KR20130068988A - 전기 자동차의 도어 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전기 자동차의 도어 프레임은, 이너 패널과 아우터 패널 중 적어도 하나가 2개 이상의 알루미늄 패널이 각각 프레스 성형된 후 접합되도록 구성함으로써, 스틸 패널을 이용하는 경우에 비해 차체의 경량화에 효과적으로 기여할 수 있는 효과가 있다. 또한, 2개 이상의 알루미늄 패널을 접합하도록 구성함으로써, 각 패널의 형상이 단순해져, 각 패널의 형상 가공이 보다 용이해질 수 있다. 또한, 각 패널의 형상이 단순해짐에 따라 알루미늄 패널의 가공에 불리한 롤 포밍 공정 대신 프레스 금형에 의한 형상 가공이 가능해지기 때문에, 가공 형상 및 치수가 보다 정확하게 확보될 수 있다. 또한, 값비싼 롤 포밍 공정을 사용하지 않고, 프레스 금형을 이용한 후 상호 접합하여 폐단면을 구성할 수 있기 때문에, 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

전기 자동차의 도어 프레임{Door frame of Electric Vehicle}

본 발명은 전기 자동차의 도어 프레임에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량화 및 가공성이 용이한 전기 자동차의 도어 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 원동기를 동력원으로 하여 주행하고 사람이나 화물을 운반하거나 각종 작업을 하는 기계를 말한다. 상기 자동차는 원동기의 종류에 따라 분류할 수 있다. 상기 자동차는 가솔린 기관을 원동기로 하는 가솔린 자동차와, 디젤 기관을 원동기로 하는 디젤 자동차와, 액화 석유가스를 연료로 하는 LPG차와, 가스 터빈을 원동기로 하는 가스 터빈 자동차와, 모터를 원동기로 하고 배터리에 충전된 전기를 사용하는 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)로 분류할 수 있다.

가솔린, 디젤, LPG 등의 화석 연료를 사용하는 자동차의 경우, 배기 가스로 인한 환경오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기 자동차가 대두되고 있다.

전기 자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 얻는 구동 모터를 이용함으로써, 가솔린이나 디젤 등의 화석연료를 이용하여 동력을 얻는 엔진에 비해 이산화탄소의 배출이 없으므로 친환경 자동차로 각광받고 있다. 최근 들어 치솟는 유가와 배기가스 규제 강화가 전기 자동차 개발의 속도를 빠르게 하고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.

상기 자동차의 차체는 바디와, 상기 바디의 양측면에 결합되는 도어를 포함하고, 상기 도어는 도어 글래스에 의해 개폐되는 공간을 형성하는 도어 프레임을 포함한다. 상기 도어 프레임은 이너 패널과 아우터 패널이 서로 용접 등에 의해 결합된다.

상기 이너 패널과 상기 아우터 패널은 각각 스틸 재질로 이루어지고, 롤 포밍(Roll forming) 가공에 의해 절곡 형성된 후 각 단부가 헤밍(Hemming)과 용접 등의 접합 방식에 의해 결합된다. 따라서, 상기 이너 패널과 상기 아우터 패널은, 상기 도어 프레임의 강성을 만족하는 단면 계수를 가진 폐단면을 구성하게 된다.

그러나, 전기 자동차의 경우 고효율을 내기 위해서는 전체 중량이 보다 가벼우면서도 강성을 확보할 수 있어야 한다. 종래의 이너 패널과 아우터 패널은 각각 스틸 재질로 이루어져 경량화를 얻기 어려운 문제점이 있을 뿐만 아니라, 알루미늄을 단순 적용할 경우 연신율의 차이로 인해 기존 단면 치수를 얻어내기 위한 성형이 매우 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 보다 경량화하면서도 강성을 확보할 수 있는 전기 자동차의 도어 프레임을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차의 도어 프레임은, 이너 패널과 아우터 패널이 서로 접합되어 소정의 단면계수를 갖는 폐단면을 이루는 전기 자동차의 도어 프레임에 있어서, 상기 이너 패널과 상기 아우터 패널 중 적어도 하나는 2개 이상의 알루미늄 패널이 각각 프레스 성형된 후 접합된다.

