KR20160046454A - 알루미늄 프레임 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 프레임을 용접하지 않고 쉽게 조립할 수 있는 알루미늄 프레임 조립체에 관한 것으로서, 상세하게는 알루미늄 프레임에 형성된 탭시트고정공간 내부에 탭시트를 탈착 가능하게 설치하고, 프레임 연결용 탭타이트에 형성된 관통홀을 통과한 고정볼트가 탭시트에 형성된 고정홀에 나사산을 형성하면서 조여지게 하여 고정볼트와 탭시트 사이의 결합력이 보강되어 고정볼트의 풀림을 방지할 수 있게 하여 두 프레임의 연결부가 보다 견고하게 연결될 수 있게 한 알루미늄 프레임 조립체에 관한 것이다.

Description

알루미늄 프레임 조립체{aluminium frame assembly}

본 발명은 알루미늄 프레임 조립체에 관한 것으로서, 상세하게는 알루미늄 프레임을 용접하지 않고 쉽게 조립할 수 있는 알루미늄 프레임 조립체에 관한 것이다.

보다 상세하게 본 발명은 알루미늄 프레임에 형성된 탭시트고정공간 내부에 탭시트를 탈착 가능하게 설치하고, 프레임 연결용 탭타이트에 형성된 관통홀을 통과한 고정볼트가 탭시트에 형성된 고정홀에 나사산을 형성하면서 조여지게 하여 고정볼트와 탭시트 사이의 결합력이 보강되어 고정볼트의 풀림을 방지할 수 있게 하여 두 프레임의 연결부가 보다 견고하게 연결될 수 있게 한 알루미늄 프레임 조립체에 관한 것이다.

어떠한 구조물을 형성하게 위해서는 구조물의 뼈대 역할을 하는 프레임이 사용되고 있으며, 이러한 프레임은 고 하중이므로 구조물의 하중을 높이는 원인이 된다.

특히, 버스 등과 같은 차량의 프레임은 지나치게 무거울 경우 차량의 속도나 연비에 많은 영향을 주므로 가능한 가벼우면서도 강도가 우수한 것이 바람직하다.

이에 알루미늄 등과 같은 경량의 재질로 만들어진 프레임이 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 알루미늄으로 만들어진 프레임을 서로 연결하여 뼈대를 이룰 경우, 프레임들 사이를 서로 연결하기 위해 주로 사용되는 기술이 용접이다.

알루미늄 프레임을 용접하는 기술은 통상의 금속을 용접하는 기술보다 고 난이도의 기술을 요구하므로 용접에 고도의 기술자가 필요할 뿐만 아니라, 용접에 많은 시간이 소요된다. 또한, 용접에 의해 서로 연결된 알루미늄 프레임은 한번 용접하면 분해가 어렵고, 폐기시 분해하는 데 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있다.

이러한 알루미늄 프레임 조립을 위한 기술이 개발되고 있으며, 그 예로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

특허문헌 1은 폐단면을 갖는 알루미늄 스페이스 프레임의 마운팅부 구조에 있어서, 상기 프레임의 폐단면을 일측 절개하여 공간부를 형성하고, 상기 공간부를 통해 폐단면 내측으로 볼팅홀을 갖는 강재의 너트구조체를 삽입하며, 프레임 재질과 동일한 재질로 되어 있고 볼트 관통을 위한 홀을 갖는 덮개부로 상기 공간부를 용융 마감한 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 알루미늄 스페이스 프레임의 마운팅 구조에 관한 것이고,

특허문헌 2는 수직부재와 수평부재의 사이에 압출로 형성된 조인트를 삽입하여 용접시킴으로서 용접면적이 증대되고 스페이스 프레임의 강성도 향상된다. 그리고 부재의 재질과 동일한 재질로 제조되어 용접성을 향상시킨 것이다.

이러한 종래의 알루미늄 프레임 연결 또는 조립 구조는 조립부의 결합력을 강화시킬 수는 있으나, 상기한 바와 같이 용접 방법이 병행됨으로써 프레임의 연결 또는 조립에 많은 인력과 시간이 소요됨으로써 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

1. 대한민국 특허공개 제2004-0089190호 2. 대한민국 특허공개 제2001-0047982호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 알루미늄 프레임을 용접하지 않고 쉽게 조립할 수 있는 알루미늄 프레임 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 알루미늄 프레임에 형성된 탭시트고정공간 내부에 탭시트를 탈착 가능하게 설치하고, 프레임 연결용 탭타이트에 형성된 관통홀을 통과한 고정볼트가 탭시트에 형성된 고정홀에 나사산을 형성하면서 조여지게 하여 고정볼트와 탭시트 사이의 결합력이 보강되어 고정볼트의 풀림을 방지할 수 있게 하여 두 프레임의 연결부가 보다 견고하게 연결될 수 있게 한 알루미늄 프레임 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 알루미늄 프레임 조립체는 알루미늄으로 만들어진 프레임을 "T"형 또는 "+"형으로 조립하는 조립체에 있어서, 상기 프레임의 폭 방향 단부 양 가장자리에는 걸림단부가 안쪽으로 굽혀진 걸림턱이 길이 방향으로 형성되어 안쪽에 탭시트고정공간이 형성되고,

