KR101570433B1 - 리벳 스터드 볼트 및 그의 패널 접합체 - Google Patents

리벳 스터드 볼트 및 그의 패널 접합체 Download PDF

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Abstract

리벳 스터드 볼트가 개시된다. 개시된 리벳 스터드 볼트는 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 것으로서, ⅰ)패널과 부품을 체결하는 볼트부와, ⅱ)볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 원형의 플랜지부와, ⅲ)플랜지부에 일체로 연결되며, 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고, 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 패널에 접합되는 리벳부와, ⅳ)플랜지부의 가장자리에 구성되며, 토크에 대응하는 회전 구속력을 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함할 수 있다.

Description

리벳 스터드 볼트 및 그의 패널 접합체 {RIVET STUD BOLT AND PANEL JOINT STRUCTURE OF THE SAME}
본 발명의 실시 예는 스터드 볼트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널 등과 같은 모재에 기계적인 접합 방식으로 접합 가능한 리벳 스터드 볼트(RSB) 및 그 리벳 스터드 볼트의 패널 접합 구조에 관한 것이다.
자동차 산업에서는 차체 패널 및 프레임 등의 베이스에 각종 부품들 예컨대 엔진, 트랜스미션, 스티어링계 등의 각종 의장 부품들을 장착하기 위한 마운팅 유닛으로서, 베이스와 부품들을 볼팅 결합하기 위한 웰드 볼트, 웰드 너트 및 스터드 볼트 등을 사용하고 있다.
이 중에서 스터드 볼트는 베이스에 용접 접합하는 방식으로 구성되는 바, 플랜지 부분에 볼트 부분이 일체로 형성된 것으로 그 플랜지 부분을 통해 베이스에 용접 접합될 수 있다.
예를 들면, 스터드 볼트는 아크 방전 용접으로 베이스(이하에서는 "모재" 라고 한다)에 용접 접합되는 바, 이러한 용접 방식은 아크 방전을 이용하여 스터드 볼트의 플랜지 부분을 순간적으로 용융시켜 그 플랜지 부분을 모재에 용접 접합하는 방식이다.
그러나, 이와 같이 아크 방전을 이용하여 스터드 볼트를 모재에 용접하는 방식은 모재와 플랜지 부분의 용접부 주위에 그을음이 많이 발생하고, 스터드 볼트의 위치 산포가 발생하며, 모재의 용접 부위 변형이 발생하게 되고, 모재에 대한 스터드 볼트의 접합 강도가 약해 외력에 의해 스터드 볼트가 쉽게 분리되는 등의 용접 불량을 야기할 수 있다.
이를 방지하기 위해 최근에는 기계적인 접합 방식으로서 스터드 볼트를 모재에 접합하는 새로운 접합 공법이 개발되고 있는데, 이러한 기계적인 접합 방식에서는 볼트부, 플랜지부 및 리벳부가 일체로 형성된 스터드 볼트를 사용하고 있다.
이러한 스터드 볼트를 이용한 기계적인 접합 방식은 모재에 접합용 구멍을 가공하고 그 구멍에 리벳부를 삽입한 상태에서 소정의 가압력으로 리벳부를 소성 변형시킴으로써 스터드 볼트를 모재에 접합하는 방식이다.
즉, 상기에서와 같은 접합 방식에서는 속이 빈 원통 형상의 리벳부를 리벳 방식으로 소성 변형시키며 모재에 스터드 볼트를 접합할 수 있다.
예를 들면, 리벳 스터드 볼트는 세팅 툴의 펀치에 의해 리벳부가 모재의 구멍을 관통하고, 그 리벳부가 다이(당 업계에서는 "엔빌" 이라고도 한다)의 성형 골을 따라 반지름 방향으로 확장 변형되면서 모재에 접합될 수 있다.
그런데, 상기와 같은 리벳 스터드 볼트를 모재에 접합하는 경우에는 리벳부의 소성 변형된 부분이 링 형태로서 모재에 일점(one spot) 접합 방식으로 접합됨에 따라 그 리벳부가 모재를 일정 강도로 구속하는 역할을 다하지 못하고 있다.
이로 인해 볼트부에 너트를 체결하여 부품을 모재에 장착하는 경우, 볼트부에 가해지는 토크에 의해 리벳 스터드 볼트가 회전하게 되는 등 리벳 스터드 볼트와 모재와의 접합성 및 접합 강도 면에서 불리하다는 단점이 있다.
