KR20220084886A - 전기자동차 프레임 구조 - Google Patents

전기자동차 프레임 구조 Download PDF

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KR20220084886A
KR20220084886A KR1020200174824A KR20200174824A KR20220084886A KR 20220084886 A KR20220084886 A KR 20220084886A KR 1020200174824 A KR1020200174824 A KR 1020200174824A KR 20200174824 A KR20200174824 A KR 20200174824A KR 20220084886 A KR20220084886 A KR 20220084886A
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노종상
박준홍
남상진
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주식회사 우수티엠엠
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Abstract

본 발명은 전기자동차 프레임 구조에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 예측이 곤란한 차량의 후방 및 후측방에서의 충격시 그 충격력을 효과적으로 분산흡수 시키는 전기자동차 프레임 구조에 관한 것으로서, 후방충격력 분산흡수를 위한 전기자동차 프레임 구조에 있어서, 배터리(101)가 중앙에 설치되는 중앙메인프레임(MF); 상기 중앙메인프레임(MF)의의 전방에 있는 전방메인프레임(FF); 상기 전방메인프레임(FF)으로부터 일정거리 높이에서 위치한 전방프레임(200); 상기 중앙메인프레임(MF)의 후방에서, 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호하는 후방메인프레임(RF); 상기 후방메인프레임(RF)으로부터 일정거리 높이에 위치한 후방프레임(300);을 포함한 전기자동차 프레임 구조를 제공하여, 예측이 곤란한 후방 및 후측방에서의 충돌로 발생되는 충격렵 분산흡수를 통해 전기자동차의 후방 및 후측방에서의 충격시 안정성이 극대화됨으로써 케빈 공간의 탑승자 안전이 보장되는 강점이 발휘된다.

Description

전기자동차 프레임 구조{A impact absorbing frame structure for electric car}
본 발명은 전기자동차 프레임 구조에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 예측이 곤란한 차량의 후방 및 후측방에서의 충격시 그 충격력을 효과적으로 분산흡수 시키는 전기자동차 프레임 구조에 관한 것이다.
전기자동차는 전기에너지를 이용하여 운행되는 이동수단으로, 최근 환경적 이슈와 에너지 효율화를 위한 차세대 이동수단으로 각광받고 있다.
미국의 전기자동차 제조사인 테슬라를 선두로 최근 전기자동차 인기가 급상승되고 있는 실정이다.
한편, 최근 전기자동차 시장은 테슬라와 같은 고가의 전기자동차 모델도 있지만 소형화와 경량화, 그리고 1인 퍼스널 모빌리티 시장의 확대에 따라서 2인 탑승용 소용 전기자동차도 등장하고 있다.
그런데, 이와 같은 소형 전기자동차의 경우 후방 및 후측방 충돌에 취약한 부분이 많다.
왜냐하면, 소형 전기자동차에는 탑재 가능한 배터리 용량이 작기 때문에 주행거리 등을 고려할 때 부수적인 빔의 구조를 최소화할 수 밖에 없는 한계를 가지기 때문이다.
따라서, 종래의 소형전기자동차의 경우 프레임 구조가 매우 단순하며, 그에 따른 사고시 안전이 보장받지 못하는 문제가 있었다.
특히, 차량의 사고에 있어서 운전자에게 큰 부상을 입히는 사고는 예측이 곤란한 후방 혹은 후측방의 충돌에서 발생될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 소형 전기자동차의 경우 이와 같은 후방충돌 및 측후방충돌에 여전히 취약한 구조를 가지고 있어 문제이다.
KR 1220768 B2
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 구조적인 한계를 가지는 소형전기자동차의 후방 및 후측방의 충격을 보다 잘 흡수함으로써 케빈공간의 탑승자를 전방충돌시 충격으로부터 보호할 수 있는 전기자동차 프레임 구조를 제공하는 것에 목적이 있다.
후방충격력 분산흡수를 위한 전기자동차 프레임 구조에 있어서, 배터리(101)가 중앙에 설치되는 중앙메인프레임(MF); 상기 중앙메인프레임(MF)의의 전방에 있는 전방메인프레임(FF); 상기 전방메인프레임(FF)으로부터 일정거리 높이에서 위치한 전방프레임(200); 상기 중앙메인프레임(MF)의 후방에서, 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호하는 후방메인프레임(RF); 상기 후방메인프레임(RF)으로부터 일정거리 높이에 위치한 후방프레임(300);을 포함한 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 후방프레임(300)의 단면은 십자형 교차부재(111,112,113,114)의 각 단부가 상기 후방프레임(300) 각 내벽을 최단거리로 연결하면서 지지하고, 상기 교차부재의 중심부는 소정의 너비를 가진 채 속이 찬 내부빔부(130)를 가지며, 상기 내부빔부(130) 및 상기 십자형 교차부재(111,112,113,114)는 상기 후방프레임(300)의 길이 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 내부빔부(130)의 너비는 상기 십자형 교차부재(111,112,113,114)의 단폭보다 더 큰 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 내부빔부(130)는 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 내부빔부(130)의 중심은 상기 후방프레임(300)의 단면에서 서로 최대 서로 최대 이격된 한 쌍의 코너부(141,143)를 직선 연결한 가상의 선과 서로 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 한 쌍의 코너부 중 어느 하나와 대향되는 상기 내부빔부(130)의 모서리는 회전 없이도 상기 어느 하나의 코터부와 포개어지는 형상인 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 후방메인프레임(RF)은 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 후방프레임(300)은 인버터(104)를 보호하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 후방프레임(300)의 양단으로부터 아치형태로 상기 전방프레임(200)의 양단으로 연결되는 우측 루프레일프레임(410R) 및 좌측 루프레일프레임(410L); 을 더 포함하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 우측 루프레일프레임(410R)과 상기 좌측 루프레일프레임(410L) 사이의 간격은 상기 후방프레임(300)으로부터 상기 전방프레임(200)으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 우측 루프레일프레임(410R)의 전단과 상기 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단 사이의 거리가 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)와 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 사이의 거리보다 멀게 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
또한, 상기 우측 루프레일프레임(410R)의 전단은 상기 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R) 보다 우측에 설치되고, 상기 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단은 상기 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 보다 좌측에 설치된 것을 특징으로 하는 전기자동차 프레임 구조를 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 예측이 곤란한 후방 및 후측방에서의 충돌로 발생되는 충격렵 분산흡수를 통해 전기자동차의 후방 및 후측방에서의 충격시 안정성이 극대화됨으로써 케빈 공간의 탑승자 안전이 보장되는 강점이 발휘된다.
