (FDS) fastening element.

상기 드릴 스크류(60)는 접합 툴(도면에 도시되지 않음)에 의하여 제1 접합 대상 판재(1)와 제2 접합 대상 판재(2)를 체결 브라켓(10)을 통해 기계적인 접합 방식으로 고상 접합할 수 있다.The drill screw 60 is fixed to the drill screw 60 by means of a joining tool (not shown in the figure) through a fastening bracket 10 to the first joining target plate 1 and the second joining plate 2, can do.

즉, 상기 드릴 스크류(60)는 제1 접합 대상 판재(1)와 포개어지는 제2 접합 대상 판재(2)를 접합 툴에 의하여 천공하고, 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통해 제1 접합 대상 판재(1)에 압입되면서 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 나사 체결할 수 있다.That is, the drill screw 60 is formed by drilling a second joining target plate material 2 to be joined with the first joining plate material 1 by means of a joining tool, 1, the first and second plates 1 and 2 to be joined can be screwed together while being press-fitted into the plate member 1 to be joined.

여기서, 상기 접합 툴은 드릴 스크류(60)를 규제할 수 있고, 그 드릴 스크류(60)를 상하 방향으로 이동시킴과 아울러 회전시킬 수 있다. 상기 접합 툴은 소정의 구동수단에 의해 직선 방향으로 왕복 이동하며 회전 가능하게 구비될 수 있다.Here, the welding tool can regulate the drill screw 60, and the drill screw 60 can be moved in the vertical direction and rotated. The joining tool may be rotatably and reciprocally moved in a linear direction by a predetermined driving means.

이와 같은 접합 툴의 구성은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 마찰 교반 시스템의 구성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the construction of such a welding tool is constituted by a known friction stir welding system known in the art, a detailed description of its construction will be omitted herein.

본 발명의 실시예에서, 상기 드릴 스크류(60)는 헤드부(61), 모재 체결부(71) 및 모재 천공부(81)를 포함하고 있다.In the embodiment of the present invention, the drill screw 60 includes a head portion 61, a base material coupling portion 71, and a base material perforation 81.

상기 헤드부(61)는 위에서 언급한 바 있는 접합 툴의 가압력과 회전력을 직접 전달받는 부분으로, 도면을 기준으로 할 때 드릴 스크류(60)의 상측 부에 구비되며, 소정의 두께를 지닌 원형의 판으로 이루어진다. 그리고, 상기 헤드부(61)는 서로 겹쳐진 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 접합할 때, 제2 접합 대상 판재(2)를 지지하는 기능을 하게 된다.The head portion 61 is a portion directly receiving the pressing force and the rotational force of the welding tool as mentioned above and is provided on the upper side of the drill screw 60 based on the drawing, It is made of plates. The head portion 61 functions to support the second joining target plate 2 when joining the first and second joining plates 1 and 2 which are overlapped with each other.

한편, 상기 헤드부(61)는 접합 툴에 고정되게 장착되는 바, 이를 위해 헤드부(61)의 상면에는 접합 툴에 결합되는 툴 결합돌기(63)를 형성하고 있다. 여기서, 상기 툴 결합돌기(63)는 접합 툴의 마운트부에 끼워지며 고정되게 장착될 수 있다. 즉, 상기 툴 결합돌기(63)는 접합 툴의 마운트부에 구비된 장착홈에 끼워지며 클램핑 될 수 있다.The head portion 61 is fixedly mounted on the welding tool. For this purpose, a tool engaging projection 63 is formed on the upper surface of the head portion 61 to be coupled to the welding tool. Here, the tool engagement protrusion 63 is fitted to the mount portion of the welding tool and can be fixedly mounted. That is, the tool engagement protrusion 63 is fitted into the mounting groove of the mounting portion of the welding tool and can be clamped.

