KR101776531B1 - 차량용 멤버부재의 마운팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 멤버부재의 마운팅장치에 관한 것으로, 차체(300)와의 조립 완료 전 마운팅장치(100)는 볼트(400)를 포함한 이너파이프(120)가 공간(150)속에서 자유롭게 움직임이 가능하고, 차체(300)와의 조립 완료 후 마운팅장치(100)는 아우터파이프(110)와 인너파이프(120) 및 볼(160)을 포함한 모든 구성품들이 솔리드화됨으로써 멤버부재(200)와 하나의 부품처럼 일체화가 가능하도록 된 것이다.

Description

차량용 멤버부재의 마운팅장치{MOUNTING APPARATUS OF MEMBER PART FOR VEHICLE}

본 발명은 멤버부재에 구비된 마운팅장치로서, 차체에 멤버부재를 조립할 때에는 조립의 편의성 향상을 도모하고, 조립 완료 후에는 차체와 멤버부재의 솔리드화를 가능하게 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치에 관한 기술이다.

차량의 멤버부재들(사이드멤버, 서브프레임 등)은 통상적으로 박스형태의 단면구조로 형성되어서 차체와 결합됨에 따라 차량의 강성 향상 및 내구성을 향상시키는 역할을 한다.

차량의 멤버부재는 길이가 길고 또한 크기도 크기 때문에 최소 2군데 이상의 부위가 차체와 결합되는 구조를 가지며, 차체와의 조립시 가공오차로 인해 발생하는 차체와의 조립공차를 흡수할 수 있도록 볼트의 직경과 동일한 크기의 정홀 및 볼트보다 큰 직경을 갖는 슬롯홀과 확공홀들을 보유하고 있다.

전술한 바와 같이 멤버부재에 형성된 슬롯홀과 확공홀들을 차체에 형성된 볼트구멍과의 조립공차를 흡수할 수 있도록 볼트의 직경보다 크게 형성된 구멍이기에, 조립 완료 후에도 볼트와의 사이에 과도한 갭(gap)이 그대로 존재하게 되는 바, 이와 같은 갭은 멤버부재의 체결력을 약화시키는 단점으로 작용하고, 더 나아가 내구성을 감소시키는 단점이 된다.

전술한 갭을 없애기 위해 단면이 T형상으로 된 강화와셔를 사용해서 볼트와 볼트구멍사이의 갭을 없애는 기술도 있지만, 모든 볼트구멍의 크기가 일률적이지 않음에 따라 강화와셔를 공용적으로 사용할 수 없는 단점이 있고, 특히 다양한 크기의 볼트구멍에 맞춰서 강화와셔를 각각 제작할 수 없기에 양산성이 떨어지고 비용이 비싼 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2005-0099312호

본 발명은, 차체에 멤버부재를 결합할 때에는 가공오차로 인한 조립공차를 용이하게 흡수할 수 있도록 함으로써 조립시 편의성 향상을 도모할 수 있도록 하고, 조립완료 후에는 차체와 멤버부재의 솔리드화를 가능하게 함으로써 강성 강화 및 내구성 향상을 도모할 수 있는 차량용 멤버부재의 마운팅장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 마운팅장치는 멤버부재의 종류에 상관없이 공용적으로 사용할 수 있는 것으로, 이를 통해 양산성 향상 및 비용절감을 도모할 수 있도록 하는 데에 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 멤버부재의 마운팅장치는, 멤버부재의 체결구멍으로 삽입되어서 멤버부재와 일체로 결합된 아우터케이스; 상기 아우터케이스의 내측으로 삽입된 이너파이프; 상기 아우터케이스의 양단의 개구를 커버링하도록 결합된 어퍼캡 및 로워캡; 상기 아우터케이스와 이너파이프사이의 공간을 메우도록 채워진 다수개의 볼;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이너파이프의 일단과 어퍼캡사이에 설치된 어퍼와셔; 및 상기 이너파이프의 타단과 로워캡사이에 설치된 로워와셔;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 어퍼와셔와 로워와셔는 외력에 의해 축방향 높이가 탄력적으로 가변되는 코니컬 와셔인 것을 특징으로 한다.

