KR20180105515A - 웰드볼트 - Google Patents

Abstract

웰드볼트가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 웰드볼트는 헤드부를 포함하여 패널 상에 접합되는 웰드볼트에 있어서, 상기 몸체부와 헤드부가 연결되는 연결부의 둘레면을 따라 단차진 안내홈이 형성되고, 상기 안내홈에 대응하여 상기 연결부에 끼워지는 접착부재를 포함한다.

Description

웰드볼트{WELDBOLT}

본 발명은 웰드볼트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수밀 및 부식성능을 개선하고, 용접 시, 발생하는 스패터의 유입을 방지할 수 있는 웰드볼트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차체를 제작하는 과정에서 차체 공정을 마친 차체 프레임, 즉 BIW(Body In White)에 적용되는 체결력을 갖는 용접 하드웨어는 크게 볼트와 너트로 구성되어 있다.

이러한 볼트와 너트는 차체 프레임에 기능부품을 마운팅하기 위한 것이다.

여기서, 상기 볼트는 크게 웰드볼트와 스터드볼트로 구분할 수 있으며, 상기 웰드볼트는 차체 패널에 형성된 장착홀에 관통 삽입한 뒤 용접하여 설치되는 볼트이다.

즉, 모재가 되는 차체 패널에 장착홀을 형성한 뒤, 상기 장착홀에 웰드볼트의 볼트몸체를 관통 삽입하고, 이어 볼트머리를 상기 모재에 전기저항 용접하여 일체로 용접 설치한다.

그리고 상기 스터드볼트는 차체 패널에 볼트머리를 직접 용접하는 방식으로 용접 설치된다.

즉, 상기 스터드볼트의 경우 차체 패널 일면에 볼트머리의 상면을 맞대고 아크 용접하여 차체 패널에 일체로 고정 설치한다.

통상적으로 차량의 수밀 유지를 위해 주로 스터드볼트를 사용하였으나, 상기 스터드볼트는 웰드볼트에 비해 결합강도가 현저히 낮아 엑셀페달, 브레이크 페달, 클러치 페달 등의 기능부품이나 기타 충돌 안전 부품의 경우에는 적용할 수 없으므로 부득이하게 웰드볼트를 사용할 수 밖에 없다.

그러나 상기한 웰드볼트의 경우 체결성능을 유리한 반면, 상기 장착홀을 통해 수분이 침투할 수 있으므로 수밀 성능이 떨어져 누수에 의한 부식으로 파손의 우려가 높으며, 용접부분의 탈락으로 인해 결합 성능이 떨어짐에 따라 NVH(Noise, Vibration and Harchness) 문제가 발생할 수 있는 단점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 웰드볼트는 용접 시, 상기 웰드볼트의 도금 이물질의 불완전 연소로 인해 탄화수소 알갱이가 외부로 비산되면서, 모재의 용접부 주위에 그을음을 발생시켜 외관을 오염시키고, 상기 모재의 표면에 미세 스패터(spatter)가 흡착되는 등의 단점이 있다.

이와 같이, 상기 모재의 표면에 발생되는 그을음과 미세 스패터의 흡착은 도장공정에서 도장의 부착력을 저하시켜 도장막이 분리되는 등의 도장품질 및 외관품질을 저하시키는 원인이 되기도 한다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 접착부재에 의해 수밀성을 향상시키며, 갈바닉 부식을 억제하는 웰드볼트를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 상기 접착부재에 의해 용접 시 발생하는 스패터 유입을 방지하여 용접품질과 접합성을 향상시키는 웰드볼트를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 외주면을 따라 나사탭이 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 일단부에 일체로 형성되는 헤드부를 포함하여 패널 상에 접합되는 웰드볼트에 있어서, 상기 몸체부와 헤드부가 연결되는 연결부의 둘레면을 따라 단차진 안내홈이 형성되고, 상기 안내홈에 대응하여 상기 연결부에 끼워지는 접착부재를 포함하는 웰드볼트를 제공할 수 있다.

