KR20220019434A - 친환경자동차의 사이드실 어셈블리 - Google Patents

친환경자동차의 사이드실 어셈블리 Download PDF

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강필원
김경빈
한민욱
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 측면 충돌시 내부에 탑재된 고전압 배터리를 충격으로부터 보호할 수 있도록 한 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리는, 차량의 센터플로워패널(23)의 측면에 체결되는 센터멤버(11)와, 상기 센터멤버(11)의 전단에 체결되는 프런트 아우터 멤버(12)와, 상기 센터멤버(11)의 후단에 체결되는 리어 아우터 멤버(14)를 포함하고, 상기 센터멤버(11), 상기 프런트 아우터 멤버(12) 및 상기 리어 아우터 멤버(14)는, 각각의 단면이 통형(筒形)으로 형성되고, 측면충돌시 충돌에너지를 흡수할 수 있도록, 그 내부를 수평방향과 수직방향으로 분할하는 적어도 하나 이상의 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

친환경자동차의 사이드실 어셈블리{SIDE SILL ASSEMBLY FOR ECO-FRIENDLY VEHICLE}
본 발명은 차량의 측면 하부를 지지하는 사이드실 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측면 충돌시 내부에 탑재된 고전압 배터리를 충격으로부터 보호할 수 있도록 한 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에 관한 것이다.
차량의 측면 하부를 지지하기 위한 사이드실이 구비된다.
한편, 전기자동차, 하이브리드 자동차와 같은 친환경자동차에서는 구동모터에 전원을 공급하는 고전압 배터리의 탑재공간으로 상기 자동차의 센터플로워패널의 하부를 이용하고 있다.
상기 센터플로워패널의 하부에 고전압 배터리를 위치시키고, 상기 고전압 배터리를 상기 센터플로워패널과 상기 사이드실에 체결하여, 상기 고전압 배터리를 장착한다.
그러나, 종래기술에 따른 사이드실은 강도가 충분하지 않으면, 상기 자동차의 측면충돌시, 상기 사이드실이 변형되면서 상기 고전압 배터리의 측면을 가압하게 되고, 이로 인하여 상기 고전압 배터리가 파손되는 문제점이 있었다. 상기 고전압 배터리의 파손은 화재로 이어져 더 큰 피해를 유발하게 된다.
또한, 상기 사이드실은 상기 자동차의 프런트필라의 하부로부터 상기 차량의 리어휠하우스까지 하나의 피스(piece)로 이루어져 있어, 상기 자동차의 제작시 상기 사이드실을 취급하기가 용이하지 않았다.
KR 20-1997-0051616 U (1997.09.08, 명칭: 차체의 사이드 실)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 측면 충돌시에 충격에 의한 변형이 감소하도록 한 친환경자동차의 사이드실 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 사이드실을 나누어 제작한 후, 차량의 조립시 서로 일체가 되도록 함으로써, 상기 차량 제작시 취급이 용이하도록 한 친환경자동차의 사이드실 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리는, 차량의 센터플로워패널의 측면에 체결되는 센터멤버; 상기 센터멤버의 전단에 체결되는 프런트 아우터 멤버; 및 상기 센터멤버의 후단에 체결되는 리어 아우터 멤버를 포함하고, 상기 센터멤버, 상기 프런트 아우터 멤버 및 상기 리어 아우터 멤버는, 각각의 단면이 통형(筒形)으로 형성되고, 측면충돌시 충돌에너지를 흡수할 수 있도록, 그 내부를 수평방향과 수직방향으로 분할하는 적어도 하나 이상의 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버, 상기 프런트 아우터 멤버 및 상기 리어 아우터 멤버는 압출로 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버의 전단과 후단으로부터 상기 센터멤버의 길이방향으로 각각 연장되어, 상기 프런트 아우터 멤버와 상기 리어 아우터 멤버의 외측을 덮는 연결부가 형성되고, 체결부재가 상기 연결부와 상기 프런트 아우터 멤버 또는 상기 연결부와 상기 리어 아우터 멤버를 관통하여 체결되면서 상기 센터멤버와 상기 프런트 아우터 멤버 또는 상기 센터멤버와 상기 리어 아우터 멤버를 체결시키는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버는, 차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징; 통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징; 상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 메인수직격벽; 및 상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하고, 상기 메인수직격벽과 교차하는 메인수평격벽;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버에서, 상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이에서 상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 공간을 분할하는 보조수직격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버에서, 상기 메인수평격벽의 하방으로 상기 메인수평격벽과 상기 인너 하우징의 사이의 공간을 분할하는 보조수평격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.