상기 볼은 직경의 크기가 서로 동일하거나 다른 것을 특징으로 한다.

상기 다수개의 볼 중에서 일부는 어퍼캡 및 로워캡과 접촉하도록 채워진 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 마운팅 장치를 관통하는 볼트에 너트가 체결될 때 공간에 채워진 볼들은 서로 밀착되면서 압착되고; 상기 볼들의 압착에 의해 마운팅 장치의 구성품들은 솔리드화되어서 멤버부재와 일체화를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마운팅장치는 조립 완료 전에 볼들 사이에 존재하는 간격에 의해서 볼트를 포함한 이너파이프가 공간속에서 자유롭게 움직임이 가능한 바, 이를 통해 가공오차로 인해 발생하는 차체와의 조립공차를 흡수할 수 있게 됨으로써 조립의 편의성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 조립 완료 후 아우터파이프와 인너파이프 및 볼을 포함한 마운팅장치의 모든 구성품들이 솔리드화됨으로써 마운팅장치와 멤버부재는 하나의 부품처럼 일체화가 되고, 이를 통해 차체와 조립이 완료된 멤버부재의 움직임이 없앨 수 있게 됨에 따라 전체적인 체결력 강화와 강성 강화 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 되는 바, 이 결과 차량의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있게 됨으로써 우수한 핸들링의 민첩성 및 정교함이 요구되는 고성능 차량에도 공용적으로 적용이 가능한 효과도 있다.

또한, 본 발명은 멤버부재의 모든 체결구멍들을 아우터케이스와 동일한 크기의 정홀로 형성할 수 있게 됨으로써 슬롯홀 및 확공홀을 형성할 필요가 없어지게 됨에 따라 가공비용의 절감 및 작업성 향상과 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 멤버부재의 마운팅장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 마운팅장치가 멤버부재에 결합된 상태의 단면도,
도 3은 멤버부재의 마운팅장치가 볼트와 너트에 의해서 차체와 결합된 상태의 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 멤버부재의 마운팅장치에 대해 살펴보기로 한다.

경제발전과 더불어 소득수준이 높아짐에 따라 성능 및 디자인이 우수한 차량에 대한 선호도가 증가하고 있으며, 완성차 업체들도 고객들의 욕구를 만족시키기 위해 주행성능, 안전성능, 내구성능, 소음진동 등 다양한 파트에서의 성능이 기존 차량보다 한층 더 뛰어난 고성능 차량의 개발에 박차를 가하고 있다.

고성능 차량의 경우 주행시 핸들링의 우수한 민첩성 및 정교함이 요구되는 바, 이를 위해 차량의 멤버부재는 차체와의 조립 완료 후 움직임이 없도록 차체와 일체화를 이루는 것이 중요하다.

즉, 차량의 멤버부재(사이드멤버, 서브프레임 등)는 길이가 길고 또한 크기도 크기 때문에 최소 2군데 이상의 부위가 차체와 결합을 이루게 되는데, 멤버부재는 멤버부재에 결합된 마운팅부재를 이용해서 차체와 조립이 이루어지게 된다.

이때, 차체와 멤버부재의 조립시 마운팅부재는 가공오차로 인해 발생하는 차체와의 조립공차를 흡수할 수 있도록 어느 정도 움직임이 가능한 것이 바람직하고, 조립 완료 후에는 멤버부재의 강건한 체결력 및 내구성의 확보를 위해 마운팅부재를 이루는 구성품들이 솔리드(solde)화되어서 멤버부재와 일체화를 이루는 것이 바람직할 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량용 멤버부재의 마운팅장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 멤버부재(200)의 체결구멍(210)으로 삽입되어서 멤버부재(210)와 일체로 결합된 아우터케이스(110); 상기 아우터케이스(110)의 내측으로 삽입된 이너파이프(120); 상기 아우터케이스(110)의 양단의 개구를 커버링하도록 결합된 어퍼캡(130) 및 로워캡(140); 상기 아우터케이스(110)와 이너파이프(120)사이의 공간(150)을 메우도록 채워진 다수개의 볼(160); 상기 이너파이프(120)의 일단과 어퍼캡(130)사이에 설치된 어퍼와셔(170); 및 상기 이너파이프(120)의 타단과 로워캡(140)사이에 설치된 로워와셔(180);를 포함한다.

