KR20220075720A - 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조에 관한 것으로, 로워레일의 바닥부에 형성된 버링부가 와셔홀에 삽입되고, 와셔의 홀 내측에 그립부가 돌출 형성되며, 상기 버링부의 하단에 상기 그립부를 감싸 지지하는 압착부가 형성되어 로워레일에 와셔가 장착된다.
와셔 장착을 위한 별도 부품이 필요 없고, 와셔의 견고한 장착이 가능하며, 마운팅볼트 결합부의 강도가 향상되어 볼트 빠짐 현상이 방지되고, 용접을 실시하지 않으므로 용접 결함에 따른 여러 문제들이 해소된다.

Description

차량용 시트레일의 와셔 장착 구조{WASHER MOUNTING STRUCTURE OF SEAT RAIL FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 시트레일에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트레일의 볼트 장착부에 적용되는 와셔의 장착 구조에 관한 것이다.

차량의 시트는 실내 공간 확보와 안전성 강화 등을 목적으로 점차 저중심 설계되고 있다. 따라서 차체와 시트의 체결을 위한 브라켓을 생략하고 시트레일을 직접 차체에 장착하는 방식의 적용이 증가되고 있다.

시트레일은 어퍼레일과 로워레일로 이루어지며, 로워레일이 차량 플로어패널에 볼트로 고정된다. 로워레일 자체만으로는 장착부 즉, 마운팅볼트 장착부의 필요 강도를 확보하기 어렵기 때문에 로워레일의 하면에 소정 두께의 와셔를 먼저 접합하고, 로워레일과 와셔를 관통하여 마운팅볼트를 플로어 측에 체결함으로써 시트레일의 고정이 이루어지도록 되어 있다.

도 1과 도 2에 로워레일(1)의 하면에 와셔(2)가 설치된 모습이 도시되어 있다. 도 1은 리벳(3)을 이용하여 와셔(2)를 로워레일(1)에 고정한 것이고, 도 2는 프로젝션 용접-접합재에 접합돌기를 형성하고 가압하면서 전류를 공급하여 전기 저항열에 의해 접합돌기를 모재에 융착시키는 용접-에 의해 와셔(2)를 로워레일(1)에 고정한 것이다.

그런데 도 1과 같이 리벳(3)을 이용하는 경우에는 별도의 체결용 부품(리벳(3))을 이용하므로 부품수가 증가될 뿐만 아니라 로워레일(1)의 내측 바닥면에 리벳(3) 헤드가 형성되므로 리벳 헤드와 볼트홀(1a; 로워레일의 볼트홀, 2a; 와셔의 볼트홀)에 삽입되는 마운팅볼트의 헤드가 간섭되는 것을 회피하기 위하여 와셔(2)의 크기가 증가되는 문제점이 있었다.

또한 도 2와 같이 프로젝션 용접을 이용하는 경우에는 접합돌기 용융 과정중 미끄러짐이 발생하여 와셔(2)의 장착 위치에 오차가 발생하는 경우가 많다.

또한 충돌사고 발생시 시트레일의 변형으로 용접부에 응력이 집중되어 용접 탈락이 발생함으로써 와셔(2)가 로워레일(1)에서 분리되고, 이에 따라 마운팅볼트 장착부(로워레일(1)의 볼트홀(1a) 주변부를 의미함)의 강도가 저하되어 로워레일(1)의 볼트홀(1a)이 마운팅볼트의 헤드보다 더 크게 확장 변형되면서 볼트홀(1a)에서 마운팅볼트의 헤드가 빠지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1600191호(2016.02.26.등록)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 부품수 및 와셔의 크기가 감소되고, 와셔 장착 위치에 오차가 발생하지 않으며, 시트레일과 마운팅볼트의 분리가 발생하지 않도록 된 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로워레일 바닥부의 관통홀이 버링 가공되어 마운팅볼트가 삽입되는 볼트홀과 그 볼트홀의 둘레에 하방으로 버링부가 형성되고, 상기 버링부의 외주에 와셔가 삽입되며, 상기 와셔의 내경면 상부에 반경방향 내측으로 돌출 형성된 그립부가 형성되고, 상기 버링부의 하단이 반경방향 외측으로 절곡 및 상향 압착되어 상기 그립부를 지지하는 압착부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 버링부의 외경(A')이 상기 그립부의 내경(A) 보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 버링부가 반경 방향 내측으로 구배 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 압착부의 외경(B')은 상기 와셔의 내경(B)보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 버링부의 중간부가 반경 방향 외측으로 확장되어 버링부의 외경면이 상기 그립부의 내경면에 밀착된 것을 특징으로 한다.

상기 로워레일의 바닥부에 와셔를 결합시키는 버링부 및 압착부가 상기 마운팅볼트 헤드의 면적 범위 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 리벳과 같은 별도의 체결용 부품이 사용되지 않으므로 부품수가 감소되는 효과가 있다.

