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KR101868916B1 - 차량 프레임 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

차량 프레임 및 이를 포함하는 차량 Download PDF

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KR101868916B1
KR101868916B1 KR1020160156236A KR20160156236A KR101868916B1 KR 101868916 B1 KR101868916 B1 KR 101868916B1 KR 1020160156236 A KR1020160156236 A KR 1020160156236A KR 20160156236 A KR20160156236 A KR 20160156236A KR 101868916 B1 KR101868916 B1 KR 101868916B1
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채상훈
강신철
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주식회사 신영
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임은 내측 커버부재와 외측 커버부재가 규정하는 배치공간 상에 배치되어 차량에 가해지는 휨 하중을 전달받아 다른 부재로 전달하는 것으로서, 상기 배치공간 상에 배치되어 상기 배치공간을 제1 수용공간과 제2 수용공간으로 구획하는 베이스부; 및 상기 배치공간 상에 배치되어 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 지지부;를 포함하며, 상기 제1 수용공간은, 상기 내측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되며, 상기 제2 수용공간은, 상기 외측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되고, 상기 지지부는, 상기 제1 수용공간 상에 배치되어 내측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제1 지지부 및 상기 제2 수용공간 상에 배치되어 외측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제2 지지부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

차량 프레임 및 이를 포함하는 차량{FRAME FOR VEHICLE AND VEHICLE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 차량 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내측 커버부재와 외측 커버부재가 규정하는 배치공간 상에 배치되어 차량에 작용하는 휨 하중을 전달받아 다른 부재로 전달하는 차량 프레임에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 차량에 가해지는 하중을 지지하는 프레임으로 구성되어 있다.
일례로, 차량을 구성하는 프레임은 루프의 하중을 전달받는 루프 레일 및 루프 사이드 레일과, 루프 사이드 레일로부터 하중을 전달 받는 프런트 필러, 센터 필러 및 리어 필러와, 센터 필러로부터 하중을 전달 받는 실이 있을 수 있다.
이와 같이 차량을 제조하기 전에 예측 가능한 모든 상황에 대비할 수 있도록 이러한 상황들에 대한 해결방안을 검토하여 설계에 반영하고 있다.
차량에 가해지는 하중은 중력에 의해 발생되는 하중뿐만 아니라, 차량의 전/후방 충돌 시 가해지는 하중, 차량의 측면 충돌 시 가해지는 하중 및 차량이 전복되는 경우 가해지는 하중 등을 포함할 수 있다.
즉, 차량에 가해지는 하중은 인장하중, 압축하중, 비틀림 하중, 휨 하중 등 매우 다양할 수 있다.
이러한, 다양한 하중이 차량에 가해지는 경우, 차량을 구성하는 프레임은 모든 하중에 대하여 강성을 확보할 수 있어야 한다.
차량을 구성하는 프레임의 강성이 충분하지 못한 경우, 차량 내부에 있는 운전자는 차량에 가해지는 하중을 그대로 전달받아 생명의 위협을 받을 수 있다.
일례로, 차체 프레임 중 하나인 센터 필러는 차량의 전/후방 충돌에 대해서는 차량 실내 보호에 간접적인 역할을 하는 반면, 측면 충돌 및 전복 시에는 주도적인 역할을 하는 부재이나 강판으로 구성된 현재의 구조에서는 점차 강화되는 법규만족과 경량화 요구를 모두 충족하기는 어려운 실정이다.
