KR101737105B1 - 진동흡수용 체결구 어셈블리 - Google Patents

진동흡수용 체결구 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동흡수용 체결구 어셈블리를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리는 상이한 형상의 상하측 지지체를 사용하여 조립됨에 따라 부품 구분에 주의를 요하는 한편 2종(種)의 부품을 생산해야 하는 종래 체결구 어셈블리와 달리 동일한 형상의 지지체 한쌍이 상하 면대칭으로 배열되어 조립되는 구조를 제공함으로써 생산단계에서의 설계최적화/제조원가 절감, 조립단계에서의 편의성/신뢰성 증대, 제품관리단계에서의 재고관리 편의성/구매관리 편의성 증대가 유도될 수 있도록 하고, 조립시 부품 간 유격(裕隔)이 발생하여 부품의 변형/손상이 발생되고 진동흡수 성능이 점차 저하되던 종래 체결구 어셈블리와 달리 부품 간 유격 없이 조립되는 구조를 제공함으로써 본래의 진동흡수 성능이 지속적으로 유지될 수 있도록 하며, 에어 갭(air gap)이 지지체에 자체적으로 형성되어 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭이 형성된 지지체 부위에서도 효과적으로 흡수될 수 있어 진동흡수 성능이 증대될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리는 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체(110)로 구성되고, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 각각 끼워져 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)와 외측 부위(110b)가 홀 둘레부위(4a) 및 홀 외측 판재부위(3a)에 각각 배치되어 해당 부위로 전달되는 진동을 흡수하게 되는 진동흡수용 지지체 세트(120)와; 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a) 내주면과 접촉하는 외주면을 갖고, 제1관통홀(131)이 중앙 부위에 형성된 제1칼라(130)와; 제1칼라(130)의 제1관통홀(131)에 삽입되어 제1칼라(130)와 연결되고, 체결볼트(5)가 삽입되는 제2관통홀(141)이 중앙 부위에 형성된 제2칼라(140)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

진동흡수용 체결구 어셈블리{Isolator assembly for absorbing vibration}
본 발명은 히트 프로텍터(히트 쉴드 또는 히트 인슐레이터)와 같은 판재를 설정지점에 고정시키면서 진동/충격 흡수 기능도 동시에 수행하는 체결구 어셈블리에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 상이한 형상의 상하측 지지체를 사용하여 조립됨에 따라 부품 구분에 주의를 요하는 한편 2종(種)의 부품을 생산해야 하는 종래 체결구 어셈블리와 달리 동일한 형상의 지지체 한쌍이 상하 면대칭으로 배열되어 조립되는 구조를 제공함으로써 생산단계에서의 설계최적화/제조원가 절감, 조립단계에서의 편의성/신뢰성 증대, 제품관리단계에서의 재고관리 편의성/구매관리 편의성 증대가 유도될 수 있고, 조립시 부품 간 유격(裕隔)이 발생하여 부품의 변형/손상이 발생되고 진동흡수 성능이 점차 저하되던 종래 체결구 어셈블리와 달리 부품 간 유격 없이 조립되는 구조를 제공함으로써 본래의 진동흡수 성능이 지속적으로 유지될 수 있으며, 에어 갭(air gap)이 지지체에 자체적으로 형성되어 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭이 형성된 지지체 부위에서도 효과적으로 흡수될 수 있어 진동흡수 성능이 증대될 수 있는 진동흡수용 체결구 어셈블리에 관한 것이다.
차량 엔진의 배기 매니폴드는 엔진 효율의 증대에 따른 배기가스의 고온화와 배기주기의 단축으로 높은 열에너지를 지속적으로 받게 되므로, 열해 방지를 위한 열 차폐부품인 히트 프로텍터(heat protector, 히트 쉴드 또는 히트 인슐레이터로 지칭되기도 함)가 부착되는 경우가 일반적이다.
한편 차량 엔진은 동작과정에서 반복적인 진동/소음을 발생시키고, 차량 엔진에서 발생된 진동은 차량을 이루는 각 구성요소로 전달되어 영향을 미치게 되므로, 배기 매니폴드에 부착되는 히트 프로텍터와 같은 판재의 고정시 진동이나 충격에 대한 흡수 기능도 고려되어야 한다.
이에 따라 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1542975호 "충격 완화용 판재 체결장치"(특허문헌 1), 등록번호 제10-1353263호 "진동감쇠용 체결장치"(특허문헌 2), 등록번호 제10-0528217호 "히트 프로텍터의 아이설레이터"(특허문헌 3) 등의 진동감쇠/충격완화 기능의 체결장치(isolator)가 개발되어 사용되고 있다.
