KR100193669B1 - 자동차용 센터링 웰드 너트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 자동차 각 바디의 패널에 형성되는 그로멧트 홀의 센터와 정확하게 일치되지 않은 상태로 일측면에 고정 결합되어도 결속 볼트를 그로멧트 홀의 센터와 일치시켜 나사조임할 수 있도록 하여 작업성을 향상시킬 수 있는 센터링 웰드 너트에 관한것이다.

본 발명의 구성은 중앙의 수직 구멍 내주면에 나사부가 구비되고, 이 구멍과 동심원을 이루는 외주면이 형성됨과 동시에 중단부에 환형 홈부가 형성되는 이너 너트와, 외주면이 다각을 구비함과 동시에 상기 이너 너트와 동심원을 이루는 내주면이 형성되고, 이 내주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부가 형성되며, 이너 너트의 외주면과 일정한 간격의 공간부가 구비되는 아우트 너트와, 신축성이 우수한 재질로 형성되며, 상기 이너 너트의 외주면과 아우트 너트의 내주면 사이의 공간부에 삽입되어 결합되는 링 형상의 인서트 패킹으로 구성되는 것이다.

Description

자동차용 센터링 웰드 너트

본 발명은 자동차 각 바디의 패널에 형성되는 그로멧트 홀의 일측면에 용접 작업으로 고정 결합되어 자동차의 다양한 구성 부품들을 고정시켜 주는 센터링 웰드 너트(Centering Weld Nut)에 관한 것으로, 특히, 외형이 다각을 구비하는 너트를 아우트 너트와 이너 너트로 각각 분리하고, 이 아우트 너트의 내주면과 이너 너트의 외주면에 서로 대향되는 환형 홈부를 형성함과 동시에 일정한 간격이 유지되게 공간부를 형성하여 이 공간부에 신축성이 우수한 재질로 된 인서트 패킹을 삽입하여 단일체로 형성하여서 그로멧트 홀의 센터와 센터링 웰드 너트의 센터가 일부 벗어나더라도 결속 볼트의 나사조임시 상기 이너 너트가 인서트 패킹을 유동시켜 그로멧트 홀의 센터에 정확하게 나사조임되도록 하는 자동차용 센터링 웰드 너트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 기본적인 구조로는 샤시(CHASSIS)와 차체(BODY)의 두 부분으로 나누어진다.

상기 샤시는 또한 프레임, 엔진, 동력전달장치, 현가장치, 조향장치, 브레이크 장치로 대별되는데, 상기 프레임은 자동차의 뼈대가 되는 부분이며, 여기에 엔진, 동력전달장치 등의 샤시 부품과 차체가 설치된다.

상기 동력전달장치는 엔진의 동력을 구동 바퀴까지 전달하는 여러 부품의 총칭이며, 클러치, 변속기, 추진축, 구동차축 및 구동 바퀴 등으로 되어 있다.

상기 현가 장치는 노면의 충격을 완충하여 차체나 엔진에 직접 전달되는 것을 방지하는 장치로써, 현가 스프링, 쇽 업소버 등의 주요 부품으로 구성되며, 차축의 형식에 따라 일체 현가식과 독립 현가식이 있다.

상기 조향장치는 자동차의 주행 방향을 바꾸기 위한 장치이며, 스티어링 휠, 스티어링 칼럼, 기어 박스, 피트먼 암, 드래그 링크, 타이 로드, 스티어링 너클 등으로 되어 있다. 또한 조향장치는 수동식과 동력식이 있다.

상기 브레이크 장치는 주행 중인 자동차의 속도를 낮추고, 정차시키거나, 정차 중인 차량의 이동을 방지하는 중요한 장치로써, 상용 브레이크와 파킹 브레이크가 있으며, 상용 브레이크는 마스터 실린더, 브레이크 파이프, 휠 실린더, 브레이크 드럼(또는 디스크), 브레이크 슈 등의 주요 부품으로 되어 있다.

상기 차체는 프레임위에 설치되거나, 현가 장치와 직접 연결되어 사람이나 화물을 적재 수용하는 부분이며, 프레임과 별도로 된 것과, 프레임과 일체로 된 것이 있으며, 이러한 차체는 프런트 바디(Front Body)와 언더 바디(Under Body) 및 사이드 바디(Side Body) 그리고 리어 바디(Rear Body)로 구별되는데, 상기 프런트 바디는 차체의 전방 최전단부로부터 엔진룸을 포함하여 프런트 윈도의 지지부를 형성하는 좌우 프런트 필라와 결합하고 있는 제 패널(Panel)들로 구성되어 있으며, 프런트 바디의 설계는 차량의 정면충돌사고시 실내에 충격력을 최대한 완화하기 위해 전후 방향의 적절한 강성 조절을 통하여 충격 에너지를 충분히 흡수할 수 있도록 하고 있다. 또한 충돌시 엔진 및 스티어링계의 부품들이 차 실내로 침입되는 량을 최소화할 수 있는 구조로 설계되어 있다. 그리고, 엔진 룸 설계 시에는 엔진의 종류에 따른 관련 파트들을 수용할 수 있는 크기, 와이어 하네스의 취부 경로, 배터리의 취부 위치 및 기타 보조 부품의 위치에 대하여 고유 성능 보호, 작업성, 보수점검성, 노이즈의 차 실내 유입을 적절히 차단할 수 있도록 고려되어 제작되고 있다.

