KR20160024239A - 어스단자의 조립구조 및 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 어스단자의 조립구조는, 타공홀이 형성된 플레이트;와 상기 플레이트의 일측면에서 나사홀이 타공홀과 개통되도록 접합되며, 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성된 너트; 및 너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성되고 고정홀이 형성된 어스단자;를 포함하고, 상기 고정홀과 나사홀 및 타공홀이 개통된 상태에서 볼트가 나사홀에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 어스단자의 조립방법은, 타공홀이 형성된 플레이트 아래쪽에서 윗쪽으로 상단이 상기 타공홀을 관통하여 돌출되도록 가이드핀을 삽입시키며, 상기 가이드핀 상단이 나사홀로 진입하도록 너트를 안착시키는 단계;와 웰딩건을 통해 상기 너트를 플레이트에 가압하며 전류를 인가하여 용접시키는 단계; 및 상기 너트 위에 어스단자를 안착시키고 볼트를 너트에 체결하는 단계;를 포함하며, 상기 너트의 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성되고, 상기 어스단자는 너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

어스단자의 조립구조 및 조립방법{Assembling structure and assembling method of earth terminal}

본 발명은 어스단자의 조립구조 및 조립방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 소음 및 배기가스의 유입을 유발하는 스토퍼홀을 삭제하여도 어스단자의 방향을 규제할 수 있도록 발명된 어스단자의 조립구조 및 조립방법에 관한 것이다.

접지는 통상적으로 어스(earth)라고도 불리며, 그 사전적 의미는 전기회로나 전기장치의 일부를 대지와 도선(導線)으로 연결하여 기기의 전위를 대지의 전위와 같은 0 으로 유지하는 것을 뜻하고, 전기 사고의 예방 및 누설전류의 차단 등을 목적으로 다양한 분야에서 널리 적용되고 있다.

이중 차량 분야에서는 배터리의 '- 극'을 차체에 연결하는 방식으로 접지가 이뤄지고 있다. 차량에서의 접지 또한 전장품의 내구성능을 증대시키고 전기 사고 방지를 목적으로 이뤄지며, 차체에 장착된 전장품들에 공급되는 전압의 출렁임을 방지하며 누설전류를 억제시키는 기능을 한다.

종래의 접지 방식은 배터리의 '- 극'에 연결된 와이어의 끝단에 어스단자(5)를 연결하고, 상기 어스단자(5)를 차체를 구성하거나 차체에 고정되는 플레이트(2) 또는 패널에 고정시키는 방식으로 이뤄졌다.

상기 어스단자(5)는 볼트(6) 체결을 통하여 플레이트(2)에 고정되도록 상기 플레이트(2)에는 너트(3)가 용접된 상태로 조립이 이뤄졌다.

즉, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 원형의 타공홀(2a)이 형성된 플레이트(2) 위로 상기 타공홀(2a)과 너트(3)의 나사홀(3b)이 개통되도록 너트(3)가 놓여진 후(또는 놓여지기 전에), 아랫쪽에서는 상기 타공홀(2a)을 관통하여 가이드핀(1)이 나사홀(3b)로 진입할 수 있도록 상승한다. 그리고, 윗쪽에서는 웰딩건(4)이 너트(3) 위로 하강하고 소정의 압력으로 가압한 상태에서, 전류가 너트(3)로 인가되면 너트(3)의 다리들(3a)이 플레이트(2) 표면에서 용융되어 용접됨으로써(프로젝션 용접이 이뤄짐으로써) 너트(3)의 접합이 이뤄진다.

한편, 도 1b 내지 도 1d 에 도시된 바와 같이, (- 극과 연결된) 와이어의 끝단에 장착된 종래의 어스단자(5)는 일측 끝단에서 절곡된 고정부(5a)가 형성된 구조를 갖는다. 그리고, 상기 플레이트(2)에는 어스단자(5)가 볼트(6)로 체결될 때 어스단자(5)의 설치 방향을 고정시키도록 고정부(5a)가 진입하는 스토퍼홀(2b)이 추가적으로 타공된다.

