KR19980045342A - 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체, 특히 알루미늄 스페이스 프레임(Al space frame)의 각 부재를 높은 강도 및 강성을 갖도록 연결할 수 있는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에서 부재 연결구는 프론트 필라가 결합되는 사각형 몸체의 세 측면에 A-필라와 대쉬 패널 멤버와 프론트 사이드 멤버를 결합하기 위한 연결돌기부가 일체로 형성되어 이루어지며, 연결방법은 상술한 부재 연결구에 알루미늄 스페이스 프레임의 각 부재를 삽입하여 연결한 후, 각 부재와 부재 연결구의 연결구를 접착제 및 또는 미그 용접등으로 접합하는 것으로 이루어진다. 이와 같은 본 발명은 연결하고자 하는 부재의 형상에 맞게 제작된 부재 연결구를 이용하여 각 부재를 연결한 후 접착제 또는 용접으로 결합하는 것으로써, 접합부의 고강성 및 고강도를 이룰 수 있다.

Description

알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법

본 발명은 차체, 특히 알루미늄 스페이스 프레임(Al space frame)의 각 부재를 높은 강도 및 강성을 갖도록 연결할 수 있는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법에 관한 것이다.

최근, 환경 문제와 차체의 경량화 요구에 따라 알루미늄 압출재로 이루어지는 스페이스 프레임의 개발이 국내,외에서 활발히 전개되고 있다. 이러한 알루미늄 스페이스 프레임 개발의 핵심 사항은 각 부재의 연결구조 및 연결방법이다. 기존의 스틸 차량에서는 각각의 부재를 점용접으로 접합하여 연결하고 있으나, 알루미늄은 점용접이 현실적으로 어렵기 때문에 본딩(bonding)이나 볼팅(bolting) 등의 새로운 연결구조 및 방법이 요구되고 있으며, 또한 차체의 강성은 부재 연결부의 연결방법 및 강성에 큰 영향을 받으므로, 알루미늄 스페이스 프레임의 제작에 있어서, 각 부재의 연결구조 및 방법은 매우 큰 문제로 부각되고 있고, 또 이를 자동차에 적용하기 위하여 해결하여야 할 과제로 남아 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 프레임의 각 부재를 높은 강성 및 강도를 갖도록 연결할 수 있는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 알루미늄 스페이스 프레임의 일부를 나타낸 도면으로써 연결 대상부분의 한 예를 보인 사시도.

도 2는 본 발명의 부재 연결구 및 이 부재 연결구를 이용하여 프레임의 각 부재를 연결하는 구조를 보인 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 프론트 필라2 : A-필라

3 : 대쉬 패널 멤버4 : 프론트 사이드 멤버

5 : 부재 연결구5a : 연결구 몸체

5b, 5c, 5d : 연결돌기부

상기와 같은 본 발명의 목적은, 알루미늄 스페이스 프레임의 프론트 필라, A-필라, 대쉬 패널 멤버 및 프론트 사이드 멤버를 연결하는 부재 연결구로서, 프론트 필라가 결합되는 사각형 몸체의 세 측면에 A-필라와 대쉬 패널 멤버와 프론트 사이드 멤버를 결합하기 위한 연결돌기부가 일체로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구를 제공함으로써 달성된다.

또한 본 발명의 목적은, 상기한 부재 연결구에 알루미늄 스페이스 프레임의 각 부재를 삽입하여 연결한 후, 각 부재와 부재 연결구의 연결부를 접합하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결방법을 제공하는 것에 의하여 달성된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

첨부한 도 1은 알루미늄 스페이스 프레임의 일부를 나타낸 도면으로써 연결 대상부분의 한 예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 부재 연결구 및 이 부재 연결구를 이용하여 프레임의 각 부재를 연결하는 구조를 보인 사시도이다.

도면에서 참조 부호 1은 프론트 필라 이고, 2는 A-필라, 3은 대쉬 패널 멤버, 4는 프론트 사이드 멤버이다. 또한 5는 부재 연결구이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 부재 연결구(5)는 프론트 필라(1)에 결합되는 사각형 몸체(5a)로 이루어져 있으며, 이 몸체(5a)의 적어도 세 측면에는 A-필라(2), 대쉬 패널 멤버(3) 및 프론트 사이드 멤버(4)를 결합하기 위한 연결돌기부(5b)(5c)(5d)가 일체로 돌설되어 있다.

