KR101795399B1 - 전기자동차용 언더바디 - Google Patents

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Abstract

전기자동차용 언더바디가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 차량의 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아웃터 패널로 구성되는 양측 사이드 실 사이에 센터 플로워 패널이 조립되어 배터리 수납 공간을 확보하는 전기자동차용 언더바디에 있어서, 상기 사이드 실 인너 패널은 상측으로부터 절곡되어 센터 플로워 패널이 차고방향으로 안착된 상태로, 차폭방향에 대응하는 제1용접면과, 상기 제1용접면에 연결되어 차고방향에 대응하는 제2용접면을 갖는 단차부가 형성되고, 상기 센터 플로워 패널의 양 단부가 상기 제1용접면 및 제2용접면에 각각 접합되며, 상기 사이드 실 인너 패널과 동일하게 절곡 형성되어 상기 사이드 실 인너 패널의 전방 단부와 대시 패널을 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 프론트 패널; 상기 사이드 실 인너 프론트 패널의 내측면에 접합된 상태로, 상기 대시 패널의 하면과 프론트 사이드 멤버의 후단부에 연결되는 프론트 사이드 멤버 연결부재; 상기 사이드 실 인너 패널의 후방 단부와 리어 사이드 멤버를 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 리어 패널; 및 상기 사이드 실 인너 리어 패널의 하단부와 리어 사이드 멤버의 전방 내측면를 연결하여 접합되는 리어 사이드 멤버 연결부재를 포함한다.

Description

전기자동차용 언더바디{UNDER BODY FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전기자동차용 언더바디에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 충돌성능 및 차체강성을 확보할 수 있는 전기자동차용 언더바디에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle)는 배터리에서 에너지를 공급받은 전기모터에 의해 추진되어 구동된다.
상기 전기자동차는 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 등을 예로 들 수 있다.
이러한 전기자동차는 차체에 배터리 모듈의 집합체인 고전압 배터리 팩(이하, 간단히 배터리 팩이라 함)을 탑재하고 있으며, 상기 배터리 팩으로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능하다.
상기 배터리 팩은 부피와 중량이 상당히 크기 때문에, 이를 차체에 탑재하기 위해서는 차체에 적절한 탑재 공간을 확보하는 것이 중요하다.
이러한 배터리 팩은 차체에 있어 언더 바디의 사이드 실 사이에 구성되는 플로워 패널에 탑재된다.
예를 들면, 상기 배터리 팩은 플로워 패널에 브라켓 등과 같은 각종 마운팅 유닛을 통하여 장착된다.
그러나 종래 기술에 따른 배터리 팩이 장착되는 전기자동차용 언더바디는 배터리 케이스를 플로워 패널 측에 장착하기 위한 별도의 마운팅 유닛이 필요하므로, 상기 마운팅 유닛을 조립하기 위한 부품수 및 조립공정이 증가하게 되며, 차체의 중량을 가중시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 전기자동차용 언더바디는 배터리 팩을 플로워 패널에 장착하기 위한 마운팅 유닛 등의 부품 적용 구간을 필요로 하고, 배터리 케이스와 플로워 패널간의 소음 발생을 억제하기 위한 간극 등의 적용 구간이 필요하므로, 상기 배터리 팩의 배치 자유도에 불리하며, 상기 배터리 팩의 용량을 증대시키는데도 한계가 있다.
