KR20130041259A - 차량 섀시 - Google Patents

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토마스 모뒤
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Abstract

차량 섀시(1)는 2개의 측면 스커트 측방 플랭크(2) 사이에 배치되는 중심 플로어(3)에 대하여 부착하기 위한 수평 부분(2b)과,차량의 돌출된 중심 플로어(3) 상에 장착되며 시트(6)를 장착시키는 적어도 하나의 수평 비임(5) 및 상기 중심 플로어(3)의 수평 메인 표면(3a) 아래에 배치되어 에너지 저장부(4)에 대한 하우징을 포함하는 2개의 측면 스커트 측방 플랭크를 구비하며, 상기 측면 스커트(2)의 수평 부분(2b)과 상기 중심 플로어(3)의 메인 표면(3a)는 높이차(Z)를 나타낸다. 상기 섀시(1)는 섀시(1)의 각각의 측면 상에 배치되며 상기 중심 플로어(3)에 고정되는 평평 부분(11) 및 상기 수평 비임(5)의 일단부에 고정되는 경사 부분(12)을 구비하는 연결 부재를 포함하며, 상기 경사 부분(12) 및 평평 부분(11)은 서로 연결되어 단일의 만곡된 부재를 형성하며, 상기 연결 부재(10)는 용접을 이용하여 상기 수평 비임(5)과 상기 중심 플로어(3)에 각각 고정된다.

Description

차량 섀시{Motor vehicle chassis}
본 발명은 차량 섀시에 대한 것으로서, 구체적으로는 전기 동력 차량 또는 하이브리드 차량의 섀시에 대한 것이다.
전기동력 차량 또는 하이브리드 차량은 보드에서 운반되어져야 하는 충분한 범위의 어큐뮬레이터 배터리를 가져야 한다. 이러한 배터리의 부피는 예를 들어 연료 탱크와 같은 전통적인 에너지 저장소가 차지하는 부피보다 현저하게 크다.
승객 시트 아래의 한정된 공간을 이용하는 하나의 방법은, 객실로부터 이러한 공간을 격리시키는 방식으로 플로어의 형태를 수정하는 것이다. 승객 시트는 플로어의 융기된 부분에 바로 놓인다. 시트의 높이는 내연기관 엔진에 의해 구동되는 동일한 범위의 차량에서 적용될 수 있으며, 또는 보다 높은 경우에도 적용될 수 있다.
일본 특허 JP 07 156 826 호는 전기 동력 차량에 대한 섀시 구조를 설명하고 있는데, 그 구조에서 전후방 승객 좌석 아래의 공간은 객실로부터 이러한 공간을 분리시킴으로써 배터리에 대하여 따로 보관된다. 수직방향 돌출 플레이트는 시트의 전후방에 배치된다. 융기된 플로어 시트 구간은 본체의 측방향 플랭크에 고정된 측방향 돌출 지지체와 수직방향 돌출 플레이트 사이에서 연장된다.
이러한 구조는 쓰리-도어 차량에 적용될 수는 없는데, 그 이유는 후석 시트는 측방향 돌출 지지체가 조립되게 되는 고정된 본체 플랭크에 의해 플랭크되어질 필요가 있기 때문이다. 또한, 내연기관 엔진 동력의 경우에서 처럼 전기 동력의 경우에도 동일한 차량을 제공하고자 하는 요구 사항이 있는데, 차량의 섀시 프레임 측면 부재에 플로어 부재를 조립하기 위하여 사용되는 선을 이루는 점용접부들은 내연 기관 엔진의 경우처럼 전기 차량에 대해서 동일한 형상을 따르지 않는다. 이러한 것은 2개의 차량을 제조하기 위하여 2개의 개별 용접 라인을 설치할 필요성을 증가시키게 되어 결국 개발 및 제조 단가를 증가시키게 된다.
특허 출원 FR 2 915 452는 후방부분이 중앙부분에 대하여 돌출되는 차량 플로어를 설명하며, 이러한 2 부분은 지지체에 의해 결합된다. 상기 지지체는 중심 플로어에 고정되거나 2개의 측면 지지체를 통하여 차량의 섀시에 고정된 2개의 크로스부재를 포함한다.
이러한 구조체는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용되지 않으며, 그 중심 플로어는 내연기관 엔진 차량의 플로어에 대하여 돌출되며, 시트가 장착되는 수평 비임 및 섀시 사이에서 부하가 전달되는 것을 허용하지 않는다.
