KR100298681B1 - 차량의 지지프레임을 위한 u-형지지부와 이 지지부를 생산하는 공정 - Google Patents

Abstract

1. 프로파일 지지부 및 특히 종방향 프레임 지지부와 이를 제조하는 공정.

2.1 종래 기술은 앵글이 없는 하나 이상의 플랜지에 의해 하나 이상의 측부에 접하는, 중심 웨브를 가지고, 하나 이상의 앵글부분을 구비한 일체형 프로파일 지지부를 보여준다.

2.2 본 발명에 따르면, 중심 웨브와 하나 이상의 프로파일 레그는 따로 생산되어서 서로에 대해 단단히 연결된 부품으로서 구조되는데, 중심 웨브는 판형으로 만들어지고 하나 이상의 앵글부분을 가지는 평면은 알맞은 형태로 구부려지며, 하나 이상의 프로파일 레그는 중심 웨브의 굽은 가장자리 영역에서 서로 분리되어 있으나 이웃해 있는 다수의 연결 러그 및, 하나 이상의 앵글 부분을 따르는 연속 플랜지 웨브를 가지고 프로파일 지지부의 길이를 따라 연속해 있는 일체형 블랭크로서 만들어지고, 연결 러그는 플랜지 웨브와 직각을 이루도록 구부려져서 중심 웨브의 세로 측부에 단단히 연결된다.

2.3 대형 화차의지지 프레임을 위해 사용된다.

Description

차량의 지지프레임을 위한 Ｕ-자형 지지부와 이 지지부를 생산하는 공정{Perferably U-shaped profiled support, in particular longitudinal frame support, for a supporting frame of a commercial vehicle, and process for producing the same}

본 발명은 하나 이상의 앵글이 없는 프로파일 레그에 의해 한쪽 측부에 접하는 종방향으로 뻗어있는 중심 웨브를 가지는, 차량의 지지 프레임을 위한, U-형 프로파일 지지부, 특히 종방향 프레임 지지부 및 이를 생산하기 위한 공정에 관련되는데, 상기 프로파일 지지부는 하나 이상의 앵글 부분을 가진다.

상기 프로파일 지지부는 중형 화차의 지지 프레임을 위한 종방향 프레임 지지부의 형태로 일반적으로 공지되어 있다. 상기 종방향 프레임 지지부는 프로파일 레그로서 구조된, 하부 플랜지, 프로파일 레그로서 형성된 상부 플랜지 뿐만 아니라, 설치된 상태에서 수직으로 놓인, 중심 웨브를 가진다. 종방향 프레임 지지부는 일체형 박강판 플레이트를 상이한 프레스 및 벤딩 단계를 거침으로써 성형된다. 특히 지지프레임 지지부는 차량의 종방향 및 횡방향으로 대응하는 앵글 부분을 구비할 필요가 있다. 앵글 프로파일 지지부를 형성하는 박강판 플레이트 성형 작업은 앵글 부분의 영역에서 고도의 재료 변형 및 내부 응력을 발생시킨다. 프로파일 지지부가 비교적 장기간 지속되는 교번 하중을 받기 쉬운 경우에, 이 재료 변형 및 내부 응력에 의해 갈라져서 틈이 생길 수 있는데, 이것은 지지부의 유효 수명을 감소시킨다.

본 발명의 목적은 프로파일 지지부의 보다 긴 유효 수명을 보장하도록 유리한 전제조건을 부여하고 앵글 부분의 영역에서 재료 변형 및 내부 압력을 피할 수 있는 서두에서 설명한 종류의 프로파일 지지부 및 이 지지부의 제조 공정을 제공하는 것이다.

