KR100941100B1

KR100941100B1 - 힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구

Info

Publication number: KR100941100B1
Application number: KR1020080058295A
Authority: KR
Inventors: 이호상
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-02-10
Also published as: KR20090132170A

Abstract

구조물의 타측에서 상기 복수개 볼트(1)의 단부에 체결되며, 나사산이 가공된 관통홀(43)을 갖는 볼트 체결부(42)가 로드(41)의 길이를 따라 복수 곳에 마련되고, 로드(41)의 양단부 및 각 볼트 체결부(42)가 구조물에 용접된 너트(40) 및 이러한 너트를 이용한 힌지 고정기구가 소개된다. 이러한 너트 및 힌지 고정기구에 따르면, 도어 힌지의 차체 측 고정부에 대한 강성 보강력이 우수하여 도어의 처짐량을 현저하게 감소시킬 수 있다.

도어 힌지, 너트, 처짐

Description

힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구{Nut For Fastening A Hinge And Fastening Tool For The Hinge}

본 발명은 힌지 고정용 너트 및 힌지 체결기구에 관한 것으로, 특히, 차체 장착된 도어의 처짐을 방지하기 위한 힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구에 관한 것이다.

차체에 장착된 도어는 자중에 의해 처지는 현상이 발생하곤 한다. 이는 응력이 집중되는 도어 힌지의 차체 측 고정 부위(도 3 참조)에 대한 강성 보강이 충분하지 않기 때문에 발생되는 것이다.

도 1 및 도 2에는 3도어 차량의 프론트 도어 처짐 개선을 위한 힌지 고정기구가 도시되어 있다. 이들 도면을 참조하면, 도어 힌지(30)의 차체 측 고정부는, 힌지(30)와 프론트 필러(10)를 관통하는 볼트(1)의 단부에 너트(2)가 체결된 구조로 이루어지는데, 종래에는 차체 측 고정부에 작용하는 힘(전단력과 굽힘 모멘트)에 대한 면강성 확보를 위해 너트(2)와 프론트 필러(10)의 사이에 "ㄷ"자 형으로 절곡된 패널 구조의 리인포스(14)를 개재시켰다.

그러나, 위와 같은 리인포스는 강성 확보를 위해서는 1.5~2.0T 이상의 두께 가 요구되는데 도어 처짐 개선에 일정한 한계치가 있었다. 종래에는 신차 개발시 도어 처짐 문제가 발생하면 리인포스 구조를 적용한 후 목표 처짐량 미달시 리인포스의 크기 및 두께를 증대시키는 방법을 사용해왔다. 그러나, 리인포스의 크기 및 두께 증대를 통한 강성 개선에는 한계가 있는 것이기에, 추가적인 보강 대책을 마련하여 도어 힌지의 차체 측 고정부에 대한 강성 보강을 실시해왔다.

한편, 도 1 및 도 2에서 미설명된 부호 11은 차량 외부에서 보여지는 아우터 패널이며, 12와 13은 아우터 패널(11) 내측에서 프론트 필러(10)를 보강하는 프론트 필러 어퍼 및 로워이고, 20은 도어이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도어 힌지의 차체 측 고정부에 대한 강성 보강력이 우수한 힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 힌지 고정용 너트는, 나사산이 가공된 관통홀을 갖는 볼트 체결부가 로드의 길이를 따라 복수 곳에 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 관통홀의 적어도 입구 측 볼트 고정부 부위는 평평할 수 있다. 볼트 고정부를 타부재, 특히 구조물에 용접하여 강성을 보강하기 위함이다.

상기 로드는 중공의 파이프 형상으로 형성되며 상기 볼트 체결부는 볼트와의 체결 강성 보강을 위해 로드 외면에 덧살이 대어진 형상으로 형성될 수 있으며, 나아가서는, 상기 로드 원형 파이프 형상이며 상기 볼트 체결부는 사각 단면의 육면체 형상일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 힌지 고정기구는, 힌지 측으로부터 구조물의 일측을 관통하여 설치되는 복수개의 볼트; 및 구조물의 타측에서 상기 복수개 볼트의 단부에 체결되며, 나사산이 가공된 관통홀을 갖는 볼트 체결부가 로드의 길이를 따라 복수 곳에 마련되고, 로드의 양단부 및 각 볼트 체결부가 구조물에 용접된 너트;를 포함한다.

상술한 바와 같은 힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구에 따르면, 도어 힌지의 차체 측 고정부에 대한 강성 보강력이 우수하여 도어의 처짐량을 현저하게 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 힌지 고정용 너트는 구조물과의 접촉면적이 작은 로드형 구조를 가지므로, 형상 적용 자유도가 높으며, 부가적인 리인포스나 기타의 부재가 불필요하므로 중량 및 원가 절감 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 힌지 고정용 너트 및 힌지 고정기구에 대하여 살펴본다.

도 4를 참조하면, 도어 힌지(30)의 차체 측 고정부는 힌지(30) 측으로부터 프론트 필러(10)의 일측을 관통하는 2개의 볼트(1)에 의해 프론트 필러(10)에 고정된다. 2개의 볼트(1)의 각 단부는 프론트 필러(10)의 타측에 설치된 하나의 로드형 너트(40)에 함께 체결된다. 종래의 리인포스는 생략되는데, 로드형 너트(40)를 이용한 힌지 고정기구는 리인포스를 적용한 종래의 힌지 고정기구에 비해 외력에 대한 저항이 크며 같은 외력이 주어질 때 종래 보다 비틀림이나 굽힘, 인장력에 대한 처짐 변위량이 적게 나타난다.