고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임을 관통하여, 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 센터멤버에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결볼트는, 상기 인너 하우징의 저면과 상기 보조수평격벽에 하부와 상부가 각각 고정되고, 내부에 나사산이 형성되는 파이프형태의 체결구에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 인너 하우징으로부터 상기 차량의 내측을 향하여 상기 차량의 센터플로워패널과 체결되는 플로워패널 체결부가 형성되고, 상기 메인수평격벽은 상기 플로워패널 체결부 보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리와 상기 인너 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리는 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 인너 하우징 사이의 수평방향의 거리는 상기 인너 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 프런트 아우터 멤버의 내측에 위치하고 상기 차량의 프런트 에이프런과 대시패널에 체결되는 프런트 인너 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임의 전단에 인접한 부위에서, 상기 배터리 프레임을 관통하여 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버와 상기 프런트 인너 멤버가 중첩되는 부위에서, 고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 프런트 인너 멤버를 관통하여 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버의 저면에는 상기 차량의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 가이드홀이 형성되고, 고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임에는 상기 가이드홀에 삽입되는 가이드핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 리어 아우터 멤버의 내측에 위치하고, 상기 차량의 리어플로워패널에 체결되는 리어 인너 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임의 후단에 인접한 부위에서, 상기 배터리 프레임을 관통하여 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 센터멤버와 상기 리어 인너 멤버가 중첩되는 부위에서, 고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 리어 인너 멤버를 관통하여 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 프런트 아우터 멤버와 상기 리어 아우터 멤버는 동일한 단면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 프런트 아우터 멤버는, 차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징; 통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징; 상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징으로 형성된 공간을 상하로 분할하는 적어도 하나 이상의 수평격벽; 및 상기 수평격벽 중 최하단에 위치한 수평격벽의 하부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 수직격벽;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에 따르면, 사이드실 어셈블리의 강성이 향상됨으로써, 측면충돌시 상기 사이드실 어셈블리의 변형이 감소된다.
상기 사이드실 어셈블리의 강성 향상과 더불어, 상기 사이드실 어셈블리와 고전압 배터리 사이의 간격이 확보됨으로써, 측면 충돌시 상기 사이드실 어셈블리의 변형에 의해 상기 고전압 배터리가 손상되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 사이드실 어셈블리가 센터멤버의 전후에 각각 프런트 아우터 멤버와 리어 아우터 멤버가 체결되어 이루어짐으로써, 상기 차량의 조립시 취급이 용이해져 조립성이 향상된다.
상기 센터멤버의 전후에 프런트 아우터 멤버와 리어 아우터 멤버까지 일체로 형성된 구조라면, 그 길이가 길어서 상기 사이드실 어셈블리를 로딩하기 위한 설비를 추가로 마련해야 한다. 하지만, 서로 분리된 구조이므로, 각각의 구성요소를 취급하기가 용이하고 종래의 설비를 그대로 이용할 수 있으므로, 조립성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리를 도시한 저면 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리를 도시한 분해 사시도.
도 3a는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에서 센터멤버와 센터플로워패널과 체결된 상태를 도시한 사시도.
도 3b는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에서 프런트 아우터 멤버, 프런트 인너 멤버 및 프런트 에이프런이 체결된 상태를 도시한 사시도.
도 3c는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에서 리어 아우터 멤버, 리어 인너 멤버 및 리어플로워패널이 체결된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리가 적용된 차체의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리가 적용된 차체의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리가 적용된 차체의 저면도.
도 7은 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에서 센터멤버의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에서 프런트 아우터 멤버의 단면도.
도 9는 도 6의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도.
도 10은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.
도 11은 도 6의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에 적용되는 센터멤버의 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리는, 차량의 센터플로워패널(23)의 측면에 체결되는 센터멤버(11)와, 상기 센터멤버(11)의 전단에 체결되는 프런트 아우터 멤버(12)와, 상기 센터멤버(11)의 후단에 체결되는 리어 아우터 멤버(14)를 포함하고, 상기 센터멤버(11), 상기 프런트 아우터 멤버(12) 및 상기 리어 아우터 멤버(14)는, 각각의 단면이 통형(筒形)으로 형성되고, 측면충돌시 충돌에너지를 흡수할 수 있도록, 그 내부를 수평방향과 수직방향으로 분할하는 적어도 하나 이상의 격벽을 구비한다.