또한, 종래 기술에 따른 전기자동차용 언더바디는 배터리 팩이 마운팅 유닛을 통해 플로워 패널 측에 단순 지지되기 때문에, 외부 충격이 가해지는 충돌사고 시, 충돌 하중에 대한 안전성 및 내구성 확보가 부족하여 외부 충격에 의해 배터리 팩이 쉽게 파손될 수 있는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 프론트 사이드 멤버와 리버 사이드 멤버 사이의 사이드 실의 연결 구조를 개선하여 배터리 팩의 설치공간을 충분히 확보하면서도 차체 강성을 확보하여 충돌 성능을 향상시키는 전기자동차용 언더바디를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량의 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아웃터 패널로 구성되는 양측 사이드 실 사이에 센터 플로워 패널이 조립되어 배터리 수납 공간을 확보하는 전기자동차용 언더바디에 있어서, 상기 사이드 실 인너 패널은 상측으로부터 절곡되어 센터 플로워 패널이 차고방향으로 안착된 상태로, 차폭방향에 대응하는 제1용접면과, 상기 제1용접면에 연결되어 차고방향에 대응하는 제2용접면을 갖는 단차부가 형성되고, 상기 센터 플로워 패널의 양 단부가 상기 제1용접면 및 제2용접면에 각각 접합되며, 상기 사이드 실 인너 패널과 동일하게 절곡 형성되어 상기 사이드 실 인너 패널의 전방 단부와 대시 패널을 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 프론트 패널; 상기 사이드 실 인너 프론트 패널의 내측면에 접합된 상태로, 상기 대시 패널의 하면과 프론트 사이드 멤버의 후단부에 연결되는 프론트 사이드 멤버 연결부재; 상기 사이드 실 인너 패널의 후방 단부와 리어 사이드 멤버를 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 리어 패널; 및 상기 사이드 실 인너 리어 패널의 하단부와 리어 사이드 멤버의 전방 내측면를 연결하여 접합되는 리어 사이드 멤버 연결부재를 포함하는 전기자동차용 언더바디를 제공할 수 있다.
또한, 상기 사이드 실 인너 패널은 하면에 길이방향을 따라 일정간격으로 배터리 마운팅 멤버를 조립하기 위한 복수개의 마운팅 홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 사이드 실 인너 패널은 전후방향 양 단부의 일정구간이 절개된 전후방 절개부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 사이드 실 인너 프론트 패널은 상기 사이드 실 인너 패널의 전방 절개부에 대응하도록 일정구간이 절개된 형상을 가지며, 상기 전방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 사이드 실 인너 리어 패널은 상기 사이드 실 인너 패널의 후방 절개부에 대응하도록 일정구간이 절개된 형상을 가지며, 상기 후방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 프론트 사이드 멤버 연결부재는 상기 사이드 실 인너 프론트 패널 하면과 대시 패널의 하면 및 프론트 사이드 멤버의 후단부에 각각 스폿 용접되어 접합될 수 있다.
또한, 상기 리어 사이드 멤버 연결부재는 상기 사이드 실 인너 패널의 하면과 사이드 실 인너 리어 패널의 하면 및 리어 사이드 멤버의 전방 내측면에 각각 스폿 용접되어 접합될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 프론트 사이드 멤버와 리어 사이드 멤버를 연결하는 사이드 실의 사이드 실 인너 패널의 연결구조에 사이드 실 인너 프론트 패널, 프론트 사이드 멤버 연결부재, 사이드 실 인너 리어 패널, 및 리어 사이드 멤버 연결부재의 추가 구성을 통하여 충돌 에너지의 흡수 성능을 향상시켜 승차자 및 배터리 팩을 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 사이드 실 인너 패널에 절곡된 단차부를 형성하여 센터 플로워 패널을 차고방향으로 안착시킨 상태로, 사이드 실 인너 패널과 센터 플로워 패널을 차폭방향과 차고방향으로 접합하여 접합부 강성을 높여 강건한 구조를 이룰 수 있다.
이외에, 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 패널의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 프론트 패널의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 프론트 사이드 멤버 연결부재의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 리어 패널 및 리어 사이드 멤버 연결부재의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디의 조립 공정도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 패널의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 프론트 패널의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 프론트 사이드 멤버 연결부재의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디에 적용되는 사이드 실 인너 리어 패널 및 리어 사이드 멤버 연결부재의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 차량의 사이드 실 인너 패널(1)과 사이드 실 아웃터 패널(미도시)로 구성되는 양측 사이드 실 사이에 센터 플로워 패널(10)이 조립되어 상기 센터 플로워 패널(10)의 하부에 배터리 수납 공간을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 사이드 실 인너 패널(1)과 사이드 실 아웃터 패널로 구성되는 양측 사이드 실 사이에 센터 플로워 패널(10)이 조립되어 배터리 수납 공간을 확보하면서 구성된다.
또한, 상기 사이드 실 인너 패널(1)은 사이드 실 인너 프론트 패널(20), 프론트 사이드 멤버 연결부재(30), 사이드 실 인너 리어 패널(40) 및 리어 사이드 멤버 연결부재(50)를 통하여 대시 패널(11)과 프론트 사이드 멤버(13) 및 리어 사이드 멤버(15)에 연결구조를 갖는다.
