KR20200082206A

KR20200082206A - 자동차용 차체

Info

Publication number: KR20200082206A
Application number: KR1020180172574A
Authority: KR
Inventors: 이동열; 노진이
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-08
Also published as: KR102166594B1

Abstract

자동차용 차체에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 자동차용 차체는: 차체의 하부에 배치되는 바텀 플로어부; 바텀 플로어부의 강성을 보강하도록 바텀 플로어부의 폭방향 양측에 바텀 플로어부의 전후방향을 따라 각각 배치되는 사이드실부; 및 사이드실부의 전방측에 각각 연결되고, 사이드실부 사이의 거리보다 좁은 폭을 갖도록 형성되며, 차체의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 경사지게 배치되는 프론트 사이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 차체{VEHICLE BODY FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 차체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차륜의 조향공간을 확보하고, 차체 전방측의 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 차체에 관한 것이다.

일반적으로 전기차는 모터부의 구동력을 이용하여 주행한다. 전기차에는 모터부에 전기를 공급하도록 배터리팩이 설치된다. 배터리팩은 전기차의 바텀 플로어 등에 설치된다. 배터리팩에는 전기에너지가 미리 충전된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1527047호(2015. 06. 02 등록, 발명의 명칭: 후륜서스펜션의 모듈화 구조)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 차륜의 조향공간을 확보하고, 차체 전방측의 충격 흡수 성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 차체를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 차체는: 차체의 하부에 배치되는 바텀 플로어부; 상기 바텀 플로어부의 강성을 보강하도록 상기 바텀 플로어부의 폭방향 양측에 상기 바텀 플로어부의 전후방향을 따라 각각 배치되는 사이드실부; 및 상기 사이드실부의 전방측에 각각 연결되고, 상기 사이드실부의 폭보다 좁은 폭을 갖도록 형성되며, 상기 차체의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 경사지게 배치되는 프론트 사이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프론트 사이드부재는 상기 사이드실부에서 상기 차체의 폭방향 중심부 측으로 연장되는 프론트 사이드 연장부; 및 상기 프론트 사이드 연장부에서 상기 차체의 전방 측으로 경사지게 연장되는 프론트 사이드 경사부를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드부재는 상기 프론트 사이드 경사부를 연결하도록 상기 차체의 폭방향을 따라 배치되는 프론트 크로스부를 더 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 경사부의 선단부 사이의 거리는 상기 차체의 폭방향 길이의 50% 이하로 형성될 수 있다.

상기 프론트 사이드 연장부의 폭은 상기 프론트 사이드 경사부의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.

상기 프론트 사이드 경사부의 폭은 상기 선단부에서 후방측으로 갈수록 점차적으로 넓게 형성될 수 있다.

상기 바텀 플로어부는 배터리팩이 탑재되고, 상기 사이드실부에 결합되는 마운트 패널부; 및 상기 배터리팩의 상측에 배치되고, 상기 사이드실부에 결합되는 플로어 패널부를 포함할 수 있다.

상기 사이드실부는 상기 마운트 패널부의 에지부에 안착되고, 상기 마운트 패널부와 상기 플로어 패널부에 결합되는 사이드빔; 및 상기 사이드빔의 내측면을 지지하도록 상기 사이드빔의 내부에 배치되는 보강빔을 포함할 수 있다.

상기 사이드실부는 상기 마운트 패널부의 에지부, 상기 사이드빔 및 상기 보강빔을 관통하도록 설치되는 체결부재를 더 포함할 수 있다.

상기 보강빔은 "⊃" 형태로 형성되고, 상기 보강빔의 양단부는 상기 사이드빔의 내측 벽면을 지지하고, 상기 보강빔의 중심부 측은 상기 사이드빔의 외측 벽면을 지지할 수 있다.

