KR102344152B1 - Integral batterycase Chassis Frame for Electric Vehicle - Google Patents

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KR102344152B1
KR102344152B1 KR1020210071628A KR20210071628A KR102344152B1 KR 102344152 B1 KR102344152 B1 KR 102344152B1 KR 1020210071628 A KR1020210071628 A KR 1020210071628A KR 20210071628 A KR20210071628 A KR 20210071628A KR 102344152 B1 KR102344152 B1 KR 102344152B1
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이윤교
김진성
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서진산업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a chassis frame having an integrally formed battery case for an electric vehicle, and more specifically, to a chassis frame having an integrally formed battery case for an electric vehicle, which comprises: a battery case mounting frame formed by connecting extruded pipes in a rectangular shape, where a battery case is mounted thereon; a pair of front side members connected to both ends of a front side of the mounting frame by a front connecting member so that they face the front side; a front bumper back beam connecting the pair of the front side members at the front side; a pair of rear side members connected to both ends of a rear side of the mounting frame by a rear connecting member so that they face the rear side; and a rear bumper back beam connecting the pair of the rear side members at the rear side, wherein the battery case is installed removably into a mounting room inside the mounting frame. According to the present invention, the front, rear, right and left length of the battery case mounting frame can be adjusted to facilitate modularization and standardization.

Description

전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임{Integral batterycase Chassis Frame for Electric Vehicle}Battery case integrated chassis frame for electric vehicle {Integral batterycase Chassis Frame for Electric Vehicle}

본 발명은 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임에 관한 것이다. The present invention relates to a chassis frame integrated with a battery case for an electric vehicle.

일반적으로 초소형 전기 자동차는 최고정격출력 15kw이하)이며, 전장 3.6m, 전고 2.0m, 전폭은 1.5m 로 정의된다. 이에 더해 차량 중량이 600kg 이하, 최고속도가 시속 80km/h 이하인 조건도 있다.In general, an ultra-small electric vehicle has a maximum rated output of 15kw or less), and is defined as a total length of 3.6m, a total height of 2.0m, and an overall width of 1.5m. In addition, there are conditions where the weight of the vehicle is less than 600 kg and the maximum speed is less than 80 km/h.

이에, 종전의 자동차 차체 기술을 적용하여서는 차량 중량 조건을 만족하기 어려운 바, 최근에는 전기 자동차의 차체 골격을 이루는 프레임의 소재로 경량 소재인 탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics)과, 알루미늄(Aluminum) 등을 적용하여 경량화와 강성 확보를 통해 주행거리에 가장 큰 영향을 주는 무게를 절감하여 한 번의 충전으로 높은 주행거리를 운행할 수 있도록 하는 연구 개발이 지속적으로 추진되고 있다.Therefore, it is difficult to satisfy the vehicle weight condition by applying the previous vehicle body technology. Recently, carbon fiber reinforced plastics, which are lightweight materials, and aluminum as materials for the frame constituting the body skeleton of electric vehicles are used. ), etc. to reduce the weight, which has the greatest influence on the mileage, by reducing the weight and securing rigidity, so that a high mileage can be driven with a single charge.

또한, 전기 자동차는 일반 내연기관 자동차와는 달리, 고용량의 배터리 팩이 적재되는 바, 이러한 배터리 캐이스(팩)의 수납을 위한 프레임의 구조 개선에 대한 연구 개발도 활발하게 진행되고 있다.In addition, unlike a general internal combustion engine vehicle, an electric vehicle is loaded with a high-capacity battery pack, and research and development on improving the structure of a frame for accommodating the battery case (pack) is being actively conducted.

이외에도, 전기 자동차용 프레임은 자동차 주행을 위한 필수적인 ㅅ샤(Chassis) 부품인 모터와 인버터 등의 동력전달장치, 조향장치, 현가장치, 제동장치 등이 조립되어야 함으로, 구조적 강성이 충분히 고려되어 설계되어야 한다.In addition, the frame for an electric vehicle must be designed with structural rigidity sufficiently taken into account because the power transmission device such as a motor and inverter, which are essential chassis parts for vehicle driving, a steering device, a suspension device, and a braking device must be assembled. .

