KR101494321B1 - 화물차량의 적재함 제조방법 - Google Patents

화물차량의 적재함 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화물차량의 적재함 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화물차량 적재함의 골조를 형성하기 위해 단일의 프레임을 재단하는 단계와, 상기 재단된 프레임을 격자형태로 복수개 용접이음하여 적재함 골조 프레임 구조틀을 완성하는 단계와, 상기 적재함의 벽체를 형성하기 위해 상기 프레임 구조틀의 일면에 양면테이프를 부착시키는 단계와, 양면테이프가 부착된 상기 프레임 구조틀의 일면에 벽체판넬을 부착시키는 단계와, 상기 프레임 구조틀과 접하는 벽체판넬의 측면에 유동성을 가지는 점착액을 도포하여 경화시키는 단계 및, 상기 벽체판넬이 부착된 프레임 구조틀로 이루어진 적재함을 도장하는 단계를 포함하여 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, CO2 아크용접을 통해 적재함 골조 프레임 구조틀을 형성하여 종래 전기용접에 비해 용접비용이 적게 소요되며, 양면테이프를 사용하여 골조 프레임 구조틀에 벽체판넬을 부착하고, 부착부위에 점착액을 도포하고 간단하게 벽체를 마감하도록 하여, 벽체판넬의 부착이 매우 용이하며, 작업소요시간 및 제조비용이 종래 리벳공법에 비해 매우 적게 소요되어 시공성이 우수한 효과가 있다.

Description

화물차량의 적재함 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LOAD CONTAINER FOR FREIGHT VEHICLE}
본 발명은 화물차량의 적재함 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적재함의 제원에 맞도록 재단된 각파이프를 CO2 용접을 통해 화물 적재함의 격자 프레임 구조틀을 형성한 다음, 격자 프레임 구조틀에 양면테이프를 사용하여 벽체판넬을 부착시키고, 적재함을 도장하도록하여 제조방법이 매우 간소한 화물차량의 적재함 제조방법에 관한 것이다.
화물차량은 각종의 형상 및 크기로 이용가능하며, 화물차는 일반적으로 운전석 부분과 화물을 적재하는 화물적재부분으로 특징지어지며, 이러한 화물적재부분은 일반적으로 벽체에 의해 밀폐되는 밀폐 구조물로 이루어진다.
종래에서는 이러한 화물적재부분은 금속재질의 각파이프 등을 용접하여 프레임 구조체를 형성하고, 프레임 구조체의 내외부에 벽체를 고정하여 밀폐시키도록 한다.
여기서 프레임 구조체는 일반적으로 격자형태의 구조체로 형성하게 되며, 이러한 구조체를 형성하기 위해 각파이프를 적재함의 크기에 따라 재단하여 다수개의 각파이프를 용접이음으로 구조체를 형성하도록 한다.
금속용접이음은 주로 전기용접으로 이루어지나, 이러한 전기용접은 각파이프를 다수개 용접하는데 작업시간이 너무 많이 소요되며, 비용면에서도 불합리함 문제점이 발생된다.
아울러, 외부벽체로 사용되는 판넬은 일반적으로 금속재질로 이루어지며 종래에서는 이러한 금속제의 판넬을 리벳공법을 통해 프레임 구조체에 고정시키도록 한다.
그러나 이러한 리벳공법에 의한 벽체시공은 작업자가 수작업으로 하나의 판넬을 벽체에 고정시키기 위해서 판넬의 가장자리를 따라 다수개의 리벳을 설치하여야 하고, 리벳을 프레임 구조체와 판넬을 동시에 관통하도록 수작업으로 작업자가 일일이 중심을 맞추어서 시공하게 되어 작업시간이 많이 소요되며, 판넬을 부착하기 위해서는 다수개의 리벳이 필요로하여 이에, 리벳시공을 위한 자재비용 또한 많이 소요되는 문제점이 발생된다.