둘째, 제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234) 각각에는 접힘유도부가 형성됨으로써 접힘유도부에 의해 전방프레임(200)에 가해지는 충격력을 x, y, z 방향으로 효과적으로 분산시킬 수 있다.
셋째, 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R)은 루프프레임(400)의 상단을 이룰 수 있으며, 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R) 소정의 곡률을 가진 채로 아치형일 수 있는데, 이와 같은 아치형 구조는 탑승 공간인 케빈의 상부 공간을 확보할 뿐만 아니라, 충격력을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있도록 돕는다.
넷째, 제3 단편부(463)가 마련되기 때문에 특히 운전자가 탑승하는 좌측부분의 충격으로부터 운전자 보호를 충실히 할 수 있게 되는 효과가 있다.
다섯째, 십자형 교차부재(111,112,113,114)와 내부빔부(130)를 가지는 내부 구조를 통하여 응력의 집중을 유도함으로써 변형될 부위를 유도시켜 보다 효과적인 충격력 분산 흡수가 가능해질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전체 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전체 상면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임에서 후륜휠 및 서스펜션 어셈블리가 장착된 후면 모습
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF) 및 후방 메인프레임(RF)
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전방프레임(200)
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전방프레임(200)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 모습
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)이 결합된 모습
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 후방프레임(300)
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 후방프레임(300)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 모습
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF)와 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF)과 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에서 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 추가 결합된 모습
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 루프프레임(400)
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 결합된 상태에서 루프프레임(400)이 추가 결합된 모습
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 결합되고, 루프프레임(400)이 추가 결합된 상태에서 전륜휠 및 전륜 서스펜션부와 후륜휠 및 후륜 서스펜션부와 조향부(700)가 추가 설치된 모습
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 십자형 교차부재(111,112,113,114)와 내부빔부(130)를 가지는 내부 구조의 사시도(a)와 정면도(b)
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
먼저, 사용되는 용어를 정리하고 설명한다.
"전방"이라 함은 도 1에서 후방 메인프레임(RF)에서 전방메인프레임(FF)를 향하는 방향을 가리키고, 후방 메인프레임(RF)와 전방메인프레임(FF)를 연결하는 방향을 "종방향"또는 "길이방향"이라고도 하며, 이와 같은 "종방향" 또는"길이방향"으로 배치된 부재들을"세로"라는 표현을 사용하여 설명하였다.
"전단"이라 함은 "전방"의 끝단이다.
"후방"이라 함은 "전방"의 반대 방향이며, 도 1에서 전방메인프레임(FF)에서 후방 메인프레임(RF)을 향하는 방향을 가리킨다.
"후단"이라 함은 "후방"의 끝단이다.
즉, "종방향"또는 "길이방향"은 y축 방향이고, 이 때 +y방향이 "전방"이며 -y 방향이 "후방"이다.
한편, "횡방향" 이라 함은 지면에 수평한 채"종방향"또는 "길이방향"에 대하여 직각인 방향이며, 이 때 "횡방향"으로 배치된 부재들을 "가로"라는 표현을 사용하여 설명하였다.
즉, x축 방향이 "횡방향"이다.
"수직"이라 함은 지면에 대하여 직각인 방향으로 정확하게는 지면에 90도 직각을 의미하되, 이하의 설명에서 "수직"은 90도에 가까운 소정의 각도(45도 보다 큰 범위)를 포함하여 표현하였음을 일러둔다.
즉, z축 방향이 "수직"방향이다.
예를 들면, 이하의 설명에서, 제1 후방 메인수직프레임(RF-1) 이나 제2 후방 메인수직프레임(RF-2)은 수직으로 배치되고 있으며, 전방프레임(202) 역시 상단으로 갈수록 소정의 기울기는 가지고는 있지만 전체적으로 예상이 되고 수긍이 되면서 허용 가능한 범위이므로 이 역시 전체적으로는 수직으로 표현하였다. (즉, 전방프레임(202)은 수직부재 중 하나일 수 있는 것이다.)
"상부"혹은 "상측"이라 함은 지면으로부터 멀어져 수직 방향에서 보다 높은 곳에 위치한 부분을 가리킬 수 있고, "하부" 혹은 "하측"이라 함은 그 반대다.
"상단"이라 함은 "상부"의 끝단이며, "하단"이라 함은 "하부"의 끝단이다.
"우측"이라 함은 "종방향"또는 "길이방향"에 대하여 "전방"을 향하였을 때 오른편이며, "좌측"은 "종방향"또는 "길이방향"에 대하여 왼쪽편으로서"종방향"또는 "길이방향"에 대하여"우측"과 대칭되는 쪽을 가리킨다.
"우측단"이라 함은 "우측"의 단부이며, "좌측단"이라 함은 "좌측"의 단부다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 상술한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전체 사시도다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임은 크게 하체를 이루는 부분으로써 전방메인프레임(FF), 중앙메인프레임(MF) 및 후방 메인프레임(RF)을 포함할 수 있다.
이 때, 중앙메인프레임(MF)는 전기자동차의 하체의 중심에 위치될 수 있으며, 전방메인프레임(FF)은 중앙메인프레임(MF)의 전방에 설치되고, 후방 메인프레임(RF)은 중앙메인프레임(MF)의 후방에 설치되어 있다.
한편, 전방프레임(200)은 전방메인프레임(FF)의 상측에 설치되고 있으며, 후방프레임(300)은 후방 메인프레임(RF)의 상측에 설치된다.
루프프레임(400)은 전방프레임(200) 및 후방프레임(300) 사이를 서로 연결하면서 중앙메인프레임(MF)의 상부에 배치된다.
보다 상세하게는, 후술하겠지만, 루프프레임(400)의 전단은 전방프레임(200)에 고정되고 있고, 루프프레임(400)의 후단은 후방프레임(300)에 고정된다.
물론, 도 1처럼 루프프레임(400)은 전단과 후단만 고정되는 것은 아니며 이에 대하여는 뒤에서 상술한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전체 상면도다.
전방프레임(200)에는 우측에 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R) 및 좌측에 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)가 각각 마련되고 있다.
후방프레임(300)에는 우측에 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R) 및 좌측에 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)가 각각 마련되고 있다.
