KR102371244B1

KR102371244B1 - 자전거 프레임 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR102371244B1
Application number: KR1020170068264A
Authority: KR
Inventors: 최정남; 임성대
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2022-03-04
Also published as: US20180346054A1; US10472016B2; KR20180131771A

Abstract

자전거 프레임이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 자전거 프레임은, ⅰ)메인 프레임과, ⅱ)메인 프레임과 별개로 구비되며 그 메인 프레임의 하단부와 접합되는 서포트 브라켓과, ⅲ)서포트 브라켓과 별개로 구비되고, 모터를 장착하기 위한 장착부를 가지며 서포트 브라켓과 접합되는 모터 마운팅 브라켓을 포함할 수 있다.

Description

자전거 프레임 및 그의 제조방법 {BICYCLE FRAME AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명의 실시 예는 전기 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 좌우 패널을 각각 스탬핑 성형하고 이를 접합하여 튜브 형태의 자전거 프레임을 구성하며, 튜브의 일측에 모터를 장착하는 모듈형 모터 장착부를 갖는 자전거 프레임 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자전거 프레임은 헤드 튜브, 시트 튜브, 탑 튜브, 다운 튜브, 시트 스테이, 및 체인 스테이로 구성된다.

즉, 헤드 튜브는 상단에 조향핸들 연결체가 연결되고, 그 하단에 앞바퀴 회전 연결체가 연결되며, 시트 튜브는 상단에 안장 연결체가 연결되고, 하단에 체인 구동체가 연결된다.

상기 탑 튜브 및 다운 튜브는 헤드 튜브와 시트 튜브를 연결하여 지지하게 되며, 시트 스태이 및 체인 스태이는 뒷바퀴 회전 연결체와 시트 튜브를 연결하여 지지하게 된다.

상기한 자전거 프레임은 탑 튜브와 다운 튜브를 모두 구비하는 경우도 있지만, 경우에 따라 헤드 튜브와 시트 튜브 사이에 한 개의 메인 튜브 연결될 수도 있다.

한편, 전기 자전거는 동력원으로서의 모터를 자전거 프레임에 적용하고 있으며, 그 자전거 프레임에는 모터를 장착하기 위한 모터 장착부를 구비하고 있다.

이와 같은 모터 장착부는 자전거 프레임에서 탑 튜브와 다운 튜브가 하나로 결합된 메인 튜브의 하단에 연결되는데, 그 메인 튜브의 상단은 헤드 튜브와 연결되고, 메인 튜브의 중간에는 시트 튜브가 일체로 연결된다. 그리고 시트 튜브는 체인 스테이의 후단부와 연결되고, 그 시트 튜브의 하단부 및 체인 스테이의 선단부는 모터 장착부와 연결된다.

상기한 바와 같은 전기 자전거의 프레임은 모터 장착부를 모터의 사양 및 형상에 맞게 제작하고, 기본소재로서의 튜브를 요구되는 길이에 맞게 재단하며, 모터 장착부와 튜브를 용접하여 제작된다. 여기서, 모터는 알루미늄 주조로 이루어진 모터 장착 브라켓을 통하여 자전거 프레임의 모터 장착부에 장착된다.

이와 같은 방식으로 자전거 프레임을 제작하는 것은 자동화가 어렵기 때문에 생산성이 저하되고, 제조비용이 상승할 수 있다. 따라서, 최근에는 자전거 프레임을 제작하기 위해서 판재를 스탬핑 성형하고, 이를 좌우로 접합하여 프레임의 생산성을 향상시키는 연구가 진행되고 있다.

