KR101177612B1

KR101177612B1 - 차체

Info

Publication number: KR101177612B1
Application number: KR1020090098580A
Authority: KR
Inventors: 팀 슈미트
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2008-10-18
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2012-08-27
Also published as: GB0914383D0; GB2464370B; GB2464370A; DE102008052251A1; JP2010095251A; KR20100043134A; JP5027199B2

Abstract

본 발명은 차량 길이 방향으로 볼때 전방 분리벽 및 후방 분리벽에 의해 제한되는 어셈블리 챔버를 구비한, 특히 승용차의, 차체에 관한 것이다.

어셈블리 챔버 내에 차량 배터리를 간편하게 장착하기 위해, 차량 배터리 설치용 마운팅 플레이트를 제안하며, 상기 마운팅 플레이트는 한편으로는 상기 분리벽들 사이에 배치된 크로스 멤버에 고정되고, 다른 한편으로는 상기 분리벽들 중 하나에 또는 상기 분리벽들 중 하나의 영역에 있는 추가 크로스 멤버에 고정된다.

전방 분리벽, 후방 분리벽, 어셈블리 챔버, 마운팅 플레이트, 크로스 멤버

Description

차체 {CAR BODY}

본 발명은 차체, 특히 승용차의 차체에 관한 것이다.

차체 내에는 차량 길이 방향으로 볼 때 전방 분리벽 및 후방 분리벽에 의해 제한될 수 있는 어셈블리 챔버가 형성될 수 있다. 그러한 어셈블리 챔버 내에는 예컨대 조향 시스템 부품들, 휠 서스펜션, 변속기 부품들 및 차량 배터리와 같은 차량의 다양한 어셈블리가 수용될 수 있다. 어셈블리 챔버 내에 차량 배터리의 장착에 적합한 조립 지점을 마련하는 것은 비교적 복잡할 수 있는데, 그 이유는 종래의 차량 배터리는 비교적 중량이 높고, 고정식으로 설치되어야 할 뿐 아니라, 필요한 경우 교체할 수 있도록 비교적 양호한 접근성을 가져야 하기 때문이다.

DE 600 24 384 T2로부터 차체 내부에 차량 배터리를 고정하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이 장치는, 배터리의 고정에 사용되며 차체 후방부의 바닥에 제공되는 배터리 고정 베이스를 포함한다. 상기 장치는 또한, 차량에 걸쳐서 측면으로 바닥 하부에 연장되는 평평한 후방 서스펜션 크로스 멤버를 포함한다. 배터리 고정 베이스는 평면도에서 볼 때 후방 서스펜션 크로스 멤버의 자리에 상응하는 바닥 영역 내에 배치된다. 따라서 배터리 고정 베이스는 바닥에서 서스펜션 크로스 멤 버에 의해 지지된, 강성이 높은 것을 특징으로 하는 영역 내에 배치된다.

본 발명의 과제는, 도입부에 언급한 유형의 차체를 위해 개선된 실시예, 특히 비교적 적은 수고를 들여 차체의 어셈블리 챔버 내에 차량 배터리의 안정적인 고정을 구현할 수 있고, 차량 배터리로의 충분한 접근성을 보장하는 실시예를 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라 독립 청구항의 대상에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명은, 어셈블리 챔버 내에 하나의 크로스 멤버를 배치하고 그 위에 상기 어셈블리 챔버에 의해 제한되는 분리벽에 고정되거나 상기 분리벽의 영역 내에 제공된 추가 크로스 멤버에 고정되는 마운팅 플레이트를 장착하는 일반적인 고찰에서 기인한다. 상기 마운팅 플레이트는 차량 배터리의 장착을 위해 준비되거나 구성된다. 분리벽들 사이의 어셈블리 챔버를 횡단하는 크로스 멤버가 제공됨으로써, 마운팅 플레이트가 차량 횡방향을 기준으로 거의 자유롭게 배치될 수 있다. 그로 인해 배터리의 위치는 크로스 멤버를 따라 어셈블리 챔버 내에 제공되는 장착 공간에 따라 조정될 수 있다. 특히 왼쪽 스티어링 휠 타입 및 오른쪽 스티어링 휠 타입에 대한 간단한 매칭이 가능하다.

