KR102607626B1 - 전기자동차의 후방 차체 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차의 후방 차체 구조에 관한 것으로서 종래에는 후방 충돌 시 충돌 하중을 효과적으로 흡수 분산시키지 못하여 차체가 쉽게 변형되면서 배터리의 손상에 의한 화재발생으로 승객을 효과적으로 보호하지 못한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 전기자동차의 후방 차체를 구성함에 있어서, 리어 임팩트빔(400)과 리어 서브프레임(500) 사이에 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치되어 2차 하중을 흡수 분산시키는 리어 서브 임팩트빔(600);으로 구성하여 후방 충돌 시의 충돌 하중을 1차적으로는 리어 임팩트빔(400)으로 흡수 분산되게 하고 2차적으로는 리어 서브 임팩트빔(600)에 의해 흡수 분산되게 함으로써 차체의 변형을 최소화하여 배터리(300)의 안정성이 향상되어 충돌 하중에 의한 배터리(300)의 화재를 예방하여 승객을 안전하게 보호할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

전기자동차의 후방 차체 구조{Rear body structure of an electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 후방 차체 구조에 관한 것으로서 더욱 상세히는 후방 충돌 시 발생되는 충돌 하중을 1,2차에 걸쳐 흡수 분산되게 함으로써 차체의 변형을 최소화하여 고용량의 배터리를 화재로 부터 안정적으로 보호하여 승객의 안전을 도모할 수 있도록 한 전기자동차의 후방 차체 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 주 동력원인 배터리가 설치되어 엔진을 가동할 때와 발전량이 부족할 때의 점화, 조명등의 전원으로 사용되는 것으로 즉, 최초 구동전원으로 배터리 전원을 사용하고 엔진이 구동되면 실린더 내에서 연소되는 열에너지를 동력으로 이용한다.

그런데 연소후에 배출되는 배기가스 중에는 연소에 의한 질소산화물과 불완전연소로 인한 일산화탄소 및 탄소수소와 같은 유해한 성분이 함유되어 있어 대기를 오염시킨다.

이에 따라 각국에서는 태양열이나 전기와 같은 대체에너지를 이용한 자동차용 엔진에 대한 연구가 더욱 활발하게 진행되고 있다.

상기 전기를 이용한 전기자동차는 전기에너지를 이용하여 자동차를 구동시키는 방식으로 즉, 배터리에서 공급되는 전기에 의해 모터를 회전시킴으로써 이때 발생되는 모터의 회전력을 감속기에 의해 감속시킨다음 차동장치를 통해 좌,우측 구동륜으로 전달하여 차량의 주행을 가능하게 한다.

상기 전기자동차에 사용되는 부품 중 배터리가 가장 중요한 핵심부품이고 가격이 고가이므로 차량의 후방 충돌 시 발생되는 충돌 하중에 의해 배터리 손상으로 인한 화재 발생을 최대한 방지하여야 한다.

따라서 충돌 하중에 의해 배터리의 손상을 방지하기 위한 선행기술이 대한민국 특허청 특허등록 10-1277964호에 개시되어 있다.

선행기술에서는 리어 플로어 판넬 및 상기 리어 플로어 판넬이 조립되는 리어 사이드 수단을 포함하여 구성되되 리어 사이드 수단은 리어 사이드부재와 그 상부에 접합되는 커버부재를 매개로 폐단 구조로 제공되고 리어 사이드 부재 및 리어 사이드부재에 폐단 구조를 형성토록 접합되는 상기 커버부재는 충돌 에너지의 흡수를 용이토록 부재의 메인부분 보다는 강도가 낮은 저강도 부분을 포함하여 다중 강도 부재로 구성되도록 한 것이다.

그러나 선행기술에서는 후방 충돌 시 충돌 하중을 효율적으로 분산시키지 못함에 따라 차체의 변형이 발생됨에 따라 배터리의 손상으로 화재가 발생되면서 승객의 안전을 도모할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국특허청 특허등록 10-1277964호(2013. 06.17 등록)(전기 자동차의 후방 차체)

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 일반적인 종래의 기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서 본 발명은 후방 충돌로 인해 발생되는 충돌 하중을 1,2차에 걸쳐 흡수 분산시켜 차체의 변형을 최소화하기 때문에 배터리를 안정적으로 보호할 수 있도록 한 전기자동차의 후방 차체 구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기자동차의 후방 차체를 구성함에 있어서, 후방의 바닥면을 구성하는 리어 플로어판넬의 저면에 설치되는 양쪽 리어 사이드멤버; 충전 전원을 동력으로 하여 차량의 주행을 구현하도록 양쪽 리어 사이드멤버 사이에 장착되는 고용량의 배터리와; 리어 사이드멤버의 후미에 설치되어 후방 충돌 시 발생하는 1차 하중을 흡수 분산시키는 리어 임팩트빔와; 리어 사이드멤버 사이에 장착된 배터리의 후방에 근접되어 놓이도록 리어 사이드멤버의 저면에 설치되는 리어 서브프레임과; 리어 임팩트빔과 리어 서브프레임 사이에 놓이도록 리어 사이드멤버의 저면에 설치되어 2차 하중을 흡수 분산시키는 리어 서브 임팩트빔으로 구성 함으로써 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.