여기서 특허문헌 1의 체결장치는 도 1에서와 같이 진동 흡수 기능의 제1지지체(70)와 제2지지체(80)가 상이한 형상으로 이루어지는 구성으로, 조립시 하부용 부품인 제1지지체(70)와 상부용 부품인 제2지지체(80)를 구분하여 조립해야 했다. 이에 따라, 조립시 작업자에게 상당한 주의가 요구되어 불편함이 많았고, 작업자의 실수로 상부용 부품/하부용 부품의 위치를 뒤바꾸어 역조립하거나 상부용 부품/하부용 부품 중 어느 하나만을 2번 사용하여 조립하는 등의 조립 오류가 발생될 여지가 많았다. 또한 상부용 부품/하부용 부품의 2종(種) 부품을 별도로 생산해야 하므로, 제품원가가 증대되었으며, 조립현장에서는 상부용 부품/하부용 부품의 2종(種) 부품을 별도로 구매하여 보관/이용해야 함에 따라 구매관리 및 재고관리에 번거로움이 많았으며, 1종의 부품이라도 없을시에는 조립이 불가능한 상황이 발생될 우려가 있었다.
그리고 특허문헌 1을 비롯한 종래의 판재 체결장치들의 경우, 도 1에서와 같이 에어 갭(air gap)의 형성을 위하여 조립시 부품 간 유격(裕隔)을 발생시키는 구조임에 따라, 반복적으로 진동을 받는 과정에서 부품의 횡방향 유동이 수시로 발생되면서 지지체를 비롯한 관련 부품이 변형되거나 손상되고, 부품의 변형/손상에 의해 부품 간 유격이 증대되면서 내구성 저하와 진동흡수 성능 저하가 발생되는 문제점이 있었다.
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대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1542975호 "충격 완화용 판재 체결장치" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1353263호 "진동감쇠용 체결장치" 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0528217호 "히트 프로텍터의 아이설레이터"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체가 상하 대칭으로 배열되어 조립되는 구조를 통해 1종의 지지체 만의 생산으로 조립이 가능해짐에 따라, 생산단계에서는 설계의 최적화와 단일 생산라인에 의한 제조원가 절감이 도모되고, 조립단계에서는 작업자의 조립 편의성의 향상과 조립 오류 방지에 의한 조립 신뢰성의 증대가 도모되며, 제품관리단계에서는 재고관리 및 구매관리의 편의성 증대가 유도되는 새로운 형태의 진동흡수용 체결구 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상하 대칭으로 서로 접촉하면서 조립되는 한쌍의 지지체, 히트 프로텍터와 같은 판재, 체결볼트가 삽입되는 칼라(collar) 간 유격 없이 서로 조립되어 결합됨에 따라, 외부로부터 전달되는 진동에도 부품의 횡방향 유동이 방지되고, 이를 통해 부품의 변형이나 손상이 방지됨으로써 본래의 내구성과 진동흡수 성능이 지속적으로 유지되는 새로운 형태의 진동흡수용 체결구 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 부품 간 유격에 의한 에어 갭의 형성이 아닌 외측 플랜지와 내측 코어로 이루어진 지지체에 에어 갭(air gap)이 자체적으로 형성되는 구조임에 따라, 부품의 횡방향 유동이 방지되면서도 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭이 형성된 지지체 부위에서도 효과적으로 흡수될 수 있고, 이와 같은 지지체의 에어 갭의 의한 진동흡수와 메쉬 구조로 이루어진 지지체의 본래적인 진동흡수가 동시적으로 이루어져 진동흡수 성능이 극대화되는 새로운 형태의 진동흡수용 체결구 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체(110)로 구성되고, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 각각 끼워져 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)와 외측 부위(110b)가 홀 둘레부위(4a) 및 홀 외측 판재부위(3a)에 각각 배치되어 해당 부위로 전달되는 진동을 흡수하게 되는 진동흡수용 지지체 세트(120)와; 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a) 내주면과 접촉하는 외주면을 갖고, 제1관통홀(131)이 중앙 부위에 형성된 제1칼라(130)와; 제1칼라(130)의 제1관통홀(131)에 삽입되어 제1칼라(130)와 연결되고, 체결볼트(5)가 삽입되는 제2관통홀(141)이 중앙 부위에 형성된 제2칼라(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동흡수용 체결구 어셈블리를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에서 진동흡수용 지지체 세트(120)는, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)는 상하방향의 면대칭 형상으로 이루어지되, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)는 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 사이에 이격없이 끼워져 홀 외측 판재부위(3a), 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a), 서로 연결된 제1칼라(130)와 제2칼라(140)의 횡방향 유동이 방지되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에서 