KR20170075989A - 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터 - Google Patents

Abstract

차량용 대쉬 그로멧 중 가거치 구조를 갖는 체결 홀이 형성되는 프로텍터에 있어서, 상기 체결 홀의 둘레를 따라 상기 프로텍터의 상면에 형성되는 돌출 턱; 상기 체결 홀의 측면에서 상기 체결 홀의 중심 방향으로 연장되는 연결부; 상기 연결부에서 소정 각도 경사지게 형성되는 걸림 편;을 포함하는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터를 제공한다.

Description

차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터{PROTECTOR OF DASH GROMMET FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차 등의 차체 판넬에 장착되어, 와이어링 하네스에 대한 고정력과 수밀성을 확보할 수 있는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터에 관한 것이다.

자동차는 차량용 배터리를 이용하여 작동되는 다양한 전기 장치를 갖는데, 이를 위해 와이어링 하네스가 필요하다. 한편, 와이어링 하네스는 차체 판넬에 형성되는 판넬 홀을 통과하여 실내와 실외를 전기적으로 연결해야 한다. 그러나, 와이어링 하네스는 판넬 홀을 통과할 때 그 날카로운 모서리에 의해 피복이 벗겨지는 등 손상을 입을 수 있다.

또한, 판넬 홀은 통과하는 와이어링 하네스에 비해 직경이 비교적 크다. 그 결과, 와이어링 하네스는 배치 경로가 고정되지 못하고 그 결과, 타 부품과 간섭을 일으킬 수 있다. 또한, 판넬 홀을 통해 실외 수분이나 배기 가스가 실내로 유입될 수 있다. 그래서, 판넬 홀에는 이를 방지하기 위해 대쉬 그로멧이 장착된다.

한편, 대쉬 그로멧은 볼트 체결에 의해 차체 판넬에 고정된다. 또한, 대쉬 그로멧은 볼트 조립의 편의를 위해 프로텍터에 형성되는 체결 홀에는 가거치 구조를 포함한다. 그러나, 종래 가거치 구조는 볼트에 대한 삽입력은 높은 반면, 이탈력이 낮아 잘못 가거치한 경우 다시 작업함에 있어 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 밀어서 강제 삽입시키는 타입의 가거치 구조는 볼트의 삽입 방향과 수직하게 형성되는 돌편을 포함한다. 그런데, 이 때 밀거나 당기는 힘이 강하면 가거치 구조가 뭉개지거나 파손되는 문제점이 있었다. 즉, 대쉬 그로멧을 가거치 또는 장착한 이후 이를 이탈시켜 다시 가거치할 때 가거치 구조는 쉽게 파손된다. 그 결과, 가거치 기능이 상실되어 대쉬 그로멧의 프로텍터에 대한 품질 문제를 발생시켰다.

또한, 동일한 가거치 구조를 갖더라도 차종에 따른 규격의 차이나 작업자의 숙련도 차이에 따라 작업 품질이 달라지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1314109호 (2013.09.26. 등록)

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 볼트에 대한 삽입력은 낮지만 이탈력은 높아 전반적인 조립 성능이 개선된 가거치 구조를 갖는 대쉬 그로멧을 제공하고자 한다. 또한, 볼트가 덜 삽입된 가거치 상태에서 너트를 결합시킴에 따라 볼트가 더 삽입되는 것을 방지하고자 한다.

가거치 구조 형상을 체결 홀의 모양에 따라 표준화하여 작업자의 숙련도에 관계없이 대쉬 그로멧이 균일한 품질로 장착되는 것을 목적으로 한다. 또한, 공용화를 통해 차종에 관계없이 대쉬 그로멧에 동일한 가거치 구조를 적용시킴으로써 부품 개발 비용을 절감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 차량용 대쉬 그로멧 중 가거치 구조를 갖는 체결 홀이 형성되는 프로텍터에 있어서, 상기 체결 홀의 둘레를 따라 상기 프로텍터의 상면에 형성되는 돌출 턱; 상기 체결 홀의 측면에서 상기 체결 홀의 중심 방향으로 연장되는 연결부; 상기 연결부에서 소정 각도 경사지게 형성되는 걸림 편;을 포함하는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터를 제공한다.

상기 체결 홀은 원형 또는 타원형 형상이 바람직하다.

상기 연결부는 상기 체결 홀의 하단부에서 연장될 수 있다.

상기 연결부는 소정 간격 이격되어 적어도 2개 이상 형성될 수 있다.

상기 걸림 편에는 상기 체결 홀의 높이 방향으로 상기 돌출 턱의 상면보다 낮은 위치에 걸림 단부가 형성될 수 있다.

