KR20220082491A - 차량의 차체 - Google Patents

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KR20220082491A
KR20220082491A KR1020200172444A KR20200172444A KR20220082491A KR 20220082491 A KR20220082491 A KR 20220082491A KR 1020200172444 A KR1020200172444 A KR 1020200172444A KR 20200172444 A KR20200172444 A KR 20200172444A KR 20220082491 A KR20220082491 A KR 20220082491A
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coupled
vehicle
shock absorber
vehicle body
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KR1020200172444A
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용지애
김석주
김호연
허철희
박태규
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현대자동차주식회사
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Abstract

내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방된 제1멤버; 및 단부에 폐쇄면이 형성되고, 단부가 제1멤버의 개방면을 통해 제1멤버의 내부공간에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합되는 제2멤버;를 포함하고, 제2멤버는 단부의 폐쇄면 및 하나 이상의 측면이 제1멤버와 면접촉을 이루며 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체가 소개된다.

Description

차량의 차체 {BODY OF VEHICLE}
본 발명은 인 휠 플랫폼의 차량에서 각각의 차체 멤버가 결합되는 구조로써, 개단면 부재간에 충돌강성을 확보하면서도 각각의 부재간 결합강성을 유지하고 조립공정을 단순화시킬 수 있는 차량의 차체에 관한 것이다.
차량의 차체는 차량 내부의 각종 장비들을 장착하고, 차량에 충격이 가해지는 경우 충격 하중을 효율적으로 흡수하여 차량 탑승자를 보호할 수 있도록 설계되어야 한다.
기존의 차량은 엔진 또는 배터리가 탑재되는 공간과, 차량의 구동을 위한 휠, 현가 및 조향장치 등이 장착되는 공간이 필요하다. 따라서 각 휠이 장착되는 각각의 휠 하우징은 물론 각 휠에 마련되는 현가장치, 각 휠을 연결하는 조향장치, 구동력을 전달하는 구동장치 등은 차체에서 상당한 공간을 차지하기 때문에 차체 설계시에 이를 고려하며 차량에 가해지는 충격도 흡수할 수 있도록 설계하여야 한다. 또한, 고려할 장치가 많아질수록 차체의 제조 및 조립 공정은 더욱 더 복잡하고 많은 시간이 소요되게 된다.
그러나, 최근에는 차량의 휠에 구동부와 조향, 감속부 등이 내장된 인휠 시스템이 개발되고 있는데, 인휠 시스템의 경우 기존의 차량과는 다르게 각각의 휠마다 연결될 필요가 없기 때문에 차체 또한 기존과는 다르게 설계되어야 한다. 따라서, 차량이 인휠 시스템을 채택하는 경우 각 휠 하우징 공간이 형성되고, 차체의 강성을 충분히 확보하며, 제조 및 조립공정을 더욱 단순화 할 수 있는 차체의 개발이 필요한 실정이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1998-0070976 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 인 휠 플랫폼의 차량에서 각각의 차체 멤버가 결합되는 구조로써, 개단면 부재에 플랜지 및 폐쇄면을 형성하여 각각의 부재를 결합함으로써, 개단면 부재간에 충돌강성을 확보하면서도 각각의 부재간 결합강성을 유지하고 조립공정을 단순화시킬 수 있는 차량의 차체를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 차체는 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방된 제1멤버; 및 단부에 폐쇄면이 형성되고, 단부가 제1멤버의 개방면을 통해 제1멤버의 내부공간에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합되는 제2멤버;를 포함하고, 제2멤버는 단부의 폐쇄면 및 하나 이상의 측면이 제1멤버와 면접촉을 이루며 결합된다.
제1멤버의 일측에는 개방면을 중심으로 복수의 플랜지가 상하로 이격되어 형성된 플랜지부가 마련되며, 제2멤버는 플랜지부에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합될 수 있다.
플랜지부는 복수의 플랜지가 제2멤버의 길이방향으로 연장된 형상이며, 복수의 플랜지는 제2멤버의 상면과 하면을 커버링하며 지지할 수 있다.
제2멤버는 단부의 폐쇄면이 제1멤버의 내측벽에 결합되며, 하나 이상의 측면이 플랜지부의 하나 이상의 플랜지와 면접촉을 이루며 결합될 수 있다.
제2멤버는 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방되고, 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성할 수 있다.