우측 루프레일프레임(410R)이 우측에서 길이방향에 대하여 소정의 각도를 가진 채 배치되며, 420L는 우측에서 길이방향에 대하여 소정의 각도를 가진 채 배치되고 있다.
도 2처럼 위에서 보았을 때, 전방으로 향할수록 우측 루프레일프레임(410R) 및 좌측 루프레일프레임(410L)이 서로 멀어지도록 벌어지고 있으며, 후방으로 갈수록 우측 루프레일프레임(410R) 및 좌측 루프레일프레임(410L)이 서로 가까워지도록 인접되고 있다.
보다 상세하게는, 우측 루프레일프레임(410R)의 전단은 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)의 우측에 위치되고, 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단은 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)의 좌측에 위치되어 있다.
바꿔 말해서, 우측 루프레일프레임(410R)의 전단과 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단 사이의 거리가 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R) 및 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 사이의 거리보다 멀다.
한편, 우측 루프레일프레임(410R)의 후단은 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)의 좌측에 위치되고, 좌측 루프레일프레임(410L)의 후단은 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)의 우측에 위치되어 있다.
바꿔 말해서, 우측 루프레일프레임(410R)의 후단과 좌측 루프레일프레임(410L)의 후단 사이의 거리가 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R) 및 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L) 사이의 거리보다 가깝다.
한편, 루프프레임(400)에는 우측 루프레일프레임(410R) 및 좌측 루프레일프레임(410L)을 서로 횡방향 연결하는 부재들이 마련되고 있는데, 카울프레임(451), 전면유리프레임(452), 루프헤더프레임(453), 제1 루프 어퍼프레임(454), 제2 루프 어퍼프레임(455) 및 제1 루프 후방프레임(456) 이 바로 그것들로서 이들은 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임에서 후륜휠 및 서스펜션부가 장착된 후면 모습이다.
우측 B필러부 어퍼프레임(413R)은 전단이 우측 A필러부 어퍼프레임(412R)의 상단에 연결된다.
우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R)은 루프프레임(400)의 상단을 이룰 수 있으며, 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R) 소정의 곡률을 가진 채로 아치형일 수 있는데, 이와 같은 아치형 구조는 탑승 공간인 케빈의 상부 공간을 확보할 뿐만 아니라, 충격력을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있도록 돕는다.
제1 후방 가로빔(331)은 후방프레임(300)의 후단을 이룬다.
좌측 후륜부(510L)는 좌측 후륜 서스펜션부(530L)의 하단에 연결되며, 우측 후륜부(510R)는 우측 후륜 서스펜션부(530R)의 하단에 각각 연결된다.
우측 후륜 서스펜션부(530R)는 우측 후륜부(510R)의 충격과 진동을 흡수하며, 좌측 후륜 서스펜션부(530L)는 좌측 후륜부(510L)의 충격과 진동을 흡수할 수 있다.
한편, 가로연결부재(520)가 제1 후방 메인수직프레임(RF-1)과 제2 후방 메인수직프레임(RF-2) 에 고정되면서 가로연결부재(520)의 좌측단이 좌측 후륜 서스펜션부(530L)를 지지하고, 가로연결부재(520)의 우측단이 좌측 후륜 서스펜션부(530L)를 지지하고 있다.
우측 후륜부(510R) 및 좌측 후륜부(510L)는 후술하는 구동모터(102) 및 감속기(103)에 의해 구동될 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF) 및 후방 메인프레임(RF)을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)이다.
배터리(101)는 중앙메인프레임(MF)에 탑재되고 있다.
한편, 후방 메인프레임(RF)에는 후측에 인접되어 수직으로 형성된 제1 후방 메인수직프레임(RF-1) 및 제2 후방 메인수직프레임(RF-2)이 서로 소정 거리 이격된 채로 마련된다.
제1 후방프레임 브라켓부(RF-b1)는 후방 메인프레임(RF)의 우측에 마련되고, 제2 후방프레임 브라켓부(RF-b2)는 후방 메인프레임(RF)의 좌측에 마련된다.
보다 상세하게는, 제1 후방프레임 브라켓부(RF-b1)는 제1 후방 메인수직프레임(RF-1) 보다 전방에 치우쳐 위치되고, 제2 후방프레임 브라켓부(RF-b2)는 제2 후방 메인수직프레임(RF-2) 보다 전방에 치우쳐 위치된다.
구동모터(102) 및 감속기(103)가 후방 메인프레임(RF)에 탑재되는데, 이 때, 구동모터(102)가 제1 후방프레임 브라켓부(RF-b1)에 의해 고정되고, 감속기(103)가 제2 후방프레임 브라켓부(RF-b2)에 의해 고정될 수 있다.
보다 상세하게는 구동모터(102)는 회전축(미도시)이 횡방향으로 배치되고 있으며, 회전축의 단부는 좌측을 향한다.
구동모터(102) 및 감속기(103)는 서로 연결되어 있으며, 감속기(103)는 구동모터(102)의 구동을 입력받아 소정의 감속비를 적용해 우측 후륜부(510R), 좌측 후륜부(510L)로 구동력을 출력한다.
후방 메인프레임(RF)은 외부 충격으로부터 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호한다.
또한, 제1 후방 메인수직프레임(RF-1) 및 제2 후방 메인수직프레임(RF-2)은 후방 충격으로부터 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호할 수 있게 된다.
다음으로 전방프레임(200)를 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전방프레임(200)이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전방프레임(200)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 모습이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)이 결합된 모습이다.
전방프레임(200)은 전방프레임(202)가 전방메인프레임(FF)의 후방에 결합되고, 전방메인프레임 우측 결합부(291R) 및 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)이 각각 전방메인프레임(FF)의 전방 우측과 전방메인프레임(FF)의 전방 좌측에 결합된다.
중앙메인프레임 우측 결합부(202R) 및 중앙메인프레임 좌측 결합부(202L), 전방메인프레임 우측 결합부(291R) 및 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)는 전체적으로 수직방향으로 배치되고 있다.
중앙메인프레임 좌측 결합부(202L)의 상부의 우측단에는 제2 가로 단빔부(204)가 횡방향으로 연결되며, 제2 가로 단빔부(204)의 우측 단부에는 제2 내측 세로 단빔부(206)가 종방향으로 연결된다.
다시 말해, 제2 가로 단빔부(204) 및 제2 내측 세로 단빔부(206)는 서로 직각 연결되고 있다.
