KR20180107541A - 연장된 차체프레임 구조 - Google Patents

Abstract

중간이 절단된 사이드프레임과, 상기 절단된 사이드프레임 사이에 설치되는 사각관체 형상의 연장프레임과, 상기 연장프레임에 양 단부가 돌출되도록 내장되는 내장프레임과, 상기 사이드프레임의 절단된 단부와 연장프레임을 함께 감싸는 커버프레임으로 이루어지는 것으로서, 상기 내장프레임은 웨브와, 상기 웨브의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지 및, 상기 상,하부 플랜지의 외측단에서 서로 마주보도록 수직으로 절곡된 보강리브로 구성되고, 상기 커버프레임은 내프레임과 외프레임이 결합되어 상,하면 및 측면을 가지는 사각 형상으로 구성되되, 상기 내프레임과 외프레임의 각각은, 상기 웨브의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지로 이루어지고, 서로 대향하는 각 상부프랜지와 각 하부 플랜지가 연장프레임과 사이드프레임의 상하면에서 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

연장된 차체프레임 구조{BODY FRAME STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은 일반적으로 제공되는 일반규격의 차체프레임을 길게 하여 화물의 적제공간을 확장시킬 때 제작이 용이하면서 높은 휨강성을 가지게 하여 차체프레임의 구조적 안정성을 도모할 수 있는 연장된 차체프레임 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 하부에는 차체의 골격을 유지하기 위한 차체프레임이 제공된다. 이러한 차체프레임은 센타빔(Center Beam), 사이드빔(Side Beam), 볼스타(Bolster), 엔드빔(Eend Beam), 크로스 빔(Croos Beam)등으로 구성되어 차체의 기본이 된다. 그 중에서 사이드빔은 차량의 차대를 구성하는 부재로서 차체프레임의 좌우 바깥 측면에 길이 방향의 빔을 말한다.

이와 같은 차체프레임은 적재공간을 확장하기 위해 보통 사이드빔을 길이방향으로 연장하는 방법을 사용한다. 이렇게 사이드빔을 연장하는 방법으로는 그 예로 등록특허 10-1620014의 '차체 프레임 연장구조'가 있다.

상기 차체 프레임 연장구조는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 일체로 이루어진 사각 파이프 형태의 차체 프레임을 절단하여 형성된 사이드 레일(10)(11); 상기 사이드 레일 사이에 제공하여 결합되면서 상기 절단된 사이드 레일들의 단부 속으로 삽입되게 돌출된 연결재(16)를 갖는 사각 파이프 형태의 연장재(12); 상기 사이드 레일들과 연장재가 일직선으로 결합된 연장부를 상기 사이드 레일들의 단부와 연장재의 외측에서 상하로 감싸도록 배치된 상하 보강부재(15); 상기 보강부재와 사이드 레일 및 연장재가 일직선으로 조립되어 상기 보강부재와 사이드 레일 그리고 상기 보강부재와 연장재가 밀착되어 형성된 조립체 측면부를 각각 관통하여 조립체 측면부 내측으로 끼워지는 볼트헤드(20)와 그 축부(21) 외측에 제공되는 관형부재(22)를 상기 보강부재 외측에서 당겨 관형부재가 조립체 측면부의 내측과 외측에서 압착되어 상기 보강부재, 사이드 레일 또는 연장재를 리벳방식으로 체결하는 체결수단;을 포함하여 차체 프레임의 길이를 연장할 수 있도록 된 차체 프레임 연장구조가 된다.

