KR20190079777A - 측방 차체 보강구조 - Google Patents

Abstract

측방 차체 보강구조가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조는 ⅰ)차체의 바닥 면을 구성하는 센터 플로어 패널과, ⅱ)차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 가지며, 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측에 각각 결합되는 사이드 실과, ⅲ)적어도 하나의 폐 구간을 가지며 사이드 실의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되고, 사이드 실의 인너 측벽에 체결되는 보강 빔을 포함할 수 있다.

Description

측방 차체 보강구조 {SIDE VEHICLE BODY REINFORCING STRUCTURE}

본 발명의 실시 예는 측방 차체 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고 용량의 배터리가 내장된 차량의 측방 차체 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 전방 차체에서 엔진 룸의 하부에는 차량의 전후 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 사이드 멤버가 차량의 차체의 폭 방향 양측으로 배치되어 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시킨다.

상기 프런트 사이드 멤버의 후방에는 사이드 실이 연결되어 차량의 길이 방향을 따라 연장되고, 차량의 차체의 폭 방향 양측에 배치된다.

한편, 차체의 바닥면을 형성하는 플로어 패널은 차량의 전방으로부터 전후방향을 따라 프런트 플로어 패널, 센터 플로어 패널, 및 리어 플로어 패널로 구성된다.

여기서, 상기 프런트 플로어 패널은 엔진룸의 바닥면을 구성하고, 상기 센터 플로어 패널은 승객실의 바닥면을 구성하며, 상기 리어 플로어 패널은 러기지 컴파트먼트의 바닥면을 구성한다.

이 중에서 상기 센터 플로어 패널의 상면에는 액셀러레이터 페달, 브레이크 페달, 탑승자를 위한 시트 등이 장착되고, 하면에는 배기 파이프, 프로펠러 샤프트 등이 장착될 수 있다. 또한, 상기 사이드 실은 차체의 폭 방향 양측에서 상기 센터 플로어 패널에 결합되어 차량의 측면 충돌에 대응하도록 기능한다.

한편, 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle)를 포함하는 전력에 의하여 움직이는 차량의 총칭으로서의 전기자동차(Electric Vehicle)는 상기 센터 플로어 패널 또는 상기 리어 플로어 패널 하면에 고용량 배터리를 장착하기 위하여 배터리 케이스가 구비된다. 또한, 전방에 엔진 또는 구동모터가 장착되고, 후륜이 구동륜인 차량과 같이 차량의 전후방향으로 추진축이 가로지르는 차량에서는 상기 추진축이 통과하도록 오목하게 상측으로 패인 "U"자 형상의 단면을 갖는 터널이 상기 센터 플로어 패널에 형성된다.

하지만, 상기 고용량 배터리가 내장된 배터리 케이스를 장착하기 위한 구조가 복잡해지고, 이러한 구조들을 통한 하중의 전달이 단절되는 부분이 증가하면, 차량의 충돌 특히, 측방 충돌에 대한 대응 성능이 저하될 수 있다.

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.

