KR101415897B1 - 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조 - Google Patents

장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조 Download PDF

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Abstract

본 발명 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조는 알루미늄으로 되어 중공 구조로 이루어진 채널형 프레임의 연결 부위에 붙임 용접에 의한 용접조립부가 형성되어 있는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임에 있어서, 상기 섀시 프레임의 용접조립부에 인접하여 적정간격으로 형성되는 복수의 체결 구멍과; 상기 섀시 프레임의 용접조립부 주위를 감싸도록 채널(channel)형상으로 이루어지며, 일면에는 상기 체결구멍에 대응되는 복수의 조립구멍이 적정 간격으로 형성되어 이루어진 보강부재와; 상기 조립구멍 및 상기 체결구멍에 조립되는 체결부재로 이루어지고; 상기 보강부재는 상기 섀시 프레임 외측으로 감싸져서 상기 체결부재에 의해 일체로 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 알루미늄 섀시 프레임의 용접조립부 외측으로 보강부재로서 감싼 다음 이를 볼트 및 너트와 같은 체결부재로서 체결하며, 보강부재와 섀시프레임을 2차적으로 다시 붙임 용접처리하여 제2용접조립부를 형성함으로써 섀시 프레임간의 용접 조립부가 더욱 견고히 일체화 되도록 고정된다. 그리고, 충돌 시 그 충격을 고르게 분산시켜 충돌 충격에 의한 용접조립부의 크랙을 방지하여 섀시 프레임의 변형 또는 파단을 방지할 수 있어 충돌 사고시 인명 피해를 방지할 수 있는 탁월한 효과를 발휘하게 된다.

