KR100347724B1 - 차체용 케이지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체용 케이지 구조에 관한 것으로, 특히 차량의 정비나 기타의 작업을 위해서 탈부착이 빈번한 새시 크로스 맴버의 취부 케이지 너트에 관련된 것으로, 특히 케이지의 모서리 부분을 절개하여 용접점을 점접촉으로 함으로서, 너트와 케이지간에 클리어런스를 적게 유지하여 너트의 공회전을 막도록 하는 것을 특징으로 하는 차체용 케이지 구조에 관한 것이다.

Description

차체용 케이지 구조{Cage Structure for Vehicles}

본 발명은 차체용 케이지 구조에 관한 것으로, 특히 차량의 정비나 기타의 작업을 위해서 탈부착이 빈번한 새시 크로스 맴버의 취부 케이지 너트에 관련된 것으로, 너트와 케이지간에 클리어런스를 적게 유지하여 유동너트를 설치시 강한 토크에도 견딜 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차체용 케이지 구조에 관한 것이다.일반적으로 알려져 있는 자동차에 있어서, 탑승자가 탑승하거나 내릴 수 있도록 도어가 설치되며 내측에 다수의 편의 장치가 설치되는 차실, 동력을 발생시키는 엔진이 장착되어 그 상측에 엔진을 보호하는 후드가 개폐가능토록 설치되는 엔진룸, 화물을 안전하게 보호토록 형성되는 트렁크등으로 구성되는 차체(body)와;

상기 차체의 저면에 지지되어 엔진의 동력을 주행휠에 전달하는 동력전달장치, 주행휠의 방향을 조정하여 차량의 주행방향을 조정하는 조향장치, 주행휠의 내측에 설치되는 드럼을 마찰하여 주행휠의 회전을 제한함으로써 감속 및 제동시키는 제동장치, 승객에게 안락함을 제공토록 지면으로부터 전달되는 진동 및 충격을 흡수하는 현가장치, 지면에 접촉되어 회전운동함으로써 자동차를 움직이게 하는 구동바퀴로 구성된 주행장치 등을 결합하는 새시(Chassis); 로서 구성된다.

그리고, 프레임은 새시를 구성하는 각 장치나 보디를 장치하는 골격을 이루는 것으로, 장치한 부품이나 보디에서 전달되는 하중, 전후의 차축에서의 반력을 지지하는 중요한 부분이다.

그 때문에 프레임은 자동차가 주행중에 받는 노면에서의 충격이나 하중 등에 의해 생기는 굽힘, 비틀림, 텐션, 진동 등에 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성을 가짐과 동시에 경량인 것이 필요하게 된다.

특히, 자원절감을 강하게 부르짖고 있는 현재, 승용차 등에서는 프레임과 보디를 일체구조로 하는 것이 주류로 되어 있다. 이 형식은 차량중량을 가볍게 할 뿐만 아니라, 자동차의 앞부분 또는 뒷부분을 구성하는 프레임과 보디을 적절히 조립함으로써 충돌 등의 충격력을 가능한 흡수하여 승차원의 보호, 다른차(사람)에의 충격의 저감을 도모할 수 있다.

한편, 크로스 맴버나 사이드 맴버는 언더 보디 등에 쓰여지고 있는 골격으로, 강도나 강성을 높이기 위하여 쓰여지고 있다.

또한 전후나, 좌우방향의 비틀림이나 휘어짐을 방지하기 위하여도 쓰여지고 있으며, 자동차 진행방향에 대하여 직각으로 설치되는 것을 크로스 맴버, 전후방향으로 설치되어 있는 것을 사이드 맴버라고 불리운다.

여기서, 크로스 맴버(1)의 결합구조를 살펴보면 도 1a, b, c에 나타낸 바와같이 케이지(2) 목적상 통상 2mm 정도의 조립공차를 갖는 구조로, 베이스 플레이트 (3)상의 케이지 내부에 너트(4)가 위치하게 되며, 볼트(5)로써 크로스 맴버(1)와 베이스 플레이트(3)를 결합시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 결합구조는 너트에 강한 토크를 부여시 케이지의 모서리 부위가 손상되며, 너트가 공회전하기 쉬운 문제점이 있으며, 따라서 강한 토크로써 볼트(5)를 체결하게 되면 케이지 측면의 변형이 발생하여 바디에 손상을 가하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 케이지(2) 내부에 위치하는 너트(4)는 조립 공정을 용이하게 하기 위해 너트와 케이지 사이에는 클리어런스(A)를 확보 해야 하나, 클리어런스가 크게 되면 도 1c와 같이 강한 토크로 조일시 너트가 공회전 문제가 있어 충분한 클리어런스를 확보하기 어려워 조립 공정에 문제를 유발시키며, 케이지의 모서리 부분을 원호 형상으로 제작해야 하는 어려움이 있고, 상기 원호를 최소화 해야 하므로 케이지의 두께 증가에도 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 케이지는 용접 공간을 확보하기 위해 4개의 절곡면을 갖기 때문에 좁은 공간에 케이지를 설치해야 할 경우 작업이 매우 어렵게 되는 문제점이 더 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로,

케이지의 모서리에 형상되는 원호를 없애고 그 부위를 절개하여, 절개된 부분이 너트의 스토퍼 기능을 담당하게 함으로써, 강한 토크로 볼트를 조일시에도 너트가 케이지에서 헛돌지 않고 볼트와의 강력한 체결이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 모서리 부분을 수직 방향으로 각각 절개하고, 테두리 부분을 형성하는 4개의 면중 서로 바라보는 2개면의 가장자리를 다른 2개면 보다 하향 연장시켜 용접점을 형성하여 이루어진 것이 특징이다.