따라서, 차량 측면 충돌 시 및 전복 시에 의해 발생하는 피해가 늘어나고 그 피해 정도가 커지고 있는 추세에 따라 이에 대한 관계법규가 강화되고, 또한 수출용 차량에 대한 대외적인 법규 규제 등으로 인하여 그 중요성이 점차 인식되고 있는 것이 최근의 실정인 바, 이러한 관점에서 볼 때, 차량의 프레임의 강성을 확보하고자 하는 구조 개선의 필요성이 높아지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 차량의 측면 충돌 시 및 전복 시 차량에 가해지는 휨 하중에 대하여 충분한 강성을 확보하는 구조를 가짐과 동시에, 그 구조가 컴팩트하여 생산성을 높일 수 있는 차량 프레임을 제공하고자 함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임은 내측 커버부재와 외측 커버부재가 규정하는 배치공간 상에 배치되어 차량에 가해지는 휨 하중을 전달받아 다른 부재로 전달하는 것으로서, 상기 배치공간 상에 배치되어 상기 배치공간을 제1 수용공간과 제2 수용공간으로 구획하는 베이스부; 및 상기 배치공간 상에 배치되어 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 지지부;를 포함하며, 상기 제1 수용공간은, 상기 내측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되며, 상기 제2 수용공간은, 상기 외측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되고, 상기 지지부는, 상기 제1 수용공간 상에 배치되어 내측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제1 지지부 및 상기 제2 수용공간 상에 배치되어 외측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제2 지지부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부는, 상기 내측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하도록 상기 베이스부의 내측에 배치되며, 상기 제2 지지부는, 상기 외측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하도록 상기 베이스부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부는, 상기 베이스부에 연결되되, 진동에 의한 소음 방생을 저감하도록 상기 내측 커버부재와 소정 거리 이격되어 배치되며, 상기 제2 지지부는, 상기 베이스부에 연결되되, 진동에 의한 소음 방생을 저감하도록 상기 외측 커버부재와 소정 거리 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는, 상기 휨 하중을 상호 전달하도록 상호 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는, 상기 베이스 상에서 사출 성형되어 일체로 연결 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 지지부는, 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하는 제3 지지부를 더 구비하며, 상기 베이스부는, 상기 제3 지지부가 상기 베이스부를 관통하여 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하도록 상기 제3 지지부가 배치되는 관통부를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제3 지지부는, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 베이스부로부터 분리되는 것을 방지하도록 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 부분적으로 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부는, 상기 베이스부로부터 상기 내측 커버부재로 향하는 방향인 높이 방향으로 연장 형성되는 제1 기준면 및 상기 제1 기준면으로부터 소정의 각도로 연장 형성되는 제1 연장면을 구비하며, 상기 제2 지지부는, 상기 베이스부로부터 상기 외측 커버부재로 향하여 상기 높이 방향으로 연장 형성되는 제2 기준면 및 상기 제2 기준면으로부터 소정의 각도로 연장 형성되는 제2 연장면을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 연장면 및 상기 제2 연장면은, 상기 베이스부의 강성을 확보하도록 상기 베이스부를 기준으로 비대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 지지부는, 상기 제1 기준면 및 상기 제1 연장면의 강성을 확보하도록 상기 제1 기준면과 상기 제1 연장면간의 연결을 구현하고 상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면의 폭 보다 큰 폭으로 증가되어 형성되는 제1 면적증가부를 더 구비하며, 상기 제2 지지부는, 상기 제2 기준면 및 상기 제2 연장면의 강성을 확보하도록 상기 제2 기준면과 상기 제2 연장면간의 연결을 구현하고 상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면의 폭 보다 큰 폭으로 증가되어 형성되는 제2 면적증가부를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 면적증가부는, 상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면이 연결되는 면인 제1 연결면 및 상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면이 연결되지 않는 제1 자유면을 구비하며, 상기 제2 면적증가부는, 상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면이 연결되는 면인 제2 연결면 및 상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면이 연결되지 않는 제2 자유면을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제1 면적증가부는, 상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부로부터 상기 높이 방향의 높이가 상기 제1 기준면 및 상기 제1 연장면의 높이보다 높으며, 상기 제2 면적증가부는, 상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부로부터 상기 높이 방향의 높이가 상기 제2 기준면 및 상기 제2 연장면의 높이보다 높은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제3 지지부는, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부와 상기 제2 면적증가부를 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 상기 제3 지지부의 폭은, 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 베이스부로부터 분리되는 것을 방지하도록 상기 제1 면적증가부 및 상기 제2 면적증가부의 폭 보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임은 차량의 측면 충돌 시 및 전복 시 차량에 가해지는 휨 하중에 대하여 충분한 강성을 확보하여 운전자를 보호할 수 있으며, 구조가 컴팩트하여 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 다른 부재와 연결되는 것을 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 다른 부재와 연결되는 것을 도시한 개략 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 내측 커버부재 및 외측 커버부재와 연결되는 것을 도시한 개략 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 내측 커버부재 및 외측 커버부재와 연결된 것을 도시한 개략 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임을 내측에서 바라 본 개략 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임을 외측에서 바라 본 개략 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 개략 분해 사시도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 개략 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 개략 사시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 내측에서 바라 본 개략 사시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 외측에서 바라 본 개략 사시도.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 개략 단면도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 변형 예를 도시한 대략 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 다른 부재와 연결된 것을 도시한 개략 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 다른 부재와 연결되는 것을 도시한 개략 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 내측 커버부재 및 외측 커버부재와 연결되는 것을 도시한 개략 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임이 내측 커버부재 및 외측 커버부재와 연결된 것을 도시한 개략 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임을 내측에서 바라 본 개략 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임을 외측에서 바라 본 개략 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 개략 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 개략 B-B' 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임의 개략 C-C' 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부를 내측에서 바라 본 개략 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 내측에서 바라 본 개략 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 외측에서 바라 본 개략 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 개략 D-D' 단면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 개략 E-E' 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 변형 예를 도시한 개략 E-E' 단면도이다.
