KR102202010B1

KR102202010B1 - 전기차의 사이드 실 구조물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102202010B1
Application number: KR1020190119840A
Authority: KR
Inventors: 심우정; 김동화; 채찬종
Original assignee: 주식회사 새한산업; 주식회사 대아금속
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-01-13

Abstract

본 발명에 따른 전기차의 사이드 실 구조물은, 내부에 사이드 실이 형성되도록 서로 마주보게 고정배치된 사이드 실 인너와 사이드 실 아웃터로 이루어지며, 철 재질로 이루어진 본체; 상기 사이드 실의 내부에 배치되며, 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재; 및 상기 본체에 상기 보강부재를 연결고정시키는 브라켓;을 포함하며, 상기 브라켓은 상기 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어져서, 상기 보강부재가 용접되고, 상기 본체에 이종재질 체결방식으로 체결된다.

Description

전기차의 사이드 실 구조물 및 이의 제조방법{SIDE SILL STRUCTURE OF ELECTRIC VEHICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAMEREOF}

본 발명은 전기차의 사이드 실 구조물 및 이의 제조방법으로서, 전기차의 프레임 측부에서 사이드 실을 형성시키는 전기차의 사이드 실 구조물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래 내연기관 자동차의 사이드 스트럭쳐 부품구성은 충돌부재인 센터필러와 충돌지지부재인 사이드 실의 조립으로 이루어져 있다.

그런데, 충돌안전 규제 강화로 차량 충돌시에 승객을 안전하게 보호하기 위하여, 충돌부재인 센터필러(도 1 및 도 2의 P)와 충돌지지부재인 사이드 실 차체부품에 초고강도 철강소재를 적용하고 있는 실정이다.

한편, 환경오염에 따른 이산화탄소 배출 감소를 위한 법규강화 및 연비규제로 최근 전기자동차의 수요가 증가하고 있다.

또한, 전기자동차의 연비향상을 위한 배터리 수량증가로 인하여 배터리 무게증가로 차체 경량화가 요구되고 있다.

이에 따라, 차체부품 무게감소를 위해 알루미늄 차체부품의 적용이 증가하고 있는 추세이다.

또한, 내연기관 엔진룸 내부에 조립되던 배터리는 전기자동차의 배터리 수량증가로 언더바디 하단부에 다수의 배터리를 조립하는 구조로 되어, 차량 측면충돌시에 언더바디 하단에 위치한 다수의 배터리 손상이 발생할 수 있다.

이러한 배터리 손상에 따른 교체 비용으로 고가의 손실비용이 발생할 수 있으며, 차량 충돌에 의한 배터리 폭발 또는 화재로부터 차량내부 승객을 안전하게 보호하기 위하여 종래 사이드 충돌 안전규제에 더하여 배터리 충돌안전 규제가 추가되고 있는 실정이다.

이에, 배터리 충돌안전 규제에 대응하고 차량 충돌시에 충격으로부터 배터리를 안전하게 보호하고, 종래의 사이드 실 조립구조에서 배터리 보호 및 차량 무게증가를 방지하기 위하여, 알루미늄 소재를 이용한 압출성형으로 충돌 보강부재 차체부품 적용이 추가되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0081043호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전기차의 경량화를 구현하면서 시간 및 비용측면에 있어서 생산성이 높은 전기차의 사이드 실 구조물 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 사이드 실 구조물은, 내부에 사이드 실이 형성되도록 서로 마주보게 고정배치된 사이드 실 인너와 사이드 실 아웃터로 이루어지며, 철 재질로 이루어진 본체; 상기 사이드 실의 내부에 배치되며, 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재; 및 상기 본체에 상기 보강부재를 연결고정시키는 브라켓;을 포함하며, 상기 브라켓은 상기 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어져서, 상기 보강부재가 용접되고, 상기 본체에 이종재질 체결방식으로 체결되며, 상기 보강부재는 빔 구조를 이루고, 상기 브라켓은 상기 보강부재를 따라 길게 형성되어 하나가 상기 보강부재를 감싼다.