상기 배터리팩은 상기 바텀 플로어부의 후방측에 상기 차체의 폭방향을 따라 배열되는 제1 배터리팩부; 상기 바텀 플로어부의 폭방향 중심부에 상기 바텀 플로어부의 전후방향을 따라 배열되는 제2 배터리팩부; 및 상기 바텀 플로어부에서 상기 제1 배터리팩부의 전방측 배치되고, 상기 제1 배터리팩부와 나란하게 배열되는 제3 배터리팩부를 포함할 수 있다.

상기 제3 배터리팩부는 상기 제2 배터리팩부 보다 높게 적층되고, 상기 제1 배터리팩부는 상기 제3 배터리팩부 보다 높게 적층될 수 있다.

본 발명에 따르면, 프론트 사이드부재가 차체의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 배치되므로, 차체에서 차륜의 조향공간을 보다 크게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프론트 사이드부재가 차체의 전방측으로 갈수록 좁아지도록 경사지게 형성되므로, 차량의 옵셋 충돌시 및 정면 충돌시 프론트 사이드부재가 사다리꼴 형태로 차량의 충격 하중을 지지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프론트 사이드부재가 차체의 전방측으로 갈수록 좁아지도록 경사지게 형성되므로, 차량의 정면 충돌시 및 옵셋 충돌시 프론트 사이드부재가 길이방향을 따라 순차적으로 주름지면서 무너지는 압괴 현상을 유도할 수 있다. 따라서, 차량의 정면 충돌시 및 옵셋 충돌시 프론트 사이드부재에서 충격 하중의 흡수 성능을 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프론트 사이드부재가 차체의 전방측으로 갈수록 좁아지도록 경사지게 형성되므로, 차량의 스몰 오버랩 충돌시 충돌대상물이 프론트 사이드부재의 측면부를 따라 미끄러지면서 이동되므로, 차체의 충격 하중을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 충돌대상물에 의한 충격 하중이 프론트 사이드부재의 선단부에 가해지는 것을 방지할 수 있으므로, 가장 가혹한 시험인 스몰 오버랩 충돌시에도 차체의 전방측이 차체의 실내공간으로 밀려들어가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차체에서 여유 있는 공간을 활용하여 제1 배터리팩부, 제2 배터리팩부 및 제3 배터리팩부를 배치시키므로, 배터리팩의 설치 용량이 현저히 증대될 수 있다. 또한, 배터리팩의 설치 용량이 증가됨에 따라 전기차의 주행 거리를 연장시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 정면 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 옵셋 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체에서 스몰 오버랩 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 바텀 플로어부와 사이드실부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 사이드실부를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 배터리팩의 적층 상태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 차체의 일 실시예를 설명한다. 자동차용 차체를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 정면 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 옵셋 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체에서 스몰 오버랩 충돌시 충격 하중의 전달 경로를 도시한 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 바텀 플로어부와 사이드실부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 사이드실부를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체의 배터리팩의 적층 상태를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 차체(100)는 바텀 플로어부(110), 사이드실부(120) 및 프론트 사이드부재(130)를 포함한다.

바텀 플로어부(110)는 차체(100)의 하부에 배치되고, 바텀 플로어부(110)의 내부에는 배터리팩(140)이 내장된다. 바텀 플로어부(110)는 차체(100)의 하부를 차폐하도록 설치된다. 배터리팩(140)에는 전기에너지가 충전된다.

사이드실부(120)(side sill)는 바텀 플로어부(110)의 강성을 보강하도록 바텀 플로어부(110)의 폭방향 양측 에지부(113a)에 바텀 플로어부(110)의 전후방향을 따라 각각 배치된다. 사이드실부(120)는 차량의 양측 도어(미도시)의 하측에 배치된다. 사이드실부(120)는 바텀 플로어부(110)의 양측에 체결부재(129)에 의해 결합될 수 있다. 사이드실부(120)가 바텀 플로어부(110)의 양측에 바텀 플로어부(110)의 전후방향을 따라 배치되므로, 차체(100)의 전방 측에서 전달되는 충격 하중이 사이드실부(120)에 전달되더라도 사이드실부(120)가 길이방향으로 거의 수축되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 차량의 충돌시 차체(100)의 실내 공간(거주 공간) 측으로 찌그러지거나 변형되는 것을 억제할 수 있다.