도 1 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 프레임(10)은 내측 커버부재(C1)와 외측 커버부재(C2)가 규정하는 배치공간(S) 상에 배치되어 차량에 가해지는 휨 하중을 전달받아 다른 부재(B)로 전달하는 것으로서, 상기 배치공간(S) 상에 배치되어 상기 배치공간(S)을 제1 수용공간(S1)과 제2 수용공간(S2)으로 구획하는 베이스부(100) 및 상기 배치공간(S) 상에 배치되어 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부(100)를 지지하는 지지부(200)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 차량 프레임(10)은 센터 필러일 수 있다.
여기서, 상기 내측 커버부재(C1)와 상기 외측 커버부재(C2)는 각각 상기 차량 프레임(10)을 내측 및 외측으로 커버하는 커버부재일 수 있다.
여기서, 상기 다른 부재(B)는 상기 센터 필러와 연결되는 루프 사이드 레일(B1) 및/또는 실(B2)일 수 있다.
상기 차량 프레임(10)은, 상기 루프 사이드 레일(B1)로부터 상기 휨 하중을 전달받아 상기 실(B2)로 전달할 수 있으며, 또는 상기 실(B2)로부터 상기 휨 하중을 전달받아 상기 루프 사이드 레일(B1)로 전달할 수 있다.
다만, 상기 차량 프레임(10)은 상기 센터 필러에만 한정되는 것은 아니며, 차량에 가해지는 상기 휨 하중을 전달받아 상기 다른 부재(B)로 상기 휨 하중을 전달할 수 있는 부재라면 상기 차량 프레임(10)에 해당할 수 있다.
일례로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 내측 커버부재(C1)는 외부로부터 상기 차량 프레임(10)을 보호하도록 상기 차량 프레임(10)의 내측을 커버할 수 있으며, 상기 외측 커버부재(C2)는 외부로부터 상기 차량 프레임(10)을 보호하도록 상기 차량 프레임(10)의 외측을 커버할 수 있다.
여기서, 상기 내측 커버부재(C1)와 상기 외측 커버부재(C2)는 상기 차량 프레임(10)이 배치될 수 있는 상기 배치공간(S)을 형성할 수 있다.
일례로, 상기 베이스부(100)는 상기 내측 커버부재(C1) 및/또는 상기 외측 커버부재(C2)와 연결될 수 있다.
상기 베이스부(100)와 상기 내측 커버부재(C1) 및/또는 상기 외측 커버부재(C2)간의 연결은 볼트 등에 의한 기계적 결합을 이용하여 구현될 수도 있으며, 용접등에 의해 구현될 수도 있다.
일례로, 상기 베이스부(100)는 상기 휨 하중에 충분한 강성을 확보하도록 ??자 형상으로 굴곡된 형상을 구비할 수 있다.
일례로, 상기 베이스부(100)는 머리부(110), 상기 머리부(110)의 양 단부로부터 상기 내측 방향(W1)으로 각각 절곡되어 연장되는 2개의 다리부(120) 및 상기 다리부(120)로부터 각각 다시 절곡되어 연장되는 절곡부(130)를 구비할 수 있다.
일례로, 상기 베이스부(100)는 금속일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 플라스틱, 합성수지 등과 같이 상기 휨 하중을 상기 다른 부재(B)로 전달할 수 있는 재질이라면 당업자의 입장에서 다양하게 변경할 수 있다.
상기 베이스부(100)는 상기 배치공간(S)을 상기 제1 수용공간(S1)과 상기 제2 수용공간(S2)으로 구획하도록 상기 배치공간(S)상에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제1 수용공간(S1)은 상기 내측 커버부재(C1)와 상기 베이스부(100)에 의해 규정될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 제1 수용공간(S1)은 상기 내측 커버부재(C1)와 상기 베이스부(100)에 의해 상기 베이스부(100)를 기준으로 상기 베이스부(100)의 내측(운전자가 탑승하는 측)에 형성되는 공간일 수 있다.