Description

장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조{Disabled the chassis frame assembly structure of electric cars}
본 발명은 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄으로 이루어진 섀시 프레임의 용접 부위를 보강하여 더욱 견고히 고정되도록 구성하여 충돌시 충격 분포를 고르게 분산하여 용접 부위의 크랙을 방지함으로써 인명 피해를 방지할 수 있도록 된 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조에 관한 것이다.
최근에 개발되어 장애인들이 주로 사용하는 장애인용 전기자동차는 도 1에 도시된 바와 같이 1인승 형태의 전기자동차가 있다.
이러한 장애인용 전기자동차(1)는 일반 자동차와 같은 연료를 사용하지 않고 배터리 방식으로 운행되는 것이므로, 제작 시 차량 주행 거리를 늘이기 위해 경량화를 추구하고 있는 추세이다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 전기자동차의 섀시 프레임(chassis frame;2)은 알루미늄 합금 재질로 구성됨에 따라 프레임의 각 연결 부위는 알곤 또는 아크 용접 방식으로 섀시 프레임(2)들이 서로 붙임 용접되어 용접조립부(3)가 형성되면서 일체로 조립되어 있다.
이와 같이 장애인용 전기자동차(1)의 섀시를 알루미늄 재질의 프레임(2)을 이용하여 용접에 의해 조립함으로써 장애인용 전기자동차(1)의 중량을 줄일 수 있기 때문에 장애인용 전기자동차의 경량화를 통해 배터리의 소모량을 줄여 주행 거리를 늘릴 수 있는 것이다.
그러나, 상기와 같이 종래의 장애인용 전기자동차의 알루미늄 섀시 프레임(2)을 붙임 용접 방식에 의해 조립되는 경우 여러 가지의 문제점이 초래되었다.
즉, 알루미늄 재질의 섀시 프레임(2)을 사용하면 전기자동차(1)의 차체 중량은 어느 정도는 줄일 수 있었지만, 알루미늄 섀시 프레임(2)은 충격 강도가 비교적 약하므로 운행 중 정면 충돌시 충격 하중이 특히 용접부위에 가해지면 용접조립부(3)에 크랙이 발생되고 용접 부위가 쉽게 변형되며, 심한 경우 알루미늄 섀시 프레임(2)이 파단되어 그 파단부가 실내로 침입하여 탑승자에게 심각한 상해를 입히는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.
결국, 종래의 알루미늄 섀시 프레임(2)은 충격에 대한 강성이 낮아 차량의 충돌시 차체가 크게 손상될 수 있으며, 이로 인해 탑승자 및 운전자의 안전을 보장할 수 없으므로 제품의 신뢰성 및 안전성이 저하되는 문제점이 있었기 때문에 이를 해결할 수 있는 섀시 프레임 조립구조의 개선 방안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 장애인용 전기자동차를 구성하는 알루미늄 섀시 프레임의 용접 부위를 보강하여 더욱 견고히 고정되도록 구성하여 충돌시 그 충격을 고르게 분산시켜 충돌 충격에 의한 용접조립부의 크랙을 방지함으로써 섀시 프레임의 변형 또는 파단을 방지하여 인명피해를 방지할 수 있도록 된 장애인용 전기자동차의 섀시프레임 조립구조를 제공하는 것과 관련된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조는 알루미늄으로 되어 중공 구조로 이루어진 채널형 프레임의 연결 부위에 붙임 용접에 의한 용접조립부가 형성되어 있는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임에 있어서, 상기 섀시 프레임의 용접조립부에 인접하여 적정간격으로 형성되는 복수의 체결 구멍과; 상기 섀시 프레임의 용접조립부 주위를 감싸도록 채널(channel)형상으로 이루어지며, 일면에는 상기 체결구멍에 대응되는 복수의 조립구멍이 적정 간격으로 형성되어 이루어진 보강부재와; 상기 조립구멍 및 상기 체결구멍에 조립되는 체결부재로 이루어지고; 상기 보강부재는 상기 섀시프레임 외측으로 감싸져서 상기 체결부재에 의해 일체로 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 보강부재는 직선 구간의 섀시 프레임의 사각 단면 용접조립부에 끼워지는 것으로서, 그 단면 형상이 "ㅁ"형 채널로 이루어지고, 그 양측면에는 상기 조립구멍이 각각 형성되어 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 상기 보강부재는 상기 섀시 프레임의 사각 단면 용접조립부에 끼워지도록 "ㄷ"형 채널로 이루어질 수 있으며, 그 양측면에는 상기 조립구멍이 각각 형성되어 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 상기 보강부재는 상기 섀시 프레임과 동일한 알루미늄 재질로 이루어져서 서로 접하는 모서리 부위는 용접 처리되어 제2용접조립부가 더 형성되어 이루어질 수 있다.
상기 체결부재는 상기 조립 구멍 및 체결구멍에 끼워지는 체결볼트 및 너트로 이루어지며, 상기 체결볼트는 상기 섀시프레임 및 보강부재를 관통시켜 그 반대편에서 너트로서 조립할 수 있고, 상기 체결구멍에 탭 가공하여 체결볼트만 사용하여 나사 조립할 수 있다.
.
이상에서와 같이 구성되는 본 발명의 실시예들에 의한 장애인용 전기자동차의 섀시프레임 조립구조는 아래와 같은 이점을 갖는다.
알루미늄 섀시 프레임의 용접조립부 외측으로 보강부재로서 감싼 다음 이를 볼트 및 너트와 같은 체결부재로서 체결하며, 보강부재와 섀시프레임을 2차적으로 다시 붙임 용접처리하여 제2 용접조립부를 형성함으로써 섀시 프레임간의 용접 조립부가 더욱 견고히 일체화 되도록 고정된다.
이에 따라, 충돌시 그 충격을 고르게 분산시켜 충돌 충격에 의한 용접조립부의 크랙을 방지하여 섀시 프레임의 변형 또는 파단을 방지할 수 있어 충돌 사고시 인명 피해를 방지할 수 있는 탁월한 효과를 발휘하게 된다.
도 1은 장애인용 전기자동차의 외관 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 종래의 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립 구조 및 용접조립부를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 장애인용 전기자동차의 섀시프레임 조립 구조를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 "ㅁ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 분리 사시도,
도 5 및 도 6은 "ㅁ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 종단면도 및 정면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 "ㄷ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 분리 사시도,
도 8 및 도 9는 "ㄷ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 종단면도 및 정면도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 섀시 프레임 조립 구조를 나타낸 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3은 본 발명의 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 "ㅁ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 분리 사시도이며, 도 5 및 도 6은 "ㅁ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 종단면도 및 정단면도이다.
