KR20210061528A

KR20210061528A - 차체 연결 구조

Info

Publication number: KR20210061528A
Application number: KR1020190149184A
Authority: KR
Inventors: 김도회
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-05-28

Abstract

본 발명은 차체의 길이방향을 따라 길게 구비된 사이드레일; 차체의 횡방향을 따라 길게 형성되어, 상기 사이드레일에 단부가 결합되는 크로스멤버; 차체의 상하방향을 따라 길게 형성되고, 상기 크로스멤버와 정렬되어 상기 사이드레일에 단부가 연결되는 상하멤버; 상기 크로스멤버와 사이드레일 및 상하멤버가 함께 연결되는 연결부의 차체 내측에 결합되어, 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버 상호간의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 조인트커넥터를 포함하여 구성된다.

Description

차체 연결 구조{VEHICLE BODY CONNECTION STRUCTURE}

본 발명은 차체 연결 구조에 관한 것으로서, 종래 차체의 B필러에 해당하는 부품의 연결 구조에 관한 기술이다.

종래 모노코크 방식의 차체에서는, 다수의 부품들이 서로 복잡한 구조로 결합되어 차체를 구성하며, 이러한 부품들의 형상 및 결합구조는 각 차량의 모델별로 상이하게 마련이다.

따라서, 한 모델의 차체를 구성하기 위해서도, 이를 구성하기 위한 부품 제작에 다수의 금형이 소요되고, 다른 모델의 차체를 구성하기 위해서는 금형을 공용으로 사용하지 못하므로, 또 다른 일군의 금형들을 제작해야만 한다.

또한, 상기한 바와 같이 다수의 부품들을 사용하여 모델별로 서로 다른 조립 구조에 따라 차체를 제작하는 것은 작업성이 떨어진다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1017661170000 B1

본 발명은 모듈화된 스페이스프레임 방식의 차체 구조를 구성함에 있어서, 종래 차량의 B필러에 해당하는 부품이 차체의 루프와 플로워에 용이한 조립성을 가지면서도 우수한 강도와 강성을 확보하면서 연결될 수 있도록 하는 차체 연결 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차체 연결 구조는,

차체의 길이방향을 따라 길게 구비된 사이드레일;

차체의 횡방향을 따라 길게 형성되어, 상기 사이드레일에 단부가 결합되는 크로스멤버;

차체의 상하방향을 따라 길게 형성되고, 상기 크로스멤버와 정렬되어 상기 사이드레일에 단부가 연결되는 상하멤버;

상기 크로스멤버와 사이드레일 및 상하멤버가 함께 연결되는 연결부의 차체 내측에 결합되어, 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버 상호간의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 조인트커넥터;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버에 의해 형성되는 가상의 곡면을 기준으로 차체 내측으로부터 외측을 향해 돌출되는 다수의 코너부가 일체로 연결되어, 상기 다수의 코너부에 의해 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버 상호간의 상기 가상의 곡면상의 상대적 움직임을 구속하도록 형성될 수 있다.

상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부와, 상기 상하멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제3함몰부를 포함하여 구성되고;

상기 코너부는 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제2함몰부의 양측에 각각 위치한 상측코너부와, 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제3함몰부 양측에 각각 위치한 하측코너부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하측코너부에는 상기 가상의 곡면을 따라, 상기 사이드레일과 상하멤버 사이의 공간을 향해 돌출되는 오프닝플랜지가 일체로 형성될 수 있다.

상기 조인트커넥터는 차체 내측방향이 중공의 공간부로 형성되고, 상기 공간부의 내부에는 다수의 리브가 형성될 수 있다.

상기 상하멤버와 상기 사이드레일 사이에는 상기 제3함몰부에 삽입되어 상기 상하멤버를 상기 사이드레일에 연결시키는 연장블록이 구비될 수 있다.