제2멤버의 연장 또는 절곡된 일측면은 제1멤버의 내부공간에 삽입되며, 제1멤버의 내측벽과 면접촉을 이루며 결합될 수 있다.
차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징;을 더 포함하고, 제1멤버는 단부가 쇽업소버 하우징의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량의 좌측과 우측에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징을 차량의 폭방향으로 연결할 수 있다.
제1멤버는 차량의 전방 및 후방에 마련되며, 제2멤버는 쇽업소버 하우징의 하방에서 단부가 전방과 후방의 제1멤버에 각각 결합될 수 있다.
차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징;을 더 포함하고, 제1멤버는 단부가 쇽업소버 하우징의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량 전방과 후방에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징을 차량의 길이방향으로 연결할 수 있다.
제1멤버는 차량의 좌측 및 우측에 마련되며, 제2멤버는 쇽업소버 하우징의 하방에서 단부가 좌측과 우측의 제1멤버에 각각 결합될 수 있다.
제1멤버와 제2멤버는 결합시에 복수의 지점에서 상호 볼팅을 체결함으로서 결합될 수 있다.
제1멤버와 제2멤버는 결합시에 제2멤버의 단부 또는 플랜지부에서 상호 볼팅을 체결함으로써 결합될 수 있다.
본 발명의 차량의 차체에 따르면, 인 휠 플랫폼의 차량에서 각각의 차체 멤버가 결합되는 구조로써, 개단면 부재에 플랜지 및 폐쇄면을 형성하여 각각의 부재를 결합함으로써, 개단면 부재간에 충돌강성을 확보하면서도 각각의 부재간 결합강성을 유지하고 조립공정을 단순화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버의 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 복수의 쇽업소버 하우징이 제1멤버 및 제2멤버를 통해 연결되는 것을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버가 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버의 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성하는 것을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 복수의 쇽업소버 하우징이 제1멤버 및 제2멤버를 통해 연결되는 것을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버와 제2멤버가 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체는 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방된 제1멤버(100); 및 단부에 폐쇄면이 형성되고, 단부가 제1멤버(100)의 개방면을 통해 제1멤버(100)의 내부공간에 삽입된 상태에서 제1멤버(100)와 결합되는 제2멤버(200);를 포함하고, 제2멤버(200)는 단부의 폐쇄면 및 하나 이상의 측면이 제1멤버(100)와 면접촉을 이루며 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체는 기존의 차량과는 달리 인 휠 시스템을 이용한 차량을 위한 것으로써, 각각의 휠 사이에 구동축이나 조향장치 등이 연결될 필요가 없다. 따라서 각각의 차량 휠에는 휠 상단의 쇽업소버 및 쇽업소버 하우징이 마련되며, 제1멤버(100) 또는 제2멤버(200)는 각각의 쇽업소버 하우징에 결합되어 각각의 차체멤버를 연결하거나 각각의 차체멤버와 결합됨으로써 충돌강성 및 조립강성을 유지하며 인 휠 시스템 차량의 차체를 이루게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제1멤버(100)의 일측에는 개방면을 중심으로 복수의 플랜지가 상하로 이격되어 형성된 플랜지부(110)가 마련되며, 제2멤버(200)는 플랜지부(110)에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 플랜지부(110)는 복수의 플랜지가 제2멤버(200)의 길이방향으로 연장된 형상이며, 복수의 플랜지는 제2멤버(200)의 상면과 하면을 커버링하며 지지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버(200)는 단부의 폐쇄면이 제1멤버(100)의 내측벽에 결합되며, 하나 이상의 측면이 플랜지부(110)의 하나 이상의 플랜지와 면접촉을 이루며 결합될 수 있다.
복수의 플랜지가 제2멤버(200)의 길이방향으로 연장됨에 따라, 제1멤버(100)의 플랜지부(110)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 제1멤버(100)에 삽입되는 제2멤버(200)의 단부를 감싸게 되고, 제1멤버(100)와 제2멤버(200)는 제2멤버(200)의 폐쇄면 뿐만 아니라 플랜지부(110)와 접촉되는 제2멤버(200)의 상면과 하면에서도 면접촉을 이루며 결합됨으로써 조립강성 및 충돌강성을 충분히 확보할 수 있게 된다. 그리고, 플랜지부(110)가 형성됨으로 인해, 제1멤버(100)와 제2멤버(200)의 결합시, 플랜지부(110)는 제2멤버(200)의 상면과 하면과 결합될 수 있는 공간을 확보하는 역할을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버의 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성하는 것을 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버(200)는 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방되고, 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부(210)에 폐쇄면을 형성할 수 있다.
