KR101145241B1

KR101145241B1 - 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법

Info

Publication number: KR101145241B1
Application number: KR1020110075858A
Authority: KR
Inventors: 오상기; 이승호; 김태현; 박승철; 신윤호
Original assignee: 대원강업주식회사; 경기과학기술대학 산학협력단
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-05-24

Abstract

본 발명은 소형 전기자동차에서 차체 프레임의 주요 구성품들에 대한 결합 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 한 쌍의 고장력 강관을 'ㄱ'자형 프런트 필라로 형성하기 위하여 'ㄱ'자형 접합 부위를 CO₂ 용접하는 공정과, 고장력 강관제 언더 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 구조용 리벳으로 결합한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정과, 고장력 강관제 리어 필라의 가로 및 세로 교점 부위에 대해 연결재를 CO₂ 용접하는 공정과, 고장력 강관제 언더 프레임과 고장력 강관제 리어 필라에 대한 알루미늄 합금제 리어 롱지튜디널 커넥터의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 볼트로 체결한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정과, 고장력 강관제 루프 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 볼트로 체결한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정을 포함하여 이루어지는 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법을 제공한다.

Description

소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법{Combination method of body frame for compact electric automobile}

본 발명은 자동차의 섀시를 이루는 기본적인 구조물인 차체 프레임에 관한 것으로, 특히 소형 전기자동차에서 차체 프레임의 주요 구성품들에 대한 결합 방법에 관한 것이다.

종래의 화석연료를 대신하여 환경에 무해한 전기를 동력으로 사용하는 전기자동차는 배터리 기술뿐만 아니라 경량화 측면에서도 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 전기자동차의 경량화에 가장 중요한 핵심은 프레임을 구성하는 소재에 있다고 하여도 과언이 아닌데, 기존의 전기자동차용 프레임은 주로 알루미늄 합금 소재를 가공하여 제작되는 것이 일반적이다. 그러나, 알루미늄 합금 소재는 스틸 소재에 비해 중량은 가벼워도 높은 강성을 부여하기에는 한계가 있다. 따라서, 차체의 높은 강성과 경량화를 동시에 충족할 수 있는 소재 및 가공 기술의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

전기자동차는 물론 일반 자동차의 프레임을 제작하기 위한 대표적인 소재는 고장력강으로서, 알루미늄 합금과 더불어 자동차의 프레임을 구성하는 주된 소재이다. 이러한 고장력강은 재료의 물성과 원가 측면에서 다른 소재에 비해 우수하기 때문에 현재까지도 자동차 부품 소재의 대표격으로 인식되고 있는 것이다. 그러나, 단순히 고장력강이나 알루미늄 합금과 같은 소재의 이용뿐만 아니라, 이들 소재를 어떠한 구조로 결합하느냐에 따라서 차체의 경량화와 함께 안전성을 유지하기 위한 강성을 확보할 수 있다. 즉, 충돌 안전성을 고려한 전기자동차의 차체를 제작하기 위해서는 고장력강 소재를 이용한 프레임 제작 기술과 더불어 용접 변형을 줄일 수 있는 기술 개발, 그리고 구성 부품 간의 접합 기술의 개발이 필수적으로 요구된다.

자동차 산업 기술의 많은 진보에 따라 강철 스탬핑(stamping) 기술이 적용된 모노코크(monocoque) 타입의 자동차 차체는 대량 생산과 경량화를 가능케 하였다. 그리고, 환경 문제와 연료비 절감의 문제에 대응하여 알루미늄 합금을 이용한 차체의 개발과 스페이스 프레임(space frame)의 개발 등이 이루어졌으며, 최근에는 다종 재료의 차체 개발이 연구되고 있다. 다종 재료의 적용에 따라 접합 기술 또한 중요시되고 있는데, 대표적인 접합 기술로는 기계적 접합과 고밀도 고에너지 용접 및 아크 용접 등이 있다. 현재는 용접 공정을 이용한 접합의 사용범위가 가장 넓지만, 용접시 발생하는 열에 의한 변형 및 강도 저하와 품질 저하 등의 문제점이 매우 큰 실정이고, 다양한 재료를 적용한 부품들로 조합되는 차체에 있어서 다종 재료의 결합 방법에 대한 기술의 확보가 대단히 절실하게 요구되고 있다.