여기에서, 상기 보강부재는 내부에 격벽이 형성된 구조를 이루고, 상기 브라켓에 대한 상기 보강부재의 용접은 레이저 스폿용접 방식으로 이루어질 수 있다.

삭제

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 사이드 실을 형성시키는 본체를 이루는 사이드 실 인너와 사이드 실 아웃터를 철 재질로 마련하는 본체 마련단계; 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재를 마련하는 보강부재 마련단계; 상기 본체에 상기 보강부재를 연결고정시키는 브라켓을 마련하는 브라켓 마련단계; 상기 보강부재를 상기 브라켓에 체결하는 보강부재 체결단계; 및 상기 브라켓을 상기 사이드 실 내에서 상기 본체에 체결하는 브라켓 체결단계;를 포함하며, 상기 브라켓 마련단계에서 상기 브라켓을 상기 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 제조하며, 상기 보강부재 체결단계에서 상기 보강부재를 상기 브라켓에 용접하고, 상기 브라켓 체결단계에서 상기 브라켓을 상기 본체에 이종재질 체결방식으로 체결하며, 상기 보강부재 마련단계에서 상기 보강부재를 빔 구조로 제조하고, 상기 브라켓 마련단계에서 상기 보강부재를 따라 길게 형성되어 하나가 상기 보강부재 전체를 감싸서 지지하도록 상기 브라켓을 제조하는 전기차의 사이드 실 구조물 제조방법이 제공된다.

여기에서, 상기 보강부재 마련단계에서 상기 보강부재를 내부에 격벽이 형성된 구조로 제조하고, 상기 보강부재 체결단계에서 상기 브라켓에 대한 상기 보강부재의 용접은 레이저 스폿용접 방식으로 수행할 수 있다.

삭제

본 발명은 일 실시예로서 브라켓이 있는 경우 브라켓이 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어지고, 다른 실시예로서 브라켓이 없는 경우 본체가 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어지는 구성을 취함으로써, 차체의 중량을 줄일 수 있으며, 아울러 보강부재가 브라켓에 용접된 구조를 지니거나, 보강부재가 본체에 직접적으로 용접된 구조를 지님에 따라, 이종재질 간의 체결방식인 FDS 체결방식 보다 동일재질 간의 체결방식인 용접 방식을 통하여 부품 간의 체결력을 높여서 사이드 실 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

나아가, 본 발명은 상기 용접 방식으로서 레이저 스폿용접 방식이 활용된 체결방식으로 구성됨으로써, 레이저 용접방식과 비교하여 별도의 안전부스 없이도 레이저 빔으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있어서, 안전부스를 위한 별도의 설치공간과 함께 안전부스 설비비용에 따른 투자비 상승을 막을 수 있고, 안전부스로 용접부품을 로딩하기 위한 별도의 로딩장치도 필요없고 이와 동시에 로딩시간도 추가로 소요되지 않으며, 아울러 별도의 클램프장치를 다수 개 설치할 필요없이 기본적으로 최소한의 클램프장치만 있으면 되기 때문에, 시간 및 비용적인 측면에 있어서 생산성이 향상될 수 있는 장점을 지닌다.

