경첩용 링 및 그 링 제조방법 {Hinges for ring and ring manufacturing method}
본 발명은 경첩용 링 및 그 링 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세히는 여닫이 문과 문틀에 각각 장착되어 문을 안정적으로 열고 닫을 수 있도록 해주는 경첩의 링을 간편하고 신속하게 제조할 수 있도록 함으로써 생산성을 향상시킴과 동시에 원가를 대폭 절감할 수 있음은 물론, 강성과 내구성을 보장받을 수 있는 경첩용 링 및 그 링 제조방법에 관한 것이다.
모든 여닫이 문에는 경첩(힌지)이 하나 이상 기본적으로 장착되어 문을 안정적으로 열고 닫을 수 있도록 해주는데, 그러한 경첩은 형상과 구조가 매우 다양하고 고급화되어 가고 있는바, 이러한 경첩은 실용신안등록출원 제20-1991-0003566호 및 특허출원 제10-2005-0094677호와, 특허출원 제10-2007-0010403호에서도 게재되어 있다. 상기와 같은 구조의 경첩을 도 1의 도면을 통해 살펴보면, 경첩(10)은 크게 문틀에 고정되는 문틀고정판(20)과, 그 문틀고정판(20)과 축 고정되며, 문에 고정되는 문고정판(30) 및 상기 문틀고정판(20)과, 문고정판(30)이 일정구간 축 회전될 수 있도록 해주는 축 핀(40)과, 상기 축 핀의 상, 하측 끝단에 끼움 고정되는 캡(60) 및 축 핀을 중심으로 문고정판과 문틀고정판의 사이에 배치되어 문의 회동작동이 부드럽고 원활하게 해주는 링(50)으로 구성된다. 이때 상기 링(50)은 당업자들 사이에 와셔라고 불리기도 하며, 문의 회동작동을 유연하게 하기 위해서 일반 와셔보다는 두께가 두꺼워야 하고, 장시간의 사용에도 문고정판과, 문틀고정판이 축 핀을 중심으로 어긋남이 없도록 강성과 내구성이 보장되어야 하였다. 종래에는 상기와 같은 링을 제조할 때 2 내지 3mm의 금속박판을 블랭킹 가공하여 제조하거나, 2 내지 3mm의 금속박판을 선반이나 밀링 등의 공작기계를 이용하여 제조를 하였다. 그런데, 링을 블랭킹 가공으로 제조할 경우 가압에 의해 한쪽 방향에는 버(burr)가 발생하게 되는데 지름이 8 내지 15mm에 불과한 작은 링에 발생 된 버를 제거하기란 매우 난해하고 어려운 작업이 될 수밖에 없었으며, 고철로 폐기 처분을 해야하는 양이 많아 효율적인 생산이 되지 못하는 문제점이 있었다. 그리고 선반이나 밀링 등의 공작기계에서 가공을 할 경우 목표로 하는 완제품 수량을 생산하지 못하는 더 큰 문제점이 제기되었다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 문의 회동작동을 부드럽고 원활하게 해주는 경첩용 링을 간편하고, 신속하게 제조할 수 있도록 함과 동시에 생산성을 향상시킴으로써 제조에 소요되는 원가를 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 장시간의 사용 후에도 축 핀을 중심으로 문틀고정판과, 문고정판이 수직선상에서 어긋남이 없도록 강성과 내구성을 보장받을 수 있는 경첩용 링 및 그 링 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 경첩용 링(100)은, 중심이 관통된 도넛의 형상으로 이루어지며, 내벽면(110)의 상, 하부 끝단에는 문틀고정판과, 문고정판이 축 핀을 중심으로 수직선상에서 어긋남이 없이 항상 중심에 위치될 수 있도록 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 경사면(120)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다. 그리고 본 발명에서 제공하는 경첩용 링의 제조방법은, 원형 형상의 환봉 소재를 냉간 단조 가공에 의해 도넛의 형상으로 이루어지며, 내벽면(110)의 상, 하부 끝단에는 경사면(120)이 형성된 경첩용 링(100)이 연속 자동화 공정에 의해 제조될 수 있도록 환봉을 소정의 길이로 절단하는 절단단계(S100)와, 상기 절단단계에서 절단된 타원형의 소재를 원형으로 형성되도록 함과 동시에 어느 한쪽 끝단 면에는 라운드(130)를 형성시키는 1차 냉간 단조 가공 단계(S200)와, 상기 1차 냉간 단조 단계에서 소재가 원형으로 형성되면, 라운드가 형성된 면의 타측 면에 오목홈(150)을 형성시키기 위한 흠집(140)을 형성시키는 2차 냉간 단조 가공 단계(S300)와, 상기 2차 냉간 단조 단계에서 형성된 흠집(140)의 위치에서 오목홈(150)을 형성시킴과 동시에 경사면(120)을 형성시키는 3차 냉간 단조 가공 단계(S400)와, 상기 오목홈(150)의 타측 방향에서 3차 냉간 단조 가공 단계에서 형성된 오목홈(150)의 방향으로 또 다른 오목홈(151)이 형성되도록 함과 동시에 경사면(120)을 형성시키는 4차 냉간 단조 가공 단계(S500)와, 상기 3차, 4차 냉간 단조 가공단계에서 형성된 각 