상기 탭시트고정공간을 따라 원하는 위치로 이동시킬 수 있고, 상기 프레임의 측벽과 걸림단부 사이의 공간에 끼워져 걸리는 걸림턱이 형성되며, 고정홀이 형성된 탭시트; 두 프레임 사이에 설치되고, 탭시트에 형성된 고정홀에 대응되는 관통홀이 형성된 탭타이트; 및 상기 탭타이트의 관통홀을 관통하여 탭시트에 형성된 고정홀에 조여져 탭시트와 탭타이트 사이에 프레임의 걸림턱이 끼인 상태로 고정되게 하되, 외주면에 형성된 나사산이 상기 고정홀의 벽에 나사산을 형성하며 조여져 풀림이 방지되는 고정볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림턱에 형성된 안쪽으로 굽혀진 걸림단부의 안쪽에는 경사면이 형성되고, 탭시트의 걸림턱에는 상기 경사면에 대향되는 경사면이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 탭시트에 형성된 고정홀의 지름은 고정볼트의 나사산이 형성된 부분의 바깥지름보다 작은 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체는 탭시트를 서로 연결되는 두 알루미늄 프레임에 형성된 탭시트고정공간에 끼우고, 바깥쪽에 탭타이트를 고정볼트로 고정시켜 두 프레임에 설치된 탭시트가 텝타이트에 의해 연결되게 함에 의해 두 알루미늄 프레임이 일제로 연결될 수 있어 두 프레임을 보다 쉽게 연결할 수 있는 효과가 있다.

특히, 탭시트에는 고정볼트의 나사부의 바깥지름보다 작은 지름을 갖는 고정홀을 형성하고, 고정볼트를 조여 고정볼트에 형성된 나사산이 고정홀의 내벽을 파고들면서 나사산을 형성하게 하여 고정볼트의 나사산과 탭시트의 고정홀에 형성되는 나사산이 긴밀하게 접촉되게 하여 고정볼트가 탭시트로부터 풀이지 않게 함으로써 두 프레임 사이가 견고하게 연결되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체의 일부를 도시한 사사도
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체의 일부를 도시한 분해사사도
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체의 일부를 도시한 정단면도
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체의 일부를 도시한 측면도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 알루미늄 프레임을 용접하지 않고 쉽게 조립할 수 있을 뿐만 아니라, 고정볼트가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체는 탭시트고정공간(120)이 형성된 알루미늄 프레임(이하, "프레임"이라 통칭함)(100), 프레임의 탭시트고정공간(120)에 끼워져 결합되는 탭시트(10), 두 프레임에 설치된 탭시트(10)를 서로 연결하는 탭타이트(20)로 이루어진다.

상기 프레임(100)은 통상적으로 사용되는 프레임의 하나가 될 수 있으나, 도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이, 적어도 탭시트(10)가 설치되어 걸리는 탭시트고정공간(120)을 구비하고 있어야 한다.

이러한 프레임(100)은 도시한 바와 같이 두 측벽 사이에 다수의 보강날개들이 설치되어 있어 두 측벽이 변형되는 것을 방지하였으며, 폭 방향의 양단에 각각 탭시트고정공간(120)이 길이 방향으로 길게 형성되어 있다.

상기 탭시트고정공간(120)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 프레임의 폭 방향 양단에 각각 형성되고, 폭 방향 양 단부를 안쪽으로 절곡하여 걸림턱(110)을 형성함으로써 걸림턱과 양측벽 및 보강날개에 의해 이루어진 공간이고, 걸림턱(110)들 사이에는 탭시트(10)가 노출될 수 있도록 프레임의 길이 방향으로 길게 개방되어 있다.

상기 탭시트고정공간(120)에 끼워져 설치되는 탭시트(10)는 도 2에 도시한 바와 같이 하나 이상의 고정홀(10h)이 형성되어 있으며, 이 고정홀(10h)에 탭타이트(20)를 관통한 고정볼트(30)가 조여짐에 의해 탭시트(10)와 탭타이트(30) 사이에 프레임의 걸림턱(110)이 끼인 상태로 고정됨에 의해 두 프레임(100)이 서로 연결되는 것이다.

이러한 본 발명의 알루미늄 프레임 조립체는 너트를 사용하지 않고 고정볼트 만을 사용하여 두 프레임을 연결함으로써 조립성이 향상될 수 있다.