사이드실부(120)가 바텀 플로어부(110)의 양측에 배치되므로, 차체(100)의 측방향 강성을 증대시킬 수 있다. 따라서, 차량의 측면 충돌시 배터리팩(140)이 사이드실부(120)에 의해 보호될 수 있다.

프론트 사이드부재(130)는 사이드실부(120)의 전방측에 각각 연결되고, 사이드실부(120)의 거리보다 좁은 폭을 갖도록 형성되며, 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 경사지게 배치된다. 이때, 프론트 사이드부재(130)는 전방측으로 갈수록 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 모아지는 사다리꼴 형태로 배치된다. 프론트 사이드부재(130)는 사이드실부(120)의 전방측에 용접에 의해 연결될 수 있다.

전기차(미도시)는 모터부(미도시)의 특성상, 모터부의 초기 구동시 모터부의 회전수(RPM)가 증가되더라도 모터부의 최대 구동 토크가 높게 유지된다. 또한, 전기차의 차체(100)에는 배터리팩(140)이 설치되므로, 차량의 중량이 기존의 내연기관 차량에 비해 증가된다. 따라서, 전기차의 경우 기존 내연기관 차량 대비 출발 및 정지시 관성력을 극복하기 위해 큰 마찰력이 요구된다. 이러한 이유로 전기차에는 기존의 내연기관 타이어에 비해 광폭 및 대형 타이어가 설치될 수 있게 된다. 전기차에 광폭 및 대형 타이어가 설치될 경우, 차륜(20)의 조향공간(차륜(20)의 거동공간)이 증가되어야 한다.

또한, 전기차에서 모터부와 컨버터(미도시)의 부피는 내연기관 차량에서 엔진룸의 부피 보다 대략 30% 정도 작게 차지하게 된다. 따라서, 전기차에서 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 일정 거리 이동되도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 전기차용 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 대략 50-300mm 정도 이동될 수 있다. 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 이동됨에 광폭 타이어가 설치된 차륜(20)의 조향공간을 충분히 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 경사지게 배치되므로, 전기차에서 차륜(20)의 조향공간(차륜(20)의 거동공간)을 보다 크게 형성할 수 있다. 차륜(20)의 조향공간이 충분히 증가되므로, 차륜(20)이 프론트 사이드부재(130)에 간섭되는 것을 방지하고, 차량의 운전 편의성을 증가시킬 수 있다. 또한, 차륜(20)의 조향공간이 충분히 확보되므로, 광폭 타이어나 대형 타이어가 전기차에 설치될 수 있다.

또한, 양측의 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 경사지게 형성되므로, 프론트 사이드부재(130)가 차체(100)의 전방측으로 갈수록 좁아지는 사다리꼴 형태로 배치될 수 있다.

한편, 차량의 안전 기준의 강화에 따라 다양한 형태의 충돌시험이 요구된다. 충돌시험에는 정면 충돌시험, 옵셋 충돌시험 및 스몰 오버랩 충돌시험 등이 있다. 정면 충돌시험은 차체(100)의 폭방향 길이(L) 정도의 정면 충돌 장벽(B1)에 차량이 대략 64Km/h의 속도로 충돌하는 시험이다. 옵셋 충돌시험은 차체(100)의 폭방향 길이(L)의 대략 40%(0.40L)의 옵셋 충돌 장벽(B2)에 차량이 대략 64Km/h의 속도로 충돌되는 시험이다. 스몰 오버랩 충돌시험은 차체(100)의 폭방향 길이(L)의 대략 25%(0.25L)의 오프셋폴(B3)에 대략 64Km/h의 속도로 충돌하는 시험이다. 이러한 충돌시험은 장벽의 폭이 작은 순서대로, 즉 정면 충돌시험, 옵셋 충돌시험 및 스몰 오프셋 충돌시험 순서대로 충돌시험의 가혹성이 증가된다.