이를 참고하여 설명하면, 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립 구조에 있어서, 장애인용 전기 자동차의 차체를 구성하기 위한 섀시 프레임(10)은 경량화를 위해 알루미늄 합금 재질로 이루어지며, 통상 "ㅁ" 형 단면의 채널(channel) 중공 구조로 이루어진다.
따라서, 알루미늄 재질로 이루어진 섀시 프레임(10)의 각 단부가 서로 붙임 용접 처리되어 이루어지며, 그 용접조립부(20) 외곽으로 금속 재질로 이루어진 채널 형상의 보강부재(30)가 추가로 조립되어 상기 섀시 프레임(10)과 일체로 조립되는 구성이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 보강부재(30)는 알루미늄 프레임의 외면에 밀착되어 감싸지도록 채널(channel)형상으로 이루어지며, 섀시 프레임(10) 용접 연결 부위 중에서도 주로 직선 구간의 상기 용접조립부(20)에 감싸져 조립되는 것으로서, 상기 섀시 프레임(10) 단면 형상과 동일한 'ㅁ" 형 채널(301)로 이루어지며, 상기 용접조립부(20)를 포함하여 섀시 프레임(10) 각 단부를 함께 감싸도록 소정의 폭을 갖는다.
그리고, 상기 보강부재(30)의 측면에는 상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20)에 인접하여 간격을 두고 형성되는 복수의 체결구멍(11)에 대응하여 복수의 조립구멍(31)이 형성된다.
그리고 , 상기 조립구멍(31) 및 상기 체결구멍(11)에 조립되는 체결부재(40)가 더 구비되어 구성되는데, 본 발명의 실시예들에서는 상기 체결부재(40)를 체결 볼트(41) 및 너트(42)로 구성되는 것으로 설명한다.
이와 같이 구성된 일 실시예에 의하면 상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10) 외측으로 끼워져 상기 체결부재(40)에 의해 일체로 조립되어 이루어짐으로써 용접조립부(20)의 강도를 보강하게 된다.
바람직하기로 상기 체결볼트(41)와 너트(42) 및 상기 체결구멍(11) 및 조립구멍(31)은 여러 형태의 체결방식으로 조립될 수 있는데, 예를 들어 상기 체결구멍(11) 및 조립구멍(31)이 단순한 관통 구멍으로 이루어져 상기 체결볼트(41)가 관통하여 그 반대편에서 너트(42)로서 체결할 수 있다.
또한, 상기 체결구멍(11)에 탭 가공을 한 후 상기 체결볼트(41)만으로 보강부재(30)의 조립구멍(31)에 끼운 뒤 섀시 프레임(10)의 체결구멍(11)에 나사 조립됨으로써 보강부재(30)와 상기 섀시 프레임(10)이 일체로 조립되도록 구성할 수 있다.
따라서, 상기 체결볼트(41)는 상기 섀시프레임 및 보강부재(30)를 관통시켜 그 반대편에서 너트(42)로서 조립할 수도 있고, 상기 체결구멍(11)에 탭 가공하여 체결볼트(41)만을 사용하여 체결구멍(11)에 나사 조립될 수 있은 것이며, 체결볼트(41)의 체결 방향은 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20)의 위치 및 섀시프레임에 받는 외부 충격의 정도와 방향에 따라 가로 방향 또는 세로 방향으로 체결할 수 있으며, 이는 청구범위에 한정되지 않는 한 다양한 형태로 실시될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 보강부재(30)의 조립 과정을 설명하면 직선 구간의 섀시 프레임(10)의 사각 단면 용접조립부(20)에 끼워지는 것으로서, 그 단면 형상이 "ㅁ"형 채널(301)로 이루어져 있고, 그 양측면에는 상기 조립구멍(31)이 각각 형성되어 있다.
따라서, 상기 "ㅁ"형 채널(301) 보강부재(30)를 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 섀시 프레임(10) 용접 작업 전에 한 쪽의 섀시 프레임(10) 단부에 미리 끼운 다음 용접 작업이 완료되면 상기 보강부재(30)를 용접조립부(20)로 이동시켜 상기 체결볼트(41)와 너트(42)의 나사 체결에 의해 일체로 조립되는 것이다.
이와 같은 구성에 의하면, 알루미늄 재질로 이루어진 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20)의 전체를 보강부재(30)로서 더 감싸 주게 됨으로써 용접조립부(20)의 강도가 더 보강되어 외부 충격에도 충분히 견딜 수 있는 강도를 유지하게 되는 것이다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 "ㄷ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 분리 사시도이고, 도 8 및 도 9는 "ㄷ"형 채널 보강부재의 조립 구조를 나타낸 종단면도 및 정단면도이다.
이를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 상기 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임(10)에 추가로 조립되는 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10)의 사각 단면 용접조립부(20)에 일측 방향으로 끼워 조립될 수 있도록 "ㄷ"형 채널(302)로 이루어지며, 그 양측면에는 상기 체결구멍(11)에 대응되는 위치에 복수의 상기 조립구멍(31)이 각각 형성되어 이루어진다.
상기 "ㄷ"형 채널(302) 보강부재(30)는 상기한 실시예의 "ㅁ"형 채널(301) 보강부재(30)와 같은 방식으로 조립되어 용접조립부(20)를 보강할 수 있다.
그리고, 상기 "ㄷ"형 채널 보강부재(302)는 "ㅁ"형 채널 보강부재(301) 와는 달리 한쪽이 개방된 형태이므로 섀시 프레임(10) 끼리 미리 용접 처리되어 있는 용접조립부(20)에 추가로 보강을 하는 경우 또는 기존의 용접조립부(20) 표면에 미세한 크랙이 발생되어 이를 보강하고자 하는 경우에 상기 "ㄷ"형 채널 보강부재(302) 를 추가로 조립함으로써 용접조립부(20)를 보강하는 경우에 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 보강부재(30)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 섀시 프레임(10)과 동일한 알루미늄 재질로 이루어져서 상기한 실시예와 같은 조립 방식으로 보강부재(30)가 상기 섀시 프레임(10) 외측으로 조립된 상태에서 서로 접하는 모서리 부위에 추가로 용접 처리하여 된 제2용접조립부(21)가 더 형성되어 이루어질 수 있다.
이와 같은 조립 구조에 의하면 상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20) 외측으로 감싸지는 보강부재(30)의 양단부와 섀시 프레임(10)이 서로 접하는 모서리 부위를 추가로 용접 처리함으로써, 섀시 프레임(10) 조립 부위는 더욱 더 견고한 강도를 유지할 수 있는 조립 구조를 구현할 수 있는 것이다.
이상의 설명에서 본 발명 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임(10) 조립구조는 보강부재(30)를 일반 금속 알루미늄 재질로 적용한 것으로 설명하였으나, 외부 충격를 충분히 견딜 수 있는 강도를 가진 특수 합성수지 재질로 구성될 수 있으며, 특히 보강부재(30)의 채널 단면 형상은 "ㅁ"형 또는 "ㄷ"형상 이외에도 "ㄴ"형상 등 상기 섀시 프레임(10)의 단면 형상에 대응하여 다양한 형태를 이루는 구성은 본 발명의 권리범위 내에 모두 포함될 수 있음은 물론이다.
10; 섀시 프레임(chassis frame)
11; 체결구멍
20; 용접조립부
21; 제2용접조립부
30; 보강부재
31; 조립구멍
40; 체결부재
41; 체결볼트
42; 너트
301; "ㅁ"형 채널 보강부재
302; "ㄴ"형 채널 보강부재