또한, 일례로, 상기 제2 수용공간(S2)은 상기 외측 커버부재(C2)와 상기 베이스부(100)에 의해 규정될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 제2 수용공간(S2)은 상기 외측 커버부재(C2)와 상기 베이스부(100)에 의해 상기 베이스부(100)를 기준으로 상기 베이스부(100)의 외측(차량의 외부 측)에 형성되는 공간일 수 있다.
즉, 상기 제1 수용공간(S1) 및 상기 제2 수용공간(S2)은 각각 상기 베이스부(100)를 기준으로 상기 베이스부(100)의 내측 및 외측에 형성될 수 있다.
일례로, 상기 지지부(200)는 상기 제1 수용공간(S1) 상에 배치되어 내측 방향(W1)의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부(100)를 지지하는 제1 지지부(210) 및 상기 제2 수용공간(S2) 상에 배치되어 외측 방향(W2)의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부(100)를 지지하는 제2 지지부(220)를 구비할 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하자면, 일례로, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1 지지부(210)는 상기 내측 방향(W1)의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부(100)를 지지하도록 상기 베이스부(100)의 내측에 접하여 배치될 수 있으며, 상기 제2 지지부(220)는 상기 외측 방향(W2)의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부(100)를 지지하도록 상기 베이스부(100)의 외측에 접하여 배치될 수 있다.
만약, 상기 베이스부(100)를 기준으로 상기 휨 하중이 상기 내측 방향(W1)으로 가해지는 경우, 상기 제1 지지부(210)는 상기 베이스부(100)로부터 압축하중을 전달받고, 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)로부터 인장하중을 전달받아, 상기 내측 방향(W1)으로 상기 베이스부(100)가 휘어지는 것을 지지/방지할 수 있다.
이와 반대로, 상기 베이스부(100)를 기준으로 상기 휨 하중이 상기 외측 방향(W2)으로 가해지는 경우, 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)로부터 압축하중을 전달받고, 상기 제1 지지부(210)는 상기 베이스부(100)로부터 인장하중을 전달받아, 상기 외측 방향(W2)으로 상기 베이스부(100)가 휘어지는 것을 지지/방지할 수 있다.
즉, 상기 지지부(200)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)를 구비함으로서, 상기 휨 하중이 상기 내측 방향(W1) 및 상기 외측 방향(W2)으로 상기 베이스부(100)에 가해지더라도 상기 내측 방향(W1) 및 상기 외측 방향(W2)으로 모두 상기 베이스부(100)가 휘어지는 것을 지지/방지할 수 있다.
그 결과, 상기 베이스부(100)는 상기 지지부(200)에 의해 상기 휨 하중에 대해 충분한 강성을 확보할 수 있다.
일례로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 지지부(210)는 상기 베이스부(100)에 연결되되, 진동에 의한 소음 방생을 저감하도록 상기 내측 커버부재(C1)와 소정 거리(D1) 이격되어 배치될 수 있으며, 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)에 연결되되, 진동에 의한 소음 방생을 저감하도록 상기 외측 커버부재(C2)와 소정 거리(D2) 이격되어 배치될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)에 연결되어 위치 고정될 수 있되, 상기 제1 지지부(210)는 상기 내측 커버부재(C1)와 이격될 수 있으며, 상기 제2 지지부(220)는 상기 외측 커버부재(C2)와 이격될 수 있다.
만약, 상기 제1 지지부(210)가 상기 내측 커버부재(C1)와 상기 소정 거리(D1)로 이격되지 않는 경우, 차량의 진동에 의해 상기 제1 지지부(210)가 상기 내측 커버부재(C1)에 반복적으로 부딪혀 소음을 발생시킬 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 지지부(220)가 상기 외측 커버부재(C2)와 상기 소정 거리(D2)로 이격되지 않는 경우, 차량의 진동에 의해 상기 제2 지지부(220)가 상기 외측 커버부재(C2)에 반복적으로 부딪혀 소음을 발생시킬 수 있다.
따라서, 소음발생을 방지하고자 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220) 각각은 상기 내측 커버부재(C1) 및 상기 외측 커버부재(C2)와 소정 거리(D1, D2) 이격되어 상기 베이스부(100) 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)를 기준으로 각각 개별적으로 형성될 수도 있으나, 도 9, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 일례로, 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)는 상기 휨 하중을 상호 전달하도록 상호 연결될 수도 있다.