차체 프레임을 구성하는 각 부품들을 결합할 때는, 고강성 및 고안전성 차체를 확보할 수 있도록 용접시 잔류응력과 내구 특성 등을 고려하여야 하고, 생산성에 부합하는 최적의 결합 방법을 적절하게 선택하여 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 이러한 점들을 감안하여 개발된 것으로서, 그 목적은, 고강성 및 고안전성을 갖는 차체를 구현함과 아울러 생산성 면에서도 유리한 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 한 쌍의 고장력 강관을 'ㄱ'자형 프런트 필라로 형성하기 위하여 'ㄱ'자형 접합 부위를 CO₂ 용접하는 공정과, 고장력 강관제 언더 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 구조용 리벳으로 결합한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정과, 고장력 강관제 리어 필라의 가로 및 세로 교점 부위에 대해 연결재를 CO₂ 용접하는 공정과, 고장력 강관제 언더 프레임과 고장력 강관제 리어 필라에 대한 알루미늄 합금제 리어 롱지튜디널 커넥터의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 볼트로 체결한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정과, 고장력 강관제 루프 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고 볼트로 체결한 다음 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정을 포함하여 이루어지는 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법을 제공한다.

상기 구성에 있어서, 상기 프런트 필라의 용접 공정과, 상기 리어 필라의 가로 및 세로 교점 부위에 대한 연결재의 용접 공정은, 각각 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정은, 230～260℃의 온도에서 4～6분간 이루어지는 것이 바람직하다.

위와 같이 구성된 본 발명은 소형 전기자동차용 차체 프레임의 각 구성 요소들을 결합함에 있어서 각 구성 요소들의 소재 특성을 고려하여 가장 적절한 결합 방법을 적용하게 된다. 즉, 고장력 강관을 소재로 하는 구성 요소끼리 결합할 때는 건전하고 용접강도가 우수한 용접부를 얻을 수 있으면서 생산성이 우수한 CO₂ 용접 방법을 적용하고, 고장력 강관을 소재로 하는 구성 요소에 대해 알루미늄 합금을 소재로 하는 구성 요소를 결합할 때는 갈바닉 부식의 영향을 최소화하면서도 우수한 접합 강도를 얻을 수 있도록 구조용 접착제를 병행한 구조용 리벳 또는 볼트 체결의 기계적 결합 방법을 적용하게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면 고강성 및 고안전성을 갖는 소형 전기자동차의 차체 프레임을 제작할 수 있고, 생산성 면에서도 우수한 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 결합 방법이 적용된 소형 전기자동차용 차체 프레임을 예시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 차체 프레임에서 프런트 필라의 용접 부위를 나타낸 사진이다.
도 3은 도 1의 차체 프레임에서 언더 프레임과 센터 필라의 접합 부위를 나타낸 사진이다.
도 4는 도 1의 차체 프레임에서 리어 필라와 연결재의 용접 부위를 나타낸 사진이다.
도 5는 도 1의 차체 프레임에서 언더 프레임과 리어 필라에 대한 리어 롱지튜디널 커넥터의 접합 부위를 나타낸 사진이다.
도 6은 도 1의 차체 프레임에서 루프 프레임과 센터 필라의 접합 부위를 나타낸 사진이다.
도 7은 본 발명에서 적용되는 고장력 강관 소재에 대한 CO₂ 용접법의 최적 조건을 확인하기 위한 압축 파단 강도 시험의 결과를 보여주는 시편별 그래프와 사진이다.
도 8은 본 발명에서 적용된 고장력 강관 소재 시편의 CO₂ 용접 후 미세 조직을 관찰한 사진이다.
도 9는 도 8의 시편에 대한 마이크로비커스 경도 측정 결과를 나타낸 그림이다.
도 10은 구조용 리벳의 소재별 결합강도를 평가한 그래프이다.
도 11은 구조용 접착제 사용을 병행하였을 때 구조용 리벳의 소재별 결합강도를 평가하는 그래프이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 결합 방법이 적용될 차체 프레임은 소형 전기자동차를 대상으로 하는데, 그 프레임의 구성 요소로는 도 1에 예시된 것처럼, 차체의 바닥을 형성하는 플로어 패널(1)과, 이 플로어 패널(1)의 양측면부에 결합되는 좌?우 한 쌍의 언더 프레임(2), 이 언더 프레임(2)의 선단부에 결합되는 좌?우 한 쌍의 프런트 필라(3), 플로어 패널(1)의 선단부에 구비되는 프런트 패널(4) 및 그 앞의 프런트 범퍼(5), 언더 프레임(2)의 중간 부위에 결합되는 센터 필라(6), 언더 프레임(2)의 후단부에 결합되는 리어 롱지튜디널 커넥터(7), 이 리어 롱지튜디널 커넥터(7)의 후방 측에 결합되는 리어 필라(8), 차체의 천장 부위에 구비되는 루프 프레임(9) 등으로 이루어져 있다.