도 4 및 도 5를 참조하여 로드형 너트(40)에 대하여 구체적으로 살펴본다.

너트(40)는 나사산이 가공된 관통홀(43)을 갖는 볼트 체결부(42)가 로드(41)의 길이를 따라 복수 곳에 마련된 구조를 갖는데, 주물 제작된다.
상기 관통홀(43)은 로드(41)의 두께 방향으로 형성되며, 볼트 체결부들(42)은 로드(41)의 길이방향을 따라 이격 배치된다. 볼트 체결부들(42)은, 로드(41) 두께 방향으로 돌출되어 로드(41)의 다른 부위보다 두께가 두껍다.

로드(41)는 중공의 파이프, 특히 중공의 원형 파이프 형상으로 형성된다. 로드(41)의 양단부는 프론트 필러(10)에 밀착 고정될 수 있도록 로드(41)가 설치되는 프론트 필러(10) 부위의 형상에 맞게 절곡 형성된다.
보다 구체적으로 상기 로드(41)는, 로드(41)의 일단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 후 로드(41) 길이방향으로 연장된 제1 절곡부(44)와, 상기 로드(41)의 타단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 제2 절곡부(45)를 포함한다. 체결 강성의 보강을 위해 로드(41)의 양단부, 즉 제1 및 제2 절곡부(44,45)의 각 외측은 프론트 필러(10)에 용접(W1,W4)된다.

볼트 체결부(42)는 볼트(1)와의 체결 강성 보강을 위해 로드(41) 외면에 덧살이 대어진 형상, 특히, 돌출된 사각 단면의 육면체 형상으로 형성된다. 관통홀(43)의 적어도 입구 측 볼트 체결부(42) 부위는 평평하게 형성되는데, 이 평평한 부위는 로드(41) 양단부와 함께 프론트 필러(10)에 용접(W2,W3)된다. 한편, 볼트 체결부(42)는 도 4에 도시된 바와 같이 로드(41) 내부가 채워지지 않은 중공의 구조로 이루어진 것이 중량 절감 측면에서 바람직하나, 로드(41) 내부가 채워진 견고한 몸체 구조를 가질 수도 있다. 물론, 이 경우에는 관통홀(43)의 길이 전체에 걸쳐 나사산이 형성될 필요가 있을 것이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.

도 1은 종래 도어 힌지의 차체 측 고정부 구조를 도시한 도면,

도 2는 도 1에 도시된 A-A선에 대응하는 단면 구조를 도시한 도면,

도 3은 종래 도어 힌지를 이용하여 도어가 장착된 차체 측의 응력 분포를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 힌지 고정기구의 단면구조를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 도면,

도 5는 도 4에 도시된 너트를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 볼트 2,40: 너트

10: 프론트 필러 11: 아우터 패널

12: 프론트 필러 아우터 어퍼 13: 프론트 필러 아우터 로워

14: 리인포스 20: 도어

30: 힌지 41: 로드

42: 볼트 체결부 43: 관통홀

Claims

힌지 고정용 볼트의 단부에 체결되는 너트로서,

일정 길이를 갖는 로드(41); 및

상기 로드(41)의 두께 방향으로 형성된 관통홀(43)을 갖는 복수의 볼트 체결부(42), 여기서, 이 볼트 체결부들(42)은 로드(41)의 길이방향을 따라 이격 배치되며, 상기 관통홀(43)에는 볼트의 체결을 위한 나사산이 형성됨;을 포함하며,

상기 볼트 체결부들(42)은, 로드(41) 두께 방향으로 돌출되어 로드(41)의 다른 부위보다 두께가 두꺼우며, 적어도 상기 볼트가 삽입되는 관통홀(43) 입구 측 부위는 타부재와의 용접이 가능하도록 평평한 것을 특징으로 하는 힌지 고정용 너트.
청구항 1에 있어서, 상기 로드(41)는,

상기 로드(41)의 일단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 후 로드(41) 길이방향으로 연장된 제1 절곡부(44)와,

상기 로드(41)의 타단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 제2 절곡부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지 고정용 너트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 로드(41)는 중공의 파이프인 것을 특징으로 하는 힌지 고정용 너트.
도어 힌지의 구조물 측 힌지 고정기구에 있어서,

힌지 측으로부터 구조물의 일측을 관통하여 설치되는 복수개의 볼트(1); 및

상기 구조물의 타측에서 상기 복수개 볼트(1)의 단부에 체결된 너트(40)로서, 이 너트(40)는,

일정 길이를 갖는 로드(41); 및

상기 로드(41)의 두께 방향으로 형성된 관통홀(43)을 갖는 복수의 볼트 체결부(42), 여기서, 이 볼트 체결부들(42)은 로드(41)의 길이방향을 따라 이격 배치되며, 상기 관통홀(43)에는 볼트의 체결을 위한 나사산이 형성됨;을 포함하며,

상기 볼트 체결부들(42)은, 로드(41) 두께 방향으로 돌출되어 로드(41)의 다른 부위보다 두께가 두꺼우며, 상기 볼트가 삽입되는 관통홀(43) 입구 측 부위는 평평하며 구조물에 용접된 것을 특징으로 하는 힌지 고정기구.
청구항 4에 있어서, 상기 로드(41)는,

상기 로드(41)의 일단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 후 로드(41) 길이방향으로 연장된 제1 절곡부(44)와,

상기 로드(41)의 타단으로부터 볼트가 관통홀(43)의 입구에 삽입되는 방향으로 절곡된 제2 절곡부(45)를 포함하며,

상기 제1 및 제2 절곡부(44,45)는 구조물에 용접된 것을 특징으로 하는 힌지 고정기구.