그러나, 스탬핑 방식으로 모터 장착부를 갖는 자전거 프레임을 제작하는 종래 기술에서는 스탬핑 금형을 이용한 프로세스로 프레임을 제작하기 때문에, 모터의 사양 및 형상이 변경될 경우, 프레임이 모터의 사양 및 형상에 대응하는 모터 장착부를 갖도록 스탬핑 금형을 새로 제작해야 하는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 모터의 다양한 사양 및 형상에 맞게 스탬핑 금형을 신규로 제작할 필요 없이 단일의 스탬핑 금형으로 제작될 수 있고, 다양한 사양 및 형상의 모터를 장착할 수 있도록 한 자전거 프레임을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임은, ⅰ)메인 프레임과, ⅱ)상기 메인 프레임과 별개로 구비되며 그 메인 프레임의 하단부와 접합되는 서포트 브라켓과, ⅲ)상기 서포트 브라켓과 별개로 구비되고, 모터를 장착하기 위한 장착부를 가지며 상기 서포트 브라켓과 접합되는 모터 마운팅 브라켓을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 메인 프레임은 설정된 형태로 스탬핑 성형된 양측 패널을 서로 접합하여 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 서포트 브라켓 및 상기 모터 마운팅 브라켓은 상호 접합되며, 모터의 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 서브 프레임은 상기 서포트 브라켓을 통해 상기 메인 프레임의 하단부와 접합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 메인 프레임은 복수의 튜브체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 튜브체의 하단부에는 삽입홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 서포트 브라켓은 상기 튜브체의 삽입홀에 삽입 가능하며 그 삽입홀의 둘레를 따라 접합되는 삽입부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 모터 마운팅 브라켓은 상기 서포트 브라켓의 내 측면을 따라서 접합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 서포트 브라켓의 삽입부에는 둘레를 따라서 용접 그루브가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 용접 그루브는 상기 튜브체의 삽입홀 입구 단부와 용접될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 삽입홀의 내주 면과 상기 삽입부의 외주 면 사이에는 설정된 갭이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임에 있어서, 상기 튜브체는 상기 삽입홀의 입구 단부에 그 삽입홀의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부를 형성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임의 제조방법은, (a) 복수의 튜브체를 형성하며, 상기 튜브체의 하단부에 삽입홀을 가진 메인 프레임을 제공하고, (b) 상기 메인 프레임의 삽입홀에 삽입 가능한 삽입부를 가진 서포트 브라켓을 제공하며, (c) 모터를 장착하기 위한 장착부를 가진 모터 마운팅 브라켓을 제공하고, (d) 상기 서포트 브라켓과 상기 모터 마운팅 브라켓을 접합하며, (e) 상기 서포트 브라켓의 삽입부를 상기 메인 프레임의 삽입홀에 삽입하고, 상기 삽입홀의 입구 단부와 상기 삽입부를 접합하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 서포트 브라켓과 모터 마운팅 브라켓을 접합하여 모터의 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 상기 모터 마운팅 브라켓의 상단부에 접합 단을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 서포트 브라켓의 내측 면에 상기 모터 마운팅 브라켓의 접합 단을 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 서브 프레임을 상기 서포트 브라켓을 통해 상기 메인 프레임의 하단부에 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 서포트 브라켓의 삽입부에 둘레를 따라서 용접 그루브를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 삽입홀의 내주 면과 상기 삽입부의 외주 면 사이에 설정된 갭을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 튜브체의 삽입홀 입구 단부와 상기 용접 그루브를 접합할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 삽입홀의 입구 단부에 그 삽입홀의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 양측 패널을 설정된 형태로 스탬핑 성형하고, 그 양측 패널을 서로 접합하여 복수의 튜브체를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 상기 메인 프레임에 상기 양측 패널을 접합한 제1 접합부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 서브 프레임에 상기 서포트 브라켓과 모터 마운팅 브라켓을 접합한 제2 접합부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임의 제조방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 튜브체의 하단부와 상기 서브 프레임의 서포트 브라켓을 접합한 제3 접합부를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 단일의 스탬핑 금형으로 메인 프레임을 제작하고, 다양한 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임을 별도 제작하며, 메인 프레임과 서브 프레임을 접합함으로써, 전체적인 제작비용을 감소시킬 수 있고, 전체적인 프레임의 생산성과 강성을 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임을 도시한 결합 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임을 도시한 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임에 적용되는 서포트 브라켓 및 모터 마운팅 브라켓의 접합 구조를 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임에 적용되는 서포트 브라켓 및 모터 마운팅 브라켓의 접합 구조를 도시한 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임의 제조방법을 설명하기 위한 플로우-차트이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임을 도시한 결합 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임을 도시한 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임(100)은 배터리(도면에 도시되지 않음)의 전원에 의해 구동하는 모터(도면에 도시되지 않음)를 장착한 전기 자전거에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임(100)은 헤드 튜브, 시트 튜브, 탑 튜브, 다운 튜브, 시트 스테이 그리고 체인 스테이로 구성될 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 실시 예에 의한 자전거 프레임(100)은 좌우 패널을 각각 스탬핑 성형하고 그 스탬핑 성형된 좌우 패널을 접합한 튜브 형태의 스탬핑 프레임으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 자전거 프레임(100)은 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 자전거 프레임(100)에는 공지기술의 자전거 부품들을 장착하기 위한 각종 브라켓, 케이스, 칼라 및 블록 등과 같은 부속요소들을 포함할 수 있다.

