KR101499833B1

KR101499833B1 - 연료탱크 체결 스트랩 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101499833B1
Application number: KR1020130099045A
Authority: KR
Inventors: 조현덕; 최병석
Original assignee: 삼기산업주식회사
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2015-03-10
Also published as: WO2015026013A1; KR20150021735A

Abstract

본 발명은 연료탱크 체결 스트랩 및 그 제조방법에 관한 것으로, 스트랩 형상으로 되어 차량의 연료탱크 하부면을 지지하는 연료탱크 지지부와, 연료탱크 지지부 일단에서 연장되어 말단에 절곡부가 형성되고, 그 안쪽에는 상판과 하판이 겹친 형상의 중첩부가 형성된 핀 삽입부 및 연료탱크 지지부 타단에서 연장되어 말단에 절곡부가 형성되고, 그 안쪽에는 상판과 하판이 겹친 형상의 중첩부가 형성된 나사 체결부를 포함하며, 중첩부의 상판과 하판은 상판 또는 하판의 측면에서 돌출 절곡되어 대향하는 판의 적어도 일부를 감싸는 걸림부에 의해 고정된다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 연료탱크 체결 스트랩의 양단부에 형성되는 핀 삽입부와 나사 체결부 양 단부의 중첩부의 양측면을 상호 엇갈리게 돌출시켜 단부 접기로 걸림부를 형성시켜 비용접수단으로 결속시킴으로써, 용접으로 인해 발생하는 각종 결함이 원천적으로 배제된다. 이에 따라, 제품의 내구성과 품질 안정성이 확보된다.

Description

연료탱크 체결 스트랩 및 그 제조방법{FUEL TANK HANGER STRAP AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 연료탱크 체결 스트랩 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 플로어 패널 하부에 장착하는 연료탱크의 체결 스트랩 및 그 제조방법에 관한 것이다.

차량 연료탱크는 일반적으로 한 쌍의 체결 스트랩에 의해 차량 플로어 패널 하부에 장착 고정된다. 이들 체결 스트랩은 연료 탱크 저면으로부터 양측면에 위치한 차량 플로어 패널 하부의 지지부재까지 연장된다. 통상 지지부재의 한쪽은 나사체결구조이며 다른 한쪽은 걸림턱에 핀을 삽입하여 연료 탱크를 분리 가능하도록 고정시키고 있다.

도 1은 종래의 전형적인 연료탱크의 체결 스트랩(HS)을 나타낸 것으로, 도시된바와 같이, 체결 스트랩(HS)은 연료 탱크를 접촉 지지하는 연료탱크 지지부(30), 연료탱크 지지부(30)에서 양쪽으로 상향 경사 연장되어 단부에서 굴곡 중첩된 부분을 스폿(Spot) 용접부(40)로 고정시킨 나사 결합부(10) 및 핀 삽입부(20), 그리고 연료탱크 지지부(30) 상부에 부착된 탄성부재(50)로 구성된다.

연료 탱크(미도시)를 지지 고정한 체결 스트랩(HS)은 연료탱크의 무게를 지탱하면서 차량 운행중에 지속적으로 진동과 충격을 받고 있으며, 또한, 연료탱크의 하부는 강우, 강설 등에 의해 부식환경에 노출되어 있다. 따라서, 종래 스폿 용접으로 고정된 체결 스트랩(HS)의 나사 결합부(10)와 핀 삽입부(20)는 용접 잔류응력으로 인한 저응력 파괴, 응력부식 균열 등으로 인해 매우 취약하고, 더구나 스폿 용접부(40)는 심한 부식환경에 노출되어 있기 때문에 스폿 용접상태에 따라 체결 스트랩(HS)의 부식 내구성이 일정치 않고, 생산 품질이 일정하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하가 위한 것으로, 나사 결합부와 핀 삽입부의 용접 결합에 의한 결함을 없애고, 안정된 품질의 연료탱크 체결 스트랩 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 발명의 목적은, 차량 플로어 패널 하부에 장착되는 연료탱크의 하부를 접촉 지지하는 연료탱크 지지부와, 연료탱크 지지부에서 한쪽으로 연장 굴곡되어 단부 영역에 중첩 평면을 형성시키며, 중첩 평면으로부터 연료탱크 지지부쪽으로 연장되는 중첩단부 영역을 비용접 결속수단으로 결속시킨 나사 결합부와, 연료탱크 지지부에서 다른 쪽으로 연장 밴딩되어 단부 영역에 원통 단부를 형성시키며, 원통 단부로부터 연료탱크 지지부쪽으로 연장되는 중첩단부 영역을 비용접 결속수단으로 결속시킨 핀 삽입부에 의해 달성된다.