일례로, 상기 지지부(200)는 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)를 연결하는 제3 지지부(230)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 도 10에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 베이스부(100)는 상기 제3 지지부(230)가 상기 베이스부(100)를 관통하여 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)를 연결하도록 상기 제3 지지부(230)가 배치되는 관통부(H)를 구비할 수 있다.
상기 관통부(H)는 상기 베이스부(100)의 상기 머리부(110)를 관통하는 관통홀일 수 있다.
상기 지지부(200)가 형성되지 않은 상태에서, 상기 제1 수용공간(S1)과 상기 제2 수용공간(S2)은 상기 관통부(H)를 통해 연통할 수 있다.
여기서, 상기 제3 지지부(230)는 상기 베이스부(100)의 상기 관통부(H) 상에 배치되어 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)간의 연결을 구현할 수 있다.
도 8, 도 9, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 제3 지지부(230)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)가 상기 베이스부(100)로부터 분리되는 것을 방지하도록 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)를 부분적으로 연결할 수 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 관통부(H)는 상기 베이스부(100) 상에 이격되어 복수 개 형성될 수 있고, 여기서, 상기 관통부(H)에 배치된 상기 제3 지지부(230)는 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)를 연결할 수 있다.
상기 관통부(H)가 형성되지 않은 영역에서의 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)는 상호 연결되지 않을 수 있으며, 그 결과, 상기 관통부(H)가 형성되지 않은 영역, 즉, 상기 제3 지지부(230)가 형성되지 않은 영역에서는 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)가 협동하여 상기 베이스부(100)를 커버함으로써, 상기 제1 지지부(210)와 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)로부터 분리되지 않을 수 있다.
도 7, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 일례로, 상기 제1 지지부(210)는 상기 베이스부(100)로부터 상기 내측 방향(W1)으로 연장 형성되는 제1 기준면(211) 및 상기 베이스부(100)로부터 상기 내측 방향(W1)으로 연장 형성되며 상기 제1 기준면(211)과 소정의 각도를 형성하는 제1 연장면(213)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스부(100)로부터 상기 외측 방향(W2)으로 연장 형성되는 제2 기준면(221) 및 상기 베이스부(100)로부터 상기 외측 방향(W2)으로 연장 형성되며 상기 제2 기준면(221)과 소정의 각도를 형성하는 제2 연장면(223)을 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 기준면(211)은 상기 베이스부(100)로부터 상기 내측 방향(W1)으로 연장되되, 폭 방향으로 연장되는 면을 의미할 수 있다.
상기 폭 방향은 도 8에서 좌우방향을 의미할 수 있다.
일례로, 상기 제1 연장면(213)은 상기 베이스부(100)로부터 상기 내측 방향(W1)으로 연장되되, 길이 방향으로 연장되는 면을 의미할 수 있다.
상기 길이 방향은 상기 폭 방향과 수직인 방향을 의미할 수 있다.
상기 제1 연장면(213)은 상기 길이 방향으로 연장되는 면을 의미할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1 기준면(211)과 평행하지 않은 면을 의미할 수 있다.
이와 대응되도록, 상기 제2 기준면(221)은 상기 베이스부(100)로부터 상기 외측 방향(W2)으로 연장되되, 상기 폭 방향으로 연장되는 면을 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 연장면(223)은 상기 제2 기준면(221)과 평행하지 않은 면을 의미할 수 있다.
이처럼, 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)이 상기 제1 수용공간(S1) 상에 상기 베이스부(100)와 접촉 형성됨으로 인해 상기 내측 방향(W1)으로의 상기 휨 하중으로부터 상기 베이스부(100)를 지지할 수 있다.
또한, 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223)이 상기 제2 수용공간(S2) 상에 상기 베이스부(100)와 접촉 형성됨으로 인해 상기 외측 방향(W2)으로의 상기 휨 하중으로부터 상기 베이스부(100)를 지지할 수 있다.
그 결과, 상기 베이스부(100)는 상기 휨 하중에 대해 충분한 강성을 확보할 수 있다.
일례로, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 연장면(213) 및 상기 제2 연장면(223)은 상기 베이스부(100)의 강성을 확보하도록 상기 베이스부(100)를 기준으로 비대칭적으로 형성될 수 있다.
이를 보다 자세히 설명 하자면, 상기 제1 연장면(213)이 상기 베이스부(100)에 접촉하는 부분과 상기 제2 연장면(223)이 상기 베이스부(100)에 접촉하는 부분은 각각 상기 베이스부(100)의 다른 위치에 형성될 수 있다.