상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부와, 상기 상하멤버가 삽입되는 제3함몰부와, 상기 제3함몰부와 제1함몰부 사이에서 상기 사이드레일에 접촉하지 못하는 상하멤버의 부족한 길이의 적어도 일부를 보충하도록 형성된 보충부를 포함하여 구성되고;

상기 조인트커넥터는,

상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부를 포함하여 구성된 어퍼커넥터와;

상기 어퍼커넥터의 하측에 결합되고, 상기 상하멤버가 삽입되는 제3함몰부를 포함하여 구성된 로워커넥터로 이루어질 수 있다.

상기 어퍼커넥터는 하측에 상기 로워커넥터와 결합되기 위해 결합돌기가 일체로 돌출되어 형성되고;

상기 로워커넥터는 상측에 상기 결합돌기가 삽입되는 결합홈이 일체로 형성될 수 있다.

상기 결합돌기와 결합홈은 상기 제3함몰부와 정렬되어 상기 상하멤버를 상기 사이드레일에 연결하는 역할을 하도록 형성될 수 있다.

본 발명은 모듈화된 스페이스프레임 방식의 차체 구조를 구성함에 있어서, 종래 차량의 B필러에 해당하는 부품이 차체의 루프와 플로워에 용이한 조립성을 가지면서도 우수한 강도와 강성을 확보하면서 연결될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 모듈화된 스페이스프레임 차체를 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차체 연결 구조의 제1시예를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 구조를 반대방향에서 관측한 도면,
도 4는 도 2의 조인트커넥터를 도시한 도면,
도 5는 도 4의 조인트커넥터를 반대방향에서 관측한 도면,
도 6은 본 발명 차체 연결 구조의 제2실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명 차체 연결 구조의 제3실시예를 설명한 도면,
도 8은 본 발명 차체 연결 구조의 제4실시예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명 차체 연결 구조의 제5실시예를 도시한 도면,
도 10은 도 9의 구조를 반대방향에서 관측한 도면,
도 11은 도 9의 어퍼조인트를 도시한 도면,
도 12는 도 11의 어퍼조인트를 반대방향에서 관측한 도면,
도 13은 도 9의 로워조인트를 도시한 도면,
도 14는 도 13의 로워조인트를 반대방향에서 관측한 도면,
도 15는 본 발명 차체 연결 구조를 다양한 차체 구조에 적용할 수 있음을 설명한 도면이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 모듈화된 스페이스프레임 차체를 예시한 것으로서, 프론트에이프런조립체(101), 대쉬조립체(103), 센터플로워조립체(105) 및 리어플로워조립체(107)가 플로워조립체(109)를 구성하고, 사이드조립체(111), 쿼터조립체(113), 백조립체(115) 및 루프캐리어(117)가 어퍼조립체(119)를 구성하며, 이들 플로워조립체(109)와 어퍼조립체(119)가 조립된 상태에서, 휀더(121), 사이드아웃터(123) 및 루프패널(125)로 이루어진 스킨조립체(127)를 결합하면, 스페이스프레임 차체를 형성할 수 있음을 개념적으로 예시하고 있다.

참고로, 위 설명이나 도 1에 도시된 표현은 본 발명에서 언급되는 스페이스프레임 차체의 구성을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐, 실제 스페이스프레임 차체를 형성하는 각 부품들의 조립순서를 그대로 의미하는 것이 아니고, 실질적인 조립순서는 여러 가지 상황에 따라 달라질 수 있는 것이다.

상기 루프캐리어(117)는 이를 구성하는 차체 양측의 루프사이드튜브(129)와 그 사이를 연결하는 카울(131), 미들루프레일(133) 및 리어루프레일(135)이 모두 각각 중공의 폐단면 구조로 이루어져서, 스페이스프레임 구조를 형성하며, 상기 루프사이드튜브(129)를 차체 길이방향으로 신축시키고, 상기 카울(131), 미들루프레일(133) 및 리어루프레일(135)을 차체 횡방향으로 신축시켜서, 다양한 차종이나 모델에 용이하게 변경하여 적용할 수 있도록 구성된다.