또한, 상기 안내홈은 상기 몸체부의 둘레면과, 상기 둘레면에 연결되는 상기 헤드부의 저면 둘레에 내측으로 단차진 홈으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 접착부재는 고상의 접착링으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 접착부재는 고상의 접착튜브로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 접착부재는 열경화성 구조용 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 헤드부의 저면에는 상기 패널과 저항용접을 위한 복수개의 용접돌기가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 몸체부와 헤드부가 연결되는 연결부의 둘레면을 따라 단차진 안내홈이 형성되고, 상기 안내홈에 대응하여 상기 연결부에 끼워지는 접착부재를 적용하여 용접 시, 상기 접착부재가 상기 안내홈에 충진됨으로써, 수밀성을 향상시키며, 갈바닉 부식을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 상기 접착부재에 의해 용접 시 발생하는 스패터 유입을 방지하여 용접품질과 접합성을 향상시킬 수 있다.

결과적으로, 상기 웰드볼트는 상품성이 향상되며, 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웰드볼트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웰드볼트의 적용 공정도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웰드볼트의 적용 공정도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웰드볼트의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웰드볼트의 적용 공정도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 웰드볼트(1)는 차량의 패널, 예를 들어 BIW의 패널에 용접 설치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 웰드볼트(1)는 몸체부(10), 헤드부(20) 및 접착부재(30)를 포함한다.

먼저, 상기 몸체부(10)에는 외주면을 따라 나사탭(11)이 형성된다.

상기 몸체부(10)는 외주면 전체에 나사탭(11)이 형성될 수 있고, 일정구간에만 나사탭(11)이 형성될 수도 있다.

이러한 몸체부(10)는 패널(3) 상에 형성된 장착홀(5)에 관통 삽입된다.

그리고 상기 헤드부(20)는 상기 몸체부의 일단부에 일체로 형성된다.

이러한 헤드부(20)는 원형단면으로 이루어질 수 있으며, 다각형의 단면으로 이루어질 수도 있다.

상기 헤드부(20)의 저면에는 상기 패널(3)과 저항용접을 위한 복수개의 용접돌기(21)가 형성된다.

상기 용접돌기(21)는 상기 헤드부(20)의 저면 상에 가장자리 둘레를 따라 반구형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 용접돌기(21)는 반구형상으로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가장자리 둘레를 따라 라운드진 일자형상으로 형성될 수도 있고, 이외의 형상도 적용이 가능하다.

이때, 상기 용접돌기(21)는 상기 패널(3)과의 사이에 프로젝션 용접(projection welding)을 통해 접합된다.

상기 프로젝션 용접은 상기 용접돌기(21)를 패널(3)과 접촉시켜 압력을 가함과 동시에, 통전시켜 발생하는 저항열에 의해 접합하는 전기저항 용접의 일종이다.

한편, 상기한 바와 같은 몸체부(10)와 헤드부(20)에는 안내홈(H)이 형성된다.

상기 안내홈(H)은 상기 몸체부(10)와 헤드부(20)가 연결되는 연결부(L)의 둘레면을 따라 단차지게 형성된다.

즉, 상기 안내홈(H)은 몸체부(10)의 둘레면과, 상기 둘레면에 연결되는 헤드부(20)의 저면 둘레에 내측으로 단자친 홈으로 형성될 수 있다.

이러한 안내홈(H)은 이하에서 설명할 접착부재(30)가 용융되어 상기 패널(3)과의 사이에 접합될 때, 상기 접착부재(30)의 위치를 규제하는 역할을 한다.

즉, 상기 안내홈(H)은 접합 시, 상기 접착부재(30)가 무분별하게 퍼져나가는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 상기 접착부재(30)는 상기 안내홈(H)에 대응하여 상기 연결부(L)에 끼워진다.