하지만, 상기한 각종 부속요소들은 자전거 프레임(100)에 각종 자전거 부품을 장착하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 자전거 프레임으로 통칭한다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임(100)은 모터의 다양한 사양 및 형상에 맞게 스탬핑 금형을 신규로 제작할 필요 없이 단일의 스탬핑 금형으로서 제작 가능하며, 다양한 사양 및 형상의 모터를 장착할 수 있는 모듈형 모터 장착부를 가진 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 자전거 프레임(100)은 기본적으로, 메인 프레임(10)과, 모듈형 모터 장착부로서의 서브 프레임(20)을 포함하는데, 그 서브 프레임(20)은 서포트 브라켓(30) 및 모터 마운팅 브라켓(50)을 포함한다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 메인 프레임(10)은 스탬핑 금형을 통하여 판재를 설정된 형태로 스탬핑 성형하고, 그 스탬핑 성형된 좌우 양측 패널(11)을 서로 용접 접합하여 이루어진다.

상기 메인 프레임(10)에는 자전거 조향용 핸들, 안장, 및 배터리(도면에 도시되지 않음) 등이 장착될 수 있다. 여기서, 상기 메인 프레임(10)에는 좌우 양측 패널(11)을 상호 접합한 제1 접합부(13)를 형성하고 있다.

상기한 메인 프레임(10)은 헤드 튜브, 시트 튜브 및 체인 스테이 등과 같은 복수의 튜브체(15)를 포함하고 있다. 그리고 상기 튜브체(15)의 하단부에는 삽입홀(17)을 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 서브 프레임(20)은 다양한 사양 및 형상을 가진 모터를 장착하기 위한 모듈형 모터 장착부로서, 메인 프레임(10)과 별개로 구비되며 그 메인 프레임(10)의 하단부 즉, 튜브체(15)의 하단부에 접합된다.

상기 서브 프레임(20)은 위에서 언급한 바 있는 서포트 브라켓(30) 및 모터 마운팅 브라켓(50)을 상호 접합하여 구성되며, 다양한 사양 및 형상의 모터를 장착할 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 서포트 브라켓(30)은 메인 프레임(10)의 하단부를 지지하기 위한 것으로, 메인 프레임(10)의 튜브체(15)에 대응하는 복수의 삽입부(31)를 포함하고 있다.

상기 삽입부(31)는 메인 프레임(10)에서 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 삽입되어 접합되는 부분이다. 상기 서포트 브라켓(30)은 모터의 다양한 사양 및 형상에 대응하는 형태로 구비된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 모터 마운팅 브라켓(50)은 다양한 사양 및 형상의 모터를 실질적으로 장착하기 위한 것으로, 서포트 브라켓(30)과 별개로 구비되며 그 서포트 브라켓(30)에 용접 접합된다.

상기 모터 마운팅 브라켓(50)은 모터를 장착하기 위한 장착부(51)를 가지며, 서포트 브라켓(30)의 내측 면에 용접 접합된다. 이에 상기 모터 마운팅 브라켓(50)의 상단 부에는 서포트 브라켓(30)의 내측 면을 따라서 용접 접합되는 접합 단(53)을 형성하고 있다.

그리고, 상기 모터 마운팅 브라켓(50)은 모터의 다양한 사양 및 형상에 대응하는 형태로 구비되는 바, 서포트 브라켓(30)의 내측 형상에 대응하는 외관 형상으로 이루어진다.

따라서, 상기에서와 같은 서포트 브라켓(30) 및 모터 마운팅 브라켓(50)은 상호 용접 접합되며, 모터의 사양 및 형상에 대응하는 모듈형 모터 장착부로서의 서브 프레임(20)으로 구성된다.