한 바람직한 실시예에 따르면, 크로스 멤버는 어셈블리 챔버를 측면으로 제 한하는 사이드 멤버들에 고정될 수 있으며, 이때 특히 상기 사이드 멤버 각각이 고정 콘솔을 구비할 수 있고, 상기 고정 콘솔에 크로스 멤버가 고정된다. 그 결과 크로스 멤버의 간단하고 안정적인 지지가 구현될 수 있다. 그와 동시에, 크로스 멤버 자체가 비교적 간단하게 구성될 수 있다. 또한, 크로스 멤버의 공간 위치(spatial position)가 고정 콘솔들의 구성에 의해 원하는 대로 사전 설정될 수 있다.

또 다른 한 바람직한 실시예에 따르면, 마운팅 플레이트가 차체에서 정확히 3개의 지지점에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 지지될 수 있다. 정확히 3개의 지지점이 사용됨으로써, 마운팅 플레이트가 변형되지 않고 매우 간단하게, 충분히 고정되도록 안정적으로 지지될 수 있으며, 이로써 조립이 간편해진다.

본 발명의 또 다른 중요한 특징들과 장점들은 종속 청구항들과, 도면과, 도면을 토대로 한 관련 도면 설명에 기술된다.

물론, 전술한 그리고 앞으로 추가로 설명될 특징들은 각각 진술되는 조합의 형태로만 사용되는 것이 아니라, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위에서, 다른 형태의 조합으로 또는 독자적으로 사용될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 도면에 도시되며, 하기에서 더 상세히 설명된다.

본 발명을 통해, 비교적 간단한 방법으로 차체의 어셈블리 챔버 내에 차량 배터리가 안정적으로 고정될 수 있고, 차량 배터리로의 충분한 접근성이 보장되도 록 도입부에 언급한 유형의 차체를 개선할 수 있다.

도 1에 따라, 부분적으로만 도시된 차체(1)는 차량 후방에 또는 바람직하게는 여기에 도시된 실시예에서처럼 차량 전방(2)에 어셈블리 챔버(3)를 포함한다. 상기 어셈블리 챔버는 이중 화살표로 표시된 차량 길이 방향(4)으로 볼 때 전방 분리벽(5)과 후방 분리벽(6)에 의해 제한된다. 격벽(bulkhead)이라고도 지칭될 수 있는 전방 분리벽(5)은 도시된 예에서 어셈블리 챔버(3)를 트렁크(7)와 분리한다. 따라서 한 바람직한 실시예에서는 차체(1)를 이용하여 제조된 차량이 리어 엔진 차량이다.

이와 달리, 대시보드(dashboard)라고도 지칭될 수 있는 후방 분리벽(6)은 예컨대 어셈블리 챔버(3)를 차량 실내(8) 또는 캐빈(8)과 분리한다. 분리벽들(5, 6)은 각각 차량 길이 방향(4)에 대해 횡으로 연장되는 평면 내에 뻗어 있다. 또한, 어셈블리 챔버(3)는 그 측면이, 즉 이중 화살표로 표시된 차량 가로 방향(9)으로, 상기 분리벽들(5, 6)과 고정 연결된 사이드 멤버(10)에 의해 제한된다. 어셈블리 챔버(3)는 본 실시예에서 아래쪽으로 개방되도록 형성됨에 따라, 트렁크(7) 및 캐빈(8)과 달리 바닥부가 없다.

어셈블리 챔버(3)는 차체(1)를 이용하여 구성된 차량의 다양한 어셈블리를 수용하는 데 사용된다. 그러한 어셈블리의 일례로, 차량 전기공급시스템의 전류 공급을 위한 차량 배터리가 있다. 그 밖에도 차량 조향 부품들, 파워 트레인 부품들 및 독립 서스펜션 시스템이 있다. 차량 배터리의 장착을 위해, 어셈블리 챔 버(3) 내에 마운팅 플레이트(11)가 배치된다. 도시된 장착 상태에서는 상기 마운팅 플레이트(11)가, 그 위에 배터리가 설치될 수 있는 수평 평면 내에서 연장된다. 또한, 마운팅 플레이트(11)에 배터리가 고정될 수 있다. 어셈블리 챔버(3) 내에 마운팅 플레이트(11)를 고정하기 위해, 어셈블리 챔버(3) 내에서 두 분리벽(5, 6) 사이에 차량 가로 방향(9)에 평행하게 연장되는 1개의 크로스 멤버(12)가 제공된다. 마운팅 플레이트(11)는 이제 한편으로는 크로스 멤버(12)에, 그리고 다른 한편으로는 두 분리벽(5, 6) 중 하나에 또는 상기 분리벽들(5, 6) 중 하나의 영역에 있는 또 다른 추가 크로스 멤버(13)에 고정된다. 도시된 예에서 마운팅 플레이트(11)는 차량 길이 방향(4)으로 볼 때 후방측 크로스 멤버(13)에 고정되어 있으며, 이 크로스 멤버(13)는 후방 분리벽(6)의 하부를 폐쇄하거나, 상기 후방 분리벽(6)의 하부 단부 영역을 형성한다. 그 대안으로, 마운팅 플레이트(11)가 후방 분리벽(6)에 직접 고정될 수도 있다. 원칙적으로, 마운팅 플레이트(11)를 전방 분리벽(5)에 또는 전방 분리벽(5)의 영역 내에 배치된 전방 크로스 멤버(14)에 고정하는 것 역시 가능하며, 상기 전방 크로스 멤버는 전방 분리벽(5)의 하부를 폐쇄하거나, 전방 분리벽(5)의 하부 단부 영역을 형성한다. 마운팅 플레이트(11)가 후방 크로스 멤버(13)에 고정됨으로써, 차체(1)에서 상기 마운팅 플레이트(11)를 지지하는 제1 지지점(15)이 형성된다.

