KR20220086174A

KR20220086174A - 프레임 연결 구조 및 방법

Info

Publication number: KR20220086174A
Application number: KR1020200176380A
Authority: KR
Inventors: 송원기
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-06-23
Also published as: US11498624B2; CN114633054A; US20220185389A1

Abstract

프레임 연결 구조가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 프레임 연결 구조는, ⅰ)인너부 및 아웃터부가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면을 가지며, 제1 폐단 면에서 연장된 적어도 하나의 플랜지부를 포함하는 제1 바디 멤버와, ⅱ)인너부 및 아웃터부가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면을 가지며, 플랜지부에 스폿 용접되는 제2 바디 멤버를 포함할 수 있다.

Description

프레임 연결 구조 및 방법 {FRAME JOINT STRUCTURE AND METHOD}

본 발명의 실시 예는 프레임 연결 구조 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 프레임 연결 구조 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 프레임(frame)은 를 구성하는 각종 장치나 차체(body)를 설치하는 부분으로, 차체에서 전달되는 하중 및 전후 차축의 반력 등을 지지하는 자동차의 골격에 해당하는 구조물이다.

스페이스 프레임(space frame)은 강판이나 파이프를 연결하여 골격을 구성한 프레임의 한 종류로서, 가벼우면서 강성이 높은 장점이 있다.

이러한 스페이스 프레임은 차체에 가해지는 모든 하중을 멤버들이 담당하게 되고, 이로 인해 멤버들의 연결 강건성 확보가 무엇보다 중요하다.

종래에는 스페이스 프레임의 멤버들을 CO2 용접이나 볼팅 등으로 연결하고 있으나, 이러한 방법들은 생산성, 원가 및 품질 확보 측면에서 다소 불리하다.

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

본 발명의 실시 예들은 폐 단면을 지닌 멤버들이 스폿 용접으로 결합될 수 있도록 한 프레임의 연결 구조 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조는, ⅰ)인너부 및 아웃터부가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면을 가지며, 상기 제1 폐단 면에서 연장된 적어도 하나의 플랜지부를 포함하는 제1 바디 멤버와, ⅱ)인너부 및 아웃터부가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면을 가지며, 상기 플랜지부에 스폿 용접되는 제2 바디 멤버를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조는, 상기 제1 바디 멤버의 인너부와 상기 제2 바디 멤버의 인너부에 연결되는 조인트를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제1 바디 멤버는 상기 인너부와 아웃터부 사이에 폐 구간을 두고 상기 폐 구간에서 상하 방향으로 연장되는 제1 플랜지부와, 상기 폐 구간에서 차폭 방향으로 연장되는 제2 플랜지부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제1 및 제2 플랜지부는 상기 인너부와 아웃터부가 납작하게 컬링된 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제1 플랜지부에는 상기 제2 바디 멤버의 아웃터부가 스폿 용접될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제2 플랜지부에는 판넬이 스폿 용접될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 조인트는 상기 제2 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 연결되며, 상기 제2 바디 멤버의 인너부에 스폿 용접되는 제2 부분을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제2 바디 멤버는 상기 아웃터부에 구비되며, 상기 제1 바디 멤버의 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 접합 단부와, 상기 인너부에 구비되며, 상기 조인트에 스폿 용접되는 제2 접합 단부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제2 접합 단부는 상기 제1 바디 멤버의 인너부와 설정된 간격을 두고 배치되며, 상기 인너부와의 사이에 스폿 용접 건이 진입 가능한 용접 공간을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제2 바디 멤버는 상기 제2 폐 단면에서 연장된 적어도 하나의 제3 플랜지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제3 플랜지부는 상기 인너부와 아웃터부 사이에 폐 구간을 두고 상기 폐 구간의 양측에서 차체 전후 방향을 따라 각각 연장될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 제3 플랜지부는 상기 인너부와 아웃터부가 납작하게 컬링된 형태로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조에 있어서, 상기 조인트는 상기 제1 바디 멤버의 상기 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 연결되고, 상기 제2 바디 멤버의 상기 제2 접합 단부에 스폿 용접되며, 상기 용접 공간을 폐쇄하는 제2 부분과, 상기 제2 부분에 일체로 연결되며, 상기 제3 플랜지부에 스폿 용접되는 제3 부분을 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 방법은, (a) 인너부 및 아웃터부가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면과, 상기 제1 폐단 면에서 연장된 제1 및 제2 플랜지부를 포함하는 제1 바디 멤버를 제공하고, (b) 인너부 및 아웃터부가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면과, 상기 아웃터부에 구비되는 제1 접합 단부와, 상기 인너부에 구비되는 제2 접합 단부와, 상기 제2 폐 단면에서 연장된 제3 플랜지부를 포함하는 제2 바디 멤버를 제공하며, (c) 상기 제1 플랜지부와 상기 제1 접합 단부를 스폿 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 (c) 과정에서, 상기 제1 바디 멤버의 인너부와 상기 제2 접합 단부 사이의 용접 공간을 통해 상기 제1 플랜지부와 상기 제1 접합 단부를 스폿 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 (c) 과정 이후에, 상기 제2 플랜지부와 상기 제2 접합 단부에 조인트를 스폿 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 제2 플랜지부의 인너 측에 상기 조인트의 제1 부분을 스폿 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 제2 접합 단부에 상기 조인트의 제2 부분을 스폿 용접하며, 상기 용접 공간을 폐쇄할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 제3 플랜지부에 상기 조인트의 제3 부분을 스폿 용접할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 방법은, 상기 제2 플랜지부의 아웃터 측에 판넬을 스폿 용접할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 각각 폐 단면을 지닌 종 프레임 및 횡 프레임으로서의 제1 및 제2 바디 멤버와 조인트를 스폿 용접으로 연결함에 따라, 차체의 조립 생산성, 조립 원가 및 조립 품질 확보 측면에서 유리하다.