이러한 서브 프레임(20)은 서포트 브라켓(30)을 통하여 메인 프레임(10)의 하단부와 접합된다. 여기서, 상기 서브 프레임(20)에는 서포트 브라켓(30)의 내측 면과 모터 마운팅 브라켓(50)의 접합 단(53)을 접합한 제2 접합부(21)를 형성하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 서브 프레임(20)에서 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)는 메인 프레임(10)의 하단부인 튜브체(15)의 삽입홀(17)로 삽입되고, 그 삽입홀(17)의 둘레를 따라서 용접 접합된다. 즉, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)는 튜브체(15)의 삽입홀(17) 둘레를 따라서 그 삽입홀(17)의 입구 단부와 용접 접합된다.

여기서, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)에는 둘레를 따라서 용접 그루브(33)가 형성된다. 상기 용접 그루브(33)는 도 4에서와 같이, 튜브체(15)의 삽입홀(17)로 삽입되는 삽입부(31)의 삽입 부위에 그 삽입홀(17)의 중심부 측으로 형성되는 바, 도 5에서와 같이 튜브체(15)의 삽입홀(17) 입구 단부와 용접 접합된다.

예를 들면 도 6에서와 같이, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)는 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 그 삽입홀(17)의 내주 면과 설정된 갭(G)을 두고 삽입되며, 용접 그루브(33)를 따라서 삽입홀(17)의 입구 단부와 용접 접합될 수 있다.

한편, 도 7에서와 같이, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)가 삽입되는 튜브체(15)의 삽입홀(17) 입구 단부에는 그 삽입홀(17)의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부(35)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)에는 둘레를 따라서 용접 그루브(33)가 형성되는데, 그 용접 그루브(33)는 상기한 절곡부(35)를 통해서 깊이가 늘어나며, 삽입홀(17)의 입구 단부와 용접 접합된다. 즉, 상기 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)는 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 삽입되며, 용접 그루브(33)를 따라서 절곡부(35)와 용접 접합될 수 있다.

이에 상기 메인 프레임(10)의 튜브체(15)와 서브 프레임(20)의 서포트 브라켓(30) 사이에는 삽입홀(17)의 입구 단부와 삽입부(31)의 용접 그루브(33)를 상호 용접 접합한 제3 접합부(41)가 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임(100)의 제조방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프레임의 제조방법을 설명하기 위한 플로우-차트이다.

도 8을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 스탬핑 금형을 통하여 판재를 설정된 형태로 스탬핑 성형하고, 그 스탬핑 성형된 좌우 양측 패널(11)을 서로 용접 접합한 메인 프레임(10)을 제공한다(S11 단계).

여기서, 상기 메인 프레임(10)은 복수의 튜브체(15)를 형성하고 있으며, 그 튜브체(15)의 하단부에는 삽입홀(17)을 형성하고 있다. 그리고 상기 메인 프레임(10)은 좌우 양측 패널(11)을 상호 용접 접합한 제1 접합부(13)를 형성하고 있다.

그런 다음, 본 발명의 실시 예에서는 메인 프레임(10)의 삽입홀(17)에 삽입 가능한 삽입부(31)를 가진 서포트 브라켓(30)을 제공하며(S12 단계), 모터를 장착하기 위한 장착부(51)를 가진 모터 마운팅 브라켓(50)을 제공한다(S13 단계).

상기에서 서포트 브라켓(30)은 모터의 다양한 사양 및 형상에 대응하는 형태로 구비되며, 모터 마운팅 브라켓(50)은 서포트 브라켓(30)의 내측 형상에 대응하는 외관 형상으로 이루어진다.

상기 S12 단계에서는 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)에 둘레를 따라서 용접 그루브(33)를 가공하며, 상기 S13 단계에서는 모터 마운팅 브라켓(50)의 상단 부에 접합 단(53)을 가공한다.

이 후, 본 발명의 실시 예에서는 서포트 브라켓(30)과 모터 마운팅 브라켓(50)을 상호 접합한 서브 프레임(20)을 제공한다(S14 단계).