즉, 상기 어스단자(5)는 고정홀(5b)이 형성되고 상기 고정홀(5b)이 나사홀(3a) 및 타공홀(2a)과 개통되도록 플레이트(2)에 결합이 이뤄지되, 상기 어스단자(5)는 너트(3)가 장착된 면의 반대쪽면에서 플레이트(2)에 결합되고 볼트(6)가 조여질 때 방향을 규제하도록 고정부(5a)는 스토퍼홀(2b)에 끼워진 상태로 결합이 이뤄진다.

한편, 전술한 바와 같은 종래의 구조에 있어서, 종래의 가이드핀(1)의 나사홀(3a)로 진입하는 끝단이 원통 또는 원뿔 형상을 갖는 관계로, 너트(3)의 접합 시 최종적으로 용접이 이뤄지는 방향의 규제는 불가능하다.

즉, 너트(3)의 접합 시 모서리가 향하는 회전 방향이 일정하지 못해 상기 너트(3)의 모양에 정확하게 매칭이 이뤄지는 어스단자를 적용하기 어려운 문제가 있었다.

아울러, 상기 플레이트(2)에는 어스단자 뿐만아니라 각종 주변부품들의 장착이 이뤄질 수 있으며 차량의 협소한 공간 내에 설치되어 와이어의 과도한 꺽임이 발생할 수 있으므로 (전술한 바와 같이 너트의 방향 규제가 불가능한 상황에서는) 이를 방지하기 위해서는 어스단자(5)의 고정 시 장착방향을 규제할 수단이 요구되었다.

하지만, 종래의 구조에서 고정부(5a)를 스토퍼홀(2b)에 삽입시키는 구조는 스토퍼홀(2b)을 통해 배기가스 및 소음이 플레이트를 통과하는 구조이므로 차량의 NVH(Noise, vibration, and harshness) 성능을 저하시키는 문제가 있었다. 또한, 와이어의 배선 방향이 변경된다면, 스토퍼홀(2b)의 타공위치를 변경해야하므로 설계 자유도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서,본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록, 스토퍼홀을 타공하지 않아도 어스단자의 장착방향을 규제할 수 있으며, 설계 자유도를 증대시킬 수 있는 어스단자의 조립구조 및 조립방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어스단자의 조립구조는, 타공홀이 형성된 플레이트;와 상기 플레이트의 일측면에서 나사홀이 타공홀과 개통되도록 접합되며, 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성된 너트; 및 너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성되고 고정홀이 형성된 어스단자;를 포함하고, 상기 고정홀과 나사홀 및 타공홀이 개통된 상태에서 볼트가 나사홀에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 어스단자에는 두 개씩 서로 평행하게 배치된 네 개의 평면들이 사각형 모양을 이루도록 배치된다.

아울러, 본 발명에 따른 어스단자의 조립방법은, 타공홀이 형성된 플레이트 아래쪽에서 윗쪽으로 상단이 상기 타공홀을 관통하여 돌출되도록 가이드핀을 삽입시키며, 상기 가이드핀 상단이 나사홀로 진입하도록 너트를 플레이트에 안착시키는 단계;와 웰딩건을 통해 상기 너트를 플레이트에 가압하며 전류를 인가하여 용접시키는 단계; 및 상기 너트 위에 어스단자를 안착시키고 볼트를 너트에 체결하는 단계;를 포함하며, 상기 너트의 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성되고, 상기 어스단자는 너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 너트의 하부면에는 다각형 모양으로 고정홈이 나사홀에서 직경이 확장되어 형성되고, 상기 가이드핀은 너트의 움직임을 구속하도록 고정홈에 밀착되는 지지부가 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시예로써, 상기 타공홀은 다각형 모양으로 형성되고, 상기 가이드핀은 타공홀에 진입은 허용되되 플레이트의 회동을 단속할 수 있는 모양으로 형성된다.