이러한 툴 결합돌기(63)는 헤드부(61)의 상면 중앙에 돌출되게 형성된다. 상기 툴 결합돌기(63)는 원형을 기준으로 그 원형의 원주 둘레를 따라 복수 개의 지지단들(65)이 라운드 형태로 돌출되게 구비된다.The tool engagement protrusion 63 is formed to protrude from the center of the upper surface of the head portion 61. The tool engagement protrusions 63 are provided with a plurality of support steps 65 protruding in a round shape along the circumference of the circular shape with respect to the circular shape.

상기 툴 결합돌기(63)는 짝수 개의 지지단들(65)이 서로 대응하며 방사 상으로 배치되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 툴 결합돌기(63)는 그 평면 형상이 여섯 개의 지지단들(65)을 가진 해바라기 형태로 이루어질 수 있다.The tool engagement protrusions 63 may have a shape in which even-numbered support ends 65 correspond to each other and are arranged radially. For example, the tool engagement protrusion 63 may have a planar shape in the form of a sunflower having six support ends 65.

여기서, 상기 툴 결합돌기(63)는 지지단들(65)이 볼록 부위로 구비되는 바, 그 지지단들(65) 사이에는 오목 공간을 형성할 수 있다. 즉, 상기 툴 결합돌기(63)는 헤드부(61)의 상면에서 원형을 기준으로 그 원형의 둘레 방향을 따라 지지단들(65)이 라운드 형태로 볼록하게 튀어나온 평면 형상으로 구비되는 바, 그 지지단들(65)의 볼록하게 튀어나온 부분 사이에 오목 공간을 형성할 수 있다.Here, the tool engaging protrusions 63 are provided with the convex portions of the supporting ends 65, and a concave space may be formed between the supporting ends 65 thereof. That is, the tool engaging projections 63 are provided in a planar shape in which the support steps 65 protrude in a round shape in a circumferential direction of the circular shape from the upper surface of the head part 61, A concave space can be formed between the convexly protruding portions of the supporting ends 65. [

이와 같이 접합 툴의 마운트부에 장착되는 헤드부(61)의 툴 결합돌기(63)를 상기한 바와 같은 해바라기 형태로 구성하는 이유는 접합 툴의 마운트부에 대한 헤드부(61)의 접촉 면적을 더욱 증대시키기 위함이다.The reason why the tool engagement protrusion 63 of the head portion 61 mounted on the mounting portion of the welding tool is constructed in the above-described sunflower shape is that the contact area of the head portion 61 with respect to the mount portion of the welding tool is It is to increase further.

본 발명의 실시예에서, 상기 모재 체결부(71)는 뒤에서 더욱 설명될 모재 천공부(81)를 통해 뚫린 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)의 구멍 내주에 나사 식으로 체결되며, 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 일체로 접합하기 위한 것이다. 즉, 상기 모재 체결부(71)는 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통해 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 일체로 나사 체결할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the base material fastening portion 71 is screwed on the inner circumference of the hole of the first and second plate materials 1 and 2 to be opened through the base material perforation 81 to be described later , And the first and second plates to be bonded (1, 2) are integrally joined. That is, the base material fastening portion 71 can fasten the first and second plate materials 1 and 2 integrally through the fastening holes 23 of the fastening bracket 10.

상기 모재 체결부(71)는 헤드부(61)의 하부 면 중앙에 일체로 연결되는 몸통부로서, 외 표면에 상하 방향으로 진행하는 나사산(73)이 형성되어 있다.The base material coupling part 71 is a body part integrally connected to the center of the lower surface of the head part 61, and a screw thread 73 advancing in the vertical direction is formed on the outer surface.

그리고, 본 발명의 실시예에서 상기 모재 천공부(81)는 접합 툴에 의해 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 가압하며 그 접합 툴에 의해 회전하면서 제2 접합 대상 판재(2)를 천공하고, 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통해 제1 접합 대상 판재(1)에 압입될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the base material perforation 81 presses the first and second plate materials 1 and 2 to be bonded by a bonding tool, and while rotating by the bonding tool, And can be press-fitted into the first joining target plate 1 through the fastening hole 23 of the fastening bracket 10. [