상기 종래기술의 차체 프레임 연장구조는, 사이드 레일(10),(11) 사이에 연결재(16)를 갖는 연장재가 끼워지고, 상기 사이드 레일과 연장재를 상,하부에서 감싸는 보강부재로 이루어져 있다. 상기와 같이 사이드 레일과 연장재의 상,하부에서 감싸는 보강부재는 그 단부가 측면에서 맞닿는 구조이기 때문에, 휨강성이 약하여 많은 양의 화물이 적게되었을 때 그 하중을 버티지 못하고, 그 하중으로 인하여 형태가 변형되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 커버프레임이 사이드프레임과 연결프레임의 양측에서 결합되고, 상기 커버프레임의 상,하부 플랜지에 용접홀을 구비시켜 사이드프레임과 연장프레임, 그리고 커버프레임을 용접으로 일체화 되도록 한다. 따라서 노면에서의 충격이나 하중으로부터 휨강성을 높여 차체프레임의 구조적 안정성을 도모할 수 있는 구조를 가지는 연장된 차체프레임 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 중간이 절단된 사이드프레임과, 상기 절단된 사이드프레임 사이에 설치되는 사각관체 형상의 연장프레임과, 상기 연장프레임에 양 단부가 돌출되도록 내장되는 내장프레임과, 상기 사이드프레임의 절단된 단부와 연장프레임을 함께 감싸는 커버프레임으로 이루어지는 것으로서, 상기 내장프레임은 웨브와, 상기 웨브의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지 및, 상기 상,하부 플랜지의 외측단에서 서로 마주보도록 수직으로 절곡된 보강리브로 구성되고, 상기 커버프레임은 내프레임과 외프레임이 결합되어 상,하면 및 측면을 가지는 사각 형상으로 구성되되, 상기 내프레임과 외프레임의 각각은, 상기 웨브의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지로 이루어지고, 서로 대향하는 각 상부프랜지와 각 하부 플랜지가 연장프레임과 사이드프레임의 상하면에서 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 연장된 차체프레임 구조를 제공한다.

이 때 상기 내프레임과 외프레임 중 적어도 내프레임 일측 단부에는, 서로 대향하는 사이드프레임의 사이에 설치되는 리어프레임이 삽입될 수 있는 삽입홈이 구비고, 상기 내프레임과 외프레임의 각 상부 플랜지의 외측단과 각 하부 플랜지의 외측단에는 내측으로 오목한 제1, 2용접단이 길이방향으로 구비되어, 내프레임과 외프레임을 대향시키면 제1, 2용접단에 의한 제1용접홀이 형성되며, 상기 내프레임과 외프레임의 각 웨브에는 상하방향의 제2용접홀이 더 형성될 수 있다.

본 발명은 화물 적제공간을 확장시킬 때 제작이 용이하면서 사이드프레임과 연장프레임을 감싸는 커버프레임이 양측에서 결합하는 것으로, 접합부위가 상,하부에 위치하기 때문에 높은 휨강성을 가진다. 따라서 운행 중 노면으로 인한 충격이나 화물에 의한 하중을 충분히 견디면서 차체 전체로 상기 충격이나 하중을 용이하게 분산시키는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 차체 프레임 연장구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 종래기술의 결합한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 연장된 차체프레임 구조를 전체적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 커버프레임과 연장프레임을 분해한 분해 사시도이다.
도 5는 본발명의 연장프레임과 사이드빔이 결합한 상태에서 커버프레임을 결합한 상태의 사시도 및, 또 다른 실시예의 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 '연장된 차체프레임 구조'를 나타낸 전체 사시도이고, 도 4는 커버프레임(110)의 정면도, 측면도 및, 사시도이며, 도 5는 커버프레임(110)과 연장프레임(120) 및, 사이드프레임(130)의 분해 사시도 및, 결합 사시도이다.

본 발명은 중간이 절단된 사이드프레임(130)과, 상기 절단된 사이드프레임(130)의 사이에 설치되는 연장프레임(120)과, 상기 연장프레임(120)에 양 단부가 돌출되도록 내장되는 내장프레임(121)과, 상기 절단된 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)을 함께 감싸는 커버프레임(110)으로 이루어진다.

상기 사이드프레임(130)은 차체프레임(100)의 구성하는 프레임 중, 상기 차체프레임(100)의 좌우 바깥 측면 길이방향에 위치하는 프레임이다.