오목홈(150,151)을 관통시켜 내벽면(110)을 갖는 링(100)을 형성시키는 5차 냉간 단조 가공 단계(S600) 가 연속 자동화 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 3차 및 4차 냉간 단조 가공 단계에서 상, 하측 방향에 형성되는 오목홈(150,151)은 동시 또는 각각 별도로 냉간 단조 가공을 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 제공하는 경첩용 링 및 그 경첩용 링 제조방법은 연속 자동화 공정에 의해 제조되기 때문에 제조에 소요되는 인적, 물적 원을 대폭 절감함으로써 생산효율을 향상시킬 수 있으며, 냉간 단조가공에 의해 제조되어 고철의 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 장시간의 사용에도 축 핀을 중심으로 문틀고정판과 문고정판이 어긋나지 않기 때문에 회동 작동이 부드럽고 원활하여 사용의 편익을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 경첩을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정 단면도
상기한 목적을 달성하기 위하여 첨부된 각 도면에 의거하여 본 발명의 경첩용 링 및 그 링 제조방법에 대해 상세히 설명하면 하기와 같다. 먼저 본 발명에서 제공하는 경첩용 링(100)은, 도 2에서 도시된 바와 같이 중심이 관통된 도넛의 형상으로 이루어지며, 내벽면(110)의 상, 하부 끝단에는 문틀고정판과, 문고정판이 축 핀을 중심으로 수직선상에서 어긋남이 없이 항상 중심에 위치될 수 있도록 중심방향으로 하향 경사지게 형성되는 경사면(120)이 각각 형성된다. 그리고 본 발명에서 제공하는 경첩용 링의 제조방법은, 도 3 내지 4에서 도시된 바와 같이 원형 형상의 환봉 소재를 냉간 단조 가공에 의해 도넛의 형상으로 이루어지며, 내벽면(110)의 상, 하부 끝단에는 경사면(120)이 형성된 경첩용 링(100)이 연속 자동화 공정에 의해 제조될 수 있도록 먼저 환봉을 소정의 길이로 절단한다(S100). 상기 절단단계에서 절단된 소재는 가압에 의해 타원형으로 형성되기 때문에 원형의 형상이 되도록 함과 동시에 어느 한쪽 끝단 면에는 라운드(130)가 형성될 수 있도록 1차 냉간 단조 가공을 실시한다(S200). 또한 상기 1차 냉간 단조 단계에서 소재가 원형으로 형성되면, 라운드가 형성된 면의 타측 면에 오목홈(150)을 형성시키기 위한 흠집(140)이 형성될 수 있도록 2차 냉간 단조 가공을 실시한다(S300). 또한 상기 2차 냉간 단조 단계에서 형성된 흠집(140)의 위치에서 오목홈(150)을 형성시킴과 동시에 경사면(120)이 형성될 수 있도록 3차 냉간 단조 가공을 실시한다(S400). 또한 상기 오목홈(150)의 타측 방향에서 3차 냉간 단조 가공 단계에서 형성된 오목홈(150)의 방향으로 또 다른 오목홈(151)이 형성되도록 함과 동시에 경사면(120)이 형성될 수 있도록 4차 냉간 단조 가공을 실시한다(S500). 또한 상기 3차, 4차 냉간 단조 가공단계에서 형성된 각 오목홈(150,151)을 관통시켜 내벽면(110)을 갖는 링(100)을 형성시키는 5차 냉간 단조 가공(S600)을 실시함으로써 공정은 완료가 되며, 모든 공정이 연속 자동화 공정으로 진행되어 대량생산이 용이한 것이다. 한편, 상기 3차 및 4차 냉간 단조 가공 단계에서 상, 하측 방향에 형성되는 오목홈(150,151)은 동시 또는 각각 별도로 냉간 단조 가공을 실시할 수도 있다. 따라서 경첩용 링(100)을 제조함에 있어 절단에서부터 관통에 의해 형성되는 내벽면(110)을 형성시키는 공정까지 모두 연속 자동화 공정에 의해 제품이 생산되기 때문에 작업자에게 발생 될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있음은 물론, 생산수량의 증가로 인해 인적, 물적 자원의 투입을 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 폐기 처분되는 고철은 내벽면을 형성시키기 위해 오목홈(150, 151)간 관통시킬 때만 극소량이 발생 되기 때문에 고철의 발생을 현저히 감소시킬 수 있는바 이는 소재를 금속판이 아닌 환봉을 사용함으로써 가능한 것이다. 또한 공정이 완료된 이후에도 완제품에 버가 발생 되지 않아 버 제거에 소요되는 인적, 물적 자원의 투입을 사전에 차단할 수 있으며, 상, 하부에 형성된 경사면(120)에 의해 문틀고정판과 문고정판이 항상 축 핀을 중심으로 모여지도록 하기 때문에 장시간의 회동작동에도 어긋남이 없이 부드럽고 원활한 작동이 될 수 있는 것이다.
10:경첩 20:문틀고정판
30:문고정판 31:장착홈
40:축 핀 50:종래 링
60:캡 100:링
110:내벽면 120:경사면
130:라운드 140:흠집
150,151:오목홈 |