나아가, 본 발명은 브라켓이 철 재질로 이루어지지 않고 알루미늄 재질로 이루어짐으로써, 브라켓의 중량이 낮춰서 차체 중량을 경량화 할 수 있는 것과 동시에, 종래의 고중량 브라켓이 중량을 낮추기 위해 고리 형상으로서 복수 개가 서로 이격되어 보강부재를 감싼 것과 비교하여, 브라켓이 알루미늄 재질로서 줄어든 중량을 활용하여 보강부재를 전체적으로 감싸면서 지지하도록 구성됨으로써, 보강부재를 안정적으로 지지함에 따라 사이드 실 구조물의 내구성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따라 철 재질의 보강부재를 가진 전기차의 사이드 실 구조물로서, 전기저항 스폿용접으로 제조된 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술의 다른 실시예인 보강부재가 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물로서, 보강부재와 브라켓이 FDS(Flow Drill Screw) 체결방법으로 체결된 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 보강부재와 브라켓은 FDS 체결방법으로 체결되고, 브라켓의 상하단부는 전기저항 스폿용접된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 전기저항 스폿용접으로 보강부재가 브라켓에 용접이 불가능한 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 보강부재, 브라켓, 및 본체가 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 보강부재와 브라켓이 레이저 스폿용접으로 체결되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 보강부재와 종래의 형상구조를 가진 브라켓이 레이저용접으로 체결되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5 및 도 6의 보강부재와 브라켓이 서로 일체형 구조로 하나의 부재로 압출성형되어 마련된 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 보강부재와 본체가 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 전기차의 사이드 실 구조물에서 동일계열의 알루미늄 재질인 보강부재와 본체가 레이저 스폿용접으로 체결되는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 종래기술에 따라 철 재질의 보강부재를 가진 전기차의 사이드 실 구조물로서, 전기저항 스폿용접으로 제조된 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 종래 내연기관 자동차의 사이드 실 조립 구조는 차량의 측방 충돌 시 충격을 받는 부재인 센터필러에 초고강도 철강소재를 적용하고, 이러한 센터필러를 지지하는 부재인 사이드 실 구조물인 사이드 실 인너(11)와 사이드 실 아웃터(12)에 철강소재를 적용한다.

아울러, 자동차가 충돌에 의한 충격을 받을 때 사이드 실 구조물에 대한 보강을 위해, 사이드 실 아웃터(12)의 내부에 철강소재의 보강부재(R)가 배치된다.

이와 같이, 센터필러와 사이드 실 아웃터(12)가 철강소재로서 동일한 소재이고, 사이드 실 아웃터(12)와 보강부재(R)도 철강소재로 동일한 소재임에 따라, 센터필러와 사이드 실 아웃터(12)를 전기저항 스폿용접으로 체결하고, 사이드 실 아웃터(12)와 보강보재도 전기저항 스폿용접으로 체결한다.

도면에 도시된 바와 같이, 보강부재(R)의 가장자리가 사이드 실 아웃터(12)의 내면에 전기저항 스폿용접되는데, 이러한 전기저항 스폿용접은 사이드 실 아웃터(12)의 내면 측과 외면 측 각각에 전극(E)이 위치되어 이루어진 바와 같이, 전기저항 스폿용접하는 부분이 폐구간이 아닌 개방된 구간에 형성됨으로써, 전기저항 스폿용접의 적용이 가능하고, 이러한 용접 체결방식으로 인하여 보강부재(R)가 사이드 실 아웃터(12)에 견고하게 체결된다.

그런데, 전기자동차에서는 고중량이면서 많은 수량의 배터리로 인하여 차체 경량화가 요구됨에 따라, 상술된 바와 같이 차체부품인 보강부재(R)가 철강소재인 경우 차체 경량화를 이루는 데에 한계가 있다.

도 2는 종래기술의 다른 실시예인 보강부재가 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물로서, 보강부재와 브라켓이 FDS(Flow Drill Screw) 체결방법으로 체결된 것을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 보강부재와 브라켓은 FDS 체결방법으로 체결되고, 브라켓의 상하단부는 전기저항 스폿용접된 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 알루미늄 재질의 보강부재(20)를 본체(10)에 고정하기 위해서, 브라켓(30)을 매개체로 하면서 FDS(Flow Drill Screw) 체결방식이 활용될 수 있다.

구체적으로, 상기 보강부재(20)는 차체 경량화를 위해 철 재질이 아닌 알루미늄 재질로서 압출성형을 통해 이루어지는데, 이때 보강구조를 위해 내부에 격벽(20a)이 형성된 구조를 이룬다.

아울러, 상기 보강부재(20)와 본체(10)를 체결하기 위한 매개체로서 별도의 부품인 철 재질의 브라켓(30)이 이용되는데, 알루미늄 재질의 보강부재(20)와 철 재질의 브라켓(30)을 이종재질 체결방식 중 하나인 FDS 체결방식으로 체결하고, 둘다 철 재질인 브라켓(30)과 본체(10)는 전기저항 스폿용접으로 체결한다.