제2 외측 세로 단빔부(208)는 중앙메인프레임 좌측 결합부(202L)의 상부의 전단에서 제2 내측 세로 단빔부(206)와 소정 거리 이격된 채로 제2 내측 세로 단빔부(206)와 나란하도록 종방향으로 연결되고 있다.
한편, 중앙메인프레임 우측 결합부(202R)의 상부의 좌측단에는 제1 가로 단빔부(203)가 횡방향으로 연결되며, 제1 가로 단빔부(203)의 좌측 단부에는 제1 내측 세로 단빔부(205)가 종방향으로 연결된다.
다시 말해, 제1 가로 단빔부(203) 및 제1 내측 세로 단빔부(205)는 서로 직각 연결되고 있다.
제1 외측 세로 단빔부(207)는 중앙메인프레임 우측 결합부(202R)의 상부의 전단에서 제1 내측 세로 단빔부(205)와 소정 거리 이격된 채로 제1 내측 세로 단빔부(205)와 나란하도록 종방향으로 연결되고 있다.
한편, 제1 가로 장빔부(220)는 횡방향으로 마련되며, 제1 내측 세로 단빔부(205), 제2 내측 세로 단빔부(206), 제1 외측 세로 단빔부(207) 및 제2 외측 세로 단빔부(208)가 각각 제1 가로 장빔부(220)의 후단에 고정 결합되고 있다.
보다 상세하게는 제1 가로 장빔부(220)의 좌측단은 제2 외측 세로 단빔부(208)의 좌측단과 종방향으로 동일면에 위치될 수 있다.
한편, 제1 가로 장빔부(220)의 전면에는 제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233), 제4 변형유도빔(234)이 각각 서로 소정거리 이격된 채로 종방향으로 전방을 향해 설치되고 있다.
제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)은 서로 동일한 구조이며 크기 형상이 모두 동일할 수 있다.
이 때, 제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234) 각각에는 접힘유도부가 형성됨으로써 접힘유도부에 의해 전방프레임(200)에 가해지는 충격력을 x, y, z 방향으로 효과적으로 분산시킬 수 있다.
접힘유도부는 소정의 주름이 부재에 형성된 것으로, 충격시 주름이 접히면서 충격력을 분산시키면서 흡수하는 기능을 수행한다.
제2 가로 장빔부(240)는 제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)의 각각의 전단에 결합되고 있으며, 전체적으로 횡방향으로 배치된다.
보다 상세하게는, 제2 가로 장빔부(240)는 제1 가로 장빔부(220)와 서로 나란하게 배치될 수 있다.
바꿔 말하면, 제1 변형유도빔(231), 제2 변형유도빔(232), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)은 각각 제1 가로 장빔부(220)와 제2 가로 장빔부(240) 사이를 연결하도록 설치되고 있는 것이다.
이 때, 제1 변형유도빔(231)는 제1 가로 장빔부(220)의 우측 단부에 인접된 전단에 결합되며, 제4 변형유도빔(234)은 제1 가로 장빔부(220)의 좌측 단부에 인접된 전단에 결합되고 있다.
제2 변형유도빔(232)은 제1 변형유도빔(231)에 대하여 좌측으로 소정 거리 이격되어 배치되며, 제3 변형유도빔(233)은 제4 변형유도빔(234)에 대하여 우측으로 소정 거리 이격되어 배치되고 있다.
이 때, 제1 변형유도빔(231)과 제2 변형유도빔(232) 사이의 거리와 제3 변형유도빔(233)과 제4 변형유도빔(234) 사이의 거리는 서로 동일한 것이 바람직할 수 있다.
한편, 제2 변형유도빔(232)과 제3 변형유도빔(233) 사이의 거리는 제1 변형유도빔(231)과 제2 변형유도빔(232) 사이의 거리 또는 제3 변형유도빔(233)와 제4 변형유도빔(234) 사이의 거리 보다 큰 것이 바람직할 수 있다.
우측 체결 브라켓부(250R) 및 좌측 체결 브라켓부(250L)는 제1 가로 장빔부(220)의 상단에서 횡방향으로 소정의 길이를 가진 채 마련될 수 있다.
보다 상세하게는, 우측 체결 브라켓부(250R)는 제1 가로 장빔부(220)의 우측 상단에 마련되고, 좌측 체결 브라켓부(250L)는 제1 가로 장빔부(220)의 좌측 상단에 마련된다.
우측 체결 브라켓부(250R) 및 좌측 체결 브라켓부(250L)는 서로 동일 형상일 수 있으며, 둘다 중공 각관으로 형성될 수 있기 때문에 경량화에 도움이 된다.
우측 체결 브라켓부(250R)는 우측단이 제1 가로 장빔부(220)의 우측단과 동일 평편상에 위치될 수 있으며, 우측 체결 브라켓부(250R)는 좌측단이 제2 변형유도빔(232)의 우측단과 동일 평편상에 위치될 수 있다.
좌측 체결 브라켓부(250L)는 좌측단이 제1 가로 장빔부(220)의 좌측단과 동일 평편상에 위치될 수 있으며, 좌측 체결 브라켓부(250L)는 우측단이 제3 변형유도빔(233)의 좌측단과 동일 평편상에 위치될 수 있다.
카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)는 좌측 체결 브라켓부(250L)의 상단에서 수직으로 설치되고 있고, 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)는 제2 가로 장빔부(240)의 상단에서 수직하게 설치되어 있다.
보다 상세하게는 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)는 좌측 체결 브라켓부(250L)의 횡방향 중앙으로부터 우측으로 치우친 위치에서 수직하게 설치되고 있고, 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)는 제4 변형유도빔(234) 보다 제3 변형유도빔(233)에 더 치우친 위치에서 제2 가로 장빔부(240) 상단에 설치되고 있는 것이다.
다시 말해서, 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)의 좌측면과 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)의 좌측면을 서로 연결한 가상의 면은 제4 변형유도빔(234)의 좌측면과 평행한 면일 수 있는 것이다.
한편, 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)는 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)의 상단과 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)의 상단을 서로 연결한다.
이 때, 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)의 수직 길이가 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)의 수직 길이 보다 더 길게 형성되기 때문에 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)는 경사를 가질 수 있다.
카울프레임 좌측 지지프레임의 지지부(264L)는 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)의 후단으로부터 후방으로 갈수록 수직 방향의 높이가 낮아지도록 경사져 마련되어 자유단을 이루고 있다.