상기 플로워조립체(109)는 이를 구성하도록 모듈화된 상기 프론트에이프런조립체(101), 대쉬조립체(103), 센터플로워조립체(105) 및 리어플로워조립체(107)의 길이나 폭을 각각 변형하여 조립함으로써, 다양한 차종이나 모델에 용이하게 변경하여 적용할 수 있도록 구성된다.

물론, 상기 루프캐리어(117) 및 플로워조립체(109)의 변경에 따라 다른 부품들도 각각 그 형상이나 크기를 조절하여 조립될 수 있도록 함으로써, 용이하게 새로 개발하고자 하는 차종 또는 모델에 적합한 차체를 개발할 수 있게 되어, 신규 차종 개발이 보다 용이하게 이루질 수 있도록 하고, 다품종 소량생산 방식에 효과적으로 적용할 수 있도록 한다.

한편, 상기 휀더(121), 사이드아웃터(123) 및 루프패널(125)로 이루어진 스킨조립체(127)는 재질을 종래의 일반적인 스틸 플레이트는 물론 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) 등과 같은 다양한 재질로 각각의 형상을 원하는 차종이나 모델에 따라 자유롭게 변형하여 상기한 바와 같은 스페이스프레임에 적용함으로써, 다양한 차량의 용이한 생산이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 차체 연결 구조는 상기한 바와 같은 구성의 스페이스프레임 차체에 적용될 수 있는 것으로서, 차체의 길이방향을 따라 길게 구비된 사이드레일(1); 차체의 횡방향을 따라 길게 형성되어, 상기 사이드레일(1)에 단부가 결합되는 크로스멤버(3); 차체의 상하방향을 따라 길게 형성되고, 상기 크로스멤버(3)와 정렬되어 상기 사이드레일(1)에 단부가 연결되는 상하멤버(5); 상기 크로스멤버(3)와 사이드레일(1) 및 상하멤버(5)가 함께 연결되는 연결부의 차체 내측에 결합되어, 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5) 상호간의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 조인트커넥터(7)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 사이드레일(1)을 사이에 두고 상기 크로스멤버(3)와 상하멤버(5)가 서로 정렬된 상태로 결합 또는 연결되는데, 이 연결부에 상기와 같은 조인트커넥터(7)가 구비되어 연결부 자체를 구성함과 아울러 상기 부품들의 연결상태를 보다 견고하게 지지하는 역할을 수행하도록 하는 것이다.

여기서, 상기 사이드레일(1)은 상기 도 1의 예에서 루프사이드튜브(129)에 상당하는 구성이고, 상기 크로스멤버(3)는 상기 미들루프레일(133)에 해당하는 것으로 볼 수 있다.

또한, 상기 상하멤버(5)는 종래 일반적인 차량에서 B필러 또는 센터필러로 불리는 부품에 상당하는 것으로 볼 수 있다.

즉, 도 1의 예에서 보면, 상기 루프사이드튜브(129)에 상기 미들루프레일(133)이 장착된 부위에 상기 상하멤버(5)가 정렬되어 결합되고, 상기와 같이 3개의 부품이 함께 연결된 연결부를 차체 내측에서 감싸서 지지하도록 상기 조인트커넥터(7)가 설치된 것으로 볼 수 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같은 차체 연결 구조는 상기 상하멤버(5)가 도 1의 플로워조립체(109)와 같은 대상에 결합되는 구조로 활용될 수도 있다. 즉, 상기 플로워조립체(109)의 측방에 위치하는 사이드실이 상기 사이드레일(1)에 해당하는 것으로 볼 수 있고, 상기 상하멤버(5)는 상단부가 아니라 하단부가 상기 사이드실에 결합되는 구조에 대응될 수 있는 것이다.

