KR20190071339A - 홀더 장착용 지그 - Google Patents

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KR20190071339A
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박춘호
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(주)엘지하우시스
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Abstract

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 레이져 용접기를 사용하여 홀더와 범퍼 커버의 융착 결합시, 홀더를 안정적으로 고정하기 위한 홀더 장착용 지그를 제공하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 홀더 장착용 지그는 센서 장착부의 하단에 결합부가 형성된 홀더를 레이져 용접기를 이용하여 범퍼 커버의 센서 장착부에 결합하는데 사용되는 홀더 장착용 지그로서, 상기 범퍼 커버의 상기 센서 장착부 외측면에 밀착되는 안착지그; 및 상기 범퍼 커버의 내측에 상기 홀더가 내부에 삽입되고, 상기 안착지그와 체결부재로 조임되며 상기 홀더의 결합부를 상기 범퍼 커버에 가압하는 가압지그;를 포함한다.

Description

홀더 장착용 지그 {HOLDER FIXING JIG}
본 발명은 홀더 장착용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 범퍼에 센서 등을 장착하는데 활용되는 홀더를 레이져 용접에 의해 접합하는데 사용되는 홀더 장착용 지그에 관한 것이다.
자동차 범퍼(bumper)는 자동차가 충돌하는 경우 발생되는 충격을 흡수하여 자동차의 본체 및 탑승자를 보호하기 위해 자동차 전, 후단에 장착된 장치이며, 여러 재질로 만들 수 있으나, 오늘날에는 합성수지 재질의 범퍼가 일반적이다.
근래에 자동차는 여러 가지 기능을 위한 자동차 전자 장비를 장착하게 되는데, 범퍼는 위치가 자동차 끝단에 있다는 위치적 특성으로 인하여 주차나 자동차 운행시의 안전을 위해 다른 물체와의 거리, 근접도를 측정할 수 있는 센서나 화상카메라가 장착되는 장소가 된다.
일례로, 자동차의 범퍼에는 후방경보시스템(BWS: Back Warning System)이나, 주차안내시스템(PAS: Parking Assistance id System)에 사용되는 센서가 설치되어, 자동차의 후진시나 주차시 사물이나 보행자를 센싱하여 운전자의 편의를 도모하고 안정성을 확보하게 된다.
종래에는 센서의 설치를 위해 자동차의 범퍼 커버에 센서의 노출을 위한 홀을 형성하고, 이 홀에 센서를 장착하기 위한 홀더가 결합된다.
이를 위해, 종래에는 범퍼 커버의 일측에 초음파 펀칭기로 펀칭하여 홀을 형성하고, 범퍼커버의 내측면에 홀더를 위치시킨 후, 초음파 용접기를 이용하여 홀더를 융착하는 자동차용 범퍼 제조장치가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 최근에는 소재기술의 향상에 따라 범퍼커버의 두께를 얇게 성형하면서도 충분한 강도를 갖도록 제조할 수 있게 되었으며, 이와 같이 범퍼커버를 박막화함에 따라 전체적인 소재 경량화가 가능하여 연비 등을 향상시킬 수 있게 되었다.
종래의 자동차용 범퍼 제조장치는 범퍼 커버의 두께가 2.5t 이하일 경우, 범퍼 커버에 홀더를 융착하는 과정에서 융착열이 범퍼 커버 외측으로 전달되고 있으며, 이에 따라 융착열에 의해 외관굴곡 불량이 발생하는 현상이 발생하고 있으며, 이에 따라 범퍼 커버의 두께를 박막화하는데 제약이 있다.