본 발명의 실시 예들은 고용량 배터리가 내장된 차량의 충돌, 특히 측방 충돌에 대한 성능이 개선된 측방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조는 ⅰ)차체의 바닥 면을 구성하는 센터 플로어 패널과, ⅱ)차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 가지며, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측에 각각 결합되는 사이드 실과, ⅲ)적어도 하나의 폐 구간을 가지며 상기 사이드 실의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되고, 상기 사이드 실의 인너 측벽에 체결되는 보강 빔을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실은 차체의 전후 방향을 따라 형성되며, 상기 보강 빔이 내부에 위치하는 제1 폐 구간부와, 상기 제1 폐 구간부를 중심으로 이의 상측에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제2 폐 구간부와, 상기 제1 폐 구간부의 하측에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제3 폐 구간부와, 상기 제1 폐 구간부 및 상기 제2 폐 구간부의 인너 측벽에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제4 폐 구간부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 제2 폐 구간부는 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측과 결합되는 결합 리브를 일체로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 제3 폐 구간부에는 배터리 팩이 수납 가능한 배터리 케이스를 고정하는 지지부재가 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 지지부재는 볼트를 통해 상기 제3 폐 구간부에 체결되며, 복수 개의 폐 구간을 갖는 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실은 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 보강 빔은 차체의 전후 방향을 따라 복수 개의 폐 구간을 형성하며, 일정 곡률로 절곡된 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 보강 빔은 상기 사이드 실의 인너 측벽을 관통하는 볼트를 통해 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조는, 상기 센터 플로어 패널에 하단이 결합되고, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향으로 가로질러 상기 사이드 실에 결합되는 복수 개의 크로스 멤버를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조는, ⅰ)차체의 바닥 면을 구성하는 센터 플로어 패널과, ⅱ)차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 가지며, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측에 각각 결합되는 사이드 실과, ⅲ)상기 센터 플로어 패널의 하면 측에서 상기 사이드 실에 고정되며, 배터리 팩을 수용하는 배터리 케이스와, ⅳ)차체의 전후 방향을 따라 적어도 하나의 폐 구간을 형성하며 일정 곡률로 절곡된 형상으로 구비되고, 상기 사이드 실의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되며, 다수 개의 스태이를 통하여 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 보강 빔을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 보강 빔은 상하 방향을 따라 세 개의 폐 구간을 구획 형성하며 일정 곡률로 절곡된 빔 본체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 스태이는 상기 빔 본체의 인너 측벽에 접합되며, 볼트를 통해 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 스태이는 상기 빔 본체의 인너 측벽에 접합되는 박스부와, 상기 박스부에 연결되어 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 고정 플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실의 인너 측벽에는 상기 스태이에 대응하여 볼트가 관통하는 볼트 홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 스태이에는 상기 볼트 홀을 관통한 상기 볼트가 체결될 수 있는 웰드 너트가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실 및 상기 빔 본체는 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실은 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측과 결합되는 결합 리브를 일체로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 사이드 실에는 상기 배터리 케이스를 고정하는 지지부재가 볼트를 통해 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조에 있어서, 상기 지지부재는 복수 개의 폐 구간을 갖는 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 사이드 실의 폐 구간에 폐 구간을 갖는 범퍼 빔 타입의 보강 빔을 장착함에 따라, 차량의 측방 충돌 시, 1차적으로 탑승자를 보호할 수 있고, 2차적으로 배터리 시스템을 보호할 수 있으므로, 측방 충돌에 대한 성능을 개선할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조에 적용되는 보강 빔을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조에 적용되는 사이드 실과 보강 빔의 결합 구조를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

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.

또한, 명세서에 기재된 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조를 도시한 정면 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조(100)는 고전압 배터리 팩(도면에 도시되지 않음)으로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능한 전기 자동차에 적용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조(100)는 상부 면 측에 각종 어퍼 구조물이 장착되고, 하부 면 측에 배터리 팩이 장착되는 전기 자동차의 언더 바디에 적용될 수 있다.

여기서, 상기 배터리 팩은 충, 방전이 가능한 다수 개의 배터리 모듈들이 집합체로 구성된 것이며, 용량에 따라 배터리 모듈들의 개수가 가변될 수 있고, 집합체 형상도 가변될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 차체(언더 바디)의 길이 방향을 전후 방향으로 정의하며, 차체의 좌우 방향을 폭 방향으로 정의하고, 차체의 높이 방향을 상하 방향으로 정의한다.

당 업계에서는 차체의 길이 방향(이송 방향)을 T 방향, 차체의 폭 방향을 L 방향, 차체의 높이 방향을 H 방향이라고도 하는데, 본 발명의 실시 예에서는 LTH 방향을 기준으로 하지 않고, 차체의 전후 방향, 폭 방향 및 상하 방향을 기준으로 한다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 측방 차체 보강구조(100)는 언더 바디의 전후 방향을 기준할 때, 그 언더 바디를 구성하는 프론트 플로어, 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 측방 차체 보강구조(100)는 프론트 플로어와 별개로 일체로 구성되는 센터 플로어 및 리어 플로어의 일체형 구조에 적용될 수도 있다.