이에, 최근 환경차 개발의 요구에 부흥하여 초소형 전기 자동차에 대한 관심이 늘어나는 추세에 따라 경량이면서도 구조적 강성이 우수하고, 배터리 케이스의 수납과 샤시 부품 등의 조립성을 고려한 전기 자동차용 프레임의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, as interest in ultra-small electric vehicles is increasing due to the recent resurgence of demand for environmental vehicle development, the development of frames for electric vehicles that are lightweight and have excellent structural rigidity, and that take into account the battery case storage and assembling properties of chassis parts, etc. is being demanded

종래기술의 전기자동차는 별도의 프레임이 없이 바디와 일체로 형성된 모노코크(monocoque) 타입의 차체 기술을 사용한다.The electric vehicle of the prior art uses a monocoque type body technology formed integrally with the body without a separate frame.

도 1은 종래 전기자동차용 샤시프레임의 분해 사시도, 도 2는 배터리케이스가 장착된 언더바디의 사시도를 도시한 것이다. 1 is an exploded perspective view of a chassis frame for a conventional electric vehicle, and FIG. 2 is a perspective view of an underbody in which a battery case is mounted.

하지만, 모노코크 타입의 차체가 배터리 하중을 지지하는 데에는 한계가 있어, 중형, SUV 또는 대형 차량에 장착되는 배터리 지지구조를 보강하기 위한 구조물들이 복잡하게 구성되는데, 이에 따라 배터리 지지구조 또는 배터리 보강 구조물의 조립공정이 복잡해지며 조립시간이 많이 소요되고 이에 비례하여 원가가 상승하는 문제점이 있다.However, the monocoque type body has a limit in supporting the battery load, so structures for reinforcing the battery support structure mounted on a medium-sized, SUV, or large-sized vehicle are complicatedly configured. There is a problem in that the assembling process becomes complicated, and assembling time is required, and the cost increases in proportion to this.

또한, 모노코크 타입의 차체는 배터리 보강 구조물의 지지력 한계로 인해 배터리 용량을 증대시키는데 제한이 있어 대용량의 배터리를 장착할 수 없어서 주행거리가 제한적이고, 배터리를 차체 하부에서 체결하여 상하 방향의 하중에 대한 보강 구조물이 복잡하게 구성되는 문제점이 있다.In addition, the monocoque type body has a limitation in increasing the battery capacity due to the limitation of the support capacity of the battery reinforcement structure, so a large-capacity battery cannot be installed, so the mileage is limited. There is a problem in that the reinforcing structure is complicatedly configured.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 전기자동차의 모노코크 타입은 언더바디(BIM)(3), 전륜 샤시모듈(4), 후륜 샤시모듈(5), 배터리케이스(2)로 구성되게 된다. 전륜 샤시모듈과 후륜 사시모듈이 언더바디(BIM)을 지탱하고, 언더바디 하부에 배터리케이스가 조립되는 구조를 갖는다. 1 and 2, the monocoque type of the conventional electric vehicle is composed of an underbody (BIM) 3, a front wheel chassis module 4, a rear wheel chassis module 5, and a battery case (2). do. The front chassis module and the rear sash module support the underbody (BIM) and have a structure in which the battery case is assembled under the underbody.

그러나 이러한 종래 전기자동차용 샤시프레임은 배터리 탑재공간이 협소하여 1회 충전시 항속거리에 한계를 갖게 되며, 모델간 모듈화 및 표준화에 제약이 있게 되고, 승객 주거 공간 확대 한계 등의 상품성 개선에 제약이 있으며, 파생 모델 확대 및 다품종 소량생산 대응에 한계가 있다(고객 요구사항 다양화(시장 트렌드 변화)). However, these conventional chassis frames for electric vehicles have a narrow battery mounting space, so there is a limit to the cruising range for a single charge, there are restrictions on modularization and standardization between models, and there are restrictions on improving the product quality such as the limitation of expanding the passenger's living space. In addition, there is a limit to expanding derivative models and responding to small-scale production of various products (diversification of customer requirements (change of market trends)).

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.Matters described in this background section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.