이 목적은, 중심 웨브 및 하나 이상의 프로파일 레그가 개별적으로 생산되어서 서로 단단히 연결된 부품으로서 만들어지고, 중심 웨브는 판형으로 형성되고 하나 이상의 앵글 부분을 가지는 평면은 알맞게 구부려지며, 하나 이상의 프로파일 레그는 중심 웨브의 벤딩 영역에서 서로에 대해 떨어져 있으나 인접한 다수의 연결 러그 및, 하나 이상의 앵글 부분을 뒤따르는 연속 플랜지 웨브를 포함하고 프로파일 지지부의 길이를 따라 연속해 있는 일체형 블랭크로서 만들어지고, 연결 러그는 플랜지 웨브와 직각으로 구부려지며 중심 웨브의 세로 측부에 단단히 연결되므로, 상기 프로파일 지지부에 대해 달성된다. 프로파일 지지부를 중심 웨브와 프로파일 레그로 분리하면 프로파일 지지부의 물질 변형 및 내부 응력을 발생시키지 않으면서 앵글 부분을 형성할 수 있다. 본 발명에 따르면, 분리된 성분 각각은 서로에 대해 위치조정된 다른 수평면과 수직면에 놓여 있는 직선 벤딩 가장자리에 의해서만 성형된 후, 상기 성분은 함께 결합된다. 중심 웨브와 프로파일 레그가 분리되어 있어서 각 성분으로 다른 물질 및 다른 두께를 이용할 수 있고 특히 중심 웨브를 위해 경량 물질을 사용할 수도 있다. 본 발명에 따른 해결 방법은 종방향 프레임 지지부에 특히 적합하다. 그러나, 프로파일 지지부는 각각의 종방향 프레임 지지부의 앵글 영역에서 앵글 삽입물의 형태로 만들어질 수도 있다. 본 발명에 따른 해결 방법은 프로파일 지지부에 대해 유효 수명을 증가시킨다. 그리고, 간단한 공구를 사용함으로써 상당히 단순한 구조를 확립할 수 있다. 특히 재료-절삭 장치 및 벤딩 장치만 필요하다. 이것은 프로파일 지지부, 특히 종방향 프레임 지지부의 다른 형태에 대해 유연성을 증가시킨다.

본 발명에 따른 구조에서, 중심 웨브는 세로면에 하나 이상의 오목부를 구비하고, 결합된 프로파일 레그의 플랜지 웨브는 오목부 영역에서 구부려지며, 연결 레그는 오목부의 길이에 맞게 조절된다. 이것은 생산 공정에서 비용을 증가시키지 않고서도, 프로파일 지지부의 성형을 개선시킨다.

본 발명에 따른 또다른 구조에서, 중심 웨브와 하나 이상의 프로파일 레그는 다른 물질로 만들어진다. 이 경우에, 경량 물질, 특히 알루미늄 또는 마그네슘이 중심 웨브를 위해 사용되고, 이것은 생산 공정 중에 전단 하중을 받기 쉽다. 하나 이상의 프로파일 레그는 박강판 플레이트로 만들어지는 것이 선호된다.

본 발명의 다른 구조에서, 하나 이상의 프로파일 레그는 다수의 고정 장치, 특히 리벳이나 나사 연결부에 의해 중심 웨브에 단단히 연결되는데, 상기 고정 장치는 프로파일 지지부의 길이에 따라 배치된다. 이것은 용접 연결부 또는 납땜 연결부와는 달리 내부 응력을 없앨 수 있는 유형의 신뢰할 만한 연결부이다. 나사 연결부는 프로파일 레그와 중심 웨브에 대해 적절히 배열시킨다.

공정에 관한 한, 앵글 영역에서, 평면 중심 웨브가 앵글 부분의 전진에 따라 그 평면 바깥쪽으로 구부려지고, 프로파일 지지부의 길이를 따라 연속적으로 놓이고 일체형 플레이트로부터 알맞은 크기로 절삭된 프로파일 레그가 중심 웨브의 하나 이상의 종방향 측부에 끼워지며, 앵글 부분을 뒤따르는 다수의 연결 러그와 연속 플랜지 웨브는 이 공정에서 형성되고, 상기 연결 러그는 하나 이상의 앵글 부분의 벤딩 가장자리를 가지는 평면을 구비한 절개부에 의해 프로파일 레그의 세로 방향으로 서로 분리되며, 연결 러그는 플랜지 웨브와 직각으로 구부려지고 중심 웨브의 대응하는 종방향 측부에 단단히 연결되므로 전술한 목적이 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 공정은 비용면에서 아주 효율적인 프로파일 지지부의 생산을 허용한다. 왜냐하면 갖추어야할 모든 요소는 프로파일 레그와 중심 웨브를 위한 간단한 박강판 플레이트인데, 이것은 절삭 및 벤딩 단계와 같은 간단하고 비용면에서 효율적인 단계에 의해 알맞은 크기로 절삭되고 성형되기 때문이다. 이 경우에, 직선 벤딩 가장자리는 본 발명에 따라 형성되는데, 이것은 각 성분에서 내부 응력의 발생을 막을 수 있다.