물론, 이때 브라켓(30)도 일측부분(31)과 타측부분(32)이 서로 단부끼리 접합되어 결합되는데, 이러한 일측부분(31)과 타측부분(32)도 단부끼리 서로 전극(E)에 의한 전기저항 스폿용접을 통해 접합된다.

상술된 바와 같이, 알루미늄 재질로서 압출성형을 통해 내부가 격벽(20a)이 형성된 보강부재(20)가 제작되면, 구조적인 측면에 있어서 격벽구조로 인하여 보강부재(20)의 내부가 폐구간이 됨으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 전기저항 스폿용접에서 사용되는 전극(E)이 보강부재(20)의 폐구간 내부로 진입할 수 없음에 따라, 전기저항 스폿용접이 불가능하다. (참고로, 도면의 X 표시는 전극(E)의 진입이 불가능한 상태를 의미함)

아울러, 알루미늄 재질의 보강부재(20)와 철 재질의 브라켓(30)은 서로 이종재질로서 실질적으로 서로 용접을 통해 체결이 되지 않는다.

나아가, 사이드 실 인너(11)와 사이드 실 아웃터(12)로 이루어진 본체(10)와 보강부재(20)는 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 전기저항 스폿용접 대신에 SPR(Self Piercing Rivet) 체결방식으로 체결을 시도할 수 있는데, 이러한 SPR 체결방식에서 사용되는 하부다이가 전기저항 소폿용접의 전극(E)과 같이 보강부재(20)의 폐구간 내부로 진입할 수 없음에 따라, SPR 체결방식도 불가능하다.

이와 같이, 알루미늄 재질의 보강부재(20)와 철 재질의 브라켓(30)이 서로 다른 재질로 이루어짐으로써, 서로에 대한 체결이 용접으로는 불가능함에 따라, 체결용 스크류볼트(S)를 이용하는 FDS 체결방식을 취하는데, 이러한 FDS 체결방식은 용접방식 보다 체결력이 약하여 차체의 견고함이 상대적으로 떨어지게 되는 문제점이 있고, 아울러 다수 개의 체결용 스크류볼트(S)의 사용으로 인하여 차체의 중량이 증가하게 되는 한계점이 있으며, 나아가 체결용 스크류볼트(S) 부자재의 소모비용이 추가로 발생함으로써 비용측면에 있어서도 비효율적이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 보강부재, 브라켓, 및 본체가 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 전기차의 사이드 실 구조물의 내부 구성으로서, 보강부재와 브라켓이 레이저 스폿용접으로 체결되는 것을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전기차의 사이드 실 구조물은, 본체(100), 보강부재(200), 및 브라켓(300)을 포함한다.

여기에서, 상기 본체(100)는 내부에 사이드 실이 형성되도록 서로 마주보게 고정배치된 사이드 실 인너(110)와 사이드 실 아웃터(120)로 이루어진다.

또한, 상기 브라켓(300)은 본체(100)에 보강부재(200)를 연결고정시키도록 구성되며, 나아가 보강부재(200)에 더하여 사이드 실 구조물의 강성을 더욱 높여준다.

아울러, 상기 보강부재(200)는 사이드 실의 내부에 배치되며, 알루미늄 재질로 이루어진다.

이와 같이 구성되는 본체(100), 브라켓(300), 및 보강부재(200)에서, 상기 브라켓(300)이 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어지는 구성을 취함으로써, 보강부재(200)가 브라켓(300)에 용접된 구조를 지닌다.

전기자동차에서는 고중량이면서 많은 수량의 배터리로 인하여 차체 경량화가 요구되는데, 본 발명은 상술된 바와 같이 차체부품으로서 보강부재(200)와 더불어 본체(100)와 브라켓(300)이 모두 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어짐에 따라, 차체의 중량을 줄일 수 있다.

참고로, 상기 브라켓(300)은 철 재질의 본체(100)에 이종재질 체결방식으로 체결될 수 있다.

나아가, 상기와 같이 모두 동일계열의 알루미늄으로 이루어진 보강부재(200)와 브라켓(300)은, 도 6에 도시된 바와 같이 레이저 스폿용접 방식으로 체결될 수 있다.