이러한 본 발명은 후방 충돌 시 발생되는 충돌 하중을 리어 사이드멤버의 후미에 설치된 리어 임팩트빔이 1차적으로 흡수하여 분산시키고, 리어 사이드멤버의 저면에 설치된 리어 서브 임팩트빔이 2차적으로 흡수 분산시킴에 따라 차체의 변형을 최소화함에 따라 배터리의 안정성이 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따라 리어 사이드멤버의 저면에 리어 서브 임팩트빔이 설치되기 전의 후방 차체를 예시한 사시도
도 2 는 본 발명에 따라 리어사이드멤버의 저면에 리어 서브 임팩트빔이 설치된 후방차체를 예시한 평면도
도 3 은 도 2의 A-A선 단면도
도 4 는 본 발명의 리어 서브 임팩트빔과 지지간의 조립 구조를 보인 사시도
도 5 는 본 발명의 브라켓 구조를 다른 실시예로 보인 사시도

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따라 리어 사이드멤버의 저면에 리어 서브 임팩트빔이 설치되기 전의 후방 차체를 예시한 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따라 리어사이드멤버의 저면에 리어 서브 임팩트빔이 설치된 후방차체를 예시한 평면도이며, 도 3 은 도 2의 A-A선 단면도이다.

이와 같은 본 발명은 전기자동차의 후방 차체를 구성함에 있어서, 후방의 바닥면을 구성하는 리어 플로어판넬(100)의 저면에 설치되는 양쪽 리어 사이드멤버(200); 충전 전원을 동력으로 하여 차량의 주행을 구현하도록 양쪽 리어 사이드멤버(200) 사이에 장착되는 고용량의 배터리(300); 리어 사이드멤버(200)의 후미에 설치되어 후방 추돌 시 발생하는 1차 하중을 흡수 분산시키는 리어 임팩트빔(400);을 구성한다.

그리고 리어 사이드멤버(200) 사이에 장착된 배터리(300)의 후방에 근접되어 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치되는 리어 서브프레임(500); 리어 임팩트빔(400)과 리어 서브프레임(500) 사이에 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치되어 2차 하중을 흡수 분산시키는 리어 서브 임팩트빔(600);으로 구성한다.

즉, 본 발명은 후방 충돌이 일어나면 1차적으로 리어 임팩트빔(400)이 충돌 하중을 흡수하여 분산시키고, 리어 서브 임팩트빔(600)이 2차적으로 흡수하여 분산시켜 차체의 변형을 최소화시킴에 따라 배터리(300)로 전달되는 충돌 하중도 억제되어 그만큼 배터리(300)의 안정성을 향상시켜 종전처럼 충돌 하중에 의한 배터리(300)의 손상으로 인해 화재가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명은 후방의 바닥면을 구성하는 리어 플로어판넬(100)의 저면 양쪽에 리어 사이드멤버(200)를 설치하고 전기자동차에서 중요한 부품인 고용량의 배터리(300)를 양쪽 리어 사이드멤버(200)의 사이에 장착한다.

또한, 리어 사이드멤버(200)의 후미에는 리어 임팩트빔(400)을 설치하고 리어 사이드멤버(200)의 저면에 리어 서브프레임(500)을 설치하는데 상기 리어 서브프레임(500)은 양쪽 리어 사이드멤버(200)의 사이에 장착된 배터리(300)의 후방에 근접되게 놓이게 설치하여 후방 충돌로 인한 충돌 하중을 리어 임팩트빔(400)이 1차적으로 흡수 분산시킨다.

그리고 본 발명에서는 리어 서브 임팩트빔(600)을 구비하여 리어 임팩트빔(400)과 리어 서브프레임(500)의 사이에 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치하여 2차적으로 하중을 흡수 분산시킨다.

이러한 본 발명은 후방 충돌이 일어나게 되면 그 충돌 하중을 리어 임팩트빔(400)이 1차적으로 흡수하여 분산시키고, 리어 서브 임팩트빔(600)이 2차적으로 흡수 분산시킬 수 있어 차체의 변형을 최소화하여 배터리(300)의 손상에 의한 화재를 예방할 수 있으므로 즉, 배터리(300)의 안정성을 향상시켜 그만큼 더 승객을 효과적으로 보호할 수 있는 것이다.

여기서 상기 리어 서브 임팩트빔(600)을 리어 사이드멤버(200)에 설치하는 수단으로는 리어 사이드멤버(200)의 저면에 한 쌍의 체결공(211)이 있는 브라켓(210)을 소정 높이로 설치하고 리어 서브 임팩트빔(600)에는 양쪽 단 이면에 볼트삽입공(611)이 형성된 지지간(610)을 일정길이로 구비한다.

