KR102286923B1 - 버스의 biw의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법 - Google Patents

버스의 biw의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 버스의 정면부를 모노코크 형태로 형성한 프론트 블록 바디(100); 상기 버스의 중앙부를 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 센터 블록 바디(200); 상기 버스의 중앙부 중 도어가 장착된 부분을 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 도어 블록 바디(300); 및 상기 버스의 후면부를 모노코크 형태로 형성한 리어 블록 바디(400);중 어느 하나 이상을 조합하여 형성된다. 본 발명에 따르면, 버스의 상부구조를 경량화하여, 연비 및 원가를 절감할 수 있다. 또한, 작업공수를 최소화하고, 플랫폼의 교체 없이도 다양한 라인업에 대응할 수 있다.

Description

버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법{UPPER STRUCTURE OF BLOCK-MONOCOQUE OF BUS BIW AND MANUFACTURING METHOD THE SAME}
본 발명은 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 상부 골조 구조(Semi-Monocoque) 제조 방법을 변경하여 골조 구조 경량화 및 제조 시간을 최소화하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 버스 BIW(BODY IN WHITE, 즉 차체조립라인에서 차체의 철판부품을 조립하고 페인트 라인에 들어가기 직전의 상태)는 사각형 단면 튜브(Square-Tube Type Body)를 결합(용접)하여 상부구조 및 하부구조를 제작하고, 각 구조를 결합하여 버스의 BIW를 제작하였다. 이때, 상부구조는 상부 골조 구조(Semi-Monocoque)로 형성되며, 상부구조에는 전방 바디, 측면 바디, 후방 바디 및 루프 바디가 포함된다. 또한, 하부구조에는 전방프레임, 중앙프레임 및 후방프레임이 포함된다. (도 1 참조)
그러나 상기와 같은 종래기술은 사각형 단면 튜브(Square-Tube Type Body)로 이루어진 상부 골조 구조(Semi-Monocoque)를 제작할 때, 상기 튜브의 절단 및 용접으로 인해 작업공수, 원가 및 중량이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 다양한 버스 차종에 따라 상부 골조 구조(Semi-Monocoque)의 플랫폼 및 라인업이 달라지므로 이를 위한 투자비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제1282649호 (2013.04.29)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 버스의 상부구조를 3~5개의 블록으로 나누어 블록-모노코크(Block- Monocoque) 형태로 제작한 후, 라인업에 따라 상기 블록-모노코크(Block- Monocoque)을 선택 및 결합할 수 있는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 버스의 정면부를 모노코크 형태로 형성한 프론트 블록 바디(100); 상기 버스의 중앙부를 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 센터 블록 바디(200); 상기 버스의 중앙부 중 도어가 장착된 부분을 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 도어 블록 바디(300); 및 상기 버스의 후면부를 모노코크 형태로 형성한 리어 블록 바디(400);중 어느 하나 이상을 조합하여 형성된다.
상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 지지하는 골격 구조물(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 골격 구조물(500)의 재질은 고장력강(HIGH TENSILE STEEL)인 것을 특징으로 한다.
상기 골격 구조물(500)은 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 루프의 좌측 및 우측에 배치되는 캔트레일(CANTRAIL, 510); 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510) 사이를 연결하는 보우(BOW, 520); 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 저면의 좌측 및 우측에 배치되는 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530); 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510) 및 상기 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530)의 사이에 각각 배치되는 제 2 스키드레일(540); 및 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510), 상기 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530) 및 상기 제 2 스키드레일(540) 중 두 개 이상을 수직 방향으로 연결하는 복수 개의 윈도우 서포트 레일(WINDOW SUPPORT RAIL, 550);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 두 개의 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 두 개의 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법은 상기 프론트 블록 바디(100), 복수 개의 상기 도어 블록 바디(300), 복수 개의 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400) 중 어느 하나 이상을 선택하는 단계(S100); 및 상기 선택하는 단계(S100)에서 선택된 바디를 조립하여, 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제조하는 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법은 상기 제조하는 단계(S200)에서, 상기 골격 구조물(500)을 배치한 후, 상기 선택된 바디를 상기 골격 구조물(500)에 조립하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 버스의 상부구조를 경량화하여, 연비 및 원가를 절감할 수 있다.
또한, 작업공수를 최소화하고, 플랫폼의 교체 없이도 다양한 라인업에 대응할 수 있다.
도 1은 종래기술의 문제점을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 중 프론트 블록 바디, 도어 블록 바디, 센터 블록 바디 및 리어 블록 바디의 측면도 및 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조에서 골격 구조물을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 중 골격 구조물이 조합된 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 예시도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 예시도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 예시도.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 예시도.
도 9은 본 발명의 제 4 실시예의 예시도.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예의 예시도.
