KR20210070806A - 차량용 차체 - Google Patents

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KR20210070806A
KR20210070806A KR1020190160980A KR20190160980A KR20210070806A KR 20210070806 A KR20210070806 A KR 20210070806A KR 1020190160980 A KR1020190160980 A KR 1020190160980A KR 20190160980 A KR20190160980 A KR 20190160980A KR 20210070806 A KR20210070806 A KR 20210070806A
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KR1020190160980A
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윤현철
모진영
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 본 발명은 차체의 조립을 단순화하면서도 차량의 디자인 자유도를 확보 가능한 차량용 차체에 관한 것으로, 본 발명에서는, 트러스 구조로 형성되어 차체의 외판을 이루는 아우터패널과 차체의 골격을 이루는 프레임바디 사이에 마련되고, 상기 프레임바디에 분리 가능하게 결합되는 프레임조립체;를 포함하는 차량용 차체가 소개된다.

Description

차량용 차체{BODY FOR VEHICLES}
본 발명은 차체의 조립을 단순화하면서도 차량의 디자인 자유도를 확보 가능한 차량용 차체에 관한 것이다.
기존의 소형 자동차의 차체 구조는, 일반적인 차량 디자인에서 리어도어부만 잘라낸 형태의 모노코크 차체 구조가 적용된다.
그러나, 이는 리어도어부만 삭제한 통상적인 모노코크 차체 구조로서, 금형을 이용한 프레스 가공을 통해 부품을 가공 및 용접하여 차체를 생산함으로써, 프레스공장, 차체 용접공장, 도장공장 등의 대규모 설비투자가 필요한 것은 물론, 디자인자유도가 낮은 단점이 있다.
특히, 기존의 차체는 차량의 외면을 형성하는 아우터패널이 차체의 바디를 감싸는 구조로 결합됨으로써, 바디의 경로에 따라 차량의 디자인이 결정되는 경우 디자인 자유도가 떨어지는 문제가 있고, 차량의 디자인에 따라 바디의 경로가 변경되는 경우 바디를 공용화하기에 어려운 문제가 있다.
따라서, 다양한 디자인에 대응 가능하고, 스마트팩토리 환경에서 친환경 및 저비용으로 용이하게 생산이 가능한 새로운 차체 구조가 요구되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2009-0035148 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차체의 조립을 단순화하면서도 차량의 디자인 자유도를 확보 가능한 차량용 차체를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 트러스 구조로 형성되어 차체의 외판을 이루는 아우터패널과 차체의 골격을 이루는 프레임바디 사이에 마련되고, 상기 프레임바디에 분리 가능하게 결합되는 프레임조립체;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프레임조립체는 프레임바디에 볼팅 체결될 수 있다.
상기 프레임조립체는, 상기 프레임바디를 따라 형성된 아우터패널의 내면에 접착될 수 있다.
상기 프레임조립체는, 상기 아우터패널의 안쪽면 일측에 접착 결합되는 제1파이프; 상기 제1파이프와 소정의 간격을 두고, 상기 아우터패널의 안쪽면 타측에 접착 결합되는 제2파이프; 상기 제1파이프와 제2파이프에 차례대로 반복적으로 결합되어, 상기 제1파이프와 제2파이프 사이에서 트러스 구조를 형성하면서 연결되는 연결파이프;를 포함할 수 있다.
상기 제1파이프와 제2파이프는 상기 아우터패널의 테두리를 따라 결합될 수 있다.
서로 이웃하는 연결파이프 사이에 프레임바디를 향하여 마운팅브라켓이 결합되고; 상기 마운팅브라켓과 프레임바디가 볼팅 체결될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 새로운 아우터패널의 교체시, 프레임조립체를 프레임바디로부터 분리하여 아우터패널을 분리함으로써, 아우터패널의 교체작업이 쉽고 간편하게 이루어지는 효과가 있다.
더욱이, 신규 디자인의 아우터패널을 적용하는 경우 프레임바디의 구조는 그대로 유지하면서 프레임조립체 및/또는 아우터패널만 변경하여 조립함으로써, 차체 구조 변경이 필요하지 않아, 저비용으로 차량의 디자인 자유도를 확보하는 효과도 있다.