만약, 레이저 스폿용접 방식이 아니라, 도 7에 도시된 바와 같이 단순히 레이저 용접방식으로 용접된다면, 레이저빔(B)으로부터 작업자의 눈을 보호(실명 방지)하기 위하여 비록 도면에 도시되지는 않았지만 별도의 안전부스를 설치해야 하기 때문에, 별도의 설치공간 및 설비비용에 따른 투자비 상승과 함께, 안전부스로 용접부품을 로딩하기 위한 별도의 로딩장치가 필요함과 동시에 로딩시간이 추가로 소요된다.

또한, 레이저 용접을 위해 브라켓(300)을 보강부재(200)에 밀착시키기 위한 별도의 클램프장치(C)를 설치해야 하며, 아울러 이러한 클램프장치(C)를 매우 많이 설치해야 하는데, 일례로서 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개의 지점에 대한 레이저 용접 시 각각의 지점에 대해 적어도 하부클램프 2개, 상부클램프 2개가 필요하다.

아울러, 실질적으로 차량의 사이드 스트럭쳐 단위의 어셈블리 조립에 있어서, 차량 실내 측인 사이드 실 인너(110)에는 클램프장치(C)의 설치가 공간적인 측면을 포함하여 여러 가지 측면에서 용이하지 않고, 나아가 일부 또는 전체에 설치가 불가능한 측면도 있다.

상술된 바와 같이 레이저 용접은 다수 개의 별도 클램프장치(C)와 추가 공정이 필요함에 따라, 시간 및 비용적인 측면에 있어서 생산성이 저하되며, 나아가 공간적인 측면 등의 여러 가지 측면에 있어서 일부 또는 전체의 클램프장치(C)의 설치가 불가능할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 레이저 스폿용접 방식으로 보강부재(200)와 브라켓(300)이 체결되는 것이 바람직하다. 물론, 비록 도면에 도시되지는 않았지만 브라켓(300)도 일측부분(310)과 타측부분(320)이 서로 단부끼리 레이저 스폿용접 방식으로 접합된다.

구체적으로, 레이저 스폿용접 방식은 별도의 안전부스와 별도의 클램프장치(C)를 대신에 홀더(H)가 레이저 스폿용접장치에 직접적으로 설치되어 구비되기 때문에, 홀더(H)가 보강부재(200)와 브라켓(300)의 용접지점을 압박하면서 홀더(H)의 내부에서 레이저빔(B)이 발사됨으로써, 보강부재(200)와 브라켓(300)을 견고하게 클램프하고 레이저빔(B)이 외부로 노출되지 않은 상태로 레이저 스폿용접이 이루어진다.

이로 인하여, 별도의 안전부스 없이도 레이저빔(B)으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있어서, 안전부스를 위한 별도의 설치공간과 함께 안전부스 설비비용에 따른 투자비 상승을 막을 수 있고, 안전부스로 용접부품을 로딩하기 위한 별도의 로딩장치도 필요없고 이와 동시에 로딩시간도 추가로 소요되지 않으며, 아울러 별도의 클램프장치(C)를 다수 개 설치할 필요없이 기본적으로 최소한의 클램프장치(C)만 있으면 되기 때문에, 시간 및 비용적인 측면에 있어서 생산성이 향상된다.

한편, 상기 보강부재(200)는 빔 구조를 이루고, 상기 브라켓(300)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 보강부재(200)를 따라 길게 형성되어 하나가 보강부재(200)를 감싸는 구조를 취할 수 있다.

종래에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 브라켓(30)이 철 재질로 이루어지는데, 이로 인하여 브라켓(30)의 중량이 높아지는 것을 방지하기 위해, 보강부재(20)의 빔 구조를 감싸는 하나의 구조가 아니라, 고리 형상으로서 복수 개가 서로 이격되어 배치된 구조를 이룬다.

그런데, 이와 같이 브라켓(30)이 고리 형상으로서 복수 개가 서로 이격된 배치구조를 이루면, 보강부재(20) 전체를 감싸지 못함에 따라 보강부재(20) 전체를 지지하는 안정적인 지지구조를 이루지 못하게 되는 한계점이 있다.