프론트 사이드부재(130)가 사다리꼴 형태로 차체의 전방을 지지하므로, 차량의 정면 충돌시 충격 하중이 프론트 사이드부재(130)의 양측에 거의 균일하게 가해진다(도 2 참조). 따라서, 차량의 정면 충돌시 프론트 사이드부재(130)가 길이방향을 따라 순차적으로 주름지면서 무너지는 압괴 현상(stable collapse)을 유도할 수 있다. 또한, 차량의 정면 충돌시 프론트 사이드부재(130)에서 충격 하중의 흡수 성능을 극대화시킬 수 있다. 나아가, 차량의 정면 충돌시 차체(100)의 전방측이 차체(100)의 실내공간으로 밀려들어가는 것을 억제할 수 있으므로, 탑승객의 안전성을 보다 확보할 수 있다.

또한, 차량의 옵셋 충돌시 프론트 사이드부재(130)의 일측에 가해지는 충격 하중이 타측에 가해지는 충격 하중에 비해 증가된다(도 3 참조). 이때, 타측의 프론트 사이드 경사부(13)가 중심부 측으로 경사진 상태에서 일측의 프론트 사이드 경사부(133)를 지지하므로, 프론트 사이드부재(130)의 강성을 보다 증가시킬 수 있다. 따라서, 차량의 옵셋 충돌시 프론트 사이드부재(130)에 가해지는 충격 하중이 프론트 사이드부재(130)의 양측으로 분산되면서 흡수될 수 있다. 따라서, 차량의 옵셋 충돌시 차체(100)의 전방측이 차체(100)의 실내공간으로 밀려들어가는 것을 억제할 수 있으므로, 탑승객의 안전성을 보다 확보할 수 있다.

또한, 차량의 스몰 오버랩 충돌시 오버랩폴(B3)이 프론트 사이드부재(130)의 선단부(133a)를 회피한 후 프론트 사이드부재(130)의 측면부를 따라 미끄러지면서 이동되므로(slid by), 차체(100)의 충격 하중을 현저히 감소시킬 수 있다(도 4 참조). 또한, 오버랩폴(B3)에 의한 충격 하중이 프론트 사이드부재(130)의 선단부(133a)에 가해지는 것을 방지할 수 있으므로, 가장 가혹한 시험인 스몰 오버랩 충돌시에도 차체(100)의 전방측이 차체(100)의 실내공간으로 밀려들어가는 것을 방지할 수 있다.

프론트 사이드부재(130)는 프론트 사이드 연장부(131) 및 프론트 사이드 경사부(133)를 포함한다.

프론트 사이드 연장부(131)는 사이드실부(120)에서 차체(100)의 폭방향 중심부 측으로 경사지거나 라운드지게 연장된다. 프론트 사이드 연장부(131)가 경사지거나 라운드지게 연장되므로, 프론트 사이드 연장부(131)에서 충격 하중의 전달방향이 경사지거나 라운드지게 변경되게 된다. 또한, 경사지거나 라운드지게 연장된 프론트 사이드 연장부(131)가 탄성 변형될 수 있다. 따라서, 프론트 사이드 연장부(131)에서 충격 하중이 완충된 후 사이드실부(120)와 바텀 플로어부(110)에 분산되므로, 차체(100)가 실내공간(탑승자의 탑승공간)을 침범하도록 파손 또는 변형되는 것을 완화시킬 수 있다.

또한, 프론트 사이드 연장부(131)는 차체(100)의 전방측을 향하여 상향으로 경사지게 형성된다. 프론트 사이드 연장부(131)가 상향으로 경사지게 형성되므로, 차륜(20)의 직경이 증가됨에 따라 차륜(20)의 구동축이 높아지더라도 차륜(20)의 구동축이 프론트 사이드 연장부(131)에 충분히 설치될 수 있다.