걸림부는 강고한 결속을 위해서 중첩부의 길이방향을 따라 상판과 하판에 적어도 한번 교호로 엇갈리게 형성되는 것이 바람직하며, 중첩부의 절곡부 중 적어도 하나는 횡방향으로 관통관이 형성되도록 절곡되어 있고, 관통관에 핀이 삽입되어 차량 플로어 패널 하부의 일측에 구비된 결합구에 걸림 고정시키는 것이 연료 탱크를 분리 가능하도록 고정하기 위해서 바람직하다.

또한, 차량 플로어 패널 하부에 나사체결부가 구비된 경우, 중첩부의 절곡부 중 적어도 하나는 수평방향으로 평면이 형성되도록 절곡되어 중앙부에 관통공이 형성되고, 관통공은 차량 플로어 패널 하부의 일측에 구비된 체결구에 나사결합된다.

그리고 연료탱크 지지부와 연료탱크의 하면 사이에 길이 방향으로 탄성부재를 장착하여 차량 운행시에 발생하는 충격이나 진동에 완충작용을 하도록 한다.

또한, 연료탱크 지지부는 소재로 사용되는 박판 스트랩에 강성을 부여하기 위하여 길이 방향으로 양측 측면을 하향 절곡하여 단면이 'ㄷ'-자 형상인 보강 리브를 형성시키는 것이 바람직하다.

연료용 체결 스트랩의 제조방법은, 스트랩 소재를 준비하는 단계, 스트랩 소재를 연료탱크 체결 스트랩의 굴곡 가공전의 전개 형상으로 프레스 절단하는 단계, 프레스 절단 단계에서 전개 형상으로 절단된 스트랩 소재의 연료탱 지지부에 돌출된 양측부를 절곡하여 'ㄷ'-자 형상의 보강 리브를 성형하는 단계, 보강 리브가 절곡 성형된 스트랩 소재의 일측 말단을 횡방향 관통관이 성형되도록 절곡하여 중첩부가 형성된 핀 삽입부를 단부접기하는 단계, 프레스 성형하는 단계에서 전개 형상으로 성형된 스트랩 소재의 타측 말단을 절곡하고, 말단으로부터 연장되는 평면의 중앙부에 관통공을 형성시켜 중첩부가 형성된 나사 체결부를 단부접기하는 단계, 연료탱크 지지부 상부에 탄성부재 부착단계를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 연료탱크 체결 스트랩의 양단부에 형성되는 핀 삽입부와 나사 체결부 양 단부의 중첩부의 양측면을 상호 엇갈리게 돌출시켜 단부 접기로 걸림부를 형성시켜 비용접수단으로 결속시킴으로써, 용접으로 인해 발생하는 각종 결함이 원천적으로 배제된다. 이에 따라, 제품의 내구성과 품질 안정성이 확보된다.

도 1은 종래의 연료용 탱크의 체결 스트랩의 양쪽 단부의 결속상태를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료용 체결 스트랩을 나타낸 사시도 및 양쪽 단부의 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 체결 스트랩의 제조방법을 나타낸 공정 순서도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2(a, b, c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료탱크 체결 스트랩을 나타낸 사시도 및 양쪽 단부의 확대 사시도이다. 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료탱크 체결 스트랩은 연료탱크(미도시)를 차량 플로어 패널 하부에 장착시키기 위해 스트랩 형상으로 되어 차량 플로어 패널의 연료탱크 하부면을 접촉 지지하는 연료탱크 지지부(300)와, 연료탱크 지지부(300) 양단에서 상향 연장된 것으로서 말단에 절곡부가 형성되고, 그 안쪽에는 상판과 하판이 겹친 형상의 중첩부(130)가 형성된 나사 결합부 및 핀 삽입부(100, 200)를 구비한다.