따라서, 이러한 종래 화물차량의 적재함 제조방법의 불합리한 점을 극복하고, 프레임 구조체를 형성하기 위한 용접작업이 용이하며, 리벳공법이 주로 이루어지는 적재함 벽체판넬 부착방식을 벗어나, 프레임 구조체에 벽체판넬의 부착이 매우 용이하며, 작업소요시간이 적게 소요되는 화물차량의 적재함 제조방법에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
한국공개특허 제 2002-0082076호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조공정을 단순화하여 작업시간을 단축시키며, 적재함 제조비용을 절감할 수 있는 화물차량의 적재함 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 화물차량의 적재함 제조방법은 화물차량 적재함의 골조를 형성하기 위해 단일의 프레임을 재단하는 단계와, 상기 재단된 프레임을 격자형태로 복수개 용접이음하여 적재함 골조 프레임 구조틀을 완성하는 단계와, 상기 적재함의 벽체를 형성하기 위해 상기 프레임 구조틀의 일면에 양면테이프를 부착시키는 단계와, 양면테이프가 부착된 상기 프레임 구조틀의 일면에 벽체판넬을 부착시키는 단계와, 상기 프레임 구조틀과 접하는 벽체판넬의 측면에 유동성을 가지는 점착액을 도포하여 경화시키는 단계 및, 상기 벽체판넬이 부착된 프레임 구조틀로 이루어진 적재함을 도장하는 단계를 포함하여 제공된다.
아울러, 상기 프레임 구조틀과 접하는 벽체판넬의 측면에 유동성을 가지는 점착액을 도포하기 전에, 상기 벽체판넬과 맞닿는 상기 프레임의 일면에 리벳을 관통시켜 상기 벽체판넬과 상기 프레임을 고정결합시키는 단계를 더 포함하여 제공된다.
더욱이, 상기 재단된 프레임은 CO2아크용접을 통해 프레임 구조틀로 형성된다.
또한, 상기 점착액은 실리콘수지 100중량부에 활성탄소섬유 10내지 20중량부의 양으로 혼합한 혼합액으로 이루어진다.
아울러, 상기 벽체판넬과 맞닿는 상기 단일 프레임의 일면에는 밀착접합부가 형성되어 상기 양면테이프가 부착되고, 상기 밀착접합부의 상방에는 상기 프레임에 부착될 경우 상기 벽체판넬의 부착면과 상기 프레임의 일면에 이격공간이 형성되도록 상기 벽체판넬이 부착되는 부착면과 일정간격 이격되도록 절곡 공간형성부가 형성되며, 상기 공간형성부에는 상기 단일 프레임의 길이방향을 따라 하방으로 'ㄱ'자형태로 절곡된 판스프링으로 이루어진 복수개의 돌출편이 형성되어, 상기 점착액이 상기 공간형성부의 이격공간내로 주입될 경우, 상기 점착액의 주입압력에 의해 상기 돌출편이 상기 공간형성부측으로 탄성변화되었다가, 경화과정에서 탄성복원력에 의해 상기 돌출편이 원래의 형상으로 복원되면서 상기 점착액이 경화된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, CO2 아크용접을 통해 적재함 골조 프레임 구조틀을 형성하여 종래 전기용접에 비해 용접비용이 적게 소요되며, 양면테이프를 사용하여 골조 프레임 구조틀에 벽체판넬을 부착하고, 부착부위에 점착액을 도포하고 간단하게 벽체를 마감하도록 하여, 벽체판넬의 부착이 매우 용이하며, 작업소요시간 및 제조비용이 종래 리벳공법에 비해 매우 적게 소요되어 시공성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화물차량의 적재함 구조를 나타낸 부분절개 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화물차량의 적재함 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화물차량의 벽체판넬 부착관계를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 프레임에 벽체판넬이 부착된 상태의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 CO2아크용접 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물차량 적재함 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에서 벽체판넬이 리벳에 의해 프레임 구조틀에 고정결합된 단면구조를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 화물차량의 적재함 구조를 나타낸 부분절개 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 화물차량의 적재함 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화물차량의 벽체판넬 부착관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 프레임에 벽체판넬이 부착된 상태의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 화물차량의 적재함 제조방법은 일정강도를 갖춘 금속재의 단일 프레임(11)을 적재함의 제원에 알맞도록 일정길이로 재단한다(S210).
그리고 재단과정을 거친 프레임(11)을 가로방향과 세로방향으로 배치하여 격자형태로 복수개 용접이음하여 적재함의 골조 프레임 구조틀(10)을 완성한다(S220). 여기서 골조 프레임 구조틀(10)은 격자모양의 측면벽골조 및 상부 천정벽골조 이외에 하부 베이스를 포함하게 된다.
아울러, 본 발명에서의 프레임(11)은 도면에서와 같이 사각파이프 형상으로 이루어지며, 프레임(11)간의 용접이음은 CO2아크용접을 통해 이루어짐이 바람직하며, 본 발명에 따른 CO2아크용접 관계는 후술될 도 5를 통해 자세히 설명하도록 한다.