상기 걸림 단부에는 소정 각도 경사지게 배치되는 걸림 단부면; 및 상기 걸림 단부면과 인접하는 상기 걸림 단의 내측면이 만나 걸림 턱;이 형성될 수 있다.

상기 걸림 턱에 의해 상기 체결 홀의 내측에는 원형 또는 타원형 관통 홀이 형성될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

걸림 편을 통한 걸림 두께 및 걸림량 등을 조절하여 볼트에 대한 삽입력은 낮지만 이탈력은 높아 전반적인 조립 성능이 개선된 가거치 구조를 갖는 대쉬 그로멧을 제공할 수 있다. 또한, 볼트가 덜 삽입된 가거치 상태에서 너트를 결합시킴에 따라 볼트가 더 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

정홀 및 슬롯홀 등 체결 홀의 모양에 따라 가거치 구조에 대한 형상을 표준화하여 작업자의 숙련도에 관계없이 대쉬 그로멧이 장착될 수 있어 작업 품질성이 향상될 수 있다. 또한, 공용화를 통해 차종에 관계없이 대쉬 그로멧에 동일한 가거치 구조를 적용시킴으로써 부품 개발 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 명의 일 실시예에 따른 대쉬 그로멧에 대한 사시도.
도 2는 도 1의 대쉬 그로멧이 차량 판넬에 장착되는 것을 도시한 사시도.
도 3은 도 1의 정홀에 대한 확대 평면도
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ＇방향 절개 사시도.
도 5는 도 1의 슬롯홀에 대한 확대 평면도
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ＇방향 절개 사시도.
도 7은 볼트가 정홀에 가거치되는 것을 도시한 개략도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대쉬 그로멧(200)에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1의 대쉬 그로멧(200)이 차량 판넬에 장착되는 것을 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 차량용 대쉬 그로멧(200)은 하우징(150), 브라켓(미도시), 프로텍터(100) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 하우징(150)은 와이어링 하네스가 삽입 통과하는 내부 공간을 갖고 있으며, 차체 판넬의 판넬 홀에 결합된다. 그리고, 브라켓은 프로텍터(100)가 하우징(150)에 견고하게 결합될 수 있도록 링 모양으로 형성되어 하우징(150)이 둘레에 배치된다. 또한, 프로텍터(100)는 하우징(150)의 외면을 보호함과 동시에 하우징(150)을 통해 유입되는 소음을 차단하는 역할을 한다.

이런 프로텍터(100)는 하우징(150) 및 브라켓 등의 상면에 안착되어 설치된다. 이를 위해 하우징(150), 브라켓 및 프로텍터(100)에는 대응하는 위치에 볼트가 삽입, 관통될 수 있는 복수 개의 체결 홀이 각각 형성되어 있다. 한편, 프로텍터(100)에는 특히 체결 홀에 가거치 구조가 더 형성되어 있다.

도 3은 도 1의 정홀에 대한 확대 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ＇방향 절개 사시도이며, 도 5는 도 1의 슬롯홀에 대한 확대 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ＇방향 절개 사시도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 차량용 대쉬 그로멧(200)은 차체 판넬의 실내 측에 장착된다. 이 때, 볼트는 차체 판넬의 실외 측에서 삽입되어 대쉬 그로멧(200)을 관통하면서 프로텍터(100)의 가거치 구조를 통해 대쉬 그로멧(200)을 차체 판넬에 가거치 및 고정시킨다. 구체적으로, 프로텍터(100)는 돌출 턱(10), 연결부(20) 및 걸림 편(30)을 포함한다.

먼저, 돌출 턱(10)은 프로텍터(100)에 형성되는 체결 홀의 둘레를 따라 프로텍터(100)의 상면에 형성된다. 이 때, 체결 홀은 원형 또는 타원형 형상일 수 있다. 이하, 원형 체결 홀은 정홀, 타원형 체결 홀은 슬롯홀이라 지칭한다. 한편, 프로텍터(100)에는 정홀만이 형성되거나, 정홀 및 슬롯홀이 각각 형성되는 등 다양한 조합으로 형성될 수 있다. 한편, 슬롯홀을 사용하는 것은 정홀이 갖는 기능 이외에 부품 사이의 제조 오차나 조립 과정에서 서로 다른 부품 사이의 공차 관리를 위함이다.

돌출 턱(10)은 프로텍터(100)에 형성되는 체결 홀의 깊이를 실질적으로 증가시킨다. 또한, 돌출 턱(10)으로 인해 걸림 편(30)은 체결 홀의 내측 공간에 수용 보호될 수 있다. 한편, 돌출 턱(10)은 체결 홀의 모양에 따라 원형 또는 타원형으로 형성된다.