프론트 사이드 경사부(133)는 프론트 사이드 연장부(131)에서 차체(100)의 전방 측으로 경사지게 형성된다. 프론트 사이드 경사부(133)의 전방측 단부에는 범퍼빔(137)이 설치된다.

프론트 사이드 경사부(133)가 차량의 전방측으로 경사진 형태로 배치된다. 따라서, 차량의 정면 충돌시 및 옵셋 충돌시, 프론트 사이드 경사부(133)가 사다리꼴 형태로 차체(100)의 전방측을 지지하므로, 프론트 사이드 경사부(133)가 길이방향을 따라 순차적으로 주름지면서 무너지는 압괴 현상(stable collapse)을 유도할 수 있다. 따라서, 차량의 정면 충돌시 및 옵셋 충돌시 프론트 사이드 경사부(133)에서 충격 하중의 흡수 성능을 극대화시킬 수 있다.

프론트 사이드부재(130)는 프론트 사이드 경사부(133)를 연결하도록 차체(100)의 폭방향을 따라 배치되는 프론트 크로스부(135)를 더 포함한다. 프론트 크로스부(135)는 프론트 사이드 경사부(133)를 연결하도록 차체(100)의 폭방향을 따라 배치된다. 프론트 크로스부(135)는 범퍼빔(137)과 바텀 플로어부(110)의 단부 사이에 배치된다.

프론트 크로스부(135)가 양측의 프론트 사이드 경사부(133)를 연결하므로, 차체(100)의 전방측이 대략 "Ａ" 형태로 형성된다. 따라서, 차량의 정면 충돌시 및 옵셋 충돌시 일측의 프론트 사이드 경사부(133)에 가해지는 충격 하중이 프론트 크로스부(135)를 통해 타측의 프론트 사이드 경사부(133)로 전달될 수 있다. 즉, 차량의 옵셋 충돌시에도 양측의 프론트 사이드 경사부(133)에 충격 하중이 분산되므로, 차량의 안정성을 더욱 확보할 수 있다.

또한, 프론트 크로스부(135)가 양측의 프론트 사이드 경사부(133)를 지지하므로, 프론트 크로스부(135)가 차량의 정면 충돌시와 옵셋 충돌시에 양측의 프론트 사이드 경사부(133)가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 차체(100)의 전방 강성이 더욱 보강될 수 있다.

프론트 사이드 경사부(133)의 선단부(133a) 사이의 거리(0.25Lㅧ2)는 차체(100)의 폭방향 길이(L)의 50% 이하로 형성된다(도 4 참조). 따라서, 차량의 스몰 오버랩 충돌시 오버랩폴(B3)이 프론트 사이드 경사부(130)의 선단부(133a)를 회피한 후 프론트 사이드 경사부(133)의 측면부를 따라 미끄러지면서 이동되므로, 차체(100)의 충격 하중을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 오버랩폴(B3)에 의한 충격 하중이 프론트 사이드 경사부(133)의 선단부(133a)에 가해지는 것을 방지할 수 있으므로, 가장 가혹한 시험인 스몰 오버랩 충돌시에도 차체(100)의 전방측이 차체(100)의 실내공간으로 밀려들어가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 프론트 사이드 연장부(131)의 폭(t3)은 프론트 사이드 경사부(133)의 폭(t1,t2)보다 넓게 형성된다. 프론트 사이드 경사부(133)의 폭(t1,t2)은 선단부(133a)에서 후방측으로 갈수록 점차적으로 넓게 형성된다(t1<t2). 따라서, 프론트 사이드 경사부(133)의 강성은 선단부(133a)에서 후방측으로 갈수록 점차적으로 증가되므로, 차량의 전방충돌시 및 옵셋 충돌시 프론트 사이드 경사부(133)가 전방측에서 후방측으로 순차적으로 붕괴되면서 압괴될 수 있다. 프론트 사이드 경사부(133)가 길이방향을 따라 순차적으로 압괴되므로, 프론트 사이드 경사부(133)에서 충격 흡수 성능을 현저히 증가시킬 수 있다. 또한, 프론트 사이드 경사부(133)의 강성이 후방측으로 갈수록 증가되므로, 차량의 스몰 오버랩 충돌시 오버랩폴(B3)이 프론트 사이드 경사부(133)에서 외측으로 튕겨나갈 수 있다. 따라서, 차량에 가해지는 충격 하중을 보다 감소시킬 수 있다.