대한민국 공개 특허 제10-2018-0010928호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0010928 대한민국 공개 특허 제10-2018-0004384호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0004384 대한민국 공개 특허 제10-1996-0045858호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1996-0045858

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 베터리케이스 중앙 빈 공간에 배터리케이스를 장착함으로써 배터리 탑재공간 확보가 용이하여 1회 충전시 항속거리를 증가시킬 수 있고 상품성 개선에 유리(승객 거주공간 확대 등)하고, 배터리케이스 장착프레임은 전/후/좌/우 길이 조절이 가능하며 캐빈(승객 거주공간, TOP-HAT 방식) 교체가 가능한 구조를 가지게 됨으로써 모델간 모듈화 및 표준화에 용이하고 파생모델 확대 및 다품종 소량생산 대응에 유리(P2P대응)하고, 사이드 멤버는 측면 충돌성능 흡수가 가능한 단면구조를 가지고 있어 배터리를 보호할 수 있으며 배터리케이스는 프레임 하부에서 볼트로 체결하는 구조로 향후 A/S를 위해 탈부착이 가능한, 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임을 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and according to an embodiment of the present invention, it is easy to secure a battery mounting space by mounting the battery case in the empty space in the center of the battery case, so that the cruising range for one charge It is possible to increase the size of the product and to improve product quality (expansion of passenger living space, etc.) It is easy to modularize and standardize between models, and it is advantageous for expanding derivative models and responding to small-volume production of various types (P2P correspondence). The purpose of this is to provide a battery case-integrated chassis frame for electric vehicles that can be attached and detached for future A/S with a structure fastened with bolts at the bottom of the frame.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명의 목적은, 압출관재를 사각으로 연결하여 내부에 배터리케이스가 장착되는 배터리케이스 장착프레임; 상기 장착프레임의 전방 양단 각각에 프론트 연결멤버에 의해 전방을 향하도록 연결되는 한 쌍의 프론트 사이드멤버; 상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버 사이 전방측에 연결되는 프론트 범퍼백빔; 상기 장착프레임의 후방 양단 각각에 리어 연결멤버에 의해 후방을 향하도록 연결되는 한 쌍의 리어 사이드멤버; 및 상기 한 쌍의 리어 사이드멤버 사이 후방측에 연결되는 리어 범퍼백빔;을 포함하고, 상기 배터리케이스는 상기 장착프레임의 내부의 장착공간 내에 탈부착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임으로서 달성될 수 있다. An object of the present invention, a battery case mounting frame in which the battery case is mounted inside by connecting the extruded tube in a square; a pair of front side members connected to both front ends of the mounting frame toward the front by front connecting members; a front bumper back beam connected to the front side between the pair of front side members; a pair of rear side members connected to both rear ends of the mounting frame toward the rear by a rear connection member; and a rear bumper back beam connected to the rear side between the pair of rear side members, wherein the battery case is installed to be detachably installed in a mounting space inside the mounting frame. can be achieved as a frame.

그리고 상기 장착프레임 내부는 충격흡수구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. And the inside of the mounting frame may be characterized in that it has a shock-absorbing structure.

또한 상기 장착프레임의 내면 상단에 테두리를 따라 내측으로 돌출된 장착단이 구비되며, 상기 배터리케이스는 외측면에 외측으로 돌출되는 돌출단을 갖고, 상기 장착단에 형성된 체결홀에 내부에 나사산이 형성된 체결부가 결합되며, 상기 배터리케이스의 측면 돌출단에 형성된 관통홀에 볼트가 관통 삽입되어 상기 체결부와 나사결합되며, 상기 체결부와 상기 관통홀 사이에 다수의 보강파이프가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a mounting end protruding inward along the rim is provided on the upper inner surface of the mounting frame, the battery case has a protruding end protruding outwardly on the outer surface, and a screw thread is formed inside the fastening hole formed at the mounting end A fastening part is coupled, a bolt is inserted through a through hole formed in a side protruding end of the battery case to be screwed with the fastening part, and a plurality of reinforcing pipes are installed between the fastening part and the through hole. can

그리고 상기 충격흡수구조는 상기 장착프레임 내에 설치되는 복수의 가로격벽과, 복수의 세로격벽이 연결된 구조이고, 상기 가로격벽은 평면방향과 평행되는 가로격벽과 평면방향과 0초과 20도이하의 각도를 갖는 가로격벽을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the shock absorbing structure is a structure in which a plurality of transverse bulkheads installed in the mounting frame and a plurality of vertical bulkheads are connected, and the transverse bulkhead is a horizontal bulkhead parallel to the plane direction and the plane direction at an angle of more than 0 and less than 20 degrees. It may be characterized in that it includes a transverse partition wall having a