이러한 프레임 구성 요소들 중, 본 발명에서는 플로어 패널(1)과 프런트 패널(4) 및 프런트 범퍼(5), 센터 필라(6), 리어 롱지튜디널 커넥터(7) 등은 중량이 가벼운 알루미늄 합금 소재(예를 들면, 6000계열 알루미늄 합금)로 이루어져 있다. 그리고, 언더 프레임(2)과 프런트 필라(3), 리어 필라(8), 루프 프레임(9) 등은 고장력 강관으로 이루어져 있다. 특히, 여기서 사용되는 고장력 강관의 예로는, 탄소(C) 함량이 0.05～0.07 중량%, 규소(Si) 함량이 0.8～1.1 중량%, 망간(Mn) 함량이 1.9～2.7 중량%, 티타늄(Ti) 함량이 0.005～0.010 중량%, 인(P) 함량이 0.015 중량% 이하, 황(S) 함량이 0.0025 중량% 이하, 잔부가 철(Fe) 및 불가피한 불순물인 성분 조성을 갖는 페라이트와 마르텐사이트의 2상 복합조직(Dual Phase)으로 이루어진 강판을 성형 롤을 이용하여 강관 형태로 성형한 후, 이음매 부분을 용접함으로써, 인장강도 830MPa 이상, 항복강도 670MPa 이상, 연신율 19% 이상인 물성을 갖게 된 것을 들 수 있다. 이러한 고장력 강관은 조관 공정에서의 롤링 성형에 의해 응력이 형성되어 항복강도가 증가하고, 우수한 인장강도와 연신율을 갖게 된다. 따라서, 이 고장력 강관은 고가의 설비와 공정 비용이 요구되는 열처리 과정 등을 배제함으로써 기존의 고장력 강관에 비해 설비 및 공정 비용을 절감하면서도, 차체의 충돌 에너지 흡수 능력이 우수하고 안전성을 충분히 유지할 수 있는 수준의 강성을 갖게 된다.

위와 같은 소재와 특성을 갖는 차체 프레임 구성 요소들 중, 고강성 및 고안전성을 갖는 차체를 구현함과 아울러 생산성을 향상시키기 위한 목적에 부합하도록 하기 위한 최적의 결합 방법으로서 다음과 같은 공정을 적용하는데, 각 공정의 순서는 특정되어 있지는 않다.

먼저, 프런트 필라(3)를 형성하기 위하여 한 쌍의 고장력 강관을 마련하고, 이를 'ㄱ'자형으로 맞댄 상태에서 도 2와 같이 용접을 실시한다. 이때의 용접 방법으로는 CO₂ 용접법이 적용되는데, 이는 용접 작업 속도가 빠르고, CO₂ 가스와 플럭스에 의한 이중 차폐 효과로 건전한 용접부를 얻을 수 있으며, 용접 입열의 최소화로 구조물의 변형이 현저히 감소되는 장점이 있는 용접 방법이다. 특히, 본 발명에서는 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 CO₂ 용접을 행하는 것이 가장 양호한 접합을 이룰 수 있다는 점에서 바람직하다.