이러한 모재 천공부(81)는 모재 체결부(71)와 일체로 연결되는 바, 접합 툴에 의한 가압력 및 회전력에 의해 제2 접합 대상 판재(2)를 천공하며, 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통해 제1 접합 대상 판재(1)에 압입될 수 있다. 이에 상기 모재 천공부(81)는 모재 체결부(71)에서 끝단(도면에서 최 하단)으로 갈수록 첨예하게 형성된다. 즉, 상기 모재 천공부(81)는 모재 체결부(71)에서 끝단으로 갈수록 점차 단면적이 작아지며 예리해지는 형상으로 형성될 수 있다.The base material perforation 81 is integrally connected to the base material securing portion 71. The base material perforation 81 is formed by perforating the second plate 2 to be bonded by the pressing force and the rotational force of the securing bracket 10, Can be press-fitted into the first joining target plate (1) through the second joining member (23). Thus, the base material perforation 81 is sharper from the base material coupling portion 71 toward the end (the lower end in the drawing). That is, the base material perforation 81 may have a shape in which the cross-sectional area gradually decreases from the base material coupling portion 71 toward the end, and is sharpened.

한편, 상기와 같이 구성되는 드릴 스크류(60)에서 모재 체결부(71) 및 모재 천공부(81)는, 예를 들어 거의 원형에 가까운 삼각형(close to circular triangle)의 단면 형상으로 이루어질 수 있다.In the drill screw 60 constructed as described above, the base material coupling part 71 and the base material perforation 81 may have a cross-sectional shape of a close to circular triangle, for example.

여기서, 상기 원형에 가까운 삼각형 단면이라 함은 모서리 부분이 예리한 삼각형 단면이 아니라, 그 모서리 부분 사이를 라운드 형태로 연결한 원형이 아닌 비원형(non-circular)으로서 거의 원형에 가까운 삼각 형상의 단면으로 정의할 수 있다.Here, the triangular cross section close to the circular shape is not a triangular cross section having sharp edges, but a non-circular non-circular cross-section between the corner portions and a substantially triangular cross- Can be defined.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 모재 체결부(71) 및 모재 천공부(81)의 단면 형상을 원형에 가까운 삼각 형상으로 구성함에 따라, 드릴 스크류(60)을 통하여 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 접합하는데 따른 접합 툴의 접합 하중(토크)을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 접합 툴의 작동 안정성을 도모할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the cross-sectional shapes of the base material coupling portion 71 and the base material perforation 81 are formed in a triangular shape close to a circle, (Torque) of the joining tool due to joining of the joining tools 1 and 2 can be reduced, and the operation stability of the joining tool can be thereby achieved.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈(100)를 이용한 연질 소재 접합 구조체(200) 및 이의 접합 방법을 앞서 개시한 도면들과 함께 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the flexible material joining structure 200 using the soft material joining module 100 according to the embodiment of the present invention and the joining method thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6, Will be described in detail.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 결합 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체의 결합 단면 구성도이다.FIG. 5 is an exploded perspective view of a flexible material bonding structure using a flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view illustrating an assembled cross-sectional view of a flexible material bonding structure using the flexible material bonding module according to an embodiment of the present invention. to be.

앞서 개시한 도면들과 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 우선, 본 발명의 실시예에서는 다이캐스팅 주조 공법으로 알루미늄 소재와 같은 연질 소재의 제1 접합 대상 판재(1)를 제공한다.Referring to FIGS. 5 and 6 together with the previously disclosed drawings, first, in an embodiment of the present invention, a die-casting casting method is used to provide a first joining plate 1 made of a soft material such as aluminum.

여기서, 상기 제1 접합 대상 판재(1)는 다이캐스팅 주조 성형 시 인서트 사출된 스틸 소재의 체결 브라켓(10)이 표면으로 삽입된 구조를 취하고 있다. 이 때 상기 체결 브라켓(10)은 이의 표면이 외부로 노출되는 바, 그 노출면은 제1 접합 대상 판재(1)의 표면과 동일 평면을 이루고 있다. Here, the first joining plate member 1 has a structure in which a fastening bracket 10 of a steel material insert-injected during die casting molding is inserted into the surface. At this time, the surface of the fastening bracket 10 is exposed to the outside, and the exposed surface is flush with the surface of the plate 1 to be bonded.