바텀 플로어부(110)는 마운트 패널부(111)와 플로어 패널부(113)를 포함한다.

마운트 패널부(111)에는 배터리팩(140)이 탑재되고, 마운트 패널부(111)는 사이드실부(120)에 결합된다. 마운트 패널부(111)는 바텀 플로어부(110)의 하면을 이룬다. 플로어 패널부(113)는 배터리팩(140)의 상측에 배치되고, 사이드실부(120)에 결합된다. 마운트 패널부(111)와 플로어 패널부(113)가 사이드실부(120)에 결합되므로, 사이드실부(120)에 전달되는 충격 하중이 마운트 패널부(111)와 플로어 패널부(113)에 분산될 수 있다. 따라서, 사이드실부(120)가 충격 하중에 의해 길이방향으로 축소되는 것을 방지할 수 있다.

사이드실부(120)는 사이드빔(121)과 보강빔(126)을 포함한다.

사이드빔(121)은 마운트 패널부(111)의 양측 에지부(113a)에 안착되고, 마운트 패널부(111)와 플로어 패널부(113)에 결합된다. 사이드빔(121)의 단면은 사각 형태로 형성될 수 있다. 사이드빔(121)이 마운트 패널부(111)의 에지부(113a)에 안착되므로, 사이드빔(121)이 마운트 패널부(111)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 사이드빔(121)과 마운트 패널부(111)의 접촉 면적이 증가되므로, 자동차용 차체(100)의 강성을 보다 증가시킬 수 있다.

보강빔(126)은 사이드빔(121)의 내측면을 지지하도록 사이드빔(121)의 내부에 배치된다. 보강빔(126)은 사이드빔(121)의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 보강빔(126)이 사이드빔(121)의 내측면을 지지하도록 사이드빔(121)의 내부에 설치되므로, 차체(100)의 폭방향 강성이 보강될 수 있다. 또한, 바텀 플로어부(120)의 강성을 보강하기 위해 바텀 플로어부(110)의 길이방향을 따라 마운팅부재를 설치하지 않을 수 있다. 또한, 마운팅부재의 설치가 생략됨에 따라 배터리팩(140)의 설치 공간을 증가시킬 수도 있다.

사이드실부(120)는 마운트 패널부(111)의 에지부(113a), 사이드빔(121) 및 보강빔(126)을 관통하도록 설치되는 체결부재(129)를 더 포함한다. 체결부재(129)는 사이드실부(120)의 길이방향을 따라 복수 개가 배치된다. 체결부재(129)가 마운트 패널부(111)의 에지부(113a), 사이드빔(121) 및 보강빔(126)을 한꺼번에 결합시키므로, 자동차용 차체의 강성이 더욱 보강되고, 사이드실부(120)에 전달되는 충격 하중이 보다 넓게 분산될 수 있다.

사이드빔(121)은 이너 사이드빔(122)과 아우터 사이드빔(123)을 포함한다.