또한 리벳을 사용하지 않으므로 로워레일 내측의 바닥면에 리벳 헤드가 형성되지 않으며, 이에 리벳 헤드와 마운팅볼트 헤드의 간섭 회피를 고려할 필요가 없으므로 와셔의 크기를 축소할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 프로젝션 용접을 이용하지 않고 버링부 외측에 와셔를 삽입한 뒤 버링부를 압착하여 와셔를 장착하므로 와셔 장착시 위치 오차가 발생하지 않는다. 따라서 와셔를 항상 정확한 위치에 장착할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 버링부 형성으로 마운팅볼트 장착부의 강도가 향상되어 볼트홀 확장 변형으로 인한 마운팅볼트 빠짐 현상이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술로서 리벳을 이용한 와셔 장착 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래 기술로서 프로젝션 용접을 이용한 와셔 장착 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 와셔 장착 구조가 적용된 시트레일의 와셔 장착부 저면도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도로서 본 발명에 따른 와셔 장착 구조가 적용된 와셔 장착부의 종단면도(어퍼레일 제외).
도 5는 도 4에서 버링부의 단부가 압착 성형된 모습을 도시한 도면.
도 6,7,8은 시트레일 및 와셔의 단면도로서 각 부분의 치수 관계를 설명하기 위한 도면들.
도 9는 도 3의 B-B선 단면도(어퍼레일 제외).

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 로워레일(10)의 바닥부(11)에는 마운팅볼트(B)(도 9 참조)를 삽입할 볼트홀(11a)을 형성하기 위한 관통홀이 먼저 형성되어 있다. 관통홀은 볼트홀(11a)의 크기보다 작게 형성된다.

상기 관통홀을 프레스 펀치로 버링(Burring) 가공하여 확경된 버링홀을 형성하는데 그 버링홀이 마운팅볼트가 삽입되는 볼트홀(11a)이 된다. 또한 이와 동시에 볼트홀(11a)의 둘레에 로워레일(10)의 바닥부(11) 하방 외측으로 돌출되는 버링부(12)가 형성된다. 버링부(12)는 높이가 낮은 원통 형상으로 형성된다.

한편 와셔(20)는 상면과 하면이 평평한 원형 링 형상을 가진다. 또한 와셔(20)는 내경 둘레 부분이 하방에서 상방으로 단조 형성되어 내경면의 상부에 반경 방향 내측으로 그립부(21)가 돌출 형성된다.

와셔(20)는 상기 버링부(12)가 와셔(20)의 홀에 삽입되는 상태로 로워레일(10)의 바닥부(11) 하면에 밀착된 뒤(도 4의 상태), 상기 버링부(12)가 반경 방향 외측으로 확장되면서 그 하단부가 상방으로 압착되어 상기 그립부(21)를 감싸 지지하는 압착부(12a)가 형성됨으로써 로워레일(10)에 고정된다(도 5의 상태).

상기 버링부(12) 중간부의 확경은 버링 가공시와 같이 상방에서 펀치를 하강시킴으로써 가능하고, 압착부(12a)의 절곡 및 압착은 하방에서 다른 펀치를 상승시킴으로써 가능하다.

도 6 내지 도 8을 참조하여 로워레일(10)의 버링부(12)와 와셔(20)의 각 부분의 상호 관계를 보다 상세히 설명한다.

로워레일(10)은 초고장력강을 이용하여 제조된다. 로워레일(10)의 상기 버링부(12)의 두께(b)는 바닥부(11)의 두께(a) 보다 얇은 두께로 형성된다. 이와 같이 모재 두께보다 버링부의 두께가 얇게 형성되는 것은 버링 가공시 자연스러운 현상이다.

상기 버링부(12)의 높이(c)는 와셔(20) 그립부(12)의 두께(t) 보다 크게 형성된다. 따라서 버링부(12)의 하단을 반경 방향 외측으로 절곡 및 상향으로 압착하여 버링부(12)(압착부(12a) 포함)가 그립부(21)를 감싸서 지지할 수 있도록 할 수 있다.

상기와 같이 버링부(12)가 형성됨으로써 종래와 같이 버링부(12)가 없는 바닥부(11)만 있는 경우에 비하여 볼트홀(11a)의 측면부 면적이 증가되고, 이에 하중의 분산 면적이 증가됨으로써 볼트홀(11a)의 직경 방향으로 홀을 확장시키려는 외력에 대한 저항력이 증가된다.

도 9는 도 3의 B-B선 단면도로서, 도 5와 함께 참조함으로써 볼트홀(11a)의 전둘레에 걸쳐 로워레일(10)의 바닥부(11)와 와셔(20)가 동일한 단면 구조로 결합되어 있음을 확인할 수 있다.

상기 로워레일(10)의 바닥부(11) 버링 가공에 의해 형성된 버링부(12)의 초기 외경(A')은 와셔(20) 그립부(21)의 내경(A)에 비해 작다(A'< A).

이와 같이 하면 와셔(20)를 버링부(12) 외경에 삽입하는 작업이 용이하게 수행될 수 있다. 또한 버링부(12) 성형시 버링부(12)가 내측으로 구배(중심축 X에 대한 경사각 d)를 가지도록 함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.

