KR102363136B1 - 자동차 조립을 위한 록킹 리테이너 시스템 - Google Patents

자동차 조립을 위한 록킹 리테이너 시스템 Download PDF

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라이언 제이. 피킨스
헤수스 알. 모랄레스
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Abstract

T-형상 구멍(12)과 리테이너(18)를 형성하는 패널(10)을 포함하는 모터 차량 내에 자동차 구성요소(20)를 고정하도록 구성된 록킹 리테이너(18) 시스템. T-형상 구멍(12)은 수직 구멍 부분과 길이방향 구멍 부분을 가진다. 수직 구멍 부분은 패널(10)의 제1 평면 부분(14)에 의해 형성되고 길이방향 구멍 부분은 패널(10)의 제2 평면 부분(16)에 의해 형성된다. 제1 평면 부분(14)은 제2 평면 부분(16)으로부터 측방향으로 오프셋된다. 리테이너(18)는 수직 리테이너 부분(18V)과 길이방향 리테이너 부분(18L)을 가지며 수직 리테이너 부분(18V)과 자동차 구성요소(20) 중간의 세장형 버팀대(24)에 의해 자동차 구성요소(20)에 부착된다. 패널(10)은 구멍 내에 리테이너(18)를 수용하도록 구성되며, 그로 인해 패널(10)에 자동차 구성요소(20)를 고정시키고 측방향(X), 길이방향(Y), 수직방향(Z) 축을 따라 패널(10)에 대해 자동차 구성요소(20)의 운동을 제한한다.

Description

자동차 조립을 위한 록킹 리테이너 시스템{LOCKING RETAINER SYSTEM FOR AUTOMOTIVE ASSEMBLY}
본 발명은 자동차 조립을 위한 리테이너 시스템, 특히 T 형상의 슬롯과 대응하는 리테이너를 가지는 록킹 리테이너 시스템에 관한 것이다.
전기 분배소(electrical distribution centers)와 같은 자동차 구성요소는 모터 차량 도처의 장치에 전기적 파워를 제공하도록 사용되며, 통상적으로 차량 본체 구조를 형성하는 시트 금속 패널에 부착된다. 이러한 구성요소는 볼트, 너트, 스터드, 스크류, 리벳, 클립 등과 같은 부착 특징부에 의해 모터 차량의 본체 구조에 고정될 수 있다. 이러한 부착 특징부는 구성요소를 적절하게 고정시키는 이들의 능력을 위해서뿐만 아니라 제작 시간을 감소시키고 제작 품질을 개선시키기 위한 조립의 편의성을 위해서도 선택되어야 한다. 부착 특징부는 또한 수리가능한 구성요소의 경우 제거의 편의성을 용이하게 하기 위해 선택될 필요가 있다.
나사식 체결구는 통상적으로 튼튼한 부착과 편리한 분리를 제공하지만, 이들이 조여지거나 풀려질 때 체결부를 회전시키기 위해 시간과 도구를 필요로 한다. 리벳과 클립은 통상적으로 편리한 조립을 제공하지만 분리하기에 더욱 어렵다. 또한, 구성요소를 위해 사용가능한 패키징 공간은 선정된 부작 특징부의 선택에 영향을 미칠 수 있고, 그 이유는 구성요소 주변의 공간이 부착 특징부를 결합하려는 목적을 위해 요구될 수 있기 때문이다.
자동차 제작자들은 설치 또는 제거를 위한 도구를 수용하기 위한 구성요소 주변의 패키징 공간이 제한된 상태에서 장소 내로의 구성요소의 탑 다운(top down)식 설치를 허용하는 리테이너 시스템에 대한 갈망을 나타내어 왔다. 전술된 부착 특징부는 이러한 필요를 만족스럽게 충족시킬 수 없다는 것이 발견되었다.
