KR100894514B1 - 루프 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 상부에 물품을 고정시키는 루프 캐리어에 관한 것으로서, 로스바가 원활하게 이동될 수 있도록 채널 내측면의 접촉되는 베어링 구름 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 루프 캐리어를 제공하기 위하여, 자동차의 상부면에 길이 방향으로 배치되고 내측면을 따라 채널이 형성된 한 쌍의 사이드 레일과 상기 채널에 결합되는 한 쌍의 결합부와 상기 양측 결합부 사이에 위치되는 몸체부로 이루어져 가해지는 외력에 의해 상기 채널을 따라 이동되는 크로스바와 상기 크로스바의 몸체부와 결합부 사이에 위치되고, 결합부를 채널 측으로 밀착시키는 밀착 수단과 상기 결합부의 양측단부에 구비되고, 채널의 좌우내측면을 따라 구름접촉되는 롤러 베어링과, 상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 구비되어 가해지는 외력에 따른 자유회전이 이루어지는 볼 베어링으로 이루어져 상기 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상기 롤러 베어링이 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단으로 구성됨을 특징으로 하여, 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단을 통해 크로스 바에 작용되는 수평 외력 및 수직 외력에 의해서 채널 내부에서 크로스 바가 고착되는 문제점을 해결하여 손쉽게 크로스바의 위치를 재조정할 수 있다는 장점이 있다.

루프랙 크로스바 베어링 사이드 레일

Description

루프 캐리어{roof carrier}

본 발명은 자동차 상부에 물품을 고정하기 위한 루프 캐리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크로스바가 원활하게 이동될 수 있도록 채널 내측면의 접촉되는 베어링 구름 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 루프 캐리어이다.

루프 캐리어는 자동차의 상부면에 장착되어 물품을 고정시키는 역할을 하며, 도 1은 종래의 루프 캐리어가 자동차에 장착된 상태를 도시하는 사용상태도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 루프 캐리어는 자동차(2)의 상부면에 길이방향으로 고정되는 사이드 레일(10)과 상기 사이드 레일을 연결하는 크로스 바로 구성되는 것이 일반적이며, 크로스바는 적재된 화물의 크기에 따라 적절히 그 간격을 조정할 필요성이 있으며, 따라서 크로스바는 사이드 레일의 내측면에 형성된 채널을 따라 수평이동될 수 있는 구조를 채택하고, 이동된 크로스 바를 사이드 레일에 고정시키는 록킹 장치가 필요하게 된다.

이러한 루프 캐리어에 관련하여, 미국특허청에 출원되어 등록된 등록번호 US 6,179,179호, US 5,715,980호 등이 제안되어 왔으며, 이러한 선행 기술들은 가이드휠 어셈블리를 크로스 바의 양단에 고정시키고, 가이드 휠 어셈블리가 채널의 내측면에 접촉되면서 이동되는 구조를 채택하여, 마찰력을 최소화하여 크로스바의 고착됨이 없이 수평이동되도록 제안한 바 있다.

도 2는 종래의 사이드 레일과 크로스 바의 결합상태를 도시하는 분해사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래의 크로스 바(20)의 양단부에는 수평 롤러(22)가 결합되어, 사이드 레일(10)의 내측면에 형성된 채널(14)을 따라 이동될 수 있도록 구성되며, 조작자는 록킹 장치를 이용하여 고정핀(24)을 사이드 레일(10)의 고정홈(12)과 분리시키고, 크로스 바(20)를 원하는 위치에 이동시키게 된다.

이때 채널 좌우 내측면에 접촉되는 가이드 휠(22)은 크로스 바의 이동과정에서 발생되는 마찰력을 감소시켜 크로스 바의 이동을 원활하게 하는 역할을 하게 된다.

그러나, 조작자가 크로스 바에 수평력을 작용시키더라도 상기 가이드 휠(22)에는 수평 및 수직 하중이 동시에 작용하게 되고, 따라서 고정축을 통해 수평회전되는 가이드 휠은 채널의 내측면과 원활하게 구름 접촉하지 못하는 문제점이 여전히 존재한다.