지지체(110)는, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 외측 부위(110b)를 이루게 되고, 홀 외측 판재부위(3a)의 일측 표면에 밀착되며, 설정 폭(D)의 링형상으로 이루어지는 외측 플랜지(111)와; 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)를 이루게 되고, 외측 플랜지(111)로부터 내측 방향으로 연장형성되며, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 끼워진 상대측 지지체(110)와 밀착되고, 설정 폭(d)의 링형상으로 이루어지는 내측 코어(112)가 일체를 이루면서 형성된 것이고, 내측 코어(112)의 폭(d)은 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 간 이격거리와 동일하게 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에서 지지체(110)는 내측 코어(112)와 외측 플랜지(111)의 일측 표면 높이가 달리 형성된 2단 구조로 이루어져, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 코어(112) 외주면 외측으로 홀 외측 판재부위(3a)가 틈새공간없이 끼워지는 끼움홈(121)이 형성되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에서 지지체(110)의 내측 코어(112)는 링형상의 요부인 에어 갭(air gap)이 일측 표면에 형성되도록 하여, 내측 코어(112)의 에어 갭(1121)에 의해서도 진동이 흡수되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에서 지지체(110)는 메쉬로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 진동흡수용 체결구 어셈블리에 의하면, 동일한 형상인 1종(種)의 지지체 한쌍이 상하대칭 배열되어 조립되는 구조의 제공으로, 생산단계에서는 설계의 최적화와 단일 생산라인에 의한 제조원가 절감이 도모되고, 조립단계에서는 작업자의 조립 편의성의 향상과 조립 오류 방지에 의한 조립 신뢰성의 증대가 도모되며, 제품관리단계에서는 재고관리 및 구매관리의 편의성 증대가 유도되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 진동흡수용 체결구 어셈블리에 의하면, 부품 간 유격 없이 조립되는 구조의 제공으로, 외부로부터 전달되는 진동에도 부품의 횡방향 유동이 방지되고, 이를 통해 부품의 변형이나 손상이 방지됨으로써 본래의 내구성과 진동흡수 성능이 지속적으로 유지되는 효과가 있다.
이와 더불어 본 발명에 의한 진동흡수용 체결구 어셈블리에 의하면, 에어 갭(air gap)이 지지체에 자체적으로 형성되어 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭이 형성된 지지체 부위에서도 효과적으로 흡수되는 구조의 제공으로, 부품의 횡방향 유동이 방지되면서도 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭이 형성된 지지체 부위에서도 효과적으로 흡수되고, 이와 같은 지지체의 에어 갭의 의한 진동흡수와 메쉬 구조로 이루어진 지지체의 본래적인 진동흡수가 동시적으로 이루어져 진동흡수 성능이 극대화되는 효과가 있다.
도 1은 한국등록특허공보 제10-1542975호 "충격 완화용 판재 체결장치"의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리의 분리 단면도 및 결합 단면도를 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리의 분리 사시도 및 결합 사시도를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 지지체 세트가 동일 형상의 지지체로 구성되는 것을 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리의 설치 상태도를 보여주기 위한 도면;
도 6은 에어 갭이 표면에 형성된 본 발명의 실시예에 따른 지지체의 평면도;
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리의 작용효과를 보여주기 위한 도면;
도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리에 대한 진동성능 테스트 사진;
도 9의 (a)는 진동성능 테스트에 사용된 진동흡수용 체결구 어셈블리의 치수 구성을 보여주기 위한 도면;
도 9의 (b)는 진동성능 테스트에 사용된 브래킷의 치수 구성을 보여주기 위한 도면;
도 10은 진동성능 테스트 결과를 보여주는 표;
도 11은 진동성능 테스트 결과를 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 진동흡수용 판재 체결장치, 히트 프로텍터, 금속소재의 메쉬 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 도 2와 도 3에서와 같이 진동흡수용 지지체 세트(120), 제1칼라(130), 제2칼라(140)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 이와 같은 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 히트 프로텍터를 비롯한 각종 판재(3)를 각종 구조체(1)에 고정시키게 된다. 여기서 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 체결볼트(5)에 의해 구조체(1)에 고정된다.