한편, 최근의 자동차용 범퍼 제조장치는 범퍼 커버에 홀더를 융착하는 과정에서 레이져 용접기를 이용하여 홀더를 순간적으로 융착하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 이에 따라 레이져 용접기의 사용하여 홀더를 용이하게 결합하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다. 이러한 기술 개발의 요구에 따라 레이져 용접기를 사용하는 대규모 생산 설비를 마련하고자 하는 시도가 진행되고 있으나, 대규모 생산 설비를 마련하기 전에 레이져 용접기를 사용하여 홀더를 범퍼 커버에 융착시 발생하는 다양한 문제점이나 신뢰성 등의 확인을 위한 소규모 생산기술이 필요하다. 한편, 종래에는, 일부 실험과정에서 작업자가 손으로 가압하여 홀더를 범퍼 커버에 위치시킨 상태에서 홀더와 범퍼 커버를 융착할 경우, 홀더와 범퍼 커버 간의 면접촉 불균일로 융착 산포가 발생하는 문제가 있으며, 작업과정에서 작업자가 레이져 용접기 등에 노출될 수 있어 안전사고의 발생가능성이 있다. 이에 따라 종래에는 실험단위 또는 소규모 생산 단위에서 홀더와 범퍼 커버를 안정적으로 고정하기 위한 홀더 장착용 지그의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 레이져 용접기를 사용하여 홀더와 범퍼 커버의 융착 결합시, 홀더를 안정적으로 고정하기 위한 홀더 장착용 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 홀더 장착용 지그는 센서 장착부의 하단에 결합부가 형성된 홀더를 레이져 용접기를 이용하여 범퍼 커버의 센서 장착부에 결합하는데 사용되는 홀더 장착용 지그로서, 상기 범퍼 커버의 상기 센서 장착부 외측면에 밀착되는 안착지그; 및 상기 범퍼 커버의 내측에 상기 홀더가 내부에 삽입되고, 상기 안착지그와 체결부재로 조임되며 상기 홀더의 결합부를 상기 범퍼 커버에 가압하는 가압지그;를 포함한다.
또한, 상기 안착지그는 상기 범퍼 커버의 외측면에 접촉되는 안착판과, 상기 안착판에서 상기 센서 장착부 및 상기 홀더 내측에 삽입되는 위치안내돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안착지그의 내측면에 제공되어 상기 범퍼 커버와 접촉되고, 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성패드와 상기 범퍼 커버 사이에 삽입되는 필름부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가압지그는 일측에 상기 체결부재가 삽입되는 구멍이 형성되고, 상기 홀더의 센서 장착부를 덮도록 제공된 가압지그 본체와, 내부에 상기 센서 장착부가 수용되도록 상기 가압지그본체의 양단에서 상기 홀더의 센서 장착부와 대응하게 연장되는 가압지그 연장부와, 상기 가압지그 연장부의 단부에서 상기 홀더의 결합부를 덮도록 연장되며, 상기 레이져 용접기에 상기 결합부를 노출하는 적어도 하나의 슬릿홈이 형성된 가압판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 홀더를 범퍼 커버에 안정적으로 고정하여 장착할 수 있고, 이에 따라 레이져 융착과정에서 안전사고의 발생을 방지할 수 있으며, 홀더가 범퍼 커버에 일정한 압력으로 가압되며 고정되므로, 면접촉이 균일하게 발생하고, 이에 따라 융착 산포를 최소화할 수 있어 전체적으로 홀더와 범퍼 커버의 융착 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 실험단위 또는 소규모 생산 단위에서 홀더와 범퍼 커버를 안정적으로 고정하여 작업이 가능하므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 대규모 생산 단위로 시설을 투자하기 전에 홀더와 범퍼 커버의 융착과정에서 발생할 수 있는 문제점 등을 점검할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 범퍼 제조장치에 의해 제조된 범퍼가 장착된 자동차의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 범퍼 제조장치에 의해 제조된 범퍼 커버와 홀더를 분리하여 도시한 범퍼의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그를 이용하여 홀더를 고정하는 상태를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그가 범퍼 커버에 장착된 상태의 단면도.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 범퍼 제조장치에 의해 제조된 범퍼가 장착된 자동차의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 범퍼 제조장치에 의해 제조된 범퍼 커버와 홀더를 분리하여 도시한 범퍼의 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그의 사시도이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그(100)를 설명한다.
본 실시예의 홀더 장착용 지그(100)는 자동차용 범퍼 커버(32)에 센서를 장착하기 위한 홀더(40)를 융착하여 결합하는데 활용될 수 있다.
자동차(10)는 엔진 등이 장착되는 차체(12)와, 바퀴(14)를 구비하고, 측면에는 탑승자의 탑승을 위한 도어(16)가 장착될 수 있다. 또한, 자동차(10)의 전, 후단에는 자동차(10)의 충돌시 발생되는 충격을 흡수하여 자동차(10)의 본체 및 탑승자를 보호하기 위한 범퍼(30)가 구비될 수 있다. 범퍼(30)는 충격을 흡수하기 위한 내부 구조를 가지며, 외부에는 내부 구조를 보호하며 외관을 형성하는 범퍼 커버(32)가 장착될 수 있다.