특히, 크로스 바를 일정한 위치에 장기간 고정시킨 경우 황사 등의 이물질이 채널 내부에 유입되어 가이드 휠과 채널의 접촉부에 달라붙거나, 채널의 제조 과정에서 내측면의 평탄도가 보장되지 못하는 경우 등 채널의 내측면의 조건에 따라서 크로스 바의 수평 이동이 원활하지 못하다는 사용상의 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 크로스 바를 사이드 레일을 따라 수평이동시키는 경우 상기 크로스 바에 작용되는 외력에 의해서 채널 내부에서 크로스 바가 고착되는 문제점을 해결한 루프 캐리어를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 루프 캐리어는 자동차의 상부면에 길이 방향으로 배치되고 내측면을 따라 채널이 형성된 한 쌍의 사이드 레일과 상기 채널에 결합되는 한 쌍의 결합부와 상기 양측 결합부 사이에 위치되는 몸체부로 이루어져 가해지는 외력에 의해 상기 채널을 따라 이동되는 크로스바와 상기 크로스바의 몸체부와 결합부 사이에 위치되고, 결합부를 채널 측으로 밀착시키는 밀착 수단과 상기 결합부의 양측단부에 구비되고, 채널의 좌우내측면을 따라 구름접촉되는 롤러 베어링과, 상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 구비되어 가해지는 외력에 따른 자유회전이 이루어지는 볼 베어링으로 이루어져 상기 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상기 롤러 베어링이 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

여기서 상기 베어링 구름 수단은 상기 결합부의 양측단부에 결합되는 하우징과 상기 하우징 내부에 수용되어 상기 채널의 좌우내측면에 외면이 접촉되는 롤러 베어링과 상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 함몰형성된 반구형의 제 1 수용부와 상기 하우징 내부의 상하부면에 각각 함몰형성된 반구형의 제 2 수용부와 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부을 통해 수용되는 한 쌍의 볼 베어링으로 구성되고, 상기 롤러 베어링의 상하부면과 상기 하우징 내부의 상하부면이 일정 간격으로 이격배치됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 롤러 베어링은 채널의 좌우내측면에 외면이 접촉되는 외륜과 상기 외륜의 중심부에 형성된 결합공에 결합되고, 상하부면에 반구형의 제 1 수용부가 함몰형성된 내륜과 상기 외륜과 내륜 사이에 결합되는 전동체로 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 외륜은 채널에 접촉되는 외면이 일정한 곡률은 가진 구면으로 형성됨을 특징으로 한다.

한편, 상기 밀착 수단은 상기 결합부의 일측면과 몸체부 일측면 사이에 결합되는 압축 코일 스프링을 이용하여, 상기 결합부를 사이드 레일측으로 밀착시킴을 특징으로 하고. 상기 결합부의 이동을 구속하는 가이드부가 포함됨을 특징으로 한다.

마지막으로 상기 가이드부는 상기 결합부의 일측면에 함몰형성되어 크로스바의 일단부가 삽입되는 삽입구와 상기 삽입구가 형성된 결합부의 외면에 관통형성되는 체결공과 상기 삽입구에 삽입된 크로스바의 외면에 돌출 형성되어 상기 체결공에 결합되는 돌기로 구성되어, 상기 돌기가 체결공을 따라 크로스바의 수평방향으로 이동될 수 있음을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 루프 캐리어는 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단을 통해 크로스 바에 작용되는 수평 외력 및 수직 외력에 의해서 채널 내부에서 크로스 바가 고착되는 문제점을 해결하여 손쉽게 크로스바의 위치를 재조정할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 베어링 구름 수단을 통해서 채널의 내면에 평탄도가 일정하게 유지되지 못하는 조건에서도 크로스 바를 용이하게 이동시킬 수 있는 루프 캐리어를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 루프 캐리어는 기본적으로 도 2에 도시된 종래의 루프 캐리어와 동일하게 자동차의 상부면에 길이 방향으로 배치되고 내측면을 따라 채널이 형성된 한 쌍 사이드 레일(10)과 가해지는 외력에 의해 상기 채널을 따라 이동되는 크로스바(20)로 구성되며, 밀착 수단 및 베어링 구름 수단이 포함된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 루프 캐리어를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 크로스 바를 도시하는 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 크로스 바(20)는 채널에 결합되는 한 쌍의 결합부(20a)와 상기 양측 결합부 사이에 위치되는 몸체부(20b)로 이루어진 다.