차량은 가능한 모든 구성 부품의 무게를 줄여 경량화하는 것이 연료효율을 높이는 데에 바람직하기 때문에 연료탱크 체결 스트랩도 가능한 박판으로 제조되고 있다. 그러나 연료탱크 지지부(300) 양단의 말단부에는 연료탱크의 하중과 차량운행 중의 진동이나 충격을 집중해서 지속적으로 받고 있기 때문에 충분한 내구성을 갖게 해야 한다. 따라서, 연료탱크 지지부(300)의 양쪽 말단부의 나사 결합부 및 핀 삽입부(100, 200)를 굴곡 중첩시켜 강성을 보강하는 한편, 중첩부(130)를 비용접수단으로 결속시킨다.

도 2(b, c)는 연료탱크 지지부(300) 양단에 형성된 나사 결합부 및 핀 삽입부(100, 200)를 확대해서 하부와 상부에서 바라본 사시도이다. 도시된 바와 같이, 나사 결합부(100)는 차량 플로어 패널 하부에 반영구적으로 나사 체결시켜두기 위해 연료탱크 지지부(300)로부터 연장된 상판이 말단에서 굴곡되고, 굴곡된 하판이 맞대어져 중첩 평면(110)이 형성된다. 그리고 중첩 평면(110)의 중앙부에는 차량 플로어 패널 하부와 나사 고정을 위한 관통공(120)이 형성된다. 이와 같이 관통공(120)이 형성된 중첩 평면(110)을 상판과 하판이 이중으로 겹치게 함으로써 나사 체결되는 관통공(120)의 강성과 내구성이 확보된다.

그리고 중첩 평면(110)에서 연장되는 하판과 맞대어져 중첩부(130)를 이루고, 중첩부(130)는 서로 엇갈리게 측면에서 돌출 절곡되어 맞대어져 있는 상대 상판 또는 하판의 측면 일부를 교호적으로 감싸서 걸림부(510, 520)에 의해 상호 비용접 수단으로 결속된다. 이때, 서로 엇갈리는 걸림부(510, 520)는 각각 적어도 하나 이상 형성시켜 걸림부(510, 520)에 작용하는 힘을 분산시키는 것이 바람직하다.

핀 삽입부(200)는 나사 결합부(100)와 마찬가지로 걸림부(510, 520)에 의해 비용접 수단으로 결속되지만, 나사 결합부(100)와 다른 점은, 중첩 평면(110) 위치에 핀 삽입구(220)가 형성된다는 점이다. 나사 결합부(100)의 중첩 평면(110)과 여기에 형성된 관통공(120)은 나사 체결되어 반영구적으로 차량 플로어 패널 하부에 고정되는 반면, 핀 삽입부(200)의 핀 삽입구(220)는 연료탱크를 차량 플로어 패널 하부에 장착 또는 분리를 용이하게 하는 장착구조이다.

도시된 바와 같이, 핀 삽입부(200)는 차량 플로어 패널 하부로부터 장착 및 분리를 용이하게 하기 위해 연료탱크 지지부(300)로부터 연장된 상판이 말단에서 만곡되어 핀 삽입구(220)가 형성되고, 만곡된 상판은 하판으로 위치가 전이되어 다시 상판과 맞대어져 중첩된다. 그리고 핀 삽입구(220)의 중공부에는 연료탱크 장착시에 삽입핀(240)이 삽입되어 차량 플로어 패널 하부에 고정된다.

이와 같이 핀 삽입구(220)가 형성되고 다시 맞대어진 상판과 하판이 이중으로 겹쳐 중첩부(230)를 이루고, 중첩부(230)는 나사 결합부(100)의 중첩부(130)와 마찬가지로 중첩부(230)는 서로 엇갈리게 측면에서 돌출 절곡되어 맞대어져 있는 상대 상판 또는 하판의 측면 일부를 교호적으로 감싸서 걸림부(510, 520)에 의해 상호 비용접 수단으로 결속된다. 이때, 걸림부(510, 520)는 각각 적어도 하나 이상 형성시켜 작용하는 힘을 분산시키는 것이 바람직하다.

그리고, 연료탱크를 장착하는 차량 플로어 패널 하부에 나사 체결부만 구비된 경우에는, 연료탱크 지지부(300)의 양단부는 나사 결합부(100)만 형성시키고, 연료탱크를 삽입핀(240)만으로 장착 분리시키는 경우에는 연료탱크 지지부(300)의 양단부에는 핀 삽입부(200)만 형성시킨다.