이 경우, 상기 체결 브라켓(10)은 브라켓 바디부(21)의 중앙에 체결홀(23)을 형성하고 있다. 상기 브라켓 바디부(21)의 노출면 반대쪽 면에는 체결홀(23)의 가장자리 부분에서 돌출되며, 제1 접합 대상 판재(1)의 표면으로 삽입되는 버링부(31)를 형성하고 있다.In this case, the fastening bracket 10 has a fastening hole 23 formed at the center of the bracket body 21. [ A burring portion 31 protruding from an edge portion of the fastening hole 23 and inserted into the surface of the first joining target plate 1 is formed on a surface opposite to the exposed surface of the bracket body portion 21.

그리고, 상기 브라켓 바디부(21)의 가장자리 부분에는 제1 접합 대상 판재(1)의 표면으로 삽입되는 플랜지부들(41)을 형성하고 있으며, 그 플랜지부들(41)에는 브라켓 바디부(21) 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단(43)을 형성하고 있다.The flange portions 41 are formed at the edge of the bracket body portion 21 and inserted into the surface of the first plate member 1 to be bonded. The flange portions 41 are provided with bracket body portions 21 ) And is formed along the circumferential direction of the edge portion and is bent at the outer side of the edge portion.

이와 같은 제1 접합 대상 판재(1)를 제공한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 제2 접합 대상 판재(2)를 제1 접합 대상 판재(1)의 표면에 포개어지게 겹쳐 놓는다. 상기 제2 접합 대상 판재(2)는 제1 접합 대상 판재(1)와 같은 알루미늄 소재 등의 연질 소재일 수 있고, 제1 접합 대상 판재(1)와 이종 재질인 스틸 소재일 수 있다.In the embodiment of the present invention in which the first joining target plate 1 is provided, the second joining target plate 2 is superimposed on the surface of the first joining target plate 1 in the embodiment of the present invention. The second joining plate material 2 may be a soft material such as aluminum material such as the first joining plate material 1 and may be a steel material different from the first joining plate material 1. [

그리고 나서, 본 발명의 실시예에서는 드릴 스크류(60)의 헤드부(61)를 접합 툴의 마운트부에 장착한다. 여기서, 상기 헤드부(61)는 툴 결합돌기(63)를 통해 접합 툴의 마운트부에 장착된다. 상기 툴 결합돌기(63)는 마운트부의 장착홈에 끼워지며 클램핑 될 수 있다. 상기 툴 결합돌기(63)는 복수 개의 라운드형 지지단들(65)을 가진 해바라기 형태로서 접합 툴의 마운트부에 끼워지며 장착될 수 있다.Then, in the embodiment of the present invention, the head portion 61 of the drill screw 60 is attached to the mount portion of the welding tool. Here, the head portion 61 is mounted to the mount portion of the welding tool through the tool engaging projection 63. [ The tool engaging projection 63 is fitted into the mounting groove of the mount portion and can be clamped. The tool engaging projection 63 may be fitted and mounted in the mount portion of the welding tool in the form of a sunflower having a plurality of rounded support ends 65.

이러한 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 접합 툴을 통해 드릴 스크류(60)를 서로 겹쳐진 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)로 이동시키며, 그 드릴 스크류(60)의 모재 천공부(81)로서 제2 접합 대상 판재(2)를 가압하고, 접합 툴을 통해 드릴 스크류(60)를 회전시킨다. 이 때, 상기 모재 천공부(81)는 제2 접합 대상 판재(2)에서 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)에 대응하는 부분을 가압한다.In this state, in the embodiment of the present invention, the drill screws 60 are moved to the first and second plates 1 and 2 to be bonded to each other through the bonding tool, and the base material perforations 81, the second joining target plate 2 is pressed, and the drill screw 60 is rotated through the joining tool. At this time, the base material perforation 81 presses the portion of the fastening bracket 10 corresponding to the fastening hole 23 in the second joining target plate 2.

