KR102565352B1 - 차체 하부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 차체 하부 구조는, 중앙부가 상측으로 돌출되어 센터필라의 하단에 결합되는 사이드실; 플로어패널 상에 형성되어 단부가 상기 사이드실에 결합된 크로스멤버; 및 상기 크로스멤버의 단부를 감싸도록 설치되어 시트를 지지하는 시트마운팅멤버;를 포함한다.

Description

차체 하부 구조 {LOWER STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은 차체 하부 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 플로어, 사이드실 및 센터필라를 포함하는 차체 하부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 승용차량의 하부 구조는 중앙의 터널부를 가로지르는 두 쌍의 크로스멤버를 설치하고, 크로스멤버의 단부에 사이드실을 설치하며, 사이드실의 상단에 센터필라를 설치하게 된다.

그러나 이러한 구조는 부품 수가 과도하여 중량 및 비용이 상승하고, 충분한 강도를 얻기 위하여 보강용 멤버 등을 여러 개 설치해야 하였다.

따라서, 부품 수를 감소시켜 경량화가 가능하면서, 종래에 비해 동등 이상의 강성을 나타낼 수 있는 새로운 차체 하부 구조가 요구되고 있는 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2014-0075482 A (2014.06.19)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래에 비해 단순화되어 경량화되면서도 높은 강성을 나타낼 수 있는 차체 하부 구조를 제공하는 데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 하부 구조는, 중앙부가 상측으로 돌출되어 센터필라의 하단에 결합되는 사이드실; 플로어패널 상에 형성되어 단부가 상기 사이드실에 결합된 크로스멤버; 및 상기 크로스멤버의 단부를 감싸도록 설치되어 시트를 지지하는 시트마운팅멤버;를 포함한다.

상기 사이드실은 차량의 측면 충돌시 충격량을 감쇄시키는 벌크헤드를 형성하기 위한 베이스영역과, 상기 베이스영역에서 상측으로 돌출되어 센터필라의 하단에 결합되는 연결영역 및 베이스영역과 연결영역의 경계부에 형성된 곡면영역으로 구분되고, 상기 곡면영역은 상기 베이스영역의 상면과 상기 연결영역의 측면을 곡면 형상으로 연결시킬 수 있다.

상기 연결영역은 상기 벌크헤드의 상측에서 상기 센터필라와 결합될 수 있다.

상기 베이스영역은 아우터멤버와 결합되어 상기 벌크헤드를 이루고, 상기 아우터멤버는 상기 사이드실을 기준으로 차량의 외측 방향에 설치될 수 있다.

상기 크로스멤버는 그 단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성될 수 있다.

상기 크로스멤버는 상기 플로어패널에 한 개가 설치될 수 있다.

상기 시트마운팅멤버는 상기 크로스멤버의 단부에서 상기 사이드실을 따라 차량의 전후방향으로 연장 형성되고, 상기 시트마운팅멤버와 시트와 결합되는 부위에는 보강멤버;가 설치될 수 있다.

상기 보강멤버는 시트마운팅멤버에서 차량 전방방향과 차량 후방방향에 각각 하나씩 설치될 수 있다.

본 발명에 의한 차체 하부 구조에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 부품 수를 감소시켜 중량을 절감할 수 있다.

둘째, 사이드실과 센터필라 사이의 로드패스 연결을 개선하여 충돌시 변형량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 하부 구조의 평면도이고,
도 2는 사이드실과 센터필라의 결합부의 모습을 나타낸 도면이고,
도 3은 사이드실과 센터필라의 결합부의 모습을 나타낸 단면도이고,
도 4는 사이드실과 크로스멤버의 결합부의 모습을 나타낸 도면이고,
도 5는 사이드실, 크로스멤버 및 센터필라의 결합부 모습을 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 5의 A-A' 단면도이고,
도 7은 도 5의 B-B' 단면도이고,
도 8은 도 5의 C-C' 단면도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차체 하부 구조에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 하부 구조의 평면도이고, 도 2는 사이드실과 센터필라의 결합부의 모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 사이드실과 센터필라의 결합부의 모습을 나타낸 단면도이고, 도 4는 사이드실과 크로스멤버의 결합부의 모습을 나타낸 도면이고, 도 5는 사이드실, 크로스멤버 및 센터필라의 결합부 모습을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A' 단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B' 단면도이고, 도 8은 도 5의 C-C' 단면도이다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차체 하부 구조는, 중앙부가 상측으로 돌출되어 센터필라(400)의 하단에 결합되는 사이드실(100), 플로어패널(10) 상에 형성되어 단부가 사이드실(100)에 결합된 크로스멤버(200) 및 크로스멤버(200)의 단부를 감싸도록 설치되어 시트(미도시)를 지지하는 시트마운팅멤버(300)를 포함하여 구성된다.

종래에는 사이드실(100)의 상면이 평행하게 형성되고 사이드실(100)의 하단이 센터필라(400)의 상면까지 연장되거나, 사이드실(100)의 하단이 센터필라(400)의 차량 외측 방향에 겹쳐지도록 마련되었다. 이렇게 되면 센터필라(400)와 사이드실(100) 사이에 로드패스가 제대로 연결되지 않기 때문에 파단이 발생하거나, 적층되는 부위가 증가하여 중량이 증가하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명에서는 사이드실(100)의 상면에 돌출된 부위를 형성시키고, 이 돌출된 부위에 센터필라(400)의 하단이 결합됨으로써, 사이드실(100)과 센터필라(400) 사이에 연속적인 로드패스를 형성하여 측면 충돌시 롤링을 최소화하고 탑승자의 생존공간을 더 크게 확보할 수 있게 된다.