또한, 프레임바디와 아우터패널이 비용접 구조로 연결됨으로써, 용접가공을 위한 차체 생산라인이 불필요하고, 이에 친환경적인 스마트 팩토리 환경을 구현하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차체 프레임바디에 아우터패널이 조립된 상태를 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 아우터패널이 분리된 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 아우터패널과 프레임조립체가 분리된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 아우터패널의 내면에 프레임조립체가 결합된 상태를 도시한 도면.
도 5는 도 1의 A - A선 단면도.
도 6은 본 발명의 프레임조립체를 분리하여 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 초소형 전기자동차의 차체(1)에 적용이 가능한 것으로, 프레임바디(30)와 아우터패널(20) 사이에 프레임조립체(10)가 결합되는데, 특히 아우터패널(20)이 프레임조립체(10)를 통해 프레임바디(30)에 결합되는 구조가 된다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 프레임조립체(10)는 트러스 구조로 형성되는 것으로, 차체(1)의 외판을 이루는 아우터패널(20)과 차체(1)의 골격을 이루는 프레임바디(30) 사이에 마련된다.
그리고, 상기 프레임조립체(10)가 상기 프레임바디(30)에 분리 가능하게 결합되는 구조가 된다.
예컨대, 상기 아우터패널(20)은 차량의 측면을 덮는 플라스틱 재질의 사이드 아우터패널(20)일 수 있는 것으로, 상기 사이드 아우터패널(20) 중 필러에 해당되는 부분에 프레임조립체(10)의 일면이 결합되고, 상기 프레임조립체(10)의 타면이 상기 프레임바디(30)에 분리 가능하게 결합된다.
특히, 상기 프레임조립체(10)가 상기 프레임바디(30)에 볼팅(B)구조에 의해 체결됨으로써, 상기 프레임바디(30)로부터 프레임조립체(10)가 간편하게 체결 및 분리된다.
이 같은 구성에 따라, 새로운 아우터패널(20)의 교체가 필요한 경우, 프레임조립체(10)를 프레임바디(30)로부터 분리하면 아우터패널(20)이 함께 분리됨으로써, 아우터패널(20)의 교체작업이 쉽고 간편하게 이루어지게 된다.
더욱이, 신규 디자인의 아우터패널(20)을 적용하는 경우, 프레임바디(30)의 구조는 그대로 유지하면서 프레임조립체(10) 및/또는 아우터패널(20)만 변경하여 적용함으로써, 차체(1) 구조 변경이 필요하지 않아, 저비용으로 차량의 디자인 자유도를 확보할 수 있게 된다.
또한, 프레임바디(30)와 아우터패널(20)이 비용접 구조로 연결됨으로써, 용접가공을 위한 차체 생산라인이 불필요하고, 이에 친환경적인 스마트 팩토리 환경을 구현하게 된다.
아울러, 도 4를 참조하면, 상기 프레임조립체(10)는, 상기 프레임바디(30)를 따라 형성된 아우터패널(20)의 내면에 접착되는 구조가 된다.
예컨대, 차체(1)의 골격을 이루는 프레임바디(30) 중에서 필러에 해당하는 프레임바디(30) 부분을 따라 사이드 아우터패널(20)이 형성되는바, 상기 필러에 해당하는 사이드 아우터패널(20)의 내면에 프레임조립체(10)가 구비된다.
도 4 및 도 6을 참조하여, 상기 프레임조립체(10)와 아우터패널(20)의 결합구조를 살펴보면, 상기 아우터패널(20)의 안쪽면 일측에 제1파이프(12)가 결합되고, 상기 제1파이프(12)와 소정의 간격을 두고, 상기 아우터패널(20)의 안쪽면 타측에 제2파이프(14)가 결합된다.
그리고, 상기 제1파이프(12)와 제2파이프(14)에 연결파이프(16)가 차례대로 반복적으로 결합되어, 상기 연결파이프(16)가 상기 제1파이프(12)와 제2파이프(14) 사이에서 트러스 구조를 형성하면서 연결되는 구조가 된다.
예컨대, 사이드 아우터패널(20)의 경우, 루프 측과 이어지는 아우터패널(20)의 내면에 얇고 긴 파이프 형상의 제1파이프(12)가 접착제에 의해 접착되고, 도어 측과 이어지는 아우터패널(20)의 내면에 얇고 긴 파이프 형상의 제2파이프(14)가 접착제의해 접착된다.
그리고, 상기 제1파이프(12)와 제2파이프(14) 사이의 한쪽 끝에서 반대쪽 끝까지 연결파이프(16)가 제1파이프(12)와 제2파이프(14)에 지그재그 형상으로 결합됨으로써, 상기 제1파이프(12) 및 연결파이프(16)와, 제2파이프(14) 및 연결파이프(16)가 연속적으로 삼각형을 이루면서 트러스 구조를 형성하게 된다. 이때에, 상기 파이프들은 용접 또는 볼팅(B) 방식으로 결합될 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 프레임조립체(10)가 트러스 구조를 이루어 아우터패널(20)에 결합됨으로써, 아우터패널(20)의 강성을 향상시키는 것은 물론 중량을 감소시키게 되고, 또한 제1파이프(12) 및 제2파이프(14)가 접착제에 의해 아우터패널(20)에 접착됨으로써, 아우터패널(20)의 디자인 변경시 프레임바디(30)의 구조는 유지하면서 프레임조립체(10) 및/또는 아우터패널(20)만 변경하여 적용하게 되는바, 차체(1)의 구조 변경이 필요하지 않아, 저비용으로 차량의 디자인 자유도를 확보할 수 있게 된다.