이너 사이드빔(122)은 마운트 패널부(111)의 에지부(113a)에 안착되고, "⊂" 형태의 단면을 가진다. 아우터 사이드빔(123)은 이너 사이드빔(122)의 외측에 배치되고, 이너 사이드빔(122)의 개구부를 커버하도록 "⊃" 형태의 단면을 가지고, 이너 사이드빔(122)에 용접된다. 이너 사이드빔(122)의 개구부와 아우터 사이드빔(123)의 개구부에는 용접 편의성을 확보하도록 용접 플랜지부(124)가 형성된다. 용접 플랜지부(124)는 사이드빔(121)의 상측과 하측에 배치된다. 이너 사이드빔(122)과 아우터 사이드빔(123)이 서로 맞대어진 상태로 용접되고, 내부에 이너 사이드빔(122)과 아우터 사이드빔(123)을 지지하도록 보강빔(126)이 설치되므로, 사이드빔(121)의 강성이 더욱 향상될 수 있다.

보강빔(126)은 "⊃" 형태로 형성되고, 보강빔(126)의 양단부는 사이드빔(121)의 내측 벽면을 지지하고, 보강빔(126)의 중심부 측은 사이드빔(121)의 외측 벽면을 지지한다. 보강빔(126)의 개구부 측의 양단부는 사이드빔(121)의 내측 벽면에 밀착되도록 밀착리브(127)가 형성된다. 밀착리브(127)와 사이드빔(121)의 중심부 측은 용접이나 체결볼트 등에 의해 사이드빔(121)에 고정될 수 있다. 보강빔(126)의 폐쇄된 중심부 측이 사이드빔(121)의 외측 벽면을 지지하므로, 차체(100)의 측면 충돌시 차체(100)가 폭방향 강성을 증가시킬 수 있다.

배터리팩(140)은 제1 배터리팩부(141), 제2 배터리팩부(142) 및 제3 배터리팩부(143)를 포함한다.

제1 배터리팩부(141)는 바텀 플로어부(110)의 후방측에 차체(100)의 폭방향을 따라 배열된다. 제2 배터리팩부(142)는 바텀 플로어부(110)의 폭방향 중심부에 바텀 플로어부(110)의 전후방향을 따라 배열된다. 제3 배터리팩부(143)는 바텀 플로어부(110)에서 제1 배터리팩부(141)의 전방측에 배치되고, 바텀 플로어부(110)와 나란하게 배열된다. 제3 배터리팩부(143)는 제2 배터리팩부(142) 보다 높게 적층되고, 제1 배터리팩부(141)는 제3 배터리팩부(143) 보다 높게 적층된다. 제1 배터리팩부(141), 제2 배터리팩부(142) 및 제3 배터리팩부(143)는 복수 층의 배터리가 적층되어 이루어질 수 있다. 바텀 플로어부(110)에서 제1 배터리팩부(141), 제2 배터리팩부(142) 및 제3 배터리팩부(143)가 설치되지 않은 부분에는 제2 배터리팩부(142)보다 낮은 높이의 제4 배터리팩부(144)가 설치된다.

제1 배터리팩부(141)는 공간적으로 가장 여유가 있는 연료탱크의 상측 공간에 배치된다. 제2 배터리팩부(142)는 탑승자의 발이 위치되지 않는 부분을 회피하여 배치된다. 제2 배터리팩부(142)는 동력전달 샤프트(미도시)가 통과하는 공간인 터널부(미도시)를 활용하여 배치된다. 제3 배터리팩부(143)는 전방좌석 하측의 여유 공간에 배치된다. 바텀 플로어부(110)에서 제1 배터리팩부(141), 제2 배터리팩부(142) 및 제3 배터리팩부(143)가 설치되지 않은 부분은 탑승자의 발이 위치되는 부분이다. 차체(100)에서 여유 있는 공간을 활용하여 제1 배터리팩부(141), 제2 배터리팩부(142) 및 제3 배터리팩부(143)를 배치시키므로, 배터리팩(140)의 설치 용량이 현저히 증대될 수 있다. 또한, 배터리팩(140)의 설치 용량이 증가됨에 따라 전기차의 주행 거리를 연장시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 차체 110: 바텀 플로어부
111: 마운트 패널부 113: 플로어 패널부
113a: 에지부 120: 사이드실부
121: 사이드빔 122: 이너 사이드빔
123: 아우터 사이드빔 124: 용접 플랜지부
126: 보강빔 127: 밀착리브
129: 체결부재 130: 프론트 사이드부재
131: 프론트 사이드 연장부 133: 프론트 사이드 경사부
135: 프론트 크로스부 137: 범퍼빔
140: 배터리팩 141: 제1 배터리팩부
142: 제2 배터리팩부 143: 제3 배터리팩부
144: 제4 배터리팩부 B1: 정면 충돌 장벽
B2: 옵셋 장벽 B3: 오프셋폴