상기 S14 단계에서는 서포트 브라켓(30)의 내측 면에 모터 마운팅 브라켓(50)의 접합 단(53)을 위치시키고, 그 내측 면과 접합 단(53)을 용접하여 모터의 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임(20)을 제작한다. 이에 상기 서브 프레임(20)에는 서포트 브라켓(30)의 내측 면을 따라서 모터 마운팅 브라켓(50)의 접합 단(53)을 용접 접합한 제2 접합부(21)가 형성된다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 서브 프레임(20)을 서포트 브라켓(30)을 통해 메인 프레임(10)의 하단부에 접합한다(S15 단계).

상기 S15 단계에서는 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)를 메인 프레임(10)의 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 삽입하고, 그 삽입홀(17)의 입구 단부와 삽입부(31)를 용접 접합한다.

구체적으로, 상기 S15 단계에서는 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)를 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 삽입하는데, 그 삽입홀(17)의 내주 면과 삽입부(31)의 외주 면 사이에 설정된 갭(G)을 두고 삽입한다. 그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 삽입부(31)의 용접 그루브(33)와 삽입홀(17)의 입구 단부를 용접 접합한다.

한편, 상기 S11 단계에서는 메인 프레임(10)을 제작하는 과정에, 튜브체(15)의 삽입홀(17) 입구 단부에 그 삽입홀(17)의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부(35)를 가공한다.

이에 상기 S15 단계에서는 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)를 상기한 튜브체(15)의 삽입홀(17)에 삽입하고, 삽입부(31)의 용접 그루브(33)와 절곡부(35)를 용접 접합할 수 있다.

여기서, 상기 메인 프레임(10)의 튜브체(15)와 서브 프레임(20)의 서포트 브라켓(30) 사이에는 삽입홀(17)의 입구 단부와 삽입부(31)의 용접 그루브(33)를 상호 용접 접합한 제3 접합부(41)가 형성된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 바와 같은 일련의 과정을 거치며 모듈형 모터 장착부로서의 서브 프레임(20)을 스탬핑 성형된 메인 프레임(10)의 하단부에 접합한 자전거 프레임(100)을 제작할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 모터의 다양한 사양 및 형상에 대응하는 모듈형 모터 장착부로서의 서브 프레임(20)을 스탬핑 프레임으로서의 메인 프레임(10)에 접합하므로, 모터의 다양한 사양 및 형상에 맞게 스탬핑 금형을 신규로 제작할 필요 없이 단일의 스탬핑 금형으로서 자전거 프레임(100)을 제작할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 서브 프레임(20)을 통하여 한 가지 디자인의 메인 프레임(10)에 다양한 사양 및 형상을 가진 모터를 장착할 수 있기 때문에, 각 제조사별 모터의 상품 구성이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 모터의 다양한 사양 및 형상에 맞게 스탬핑 금형을 신규로 제작할 필요가 없기 때문에, 금형 교체 등의 사이클 타임을 줄일 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 메인 프레임(10)을 한 가지의 디자인으로 제작하고, 서브 프레임(20)을 모터의 사양 및 형상에 맞게 별도로 제작하며, 메인 프레임(10)과 서브 프레임(20)을 서로 접합함으로써, 설비 투자비 및 전체적인 제작 비용을 감소시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 서포트 브라켓(30)의 삽입부(31)에 용접 그루브(33)를 형성하고 그 용접 그루브(33)를 통하여 메인 프레임(10)의 튜브체(15)를 접합하므로, 전체적인 프레임의 생산성과 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 용접 그루브(33)를 이용하여 서포트 브라켓과 메인 프레임(10)을 용접 접합하므로, 용접 작업이 용이하고, 용접 라인의 돌출 부위를 최소화하며 매끄럽게 처리할 수 있기 때문에 프레임의 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 메인 프레임
11: 양측 패널
13: 제1 접합부
15: 튜브체
17: 삽입홀
20: 서브 프레임
21: 제2 접합부
30: 서포트 브라켓
31: 삽입부
33: 용접 그루브
35: 절곡부
41: 제3 접합부
50: 모터 마운팅 브라켓
51: 장착부
53: 접합 단
G: 갭