도 11은 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 중 프론트 블록 바디, 도어 블록 바디, 센터 블록 바디 및 리어 블록 바디의 측면도 및 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 예시도이다. 도 2 및 도 3을 참조할 때, 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 프론트 블록 바디(100), 센터 블록 바디(200), 도어 블록 바디(300) 및 리어 블록 바디(400)를 포함한다.
프론트 블록 바디(100)는 버스의 정면부를 모노코크 형태로 형성한 것이고, 센터 블록 바디(200)는 상기 버스의 중앙부를 모노코크 형태로 형성한 것으로서, 복수 개일 수 있다. 또한, 도어 블록 바디(300)는 상기 버스의 중앙부 중 도어가 장착된 부분을 모노코크 형태로 형성한 것으로서, 복수 개일 수 있으며, 리어 블록 바디(400)는 상기 버스의 후면부를 모노코크 형태로 형성한 것이다. (도 2 참조)
본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 프론트 블록 바디(100), 복수 개의 센터 블록 바디(200), 복수 개의 도어 블록 바디(300) 및 리어 블록 바디(400) 중 어느 하나 이상을 조합하여 형성된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같이, 프론트 블록 바디(100), 두 개의 센터 블록 바디(200), 한 개의 도어 블록 바디(300), 한 개의 센터 블록 바디(200) 및 리어 블록 바디(400)를 순차적으로 배치한 후, 이들을 조립하여 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제조할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조에서 골격 구조물을 설명하는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조 중 골격 구조물이 조합된 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 예시도이다. 도 4 및 도 5를 참조할 때, 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 지지하는 골격 구조물(500)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 골격 구조물(500)의 재질은 고장력강(HIGH TENSILE STEEL)일 수 있다.
대형버스의 경우에는 블록-모노코크(Block-Monocoque)로만 BIW를 구성하면, 기본 성능(강성/강도/내구)이 취약할 수 있다. 따라서, 종래기술인 상부 골조 구조(Semi-Monocoque)의 장점을 유지하기 위해, 블록-모노코크(Block-Monocoque)의 사이 또는 노면의 하중이 전달되는 위치에 고장력강(HIGH TENSILE STEEL) 재질의 골격 구조물(500)을 배치하는 것이다. 이후, 상기 블록-모노코크(Block-Monocoque)를 조립하므로써, 상기와 같은 기본 성능(강성/강도/내구)이 강화된 버스의 BIW를 구성하게 되는 것이다. 이하, 상기 골격 구조물(500)에 대해 상세히 설명한다.
상기 골격 구조물(500)은 캔트레일(CANTRAIL, 510), 보우(BOW, 520), 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530), 제 2 스키드레일(540) 및 윈도우 서포트 레일(WINDOW SUPPORT RAIL, 550)을 포함한다. 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510)는 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 루프의 좌측 및 우측에 배치된다. 상기 보우(BOW, 520)는 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510) 사이를 연결하는 역할을 한다.
제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530)은 상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 저면의 좌측 및 우측에 배치되고, 제 2 스키드레일(540)은 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510) 및 상기 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530)의 사이에 각각 배치된다. 또한, 윈도우 서포트 레일(WINDOW SUPPORT RAIL, 550)은 상기 캔트레일(CANTRAIL, 510), 상기 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530) 및 상기 제 2 스키드레일(540) 중 두 개 이상을 수직 방향으로 연결하며, 상기 윈도우 서포트 레일(WINDOW SUPPORT RAIL, 550)은 복수 개일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 예시도이다. 도 6을 참조할 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 두 개의 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 즉, 도 6에 도시된 것과 같이, 장축 2도어 형 버스에 적용될 수 있는 것이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 예시도이다. 도 7을 참조할 때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 즉, 도 7에 도시된 것과 같이, 장축 1도어 형 버스에 적용될 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 예시도이다. 도 8을 참조할 때, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 즉, 도 8에 도시된 것과 같이, 단축 1도어 형 버스에 적용될 수 있는 것이다.
도 9은 본 발명의 제 4 실시예의 예시도이다. 도 9를 참조할 때, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 즉, 도 9에 도시된 것과 같이, 도시형 중형 버스에 적용될 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예의 예시도이다. 도 10을 참조할 때, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 상기 프론트 블록 바디(100), 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 즉, 도 10에 도시된 것과 같이, 11미터급 대형 버스에 적용될 수 있는 것이다.
상기와 같은 제 1 내지 제 5 실시예에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조는 동일한 플랫폼의 하부구조에 적용할 수 있다. 따라서, 플랫폼의 교체 없이도 다양한 라인업에 대응할 수 있는 것이다. 이때, 상기 제 1 내지 제 5 실시예는 상기 골격 구조물(500)이 조립될 수도 있고, 조립되지 않을 수도 있다.
도 11은 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법이다. 도 11을 참조할 때, 본 발명에 따른 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법은 상기 프론트 블록 바디(100), 복수 개의 상기 도어 블록 바디(300), 복수 개의 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400) 중 어느 하나 이상을 선택하는 단계(S100); 및 상기 선택하는 단계(S100)에서 선택된 바디를 조립하여, 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제조하는 단계(S200);를 포함한다.
또한, 상기 제조하는 단계(S200)에서, 상기 골격 구조물(500)을 배치한 후, 상기 선택된 바디를 상기 골격 구조물(500)에 조립하는 것을 특징으로 한다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 프론트 블록 바디
200 센터 블록 바디
300 도어 블록 바디
400 리어 블록 바디
500 골격 구조체
510 캔트레일
520 보우
530 제 1 스키드 레일
540 제 2 스키드 레일
550 윈도우 서포트 레일