상기 결합부(20a)의 양측단부에는 채널의 좌우내측면을 따라 구름접촉되는 롤러 베어링과 상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 구비되어 가해지는 외력에 따른 자유회전이 이루어지는 볼 베어링으로 이루어져 상기 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상기 롤러 베어링이 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단(30)이 구비된다.

도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이 몸체부(20b)의 단부는 결합부(20a)에 결합되고, 결합부의 측면에는 록킹 장치에 연동되어 수평이동되는 고정핀(24)이 결합된다.

또한, 베어링 구름 수단(30)의 하우징(32)은 체결 볼트(b) 등을 통해서 결합부(20a)에 결합되는 것이 바람직하다.

베어링 구름 수단(30)에 대해 보다 상세히 살펴보면, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베어링 구름 수단을 도시하는 분해 사시도이다.

베어링 구름 수단(30)은 하우징(32), 롤러 베어링(36) 및 한 쌍의 볼 베어링(34)으로 구성되며, 상기 하우징(32)은 상,하부 하우징(32a,32b)로 구성되고 상기 구성 요소가 내부에 용이하게 결합되도록 구성되는 것이 바람직하며, 좌우측면이 개구되어, 상기 롤러 베어링(36)이 채널의 좌우측면에 접촉될 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 하우징(32) 내부의 상하부면(구체적으로는 상부 하우징의 하부면과 하부 하우징의 상부면)에는 제 2 수용부(32c)가 함몰형성된다.

상기 롤러 베어링(36)은 외륜(37), 내륜(38) 및 전동체(39)로 구성되며, 상기 외륜(37)은 상기 하우징(32) 내부에 수용되어 채널의 좌우내측면에 외면이 접촉되는 역할을 하며, 중심부에는 상하로 관통된 결합공(37a)이 형성된다.

특히, 상기 외륜(37)의 외면(37b)은 일정한 곡률은 가진 구면으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 내륜(38)은 상기 외륜(37)의 중심부에 형성된 결합공(37a)에 결합되고, 상하부면에 반구형의 제 1 수용부(38a)가 함몰형성되며, 상기 외륜(37)과 내륜(38) 사이에는 전동체(9)가 결합된다.

여기서, 상기 외륜(37), 내륜(38) 및 전동체(39)의 결합 관계는 일반적인 구름 베어링의 구조와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 하며, 다만 상기 내륜(38)은 상기 결합공(37a)에 결합되어 롤러 베어링의 중심축 역할을 하며, 반구형의 제 1 수용부(38a)가 상하부면에 함몰형성되어, 상기 볼 베어링(34)이 각각 수용된다.

그리고 상기 제 1 수용부(38a)는 상기 볼 베어링(34)의 외면에 대응되는 형상으로 제작되어, 상기 볼 베어링(34)이 상기 제 1 수용부(38a)을 따라 자유롭게 회동가능하게 제작된다.

또한, 상기 볼 베어링(34)은 금속 재질의 구로 제작되며, 구체적인 작용에 대해서는 후술하기로 한다.

도 6a은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베어링 구름 수단을 도시하는 개념 단면도이며, 도 6b는 도 6a의 변화도이다.

도 6a에 도시된 바와 롤러 베어링(36)의 외주면(구체적으로는 외륜의 외주면)은 사이드 레일(10)의 채널 내측면(14c)에 접촉되면서 구름 회전되고, 상기 롤러 베어링의 상하부면과 상기 하우징 내부의 상하부면은 일정 간격으로 이격배치된다.