연료탱크 지지부(300) 상부면은 연료탱크의 하부면에 접촉되어 지속적으로 진동과 충격을 받고 있다. 이와 진동과 충격을 완화시키고 연료탱크 체결 스트랩의 수명을 연장시키기 위하여 연료탱크 지지부(300) 상부면에 길이 방향으로 탄성부재(400)를 부착 고정시킨다. 탄성부재(400)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 탄성과 내구성이 우수안 실리콘 합성수지나 라텍스를 포함하는 고무류가 바람직하다.

또한, 박판으로 제조되는 연료탱크 지지부(300)는 길이 방향으로 양측 측면을 하향 절곡하여 'ㄷ'-자 형상의 측면 보강 리브(310)를 형성시키는 것이 바람직하다. 대략 평면 스트랩 형상을 하고 있는 연료탱크 지지부(300)에 측면 보강 리브(310)를 형성시킴으로써 연료탱크 지지부(300)는 처짐 강성이 부여되어 더욱 강고한 구조가 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료탱크 체결 스트랩의 제조방법을 나타낸 공정 순서도로서, 이하, 도면을 참조하여 제조방법의 실시예를 설명한다.

상술한 연료탱크 체결 스트랩은 스트랩 소재를 준비하는 단계(S10), 스트랩 소재를 전개 형상으로 프레스 절단하는 단계(S20), 연료탱크 지지부에 'ㄷ'-자 단면형상의 보강 리브를 절곡하는 단계(S30), 나사 결합부를 단부접기하는 단계(S40), 핀 삽입부를 단부접기하는 단계(S50), 연료탱크 지지부 상부에 탄성부재 부착단계(S60)로 제조된다.

스트랩 소재 준비단계(S10)는 체결 스트랩에 대한 제품사양에 부합하는 강종, 두께, 폭을 가지는 스틸 스트랩(Steel Strapping)을 준비한다. 스틸 스트랩 폭은 스크랩 발생을 최소화시키기 위해서 체결 스트랩폭과 양측 단부에서 절곡시키는 보강 리브의 폭을 포함시키는 것으로 준비하는 것이 바람직하다. 그리고 단위 체결 스트랩의 소재 길이는 연료탱크 지지부와 양측 말단부의 중첩부를 포함하는 길이로 절단하여 준비한다.

전개 형상 프레스 가공단계(S20)는 설계된 체결 스트랩의 핀 삽입부와 나사 체결부의 전체 길이의 전개도를 작성하고, 프레스 금형을 제작한다. 제거해야할 블랭크 부분을 프레스 가공으로 제거한다.

보강리브 굴곡단계(S30)는 전개 형상으로 프레스 성형된 스트랩 소재의 연료탱크 지지부에 해당되는 중앙부의 양측면 돌출부를 'ㄷ'-자 형상의 단면을 갖도록 절곡한다. 이렇게 'ㄷ'-자 단면 형상으로 절곡시킴으로써 연료탱크 지지부는 처짐강성이 증대된다.

나사 결합부 결속단계(S40)는 연료탱크 지지부의 일측 말단부를 굴곡 압착시켜 중첩 평면과 중첩부를 형성시키고, 중첩 평면의 중앙부에 관통공을 타공한다. 그리고 중첩 평면의 하판이 연장되어 상판과 맞대어지는 중첩부에는 상판과 하판의 측면에 돌출 형성된 상하부 결속단부를 서로 엇갈리게 하여 단부접기를 실시한다. 이와 같이 상하부 중첩부의 측면 돌출부를 서로 엇갈리게 단부접기를 함으로써 걸림부가 형성되어 상하 중첩된 중첩부가 비용접 방식으로 결속된다.

핀 삽입부 결속단계(S50)는 연료탱크 지지부로부터 연장된 상판이 말단에서 만곡시켜, 핀 삽입구를 형성시키고, 만곡된 하판이 다시 맞대여져 중첩되게 한다. 핀 삽입구가 형성되어 다시 맞대어진 상판과 하판이 겹쳐 중첩부를 이루게 하고, 중첩부는 서로 엇갈리게 측면에서 돌출 절곡되어 맞대어져 있는 상대 상판 또는 하판의 측면 일부를 교호적으로 감싸서 단부말기로 걸림부를 형성시켜 결속시킨다.

