KR102639710B1 - 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법 - Google Patents

이종 다판 접합구조 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 이종 다판 접합방법은, 스틸 재질의 제1판의 하방에 스틸 재질의 제2판을 서로 소정 간격 이격된 복수 개소 점용접시키는 용접접합단계; 및 제2판의 하방에 경량재 재질을 포함하는 제3판을 복수 개소 SPR 접합 또는 클린칭 접합시키되, 접합되는 위치는 복수 개소의 점용접 위치 중 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이인 기계접합단계;를 포함한다.

Description

이종 다판 접합구조 및 그 제조방법 {MULTILAIERED PLATES OF HETEROGENEOUS MATERIAL AND JOINT METHOD THEREOF}
본 발명은 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셋 이상의 이종 판재를 결합시키기 위한 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법 에 관한 것이다.
최근 배기가스 규제가 강화되면서 전기자동차의 개발이 가속화되고 있다. 그런데 전기자동차는 항속거리가 배터리의 용량에 의해 좌우되므로, 전기자동차에 탑재되는 배터리의 무게가 점차 증가하고 있다.
그러나 배터리의 무게가 증가하면 이에 따라 다시 연비가 감소하게 되므로, 배터리 무게가 증가하더라도 차량 전체의 무게를 감소시켜 연비를 증가시킬 수 있도록 차량 경량화에 대한 니즈가 점차 증대되고 있다.
이에 따라, 차량의 BIW(Body In White)의 일부를 강판에서 경량재로 대체하는 추세이며, 경량화와 동시에 BIW 강성을 유지하기 위해 경량화 효과가 큰 부위에만 경량재를 사용하여 강판과 경량재를 함께 사용하는 멀티 매터리얼 믹스(Multi material mix) BIW에 대한 개발이 진행되고 있다.
이에 따라 강판과 경량재를 효과적으로 접합시킬 수 있는 이종재질 접합 방법이 요구되고 있고, 특히, 강판과 경량재가 3개 이상의 다겹으로 접합될 때, 이들을 강건하게 결합시키기 위한 기술이 요구되고 있는 실정이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1525018 B1 (2015.06.02.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 둘 이상의 강판과 하나 이상의 경량재판을 결합시킬 수 있는 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 다판 접합방법은, 스틸 재질의 제1판의 하방에 스틸 재질의 제2판을 서로 소정 간격 이격된 복수 개소 점용접시키는 용접접합단계; 및 제2판의 하방에 경량재 재질을 포함하는 제3판을 복수 개소 SPR 접합 또는 클린칭 접합시키되, 접합되는 위치는 복수 개소의 점용접 위치 중 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이인 기계접합단계;를 포함한다.
용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 리벳을 제3판을 관통하여 제2판에 결합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
용접접합단계 이전에 제1판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 리벳을 제1판에 형성된 관통홀을 통해 제2판에 삽입하고 제2판을 관통하여 제3판에 결합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
용접접합단계 이전에 제1판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 리벳을 제1판에 형성된 관통홀의 위치와 대응되는 위치의 제3판을 관통하여 제2판에 결합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
기계접합단계 이전에 제3판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 기계접합단계에서, 리벳을 제2판을 관통하여 제3판에 결합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시키며, 용접접합단계에서, 하나의 전극을 제3판에 형성된 관통홀을 통해 삽입하여 제2판에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제1판에 접촉시켜 제1판과 제2판을 점용접시킴으로써 제1판과 제2판을 결합시킬 수 있다.
용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 제1판, 제2판 및 제3판이 동시에 상방으로 돌출되도록 클린칭 접합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
용접접합단계 이전에 제1판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 펀치를 제1판에 형성된 관통홀을 통해 삽입하여 제2판에 접촉시키고, 제2판 및 제3판이 동시에 하방으로 돌출되도록 클린칭 접합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
용접접합단계 이전에 제1판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 용접접합단계가 수행된 후 기계접합단계에서, 펀치를 제1판에 형성된 관통홀과 대응되는 위치의 제3판에 접촉시키고, 제2판 및 제3판이 동시에 상방으로 돌출되어 돌출부가 제1판의 관통홀에 수용되도록 클린칭 접합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시킬 수 있다.