최종적으로, 중심 플로어를 들어올림으로써, 시트가 장착되는 수평 비임은 재위치 설정되어야 한다. 이러한 수평 비임은 중심 플로어 및 2개의 측면 스커트 측면 플랭크에 일반적으로 고정되어, 차량에서 측면 충격시에 부하를 전달하게 된다. 중심 플로어를 들어올림으로써, 수평 비임은 들어올려지게 되어, 측면 스커트 측방 플랭크에 더이상 직접 접촉하지 않게 되어 차량 섀시는 덜 견고하게 된다.
본 발명의 목적은 전기 자동차가 일반적으로 많은 개수의 구성 요소 및 제조 수단을 사용하는 내연기관 엔진 동력 차량에 나란하게 제조되어지는 것을 허용하는, 큰 부피의 에너지 저장소를 필요로 하는 전기 자동차 또는 다른 자동차에 대한 섀시를 제안하는 것이다.
본 발명의 목적은 측면 충돌시에 부하를 전달할 수 있고 보강되어지는 구조체를 가지는 이러한 섀시를 제안하는 것이다.
일실시예에서, 본 발명은 2개의 측면 스커트 측방 플랭크를 포함하는 차량에 대한 것인데, 상기 플랭크는 2개의 측면 스커트 측방 플랭크 사이에 배치되는 중심 플로어에 부착되는 수평부분과, 상기 차량의 돌출된 중심 플로어 상에 장착되며 시트를 장착하는 적어도 하나의 수평 비임을 포함하며, 상기 차량은 상기 중심 플로어의 수평 메인 표면 하에 배치되는 에너지 저장소를 위한 하우징을 포함한다 . 상기 측면 스커트의 수평 부분과 상기 중심 플로어의 메인 표면은 에너지의 저장을 위한 하우징의 존재로 인하여 높이 차이를 나타낸다.
상기 차량 섀시는 섀시의 각각의 측면 상에 배치되는 연결 부재를 포함하며, 상기 수평 비임의 일단부에 고정되는 경사 부분과 상기 중심 플로어에 고정되는 평평 부분을 포함하며, 상기 경사 부분 및 평평 부분은 서로 결합되며, 하나의 만곡된 구성요소로 형성되며 상기 연결 부재는 용접을 이용하여 각각의 중심 플로어와 수평 비임에 연결된다.
연결 부재를 사용함으로써 부하는 시트가 장착되는 수평 비임과 측면 스커트 측방 플랭크 사이에서 전달되게 된다. 따라서, 내연기관 엔진 차랭에 대한 섀시를 구성하는 상기 연결 부재는 중심 플로어가 돌출되는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 대한 주요 수정 없이도 사용될 수 있다.
상기 연결 부재는 만곡되고 가압되거나 용접된 판재 금속으로 형성된다.
상기 경사 부분은 예를 들어 수평 비임의 내측 표면에 고정된다.
바람직하게는, 상기 연결 부재는 예를 들어 리브와 같은 평평부분과 경사 부분 사이의 연결부를 강화(stiffening)시키는 강화 수단을 포함한다.
상기 경사 부분은 상기 수평 비임에 고정하기 위한 적어도 하나의 플랜지를 포함하며 바람직하게는 2개의 측방 플랜지 및 중심 고정 플랜지를 포함한다.
상기 측방 플랜지는 차량의 중심 플로어의 형상 및 높이 차이를 따르게 되는 라운드진 절개부를 구비한다.
상기 중심 플랜지는 상기 연결 부재를 강화시키는 적어도 하나의 보강부를 포함한다.
상기 경사 부분은 전기 케이블을 위한 통로를 추가로 포함한다.
각각의 연결 부재는, 상기 경사 부분 및 대응하는 측면 스커트 측방 플랭크의 수직 부분 사이에 간격을 형성하는 방식으로 고정되어, 차량의 본체에 섀시를 용접하는 용접 장치를 위한 접근부를 남기게 된다.
본 발명으로 인하여 상기 측면 스커트 및 돌출된 플로어 상에 장착된 수평 횡방향 비임 간에 부하의 전달이 우수하게 행해진다.
플로어의 돌출부로 인하여, 상기 측면 스커트만큼 멀리 연장되는 가압된 수평 횡방향 비임을 형성하는 것이 가능하게 된다. 상기 수평 횡방향 비임의 각 단부에 2개의 연결 부재의 추가함으로써 이러한 문제점이 극복되면서 동시에 측면 충돌시에 부하를 전달하고 전체 강성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 하기의 설명으로부터 현출되는데, 첨부된 도면을 참조하여 비제한 적인 실시예로 주어진다.