따라서, 크로스 바의 이동과정에서 베어링 구름 수단에 수평 및 수직 외력이 작용되는 경우 롤러 베어링(36)은 도 6b에 도시된 바와 같이 상하 방향으로 일정각도(α) 이내에서 회동되면서 원활하게 구름 운동이 진행될 수 있다.

도 7은 베어링 구름 수단의 작동 원리를 설명하는 개념도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 내륜(38)의 상하부면에 형성된 제 1 수용부(38a)와 상,하부 하우징의 내부의 형성된 제 2 수용부(32c)를 통해 수용된 한 쌍의 볼 베어링(34)은 롤러 베어링에 작용되는 외력에 의해 자유롭게 회전가능하고, 상기 한 쌍의 볼 베어링(34)을 통해 구속되는 외륜(37)은 채널의 내측면을 따라 회전되면서도 상하 방향으로 회동가능해 진다.

특히, 롤러 베어링 및 한 쌍의 볼 베어링(34)은 각각 별개로 구름 운동되므로 제 2 수용부(32c) 또는 제 1 수용부(38a)에 이물질이 유입되는 등 볼 베어링이 구름 운동이 될 수 없는 경우에도 롤러 베어링의 원활한 구름 운동이 보장될 수 있다.

다음으로 밀착 수단에 대해 살펴보기로 한다.

밀착 수단은 크로스바의 몸체부와 결합부 사이에 위치되고, 결합부를 채널 측으로 밀착시키는 역할을 하며, 상기 결합부의 일측면과 몸체부 일측면 사이에 결 합되는 압축 코일 스프링을 이용하여, 상기 결합부를 사이드 레일측으로 밀착시키면 상기 결합부에 형성된 롤러 베어링이 채널의 내측면에 밀착하게 되어 크로스 바가 원활하게 이동될 수 있도록 한다.

그리고 상기 밀착 수단에는 상기 결합부의 이동을 구속하는 가이드부가 포함되는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밀착 수단을 도시하는 개념사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 압축 코일 스프링(42)은 결합부(20a)의 일측면과 몸체부(20b))의 일측면 사이에 결합되어 상기 결합부(20a)를 사이드 레일측으로 밀착시키고, 상기 결합부의 이동을 구속하는 가이드부(50)는 삽입구(52), 체결공(54) 및 돌기(56)로 구성된다.

상기 삽입구(52)는 상기 결합부(20a)의 일측면에 함몰형성되어 크로스바(20)의 일단부가 삽입되고, 상기 결합부(20a)에는 수직으로 관통된 체결공(54)가 형성되고, 상기 체결공(54)에는 상기 삽입구(52)에 삽입된 크로스바의 외면에 돌출 형성된 돌기(56)가 결합된다.

여기서, 상기 체결공(54)이 결합부(20a)의 이동 방향으로 연장형성되어, 상기 돌기(56)가 체결공(54)을 따라 크로스바의 수평방향으로 이동될 수 있다.

따라서, 상기 압축 코일 스프링(42)의 탄성력을 통해 결합부(20a)가 사이드 레일측으로 밀려지더라도 상기 가이드부를 통해 일정 거리 이상의 이동을 제한하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 크로스 바가 고착되는 문제점을 해결한 루프 캐리어를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 루프 캐리어가 자동차에 장착된 상태를 도시하는 사용상태도.

도 2는 종래의 사이드 레일과 크로스 바의 결합상태를 도시하는 분해사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 크로스 바를 도시하는 사시도.

도 4는 도 3의 분해사시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베어링 구름 수단을 도시하는 분해 사시도.

도 6a은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 베어링 구름 수단을 도시하는 개념 단면도.

도 6b는 도 6a의 변화도.