상기 언더 바디는 엔진 마운팅 트랜스미션 리어 휠 드라이버의 현가 장치 등의 구동장치가 직접 취부되어 있고, 이것에 의해 직접 외력을 받고 있는 자체 구조물이므로 부재는 요소 요소에 보강된 구조로 되어 있다, 일반적으로 승용차는 트럭과는 달리 프레임이 없는 타입의 입체 구조로 되어 있는데, 그 이유는 프레임 타입 보다 차량 중량이 가볍고 프레임 이외의 바디와 일체식 이므로 강성이 높은 설계를 할 수 있기 때문이며, 박판을 많이 사용하기 때문에 작업성 및 양산성이 높다. 그러나 동력전달장치 에서의 소음 진동이 바디에 직접 전달되기 때문에 이에 대한 방진 방음 대책이 필요하며, 이를 위해서는 플로어 면에 비드 및 멤버류를 고려하여 제작된다. 또한 트렁크 플로어면에 스페어 타이어 및 연료 탱크 마운팅 위치 설정시에는 충돌 사고시의 에너지 흡수와 연료 누수 방지를 고려하여 설계 제작된다.

상기 사이드 바디는 차량의 측면부를 형성하는 구조 부재로써 차량 전복 및 측면 충돌시 차량의 변형을 억제하고 내구 강도를 확보하는 역할을 한다. 각 필라의 벨트 라인 상부 단면은 시게를 넓게 하기 위해 가능케 하는 경향이 있지만 차체의 벤딩 및 비틀림 강성을 고려하여야 한다. 상기 벨트 라인의 하단부는 상부와 비교하여 단면이 크고 강성이 급하게 변하는 부위도 많지만 도어를 지지하고 있기 때문에 도어의 강성 저하를 고려하여 제작되고 있다. 또한 사이드 바디의 리어 휠 부근에서는 일반적으로 주행중에 외표면의 부압이 높기 때문에 이 부위에 환기구를 설치한다.

상기 리어 바디는 승객실의 뒤에 있으며, 일반적으로 화물실로 되는 부분과 사이드 바디 및 언더 바디의 일부를 포함한 부분으로 구성되어 있는데, 구조적으로 리어 바디는 객실과 트렁크 룸이 패널로 완전히 분리되어 있고, 좌우의 사이드 바디가 붙어 있는 구조와, 객실과 트렁크 룸이 분리되어 있지 않은 구조로 구분된다.

상기 객실과 트렁크 룸이 분리되는 경우의 차량은 셀프 페널 및 시트 백 서포트가 차체의 비틀림 강성에 의외로 크게 기여하고 있지만 객실 과 트렁크 룸이 구분되지 않는 차량은 셀프 패널 및 시트 백 서포트가 없어 후면 개구부 주변을 2중 구조 또는 전부 밀폐 단면의 구조로 하고 있다.

마지막으로 상기 각 바디에는 다양한 크기 및 형상을 구비하는 그로멧트 홀이 관통되어 형성되어 전장 부품의 와이어 하네스가 통과되거나 또는 다양한 종류의 부품 및 장치들을 마운팅하고 있다.

종래에는 상기와 같이 자동차 각 바디 패널에 형성되는 그로멧트 홀의 일측면에 이 그로멧트 홀의 중심선과 일치되게 웰드 너트를 용접하여 다양한 부품들 또는 장치류를 고정하고 있는데, 이러한 종래의 웰드 너트는 중앙에 수직으로 관통되는 구멍이 형성됨과 동시에 결속 볼트가 나사조임될 수 있는 나사부가 형성되는 단일체 형상을 구비하는 일반적인 너트로써, 상기 웰드 너트를 용접 작업으로 각 바디에 형성된 그로멧트 홀의 일측면에 고정 결합할 시 반드시 웰드 너트의 나사구멍과 그로멧트 홀의 중심을 정확하게 일치시켜 고정시켜야 함으로써, 협소한 작업공간에서의 용접작업의 곤란성으로 인해 작업성이 저하되는 문제접이 있었다.