또한 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 중단 일측 사이에 연결되는 프론트 보강빔과, 상기 한 쌍의 리어 사이드 멤버의 중단 일측 사이에 연결되는 리어 보강빔을 더 포함하고, 상기 프론트 연결멤버는 상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버 간의 폭이 상기 장착프레임의 폭보다 작고 상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버가 상기 장착프레임보다 상부측에 위치되도록 연결하며, 상기 리어 연결멤버는 상기 한 쌍의 리어 사이드멤버 간의 폭이 상기 장착프레임의 폭보다 작고 상기 한 쌍의 리어 사이드멤버가 상기 장착프레임보다 상부측에 위치되도록 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다. The method further includes a front reinforcing beam connected between one middle end of the pair of front side members and a rear reinforcing beam connected between one middle end of the pair of rear side members, wherein the front connecting member includes the pair of is connected such that the width between the front side members is smaller than the width of the mounting frame and the pair of front side members are positioned above the mounting frame, and the rear connection member has a width between the pair of rear side members is the It may be characterized in that it is smaller than the width of the mounting frame and connected so that the pair of rear side members are positioned above the mounting frame.

본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임에 따르면, 베터리케이스 중앙 빈 공간에 배터리케이스를 장착함으로써 배터리 탑재공간 확보가 용이하여 1회 충전시 항속거리를 증가시킬 수 있고 상품성 개선에 유리(승객 거주공간 확대 등)하고, 배터리케이스 장착프레임은 전/후/좌/우 길이 조절이 가능하며 캐빈(승객 거주공간, TOP-HAT 방식) 교체가 가능한 구조를 가지게 됨으로써 모델간 모듈화 및 표준화에 용이하고 파생모델 확대 및 다품종 소량생산 대응에 유리(P2P대응)하고, 사이드 멤버는 측면 충돌성능 흡수가 가능한 단면구조를 가지고 있어 배터리를 보호할 수 있으며 배터리케이스는 프레임 하부에서 볼트로 체결하는 구조로 향후 A/S를 위해 탈부착이 가능한 장점을 갖는다. According to the battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, by mounting the battery case in the empty space in the center of the battery case, it is easy to secure a battery mounting space, so that the cruising distance can be increased during one charge, and it is possible to improve the product quality. Modularization and standardization between models as it is made of glass (expansion of passenger living space, etc.), battery case mounting frame can be adjusted in front/rear/left/right length, and cabin (passenger living space, TOP-HAT method) can be replaced It is easy to use, and it is advantageous for expanding derivative models and responding to small-volume production of multiple types (P2P correspondence), and the side member has a cross-sectional structure that can absorb side impact performance to protect the battery, and the battery case is bolted at the bottom of the frame Therefore, it has the advantage of being able to attach and detach for future A/S.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 전기자동차용 샤시프레임의 분해 사시도,
도 2는 배터리케이스가 장착된 언더바디의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 평면도,
도 5는 도 4의 A-A 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 측면도를 도시한 것이다. The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so that the present invention is limited only to the matters described in those drawings and should not be interpreted.
1 is an exploded perspective view of a chassis frame for a conventional electric vehicle;
2 is a perspective view of an underbody to which the battery case is mounted;
3 is a perspective view of a battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view of a battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view taken along the AA of FIG. 4;
6 is a side view showing a chassis frame integrated with a battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when a component is referred to as being on another component, it means that it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. For example, the region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that the present invention may be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion without any reason in describing the invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 구성, 기능에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration and function of the battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 사시도를 도시한 것이다. 3 is a perspective view of a battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 평면도를 도시한 것이고, 도 5는 도 4의 A-A 단면도를 도시한 것이다. 또한 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임의 측면도를 도시한 것이다. And FIG. 4 is a plan view of a battery case-integrated chassis frame for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 4 . 6 is a side view showing a chassis frame integrated with a battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임(100)은 전체적으로 배터리케이스 장착프레임(10), 프론트 연결멤버(20), 프론트 사이드멤버(30), 프론트 범퍼백빔(50), 프론트 보강빔(40), 리어 연결멤버(60), 리어 사이드멤버(70), 리어 범퍼백빔(90), 리어 보강빔(80)이 연결된 구조로 구성됨을 알 수 있다. As shown in FIG. 3 , the battery case-integrated chassis frame 100 for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention includes a battery case mounting frame 10 , a front connecting member 20 , a front side member 30 , It can be seen that the front bumper back beam 50, the front reinforcing beam 40, the rear connecting member 60, the rear side member 70, the rear bumper back beam 90, and the rear reinforcing beam 80 are connected. .