기계접합단계 이전에 제3판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고, 기계접합단계에서, 제2판 및 제3판이 동시에 하방으로 돌출되도록 클린칭 접합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시키며, 용접접합단계에서, 하나의 전극을 제3판에 형성된 관통홀을 통해 삽입하여 제2판에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제1판에 접촉시켜 제1판과 제2판을 점용접시킴으로써 제1판과 제2판을 결합시킬 수 있다.
기계접합단계 이전에, 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량재 재질의 경량재판과 스틸 재질의 보강판을 적층하여 제3판을 형성하는 적층단계를 더 포함하고, 기계접합단계에서, 경량재판 및 보강판은 제2판과 SPR 접합 또는 클린칭 접합될 수 있다.
한편, 이종 다판 접합구조는, 복수 개소가 서로 점용접된 스틸 재질의 제1판; 및 제2판; 제2판에 복수 개소가 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 경량재 재질을 포함하는 제3판;을 포함하고, 제1판과 제2판의 결합된 복수 개소의 점용접 위치는 서로 소정 간격 이격되고, 제2판과 제3판의 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 위치는 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제2판과 제3판을 SPR 접합시키는 리벳은 제3판을 관통하여 제2판에 결합될 수 있다.
제1판에는 복수 개소의 점용접 위치 사이에 관통홀이 형성되고, 제2판과 제3판을 SPR 접합시키는 리벳은 제1판의 관통홀을 통해 제2판에 삽입되고, 제2판을 관통하여 제3판에 결합될 수 있다.
제1판에는 복수 개소의 점용접 위치 사이에 관통홀이 형성되고, 제2판과 제3판을 SPR 접합시키는 리벳은 제1판의 관통홀이 형성된 위치와 대응되는 위치의 제3판을 관통하여 제2판에 결합됨으로써 SPR 접합부의 돌출부가 제1판의 관통홀에 수용될 수 있다.
제3판에는 제1판과 제2판의 점용접 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고, 제2판과 제3판을 SPR 접합시키는 리벳은 제2판을 관통하여 제3판에 결합될 수 있다.
제1판, 제2판 및 제3판은 서로 대응되는 위치가 상방으로 돌출되어 제2판 및 제3판이 클린칭 접합될 수 있다.
제1판에는 복수 개소의 점용접 위치 사이에 관통홀이 형성되고, 제2판 및 제3판은 서로 대응되는 위치가 상방 또는 하방으로 돌출되어 제2판 및 제3판이 클린칭 접합될 수 있다.
제3판에는 제1판과 제2판의 점용접 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고, 제2판과 제3판은 서로 대응되는 위치가 하방으로 돌출되어 제2판 및 제3판이 클린칭 접합될 수 있다.
제3판은 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량재 재질의 경량판과 스틸 재질의 보강판을 포함하고, 하나의 경량판에 다른 경량판 또는 보강판을 적층하여 마련될 수 있다.
본 발명에 의한 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 두 장 이상의 강판과 한 장 이상의 경량재판을 용이하게 결합시킬 수 있다.
둘째, 주변 부품과의 간섭이나 요구 물성에 따라 다양한 방법으로 이종 재질을 결합시킬 수 있다.
도 1 내지 도 6은 SPR 접합 방법으로 접합된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이종 다판 접합구조를 나타낸 도면이고,
도 7 내지 도 9는 클린칭 접합 방법으로 접합된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이종 다판 접합구조를 나타낸 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 이종 다판 접합구조 및 그 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6은 SPR 접합 방법으로 접합된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이종 다판 접합구조를 나타낸 도면이고, 도 7 내지 도 9는 클린칭 접합 방법으로 접합된 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이종 다판 접합구조를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 다판 접합구조는 스틸 재질의 강판인 제1판(100)과 제2판(200)을 점용접시키는 용접접합단계와, 제2판(200)에 제3판(300)을 SPR 접합 또는 클린칭 접합 방식으로 접합시키는 기계접합단계를 포함하고, 선택적으로, 제1판(100)에 관통홀(110)을 형성시키거나 제3판(300)에 관통홀(330)을 형성시키는 준비단계 및 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량재 재질의 경량재판(310)과 스틸 재질의 보강판(320)을 적층하여 제3판(300)을 형성하는 적층단계 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 제조방법을 통해 제조된다.