도 7은 베어링 구름 수단의 작동 원리를 설명하는 개념도.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 밀착 수단을 도시하는 개념사시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 루프 캐리어 2: 자동차

10: 사이드 레일 20a: 결합부

20b: 몸체부 14: 채널

20: 크로스 바 24: 고정핀

30: 베어링 구름 수단 32: 하우징

32a: 상부 하우징 32b: 하부 하우징

32c: 제 2 수용부 34: 볼 베어링

36: 롤러 베어링

37: 외륜 37a: 결합공

38: 내륜 38a: 제 1 수용부

39: 전동체 42: 압축 코일 스프링

50: 가이드부 52: 삽입구

54: 체결공 56: 돌기

Claims (7)

1. 삭제
2. 자동차 상부에 물품을 고정하기 위한 루프 캐리어에 있어서,

   자동차의 상부면에 길이 방향으로 배치되고 내측면을 따라 채널이 형성된 한 쌍의 사이드 레일(10)과;

   상기 채널에 결합되는 한 쌍의 결합부(20a)와 상기 양측 결합부 사이에 위치되는 몸체부(20b)로 이루어져 가해지는 외력에 의해 상기 채널을 따라 이동되는 크로스바(20)와;

   상기 크로스바의 몸체부와 결합부 사이에 위치되고, 결합부를 채널 측으로 밀착시키는 밀착 수단과;

   상기 결합부의 양측단부에 구비되고, 채널의 좌우내측면을 따라 구름접촉되는 롤러 베어링과, 상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 구비되어 가해지는 외력에 따른 자유회전이 이루어지는 볼 베어링으로 이루어져 상기 채널 내측면의 평탄도에 따라서 상기 롤러 베어링이 상하 방향으로 회동되는 베어링 구름 수단(30);으로 구성되며,

   상기 베어링 구름 수단(30)은,

   상기 결합부의 양측단부에 결합되는 하우징(32)과;

   상기 하우징 내부에 수용되어 상기 채널의 좌우내측면에 외면이 접촉되는 롤러 베어링(36)과;

   상기 롤러 베어링의 중앙부 상,하부면에 각각 함몰형성된 반구형의 제 1 수용부(38a)와;

   상기 하우징 내부의 상하부면에 각각 함몰형성된 반구형의 제 2 수용부(32c)와;

   상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부을 통해 수용되는 한 쌍의 볼 베어링(34);으로 구성되고,

   상기 롤러 베어링의 상하부면과 상기 하우징 내부의 상하부면이 일정 간격으로 이격배치됨을 특징으로 하는 루프 캐리어.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 롤러 베어링(36)은,

   채널의 좌우내측면에 외면이 접촉되는 외륜(37)과;

   상기 외륜의 중심부에 형성된 결합공에 결합되고, 상하부면에 반구형의 제 1 수용부가 함몰형성된 내륜(38)과;

   상기 외륜과 내륜 사이에 결합되는 전동체(39);로 구성됨을 특징으로 하는 루프 캐리어.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 외륜(37)은,

   채널에 접촉되는 외면(37b)이 일정한 곡률은 가진 구면으로 형성됨을 특징으로 하는 루프 캐리어.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 밀착 수단은,

   상기 결합부의 일측면과 몸체부 일측면 사이에 결합되는 압축 코일 스프링을 이용하여, 상기 결합부를 사이드 레일측으로 밀착시킴을 특징으로 하는 루프 캐리어.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 밀착 수단은,

   상기 결합부의 이동을 구속하는 가이드부가 포함됨을 특징으로 하는 루프 캐리어.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 가이드부(50)는,

   상기 결합부의 일측면에 함몰형성되어 크로스바의 일단부가 삽입되는 삽입구(52)와;

   상기 삽입구가 형성된 결합부의 외면에 관통형성되는 체결공(54)과;

   상기 삽입구에 삽입된 크로스바의 외면에 돌출 형성되어 상기 체결공에 결합되는 돌기(56);로 구성되어,

   상기 돌기가 체결공을 따라 크로스바의 수평방향으로 이동될 수 있음을 특징으로 하는 루프 캐리어.

Images