상기 연장프레임(120)은 상기 절단된 사이드프레임(130) 사이에 설치되는 것으로서, 단면은 사이드프레임(130)과 동일한 형상으로 이루어진다. 이러한 연장프레임(120)의 길이는 차체프레임(100)의 연장되어야 하는 길이만큼의 길이면 충분하다.

상기 내장프레임(121)은 연장프레임(120)에 양 단부가 돌출되도록 내장되는 것으로, 이러한 내장프레임(121)은 웨브(121a)와, 상기 웨브(121a)의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지(121b, 121c)와, 상기 상,하부 플랜지(121b, 121c)의 외측단에서 서로 마주보도록 수직으로 절곡된 보강리브(121'b, 121'c)로 구성된다.

상기 커버프레임(110)은 내프레임(111)과 외프레임(112)으로 이루어지고, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각각은 웨브(111a, 112a)와, 상기 웨브(111a, 112a)의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지(111b, 111c, 112b, 112c)로 이루어진다. 이러한 내, 외프레임(111, 112)은 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)의 양측에서 결합하게 되는 것으로서, 결합시 사각 형상으로 구성되고, 상기 내, 외프레임(111, 1112)의 각 상,하부 플랜지(111b, 111c, 112b, 112c)는 연장프레임(120)과 사이드프레임(130)의 상,하부에서 대향하게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 차체프레임(100) 구조는 절단된 사이드프레임(130) 사이에 연장프레임(120)으로부터 돌출된 내장프레임(121)이 삽입되고, 상기 삽입되어 결합된 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)의 양측으로 내프레임(111)과 외프레임(112)이 결합되며, 상기 사이드프레임(130)과 내장프레임(121)이 구비된 연장프레임(120) 및, 커버프레임(110)에 구비된 볼트공에 볼트를 체결하여 결합한다.

따라서 종래기술에서와 같이 접합부위가 양 측면에 형성되는 것이 아니라, 본 발명는 접합부위가 상,하부에 형성되어, 구조적으로 높은 휨강도를 가지게 된다.

상기 커버프레임(110)의 내, 외프레임(111, 112) 중 적어도 내프레임(111)의 일측단에는 서로 대향하는 사이드프레임(130)의 사이에 설치되는 것으로, 리어프레임(140)이 삽입될 수 있는 삽입홈(111d)이 구비된다.

상기 리어프레임(140)은 차체프레임(100)을 확장시 중간에서 지지하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 사이드프레임(130) 사이에 설치된다. 따라서 내프레임(111)과 외프레임(112)을 결합하는 과정에서, 상기 내프레임(111)에는 리어프레임(140)의 대응되는 위치에 삽입홈(111d)을 구비하여 설치를 보다 용이하게 한다.

또 다른 실시예로 도면에 도시하지 않았으나, 리어프레임(140)이 사이드프레임(130)의 외측으로 관통되어 설치되는 경우에는, 외프레임(112)에도 상기 내프레임(111)의 삽입홈(111d)에 대응되는 삽입홈을 구비시켜 설치를 용이하게 하는 것은 당연하다.

상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각 상부 플랜지(111b, 112b)의 양측단과 각 하부 플랜지(111c, 112c)의 양측단에는 내측으로 오목한 제1, 2용접단(111e, 112e)이 길이방향으로 구비되어, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)을 대향시키면 제1, 2용접단(111e, 112e)에 의한 제1용접홀(113)이 형성된다.

상기 제1, 2용접단(111e, 112e)에 의해 형성되는 제1용접홀(113)은, 커버프레임(110)의 일체화를 시켜주는 역할뿐 아니라 상기 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)과의 일체화에도 관계가 있다.

상기 제1용접홀(113)에 대하여 구체적으로 설명하자면 도 6에 도시된 바와 같이, 제1용접홀(113)의 중심은 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)의 단부가 맞닿는 위치에 있다.