배경 기술 항목에 기술된 주제는 배경 기술 항목에서 그 주제가 언급되었다는 이유만으로 종래 기술인 것으로 간주되어서는 안된다. 마찬가지로, 배경 기술 항목에서 언급되었거나 배경 기술 항목의 주제와 연관된 문제점은 종래 기술에서 이미 인지된 것으로 간주되어서는 안된다. 배경 기술 항목 내의 청구 대상은, 그들 자체 내에서 그리고 그들 자체가 또한 발명이 될 수 있는, 단지 상이한 접근 방식들을 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따라서, 모터 차량 내의 자동차 구성요소를 고정시키도록 구성된 록킹 리테이너 시스템이 제공된다. 록킹 리테이너 시스템은 수직 구멍 부분과 길이방향 구멍 부분을 가지는 T-형상 구멍을 형성하는 패널을 포함한다. 수직 구멍 부분은 패널의 제1 평면 부분에 의해 형성되고 길이방향 구멍 부분은 패널의 제2 평면 부분에 의해 형성된다. 제1 평면 부분은 제2 평면 부분으로부터 측방향으로 오프셋된다. 또한 록킹 리테이너 시스템은 수직 리테이너 부분과 길이방향 리테이너 부분을 가지는 리테이너를 포함한다. 리테이너는 수직 리테이너 부분과 자동차 구성요소 중간에 위치된 세장형 버팀대에 의해 자동차 구성요소에 부착된다. 패널은 구멍 내에 리테이너를 수용하도록 구성된다. 리테이너는 길이방향 리테이너 부분으로부터 돌출하는 길이방향 마루부를 형성하고 이러한 길이방향 마루부는 리테이너가 패널에 조립될 때 길이방향 구멍 부분의 가장자리에 결합하며, 그로 인해 자동차 구성요소를 패널에 고정시키고 수직방향, 길이방향, 측방향 축을 따라 패널에 대해 자동차 구성요소의 운동을 제한한다.
세장형 버팀대는 리테이너가 패널에 조립될 때 수직 구멍 부분 내에 수용될 수 있다. 수직 리테이너 부분은 리테이너가 패널에 조립될 때 패널의 제1 평면 부분의 내부 표면과 접촉할 수 있다. 자동차 구성요소는 한 쌍의 수직 리브를 형성할 수 있고 이러한 수직 리브는 리테이너가 패널에 조립될 때 패널의 제1 평면 부분의 외부 표면과 접촉한다. 패널은 모터 차량의 본체 구조의 부분일 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시로서 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 록킹 리테이너 시스템의 T-형상 구멍의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 T-형상 구멍의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 록킹 리테이너 시스템의 리테이너를 가지는 전기적 구성요소의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 도 1의 T-형상 구멍 내로 삽입된 도 3의 리테이너를 도시하는 록킹 리테이너 시스템의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 조립 이전 조건에서의 도 4의 록킹 리테이너 시스템의 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 부분적으로 조립된 조건에서의 도 4의 록킹 리테이너 시스템의 부분 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 완전히 조립된 조건에서의 도 4의 록킹 리테이너 시스템의 부분 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 7의 완전히 조립된 조건에서의 도 4의 록킹 리테이너 시스템의 전체 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 분리를 위해서 T-형상 구멍으로부터 리테이너의 해제를 도시하는 도 4의 록킹 리테이너 시스템의 부분 단면도이다.
모터 차량의 본체 구조의 패널에 전기 분배소와 같은 자동차 구성요소를 고정하도록 구성된 록킹 리테이너 시스템이 본원에 설명된다. 그러한 록킹 리테이너 시스템의 제한되지 않은 예시가 도 1에 예시된다. 패널(10)은 록킹 리테이너 시스템의 부분인 T-형상 구멍(12)을 형성한다. 이 패널(10)은 시트 금속으로 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 패널(10)은 이것이 제1 일반 평면 패널 부분(14)과 제1 패널 부분(14)으로부터 측방향으로 오프셋된 제2 일반 평면 패널 부분(16)을 가지도록 엠보싱된다. 제2 패널 부분(16)을 창조하는 엠보싱부는 스탬핑 공정에 의해, 바람직하게는 T-형상 구멍(12)을 형성하기 위해 사용되는 동일한 스탬핑 공정에 의해 형성될 수 있다. T-형상 구멍(12)은 스탬핑 공정에 의해 패널(10)에 형성될 수 있지만, 레이저 또는 물분사 절단과 같은 다른 공정이 사용될 수 있다. T-형상 구멍(12)은 패널(10)을 완전히 통과하여 절단된다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 패널 부분(14)은 T-형상 구멍(12)의 길이방향 부분(12L), 즉 T의 상부 바를 형성한다. 제2 패널 부분(16)은 T-형상 구멍(12)의 수직 부분(12V), 즉 T의 하강 다리부를 형성한다. T-형상 구멍(12)은 이하에서 T-형상 슬롯(12)으로서 지칭되고, 수직 부분(12V)은 이하에서 수직 슬롯(12V)으로서 지칭되고, 길이방향 부분(12L)은 이하에서 길이방향 슬롯(12L)으로서 지칭된다. 도시된 바와 같이, 길이방향 슬롯(12L)과 수직 슬롯(12V)의 단부는 둥글고, 길이방향 슬롯(12L)과 수직 슬롯(12V) 사이의 접합부도 마찬가지이다.