그러면, 상기 모재 천공부(81)는 접합 툴로부터 인가되는 가압력 및 회전력에 의해 제2 접합 대상 판재(2)를 천공하며, 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통해 제1 접합 대상 판재(1)에 압입된다. 이 때, 상기 모재 천공부(81)는 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)과 연결된 버링부(31)를 통하여 제1 접합 대상 판재(1)에 압입될 수 있다.The base material perforation 81 is formed by perforating the second joining target plate material 2 by a pressing force and a rotational force applied from the joining tool and passing through the joining hole 23 of the joining bracket 10, (1). At this time, the base material perforation 81 can be press-fitted into the first joining target plate 1 through the burring portion 31 connected to the fastening hole 23 of the fastening bracket 10.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 드릴 스크류(60)의 헤드부(61)가 해바라기 형태의 툴 결합돌기(63)를 통해 접합 툴의 마운트부에 장착되므로, 그 마운트부에 대한 헤드부(61)의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서 모재 천공부(81)는 거의 원형에 가까운 삼각형의 단면 형상으로서 접합 툴에 의해 제2 접합 대상 판재(2)를 가압하게 된다.Since the head portion 61 of the drill screw 60 is mounted on the mount portion of the welding tool through the sunflower tool engaging projection 63 in the embodiment of the present invention, Can be increased. In the embodiment of the present invention, the base material perforation 81 presses the second joining target plate 2 by the joining tool in the shape of a triangle having a nearly circular shape.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 모재 천공부(81)를 통해 제2 접합 대상 판재(2)를 천공하며 그 모재 천공부(81)가 제1 접합 대상 판재(1)에 압입되는데 따른 마찰력 및 마찰열을 증대시킬 수 있고, 이로 인해 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)에 대한 피어싱 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the second joining target plate 2 is pierced through the base material perforation 81, and the frictional force and frictional heat generated when the base material perforation 81 is pressed into the first joining plate 1 So that the piercing ability for the first and second plates 1, 2 to be bonded can be further improved.

한편, 상기한 과정에 본 발명의 실시예에서는 드릴 스크류(60)의 모재 체결부(71)에 의해 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 일체로 나사 체결한다. 상기 모재 체결부(71)는 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)을 통하여 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 나사 체결하게 된다.On the other hand, in the above-described process, the first and second plate materials 1 and 2 to be bonded are integrally screwed together by the base material coupling portion 71 of the drill screw 60 in the embodiment of the present invention. The base material fastening part 71 is screwed to the first and second plate materials 1 and 2 through the fastening holes 23 of the fastening bracket 10.

여기서, 상기 모재 체결부(71)는 이의 나사산(73)이 제2 접합 대상 판재(2)의 천공 내주, 체결 브라켓(10)의 버링부(31) 내주 및 제1 접합 대상 판재(1)의 모재 천공부(81) 압입 부위에 강한 압력으로 스크류 체결되면서 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)를 일체로 접합할 수 있다.Here, the base material coupling portion 71 is formed such that the threaded portion 73 of the base material coupling portion 71 is engaged with the inner periphery of the perforation hole of the second joining target plate 2, the inner periphery of the burring portion 31 of the fastening bracket 10, The first and second plate materials 1 and 2 to be bonded can be integrally joined while being screwed with a strong pressure on the press-fit portion of the base material perforation 81. [

