KR100537983B1 - 자동차용 새시 프레임 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 새시 프레임 제조방법에 관한 것으로, 특히 차량의 새시 프레임에 차량의 각종 장치를 안착할 시에 먼저 사이드 프레임에 크로스 멤버를 용접하고, 이후 상기 크로스 멤버에 홀을 형성한 다음 차량의 각종 장치를 상기 크로스 멤버상에 안착토록 함으로써, 각종 장치가 원하는 지점에 정확한 안착될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 새시 프레임 제조방법에 관한 것으로,

마운팅용 브라켓이 부착되고 단면이 원형 또는 다각형 형태인 사이드 프레임을 제작하는 단계와; 상기 마운팅용 브라켓에 위치 확인용 소형홀을 형성하는 단계와; 상기 사이드 프레임 사이에 결합되는 원형 또는 다각형 형태의 크로스 멤버를 제작하는 단계와; 상기 사이드 프레임과 크로스 멤버를 용접에 의해 접합하여 사다리꼴 형태의 새시 프레임을 제작하는 단계와; 상기 마운팅용 브라켓의 위치 확인용 소형홀에 유압펀치를 푸싱하여 차량의 장치를 결합하기 위한 결합용 홀을 형성하는 단계로 이루어지는 것이 특징이다.

Description

자동차용 새시 프레임 제조방법{A Sash Frame Manufacturing Method for Vihicles}

본 발명은 자동차용 새시 프레임 제조방법에 관한 것으로, 특히 차량의 새시 프레임에 차량의 각종 장치를 안착할 시에 먼저 사이드 프레임에 크로스 멤버를 용접하고, 이후 상기 크로스 멤버에 홀을 형성한 다음 차량의 각종 장치를 상기 크로스 멤버상에 안착토록 함으로써, 각종 장치가 원하는 지점에 정확한 안착될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 새시 프레임 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 프레임은 자동차가 주행중에 노면으로부터의 충격이나 화물의 하중 등에 의하여 새기는 굽음, 비틀림, 인장 등 진동 등에 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성을 지녀야 하며, 또한 가벼워야 한다.

중, 소형 자동차에서는 거의 대부분이 차의 무게를 가볍게 하고 충돌할 때 충격을 흡수하여 승차인의 보호 및 다른 차와의 충격을 최소화하기 위해 일체 구조로 된 것이 많이 사용되며, 일체 구조형은 독립된 프레임을 사용하지 않고 특별히 강성을 크게한 차체에 직접적으로 기관, 동력장치, 주행장치 등을 부착하는 방식으로 구성함으로서 차의 무게를 줄일 수 있고 또한 유효 공간을 넓힐 수 있다.

이러한 프레임의 종류를 살펴보면 보통 프레임과, 특수 프레임과, 프레임 일체 구조형으로 구분할 수 있으며, 보통 프레임은 H형 프레임과 X자형 프레임으로 다시 구분할 수 있는데, 상기 H형 프레임은 버스나 트럭에 많이 사용되며 2개의 사이드 멤버(Side member)에 여러 개의 크포스 멤버(cross member)를 접합하여 사다리꼴 모양을 하고 있는 간단한 구조이고, 그 단면은 '니은자형(ㄴ)', 디긋자형(ㄷ), 미음자형(ㅁ)등이 많이 사용된다.

그리고, X자형 프레임은 승용차에 주로 사용되며 굽음이나 비틀림에 효과적으로 견디고 프레임 전체의 비틀림 강성을 높일 수 있는 구조로 만든 것이다.

또한 특수 프레임은 자동차의 무게를 가볍게 하고 차의 중심을 낮추기 위한 프레임으로서, 백본형, 플랫폼형, 트러스형이 있으며, 일체 구조형은 프레임과 차에를 일체로 구성한 것이고 차체 전체로서 하중이 분담되도록 한 것이다.

상술한 바와 같이 차량의 골격을 이루는 차체는 양쪽 사이드로 프레임을 배열하고, 이 프레임들 사이를 크로스 멤버가 가로질러 연결되는 구조를 갖는바, 프레임과 크로스 멤버가 만나는 부분에는 용접 플랜지를 매개로 접합되어진 구조이다.

한편, 상기 사이드 프레임에는 마운팅용 브라켓이 설치되고, 상기 마운팅용 브라켓의 상부에는 변속기 등과 같은 차량의 새시가 장착되는바, 이를 위해 크로스 멤버를 프레임에 접속하기 전에 사이드 프레임에 새시 접속을 위한 홀을 형성하였다.

그런데 상기와 같이 마운팅용 브라켓에 홀을 형성한 다음 프레임에 접속할 시에는 홀의 위치가 변경되어 새시를 장착할 때 홀과 일치하지 않은 경우가 많이 발생하였다.

즉, 크로스 멤버와 프레임은 통상 용접에 의해 접속하게 되고, 이때 크로스 멤버와 프레임이 용접에 따른 변형이 발생하게 되므로 볼트와 홀이 일치하지 않게 되는 것이다.