상기 너트의 프로젝션 용접이 가능하도록 상기 너트의 하부면에는 전류가 인가되면 용융되어 플레이트에 용접되는 웰딩돌기가 돌출형성되되, 상기 웰딩돌기는 고정홈의 바깥쪽에서 원 모양을 이루도록 돌출된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 조립구조는 너트에는 평면이 짝을 이뤄형성되고 어스단자에는 상기 평면들이 사이에 배치되도록 두 개의 꺽임부가 형성되므로 어스단자가 최종 장착되는 방향을 규제할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 종래의 스토퍼홀을 삭제할 수 있으므로 NVH 성능을 향상시키고 설계 자유도를 증대시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 조립방법은 가이드핀이 다각형으로 형성되고 상기 너트는 움직임이 구속되도록 고정홈이 형성되므로, 플레이트에 너트가 장착될 때 너트의 회전된 방향이 규제된 상태로 용접이 이뤄질 수 있는 효과가 있다.

도 1a 는 종래의 방식에 따라 플레이트에 너트가 접합되는 모습을 도시한 도면,
도 1b 와 1c 는 종래의 방식에 따라 너트가 용접된 플레이트에 어스단자가 장착되기 전과 후의 모습을 각각 도시한 도면,
도 1d 는 도 1c 의 A-A 부분의 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 플레이트에 너트가 접합되는 모습을 도시한 도면,
도 3 은 가이드핀이 너트의 나사홀 하부에서 진입했을 때의 단면 모습을 도시한 도면,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 너트의 사시도 및 저면도가 도시된 도면,
도 5 와 도 6 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 너트에 어스단자가 안착된 모습을 도시한 사시도와 측면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어스단자의 조립방법을 더 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 어스단자의 조립방법은 타공홀(21)이 형성된 플레이트(20)에 너트(10)를 용접하는 단계부터 시작된다. 즉, 도 2 를 참조하면 타공홀(21)이 형성된 플레이트(20) 아래쪽에서 윗쪽으로 상단(33)이 상기 타공홀(21)을 관통하여 돌출되도록 가이드핀(30)을 삽입시키고, 그 위로 상기 가이드핀(30)의 상단(33)이 나사홀(11)로 진입하도록 너트(10)를 안착시킨다.

이 때, 본 발명에 따른 너트(10)의 하부면에는 도 3 과 도 4 에 도시된 바와 같이 다각형 모양으로 고정홈(14)이 나사홀(11)의 하부에서 직경이 확장되어 형성되고, 상기 가이드핀(30)은 너트(10)의 움직임을 구속하도록(즉, 플레이트에서 최종장착이 이뤄지는 방향이 규제되도록) 고정홈(14)에 밀착되는 지지부(32)가 나사홀(11)로 지입하는 상단(33) 아래에 형성된다. 따라서, 상기 너트(10)는 나사홀(11)과 타공홀(21)이 개통되도록 배치되되 미리정해진 방향에 놓이도록 배치된다.

아울러, 플레이트(20)에 가이드핀(30)이 진입할 때, 플레이트(20)의 방향을 규제할 수 있도록 상기 타공홀(21)은 사각형 모양으로 형성되고, 상기 가이드핀(30)에는 지지부(32) 아래로 타공홀(21)에 진입은 허용되되 플레이트(20)의 회동을 단속할 수 있도록 사각기둥(31)이 형성된다.

그 다음으로는, 상기 너트(10) 윗쪽에서 웰딩건(40)이 하강하여 상기 너트(10)를 플레이트(20)에 가압하며 전류를 인가하면 너트(10)와 플레이트(20)의 용접이 이뤄진다.

본 발명에서는 너트(10)의 프로젝션 용접(projection welding)이 이뤄질 수 있도록 너트(10)의 하부면에는 전류가 인가되면 용융되어 플레이트(20)에 용접되는 웰딩돌기(13)가 돌출형성되되, 상기 웰딩돌기(13)는 고정홈(14)의 바깥쪽에서 원 모양을 이루도록 돌출된다.