크로스 멤버(12)는 그의 측면 단부에 의해 각각 사이드 멤버들(10) 중 하나에 고정되고, 그럼으로써 제2 지지점(16) 및 제3 지지점(17)이 정의되며, 이 지지점들에 의해 마운팅 플레이트(11)가 크로스 멤버(12)에 걸쳐 차체(1)에 지지된다. 크로스 멤버(12)와 각각의 사이드 멤버(10) 사이의 연결을 간소화하기 위해, 사이드 멤버들(10)에 각각 1개의 고정 콘솔(18)이, 예컨대 용접을 통해, 고정된다. 선택적으로 상기 고정 콘솔들이 조립될 수도 있다. 각각의 고정 콘솔(18)은 크로스 멤버(12)의 각 길이측 단부들을 위해 정의된 고정점을 형성한다. 이러한 방식으로 크로스 멤버(12)는 그의 측면 단부들에 의해 매우 간단하게 고정 콘솔(18) 및 그와 더불어 사이드 멤버들(10)에 고정될 수 있다. 크로스 멤버(12)는 예컨대 고정 콘솔들(18)과 나사로 연결될 수 있다. 한 바람직한 실시예에 따르면, 크로스 멤버(12)가 중공형 몸체로 형성될 수 있다. 예컨대 비용이 낮은 한 실시예에서는 크로스 멤버(12)가 관형 몸체로 형성될 수 있다. 한 바람직한 실시예에 따라, 크로스 멤버(12)를 사이드 멤버(10)에 안정적으로 연결하기 위해, 크로스 멤버(12)의 각 측면 단부에 각각 하나의 (도면에는 도시되지 않은) 스페이서 부재를 삽입할 수 있으며, 이 스페이서 부재는 크로스 멤버(12)의 각 측면 단부 영역에서의 보강을 야기한다. 특히 크로스 멤버(12)는 그의 측면 단부들의 영역에서, 상보적으로 형성된 스페이서 부재가 삽입되는 직사각형 횡단면을 가질 수 있다. 크로스 멤버는 그의 길이측 단부들 사이에서 바람직하게 둥근, 특히 원형인 횡단면을 가질 수 있다. 크로스 멤버(12)는 바람직하게 관 형태로, 즉 특히 평평하지 않게 형성되기 때문에, 그의 길이 방향에 대해 횡으로 높은 휨 하중을 수용할 수 있다. 이로써 크로스 멤버는 비교적 작게 그리고 그와 더불어 공간 절약적으로 설계될 수 있다. 크로스 멤버(12)의 측면 단부들은 바람직하게 관통 개구를 가지며, 이 관통 개구를 통해 각 콘솔(18)과의 나사 연결이 구현될 수 있다. 이 경우, 삽입된 스페이서 부 재들도 물론 그러한 관통 개구를 가진다.