여기서, 상기한 바와 같은 구조를 갖는 부재 연결구는 피연결체인 프레임의 각 부재와 동일한 알루미늄 압출재로 구성되어 양산에 문제가 없도록 함이 바람직하다.

상기와 같이 된 부재 연결구(5)를 이용하여 프레임의 각 부재를 연결하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 부재 연결구(5)에 연결하고자 하는 프레임의 각 부재, 예컨대 프론트 필라(1)와, A-필라(2)와, 대쉬 패널 멤버(3)와, 프론트 사이드 멤버(4)를 끼워 결합한다. 여기서 프론트 필라(1)는 부재 연결구(5)의 몸체(5a) 하단부에 위치되고, 그외 A-필라(2), 대쉬 패널 멤버(3) 및 프론트 사이드 멤버(4)는 부재 연결구의 해당 연결돌기부(5b)(5c)(5d)에 각각 끼워진다.

상기와 같이 가조립된 상태에서, 부재 연결구(5)와 각 부재(1)(2)(3)(4)의 연결부를 접착제를 이용하여 접합한다. 이 때 양산 적용시에는 각 부재 및 부재 연결구에 형성되어 있는 접착제 주입홀(6)을 통하여 로버트에 의한 접착제를 주입시켜서 접합한다. 이와 같은 접착제에 의한 접합은 최근 별도의 경화 과정이 필요없는 접착제들이 많이 개발됨으로써 큰 무리 없이 행할 수 있다.

또한 본 발명은 각각의 부재를 부재 연결구에 삽입하여 연결한 후, 이들 연결부를 접합함에 있어서, 상술한 바와 같은 접착제를 이용하지 않고, 연결부 둘레를 용접, 보다 구체적으로 미그(MIG) 용접 방법으로 접합할 수도 있다. 이 경우에 있어서도 최근에는 용접의 자동화가 이루어짐으로써 양산시에도 유리하게 적용할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 프레임의 부재 연결방법은 알루미늄 스페이스 프레임 뿐만 아니라 일반 차체에 있어서도 강성이 요구되는 주요 접합부, 예를 들면 A-필라 로우 파트 부위 등과 같은 접합부에 이용할 수 있으며, 또 향후 알루미늄이나 복합재료 등의 경량 차체의 접합에도 유리하게 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법은, 연결하고자 하는 부재의 형상에 맞게 제작된 부재 연결구를 이용하여 각 부재를 연결한 후 접착제 또는 용접으로 결합하는 것으로써, 접합부의 고강성 및 고강도를 이룰 수 있다. 또한 본 발명은 부재 연결구의 재질을 부재와 동일한 알루미늄 압출재로 설계함으로써 양산에도 유리하여 생산성 향상을 기할 수 있으며, 향후 알루미늄이나 복합 재료 등의 경량 차체용 접합 방법으로 매우 유리하게 적용할 수 있다.

이상에서는 본 발명에 의한 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구 및 이를 이용한 부재 연결방법을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 알루미늄 스페이스 프레임의 프론트 필라, A-필라, 대쉬 패널 멤버 및 프론트 사이드 멤버를 연결하는 부재 연결구로서,

   프론트 필라가 결합되는 사각형 몸체의 세 측면에 A-필라와 대쉬 패널 멤버와 프론트 사이드 멤버를 결합하기 위한 연결돌기부가 일체로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결구의 몸체 및 각 연결돌기부는 피연결체의 재질과 동일한 알루미늄 압출재인 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항 기재의 부재 연결구에 알루미늄 스페이스 프레임의 각 부재를 삽입하여 연결한 후, 각 부재와 부재 연결구의 연결부를 접합하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결방법.
4. 제 3항에 있어서, 부재와 부재 연결구의 접합은 접착제 접합인 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결방법.
5. 제 3 항에 있어서, 부재와 부재 연결구의 접합은 미그 용접에 의한 접합인 것을 특징으로 하는 알루미늄 스페이스 프레임의 부재 연결방법.