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 프레임 연결 구조에 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조를 도시한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 제1 바디 멤버를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 제2 바디 멤버를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 조인트를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 조인트와 제2 바디 멤버의 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조의 프레임 연결 방법을 도시한 도면이다.

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 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

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

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조(100)는 예를 들면, 전기 차 기반의 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle: PBV) 차량(1)에 적용될 수 있다.

여기서, 상기 PBV 차량(1)은 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 친환경 이동 차량이다. 상기 PBV 차량(1)은 상황 별 최적 경로 설정 및 군집 주행이 가능하며, 더 나아가서는 넓은 실내 공간을 지닌 박스형 디자인 차량일 수 있다.

이와 같은 PBV 차량(1)은 스케이트 보드 타입의 언더 바디(3)와, 그 언더 바디(3)에 장착되는 모노코크 타입 차체로서의 어퍼 바디(5)를 포함하고 있다

상기 언더 바디(3)는 당 업계에서 롤링 샤시 라고도 하며, 배터리 어셈블리(도면에 도시되지 않음)가 탑재될 수 있는 샤시 프레임(7)을 포함하고 있다.

그리고, 상기 어퍼 바디(5)는 언더 바디(3) 상에 결합되는 바디로서, 캐빈을 구성할 수 있다. 상기 어퍼 바디(5)는 예를 들면, 강판이나 파이프와 같은 다수의 멤버들을 연결하여 골격을 구성한 스페이스 프레임일 수 있다.

당 업계에서는 차폭 방향을 L 방향, 차체 길이 방향(차체 전후 방향)을 T 방향, 그리고 차체의 높이 방향을 H 방향이라고 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 기준 방향으로서 상기한 바와 같은 LTH 방향으로 설정하는 대신, 차폭 방향, 차체 전후 방향 및 상하 방향으로 설정하여 하기에서의 구성 요소들을 설명하기로 한다.

또한, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

더 나아가, 하기에서의 인너는 차실을 구성하는 캐빈의 내측, 아웃터는 그 캐빈의 외측, 횡 방향은 차체 전후 방향, 종 방향은 상하 방향으로 정의할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조(100)는 상기한 바와 같은 어퍼 바디(5)의 멤버 연결 구조로서, 직선 타입의 멤버들이 차체 전후 방향 및 상하 방향으로 연결된 구조를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조(100)는 어퍼 바디(5)에서의 멤버들 예를 들면, 루프 사이드, 사이드 실, 그 루프 사이드와 사이드 실을 상하 방향으로 연결하는 필러의 연결 구조를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조(100)는 멤버들에 소정의 판넬을 연결하는 연결 구조를 포함할 수 있다.

이하에서는 루프 사이드와 필러의 상부를 연결하는 예를 설명하기로 하는데, 사이드 실과 필러의 하부를 연결하는 구조 및 방법은 루프 사이드와 필러의 상부를 연결하는 구조 및 방법과 같으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조(100)는 폐 단면을 지닌 멤버들을 스폿 용접으로 결합한 구조를 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 프레임 연결 구조(100)는 기본적으로, 제1 바디 멤버(10), 제2 바디 멤버(30), 그리고 조인트(50)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조를 도시한 단면 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 제1 바디 멤버를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 제1 바디 멤버(10)는 도 1에서와 같은 어퍼 바디(5)의 횡 방향 프레임으로서, 예를 들면 롤 포밍에 의하여 성형된 프레임일 수 있다.