배터리케이스 장착프레임(10)은 알루미늄 압출관재를 사각으로 연결하여 내부에 배터리케이스(2)가 장착될 수 있는 장착공간이 마련되도록 구성된다.The battery case mounting frame 10 is configured to provide a mounting space in which the battery case 2 can be mounted by connecting the aluminum extruded tube in a square shape.

즉, 장착프레임(10)은 프론트멤버(12), 양단의 사이드멤버(11), 리어멤버(13)가 연결되어 사각형이 되도록 하여 내부에 배터리케이스(2) 장착공간이 마련되도록 구성된다. That is, the mounting frame 10 is configured such that the front member 12, the side members 11 at both ends, and the rear member 13 are connected to form a quadrangle, so that the battery case 2 mounting space is provided therein.

그리고 이러한 장착프레임(10) 내부공간에는 측면 충돌성능 흡수가 가능한 단면구조를 가지고 있어 배터리를 보호할 수 있다. 이러한 단면구조는 장착프레임(10)의 사이드멤버(11)에 적용될 수 있다. In addition, the internal space of the mounting frame 10 has a cross-sectional structure capable of absorbing side impact performance, thereby protecting the battery. This cross-sectional structure may be applied to the side member 11 of the mounting frame 10 .

도 5에 도시된 바와 같이, 내부의 충격흡수구조는 장착프레임(10) 내에 설치되는 복수의 가로격벽(16)과, 세로격벽(17)이 서로 연결된 구조를 가질 수 있음을 알 수 있다. 하나의 세로격벽에 대하여, 이러한 복수의 가로 격벽(16)이 서로 수직방향으로 특정간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한 이러한 가로격벽(16)은 평면방향과 평행되는 복수의 가로 격벽과 평면방향과 약간의 각도(±20도 범위 내)를 갖도록 형성되는 복수의 가로격벽이 혼재되어 설치되어질 수 있다. As shown in FIG. 5 , it can be seen that the internal shock-absorbing structure may have a structure in which a plurality of horizontal partition walls 16 and vertical partition walls 17 installed in the mounting frame 10 are connected to each other. With respect to one vertical partition wall, the plurality of horizontal partition walls 16 may be disposed to be spaced apart from each other by a specific interval in the vertical direction. In addition, the transverse bulkhead 16 may be installed in a mixture of a plurality of transverse bulkheads parallel to the planar direction and a plurality of transverse bulkheads formed to have a slight angle (within the range of ±20 degrees) from the planar direction.

본 발명의 실시예에 따른 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임(100)에 따르면, 베터리케이스 중앙 빈 공간에 배터리케이스를 장착함으로써 배터리 탑재공간 확보가 용이하여 1회 충전시 항속거리를 증가시킬 수 있고 상품성 개선에 유리(승객 거주공간 확대 등)하고, 배터리케이스 장착프레임은 전/후/좌/우 길이 조절이 가능하며 캐빈(승객 거주공간, TOP-HAT 방식) 교체가 가능한 구조를 가지게 됨으로써 모델간 모듈화 및 표준화에 용이하고 파생모델 확대 및 다품종 소량생산 대응에 유리(P2P대응)하고, 사이드 멤버는 측면 충돌성능 흡수가 가능한 단면구조를 가지고 있어 배터리를 보호할 수 있게 된다. According to the battery case integrated chassis frame 100 for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention, by mounting the battery case in the empty space in the center of the battery case, it is easy to secure a battery mounting space, so that the cruising distance can be increased during one charge, It is advantageous for improving product quality (expansion of passenger living space, etc.) It is easy to modularize and standardize, and it is advantageous for expanding derivative models and responding to small-volume production of various types (P2P correspondence), and the side member has a cross-sectional structure that can absorb side collision performance, so it is possible to protect the battery.