도 1은 본 발명에 따른 섀시의 일부의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에서 보여지는 연결 부재들 중 하나의 사시도이다.
도 3은 상측으로부터 본 도 1의 섀시의 부분 도면이다.
도 1을 참조하면, 섀시(1)의 일부는 2개의 측면 스커트 측방 플랭크(2)에 의해 측방향으로 한정된다. 섀시가 의미하는 바는 상기 객실 및 차량의 본체, 엔진을 지지하는 실질적으로 평행 육면체인 전체 형상인 조립체이다. 측면 스커트 측방 플랭크 또는 스커트 보드는 부하를 지지하도록 된 차량 섀시의 측방부분을 가리킨다.
각각의 측면 스커트 측방 플랭크(2)는 상기 중심 플로어(3)의 고정을 위하여 수평 부분(2b)에 의해 서로 결합되는 2개의 수평 부분(2a)을 포함한다. 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)는 만곡되거나 가압된 판재 금속으로 형성된다. 중심 플로어(3)는 수평 메인 표면(3a)과 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)의 수평 부분(2b)에 상기 중심 플로어(3)의 고정을 위한 수평 측방 표면(3b)을 포함한다. 2개의 수평 표면(3a, 3b)은 어큐뮬레이터 배터리(4)를 설치하기 위하여 상기 중심 플로어(3) 아래에 하우징이 형성되는 사실에 의해 야기되는 높이차(Z)를 나타낸다.
수평 횡방향 비임(5)은 상기 중심 플로어(3)의 수평 메인 표면(3a) 상에 장착된다. 각각의 수평 비임(5)은 중공의 U 섹션의 판재 금속으로 형성되어 다양한 전기 케이블(미도시)의 경로를 설정하는 것을 촉진하게 된다. 이러한 수평 비임(5)은 시트 및/또는 벤치 시트(6)가 상기 중심 플로어(3)에 고정되도록 허용한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시트(6)는 백레스트(7) 및 시트 쿠션(8)을 포함하며 상기 수평 비임(5) 들 중 하나에 바로 고정되는 가이드 레일(9) 상에 장착된다. 상기 시트 쿠션(8)은 부드러운 합성 소재로 만들어진 지지체(8a)로 장착되는 패딩된 쿠션(8b) 및 단단한 재료로 만들어지는 지지체(8a)로 형성된다. 2열 시트(6)를 구비하는 차량에서 2개의 수평 비임(5)이 구비된다.
상기 수평 비임(5) 및 측면 스커트 측방 플랭크(2)는 상기 섀시(1)의 각각의 측면 상에 배치되는 연결 부재(10)에 의해 서로 연결된다. 각각의 연결 부재(10)는 도 2에 보여지는 바와 같이, 상기 중심 플로어(3)에 고정되는 평평 부분(11)과 수평 횡방향 비임(5)의 일단부에 고정되는 경사 부분(12)을 포함한다. 2개의 평평 부분(11) 및 경사 부분(12)은 2개의 용접된 구성요소 또는 단일의 만곡된 구성요소로 만들어진다. 그러나, 견고함을 이유로, 단일 구성요소를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 도시된 예에서, 2개의 강화 리브(13)는 상기 연결 부재(10)를 추가로 강화시키도록 평평 부분(11) 및 경사 부분(12) 이 만나도록 형성된다.
연결 부재(10)에 각각의 측면 상에서 연결되는 각각의 수평 횡방향 비임(5)은 충격 흡수기로서 작동하며, 에너지를 소산시키고 부하를 확신시킴으로써 측면 충격의 경우에 탑승자를 보호하게 된다.
각각의 연결 부재(10)의 경사 부분(12)은 3개의 플랜지(12a, 12b)에 의해 수평 비임(5)의 내측 표면에 고정되며, 이러한 것은 도 2에서 보여지는 2개의 측면 플랜지(12b) 및 하나의 중심 플랜지(12a)가 있다. 플랜지(12a, 12b)는 수평 비임(5)의 외측 표면에 고정되는 것으로 인식된다. 3개의 플랜지(12a, 12b)는 커팅부에 의해 형성되며 판재 금속으로 형성되는 만곡된 경사부에 의해 형성된다. 3개의 플랜지의 존재로 인하여 상기 경사부분(12)은 발생되기 용이하다. 그러나, 상기 수평 비임(5)에 고정되기 위한 단일 플랜지(12a)를 포함하는 경사 부분(12)을 인식하는 것이 가능하게 된다. 상기 연결 부재(10)는 바람직하게 용접에 의해 각각 중심 플로어(3) 및 수평 비임(5)에 고정된다.