또한, 상기한 접합 방식은 스터드 볼트의 리벳부가 환형의 에지로 종결되어 있기 때문에, 그 리벳부를 다이를 통해 링 형태로 소성 변형시키기 위한 세팅 툴의 접합 하중이 증가할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
미국등록특허공보 제7287944호 (2007. 10. 30 등록)
본 발명의 실시 예들은 패널 등과 같은 모재와의 접합성 및 토크에 대응하는 접합 강도를 증대시킬 수 있고, 리벳부를 소성 변형시키기 위한 세팅 툴의 접합 하중을 감소시킬 수 있도록 한 리벳 스터드 볼트 및 그 리벳 스터드 볼트의 패널 접합 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트는, 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부와, ⅱ)상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 원형의 플랜지부와, ⅲ)상기 플랜지부에 일체로 연결되며, 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고, 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부와, ⅳ)상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며, 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 가장자리를 따라 톱니 형태로서 돌기와 홈을 연속적으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 가장자리에 적어도 하나의 직선부를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 리벳부는 속이 빈 원통 형태의 섕크로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 슬릿들은 상기 리벳부의 자유단에서 연결단 측으로 길게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 슬릿들은 상기 리벳부의 전체 길이 보다 작은 길이로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 리벳부의 내측 중심을 기준으로 원호 방향을 따라 등 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 리벳부는 상기 플랜지부에 일체로 연결되는 원형 단면의 제1 부분과, 상기 제1 부분과 일체로 연결되며 상기 슬릿들 사이에 배치되는 복수 개의 제2 부분들을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트에 있어서, 상기 슬릿은 상기 제1 부분에 삼각 형태의 골이 구비되고, 상기 제2 부분 사이의 공간과 상기 골이 서로 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체는, 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 상기 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 구조로서, 상기 패널에 형성된 접합용 구멍으로 상기 리벳 스터드 볼트의 리벳부가 삽입되고, 상기 리벳부는 소성 변형되면서 슬릿들을 통해 상기 패널에 복수의 접점으로 접합되며, 상기 리벳 스터드 볼트의 플랜지부는 회전 구속유닛을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체에 있어서, 상기 리벳부는 상기 패널의 접합용 구멍을 관통하여 소성 변형되며, 상기 패널에 스테이플(staple) 형태로 접합될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체는, 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 상기 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 구조로서, 상기 리벳 스터드 볼트의 리벳부는 상기 패널을 뚫고 소성 변형되면서 슬릿들을 통해 상기 패널에 복수의 접점으로 접합되며, 상기 리벳 스터드 볼트의 플랜지부는 회전 구속유닛을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체에 있어서, 상기 리벳부는 이의 내측 공간에 대응하는 패널의 일 부분과 슬릿들에 대응하는 패널의 다른 일 부분을 일체로 연결할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체는, 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 상기 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 구조로서, 상기 리벳 스터드 볼트의 리벳부는 상기 패널을 관통하지 않고 그 패널에 압입되면서 소성 변형되고, 상기 리벳부는 이의 내측 공간에 대응하는 패널의 일 부분과 슬릿들에 대응하는 패널의 다른 일 부분을 일체로 연결하며, 상기 리벳 스터드 볼트의 플랜지부는 회전 구속유닛을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체는, 적어도 두 매 이상의 패널들에 부품을 볼트 결합하기 위한 상기 리벳 스터드 볼트가 상기 패널들에 접합된 패널 구조로서, 상기 리벳 스터드 볼트의 리벳부는 최 하측의 패널을 제외한 나머지 상측 패널을 뚫고 상기 최 하측의 패널에 압입되면서 소성 변형되며, 내측 공간에 대응하는 상측 패널의 일 부분과 슬릿들에 대응하는 상측 패널의 다른 일 부분을 일체로 연결하고, 상기 리벳 스터드 볼트의 플랜지부는 회전 구속유닛을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 최 상측의 패널에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 스터드 볼트의 리벳부에 복수 개의 슬릿들을 형성하고, 플랜지부에 회전 구속유닛을 형성하므로, 스터드 볼트와 모재의 접합성 및 토크에 대응하는 접합 강도를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 스터드 볼트의 리벳부에 복수 개의 슬릿들을 형성하므로, 리벳부에 작용하는 스터드 볼트 접합 시스템의 접합 하중을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 스터드 볼트 접합 시스템의 작동 안정성을 도모할 수 있고, 전체 스터드 볼트의 사용 소재를 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 모재에 별도의 접합용 구멍을 형성하지 않고서도 스터드 볼트를 모재에 강건하게 접합할 수 있으므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 접합 공정 수를 감소시키며 제작 원가를 절감할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트를 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트를 도시한 저면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제1 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제2 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제3 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제4 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 변형 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면 구성도이고, 도 3은 도 1의 저면 구성도이다.
우선, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100) 및 그 리벳 스터드 볼트(100)의 패널 접합 구조(도 4 내지 도 9 참조)를 설명하기에 앞서 본 출원인은 상기한 리벳 스터드 볼트(100)를 SRS(Sungwoo Rivet Stud-bolt)로도 명명하고 있음을 미리 밝혀둔다.
한편, 하기에서의 모재(1: 이하 도 4 내지 도 9 참조)는 차체에 적용되는 패널로 정의할 수 있다. 그러나, 상기 모재(1)는 차체 패널을 포함하는 것에 반드시 한정되지 않고, 각종 차체 멤버 및 프레임 등과 같은 차체 구조물을 포함할 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 보호범위가 반드시 차체를 조립하기 위한 것에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 소정의 부품이 결합될 수 있는 다양한 종류 및 용도의 구조물이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트(100)는 적어도 한 매의 모재(1)에 소정의 부품, 예컨대 엔진, 트랜스미션, 스티어링계 등의 각종 의장 부품들을 볼트 결합하기 위한 것이다.