즉, 앞에서 예로 든 고장력 강관의 시편을 9개 준비하여 각 시편별로 표 1과 같은 전류와 전압 및 속도의 조건 하에서 CO₂ 용접을 실시하고, 용접된 각 시편에 대해 만능재료시험기(Universal Testing Machine)를 이용하여 시험 속도 10mm/min와 최대 변형량 20mm의 조건으로 용접부의 압축 파단 강도 시험을 한 결과, 도 7을 통해 확인할 수 있는 것처럼 각 시편의 용접강도는 모두 만족할만한 특성을 나타내었지만, 이면부의 파단이 없는 용접 조건은 전류 90A, 전압 23～25V임을 확인할 수 있었다.

	전류(A)	전압(V)	속도(mm/s)
시편 ＃1	85	23	40
시편 ＃2	85	24	40
시편 ＃3	85	25	40
시편 ＃4	90	23	40
시편 ＃5	90	24	40
시편 ＃6	90	25	40
시편 ＃7	95	23	40
시편 ＃8	95	24	40
시편 ＃9	95	25	40

또, 상기 고장력 강관에 대한 CO₂ 용접의 접합 특성을 알아보기 위하여, 시편을 마련하여 용접부의 단면을 절단한 후 1㎛까지 다이아몬드 연마하고 3% 나이탈 용액으로 에칭하여 단면부의 미세조직을 500배 배율에서 광학 현미경으로 관찰하였다. 관찰 결과, 도 8에서 볼 수 있는 것처럼 용접부와 열영향부 및 모재의 구분이 뚜렷하게 나타나는 것을 확인할 수 있었는데, 특히 접합부의 미세 조직에서 경질의 마르텐사이트 조직이 관찰되었으며, 열영향부의 조직은 조대한 미세 조직이 보였다.

그리고, 상기 도 8의 시편을 이용하여 고장력 강관에 대한 CO₂ 용접의 용접부 강도를 확인하기 위해 마이크로비커스 경도를 측정하였는데, 측정 조건은 인가하중을 100gf로 하고 하중 홀딩 시간을 10초로 하였다. 그 결과, 접합부(용접부)는 364.5±9.46Hv, 모재는 250.1±16.1Hv를 나타내었는데, 용접부의 높은 경도값은 냉각시 응고 온도 변화에 의한 조직 변태에 기인하는 것으로 판단된다.

이처럼 본 발명에서 적용된 고강도 강관제 프런트 필라(3)에 대한 CO₂ 용접(특히, 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 수행된 경우)은 고강성 및 고안전성을 갖는 차체를 구현하는 데에 적합한 결합 방법임을 알 수 있다. 이러한 CO₂ 용접과 그 용접 조건은 후술하는 고장력 강관제 리어 필라(8)의 가로 및 세로 교점 부위에 대한 연결재(8a)의 용접에도 동일하게 적용이 된다.

다음으로, 도 3과 같이 언더 프레임(2)과 센터 필라(6)를 결합하는 데에는 리벳팅과 구조용 접착제에 의한 접합 방법을 적용한다.

즉, 언더 프레임(2)은 앞서 언급한 것과 같은 고장력 강관으로 제작이 되고, 센터 필라(6)는 상대적으로 중량이 가벼워 차체의 경량화에 유리한 6000계열 알루미늄 합금과 같은 알루미늄 합금으로 제작이 되는데, 이렇게 이종 재료를 결합하는 데에는 용접 방법을 적용하기보다는 기계적인 접합 기술을 적용하는 것이 바람직하다.

그 까닭은 고장력강 소재와 알루미늄 합금 소재와 같은 이종 재료를 결합하는 경우에는 갈바닉 부식이 발생하기 쉽기 때문이다. 전해질 내에서 두 개의 다른 금속이 서로 접촉되었을 때 전위차가 발생하는데, 이 전위차가 큰 금속 간에 흐르는 전류에 의해 발생하는 부식 현상이 갈바닉 부식이다. 이러한 갈바닉 부식은 고장력 강관제인 언더 프레임(2)과 알루미늄 합금 소재인 센터 필라(6)의 접합 부위에도 발생할 수 있기 때문에, 갈바닉 부식의 영향을 최소화함과 아울러 접합 강도의 향상을 위해 본 발명에서는 리벳팅과 함께 구조용 접착제를 적용하는 것이다. 구조용 접착제의 예로는, 페놀수지계 및 에폭시 수지계와 같은 열경화성 수지 계통의 것이 있고, 페놀-니트릴 고무계 및 에폭시-페놀계와 같은 혼합계 수지 계통이 있는데, 본 발명에서는 에폭시 수지계의 구조용 접착제(예를 들어, 상품명 MP5400)를 적용하였다.