연결부(20)는 체결 홀의 측면에서 체결 홀의 중심 방향으로 연장된다. 즉, 체결 홀을 통한 관통 방향과 수직으로 형성된다. 다만, 연결부(20)는 체결 홀의 측면 중 일부에서 연장 형성될 수 있다. 즉, 연결부(20)는 소정 간격 이격되어 적어도 2개 이상 형성될 수 있다. 그 결과, 연결부(20)는 연결이 부분적으로 끊어진 원형 링이나 타원 링 형상을 갖는다. 이처럼, 연결부(20) 사이에 이격 공간부(22)를 두면, 연결부(20)에서 연장 형성되는 걸림 편(30)에는 보다 탄력적인 휨이 발생할 수 있다.

또한, 연결부(20)는 연장이 시작되는 부위에서 휨이 발생하는 걸림 편(30)이 체결 홀의 내측에 배치될 수 있도록 한다. 구체적으로 연결부(20)는 체결 홀의 측면 하단부에서 연장된다. 이와 달리, 연결부(20)는 체결 홀의 측면 중단부에서 연장될 수도 있다.

다음으로, 걸림 편(30)은 대쉬 그로멧(200)의 가거치를 위해 체결 홀에 삽입 관통되는 볼트가 걸림 결합되도록 한다. 이 때, 걸림 편(30)은 볼트의 나사산 사이에 형성되는 골 부분에 결합된다. 이를 위해, 걸림 편(30)은 연결부(20)에서 체결 홀의 중심 방향으로 소정 각도 경사지게 형성된다. 즉, 연결부(20)에서 연장되어 상측으로 비스듬히 기울어지게 형성된다.

걸림 편(30)은 체결 홀의 높이 방향으로 돌출 턱(10)의 상면보다 낮은 위치에 단부가 배치된다. 즉, 걸림 단부(32)는 돌출 턱(10)의 외측으로 돌출되지 않는다. 그 결과, 걸림 편(30)은 삽입되는 볼트에 의한 가압 이외에 다른 외력이 쉽게 작용되지 않아 파손 가능성이 줄어든다.

한편, 걸림 단부(32)에는 연결부(20)에 대해 소정 각도 경사지게 배치되는 걸림 단부면(34)과 걸림 단부면(34)과 인접하는 걸림 편(30)의 내측면이 만나 걸림 턱(36)이 형성된다.

도 7은 볼트가 정홀에 가거치되는 것을 도시한 개략도이다. 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따라 체결 홀이 원형인 경우 걸림 턱(36)에 의해 체결 홀의 내측에는 원형 관통 홀(40)이 형성된다. 왜냐하면, 볼트의 구조를 고려할 때 걸림 턱(36)은 원의 일부인 호와 같은 곡선으로 형성되어야 하기 때문이다. 그 결과, 걸림 편(30)의 내측면과 외측면은 동일 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다.

따라서, 볼트가 체결 홀 내의 관통 홀(40)을 통해 삽입되면 걸림 턱(36)은 볼트의 나사산에 의해 가압되어 걸림 편(30)이 관통 홀(40)의 외측 방향으로 탄성 변형되게 한다. 이 때, 걸림 턱(36)은 삽입되는 볼트의 나사산과의 접촉에 따른 가압으로 반복적으로 딸각거리며 탄성 변형된다. 그러면서, 볼트의 삽입이 완료되면 볼트에는 걸림 턱(36)에 의한 탄성 복원력이 작용하게 된다. 그 결과, 대쉬 그로멧(200)은 가거치된다.

또한, 다른 실시예에 따라 체결 홀이 타원형인 경우 걸림 턱(36)에 의해 체결 홀의 내측에는 타원형 관통 홀(40)이 형성된다. 이 때, 볼트는 일 축 방향으로 체결 홀의 크기 내에서 위치 이동이 가능하다.

이 때, 걸림 편(30)의 두께(t) 즉, 걸림 단부면(34)의 길이는 1.15 내지 1.25mm가 바람직하다. 이는, 체결 홀이 형상과 무관하다. 다만, 볼트가 가거치될 때, 볼트에 대한 걸림량(l)은 0.7 내지 1.1mm가 바람직하다. 이는 체결 홀이 모양에 따라 즉, 정홀인지 슬롯홀인지 여부에 따라 달라진다. 걸림량(l)은 걸림 턱(36)에서 볼트 몸체에 형성되는 나사산까지의 거리를 의미한다.