본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리는 센터멤버(11), 프런트 아우터 멤버(12), 프런트 인너 멤버(13), 리어 아우터 멤버(14) 및 리어 인너 멤버(15)가 조립되어 이루어진다.
또한, 본 발명의 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리는 전기자동차, 하이브리드 자동차와 같이, 고전압 배터리(31)가 장착되는 친환경 자동차의 차체 구조에 적용된다.
센터멤버(11)는 내부를 복수의 공간을 분할하는 격벽을 갖도록 형성된다.
상기 센터멤버(11)는 차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징(11a)과, 통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징(11a)의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징(11a)에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징(11b)과, 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b) 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 메인수직격벽(11c)과, 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b) 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하고, 상기 메인수직격벽(11c)과 교차하는 메인수평격벽(11e)을 포함한다.
아우터 하우징(11a)은 상기 센터멤버(11)에서 상기 차량의 폭방향의 외측을 형성한다.
인너 하우징(11b)은 상기 센터멤버(11)에서 상기 차량의 폭방향의 내측을 형성하고, 상단과 하단이 상기 아우터 하우징(11a)과 연결된다. 상기 아우터 하우징(11a)은 상기 차량의 외측으로 볼록하게 형성되고 상기 인너 하우징(11b)은 상기 차량의 내측으로 볼록하게 형성되므로, 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b)에 의해 상기 센터멤버(11)는 통형구조를 갖는다. 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b)에 의해 형성되는 통형구조는 대략 사각형 형상의 단면을 갖는다.
메인수직격벽(11c)은 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b)에 의해 형성된 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할한다. 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 공간은 상기 메인수직격벽(11c)에 대하여 상기 차량의 폭방향 외측에 위치하고, 상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 공간은 상기 메인수직격벽(11c)에 대하여 상기 차량의 폭방향 내측에 위치한다.
상기 메인수직격벽(11c)에 의해 측면 충돌시 상기 아우터 하우징(11a)과 함께 충돌초기의 에너지를 흡수한다.
메인수평격벽(11e)은 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b) 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할한다.
또한, 상기 메인수평격벽(11e)은 상기 메인수직격벽(11c)의 중간부분과 교차하도록 형성된다.
상기 메인수평격벽(11e)은 상기 메인수직격벽(11c)와 교차함으로써, 상기 차량의 측면 충돌에 대한 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c)의 강성이 향상된다.
보조수직격벽(11d)은 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이에서 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 공간을 분할하도록 형성된다. 상기 보조수직격벽(11d)은 상기 메인수직격벽(11c)보다 상기 차량의 외측에 위치하기 때문에, 상기 아우터 하우징(11a)과 함께 측면 충돌시 초기의 충돌에너지를 흡수하도록 한다. 이에 따라, 충돌에너지가 상기 메인수직격벽(11c)으로 전달되는 것을 최소화한다.
보조수평격벽(11f)은 상기 메인수평격벽(11e)의 하방으로 상기 메인수평격벽(11e)과 상기 인너 하우징(11b)의 사이의 공간을 분할한다. 상기 보조수평격벽(11f)은 고전압 배터리(31)의 측면에 체결된 배터리 프레임(32)을 상기 센터멤버(11)에 체결시 사용된다. 즉, 상기 인너 하우징(11b)과 상기 보조수평격벽(11f)에 체결구(17b)를 관통시켜 고정시키고, 체결볼트(17)가 상기 체결구(17b)에 체결되도록 함으로써, 상기 배터리 프레임(32)을 상기 센터멤버(11)에 체결시킬 수 있다. 상기 센터멤버(11)에서 상기 인너 하우징(11b)의 저면에 체결공(11h)이 형성되고, 상기 배터리 프레임(32)에도 체결공(32a)이 형성되는데, 상기 체결공(32a)(11h)들을 서로 일치시킨 상태에서, 상기 체결볼트(17)가 상기 체결공(32a)(11h)을 관통하여 상기 체결구(17b)에 나사결합되도록 함으로써, 상기 배터리 프레임(32)을 상기 센터멤버(11)에 체결시킬 수 있다.
플로워패널 체결부(11g)는 상기 인너 하우징(11b)으로부터 상기 차량의 내측을 향하여 돌출되게 형성된다. 상기 플로워패널 체결부(11g)를 통하여, 상기 센터멤버(11)에 상기 차량의 센터플로워패널(23)이 체결된다.
