KR200453933Y1 - 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상대물에 배치된 파스너유닛에 피장착물측의 마운팅볼트를 푸시 타입으로 밀어 넣어 체결할 수 있으며 이러한 경우에도 나선탭에 의한 체결력을 발생시킬 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 본 고안에 따른 파스너유닛(F)은; 상대물(10)의 외면에 걸리도록 원반형태로 이루어지며 중심부위에는 마운팅볼트(30)가 삽입되도록 삽입홀(42)이 천공된 머리부(41)와, 상기 상대물(10)에 천공된 마운팅홀(11)을 통해 상기 상대물(10) 내부로 삽입될 수 있도록 상기 머리부(10)의 밑면에서 내부가 중공된 로드 형태로 성형되되 분기홈(44)들을 통해 복수개로 분기되어 반경 방향으로 확장 변형이 가능한 확장로드부(43)와, 상기 확장로드부(43)의 선단에서 내측으로 돌출되어 상기 마운팅볼트(30)가 상기 삽입홀(42)을 통해 상기 확장로드부(43)를 관통하는 경우 상기 마운팅볼트(30)와 접하면서 상기 확장로드부(43)를 반경 방향으로 확장되게 하는 걸림턱(43a)으로 이루어진 파스너본체(40)와; 상기 파스너본체(40)의 확장로드부(43) 상단부에 결합되는 도넛형태의 금속원판부(51)와, 상기 원판부(51)의 내부를 따라 일정한 간격으로 복수개 마련되되 상기 확장로드부(43)의 분기홈(44)들을 통해 상기 삽입홀(42) 중심으로 경사지게 연장되면서 자유단부(52a)의 첨단이 상기 마운팅볼트(30)의 나선탭(32)에 걸려 상기 마운팅볼트(30)의 진입만을 허용하는 레칫걸림편(52)들로 이루어진 록킹리테이너(50)를; 구비하는 것을 특징으 로 한다.

마운팅볼트, 푸시, 체결, 파스너, 록킹, 리테이너, 나선탭

Description

마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛{A FASTENER UNIT}

본 고안은 파스너유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나선탭이 형성된 마운팅볼트를 상대물에 삽입 배치된 파스너유닛에 밀어 넣어(푸시 방식으로) 체결할 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛에 관한 것이다.

일반적으로 파스너유닛(Fastener unit)은 자동차 등에서 플라스틱류 부품을 손쉽게 고정시키고자 개발된 부품으로, 범퍼, 라디에이터그릴 및 내장 트림류와 커버류 등을 장착하는데 널리 사용되고 있다.

이러한 종래 파스너유닛은 상대물(예를 들면, 자동차의 바디)의 마운팅홀에 끼워 조립되는 피메일-파스너(female-fastener)와, 피장착물(예를 들면, 자동차 바디에 장착하고자 하는 트림류와 같은 액세서리)의 마운팅홀을 관통하여 장착되며 선단이 피메일-파스너에 삽입 결합되는 메일-파스너(male-fastener)로 구별된다. 따라서 상대물의 마운팅홀과 피장착물의 마운팅홀을 일치시킨 상태에서 피장착물의 마운팅홀에 메일-파스너를 강제로 끼우면, 이것은 상대물의 마운팅홀에 배치된 피메일-파스너에 결합된다. 따라서 피장착물은 피메일-파스너와 메일-파스너의 결합력에 의해 상대물에 결합되게 된다.

그러나 이러한 종래 파스너유닛에서는 메일-파스너가 피장착물의 마운팅홀을 관통하여 피메일-파스너에 단순히 끼워 조립되기 때문에, 약한 외력에도 피장착물이 쉽게 분리될 수 있는 단점이 있다. 또한, 메일-파스너의 결합력을 향상시키기 위해 외주에 나사산을 형성하기도 하는데, 이러한 경우 전동드라이버와 같은 전동공구를 통해 메일-파스너를 일일이 조여야 함으로써 제품 생산라인에서 상당한 조립시간을 차지하는 또 따른 문제점이 발생된다.

한편, 피장착물을 관통하는 메일-파스너 결합부위가 그대로 노출됨으로써, 자동차와 같이 상대물이 깨끗한 외장을 요구하는 경우에는 종래 파스너유닛의 사용에 많은 제약이 있다.(이러한 단점을 해결하기 위해, 종래에는 메일-파스너를 결합한 후 피장착물의 마운팅홀을 별도의 캡으로 덮기도 한다.)

