KR101857068B1 - 합성수지 부품의 결합구조 - Google Patents

Abstract

합성수지 부품의 결합구조가 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조는 저부구간과 상부구간을 포함하도록 제1합성수지 부품으로부터 돌출되고, 상기 상부구간이 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련된 중공의 보스부; 상기 보스부가 끼워지도록 제2합성수지에 마련되되, 상기 저부구간을 밀착된 상태로 지지하는 밀착지지구간 및 상기 상부구간과 이격되는 이격구간을 포함하고, 상기 이격구간이 상기 보스부의 돌출방향으로 갈수록 직경이 확장된 꼭지점이 잘린 역원뿔 형상으로 마련된 구멍; 및 상기 제1합성수지 부품과 제2합성수지 부품 간의 결합을 위해 상기 구멍에 끼워진 상태의 상기 보스부에 체결되되, 상기 보스부의 상부구간을 상기 이격구간 쪽 상기 구멍 내벽에 밀착시키는 체결부재;를 포함할 수 있다.

Description

합성수지 부품의 결합구조{combination structure of synthetic resin component}

본 발명은 차량용 도어트림의 구성품과 같은 합성수지 부품들 간의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 탑승자의 승하차를 위한 도어가 설치된다. 도어는 외측패널과 내측패널을 포함하는 바디와, 내측패널에 장착되어 실내를 향하는 도어의 내측벽을 이루는 도어트림을 구비한다.

도어트림은 베이스를 이루는 센터트림과, 센터트림에 결합되는 암레스트, 도어포켓 등의 추가부재를 구비한다. 센터트림과 추가부재는 통상 사출물로 마련되며, 이들의 표면에는 가죽이나 천 등의 마감재가 덮여 질 수 있다.

센터트림과 추가부재는 통상의 나사를 통해 고정되는 경우가 많다. 이를 위해 센터트림에는 보스부가 돌출되고, 보스부에 대응하는 추가부재에는 보스부가 끼워지는 구멍이 형성된다.

나사는 구멍에 끼워진 상태의 보스부에 체결되어 그 헤드부를 통해 보스부 둘레의 구멍 주변을 가압함으로써, 추가부재를 센터트림에 고정시키게 된다.

그러나 이와 같은 일반적인 나사체결 구조를 통해 결합된 센터트림과 추가부재 사이는 시간이 지남에 따라 발생하는 크리프(creep)현상을 통해 보스부에 대한 나사의 체결력이 저하되면서 보스부가 구멍으로부터 분리되거나, 보스부와 구멍 사이가 헐거워지면서 소음을 유발하게 되는 문제점이 있었다.

또한 보스부에 체결된 나사의 머리부로 추가부재의 구멍 주변을 가압하는 나사체결 구조에서는 나사체결의 완료여부를 작업자의 촉감에 의존하여 판단하기가 쉽기 때문에, 나사의 미조립으로 의해 양쪽 부품 간의 체결상태가 불안정해지거나, 나사가 과조립으로 인해 부품이 쉽게 마모되거나 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 합성수지 부품 간의 체결상태를 장시간 안정적으로 유지할 수 있는 합성수지 부품의 체결구조를 제공하고자 한다.

또한, 합성수지 부품 간의 체결력 저하에 따른 소음발생 문제를 해결할 수 있는 합성수지 부품의 체결구조를 제공하고자 한다.