Claims

차체의 하부에 배치되는 바텀 플로어부;
상기 바텀 플로어부의 강성을 보강하도록 상기 바텀 플로어부의 폭방향 양측에 상기 바텀 플로어부의 전후방향을 따라 각각 배치되는 사이드실부; 및
상기 사이드실부의 전방측에 각각 연결되고, 상기 사이드실부 사이의 거리보다 좁은 폭을 갖도록 형성되며, 상기 차체의 폭방향 중심부 측으로 모아지도록 경사지게 배치되는 프론트 사이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제1 항에 있어서,
상기 프론트 사이드부재는,
상기 사이드실부에서 상기 차체의 폭방향 중심부 측으로 연장되는 프론트 사이드 연장부; 및
상기 프론트 사이드 연장부에서 상기 차체의 전방 측으로 경사지게 연장되는 프론트 사이드 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제2 항에 있어서,
상기 프론트 사이드부재는,
상기 프론트 사이드 경사부를 연결하도록 상기 차체의 폭방향을 따라 배치되는 프론트 크로스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제3 항에 있어서,
상기 프론트 사이드 경사부의 선단부 사이의 거리는 상기 차체의 폭방향 길이의 50% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제3 항에 있어서,
상기 프론트 사이드 연장부의 폭은 상기 프론트 사이드 경사부의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제5 항에 있어서,
상기 프론트 사이드 경사부의 폭은 상기 선단부에서 후방측으로 갈수록 점차적으로 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제1 항에 있어서,
상기 바텀 플로어부는,
배터리팩이 탑재되고, 상기 사이드실부에 결합되는 마운트 패널부; 및
상기 배터리팩의 상측에 배치되고, 상기 사이드실부에 결합되는 플로어 패널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제7 항에 있어서,
상기 사이드실부는,
상기 마운트 패널부의 에지부에 안착되고, 상기 마운트 패널부와 상기 플로어 패널부에 결합되는 사이드빔; 및
상기 사이드빔의 내측면을 지지하도록 상기 사이드빔의 내부에 배치되는 보강빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제8 항에 있어서,
상기 사이드실부는 상기 마운트 패널부의 에지부, 상기 사이드빔 및 상기 보강빔을 관통하도록 설치되는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제9 항에 있어서,
상기 보강빔은 "⊃" 형태로 형성되고,
상기 보강빔의 양단부는 상기 사이드빔의 내측 벽면을 지지하고,
상기 보강빔의 중심부 측은 상기 사이드빔의 외측 벽면을 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제7 항에 있어서,
상기 배터리팩은,
상기 바텀 플로어부의 후방측에 상기 차체의 폭방향을 따라 배열되는 제1 배터리팩부;
상기 바텀 플로어부의 폭방향 중심부에 상기 바텀 플로어부의 전후방향을 따라 배열되는 제2 배터리팩부; 및
상기 바텀 플로어부에서 상기 제1 배터리팩부의 전방측 배치되고, 상기 제1 배터리팩부와 나란하게 배열되는 제3 배터리팩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.
제11 항에 있어서,
상기 제3 배터리팩부는 상기 제2 배터리팩부 보다 높게 적층되고,
상기 제1 배터리팩부는 상기 제3 배터리팩부 보다 높게 적층되는 것을 특징으로 하는 자동차용 차체.