이때, 용접접합단계에서 제1판(100)과 제2판(200)을 결합시키는 점용접 위치(W)는 복수 개가 서로 소정 간격 이격되도록 형성된다. 각각의 점용접 위치(W)가 배열되는 형상과 간격은 특별히 한정하지 않지만, 예를 들어 사각형의 격자 구조로 형성되거나, 삼각형이나 육각형의 허니콤 구조를 이루도록 형성될 수 있을 것이다. 이때, 점용접 위치(W)간의 간격은 20~60mm 이격될 수 있고, 바람직하게는 30~40mm 이격될 수 있다.
복수 개의 점용접 위치(W) 사이의 간격이 지나치게 가까울 경우에는 shunt effect가 발생하는 문제가 있고, 간격이 지나치게 멀면 제1판(100)과 제2판(200)의 결합 강성이 저하될 수 있다.
기계접합단계에서 제2판(200)과 제3판(300)을 결합시키는 SPR 접합 위치(R) 또는 클린칭 접합 위치(C)는 서로 인접한 두 점용접 위치(W)의 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 더 구체적으로 한정하면, 서로 인접한 두 점용접 위치(W)의 중앙에 SPR 접합 위치(R) 또는 클린칭 접합 위치(C)가 형성되어, 예를 들어 두 개의 점용접 위치(W)가 서로 30mm 이격되었을 때 두 개의 점용접 위치(W)로부터 15mm 정도 이격되도록 형성시키는 것이 바람직하다.
SPR 접합 위치(R) 또는 클린칭 접합 위치(C)와 점용접 위치(W) 사이의 간격이 지나치게 가까우면, 점용접이나 SPR/클린칭 접합을 수행하기 위한 전극이나 펀치 등을 올바른 위치에 접촉시키기 어렵기 때문에, 점용접 수행 이후 SPR/클린칭 접합을 수행하거나, SPR/클린칭 접합 수행 이후 점용접을 수행하기 어려울 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제3판(300)은 하나 이상의 판이 적층된 구조로 형성될 수 있는데, 최소한 하나 이상의 경량재판(310)을 포함하고, 선택적으로 추가적인 경량재판(310) 또는 스틸 재질의 보강판(320)을 더 포함할 수 있다.
경량재판(310)은 알루미늄 및 마그네슘 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량 금속 재질의 합금으로 형성되고, 보강판(320)은 제1판(100) 및 제2판(200)과 동일하거나 유사한 스틸 재질의 강판일 수 있다. 본 발명에 첨부되어 있는 도면에는 하나의 경량재판(310)과 하나의 보강판(320)을 적층하여 제3판(300)을 형성하는 모습이 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 경량재판(310)에 다른 경량재판(310)을 적층하여 제3판(300)을 형성하거나, 두 개의 경량재판(310)에 하나의 보강판(320)을 적층하여 제3판(300)을 형성시킬 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 이종 다판 접합구조의 제조방법은, 크게 SPR 접합에 의한 방법과 클린칭 접합에 의한 방법으로 나뉘고, 이들은 각각 용접접합단계를 먼저 수행한 후 기계접합단계를 수행하거나, 기계접합단계를 수행한 후 용접접합단계를 수행할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 여러 실시예에 대해 설명하도록 한다.
1. SPR 접합-제1실시예
도 1에 도시된 바와 같이, 제1실시예는 먼저 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후, 기계접합단계를 수행하여 리벳을 제3판(300)의 하면으로부터 제2판(200) 방향으로 관통시키면서 SPR 접합을 수행함으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 SPR 접합된다.
이때, 점용접 위치(W)와 SPR 접합 위치(R)가 상하로 교번 배치되어 두 개의 점용접 위치(W) 사이의 중심부에 SPR 접합 위치(R)가 위치되도록 형성된다.
2. SPR 접합-제2실시예
도 2에 도시된 바와 같이, 제2실시예는 용접접합단계를 수행하기 이전에 제1판(100)에 복수 개의 관통홀(110)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후, 기계접합단계를 수행하여 리벳을 제1판(100)의 관통홀(110)을 통해 제2판(200)의 상면으로부터 제3판(300) 방향으로 관통시키면서 SPR 접합을 수행함으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 SPR 접합된다.