Claims (5)

  1. 알루미늄으로 되어 중공 구조로 이루어진 채널형 프레임의 연결 부위에 붙임 용접에 의한 용접조립부(20)가 형성되어 있는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임에 있어서,
    상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20)에 인접하여 적정간격으로 형성되는 복수의 체결구멍(11)과;
    상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20) 주위를 감싸도록 채널(channel)형상으로 이루어지며, 일면에는 상기 체결구멍(11)에 대응되는 복수의 조립구멍(31)이 적정간격으로 형성되어 이루어진 보강부재(30)와;
    상기 조립구멍(31) 및 상기 체결구멍(11)에 조립되는 체결부재(40)로 이루어지고;
    상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10) 외측으로 끼워져 상기 체결부재(40)에 의해 일체로 조립되어 이루어지되,
    상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10)의 사각 단면 용접조립부(20)에 끼워지도록 "ㅁ"형 채널(301)로 이루어지고, 그 양측면에는 상기 조립구멍(31)이 각각 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조
  2. 삭제
  3. 알루미늄으로 되어 중공 구조로 이루어진 채널형 프레임의 연결 부위에 붙임 용접에 의한 용접조립부(20)가 형성되어 있는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임에 있어서,
    상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20)에 인접하여 적정간격으로 형성되는 복수의 체결구멍(11)과;
    상기 섀시 프레임(10)의 용접조립부(20) 주위를 감싸도록 채널(channel)형상으로 이루어지며, 일면에는 상기 체결구멍(11)에 대응되는 복수의 조립구멍(31)이 적정간격으로 형성되어 이루어진 보강부재(30)와;
    상기 조립구멍(31) 및 상기 체결구멍(11)에 조립되는 체결부재(40)로 이루어지고;
    상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10) 외측으로 끼워져 상기 체결부재(40)에 의해 일체로 조립되어 이루어지되,
    상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10)의 사각 단면 용접조립부(20)에 끼워지도록 "ㄷ"형 채널(302)로 이루어지고, 그 양측면에는 상기 조립구멍(31)이 각각 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보강부재(30)는 상기 섀시 프레임(10)과 동일한 알루미늄 재질로 이루어져서 서로 접하는 모서리 부위는 용접 처리되어 제2용접조립부(21)가 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 체결부재(40)는 체결볼트(41) 및 너트(42)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애인용 전기자동차의 섀시 프레임 조립구조.
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