록킹 리테이너 시스템은 또한 도 4에 예시된 대응하는 리테이너(18)를 포함하고, 이는 자동차 구성요소(20)에 부착된다. 리테이너(18)는 수직 리테이너 부분(18V)과 길이방향 리테이너 부분(18L)을 가지며 수직 리테이너 부분(18V)과 자동차 구성요소(20)의 중간에 위치된 세장형 버팀대(24)에 의해 자동차 구성요소(20)의 외부 하우징(22)에 부착된다. 리테이너(18)는 일반적으로 평면 프로파일을 가지며 길이방향 리테이너 부분(18L)은 수직 리테이너 부분(18V)과 일반적으로 동일평면이다. 리테이너(18)는 폴리아미드(NYLON)과 같은 탄력 있는 플라스틱 재료로 형성된다. 리테이너(18), 버팀대(24), 외부 하우징(22)은 동일한 재료로 일체로 형성될 수 있다. 길이방향 리테이너 부분(18L)은 길이방향 리테이너 부분(18L)의 제1 표면(28)으로부터 돌출한 길이방향 마루부(26)를 형성한다. 길이방향 마루부(26)의 제1 주요 표면(30)은 이것이 돌출하는 길이방향 리테이너 부분(18L)의 면(32)에 대해 예각을 형성하고 길이방향 마루부(26)의 제2 주요 표면(34)은 이것이 돌출하는 길이방향 리테이너 부분(18L)의 면(32)에 대해 실질적으로 직각인 각도를 형성한다. 본원에 사용된 바와 같이, “실질적으로 직각인 각도”는 90°의 ±10°를 의미한다.
도 5 내지 도 7은 록킹 리테이너 시스템의 리테이너(18)와 T-형상 슬롯(12)을 사용하여 모터 차량의 패널(10)에 자동차 구성요소(20)를 고정시키는 공정을 예시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 리테이너(18)는 수직 리테이너 부분(18V)이 제1 패널 부분(14)의 내부 표면(14I)과 제2 패널 부분(16)의 외부 표면(16O)의 사이에서 미끄러지도록, 그리고 버팀대(24)가 수직 슬롯(12V) 내에서 수용되도록 T-형상 슬롯(12)과 정렬된다.
도 5는 조립 이전 조건에서의 록킹 리테이너 시스템을 도시한다. 결합에 앞서 자동차 구성요소(20) 상의 리테이너(18)는 리테이너(18)가 수직 방향에서 T-형상 슬롯(12) 내로 삽입될 수 있도록 T-형상 슬롯(12)과 정렬된다.
도 6은 부분적으로 조립된 조건에서의 록킹 리테이너 시스템을 도시한다. 자동차 구성요소(20)가 삽입 방향으로 이동될 때, 리테이너(18)는 T-형상 슬롯(12)에서 부분적으로 수용되고, 수직 리테이너 부분(18V)의 제2 표면(36)은 제2 패널 부분(16)의 내부 표면(16I)과 접촉하며 버팀대(24)는 수직 슬롯(12V) 내에서 수용된다. 수직 리테이너 부분(18V)의 제2 표면(36)은 길이방향 리테이너 부분(18L)의 제1 표면(28)에 대향한다. 또한, 길이방향 마루부(26)의 제1 주요 표면(30)은 제1 패널 부분(14)과 접촉한다. 리테이너(18)를 형성하는 탄성 재료는 길이방향 리테이너 부분(18L)이 제1 패널 부분(14)으로부터 이격되어 편향되는 것을 허용한다. 대안적인 실시예에서, 리테이너(18)는 강성일 수 있고 제2 패널 부분(16)은 길이방향 마루부(26)에 의해 탄성적으로 편향될 수 있다.