이하에서는 상기 리벳 스터드 볼트(100)를 상하 방향으로 세워 놓고 보았을 때를 기준으로 하여 하기의 구성요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분을 상단부 및 상부로 정의하고, 하측을 향하는 부분을 하단부 및 하부로 정의할 수 있다.
또한, 상기에서 두 매 이상의 모재(1)는 도면을 기준으로 상측에 위치하는 모재(한 매 또는 두 매 이상의 모재)를 상측 모재로 정의하고, 상측 모재의 하측에 위치하는 한 매의 모재를 하측 모재로 정의할 수 있다.
상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 리벳 스터드 볼트(100)의 기준 위치 및 모재(1)와의 접합 방향 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시 예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트(100)는 스터드 볼트 접합 시스템(도면에 도시되지 않음)을 통해 상기한 모재(1)에 기계적으로 접합될 수 있다.
여기서, 상기 스터드 볼트 접합 시스템은 모재(1)에 대하여 리벳 스터드 볼트(100)를 일정 압력으로 압입시킴으로서 모재(1)와 리벳 스터드 볼트(100)의 소성 변형으로서 그 리벳 스터드 볼트(100)를 모재(1)에 일체로 접합할 수 있는 구조로 이루어진다.
본 발명의 실시 예에서, 상기와 같은 모재(1)는 알루미늄 시트, 강판(고장력 강판 포함) 등의 금속 시트재를 포함할 수 있고, 플라스틱, 고무 등과 같은 비금속 재질을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 모재(1)는 두 매 이상으로서 서로 동일한 동종 재질의 판재를 포함할 수 있으며, 서로 다른 이종 재질의 판재를 포함할 수도 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트(100)는 알루미늄 소재 또는 스틸 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)를 모재(1)에 접합하기 위한 스터드 볼트 접합 시스템은 리벳 스터드 볼트(100)로 가압력을 인가하는 펀치유닛과, 그 펀치유닛에 대응하게 배치되며 모재(1)를 지지하는 다이(당 업계에서는 "엔빌" 이라고도 한다)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 펀치유닛은 스터드 볼트가 공급되는 부위로, 유압 또는 공압에 의해 구동하는 펀치 실린더와, 펀치 실린더에 의해 작동하는 펀치 등을 포함할 수 있다.
즉, 상기 펀치유닛은 리벳 스터드 볼트(100) 또는 모재(1)에 대하여 연속적이고 신속한 충격을 가하기 위해 툴의 일부로서 타격 기구를 이용하고 있다.
이러한 스터드 볼트 접합 시스템의 펀치유닛은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 펀치 어셈블리로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기한 다이는 펀치유닛으로부터 리벳 스터드 볼트(100)에 작용하는 가압력을 지지하는 엔빌 다이로서, 펀치유닛과 별개로 모재(1)를 지지할 수 있는 지지 구조물로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 다이에는 리벳 스터드 볼트(100)의 소성 변형을 유도하는 성형 골을 형성하고 있다.
이하에서 설명될 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트(100)는 모재(1)와의 접합성 및 토크에 대응하는 접합 강도를 증대시킬 수 있고, 펀치유닛에 작용하는 접합 하중을 감소시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 리벳 스터드 볼트(100)는 기본적으로, 볼트부(10), 플랜지부(30), 리벳부(50) 그리고 회전 구속유닛(90)을 포함하고 있다.
상기 볼트부(10)는 차체 패널 등의 모재(1)와 차량 부품을 체결하기 위한 것으로, 외주면에 나사산(11)이 형성된 볼트체로서 구비된다.
그리고 상기 플랜지부(30)는 볼트부(10)를 통해 펀치유닛의 가압력을 전달받는 부분으로, 도면을 기준할 때 볼트부(10)의 하단에 일체로 형성되고, 그 하단의 가장자리 외측으로 연장되게 형성되며, 원형의 형태로서 모재(1)의 최 상부면을 지지한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 리벳부(50)는 펀치유닛의 가압력에 의해 다이의 성형 골을 따라 변형되는 부위로, 플랜지부(30)에 일체로 연결되며, 속이 빈 원통 형상의 섕크로 구비된다.
이하에서는 상기 리벳부(50)에 있어 플랜지부(30)에 연결되는 부분을 연결단으로 정의하며, 그 연결단의 반대쪽 단부를 자유단으로 정의할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에서 상기 리벳부(50)에는 두 개 이상의 슬릿들(61)이 형성되어 있다. 상기 슬릿들(61)은 리벳부(50)의 자유단에서 연결단 측으로 길게 형성되며, 그 리벳부(50)의 내측 공간과 상호 연결될 수 있다.
그리고, 상기 슬릿들(61)은 리벳부(50)의 전체 길이 보다 작은 길이로 형성되며, 그 리벳부(50)의 내측 중심을 기준으로 원호 방향을 따라 등 간격으로 배치된다.
예를 들면, 상기 슬릿들(61)은 리벳부(50)의 내측 중심을 기준으로 원호 방향을 따라 세 개로 구비되는 바, 그 원호 방향을 따라 120도 간격으로 이격되게 형성될 수 있다.