따라서, 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)와 체결 브라켓(10)의 버링부(31)에 모재 체결부(71)를 강한 체결력으로서 스크류 체결할 수 있으므로, 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)의 접합성을 향상시킬 수 있고, 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)에 대한 접합 강도를 증대시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the base joint portion 71 can be fastened to the first and second plate materials 1 and 2 and the burring portion 31 of the fastening bracket 10 with a strong fastening force, The bonding properties of the first and second bonding target plates 1 and 2 can be improved and the bonding strength to the first and second bonding target plates 1 and 2 can be increased.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같은 연질 소재 접합 모듈(100)을 이용한 일련의 과정을 통해 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)가 연질 소재 접합 모듈(100)을 통해 일체로 접합된 접합 구조체(200)를 제작할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the first and second plate materials 1 and 2 to be bonded can be integrally formed through the soft material bonding module 100 through a series of processes using the flexible material bonding module 100 as described above The bonded structure 200 can be manufactured.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 연질 소재 접합 모듈(100) 및 이를 이용한 연질 소재 접합 구조체(200)에 의하면, 연질 소재의 제1 접합 대상 판재(1)에 스틸 소재의 체결 브라켓(10)을 적용함으로써, 드릴 스크류(60)에 의해 제1 접합 대상 판재(1)의 접합 부위에서 미세한 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the flexible material bonding module 100 and the flexible material bonding structure 200 using the same according to the embodiment of the present invention as described above, the first bonding target plate 1 of soft material is fastened to the fastening bracket 10), it is possible to prevent the occurrence of minute cracks at the joining portion of the first joining target plate 1 due to the drill screw 60.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 외력에 의한 크랙의 성장으로 제1 접합 대상 판재(1)의 드릴 스크류(60) 접합 부위에 피로 파단이 발생하는 것을 방지함으로써, 접합 부위의 내구 수명을 향상시킬 수 있고, 더 나아가서는 드릴 스크류(60)가 접합 부위로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, fatigue fracture is prevented from occurring at the joint portion of the drill screw 60 of the first joining target plate 1 due to the growth of cracks due to external force, so that the durability life of the joining portion can be improved And further, the drill screw 60 can be prevented from being separated from the joint portion.

또한, 본 발명의 실시예에서는 체결 브라켓(10)의 체결홀(23)에 버링부(31)를 형성함에 따라 드릴 스크류(60)의 체결 면적을 증대시킬 수 있고, 체결 브라켓(10)에 걸림단(43)을 가진 플랜지부들(41)을 형성함에 따라 제1 접합 대상 판재(1)에 대한 체결 브라켓(10)의 결합력을 더욱 증대시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, since the burring portion 31 is formed in the fastening hole 23 of the fastening bracket 10, the fastening area of the drill screw 60 can be increased and the fastening bracket 10 can be fastened By forming the flange portions 41 having the step 43, the engaging force of the fastening bracket 10 with respect to the first joining target plate 1 can be further increased.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 체결 브라켓(10)을 통하여 드릴 스크류(60)에 의한 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)의 체결력을 더욱 증대시킬 수 있으므로, 제1 및 제2 접합 대상 판재(1, 2)의 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, the fastening force of the first and second plate materials 1 and 2 to be bonded by the drill screw 60 can be further increased through the fastening bracket 10, The bonding strength of the target plate materials 1 and 2 can be further improved.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

1... 제1 접합 대상 판재 2... 제2 접합 대상 판재
10... 체결 브라켓 21... 브라켓 바디부
23... 체결홀 31... 버링부
41... 플랜지부 43... 걸림단
50... 체결유닛 60... 드릴 스크류
61... 헤드부 63... 툴 결합돌기
65... 지지단 71... 모재 체결부
73... 나사산 81... 모재 천공부
100... 접합 모듈 200... 접합 구조체1 ... First plate to be bonded 2 ... Second plate to be bonded
10 ... fastening bracket 21 ... bracket body part
23 ... fastening hole 31 ... burring portion
41 ... flange portion 43 ... engaging end
50 ... fastening unit 60 ... drill screw
61 ... head portion 63 ... tool engaging projection
65 ... supporting end 71 ... base material fastening part
73 ... thread 81 ... base material
100 ... joining module 200 ... joining structure

Claims (17)

