KR101807135B1 - 리어플로어 조립체 - Google Patents

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KR101807135B1
KR101807135B1 KR1020150178396A KR20150178396A KR101807135B1 KR 101807135 B1 KR101807135 B1 KR 101807135B1 KR 1020150178396 A KR1020150178396 A KR 1020150178396A KR 20150178396 A KR20150178396 A KR 20150178396A KR 101807135 B1 KR101807135 B1 KR 101807135B1
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강승민
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 리어플로어 조립체는, 하면에 연료탱크가 설치되는 연료탱크부가 마련되고, 상기 연료탱크부 하단에 위치하며 상면에 마련되는 탑재부를 가지는 리어플로어 및 상기 연료탱크부와 상기 탑재부 주위로 연결되어 상기 리어플로어를 지지하는 제1 지지부를 포함하되, 상기 탑재부는, 전기 배터리 또는 스페어 타이어가 탑재될 수 있는 탑재룸 및 상기 탑재룸 하면에 설치되고, 단부에 상기 제1 지지부와 연결되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.

Description

리어플로어 조립체{REAR FLOOR ASSEMBLY}
본 발명은 자동차의 리어플로어 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 실내를 이루는 플로어는 프론트플로어 및 리어플로어를 포함한다.
차량의 리어플로어에는 전방에 연료 탱크가 결합될 수 있는 연료탱크부가 구비되고, 리어플로어 후방에 스페어 타이어가 보관될 수 있는 스페어 타이어 룸이 구비된다.
최근, 친환경 차량에 대한 관심이 높아지면서, 전기 배터리를 이용하는 전기자동차에 대한 많은 연구가 진행 중에 있으며, 전기 배터리를 차량에 탑재하기 위한 기술이 개발되고 있다.
일반적으로, 차량의 리어플로어에 전기 배터리의 탑재공간을 별도 공정으로 제작하여 전기 배터리를 리어플로어에 탑재한다. 이 경우, 기존에 리어플로어에 형성된 스페어 타이어의 탑재공간을 제거하고, 별도로 제작된 전기 배터리의 탑재공간을 리어플로어에 연결하였다.
이에 따라, 스페어 타이어가 탑재되는 리어플로어와 전기 배터리가 탑재되는 리어플로어가 각기 따로 제작되어 제작비가 상승하는 문제와 구조 상이로 인한 후방 충돌 시 차체 변형 모드를 각각 개발하여야 했다. 특히, 배터리 탑재 시 리어플로어가 변형으로 인한 배터리가 파손될 수 있는 위험이 증가하는 문제가 있었다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 구조 변경 없이 스페어 타이어 또는 전기 배터리 탑재가 가능하고, 후방 충돌시 향상된 안정성을 기대할 수 있는 리어플로어를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리어플로어 조립체는, 하면에 연료탱크가 설치되는 연료탱크부가 마련되고, 상기 연료탱크부보다 차량의 후방측에 위치되며 상면에 탑재부가 마련된 리어플로어 및 상기 연료탱크부와 상기 탑재부 주위로 연결되어 상기 리어플로어를 지지하는 제1 지지부를 포함하되, 상기 탑재부는, 전기 배터리 또는 스페어 타이어가 탑재될 수 있는 탑재룸 및 상기 탑재룸 하면에 설치되고, 단부에 상기 제1 지지부와 연결되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부는, 상기 연료탱크부와 상기 탑재부 사이에 설치되는 제2 크로스 멤버 및 상기 리어플로어 가장자리에 설치되고, 상기 제2 크로스 멤버와 교차되는 사이드 멤버를 포함할 수 있다.
상기 제2 지지부는, 상기 탑재룸의 중앙에 설치되고, 상기 제2 크로스 멤버와 연결되는 제1 리어센터 서포트멤버 및 상기 리어센터 서포트멤버와 교차되어 설치되며, 상기 사이드 멤버와 연결되는 제1 크로스 멤버를 포함할 수 있다.