Claims

메인 프레임;
상기 메인 프레임과 별개로 구비되며 그 메인 프레임의 하단부와 접합되는 서포트 브라켓; 및
상기 서포트 브라켓과 별개로 구비되고, 모터를 장착하기 위한 장착부를 가지며 상기 서포트 브라켓과 접합되는 모터 마운팅 브라켓;을 포함하며,
상기 메인 프레임은 설정된 형태로 스탬핑 성형된 양측 패널을 서로 접합하여 이루어지되, 복수의 튜브체를 포함하고, 상기 튜브체의 하단부에는 삽입홀이 형성되며,
상기 서포트 브라켓은 상기 튜브체의 삽입홀에 삽입 가능하며 그 삽입홀의 둘레를 따라 접합되는 삽입부를 포함하고,
상기 서포트 브라켓의 삽입부에는 둘레를 따라서 용접 그루브가 형성되며, 상기 용접 그루브는 상기 튜브체의 삽입홀 입구 단부와 용접되고,
상기 튜브체는 상기 삽입홀의 입구 단부에 그 삽입홀의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 서포트 브라켓 및 상기 모터 마운팅 브라켓은 상호 접합되며, 모터의 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임으로 구비되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
제3 항에 있어서,
상기 서브 프레임은,
상기 서포트 브라켓을 통해 상기 메인 프레임의 하단부와 접합되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 모터 마운팅 브라켓은,
상기 서포트 브라켓의 내 측면을 따라서 접합되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 삽입홀의 내주 면과 상기 삽입부의 외주 면 사이에는 설정된 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임.
삭제
자전거 프레임의 제조방법에 있어서,
(a) 복수의 튜브체를 형성하며, 상기 튜브체의 하단부에 삽입홀을 가진 메인 프레임을 제공하고;
(b) 상기 메인 프레임의 삽입홀에 삽입 가능한 삽입부를 가진 서포트 브라켓을 제공하며;
(c) 모터를 장착하기 위한 장착부를 가진 모터 마운팅 브라켓을 제공하고;
(d) 상기 서포트 브라켓과 상기 모터 마운팅 브라켓을 접합하며;
(e) 상기 서포트 브라켓의 삽입부를 상기 메인 프레임의 삽입홀에 삽입하고, 상기 삽입홀의 입구 단부와 상기 삽입부를 접합하는 과정을 포함하며,
상기 (b) 과정에서는 상기 서포트 브라켓의 삽입부에 둘레를 따라서 용접 그루브를 형성하고,
상기 (e) 과정에서는 상기 삽입홀의 입구 단부에 그 삽입홀의 중심부 방향으로 절곡된 절곡부를 형성하며, 상기 튜브체의 삽입홀 입구 단부와 상기 용접 그루브를 접합하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
제11 항에 있어서,
상기 (d) 과정에서는,
상기 서포트 브라켓과 모터 마운팅 브라켓을 접합하여 모터의 사양 및 형상에 대응하는 서브 프레임을 제공하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
제11 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는 상기 모터 마운팅 브라켓의 상단부에 접합 단을 형성하고,
상기 (d) 과정에서는 상기 서포트 브라켓의 내측 면에 상기 모터 마운팅 브라켓의 접합 단을 접합하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
제12 항에 있어서,
상기 (e) 과정에서는,
상기 서브 프레임을 상기 서포트 브라켓을 통해 상기 메인 프레임의 하단부에 접합하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
삭제
제11 항에 있어서,
상기 (e) 과정에서는,
상기 삽입홀의 내주 면과 상기 삽입부의 외주 면 사이에 설정된 갭을 형성하며,
상기 튜브체의 삽입홀 입구 단부와 상기 용접 그루브를 접합하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
삭제
제12 항에 있어서,
상기 (a) 과정에서는 양측 패널을 설정된 형태로 스탬핑 성형하고, 그 양측 패널을 서로 접합하여 복수의 튜브체를 형성하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.
제18 항에 있어서,
상기 (a) 과정에서는 상기 메인 프레임에 상기 양측 패널을 접합한 제1 접합부를 형성하고,
상기 (d) 과정에서는 상기 서브 프레임에 상기 서포트 브라켓과 모터 마운팅 브라켓을 접합한 제2 접합부를 형성하며,
상기 (e) 과정에서는 상기 튜브체의 하단부와 상기 서브 프레임의 서포트 브라켓을 접합한 제3 접합부를 형성하는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 제조방법.