또한 프론트 사이드멤버(30)는 장착프레임(10)의 프론트 멤버(12)의 양단 각각에 프론트 연결멤버(20)에 의해 전방을 향하도록 연결된다. 즉, 프론트 사이드멤버(30)는 장착프레임(10)의 전방의 차폭방향 양측에 전후방향으로 배치되어 프론트 연결멤버(20)를 통하여 연결된다. 이러한 프론트 사이드멤버(30)는 사각의 멤버 내부에 보강리브가 마련될 수 있다. In addition, the front side member 30 is connected to both ends of the front member 12 of the mounting frame 10 toward the front by the front connecting member 20 . That is, the front side member 30 is disposed on both sides of the vehicle width direction in front of the mounting frame 10 in the front-rear direction and connected through the front connecting member 20 . The front side member 30 may be provided with a reinforcing rib inside the rectangular member.

그리고 프론트 범퍼백빔(50)은 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30) 사이 전방측에 연결된다. And the front bumper back beam 50 is connected to the front side between the pair of front side members (30).

또한 프론트 연결멤버(20)는 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30) 간의 폭이 장착프레임(10)의 폭보다 작고 한 쌍의 프론트 사이드멤버(30)가 장착프레임(10)보다 상부 측에 위치되도록 연결하게 된다. In addition, the front connecting member 20 is such that the width between the pair of front side members 30 is smaller than the width of the mounting frame 10 , and the pair of front side members 30 is positioned above the mounting frame 10 . will connect

또한 리어 사이드멤버(70)는 장착프레임(10)의 리어 멤버(13)의 양단 각각에 리어 연결멤버(60)에 의해 후방을 향하도록 연결된다. 즉, 리어 사이드멤버(70)는 장착프레임(10)의 후방의 차폭방향 양측에 전후방향으로 배치되어 리어 연결멤버(60)를 통하여 연결된다. 이러한 리어 사이드멤버(70)는 사각의 멤버 내부에 보강리브가 마련될 수 있다. In addition, the rear side member 70 is connected to both ends of the rear member 13 of the mounting frame 10 toward the rear by the rear connection member 60 , respectively. That is, the rear side member 70 is disposed on both sides of the vehicle width direction at the rear of the mounting frame 10 in the front-rear direction and is connected through the rear connection member 60 . The rear side member 70 may be provided with a reinforcing rib inside the rectangular member.

그리고 리어 범퍼백빔(90)은 한 쌍의 리어 사이드멤버(70) 사이 후방측에 연결되게 된다. In addition, the rear bumper back beam 90 is connected to the rear side between the pair of rear side members 70 .

또한 리어 연결멤버(60)는 한 쌍의 리어 사이드멤버(70) 간의 폭이 장착프레임(10)의 폭보다 작고 한 쌍의 리어 사이드멤버(70)가 장착프레임(10)보다 상부측에 위치되도록 연결하게 된다. In addition, the rear connection member 60 is configured such that the width between the pair of rear side members 70 is smaller than the width of the mounting frame 10 , and the pair of rear side members 70 is positioned above the mounting frame 10 . will connect

배터리케이스(2)는 앞서 언급한 장착프레임(10)의 내부의 장착공간 내에 탈부착되도록 설치되게 된다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 배터리케이스(2)는 장착프레임(10) 하부에서 볼트(8)로 체결하는 구조로 향후 A/S를 위해 탈부착이 가능하도록 구성된다. The battery case 2 is installed to be detachably attached in the mounting space inside the aforementioned mounting frame 10 . 5 and 6, the battery case 2 has a structure fastened with bolts 8 from the lower part of the mounting frame 10, and is configured to be detachable for future A/S.

도 5에 도시된 바와 같이, 배터리케이스(2)의 측면 하부측에는 외측으로 돌출된 돌출단(6)이 형성되어진다. 그리고 이러한 돌출단(6) 상에 형성된 관통홀에는 상부 측으로 노출되는 복수의 보강파이프에 해당하는 복수의 결합부(7)가 설치되어짐을 알 수 있다. As shown in FIG. 5 , a protruding end 6 protruding outwardly is formed on the lower side of the side of the battery case 2 . And it can be seen that a plurality of coupling portions 7 corresponding to the plurality of reinforcing pipes exposed to the upper side are installed in the through hole formed on the protruding end 6 .