범퍼 커버(32)는 강철 등으로 제작되는 것도 가능하며, 최근에는 보행자를 보호하면서도 무게가 가벼운 특징을 갖는 합성수지재질로 제조될 수 있다.
한편, 범퍼 커버(32)에는 자동차(10)의 운행시 안전을 위해 다른 물체와의 거리, 근접도를 측정할 수 있는 센서(50)나 화상카메라 등이 장착될 수 있으며, 이를 위해 범퍼 커버(32)의 내측에는 센서(50) 등을 외부로 노출하기 위한 센서 장착부(34)가 형성될 수 있다.
또한, 범퍼 커버(32)에는 센서 장착부(34)에 센서(50) 등을 설치하기 위한 홀더(40)가 결합될 수 있다.
홀더(40)는 범퍼 커버(32)의 내측면에 접촉된 상태에서 열에 의해 융착되며 결합될 수 있다. 바람직하게는 홀더(40)는 레이져 융착기에 의해 조사되는 레이져 입열량에 의해 홀더(40)와 범퍼 커버(32)의 접촉하는 면에 홀더(40)와 범퍼 커버(32)가 접촉하는 계면이 융착되며 결합될 수 있다.
홀더(40)는 범퍼 커버(32)의 내측면에 접촉되는 접촉판(42)을 포함할 수 있고, 접촉판(42)의 일측, 예컨대 중앙부에는 범퍼 커버(32)에 형성될 센서 장착부(34)과 대응하는 구멍이 형성될 수 있다.
또한, 접촉판(42)에는 센서 장착부(34) 주변을 둘러싸는 형태의 센서 고정부(44)가 연장 형성될 수 있다. 센서 고정부(44)의 내측에는 센서(50)가 장착될 수 있으며, 범퍼 커버(32)의 센서 장착부(34)를 통해 외부로 노출되어 장애물 등을 인식할 수 있다.
홀더(40)는 범퍼 커버(32)와 접촉되는 접촉판(42) 부분이 레이져 융착에 의해 범퍼 커버(32)와 융착되며 결합될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 홀더(40)는 범퍼 커버(32)와 밀착된 상태에서 레이져 융착기에서 조사되는 레이져에 의해 범퍼 커버(32)에 융착되며 결합될 수 있으며, 이를 위해 홀더(40)를 범퍼 커버(32)에 밀착시킨 상태로 유지하기 위한 홀더 장착용 지그(100)가 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그를 이용하여 홀더를 고정하는 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더 장착용 지그가 범퍼 커버에 장착된 상태의 단면도이다.
도 4와 도 5를 참고하면, 본 실시예에서 사용되는 홀더 장착용 지그(100)는 안착지그(110)와, 가압지그(130)로 분할되어 제공될 수 있다.
안착지그(110)는 범퍼 커버(32)의 센서 장착부(34) 외측면, 즉 외부에서 보이는 바깥쪽면에 밀착될 수 있으며, 안착지그(110)와 결합되어 결합된 상태를 유지할 수 있다.
안착지그(110)는, 범퍼 커버(32)의 외측면에 접촉되는 안착판(112)을 포함할 수 있다.
안착판(112)의 중앙부에는 체결부재(120)가 결합되도록 나선결합부가 형성된 체결홀(112a)이 형성될 수 있다.
또한, 안착판(112)에는 범퍼 커버(32)에 설치되는 위치를 정렬할 수 있도록 범퍼 커버(32)의 센서 장착부(34)에 삽입되는 위치안내돌기(114)가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 위치안내돌기(114)에는 체결홀(112a)이 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 안착지그(110)의 내측면에는 범퍼 커버(32)와 접촉시 가압력을 균일하게 분산하기 위한 탄성패드(116)가 제공될 수 있다.