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 고안의 목적은 상대물의 마운팅홀에 삽입 배치된 파스너유닛에 피장착물측의 마운팅볼트를 별도의 공구를 사용하지 않고서도 푸시 타입으로 밀어 넣어 보다 용이하게 체결할 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 마운팅볼트를 푸시 타입으로 밀어 넣는 경우에도 나사선에 의한 체결력이 발생되어 풀림 방지는 물론이며 견실한 조립이 이루어질 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 마운팅볼트와의 체결력을 발생시키는 리테이너의 조립 구조를 개선하여 전반적인 제조비용을 절감하며 조립 작업성을 향상시킬 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은; 피장착물에 결합되는 마운팅볼트를 상대물에 장착되는 파스너유닛에 밀어서 체결할 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛에 있어서;

상기 파스너유닛이; 상기 상대물의 외면에 걸리도록 원반형태로 이루어지며 중심부위에는 상기 마운팅볼트가 삽입되도록 삽입홀이 천공된 머리부와, 상기 상대물에 천공된 마운팅홀을 통해 상기 상대물 내부로 삽입될 수 있도록 상기 머리부의 밑면에서 내부가 중공된 로드 형태로 성형되되 분기홈들을 통해 복수개로 분기되어 반경 방향으로 확장 변형이 가능한 확장로드부와, 상기 확장로드부의 선단에서 내측으로 돌출되어 상기 마운팅볼트가 상기 삽입홀을 통해 상기 확장로드부를 관통하는 경우 상기 마운팅볼트와 접하면서 상기 확장로드부를 반경 방향으로 확장되게 하는 걸림턱으로 이루어진 파스너본체와; 상기 파스너본체의 확장로드부 상단부에 결합되는 도넛형태의 금속원판부와, 상기 원판부의 내부를 따라 일정한 간격으로 복수개 마련되되 상기 확장로드부의 분기홈들을 통해 상기 삽입홀 중심으로 경사지게 연장되면서 자유단부의 첨단이 상기 마운팅볼트의 나선탭에 걸려 상기 마운팅볼트의 진입만을 허용하는 레칫걸림편들로 이루어진 록킹리테이너를; 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 확장로드부의 상단부위 외주에 상기 록킹리테이너의 이탈을 방지하도록 띠 형태로 걸림탭이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 록킹리테이너 레칫걸림편들의 자유단부 첨단은 상기 마운팅볼트의 나선탭 사이에 항상 위치되도록 라운드 처리된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 록킹리테이너의 원판부 하면에 상기 상대물과의 접촉시 상기 상대물의 손상을 방지하기 위한 보호패드가 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 록킹리테이너 레칫걸림편들의 자유단부 첨단이 상기 마운팅볼트의 나선탭 사이에 항상 위치되도록 라운드 처리된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 마운팅볼트의 헤드에 상기 피장착물의 브래킷부에 끼워 조립될 수 있도록 조립홈이 형성되어, 상기 마운팅볼트를 상기 피장착물에 조립한 상태에서 상기 상대물에 장착된 상기 파스너유닛에 밀어서 체결하는 것을 특징 으로 한다.

본 고안에 따른 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛에 의하면; 상대물의 마운팅홀에 배치된 파스너유닛에 피장착물측의 마운팅볼트를 별도의 공구를 사용하지 않고 푸시타입으로 밀어 넣어 보다 용이하게 체결할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안에서는 파스너유닛을 이루는 록킹리테이너의 레칫걸림편들이 마운팅볼트의 진입을 허용하면서 마운팅볼트의 나선탭에 항상 걸린 상태로 유지된다. 이에 따라 마운팅볼트를 푸시 타입으로 밀어 넣는 경우에도 나선탭에 의해 체결력이 발생되어 마운팅볼트의 풀림이 방지되는 것은 물론이며 견실한 조립이 이루어질 수 있는 작용효과가 있다.

또한, 본 고안에서는 마운팅볼트를 피장착물의 내부에 가조립한 상태에서도 파스너유닛과의 견실한 조립이 이루어져 이들을 통해 피장착물의 장착/조립 작업을 보다 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 고안에서는 파스너본체의 확장로드부 상단부에 록킹리테이너를 단순히 끼워 파스너유닛을 이루도록 함으로써, 파스너유닛의 조립 작업이 보다 용이하게 실시할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.(첨부도면을 간략히 설명하면, 도 1은 본 고안에 따른 파스너유닛과 마운팅볼트를 통한 피장착물의 장착상태를 보인 것이고, 도 2 내지 도 5는 본 고안 에 따른 파스너유닛의 구조를 보인 것이고, 도 6과 도 7은 본 고안에 따른 파스너유닛의 장착과정을 보인 것이다.)

