KR101563174B1 - 차체 조립용 스터드 볼트유닛 - Google Patents

Abstract

차체 조립용 스터드 볼트유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛은 서브 프레임을 조립하기 위하여 사이드 멤버의 일측에 설치되는 마운팅 브라켓과, 상기 마운팅 브라켓의 설치홀에 설치되는 스터드 볼트를 포함하는 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 있어서, 상기 스터드 볼트는 일정구간 외주면을 따라 나사탭이 형성되는 몸체부; 상기 몸체부의 일단부에 일체로 형성되며, 원추형상의 스크루로 형성되어 상기 설치홀에 스크루 체결되는 헤드부; 및 상기 몸체부와 헤드부의 경계에 원판형으로 일체로 형성되는 지지판을 포함한다.

Description

차체 조립용 스터드 볼트유닛{STUD BOLT UNIT}

본 발명은 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임을 조립하기 위한 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차체 조립공정에서 차체 하부의 서브 프레임은 프론트 사이드 멤버에 조립된다.

도 1은 일반적인 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 조립 상태를 설명하기 위한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 서브 프레임(101)은 그 전방과 후방 양측이 양측 프론트 사이드 멤버(103)의 하부 전방과 후방에 구성되는 마운팅 너트유닛(105)과 스터드 볼트유닛(107)에 의해 체결되어 조립된다.

상기 서브 프레임(101)에는 엔진과 트랜스미션이 전후 방향으로 배치되는데, 정면 충돌 시, 상기 서브 프레임(101)의 좌굴에 의해 엔진의 드롭을 유도하여 엔진이 강체로써 밀리지 않도록 하는 구조로 설계되어 그 충돌 안전성을 보장하게 된다.

여기서, 상기 서브 프레임(101)을 프론트 사이드 멤버(103)에 체결하기 위한 종래의 스터드 볼트유닛(107)의 경우, 통상은 프론트 사이드 멤버(103)의 후단 하부에 구성되는 마운팅 브라켓(109)에 관통홀을 통하여 스터드 볼트(111)를 내측으로 끼운 상태로 프로젝션 용접 등에 의해 고정된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 스터드 볼트유닛(107)은 스터드 볼트(111)가 마운팅 브라켓(109)에 CO2 용접을 통하여 용접되나, 용접공간이 좁아 용접불량 현상이 빈번하고, 용접에 의한 열변형으로 취성이 증가하여 내구성 및 충돌 강성이 저하되며, 직진도를 확보하기도 어려워 서브 프레임(101)과의 조립 공차를 발생시켜 조립성을 나쁘게 하는 요인이 된다.

또한, 종래의 스터드 볼트유닛(107)은 스터드 볼트(111)가 CO2 용접 등에 의해 마운팅 브라켓(109)에 용접되나, 그 용접부의 접합력이 낮아 분리현상이 잦다는 단점이 있다.

본 발명의 실시 예는 스터드 볼트의 헤드부에 브라켓 좌면을 형성하여 하부 브라켓을 안착시킨 상태로 너트 체결하고, 상기 헤드부의 상단에 상부 브라켓을 볼트 체결한 상태로, 상기 하부 및 상부 브라켓을 박스형상으로 접합하여 사이드 멤버의 내측에 용접함으로써, 스터드 볼트를 직접 용접하지 않고도 사이드 멤버에 견고하게 고정할 수 있으며, 직진도를 높여 서브 프레임과의 조립성을 향상시키는 차체 조립용 스터드 볼트유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차체의 사이드 멤버에 서브 프레임을 조립하기 위한 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 있어서, 헤드부에 브라켓 좌면이 형성되고, 상기 헤드부의 외주면 일정구간에 나사산이 형성되며, 상기 헤드부의 상단부에 볼트홀에 형성된 스터드 볼트; 상기 스터드 볼트의 브라켓 좌면에 관통홀을 통하여 끼워져 안착되는 하부 브라켓; 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단의 볼트홀에 체결된 상태로, 상기 하부 브라켓과 접합되어 박스형상을 이루어 상기 사이드 멤버에 상기 하부 브라켓과 함께 접합되는 상부 브라켓; 상기 브라켓 좌면에 안착된 하부 브라켓의 상부에서 상기 헤드부의 나사산에 체결되어 상기 스터드 볼트에 하부 브라켓을 고정하는 체결너트; 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단의 볼트홀에 상기 상부 브라켓을 체결하는 체결볼트를 포함하는 차체 조립용 스터드 볼트유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 하부 브라켓과 상부 브라켓은 양 측면이 상호 접합된 상태로, 상기 사이드 멤버의 내부 양 측면에 접합될 수 있다.