구체적으로는, 언더 프레임(2)과 센터 필라(6)의 서로 접합될 부위에 구조용 접착제를 도포하고, 구조용 블라인드 리벳(blind rivet)과 같은 구조용 리벳으로 결합한 뒤, 도포된 구조용 접착제를 경화시키도록 한다. 이때 도포된 구조용 접합제를 경화시킬 때는 230～260℃의 온도에서 4～6분간 행하는 것이 결합강도를 강화하는 데에 바람직하다.

구조용 리벳의 재질로는 알루미늄, 일반 구조용 강, 스테인리스 스틸 등을 들 수 있는데, 도 10에 보이는 것처럼 인장-전단 강도 시험을 통해 결합강도를 평가해 보았을 때 스테인리스 스틸제의 리벳이 가장 높은 결합강도를 보였고, 그 다음이 일반 구조용 강과 알루미늄의 순이었다. 반면에, 상기와 같은 온도와 시간의 경화 조건에서 구조용 접착제의 사용을 병행하였을 때는, 도 11에 보이는 것처럼 알루미늄 리벳의 결합강도가 두 배 이상 향상되었고, 일반 구조용 강 리벳의 결합강도는 다른 소재에 비해 현저히 떨어짐을 확인할 수 있다. 이는, 접착제 내부의 결합력 저하로 발생하는 파단 뿐만 아니라, 피접착 소재의 계면에서 발생하고 있는 박리현상으로 인한 결합력 저하 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 본 발명에서처럼 구조용 접착제와 함께 구조용 리벳을 사용하는 경우에는 알루미늄이나 스테인리스 스틸 재질의 구조용 리벳을 적용하는 것이 바람직하다.

이처럼, 본 발명에서 고장력 강관제 언더 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라를 접합할 때 구조용 리벳을 사용한 리벳팅과 아울러 구조용 접착제를 사용한 접합 방법을 적용하는 경우, 용접 방법에 비해 열변형이나 응력집중현상 및 용접불량 등의 문제점을 배제할 수 있으며, 결합부에서의 응력집중을 분산시킬 수 있는 장점이 있다.

다음으로, 도 4에 보이는 것처럼 고장력 강관제 리어 필라(8)의 가로 및 세로 교점 부위에 대해 연결재(8a)를 CO₂ 용접을 통해 결합한다.

전술한 바와 같이, 고강도 강관제 프런트 필라(3)에 대한 CO₂ 용접은 고강성 및 고안전성을 갖는 차체를 구현하는 데에 적합한 결합 방법임을 알 수 있는데, 리어 필라(8)와 연결재(8a) 역시 동일한 고강도 강관을 소재로 하여 제작된 구성 요소로서 프런트 필라(3)의 경우와 마찬가지로 CO₂ 용접, 특히 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 CO₂ 용접을 통해 결합하게 된다.

이러한 CO₂ 용접에 대한 구체적인 설명과 효과는 전술한 고강도 강관제 프런트 필라(3)의 결합에서 충분히 이해되므로, 이하에서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 도 5는 언더 프레임(2)과 리어 필라(8)에 대한 리어 롱지튜디널 커넥터(7)의 접합 부위를 나타낸 사진이고, 도 6은 루프 프레임(9)과 센터 필라(6)의 접합 부위를 나타낸 사진으로서, 전술한 언더 프레임(2)과 센터 필라(6)의 결합 방법과 유사하게 기계적인 결합 방법이 적용된다.

본 발명이 대상으로 하는 차체 프레임에서, 언더 프레임(2)과 리어 필라(8)는 각각 고장력 강관으로 제작이 되고, 리어 롱지튜디널 커넥터(7)는 6000계열과 같은 알루미늄 합금으로 제작이 된다. 또, 루프 프레임(9)은 고장력 강관으로 제작이 되고, 센터 필라(6)는 알루미늄 합금 소재로 제작이 된다. 위에서 설명하였듯이 이종 재료를 결합하는 경우에는 갈바닉 부식이 발생하기 쉽기 때문에, 본 발명에서는 갈바닉 부식의 영향을 최소화함과 아울러 접합 강도의 향상을 위해 언더 프레임(2)과 리어 필라(8)에 대한 리어 롱지튜디널 커넥터(7)의 결합, 그리고 루프 프레임(9)과 센터 필라(6)의 결합에 각각 볼트 체결 방법과 함께 구조용 접착제를 통한 결합 방법을 적용한다.

