KR100654058B1 - 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의접합구조 - Google Patents

철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의접합구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합소재로 구성되는 철도차량용 일체형 차체에 스테인레스 스틸이나 알루미늄 재질로 제작되는 언더프레임과 같은 금속재 구조물을 고정하는 접합구조에 관한 것으로, 금속재 구조물과 접합체결을 위한 복합소재 차체의 끝부분을 표면재만으로 구성하고 단면 형상은 보강재가 삽입된 형태로 하여 복합소재 차체의 끝부분에 금속재 구조물을 리벳 결합시킨 것을 특징으로 한다.
철도차량용 차체, 접합 체결부, 보강재, 보강블럭, 리벳

Description

철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조{Joint Structure of Integral Composite Body for Railroad Car and Metal Member}
도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 하나의 실시예를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 복합소재 차체
12, 12' : 표면재(facing)
14 : 심재(core)
20 : 금속재 구조물
32, 33 : 보강판
34 : L형강
36 : 보강블럭
40 : 리벳
본 발명은 복합소재로 구성되는 철도차량용 일체형 차체를 스테인레스 스틸이나 알루미늄 재질로 제작되는 언더프레임과 같은 금속재 구조물에 고정하는 접합구조에 관한 것이다.
종래 동종의 재질로 구성된 철도차량 구조물은 용접 등과 같은 방법으로 접합부를 처리하였으나 최근 경량화 추세에 따라 새롭게 개발되고 있는 복합소재 차체와 금속재질의 구조물을 접합하는 경우 그 처리가 상당히 어렵다.
따라서 이종재질 간의 접합부에 대한 접합방법과 그 접합방법에 따른 복합소재 부분의 최적 단면구성을 제시할 필요가 있다.
본 발명은 최근 경량화 추세에 따라 새롭게 개발된 복합소재 차체와 금속재 구조물 간의 접합부 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, 알루미늄 하니콤 코어의 양면에 섬유강화플라스틱으로 된 표면재를 접합시킨 철도차량용 복합소재 차체에 금속재 구조물을 접합하는 구조에 있어서, 금속재 구조물이 접합되는 복합소재 차체의 끝부분 표면재를 제거하고, 접합되는 금속재 구조물의 형상에 대응되게 구부린 형상의 보강판을 접합한 후 금속재 구조물과 복합소재 차체를 리벳으로 접합한 것을 특징으로 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조를 제공한다.
또한, 본 발명은 알루미늄 하니콤 코어의 양면에 섬유강화플라스틱으로 된 표면재를 접합시킨 철도차량용 복합소재 차체에 금속재 구조물을 접합하는 구조에 있어서, 금속재 구조물과 접합체결을 위한 복합소재 차체의 끝부분을 표면재만으로 구성하고 복합소재 차체와 금속재 구조물을 리벳 결합시킨 것을 특징으로 하는 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조를 제공한다.
이때, 상기 표면재 만으로 된 복합소재 차체의 끝부분 위 양 표면재 사이에 보강판을 삽입하고 금속재 구조물 위에 L형강을 배치한 후 복합소재 차체와 L형강을 리벳으로 접합하고 L형강과 금속재 구조물을 서로 용접 접합한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표면재 만으로 된 복합소재 차체의 끝부분 위 양 표면재 사이에 보강블럭을 삽입하고 금속재 구조물 위에 L형강을 배치한 후 복합소재 차체와 L형강을 리벳으로 접합하고 L형강과 금속재 구조물을 서로 용접 접합한 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 하나의 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 1에 나타낸 것처럼 금속재 구조물(20)이 접합되는 복합소재 차체(10)의 끝부분 표면재(12)를 제거하고, 접합되는 금속재 구조물(20)의 형상에 대응되게 구 부린 형상의 보강판(32)을 접합한 후 금속재 구조물(20)과 복합소재 차체(10)를 리벳(40)으로 접합한다.