특히, 탭시트(10)에 조여지는 고정볼트(30)가 탭시트로부터 풀리는 것을 방지할 수 있도록 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)에는 나사산을 형성하지 않았다. 즉, 고정볼트(30)가 고정홀(10h)에 조여지는 과정에서 고정볼트(30)에 형성된 나사산이 고정홀의 내벽을 탭핑(tapping)하여 나사산을 형성하면서 조여짐에 의해 고정볼트(30)의 나사산과 탭시트의 고정홀(10h)에 형성된 나사산이 보다 긴밀하게 치합(齒合)되어 고정볼트가 풀리는 것을 방지할 수 있어 두 프레임의 결합을 견고하게 할 수 있는 것이다.

이렇게 고정볼트(30)가 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)의 내벽을 탭핑할 수 있도록 상기 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)의 지름(R1)은 고정볼트(30)의 나사산이 형성된 부분의 바깥지름(R2)보다 작은 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)의 지름이 고정볼트(30)의 나사산이 형성된 부분의 안지름과 같은 것이 바람직하다.

또한, 상기 프레임(100)의 걸림턱(110)의 단부는 안쪽으로 굽혀져 걸림단부(110e)를 형성하고, 탭시트(10)에는 상기 걸림단부(100e)와 프레임의 측벽 사이의 공간에 끼워지는 걸림턱(10d)을 형성하는 것이다.

이렇게 탭시트(10)에 걸림턱(10d)을 형성할 경우 도 4에 도시한 바와 같이 걸림턱(10d)이 프레임(100)에 형성된 걸림단부(110e)와 측벽 사이 공간에 끼워져 걸림으로써 고정볼트(30)가 조여져 탭시트(10)가 바깥쪽의 탭타이트(20) 쪽으로 당겨져도 탭시트(10)가 프레임의 탭시트고정공간(120)으로부터 벗어나지 않게 될 뿐만 아니라, 탭시트(10)와 프레임(100)의 접촉 면적이 넓어져 결합력이 보강될 수 있는 것이다.

또한 본 발명에 따른 알루미늄 프레임 조립체는 상기 프레임(100)의 걸림턱(110) 단부에 안쪽으로 굽혀진 걸림단부(110e)의 안쪽에 경사면(110s)을 형성하고, 탭시트의 걸림턱(10d)에는 상기 경사면(110s)에 대향되는 경사면(10s)을 형성하여 고정볼트(30)가 조여질 때 경사면들이 서로 미끄러져 결합되면서 탭시트(10)가 탭타이트(20)측으로 당겨지면서 프레임(100)의 걸림턱(110) 및 걸림단부(110e)와 밀착되어 결합력이 보강되는 것이다.

이러한 본 발명에 알루미늄 프레임 조립체를 이용하여 조립되는 프레임은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 "T"형으로 조립되거나 도 3에 도시한 바와 같이 "+"형으로 조립될 수 있다.

10: 탭시트
10d: 걸림턱 10h: 고정홀
10s: 경사면
20: 탭타이트
20h: 관통홀 20r: 보강날개
30: 고정볼트
100: 프레임
110: 걸림턱 110e: 걸림단부 110s: 경사면
120: 탭시트고정공간

Claims (3)

1. 알루미늄으로 만들어진 프레임(100)을 "T"형 또는 "+"형으로 조립하는 조립체에 있어서,
   상기 프레임(100)의 폭 방향 단부 양 가장자리에는 걸림단부(110e)가 안쪽으로 굽혀진 걸림턱(110)이 길이 방향으로 형성되어 안쪽에 탭시트고정공간(120)이 형성되고,
   상기 탭시트고정공간(120)을 따라 원하는 위치로 이동시킬 수 있고, 상기 프레임의 측벽과 걸림단부 사이의 공간에 끼워져 걸리는 걸림턱(10d)이 형성되며, 고정홀(10h)이 형성된 탭시트(10);
   두 프레임 사이에 설치되고, 탭시트(10)에 형성된 고정홀에 대응되는 관통홀(20h)이 형성된 탭타이트(20);
   상기 탭타이트(20)의 관통홀(20h)을 관통하여 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)에 조여져 탭시트와 탭타이트 사이에 프레임의 걸림턱(110)이 끼인 상태로 고정되게 하되, 외주면에 형성된 나사산이 상기 고정홀의 벽에 나사산을 형성하며 조여져 풀림이 방지되는 고정볼트(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 프레임 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림턱(110)에 형성된 안쪽으로 굽혀진 걸림단부(110e)의 안쪽에는 경사면(110s)이 형성되고,
   탭시트(10)의 걸림턱(10d)에는 상기 경사면(110s)에 대향되는 경사면(10s)이 형성된 것을 특징으로 하는 알루미늄 프레임 조립체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탭시트(10)에 형성된 고정홀(10h)의 지름(R1)은 고정볼트(30)의 나사산이 형성된 부분의 바깥지름(R2)보다 작은 것을 특징으로 하는 알루미늄 프레임 조립체.
   
   

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