KR20120008759A

KR20120008759A - 차량용 도어의 힌지 구조

Info

Publication number: KR20120008759A
Application number: KR1020100069817A
Authority: KR
Inventors: 허양
Original assignee: 허양
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-02-01

Abstract

본 발명은 장시간 사용하더라도 도어의 처짐을 방지하고 도어 힌지의 조립 작업을 용이하게 할 수 있는 자동차용 도어 힌지 구조에 관한 것이다.
본 발명에 의한 차량용 도어의 힌지 구조는, 바디 브라켓의 제2체결공(61)에 억지끼움방식에 의해 삽입체결구(70)를 강제 삽입하고, 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(50)을 삽입체결구(70)에 나사결합시킴으로써, 도어 브라켓(40)과 힌지핀(50) 사이는 오일리스 부싱(45)에 의해 회전 자유롭게 결합하고, 바디 브라켓(60)과 힌지핀 사이는 삽입체결구(70)에 의해 견고하게 결합되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량용 도어 힌지구조는, 힌지핀의 구조가 간단하여 가공이 용이하여 불량발생율을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 조립성을 향상시켜 생산성을 증대시킬 수 있다. 특히, 바디 브라켓과 힌지핀 사이의 접촉면적을 극대화함으로써, 장기간 사용에도 도어 힌지가 분리되는 것을 방지할 수 있어 자동차 산업분야에서 매우 유용한 발명이다.

Description

차량용 도어의 힌지 구조{HINGE ASSEMBLY FOR DOOR OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 도어 힌지 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장시간 사용하더라도 도어의 처짐을 방지하고 도어 힌지의 조립 작업을 용이하게 할 수 있는 자동차용 도어 힌지 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 도어는 승객들이 차량에 탑승하거나 하차할 때 쉽게 개폐되도록 설치함과 아울러 도어가 닫혀있을 때에는 외부의 환경으로부터 승객을 보호할 수 있는 역할을 하게 되는데, 도어는 도어 힌지에 의해 차량 바디에 회동 가능하게 설치된다.

도어 힌지는 도어의 개폐(OPEN/CLOSE)가 가능하도록 하며, 도어가 보디에 고정 지지될 수 있도록 하는 부품이다. 현재 차량 생산시 보디 내부의 작업 효율성 및 부품 장착 자동화를 위하여 도어를 탈거하고 내부 작업이 완료되는 시점에서 다시 도어를 장착하는 도어 레스 공법(DOOR LESS METHOD)을 사용한다. 이를 위해 도어 패널과 도어 힌지를 고정하는 볼트를 풀어내어 도어 이송 행거에 고정하고 도어만을 별도로 서브 작업을 한다. 서브작업된 도어는 생산라인 후반부에서, 풀려진 볼트를 조여줌으로써 보디에 부착된다.

도어 힌지는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 프레스 힌지와 단조 힌지로 나뉜다.

도 1a를 참조하면, 프레스 힌지는 프레스를 이용하여 성형된 힌지를 말하며, 일반적으로 가장 많이 쓰이는 힌지 구조이다. 도 1b를 참조하면, 단조 힌지는 단조 성형을 하여 제작하며 여러 종류가 있으나, 다임러 크라이슬러 또는 BMW의 차량에 주로 적용되고 있다. 도 1a 및 도 1b에서, 도면부호 10은 도어 브라켓을, 도면부호 20은 바디 브라켓을, 도면부호 30은 힌지핀을 각각 도시한 것이다.

도어 힌지는 개발된 차량의 디자인 흐름과 현재의 차량 구조에 생산 기술을 대응하기가 점차 어려워지고 있다.

예를 들어, 프레스 힌지의 경우에는, 첫째 도어 탈장착시 작업공간이 부족하고 시인성이 불량하며, 두 번째로 인라인 도어 마운팅 볼트 수량의 과다로 인해 작업공수가 증가되는 단점이 있으며, 셋째로 최근의 디자인 경향(필러 직선구간 축소)으로 고정력이 저하되고 도어 이송시 도어 추락의 원인이 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 프레스 힌지의 단점으로 인해, 최근 들어 다임러 크라이슬러 또는 BMW의 차량을 중심으로 단조 힌지가 많이 적용되고 있다.