물론, 상기와 같은 플로워조립체(109) 등에는 차체의 횡방향으로 길게 형성되는 상기 언급된 것과는 다른 크로스멤버(3)를 구비할 수 있어서, 이 플로워조립체(109)에 구비된 크로스멤버(3)를 상기 도 1의 루프캐리어(117)에 구비된 미들루프레일(133)에 대응시키면, 도 2와 같은 차체 연결 구조는 그 방향만 상하로 바꾸면 동일하게 상기 상하멤버(5)가 플로워조립체(109)의 사이드실에 결합되는 구조로 적용할 수 있는 것이다.

실질적으로, 본 발명 실시예들의 표현은 상기와 같이 상기 상하멤버(5)가 루프사이드튜브(129)에 결합되는 것과 사이드실에 결합되는 것을 포괄하는 것을 염두에 둔 것으로서, 본 발명의 차체 연결 구조는 이와 같이 차체의 상하방향으로 길게 형성되는 상하멤버(5)를 차체의 상측과 하측에 결합하는 구조로 공용할 수 있는 것이다.

도 2 내지 도 5의 제1실시예에서, 상기 조인트커넥터(7)는 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5)에 의해 형성되는 가상의 곡면을 기준으로 차체 내측으로부터 외측을 향해 돌출되는 다수의 코너부(9)가 일체로 연결되어, 상기 다수의 코너부(9)에 의해 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5) 상호간의 상기 가상의 곡면상의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 구성이다.

여기서, 상기 가상의 곡면이란, 상술한 바와 같이 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5)가 하나의 연결부에 함께 연결됨에 의해 이들 부재들에 의해 형성되는 공간상의 가상의 곡면을 의미하는 것으로서, 대략 차체의 외관을 형성하는 곡면과 유사한 형태의 곡면이 될 것이다.

상기 조인트커넥터(7)는 도 4와 같이 상기 사이드레일(1)의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부(11)와, 상기 크로스멤버(3)가 삽입되며 상기 제1함몰부(11)에 연결되는 제2함몰부(12)와, 상기 상하멤버(5)가 삽입되며 상기 제1함몰부(11)에 연결되는 제3함몰부(13)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 코너부는 상기 제1함몰부(11)에 인접한 상기 제2함몰부(12)의 양측에 각각 위치한 상측코너부(9-U)와, 상기 제1함몰부(11)에 인접한 상기 제3함몰부(13) 양측에 각각 위치한 하측코너부(9-L)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제1함몰부(11), 제2함몰부(12), 및 제3함몰부(13)에 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5)가 삽입되면, 이들 부재들이 서로 만나는 사이사이에 상기 상측코너부(9-U) 및 하측코너부(9-L)가 도 2에 도시된 바와 같이 위치하게 됨으로써, 이들 부재들의 상호간의 상대적인 움직임이 서로 구속되게 되는 것이다.

상기 하측코너부(9-L)에는 상기 가상의 곡면을 따라, 상기 사이드레일(1)과 상하멤버(5) 사이의 공간을 향해 돌출되는 오프닝플랜지(15)가 일체로 형성된다.

상기 오프닝플랜지(15)는 차량에서 도어가 설치되는 부분에 해당하므로, 여기에 웨더스트립 등과 같은 고무실링을 설치하여 차량의 소음진동 특성을 향상시키고, 수밀성을 확보할 수 있도록 하는 데에 사용될 수 있다.

한편, 상기 조인트커넥터(7)는 도 3 및 도 5에서 확인할 수 있듯이 차체 내측방향이 중공의 공간부로 형성되고, 상기 공간부의 내부에는 다수의 리브(17)가 형성된 구조로 할 수 있다.