이때, 상기 플로워패널 체결부(11g)는 상기 메인수평격벽(11e)은 상기 플로워패널 체결부(11g) 보다 낮게 위치하도록 형성된다. 이에 따라, 상기 센터플로워패널(23)이 상기 메인수평격벽(11e) 보다 높게 위치함으로써, 상기 메인수평격벽(11e)의 하부에 형성되는 공간은 상기 센터플로워패널(23) 보다 낮게 위치한다.
한편, 상기 센터멤버(11)에서는 상기 아우터 하우징(11a), 상기 메인수직격벽(11c), 상기 인너 하우징 및 배터리 프레임(32) 사이의 거리를 한정하여, 측면충돌시, 고전압 배터리(31)의 손상을 방지토록 한다.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 수평방향의 거리(A)와 상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 수평방향의 거리(B)는 실질적으로 동일하게 형성된다.
상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 거리(A)를 통하여, 충돌시 초기 에너지를 흡수할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 특히, 상기 아우터 하우징(11a)의 내부에 상기 메인수직격벽(11c)이 위치함으로써, 충돌에너지를 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 메인수직격벽(11c)가 변형되면서 흡수함으로써, 상기 메인수직격벽(11c) 이후로 충돌에너지가 전달되는 것을 최소화한다.
상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 거리(B)는 측면 충돌후 상기 사이드실 어셈블리의 추가 변형을 억제하여 상기 차량의 실내로 상기 사이드실 어셈블리가 침입하는 것을 억제하기 위해 확보한다. 특히, 상기 배터리 프레임(32)과 체결시 사용되는 상기 체결구(17b)가 상기 보조수평격벽(11f)과 상기 인너 하우징(11b)의 저면에 각각 고정되는 파이프형태로 이루어지기 때문에, 상기 보조수평격벽(11f)과 상기 인너 하우징(11b) 사이의 연결성이 증대되어 강성이 향상된다.
또한, 상기 배터리 프레임(32)과 상기 인너 하우징(11b) 사이의 수평방향의 거리(C)는 상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c) 사이의 수평방향의 거리(B) 보다 작게 형성되도록 한다(C<B). 상기 배터리 프레임(32)과 상기 인너 하우징(11b) 사이의 수평방향의 거리(C)는 상기 사이드실 어셈블리가 변형으로 침입시 상기 고전압 배터리(31)의 보호를 위하여, 미리 정해진 거리 이상이 되도록 한다. 예컨대, 상기 거리(C)는 35mm 이상이 되도록 하고, 바람직하게는 39mm 이상이 되도록 한다.
상기 센터멤버(11)는 상기와 같은 단면 구조가 상기 차량의 길이방향을 따라 일정하도록 형성된다. 이를 위하여, 상기 센터멤버(11)는 압출(壓出)에 의해 제조된다.
프런트 아우터 멤버(12)는 상기 센터멤버(11)의 전방에 위치하여, 상기 센터멤버(11)에 체결된다.
상기 프런트 아우터 멤버(12)의 단면을 보면, 차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징(12a)과, 통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징(12a)의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징(12a)에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징(12b)과, 상기 아우터 하우징(12a)과 상기 인너 하우징(12b)으로 형성된 공간을 상하로 분할하는 수평격벽(12c)과, 상기 수평격벽의 하부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 수직격벽(12d)을 포함한다.
상기 프런트 아우터 멤버(12)도 상기 센터멤버(11)와 같이, 아우터 하우징(12a)과 인너 하우징(12b)에 의해 통형구조를 형성한다. 다만, 상기 인너 하우징(12b)은 상기 차량의 내측으로 볼록하게 형성되지 않는다. 이는 상기 프런트 아우터 멤버(12)는 상기 사이드실 어셈블리의 전방에서 외측 부분을 담당하고, 내측은 후술되는 프런트 인너 멤버(13)이 담당하기 때문이다.
상기 아우터 하우징(12a)과 상기 인너 하우징(12b)에 의해 형성되는 공간을 분할하도록 형성되어, 상기 프런트 아우터 멤버(12)의 강성이 향상되도록 수평격벽(12c)과 수직격벽(12d)이 형성된다.
수평격벽(12c)은 상기 아우터 하우징(12a)과 상기 인너 하우징(12b)으로 형성된 공간을 상하로 분할한다. 상기 수평격벽(12c)은 적어도 하나 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 8에는 상기 수평격벽(12c)이 2개가 서로 평행하게 형성된 구성이 도시되어 있다.