단조 힌지는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 체결공(41)이 형성되어 도어에 고정되는 도어 브라켓(40)과; 상기 제1체결공(41)에 삽입되는 오일리스 부싱(45)과; 제2 체결공(61)이 형성되어 차량의 프레임에 결합되는 바디 브라켓(60)과; 상기 부싱(45)과 제2체결공(61)을 관통하며, 너트(58)에 의해 상기 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(30)으로 구성된다.

상기 힌지핀(30)의 구성을 더욱 상세하게 설명하면, 상기 부싱(45)에 삽입되는 몸체부(31)와, 상기 몸체부의 일측 방향으로 연장되어 와셔에 삽입된 후에 소성변형되는 머리부(32)와, 상기 머리부의 반대측 방향으로 상기 제1체결공(41) 외주면에 걸리는 걸림턱(33a)과, 상기 걸림턱에서부터 점차 직경이 적어지는 경사 표면으로서 그 표면에는 축방향의 산과 골이 형성된 주름경사면(33)과, 상기 제2체결공(61)을 관통한 후에 너트(38)에 결합되는 나사산이 형성된 볼트부(34)로 구성된다.

상기 부싱(45)은 도어 브라켓(40)과 힌지핀(30)의 몸체부(31) 사이를 윤활시키는 원통부(46)와, 상기한 원통부(46)의 상하단에 각각 형성되어 도어 브라켓(40)의 제1체결공(41)에서 이탈되지 않도록 하는 플랜지부(47)로 구성된다. 도면부호 48은 부싱을 상기 제1체결공(41)에 끼워넣을 때에 탄성 수축이 가능하도록 하기 위해 나선방향으로 절개된 슬롯을 도시한 것이다.

상기 부싱(45)의 원통부(46)는 도어 브라켓(40)과 힌지핀(30)의 몸체부(31) 사이의 마찰을 윤활시키며, 상기 플랜지부(47)는 힌지핀(30)의 걸림턱(33a)과 도어 브라켓(40)이 밀착되는 접촉면 사이를 윤활시키게 된다.

상기 몸체부의 일측 방향으로 연장된 머리부(32)에는 와셔(W)가 결합되고, 와셔(W)의 결합 후에 상기 머리부(32)는 가압공구(프레스 또는 해머 등)에 의해 소성변형되어 도어 브라켓(40)의 제1체결공(41)으로부터 빠지지 않게 결합된다.

상기 힌지핀(30)의 머리부 반대편 끝단에는 나사산이 형성된 볼트부(34)가 형성되는데, 상기 힌지핀(30)의 끝단이 바디 브라켓(60)의 제2체결공(61)을 관통한 후에 너트(38)에 의해 견고하게 결합된다. 이 결합력에 의해, 상기 힌지핀(30)의 주름경사면(33)은 바디 브라켓(60)의 제2체결공(61)의 가장자리에 형성된 접촉경사면(62)에 견고히 압착되는데, 상기 주름경사면(33)의 산은 상기 접촉경사면(62)을 파고들면서 강하게 밀착됨에 따라, 힌지핀(30)이 바디 브라켓(60)에, 상대적 회전이 없이, 일체로 견고히 결합상태를 유지할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 구조의 단조 힌지는 힌지핀(30)의 형상이 복잡하여 제작에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 도어와 바디 사이에 끼워진 힌지핀이 바디 브라켓에 접촉되는 접촉면적이 적어 장시간 사용시에 도어 하중에 의해 접촉부에서 쉽게 마모가 발생되고, 이로 인해 도어 브라켓의 회전시 힌지핀이 함께 회전하게 됨으로써 체결볼트가 풀리게 되어 도어 힌지가 분리되는 심각한 문제점이 발생된다.