이러한 한계점을 극복하기 위하여, 본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 브라켓(300)이 빔 구조의 보강부재(200) 전체를 하나가 감싸도록 구성된다.

이에 따라, 본 발명은 브라켓(300)이 보강부재(200)를 전체적으로 감싸면서 지지함으로써, 보강부재(200)를 안정적으로 지지함에 따라 사이드 실 구조물의 내구성을 높일 수 있다.

이때, 본 발명의 브라켓(300)은 알루미늄 재질로 이루어지기 때문에, 보강부재(200)를 전체적으로 감싸면서 지지하는 구조를 취하더라도, 종래기술에 따라 철 재질로서 고리형상으로 복수 개로 구성된 브라켓(30)보다 총 중량이 더 낮음은 물론이다.

나아가, 다른 일례로서 상기 보강부재(200)와 브라켓(300)은 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 일체형 구조로 하나의 부재(200')로서 압출성형될 수 있는데, 이러한 경우 부품수 및 제조공정을 더욱더 줄일 수 있다.

한편, 상술된 전기차의 사이드 실 구조물에 대한 제조방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전기차의 사이드 실 구조물 제조방법은, 본체 마련단계, 보강부재 마련단계, 브라켓 마련단계, 보강부재 체결단계, 및 브라켓 체결단계를 포함한다.

먼저, 상기 본체 마련단계는 사이드 실을 형성시키는 본체(100)를 이루는 사이드 실 인너(110)와 사이드 실 아웃터(120)를 철 재질로 마련하는 단계이다.

또한, 상기 보강부재 마련단계는 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재(200)를 마련하는 단계이다.

아울러, 상기 브라켓 마련단계는 본체(100)에 보강부재(200)를 연결고정시키는 브라켓(300)을 마련하는 단계이다.

그리고, 상기 보강부재 체결단계는 보강부재(200)를 브라켓(300)에 체결하는 단계이다.

이에 더하여, 상기 브라켓 체결단계는 브라켓(300)을 사이드 실 내에서 본체(100)에 체결하는 단계이다.

이때, 구체적으로 상기 브라켓 마련단계에서 브라켓(300)을 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 제조한다.

이에 따라, 상기 보강부재 체결단계에서 보강부재(200)를 브라켓(300)에 용접하고, 브라켓 체결단계에서 브라켓(300)을 본체(100)에 이종재질 체결방식으로 체결할 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 보강부재 마련단계에서 보강부재(200)를 내부에 격벽(200a)이 형성된 구조로 제조하고, 상기 보강부재 체결단계에서 브라켓(300)에 대한 보강부재(200)의 용접은 레이저 스폿용접 방식으로 수행할 수 있다.

아울러, 상기 보강부재 마련단계에서 보강부재(200)를 빔 구조로 제조하고, 브라켓 마련단계에서 보강부재(200)를 따라 길게 형성되어 하나가 보강부재(200) 전체를 감싸서 지지하도록 브라켓(300)을 제조할 수 있다.

나아가, 상기 보강부재 마련단계와 브라켓 마련단계를 다른 일례로서 하나의 단계로 통합하여, 보강부재(200)와 브라켓(300)을 서로 일체형 구조로 하나의 부재(도 8의 200')로 압출성형할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 보강부재와 본체가 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어진 전기차의 사이드 실 구조물을 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9의 전기차의 사이드 실 구조물에서 동일계열의 알루미늄 재질인 보강부재와 본체가 레이저 스폿용접으로 체결되는 것을 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 5 및 도 6의 실시예와는 다르게 본체(100)에 보강부재(200)를 연결시켜주는 매개체인 브라켓(300)이 없는 상태에서도, 보강부재(200)가 본체(100)에 견고하게 체결될 수 있다.

즉, 본 발명은 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재(200)와 함께, 이러한 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어진 본체(100)가 구성됨으로써, 연결매개체인 브라켓(300)이 없이 본체(100)에 보강부재(200)가 직접적으로 용접되어 체결될 수 있다.