도 7은 리테이너(18)가 T-형상 슬롯(12) 내에 완전히 수용된 상태에서 완전히 조립된 조건의 록킹 리테이너 시스템을 예시한다. 도시된 바와 같이, 버팀대(24)는 수직 슬롯(12V) 내에 수용되고, 수직 리테이너 부분(18V)의 제2 표면(36)은 제2 패널 부분(16)의 내부 표면(16I)과 접촉한다. 또한, 제1 주요 표면(30)은 제1 패널 부분(14)의 내부 표면(14I)을 벗어나 길이방향 리테이너 부분(18L)이 제1 패널 부분(14)의 외부 표면(14O)과 접촉하도록 길이방향 리테이너 부분(18L)이 복귀하는 것을 허용한다. 길이방향 마루부(26)는 이제 길이방향 슬롯(12L) 내에 배치되고 길이방향 마루부(26)의 제2 주요 표면(34)은 이제 길이방향 슬롯(12L)의 가장자리(38)에 결합한다.
길이방향 마루부(26)는 언더컷일 수 있고, 즉 제2 주요 표면(34)은 또한 이것이 돌출하는 길이방향 리테이너 부분(18L)의 면(32)에 대해 80 내지 89도의 예각을 형성할 수 있다. 이러한 언더컷은 길이방향 슬롯(12L)의 가장자리(38)와의 결합으로부터 길이방향 마루부(26)의 해제의 어려움을 증가시켜 록킹 리테이너 시스템의 부주의한 해제를 금지한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 자동차 구성요소(20)는 또한 외부 하우징(22)으로부터 돌출한 한 쌍의 수직 리브(40)를 형성한다. 버팀대(24)의 각 측부에 위치된 하나의 리브(40)가 있다. 수직 리브(40)는 일반적으로 버팀대(24)와 평행하다. 수직 리브(40)는 외부 하우징(22)과 일체로 형성될 수 있고 외부 하우징(22)과 동일한 재료로 형성될 수 있다.
임의의 특정 작동 이론에 얽매이지 않고, 길이방향 슬롯(12L)의 가장자리(38)와 길이방향 마루부(26)의 결합은 패널(10)에 대한 자동차 구성요소(20)의 수직 이동을 금지시킨다. 패널(10)에 대한 자동차 구성요소(20)의 측방향 이동은 제1 패널 부분(14)의 내부 표면(14I)과 길이방향 리테이너 부분(18L)의 제1 표면(28)의 접촉과 제1 패널 부분(14)의 외부 표면(14O)과 수직 리브(40)의 접촉에 의해 금지된다. 수직 슬롯(12V)과 버팀대(24)의 결합은 패널(10)에 대한 자동차 구성요소(20)의 길이방향 이동을 금지한다. 그러므로, 자동차 구성요소(20)는 록킹 리테이너 시스템의 리테이너(18)와 T-형상 슬롯(12)에 의해 패널(10)에 고정되고 록킹 리테이너 시스템은 수직방향, 길이방향, 측방향 축을 따라 패널(10)에 대해 자동차 구성요소(20)의 운동을 제한한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 길이방향 리테이너 부분(18L)을 제1 패널 부분(14)으로부터 이격하여 들추기 위해, 일자 스크류 드라이버(42; flat bladed screw driver)와 같은 간단한 도구를 사용함으로써 리테이너(18)가 T-형상 슬롯(12)으로부터 해제될 수 있고, 이에 따라 길이방향 마루부(26)는 더 이상 길이방향 슬롯(12L)의 가장자리(38)와 결합하지 않고 리테이너(18)는 T-형상 슬롯(12)으로부터 제거될 수 있다.