본 발명의 다른 특징과 장점들은 도면에 나타낸, 선호되는 실시예에 대한 상세한 설명과 청구항으로부터 알 수 있다.

도 1 은 앵글 부분과 오목부를 가지는 종방향 프레임 지지부의 형태인 본 발명의 실시예에 따른 프로파일 지지부의 투시도.

도 2 는 도 1 에 따른 종방향 프레임 지지부의 상부 부움(boom)을 형성하는 프로파일 레그의 블랭크를 나타낸 도면.

도 3 은 하부 부움을 형성하는 도 1 에 따른 프로파일 지지부의 프로파일 레그를 나타낸, 도 2 와 유사한, 또다른 블랭크를 나타낸 도면 및,

도 4 는 도 1 에 따른 프로파일 지지부의 측면도.

* 부호설명

1 ... 프레임 지지부 2,4 ... 프로파일 레그

3 ... 중심 웨브 5 ... 앵글 부분

7,8 ... 벤딩 가장자리 6 ... 오목부

9,10 ... 연속 플랜지 웨브 11-18 ... 연결 러그(lug)

19 ... 리벳 연결부

도 1 내지 4 에 따른 종방향 프레임 지지부는 차량, 특히 중형 화차의 지지 프레임에 사용된다. 종방향 프레임 지지부의 구간(1)은 지지프레임의 종방향 측부에 구비된다. 지지프레임에 대향한 종방향 프레임 지지부는 수직 차량 중심 평면에 대해 거울 대칭되게 구조되지만, 종방향 프레임 지지부의 구간(1)과 동일하다. 종방향 프레임 지지부(1)는 설치된 상태에서 수직으로 정렬된 중심 웨브(3) 및, 중심 웨브(3)의 대향한 종방향 측부에 끼워맞추어진 두 개의 프로파일 레그(2,4)로 구성되는데, 상기 프로파일 레그(2)는 종방향 프레임 지지부 구간(1)의 상부 부움을 형성하고 프로파일 레그(4)는 하부 부움을 형성한다. 중심 웨브 및 프로파일 레그(2,4)는 박강판 플레이트로 만들어진다. 나타낸 실시예에서, 중심 웨브(3)는 경금속으로 만들어지고 프로파일 레그(2,4)는 이와는 달리 박강판으로 만들어진다. 설치된 상태에서, 종방향 프레임 지지부의 구간(1)은 차량의 종방향으로 뻗어있고 도 1 내지 4 에 나타낸 것처럼, 차량의 횡방향으로 뻗어있는 앵글 부분(5)을 포함한다. 설명되지 않은 방법으로, 종방향 프레임 지지부는 지지 프레임의 액슬 영역에서, 또다른 앵글 부분을 구비할 수 있고, 상기 앵글 부분은 차량의 종방향 또는 횡방향으로 배치된다.

앵글 부분(5)의 영역에서, 중심 웨브(3)는 차량의 종방향으로 뻗어있는 두 개의 상호 평행을 이루는 벤딩 가장자리(7,8) 둘레에 구부려져 있고, 중심 웨브(3)의 이웃한 구간이 동일한 각도로 서로 인접해 있지만 다른 부호를 가지도록 벤딩 가장자리(7,8)의 영역에서 벤드가 선택된다. 나타낸 실시예에서, 중심 웨브(3)는 일체형 박강판으로 만들어지고 벤딩 가장자리(7,8)의 영역에서 경사를 이루고 있다. 나타내지 않은 본 발명의 실시예에서, 중심 웨브는 차량의 종방향으로 서로 인접해 있는 다수의 부품으로 구성된다.