도 2를 참조하면, 상기 사이드 실 인너 패널(1)은 상측으로부터 절곡되는 단차부(3)가 형성되며, 상기 단차부(3)를 통해 센터 플로워 패널(10)이 차고방향으로 안착된다.
이러한 단차부(3)는 차폭방향에 대응하는 제1용접면(W1)과, 상기 제1용접면(W1)에 연결되어 차고방향에 대응하는 제2용접면(W2)으로 이루어진다.
즉, 양측 사이드 실 인너 패널(1)에는 센터 플로워 패널(10)의 양 단부가 상기 단차부(3) 상에 안착된 상태로, 제1용접면(W1)과 제2용접면(W2)에 각각 용접 접합된다.
또한, 상기 사이드 실 인너 패널(1)은 하면에 길이방향을 따라 일정간격으로 복수개의 마운팅 홀(7)이 형성된다.
상기 마운팅 홀(7)은 센터 플로워 패널(10)의 하부면에 배터리 팩을 장착한 후, 배터리 마운팅 멤버를 설치하여 배터리 팩을 고정하기 위한 것이다.
또한, 도 2의 A'를 참조하면, 상기 사이드 실 인너 패널(1)은 전후방 양 단부의 일정구간이 절개된 전후방 절개부(5)가 형성될 수 있다.
상기 전후방 절개부(5)는 동일한 방향의 양 단부가 일정구간 절개되어 형성된다.
도 3을 참조하면, 상기 사이드 실 인너 프론트 패널(20)은 사이드 실 인너 패널(1)과 동일하게 절곡 형성된다.
상기 사이드 실 인너 프론트 패널(20)은 사이드 실 인너 패널(1)의 전방 단부와 대시 패널(11)을 연결하여 접합된다.
또한, 도 3의 B'를 참조하면, 상기 사이드 실 인너 프론트 패널(20)은 사이드 실 인너 패널(1)의 전방 절개부에 대응하도록 일정구간이 절개된 형상을 가진다.
이러한 사이드 실 인너 프론트 패널(20)은 상기 전방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합된다.
도 4를 참조하면, 상기 프론트 사이드 멤버 연결부재(30)는 상기 사이드 실 인너 프론트 패널(20)의 내측면에 접합된다.
이러한 프론트 사이드 멤버 연결부재(30)는 대시 패널(11)의 하면과 프론트 사이드 멤버(13)의 후단부에 연결된다.
즉, 상기 프론트 사이드 멤버 연결부재(30)는 상기 사이드 실 인너 프론트 패널(20) 하면과 대시 패널(11)의 하면 및 프론트 사이드 멤버(13)의 후단부에 각각 스폿 용접되어 접합된다.
도 5를 참조하면, 상기 사이드 실 인너 리어 패널(40)은 상기 사이드 실 인너 패널(1)의 후방 단부와 리어 사이드 멤버(15)를 연결하여 접합된다.
또한, 상기 사이드 실 인너 리어 패널(40)은 상기 사이드 실 인너 패널(1)의 후방 절개부에 대응하도록 일정구간 절개된 형상을 가진다.
이러한 사이드 실 인너 리어 패널(40)은 후방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합된다.
그리고 상기 리어 사이드 멤버 연결부재(50)는 상기 사이드 실 인너 리어 패널(40)의 하단부와 리어 사이드 멤버(15)의 전방 내측면을 연결하여 접합된다.
즉, 상기 리어 사이드 멤버 연결부재(50)는 상기 사이드 실 인너 패널(1)의 하면과 사이드 실 인너 리어 패널(40)의 하면 및 리어 사이드 멤버(15)의 전방 내측면에 각각 스폿 용접되어 접합된다.