아울러, 상기 제1파이프(12)와 제2파이프(14)는 상기 아우터패널(20)의 테두리를 따라 접합 결합되는 구조가 된다.
즉, 루프 측과 이어지는 아우터패널(20) 위쪽 테두리를 따라 제1파이프(12)가 접합되고, 도어 측과 이어지는 아우터패널(20) 아래쪽 테두리를 따라 제2파이프(14)가 접합됨으로써, 프레임조립체(10)가 접합되는 아우터패널(20) 영역의 강성을 더욱 향상시키게 된다.
계속해서, 도 5를 참조하면, 본 발명은 서로 이웃하는 연결파이프(16) 사이에 프레임바디(30)를 향하여 마운팅브라켓(18)이 결합되고, 상기 마운팅브라켓(18)과 프레임바디(30)가 볼팅(B) 체결된다.
예컨대, 상기 마운팅브라켓(18)의 일부가 프레임바디(30)를 향해 돌출되는 구조로 결합되고, 상기 마운팅브라켓(18)이 상기 프레임바디(30)에 끼워진 상태에서 상기 프레임바디(30)를 관통하여 마운팅브라켓(18)이 볼트가 체결 결합될 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따라 사이드 아우터패널(20)을 프레임바디(30)에 결합하는 과정을 예시하여 설명하면, 먼저 도 6과 같이 제1파이프(12)와 제2파이프(14) 사이에 연결파이프(16)를 결합하고, 상기 연결파이프(16)의 일부에 마운팅브라켓(18)을 용접 접합하여 프레임조립체(10)를 마련한다.
이어서, 도 3 및 도 4와 같이 상기 프레임조립체(10)의 제1파이프(12)를 사이드 아우터패널(20)의 루프 측 테두리에 접착하고, 제2파이프(14)를 사이드 아우터패널(20)의 도어 측 테두리에 접착함으로써, 상기 프레임조립체(10)를 사이드 아우터패널(20)의 내면에 접착시킨다.
그리고, 도 2와 같이 프레임조립체(10)에 접합된 마운팅브라켓(18)을 필러부분에 해당하는 프레임바디(30)에 볼팅(B) 체결함으로써, 도 1 및 도 5와 같이 사이드 아우터패널(20)을 프레임바디(30)에 결합할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 새로운 아우터패널(20)을 교체하는 경우, 프레임조립체(10)를 프레임바디(30)로부터 분리하여 아우터패널(20)을 분리시키게 됨으로써, 아우터패널(20)의 교체작업이 쉽고 간편하게 이루어지게 된다.
더욱이, 아우터패널(20)의 신규 디자인을 적용하는 경우에 프레임바디(30)의 구조는 그대로 유지하면서 프레임조립체(10) 및/또는 아우터패널(20)만 변경하여 적용함으로써, 차체(1) 구조 변경이 필요하지 않아, 저비용으로 차량의 디자인 자유도를 확보할 수 있게 된다.
또한, 프레임바디(30)와 아우터패널(20)이 비용접 구조로 연결됨으로써, 용접가공을 위한 차체 생산라인이 불필요하고, 이에 친환경적인 스마트 팩토리 환경을 구현하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
1 : 차체
10 : 프레임조립체
12 : 제1파이프
14 : 제2파이프
16 : 연결파이프
18 : 마운팅브라켓
20 : 아우터패널
30 : 프레임바디

Claims (6)

  1. 트러스 구조로 형성되어 차체의 외판을 이루는 아우터패널과 차체의 골격을 이루는 프레임바디 사이에 마련되고, 상기 프레임바디에 분리 가능하게 결합되는 프레임조립체;를 포함하는 차량용 차체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임조립체는 프레임바디에 볼팅 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임조립체는,
    상기 프레임바디를 따라 형성된 아우터패널의 내면에 접착되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임조립체는,
    상기 아우터패널의 안쪽면 일측에 접착 결합되는 제1파이프;
    상기 제1파이프와 소정의 간격을 두고, 상기 아우터패널의 안쪽면 타측에 접착 결합되는 제2파이프;
    상기 제1파이프와 제2파이프에 차례대로 반복적으로 결합되어, 상기 제1파이프와 제2파이프 사이에서 트러스 구조를 형성하면서 연결되는 연결파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1파이프와 제2파이프는 상기 아우터패널의 테두리를 따라 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
  6. 청구항 4에 있어서,
    서로 이웃하는 연결파이프 사이에 프레임바디를 향하여 마운팅브라켓이 결합되고;
    상기 마운팅브라켓과 프레임바디가 볼팅 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
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