이때, 복합소재 차체(10)와 금속재 구조물(20)의 접합부에는 리벳 홀을 2단으로 가공하여 복합소재 부분에 의해 리벳 머리가 지지될 수 있도록 하였다.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2에 나타낸 것처럼 금속재 구조물(20)과 접합체결을 위한 복합소재 차체(10)의 끝부분을 표면재(12,12')만으로 구성하고 복합소재 차체(10)의 끝부분에 금속재 구조물(20)을 리벳(40) 결합시킨다.
즉, 표면재(12,12') 만으로 된 복합소재 차체(10)의 끝부분 위 양 표면재 (12,12')사이에 보강판(33)을 삽입하고 금속재 구조물(20) 위에 L형강(34)을 배치한 후 복합소재 차체(10)와 L형강(34)을 리벳(40)으로 접합하고 L형강(34)과 금속재 구조물(20)을 서로 용접 접합한다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3에 나타낸 것처럼 표면재(12,12') 만으로 된 복합소재 차체(10)의 끝부분 위 양 표면재(12,12') 사이에 보강블럭(36)을 삽입하고 금속재 구조물(20) 위에 L형강(34)을 배치한 후 복합소재 차체(10)와 L형강(34)을 리벳(40)으로 접합하고 L형강(34)과 금속재 구조물(20)을 서로 용접 접합한다.
도 2, 3에 나타낸 실시예에서는 접합체결을 위한 복합소재 차체(10)의 끝부분 위의 단면 형상은 보강재 즉, 보강판(33)과 보강블럭(36)이 삽입된 형태로 구성된다. 즉, 복합소재 차체(10)를 성형하면서 보강판(33) 또는 보강블럭(36)을 삽입하여 동시에 성형하는 방법을 적용하면 이종재료 간의 박리가 발생될 가능성이 있으므로 이를 최소화하기 위해 끝단부를 표면재(12,12')만으로 구성하였다.
또한, 복합소재(10) 만으로 된 끝부분에는 리벳 홀을 2단으로 가공하여 복합소재 부분에 의해 리벳 머리가 지지될 수 있도록 하였다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 복합소재 차체에 금속재 구조물을 접합하기 위해 복합소재 차체를 성형하면서 보강프레임을 삽입하여 동시에 성형할 필요가 없으므로 이종재질 간의 박리가 발생될 우려가 없다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 어떠한 수정이나 변형도 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 알루미늄 하니콤 코어의 양면에 섬유강화플라스틱으로 된 표면재를 접합시킨 철도차량용 복합소재 차체에 금속재 구조물을 접합하는 구조에 있어서,
    금속재 구조물(20)이 접합되는 복합소재 차체(10)의 끝부분 표면재(12)를 제거하고, 접합되는 금속재 구조물(20)의 형상에 대응되게 구부린 형상의 보강판(32)을 접합한 후 금속재 구조물(20)과 복합소재 차체(10)를 리벳(40)으로 접합한 것을 특징으로 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조.
  2. 알루미늄 하니콤 코어의 양면에 섬유강화플라스틱으로 된 표면재를 접합시킨 철도차량용 복합소재 차체에 금속재 구조물을 접합하는 구조에 있어서,
    금속재 구조물(20)과 접합체결을 위한 복합소재 차체(10)의 끝부분을 표면재(12,12')만으로 구성하고 복합소재 차체(10)와 금속재 구조물(20)을 리벳(40) 결합시킨 것을 특징으로 하는 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면재(12,12') 만으로 된 복합소재 차체(10)의 끝부분 위의 양 표면재(12,12') 사이에 보강판(33)을 삽입하고 금속재 구조물(20) 위에 L형강(34)을 배치한 후 복합소재 차체(10)와 L형강(34)을 리벳(40)으로 접합하고 L형강(34)과 금 속재 구조물(20)을 서로 용접 접합한 것을 특징으로 하는 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면재(12,12') 만으로 된 복합소재 차체(10)의 끝부분 위의 양 표면재 (12,12')사이에 보강블럭(36)을 삽입하고 금속재 구조물(20) 위에 L형강(34)을 배치한 후 복합소재 차체(10)와 L형강(34)을 리벳(40)으로 접합하고 L형강(34)과 금속재 구조물(20)을 서로 용접 접합한 것을 특징으로 하는 철도차량용 일체형 복합소재 차체와 금속재 구조물의 접합구조.
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