또한, 힌지핀(30)을 조립하는 과정에서 가압공구를 사용하여 머리부(32)를 소성변형하는 작업이 매우 어렵고, 균일한 품질을 확보하기 어려운 문제점이 제기되고 있다.

KR 10-0783961 B1 KR 10-1998-078166 A KR 20-0139446 Y1

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량용 도어 힌지에서 힌지핀의 조립성을 향상시키면서도 바디 브라켓과 힌지핀 사이의 접촉면적을 극대화함으로써, 장기간 사용에도 도어 힌지가 분리되는 것을 방지하고, 도어 힌지의 가공 및 조립작업을 용이하게 할 수 있는 자동차용 도어 힌지 구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 의한 차량용 도어의 힌지 구조는,

제1 체결공(41)이 형성되어 도어에 고정되는 도어 브라켓(40)과; 상기 제1체결공(41)에 삽입되는 오일리스 부싱(45)과; 제2 체결공(61)이 형성되어 차량의 프레임에 결합되는 바디 브라켓(60)과; 상기 부싱(45)과 제2체결공(61)을 관통하며, 너트(58)에 의해 상기 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(50)을 포함하는 차량용 도어 힌지에 있어서,

상기 제2체결공(61)에는 억지끼움방식에 의해 삽입체결구(70)가 강제 삽입되며, 상기 삽입체결구(70)의 내주면에는 상기 힌지핀의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 암나사가 형성되어 구성됨으로써,

상기 힌지핀(50)과 삽입체결구(70)의 밀착면은 나사결합되고, 상기 삽입체결구(70)의 외주면과 바디 브라켓(60)의 제2체결구(61)의 내주면은 억지끼움에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기한 해결수단을 갖는 본 발명의 차량용 도어 힌지구조는, 힌지핀의 구조가 간단하여 가공이 용이하여 불량발생율을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 조립성을 향상시켜 생산성을 증대시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명에 의한 차량용 도어 힌지구조는, 바디 브라켓과 힌지핀 사이의 접촉면적을 극대화함으로써, 장기간 사용에도 도어 힌지가 분리되는 것을 방지할 수 있어 자동차 산업분야에서 매우 유용한 발명이다.

도 1a 및 도 1b는 차량용 도어 힌지의 일반적인 구조를 설명하는 구성도
도 2a 및 도 2c는 종래의 단조 힌지 구조를 설명하는 설명도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 구조를 설명하는 분해도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 조립상태를 도시한 단면도
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 구조를 설명하는 분해도
도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 조립상태를 도시한 단면도

이하에서는 첨부도면을 참고로 하여, 본 발명에 의한 차량용 도어 힌지 구조를 상세하게 설명한다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 도어의 힌지구조는,

제1 체결공(41)이 형성되어 도어에 고정되는 도어 브라켓(40)과; 상기 제1체결공(41)에 삽입되는 오일리스 부싱(45)과; 제2 체결공(61)이 형성되어 차량의 프레임에 결합되는 바디 브라켓(60)과; 상기 부싱(45)과 제2체결공(61)을 관통하며, 너트(58)에 의해 상기 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(50)을 포함한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 도어 힌지구조의 특징은, 힌지핀(50)의 형상이 일반 볼트와 같은 단순한 구조이면서도, 삽입체결구(70)에 의해 바디 브라켓(60)의 제2체결공(61)에 끼워져 견고하게 고정될 수 있다는 것이다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 힌지핀(5)은 일단에 볼트머리(51)가 형성되고, 타단에는 나사부(52)가 형성되어 이루어진다.

본 발명의 제1실시예에 의한 삽입체결구(70)는 제2체결공(61) 속에 삽입되어 힌지핀(50)과 제2체결공(61)을 연결한다. 본 발명에서의 삽입체결구(70)는 견고한 결합력을 유지하기 위해서 상기 제2체결공(61) 속에 억지끼움에 의해 삽입되는 것이 중요하며, 상기 삽입체결구(70)의 내주면에는 상기 힌지핀의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 암나사부(72)가 형성되어 힌지핀(50)의 나사부(52)와 나사결합된다.