또한 체결부재의 과조립 및 미조립에 따른 우려를 줄일 수 있는 합성수지 부품의 체결구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 저부구간과 상부구간을 포함하도록 제1합성수지 부품으로부터 돌출되고, 상기 상부구간이 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련된 중공의 보스부; 상기 보스부가 끼워지도록 제2합성수지에 마련되되, 상기 저부구간을 밀착된 상태로 지지하는 밀착지지구간 및 상기 상부구간과 이격되는 이격구간을 포함하고, 상기 이격구간이 상기 보스부의 돌출방향으로 갈수록 직경이 확장된 꼭지점이 잘린 역원뿔 형상으로 마련된 구멍; 및 상기 제1합성수지 부품과 제2합성수지 부품 간의 결합을 위해 상기 구멍에 끼워진 상태의 상기 보스부에 체결되되, 상기 보스부의 상부구간을 상기 이격구간 쪽 상기 구멍 내벽에 밀착시키는 체결부재;를 포함하고, 상기 체결부재는 몸체 외주에 나사산이 마련된 나사를 포함하고, 상기 몸체는 상기 상부구간에 체결되도록 상기 이격구간의 형상에 대응하는 꼭지점이 잘린 역원뿔 모양의 본체부와, 상기 저부구간에 체결되도록 상기 본체부의 끝단으로부터 축 방향을 따라 연장되는 가이드부를 포함하는 깔때기 형태로 마련되고, 상기 나사산은 상기 본체부와 가이드부 중 적어도 어느 하나의 외주에 마련된 합성수지 부품의 결합구조가 제공될 수 있다.

상기 상부구간은 그 사이가 절개된 복수의 지지편이 원주방향을 따라 배치되도록 마련될 수 있다.

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상기 나사산은 상기 본체부와 가이드부 양쪽의 외주에 마련될 수 있다.

상기 나사산은 상기 가이드부 쪽 외주에만 마련될 수 있다.

상기 제1합성수지 부품은 차량 도어의 도어트림에 마련된 센터트림을 포함하고, 상기 제2합성수지 부품은 상기 센터트림에 조립되는 암레스트와, 도어포켓 중 적어도 어느 하나를 포함하는 추가부재를 포함할 수 있다.

일 측면에 따른 합성수지 부품의 결합구조는 체결부재의 체결과정에서 보스부의 상부구간이 반경 외측으로 탄력적으로 벌어지게 되고, 이에 따라 보스부와 체결부재 간의 체결력이 저하될 우려가 없게 되므로, 합성수지 부품 간의 체결상태를 장시간 안정적으로 유지할 수 있고, 합성수지 부품 간의 체결력 저하에 따른 소음발생 문제를 해결할 수 있다.

또 일 측면에 따른 합성수지 부품의 결합구조는 체결부재가 보스부의 상부구간에 일치되었음을 시각적으로 확인한 상태에서 나사의 체결작업을 종료할 수 있게 되므로, 체결부재의 과조립 및 미조립에 따른 우려를 줄일 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조를 도시한 단면도로, 체결부재가 체결되기 전 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에서 체결부재가 체결된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조의 일 변형 예를 도시한 단면도로, 체결부재의 체결 전 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4에서 체결부재가 체결된 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조의 다른 변형 예를 도시한 단면도로, 체결부재가 체결된 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 합성수지 부품의 결합구조의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도로, 체결부재가 체결된 상태를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 합성수지 부품의 체결구조는 제1합성수지 부품(10)과 제2합성수지 부품(20) 간의 결합을 위한 것으로, 제1합성수지 부품(10)에 돌출되게 마련된 보스부(11)와, 보스부(11)가 끼워지도록 제2합성수지 부품(20)에 마련된 구멍(21)과, 보스부(11)가 구멍(21)에 끼워진 상태에서 보스부(11)에 체결되는 체결부재(30)를 구비한다.

참고로 도 1에서 제2합성수지 부품(20)은 내부에 형성되는 구멍(21)의 형상을 자세히 보이기 위해 일측을 절개된 상태로 도시하였으며, 도면에 있어서 미설명 부호 14는 보스부(11)가 구멍(21)에 끼워진 상태에서 제1합성수지 부품(10)과 제2합성수지 부품(20) 간의 유동을 방지하기 위한 보스지지부를 가리킨다.

제1합성수지 부품(10)은 자동차 도어의 내장재로 사용되는 도어트림의 센터트림(10a)을 포함하고, 제2합성수지 부품(20)은 센터트림(10a)에 결합되는 암레스트, 도어포켓 등을 포함할 수 있다.