와셔(20)를 버링부(11)에 삽입한 후에는 버링부(12)의 중간 부분은 반경 방향 외측으로 확장시키면서 하단을 상방으로 절곡 및 압착하여 압착부(12a)를 형성하게 되는데, 이 과정에 의해 버링부(12)의 외경(A')은 와셔(20) 그립부(21)의 내경(A)에 밀착되어 서로 동일하게 된다(A'= A).

이때 압착부(12a)의 외경(B')은 와셔홀의 내경(B)보다 작게 형성된다(B'< B). 즉, 압착부(12a)의 단부는 와셔(20)의 홀 내경면에 닿지 않는데, 이에 의해 압착부(12a) 성형시 압착부(12a)의 단부가 와셔 홀의 내경면에 맞닿음으로써 발생하는 반력에 의해 버링부(12)의 중간 부분 외경면이 와셔(20) 그립부(21)의 내경면에 밀착되지 않는 현상을 방지할 수 있다. 버링부(12)와 와셔(20) 사이에 갭이 발생하면 와셔(20)의 유동이 발생하여 마운팅볼트 장착부의 강도가 저하되므로 바람직하지 않다.

상기와 같은 구조의 본 발명에 따른 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조에 의하면, 마운팅볼트(B)의 헤드가 버링부(12) 및 압착부(12a)의 상부를 눌러줌으로써 로워레일(10)과 와셔(20)의 결합부 변형이 강력하게 방지된다. 즉, 상기 로워레일(10)의 바닥부(11)에 와셔(20)를 결합시키는 버링부(12) 및 압착부(12a)가 상기 마운팅볼트(B) 헤드의 면적 범위 내측에 위치한다(도 9 참조). 따라서 로워레일(10)의 바닥부(11) 중 버링부(12)와 압착부(12a)를 포함하는 와셔(20)와의 결합부의 변형이 방지됨으로써 와셔(20)의 분리가 방지된다.

따라서 마운팅볼트 장착부의 강도가 향상되어 큰 충격시에도 변형이 발생하지 않으며, 이에 볼트홀(11a)의 내경이 확장 변형되면서 볼트홀(11a)이 마운팅볼트(B)의 헤드보다 크게 변형되어, 볼트홀(11a)에서 마운팅볼트(B)의 헤드가 빠지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한 상기와 같이 볼트홀(11a) 확장 변형, 그로 인한 와셔(20)의 탈락 등이 발생하지 않으므로 기존 구조 대비 시트의 고정 강도가 크게 향상되고, 그에 대한 신뢰도 및 안전성이 향상된다.

또한 기존에 리벳을 이용하는 경우에 비하여, 와셔(20)를 로워레일(10)에 고정하기 위한 별도의 부품이 사용되지 않으므로 부품수가 감소되고, 리벳 헤드와 마운팅볼트 헤드의 간섭 문제를 고려할 필요가 없으므로 와셔(20)를 작은 크기로 제작할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한 기존 프로젝션 용접을 이용하는 경우에 비하여, 접합 돌기 융착시 미끄러짐이 발생하지 않으므로 와셔(20)를 항상 정확한 위치에 고정할 수 있게 된다. 버링 가공 전 형성되어 있는 관통홀의 중심위치가 정확하면, 이를 확장 가공하여 형성되는 볼트홀(11a)의 위치 및 그 둘레를 구성하는 버링부(12)의 위치가 정확하므로 버링부(12) 외주에 장착되는 와셔(20)의 위치도 항상 정확하게 된다.

또한 용접이 배제됨으로써 용접 결함에 의한 품질 불량이 감소되고, 리벳 접합시와 마찬가지로 높은 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한 용접에 의한 열과 가스가 발생하지 않고 방청 처리가 필요 없으므로 오염 물질 배출이 없어 친환경적인 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 로워레일 11 : 바닥부
11a : 볼트홀 12 : 버링부
12a : 압착부 20 : 와셔
21 : 그립부

Claims (6)

1. 로워레일 바닥부의 관통홀이 버링 가공되어 마운팅볼트가 삽입되는 볼트홀과 그 볼트홀의 둘레에 하방으로 버링부가 형성되고,
   상기 버링부의 외주에 와셔가 삽입되며,
   상기 와셔의 내경면 상부에 반경방향 내측으로 돌출 형성된 그립부가 형성되고,
   상기 버링부의 하단이 반경방향 외측으로 절곡 및 상향 압착되어 상기 그립부를 지지하는 압착부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 버링부의 외경(A')이 상기 그립부의 내경(A) 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 버링부가 반경 방향 내측으로 구배 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 압착부의 외경(B')은 상기 와셔의 내경(B)보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 버링부의 중간부가 반경 방향 외측으로 확장되어 버링부의 외경면이 상기 그립부의 내경면에 밀착된 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 로워레일의 바닥부에 와셔를 결합시키는 버링부 및 압착부가 상기 마운팅볼트 헤드의 면적 범위 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트레일의 와셔 장착 구조.
   
   

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