상기에서와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 리벳부(50)는 플랜지부(30)에 일체로 연결되는 제1 부분(71)과, 제1 부분(71)과 일체로 연결되며 슬릿들(61) 사이에 배치되는 복수 개의 제2 부분들(72)을 포함하고 있다.
여기서, 상기 제1 부분(71)은 플랜지부(30)에 일체로 연결되며 제2 부분들(72)을 지지하는 기능을 하게 된다. 상기 제1 부분(71)은 속이 빈 형태가 아닌 원형의 단면 형상을 취할 수 있다.
그리고, 상기 제2 부분(72)은 제1 부분(71)으로부터 일체로 연결되며, 위에서 언급한 바 있는 펀치유닛의 가압력에 의해 다이의 성형 골을 따라서 외측 방향으로 벌어지며 소성 변형될 수 있다.
상기와 같은 슬릿들(61)은 삼각 형태의 골(73)이 구비되고, 제2 부분(72) 사이의 공간과 골(73)이 서로 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 골(73)은 리벳부(50)를 금형으로 단조할 때, 그 리벳부(50)에 슬릿(61)을 구성하기 위한 금형 돌기에 의해 형성될 수 있다.
상기 리벳부(50)에 대한 슬릿들(61)의 개수 및 간격은 언급한 바와 같이 세 개 및 120도 간격에 반드시 한정되는 것은 아니며, 모재(1)의 강도 및 리벳 스터드 볼트(100)에 인가되는 체결 토크에 따라 다양하게 변형될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 회전 구속유닛(90)은 토크에 대응하는 리벳 스터드 볼트(100)의 접합 강도를 증대시키기 위한 것으로서, 그 토크에 대응하는 회전 구속력을 모재(1)에 제공할 수 있다.
즉, 상기 회전 구속유닛(90)은 볼트부(10)에 너트를 체결하여 부품을 모재(1)에 장착하는 경우, 그 볼트부(10)에 가해지는 토크에 의해 리벳 스터드 볼트(100)가 모재(1)에 대하여 회전하게 되는 것을 구속하기 위한 것이다. 이러한 회전 구속유닛(90)은 플랜지부(30)의 가장자리 측에 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 회전 구속유닛(90)은 플랜지부(30)의 가장자리를 따라 톱니 형태로서 돌기(91)와 홈(92)을 연속적으로 형성하고 있다. 돌기(91)는 라운드 형태로 가공된 치로서, 플랜지부(30)의 가장자리를 따라 일정 간격으로 이격되게 형성되며, 홈(92)은 이들 돌기(91) 사이에 형성될 수 있다.
이러한 회전 구속유닛(90)은 리벳부(50)가 펀치유닛에 의하여 모재(1)로 가압될 때, 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 그 돌기(91)를 통하여 회전 구속력을 모재(1)에 제공할 수 있다.
즉, 상기 회전 구속유닛(90)은 리벳부(50)가 모재(1)에 가압될 때, 그 모재(1)의 상면 접합 지점에 돌기(91)에 대응하는 요홈 형태의 변형부를 형성하고, 홈(92)으로 유입되는 변형부를 형성함으로써 모재(1)에 회전 구속력을 제공할 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)가 차체 패널과 같은 모재(1)에 접합된 접합 구조를 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제1 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)와 모재(1)의 제1 접합체(200)는 적어도 한 매의 모재(1), 예를 들면 접합용 구멍(3)이 형성된 한 매의 모재(1)에 리벳 스터드 볼트(100)가 기계적으로 접합된 구조로 이루어진다.
이러한 제1 접합체(200)를 구현하기 위해 우선 본 발명의 실시 예에서는 스터드 볼트 접합 시스템의 펀치유닛에 리벳 스터드 볼트(100)를 공급하고, 접합용 구멍(3)이 형성된 한 매의 모재(1)를 그 펀치유닛과 다이 사이로 위치시킨다.
그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 펀치유닛에 의해 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)를 모재(1)의 접합용 구멍(3)에 삽입시킨 상태에서, 그 펀치유닛을 통해 리벳 스터드 볼트(100)에 가압력을 인가한다.
이에, 상기 리벳부(50)의 제2 부분들(72)은 제1 부분(71)에 지지된 상태로, 펀치유닛의 가압력에 의해 다이의 성형 골을 따라 외측 방향으로 벌어지는 소성 변형이 이루어지면서 슬릿들(61: 이하 도 1 내지 도 3 참조)을 통해 모재(1)의 저면(도면을 기준으로 함) 즉, 접합용 구멍(3)의 가장자리 측에 복수의 접점으로 접합된다.
즉, 상기 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 슬릿들(61)에 의해 세 개로 구획 형성됨에 따라 그 리벳부(50)는 모재(1)의 저면에 서로 이격된 세 개의 접점으로 접합될 수 있다.
여기서, 상기 리벳부(50)는 모재(1)의 접합용 구멍(3)을 관통하여 소성 변형되며, 슬릿들(61)을 통해 모재(1)의 저면에 복수의 접점으로 접합되면서 그 저면을 스테이플(staple) 형태로 지지할 수 있다.