그러나, 이하에서는 도면에서와 같이, 프론트 플로어 및 리어 플로어를 제외하고, 배터리 팩을 탑재하기 위한 센터 플로어 만을 예로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조(100)의 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

이하에서 설명될 각종 구성 요소는 스틸, 알루미늄, 마그네슘 등과 같은 각종 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 그 금속 소재에 복합소재가 접합된 이종 접합 소재로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 실시 예에서는 차량의 측방 충돌 시, 1차적으로 탑승자를 보호하며, 2차적으로 배터리 시스템을 보호할 수 있는 강건한 언더 바디 구조 및 배터리 팩의 마운팅이 용이한 구조를 갖는 측방 차체 보강구조(100)를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 측방 차체 보강구조(100)는 기본적으로, 센터 플로어 패널(10), 사이드 실(30), 배터리 케이스(50) 그리고 보강 빔(70)을 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 센터 플로어 패널(10)은 차체의 바닥 면을 구성하는 바, 승객 실의 바닥 면을 구성한다. 상기 센터 플로어 패널(10)에는 각종 패널, 터널 구조물 등이 장착될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 사이드 실(30)은 센터 플로어 패널(10)의 폭 방향 양측에 각각 결합된다. 상기 사이드 실(30)은 차체의 전후 방향을 따른 양측 사이드 멤버에 결합될 수 있다.

이하에서는 상기 사이드 실(30)에서 사이드 멤버에 결합되는 측을 아웃터 측벽이라 하고, 아웃터 측벽의 반대 측벽으로서 서로 마주하는 측벽을 인너 측벽이라고 한다.

상기 사이드 실(30)은 알루미늄 압출재로 구비되는 바, 차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 형성하고 있다. 이러한 사이드 실(30)은 다수 개의 폐 구간으로서, 제1 폐 구간부(31), 제2 폐 구간부(32), 제3 폐 구간부(33) 그리고 제4 폐 구간부(34)를 포함하고 있다.

상기 제1 폐 구간부(31)는 단면적이 가장 큰 폐 구간을 형성하고 있는데, 뒤에서 더욱 설명될 보강 빔(70)이 위치하며, 차체의 전후 방향을 따라 형성된다. 상기 제2 폐 구간부(32)는 제1 폐 구간부(31)를 중심으로 그 제1 폐 구간부(31)의 상측에 일체로 구획 형성된다. 상기 제2 폐 구간부(32)는 하나의 폐 구간을 형성하고 있다.

상기 제3 폐 구간부(33)는 제1 폐 구간부(31)를 중심으로 그 제1 폐 구간부(31)의 하측에 일체로 구획 형성된다. 상기 제3 폐 구간부(33)는 차체의 폭 방향으로 구획된 한 쌍의 폐 구간을 형성하고 있다.

그리고, 상기 제4 폐 구간부(34)는 제1 폐 구간부(31) 및 제2 폐 구간부(32)의 인너 측벽에 일체로 구획 형성된다. 상기 제4 폐 구간부(34)는 제1 폐 구간부(31) 및 제2 폐 구간부(32)에 각각 대응하여 상하 방향으로 구획된 한 쌍의 폐 구간을 형성하고 있다.

여기서, 상기 제2 폐 구간부(32)의 인너 측벽 하단에는 센터 플로어 패널(10)의 폭 방향 양측과 결합되는 결합 리브(35)를 일체로 형성하고 있다. 상기 센터 플로어 패널(10)의 폭 방향 양측(양 단부)은 결합 리브(35)에 용접 접합될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 배터리 케이스(50)는 배터리 팩을 수용(수납), 지지 및 고정하는 것으로서, 센터 플로어 패널(10)의 하면 측에서 사이드 실(30)에 고정된다.

상기 배터리 케이스(50)를 사이드 실(30)에 고정하기 위해 그 사이드 실(30)에는 배터리 케이스(50)를 지지 및 고정하는 지지부재(60)가 결합된다. 상기 지지부재(60)는 볼트(B)를 통해 사이드 실(30)에 체결될 수 있으며, 복수 개의 폐 구간(61)을 갖는 알루미늄 압출재로 구비된다.