즉, 배터리케이스(2)의 사이드멤버는 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 복수의 가로 격벽, 세로격벽으로 연결된 충격흡수 보강구조가 채용되며 이러한 배터리케이스 사이드멤버의 측단 외측으로 사이드보강부인 돌출단(6)이 형성되게 된다. 이러한 사이드보강부인 돌출단(6) 내부에도 가로 격벽, 세로격벽으로 연결된 충격흡수 보강구조가 채용되며 동시에 장착프레임(10)이 탈부착 가능한 구조가 채용되게 된다. That is, as shown in FIG. 5, the side member of the battery case 2 has a shock-absorbing reinforcing structure connected by a plurality of horizontal and vertical bulkheads inside, and a protruding end that is a side reinforcement to the outside of the side end of the side member of the battery case. (6) is formed. A shock-absorbing reinforcing structure connected by a horizontal bulkhead and a vertical bulkhead is also employed inside the protruding end 6, which is the side reinforcement, and at the same time, a structure in which the mounting frame 10 is detachable is employed.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 장착프레임(10)의 내부면의 상단측에 테두리를 따라 내측으로 돌출된 장착단(14)이 구비되게 된다. 그리고 이러한 장착단(14)의 하부에는 체결공이 형성되며, 체결공 내에 내면에 나사산이 형성된 체결부(15)가 설치된다. And, as shown in FIG. 5 , the mounting end 14 protruding inward along the rim is provided on the upper end side of the inner surface of the mounting frame 10 according to the embodiment of the present invention. And a fastening hole is formed in the lower part of the mounting end 14, and a fastening part 15 having a thread formed on the inner surface of the fastening hole is installed.

따라서 배터리케이스의 관통홀과 장착프레임(10)의 장착단(14)에 설치된 체결부(15)에 볼트(8) 등의 탈부착 부재를 관통 삽입하여 연결, 설치할 수 있게 된다. 이때, 보강파이프에 해당하는 결합부(7)를 통해 배터리케이스 돌출단(6)과 장착프레임 장착단(14)이 이격된 상태로 볼팅 결합이 가능하게 된다. 또한 A/S 등의 필요에 따라 이러한 배터리케이스(2)를 탈착시킬 수 있도록 구성된다. Therefore, it is possible to connect and install by inserting a detachable member such as a bolt 8 through the through hole of the battery case and the fastening part 15 installed at the mounting end 14 of the mounting frame 10 . At this time, the battery case protruding end 6 and the mounting frame mounting end 14 are spaced apart through the coupling portion 7 corresponding to the reinforcing pipe, and bolting is possible. In addition, it is configured to be able to detach the battery case 2 according to the need of A/S.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, in the apparatus and method described above, the configuration and method of the above-described embodiments are not limitedly applicable, but all or part of each embodiment is selectively combined so that various modifications can be made to the embodiments. may be configured.

1:샤시
2:배터리케이스
3:언더바디
4:전륜사시모듈
5:후륜샤시모듈
6:배터리케이스 측면돌출단
7:결합부
8:볼트
10:배터리케이스 장착프레임
11:사이드멤버
12:프론트멤버
13:리어멤버
14:장착단
15:체결부
16:가로격벽
17:세로격벽
20:프론트 연결멤버
30:프론트 사이드멤버
40:프론트 보강빔
50:프론트 범퍼백빔
60:리어 연결멤버
70:리어 사이드멤버
80:리어 보강빔
90:리어 범퍼백빔
100:전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임1: chassis
2: battery case
3: Underbody
4: Front wheel perspective module
5: Rear wheel chassis module
6: Battery case side protrusion
7: coupling part
8: bolt
10: Battery case mounting frame
11:Side member
12: front member
13: rear member
14: mounting end
15: fastening part
16: horizontal bulkhead
17: vertical bulkhead
20: front connected member
30: front side member
40: front reinforcement beam
50: front bumper back beam
60: rear connection member
70: rear side member
80: rear reinforcement beam
90: rear bumper back beam
100: Battery case integrated chassis frame for electric vehicle

Claims (5)