도 1a는 일반적인 케이지와 너트 결합상태도.

도 1b는 도 1a의 A-A면 단면도.

도 1c는 도 1a의 동작상태도.

도 2a는 본 발명의 케이지 분해도.

도 2b는 완성된 본 발명 케이지의 상태도.도 3은 본 발명의 케이지와 너트를 결합한 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 크로스 맴버 2: 케이지

3: 베이스 플레이트 4: 너트

5: 볼트

이하에서 도면을 참조로 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

또한, 종래와 동일한 기능을 하는 수단은 동일번호로써 기재한다.

도 2a, 2b는 본 발명의 구성도로써, 도시한 바와같이, 모서리 부분(a)이 수직 방향으로 각각 절개되고, 테두리 부분을 형성하는 4개의 면중 서로 바라보는 2개면(b)의 가장자리를 다른 2개면(c) 보다 하향 연장시켜 용접점을 형성하여 이루어진 구성을 갖는다.즉, 종래에는 케이지가 면접촉으로 용접되기 때문에 너트를 삽입한 상태에서 케이지를 용접시 너트가 열변환되는 것을 방지하기 위해서는 너트와 일정한 거리만큼 이격되어 있어야 하며, 따라서 너트의 크기에 비해 케이지의 크기를 훨씬 더 크게 제작해야 하므로 케이지 내부에서 너트가 헛도는 문제가 발생하였던 것이다.그리고, 본 발명에서와 같이 케이지의 4개면에 점접촉하게 되면 용접시 너트에 가해지는 영향력이 최호화 되어 케이지에 너트가 꽉채워지도록 제작해도 별 문제가 없어, 케이지의 크기를 적게 하여도 된다.따라서, 상기와 같이 케이지의 크기를 줄이게 되면 케이지 전체면이 스토퍼 역할을 하게 되어 케이지 내부에 위치하는 너트가 헛돌지 않게 된다.결국, 본 발명을 이용하게 되면 용접점이 점접촉이 가능하도록 형성되므로 너트와 케이지 사이의 공간(클리어런스)을 작게 형성해도 별 문제가 없기 때문에 케이지의 하우징이 너트의 유동을 충분히 막을 수 있게 된다.한편, 본 발명의 제작방법을 살펴보면, 먼저 일측이 개구된 정 육면체를 만드는 형상으로 재단하고, 이어 4개의 면을 밴딩하여 일측이 개구된 직 육면체 형태의 케이지(2)를 완성하게 된다.

이때, 4개의 면중 2개의 면(b)에는 용접점을 형성하게 되는바, 서로 마주보는 면의 가장자리 부분을 다른 면(c)보다 더 연장시키고, 여기서 연장된 4점(d)을 프로젝션 용접에 의하여 케이지를 용접시키게 된다.

상기와 같이 제작되는 본 발명은 케이지를 베이스 플레이트에 결합시 상기 4점(d)을 이용하여 프로젝션 용접시키기 때문에, 별도로 많은 공간이 필요하지 않게 되어 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되는 것이다.

즉, 종래에는 4개의 절곡면과 면접촉에 의해 용접이 이루어졌기 때문에, 4개의 절곡면이 차지할 공간을 확보해야 하므로 케이지의 위치를 정하는데 매우 곤란한 문제가 있으나, 본 발명을 이용하게 되면 4개의 용접점(d)을 이용하여 케이지(2)를 베이스 플레이트(3)에 결합시키기 때문에 공간확보에 어려움이 없이작업을 진행할 수가 있게 된다.

또한, 본 발명을 이용하게 되면 케이지(2)의 모서리 부분(a)을 수직으로 절개시키기 때문에 케이지(2)를 전반적으로 두껍게 형성해도 되므로, 너트(4)에 걸리는 토크를 충분히 이겨낼 수 있게 된다.

이는 종래 케이지의 경우 모서리 부분을 원호 형상으로 형성하기 때문에 상기 원호 형상을 최소화할 필요가 있어 케이지 두께 증가에 영향을 주는 것과 대비된다.

따라서, 본 발명을 이용하게 되면 케이지의 두께를 전반적으로 두껍게 형성할 수 있여 필요 강성을 유지할 수 있고, 4개의 용접점에 의해 용접이 이루어지기 때문에 클리어런스를 적게 확보해도 되므로 케이지의 스토퍼 기능을 높일 수 있으며, 공간 활용에 있어서도 종래에 비해 탁월한 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 모서리 부분(a)이 수직 방향으로 각각 절개되고, 테두리 부분을 형성하는 4개의 면중 서로 바라보는 2개면(b)의 가장자리를 다른 2개면(c) 보다 하향 연장시켜 4개의 용접점(d)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차체용 케이지 구조.