그 결과, 상기 베이스부(100)의 어느 한 영역에만 상기 휨 하중이 집중되지 않고 분산되어 상기 베이스부(100)의 강성을 확보할 수 있다.
일례로, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 제1 지지부(210)는 기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)의 강성을 확보하도록 상기 제1 기준면(211)과 상기 제1 연장면(213)간의 연결을 구현하고 상기 제1 연장면(213) 및 상기 제1 기준면(211)의 두께보다 큰 두께로 증가되어 형성되는 제1 면적증가부(215)를 더 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 면적증가부(215)는 상기 제1 기준면(211)의 가상의 중심축과 상기 제1 연장면(213)의 가상의 중심축이 만나는 지점에 형성될 수 있다.
만약, 상기 제1 면적증가부(215)없이, 상기 제1 기준면(211)과 상기 제1 연장면(213)이 만나는 경우, 그 교차 지점에 상기 휨 하중이 집중되며, 그 교차 지점에 파단이 발생될 수 있다.
이를 보완하고자, 상기 제1 기준면(211)과 상기 제1 연장면(213)이 만나는 지점에 상기 제1 면적증가부(215)를 형성함으로써, 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제2 연장면(223)의 강성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 제1 면적증가부(215)는 복수의 상기 제1 연장면(213)간의 연결을 구현할 수도 있다.
이와 대응되도록, 상기 제2 지지부(220)는 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223)의 강성을 확보하도록 상기 제2 기준면(221)과 상기 제2 연장면(223)간의 연결을 구현하고 상기 제2 연장면(223) 및 상기 제2 기준면(221)의 두께보다 큰 두께로 증가되어 형성되는 제2 면적증가부(225)를 더 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 면적증가부(215) 및 상기 제2 면적증가부(225)는 상기 제1 기준면(211), 상기 제1 연장면(213), 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223)의 두께보다 큰 직경을 가지는 원기둥일 수 있다.
다만, 상기 제1 면적증가부(215) 및 상기 제2 면적증가부(225)의 형상은 원기둥에 한정되는 것은 아니며, 사각기둥 또는 육각기둥일 수도 있고, 당업자의 입장에서 상기 다양하게 변형할 수 있음은 자명하다.
일례로, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 제1 면적증가부(215)는 상기 제1 연장면(213) 및 상기 제1 기준면(211)이 연결되는 면인 제1 연결면(215a) 및 상기 제1 연장면(213) 및 상기 제1 기준면(211)이 연결되지 않는 제1 자유면(215b)을 구비할 수 있다.
일례로, 상기 제1 면적증가부(215)는 상기 제1 기준면(211)과 상기 제1 연장면(213)간에 서로 직접적으로 연결되지 않도록 충분한 크기를 가져, 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)이 접촉하지 않는 상기 제1 자유면(215b)을 구비할 수 있다.
따라서, 상기 제1 면적증가부(215)의 외면은 둘레 방향을 따라 상기 제1 연결면(215a) 및 상기 제1 자유면(215b)이 교차되어 형성될 수 있다.
일례로, 상기 둘레 방향은, 상기 제1 면적증가부(215)가 원기둥 형상인 경우, 상기 제1 면적증가부(215)의 중심축을 기준으로 시계방향 및/또는 반 시계방향을 의미할 수 있다.
이와 대응되도록, 상기 제2 면적증가부(225)는 상기 제2 연장면(223) 및 상기 제2 기준면(221)이 연결되는 면인 제2 연결면(225a) 및 상기 제2 연장면(223) 및 상기 제2 기준면(221)이 연결되지 않는 제2 자유면(225b)을 구비할 수 있다.
일례로, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 제1 면적증가부(215)는 상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부(100)로부터 상기 내측 방향(W1)의 높이(K1)가 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)의 높이(K2)보다 높을 수 있다.
일례로, 상기 제1 면적증가부(215)와 상기 내측 커버부재(C1)간의 이격거리는 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)과 상기 내측 커버부재(C1)간의 이격거리보다 작을 수 있다.
그 결과, 외부에서 상기 내측 커버부재(C1)로 외력이 가해지는 경우, 상기 내측 커버부재(C1)는 상기 제1 수용공간(S1)을 향해 변형이 일어나며, 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)에 접촉하기 전, 상기 제1 면적증가부(215)에 먼저 접촉이 될 수 있다.