도 6을 참조하면, 상기와 같이 구성되는 전기자동차용 언더바디는 사이드 실 인너 프론트 패널(20), 프론트 사이드 멤버 연결부재(30), 대시 패널(11) 및 프론트 사이드 멤버(13) 등이 조립되어 구성되는 프론트 플로워 컴플과, 사이드 실 인너 리어 패널(40), 리어 사이드 멤버 연결부재(50) 및 리어 사이드 멤버(15) 등이 조립되어 구성되는 리어 플로워 컴플이 지그 위에 각각 고정된 상태로, 센터 플로워 패널(10)과 연결된 사이드 실 인너 패널(1)의 전후방 절개부에 의해 간섭을 피하며 차폭방향으로 결합 한 후, 스폿 용접을 통해 접합이 이루어진다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 기존의 언더바디 조립공정에서 그대로 진행될 수 있어 기존 공정과 혼류 생산이 가능한 이점이 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 프론트 사이드 멤버(13)와 리어 사이드 멤버(15) 사이에 사이드 실 인너 패널(1)을 기준으로 전방에 사이드 실 인너 프론트 패널(20) 및 프론트 사이드 멤버 연결부재(30)가 접합되고, 후방에 사이드 실 인너 리어 패널(40) 및 리어 사이드 멤버 연결부재(50)가 접합되는 구조로, 정면 충돌 시, 충돌 에너지의 흡수 성능이 향상되며, 승차자와 배터리 팩을 동시에 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차용 언더바디는 별도의 추가부재를 가짐에도 불구하고, 센터 플로워 패널(10) 하부에 구성되는 배터리 수납공간은 확보할 수 있으며, 내구성 보존에 따른 차량의 항속거리를 극대화시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 ... 사이드 실 인너 패널
3 ... 단차부
5 ... 전후방 절개부
7 ... 마운팅 홀
W1 ... 제1용접면
W2 ... 제2용접면
10 ... 센터 플로워 패널
11 ... 대시 패널
13 ... 프론트 사이드 멤버
15 ... 리어 사이드 멤버
20 ... 사이드 실 인너 프론트 패널
30 ... 프론트 사이드 멤버 연결부재
40 ... 사이드 실 인너 리어 패널
50 ... 리어 사이드 멤버 연결부재

Claims (7)

  1. 차량의 사이드 실 인너 패널과 사이드 실 아웃터 패널로 구성되는 양측 사이드 실 사이에 센터 플로워 패널이 조립되어 배터리 수납 공간을 확보하는 전기자동차용 언더바디에 있어서,
    상기 사이드 실 인너 패널은 상측으로부터 절곡되어 센터 플로워 패널이 차고방향으로 안착된 상태로, 차폭방향에 대응하는 제1용접면과, 상기 제1용접면에 연결되어 차고방향에 대응하는 제2용접면을 갖는 단차부가 형성되고, 상기 센터 플로워 패널의 양 단부가 상기 제1용접면 및 제2용접면에 각각 접합되며,
    상기 사이드 실 인너 패널과 동일하게 절곡 형성되어 상기 사이드 실 인너 패널의 전방 단부와 대시 패널을 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 프론트 패널;
    상기 사이드 실 인너 프론트 패널의 내측면에 접합된 상태로, 상기 대시 패널의 하면과 프론트 사이드 멤버의 후단부에 연결되는 프론트 사이드 멤버 연결부재;
    상기 사이드 실 인너 패널의 후방 단부와 리어 사이드 멤버를 연결하여 접합되는 사이드 실 인너 리어 패널; 및
    상기 사이드 실 인너 리어 패널의 하단부와 리어 사이드 멤버의 전방 내측면를 연결하여 접합되는 리어 사이드 멤버 연결부재;
    를 포함하는 전기자동차용 언더바디.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 실 인너 패널은
    하면에 길이방향을 따라 일정간격으로 배터리 마운팅 멤버를 조립하기 위한 복수개의 마운팅 홀이 형성되는 전기자동차용 언더바디.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 실 인너 패널은
    전후방향 양 단부의 일정구간이 절개된 전후방 절개부가 형성되는 전기자동차용 언더바디.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사이드 실 인너 프론트 패널은
    상기 사이드 실 인너 패널의 전방 절개부에 대응하도록 일정구간이 절개된 형상을 가지며, 상기 전방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 언더바디.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사이드 실 인너 리어 패널은
    상기 사이드 실 인너 패널의 후방 절개부에 대응하도록 일정구간이 절개된 형상을 가지며, 상기 후방 절개부를 따라 겹쳐진 상태로 접합되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 언더바디.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 사이드 멤버 연결부재는
    상기 사이드 실 인너 프론트 패널 하면과 대시 패널의 하면 및 프론트 사이드 멤버의 후단부에 각각 스폿 용접되어 접합되는 전기자동차용 언더바디.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리어 사이드 멤버 연결부재는
    상기 사이드 실 인너 패널의 하면과 사이드 실 인너 리어 패널의 하면 및 리어 사이드 멤버의 전방 내측면에 각각 스폿 용접되어 접합되는 전기자동차용 언더바디.
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