또한 상기 웰드 너트의 중심선과 그로멧트 홀의 중심선이 일치되지 않은 상태로 고정 작업이 완료되면 작업자는 웰드 너트를 다시 분리한 다음 재용접 작업을 수행하여 웰드 너트를 고정하여야 함으로 작업 능률이 저하되는 문제점도 있었다.

그리고 상기 웰드 너트와 그로멧트 홀의 중심선이 일치하지 않은 상태에서 부품 또는 장치류를 현가 하여 결속 볼트를 나사조임하게 되면 이 결속 볼트가 정확하게 나사조임되지 않을 뿐만 아니라 추후 자동차의 주행에 따른 진동에 의해 결속볼트가 이탈되어 부품 또는 장치류가 이탈됨으로써 경제적 손실을 초래하거나 심한 덜컥거림등 소음을 발생시키는 등의 문제점도 있었다.

본 발명은 자동차 각 바디의 패널에 형성되는 그로멧트 홀의 센터와 정확하게 일치되지 않은 상태로 일측면에 용접 작업으로 고정 결합되어도 결속 볼트를 그로멧트 홀의 센터와 일치시켜 나사조임할 수 있도록 하여 작업성을 향상 및 편의를 제공할 수 있는 센터링 웰드 너트를 제공하는 것으로, 본 발명은 중앙의 수직으로 관통되는 구멍 내주면에 나사부가 구비되고, 이 구멍의 중심으로부터 동심원을 이루는 외주면이 형성되며, 이 외주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부가 형성되는 이너 너트와, 수직의 외주면이 다각을 구비함과 동시에 상기 이너 너트와 동심원을 이루면서 내주면이 형성되고, 이 내주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부가 형성되며, 이너 너트의 외주면과 일정한 간격의 공간부가 구비되는 아우트 너트와, 신축성이 우수한 재질로 형성되며, 상기 이너 너트의 외주면과 아우트 너트의 내주면 사이의 공간부에 삽입되어 결합되는 링 형상의 인서트 패킹으로 구성되는 자동차용 센터링 웰드 너트를 제공함에 의해 달성된다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 일 실시예의 자동차 사시도,

도 2 는 본 발명에 따른 센터링 웰드 너트의 평면 예시도,

도 3 은 도 2 의 A - A 선 단면 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 센터링 웰드 너트 (12) : 아우트 너트

(14) : 이너 너트 (16) : 인서트 패킹

(20) : 그로멧트 홀 (22) : 차체 패널

(122,142) : 환형 홈부 (144) : 나사부

도 1 및 도 2 에는 본 발명에 따른 자동차용 센터링 웰드 너트가 도시되어 있는데, 이 자동차용 센터링 웰드 너트(10)는 아우트 너트(12)와, 이너 너트(14) 및 인서트 패킹(16)으로 구성된다.

상기 아우트 너트(12)는 도 2 에서와 같이 최외측면이 수직을 구비함과 동시에 다각으로 형성되며, 내주면은 원형의 홈이 구비된다.

상기 아우트 너트(12)의 내주면에는 상하가 수직부로 되고, 이 수직부에서 내향되게 경사부를 구비하며 함몰되는 형상을 구비하는 내향된 환형 홈부(122)가 일체로 형성된다.

상기 아우트 너트(12)의 외주면은 원형을 구비하는 것도 바람직하다.

상기 이너 너트(14)는 중앙에 수직으로 관통되는 구멍이 형성됨과 동시에 이 구멍의 내주면에는 나사부(144)가 형성되며, 외주면은 이 구멍과 동일한 방향을 구비하는 원통체로 형성된다.

상기 이너 너트(14)의 외주면에는 상하가 수직부로 되고, 수직부에서 내향되게 경사부를 구비하며 함몰되는 형상을 구비하는 내향된 환형 홈부(142)가 일체로 형성된다.

상기 이너 너트(14)의 최대 직경은 상기 아우트 너트(12)의 원형홈의 직경 보다 적은 치수를 구비하게 되며, 각각의 환형 홈부(122,142)는 서로 대향되게 형성된다.

상기 인서트 패킹(16)은 신축성이 우수한 재질로 형성됨과 동시에 링상으로 형성된다.

상기 아우트 너트(12)는 그로멧트 홀(20)이 구비되는 차체 패널(22)의 일측면에 면접되어 용접 작업으로 고정 결합된다.

상기 고정된 아우트 너트(12)의 원형 홈으로 인서트 패킹(16)이 외주면에 결합되는 이너 너트(14)를 압착하여 결합한다. 이때 인서트 패킹(16)을 일부 융착하여 고정 결합하는 것도 바람직하다.

상기 아우트 너트(12) 및 이너 너트(14)는 인서트 패킹(16)에 의해 단일체로 형성된다.