이때, 제1판(100)에 형성되는 관통홀(110)은 제1판(100)과 제2판(200)이 점용접되는 점용접 위치(W)의 사이에 형성되어, 관통홀을 통해 삽입된 리벳에 의해 형성된 SPR 접합 위치(R)가 두 개의 점용접 위치(W) 사이의 중앙부에 형성된다.
3. SPR 접합-제3실시예
도 3에 도시된 바와 같이, 제3실시예는 제2실시예와 동일하게 용접접합단계를 수행하기 이전에 제1판(100)에 복수 개의 관통홀(110)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후, 기계접합단계를 수행하여 리벳을 제3판(300)의 하면으로부터 제2판(200) 방향으로 관통시키면서 SPR 접합을 수행함으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 SPR 접합된다.
이때, 리벳을 제1판(100)에 형성된 관통홀(110)과 대응되는 제3판(300)의 하면으로 삽입함으로써, 리벳이 삽입되어 형성된 SPR 접합 돌출부(R1)가 제1판(100)의 관통홀(110) 내측에 수용되어, 제1판(100), 제2판(200) 및 제3판(300)이 결합된 이후에 별도의 돌출부가 형성되지 않고 평탄한 표면을 나타내도록 할 수 있다. 이렇게 결합 이후에 평탄한 표면을 형성할 수 있기 때문에, 주변 부품과의 간섭을 최소화할 수 있다.
4. SPR 접합-제4실시예
도 4에 도시된 바와 같이, 제4실시예는 용접접합단계를 수행하기 이전에 제3판(300)에 복수 개의 관통홀(330)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 기계접합단계를 통해 리벳을 제2판(200)의 상면으로부터 제3판(300) 방향으로 관통시키면서 SPR 접합을 수행한 후, 용접접합단계를 수행하여 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킴으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 SPR 접합된다.
이때, 용접접합단계에서 하나의 전극을 제3판(300)에 형성된 관통홀(330)을 통해 삽입하여 제2판(200)의 하면에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제3판(300)의 관통홀(330)과 대응되는 위치의 제1판(100)의 상면에 접촉시킴으로써 제1판(100)과 제2판(200)을 점용접시키게 된다.
5. 제1실시예 내지 제4실시예의 변형
제1실시예 내지 제4실시예는 제3판(300)이 경량재판(310)의 단층으로 구성되어 있지만, 이러한 제3판(300)은 경량재판(310)과 보강판(320)을 포함하는 복층 구조로 대체될 수 있다.
도 5에는 제1실시예의 제3판(300)을 복층으로 대체한 모습이 도시되어 있고, 도 6에는 제2실시예의 제3판(300)을 복층으로 대체한 모습이 도시되어 있으며, 도 7에는 제3실시예의 제3판(300)을 복층으로 대체한 모습이 도시되어 있다.
이렇게 제3판(300)을 복층으로 구성하여 4겹 이상의 이종 재질의 다판을 접합시킬 때에도, 상술한 제1실시예 내지 제4실시예와 동일한 방법으로 용접 및 SPR 접합을 수행하여 접합시킬 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 제1실시예의 경우 SPR 접합 위치(R)에서 리벳이 제1판(100)까지 관통하여 결합되지만, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접을 통해 접합되어 있기 때문에 이러한 결합 구조는 필수적이지 않다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 제1실시예에서 제3판(300)을 복층으로 구성할 때, 리벳이 보강판(320), 경량재판(310) 및 제2판(200)을 결합시킨 후 제1판(100)까지 관통하지 않더라도 무방하다.
6. 클린칭 접합-제5실시예
도 8에 도시된 바와 같이, 제5실시예는 먼저 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후, 기계접합단계를 수행하여 제3판(300)의 하면을 펀치로 가압함으로써 제1판(100), 제2판(200) 및 제3판(300)을 동시에 클린칭 접합시킨다.
이때, 점용접 위치(W)와 클린칭 접합 위치(C)가 상하로 교번 배치되어 두 개의 점용접 위치(W) 사이의 중앙부에 클린칭 접합 위치(C)가 배치되도록 형성된다.