카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)의 경사는 카울프레임 좌측 지지프레임의 지지부(264L)의 경사보다 완만할 수 있다.
한편, 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)의 전단은 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L)보다 전방으로 돌출되도록 연장되어 자유단을 이룬다.
카울프레임 우측 지지프레임의 제3 수직부(263R)은 제1 가로 단빔부(203)의 우측 상단에서 수직으로 설치되고, 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)는 우측 체결 브라켓부(250R)의 상단에서 수직으로 설치되며, 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)는 제2 가로 장빔부(240)의 상단에서 수직하게 설치되어 있다.
보다 상세하게는 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)는 우측 체결 브라켓부(250R)의 횡방향 중앙으로부터 좌측으로 치우친 위치에서 수직하게 설치되고 있고, 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)는 제1 변형유도빔(231) 보다 제2 변형유도빔(232)에 더 치우친 위치에서 제2 가로 장빔부(240) 상단에 설치되고 있는 것이다.
다시 말해서, 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)의 좌측면과 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)의 좌측면을 서로 연결한 가상의 면은 제4 변형유도빔(234)의 우측면과 평행한 면일 수 있는 것이다.
한편, 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)는 카울프레임 우측 지지프레임의 제3 수직부(263R) 및 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)의 상단과 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)의 상단을 서로 연결한다.
이 때, 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)의 수직 길이가 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)의 수직 길이 보다 더 길게 형성되기 때문에 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)는 경사를 가질 수 있다.
카울프레임 우측 지지프레임의 지지부(265R)는 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)의 후단으로부터 후방으로 갈수록 수직 방향의 높이가 낮아지도록 경사져 마련되어 자유단을 이루고 있다.
카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)의 경사는 카울프레임 우측 지지프레임의 지지부(265R)의 경사보다 완만할 수 있다.
한편, 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)의 전단은 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R)보다 전방으로 돌출되도록 연장되어 자유단을 이룬다.
대시보드 좌측 지지프레임의 수직부(271L)는 제2 가로 단빔부(204) 및 제2 내측 세로 단빔부(206)가 서로 교차되는 지점에서 수직으로 설치되고 있다.
대시보드 좌측 지지프레임의 수직부(271L)의 길이는 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부(261L) 또는 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부(262L)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
대시보드 좌측 지지프레임의 경사부(272L)는 일단이 제1 가로 장빔부(220)와 제2 내측 세로 단빔부(206)이 교차되는 지점에서 제1 가로 장빔부(220) 또는 제2 내측 세로 단빔부(206)에 설치될 수 있고, 대시보드 좌측 지지프레임의 경사부(272L)의 하면 중 어느 지점은 대시보드 좌측 지지프레임의 수직부(271L)의 상단에 고정될 수 있다.
이때, 대시보드 좌측 지지프레임의 수직부(271L)의 높이로 인하여 대시보드 좌측 지지프레임의 경사부(272L)는 소정의 경사를 가질 수 있고, 이 때의 경사는 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)의 경사 보다 더 크게 형성될 수 있다.
대시보드 좌측 지지프레임의 경사부(272L)의 상단은 대시보드 좌측 지지프레임의 가로 연결부(273)가 연결되고 있다.
대시보드 우측 지지프레임의 수직부(271R)는 제1 가로 단빔부(203) 및 제1 내측 세로 단빔부(205)가 서로 교차되는 지점에서 수직으로 설치되고 있다.
대시보드 우측 지지프레임의 수직부(271R)의 길이는 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부(261R) 또는 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부(262R)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
대시보드 우측 지지프레임의 경사부(272R)는 일단이 제1 가로 장빔부(220)와 제1 내측 세로 단빔부(205)가 교차되는 지점에서 제1 가로 장빔부(220) 또는 제1 내측 세로 단빔부(205)에 설치될 수 있고, 대시보드 우측 지지프레임의 경사부(272R)의 하면 중 어느 지점은 대시보드 우측 지지프레임의 수직부(271R)의 상단에 고정될 수 있다.
이때, 대시보드 우측 지지프레임의 수직부(271R)의 높이로 인하여 대시보드 우측 지지프레임의 경사부(272R)는 소정의 경사를 가질 수 있고, 이 때의 경사는 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부(264R)의 경사 보다 더 크게 형성될 수 있다.
대시보드 우측 지지프레임의 경사부(272R)의 상단은 대시보드 좌측 지지프레임의 가로 연결부(273)가 연결되고 있다.
다시 말해, 대시보드 좌측 지지프레임의 가로 연결부(273)는 일측이 대시보드 좌측 지지프레임의 경사부(272L)에 연결되고 타측이 대시보드 우측 지지프레임의 경사부(272R)에 연결되며, 전체적으로 횡방향으로 배치되어 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전방프레임(200)에는 전방프레임 상층 탑재부(210a), 전방프레임 중층 탑재부(210b) 및 전방프레임 하층 탑재부(210c)가 마련될 수 있다.
전방프레임 상층 탑재부(210a)는 전방프레임 중층 탑재부(210b) 및 전방프레임 하층 탑재부(210c) 보다 상부에 배치되며, 전방프레임 중층 탑재부(210b)는 전방프레임 하층 탑재부(210c) 보다 상부에 배치되고 있다.
전방프레임 상층 탑재부(210a)는 제1 전방프레임 상층 탑재부(210a-1) 및 제2 전방프레임 상층 탑재부(210a-2)를 포함할 수 있다.
제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)는 하단이 제1 가로 장빔부(220)에 고정될 수 있고, 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)는 하단이 제2 가로 장빔부(240)에 고정될 수 있으며, 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)와 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)는 제1 가로 장빔부(220) 및 제2 가로 장빔부(240)의 사이 공간에서 서로 연결되어 형성되고 있다.
전방프레임 상층 탑재부(210a)는 전체적으로 제2 변형유도빔(232)보다 제3 변형유도빔(233)에 가깝도록 치우쳐 마련되고 있다.
보다 상세하게는 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)의 개구가 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)의 개구보다 작으며, 보다 구체적으로는 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)의 상단면적이 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)의 상단 면적보다 작을 수 있다.
한편, 전방프레임 중층 탑재부(210b)는 제1 가로 장빔부(220) 및 제2 가로 장빔부(240)의 하부에서 제1 가로 장빔부(220) 및 제2 가로 장빔부(240)를 서로 연결하는 평면과 평행하도록 배치되고 있다.