진동흡수용 지지체 세트(120)는 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체(110)로 구성되는 것으로, 한쌍의 지지체(110)는 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 각각 끼워져 서로 접촉하게 된다. 즉 진동흡수용 지지체 세트(120)는 판재(3)의 홀(4) 상측으로부터 끼워지는 지지체(1)가 상부단(120a)을 이루고, 판재(3)의 홀(4) 하측으로부터 끼워지는 지지체(1)가 하부단(120b)을 이루는 구조를 갖는다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 도 2에 도시된 결합 단면도에서와 같이 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a){결합 단면도에 도시된 한쌍의 일점쇄선 내측 영역에 배치되어 있는 부위}가 홀 둘레부위(4a)에 배치되도록 하고, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 외측 부위(110b){결합 단면도에 도시된 한쌍의 일점쇄선 외측 영역에 배치되어 있는 부위}가 홀 외측 판재부위(3a)에 배치되도록 한다. 이와 같이 배치되는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)와 외측 부위(110b)는 해당 부위로 전달되는 진동을 흡수하게 된다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 지지체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 메쉬로 이루어져 진동흡수 기능 증대가 도모되도록 한다. 특히 지지체(110)는 금속재질의 메쉬로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탄소섬유를 비롯한 다양한 소재로 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 금속재질의 메쉬는 와이어 형태의 강재(steel)가 다공성 구조(porous structure)로 뭉쳐진 성형물로 이루어질 수 있으며, 다공성 구조는 스틸로 제조된 와이어 메쉬(wire mesh)를 겹쳐서 생성시키거나, 스틸로 제조된 와이어 메쉬(wire mesh)를 절곡한 상태에서 금형이나 프레스 가공 등을 통해 생성시킬 수 있다. 물론 지지체(110)는 메쉬 이외의 다양한 구조와 형상의 물체로 이루어질 수 있으며, 메쉬의 구조와 제조가 전술(前述)된 사항에 제한되는 것은 아니다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 도 4에서와 같이 동일한 형상의 지지체(110) 한쌍을 구비한 다음, 일측 지지체(110)를 기준으로 타측 지지체(110)가 뒤집어진 상태를 이루도록 한다. 즉 한쌍의 지지체(110)가 상하방향으로 면대칭을 이루도록 배열되면서 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 각각 끼워지도록 한다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)가 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 사이에 이격없이 끼워져 홀 외측 판재부위(3a), 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a), 서로 연결된 제1칼라(130)와 제2칼라(140)의 횡방향 유동이 방지되도록 한다.
여기서 지지체(110)는 외측 플랜지(111)와 내측 코어(112)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 지지체(110)는 외측 플랜지(111)와 내측 코어(112)가 일체를 이루면서 형성된 구조를 갖는다.
외측 플랜지(111)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 외측 부위(110b)를 이루게 되는 것으로, 홀 외측 판재부위(3a)의 일측 표면에 밀착된다. 이와 같은 외측 플랜지(111)는 설정 폭(D)의 링형상으로 이루어진다.
내측 코어(112)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)를 이루게 되는 것으로, 외측 플랜지(111)로부터 내측 방향으로 연장형성되며, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 끼워진 상대측 지지체(110)와 밀착된다. 이와 같은 내측 코어(112)는 설정 폭(d)의 링형상으로 이루어진다. 여기서 내측 코어(112)의 폭(d)은 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 간 이격거리와 동일하게 형성된다. 이를 통해 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)가 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 사이에 이격없이 끼워지게 된다. 이로써 도 5에서와 같이 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a), 서로 연결된 제1칼라(130)와 제2칼라(140)의 횡방향 유동이 방지되고, 이를 통해 각 부품의 변형/손상이 방지되면서 제품 원래의 내구성이 유지되는 동시에 제품 원래의 진동흡수 성능이 지속적으로 유지될 수 있게 된다.
한편 지지체(110)의 내측 코어(112)는 도 6에서와 같이 링형상의 요부인 에어 갭(air gap)이 일측 표면에 형성되도록 하여, 내측 코어(112)의 에어 갭(1121)에 의해서도 진동이 흡수되도록 한다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 횡방향 진동 및 종방향 진동 모두에 대하여 증대된 진동흡수 기능을 수행하게 되는데, 이는 서로 접촉한 한쌍의 지지체(110)가 상하 대칭구조로 이루어지는 한편, 각 지지체(110)에서의 에어 갭 형성부위(S)가 에어 갭(1121)을 기준으로 좌우 대칭구조로 이루어지기 때문이다.