압출관재를 사각으로 연결하여 내부에 배터리케이스가 장착되는 배터리케이스 장착프레임;
상기 장착프레임의 전방 양단 각각에 프론트 연결멤버에 의해 전방을 향하도록 연결되는 한 쌍의 프론트 사이드멤버;
상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버 사이 전방측에 연결되는 프론트 범퍼백빔;
상기 장착프레임의 후방 양단 각각에 리어 연결멤버에 의해 후방을 향하도록 연결되는 한 쌍의 리어 사이드멤버; 및
상기 한 쌍의 리어 사이드멤버 사이 후방측에 연결되는 리어 범퍼백빔;을 포함하고,
상기 배터리케이스는 상기 장착프레임의 내부의 장착공간 내에 탈부착되도록 설치되며,
상기 장착프레임 내부는 충격흡수구조를 갖고,
상기 장착프레임의 내면 상단에 테두리를 따라 내측으로 돌출된 장착단이 구비되며,
상기 배터리케이스는 외측면에 외측으로 돌출되는 돌출단을 갖고,
상기 장착단에 형성된 체결홀에 내부에 나사산이 형성된 체결부가 결합되며, 상기 배터리케이스의 측면 돌출단에 형성된 관통홀에 볼트가 관통 삽입되어 상기 체결부와 나사결합되며, 상기 체결부와 상기 관통홀 사이에 다수의 보강파이프가 설치되며,
상기 충격흡수구조는 상기 장착프레임 내에 설치되는 복수의 가로격벽과, 복수의 세로격벽이 연결된 구조이고, 상기 가로격벽은 평면방향과 평행되는 가로격벽과 평면방향과 0초과 20도이하의 각도를 갖는 가로격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임.
A battery case mounting frame in which the battery case is mounted inside by connecting the extruded tube in a square;
a pair of front side members connected to both front ends of the mounting frame toward the front by front connecting members;
a front bumper back beam connected to the front side between the pair of front side members;
a pair of rear side members connected to both rear ends of the mounting frame toward the rear by a rear connection member; and
and a rear bumper back beam connected to the rear side between the pair of rear side members.
The battery case is installed to be detachably attached in the mounting space inside the mounting frame,
The inside of the mounting frame has a shock-absorbing structure,
A mounting end protruding inward along the rim is provided on the top of the inner surface of the mounting frame,
The battery case has a protruding end protruding outward from the outer surface,
A fastening part having a screw thread formed therein is coupled to a fastening hole formed at the mounting end, a bolt is inserted through a through hole formed in a side protruding end of the battery case to be screwed with the fastening part, and the fastening part and the through hole A number of reinforcing pipes are installed between
The shock absorbing structure is a structure in which a plurality of transverse bulkheads installed in the mounting frame and a plurality of vertical bulkheads are connected, wherein the transverse bulkhead has an angle of greater than 0 and less than 20 degrees with the transverse bulkhead parallel to the planar direction and the planar direction. Battery case-integrated chassis frame for electric vehicle, characterized in that it includes a transverse bulkhead.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 중단 일측 사이에 연결되는 프론트 보강빔과, 상기 한 쌍의 리어 사이드 멤버의 중단 일측 사이에 연결되는 리어 보강빔을 더 포함하고,
상기 프론트 연결멤버는 상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버 간의 폭이 상기 장착프레임의 폭보다 작고 상기 한 쌍의 프론트 사이드멤버가 상기 장착프레임보다 상부측에 위치되도록 연결하며,
상기 리어 연결멤버는 상기 한 쌍의 리어 사이드멤버 간의 폭이 상기 장착프레임의 폭보다 작고 상기 한 쌍의 리어 사이드멤버가 상기 장착프레임보다 상부측에 위치되도록 연결하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리케이스 일체형 샤시프레임.
The method of claim 1,
Further comprising: a front reinforcing beam connected between the middle one of the pair of front side members; and a rear reinforcing beam connected between the middle one of the pair of rear side members;
The front connecting member is connected such that a width between the pair of front side members is smaller than a width of the mounting frame and the pair of front side members are positioned above the mounting frame,
The rear connection member is connected so that a width between the pair of rear side members is smaller than a width of the mounting frame and the pair of rear side members are positioned above the mounting frame. One-piece chassis frame.
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