탄성패드(116)는 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 탄성패드(116)는 고무소재 또는 우레탄소재로 형성될 수 있다. 탄성패드(116)는 가압지그(130)가 체결부재(120)에 의해 안착지그(110)와 조임되는 과정에서 안착지그(110)와 범퍼 커버(32) 사이에 탄성을 제공할 수 있으며, 이로 인해 범퍼 커버(32)의 외측면에 안착지그(110)가 균일한 압력으로 지지될 수 있고, 범퍼 커버(32)에 과도한 압력이 작용되는 것을 방지하여 범퍼 커버(32)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 안착지그(110)는 필름부재(118)를 더 포함할 수 있다. 필름부재(118)는 탄성패드(116)와 범퍼 커버(32) 사이에는 삽입될 수 있다. 필름부재(118)는 피브이시(PVC; Polyvinyl chloride), 폴리프로필렌(PP; PolyproPylene) 등과 같은 소재로 형성될 수 있다.
필름부재(118)는 가압지그(130)가 체결부재(120)에 의해 안착지그(110)와 조임되는 과정에서 범퍼 커버(32)에 탄성패드(116)의 접촉흔적이 남는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 탄성패드(116)는 고무소재 또는 우레탄소재로 형성됨에 따라 과도한 압력이 가해질 경우, 소재적 특성에 의해 범퍼 커버(32)의 접촉면에 접촉자국을 남길 수 있다. 필름부재(118)는 탄성패드(116)와 범퍼 커버(32) 사이에 삽입되어 탄성패드(116)의 접촉흔적이 범퍼 커버(32)에 발생하는 것을 차단할 수 있다.
한편, 가압지그(130)는 범퍼 커버(32)의 내측에 설치되며, 내부에 홀더(40)가 삽입된 상태에서 홀더(40)의 접촉판(42)을 범퍼 커버(32)에 가압하여 밀착시킬 수 있다.
이를 위해, 가압지그(130)에는 체결부재(120)가 관통 삽입되고, 안착지그(110) 및 위치안내돌기(114)에 형성된 체결홀(112a)에 체결부재(120)가 조임되며 홀더(40)의 접촉판(42)을 가압할 수 있다.
가압지그(130)는 홀더(40)의 센서 장착부(44)를 덮도록 제공된 가압지그 본체(132)를 포함할 수 있다. 가압지그 본체(132)의 일측, 예컨대 중앙부에는 체결부재(120)가 삽입되는 구멍(132a)이 형성될 수 있다.
체결부재(120)는 볼트를 포함할 수 있고, 와셔(122)를 개재한 상태로 가압지그 본체(132)의 구멍에 삽입될 수 있으며, 안착지그(110)의 체결홀(112a)에 결합될 수 있다.
또한, 가압지그 본체(132)의 양측에는 홀더(40)의 센서 장착부(44)와 대응하여 연장되는 가압지그 연장부(134)가 형성될 수 있다. 가압지그 연장부(134)는 가압지그 본체(132)와 함께 홀더(40)의 센서 장착부(44)를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 전체적으로 센서 장착부(44)가 내부에 위치되는 'ㄷ' 형태로 형성될 수 있다.
또한, 가압지그 연장부(134)의 단부에는 홀더(40)의 접촉판(42)을 덮도록 측면으로 연장되는 가압판(136)이 형성될 수 있다.
가압판(136)은 홀더(40)의 접촉판(42)를 덮도록 형성되며, 체결부재(120)에 의해 가압지그(130)가 안착지그(110)에 조임되는 과정에서 가압판(136)이 홀더(40)의 접촉판(42)를 범퍼 커버(32)의 내측면에 가압할 수 있다.
한편, 가압판(136)의 일측에는 홀더(40)의 접촉판(42) 일측을 노출하는 적어도 하나의 슬릿홈(137)이 형성될 수 있다. 슬릿홈(137)에는 레이져 용접기의 레이져(L)가 통과할 수 있으며, 레이져 용접기에서 조사되는 레이져(L)의 입열량에 의해 홀더(40)의 접촉판(42)과 범퍼 커버(32)의 계면(P)이 융착되며 결합될 수 있다.
슬릿홈(137)은 레이져 융착기의 레이져(L)가 소정의 길이로 이동하며 홀더(40)와 범퍼 커버(32)를 융착할 수 있도록 소정의 길이로 관통 형성될 수 있다.
레이져 융착기는 슬릿홈(137)을 따라 이동하며 홀더(40)의 접촉판(42)와 범퍼 커버(32)를 계면(P)으로 레이져(L)를 조사할 수 있고, 필요에 따라 홀더(40)와 범퍼 커버(32)가 융착되는 계면을 융착면을 수회 반복 이동할 수 있다.