이 경우, 상기 내측 커버부재(C1)에 가해진 상기 휨 하중은 상기 제1 면적증가부(215)로 먼저 전달되며, 상대적으로 강성이 약한 상기 제1 기준면(211) 및 상기 제1 연장면(213)은 차후에 상기 휨 하중이 전달된다는 점에서 상기 제1 지지부(210)의 강성을 확보할 수 있다.
이와 대응되도록, 상기 제2 면적증가부(225)는 상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부(100)로부터 상기 외측 방향(W2)의 높이(K3)가 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223)의 높이(K4)보다 높을 수 있다.
일례로, 상기 제2 면적증가부(225)와 상기 외측 커버부재(C2)간의 이격거리는 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223)과 상기 외측 커버부재(C2)간의 이격거리보다 작을 수 있다.
일례로, 도 9, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 제3 지지부(230)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부(215)와 상기 제2 면적증가부(225)를 연결할 수 있다.
상기 제1 면적증가부(215) 및 상기 제2 면적증가부(225)는 상기 제1 기준면(211), 상기 제1 연장면(213), 상기 제2 기준면(221) 및 상기 제2 연장면(223) 보다 상대적으로 강성이 크다는 점에서, 상기 제3 지지부(230)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부(215)와 상기 제2 면적증가부(225)간의 연결을 매개할 수 있다.
또한, 일례로, 상기 제3 지지부(230)의 두께(A2)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)가 상기 베이스부(100)로부터 분리되는 것을 방지하도록 상기 제1 면적증가부(215) 및 상기 제2 면적증가부(225)의 두께(A1)보다 작을 수 있다.
그 결과, 상기 제3 지지부(230)와 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220) 간의 경계에는 각각 단이 형성될 수 있으며, 단의 형성으로 인해 기계적 맞물림으로 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)가 상기 베이스부(100)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한 일례로, 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 제3 지지부(230)의 두께(A2)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부(215) 및 상기 제2 면적증가부(225)의 두께(A1)보다 클 수 있다.
상기 제3 지지부(230)는 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부(215)와 상기 제2 면적증가부(225)를 연결한다는 점에서, 상기 휨 하중이 상기 제3 지지부(230)에 집중될 수 있다.
이 경우, 상기 제3 지지부(230)는 파손이 발생할 수 있다는 점에서, 상기 제3 지지부(230)의 두께(A2)를 상기 제1 면적증가부(215)와 상기 제2 면적증가부(225)의 두께(A1)보다 더 크게 하여 상기 제3 지지부(230)의 내구성을 확보할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)는 각각 상기 제1 수용공간(S1) 및 상기 제2 수용공간(S2) 상에 각각 형성될 수도 있으나, 일례로, 상기 제1 지지부(210) 및 상기 제2 지지부(220)는 상기 베이스 상에서 사출 성형되어 일체로 연결 형성될 수도 있다.
우선, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 관통부(H)가 형성된 상기 베이스부(100)를 고정할 수 있다.
그 다음, 상기 지지부(200)를 형성하는 금형을 상기 베이스부(100)에 설치할 수 있다.
일례로, 상기 금형은 상기 제1 지지부(210)를 형성하기 위한 내측 금형 및 상기 제2 지지부(220)를 형성하기 위한 외측 금형을 구비할 수 있다.
상기 내측 금형 및 상기 외측 금형이 상기 베이스부(100)에 설치된 후, 유동하는 금속, 플라스틱, 수지 등의 주입액을 상기 금형에 주입할 수 있다.
일례로, 상기 내측 금형으로 상기 주입액을 주입하는 경우, 상기 주입액은 상기 제1 지지부(210)를 상기 내측 금형내에 형성함과 동시에 상기 관통부(H)를 통해 상기 하부 금형에도 주입되어 상기 제2 지지부(220)를 형성할 수 있으며, 또한 상기 관통부(H) 상의 상기 제3 지지부(230)를 형성할 수 있다.
그 결과, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 한번의 사출 공정으로 상기 제1 지지부(210), 상기 제2 지지부(220) 및 상기 제3 지지부(230)를 형성할 수 있다.
상기 베이스부(100) 상에 상기 지지부(200)가 형성된 후, 상기 금형을 제거하면 상기 차량 프레임(10)이 완성될 수 있다.
상기 차량 프레임(10)이 완성된 후, 상기 내측 커버부재(C1) 및 상기 외측 커버부재(C2)를 상기 차량 프레임(10)에 결합할 수 있다.