상기와 같이 골조 프레임 구조틀(10)이 완성되면, 적재함의 벽체를 형성하기 위해 프레임 구조틀(10)의 일면에 벽체판넬(20)을 부착하게 되는데, 이를 위해 먼저 벽체판넬(20)이 부착될 프레임 구조틀(10)의 일면에 양면테이프(30)를 부착하게 된다(S230).
도 3에서와 같이 수평방향으로 접합된 프레임의 길이방향을 따라 양면테이프(30)의 일측 점착면이 부착되고, 그 다음으로 양면테이프(30)의 타측 점착면에 벽체판넬(20)을 부착한다.
이러한 양면테이프(30)에 의한 벽체판넬(20) 부착은 시공방법이 매우 간단하며, 양면테이프(30)의 점착면에 바로 벽체판넬(20)이 부착되어 별도의 접착고정 시간이 필요치 않아 시공시간을 단축할 수 있는 장점을 가지게 된다.
그 다음으로 상기와 같이 격자 프레임 구조틀(10)에 부착된 벽체판넬(20)의 부착력을 더욱 높이기 위해 격자 프레임 구조틀(10)과 맞닿는 벽체판넬(20)의 측면에 유동성을 가지는 점착액(40)을 도포하여 경화시키게 된다(S240).
이러한 점착액(40)은 프레임과 접하는 벽체판넬(20)의 부착면이 양면테이프(30)에 의해 고정된 상태여서 점착액(40)을 도포할 때에 프레임과 벽체판넬(20)이 이탈되지 않도록 고정할 필요가 없어, 점착액(40)이 경화되는 별도의 공정시간을 두지않고 바로 프레임 구조틀(10) 내측면에 합판 등과 같은 내부판넬을 고정시켜 적재함 벽체를 마감할 수 있다.
아울러, 점착액(40) 도포는 양면테이프(30) 시공에 따라 점착력이 다소 떨어질 수 있는데 이를 보완할 수 있으며, 또한 점착액(40)이 어느정도의 탄성을 지니고 있어, 차량운행중에 적재함에 상시 가해지는 진동이 경화된 점착액(40)에 의해 어느정도 흡수되도록하여 양면테이프(30)에 의한 벽체판넬(20) 부착부위가 변형되지 않도록 할 수 있다.
이러한 점착액(40)은 일반적으로 실리콘수지로 이루어짐이 바람직하나, 본 발명에서는 점착력 강도를 더욱 높이기 위해 점착액(40)에 활성탄소섬유를 혼합하게 된다.
아래의 표는 실리콘수지 100중량부에 활성탄소섬유를 일정 단위중량부로 혼합된 점착액(40)을 일정시간동안 경화시킨 다음, 강도 및 탄성변화율을 나타낸 도표이다.
아래의 표는 기본 실시예를 점착액(40)이 실리콘수지 100중량부로만 이루어진 상태에서의 강도 및 탄성계수를 측정한 다음, 실리콘수지 100중량부를 기준으로 하여 활성탄소섬유를 일정 단위중량부로 혼합한 점착액(40)의 강도 및 탄성계수를 기본 실시예의 강도 및 탄성계수를 비교하여 증감변화값(%)을 나타낸 것이다.
Figure 112014007314431-pat00001
<활성탄소섬유의 혼합비에 따른 점착액(40)의 강도 및 탄성 증감비교>
상기의 표와 같이 활성탄소섬유의 단위중량부가 증가할수록 점착액(40)의 강도는 증가되며, 탄성력이 감소됨을 알수 있다. 이와 함께 점착액(40)의 강도는 활성탄소섬유 10중량부까지는 천천히 증가하다가 20중량부까지는 크게 증대되다, 그 이상에서는 큰 증가율을 나타내고 있지 않으며, 탄성력은 활성탄소섬유 20중량부 이상 포함된 점착액(40)에서는 크게 감소됨을 알 수 있다.
이에 본 발명에서는 점착액(40)의 강도를 증가시키면서도, 일정 탄성도를 유지할 수 있도록 실리콘수지 100중량부에 활성탄소섬유 10내지 20중량부로 혼합한 혼합액으로 이루어지도록 한다.
마지막으로, 양면테이프(30)로 벽체판넬(20)을 부착하고, 점착액(40)을 도포한 다음, 벽체판넬(20)이 부착된 프레임 구조틀(10)로 이루어진 적재함을 방풍, 방청용 도장을 하여 적재함을 완성하게 된다.