이러는 과정에, 플랜지부(30)는 펀치유닛의 가압력에 의해 모재(1)의 상면을 압축 변형시키는 바, 그 플랜지부(30)의 회전 구속유닛(90)은 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 모재(1)의 상면 접합 지점에 돌기(91)에 대응하는 요홈 형태의 변형부를 형성하고, 홈(92)으로 유입되는 변형부를 형성한다. 플랜지부(30)는 회전 구속유닛(90)의 형상에 맞게 모재(1)의 상면 접합 지점에 박힌 상태를 유지한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 접합체(200)에 의하면, 리벳부(50)의 슬릿들(61)에 의해 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합됨에 따라, 리벳 스터드 볼트(100)와 모재(1)의 접합성 및 접합 강도를 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 플랜지부(30)가 회전 구속유닛(90)의 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 모재(1)에 회전 구속력을 제공할 수 있으므로, 토크에 대응하는 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합됨과 아울러 회전 구속유닛(90)을 통하여 모재(1)를 일정한 강도로 구속할 수 있으므로, 볼트부(10)의 너트 체결 시 그 체결 토크에 의해 리벳 스터드 볼트(100)가 회전되는 것을 방지할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)에 복수 개의 슬릿들(61)을 형성하므로, 리벳부(50)에 작용하는 펀치유닛의 접합 하중을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 리벳 스터드 볼트 접합 시스템의 작동 안정성을 도모할 수 있고, 전체 리벳 스터드 볼트(100)의 사용 소재를 절감할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제2 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)와 모재(1)의 제2 접합체(300)는 적어도 한 매의 모재(1), 예를 들면 접합용 구멍이 형성되지 않은 한 매의 모재(1)에 리벳 스터드 볼트(100)가 기계적으로 접합된 구조로 이루어진다.
이러한 제2 접합체(300)를 구현하기 위해, 본 발명의 실시 예에서는 스터드 볼트 접합 시스템의 펀치유닛에 리벳 스터드 볼트(100)를 공급하고, 접합용 구멍이 형성되지 않은 한 매의 모재(1)를 그 펀치유닛과 다이 사이로 위치시킨다.
그리고 나서, 상기 펀치유닛에 의해 리벳 스터드 볼트(100)에 가압력을 인가하게 되면, 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)를 뚫고, 다이의 성형 골을 따라 외측 방향으로 벌어지는 소성 변형이 이루어지면서 슬릿들(61)을 통해 모재(1)의 저면에 복수의 접점으로 접합된다.
즉, 상기 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 슬릿들(61)에 의해 세 개로 구획 형성됨에 따라 그 리벳부(50)는 모재(1)의 저면에 서로 이격된 세 개의 접점으로 접합될 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)에 슬릿들(61)을 형성하고 그 슬릿들(61)에 의해 복수 개의 제2 부분들(72)을 형성하므로, 리벳부(50)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분과 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분을 일체로 연결할 수 있다.
즉, 상기 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)를 뚫고 관통하는 때, 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분이 완전히 전단되지 않고, 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분과 상호 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서 상기 리벳부(50)는 이의 제2 부분들(72)이 모재(1)를 뚫고 소성 변형되며, 슬릿들(61)을 통해 모재(1)의 저면에 복수의 접점으로 접합되면서 그 저면을 스테이플(staple) 형태로 지지할 수 있다.
이러는 과정에, 플랜지부(30)는 펀치유닛의 가압력에 의해 모재(1)의 상면을 압축 변형시키는 바, 그 플랜지부(30)의 회전 구속유닛(90)은 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 모재(1)의 상면 접합 지점에 돌기(91)에 대응하는 요홈 형태의 변형부를 형성하고, 홈(92)으로 유입되는 변형부를 형성한다. 플랜지부(30)는 회전 구속유닛(90)의 형상에 맞게 모재(1)의 상면 접합 지점에 박힌 상태를 유지한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 접합체(300)에 의하면, 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)를 뚫고 소성 변형되며 그 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합됨에 따라, 리벳스터드 볼트(100)와 모재(1)의 접합성 및 접합 강도를 증대시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합됨과 아울러 그 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분이 완전히 전단되지 않고, 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분과 상호 연결된 기계적인 인터락을 형성할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분이 완전히 전단된 데드 메탈(dead metal)로 남지 않고, 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분과 상호 연결된 기계적인 인터락을 형성하므로, 상기한 제2 부분들(72)을 통해 모재(1)를 일정한 강도로 구속할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 플랜지부(30)가 회전 구속유닛(90)의 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 모재(1)에 회전 구속력을 제공할 수 있으므로, 토크에 대응하는 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합되며, 모재(1)의 일 부분과 다른 일 부분이 상호 연결된 기계적인 인터락을 형성함과 아울러 회전 구속유닛(90)을 통하여 모재(1)를 일정한 강도로 구속할 수 있으므로, 볼트부(10)의 너트 체결 시 그 체결 토크에 의해 리벳 스터드 볼트(100)가 회전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)에 복수 개의 슬릿들(61)을 형성하므로, 리벳부(50)에 작용하는 펀치유닛의 접합 하중을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 스터드 볼트 접합 시스템의 작동 안정성을 도모할 수 있고, 전체 리벳 스터드 볼트(100)의 사용 소재를 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 모재(1)에 별도의 접합용 구멍을 형성하지 않고서도 리벳 스터드 볼트(100)를 모재(1)에 강건하게 접합할 수 있으므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 접합 공정 수를 감소시키며 제작 원가를 절감할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제3 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)와 모재(1)의 제3 접합체(400)는 적어도 한 매의 모재(1), 예를 들면 접합용 구멍이 형성되지 않은 한 매의 모재(1)에 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)가 관통하지 않은 상태로 접합된 구조로 이루어진다.