따라서 내프레임(111)과 외프레임(112)은 볼트체결에 의해 겹합되고, 상기 겹합에 의해 형성된 제1용접홀(113)을 용접하게 되면, 내프레임(111)과 외프레임(112)을 일체화시키는 동시에 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)도 함께 일체화되는 효과가 있다.

또한 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각 웨브(111a, 112a)에는 양측단으로 상,하방향의 제2용접홀(114)이 형성된다.

상기 제2용접홀(114)의 정확한 위치는 제1용접홀(113)과 마찬가지로 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)의 단부가 맞닿는 위치에 있다. 따라서 제2용접홀(114)을 통해 사이드프레임(130)과 연장프레임(120)의 측면에서 내, 외프레임(111, 112)과 사이드프레임(130) 및, 연장프레임(120) 모두를 일체화 시켜주는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시 예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이를 다양하게 변화하여 실시할 수 있을 것임은 자명한 것이다. 따라서 그러한 변혀 예들은 청구범위에 기재된 바에 의해 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

100 ; 차체프레임 110 ; 커버프레임
111 ; 내프레임 111a ; (내프레임) 웨브
111b ; (내프레임) 상부 플랜지 111c ; (내프레임) 하부 플랜지
111d ; 삽입홈 111e ; 제1용접단
112 ; 외프레임 112a ; (외프레임) 웨브
112b ; (외프레임) 상부 플랜지 112c ; (외프레임) 하부 플랜지
112e ; 제2용접단 113 ; 제1용접홀
114 ; 제2용접홀 120 ; 연장프레임
121 ; 내장프레임 121a ; (내장프레임) 웨브
121b ; (내장프레임) 상부 플랜지 121c ; (내장프레임) 하부 플랜지
130 ; 사이드프레임 140 ; 리어프레임

Claims (4)

1. 중간이 절단된 사이드프레임(130)과, 상기 절단된 사이드프레임(130) 사이에 설치되는 사각관체 형상의 연장프레임(120)과, 상기 연장프레임(120)에 양 단부가 돌출되도록 내장되는 내장프레임(121)과, 상기 사이드프레임(130)의 절단된 단부와 연장프레임(120)을 함께 감싸는 커버프레임(110)으로 이루어지는 것으로서,
   상기 내장프레임(121)은 웨브(121a)와, 상기 웨브(121a)의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지(121b, 121c) 및, 상기 상,하부 플랜지(121b, 121c)의 외측단에서 서로 마주보도록 수직으로 절곡된 보강리브(121'b, 121'c)로 구성되고,
   상기 커버프레임(110)은 내프레임(111)과 외프레임(112)이 결합되어 상,하면 및 측면을 가지는 사각 형상으로 구성되되, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각각은, 웨브(111a, 112a)와, 상기 웨브(111a, 112a)의 상,하단에서 일측으로 절곡된 상,하부 플랜지(111b, 112b, 111c, 112c)로 이루어지고, 서로 대향하는 각 상부플랜지(111b, 112b)와 각 하부 플랜지(111c, 112c)가 연장프레임(120)과 사이드프레임(130)의 상,하면에서 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 연장된 차체프레임 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112) 중 적어도 내프레임(111) 일측 단부에는, 서로 대향하는 사이드프레임(130)의 사이에 설치되는 리어프레임(140)이 삽입될 수 있는 삽입홈(112d)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 연장된 차체프레임 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각 상부 플랜지(111b, 112b)의 양측단과, 각 하부 플랜지(111c, 112c)의 양측단에는 내측으로 오목한 제1, 2용접단(111e, 112e)이 길이방향으로 구비되어, 내프레임(111)과 외프레임(112)을 대향시키면 제1, 2용접단(111e, 112e)에 의한 제1용접홀(113)이 형성되는 것을 특징으로 하는 연장된 차체프레임 구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 내프레임(111)과 외프레임(112)의 각 웨브(111a, 112a)에는 상,하방향의 제2용접홀(114)이 형성되는 것을 특징으로 하는 연장된 차체프레임 구조.
   

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