7. 클린칭 접합-제6실시예
도 9에 도시된 바와 같이, 제6실시예는 용접접합단계를 수행하기 이전에 제1판(100)에 복수 개의 관통홀(110)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후, 기계접합단계를 수행하여 펀치를 제1판(100)의 관통홀(110)을 통해 제2판(200)의 상면에 접촉시킨 후 가압하여 클린칭 접합을 수행함으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 클린칭 접합된다.
이때, 제1판(100)에 형성되는 관통홀(110)은 제1판(100)과 제2판(200)이 점용접되는 점용접 위치(W)의 사이에 형성되어, 관통홀을 통해 삽입된 리벳에 의해 형성된 SPR 접합 위치(R)가 두 개의 점용접 위치(W) 사이의 중앙부에 형성된다.
8. 클린칭 접합-제7실시예
도 10에 도시된 바와 같이, 제7실시예는 제6실시예와 동일하게 용접접합단계를 수행하기 이전에 제1판(100)에 복수 개의 관통홀(110)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 용접접합단계를 통해 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킨 후,
기계접합단계를 수행하여 펀치를 제3판(300)의 하면에 접촉시킨 후 가압하여 클린칭 접합을 수행함으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 SPR 접합된다.
이때, 펀치를 제1판(100)에 형성된 관통홀(110)과 대응되는 제3판(300)의 하면에 접촉시킴으로써, 클린칭 접합 위치(C)에 형성되는 클린칭 접합 돌출부(C1)가 제1판(100)의 관통홀(110) 내측에 수용되어, 제1판(100), 제2판(200) 및 제3판(300)이 결합된 이후에 별도의 돌출부가 형성되지 않고 평탄한 표면을 나타내도록 할 수 있다. 이렇게 결합 이후에 평탄한 표면을 형성할 수 있기 때문에, 주변 부품과의 간섭을 최소화할 수 있다.
9. 클린칭 접합-제8실시예
도 11에 도시된 바와 같이, 제8실시예는 용접접합단계를 수행하기 이전에 제3판(300)에 복수 개의 관통홀(330)을 형성시키는 준비단계를 수행하고, 기계접합단계를 통해 펀치를 제2판(200)의 상면에 접촉시켜 가압함으로써 제2판(200)과 제3판(300)을 클린칭 접합시킨 후, 용접접합단계를 수행하여 제1판(100)과 제2판(200)을 복수 개소 점용접시킴으로써, 제1판(100)과 제2판(200)은 점용접 결합되고, 제2판(200)과 제3판(300)이 클린칭 접합된다.
이때, 용접접합단계에서 하나의 전극을 제3판(300)에 형성된 관통홀(330)을 통해 삽입하여 제2판(200)의 하면에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제3판(300)의 관통홀(330)과 대응되는 위치의 제1판(100)의 상면에 접촉시킴으로써 제1판(100)과 제2판(200)을 점용접시키게 된다.
10. 제5실시예 내지 제8실시예의 변형
제5실시예 내지 제8실시예는 제3판(300)이 경량재판(310)의 단층으로 구성되어 있지만, 이러한 제3판(300)은 경량재판(310)과 보강판(320)을 포함하는 복층 구조로 대체될 수 있다.
도 12에는 제6실시예의 제3판(300)을 복층으로 대체한 모습이 도시되어 있고, 도 13에는 제7실시예의 제3판(300)을 복층으로 대체한 모습이 도시되어 있다.
이렇게 제3판(300)을 복층으로 구성하여 4겹 이상의 이종 재질의 다판을 접합시킬 때에도, 상술한 제5실시예 내지 제8실시예와 동일한 방법으로 용접 및 클린칭 접합을 수행하여 접합시킬 수 있다.
다만, 네 개 이상의 판재를 적층하여 클린칭 접합을 수행하는 것은 공법 특성상 쉽지 않기 때문에, 최대 세 개의 판재를 적층한 구조에만 클린칭 접합을 수행하는 것이 바람직할 것이다.