이러한 제3 접합체(400)를 구현하기 위해, 우선 본 발명의 실시 예에서는 스터드 볼트 접합 시스템의 펀치유닛에 리벳 스터드 볼트(100)를 공급하고, 접합용 구멍이 형성되지 않은 한 매의 모재(1)를 그 펀치유닛과 다이 사이로 위치시킨다.
그리고 나서, 상기 펀치유닛에 의해 리벳 스터드 볼트(100)에 가압력을 인가하게 되면, 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)를 관통하지 않고, 그 모재(1)에 압입되며, 다이의 성형 골을 따라 외측 방향으로 소성 변형되면서 모재(1)에 접합될 수 있다.
여기서도 마찬가지로, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)에 슬릿들(61)을 형성하고 그 슬릿들(61)에 의해 복수 개의 제2 부분들(72)을 형성하므로, 리벳부(50)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분과 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분을 일체로 연결할 수 있다. 이 경우, 도면을 기준할 때 상기 모재(1)의 저면에는 리벳부(50)에 대응하는 돌출부(9)가 형성된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 접합체(400)에 의하면, 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)에 압입되며 소성 변형됨으로써 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 모재(1)의 일 부분이 완전히 전단되지 않고, 슬릿들(61)에 대응하는 모재(1)의 다른 일 부분과 상호 연결된 기계적인 인터락을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 플랜지부(30)가 회전 구속유닛(90)의 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 모재(1)에 회전 구속력을 제공할 수 있으므로, 토크에 대응하는 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합되며, 모재(1)의 일 부분과 다른 일 부분이 상호 연결된 기계적인 인터락을 형성함과 아울러 회전 구속유닛(90)을 통하여 모재(1)를 일정한 강도로 구속할 수 있으므로, 볼트부(10)의 너트 체결 시 그 체결 토크에 의해 리벳 스터드 볼트(100)가 회전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 리벳 스터드 볼트(100)의 리벳부(50)에 복수 개의 슬릿들(61)을 형성하므로, 리벳부(50)에 작용하는 펀치유닛의 접합 하중을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 스터드 볼트 접합 시스템의 작동 안정성을 도모할 수 있고, 전체 리벳 스터드 볼트(100)의 사용 소재를 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 모재(1)에 별도의 접합용 구멍을 형성하지 않고서도 리벳 스터드 볼트(100)를 모재(1)에 강건하게 접합할 수 있으므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 접합 공정 수를 감소시키며 제작 원가를 절감할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트와 패널의 제4 접합 구조를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)와 모재(1, 2)의 제4 접합체(500)는 적어도 두 매 이상의 모재(1, 2), 예를 들면 접합용 구멍이 형성되지 않은 두 매의 상측 모재(1) 및 하측 모재(2)에 리벳 스터드 볼트(100)가 기계적으로 접합된 구조로 이루어진다.
이러한 제4 접합체(500)를 구현하기 위해, 본 발명의 실시 예에서는 스터드 볼트 접합 시스템의 펀치유닛에 리벳 스터드 볼트(100)를 공급하고, 접합용 구멍이 형성되지 않은 서로 겹쳐진 두 매의 상측 모재(1) 및 하측 모재(2)를 그 펀치유닛과 다이 사이로 위치시킨다.
그리고 나서, 상기 펀치유닛에 의해 리벳 스터드 볼트(100)에 가압력을 인가하게 되면, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 제1 부분(71)에 지지된 상태로, 펀치유닛의 가압력에 의해 상측 모재(1)를 뚫고, 다이의 성형 골을 따라 외측 방향으로 벌어지며 하측 모재(2)에 압입된다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)이 상측 모재(1)를 관통하고, 다이의 성형 골을 통해 셀프 피어싱(self piercing) 방식으로 소성 변형되며 하측 모재(2)에 압입됨으로써 그 리벳부(50)를 상하측 모재(1, 2)에 일체로 접합할 수 있게 된다.
상기에서 제2 부분들(72)은 하측 모재(2)에 완전히 관통되지 않도록 압입되고, 변형된 단부가 하측 모재(2)에 인캡슐레이트된 상태로 유지되어 상하측 모재(1, 2)의 기계적인 인터락을 형성하며 그 상하측 모재(1, 2)를 일체로 체결할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)에 슬릿들(61)을 형성하고 이 슬릿들(61)에 의해 복수 개의 제2 부분들(72)을 형성하므로, 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 상측 모재(1)의 일 부분(5)과 슬릿들(61)에 대응하는 상측 모재(1)의 다른 일 부분(7)을 일체로 연결할 수 있게 된다.