상기 제2 지지부는, 상기 제1 리어센터 서포트멤버 양측에 이격되고, 상기 제2 크로스 멤버와 연결되는 제2 리어센터 서포트멤버를 더 포함할 수 있다.
상기 탑재부는, 상기 전지 배터리 상면에 상기 리어플로어의 사이드 멤버와 연결되는 베터리 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리어플로어는, 구조 변경없이 스페어 타이어 또는 전기 배터리의 탑재가 가능하다. 또한, 리어플로어의 후방 충돌 안전성이 보다 향상 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리어플로어를 도시한 사시도이며, 도 1 (a)는 리어플로어에 탑재된 스페어 타이어를 도시한 사시도이고, 도 1 (b)는 리어플로어와 연결된 배터리 프레임부를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 리어플로어의 저면에 부착된 제2 지지부를 도시한 리어플로어의 저면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 제2 지지부의 변형예를 나타낸 저면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 리어플로어의 상면에 안착된 전기 배터리의 배터리 프레임을 도시한 리어플로어 조립체의 평면도이다.
도 5는 도 4에 적용되는 배기시스템이 장착된 리어플로어 조립체를 도시한 저면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리어플로어를 도시한 사시도이며, 도 1 (a)는 리어플로어에 탑재된 스페어 타이어를 도시한 사시도이고, 도 1 (b)는 리어플로어와 연결된 배터리 프레임부를 도시한 사시도이다.
도 1을 참고하면, 리어플로어(10)는 연료탱크가 설치되는 연료탱크부(15)와 자동차의 실내 후방을 이루면서 트렁크룸 저면을 형성하고, 스페어 타이어(54, 도 1 (a) 참조) 또는 전기 배터리(50, 도 4 참조)를 수용하는 탑재부(12)를 포함할 수 있다. 전기 배터리(50)이 탑재될 경우에는 배터리 프레임(52, 도 1 (b) 참조)이 리어플로어(10)와 연결될 수 있다.
연료탱크부(15)는 리어플로어(10)의 저면에 형성된다. 연료탱크부(15)는 탑재부(12)보다 자동차의 운전석 방향과 가깝게 형성될 수 있다.
탑재부(12)는 스페어 타이어(54)와 스페어 타이어(54) 보다 크기가 큰 전기 배터리(50) 중 어느하나의 탑재가 가능한 탑재룸(12a)과 제1 지지부(20, 도 2 참조)와 연결되고, 탑재룸(12a)에 연결되어 강성을 보완하는 제2 지지부(30, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.
탑재룸(12a)은 리어플로어(10)의 상면에서 저면 방향으로 우묵하게 형성된 공간을 의미한다. 탑재룸(12a)에는 전술한 바와 같이 스페어 타이어(54) 또는 전기 배터리(50, 도 4 참조)가 탑재될 수 있다. 탑재룸(12a) 내측에 스페어 타이어(54) 고정부가 설치되어 스페어 타이어(54)는 탑재룸(12a)에 안착될 수 있다.
일반적으로, 자동차용 전기 배터리(50)의 경우에는 스페어 타이어(54)보다 크기가 크다. 따라서, 전기 배터리(50)는 탑재룸(12a)에 맞물리게 안착되고, 배터리 프레임(52, 도 1 (b) 참조)이 전기 배터리(50)의 상면을 덮으면서 리어플로어(10)에 고정될 수 있다.
탑재룸(12a)은 별도의 가공 없이 전기 배터리(50)와 스페어 타이어(54)가 탑재될 수 있도록 스페어 타이어(54) 보다 크기가 큰 전기 배터리(50) 사이즈로 형성될 수 있다. 따라서, 탑재룸(12a)의 평면은 사각형 형상을 이룬다.