상기 삽입체결구(70)가 제2체결공(61) 속에 억지끼움에 의해 삽입되기 위해, 상기 삽입체결구(70)의 외경은 제2체결공(61)의 내경에 대응되는 크기를 갖도록 가공되는 것이 필요하다.

더욱 바람직하게, 상기 삽입체결구(70)의 외주면에 산(71)과 골을 축에 평행하게 형성함으로써, 상기 삽입체결구(70)가 제2체결공(61) 속으로 억지끼움에 의해 삽입될 때, 산(71)이 제2체결공(61)의 내주면을 가압하게 되어 제2체결공(61) 속에서 삽입체결구(70)와의 결합력을 더욱 견고히 확보할 수 있다.

도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60) 사이의 축방향 결합력을 증대시키기 위해, 상기 힌지핀의 머리부(51) 쪽에는 와셔(W)가 삽입되고, 상기 삽입체결구(70)를 관통한 힌지핀의 나사부(52)에는 너트(58)가 견고히 결합된다. 상기 너트(58)의 일단에 와셔부(59)를 형성하면, 바디 브라켓(6)과의 밀착력(전단력)을 더욱 증대시킬 수 있어 견고한 결합력을 얻을 수 있다.

특히, 본 발명에 의한 삽입체결구(70)의 일측 끝단에는 외측으로 연장된 플랜지부(73)를 형성하는 것이 바람직한데, 외측으로 연장되어 일정한 면적을 갖는 플랜지부(73)의 단면은 오일리스 부싱(45)의 플랜지부(47)에 밀착되는 밀착면을 형성함으로써, 도어 브라켓(40)의 회전동작이 상기 오일리스 부싱(45)의 플랜지부(47)에 의해 원할한 윤활작용이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 차량용 도어 힌지의 결합구조를 도시한 단면도로서, 바디 브라켓(60)과 힌지핀(50)이 삽입체결구(70)과 너트(58)에 의해 견고히 결합되고, 힌지핀(50)과 도어 브라켓(40)은 오일리스 부싱(45)에 의해 회동이 자유롭게 결합된 구조를 확인할 수 있다.

본 발명에 의한 차량용 도어 힌지 구조는, 중량이 큰 도어의 힌지 구조에도 그대로 적용될 수 있다.

도 5 및 도 6은 바디 브라켓에 2개의 제2체결공(61)이 상하로 구비되고, 그 사이에 도어 브라켓이 삽입되는 도어 힌지에 본 발명에 의한 힌지구조를 적용한 제2실시예를 도시한 것이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 구조를 설명하는 분해도이며, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 도어 힌지의 조립상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 도어의 힌지구조는, 바디 브라켓에 2개의 제2체결공(61)이 상하로 구비되고 그 사이에 도어 브라켓이 삽입되어, 힌지핀에 의해 바디 브라켓과 도어 브라켓이 결합되는 구조를 갖는다.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 본 발명의 특징적 구성요소인 삽입체결구(70)는 상부의 제2체결공(61a)과 하부의 제2체결공(61b)에 각각 삽입되는데, 하부의 제2체결공(61b)에 삽입되는 삽입체결구(70b)는 플랜지부(73)가 위쪽에 위치되게 하여 하부 방향으로 억지끼움에 의해 삽입되도록 구성되며, 상부의 제2체결공(61a)에 삽입되는 삽입체결구(70a)는 본 발명의 제1실시예에 의한 구조와 동일하게 플랜지부(73)가 아래쪽에 위치되게 하여 상부 방향으로 억지끼움에 의해 삽입된다.

본 발명의 제2실시예에 의한 힌지핀(50)은 볼트머리가 없이 양단에 볼트부가 형성된 스터드볼트(stud bolt)로 이루어지며, 상부 제2체결공의 삽입체결구(70a)에 힌지핀(50)을 나사결합하여 관통시키면 도어 브라켓의 제1체결공(41)을 관통하게 되고, 계속해서 힌지핀을 회전시키면 하부 제2체결공(61b)의 삽입체결구(70b)를 나사결합으로 관통하게 된다.