즉, 상기 제2 부분들(72)이 관통된 상측 모재(1)의 관통 구멍를 제외하고, 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 상측 모재(1)의 가압 변형부와, 슬릿들(61)에 대응하는 상측 모재(1)의 가압 변형부가 상호 연결될 수 있다.
다시 말하면, 상기 제2 부분들(72)이 상측 모재(1)를 관통하는 때, 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 가압 변형부가 전단되지 않고, 슬릿들(61)에 대응하는 상측 모재(1)의 가압 변형부와 상호 연결될 수 있다.
그리고, 상기 슬릿들(61)에 대응하는 상측 모재(1)의 가압 변형부는 그 상측 모재(1)의 접합 부위를 제외한 나머지 부분과 상호 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 슬릿들(61)에 의해 제2 부분들(72)의 내측 공간에 대응하는 상측 모재(1)의 일 부분(5)과 슬릿들(61)에 대응하는 상측 모재(1)의 다른 일 부분(7)을 연결할 수 있으므로, 상측 모재(1)의 관통 부위가 완전히 전단되지 않게 된다.
이는 상측 모재(1)의 관통 부위가 완전히 전단된 데드 메탈(dead metal)로 남지 않기 때문에, 그 관통 부위를 상하측 모재(1, 2)의 접합 강도를 보강하는데 활용될 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 슬릿들(61)이 형성된 리벳부(50)의 제2 부분들(72)에 의해 상측 모재(1)의 관통 부위가 상하측 모재(1, 2)의 기계적인 인터락 형성에도 활용될 수 있고, 그 상하측 모재(1, 2)를 일정 강도로 구속하는 역할을 하게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 플랜지부(30)가 회전 구속유닛(90)의 돌기(91)와 홈(92)의 형상대로 상측 모재(1)의 상면을 압축 변형시키며 그 상측 모재(1)에 회전 구속력을 제공할 수 있으므로, 토크에 대응하는 접합 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)의 제2 부분들(72)에 의해 상하측 모재(1, 2)를 일정 강도로 체결하고, 제2 부분들(72)이 모재(1)에 서로 이격된 복수의 접점으로 접합됨과 아울러 회전 구속유닛(90)을 통하여 상측 모재(1)를 일정한 강도로 구속할 수 있으므로, 볼트부(10)의 너트 체결 시 그 체결 토크에 의해 리벳 스터드 볼트(100)가 회전되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 리벳부(50)에 슬릿들(61)을 형성하므로, 그 리벳부(50)에 작용하는 접합 하중을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 스터드 볼트 접합 시스템의 작동 안정성을 도모할 수 있고, 전체 리벳 스터드 볼트(100)의 사용 소재를 절감할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 상하측 모재(1, 2)에 별도의 접합용 구멍을 형성하지 않고서도 리벳 스터드 볼트(100)를 상하측 모재(1, 2)에 강건하게 접합할 수 있으므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있고, 접합 공정 수를 감소시키며 제작 원가를 절감할 수 있다.
한편, 도면을 기준할 때 상기 하측 모재(2)의 저면에는 리벳부(50)에 대응하는 돌출부(9)가 형성된다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)의 제1 변형 예는 플랜지부(30)의 가장자리에 적어도 하나의 직선부(191)를 형성하는 회전 구속유닛(190)을 구성할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 실시 예에서 상기 회전 구속유닛(190)은 플랜지부(30)의 가장자리에 120도 간격으로 세 개의 직선부(191)를 형성할 수 있다. 상기 직선부(191)에는 플랜지부(30)의 두께에 대응하는 평면을 형성하고 있다.
이러한 회전 구속유닛(190)은 리벳부(50)가 펀치유닛에 의하여 모재로 가압될 때, 3개 직선부(191)의 형상대로 모재의 상면을 압축 변형시키며 그 직선부(191)를 통하여 모재에 회전 구속력을 제공할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)의 제2 변형 예는 플랜지부(30)의 가장자리에 6개의 직선부(291)를 형성하는 회전 구속유닛(290)을 구성할 수 있다.
즉, 상기 회전 구속유닛(290)은 플랜지부(30)의 가장자리에 60도 간격으로 6개의 직선부(291)를 형성할 수 있다. 상기 직선부(291)에는 플랜지부(30)의 두께에 대응하는 평면을 형성하고 있다.
이러한 회전 구속유닛(290)은 리벳부(50)가 펀치유닛에 의하여 모재로 가압될 때, 6개 직선부(291)의 형상대로 모재의 상면을 압축 변형시키며 그 직선부(291)를 통하여 모재에 회전 구속력을 제공할 수 있다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)의 제3 변형 예는 플랜지부(30)의 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들(391)을 형성하는 회전 구속유닛(390)을 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 회전 구속유닛(390)은 플랜지부(30)의 가장자리 원주에 접하는 접선에서 수직한 방향으로 다수 개의 돌기들(391)이 돌출되게 형성되는 바, 그 플랜지부(30)의 가장자리 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되게 배치된다.
이러한 돌기들(391)에는 플랜지부(30)의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하고 있다. 즉, 상기 돌기들(391)은 이의 끝단과 플랜지부(30) 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성될 수 있다.