이러한 접착부재(30)는 상기 패널(3)에 용접 시, 용접열에 의해 용융되면서 상기 안내홈(H)에 충진되도록 구성된다.

즉, 상기 접착부재(30)는 용접 시, 상기 몸체부(10)와 장착홀(5)과의 사이, 상기 헤드부(20)와 패널(3)과의 사이에 용융되어 개재된다.

상기 접착부재(30)는 고상의 접착링으로 이루어질 수 있다.

이러한 접착링은 열경화성 구조용 접착제로 이루어질 수 있다.

도 2의 S1을 참조하면, 상기와 같은 웰드볼트(1)를 판재에 접합하는 방법은 패널(3) 상에 장착홀(5)을 형성한 상태로, 상기 웰드볼트(1)의 몸체부(10)를 삽입한다.

이어서 상기 패널(3)의 상부와 하부에 상부전극(40)과 하부전극(41)을 접촉시킨다.

이때, 상기 상부전극(40)에 상기 웰드볼트(1)의 몸체부(10)가 삽입된다.

도 2의 S2를 참조하면, 상기 상부전극(40)과 하부전극(41)을 통해 통전됨과 동시에, 상기 하부전극(41)이 상부전극(40) 측으로 웰드볼트(1)를 압입하면서 이동한다.

이때, 상기 용접돌기(21)가 패널(3)의 하면에 용접되고, 상기 접착부재(30)가 전기저항열에 의해 용융되면서 상기 안내홈(H)과 상기 패널(3)의 장착홀(5) 사이에 충진되면서 접합된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웰드볼트의 적용 공정도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 웰드볼트(1)는 도 1과 도 2를 기본으로 하면서 접착부재(300)가 고상의 접착튜브로 이루어진다.

상기 접착부재(300)는 상기 안내홈(H)의 일정영역을 제외하고 상기 안내홈(H)에 골고루 밀착된다.

이때, 상기 접착부재(300)는 상기 몸체부(10)에 접합되는 선단부가 경사지게 형성되어 상기 패널(3)의 장착홀(5)에 삽입 시, 상기 패널(3)과의 간섭을 줄일 수 있다.

이러한 접착튜브는 열경화성 구조용 접착제로 이루어질 수 있다.

따라서 본 발명의 실시 예들에 따른 웰드볼트(1)는 상기 접착부재(30, 300)에 의해 수밀성을 향상시키며, 갈바닉 부식을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 웰드볼트(1)는 상기 접착부재(30, 300)에 의해 용접 시 발생하는 스패터 유입을 방지하여 용접품질과 접합성을 향상시킬 수 있다.

이로 인해, 상기 웰드볼트(1)는 상품성이 향상되며, 불량률을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 웰드볼트
3: 패널
5: 장착홀
10: 몸체부
11: 나사탭
20: 헤드부
21: 용접돌기
30, 300: 접착부재
40: 상부전극
41: 하부전극
H: 안내홈
L: 연결부

Claims (6)

1. 외주면을 따라 나사탭이 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 일단부에 일체로 형성되는 헤드부를 포함하여 패널 상에 접합되는 웰드볼트에 있어서,
   상기 몸체부와 헤드부가 연결되는 연결부의 둘레면을 따라 단차진 안내홈이 형성되고,
   상기 안내홈에 대응하여 상기 연결부에 끼워지는 접착부재를 포함하는 웰드볼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안내홈은
   상기 몸체부의 둘레면과, 상기 둘레면에 연결되는 상기 헤드부의 저면 둘레에 내측으로 단차진 홈으로 형성되는 웰드볼트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 접착부재는
   고상의 접착링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웰드볼트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 접착부재는
   고상의 접착튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웰드볼트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 접착부재는
   열경화성 구조용 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웰드볼트.
6. 제1항에 있어서,
   상기 헤드부의 저면에는 상기 패널과 저항용접을 위한 복수개의 용접돌기가 형성되는 웰드볼트.

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