이러한 제1 바디 멤버(10)는 일체형의 인너부(11)와 아웃터부(13)를 가진 제1 폐 단면(15)과, 제1 폐 단면(15)에서 연장된 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)를 포함하고 있다.

상기 제1 폐 단면(15)은 일체로 연결된 인너부(11)와 아웃터부(13) 사이에 횡 방향을 따라 대략 사각형의 폐 구간(21)을 형성하고 있다.

상기 제1 플랜지부(17)는 인너부(11)와 아웃터부(13) 사이에 폐 구간(21)을 두고 그 폐 구간(21)에서 상하 방향으로 연장되게 형성된다. 그리고, 상기 제2 플랜지부(19)는 폐 구간(21)에서 차폭 방향으로 연장되게 형성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)는 폐 구간(21)을 사이에 두고 그 폐 구간(21)의 양쪽에 횡 방향을 따라 길게 형성된다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)는 도면을 기준할 때, 제1 바디 멤버(10)의 하부 및 상부 측에 각각 형성된다.

이러한 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)는 인너부(11)와 아웃터부(13)가 납작하게 컬링(curling) 된 형태로 구비된다. 즉, 상기 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)는 평평한 플랜지 면을 형성한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 제2 바디 멤버를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 제2 바디 멤버(30)는 도 1에서와 같은 어퍼 바디(5)의 종 방향 프레임으로서, 예를 들면 롤 포밍에 의하여 성형된 프레임일 수 있다. 상기 제2 바디 멤버(30)는 제1 바디 멤버(10)의 제1 플랜지부(17)에 스폿 용접될 수 있는 구조를 갖는다.

이러한 제2 바디 멤버(30)는 일체형의 인너부(31)와 아웃터부(33)를 가진 제2 폐 단면(35)과, 아웃터부(33)에 구비되는 제1 접합 단부(37), 인너부(31)에 구비되는 제2 접합 단부(39), 그리고 제2 폐 단면(35)에서 연장된 제3 플랜지부(41)를 포함한다.

상기 제2 폐 단면(35)은 일체로 연결된 인너부(31)와 아웃터부(33) 사이에 횡 방향을 따라 대략 사각형의 폐 구간(43)을 형성하고 있다. 여기서, 상기 제2 바디 멤버(30)의 횡 방향을 기준으로, 아웃터부(33)는 인너부(31) 보다 더 긴 길이를 갖는다. 즉, 상기 인너부(31)의 종 방향을 따른 양단 사이의 길이는 아웃터부(33)의 종 방향을 따른 양단 사이의 길이 보다 더 작다.

상기 제1 접합 단부(37)는 제2 바디 멤버(30)에서 아웃터부(33)의 단부에 구비되는 것으로서, 평면 형태로 구비되며, 제1 바디 멤버(10)의 제1 플랜지부(17)에 스폿 용접될 수 있다.

그리고, 상기 제2 접합 단부(39)는 제2 바디 멤버(30)에서 인너부(31)의 단부에 구비되는 것으로, 평면 형태로 구비되며, 뒤에서 더욱 설명될 조인트(50)에 스폿 용접될 수 있다.

상기 제3 플랜지부(41)는 제2 바디 멤버(30)의 인너부(31)와 아웃터부(33) 사이에 폐 구간(43)을 두고 그 폐 구간(43)에서 차체 전후 방향을 따라 각각 연장되게 형성된다.

여기서, 상기 제3 플랜지부(41)는 폐 구간(43)을 사이에 두고 그 폐 구간(43)의 양측에서 종 방향을 따라 길게 형성된다. 이러한 제3 플랜지부(41)는 인너부(31)와 아웃터부(33)가 납작하게 컬링(curling) 된 형태로 구비된다. 즉, 상기 제3 플랜지부(41)는 평평한 플랜지 면을 형성한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 조인트(50)는 제1 바디 멤버(10)의 인너부(11)와 제2 바디 멤버(30)의 인너부(31)를 연결하기 위한 것이다.

상기 조인트(50)는 설정된 형상으로 프레스 성형된 판넬 부품으로서, 제1 바디 멤버(10)의 인너부(11)와 제2 바디 멤버(30)의 인너부(31)에 연결(결합)된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조에 적용되는 조인트를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 조인트(50)는 일체로 연결된 제1 부분(51), 제2 부분(52), 그리고 제3 부분(53)을 포함한다.

상기 제1 부분(51)은 제1 바디 멤버(10)의 제2 플랜지부(19)에 스폿 용접된다. 상기 제1 부분(51)은 제2 플랜지부(19)의 인너부(11) 측에 스폿 용접될 수 있다.