또한, 상기 하부 브라켓과 상부 브라켓은 각각 "ㄷ" 자 형상으로 형성되어 각각의 양 측면이 접합되어 길이방향 양측이 오픈된 박스형상을 이룰 수 있다.

또한, 상기 체결너트는 상기 하부 브라켓과의 사이에 와셔를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트의 헤드부 일측에 체결될 수 있다.

또한, 상기 체결볼트는 상기 상부 브라켓과의 사이에 와셔를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단에 체결될 수 있다.

또한, 상기 브라켓 좌면은 상기 스터드 볼트의 헤드부 일측의 외주를 따라 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 사이드 멤버의 하부에 일측단이 용접되어 상기 스터드 볼트의 헤드부 하단을 지지하는 보강 브라켓을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하부 브라켓과 상부 브라켓 및 상기 사이드 멤버와의 각각의 접합은 스폿용접에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 스터드 볼트의 헤드부에 브라켓 좌면을 형성하여 하부 브라켓을 안착시킨 상태로 너트 체결하고, 상기 헤드부의 상단에 상부 브라켓을 볼트 체결한 상태로, 상기 하부 및 상부 브라켓은 박스형상으로 접합하여 사이드 멤버의 내측에 용접함으로써, 스터드 볼트를 직접 용접하지 않고도 사이드 멤버에 견고하게 고정할 수 있으며, 스터드 볼트의 직진도를 확보하여 서브 프레임과의 조립성을 향상시킬 수 있다.

즉, 스터드 볼트 자체는 기계적 체결을 통하여 조립함으로써, 용접에 의한 열변형이나 내구성 및 충돌 강성이 저하되는 종전의 문제점을 해소할 수 있다.

도 1은 일반적인 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 조립 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 적용되는 스터드 볼트와 하부 브라켓의 조립 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 전체 조립 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 조립 단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛(1)은 차량의 사이드 멤버(20)의 후방 하부에 서브 프레임(미도시)의 후측을 체결하기 위한 것으로, 스터드 볼트(3), 하부 브라켓(5), 및 상부 브라켓(7), 체결너트(9)와 체결볼트(11)로 구성된다.

상기 스터드 볼트(3)는 헤드부(3a)와 볼트부(3b)로 나뉘며, 상기 헤드부(3a)는 외주 일측에 브라켓 좌면(13)이 형성된다. 즉, 상기 브라켓 좌면(13)은 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 일측의 외주를 따라 돌출되어 형성된다.

또한, 상기 헤드부(3a)의 외주면에는 일정구간에 나사산(N)이 형성되고, 상기 헤드부(3a)의 상단에는 볼트홀(15)에 형성된다.

상기 하부 브라켓(5)은 일측에 형성된 관통홀(5a)을 통하여 상기 스터드 볼트(3)의 브라켓 좌면(13)에 끼워져 안착된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛에 적용되는 스터드 볼트와 하부 브라켓의 조립 상태도이다.

도 4를 참조하면, 이때, 상기 브라켓 좌면(13)에 안착된 하부 브라켓(5)은 체결너트(9)에 의해 스터드 볼트(3)에 기계적으로 체결되는데, 상기 체결너트(9)는 상기 하부 브라켓(5)의 상부에서 상기 헤드부(3a)의 나사산(N)에 체결되어 상기 스터드 볼트(3)에 하부 브라켓(5)을 고정한다,

여기서, 상기 체결너트(9)는 상기 하부 브라켓(5)과의 사이에 와셔(W)를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 일측에 체결된다.

그리고 상기 상부 브라켓(7)은 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 상단의 볼트홀(15)에 체결된 상태로, 상기 하부 브라켓(5)과 접합되어 박스형상을 이룬다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 조립용 스터드 볼트유닛의 전체 조립 상태도이다.

도 5를 참조하면, 즉, 상기 상부 브라켓(7)은 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 상단에 볼트구(7a)가 배치된 상태로, 상기 체결볼트(11)가 상기 볼트홀(15)에 체결되어 상기 상부 브라켓(7)을 스터드 볼트(3)의 상단에 체결한다.

여기서, 상기 체결볼트(11)는 상기 상부 브라켓(7)과의 사이에 와셔(W)를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 상단에 체결된다.