즉 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 도 7의 (a)에서와 같이 횡방향 진동이 메쉬로 형성된 지지체(110)의 본래적인 진동흡수, 에어 갭(1121)의 의한 진동흡수, 에어 갭(1121)으로 형성되는 지지체(110)의 판스프링 구조에 의해 발생되는 설계구조적 탄성에 의한 진동흡수가 동시적으로 이루어져 진동흡수 성능이 증대된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 도 7의 (b)에서와 같이 종방향 진동이 메쉬로 형성된 지지체(110)의 본래적인 진동흡수, 에어 갭(1121)의 의한 진동흡수, 에어 갭(1121)으로 형성되는 지지체(110)의 판스프링 구조에 의해 발생되는 설계구조적 탄성에 의한 진동흡수가 동시적으로 이루어져 진동흡수 성능이 증대된다.
제1칼라(130)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a) 내주면과 접촉하는 외주면을 갖는 것으로, 제1관통홀(131)이 중앙 부위에 형성되어 제2칼라(140)가 삽입될 수 있도록 한다.
제2칼라(140)는 제1칼라(130)의 제1관통홀(131)에 삽입되어 제1칼라(130)와 연결되는 것으로, 제2관통홀(141)이 중앙 부위에 형성되어 체결볼트(5)가 삽입될 수 있도록 한다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 제1칼라(130)와 제2칼라(140)는 중공형 원통체 형상의 중심 코어(132)(142)와, 중심 코어(132)(142)의 하부단으로부터 외측으로 수평하게 연장형성되는 고정플랜지(133)(143)로 이루어지는데, 고정플랜지(133)(143)는 설정 폭(W,w)의 링 형상으로 이루어져 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 표면에 밀착된다. 고정플랜지(133)(143)의 폭(W,w)은 설계조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100){"진영제품"으로 표기}의 진동흡수 성능을 경쟁사 제품과 비교하여 평가하기 위하여 KS R 1034 자동차부품 진동시험방법을 적용한 진동시험을 도 8에서와 같이 수행하였다. 진동시험에서 사용된 가진장치는 IMV 진동시험기로서, 주파수 대역 0~2000Hz(50Hz 단위로 분할하여 측정), 가속도 0~4.5G(주파수 별로 가속도값 지정), 가진 폭 0.4mm의 시험조건으로 운용되었고, 도 9의 (a)와 (b)에 도시된 치수의 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)와 브래킷이 진동시험에서 사용되었다. 이와 같은 진동시험 결과는 도 10과 도 11에 도시되어 있다. 도 10을 살펴보면, 가진 입력 평균값 2.0216에 대하여 경쟁사 제품이 2.5113의 진동 출력 평균값을 가지는 반면, 본 발명의 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)가 1.3030의 진동 출력 평균값을 가지므로, 뛰어난 진동성능 성능이 가지는 것이 확인된다. 도 11을 살펴보면, 주파수별 가진 입력값에 대응하는 진동 출력값이 본 발명의 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)의 경우 일부 구간을 제외한 대부분의 주파수 범위에서 낮아져 있어 뛰어난 진동성능 성능이 가지는 것이 확인된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체(110)가 상하 대칭으로 배열되어 조립되는 구조를 통해 1종의 지지체(110) 만의 생산으로 조립이 가능해지도록 하므로, 생산단계에서는 설계의 최적화와 단일 생산라인에 의한 제조원가 절감이 도모되고, 조립단계에서는 작업자의 조립 편의성의 향상과 조립 오류 방지에 의한 조립 신뢰성의 증대가 도모되며, 제품관리단계에서는 재고관리 및 구매관리의 편의성 증대가 유도된다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 상하 대칭으로 서로 접촉하면서 조립되는 한쌍의 지지체(110), 히트 프로텍터와 같은 판재(3), 체결볼트(5)가 삽입되는 칼라(130)(140) 간 유격 없이 서로 조립되어 결합됨에 따라, 외부로부터 전달되는 진동에도 부품의 횡방향 유동이 방지되고, 이를 통해 부품의 변형이나 손상이 방지됨으로써 본래의 내구성과 진동흡수 성능이 지속적으로 유지된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리(100)는 부품 간 유격에 의한 에어 갭의 형성이 아닌 외측 플랜지(111)와 내측 코어(112)로 이루어진 지지체(110)에 에어 갭(1121)이 자체적으로 형성되는 구조임에 따라, 부품의 횡방향 유동이 방지되면서도 횡방향 진동과 종방향 진동이 에어 갭(1121)이 형성된 지지체(110) 부위에서도 효과적으로 흡수될 수 있고, 이와 같은 지지체(110)의 에어 갭(1121)의 의한 진동흡수와 메쉬 구조로 이루어진 지지체의 본래적인 진동흡수가 동시적으로 이루어져 진동흡수 성능이 극대화된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 진동흡수용 체결구 어셈블리를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