수직격벽(12d)은 상기 수평격벽(12c)에 의해 형성된 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하기 위해 형성된다. 특히, 상기 수직격벽(12d)은 상기 수평격벽(12c) 중 최하단에 위치한 수평격벽의 하부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하도록 형성되는 것이 바람직하다.
연결부(11j)는 상기 센터멤버(11)의 전단과 후단으로부터 각각 상기 센터멤버(11)의 전방과 후단으로 연장되게 형성된다. 상기 연결부(11j)는 프런트 아우터 멤버(12), 리어 아우터 멤버(14)를 덮어 감싸도록 형성되어, 상기 연결부(11j)와 프런트 아우터 멤버(12) 또는 상기 연결부(11j)와 상기 리어 아우터 멤버(14)가 중첩되도록 형성된다. 이와 같이, 상기 연결부(11j)와 프런트 아우터 멤버(12) 또는 상기 연결부(11j)와 상기 리어 아우터 멤버(14)가 중첩된 상태에서, 체결부재를 이용하여, 상기 연결부(11j)와 프런트 아우터 멤버(12)를 관통하여 체결시키거나, 상기 연결부(11j)와 상기 리어 아우터 멤버(14)를 관통하여 체결시킴으로써, 상기 센터멤버(11)가 프런트 아우터 멤버(12) 및 리어 아우터 멤버(14)에 연결되는 구조를 갖도록 한다.
프런트 인너 멤버(13)는 상기 프런트 아우터 멤버(12)의 내측에 위치한다.
상기 프런트 인너 멤버(13)은 상기 프런트 아우터 멤버(12)의 내측에 위치하고 상기 프런트 아우터 멤버(12)에 체결됨으로써, 상기 프런트 아우터 멤버(12)와 함께 상기 사이드실 어셈블리의 전방구조를 형성한다.
상기 프런트 인너 멤버(13)는 후단이 상기 센터멤버(11)에 연결된다. 특히, 상기 프런트 인너 멤버(13)는 상기 센터멤버(11)의 내측, 즉 상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c)에 쪽에 연결된다.
상기 프런트 인너 멤버(13)의 전단은 상기 프런트 에이프런(21), 상기 대시패널, 프런트 필라의 하부 등과도 연결되어 차체 구조를 형성한다.
상기 프런트 인너 멤버(13)의 하단에는 상기 배터리 프레임(32)과 체결을 위한 체결공(13a)이 형성된다.
상기 프런트 인너 멤버(13)은 후단이 상기 프런트 아우터 멤버(12)의 후단보다 후방에 위치하도록 한다. 상기 프런트 아우터 멤버(12)와 상기 프런트 인너 멤버(13)의 후단이 서로 단차지게 형성됨에 따라, 상기 센터멤버(11)의 전단은 상기 프런트 아우터 멤버(12)의 외측을 덮어 감싸도록 형성된 연결부(11j)를 이용하여, 상기 센터멤버(11)와 상기 프런트 아우터 멤버(12)를 체결시킨다.
상기 프런트 인너 멤버(13)는 그 형상이 복잡하고, 상기 프런트 인너 멤버(13)의 전단이 상기 프런트 에이프런(21), 상기 대시패널(22), 프런트필라 등과 체결되어 상기 차량의 길이방향으로도 강성을 발휘해야 하므로 다이캐스팅으로 제조된다.
리어 아우터 멤버(14)는 상기 센터멤버(11)의 후방에 위치하여, 상기 센터멤버(11)에 체결된다.
상기 리어 아우터 멤버(14)는 상기 프런트 아우터 멤버(12)와 동일한 단면구조를 갖는다. 즉, 상기 리어 아우터 멤버(14)도 차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징과, 상기 아우터 하우징의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징과, 상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징으로 형성된 공간을 상하로 분할하는 적어도 하나 이상의 수평격벽과, 상기 수평격벽 중 최하단에 위치한 수평격벽의 하부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 수직격벽을 포함하여, 통형구조를 가지며, 상기 수평격벽과 상기 수직격벽에 의해 강성이 향상된다.
리어 인너 멤버(15)는 상기 리어 아우터 멤버(14)의 내측에 위치한다.
상기 리어 인너 멤버(15)는 상기 리어 아우터 멤버(14)의 내측에 위치하고 상기 리어 아우터 멤버(14)에 체결됨으로써, 상기 리어 아우터 멤버(14)와 함께 상기 사이드실 어셈블리의 후방구조를 형성한다.