적어도 하나의 모재가 연질 소재로 이루어진 복수 매의 모재들을 접합하기 위한 연질 소재 접합 모듈로서,
상기 연질 소재의 모재에 일체로 구비되고, 적어도 하나의 체결홀을 가지며 상기 연질 소재 모재의 표면과 동일 평면을 이루는 스틸 소재의 체결 브라켓; 및
상기 연질 소재의 모재와 다른 모재를 상기 체결 브라켓을 통하여 일체로 체결하는 체결유닛;
을 포함하는 연질 소재 접합 모듈.A flexible material bonding module for bonding a plurality of base materials, at least one base material being made of a soft material,
A fastening bracket made of a steel material integrally provided in the base material of the soft material and having at least one fastening hole and flush with the surface of the base material of the soft material; And
A fastening unit for fastening the base material different from the base material of the soft material integrally through the fastening bracket;
A flexible material joining module. 제1 항에 있어서,
상기 체결유닛은,
상기 연질 소재의 모재와 포개어지는 다른 모재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 연질 소재의 모재에 압입되면서 상기 모재들을 나사 체결하는 드릴 스크류
를 포함하는 연질 소재 접합 모듈.The method according to claim 1,
The fastening unit includes:
A drill screw which is press-fitted into the base material of the soft material through the fastening holes of the fastening bracket and screws the base materials,
A flexible material joining module. 제1 항에 있어서,
상기 연질 소재의 모재는 다이캐스팅으로 성형된 판재이며,
상기 체결 브라켓은 상기 판재에 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.The method according to claim 1,
The base material of the soft material is a plate material formed by die casting,
Wherein the fastening bracket is insert-injected into the plate material. 제1 항에 있어서,
상기 체결 브라켓은,
중앙에 상기 체결홀을 형성하고 있는 원반 형태의 브라켓 바디부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.The method according to claim 1,
The fastening bracket
And a disc-shaped bracket body portion having the fastening hole formed at the center thereof. 제4 항에 있어서,
상기 체결 브라켓은,
상기 연질 소재의 모재 표면에 삽입되며, 상기 브라켓 바디부에 상기 체결홀과 연결되게 형성되는 버링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.5. The method of claim 4,
The fastening bracket
And a burring portion inserted into the surface of the base material of the soft material and connected to the fastening hole in the bracket body portion. 제5 항에 있어서,
상기 체결 브라켓은,
상기 브라켓 바디부 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 일정 구간으로 형성되며, 상기 연질 소재의 모재 표면에 삽입되는 복수 개의 플랜지부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈. 6. The method of claim 5,
The fastening bracket
Wherein the flexible material bonding module includes a plurality of flange portions formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the edge portion of the bracket body portion and inserted into the surface of the base material of the soft material. 제6 항에 있어서,
상기 각 플랜지부에는 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며, 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단이 형성되는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.The method according to claim 6,
Wherein each of the flange portions is formed along a circumferential direction of the edge portion and has a bent end portion bent outwardly therefrom. 제2 항에 있어서,
상기 드릴 스크류는,
접합 툴과 결합하는 헤드부와,
상기 헤드부와 일체로 연결되고, 외 표면에 나사산이 형성되어 있는 모재 체결부와,
상기 모재 체결부와 일체로 연결되는 모재 천공부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.3. The method of claim 2,
The above-
A head unit coupled to the welding tool,
A base material coupling part integrally connected to the head part and having a thread formed on an outer surface thereof,
The base material is integrally connected to the base material coupling portion,
Wherein the flexible material bonding module comprises: 제8 항에 있어서,
상기 헤드부에는 툴 결합돌기가 돌출되게 형성되며,
상기 툴 결합돌기는 원형을 기준으로 그 원형의 원주 둘레를 따라 복수 개의 지지단들이 라운드 형태로 돌출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 모듈.9. The method of claim 8,
A tool coupling protrusion protruding from the head portion,
Wherein the tool engagement protrusions are formed such that a plurality of support ends protrude in a round shape along a circumference of the circular shape with respect to a circular shape. 체결 브라켓 및 드릴 스크류를 포함하는 청구항 1 내지 9의 연질 소재 접합 모듈을 이용한 연질 소재 접합 구조체로서,
상기 체결 브라켓이 표면에 일체로 구비되어 있는 연질 소재의 제1 접합 대상 판재; 및
상기 제1 접합 대상 판재에 포개어지는 적어도 하나의 제2 접합 대상 판재;
를 포함하고,