한편, 상기 하부 브라켓(5)과 상부 브라켓(7)은 각각 "ㄷ" 자 형상으로 형성되어 각각의 양 측면이 접합되어 길이방향 양측이 오픈된 박스형상을 이룬다.

이와 같이, 박스형상을 이루는 하부 브라켓(5)과 상부 브라켓(7)은 상기 사이드 멤버(20)의 내측에 접합되는데, 상기 하부 브라켓(5)과 상부 브라켓(7)의 각 양 측면이 상호 접합된 상태로, 상기 사이드 멤버(20)의 내부 양 측면에 접합된다.

이때, 상기 하부 브라켓(5)과 상부 브라켓(7) 및 상기 사이드 멤버(20)와의 각각의 접합은 스폿용접에 의해 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 도 3을 참조하면, 상기 사이드 멤버(20)의 하부에는 보강 브라켓(30)이 일측단을 통하여 용접되는데, 상기 보강 브라켓(30)은 상기 스터드 볼트(3)의 헤드부(3a) 하단을 지지한다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차체 조립용 스터드 볼트유닛(1)은 도 3에서와 같이, 상호 접합되어 오픈형 박스형상으로 구성되는 하부 브라켓(5)과 상부 브라켓(7)에 스터드 볼트(3)가 각각 체결너트(9)와 체결볼트(11)를 통하여 기계적으로 체결되어 사이드 멤버(20)의 후방 내측에 하부 및 상부 브라켓(5)(7)을 통하여 접합되어 고정된다.

이에 따라, 상기 스터드 볼트(3)는 직접 용접하지 않고도 사이드 멤버(20)에 견고하게 고정할 수 있으며, 스터드 볼트(3)의 직진도를 확보하여 서브 프레임(40, 도 5참조)과의 조립성을 향상시킨다.

또한, 스터드 볼트(3) 자체는 기계적 체결을 통하여 조립함에 따라 종래 용접에 의한 열변형이나, 취성에 의한 내구성 저하 및 충돌 강성이 저하되는 종전의 문제점을 해소한다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1: 스터드 볼트유닛
3: 스터드 볼트
3a: 헤드부
N: 나사산
3b: 볼트부
5: 하부 브라켓
7: 상부 브라켓
9: 체결너트
11: 체결볼트
13: 브리켓 좌면
15: 볼트홀
W: 와셔
20: 사이드 멤버
30: 보강 브라켓

Claims (12)

1. 차체의 사이드 멤버에 서브 프레임을 조립하기 위한 스터드 볼트와, "ㄷ" 자 형상으로 형성되어 상기 스터드 볼트의 헤드부에 관통홀을 통하여 끼워져 안착되는 하부 브라켓과, "ㄷ" 자 형상으로 형성되어 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단에 고정된 상태로 상기 하부 브라켓과 각각의 양 측면이 접합되어 길이방향 양측이 오픈된 박스형상을 이루어 상기 사이드 멤버의 내부 양 측면에 상기 하부 브라켓과 함께 접합되는 상부 브라켓을 포함하며,
   상기 스터드 볼트는 헤드부에 상기 하부 브라켓이 안착되도록 상기 스터드 볼트의 헤드부 일측의 외주를 따라 돌출되어 브라켓 좌면이 형성되고, 상기 헤드부의 외주면 일정구간에는 나사산이 형성되며, 상기 헤드부의 상단부에는 상기 상부 브라켓이 체결되는 볼트홀이 형성된 상태로, 상기 브라켓 좌면에 안착된 하부 브라켓의 상부에서 상기 헤드부의 나사산에 체결너트가 체결되어 상기 하부 브라켓과 고정되고, 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단의 볼트홀에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 상부 브라켓과 고정되어 이루어지는 차체 조립용 스터드 볼트유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 체결너트는
   상기 하부 브라켓과의 사이에 와셔를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트의 헤드부 일측에 체결되는 차체 조립용 스터드 볼트유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 체결볼트는
   상기 상부 브라켓과의 사이에 와셔를 개재한 상태로 상기 스터드 볼트의 헤드부 상단에 체결되는 차체 조립용 스터드 볼트유닛.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 사이드 멤버의 하부에 일측단이 용접되어 상기 스터드 볼트의 헤드부 하단을 지지하는 보강 브라켓을 더 포함하는 차체 조립용 스터드 볼트유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 하부 브라켓과 상부 브라켓 및 상기 사이드 멤버와의 각각의 접합은 스폿용접에 의해 이루어지는 차체 조립용 스터드 볼트유닛.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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