1 : 구조체
3 : 판재
3a : 홀 외측 판재부위
4 : 홀
4a : 홀 둘레부위
5 : 체결볼트
100 : 진동흡수용 체결구 어셈블리
110 : 지지체
110a : 한쌍의 지지체 내측 부위
110b : 한쌍의 지지체 외측 부위
111 : 외측 플랜지
112 : 내측 코어
1121 : 에어 갭
120 : 진동흡수용 지지체 세트
120a : 상부단
120b : 하부단
121 : 끼움홈
130 : 제1칼라
131 : 제1관통홀
132 : 중심 코어
133 : 고정플랜지
140 : 제2칼라
141 : 제2관통홀
142 : 중심 코어
143 : 고정플랜지
S : 에어 갭 형성부위

Claims (6)

  1. 동일한 형상으로 된 한쌍의 지지체(110)가 상하방향으로 면대칭을 이루도록 배열되는 구성으로 이루어지고, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 각각 끼워져 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)와 외측 부위(110b)가 홀 둘레부위(4a)와 홀 외측 판재부위(3a)에 각각 배치되어 해당 부위로 전달되는 진동을 흡수하게 되고, 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)가 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 사이에 이격없이 끼워져 홀 외측 판재부위(3a), 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a), 서로 연결된 제1칼라(130)와 제2칼라(140)의 횡방향 유동이 방지되도록 하며, 지지체(110)가 금속재질의 메쉬로 이루어지도록 하는 진동흡수용 지지체 세트(120)와;
    서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a) 내주면과 접촉하는 외주면을 갖고, 제1관통홀(131)이 중앙 부위에 형성되는 제1칼라(130)와;
    제1칼라(130)의 제1관통홀(131)에 삽입되어 제1칼라(130)와 연결되고, 체결볼트(5)가 삽입되는 제2관통홀(141)이 중앙 부위에 형성되는 제2칼라(140)를 포함하는 구성으로 이루어지고,
    지지체(110)는,
    지지체(110)의 외측 플랜지(111)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 외측 부위(110b)를 이루게 되고, 홀 외측 판재부위(3a)의 일측 표면에 밀착되며, 설정 폭(D)의 링형상으로 이루어지는 외측 플랜지(111)와; 지지체(110)의 내측 코어(112)는 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)를 이루게 되고, 외측 플랜지(111)로부터 내측 방향으로 연장형성되며, 판재(3)의 홀(4)에 반대측으로부터 끼워진 상대측 지지체(110)와 밀착되고, 설정 폭(d)의 링형상으로 이루어지되, 내측 코어(112)의 폭(d)은 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 간 이격거리와 동일하게 형성되어 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a)가 홀 외측 판재부위(3a)의 내주면과 제1칼라(130)의 외주면 사이에 이격없이 끼워지게 되면서 서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 부위(110a), 서로 연결된 제1칼라(130)와 제2칼라(140)의 횡방향 유동이 방지되도록 하는 내측 코어(112)가 일체를 이루면서 형성된 구조를 가지되,
    링형상의 요부인 에어 갭(air gap)이 내측 코어(112)의 일측 표면에 형성되면서 유도되는 지지체(110)의 판스프링 구조와, 각 지지체(110)에서의 에어 갭 형성부위(S)가 에어 갭(1121)을 기준으로 좌우 대칭을 이루는 구조에 의해 횡방향 진동 및 종방향 진동 모두에 대하여 진동흡수 기능을 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 진동흡수용 체결구 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    지지체(110)는 내측 코어(112)와 외측 플랜지(111)의 일측 표면 높이가 달리 형성된 2단 구조로 이루어져,
    서로 접촉하는 한쌍의 지지체(110)의 내측 코어(112) 외주면 외측으로 홀 외측 판재부위(3a)가 틈새공간없이 끼워지는 끼움홈(121)이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 진동흡수용 체결구 어셈블리.
  5. 삭제
  6. 삭제
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