제2 지지부(30)는 리어플로어(10)의 저면에서 탑재룸(12a)에 연결되어 탑재룸(12a)이 비틀리거나 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대한 구성은, 도 2 및 3에서 자세하게 후술한다.
리어플로어(10)의 탑재부(12) 및 연료탱크부(15)는 일체로 형성될 수 있다. 즉, 리어플로어(10)는 프레스 가공이 가능하다. 이에 따라, 리어플로어(10) 자체의 강성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 리어플로어(10)의 탑재부(12)를 크게 형성하여 스페어 타이어(54) 또는 전기 배터리(50)를 별도의 가공 없이 탑재할 수 있으므로 리어플로어(10)의 호환성이 보다 향상될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 리어플로어의 저면에 부착된 제2 지지부를 도시한 리어플로어의 저면도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 제2 지지부의 변형예를 나타낸 저면도이다.
도 2 및 3을 참고하면, 리어플로어 조립체(100)는 리어플로어(10) 저면에 설치된 사이드 제1 지지부(20)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(20)는 사이드 멤버(22)와 제2 크로스 멤버(24)를 포함할 수 있다. 사이드 멤버(22)는 리어플로어(10) 양측에 대향된 상태로 배치될 수 있다. 즉, 사이드 멤버(22)는 리어플로어(10) 가장자리에 설치되어 리어플로어(10)를 길이방향으로 지지할 수 있다.
제2 크로스 멤버(24)는 리어플로어(10)의 저면에 설치되고, 사이드 멤버(22)에 직교하며, 연료탱크부(15)와 탑재부(12) 사이에 위치하는 할 수 있다. 즉, 제2 크로스 멤버(24)는 리어플로어(10) 폭 방향으로 설치되어 리어플로어(10)를 측면방향으로 지지할 수 있다.
정리하면, 제2 크로스 멤버(24)는 차량 폭 방향의 하중을 지지함과 아울러 사이드 멤버(22)가 차량 길이 방향의 하중을 지지할 수 있다.
리어플로어 (10)의 제2 크로스 멤버(24) 양측에는 스트러트 어셈블리(미도시)가 결합되는 휠 하우징이 연결될 수 있다. 또한, 리어플로어(10)는 휠 하우징에 설치된 스트러트 어셈블리로부터 노면에서의 충격치가 전달되는 바, 상기한 휠 하우징이 리어플로어(10)에 결합되어 있기 때문에, 상기한 사이드 멤버(22) 및 제2 크로스 멤버(24)가 스트러트 어셈블리로부터의 충격치를 흡수 또는 분산할 수 있다.
제2 지지부(30)는 제1 지지부(20)의 사이드 멤버(22)와 연결되는 제1 크로스 멤버(34)와 제1 지지부(20)의 제2 크로스 멤버(24)와 연결되는 제1 리어센터 서포트멤버(32)를 포함할 수 있다.
제2 지지부(30)는 탑재룸(12a) 저면에 설치될 수 있다. 이에 따라, 탑재룸(12a)이 비틀리거나 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
먼저, 제1 리어센터 서포트멤버(32)는 리어플로어(10)의 길이방향으로 설치될 수 있다. 탑재부(12)의 중앙에 설치되고, 제2 크로스 멤버(24)와 연결될 수 있다. 제1 리어센터 서포트멤버(32)는 제2 크로스 멤버(24)에서 리어플로어(10)의 단부까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 후방 충돌시에 제1 리어센터 서포트멤버(32)는 충돌방향으로 대항력이 발생되어 리어플로어(10)의 탑재부(12)의 충돌 안전성을 향상시킬 수 있다.
제1 크로스 멤버(34)는 리어플로어(10)의 폭방향으로 설치될 수 있다. 즉, 탑재부(12)의 중앙에 설치되고, 제1 리어센터 서포트멤버(32)와 교차되는 방향으로 설치될 수 있다. 제1 크로스 멤버(34)는 리어플로어(10) 가장자리에 설치되는 사이드 멤버(22)와 연결될 수 있다. 따라서, 제1 크로스 멤버(34)는 측면 충돌시에 충돌방향으로 대항력이 발생되어 리어플로어(10)의 탑재부(12)의 충돌 안전성을 향상시킬 수 있다.