즉, 리어 서브 임팩트빔(600)의 볼트삽입공(611)과 리어 사이드멤버(200)의 브라켓(210)에 형성된 체결공(211)을 서로 일치시킨 후 볼트(700)를 볼트삽입공(611)과 체결공(211)을 관통되게 체결하게 되면 리어 서브 임팩트빔(600)이 리어사이드멤버(200)의 저면에 견고하게 설치된다.

여기서 상기 리어 서브 임팩트빔(600)의 지지간(610)에 구비되는 볼트삽입공(611)을 다수 형성하여 차종에 따라 리어 서브 임팩트빔(600)과 리어 임팩트빔(400)간의 간격을 자유롭게 조절할 수 있는 것이다.

도 4 는 본 발명의 리어 서브 임팩트빔과 지지간의 구조를 구체적으로 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 리어 서브 임팩트빔(600)은 양단의 체결공(601)이 서로 일치되는 전,후방 프레임(600a)(600b)으로 분리 형성하고, 지지브라켓(620)의 일단에 구비된 체결홀(621)을 통해 지지브라켓(620)과 일체로 볼팅 조립되게 한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 전,후방 프레임(600a)(600b)으로 분리 형성되는 리어 서브 임팩트빔(600)은 조립 제작이 용이하므로 작업성이 좋고 생산성이 향상될 수 있다.

그리고 지지간(610)은 서로의 볼트삽입공(611)이 대응되어 구비된 상,하 간체(610a)(610b)로 조립 형성하고 지지브라켓(620)의 타단에 용접되게 한 것을 특징으로 하며, 이러한 지지브라켓(620)에 의해 리어 서브 임팩트빔(600)과 지지간(610)은 서로의 결착된 상태가 양호하게 유지될 수 있다.

도 5 는 본 발명의 브라켓 구조를 다른 실시예로 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 브라켓(210)은 좌,우로 구분된 벽체(210a)(210b) 사이 양단에 지지간 안착부(212a)(212b)가 형성되고, 안착부(212a)(212b) 사이에서 소정 높이로 오목하게 공간이 구비된 상단부 내면(213)에 체결공(211)이 형성되게 할 수 있다.

그러면 지지간 안착부(212a)(212b)에 안정적으로 놓여 체결된 리어 서브 임팩트빔(600)의 지지간(610)은 오목한 공간이 유지되는 상태로 체결공(211)에 체결되며, 이때 지지간(610)은 좌,우로 돌출된 벽체(210a)(210b)에 지지되므로 체결 상태가 매우 견고하게 유지될 수 있고, 2차 충돌 시 상기 오목한 공간이 후방으로부터의 충격을 완화시켜 주므로 충격 흡수 및 지지력이 매우 양호한 것이다.

100 : 리어 플로어판넬 200 : 리어 사이드멤버
210 : 브라켓 211 : 체결공
210a,210b: 벽체 212a,212b: 안착부
213 : 상단부 내면 300 : 배터리
400 : 리어 임팩트빔 500 : 리어 서브프레임
600 : 리어 서브 임팩트빔 600a,600b: 전,후방 프레임
601 : 체결공 610 : 지지간
610a,610b: 상,하 간체 611 : 볼트삽입공
620 : 지지브라켓 621 : 체결홀
700 : 볼트

Claims (3)

1. 전기자동차의 후방 차체를 구성함에 있어서,
   후방의 바닥면을 구성하는 리어 플로어판넬(100)의 저면에 설치되는 양쪽 리어 사이드멤버(200);
   충전 전원을 동력으로 하여 차량의 주행을 구현하도록 양쪽 리어 사이드멤버(200) 사이에 장착되는 고용량의 배터리(300);
   리어 사이드멤버(200)의 후미에 설치되어 후방 충돌 시 발생하는 1차 하중을 흡수 분산시키는 리어 임팩트빔(400);
   리어 사이드멤버(200) 사이에 장착된 배터리(300)의 후방에 근접되어 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치되는 리어 서브프레임(500);
   리어 임팩트빔(400)과 리어 서브프레임(500) 사이에 놓이도록 리어 사이드멤버(200)의 저면에 설치되어 2차 하중을 흡수 분산시키는 리어 서브 임팩트빔(600);
   으로 구성되어 후방 충돌 시의 충격력이 1, 2차에 걸쳐 흡수 분산되게 함으로써 배터리(300)의 안정성이 향상되게 하며,
   리어 사이드멤버(200)는 저면에 한 쌍의 체결공(211)이 구비된 브라켓(210)을 소정 높이로 설치하고,
   후방 충격력을 2차 흡수 분산하는 리어 서브 임팩트빔(600)은 상기 브라켓(210)에 볼트(700)로 체결되도록 양쪽 단 이면에 볼트삽입공(611)이 다수 형성된 지지간(610)을 일정 길이로 구비하여
   차종에 따라 리어 서브 임팩트빔(600)과 리어 임팩트빔(400) 간의 간격이 조절되게 한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후방 차체 구조.
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