또한, 종래에는 통상적으로 크로스멤버(200)를 전측 및 후측에 각각 설치하고, 이러한 크로스멤버(200)에서 직접 시트를 지지하는데 비해, 본 발명에서는 하나의 크로스멤버(200)만을 설치하고, 시트를 지지하기 위한 별도의 시트마운팅멤버(300)를 설치하는 차이가 있다.

특히, 크로스멤버(200)의 단부, 즉 사이드실(100)과 결합되는 부위는 점차 단면적이 증가하도록 나팔 형상으로 형성되는데, 이는 측면 충돌시 크로스멤버(200)와 사이드실(100) 사이에 가해지는 하중의 집중을 해소하여 파단을 방지하고, 크로스멤버(200)와 사이드실(100) 사이에 로드패스를 형성하여 하중을 분산시키면서 롤링을 최소화시킴으로써 탑승자의 생존공간을 더 크게 확보할 수 있게 된다.

시트마운팅멤버(300)는 크로스멤버(200)의 단부, 즉 사이드실(100)과 결합되는 부위를 감싸도록 설치되고, 차량의 전후 방향으로 길게 형성되어 사이드실(100)에 나란하게 연장되며, 그 상부에 시트가 설치되게 된다.

사이드실(100)은 크게 베이스영역(110), 연결영역(120) 및 곡면영역(130)으로 구분되는 것이 바람직하다. 베이스영역(110)은 종래의 사이드실과 유사한 형태의 영역으로서 아우터멤버(140)와 함께 벌크헤드(150)를 형성하기 위한 영역이고, 연결영역(120)은 베이스영역(110)에서 상측으로 돌출되어 센터필라(400)의 하단과 연결되는 영역이며, 곡면영역(130)은 베이스영역(110)의 상면과 연결영역(120)의 측면 사이를 라운드지게 연결하기 위해 마련된다.

사이드실(100)과 센터필라(400)와 같이 수직으로 연결되는 두 개의 구성을 연결할 때, 그 경계부가 곡면으로 형성될 경우, 직선으로 연결될 경우에 비해 더 높은 강성을 나타낼 수 있다. 따라서, 사이드실(100)의 베이스영역(110)에서 상측으로 돌출되는 연결영역(120)이 수직으로 연결되지 않도록, 곡면영역(130)을 마련하여 라운드진 형상을 나타내도록 하는 것이다.

특히, 센터필라(400)와 연결영역(120)은 벌크헤드(150)의 상측에서 결합되는 것이 바람직하다. 종래에는 센터필라(400)의 하단이 연결영역(120)에서 더욱 연장되어 베이스영역(110)에 연결되었지만, 본 발명에서는 연결영역(120)과 센터필라(400)의 하단이 평행하게 마련되어 절곡부가 형성되지 않기 때문에, 보강을 위해 센터필라(400)의 하단을 더 연장시킬 필요가 없다. 또한, 센터필라(400)의 외측면에는 센터필라아우터멤버(410)가 설치되어 일종의 벌크헤드와 같은 공간을 형성함으로써 측면 충돌시 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

시트마운팅멤버(300)에서 시트가 설치되는 위치에는 별도의 보강멤버(310)가 설치될 수 있다. 이러한 보강멤버(310)는 시트마운팅멤버(300)에서 차량 전방방향과 후방방향에 각각 하나씩 설치됨으로써, 시트의 전방부와 후방부를 각각 지지할 수 있을 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 플로어패널
20: 터널부
100: 사이드실
200: 크로스멤버
300: 시트마운팅멤버
400: 센터필라

Claims (8)

1. 중앙부가 상측으로 돌출되어 센터필라의 하단에 결합되는 사이드실;
   플로어패널 상에 형성되어 단부가 상기 사이드실에 결합된 크로스멤버; 및
   상기 크로스멤버의 단부를 감싸도록 설치되어 시트를 지지하는 시트마운팅멤버;를 포함하며,
   상기 시트마운팅멤버는 상기 크로스멤버의 단부에서 상기 사이드실을 따라 차량의 전후방향으로 연장 형성되고,
   상기 시트마운팅멤버와 시트와 결합되는 부위에는 보강멤버;가 설치되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이드실은 차량의 측면 충돌시 충격량을 감쇄시키는 벌크헤드를 형성하기 위한 베이스영역과, 상기 베이스영역에서 상측으로 돌출되어 센터필라의 하단에 결합되는 연결영역 및 베이스영역과 연결영역의 경계부에 형성된 곡면영역으로 구분되고,
   상기 곡면영역은 상기 베이스영역의 상면과 상기 연결영역의 측면을 곡면 형상으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 연결영역은 상기 벌크헤드의 상측에서 상기 센터필라와 결합되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 베이스영역은 아우터멤버와 결합되어 상기 벌크헤드를 이루고,
   상기 아우터멤버는 상기 사이드실을 기준으로 차량의 외측 방향에 설치되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 크로스멤버는 그 단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 크로스멤버는 상기 플로어패널에 한 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 보강멤버는 시트마운팅멤버에서 차량 전방방향과 차량 후방방향에 각각 하나씩 설치되는 것을 특징으로 하는 차체 하부 구조.
   

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