상기 제2 부분(52)은 제1 부분(51)에 일체로 연결되며, 제2 바디 멤버(30)의 제2 접합 단부(39)에 스폿 용접될 수 있다.

그리고, 상기 제3 부분(53)은 제2 부분(52)에 일체로 연결되며, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 바디 멤버(30)의 제3 플랜지부(41)에 스폿 용접될 수 있다.

여기서, 상기와 같이 제1 부분(51)이 제2 플랜지부(19)의 인너부(11) 측에 스폿 용접된 상태에서, 제2 플랜지부(19)의 아웃터부(13) 측에는 루프 판넬을 포함하는 판넬(61)이 스폿 용접될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조(100)의 프레임 연결 방법(조립 방법)을 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조의 프레임 연결 방법을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 인너부(11) 및 아웃터부(13)가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면(15)을 가진 제1 바디 멤버(10)를 제공한다. 상기 제1 바디 멤버(10)는 제1 폐단 면(15)에서 연장된 제1 및 제2 플랜지부(17, 19)를 포함하고 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 인너부(31) 및 아웃터부(33)가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면(35)을 가진 제2 바디 멤버(30)를 제공한다. 상기 제2 바디 멤버(30)는 아웃터부(33)에 구비되는 제1 접합 단부(37), 인너부(31)에 구비되는 제2 접합 단부(39), 그리고 제2 폐 단면(35)에서 연장된 제3 플랜지부(41)를 포함하고 있다(도 5 참조).

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 바디 멤버(10)의 제1 플랜지부(17)의 아웃터부(13) 측에 제2 바디 멤버(30)의 제1 접합 단부(37)를 겹쳐지게 매칭시킨다.

여기서, 상기 제2 바디 멤버(30)의 아웃터부(33)가 인너부(31) 보다 더 긴 길이를 갖고 있기 때문에, 제2 접합 단부(39)는 제1 바디 멤버(10)의 인너부(11)와 설정된 간격을 두고 배치되면서 그 인너부(11)와의 사이에 용접 공간(81)을 형성한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 스폿 용접 건(71)을 용접 공간(81)으로 진입시키며, 그 스폿 용접 건(71)을 통하여 제1 플랜지부(17)와 제1 접합 단부(37)를 스폿 용접한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 바디 멤버(10)의 제2 플랜지부(19)와 제2 바디 멤버(30)의 제2 접합 단부(39)에 조인트(50)를 스폿 용접한다.

이 과정에서는 상기 제2 플랜지부(19)의 인너부(11) 측에 조인트(50)의 제1 부분(51)을 스폿 용접한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제2 접합 단부(39)에 조인트(50)의 제2 부분(52)을 스폿 용접하며, 상기한 바와 같은 용접 공간(81)을 제2 부분(52)을 통해 폐쇄한다.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 스폿 용접 건(71)을 제2 바디 멤버(30)의 아웃터부(33)에 구비된 패싱 홀(34)을 통해 제2 바디 멤버(30)의 내부로 진입시키며, 제2 접합 단부(39)와 조인트(50)의 제2 부분(52)을 스폿 용접할 수 있다.

그런 다음, 본 발명의 실시 예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 바디 멤버(30)의 제3 플랜지부(41)에 조인트(50)의 제3 부분(53)을 스폿 용접한다.

이어서, 본 발명의 실시 예에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제2 플랜지부(19)의 아웃터부(13) 측에 루프 판넬과 같은 판넬(61)을 차체 전후 방향을 따라 스폿 용접한다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 연결 구조 및 방법에 의하면, 각각 폐 단면을 지닌 횡 프레임으로서의 제1 바디 멤버(10)와, 종 프레임으로서의 제2 바디 멤버(30)를 스폿 용접으로 연결할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 프레임의 멤버들을 CO2 용접이나 볼팅 등으로 연결하는 종래 기술과 달리, 차체의 조립 생산성, 조립 원가 및 조립 품질 확보 측면에서 유리한 효과를 발휘한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: PBV 차량 3: 언더 바디
5: 어퍼 바디 7: 샤시 프레임
10: 제1 바디 멤버 11, 31: 인너부
13, 33: 아웃터부 15: 제1 폐단 면
17: 제1 플랜지부 19: 제2 플랜지부
21, 43: 폐 구간 30: 제2 바디 멤버
35: 제2 폐 단면 37: 제1 접합 단부
39: 제2 접합 단부 41: 제3 플랜지부
50: 조인트 51: 제1 부분
52: 제2 부분 53: 제3 부분
61: 판넬 71: 스폿 용접 건
81: 용접 공간 100: 프레임 연결 구조