보다 상세하게는 전방프레임 중층 탑재부(210b)는 후단에서 서로 소정의 거리 이격된 채로 상부를 향해서 직각으로 꺾여 제1 가로 장빔부(220)의 전면에 고정되는 제1 전방프레임 중층 탑재부(210b-1) 및 제2 전방프레임 중층 탑재부(210b-2)를 포함할 수 있고, 전단이 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)의 후면과 전방메인프레임 우측 결합부(291R)의 후면에 각각 연결되고 있다.
전방프레임 중층 탑재부(210b)의 개구는 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)의 개구 또는 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)의 개구보다 크게 형성될 수 있으며, 전방프레임 중층 탑재부(210b)의 상면 면적은 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)의 상면면적과 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)의 상면면적의 합보다 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
전방프레임 하층 탑재부(210c)는 전방프레임 중층 탑재부(210b)의 하부에서 전방프레임 중층 탑재부(210b)와 평행하도록 배치되어 있다.
보다 상세하게는, 전방프레임 하층 탑재부(210c)는 전방 좌측단이 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)의 우측면에 고정되고, 전방 우측단은 전방메인프레임 우측 결합부(291R)의 좌측면에 고정된다.
전방프레임 하층 탑재부(210c)의 개구는 전방프레임 중층 탑재부(210b)의 개구보다 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있고, 전방프레임 하층 탑재부(210c)의 상면 면적은 전방프레임 중층 탑재부(210b)의 상면 면적보다 더 큰 것이 바람직할 수 있다.
한편, 전방프레임(200)에는 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 및 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)가 마련되어 있다.
전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)는 제1 가로 장빔부(220), 제2 가로 장빔부(240), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)으로 둘러싸인 영역에 위치될 수 있다.
이 때, 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)의 전단은 제1 가로 장빔부(220), 제2 가로 장빔부(240), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)으로 둘러싸인 영역에 위치될 수 있는데, 보다 상세하게는 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)의 전단과 제2 가로 장빔부(240), 제3 변형유도빔(233) 및 제4 변형유도빔(234)이 이루는 영역은 개구부를 이룰 수 있게 된다.
한편, 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)의 후단은 제1 가로 장빔부(220)의 하단에 고정될 수 있고, 좌측단은 제4 변형유도빔(234)에 고정될 수 있으며, 우측단은 제3 변형유도빔(233)에 고정될 수 있다.
전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)에는 상하로 관통된 환형의 통공이 마련되고 있다.
전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)는 제1 가로 장빔부(220), 제2 가로 장빔부(240), 제1 변형유도빔(231) 및 제2 변형유도빔(232)으로 둘러싸인 영역에 위치될 수 있다.
이 때, 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)의 전단은 제1 가로 장빔부(220), 제2 가로 장빔부(240), 제1 변형유도빔(231) 및 제2 변형유도빔(232)으로 둘러싸인 영역에 위치될 수 있는데, 보다 상세하게는 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)의 전단과 제2 가로 장빔부(240), 제1 변형유도빔(231) 및 제2 변형유도빔(232)이 이루는 영역은 개구부를 이룰 수 있게 된다.
한편, 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)의 후단은 제1 가로 장빔부(220)의 하단에 고정될 수 있고, 좌측단은 제2 변형유도빔(232)에 고정될 수 있으며, 우측단은 제1 변형유도빔(231)에 고정될 수 있다.
전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)에도 상하로 관통된 환형의 통공이 마련되고 있다.
한편, 전방프레임(200)에는 최전방에 최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔(294), 최전방 전방프레임 좌측 수직빔(295L), 최전방 전방프레임 우측 수직빔(295R) 및 최전방 전방프레임 상부 가로 연결빔(296)이 마련될 수 있다.
이 때, 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)가 제2 가로 장빔부(240)의 좌측 전면에서 전방을 향해 설치되고 있으며, 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)가 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)로부터 소정거리 이격된채로 제2 가로 장빔부(240)의 우측 전면에서 전방을 향해 설치되고 있다.
카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)와 카울프레임 우측 지지프레임의 제3 수직부(263R)는 각각 충격흡수를 위한 주름변형부를 가진채로 서로 동형일 수 있으며, 서로 평행하게 배치되고 있다.
최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔(294)은 후면이 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부(263L)와 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R)의 전면에 각각 연결되고 있다.
최전방 전방프레임 좌측 수직빔(295L)은 264의 좌측 상단에서 수직하게 연결되고 있고, 최전방 전방프레임 우측 수직빔(295R)은 264의 우측 상단에서 수직하게 연결된다.
한편, 최전방 전방프레임 상부 가로 연결빔(296)은 최전방 전방프레임 우측 수직빔(295R)의 상단과 최전방 전방프레임 좌측 수직빔(295L)의 상단을 횡방향으로 서로 연결하고 있다.
따라서, 전방 충격시 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R), 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L), 최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔(294), 최전방 전방프레임 우측 수직빔(295R) 및 최전방 전방프레임 좌측 수직빔(295L)로부터 입력되는 충격력은 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R) 및 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L)에 의해 효과적으로 분산흡수 가능해진다.
최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L) 및 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R)는 제2 가로 장빔부(240)에서 전방메인프레임 좌측 결합부(291L) 및 전방메인프레임 우측 결합부(291R)이 설치된 양지점 사이에 고정되고 있다.
바꿔 말해서, 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)가 제2 가로 장빔부(240)에 고정된 지점은 전방프레임(200)를 전체적으로 상부에서 수직 하방향으로 바라볼 때, 제3 변형유도빔(233)과 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L) 사이 지점에 위치될 수 있는 것이다.
또한, 전방메인프레임 우측 결합부(291R)가 제2 가로 장빔부(240)에 고정된 지점은 전방프레임(200)를 전체적으로 상부에서 수직 하방향으로 바라볼 때, 제2 변형유도빔(232)과 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R) 사이 지점에 위치될 수 있는 것이다.
한편, 전방 좌측 돌출 프레임(292L)이 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)의 전면에서 전방을 향해 "ㄷ"형상으로 돌출되어 형성되고 있고, 전방 우측 돌출 프레임(292R)은 전방메인프레임 우측 결합부(291R)의 전면에서 전방을 향해 "ㄷ" 형상으로 돌출되어 형성되고 있다.