상기 차체 패널(22)의 타측에서 부품 및 장치류를 현가하는 또는 고정하는 부재를 면접시킴과 동시에 결속 볼트를 나사부(144)와 일치시켜 나사조임하면 되는 것이다.

이때 이너 너트(14)의 나사부(144) 중심선이 그로멧트 홀(20)의 중심선과 정확하게 일치되지 않아도, 결속 볼트의 나사 조임으로 이너 너트(14)가 전후,좌우 방향으로 유동하게 되는데, 이 유동되는 것은 인서트 패킹(16)이 유동됨에 따라 동시에 이루어지며, 결속 볼트는 정확하게 그로멧트 홀(20)을 통과하여 나사부(144)에 나사조임되는 것이다.

다시 설명하면 중앙의 수직으로 관통되는 구멍 내주면에 나사부(144)가 구비되고, 이 구멍의 중심으로부터 동심원을 이루는 외주면이 형성되며, 이 외주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부(142)가 형성되는 이너 너트(14)와, 수직의 외주면이 다각을 구비함과 동시에 상기 이너 너트(14)와 동심원을 이루면서 내주면이 형성되고, 이 내주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부(122)가 형성되며, 이너 너트(14)의 외주면과 일정한 간격의 공간부가 구비되는 아우트 너트(12)와, 신축성이 우수한 재질로 형성되며, 상기 이너 너트(14)의 외주면과 아우트 너트(12)의 내주면 사이의 공간부에 삽입되어 결합되는 링 형상의 인서트 패킹(16)으로 구성되는 것으로, 상기 인서트 패킹(16)은 이너 너트(14) 및 아우트 너트(12)의 내외주면에 형성되는 환형 홈부(142,122)의 사이에 긴밀하게 삽입되어 고정 결합되는 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 효과에 관해 설명하겠다.

아우트 너트(12)를 그로멧트 홀(20)이 형성되는 차체 패널(22)에 면접시켜 용접 작업으로 고정결합한다.

이어서 이너 너트(14)의 외주면에 인서트 패킹(16)을 밀착시켜 일체로 결합한다.

그리고, 상기 이너 너트(14)를 상기 아우트 너트(12)의 원형홈에 삽입하는데, 상기 이너 너트(14)의 외주면에 일체로 된 인서트 패킹(16)의 최외부면이 아우트 너트(12)의 원형 홈 내주면에 밀착되도록 압착하여 결합한다.

상기 아우트 너트(12)는 용접에 의해 고정 결합되며, 상기 이너 너트(14)는 인서트 패킹(16)과 일체로 됨과 동시에 다시 아우트 너트(12)와 일체로 고정결합된다.

상기 인서트 패킹(16)은 아우트 너트(12) 및 이너 너트(14)에 각각 형성되는 환형 홈부(122,142)에 내외주면이 밀착되어 고정되며, 또한 열융착하여 고정 결합된다.

상기 그로멧트 홀(20)이 형성된 차체 패널(22)에 센터링 웰드 너트(10)가 고정 결합될 시 이너 너트(14)의 나사부(144) 중심선이 그로멧트 홀(20)의 중심선과 일치하지 않고 일부 벗어나더라도, 결속 볼트의 나사조임에 의해 인서트 패킹(16)이 유동됨과 동시에 이너 너트(14)가 유동되어 결속 볼트는 정확하게 그로멧트 홀(20)에 나사조임 되는 것이다.

따라서, 센터링 웰드 너트(10)의 나사부(144) 및 그로멧트 홀(20)의 중심선이 일치되지 않은 상태의 용접 오차를 이너 너트(14) 및 인서트 패킹(16)의 유동으로 보정할 수 있는 것이다.

그러므로, 작업성 및 편의성을 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. a) 중앙의 수직으로 관통되는 구멍 내주면에 나사부가 구비되고, 이 구멍의 중심으로부터 동심원을 이루는 외주면이 형성되며, 이 외주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부가 형성되는 이너 너트와;

   b) 수직의 외주면이 다각을 구비함과 동시에 상기 이너 너트와 동심원을 이루면서 내주면이 형성되고, 이 내주면의 중단부에는 내향된 환형 홈부가 형성되며, 이너 너트의 외주면과 일정한 간격의 공간부가 구비되는 아우트 너트와;

   c) 신축성이 우수한 재질로 형성되며, 상기 이너 너트의 외주면과 아우트 너트의 내주면 사이의 공간부에 삽입되어 결합되는 링 형상의 인서트 패킹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 센터링 웰드 너트.
2. 제 1 항에 있어서:

   상기 인서트 패킹(16)은 이너 너트(14) 및 아우트 너트(12)의 내외주면에 형성되는 환형 홈부(142,122)의 사이에 긴밀하게 삽입되어 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 센터링 웰드 너트.