<본 고안에 따른 마운팅볼트 및 파스너유닛의 구성 설명>

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 파스너유닛(F)은 상대물(10)의 마운팅홀(11)에 끼워져 결합되며, 피장착물(20)측에 결합되는 마운팅볼트(30)를 통해 피장착물(20)을 상대물(10)에 견실하게 장착하기 위한 것이다.

본 고안에 적용되는 마운팅볼트(30)는 도 2에 도시한 바와 같이, 외주 전역에 걸쳐 나선탭(32)이 가공된 로드 형태로 이루어져 있으며, 이의 헤드(31)에는 피장착물(20)의 내부에 형성된 브래킷부(21;도 1참조)에 끼워서 가조립할 수 있도록 끼움홈(31a)이 마련된다. 이러한 마운팅볼트(30)는 플라스틱류와 같은 합성수지 또는 금속재질로 구성될 수 있다.

그리고 도 2와 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 파스너유닛(F)은 상대물(10)에 천공된 마운팅홀(11;도 1참조)에 끼워져 결합되는 파스너본체(40)와, 이 파스너본체(40)의 확장로드부(43) 상단에 끼워져 결합되며 마운팅볼트(30)의 진입은 허용하면서 반대방향으로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 록킹리테이너(50)를 구비한다.

파스너본체(40)는 경도 80~90의 합성수지를 통해 사출 성형되는 것으로, 상대물(10) 외면에 접하도록 배치되며 중심부위에 마운팅볼트(30)가 여유있게 삽입되도록 삽입홀(42)이 천공된 원반형 머리부(41)와, 이 머리부(41)의 밑면에서 내부가 중공된 로드 형태로 이루어지되 반경 방향으로 확장 변형이 가능한 확장로드부(43) 와, 마운팅볼트(30)가 진입하여 확장로드부(43)를 관통하는 경우 마운팅볼트(30)와 접하면서 확장로드부(43)를 반경 방향으로 확장되게 하는 걸림턱(43a)으로 정의된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 파스너본체(40)의 확장로드부(43)는 상대물(10)에 천공된 마운팅홀(11)을 통해 상대물(10) 내부로 삽입되는 부위로, 앞서 기술한 바와 같이, 머리부(10) 밑면에서 내부가 중공된 로드 형태로 성형되되, 분기홈(44)들을 통해 복수개로 분기되는 탄성편들로 이루어져 반경 방향으로 확장 변형이 가능하게 구성된다(도 4의 화살표 방향 참조, 본 고안에서는 확장로드부를 4개로 분기 형성하였다). 이러한 확장로드부(43)의 상단부위 외주에는 상대물(10)의 마운팅홀(11)에서 미끄러져 빠지는 것을 방지하도록 원주방향으로 걸림탭(45)이 띠 형태로 형성되어 있다. 이 걸림탭(45)은 록킹리테이너(50)의 초기 조립 시 이탈을 방지하는 기능도 병행한다.

또한, 걸림턱(43a)은 복수개의 탄성편으로 이루어진 확장로드부(43)의 선단에서 내측으로 돌출되게 마련된 것으로, 이것에 의해 분기된 확장로드부(43)가 외측으로 확장 변형되어 상대물(10)의 마운팅홀(11)로부터 이탈되는 것이 방지되는 것이다. 즉, 파스너본체(40)의 확장로드부(43)를 상대물(10)의 마운팅홀(11)에 삽입한 상태에서 여기에 마운팅볼트(30)를 밀어 넣으면, 내경이 좁아지는 걸림턱(43a) 부위가 마운팅볼트(30)와 접하면서 확장로드부(43)가 반경 방향으로 확장되게 된다. 이러한 확장로드부(43)의 작용은 피장착물(20) 장착과정에서 상세히 설명한다.