마운팅 플레이트(11)를 크로스 멤버(12)에 연결하기 위해, 크로스 멤버(12)에 서로 이격된 2개의 홀더(19)가 고정될 수 있고, 그런 다음 상기 두 홀더에 마운팅 플레이트(11)가 고정된다. 홀더(19)는 크로스 멤버(12)의 둥근 횡단면을 마운팅 플레이트(11)의 평면 횡단면에 맞추기 위한 어댑터로서 작용한다. 다르게 말하면, 홀더(19)의 한쪽은 바람직하게 라운딩 처리된, 크로스 멤버(12)의 외부 윤곽에 맞추어지고, 다른 한쪽은 마운팅 플레이트(11)를 위한 평면 지지대를 형성한다. 그와 동시에 홀더(19)는 마운팅 플레이트(11)와 홀더(19)의 나사 연결을 가능케 하는, 크로스 멤버(12)와 마운팅 플레이트(11) 사이의 수직 간격을 형성한다. 마운팅 플레이트(11)와 홀더(19)의 나사 연결을 통해, 마운팅 플레이트(11)가 크로스 멤버(12)로 연결됨으로 인한 크로스 멤버(12)의 손상 및 그에 수반되는 취약화가 방지될 수 있다. 따라서 홀더(19)는 제2 지지점(16) 및 제3 지지점(17)을 실현하는 데 이용된다.

후방 크로스 멤버(13)에는 지지 콘솔(20)이, 특히 용접을 통해, 고정된다. 이 지지 콘솔(20)은 제1 지지점(15)을 실현하는 데 이용된다. 그에 상응하여, 마운팅 플레이트(11)가 상기 지지 콘솔(20)에 고정된다. 마운팅 플레이트(11)가 크로스 멤버(12)에는 분리벽들(5, 6) 사이에서 2개의 모서리 영역(21)을 통해 고정되는 반면, 후방 크로스 멤버(13) 또는 지지 콘솔(20)로의 연결은 오직 1개의 모서리 영역(22)을 통해서만 이루어진다. 상기 모서리 영역(22)은 도시된 예에서 컵 형태로 형성되어 있다. 마운팅 플레이트(11)의 평면 내에 있는 컵형 고정 영역(22) 또 는 모서리 영역(22)의 윗면이 개방되어 있는 것을 볼 수 있다. 상기 모서리 영역은 마운팅 플레이트(11)로부터 아래쪽으로 떨어져 있으며, 그 밑면이 지지 콘솔(20)에 지지된다. 바람직하게는 컵형 모서리 영역(22)의 밑면은 바닥을 갖는다. 즉, 폐쇄되어 있다. 컵형 모서리 영역(22)에 의해 특히 제1 지지점(15)과, 마운팅 플레이트(11)의 밑면을 직접 지지하는 홀더들(19) 사이의 높이차, 즉 수직 거리가 보상될 수 있다.

마운팅 플레이트(11)는 도면에 도시된 실시예에서 그의 윗면에 지지 브릿지(23)를 가지며, 이 지지 브릿지는 마운팅 플레이트(11)의 평면으로부터 위쪽으로 떨어져 있고, 예컨대 차량 길이 방향(4)에 평행하게 연장된다. 지지 브릿지(23)는 차량 배터리용 측방향 스토퍼로도 이용될 수 있다. 마운팅 플레이트(11)는 그 외에도, 마운팅 플레이트(11) 상에 올려진 차량 배터리의 고정에 사용될 수 있는 구멍 패턴(24)을 구비할 수 있다. 그 밖에도 마운팅 플레이트(11)는, 바람직하게 그의 밑면에, 보강 리브들을 가질 수 있다. 보강 리브들은 특히 철골 구조의 보강 프레임을 형성할 수 있다. 또한, 마운팅 플레이트(11)는 구멍 패턴(24)의 구멍들에 더 높은 안정성이 부여되도록 하기 위해, 구멍 패턴(24)의 영역에서 상대적으로 더 두꺼운 두께를 갖거나, 블록 형태로 설계될 수 있다.

마운팅 플레이트(11)는 바람직하게 주조품으로서, 특히 알루미늄으로 제조될 수 있다.

차체(1)는 상이한 타입의 차량을 제조하는 데 이용되는 조립 키트 시스템의 하나의 구성 부품을 형성할 수 있다. 이러한 조립 키트 시스템은 적어도 2개의 상 이한 마운팅 플레이트(11)를 포함할 수 있다. 예컨대 제1 마운팅 플레이트(11)는 왼쪽 스티어링 휠 타입의 차량에 사용될 수 있고, 제2 마운팅 플레이트(11)는 오른쪽 스티어링 휠 타입의 차량에 사용될 수 있다. 도 1에 도시된, 차량 주행 방향으로 볼 때 직선 주행 시 차량 우측에 놓이는 마운팅 플레이트(11) 대신, 차량 좌측에 존재하는 다른 마운팅 플레이트도 사용될 수 있다. 이를 위해서는 홀더(19) 중 적어도 하나는 오프셋되어야 한다. 그러한 목적으로 특히 크로스 멤버(12)가 다른 방향으로 조립될 수 있다. 이와 달리, 지지 콘솔(20)은 2개의 마운팅 플레이트 모두에서 사용될 수 있다. 마운팅 플레이트(11)가 양 사이드 멤버(10)로부터 이격된 상태로 조립되는 또 다른 구성도 고려 가능하다.