상기 제2 접합 대상 판재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 제1 접합 대상 판재에 압입되면서 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재를 나사 체결하는 상기 드릴 스크류에 의해 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재가 일체로 접합된 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.Claims [1] A flexible material bonding structure using the flexible material bonding module according to any one of claims 1 to 9, including a fastening bracket and a drill screw,
A first joining target plate of a soft material having the fastening brackets integrally formed on a surface thereof; And
At least one second joining target plate superimposed on the first joining target plate;
Lt; / RTI >
The first and second plates to be bonded are drilled and the drill screws for screwing the first and second plates to be bonded while being press-fitted into the first plate to be bonded through the fastening holes of the fastening brackets, Wherein the plate members to be joined are integrally joined to each other. 제10 항에 있어서,
상기 제1 접합 대상 판재는 알루미늄 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.11. The method of claim 10,
Wherein the first joining target plate is made of an aluminum material. 제11 항에 있어서,
상기 제1 접합 대상 판재는 다이캐스팅에 의해 성형된 판재이며,
상기 체결 브라켓은 상기 제1 접합 대상 판재의 다이캐스팅 성형 시 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.12. The method of claim 11,
The first joining target plate material is a plate material formed by die casting,
Wherein the fastening bracket is insert-injected during die casting molding of the first joining target plate. 제10 항에 있어서,
상기 체결 브라켓은,
중앙에 상기 체결홀을 형성하고 있는 원반 형태의 브라켓 바디부와,
상기 브라켓 바디부에 상기 체결홀과 연결되게 형성되고, 상기 제1 접합 대상 판재의 표면에 삽입되는 버링부와,
상기 브라켓 바디부 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 일정 구간으로 형성되며, 상기 제1 접합 대상 판재의 표면에 삽입되는 복수 개의 플랜지부들
을 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체. 11. The method of claim 10,
The fastening bracket
A disc-shaped bracket body portion having the fastening hole formed at the center thereof,
A burring portion formed on the bracket body portion to be connected to the fastening hole and inserted into the surface of the first joining target plate material,
And a plurality of flange portions that are formed in a predetermined interval along the circumferential direction of the edge portion of the bracket body portion and inserted into the surface of the first joining target plate,
Wherein the flexible material joining structure comprises: 제13 항에 있어서,
상기 각 플랜지부에는 가장자리 부분의 둘레 방향을 따라 절개되며, 그 가장자리 외측으로 절곡된 걸림단이 형성되는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.14. The method of claim 13,
Wherein each of the flange portions is formed along a circumferential direction of an edge portion and has a bent end portion bent outwardly therefrom. 제14 항에 있어서,
상기 드릴 스크류는,
접합 툴과 결합하는 헤드부와,
상기 헤드부와 일체로 연결되며, 외 표면에 나사산이 형성되어 있는 모재 체결부와,
상기 모재 체결부와 일체로 연결되는 모재 천공부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.15. The method of claim 14,
The above-
A head unit coupled to the welding tool,
A base material coupling part integrally connected to the head part and having a thread formed on an outer surface thereof,
The base material is integrally connected to the base material coupling portion,
Wherein the flexible material bonding structure comprises: 제15 항에 있어서,
상기 헤드부는 상기 제2 접합 대상 판재를 지지하며,
상기 모재 천공부는 상기 제2 접합 대상 판재를 천공하고, 상기 체결 브라켓의 체결홀을 통해 상기 제1 접합 대상 판재에 압입되며,
상기 모재 체결부는 상기 체결홀을 통해 상기 제1 및 제2 접합 대상 판재를 일체로 나사 체결하는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체.16. The method of claim 15,
Wherein the head part supports the second joining target plate,
Wherein the base material perforation portion is formed by perforating the second joining target plate and is press-fitted into the first joining target plate through a fastening hole of the fastening bracket,
Wherein the base material coupling part integrally screws the first and second plate materials to be bonded through the fastening holes. 제11 항에 있어서,
상기 제2 접합 대상 판재는 알루미늄 소재 혹은 스틸 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연질 소재 접합 구조체. 12. The method of claim 11,
Wherein the second joining target plate is made of an aluminum material or a steel material.
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