일단 섀시(1)가 조립되면, 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)는 차량 본체(14)에 용접된다. 상기 연결 부재(10)의 경사 부분(12)의 경사도 및 상기 측면 시크터 측방 플랭크(2)에 대한 상기 연결 부재(10)의 위치로 인하여, 상기 연결 부재(10) 및 상기 측면 스커트 측방 프랭크(2)의 수직 부분(2a) 사이에 갭(D)이 남게 되어, 도 1에 개략적으로 도시된 용접 장치(15)는 삽입될 수 있게 된다. 상기 용접 장치(15)는 예를 들어 용접 헤드일 수 있으며 수직 부분(2a)은 차량 본체(14)에 용접될 수 있게 되며, 이러한 구성은 제조되는 섀시의 종류(내연 기관 엔진 타입 또는 전동 타입)에 무관하다.
일단 연결 부재(10)는 도 2에 상세하게 설명된다. 도시된 바와 같이, 상기 연결 부재(10)는 사각형의 평평 부분(11)과 3개의 고정 플랜지(12a, 12b)를 포함하는 경사 부분(12)을 구비한다. 사각형 형상의 평평 부분(11)은 2개의 절개부(16)를 구비한다. 절개부(16)가 없는 정사각형 또는 직사각형 베이스를 구비하는 평평 부분(11)도 가능하다.
2개의 절개부(17)는 상기 중심 플랜지(12a)의 각각의 측면 상에 형성되어 각각의 2개의 측방 플랜지(12b)는 만곡되게 된다. 각각의 측방 플랜지(12b)는 절개부(18)를 구비하며, 절개부는 라운드 되어 있어서 도 1에 도시된 높이차(Z)와 중심 플로어(3)의 형상을 따르게 된다.
2개의 강화 리브(13)는 평평부분(11) 및 경사 부분(12) 사이의 연결부에서 외측으로 판재 금속을 변형함으로써 형성되어 상기 연결 부재(10)의 강성을 향상시키게 된다. 유사하게, 보강부(19)는 상기 중심 플랜지(12a)를 강화하기 위하여 상기 경사 부분(12)과 중심 플랜지(12a)가 만나는 곳에 형성된다. 상기 보강부(19)는 판재 금속의 내측으로 변형된 형상을 가진다.
도시된 예에서, 상기 연결 부재(10)의 경사 부분(12)은 상기 수평 비임(5)을 가로질로 연장되는 전기 케이블(미도시)을 수용하도록 배치되는 통로(20)를 구비한다. 상기 통로(20)는 타원 형상을 구비하여, 복수개의 케이블은 상기 통로를 쉽게 통과할 수 있게 된다. 이러한 통로(20)는 다른 형상을 가질 수도 있으며 상기 중심 플로어(3)를 따라 케이블을 고정하도록 케이블 고정구를 부착하는데 사용될 수도 있다.
도 3은 도 1의 섀시(1)의 부분 사시도이다 상기 섀시(1)의 일부는 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)에 고정되는 중심 플로어(3)를 구비한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수평 비임(5)은 상기 판재 금속을 가압함으로써 형성되는 각 측면상에 주변 플랜지(5a)를 구비한다. 각각의 주변 플랜지(5a)는 상기 중심 플로어(3)에 용접되게 되는 용접 스트립을 나타낸다. 상기 연결 부재(10)는 점 용접부(10a)에 의해 상기 플랜지(12a, 12b)를 통하여 상기 수평 비임(5)에 용접되고 평평 부분(11)을 통하여 중심 플로어(3)에 고정된다.
상기 섀시(1)를 조립하는 과정늠 우선 측면 스커트 측방 플랭크(2)에 중심 플로어(3)를 모두 고정하는 과정을 포함한다. 상기 연결 부재(10)는 예를 들어 용접 방법을 사용하여 수평 횡방향 비임(5)에 고정될 필요가 있는데, 다음으로 상기 수평 비임(5) 및 연결 부재(10)에 의해 형성된 조립체는 상기 중심 플로어(3)에 고정될 필요가 있다.