결국, 제1 지지부(20)와 연결되는 제2 지지부(30)를 통해, 리어플로어(10)의 탑재부(12)는 후방 충돌뿐 아니라 측면 충돌시에도 안정성이 보다 향상될 수 있다.
제2 지지부(30)는, 제1 리어센터 서포트멤버(32) 양측에 이격 되어 설치되는 제2 리어센터 서포트멤버(36)를 더 구비할 수 있다.
제2 리어센터 서포트멤버(36)는 복수개가 형성될 수 있으며, 제2 크로스 멤버(34)와 연결되고, 제1 리어센터 서포트멤버(32)와 이격되어 설치될 수 있다. 이를 통해, 후방 충돌시에 리어플로어(10) 탑재부(12)의 충돌 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 리어플로어의 상면에 안착된 전기 배터리의 배터리 프레임을 도시한 리어플로어 조립체의 평면도이다.
도 4를 참고하면, 리어플로어(10)의 탑재부(12)에는 전기 배터리(50)가 안착될 수 있으며, 전기 배터리(50)의 상면에는 배터리 프레임(52)이 구비될 수 있다. 배터리 프레임(52)은 전기 배터리(50)의 형상을 따라 형성될 수 있으며, 전기 배터리(50)를 외부의 충격으로부터 보호 하도록 충분한 강성을 갖는다.
배터리 프레임(52)은 리어플로어(10) 저면에 설치된 제1 지지부(20)와 연결될 수 있다. 리어플로어(10)의 탑재부(12)와 배터리 프레임(52)은 전기 배터리(50)를 감싸며 외부의 충격으로부터 보다 안전하게 보호한다. 따라서, 배터리 프레임(52)은 외부의 충격이 있는 경우에도 리어플로어(10) 탑재부(12)에서 이탈되지 않도록 제1 지지부(20)와 연결되어야 한다.
따라서, 배터리 프레임(52)은 리어플로어(10)의 저면에 설치된 사이드 멤버(22)에 연결될 수 있다. 이 경우, 고장력 볼트 등을 이용하여, 보다 단단히 배터리 프레임(52)을 사이드 멤버(22)에 연결한다. 또한, 배터리 프레임(52)은, 제2 크로스 멤버(24)에 연결될 수 있다. 이를 위해, 배터리 프레임(52)에는 복수개의 마운팅 홀(52a)이 형성될 수 있다.
배터리 프레임(52)과 연결된 리어플로어(10)의 저면에 설치된 사이드 멤버(22)에 의해 탑재부(12)의 탑재룸(12a)는 밀폐되는 공간이 형성된다. 즉, 내부에 공간이 형성된 환형 구조가 형성될 수 있다. 또한 리어플로어(10)의 저면에는 리어 서스펜션(40, 도 5참조)가 연결되므로, 탑재부(12)의 탑재룸(12a)에 형성된 공간은 외부 충격으로부터 보호된다.
사이드 멤버(22) 내부에는 벌크헤드(미도시)가 구비될 수 있다. 따라서, 배터리 프레임(52)는 벌크헤드에 연결될 수 있다. 이를 통해 외부 충격이 가해져도 배터리 프레임(52)의 연결이 파손되어 이탈되는 것을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.
도 5는 도 4에 적용되는 배기시스템이 장착된 리어플로어 조립체를 도시한 저면도이다.
도 5를 참고하면, 리어플로어 조립체(100)는, 리어플로어(10) 저면에 설치되는 리어 서스펜션(40)과 머플러(72) 및 배기관(74)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 리어플로어(10) 저면에는 연료탱크(60), 머플러(72), 배기관(74) 및 리어 서스펜션(40) 등이 설치된다. 리어 서스펜션(40)은 차량의 구동계 기능을 한다.