이와 같이 본체(100)가 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어짐에 따라, 종래 내연기관 자동차의 사이드 실 구조물과 동일하게 알루미늄 압출재 부품을 적용하면서 레이저 스폿용접으로 본체(100)에 대해 보강부재(200)가 용접방식으로 체결이 가능함으로써, 별도의 브라켓(300) 제작에 따른 비용증가 및 공정 추가를 방지하여 생산성을 향상할 수 있으며, 나아가 사이드 실 구조물의 구조를 단순화 할 수 있다.

그리고, 상기 본체(100)는 보강부재(200)와 접합되도록, 보강부재(200)와 적어도 일부가 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 본체(100)가 보강부재(200)와 적어도 일부가 대응되는 형상을 취함으로써, 보강부재(200)에 면접하여 용접됨에 따라, 보다 견고한 용접이 되어 종국적으로 본체(100)와 보강부재(200)가 보다 견고하게 체결될 수 있다.

구체적으로, 상기 본체(100)는 보강부재(200)의 상하좌우면에 접합 시 보강부재(200)의 상하좌우면 각각의 면과 적어도 일부가 접합되도록, 보강부재(200)의 상하좌우면 각각의 면과 적어도 일부가 대응되는 구조를 이룰 수 있다.

이로 인하여, 상기 본체(100)와 보강부재(200)와 접합되어 용접되면서, 나아가 본체(100)가 보강부재(200)를 상하좌우 모든 방향에서 지지함으로써, 본체(100)와 보강부재(200)의 체결이 견고한 지지구조와 함께 구현됨에 따라, 사이드 실 구조물의 강성이 증대될 수 있다.

본 발명에 따른 전기차의 사이드 실 구조물 제조방법은, 본체 마련단계, 보강부재 마련단계, 및 보강부재 체결단계를 포함한다.

먼저, 상기 본체 마련단계는 사이드 실을 형성시키는 본체(100)를 이루는 사이드 실 인너(110)와 사이드 실 아웃터(120)를 마련하는 단계이다.

아울러, 상기 보강부재 체결단계는 보강부재(200)를 사이드 실 내에서 본체(100)에 체결하는 단계이다.

이때, 구체적으로 상기 본체 마련단계에서는 본체(100)를 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 제조하며, 이에 따라 상기 보강부재 체결단계에서 보강부재(200)를 본체(100)에 용접할 수 있다.

나아가, 상기 본체 마련단계에서, 보강부재(200)가 본체(100)에 접합하도록, 본체(100)를 보강부재(200)와 적어도 일부가 대응되는 형상으로 제조할 수 있다.

구체적으로, 상기 본체 마련단계에서, 본체(100)가 보강부재(200)의 상하좌우면에 접합 시 보강부재(200)의 상하좌우면 각각의 면과 적어도 일부가 접합되도록, 본체(100)를 보강부재(200)의 상하좌우면 각각의 면과 적어도 일부가 대응되는 구조로 제조할 수 있다.

그리고, 상기 보강부재 마련단계에서 보강부재(200)를 내부에 격벽(200a)이 형성된 구조로 제조하고, 상기 보강부재 체결단계에서의 체결방식인 용접은 레이저빔(B)을 홀더(H)를 통해 발사하는 레이저 스폿용접 방식으로 수행될 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 일 실시예로서 브라켓(300)이 있는 경우 브라켓(300)이 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어지고, 다른 실시예로서 브라켓이 없는 경우 본체(100)가 보강부재(200)와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어지는 구성을 취함으로써, 차체의 중량을 줄일 수 있으며, 아울러 보강부재(200)가 브라켓(300)에 용접된 구조를 지니거나, 보강부재(200)가 본체(100)에 직접적으로 용접된 구조를 지님에 따라, 이종재질 간의 체결방식인 FDS 체결방식 보다 동일재질 간의 체결방식인 용접 방식을 통하여 부품 간의 체결력을 높여서 사이드 실 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 용접 방식으로서 레이저 스폿용접 방식이 활용된 체결방식으로 구성됨으로써, 레이저 용접방식과 비교하여 별도의 안전부스 없이도 레이저빔(B)으로부터 작업자의 눈을 보호할 수 있어서, 안전부스를 위한 별도의 설치공간과 함께 안전부스 설비비용에 따른 투자비 상승을 막을 수 있고, 안전부스로 용접부품을 로딩하기 위한 별도의 로딩장치도 필요없고 이와 동시에 로딩시간도 추가로 소요되지 않으며, 아울러 별도의 클램프장치(C)를 다수 개 설치할 필요없이 기본적으로 최소한의 클램프장치(C)만 있으면 되기 때문에, 시간 및 비용적인 측면에 있어서 생산성이 향상될 수 있다.