탄성부재 부착단계(S60)는 실리콘을 포함하는 합성수지재, 또는 라텍스를 포함하는 고무류의 탄성패드를 준비하고, 탄성패드를 연료탱크와 접촉하는 연료탱크 지지부의 상부면에 접착제로 부착시킨다. 또한, 탄성패드는 진동이나 충격에 이탈되지 않도록 연료탱크 지지부 길이방향으로 양측면에 걸림 돌출부를 형성시킨다.

HS: 체결 스트랩
10: 나사 결합부 20: 핀 삽입부
30: 연료탱크 지지부 40: 스폿 용접부
100: 나사 결합부 110: 중첩 평면
120: 관통공 130: 중첩부
140: 상부 스트랩
200: 핀 삽입부 210: 상부 스트랩
220: 핀 삽입구 230: 중첩부
240: 삽입핀
300: 연료탱크 지지부 310: 측면 보강 리브
400: 탄성부재
510: 상부 결속단부 520: 하부 결속단부

Claims

차량 플로어 패널 하부에 장착되는 연료탱크 하부면을 접촉 지지하는 연료탱크 지지부와,
상기 연료탱크 지지부 일측에서 연장되어 말단에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부에서 내측으로 연장되어 상판과 하판이 겹친 형상의 중첩부가 형성된 핀 삽입부, 및,
상기 연료탱크 지지부 타측에서 연장되어 말단에 절곡부가 형성되고, 상기 절곡부에서 내측으로 연장되어 상판과 하판이 겹친 형상의 중첩부가 형성된 나사 체결부를 포함하며,
상기 중첩부의 상판과 하판은 각각의 측면에서 돌출 절곡되어 중첩되는 상대판의 측단부를 감싸는 단부접기로 형성되는 적어도 하나의 걸림부에 의해 결속되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 걸림부는 상기 중첩부의 길이방향을 따라 상판과 하판의 측면 돌출부가 교호로 엇갈려 상대판의 측단부를 감싸서 단부말기로 형성된 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 중첩부의 절곡부 중 적어도 하나는 상기 연료탱크 체결 스트랩의 길이 방향에 대해 횡방향으로 관통관이 형성되도록 절곡되어 있고, 상기 관통관에 핀이 삽입되어 차량 플로어 패널 하부의 일측에 구비된 결합구에 걸림 고정되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 중첩부의 절곡부 중 적어도 하나는 차량 플로어 패널 하부면에 마련된 체결구에 접촉하는 평면이 형성되도록 절곡되어 중앙부에 관통공이 형성되고, 상기 관통공은 상기 체결구에 나사결합된 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 연료탱크 지지부의 상부면에 길이 방향으로 탄성부재가 부착 고정되는 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
청구항 1에 있어서,
상기 연료탱크 지지부 영역에는 길이 방향으로 양쪽 측면에 'ㄷ'-자 형상으로 하향 절곡된 보강 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 연료탱크 체결 스트랩.
스트랩 소재를 준비하는 단계,
상기 스트랩 소재를 연료탱크 체결 스트랩의 굴곡 가공전의 전개 형상으로 프레스 절단하는 단계,
상기 프레스 절단 단계에서 전개 형상으로 절단된 스트랩 소재의 연료탱크 지지부에 돌출된 양측부를 절곡하여 'ㄷ'-자 단면 형상을 가지는 보강 리브를 성형하는 단계,
상기 보강 리브가 절곡 성형된 스트랩 소재의 일측 말단을 길이 방향에 대해 횡방향 관통관이 성형되도록 절곡하여 중첩부가 형성된 핀 삽입부의 측면을 감싸서 단부접기하는 단계,
상기 프레스 성형하는 단계에서 전개 형상으로 성형된 스트랩 소재의 타측 말단을 절곡하고, 말단으로부터 연장되는 평면의 중앙부에 관통공을 형성시켜 중첩부가 형성된 나사 체결부의 측면을 감싸서 단부접기하는 단계,
상기 연료탱크 지지부 상부에 탄성부재 부착단계를 포함하는 연료탱크 체결 스트랩을 제조하는 방법.