상기 수평 비임(5) 및 연결 부재(10)가 상기 중심 플로어(3)를 경유하여 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)에 고정될 때, 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)는 용접 장치(15)를 사용하여 차량 본체(14)에 고정될 수 있다. 상기 용접 장치(15)는 2-분기 용접 헤드를 구비하여 그 2개의 분기부(15a)는 판재 금속(2a, 14)의 2 부분의 각 측면 상에 배치되어, 차량의 본체부와 섀시(1)의 일부분을 각각 형성하게 된다. 상기 헤드의 분기부(15a) 중 하나는 상기 본체(14)의 외측 상에 배치된다. 상기 헤드의 분기부(15a) 중 다른 하나는 상기 측면 스커트 측방 플랭크(2)의 수직 부분(2a) 및 동일한 측면 플랭크 상에 배치된 연결 부재(12) 사이를 통과하여 , 상기 연결 부재(12)와 수직 부분(2a) 사이에는 갭(D)이 남게 된다.
설명된 본 발명으로 인하여 상기 측면 스커트 및 돌출된 플로어 상에 장착된 수평 횡방향 비임 간에 부하의 전달이 우수하게 행해진다.
플로어의 돌출부로 인하여, 상기 측면 스커트만큼 멀리 연장되는 가압된 수평 횡방향 비임을 형성하는 것이 가능하게 된다. 상기 수평 횡방향 비임의 각 단부에 2개의 연결 부재의 추가함으로써 이러한 문제점이 극복되면서 동시에 측면 충돌시에 부하를 전달하고 전체 강성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 내연 기관 엔진 차량의 섀시를 구성하는 부재들은 그 중심 플로어가 돌출되는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 대한 큰 변형 없이도 사용될 수 있다. 따라서, 동일한 하나의 자동 조립 라인은 전기 자동차 및 내연기관 엔진 자동차를 제조하는데 사용될 수 있다.
1: 섀시 2: 플랭크
3: 중심 플로어 4: 배터리
5: 수평 횡방향 비임 6: 시트
9: 가이드 레일 10: 연결 부재
11: 평평 부분 12: 경사 부분
13: 리브 16: 절개부
19: 보강부 20: 통로

Claims (8)

  1. 2개의 측면 스커트 측방 플랭크(2) 사이에 배치되는 중심 플로어(3)에 대하여 부착하기 위한 수평 부분(2b)과,차량의 돌출된 중심 플로어(3) 상에 장착되며 시트(6)를 장착시키는 적어도 하나의 수평 비임(5) 및 상기 중심 플로어(3)의 수평 메인 표면(3a) 아래에 배치되어 에너지 저장부(4)에 대한 하우징을 포함하는 2개의 측면 스커트 측방 플랭크를 구비하는 차량 섀시(1)에 있어서, 상기 측면 스커트(2)의 수평 부분(2b)과 상기 중심 플로어(3)의 메인 표면(3a)는 높이차(Z)를 나타내며,
    상기 섀시(1)는 섀시(1)의 각각의 측면 상에 배치되며 상기 중심 플로어(3)에 고정되는 평평 부분(11) 및 상기 수평 비임(5)의 일단부에 고정되는 경사 부분(12)을 구비하는 연결 부재를 포함하며, 상기 경사 부분(12) 및 평평 부분(11)은 서로 연결되어 단일의 만곡된 부재를 형성하며, 상기 연결 부재(10)는 용접을 이용하여 상기 수평 비임(5)과 상기 중심 플로어(3)에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 부재(10)는 상기 경사 부분(12) 및 상기 평평 부분(11) 사이의 연결부를 강화하는 강화 수단(13)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 경사 부분(12)은 상기 수평 비임(5)에 고정하기 위한 적어도 하나의 플랜지(12a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 부분(12)은 2개의 측방 플랜지(12b) 및 중심 고정 플랜지(12a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측방 플랜지(12b)는 상기 차량의 중심 플로어(3)의 형상 및 높이차(Z)를 따르는 라운드진 절개부(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 중심 플랜지(12a)는 상기 연결 부재(10)를 강화하는 적어도 하나의 보강부(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경사 부분(12)은 전기 케이블용 통로(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 연결 부재(10)는 상기 경사 부분(12) 및 대응하는 측면 스커트 측방 플랭크(2)의 수직 부분(2a) 사이에 갭(D)을 남기도록 고정되는 것을 특징으로 하는 차량 섀시.
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