홀더(40)의 접촉판(42)은 가압지그(130)의 가압판(136)에 형성된 슬릿홈(137)을 통과하는 레이져에 의해 범퍼 커버(32)와 융착되며 결합될 수 있다.
한편, 홀더 장착용 지그(100)는, 레이져 융착기에 의해 홀더(40)와 범퍼 커버(32)의 결합이 완료되면, 체결부재(120)를 풀어서 가압지그(130)와 안착지그(110)를 분리할 수 있으며, 다른 범퍼 커버(32)와 홀더(40)를 결합하는데 재사용될 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 홀더 장착용 지그(100)는 실험단위나 소규모 생산 단위에서 홀더(40)와 범퍼 커버(32)를 안정적으로 고정한 상태로 홀더(40)를 범퍼 커버(32)에 용접하여 결합할 수 있도록 하며, 특히 레이져 융착기와 같이 고열을 사용하는 공정에서 작업자가 레이져에 노출되는 것을 방지할 수 있어 홀더(40)와 범퍼 커버(32)의 융착 품질을 안정화하면서도, 작업 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 홀더 장착용 지그(100)를 사용하여 홀더(40)와 범퍼 커버(32)를 융착하여 결합하는 공정을 통해, 대규모 생산 단위의 생산설비를 자동화하는데 필요한 정보나 문제점을 미리 확인할 수 있다.
또한, 본 실시예의 홀더 장착용 지그(100)는 대규모 생산 단위의 생산설비를 투자하기 전, 홀더(40)와 범퍼 커버(32)를 융착하여 결합하는 공정을 재현할 수 있고, 이에 따라 제품에 대한 신뢰성을 미리 확보할 수 있으며, 대규모 생산 단위의 설비 투자를 이끌 수 있는 자료를 만드는데 기여할 수 있다.
이상, 본 발명에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 자동차 12: 차체
14: 바퀴 16: 도어
30: 범퍼 32: 범퍼 커버
34: 센서 장착부 40: 홀더
42: 접촉판 44: 센서 장착부
50: 센서 100: 홀더 장착용 지그
110: 안착지그 112: 안착판
114: 위치안내돌기 116: 탄성패드
118: 필름부재 120: 체결부재
122: 와셔 130: 가압지그
132: 가압지그 본체 134: 가압지그 연장부
136: 가압판 137: 슬릿홈

Claims (5)

  1. 센서 장착부의 하단에 접촉판이 형성된 홀더를 레이져 용접기를 이용하여 범퍼 커버의 센서 장착부에 결합하는데 사용되는 홀더 장착용 지그로서,
    상기 범퍼 커버의 상기 센서 장착부 외측면에 밀착되는 안착지그; 및
    상기 범퍼 커버의 내측에 상기 홀더가 내부에 삽입되고, 상기 안착지그와 체결부재로 조임되며 상기 홀더의 접촉판을 상기 범퍼 커버에 가압하는 가압지그;
    를 포함하는 홀더 장착용 지그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안착지그는
    상기 범퍼 커버의 외측면에 접촉되는 안착판과,
    상기 안착판에서 상기 센서 장착부 및 상기 홀더 내측에 삽입되는 위치안내돌기를 포함하는 홀더 장착용 지그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안착지그의 내측면에 제공되어 상기 범퍼 커버와 접촉되고, 소정의 탄성을 갖는 재질로 형성되는 탄성패드를 더 포함하는 홀더 장착용 지그.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성패드와 상기 범퍼 커버 사이에 삽입되는 필름부재를 더 포함하는 홀더 장착용 지그.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압지그는
    일측에 상기 체결부재가 삽입되는 구멍이 형성되고, 상기 홀더의 센서 장착부를 덮도록 제공된 가압지그 본체와,
    내부에 상기 센서 장착부가 수용되도록 상기 가압지그본체의 양단에서 상기 홀더의 센서 장착부와 대응하게 연장되는 가압지그 연장부와,
    상기 가압지그 연장부의 단부에서 상기 홀더의 접촉판을 덮도록 연장되며, 상기 레이져 용접기에 상기 접촉판을 노출하는 적어도 하나의 슬릿홈이 형성된 가압판을 포함하는 홀더 장착용 지그.
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