그리고 도 3과 도 4를 참조하면, 파스너유닛(F)을 이루는 록킹리테이너(50)는 0.3mm 정도의 두께를 갖는 스테인리스 스틸 플레이트(본 고안의 실시 예에서는 SUS 304 계열의 스테인리스 스틸로 제작됨)를 통해 프레스 가공하여 제작되는 것으로, 확장로드부(43) 상단부에 결합되는 도넛형태의 원판부(51)와, 이 원판부(51)의 내부를 따라 일정한 간격으로 복수개 마련되되 확장로드부(43)의 분기홈(44)들을 통해 삽입홀(42) 중심을 향해 경사지게 연장되어 마운팅볼트(30)의 진입만을 허용하는 레칫걸림편(52; Ratchet)들로 정의된다.

이러한 록킹리테이너(50)의 원판부(51)는 확장로드부(43)의 하단에서 상측으로 끼워져 상단부위에 위치되게 조립된다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 분기홈(44)들 사이에 레칫걸림편(52)들을 일치시킨 후 확장로드부(43)를 내측으로 오므리면(도 5의 화살표 방향 참조) 록킹리테이너(50)의 원판부(510가 걸림탭(45)을 지나 확장로드부(43) 상단부위에 조립될 수 있다. 그리고 확장로드부(43)가 복원되면, 록킹리테이너(50)는 확장로드부(43) 상단부위에 조립된 상태로 유지된다.

또한, 록킹리테이너(50)의 레칫걸림편(52)들은 원판부(51)의 내주를 따라 일체로 마련된 것으로, 앞서 기술한 바와 같이 삽입홀(42), 즉 확장로드부(43)의 중공부를 향해 60도 정도 경사지게 연장된다. 따라서 마운팅볼트(30)의 푸시 진입 시 록킹리테이너(50)의 레칫걸림편(52)들은 탄성 변형되면서 마운팅볼트(30) 진입은 허용하는 반면에, 마운팅볼트(30)가 후방으로 밀려 빠져나가는 것을 방지되게 된다. 이러한 것은 레칫걸림편(52)들의 자유단부 첨단(52a)이 마운팅볼트(30) 나선탭(32)들 사이에 항상 위치되기 때문이다. 이를 위해 본 고안의 실시 예에서는 레 칫걸림편(52)들을 원판부(51)의 내주를 따라 90도 간격으로 4개 구성하였으며, 레칫걸림편(52)들의 자유단부 첨단(52a)이 라운드(round) 처리되어 있다.

한편, 도 3과 도 4에서 미설명부호 "60"은 록킹리테이너(50)의 원판부(51) 하면에 부착되는 보호패드이다. 이 보호패드(60)는 록킹리테이너(50)의 원판부(51) 하면에 양면테이프(70)를 통해 부착되는 부직포 패드로 구성되는데, 이것은 상대물(10)과의 접촉시 이의 손상을 방지하기 위한 것이다.

<본 고안에 따른 파스너유닛을 통한 피장착물의 장착과정 설명>

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 마운팅볼트(30)와 파스너유닛(F)을 통한 피장착물의 장착과정을 설명한다.

먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, 상대물(10)의 마운팅홀(11)에 파스너본체(40)의 확장로드부(43)를 끼워 넣는다. 파스너본체(40)의 확장로드부(43)는 분기홈(44)들을 통해 탄성 변형이 가능하여 마운팅홀(11)에 용이하게 삽입되며, 완전하게 삽입된 후에는 걸림탭(45)에 의해 쉽게 빠져나오지는 않는다.

그리고 마운팅볼트(30)는 조립홈(31a)이 형성된 헤드(31)를 통해 피장착물(20)의 브래킷부(21)에 끼워 가조립한다.

이러한 상태에서 마운팅볼트(30)를 파스너본체(40) 내부에 푸시(Push) 방식으로 밀어 넣으면(도 6의 화살표 방향 참조), 록킹리테이너(50)의 레칫걸림편(52)들은 반경방향으로 탄성 변형되면서 마운팅볼트(30)의 진입을 허용한다. 계속하여, 마운팅볼트(30)가 확장로드부(43)를 완전하게 관통하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 확장로드부(43)의 걸림턱(43a)들이 마운팅볼트(30)와 접하며, 이로 인해 분기 형 성된 확장로드부(43)의 자유단부가 반경 방향으로 확장 변형된다.

따라서 파스너유닛(F)이 상대물(10)의 마운팅홀(11)로부터 빠져나오는 것이 방지되면서 피장착물(20)이 상대물(10)에 견실하게 조립 장착된다.