더 나아가, 상기 지지부재(60)는 사이드 실(30)의 제3 폐 구간부(33)에 결합된다. 상기 지지부재(60)는 제3 폐 구간부(33)의 하측에서 볼트(B)를 통해 제3 폐 구간부(33)에 체결된다. 이 경우, 상기 지지부재(60)는 이의 하측에서 관통하는 볼트(B)가 제3 폐 구간부(33)의 내부에 일체로 용접된 너트(N)에 체결되면서 제3 폐 구간부(33)에 결합될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 측방 차체 보강구조(100)는 복수 개의 크로스 멤버(40)를 더 포함하고 있다. 상기 크로스 멤버(40)는 센터 플로어 패널(10)에 하단이 결합되고, 그 센터 플로어 패널(10)의 폭 방향으로 가로질러 사이드 실(30)에 결합된다.

상기 크로스 멤버(40)는 용접에 의해 센터 플로어 패널(10)에 접합되고, 사이드 실(30)에 접합된다. 여기서, 상기 크로스 멤버(40)의 양 단부는 센터 플로어 패널(10)을 통해 위에서 언급한 바 있는 결합 리브(35)에 지지되며, 제4 폐 구간부(34)의 인너 측벽에 용접 접합될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조에 적용되는 보강 빔을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조에 적용되는 사이드 실과 보강 빔의 결합 구조를 도시한 사시도이다.

앞서 개시한 도면들과 함께 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 보강 빔(70)은 차량의 측방 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 1차적으로 탑승자를 보호하며, 2차적으로 배터리 시스템을 보호하는 기능을 하게 된다.

상기 보강 빔(70)은 적어도 하나의 폐 구간(71)을 가지며 사이드 실(30)의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되고, 사이드 실(30)의 인너 측벽에 체결된다.

나아가, 상기 보강 빔(70)은 예를 들어, 차체의 전방에 설치되는 범퍼 빔 타입으로 구비되는 바, 차체의 전후 방향을 따라 적어도 하나의 폐 구간(71)을 형성하며 일정 곡률로 절곡된 형상으로 구비될 수 있다.

더 나아가, 상기 보강 빔(70)은 차체의 전후 방향을 따라 복수 개의 폐 구간(71)을 형성하며, 일정 곡률로 절곡된 알루미늄 압출재로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 보강 빔(70)은 사이드 실(30)의 인너 측벽을 관통하는 볼트(B)를 통해 사이드 실(30)의 폐 구간 내측 면에 체결될 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 보강 빔(70)은 사이드 실(30)의 제1 폐 구간부(31)에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되며, 사이드 실(30)의 인너 측벽을 관통하는 볼트(B)를 통해 사이드 실(30)의 폐 구간 내측 면에 체결될 수 있다.

이러한 보강 빔(70)은 빔 본체(73)와, 그 빔 본체(73)에 설치되는 복수 개의 스태이(75)들을 포함하고 있다. 상기 빔 본체(73)는 알루미늄 압출재로서, 상하 방향을 따라 세 개의 폐 구간(71)을 구획 형성하며 일정 곡률로 절곡된 형상으로 구비된다.

상기 스태이(75)들은 빔 본체(73)의 길이 방향을 따라 그 빔 본체(73)의 인너 측벽에 접합되며, 볼트(B)를 통해 사이드 실(30)의 제1 폐 구간부(31) 내측 면에 체결될 수 있다.

상기한 스태이(75)들은 차량의 측방 충돌 시, 사이드 실(30) 및 빔 본체(73)를 통하여 전달되는 충격력에 의해 압축 변형되며 그 충격력을 흡수할 수 있다. 상기한 스태이(75)는 박스부(77)와 고정 플레이트(79)를 포함하고 있다.

상기 박스부(77)는 사각형의 박스 형태로 구비되며, 빔 본체(73)의 인너 측벽에 접합될 수 있다. 그리고 상기 고정 플레이트(79)는 박스부(77)에 연결되며, 사이드 실(30)의 제1 폐 구간부(31) 내측 면에 볼트(B)를 통해 체결될 수 있다.