또한, 도장작업 이전에 벽체내에 기본적인 전기배선 등의 작업이 이루어질 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 CO2아크용접 관계를 도시한 도면으로, 본 발명에서의 CO2아크용접은 금속 사각파이프의 용접에 있어서 탄산가스 반자동 아크 용접으로 Si(규소), Mn(망간)등의 탈산성분을 함유시킨 SOLID WIRE(고체형 와이어)를 자동송급하여 탄산가스등의 분위기 속에서 아크 용접을 행하게 된다.
코일 상태로 감긴 와이어(용접봉)는 송급 모터에 의해 작업자의 손까지 토치 케이블을 통하여 안내되어 토치 끝에서 TIP(팁)에 의해 통전되어 아크를 발생시킨다.
이때, 아크나 용융금속이 공기중의 산소나 질소등의 악영향을 받지 않도록 NOZZLE(노즐)에서 탄산가스를 방류하여 용접부를 공기로 부터 차단시키는 구조로서, 본 발명에서는 보호가스로 값이 저렴한 CO2를 사용하게 된다.
즉, 본 발명에 따른CO2 용접법은 아크지점을 공기로 부터 차단시켜 용접을 하기 위하여 탄산가스를 방류하며, 이때 CO2는 아크의 높은 열에 의하여 다음과 같이 탄산가스와 산소로 해리된다.
CO2 ======= CO + O ...........(1)
해리된 CO + O 는 대체적으로 강한 산화성을 띄고 있고 이 분위기 속에 용융강이 존재하면 (2)식과 같은 반응을 일으킨다.
Fe + O ====== Feo (산화철) .....(2)
(2)식에서 생긴 Feo 의 일부는 용융강 중의 탄소와 화합하여 (3)식에 나타난 바와 같이 CO(일산화탄소)를 발생시킨다.
Feo +C ======= Fe + CO ↑ .......,(3)
이때문에 용융강이 응고할 때에 CO의 일부가 기포로 되어서 용착강중에 남아 BLOW HOLE(기공)이나 PIT(피트)로 되어, 이러한 Feo(산화철)이나 CO(일산화탄소)가 남아서는 양호한 용접결과를 얻기는 어려워, Feo를 Fe로 환원시키기 위하여 CO를 제거할 필요가 있으므로 와이어에 탈산원소를 포함시키게 된다.
즉, 산소와의 융화력이 강한 Si(규소)나 Mn(망간)이 와이어에 함유되어, 이 Si나 Mn이 Feo에 작용하여
2Feo + Si → 2Fe + Si O2
2FeO + Mn → 2Fe + Mn O2
로 되어 Feo는 탈산 정련되어 건전한 용착강으로 환원된다.
이때 작용한 Si나 Mn등의 산화물은 비중차에 의하여 슬래그로 되어 비드 표면에 부상하며, 따라서 용융강중의 FeO는 거의 없어지고 CO가스는 생기지 않아 대단히 치밀하고 건전한 용접부가 얻어지게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 CO2아크용접은 보호가스의 값이 저렴하여 매우 경제적이며, 용접부위가 치밀한 용접부를 얻을수 있는 효과를 가지게 되며, 아울러 CO2아크용접은 스테인레스 강의 용접도 가능한데, 적재함의 외벽체 판넬이 부식관계로 알루미늄 재질로 이루어지므로, 필요에 따라 외벽 벽체패널의 고정에도 사용할 수 있는 장점을 가지게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화물차량 적재함 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에서 벽체판넬이 리벳에 의해 프레임 구조틀에 고정결합된 단면구조를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면 상기와 같이 벽체판넬(20)을 단일 프레임(11)에 부착시킨 다음, 벽체판넬(20)과 단일 프레임(11)에 리벳(50)을 관통시켜 벽체판넬(20)이 프레임 구조틀(10)에 고정결합되도록 한다.
그런 다음, 점착액(40)을 도포하게 되는데, 이는 기존 리벳(50)을 사용하여 벽체판넬(20) 전체를 부착하는 방법과는 달리, 고정력이 필요한 부분만 임의적으로 선택하여 고정할 수 있는 장점을 가지게 된다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에서 공간형성부에 형성된 돌출편이 점착액 주입상태에 따라 변형되는 단면구조를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하여 다른 실시예에서의 프레임 단면구조를 살펴보면, 벽체판넬(20)과 맞닿는 단일 프레임(11)의 일면은 벽체판넬(20)과 직접적으로 접합되는 밀착접합부(11a)와, 벽체판넬(20)과의 이격공간이 형성되는 공간형성부(11b)를 포함하게 된다.