특히, 볼트 체결은 전술한 구조용 리벳의 적용과 마찬가지로 구조용 접착제와 병행할 때 가장 쉽고 견고한 기계적 결합을 이룰 수 있는 방법으로서, 결합 작업의 편의성을 감안한 결합 방식이다.

따라서, 언더 프레임(2)과 리어 필라(8)에 대한 리어 롱지튜디널 커넥터(7)의 결합은 물론 루프 프레임(9)과 센터 필라(6)의 결합에 있어서 볼트 체결과 구조용 접착제를 이용한 방식은, 전술한 언더 프레임(2)과 센터 필라(6)의 결합에 적용한 구조용 리벳과 구조용 접착제에 의한 결합 방법에 준하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 소형 전기자동차용 차체 프레임의 각 구성 요소들을 결합함에 있어서, 고장력 강관을 소재로 하는 구성 요소끼리는 건전하고 용접강도가 우수한 용접부를 얻을 수 있으면서 생산성이 우수한 CO₂ 용접 방법을 적용하고, 고장력 강관을 소재로 하는 구성 요소에 대해 알루미늄 합금을 소재로 하는 구성 요소를 결합할 때는 갈바닉 부식의 영향을 최소화하면서도 우수한 접합 강도를 얻을 수 있도록 하기 위해 구조용 접착제를 병행한 구조용 리벳 또는 볼트 체결의 기계적 결합 방법을 적용하게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

1 : 플로어 패널 2 : 언더 프레임
3 : 프런트 필라 4 : 프런트 패널
5 : 프런트 범퍼 6 : 센터 필라
7 : 리어 롱지튜디널 커넥터 8 : 리어 필라
8a : 연결재 9 : 루프 프레임

Claims

탄소(C) 함량이 0.05～0.07 중량%, 규소(Si) 함량이 0.8～1.1 중량%, 망간(Mn) 함량이 1.9～2.7 중량%, 티타늄(Ti) 함량이 0.005～0.010 중량%, 인(P) 함량이 0.015 중량% 이하, 황(S) 함량이 0.0025 중량% 이하, 잔부가 철(Fe) 및 불가피한 불순물인 성분 조성을 갖는 페라이트와 마르텐사이트의 2상 복합조직(Dual Phase)으로 이루어진 강판을 성형 롤을 이용하여 강관 형태로 성형한 후, 이음매 부분을 용접함으로써, 인장강도 830MPa 이상, 항복강도 670MPa 이상, 연신율 19% 이상인 물성을 갖게 된 고장력 강관을 상대로, 상기 고장력 강관 한 쌍을 'ㄱ'자형 프런트 필라로 형성하기 위하여 'ㄱ'자형 접합 부위를 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 CO₂ 용접하는 공정;
상기 고장력 강관제의 언더 프레임과 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 구조용 접착제를 도포하고, 구조용 리벳으로 결합한 뒤, 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정;
상기 고장력 강관제의 리어 필라의 가로 및 세로 교점 부위에 대해 연결재를 90A의 전류와 23～25V의 전압 조건에서 CO₂ 용접하는 공정;
상기 고장력 강관제의 언더 프레임과 상기 고장력 강관제의 리어 필라에 대한 알루미늄 합금제 리어 롱지튜디널 커넥터의 접합 부위에 상기 구조용 접착제를 도포하고, 볼트로 체결한 뒤, 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정;
상기 고장력 강관제의 루프 프레임과 상기 알루미늄 합금제 센터 필라의 접합 부위에 상기 구조용 접착제를 도포하고, 볼트로 체결한 뒤, 상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정을 포함하여 이루어지는 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 도포된 구조용 접합제를 경화하는 공정은, 230～260℃의 온도에서 4～6분간 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형 전기자동차용 차체 프레임의 결합 방법.