상기 리어 인너 멤버(15)는 전단이 상기 센터멤버(11)에 연결되는데, 이는 상기 프런트 인너 멤버(13)의 후단이 상기 센터멤버(11)의 전단과 연결되는 것과 대칭인 구조를 갖는다. 즉, 상기 리어 인너 멤버(15)는 상기 센터멤버(11)의 내측인 상기 인너 하우징(11b)과 상기 메인수직격벽(11c)에 쪽에 연결된다.
상기 리어 인너 멤버(15)는 리어플로워패널(24), 리어휠하우스 등과 연결됨으로써, 차체 구조를 형성한다.
상기 리어 인너 멤버(15)의 하단에는 상기 배터리 프레임(32)과 체결을 위한 체결공(15a)이 형성된다.
또한, 상기 리어 인너 멤버(15)는 전단이 상기 리어 아우터 멤버(14)의 전단보다 전방에 위치하여, 상기 리어 아우터 멤버(14)와 상기 리어 인너 멤버(15)의 후단이 서로 단차지게 형성된다. 이에 상기 센터멤버(11)의 후단은, 상기 센터멤버(11)의 전단과 마찬가지로, 상기 리어 아우터 멤버(14)의 외측을 감싸도록 형성된 연결부(11j)를 이용하여, 상기 센터멤버(11)와 상기 리어 아우터 멤버(14)를 체결시킨다.
상기 리어 인너 멤버(15)는 다이캐스팅으로 제조된다.
상기 프런트 아우터 멤버(12)와 상기 리어 아우터 멤버(14)도, 상기 센터멤버(11)와 같이, 단면 구조가 상기 차량의 길이방향을 따라 일정하도록 형성되고, 이를 위하여 압출에 의해 제조된다.
상기 고전압 배터리(31)는 상기 고전압 배터리(31)의 측면에 체결되는 배터리 프레임(32)을 통하여 상기 사이드실 어셈블리에 체결된다.
배터리 프레임(32)을 상기 고전압 배터리(31)의 둘레, 특히 측면에 체결되어, 상기 고전압 배터리(31)를 지지한다.
상기 배터리 프레임(32)에는 상기 차량의 길이방향을 따라 간격을 두고 복수의 체결공(32a)이 형성된다. 상기 체결공(32a)에 체결볼트(17)가 삽입되어, 상기 사이드 어셈블리에 체결됨으로써, 상기 고전압 배터리(31)를 장착시킨다.
본 발명에서는 상기 사이드실 어셈블리가 크게 3부분으로 나뉘어 지는 바, 상기 배터리 프레임(32)의 상기 차량의 길이방향을 따라 서로 다른 방식으로 체결된다.
먼저, 상기 프런트 아우터 멤버(12)와 상기 프런트 인너 멤버(13)가 위치한 부위에서는, 상기 체결볼트(17)는 상기 배터리 프레임(32)의 체결공(32a)을 관통하여, 상기 프런트 인너 멤버(13)에 체결됨으로써, 상기 배터리 프레임(32)이 체결된다(도 9 참조).
상기 프런트 아우터 멤버(12) 및 상기 프런트 인너 멤버(13)가 상기 센터멤버(11)와 중첩되는 부위, 즉 상기 센터멤버(11)의 전단에서는 상기 체결볼트(17)가 상기 배터리 프레임(32)의 체결공(32a)과, 상기 프런트 인너 멤버(13)을 관통한 후, 상기 센터멤버(11)에 체결됨으로써, 상기 배터리 프레임(32)이 체결된다(도 10 참조).
상기 센터멤버(11)에서 단부를 제외한 나머지 구간에서는 상기 체결볼트(17)가 상기 배터리 프레임(32)의 체결공(32a)을 관통한 후, 상기 센터멤버(11)에 체결됨으로써, 상기 배터리 프레임(32)이 체결된다(도 11 참조).
이때, 앞서 설명한 체결구(17b)가 상기 센터멤버(11)의 내부에 삽입되어 있으므로, 상기 센터멤버(11)에서 상기 보조수평격벽(11f)과 상기 인너 하우징(11b)의 연결성이 증대된다.