상기 멤버부재(200)의 체결구멍(210)은 아우터케이스(110)와 동일한 크기의 정홀로 형성되고, 아우터케이스(110)가 체결구멍(210)으로 강제 압입되어서 결합되는 구조이며 보다 강건한 결합을 위해 용접을 행할 수도 있을 것이다.

종래에는 멤버부재의 조립시 가공오차로 인해 발생하는 차체와의 조립공차를 흡수할 수 있도록 멤버부재에 정홀 뿐만 아니라 정홀보다 큰 크기를 갖는 슬롯홀 및 확공홀을 형성하였으며, 슬롯홀 및 확공홀의 형성을 위해 작업성이 떨어지고 비용이 상승하며 멤버부재의 내구성이 감소하는 단점이 있었다.

하지만, 본 발명에 따른 멤버부재(210)의 모든 체결구멍(210)들은 아우터케이스(110)와 동일한 크기의 정홀로서, 종래와 같은 슬롯홀 및 확공홀을 형성할 필요가 없어지게 되는 바, 이를 통해 작업성 향상과 비용 절감 및 멤버부재(200)의 내구성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

상기 로워캡(140)은 아우터케이스(110)의 내측으로 삽입되어서 설치되는 것으로 아우터케이스(110)와의 공간 밀착 효율의 증대 및 볼(160)의 설치를 위해 단면이 컵형상을 갖는 구조인 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 어퍼캡(130)과 로워캡(140) 및 어퍼와셔(170)와 로워와셔(180)는 설치위치에 따라 부여된 명칭으로, 서로 반대되는 명칭으로 표기될 수도 있을 것이다.

상기 어퍼와셔(170)와 로워와셔(180)는 외력에 의해 축방향 높이(H1,H2)가 탄력적으로 가변되는 코니컬 와셔(conical washer, 접시스프링 와셔)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 볼(160)은 스틸 또는 플라스틱 재질을 볼을 사용할 수 있고, 직경의 크기가 서로 동일하거나 또는 다를 수 있는 바, 바람직하게는 직경의 크기가 서로 다른 볼을 사용해서 아우터케이스(110)와 이너파이프(120)사이의 공간(150)을 가득 메우도록 채워지는 것이 바람직할 것이다.

상기 아우터케이스(110)와 이너파이프(120)사이의 공간(150)에 채워진 볼(160)들 중에서 상하측에 위치한 일부의 볼(160)들은 어퍼캡(130) 및 로워캡(140)과 접촉하도록 채워지는 것이 바람직한 바, 이는 후술하는 볼트와 너트의 체결시에 볼(160)들끼리 서로 밀착되면서 강한 압착을 유도하기 위함이며, 이를 통해 아우터파이프(110)와 인너파이프(120)를 포함한 마운팅장치(100)의 솔리드화를 유도하기 위함이다.

도 2와 같이 멤버부재(200)의 체결구멍(210)으로 마운팅장치(100)를 삽입시켜서 조립하고 난 다음, 도 3과 같이 멤버부재(200)를 차체(300)를 중첩시키고, 볼트(400)를 관통시킨 다음, 볼트(400)와 너트(500)를 결합시켜서 조립을 완료하게 된다.

볼트(400)와 너트(500)의 조립이 완료되기 전에는 볼(160)들 사이에 존재하는 간격에 의해서 볼트(400)를 포함한 이너파이프(120)는 공간(150)속에서 자유롭게 움직임이 가능하게 되는 바, 이를 통해 가공오차로 인해 발생하는 차체(300)와의 조립공차를 흡수할 수 있게 됨으로써 조립의 편의성 향상을 도모할 수 있게 된다.