도 2 와 3에 따르면, 상부 부움을 형성하는 프로파일 레그(2)와 하부 부움을 형성하는 프로파일 레그(4) 각각은 일체형 박강판 플레이트의 형태인 평면 블랭크로서 만들어지고, 프로파일 레그(2)와 프로파일 레그(4) 및 앵글 부분(5)을 가지는 평면은 알맞은 크기로 절삭됨으로써 각을 이루며 배치될 수 있다. 따라서 두 개의 프로파일 레그(2,4)는 차량의 종방향으로 뻗어있고 상기 두 레그를 서로 연결하는비스듬하게 뻗어있는 레그 부분뿐만 아니라 서로에 대해 갈라지는데, 상기 모든 레그 부분은 하나를 다른 부분에 통합하여 동일 평면에 배치된다.

종방향으로, 두 프로파일 레그(2,4)는 하나의 세로 측부에 연속 플랜지 웨브(9,10)를 가지는데, 상기 플랜지 웨브는 알맞게 경사를 이루며 앵글 부분을 뒤따르고 종방향 프레임 지지부 구간(1)의 기설치된 상태에서 각각의 경우에 중심 웨브(3)와 직각으로 돌출해 있다. 종방향 프레임 지지부 구간(1)의 상부 부움과 하부 부움의 프로파일 레그(2,4)는 동일한 구조로 만들어지고, 두 개의 플랜지 웨브(9,10)는 완전히 서로 일치한다. 각 프로파일 레그(2,4)의 중심 세로축까지 각 프로파일 레그(2,4)의 횡방향으로 절개부에 의해 서로에 대해 각각 분리되고 프로파일 레그(2,4)의 종방향으로 서로에 인접해 있는 다수의 연결 러그(11-18)가 각 프로파일 레그(2,4)의 대향한 세로 측부의 영역에 형성된다. 두 프로파일 레그(2,4)에서, 상기 연결 러그(11-18)는 각각의 플랜지 웨브(9,10)와 직각으로 구부려지고, 나타낸 실시예에서 대응하는 벤딩 가장자리(20-22)는 각 프로파일 레그(2,4)의 중심축 영역에 배치된다. 각각의 직선 벤딩 가장자리(20,21,22)는 연결 러그(11,12,13)를 직각으로 조립할 수 있으므로, 연결 러그(11-18)는 중심 웨브(3)의 각 세로 측부에 대해 평행하게 맞물려진다.

종방향 프레임 지지부 구간(1)의 하부 부움 영역에서, 상기 하부 부움은 프로파일 레그(4)에 의해 형성되고, 구간(1)은 또다른 오목부(6)를 가진다. 이 오목부(6)를 구비하기 위해서, 중심 웨브(3)의 플레이트는 이 영역에서 비스듬하게 절삭된다. 오목부(6)와 인접해 있는 프로파일 레그(4)에 대해, 연결 러그(17)가 오목부(6) 모서리 영역에 형성된 두 개의 다른 절개부에 의해 오목부 영역에 구비되고, 연결 러그(17)는 전후방과 인접한 연결 러그(16,18)와 웨지형 절개부에 의해 분리된다. 또, 웨지형 절개부 영역에서, 플랜지 웨브(10)는 차량의 횡방향으로 뻗어있는, 벤딩 가장자리(23)의 영역에서, 절개부를 가지는 평면, 두 벤드에 의해 오목부(6)의 진행을 따른다. 그러므로 절삭 및 벤딩 단계를 수단으로 오목부(6)가 형성될 수도 있다.