구체적으로, 제1멤버(100)와 제2멤버(200)는 모두 내부공간을 가지고 일면이 개방된 형상으로 형성될 수 있는데, 이러한 개단면 구조는 각각의 멤버가 결합될 시에 결합되기 힘든 상황에서도, 개방된 일면을 통해 공구가 진입되어 각각의 멤버를 쉽고 간편하게 결합시킬 수 있는 장점이 있다. 다만, 개단면 부재의 특성상 개방면이 없는 폐단면 부재보다 충돌강성이나 조립강성이 떨어질 수 있는데, 제2멤버(200)는 단부(210)의 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성하고, 제1멤버(100)와 결합시 단부(210) 끝의 폐쇄면 뿐만 아니라 상면과 하면 등 복수의 지점에서 제1멤버(100)와 결합함으로써 충돌강성 및 조립강성을 보강할 수 있게 된다.
이 때 제2멤버(200)는 단부의 일측면이 연장된 후 90도씩 절곡되고, 개방면을 일부 커버링하고 남은 부분은 다시 제2멤버(200)의 내부공간 내측벽에 접촉되며, 연장된 일측면은 제2멤버(200)의 단부의 폐쇄면의 양 측방, 내부공간 내측벽에 접촉된 부분에 이산화탄소(CO2) 용접을 통해 손쉽게 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 제2멤버(200)의 연장 또는 절곡된 일측면은 제1멤버(100)의 내부공간에 삽입되며, 제1멤버(100)의 내측벽과 면접촉을 이루며 결합될 수 있다. 제2멤버(200)의 일측면이 연장되어 절곡됨으로써 제2멤버(200)는 개단면으로 형성됨에도 불구하고 단부(210)가 'ㅁ'자 형태의 닫힌 구조로 형성되고, 단부(210)의 폐쇄면 및 상면과 하면이 제1멤버(100)의 플랜지부(110)와 면접촉을 이루며 결합되어 각각의 멤버간에 조립강성 또는 충돌강성을 확보할 수 있고, 조립공정 또한 단순화 시킬 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에서 복수의 쇽업소버 하우징이 제1멤버 및 제2멤버를 통해 연결되는 것을 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체는 차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징(300);을 더 포함하고, 제1멤버(100)는 단부가 쇽업소버 하우징(300)의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량의 좌측과 우측에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징(300)을 차량의 폭방향으로 연결할 수 있다. 또한, 제1멤버(100)는 차량의 전방 및 후방에 마련되며, 제2멤버(200)는 쇽업소버 하우징(300)의 하방에서 단부(210)가 전방과 후방의 제1멤버(100)에 각각 결합될 수 있다.
구체적으로, 제1멤버(100)는 각각의 쇽업소버 하우징(300)을 차량의 폭방향으로 연결함으로써 차량의 전후방 충돌강성을 보강하며, 쇽업소버 하우징(300)과 다른 차체 멤버간에 충격을 분산시킬 수 있다. 이때 제2멤버(200)는 복수의 제1멤버(100)를 연결시킴으로써 마찬가지로 쇽업소버 하우징(300) 및 제1멤버(100)간에 충돌강성을 보강하고 각각의 차체 멤버간에 충격을 분산시킬 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체는 차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징(300);을 더 포함하고, 제1멤버는 단부가 쇽업소버 하우징의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량 전방과 후방에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징(300)을 차량의 길이방향으로 연결할 수 있다. 또한, 제1멤버(100)는 차량의 좌측 및 우측에 마련되며, 제2멤버(200)는 쇽업소버 하우징(300)의 하방에서 단부(210)가 좌측과 우측의 제1멤버(100)에 각각 결합될 수 있다.
구체적으로, 제1멤버(100)는 각각의 쇽업소버 하우징(300)을 차량의 길이방향으로 연결함으로써 차량의 측방 충돌강성을 보강하며, 쇽업소버 하우징(300)과 다른 차체 멤버간에 충격을 분산시킬 수 있다. 이때 제2멤버(200)는 복수의 제1멤버(100)를 연결시킴으로써 마찬가지로 쇽업소버 하우징(300) 및 제1멤버(100)간에 충돌강성을 보강하고 각각의 차체 멤버간에 충격을 분산시킬 수 있을 것이다.