전술한 바와 같이 탑재부(12)보다 차량의 운전석 방향과 가깝게 연료탱크(60)가 설치된다. 연료탱크(60)는 리어플로어(10) 저면에 설치되어, 차량의 외부로 노출된다.
차량의 배기는 일반적으로 머플러(72)와 배기관(74)을 통해 이루어진다. 제2 지지부(30)를 통해 탑재부(12)의 강성이 보완된 본 발명의 리어플로어 조립체(100)에는 머플러(72)가 제2 지지부(30) 상에 설치될 수 있다. 이 경우, 머플러(72)를 리어플로어(10) 측면에 배치 하는 경우보다 머플러(72)를 보다 크기를 크게 형성할 수 있는 이점이 있다.
머플러(72)에서 연결되는 배기관(74)은 연료탱크(60)의 가장자리에 인접하여 연장되어 엔진과 연결될 수 있다. 이는, 전기 배터리(50, 도 4 참조)의 탑재 구조를 고려하여 배기관(74)을 배치하는 것으로, 스페어 타이어(54, 도 1참조)가 설치되는 경우에도 배기관(74)의 경로를 바꾸지 않아도 되는 이점이 있다. 이를 통해 배기관(74) 시공의 작업성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 리어플로어 조립체
10: 리어플로어 12: 탑재부
12a: 탑재룸 15: 연료탱크부
20: 제1 지지부 22: 사이드 멤버
24: 제2 크로스 멤버 30: 제2 지지부
32: 제1 리어센터 서포트멤버 34: 제1 크로스 멤버
36: 제2 리어센터 서포트멤버 40: 리어 서스펜션
50: 전기 배터리 52: 배터리 프레임
52a: 마운팅 홀 54: 스패어 타이어
60: 연료탱크 72: 머플러
74: 배기관

Claims (5)

  1. 하면에 연료탱크가 설치되는 연료탱크부가 마련되고, 상기 연료탱크부보다 차량의 후방측에 위치되며 상면에 탑재부가 마련된 리어플로어; 및
    상기 연료탱크부와 상기 탑재부 주위로 연결되어 상기 리어플로어를 지지하는 제1 지지부를 포함하되,
    상기 탑재부는,
    전기 배터리 또는 스페어 타이어가 탑재될 수 있는 탑재룸; 및
    상기 탑재룸 하면에 설치되고, 단부에 상기 제1 지지부와 연결되는 제2 지지부를 포함하며,
    상기 제2 지지부상에 설치되고 차량의 폭 방향을 기준으로 상기 리어플로어 하부의 중앙측에 마련된 머플러; 및
    상기 머플러로부터 상기 연료탱크의 측면을 따라 연장되어 엔진으로 연결되도록 마련된 배기관;을 더 포함하는 리어플로어 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부는,
    상기 연료탱크부와 상기 탑재부 사이에 설치되는 제2 크로스 멤버; 및
    상기 리어플로어 가장자리에 설치되고, 상기 제2 크로스 멤버와 교차되는 사이드 멤버를 포함하는 리어플로어 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 지지부는,
    상기 탑재룸의 중앙에 설치되고, 상기 제2 크로스 멤버와 연결되는 제1 리어센터 서포트멤버; 및
    상기 리어센터 서포트멤버와 교차되어 설치되며, 상기 사이드 멤버와 연결되는 제1 크로스 멤버를 포함하는 리어플로어 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 지지부는,
    상기 제1 리어센터 서포트멤버 양측에 이격되고, 상기 제2 크로스 멤버와 연결되는 제2 리어센터 서포트멤버를 더 포함하는 리어플로어 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탑재부는,
    상기 전기 배터리 상면에 상기 리어플로어의 사이드 멤버와 연결되는 배터리 프레임을 더 포함하는 리어플로어 조립체.
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