한편, 상기 배터리 프레임(32)이 리어 인너 멤버(15)와 연결되는 구조는 상기 배터리 프레임(32)이 상기 프런트 인너 멤버(13)과 연결되는 구조와 동일하다. 즉, 상기 리어 아우터 멤버(14)와 상기 리어 인너 멤버(15)가 위치한 부위에서는, 상기 체결볼트(17)가 상기 배터리 프레임(32)의 체결공(32a)을 관통하여 상기 리어 인너 멤버(15)에 체결되도록 한다. 또한, 상기 리어 아우터 멤버(14) 및 상기 리어 인너 멤버(15)가 상기 센터멤버(11)와 중첩되는 부위, 즉 상기 센터멤버(11)의 후단에서는 상기 체결볼트(17)가 상기 배터리 프레임(32)의 체결공(32a)과, 상기 리어 인너 멤버(15)를 관통한 후, 상기 센터멤버(11)에 체결됨으로써, 상기 배터리 프레임(32)이 체결되도록 한다.
상기 배터리 프레임(32)에서 상기 프런트 인너 멤버(13) 및 상기 인너 하우징(11b)에 체결되는 부위에서는 상기 배터리 프레임(32)이 상기 프런트 인너 멤버(13) 또는 상기 인너 하우징(11b)과 직접 접촉되는 것을 방지하기 위한 스페이서(17a)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 사이드실 어셈블리와 상기 배터리 프레임(32)의 체결시, 상기 배터리 프레임(32)의 위치를 가이드하기 위한 구성이 제공된다. 예컨대, 상기 배터리 프레임(32)에 상방으로 돌출되게 가이드핀(32b)을 형성하고, 상기 센터멤버(11)에 상기 가이드핀(32b)을 수용하는 가이드홀(11i)을 형성할 수 있다. 상기 가이드핀(32b)을 상기 가이드홀(11i)에 삽입되도록 상기 배터리 프레임(32)을 위치시키면, 상기 배터리 프레임(32)과 상기 고전압 배터리(31)가 정위치에 위치하게 된다.
상기 가이드홀(11i)과 상기 가이드핀(32b)의 상기 차량의 길이방향을 따라 복수로 형성될 수도 있다.
도 12에는 본 발명에 따른 친환경자동차의 사이드실 어셈블리의 다른 실시예에 적용되는 센터멤버(11')가 도시되어 있다.
본 실시예의 센터멤버(11')는, 아우터 하우징(11a)과 인너 하우징(11b)에 의해 상기 사이드실 어셈블리를 통형 구조로 형성하는 것은 앞서 실시예와 동일하지만, 그 내부 공간에 형성되는 격벽의 형상에 차이가 있다.
메인수직격벽(11c)은 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b)으로 형성되는 공간을 상기 차량의 폭방향으로 분할한다.
메인수평격벽(11e)은 상기 아우터 하우징(11a)과 상기 인너 하우징(11b)으로 형성되는 공간을 상기 차량의 폭방향으로 분할하는데, 상기 메인수평격벽(11e)은 상기 차량의 상하방향을 따라 상하로 배치될 수 있다. 특히, 상기 메인수평격벽(11e) 중에서 최상단에 형성되는 메인수평격벽(11e)은 상기 센터플로워패널(23)과 실질적으로 동일한 높이를 형성되도록 한다. 즉, 도 12에 도시된 바와 상기 센터멤버(11')를 상기 센터플로워패널(23)과 체결되도록 하는 플로워패널 체결부(11g)가 최상단에 형성되는 메인수평격벽(11e)과 실질적으로 동일한 높이에 형성되도록 한다.
또한, 보조수직격벽(11d)은 상기 메인수평격벽(11e) 중에서 최하단에 형성되는 메인수평격벽(11e)과 상기 메인수직격벽(11c)과 상기 아우터 하우징(11a)으로 형성되는 공간을 상기 차량의 폭방향으로 분할하도록 형성된다.
보조수평격벽(11f)은 상기 메인수평격벽(11e) 중에서 최상단에 형성되는 메인수평격벽(11e)과 상기 메인수직격벽(11c)과 상기 인너 하우징(11b)으로 형성되는 공간을 상기 차량의 상하방향으로 분할하도록 형성된다.