그리고, 조립과정 중에서 볼트(400)와 너트(500)의 체결력이 점차 강해지면, 이때의 체결력은 어퍼캡(130)을 통해 어퍼와셔(170)와 이너파이프(120) 및 로워와셔(180)로 전달되고, 이 과정에서 어퍼와셔(170)와 로워와셔(180)는 축방향 높이가 H1상태(도 2의 상태)에서 H2상태(도 3의 상태)로 줄어들도록 변형되고, 이와 동시에 어퍼캡(130)과 로워캡(140)사이의 볼(160)들은 서로 밀착되면서 강한 압착상태로 변화되는 바, 이 결과 조립 완료 후 아우터파이프(110)와 인너파이프(120) 및 볼(160)을 포함한 마운팅장치(100)의 모든 구성품들은 솔리드화되고, 이를 통해 마운팅장치(100)와 멤버부재(200)는 하나의 부품처럼 일체화가 된다.

상기와 같이 조립 완료 후 마운팅장치(100)와 멤버부재(200)가 하나의 부품처럼 일체화가 되면, 차체(300)와의 조립 완료 후 멤버부재(200)의 움직임이 없어지게 됨에 따라 전체적인 체결력 강화와 강성 강화 및 내구성 향상을 도모할 수 있게 되는 바, 이를 통해 차량의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있게 됨으로써 우수한 핸들링의 민첩성 및 정교함이 요구되는 고성능 차량에도 공용적으로 적용이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 멤버부재(210)의 모든 체결구멍(210)들을 아우터케이스(110)와 동일한 크기의 정홀로 형성할 수 있게 되는 바, 종래와 같은 슬롯홀 및 확공홀을 형성할 필요가 없어지게 됨에 따라 가공 비용의 절감 및 작업성 향상과 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 따른 마운팅장치(100)는 고무를 사용하는 일반적인 부시타입과 서로 교환하여 사용할 수 있기 때문에, 일반적인 양산차량과 고성능 차량에서 사용되는 멤버부재를 공용적으로 사용할 수 있는 바, 이를 통해 비용을 크게 절감할 수 있는 장점도 있다.

또한, 본 발명에 따른 마운팅장치(100)가 적용된 차량은 한계 주행시 아우터케이스(110)와 인너파이프(120)사이의 갭에 의한 차량 정렬의 뒤틀림을 방지할 수 있음에 따라 차량의 성능 신뢰도를 높일 수 있고, 더 나아가 주행 성능의 강건화를 도모할 수 있는 장점도 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 - 마운팅장치 110 - 아우터케이스
120 - 이너파이프 130 - 어퍼캡
140 - 로워캡 150 - 공간
160 - 볼 170 - 어퍼와셔
180 - 로워와셔 200 - 멤버부재
210 - 체결구멍 300 - 차체
400 - 볼트 500 - 너트

Claims (6)

1. 멤버부재의 체결구멍으로 삽입되어서 멤버부재와 일체로 결합된 아우터케이스;
   상기 아우터케이스의 내측으로 삽입된 이너파이프;
   상기 아우터케이스의 양단의 개구를 커버링하도록 결합된 어퍼캡 및 로워캡;
   상기 아우터케이스와 이너파이프사이의 공간을 메우도록 채워진 다수개의 볼;을 포함하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이너파이프의 일단과 어퍼캡사이에 설치된 어퍼와셔; 및
   상기 이너파이프의 타단과 로워캡사이에 설치된 로워와셔;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 어퍼와셔와 로워와셔는 외력에 의해 축방향 높이가 탄력적으로 가변되는 코니컬 와셔인 것을 특징으로 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 볼은 직경의 크기가 서로 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수개의 볼 중에서 일부는 어퍼캡 및 로워캡과 접촉하도록 채워진 것을 특징으로 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.
6. 청구항 2의 마운팅 장치를 관통하는 볼트에 너트가 체결될 때 공간에 채워진 볼들은 서로 밀착되면서 압착되고;
   상기 볼들의 압착에 의해 마운팅 장치의 구성품들은 솔리드화되어서 멤버부재와 일체화를 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 멤버부재의 마운팅장치.

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