또한, 제1멤버(100)는 복수의 쇽업소버 하우징(300)을 연결하는 멤버로 한정되지 않고, 다른 차체 멤버간 또는 제1멤버(100)간 또는 제2멤버(200)간 결합됨에 있어서 각각의 멤버의 결합시 복수의 플랜지부(110)를 형성하여 복수의 결합지점을 형성하여 충돌강성 및 조립강성을 확보할 수 있고, 일면이 개방된 구조로써 외측면에 다른 차체 멤버가 결합되는 경우 다른 차체 멤버와 면접촉을 이루면서도 개방된 일면을 통해 공구가 내부공간에 진입되어 간편하게 다른 차체 멤버와 결합될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 차체에 제1멤버(100)와 제2멤버(200)는 결합시에 복수의 지점에서 상호 볼팅을 체결함으로서 결합될 수 있다. 또한, 제1멤버(100)와 제2멤버(200)는 결합시에 제2멤버(200)의 단부(210) 또는 플랜지부(110)에서 상호 볼팅을 체결함으로써 결합될 수 있다.
이를 통해, 각각의 멤버의 결합시에, 제1멤버(100)의 플랜지부(110) 및 제2멤버(200)의 단부(210)를 통해 면접촉을 이루도록 결합하여 충돌강성 및 조립강성을 확보하면서도, 면접촉을 이루는 복수의 지점에서 볼팅 등의 간편한 방식으로 각각의 멤버를 조립함으로써 대규모의 설비나 복잡한 공정이 없이도, 사람 또는 로봇에 의해 간편하고 빠르게 차체의 조립공정을 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 제1멤버 110 : 플랜지부
200 : 제2멤버 300 : 쇽업소버 하우징

Claims (12)

  1. 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방된 제1멤버; 및
    단부에 폐쇄면이 형성되고, 단부가 제1멤버의 개방면을 통해 제1멤버의 내부공간에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합되는 제2멤버;를 포함하고,
    제2멤버는 단부의 폐쇄면 및 하나 이상의 측면이 제1멤버와 면접촉을 이루며 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1멤버의 일측에는 개방면을 중심으로 복수의 플랜지가 상하로 이격되어 형성된 플랜지부가 마련되며, 제2멤버는 플랜지부에 삽입된 상태에서 제1멤버와 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    플랜지부는 복수의 플랜지가 제2멤버의 길이방향으로 연장된 형상이며, 복수의 플랜지는 제2멤버의 상면과 하면을 커버링하며 지지하는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    제2멤버는 단부의 폐쇄면이 제1멤버의 내측벽에 결합되며, 하나 이상의 측면이 플랜지부의 하나 이상의 플랜지와 면접촉을 이루며 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제2멤버는 내부공간을 가지고 연장된 형상이며, 일면이 개방되고, 일측면이 연장 또는 절곡되어 개방면의 일부를 커버링함으로써 단부에 폐쇄면을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제2멤버의 연장 또는 절곡된 일측면은 제1멤버의 내부공간에 삽입되며, 제1멤버의 내측벽과 면접촉을 이루며 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징;을 더 포함하고,
    제1멤버는 단부가 쇽업소버 하우징의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량의 좌측과 우측에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징을 차량의 폭방향으로 연결하는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1멤버는 차량의 전방 및 후방에 마련되며, 제2멤버는 쇽업소버 하우징의 하방에서 단부가 전방과 후방의 제1멤버에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    차량 휠과 연결된 쇽업소버의 상단을 커버링하며 지지하는 복수의 쇽업소버 하우징;을 더 포함하고,
    제1멤버는 단부가 쇽업소버 하우징의 하단에 결합되며, 하방으로 연장되어 절곡되고, 차량 전방과 후방에 배치된 복수의 쇽업소버 하우징을 차량의 길이방향으로 연결하는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    제1멤버는 차량의 좌측 및 우측에 마련되며, 제2멤버는 쇽업소버 하우징의 하방에서 단부가 좌측과 우측의 제1멤버에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    제1멤버와 제2멤버는 결합시에 복수의 지점에서 상호 볼팅을 체결함으로서 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
  12. 청구항 2에 있어서,
    제1멤버와 제2멤버는 결합시에 제2멤버의 단부 또는 플랜지부에서 상호 볼팅을 체결함으로써 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 차체.
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