모든 변형예에서 마운팅 플레이트(11)는, 지지 콘솔(20)이 형태의 변화 없이 이용될 수 있도록 구성될 수 있다. 지지 콘솔(20)은 차량 가로 방향(9)으로 볼 때 차체(1)의 중앙에 배치될 수 있다. 그러나 도면에 도시된 것처럼 제1 지지점(15)이 편심 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 도시된 실시예에서 마운팅 플레이트(11)는 차량 가로 방향(9)으로 양 사이드 멤버(10) 사이의 간격의 50%보다 더 크다. 크로스 멤버(12)는 추가로 탱크 고정용 받침대로서 제공될 수 있다. 이 경우, 도시되지 않은 탱크는 아래쪽으로부터 크로스 멤버(12)에 대해 가압된다.

도면은 차체의 어셈블리 챔버의 영역의 사시도이다.

Claims

차량 길이 방향(4)으로 볼 때 전방 분리벽(5) 및 후방 분리벽(6)에 의해 제한되는 어셈블리 챔버(3)와, 상기 어셈블리 챔버(3) 내에 차량 배터리를 설치하기 위한 마운팅 플레이트(11)를 구비한 차체이며,

상기 마운팅 플레이트(11)는 한편으로는 상기 분리벽들(5, 6) 사이에 배치된 크로스 멤버(12)에 고정되고, 다른 한편으로는 상기 분리벽들(5, 6) 중 하나에 또는 상기 분리벽들(5, 6) 중 하나의 영역에 있는 추가 크로스 멤버(13, 14)에 고정되는, 차체.
제1항에 있어서, 크로스 멤버(12)의 측면 단부들이 각각 어셈블리 챔버(3)의 측면을 제한하는 차체(1) 사이드 멤버(10)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제2항에 있어서, 각각의 사이드 맴버(10)에 각각 1개의 고정 콘솔(19)이 고정되고, 이 고정 콘솔에 크로스 멤버(12)의 각 측면 단부가 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제3항에 있어서, 크로스 멤버(12)는 중공 몸체로서 형성되고, 상기 크로스 멤버(12)의 각 측면 단부는 상기 크로스 멤버(12) 내에 삽입된 스페이서 부재에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 크로스 멤버(13, 14) 또는 각각의 분리벽(5, 6)에 지지 콘솔(20)이 고정되고, 이 지지 콘솔에 마운팅 플레이트(11)가 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마운팅 플레이트(11)는 크로스 멤버(12)의 2개의 모서리 영역(21)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마운팅 플레이트(11)는 추가의 크로스 멤버(13, 14)의 1개의 모서리 영역(22)에 또는 각각의 분리벽(5, 6)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 크로스 멤버(13, 14)에 또는 각각의 분리벽(5, 6)에 고정되는 마운팅 플레이트(11)의 영역이 컵 형태로 형성되고, 이러한 컵형 고정 영역(22)은 아래쪽으로 떨어져 있고 위쪽으로는 마운팅 플레이트(11)의 평면에서 개방되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 크로스 멤버(12)에는 서로 이격된 2개의 홀더(19)가 고정되고, 이 홀더들에 마운팅 플레이트(11)가 고정되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마운팅 플레이트(11)는 차체(1)에서 정확히 3개의 지지점(15, 16, 17)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 지지되며, 추가 크로스 멤버(13, 14)에 또는 각각의 분리벽(5, 6)에 형성된 제1 지지점(15)을 통해 차체(1)에 직접 지지되고, 크로스 멤버(12)의 한쪽 단부에 형성된 제2 지지점(16)과 크로스 멤버(12)의 다른 한쪽 단부에 형성된 제3 지지점(17)에 의해 차체(1)에 간접적으로 지지되는 것을 특징으로 하는, 차체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체(1)는 차량 제조용 조립 키트 시스템의 하나의 구성 부품이며, 상기 조립 키트 시스템은 적어도 2개의 상이한 마운팅 플레이트(11)를 포함하며, 그 중 하나는 왼쪽 스티어링 휠 타입의 차량에 사용되고, 다른 하나는 오른쪽 스티어링 휠 타입의 차량에 사용되는 것을 특징으로 하는, 차체.