따라서, 록킹 리테이너 시스템이 제공된다. 시스템은 도구의 필요성 없이 언더 후드 벌크 헤드와 같은 자동차 패널에 자동차 구성요소를 부착하는 이점을 제공한다. 록킹 리테이너 시스템은 세 축에서 자동차 구성요소를 고정시킨다. 록킹 리테이너 시스템은 구성요소가 탑 다운 방식으로 조립 조작자에 의해 설치되도록 배열될 수 있다. 록킹 리테이너 조립체는 일자 스크류 드라이버와 같은 간단한 도구에 의해서 서비스 또는 교체를 위해 해제될 때까지 튼튼한 부착을 제공한다.
본 발명은 그의 바람직한 실시예의 측면에서 설명되었지만, 그러한 것으로 제한하고자 하는 의도는 없으며, 오히려 이하의 청구범위에서 기술된 범위로만 제한될 것이다. 또한, 제1, 제2 등의 용어의 사용이 어떠한 중요도의 순서를 나타내는 것은 아니며 제1, 제2 등의 용어는 다른 요소로부터 하나의 요소를 구별하기 위해 사용된다. 또한, 하나의(a, an) 등의 용어의 사용은 수량의 한계를 나타내는 것은 아니며 참조된 항목 중 적어도 하나의 존재를 나타낸다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 수직 방향, 측방향 및 길이방향은 어떠한 특정 방향 또는 배향을 나타내지 않으며 세 개의 상호 직교하는 축, 예컨대 측방향 축(X), 길이방향 축(Y), 수직방향 축(Z) 중 하나와의 배향 또는 정렬을 지칭한다. 마찬가지로, 내부 및 외부는 어떠한 특정 방향 또는 배향을 나타내는 것은 아니며 대향하는 배향을 지칭한다.

Claims (5)

  1. 모터 차량 내부에서 자동차 구성요소(20)를 고정시키도록 구성된 록킹 리테이너(18) 시스템이며,
    수직 구멍 부분과 길이방향 구멍 부분을 가지는 T-형상 구멍(12)을 형성하는 패널(10)로서, 수직 구멍 부분은 패널(10)의 제1 평면 부분(14)에 의해 형성되고, 길이방향 구멍 부분은 패널(10)의 제2 평면 부분(16)에 의해 형성되며, 제1 평면 부분(14)은 제2 평면 부분(16)으로부터 측방향으로 오프셋되어 있는 패널; 그리고
    수직 리테이너 부분(18V)과 길이방향 리테이너 부분(18L)을 가지며 수직 리테이너 부분(18V)과 자동차 구성요소(20) 중간의 세장형 버팀대(24)에 의해 상기 자동차 구성요소(20)에 부착되는 리테이너(18)로서, 리테이너(18)는 길이방향 리테이너 부분(18L)으로부터 돌출한 길이방향 마루부(26)를 형성하고, 패널(10)은 구멍 내부에서 리테이너(18)를 수용하도록 구성되며, 길이방향 마루부(26)는 리테이너(18)가 구멍 내부에서 수용될 때 길이방향 구멍 부분의 가장자리(38)와 결합하고, 그로 인해 패널(10)에 자동차 구성요소(20)를 고정시키고 측방향(X), 길이방향(Y), 수직방향(Z) 축을 따라 패널(10)에 대해 자동차 구성요소(20)의 운동을 제한하는 리테이너를 포함하고,
    자동차 구성요소(20)는 버팀대(24)의 각 측부에 수직 리브를 형성하며 수직 리브는 리테이너(18)가 패널(10)에 조립될 때 패널(10)의 제1 평면 부분(14)의 외부 표면(14O)과 접촉하는 록킹 리테이너(18) 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 세장형 버팀대(24)는 리테이너(18)가 패널(10)에 조립될 때 수직 구멍 부분 내에서 수용되는 록킹 리테이너(18) 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 수직 리테이너 부분(18V)은 리테이너(18)가 패널(10)에 조립될 때 패널(10)의 제1 평면 부분(14)의 내부 표면(14I)과 접촉하는 록킹 리테이너(18) 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 패널(10)이 상기 모터 차량 본체 구조의 부분인 록킹 리테이너(18) 시스템.
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