이렇게 본 발명의 다양한 실시예에 따라 제조된 이종 다판 접합구조를 사용할 경우, 이종 재질을 갖는 복수 개의 판재를 적층하여 결합시킬 수 있기 때문에, 스틸 강판과 경량재판을 적층하여 견고하게 결함시킴으로써, 차량의 BIW 중 일부를 경량재판으로 대체하여 차량의 경량화를 실현할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 제1판 110: 제1판의 관통홀
200: 제2판 300: 제3판
310: 경량재판 320: 보강판
330: 제3판의 관통홀 R: SPR 접합 위치
R1: SPR 접합 돌출부 C: 클린칭 접합 위치
C1: 클린칭 접합 돌출부 W: 점용접 위치

Claims (19)

  1. 스틸 재질의 제1판의 하방에 스틸 재질의 제2판을 서로 소정 간격 이격된 복수 개소 점용접시키는 용접접합단계; 및
    제2판의 하방에 경량재 재질을 포함하는 제3판을 복수 개소 SPR 접합 또는 클린칭 접합시키되, 접합되는 위치는 복수 개소의 점용접 위치 중 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이인 기계접합단계;를 포함하고,
    기계접합단계 이전에 제3판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고,
    기계접합단계에서, 리벳을 제2판을 관통하여 제3판에 결합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시키며,
    용접접합단계에서, 하나의 전극을 제3판에 형성된 관통홀을 통해 삽입하여 제2판에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제1판에 접촉시켜 제1판과 제2판을 점용접시킴으로써 제1판과 제2판을 결합시키는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합방법.
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  9. 스틸 재질의 제1판의 하방에 스틸 재질의 제2판을 서로 소정 간격 이격된 복수 개소 점용접시키는 용접접합단계; 및
    제2판의 하방에 경량재 재질을 포함하는 제3판을 복수 개소 SPR 접합 또는 클린칭 접합시키되, 접합되는 위치는 복수 개소의 점용접 위치 중 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이인 기계접합단계;를 포함하고,
    기계접합단계 이전에 제3판에 복수 개의 관통홀을 형성시키는 준비단계;를 더 포함하고,
    기계접합단계에서, 제2판 및 제3판이 동시에 하방으로 돌출되도록 클린칭 접합시킴으로써 제2판과 제3판을 결합시키며,
    용접접합단계에서, 하나의 전극을 제3판에 형성된 관통홀을 통해 삽입하여 제2판에 접촉시키고, 다른 하나의 전극을 제1판에 접촉시켜 제1판과 제2판을 점용접시킴으로써 제1판과 제2판을 결합시키는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합방법.
  10. 청구항 1 또는 9에 있어서,
    기계접합단계 이전에, 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량재 재질의 경량재판과 스틸 재질의 보강판을 적층하여 제3판을 형성하는 적층단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합방법.
  11. 복수 개소가 서로 점용접된 스틸 재질의 제1판; 및 제2판;
    제2판에 복수 개소가 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 경량재 재질을 포함하는 제3판;을 포함하고,
    제1판과 제2판의 결합된 복수 개소의 점용접 위치는 서로 소정 간격 이격되고, 제2판과 제3판의 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 위치는 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이에 형성되며,
    제3판에는 제1판과 제2판의 점용접 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고,
    제2판과 제3판을 SPR 접합시키는 리벳은 제2판을 관통하여 제3판에 결합되는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합구조.
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  18. 복수 개소가 서로 점용접된 스틸 재질의 제1판; 및 제2판;
    제2판에 복수 개소가 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 경량재 재질을 포함하는 제3판;을 포함하고,
    제1판과 제2판의 결합된 복수 개소의 점용접 위치는 서로 소정 간격 이격되고, 제2판과 제3판의 SPR 접합 또는 클린칭 접합되는 위치는 서로 인접한 두 개의 점용접 위치 사이에 형성되며,
    제3판에는 제1판과 제2판의 점용접 위치와 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고,
    제2판과 제3판은 서로 대응되는 위치가 하방으로 돌출되어 제2판 및 제3판이 클린칭 접합되는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합구조.
  19. 청구항 11 또는 18에 있어서,
    제3판은 마그네슘 및 알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 경량재 재질의 경량판과 스틸 재질의 보강판을 포함하고, 하나의 경량판에 다른 경량판 또는 보강판을 적층하여 마련되는 것을 특징으로 하는 이종 다판 접합구조.
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