Claims

인너부 및 아웃터부가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면을 가지며, 상기 제1 폐단 면에서 연장된 적어도 하나의 플랜지부를 포함하는 제1 바디 멤버; 및
인너부 및 아웃터부가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면을 가지며, 상기 플랜지부에 스폿 용접되는 제2 바디 멤버;
를 포함하는 프레임 연결 구조.
제1 항에 있어서,
상기 제1 바디 멤버의 인너부와 상기 제2 바디 멤버의 인너부에 연결되는 조인트;
를 더 포함하는 프레임 연결 구조.
제1 항에 있어서,
상기 제1 바디 멤버는,
상기 인너부와 아웃터부 사이에 폐 구간을 두고 상기 폐 구간에서 상하 방향으로 연장되는 제1 플랜지부와,
상기 폐 구간에서 차폭 방향으로 연장되는 제2 플랜지부
를 포함하는 프레임 연결 구조.
제3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 플랜지부는,
상기 인너부와 아웃터부가 납작하게 컬링된 형태로 구비되는 프레임 연결 구조.
제3 항에 있어서,
상기 제1 플랜지부에는 상기 제2 바디 멤버의 아웃터부가 스폿 용접되며,
상기 제2 플랜지부에는 판넬이 스폿 용접되는 프레임 연결 구조.
제3 항에 있어서,
상기 조인트는,
상기 제2 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 부분과,
상기 제1 부분에 일체로 연결되며, 상기 제2 바디 멤버의 인너부에 스폿 용접되는 제2 부분
을 포함하는 프레임 연결 구조.
제2 항에 있어서,
상기 제2 바디 멤버는,
상기 아웃터부에 구비되며, 상기 제1 바디 멤버의 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 접합 단부와,
상기 인너부에 구비되며, 상기 조인트에 스폿 용접되는 제2 접합 단부
를 포함하는 프레임 연결 구조.
제7 항에 있어서,
상기 제2 접합 단부는,
상기 제1 바디 멤버의 인너부와 설정된 간격을 두고 배치되며, 상기 인너부와의 사이에 스폿 용접 건이 진입 가능한 용접 공간을 형성하는 프레임 연결 구조.
제8 항에 있어서,
상기 제2 바디 멤버는,
상기 제2 폐 단면에서 연장된 적어도 하나의 제3 플랜지부를 더 포함하는 프레임 연결 구조.
제9 항에 있어서,
상기 제3 플랜지부는,
상기 인너부와 아웃터부 사이에 폐 구간을 두고 상기 폐 구간의 양측에서 차체 전후 방향을 따라 각각 연장되는 프레임 연결 구조.
제9 항에 있어서,
상기 제3 플랜지부는,
상기 인너부와 아웃터부가 납작하게 컬링된 형태로 구비되는 프레임 연결 구조.
제9 항에 있어서,
상기 조인트는,
상기 제1 바디 멤버의 상기 플랜지부에 스폿 용접되는 제1 부분과,
상기 제1 부분에 일체로 연결되고, 상기 제2 바디 멤버의 상기 제2 접합 단부에 스폿 용접되며, 상기 용접 공간을 폐쇄하는 제2 부분과,
상기 제2 부분에 일체로 연결되며, 상기 제3 플랜지부에 스폿 용접되는 제3 부분
을 포함하는 프레임 연결 구조.
(a) 인너부 및 아웃터부가 횡 방향을 따라 일체로 연결된 제1 폐 단면과, 상기 제1 폐단 면에서 연장된 제1 및 제2 플랜지부를 포함하는 제1 바디 멤버를 제공하고,
(b) 인너부 및 아웃터부가 종 방향을 따라 일체로 연결된 제2 폐 단면과, 상기 아웃터부에 구비되는 제1 접합 단부와, 상기 인너부에 구비되는 제2 접합 단부와, 상기 제2 폐 단면에서 연장된 제3 플랜지부를 포함하는 제2 바디 멤버를 제공하며,
(c) 상기 제1 플랜지부와 상기 제1 접합 단부를 스폿 용접하는 프레임 연결 방법.
제13 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서,
상기 제1 바디 멤버의 인너부와 상기 제2 접합 단부 사이의 용접 공간을 통해 상기 제1 플랜지부와 상기 제1 접합 단부를 스폿 용접하는 프레임 연결 방법.
제14 항에 있어서,
상기 (c) 과정 이후에,
상기 제2 플랜지부와 상기 제2 접합 단부에 조인트를 스폿 용접하는 프레임 연결 방법.