상기 크로스 멤버와 프레임은 재질이 철재류이기 때문에 용접시 일정한 변형이 일어나는 것은 피할 수 없게 되며, 따라서 초기에 설계된 홀의 위치가 바뀜으로서 작업성이 현저히 떨어짐은 물론 심지어는 홀 형성 작업을 다시 실시해야하는 불편함이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,

크로스 멤버와 프레임을 먼저 용접으로 결합시킨 다음 유압 펀칭 시스템에 의하여 필요한 지점에 홀을 형성토록 하여 크로스 멤버상에 새시를 안착시키는 작업이 원할하게 진행될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 마운팅용 브라켓이 부착되고 단면이 원형 또는 다각형 형태인 사이드 프레임을 제작하는 단계와;

상기 마운팅용 브라켓에 위치 확인용 소형홀을 형성하는 단계와;

상기 사이드 프레임 사이에 결합되는 원형 또는 다각형 형태의 크로스 멤버를 제작하는 단계와;

상기 사이드 프레임과 크로스 멤버를 용접에 의해 접합하여 사다리꼴 형태의 새시 프레임을 제작하는 단계와;

상기 마운팅용 브라켓의 위치 확인용 소형홀에 유압펀치를 푸싱하여 차량의 장치를 결합하기 위한 결합용 홀을 형성하는 단계로 이루어지는 것이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 새시 프레임(10)으로서 도시한 바와 같이, 차량의 종축방향 전체에 걸쳐 좌측 사이드 부분과 우측 사이드 부분에 각각 위치되고 사각의 중공관 형상으로된 좌측 사이드 프레임(10a) 및 우측 사이드 프레임(10b)으로 이루어진다.

상기 좌측 사이드 프레임(10a) 및 우측 사이드 프레임(10b)의 상부에는 각각 마운팅용 브라켓(11, 12)이 일정간격으로 설치되며, 상기 브라켓(11, 12)에는 차량의 장치를 조립하기 위한 위치선정 홀(11a, 12a)이 형성되어 있다.

그리고, 도 2는 상기 프레임에 사이드 멤버를 결합한 상태도로서, 도시한 바와 같이 상기 사이드 프레임의 전방부터 후방까지 소정간격을 두고 상기 좌측 사이드 프레임(10a)과 우측 사이드 프레임(10b)에 용접 고정되는 다수의 크로스 멤버(20)로 이루어진다.

본 발명은 상기와 같이 좌측 사이드 프레임(10a)과 우측 사이드 프레임(10b) 사이에 다수개의 크로스 멤버(20)를 용접 고정하고, 이후 상기 마운팅용 브라켓(11, 12) 상부에 변속기와 엔진등 차량에 필요한 각종 새시를 결합하기 위한 마운팅용 브라켓 결합용 홀(11b, 12b)을 형성한다.

상기 마운팅용 브라켓(11, 12)에는 초기에 위치 선정을 위해 비교적 작은 직경의 소형홀(11a, 12a)을 형성하고, 이후 사이드 멤버(20)와의 용접작업이 완료되면 차량의 장치가 조립되도록 상기 소형홀(11a, 12a)을 기준점으로 하여 차량의 장치의 조립에 알맞은 크기의 새시 결합용 홀(11b, 12b)을 유압펀칭장치(도시하지 않음)를 이용하여 형성한다.

상기에서 소형홀(11a, 12a)은 단순히 위치를 선정하기 위한 것이므로, 도 1에 도시한 바와 같이 그 지름이 t1로 표기하고 있는 것처럼 작지만, 실제로 결합용 홀을 형성할 때에는 도 3에 t2로 표기하고 있는 것처럼 t1보다는 크게 형성되며, 상기 소형홀(11a, 12a)의 구멍에 유압펀칭을 푸싱하여 넓혀 나가되 넓혀 나가는 방향은 달라질 수 있다. 만약에 상기 소형홀이 용접후에도 정중앙을 유지하고 있으면 사방으로 동일하게 넓혀 나가고, 상기 소형홀이 용접후에 어느 한쪽으로 치우쳐 있으면 정중앙을 다시 선택하여 넓혀 나가는바 이미 홀이 형성된 지점도 있을 것이고 아직 홀이 전형 형성되지 않는 지점도 있을 것이다. 본 고안에서는 최초에는 마운팅용 브라켓에 초기 위치를 선정하기 위한 소형홀(11a, 12a)을 형성하고, 사이드 프레임과 크로스 멤버의 용접이 완료된 다음에는 새시 결합을 위한 완전한 결합용 홀(11b, 12b)을 형성토록 한다.

상기와 같이 다수개의 새시 결합용 홀(11b, 12b)을 형성한 이후에는 상술한 바와 같이 각종 차량의 새시 장치들이 정확하게 안착되도록 한다.