자동차의 도어는 외측패널과 내측패널을 포함하는 바디를 구비하며, 도어트림은 내측패널에 장착되어 실내를 향하는 도어의 내측벽을 이루는 도어의 구성품을 가리킨다.

센터트림(10a)은 도어트림의 베이스를 형성한다. 그리고 암레스트와 도어포켓은 적어도 하나가 센터트림(10a)에 추가적으로 결합되는 추가부재(20a)를 이룰 수 있다.

보스부(11)는 제1합성수지 부품(10)으로부터 돌출된 대략 중공의 기둥 형태로 마련되고, 이러한 보스부(11)는 제1합성수지 부품(10)의 복수개소에 복수개로 배치될 수 있다.

보스부(11)는 돌출방향을 따라 저부구간(12)과 상부구간(13)을 포함하고, 상부구간(13)은 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련될 수 있다.

저부구간(12)은 중공의 원통모양으로 마련되고, 상부구간(13)은 저부구간(12) 끝단 둘레에 마련된 복수의 지지편(13a)으로 구성될 수 있다. 복수의 지지편(13a)은 그 사이가 절개된 상태로 원주방향을 따라 배치될 수 있으며, 이와 같은 지지편(13a)들로 구성된 상부구간(13)은 각각의 지지편(13a)이 저부구간(12)에 연결된 고정단을 기준으로 반경방향 외측으로 회동함에 따라 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어질 수 있게 된다.

여기서 지지편(13a)이 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어진다는 것은 지지편(13a)이 탄성변형 가능하게 마련된다는 것을 의미한다. 따라서 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어진 지지편(13a)은 그 복원력을 통해 반경방향 내측으로 복원되려는 힘을 갖게 된다.

제2합성수지 부품(20)에 마련된 구멍(21)은 보스부(11)의 저부구간(12)을 밀착된 상태로 지지하는 밀착지지구간(22)과, 보스부(11)의 상부구간(13)과 이격되는 이격구간(23)을 포함한다. 이러한 구멍(21) 역시 보스부(11)의 숫자에 대응하도록 제2합성수지 부품(20)의 복수개소에 배치된 복수개로 마련될 수 있다.

밀착지지구간(22)은 직경이 일정한 원통모양으로 마련되고, 이격구간(23)은 보스부(11)의 돌출방향으로 갈수록 직경이 연속적으로 확장된 꼭지점이 잘린 역원뿔 모양으로 마련될 수 있다.

그리고 체결부재(30)는 구멍(21)에 끼워진 보스부(11)에 체결됨에 따라 보스부(11)의 상부구간(13)을 이격구간(23) 쪽 구멍(21)의 내벽에 밀착시키도록 마련될 수 있다. 이를 위해 체결부재(30)는 보스부(11)의 상부구간(13)에 체결되는 역원뿔 모양의 나사(40)를 포함할 수 있다.

나사(40)는 역원뿔 형태로 마련된 몸체(41)의 외주에 나사선(42)을 구비하도록 마련될 수 있다. 몸체(41)는 꼭지점이 원형을 이루는 상면의 중심과 일치되도록 마련되고, 몸체(41)의 상면에는 드라이버가 끼워지도록 드라이버홈(41a)이 마련될 수 있다.

본 실시 예의 경우, 나사(40)는 가압된 상태로 회전시킬 경우, 몸체(41) 외주에 마련된 나사산(42)이 지지편(13a) 내면에 나선홈(13b)을 형성하면서 상부구간(13)에 체결되는 태핑스크류 타입으로 마련된다. 나사(40)의 체결동작이 원활하게 이루어질 수 있게 상부구간(13)의 상단 둘레는 나사산(42)의 기울기에 대응하도록 경사지게 마련될 수 있다.

이와 달리 나사산(42)의 체결을 위한 나선홈(13b)이 지지면(13a) 내면에 미리 가공되도록 할 경우, 나사(40)는 태핑스크류 타입이 아닌 일반스크류 타입으로도 적용이 가능하다.