본 발명에 있어서, 상기 아우터 패널은, 상기 이너 패널의 일단부에 접합되고, 상기 이너 패널과의 사이에 빈 공간을 형성하도록 프레스 가공에 의해 절곡 형성된 제 1아우터 패널과, 상기 이너 패널의 타단부와 상기 제 1아우터 패널에 양단부가 접합되도록 프레스 가공에 의해 절곡 형성된 제 2아우터 패널을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1아우터 패널과 상기 제 2아우터 패널은 각 일부가 서로 맞대어진 후 리벳 접합될 수 있다.

본 발명에 따른 전기 자동차의 도어 프레임은, 이너 패널과 아우터 패널 중 적어도 하나가 2개 이상의 알루미늄 패널이 각각 프레스 성형된 후 접합되도록 구성함으로써, 스틸 패널을 이용하는 경우에 비해 차체의 경량화에 효과적으로 기여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 2개 이상의 알루미늄 패널을 접합하도록 구성함으로써, 각 패널의 형상이 단순해져, 각 패널의 형상 가공이 보다 용이해질 수 있다.

또한, 각 패널의 형상이 단순해짐에 따라 알루미늄 패널의 가공에 불리한 롤 포밍 공정 대신 프레스 금형에 의한 형상 가공이 가능해지기 때문에, 가공 형상 및 치수가 보다 정확하게 확보될 수 있다.

또한, 값비싼 롤 포밍 공정을 사용하지 않고, 프레스 금형을 이용한 후 상호 접합하여 폐단면을 구성할 수 있기 때문에, 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 도어 프레임이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에서 A-A선으로 자른 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제 1아우터 패널과 제 2아우터 패널의 접합상태가 확대도시된 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 도어 프레임을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 도어 프레임이 도시된 사시도이다. 도 2는 도 1에서 A-A선으로 자른 단면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 제 1아우터 패널과 제 2아우터 패널의 접합상태가 확대 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 도어 프레임(10)은 도어(1)의 상부를 이루면서 도어 글래스(2)의 테두리를 지지하도록 형성된다.

도 2를 참조하면, 상기 도어 프레임(10)은 서로 접합되어 소정의 단면계수를 갖는 폐단면을 이루도록 형성된 이너 패널(20) 및 아우터 패널(30)과, 차체의 측면을 이루는 바디 패널(3)과 밀착되어 기밀을 유지하기 위한 도어 웨더 스트립(14)과, 상기 도어 글래스(2)가 끼워지고 상기 도어 글래스(2)와의 사이에 기밀을 유지하기 위한 도어 글래스런(16)과, 상기 이너 패널(20)과 상기 아우터 패널(30)을 감싸면서 외관을 형성하는 몰딩부(40)를 포함한다.

상기 몰딩부(40)는 트림(Trim)이라고도 하며, 플라스틱 소재로 성형 가공된다. 상기 몰딩부(40)내에 상기 이너 패널(20)과 상기 아우터 패널(30)이 구비됨으로써, 상기 몰딩부(40)의 형상을 유지하고 지지할 수 있다.

상기 이너 패널(20)과 상기 아우터 패널(30) 중 적어도 하나는 2개 이상의 알루미늄 패널로 이루어질 수 있다. 본 실시예서는, 상기 이너 패널(20)과 상기 아우터 패널(30)이 모두 알루미늄 패널이고, 상기 아우터 패널(30)이 2개의 제 1,2아우터 패널(30)로 구성되고, 상기 이너 패널(20)은 1개로 이루어진 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(32)은 서로 접합되어 소정의 단면계수를 갖는 폐단면을 이루는 바, 상기 단면 계수는 단면의 형상에 따라 달라지고 상기 단면계수에 따라 강성이 달라질 수 있다. 따라서, 상기 도어 프레임(10)이 소정의 강성을 가질 수 있도록 단면 계수가 설정된다.

상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(32)은 각각 다중 절곡되게 형성된 후, 서로 접합됨으로써 서로의 사이에 빈 공간(s)을 형성하여 폐단면을 이루게 된다.

상기 제 1아우터 패널(31)과 상기 제 2아우터 패널(32)은 상기 폐단면을 이루기 위해 각각 다중 절곡되게 형성된다.