Claims (15)

  1. 버스의 정면부를 모노코크 형태로 형성한 프론트 블록 바디(100);
    상기 버스의 중앙부를 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 센터 블록 바디(200);
    상기 버스의 중앙부 중 도어가 장착된 부분을 모노코크 형태로 형성한, 복수 개의 도어 블록 바디(300); 및
    상기 버스의 후면부를 모노코크 형태로 형성한 리어 블록 바디(400); 중 어느 하나 이상의 블록바디를 조합하여 형성된 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법에 있어서,
    상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 지지하는 골격 구조물(500);을 더 포함하고,
    상기 프론트 블록 바디(100), 복수 개의 상기 도어 블록 바디(300), 복수 개의 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400) 중 어느 하나 이상을 선택하는 단계(S100); 및
    상기 선택하는 단계(S100)에서 선택된 하나 이상의 상기 블록 바디(100, 200, 300, 400)를 조립하여, 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제조하는 단계(S200);를 포함하고,
    상기 제조하는 단계(S200)에서, 상기 블록-모노코크 형태로 형성한 각각의 상기 블록 바디(100, 200, 300, 400) 사이 또는 노면의 하중이 차체로 전달되는 위치에 상기 골격 구조물(500)을 배치한 후, 상기 선택된 하나 이상의 상기 블록 바디(100, 200, 300, 400)를 상기 골격 구조물(500)에 조립하여 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조를 제조하되,
    상기 골격 구조물(500)은 고장력강 재질이고,
    상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 루프의 좌측 및 우측에 배치된 캔트레일(510),
    상기 캔트레일(510) 사이를 연결하는 보우(520),
    상기 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 저면의 좌측 및 우측에 배치된 제 1 스키드레일(530),
    상기 캔트레일(510) 및 상기 제 1 스키드레일(530)의 사이에 각각 배치된 제 2 스키드레일(540)을 포함하는 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 골격 구조물(500)은
    상기 캔트레일(CANTRAIL, 510), 상기 제 1 스키드레일(SKID RAIL, 530) 및 상기 제 2 스키드레일(540) 중 두 개 이상을 수직 방향으로 연결하는 복수 개의 윈도우 서포트 레일(WINDOW SUPPORT RAIL, 550);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 블록 바디(100), 두 개의 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 블록 바디(100), 상기 도어 블록 바디(300) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 블록 바디(100), 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 프론트 블록 바디(100), 두 개의 상기 센터 블록 바디(200), 상기 도어 블록 바디(300), 상기 센터 블록 바디(200) 및 상기 리어 블록 바디(400)가 순차적으로 배치된 것을 특징으로 하는 버스의 BIW의 블록-모노코크 타입 상부구조의 제조방법.
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