상기 스태이(75)를 통한 사이드 실(30)의 빔 본체(73) 체결 구조를 살펴보면, 상기 사이드 실(30)의 인너 측벽에는 스태이(75)의 고정 플레이트(79)에 대응하여 제1 폐 구간부(31)와 연결되며, 볼트(B)가 관통하는 볼트 홀(39)이 형성된다.

그리고 상기 스태이(75)에 있어 고정 플레이트(79)에는 사이드 실(30)의 볼트 홀(39)을 관통한 볼트(B)가 체결될 수 있는 웰드 너트(81)가 구비된다. 이에 상기 스태이(75)들이 접합된 빔 본체(73)를 사이드 실(30)의 제1 폐 구간부(31)에 차체의 전후 방향을 따라 삽입한 상태에서, 사이드 실(30)의 볼트 홀(39)을 통하여 볼트(B)를 스태이(75)의 웰드 너트(81)에 체결하면, 보강 빔(70)을 제1 폐 구간부(31) 내측 면에 고정시킬 수 있다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조(100)의 조립 과정 및 작용을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 센터 플로어 패널(10)의 폭 방향 양측에 결합 리브(35)를 통해 각각 결합된 사이드 실(30)의 제1 폐 구간부(31)에 보강 빔(70)을 차체의 전후 방향을 따라 삽입한다. 상기 보강 빔(70)은 빔 본체(73)에 길이 방향을 따라 스태이(75)들이 결합된 상태에 있다.

이 상태에서 본 발명의 실시 예에서는 사이드 실(30)의 볼트 홀(39)과 스태이(75)의 웰드 너트(81)를 일치시킨 후, 그 볼트 홀(39)을 통하여 볼트(B)를 스태이(75)의 웰드 너트(81)에 체결한다. 그러면, 상기 보강 빔(70)은 사이들 실(30)의 제1 폐 구간부(31)에 위치하며, 제1 폐 구간부(31)의 내측 면에 고정된다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 크로스 멤버(40)를 센터 플로어 패널(10)의 상면에 용접 접합하고, 그 크로스 멤버(40)의 양 단부를 사이드 실(30)의 제4 폐 구간부(34)의 인너 측벽에 용접 접합한다.

이어서, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 언더 바디를 차체에 조립한 상태로, 사이드 실(30)의 제3 폐 구간부(33) 하측에서 볼트(B)를 통해 제3 폐 구간부(33)에 지지부재(60)를 체결한다. 이 때, 상기 볼트(B)는 지지부재(60) 및 제3 폐 구간부(33)를 관통하며, 제3 폐 구간부(33)에 용접된 너트(N)에 체결된다. 그리고 상기 지지부재(60)에는 배터리 케이스(50)가 고정되어 있다.

마지막으로, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 케이스(50)에 배터리 팩을 고정되게 조립한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 측방 차체 보강구조(100)에 의하면, 차량의 측방 충돌 시, 폐 구간을 갖는 사이드 실(30)이 1차적으로 변형되며 충돌 충격력을 흡수하고, 폐 구간을 갖는 보강 빔(70)이 2차적으로 변형되며 충돌 충격력을 흡수할 수 있다. 이 때, 상기 보강 빔(70)의 스태이(75)는 사이드 실(30) 및 빔 본체(73)를 통하여 전달되는 충격력에 의해 압축 변형되며 그 충격력을 흡수할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 측방 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 1차적으로 탑승자를 보호하며, 2차적으로 배터리 시스템을 보호할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 배터리 케이스(50)를 장착하기 위한 구조가 보강 빔(70)을 통하여 하중의 전달이 단절되는 부분이 감소되고, 연속성이 확보되도록 차체와 연결됨으로써, 차량의 측방 충돌에 대한 성능이 개선될 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 사이드 실(30)의 폐 구간에 보강 빔(70)을 장착함에 따라, 사이드 실(30)의 압출 단면적으로 줄여 압출 성능을 개선할 수 있고, 차량 측방 충돌 시 굽힘 하중을 적절히 분배하며, 측방 충돌력을 용이하게 흡수할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 센터 플로어 패널
30: 사이드 실 31: 제1 폐 구간부
32: 제2 폐 구간부 33: 제3 폐 구간부
34: 제4 폐 구간부 35: 결합 리브
39: 볼트 홀 40: 크로스 멤버
50: 배터리 케이스 60: 지지부재
61, 71: 폐 구간 70: 보강 빔
73: 빔 본체 75: 스태이
77: 박스부 79: 고정 플레이트
81: 웰드 너트 B: 볼트
N: 너트