이렇게 하부 삽입체결구(70b)를 관통한 힌지핀(50)의 하부끝단과, 상부 끝단에는 너트(58a)(58b)를 각각 나사결합으로 견고히 조임으로써 중량이 큰 도어에 특히 적합한 견고한 힌지구조를 얻을 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예를 기준으로 하여 상세히 설명하였으나, 본 발명에 따른 차량용 도어의 힌지구조는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 그대로 적용하여 변경?변형하여 실시하는 것 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 물론이다.

10, 40: 도어 브라켓, 41: 제1체결공
20, 60: 바디 브라켓, 61: 제2체결공
45: 오일리스 부싱
30, 50: 힌지핀, 58,58a,58b: 너트
70,70a,70b: 삽입체결구

Claims

제1 체결공(41)이 형성되어 도어에 고정되는 도어 브라켓(40)과; 상기 제1체결공(41)에 삽입되는 오일리스 부싱(45)과; 제2 체결공(61)이 형성되어 차량의 프레임에 결합되는 바디 브라켓(60)과; 상기 부싱(45)과 제2체결공(61)을 관통하며, 너트(58)에 의해 상기 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(50)을 포함하는 차량용 도어 힌지에 있어서,
상기 제2체결공(61)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 삽입체결구(70)가 상기 제2체결공(61)에 삽입되며, 상기 삽입체결구(70)의 내주면에는 상기 힌지핀의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 암나사부(72)가 형성되어 구성됨으로써,
상기 힌지핀(50)과 삽입체결구(70)의 밀착면은 나사결합되고, 상기 삽입체결구(70)의 외주면과 바디 브라켓(60)의 제2체결구(61)의 내주면은 억지끼움에 의해 결합되며,
상기 삽입체결구(70)를 관통한 힌지핀(50)의 일측 끝단에는 너트(58)에 의해 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지구조.
제1항에 있어서,
상기 삽입체결구(70)의 일측 끝단에는 외측으로 연장된 플랜지부(73)가 형성되며, 상기 플랜지부(73)의 단면은 오일리스 부싱(45)의 플랜지부(47)에 밀착되도록 이루어지며,
상기 삽입체결구(70)의 외주면에는 축에 평행한 산(71)과 골이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지구조.
제1체결공(41)이 형성되어 도어에 고정되는 도어 브라켓(40)과; 상기 제1체결공(41)에 삽입되는 오일리스 부싱(45)과; 제2 체결공(61a)(61b)이 상부와 하부에 각각 형성되어 차량의 프레임에 결합되는 바디 브라켓(60)과; 상기 부싱(45)과 제2체결공(61a)(61b)을 관통하며, 너트(58a)(58b)에 의해 상기 도어 브라켓(40)과 바디 브라켓(60)을 회동 가능하게 결합하는 힌지핀(50)을 포함하는 차량용 도어 힌지에 있어서,
상기 제2체결공(61a)(61b)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 삽입체결구(70a)(70b)가 상기 상하부의 제2체결공(61a)(61b)에 각각 삽입되며, 상기 삽입체결구(70a)(70b)의 내주면에는 상기 힌지핀(50)의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 암나사부(72)가 형성되어 구성됨으로써,
상기 힌지핀(50)과 삽입체결구(70a)(70b)는 나사결합되고, 상기 삽입체결구(70a)(70b)의 외주면과 바디 브라켓(60a)(60b)의 제2체결구(61a)(61b)의 내주면은 각각 억지끼움에 의해 결합되며,
상기 삽입체결구(70a)(70b)를 관통한 힌지핀(50)의 양 끝단에는 각각 너트(58a(58b))에 의해 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지구조.
제3항에 있어서,
상기 삽입체결구(70)의 일측 끝단에는 외측으로 연장된 플랜지부(73)가 형성되고,
상기 삽입체결구(70)의 외주면에는 축에 평행한 산(71)과 골이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 힌지구조.