상기 리브(17)는 도시된 바와 같이 격자형 구조를 형성하여, 상기 조인트커넥터(7)가 경량으로 구성되면서도 견고한 구조를 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 상측코너부(9-U)와 하측코너부(9-L)는 상기 조인트커넥터(7)가 적용되는 차종에 따라 요구되는 강도와 강성을 충족시킬 수 있도록 필요에 따라 그 크기를 증대하거나 감소시킴으로써, 차체가 요구하는 상기 연결부의 강도와 강성을 충분히 확보하도록 할 수 있다.

물론, 상기 조인트커넥터(7)와 상기 사이드레일(1), 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5)는 용접이나 구조용 접착제 등과 같은 결합수단에 의해 상호 결합되어 견고한 조립상태를 확보하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로서, 상기 상하멤버(5)와 상기 사이드레일(1) 사이에는 상기 제3함몰부(13)에 삽입되어 상기 상하멤버(5)를 상기 사이드레일(1)에 연결시키는 연장블록(19)이 구비된 구성이다.

즉, 다른 구성은 상기 제1실시예와 모두 동일하고, 상기 상하멤버(5)와 상기 사이드레일(1) 사이에 상기 연장블록(19)이 삽입된 것만 상이한 것으로서, 이와 같은 실시예는 상기 상하멤버(5)의 길이가 상대적으로 짧은 다른 차종이나 모델의 차체를 구성할 때 상기 조인트커넥터(7)를 공용으로 사용하면서 손쉽게 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5)의 연결에 사용할 수 있도록 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 제3실시예를 설명한 것으로서, 상기 조인트커넥터(7)는 상기 사이드레일(1)의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부(11)와, 상기 크로스멤버(3)가 삽입되며 상기 제1함몰부(11)에 연결되는 제2함몰부(12)와, 상기 상하멤버(5)가 삽입되는 제3함몰부(13)와, 상기 제3함몰부(13)와 제1함몰부(11) 사이에서 상기 사이드레일(1)에 접촉하지 못하는 상하멤버(5)의 부족한 길이의 적어도 일부를 보충하도록 형성된 보충부(21)를 포함하여 구성된다.

상기 코너부는 상기 제1실시예와 마찬가지로 상기 제1함몰부(11)에 인접한 상기 제2함몰부(12)의 양측에 각각 위치한 상측코너부(9-U)와, 상기 제1함몰부(11)에 인접한 상기 제3함몰부(13) 양측에 각각 위치한 하측코너부(9-L)를 포함하여 구성된 구조이다.

즉, 제3실시예는 상기 제2실시예와 같이 상기 상하멤버(5)의 길이가 상기 제1실시예의 경우에 비하여 상대적으로 짧은 다른 차종의 차체를 구성할 때, 상기 제2실시예와는 달리 상기 조인트커넥터(7)의 보충부(21)가 상기 상하멤버(5)의 부족한 길이를 보충하여 상기 상하멤버(5)의 단부가 상기 사이드레일(1)에 견고하게 지지될 수 있도록 하는 것이다.

참고로, 도 7에서 상기 상하멤버(5)의 단부와 상기 보충부(21) 사이는 이격된 상태로 도시되어 있으나, 이는 상기 상하멤버(5)의 조립과정을 설명하기 위한 것일 뿐 조립이 완료된 상태에서는 상기 상하멤버(5)의 단부는 상기 보충부(21)에 밀착되는 구성이다.

도 8의 제4실시예는 다른 구성은 상기 제3실시예와 동일하고, 상기 상하멤버(5)의 단부가 직접 상기 보충부(21)에 밀착되는 것이 아니라, 상기 보충부(21)와 상하멤버(5)의 사이에 상기 제2실시예에서 사용된 것과 같은 개념의 연장블록(19)이 추가로 삽입된 구성이다.

즉, 도 6 내지 도 7의 제2실시예 내지 제4실시예는 상기 상하멤버(5)의 길이 변화에 대응하여, 상기 조인트커넥터(7)를 공용으로 사용하면서 상기 연장블록(19)이나 보충부(21) 또는 이들 둘 모두를 활용하여, 용이하게 상기 사이드레일(1)과 크로스멤버(3) 및 상하멤버(5) 사이의 연결부를 견고하고 강건하게 구성할 수 있는 방안들을 제시하고 있는 것이다.