설명한 실시예에서, 상부 부움을 형성하는 프로파일 레그(2) 및, 하부 부움을 형성하는 프로파일 레그(4)는 종방향 프레임 지지부 구간(1)의 종방향으로 뻗어있는 다수의 리벳 연결부(19)에 의해, 연결 러브(11-18)의 영역에서, 중심 웨브(3)의 세로 측부와 단단히 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 나사 연결 또는 점용접 연결이 이루어질 수도 있다.

Claims (8)

1. 하나 이상의 앵글 부분을 구비하고, 앵글이 없는 프로파일 레그에 의해 하나 이상의 측부에 접하고 있는 종방향으로 뻗어있는 중심 웨브를 가지는, 차량의 지지 프레임을 위한, 프로파일 지지부, 특히 종방향 프레임 지지부에 있어서, 중심 웨브(3)와 하나 이상의 프로파일 레그(2,4)는 따로 형성되어서 서로에 대해 단단히 연결된 성분으로 구조되고, 중심 웨브(3)는 판형으로 만들어지며, 하나 이상의 앵글 부분(5)을 가지는 평면은 알맞게 구부려져 있고, 하나 이상의 프로파일 레그(2,4)는 중심 웨브(3)의 벤드(7,8) 영역에서 서로 이웃하여 분리되어 있는 다수의 연결 러그(11-18) 및, 하나 이상의 앵글 부분(5)을 뒤따르는 연속 플랜지 웨브(9,10)를 가지고 프로파일 지지부(1)의 길이를 따라 연속적으로 배치된 일체형 블랭크로서 구조되며, 연결 러그(11-18)는 플랜지 웨브(9,10)와 직각으로 구부려져 있고 중심 웨브(3)의 종방향 측부에 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
2. 제 1 항에 있어서, 중심 웨브(3)는 일체형으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
3. 제 1 항에 있어서, 중심 웨브는 다수의 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
4. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 중심 웨브(3)는 종방향 측부에 하나 이상의 오목부(6)를 구비하고 프로파일 레그(4)의 플랜지 웨브(10)는 오목부(6) 영역에서 구부려지며, 연결 러그(17)는 오목부(6)의 길이를 따라 위치 조정되는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
5. 제 1 항에 있어서, 중심 웨브(3)와 하나 이상의 프로파일 레그(2,4)는 상이한 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
6. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 프로파일 레그(2,4)는 다수의 고정 장치(19), 특히 프로파일 지지부(1)의 길이를 따라 배치된 리벳 연결부 또는 나사 연결부에 의해 중심 웨브(3)에 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부.
7. 하나 이상의 앵글 부분을 구비하고, 차량의 지지 프레임을 위한 프로파일 지지부, 특히 프레임 지지부를 제작하기 위한 공정에 있어서, 앵글 부분(5)의 영역에서, 평면 중심 웨브(3)는 앵글 부분(5)의 전진에 따라 그 평면 밖으로 구부려지고, 일체형 플레이트에서 알맞은 크기로 절삭되고 프로파일 지지부(1)의 길이를 따라 연속적으로 배치된 프로파일 레그(2,4)가 중심 웨브(3)의 하나 이상의 세로 측부에 끼워맞추어지고 앵글 부분(5)을 뒤따르는 연속 플랜지 웨브(9,10)와 다수의 연결러그(11-18)가 이 공정에서 형성되며, 연결 러그(11-18)는 하나 이상의 앵글 부분(5)의 벤딩 가장자리(7,8)를 가지는 평면을 구비한 절개부에 의해 프로파일 레그(2,4)의 종방향으로 서로 분리되어 있고, 연결 러그(11-18)는 플랜지 웨브(9,10)와 직각을 이루며 구부려지고 중심 웨브(3)의 대응하는 세로 측부에 단단히 연결되는 것을 특징으로 하는 프로파일 지지부를 만드는 공정.
8. 제 7 항에 있어서, 하나 이상의 오목부(6)는 중심 웨브(3)의 하나 이상의 세로 측부에 구비되고, 오목부(6)의 길이를 따라 위치 조정되도록, 결합 절개부를 선택함으로써 오목부(6)와 수평인 연결 러그(17) 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 공정.