그 다음으로는 도 5 와 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 너트(10) 위로 고정홀(51)이 너트(10)의 나사홀(11)과 개통되도록 어스단자(50)를 안착시키고 볼트(미도시)를 나사홀(11)에 체결하면 조립이 완료된다. 이 때, 본 발명에 따른 너트(10)의 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들(12)이 쌍을 이뤄 형성되며, 상기 어스단자(50)에는 너트(10) 위로 놓인 평탄부(53)의 양측 각각에서 꺽임부(52)가 절곡 형성된다. 따라서, 어스단자(50)가 너트(10) 위로 안착되면 꺽임부(52)의 안쪽면들은 상기 평면들(12)에 접하도록 끼워짐으로써 어스단자(50)의 최종 장착 방향은 규제된다.

이와 같이 조립방법에 의해서, 상기 플레이트(20)에는 사각형상의 타공홀(21)이 형성되고, 상기 너트(10)는 외주면에서 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들(12)이 형성되며, 상기 어스단자(50)는 너트(10)에 안착되면 안쪽면이 상기 평면(12)에 접하도록 절곡된 꺽임부(52)를 갖는 어스단자의 조립구조가 추가적으로 제공된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 종래의 스토퍼홀을 삭제하여도 어스단자(50)가 최종 장착되는 방향을 규제할 수 있고 와이어의 배치 및 설계 자유도를 증대시킬 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 너트
11 : 나사홀
12 : 평면
20 : 플레이트
21 : 타공홀
30 : 가이드핀
50 : 어스단자
52 : 꺽임부

Claims (6)

1. 볼트와 너트를 통해 어스단자를 플레이트에 고정시키는 어스단자의 조립구조에 있어서,
   타공홀이 형성된 플레이트;와
   상기 플레이트의 일측면에서 나사홀이 타공홀과 개통되도록 접합되며, 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성된 너트; 및
   너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성되고 고정홀이 형성된 어스단자;를 포함하고,
   상기 고정홀과 나사홀 및 타공홀이 개통된 상태에서 볼트가 나사홀에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 어스단자에는 두 개씩 서로 평행하게 배치된 네 개의 평면들이 사각형 모양을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립구조.
   
3. 볼트와 너트를 통해 어스단자를 플레이트에 고정시키는 어스단자의 조립방법에 있어서,
   타공홀이 형성된 플레이트 아래쪽에서 윗쪽으로 상단이 상기 타공홀을 관통하여 돌출되도록 가이드핀을 삽입시키며, 상기 가이드핀 상단이 나사홀로 진입하도록 너트를 플레이트에 안착시키는 단계;와
   웰딩건을 통해 상기 너트를 플레이트에 가압하며 전류를 인가하여 용접시키는 단계; 및
   상기 너트 위에 어스단자를 안착시키고 볼트를 너트에 체결하는 단계;를 포함하며,
   상기 너트의 외주면에는 서로 평행을 이루도록 두 개의 평면들이 형성되고, 상기 어스단자는 너트에 안착되면 안쪽면이 상기 평면에 접하도록 양측 각각에 절곡된 꺽임부가 형성된 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립방법.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 너트의 하부면에는 다각형 모양으로 고정홈이 나사홀에서 직경이 확장되어 형성되고,
   상기 가이드핀은 너트의 움직임을 구속하도록 고정홈에 밀착되는 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립방법.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 타공홀은 다각형 모양으로 형성되고,
   상기 가이드핀은 타공홀에 진입은 허용되되 플레이트의 회동을 단속할 수 있는 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립방법.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 너트의 하부면에는 전류가 인가되면 용융되어 플레이트에 용접되는 웰딩돌기가 돌출형성되되, 상기 웰딩돌기는 고정홈의 바깥쪽에서 원 모양을 이루도록 돌출된 것을 특징으로 하는 어스단자의 조립방법.

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