나아가, 본 발명은 브라켓(300)이 철 재질로 이루어지지 않고 알루미늄 재질로 이루어짐으로써, 브라켓(300)의 중량이 낮춰서 차체 중량을 경량화 할 수 있는 것과 동시에, 종래의 고중량 브라켓이 중량을 낮추기 위해 고리 형상으로서 복수 개가 서로 이격되어 보강부재를 감싼 것과 비교하여, 브라켓(300)이 알루미늄 재질로서 줄어든 중량을 활용하여 보강부재(200)를 전체적으로 감싸면서 지지하도록 구성됨으로써, 보강부재(200)를 안정적으로 지지함에 따라 사이드 실 구조물의 내구성을 높일 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

R : 보강부재 S : 스크류볼트
E : 전극 C : 클램프장치
B : 레이저빔 H : 홀더
100 : 본체 110 : 사이드 실 인너
120 : 사이드 실 아웃터 200 : 보강부재
200a : 격벽 300 : 브라켓
310 : (브라켓의)일측부분 320 : (브라켓의)타측부분

Claims

내부에 사이드 실이 형성되도록 서로 마주보게 고정배치된 사이드 실 인너와 사이드 실 아웃터로 이루어지며, 철 재질로 이루어진 본체;
상기 사이드 실의 내부에 배치되며, 알루미늄 재질로 이루어진 보강부재; 및
상기 본체에 상기 보강부재를 연결고정시키는 브라켓;을 포함하며,
상기 브라켓은 상기 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 이루어져서, 상기 보강부재가 용접되고, 상기 본체에 이종재질 체결방식으로 체결되며,
상기 보강부재는 빔 구조를 이루고, 상기 브라켓은 상기 보강부재를 따라 길게 형성되어 하나가 상기 보강부재를 감싸는 것을 특징으로 전기차의 사이드 실 구조물.
제1항에 있어서,
상기 보강부재는 내부에 격벽이 형성된 구조를 이루고,
상기 브라켓에 대한 상기 보강부재의 용접은 레이저 스폿용접 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기차의 사이드 실 구조물.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
사이드 실을 형성시키는 본체를 이루는 사이드 실 인너와 사이드 실 아웃터를 철 재질로 마련하는 본체 마련단계;
알루미늄 재질로 이루어진 보강부재를 마련하는 보강부재 마련단계;
상기 본체에 상기 보강부재를 연결고정시키는 브라켓을 마련하는 브라켓 마련단계;
상기 보강부재를 상기 브라켓에 체결하는 보강부재 체결단계; 및
상기 브라켓을 상기 사이드 실 내에서 상기 본체에 체결하는 브라켓 체결단계;를 포함하며,
상기 브라켓 마련단계에서 상기 브라켓을 상기 보강부재와 동일계열의 알루미늄 재질로 제조하며,
상기 보강부재 체결단계에서 상기 보강부재를 상기 브라켓에 용접하고, 상기 브라켓 체결단계에서 상기 브라켓을 상기 본체에 이종재질 체결방식으로 체결하며,
상기 보강부재 마련단계에서 상기 보강부재를 빔 구조로 제조하고, 상기 브라켓 마련단계에서 상기 보강부재를 따라 길게 형성되어 하나가 상기 보강부재 전체를 감싸서 지지하도록 상기 브라켓을 제조하는 것을 특징으로 전기차의 사이드 실 구조물 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 보강부재 마련단계에서 상기 보강부재를 내부에 격벽이 형성된 구조로 제조하고, 상기 보강부재 체결단계에서 상기 브라켓에 대한 상기 보강부재의 용접은 레이저 스폿용접 방식으로 수행하는 것을 특징으로 하는 전기차의 사이드 실 구조물 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제