Claims (17)

1. 차체의 바닥 면을 구성하는 센터 플로어 패널;
   차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 가지며, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측에 각각 결합되는 사이드 실; 및
   적어도 하나의 폐 구간을 가지며 상기 사이드 실의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되고, 상기 사이드 실의 인너 측벽에 체결되는 보강 빔;
   을 포함하는 측방 차체 보강구조.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 사이드 실은,
   차체의 전후 방향을 따라 형성되며, 상기 보강 빔이 내부에 위치하는 제1 폐 구간부와,
   상기 제1 폐 구간부를 중심으로 이의 상측에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제2 폐 구간부와,
   상기 제1 폐 구간부의 하측에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제3 폐 구간부와,
   상기 제1 폐 구간부 및 상기 제2 폐 구간부의 인너 측벽에 일체로 구획 형성되는 적어도 하나의 제4 폐 구간부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 폐 구간부는,
   상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측과 결합되는 결합 리브를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제3 폐 구간부에는,
   배터리 팩이 수납 가능한 배터리 케이스를 고정하는 지지부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 지지부재는,
   볼트를 통해 상기 제3 폐 구간부에 체결되며, 복수 개의 폐 구간을 갖는 알루미늄 압출재로 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 사이드 실은 알루미늄 압출재로 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 보강 빔은,
   차체의 전후 방향을 따라 복수 개의 폐 구간을 형성하며, 일정 곡률로 절곡된 알루미늄 압출재로 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 보강 빔은,
   상기 사이드 실의 인너 측벽을 관통하는 볼트를 통해 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 센터 플로어 패널에 하단이 결합되고, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향으로 가로질러 상기 사이드 실에 결합되는 복수 개의 크로스 멤버
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
10. 차체의 바닥 면을 구성하는 센터 플로어 패널;
    차체의 전후 방향으로 연장되는 박스 형상의 폐 구간을 가지며, 상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측에 각각 결합되는 사이드 실;
    상기 센터 플로어 패널의 하면 측에서 상기 사이드 실에 고정되며, 배터리 팩을 수용하는 배터리 케이스; 및
    차체의 전후 방향을 따라 적어도 하나의 폐 구간을 형성하며 일정 곡률로 절곡된 형상으로 구비되고, 상기 사이드 실의 폐 구간에 차체의 전후 방향을 따라 삽입되며, 다수 개의 스태이를 통하여 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 보강 빔;
    을 포함하는 측방 차체 보강구조.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 보강 빔은 상하 방향을 따라 세 개의 폐 구간을 구획 형성하며 일정 곡률로 절곡된 빔 본체를 포함하고,
    상기 스태이는 상기 빔 본체의 인너 측벽에 접합되며, 볼트를 통해 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 스태이는,
    상기 빔 본체의 인너 측벽에 접합되는 박스부와,
    상기 박스부에 연결되어 상기 사이드 실의 폐 구간 내측 면에 체결되는 고정 플레이트
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 사이드 실의 인너 측벽에는 상기 스태이에 대응하여 볼트가 관통하는 볼트 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 스태이에는,
    상기 볼트 홀을 관통한 상기 볼트가 체결될 수 있는 웰드 너트가 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
15. 제11 항에 있어서,
    상기 사이드 실 및 상기 빔 본체는 알루미늄 압출재로 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
16. 제10 항에 있어서,
    상기 사이드 실은,
    상기 센터 플로어 패널의 폭 방향 양측과 결합되는 결합 리브를 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
17. 제10 항에 있어서,
    상기 사이드 실에는 상기 배터리 케이스를 고정하는 지지부재가 볼트를 통해 체결되되,
    상기 지지부재는 복수 개의 폐 구간을 갖는 알루미늄 압출재로 구비되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.

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