이 때, 상기 제 1,2아우터 패널(31)(32)은 알루미늄 패널로 이루어지기 때문에, 각각 프레스 금형을 이용하여 다중 절곡되게 성형한다.

상기 이너 패널(20)도 프레스 금형에 의해 다중 절곡되게 성형된다.

상기 제 1아우터 패널(31)의 일단부(31a)는 상기 이너 패널(20)의 일단부(20a)에 접합된다.

상기 제 2아우터 패널(32)의 일측(32a)은 상기 제 1아우터 패널(31)의 타단부(31b)와 접합되고, 타측(32b)은 상기 이너 패널(20)의 타단부(20b)와 접합될 수 있다.

상기 제 1아우터 패널(31)과 상기 제 2아우터 패널(32)은 각 일부가 서로 맞대어진 후 리벳(34)에 의해 접합될 수 있다.

상기 제 1아우터 패널(31)과 상기 이너 패널(20)도 각 일부가 서로 맞대어진 후 리벳(34)에 의해 접합될 수 있다.

상기 실시예에서는 상기 아우터 패널(30)이 2개의 패널로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 이너 패널(20)이 2개 또는 2개 이상의 패널로 구성되는 것도 물론 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 도어 프레임의 제작방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 도어 프레임의 강성에 만족하는 단면 계수를 갖는 폐단면을 설정한다.

설정된 폐단면 형상에 적합하도록 상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(31)(32)을 다중 절곡되게 성형한다.

상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(31)(32)는 각각 알루미늄 패널로 구성되기 때문에, 알루미늄의 성형 조건을 만족할 수 있는 프레스 가공 방식에 의해 형상 가공을 수행한다. 즉, 알루미늄은 롤 포밍 등의 가공시 연신율의 차이로 인해 형상 및 치수의 변화가 심하기 때문에, 프레스 가공 방식을 이용함으로써 알루미늄의 성형 조건을 만족하면서 단면계수 및 단면의 크기를 보다 정확하게 확보할 수 있다.

상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(31)(32)을 프레스 가공에 의해 다중 절곡되게 형성한 후, 리벳 등의 접합 방식에 의해 상호 접합하여, 상기 도어 프레임(10)의 폐단면을 구성할 수 있다.

상기와 같이, 상기 이너 패널(20)과 상기 제 1,2아우터 패널(31)(32)로 알루미늄 패널을 사용함으로써, 차체의 경량화에 기여할 수 있다.

또한, 상기 아우터 패널(30)을 2개 이상의 패널을 접합하도록 구성함으로써, 각 패널의 형상이 단순해지기 때문에, 제작이 보다 용이한 이점이 있다.

또한, 롤 포밍 공정을 사용하지 않고, 프레스 금형을 이용한 후 상호 접합하여 폐단면을 구성하기 때문에, 알루미늄 패널의 성형시 형상 및 치수 변화가 최소화되고, 값비싼 롤 포밍 공정을 사용하지 않으므로 비용이 절감될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있는 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 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 도어 프레임 20: 이너 패널
30: 아우터 패널 31: 제 1아우터 패널
32: 제 2아우터 패널

Claims (3)

1. 이너 패널과 아우터 패널이 서로 접합되어 소정의 단면계수를 갖는 폐단면을 이루는 전기 자동차의 도어 프레임에 있어서,
   상기 이너 패널과 상기 아우터 패널 중 적어도 하나는 알루미늄으로 이루어진 2개 이상의 패널이 각각 프레스 성형된 후 접합되는 전기 자동차의 도어 프레임.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 아우터 패널은,
   상기 이너 패널의 일단부에 접합되고, 상기 이너 패널과의 사이에 빈 공간을 형성하도록 프레스 가공에 의해 절곡 형성된 제 1아우터 패널과;
   상기 이너 패널의 타단부와 상기 제 1아우터 패널에 양단부가 접합되도록 프레스 가공에 의해 절곡 형성된 제 2아우터 패널을 포함하는 전기 자동차의 도어 프레임.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1아우터 패널과 상기 제 2아우터 패널은 각 일부가 서로 맞대어진 후 리벳 접합되는 전기 자동차의 도어 프레임.

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