한편, 도 9 내지 도 14에 도시된 본 발명의 제5실시예는, 상기 조인트커넥터(7)가 상기 사이드레일(1)의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부(11)와, 상기 크로스멤버(3)가 삽입되며 상기 제1함몰부(11)에 연결되는 제2함몰부(12)를 포함하여 구성된 어퍼커넥터(7-U)와; 상기 어퍼커넥터(7-U)의 하측에 결합되고, 상기 상하멤버(5)가 삽입되는 제3함몰부(13)를 포함하여 구성된 로워커넥터(7-L)로 이루어진 구성이다.

즉, 상술한 다른 실시예들의 조인트커넥터(7)를 상하로 나누어 상기 어퍼커넥터(7-U)와 로워커넥터(7-L)로 분리하여 구성하고, 이들을 서로 조립하여 온전한 조인트커넥터를 구성할 수 있도록 한 것이다.

상기 어퍼커넥터(7-U)는 하측에 상기 로워커넥터(7-L)와 결합되기 위해 결합돌기(23)가 일체로 돌출되어 형성되고; 상기 로워커넥터(7-L)는 상측에 상기 결합돌기(23)가 삽입되는 결합홈(25)이 일체로 형성되어, 상기 결합돌기(23)가 상기 결합홈(25)에 삽입됨에 의해 상기 어퍼커넥터(7-U)와 로워커넥터(7-L)의 결합이 이루어지도록 된 것이다.

상기 어퍼커넥터(7-U)에는 상측코너부(9-U)가 형성되고, 상기 로워커넥터(7-L)에는 하측코너부(9-L)가 형성되며, 상기 하측코너부(9-L)에는 상술한 실시예들과 마찬가지로 오프닝플랜지(15)가 일체로 형성된 구성이다.

또한, 상기 어퍼커넥터(7-U)와 로워커넥터(7-L)도 차체 실내측이 중공의 공간부에 리브(17)가 격자형으로 보강된 구조를 취함으로써, 상술한 바와 같이 경량으로 구성되면서도, 요구되는 충분한 강도와 강성을 확보할 수 있도록 하였다.

한편, 도 9를 참조하면, 상기 결합돌기(23)와 결합홈(25)은 상기 제3함몰부(13)와 정렬되어 상기 상하멤버(5)와 사이드레일(1) 사이에 위치함으로써, 상기 상하멤버(5)가 직접 상기 사이드레일(1)에 접촉하지 못하는 길이인 경우에, 상기 보충부(21)와 유사하게 상기 결합돌기(23)와 결합홈(25)의 결합구조 자체가 상기 상하멤버(5)를 상기 사이드레일(1)에 지지하도록 연결하는 기능을 겸하여 수행할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 차체 연결 구조는 기본적으로 상기 상하멤버(5)의 길이를 용이하게 변경하여 사이드레일(1)에 결합시킬 수 있도록 함으로써, 도 15에 예시된 것과 같은 다양한 차체 프레임 구조에 용이하게 적용하도록 할 수 있다.

도 15에는 A, B, C, D로 예시된 것과 같은 다양한 차체 프레임 구조가 함께 비교하여 도시되어 있고, 각 차체 프레임 구조에서 원으로 표시된 부분들은 각 차체 프레임을 구성하기 위한 조인트를 표시하고 있는데, 이 중 본 발명의 상하멤버(5)에 상당하는 부품의 양단에는 속이 채워진 원으로 표시되어 있고, 이 부분들이 바로 상술한 본 발명의 차체 연결 구조가 적용될 수 있는 부분들인 것이다.