11, 11' : 센터멤버 11a : 아우터 하우징
11b : 인너 하우징 11c : 메인수직격벽
11d : 보조수직격벽 11e : 메인수평격벽
11f : 보조수평격벽 11g : 플로워패널 체결부
11h : 체결공 11i : 가이드홀
11j : 연결부 12 : 프런트 아우터 멤버
12a : 아우터 하우징 12b : 인너 하우징
12c : 수평격벽 12d : 수직격벽
13 : 프런트 인너 멤버 13a : 체결공
14 : 리어 아우터 멤버 15 : 리어 인너 멤버
15a : 체결공 17 : 체결볼트
17a : 스페이서 17b : 체결구
21 : 프런트 에이프런 22 : 대시패널
23 : 센터플로워패널 24 : 리어플로워패널
31 : 고전압 배터리 32 : 배터리 프레임
32a : 체결공 32b : 가이드핀

Claims (20)

  1. 차량의 센터플로워패널의 측면에 체결되는 센터멤버;
    상기 센터멤버의 전단에 체결되는 프런트 아우터 멤버; 및
    상기 센터멤버의 후단에 체결되는 리어 아우터 멤버를 포함하고,
    상기 센터멤버, 상기 프런트 아우터 멤버 및 상기 리어 아우터 멤버는, 각각의 단면이 통형(筒形)으로 형성되고, 측면충돌시 충돌에너지를 흡수할 수 있도록, 그 내부를 수평방향과 수직방향으로 분할하는 적어도 하나 이상의 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터멤버, 상기 프런트 아우터 멤버 및 상기 리어 아우터 멤버는 압출로 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센터멤버의 전단과 후단으로부터 상기 센터멤버의 길이방향으로 각각 연장되어, 상기 프런트 아우터 멤버와 상기 리어 아우터 멤버의 외측을 덮는 연결부가 형성되고,
    체결부재가 상기 연결부와 상기 프런트 아우터 멤버 또는 상기 연결부와 상기 리어 아우터 멤버를 관통하여 체결되면서 상기 센터멤버와 상기 프런트 아우터 멤버 또는 상기 센터멤버와 상기 리어 아우터 멤버를 체결시키는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센터멤버는,
    차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징;
    통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징;
    상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 메인수직격벽; 및
    상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징 내부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하고, 상기 메인수직격벽과 교차하는 메인수평격벽;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센터멤버에서, 상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이에서 상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 공간을 분할하는 보조수직격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 센터멤버에서, 상기 메인수평격벽의 하방으로 상기 메인수평격벽과 상기 인너 하우징의 사이의 공간을 분할하는 보조수평격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임을 관통하여, 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 센터멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 체결볼트는, 상기 인너 하우징의 저면과 상기 보조수평격벽에 하부와 상부가 각각 고정되고, 내부에 나사산이 형성되는 파이프형태의 체결구에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 인너 하우징으로부터 상기 차량의 내측을 향하여 상기 차량의 센터플로워패널과 체결되는 플로워패널 체결부가 형성되고,
    상기 메인수평격벽은 상기 플로워패널 체결부 보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 아우터 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리와 상기 인너 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리는 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  11. 제4항에 있어서,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 인너 하우징 사이의 수평방향의 거리는 상기 인너 하우징과 상기 메인수직격벽 사이의 수평방향의 거리 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 아우터 멤버의 내측에 위치하고 상기 차량의 프런트 에이프런과 대시패널에 체결되는 프런트 인너 멤버을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임의 전단에 인접한 부위에서, 상기 배터리 프레임을 관통하여 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 센터멤버와 상기 프런트 인너 멤버이 중첩되는 부위에서, 고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 프런트 인너 멤버을 관통하여 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 프런트 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 센터멤버의 저면에는 상기 차량의 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 가이드홀이 형성되고,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임에는 상기 가이드홀에 삽입되는 가이드핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 리어 아우터 멤버의 내측에 위치하고, 상기 차량의 리어플로워패널에 체결되는 리어 인너 멤버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임의 후단에 인접한 부위에서, 상기 배터리 프레임을 관통하여 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 센터멤버와 상기 리어 인너 멤버가 중첩되는 부위에서,
    고전압 배터리의 측면에 체결된 배터리 프레임과 상기 리어 인너 멤버를 관통하여 상기 센터멤버에 체결되는 체결볼트에 의해 상기 고전압 배터리가 상기 리어 인너 멤버에 체결되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 아우터 멤버와 상기 리어 아우터 멤버는 동일한 단면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 프런트 아우터 멤버는,
    차량의 폭방향 외측에 형성되는 아우터 하우징;
    통형구조를 형성하기 위하여, 상기 아우터 하우징의 내측에 위치하고 상기 아우터 하우징에 상단과 하단이 연결되는 인너 하우징;
    상기 아우터 하우징과 상기 인너 하우징으로 형성된 공간을 상하로 분할하는 적어도 하나 이상의 수평격벽; 및
    상기 수평격벽 중 최하단에 위치한 수평격벽의 하부의 공간을 상기 차량의 폭방향을 따라 분할하는 수직격벽;을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 사이드실 어셈블리.

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