이러한, 상기 차량 프레임(10)은 강성이 확보되어야 하는 차량의 일 구성으로 적용되어 차량의 내구성을 확보할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
C1: 내측 커버부재
C2: 외측 커버부재
S: 배치공간
100: 베이스부
200: 지지부

Claims (15)

  1. 내측 커버부재와 외측 커버부재가 규정하는 배치공간 상에 배치되어 차량에 가해지는 휨 하중을 전달받아 다른 부재로 전달하는 차량 프레임에 있어서,
    상기 배치공간 상에 배치되어 상기 배치공간을 제1 수용공간과 제2 수용공간으로 구획하는 베이스부; 및
    상기 배치공간 상에 배치되어 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 지지부;를 포함하며,
    상기 제1 수용공간은,
    상기 내측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되며,
    상기 제2 수용공간은,
    상기 외측 커버부재와 상기 베이스부에 의해 규정되고,
    상기 지지부는,
    상기 제1 수용공간 상에 배치되어 내측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제1 지지부 및 상기 제2 수용공간 상에 배치되어 외측 방향의 상기 휨 하중에 대해 상기 베이스부를 지지하는 제2 지지부를 구비하며,
    상기 지지부는,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하는 제3 지지부를 더 구비하며,
    상기 베이스부는,
    상기 제3 지지부가 상기 베이스부를 관통하여 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 연결하도록 상기 제3 지지부가 배치되는 관통부를 구비하고,
    상기 제1 지지부는,
    상기 베이스부로부터 상기 내측 방향으로 연장 형성되는 제1 기준면 및 상기 베이스부로부터 상기 내측 방향으로 연장 형성되며 상기 제1 기준면과 소정의 각도를 형성하는 제1 연장면을 구비하며,
    상기 제2 지지부는,
    상기 베이스부로부터 상기 외측 방향으로 연장 형성되는 제2 기준면 및 상기 베이스부로부터 상기 외측 방향으로 연장 형성되며 상기 제2 기준면과 소정의 각도를 형성하는 제2 연장면을 구비하고,
    상기 제1 지지부는,
    상기 제1 기준면 및 상기 제1 연장면의 강성을 확보하도록 상기 제1 기준면과 상기 제1 연장면간의 연결을 구현하고 상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면의 두께보다 큰 두께로 증가되어 형성되는 제1 면적증가부를 더 구비하며,
    상기 제2 지지부는,
    상기 제2 기준면 및 상기 제2 연장면의 강성을 확보하도록 상기 제2 기준면과 상기 제2 연장면간의 연결을 구현하고 상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면의 두께보다 큰 두께로 증가되어 형성되는 제2 면적증가부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 베이스부에 연결되되, 진동에 의한 소음 발생을 저감하도록 상기 내측 커버부재와 소정 거리 이격되어 배치되며,
    상기 제2 지지부는,
    상기 베이스부에 연결되되, 진동에 의한 소음 발생을 저감하도록 상기 외측 커버부재와 소정 거리 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부는,
    상기 베이스부 상에서 사출 성형되어 일체로 연결 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 지지부는,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 베이스부로부터 분리되는 것을 방지하도록 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부를 부분적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장면 및 상기 제2 연장면은,
    상기 베이스부의 강성을 확보하도록 상기 베이스부를 기준으로 비대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 프레임
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면적증가부는,
    상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면이 연결되는 면인 제1 연결면 및 상기 제1 연장면 및 상기 제1 기준면이 연결되지 않는 제1 자유면을 구비하며,
    상기 제2 면적증가부는,
    상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면이 연결되는 면인 제2 연결면 및 상기 제2 연장면 및 상기 제2 기준면이 연결되지 않는 제2 자유면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면적증가부는,
    상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부로부터 상기 내측 방향의 높이가 상기 제1 기준면 및 상기 제1 연장면의 높이보다 높으며,
    상기 제2 면적증가부는,
    상기 휨 하중의 전달을 유도하도록 상기 베이스부로부터 상기 외측 방향의 높이가 상기 제2 기준면 및 상기 제2 연장면의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제3 지지부는,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부와 상기 제2 면적증가부를 연결하는 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 지지부의 두께는,
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부가 상기 베이스부로부터 분리되는 것을 방지하거나 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부의 강성을 확보하도록 상기 제1 면적증가부 및 상기 제2 면적증가부의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 차량 프레임.
  15. 제1항, 제3항, 제5항, 제7항, 제9항, 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 차량 프레임을 포함하는 차량.
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