이러한 공간형성부(11b)에는 단일 프레임(11)의 길이방향을 따라 복수개의 돌출편(11c)이 형성된다.
돌출편(11c)은 공간형성부(11b)의 절곡면에 결합되어 하방으로 'ㄱ'자형태로 절곡된 판스프링으로, 도 8a에서와 같이 벽체판넬(20)이 부착된 상태에서, 점착액(40)이 공간형성부(11b)의 이격공간내부로 주입될 경우, 점착액(40)의 주입압력에 의해 돌출편(11c)의 단부 날개가 공간형성부(11b)의 절곡면 내측으로 탄성변화되었다가, 도 8b에서와 같이 점착액(40)의 주입이 완료되어 경화되는 과정에서 돌출편(11c)이 탄성복원력에 의해 원래의 형상으로 복원되면서 점착액(40)을 벽체판넬(20)의 부착면 방향으로 밀어올리게 된다.
그에 따라, 점착액(40)이 돌출편(11c)의 상방으로 밀어올려지면서 벽체판넬(20)에 부착되는 점착액(40)이 벽체판넬(20)의 상방으로 점착되면서 부착면이 더욱 넓혀지는 효과를 가지게 된다.
또한, 경화완료된 다음 공간형성부(11b) 내측 이격공간에 굳어진 점착액(40)이 돌출편(11c)에 의해 어느정도 지지되도록 하여, 외부에서의 충격에 의해 벽체판넬(20)이 탈락되거나 부착상태가 변형되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 프레임 구조틀 11 : 단일 프레임
20 : 벽체판넬 30 : 양면테이프
40 : 점착액 50 : 리벳

Claims (5)

  1. 화물차량 적재함의 골조를 형성하기 위해 단일의 프레임을 재단하는 단계;
    상기 재단된 프레임을 격자형태로 복수개 용접이음하여 적재함 골조 프레임 구조틀을 완성하는 단계;
    상기 적재함의 벽체를 형성하기 위해 상기 프레임 구조틀의 일면에 양면테이프를 부착시키는 단계;
    양면테이프가 부착된 상기 프레임 구조틀의 일면에 벽체판넬을 부착시키는 단계;
    상기 프레임 구조틀과 접하는 벽체판넬의 측면에 유동성을 가지는 점착액을 도포하여 경화시키는 단계;
    상기 벽체판넬이 부착된 프레임 구조틀로 이루어진 적재함을 도장하는 단계를; 포함하되,
    상기 벽체판넬과 맞닿는 상기 단일 프레임의 일면에는 밀착접합부가 형성되어 상기 양면테이프가 부착되고,
    상기 밀착접합부의 상방에는 상기 프레임에 부착될 경우 상기 벽체판넬의 부착면과 상기 프레임의 일면에 이격공간이 형성되도록 상기 벽체판넬이 부착되는 부착면과 일정간격 이격되도록 절곡 공간형성부가 형성되며,
    상기 공간형성부에는 상기 단일 프레임의 길이방향을 따라 하방으로 'ㄱ'자형태로 절곡된 판스프링으로 이루어진 복수개의 돌출편이 형성되어, 상기 점착액이 상기 공간형성부의 이격공간내로 주입될 경우, 상기 점착액의 주입압력에 의해 상기 돌출편이 상기 공간형성부측으로 탄성변화되었다가, 경화과정에서 탄성복원력에 의해 상기 돌출편이 원래의 형상으로 복원되면서 상기 점착액이 경화되는 것을 특징으로 하는 화물차량의 적재함 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 구조틀과 접하는 벽체판넬의 측면에 유동성을 가지는 점착액을 도포하기 전에, 상기 벽체판넬과 맞닿는 상기 프레임의 일면에 리벳을 관통시켜 상기 벽체판넬과 상기 프레임을 고정결합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화물차량의 적재함 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 재단된 프레임은 CO2아크용접을 통해 프레임 구조틀로 형성되는 것을 특징으로 하는 화물차량의 적재함 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 점착액은 실리콘수지 100중량부에 활성탄소섬유 10내지 20중량부의 양으로 혼합한 혼합액인 것을 특징으로 하는 화물차량의 적재함 제조방법.
  5. 삭제
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