즉, 본 발명의 차체 연결 구조는 상기 상하멤버(5)의 길이 변화와 약간의 변형만 수반되면, 도 15에 예시된 것과 같이 다양한 차종에 용이하게 공통적으로 적용하여, 신규 차종 개발이 보다 용이하게 이루질 수 있도록 하고, 다품종 소량생산 방식에 효과적으로 적용할 수 있도록 하는 기술적 기반을 제공하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 사이드레일
3; 크로스멤버
5; 상하멤버
7; 조인트커넥터
7-U; 어퍼커넥터
7-L; 로워커넥터
9; 코너부
9-U; 상측코너부
9-L; 하측코너부
11; 제1함몰부
12; 제2함몰부
13; 제3함몰부
15; 오프닝플랜지
17; 리브
19; 연장블록
21; 보충부
23; 결합돌기
25; 결합홈

Claims

차체의 길이방향을 따라 길게 구비된 사이드레일;
차체의 횡방향을 따라 길게 형성되어, 상기 사이드레일에 단부가 결합되는 크로스멤버;
차체의 상하방향을 따라 길게 형성되고, 상기 크로스멤버와 정렬되어 상기 사이드레일에 단부가 연결되는 상하멤버;
상기 크로스멤버와 사이드레일 및 상하멤버가 함께 연결되는 연결부의 차체 내측에 결합되어, 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버 상호간의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 조인트커넥터;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버에 의해 형성되는 가상의 곡면을 기준으로 차체 내측으로부터 외측을 향해 돌출되는 다수의 코너부가 일체로 연결되어, 상기 다수의 코너부에 의해 상기 사이드레일과 크로스멤버 및 상하멤버 상호간의 상기 가상의 곡면상의 상대적 움직임을 구속하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부와, 상기 상하멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제3함몰부를 포함하여 구성되고;
상기 코너부는 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제2함몰부의 양측에 각각 위치한 상측코너부와, 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제3함몰부 양측에 각각 위치한 하측코너부를 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 하측코너부에는 상기 가상의 곡면을 따라, 상기 사이드레일과 상하멤버 사이의 공간을 향해 돌출되는 오프닝플랜지가 일체로 형성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 조인트커넥터는 차체 내측방향이 중공의 공간부로 형성되고, 상기 공간부의 내부에는 다수의 리브가 형성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 상하멤버와 상기 사이드레일 사이에는 상기 제3함몰부에 삽입되어 상기 상하멤버를 상기 사이드레일에 연결시키는 연장블록이 구비된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 조인트커넥터는 상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부와, 상기 상하멤버가 삽입되는 제3함몰부와, 상기 제3함몰부와 제1함몰부 사이에서 상기 사이드레일에 접촉하지 못하는 상하멤버의 부족한 길이의 적어도 일부를 보충하도록 형성된 보충부를 포함하여 구성되고;
상기 코너부는 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제2함몰부의 양측에 각각 위치한 상측코너부와, 상기 제1함몰부에 인접한 상기 제3함몰부 양측에 각각 위치한 하측코너부를 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 조인트커넥터는,
상기 사이드레일의 차체 내측 모서리가 삽입되는 제1함몰부와, 상기 크로스멤버가 삽입되며 상기 제1함몰부에 연결되는 제2함몰부를 포함하여 구성된 어퍼커넥터와;
상기 어퍼커넥터의 하측에 결합되고, 상기 상하멤버가 삽입되는 제3함몰부를 포함하여 구성된 로워커넥터로 이루어진 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 8에 있어서,
상기 어퍼커넥터는 하측에 상기 로워커넥터와 결합되기 위해 결합돌기가 일체로 돌출되어 형성되고;
상기 로워커넥터는 상측에 상기 결합돌기가 삽입되는 결합홈이 일체로 형성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.
청구항 9에 있어서,
상기 결합돌기와 결합홈은 상기 제3함몰부와 정렬되어 상기 상하멤버를 상기 사이드레일에 연결하는 역할을 하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 차체 연결 구조.