본 발명의 새시 프레임은 도 2에 도시한 바와 같이 사이드 프레임에 크로스 멤버를 용접에 의해서 조립하고, 도 3에 도시한 바와 같이 마운팅용 브라켓에 유압 펀칭 시스템을 이용하여 새시 결합용 홀을 형성한다.

본 발명의 가장 큰 특징은 사이드 프레임(10a, 10b)과, 상기 사이드 프레임(10a, 10b)에 사이에 장착되는 크로스 멤버(20)를 별도로 제작후, 먼저 용접 단계를 진행하고, 이후 마운팅용 브라켓(11, 12)의 차량 새시 안착부에 새시 결합용 홀(11b, 12b)을 형성한다는 것이다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이 마운팅용 브라켓(11, 12)을 형성한 사이드 프레임(10a, 10b)을 배치하고, 이후, 도 2와 같이 크로스 멤버(20)를 용접하여 사이드 프레임(10a, 10b)에 고정하며, 이후 도 3과 같이 상기 마운팅용 브라켓(11, 12)에 새시 결합용 홀(11b, 12b)을 형성한다. 그리고, 이후 상기 새시 결합용 홀(11b, 12b)에 각종 차량의 새시를 실장하게 된다.

이를 동작순서를 통해 나타내면 도 4에 도시한 바와 같다.

마운팅용 브라켓이 부착되고 단면이 원형 또는 다각형 형태인 사이드 프레임을 제작하는 단계와;

상기 마운팅용 브라켓에 위치 확인용 소형홀을 형성하는 단계와;

상기 사이드 프레임 사이에 결합되는 원형 또는 다각형 형태의 크로스 멤버를 제작하는 단계와;

상기 사이드 프레임과 크로스 멤버를 용접에 의해 접합하여 사다리꼴 형태의 새시 프레임을 제작하는 단계와;

상기 마운팅용 브라켓의 위치 확인용 소형홀에 유압펀치를 푸싱하여 차량의 장치를 결합하기 위한 결합용 홀을 형성하는 단계로 이루어진다.

상기와 같은 단계를 통해 차량의 새시 프레임(10)을 제작하게 되면 마운팅용 브라켓(11, 12)에 형성된 새시 결합홀(11b, 12b)과 이에 접속되는 각종 장치들이 정확한 위치에서 결합되게 된다.

이는 종래의 새시 프레임들이 마운팅용 브라켓에 미리 결합홀을 형성한 상태에서 사이드 프레임에 용접하게 되어 철재류의 변형으로 인한 홀의 위치변화로 인하여 접속위치를 벗어난 것과 대비되는 것으로, 본 발명을 이용하게 되면 사이드 프레임(10a, 10b)과 크로스 멤버(20)를 용접시킨 다음에 위치확인용 소형홀(11a, 12a)에 유압펀칭을 푸싱하여 정확한 결합용 홀(11b, 12b)을 형성하게 되므로 필요한 정확한 위치에 새시를 결합할 수 있게 되는 것이다.

결국, 본 발명은 각각의 사이드 프레임(10a, 10b)과 크로스 멤버(20)를 용접하는 단계와 이후 마운팅용 브라켓(11, 12)에 새시 결합용 홀(11b, 12b)을 형성하는 단계를 진행토록 하여 이후 각종 장치들의 안착작업이 이루어지므로 보다 정확하고 용이한 조립작업이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 사이드 프레임과 크로스 멤버를 먼저 용접시키고, 이후 각종 장치들이 안착될 위치의 상기 크로스 멤버에 홀을 형성토록 함으로서 정확한 위치선정이 가능토록 함으로서 차량의 조립작업이 용이하게 이루어지는 효과를 제공한다.

또한, 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 새시 프레임을 구성하는 사이드 프레임 설치도.

도 2는 본 발명의 새시 프레임을 구성하는 크로스멤버를 결합한 상태도.

도 3은 본 발명의 새시 프레임의 크로스 멤버에 홀을 형성한 상태도.

도 4는 본 발명의 제작 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 새시 프레임 10a: 좌측 사이드 프레임

10b: 우측 사이드 프레임 11, 12: 마운팅용 브라켓

11a, 12a: 위치확인용 홀 11b, 12b: 새시 결합용 홀

20: 크로스 멤버

Claims (1)

1. 마운팅용 브라켓이 부착되고 단면이 원형 또는 다각형 형태인 사이드 프레임을 제작하는 단계와;

   상기 마운팅용 브라켓에 위치 확인용 소형홀을 형성하는 단계와;

   상기 사이드 프레임 사이에 결합되는 원형 또는 다각형 형태의 크로스 멤버를 제작하는 단계와;

   상기 사이드 프레임과 크로스 멤버를 용접에 의해 접합하여 사다리꼴 형태의 새시 프레임을 제작하는 단계와;

   상기 마운팅용 브라켓의 위치 확인용 소형홀에 유압펀치를 푸싱하여 차량의 장치를 결합하기 위한 결합용 홀을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 새시 프레임 제조 방법.