예를 들어, 정홀의 경우 걸림 편(30)에서 적어도 하나 이상의 걸림량(l)은 0.7mm가 되도록 형성될 수 있다. 왜냐하면, 나사산은 나선형으로 형성되기 때문에 모든 걸림 편(30)에서 동일한 걸림량(l)을 갖을 수 없기 때문이다.

한편, 슬롯홀의 걸림량(l)이 정홀의 걸림량(l)보다 더 크게 형성된다. 왜냐하면, 슬롯홀의 경우 볼트는 정홀에서와 달리 일부만이 가거치되기 때문이다. 즉, 나사산이 형성되어 있는 볼트의 몸체가 전부 걸림 결합될 수 없기 때문에 타원형에서의 걸림량(l)은 원형에 비해 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.

실험 결과에 의하면, 전술한 수치 범위에서 볼트의 삽입력은 최소가 되고, 그 이탈력은 최대가 되었다. 즉, 최대 이탈력 대비 최소 삽입력의 효과를 나타내었다. 따라서, 작업 숙련도에 관계없이 볼트를 용이하게 삽입시킬 수 있으며, 가거치가 잘못되어 볼트를 이탈시키는 경우에도 걸림 턱(36)의 파손이 발생되지 않는 범위 내에서 그 이탈력을 최대로 할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 걸림 편(30)은 그 두께(t) 및 걸림량(l)을 조절하여 볼트의 삽입이 쉬운 반면 이탈은 어려운 구조를 갖출 수 있다. 그 결과, 작업 품질성은 향상되고, 다시 가거치 작업을 할 경우에도 그 기능이 유지될 수 있다. 또한, 가거치 구조의 형상을 일정 수치 범위 내로 제한하여 표준화 또는 공용화하면 부품 개발 비용을 절감할 수 있다.

이는, 걸림 편(30)의 두께(t) 및 걸림량(l)에 따른 삽입력과 이탈력의 차이를 통해 확인할 수 있었다. 실험은 각 조건에서 5회 반복하였으며, 실험 결과는 평균값을 도출하여 이를 서로 비교하였다. 또한, 실험 결과에 의하면, 프로텍터(100)에 정홀 및 슬롯홀을 각각 배치하는 조합이 더 바람직한 것으로 나타났다. 즉, 프로텍터(100)에는 정홀만을 또는 슬롯홀만을 배치할 수 있으나, 정홀 및 슬롯홀을 각각 배치하는 것이 더 바람직하였다.

구체적으로, 걸림 편(30)의 두께(t)가 1.2mm이고 걸림량(l)이 0.7mm인 정홀과, 걸림 편(30)의 두께(t)가 1.2mm이고, 걸림량(l)이 1.1mm인 슬롯홀을 각각 배치하는 경우 삽입력이 13.93kgf, 이탈력이 19.1kgf로 측정되어 가장 우수한 결과를 보여주었다.

한편, 관통 홀(40)을 통해 볼트가 삽입되어 대쉬 그로멧(200)이 일단 가거치되고, 가거치에 특별한 문제점이 없으면 볼트에 너트를 체결하여 대쉬 그로멧(200)을 차체 판넬에 고정 결합시킨다. 그 결과, 볼트가 덜 삽입된 가거치 상태에서 너트와의 결합에 의해 볼트가 더 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 돌출 턱 20: 연결부
30: 걸림 편 22: 이격 공간부
32: 걸림 단부 34: 걸림 단부면
36: 걸림 턱 40: 관통 홀
100: 프로텍터 200: 대쉬 그로멧

Claims (7)

1. 차량용 대쉬 그로멧 중 가거치 구조를 갖는 체결 홀이 형성되는 프로텍터에 있어서,
   상기 체결 홀의 둘레를 따라 상기 프로텍터의 상면에 형성되는 돌출 턱;
   상기 체결 홀의 측면에서 상기 체결 홀의 중심 방향으로 연장되는 연결부;
   상기 연결부에서 소정 각도 경사지게 형성되는 걸림 편;을 포함하는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 체결 홀은 원형 또는 타원형 형상인 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 연결부는 상기 체결 홀의 하단부에서 연장되는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 연결부는 소정 간격 이격되어 적어도 2개 이상 형성되는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 걸림 편에는 상기 체결 홀의 높이 방향으로 상기 돌출 턱의 상면보다 낮은 위치에 걸림 단부가 형성되는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 걸림 단부에는
   소정 각도 경사지게 배치되는 걸림 단부면; 및
   상기 걸림 단부면과 인접하는 상기 걸림 단의 내측면이 만나 걸림 턱;이 형성되는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 걸림 턱에 의해 상기 체결 홀의 내측에는 원형 또는 타원형 관통 홀이 형성되는 차량용 대쉬 그로멧의 프로텍터.

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