따라서, 상기 회전 구속유닛(390)은 리벳부(50)가 펀치유닛에 의하여 모재로 가압될 때, 돌기들(391)의 형상대로 모재의 상면을 압축 변형시키며 그 돌기들(391)을 통하여 모재에 회전 구속력을 제공할 수 있다.
상기와 같은 제1, 2, 3 변형 예에 따른 리벳 스터드 볼트(100)의 나머지 구성 및 작용은 앞서 설명한 바와 같으므로, 이하에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1, 2... 모재 3... 접합용 구멍
5... 일 부분 7... 다른 일 부분
9... 돌출부 10... 볼트부
11... 나사산 30... 플랜지부
50... 리벳부 61... 슬릿
71... 제1 부분 72... 제2 부분
73... 골
90, 190, 290, 390... 회전 구속유닛 91, 391... 돌기
92... 홈 191, 291... 직선부

Claims (14)

  1. 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 리벳 스터드 볼트로서,
    상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부;
    상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 플랜지부;
    상기 플랜지부에 일체로 연결되며, 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고, 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부; 및
    상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며, 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛;을 포함하며,
    상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 원형 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성하고,
    상기 돌기들에는 상기 플랜지부의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하되, 상기 돌기들은 이의 끝단과 상기 플랜지부 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성되는 것을 특징으로 하는 리벳 스터드 볼트.
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  9. 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 패널 접합체로서,
    상기 리벳 스터드 볼트는 상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부와, 상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 일체로 연결되며 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부와, 상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함하며, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 원형 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성하고, 상기 돌기들에는 상기 플랜지부의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하되, 상기 돌기들은 이의 끝단과 상기 플랜지부 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성되고,
    상기 패널에 형성된 접합용 구멍으로 상기 리벳부가 삽입되고, 상기 리벳부는 소성 변형되면서 슬릿들을 통해 상기 패널에 복수의 접점으로 접합되며,
    상기 플랜지부는 상기 돌기들을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 것을 특징으로 하는 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체.
  10. 삭제
  11. 적어도 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 패널 접합체로서,
    상기 리벳 스터드 볼트는 상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부와, 상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 일체로 연결되며 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부와, 상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함하며, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 원형 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성하고, 상기 돌기들에는 상기 플랜지부의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하되, 상기 돌기들은 이의 끝단과 상기 플랜지부 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성되고,
    상기 리벳부는 상기 패널을 뚫고 소성 변형되면서 슬릿들을 통해 상기 패널에 복수의 접점으로 접합되며,
    상기 플랜지부는 상기 돌기들을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 것을 특징으로 하는 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체.
  12. 삭제
  13. 한 매의 패널에 부품을 볼트 결합하기 위한 리벳 스터드 볼트가 상기 패널에 접합된 패널 접합체로서,
    상기 리벳 스터드 볼트는 상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부와, 상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 일체로 연결되며 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부와, 상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함하며, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 원형 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성하고, 상기 돌기들에는 상기 플랜지부의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하되, 상기 돌기들은 이의 끝단과 상기 플랜지부 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성되고,
    상기 리벳부는 상기 패널을 관통하지 않고 그 패널에 압입되면서 소성 변형되고,
    상기 리벳부는 이의 내측 공간에 대응하는 패널의 일 부분과 슬릿들에 대응하는 패널의 다른 일 부분을 일체로 연결하며,
    상기 플랜지부는 상기 돌기들을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 것을 특징으로 하는 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체.
  14. 적어도 두 매 이상의 패널들에 부품을 볼트 결합하기 위한 리벳 스터드 볼트가 상기 패널들에 접합된 패널 접합체로서,
    상기 리벳 스터드 볼트는 상기 패널과 부품을 체결하는 볼트부와, 상기 볼트부의 한 쪽 단부에 일체로 형성되는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 일체로 연결되며 적어도 두 개 이상의 슬릿들이 형성되고 소정의 가압력에 의해 소성 변형되며 상기 패널에 접합되는 리벳부와, 상기 플랜지부의 가장자리에 구성되며 토크에 대응하는 회전 구속력을 상기 패널에 제공하는 회전 구속유닛을 포함하며, 상기 회전 구속유닛은 상기 플랜지부의 원형 가장자리를 따라 접선에 수직한 다수 개의 돌기들을 형성하고, 상기 돌기들에는 상기 플랜지부의 가장자리 면에 수직한 평면을 형성하되, 상기 돌기들은 이의 끝단과 상기 플랜지부 가장자리의 한 접점을 연결하며 형성되고,
    상기 리벳부는 최 하측의 패널을 제외한 나머지 상측 패널을 뚫고 상기 최 하측의 패널에 압입되면서 소성 변형되며, 내측 공간에 대응하는 상측 패널의 일 부분과 슬릿들에 대응하는 상측 패널의 다른 일 부분을 일체로 연결하고,
    상기 플랜지부는 상기 돌기들을 통해 토크에 대응하는 회전 구속력을 최 상측의 패널에 제공하는 것을 특징으로 하는 리벳 스터드 볼트의 패널 접합체.
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