또한,도 7에 도시한 바와 같이, 록킹리테이너(50)의 레칫걸림편(52)들은 자체의 탄성 복원력에 의해 파스너본체(40)에 삽입된 마운팅볼트(30) 나선탭(32)에 항상 걸린 상태로 유지된다. 이에 따라 마운팅볼트(30)는 파스너유닛(F)에 푸시 방식으로 진입은 허용되지만, 회전하지 않고서 후방으로 밀려 빠져나가지는 못한다.

결국, 별도의 공구없이도 마운팅볼트(30)를 피장착물(20) 내부에 가조립한 상태에서 상대물(10)에 조립된 파스너유닛(F)에 밀어 넣으면, 파스너유닛(F)이 상대물(10)에 고정됨과 동시에 마운팅볼트(30) 역시 파스너유닛(F)에 견실하게 결합되어 체결력을 발생시키게 된다.

한편, 이러한 본 고안에 따른 마운팅볼트(30)와 파스너유닛(F)을 통해 자동차등의 생산라인에 적용하는 경우 액세서리 부품들을 용이하게 조립할 수 있는 것은 물론이며 마운팅볼트(30) 헤드(31)가 외부로 노출되지 않아 별도의 마감처리가 필요없는 장점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 파스너유닛과 마운팅볼트를 통한 피장착물의 장착상태를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 파스너유닛과 마운팅볼트의 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 파스너유닛을 발췌하여 보인 저면 분해사시도이다.

도 4는 도 2의 Ⅳ - Ⅳ선에 따른 단면도로, 본 고안에 따른 파스너유닛의 조립상태를 보인 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 파스너본체에 록킹리테이너를 조립하는 과정을 보인 단면도이다.

도 6은 본 고안에 따른 파스너유닛과 마운팅볼트를 통한 피장착물의 장착과정을 보인 분해 단면도이다.

도 7은 본 고안에 따른 파스너유닛의 록킹리테이너 레칫탄성편들이 마운팅볼트의 나선탭에 걸린 상태를 확대 도시한 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..상대물 20..피장착물

30..마운팅볼트 40..파스너본체

41..머리부 42..삽입홀

43..확장로드부 44..분기홈

45..걸림탭 50..록킹리테이너

51..원판부 52..레칫걸림편

Claims (6)

1. 피장착물(20)에 결합되는 마운팅볼트(30)를 상대물(10)에 장착되는 파스너유닛(F)에 밀어서 체결할 수 있는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛에 있어서;

   상기 파스너유닛(F)은;

   상기 상대물(10)의 외면에 위치되며 중심부위에는 상기 마운팅볼트(30)가 삽입되도록 삽입홀(42)이 천공된 원반형의 머리부(41)와, 상기 상대물(10)에 천공된 마운팅홀(11)을 통해 상기 상대물(10) 내부로 삽입될 수 있도록 상기 머리부(41)의 밑면에서 내부가 중공된 로드 형태로 성형되되 분기홈(44)들을 통해 복수개로 분기되어 반경방향으로 탄성변형이 가능한 확장로드부(43)와, 상기 확장로드부(43)의 선단에서 내측으로 돌출되게 성형되어 상기 마운팅볼트(30)가 상기 삽입홀(42)을 통해 상기 확장로드부(43)를 통과하는 경우 상기 마운팅볼트(30)와 접하면서 상기 확장로드부(43)를 반경 방향으로 확장되게 하는 걸림턱(43a)과, 상기 확장로드부(43)의 상단부위 외주에 띠 형태를 이루면서 돌출되게 마련된 걸림탭(45)을 포함하는 파스너본체(40)와;

   상기 파스너본체(40)의 확장로드부(43) 상단부에 결합되며 상기 걸림탭(45)을 통해 결합상태가 유지되는 도넛형태의 금속 원판부(51)와, 상기 원판부(51)의 내부를 따라 일정한 간격으로 복수개 마련되되 상기 마운팅볼트(30)의 진입만을 허용하도록 상기 확장로드부(43)의 분기홈(44)들을 통해 상기 삽입홀(42) 중심으로 경사지게 연장되면서 라운딩 처리된 자유단부(52a)의 첨단이 상기 마운팅볼트(30)의 나선탭(32) 사이에 항상 걸리는 레칫걸림편(52)들을 포함하는 록킹리테이너(50)와;

   상기 록킹리테이너(50)의 원판부(51) 하면에 부착되며 상기 상대물(10)과의 접촉시 상기 상대물(10)의 손상을 방지하기 위한 보호패드(60)를; 구비하는 것을 특징으로 하는 마운팅볼트 푸시체결이 가능한 파스너유닛.
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