따라서 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 구멍(21)에 끼워져 있는 보스부(11)의 상부구간(13)에 나사(40)의 꼭지점을 맞춘 상태에서 나사(40)를 저부로 가압하면서 회전시키면, 나사(40)는 나사산(42)을 통해 지지면(13a)들의 내면에 나선홈(13b)을 만들어가면서 보스부(11)의 상부구간(13)에 체결된다. 이에 따라 역원뿔 형태의 나사(40)가 상부구간(13) 내측으로 진입되면서 보스부(11)의 상부구간(13)은 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어지면서 이격구간(23) 쪽 구멍(21)의 내벽에 밀착될 수 있다. 이 상태에서 나사(40)는 반경반향 외측으로 벌어진 상부구간(13)에 일치된 상태로 결합될 수 있다.

이와 같은 제1합성수지 부품(10)과 제2합성수지 부품(20) 간의 결합구조에서는 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어진 보스부(11)의 상부구간(13)이 복원력에 의해 반경방향 내측으로 복귀하려는 힘을 받기 때문에, 나사(40)와 보스부(11) 간의 체결력이 저하될 우려가 없게 된다.

이에 따라 본 실시 예에 따르면, 제1 및 제2합성수지 부품(10,20) 간의 체결상태를 보다 장시간 동안 안정적으로 유지할 수 있게 됨은 물론, 제1 및 제2합성수지 부품(10,20) 사이의 간격이 헐거워지는 것이 억제되어 제1 및 제2합성수지 부품(10,20) 사이에서 소음이 발생하는 문제점도 해결할 수 있게 된다.

또한 전술한 바와 같이, 나사(40)가 보스부(11)의 상부구간(13)에 일치된 상태에서 보스부(11)의 상부구간(13)이 이격구간(23) 쪽 구멍(21)의 내벽에 밀착되는 나사(40)의 체결구조에 따르면, 작업자는 나사(40)가 보스부(11)의 상부구간(13)에 일치되었음을 시각적으로 확인한 상태에서 나사(40)의 체결작업을 종료할 수 있게 된다. 이때 작업자는 나사(40)의 몸체(41) 상면이 보스부(11)의 벌어진 상부구간(13)의 상단에 맞춰진 것을 보고 나사(40)가 보스부(11)의 상부구간(13)에 일치 되었음을 확인할 수 있다.

따라서 본 실시 예에 따르면, 나사(40)가 미조립 되면서 제1 및 제2합성수지 부품(10,20) 간의 체결상태가 불안정해질 우려가 없게 됨은 물론, 나사(40)가 과조립 되면서 보스부(11)와 구멍(21) 주변의 부품이 손상될 우려도 없게 된다.

또한 본 실시 예에 따른 일 변형 예에 있어서, 체결부재(30)를 구성하는 나사는 보스부(11)의 상부구간(13)은 물론 저부구간(12)에도 함께 체결되도록 마련될 수 있다.

이를 위해 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 나사(50)는 몸체(51)가 보스부(11)의 상부구간(13)에 체결되는 본체부(51a)와, 보스부(11)의 저부구간(12)에 체결되는 가이드부(51b)를 포함하도록 마련될 수 있으며, 몸체(51)의 전 구간 외주에는 나사산(52)이 형성될 수 있다.

본체부(51a)는 이격구간(23)의 형상에 대응하는 꼭지점이 잘린 역원뿔 모양으로 마련되고, 가이드부(51b)는 직경이 일정하도록 본체부(51a)의 끝단으로부터 축 방향을 따라 연장된 원통모양으로 마련될 수 있다. 이에 따라 몸체(51)는 전체적으로 깔때기 모양을 이룰 수 있다.

이와 같이 마련된 나사(50)는 보스부(11)의 저부구간(12)에 체결되는 가이드부(51b)가 보스부(11)의 상부구간(12)에 체결되는 본체부(51a)의 체결동작을 안내할 수 있게 되므로, 나사(50)의 체결과정에서 역원뿔 형태로 마련된 본체부(51a)의 자세가 불안정하게 한 쪽으로 기울어지게 되는 것을 방지할 수 있다. 도면에 있어서 미설명 부호 14는 나사(50)의 체결과정에서 보스부(11) 내면에 형성되는 나선홈을 가리킨다.

또한 다른 변형 예가 도시된 도 6 내지 도 7과 같이, 체결부재(30)를 구성하는 나사(50)는 본체부(51a)와 가이드부(51b)를 포함하는 깔때기 형태의 몸체(51)를 구비하고, 이때 나사산(52)은 본체부(51a)와 가이드부(51b) 중 어느 한쪽에만 형성되도록 마련될 수 있다.

도 6과 같이 나사산(52)이 본체부(51a) 외주에만 마련된 나사(50´)의 경우, 보스부(11)에 체결되는 과정에서 가이드부(51b)가 보스부(11)의 저부공간(12)에 대해 편심 될 우려가 적어지게 되어 본체부(51a)의 체결동작을 안내하는 가이드부(51b)의 안내동작이 보다 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

또 도 7과 같이 나사산(52)이 가이드부(51b) 외주에만 마련된 나사(50˝)의 체결구조에서는 실질적인 나사 체결작용이 가이드부(51b)를 통해 이루어지고, 보스부(11)의 상부구간(13) 내면에 나선홈이 가공될 필요가 없게 되어 본체부(51a)와 상부구간(13) 사이의 마찰력이 저감되므로, 회전하면서 상부구간(13)을 반경방향 외측으로 벌리는 본체부(51a)의 가압작용이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

10: 제1합성수지 부품 11: 보스부
12: 저부구간 13: 상부구간
13a: 지지편 20: 제2합성수지 부품
21: 구멍 22: 밀착지지구간
23: 이격구간 30: 체결부재
40: 나사 41: 몸체
42: 나사산

Claims (7)

1. 저부구간과 상부구간을 포함하도록 제1합성수지 부품으로부터 돌출되고, 상기 상부구간이 반경방향 외측으로 탄력적으로 벌어질 수 있게 마련된 중공의 보스부;
   상기 보스부가 끼워지도록 제2합성수지에 마련되되, 상기 저부구간을 밀착된 상태로 지지하는 밀착지지구간 및 상기 상부구간과 이격되는 이격구간을 포함하고, 상기 이격구간이 상기 보스부의 돌출방향으로 갈수록 직경이 확장된 꼭지점이 잘린 역원뿔 형상으로 마련된 구멍; 및
   상기 제1합성수지 부품과 제2합성수지 부품 간의 결합을 위해 상기 구멍에 끼워진 상태의 상기 보스부에 체결되되, 상기 보스부의 상부구간을 상기 이격구간 쪽 상기 구멍 내벽에 밀착시키는 체결부재;를 포함하고,
   상기 체결부재는 몸체 외주에 나사산이 마련된 나사를 포함하고,
   상기 몸체는 상기 상부구간에 체결되도록 상기 이격구간의 형상에 대응하는 꼭지점이 잘린 역원뿔 모양의 본체부와, 상기 저부구간에 체결되도록 상기 본체부의 끝단으로부터 축 방향을 따라 연장되는 가이드부를 포함하는 깔때기 형태로 마련되고,
   상기 나사산은 상기 본체부와 가이드부 중 적어도 어느 하나의 외주에 마련된 합성수지 부품의 결합구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부구간은 그 사이가 절개된 복수의 지지편이 원주방향을 따라 배치되도록 마련된 합성수지 부품의 결합구조.
   
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 나사산은 상기 본체부와 가이드부 양쪽의 외주에 마련된 합성수지 부품의 결합구조.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 나사산은 상기 가이드부 쪽 외주에만 마련된 합성수지 부품의 결합구조.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제1합성수지 부품은 차량 도어의 도어트림에 마련된 센터트림을 포함하고,
   상기 제2합성수지 부품은 상기 센터트림에 조립되는 암레스트와, 도어포켓 중 적어도 어느 하나를 포함하는 추가부재를 포함하는 합성수지 부품의 결합구조.
   

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