전방 좌측 돌출 프레임(292L)과 전방 우측 돌출 프레임(292R) 사이의 거리는 최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔(294)의 길이보다 같거나 큰 것이 바람직할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이 VCU(105)는 제1 전방프레임의 상층 탑재부(210a-1)에 고정될 수 있고, PDU(106)는 제2 전방프레임의 상층 탑재부(210a-2)에 고정될 수 있으며, LDC(107)는 전방프레임 중층 탑재부(210b)에 고정될 수 있고, OBC(108)는 전방프레임 하층 탑재부(210c)에 각각 고정될 수 있다.
전술한 바와 같이 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)는 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R), 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L), 최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔(294), 최전방 전방프레임 우측 수직빔(295R) 및 최전방 전방프레임 좌측 수직빔(295L), 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔(293R) 및 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔(293L)에 의해 외부 충격력으로부터 보호가 가능해진다.
여기다
도 8과 같이, 전방프레임(200)의 중앙메인프레임 좌측 결합부(202L) 하측이 중앙메인프레임(MF)의 전방 좌측 상단에 고정된다.(중앙메인프레임 좌측 결합부(202R)의 하측은 중앙메인프레임(MF)의 전방 우측 상단에 고정됨)
전방프레임(200)의 전방메인프레임 좌측 결합부(291L)가 전방메인프레임(FF)의 상부에 고정되며, 전방메인프레임 우측 결합부(291R)의 하측이 전방메인프레임(FF)의 상부에 각각 고정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 후방프레임(300)이다.
후방프레임(300)은 수직 방향의 부재로 메인측면빔(310)을 포함하고, 횡방향(가로) 부재로 제1 후방 가로빔(331) 및 제2 후방 가로빔(332)을 포함하며, 종방향(세로) 부재로 제1 후방 세로빔(333), 제2 후방 세로빔(334), 우측 측면 상부 세로빔(340R), 우측 측면 상부 경사빔(350R)을 포함하며, 경사부재로 좌측 측면 상부 세로빔(340L) 및 좌측 측면 상부 경사빔(350L)을 포함할 수 있다.
또한, 후방프레임(300)은 제1 후륜 서스펜션 마운트 지지부(371), 제2 후륜 서스펜션 마운트 지지부(372), 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R) 및 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)를 포함할 수 있다.
또한, 인버터 장착 브라켓부(320)가 후방프레임(300)에 마련되고 있다.
메인측면빔(310)은 서로 동형인 우측 메인측면빔(310R) 및 좌측 메인측면빔(310L)을 포함한다.
보다 상세하게는, 좌측 메인측면빔(310L)은 하단으로부터 소정 거리 수직하게 연장되다가 후방을 향해 소정의 각도를 가진채 연장되어 있다.
좌측 측면 상부 세로빔(340L)은 전단이 좌측 메인측면빔(310L)의 상단과 연결되며, 타단이 좌측 측면 상부 경사빔(350L)과 연결된다.
좌측 측면 상부 경사빔(350L)은 후방으로 갈수록 우측으로 경사를 가지며, 후단에는 횡방향으로 배치된 제1 후방 가로빔(331)의 좌측 전면부에 결합되어 있다.
또한, 우측 메인측면빔(310R)은 하단으로부터 소정 거리 수직하게 연장되다가 후방을 향해 소정의 각도를 가진채 연장되어 있다.
우측 측면 상부 세로빔(340R)은 전단이 우측 메인측면빔(310R)의 상단과 연결되며, 타단이 우측 측면 상부 경사빔(350R)과 연결된다.
우측 측면 상부 경사빔(350R)은 후방으로 갈수록 좌측으로 경사를 가지며, 후단에는 횡방향으로 배치된 제1 후방 가로빔(331)의 좌측 전면부에 결합되어 있다.
한편, 제2 후방 가로빔(332)은 제1 후방 가로빔(331)과 평행한 채로 제1 후방 가로빔(331)에 대하여 전방에서 횡방향으로 배치되고 있으며, 제2 후방 가로빔(332)의 좌측단은 좌측 측면 상부 세로빔(340L)의 우측면에 고정되고, 제2 후방 가로빔(332)의 우측단은 우측 측면 상부 세로빔(340R)의 좌측면에 고정되고 있다.
제2 후방 가로빔(332)의 길이가 제1 후방 가로빔(331)의 길이 보다 길게 형성되고 있다.
한편, 제1 후방 세로빔(333) 및 제2 후방 세로빔(334)은 서로 소정 거리 이격된 채로 종방향으로 배치되면서 제1 후방 가로빔(331) 및 제2 후방 가로빔(332)을 서로 연결한다.
보다 상세하게는 제1 후방 세로빔(333)은 일단이 제2 후방 가로빔(332)의 우측 후면에 고정되고, 타단은 제1 후방 가로빔(331)의 우측 전면에 고정되고 있다.
제2 후방 세로빔(334)은 일단이 제2 후방 가로빔(332)의 좌측 후면에 고정되고, 타단은 제1 후방 가로빔(331)의 좌측 전면에 고정되고 있다.
한편, 인버터 장착 브라켓부(320)는 제1 후방 가로빔(331), 제2 후방 가로빔(332), 제1 후방 세로빔(333) 및 제2 후방 세로빔(334)으로 둘러싸인 영역에 배치되도록 마련되고 있다.
보다 상세하게는, 인버터 장착 브라켓부(320)는 제1 후방 세로빔(333) 보다 제2 후방 세로빔(334)에 치우쳐 마련되고 있다.
즉, 인버터 장착 브라켓부(320)는 내부가 전체적으로 직사각형 개구를 가지는 직사각 테두리 형태의 트레이다.
인버터 장착 브라켓부(320)는 서로 이격된 한 쌍의 전단 연장부가 제2 후방 가로빔(332)의 하면에 고정되고, 서로 이격된 한 쌍의 후단 연장부는 수직하게 꺾여 제1 후방 가로빔(331)의 전면에 고정되고 있다.
한편, 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)는 제2 후방 가로빔(332), 좌측 측면 상부 세로빔(340L), 좌측 측면 상부 경사빔(350L), 제2 후방 세로빔(334), 및 제1 후방 가로빔(331)에 의해 둘러싸인 공간에 배치되고 있다.
보다 상세하게는, 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)는 우측단이 제2 후방 세로빔(334)에 고정되고, 좌측단은 좌측 측면 상부 세로빔(340L)에 고정되며, 전면은 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)에 고정될 수 있다.
좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L) 후단과 제1 후방 가로빔(331), 제2 후방 세로빔(334), 좌측 측면 상부 세로빔(340L) 및 좌측 측면 상부 경사빔(350L)으로 둘러싸여 형성시키는 부분은 개구부일 수 있다.
좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)에는 환형의 개구가 마련되고 있다.
또한, 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)는 제2 후방 가로빔(332), 우측 측면 상부 세로빔(340R), 우측 측면 상부 경사빔(350R), 제1 후방 세로빔(333), 및 제1 후방 가로빔(331)에 의해 둘러싸인 공간에 배치되고 있다.
보다 상세하게는, 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)는 우측단이 제1 후방 세로빔(333)에 고정되고, 좌측단은 우측 측면 상부 세로빔(340R)에 고정되며, 전면은 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)에 고정될 수 있다.
우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R) 후단과 제1 후방 가로빔(331), 제1 후방 세로빔(333), 우측 측면 상부 세로빔(340R) 및 우측 측면 상부 경사빔(350R)로 둘러싸여 형성시키는 부분은 개구부일 수 있다.
우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)에도 환형의 개구가 마련되고 있다.
한편, 제1 후륜 서스펜션 마운트 지지부(371)는 상단이 제2 후방 가로빔(332)의 우측 하단에 연결되고 타단은 아래로 갈수록 전방으로 향하도록 경사를 가진 채 연장되어 있다.
제2 후륜 서스펜션 마운트 지지부(372)는 상단이 제2 후방 가로빔(332)의 좌측 하단에 연결되고 타단은 아래로 갈수록 전방으로 향하도록 경사를 가진 채 연장되어 있다.
제1 후륜 서스펜션 마운트 지지부(371) 및 제2 후륜 서스펜션 마운트 지지부(372)는 서로 동형이며, 제1 후륜 서스펜션 마운트 지지부(371) 및 제2 후륜 서스펜션 마운트 지지부(372) 사이의 폭은 우측 메인측면빔(310R) 및 좌측 메인측면빔(310L) 사이의 폭 보다 좁다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 후방프레임(300)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 모습이다.
인버터 장착 브라켓부(320)는 후방프레임(300)에 마련된 인버터 장착 브라켓부(320)에 설치돌 수 있다.
인버터 장착 브라켓부(320)는 메인측면빔(310), 제1 후방 가로빔(331), 제2 후방 가로빔(332), 제1 후방 세로빔(333), 제2 후방 세로빔(334), 좌측 측면 상부 세로빔(340L), 우측 측면 상부 세로빔(340R), 좌측 측면 상부 경사빔(350L) 및 우측 측면 상부 경사빔(350R)에 의해 후방 충격으로부터 보호될 수 있다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF)와 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF)과 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에서 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 추가 결합된 모습이다.
좌측 메인측면빔(310L)은 중앙메인프레임(MF)의 후방 좌측 상단에 결합되며, 우측 메인측면빔(310R)은 중앙메인프레임(MF)의 후방 우측 상단에 결합된다.
시트프레임(SF)이 중앙메인프레임(MF)에 횡방향으로 설치된다.
보다 상세하게는 시트프레임(SF)은 후단이 좌측 메인측면빔(310L)과 우측 메인측면빔(310R) 사이를 연결하는 가상의 선과 동일 선상에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 시트프레임(SF)의 전단은 중앙메인프레임(MF)의 종방향 길이의 1/2 지점에 위치되는 것이 바람직할 수 있다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 루프프레임(400)이다.
루프프레임(400)은 서로 소정 거리 이격되는 좌측 루프레일프레임(410L) 및 우측 루프레일프레임(410R)을 포함하고, 좌측 루프레일프레임(410L) 및 우측 루프레일프레임(410R)을 서로 횡방향으로 연결하는 카울프레임(451), 전면유리프레임(452), 루프헤더프레임(453), 제1 루프 어퍼프레임(454), 제2 루프 어퍼프레임(455), 제1 루프 후방프레임(456)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 좌측 루프레일프레임(410L)은 좌측 전방프레임 고정부(411L), 우측 A필러부 어퍼프레임 (412L), 좌측 B필러부 어퍼프레임(413L) 및 좌측 C필러부 어퍼프레임(414L)를 포함할 수 있다.
좌측 전방프레임 고정부(411L)은 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단을 형성하며, 판상의 결합부 형상을 가질 수 있다.
좌측 A필러부 어퍼프레임(412L)은 좌측 전방프레임 고정부(411L)로부터 상방향으로 갈수록 소정의 완만한 곡률을 가진채 연장된다.
좌측 B필러부 어퍼프레임(413L)은 좌측 A필러부 어퍼프레임(412L)의 상단에서 연결되며 차량의 전방 천정을 이루는 프레임일 수 있다.
좌측 C필러부 어퍼프레임(414L)은 좌측 B필러부 어퍼프레임(413L)의 후단에 연결되며 차량의 후방 천정을 이루는 프레임일 수 있다.
좌측 C필러부 어퍼프레임(414L)의 후방 하면에는 좌측 C필러프레임(440L)의 상단이 결합되고 있다.
또한, 우측 루프레일프레임(410R)은 우측 전방프레임 고정부(411R), 우측 A필러부 어퍼프레임 (412R), 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R)을 포함할 수 있다.
우측 전방프레임 고정부(411R)는 우측 루프레일프레임(410R)의 전단을 형성하며, 판상의 결합부 형상을 가질 수 있다.
우측 A필러부 어퍼프레임(412R)은 우측 전방프레임 고정부(411R)로부터 상방향으로 갈수록 소정의 완만한 곡률을 가진 채 연장된다.
우측 B필러부 어퍼프레임(413R)은 우측 A필러부 어퍼프레임(412R)의 상단에서 연결되며 차량의 전방 천정을 이루는 프레임일 수 있다.
우측 C필러부 어퍼프레임(414R)은 우측 B필러부 어퍼프레임(413R)의 후단에 연결되며 차량의 후방 천정을 이루는 프레임일 수 있다.
우측 C필러부 어퍼프레임(414R)의 후방 하면에는 우측 C필러프레임(440R)의 상단이 결합되고 있다.
한편, 카울프레임(451)은 좌측단이 좌측 전방프레임 고정부(411L) 및 좌측 A필러부 어퍼프레임(412L) 사이에 결합되고, 우측단이 우측 전방프레임 고정부(411R) 및 우측 A필러부 어퍼프레임(412R) 사이에 결합되고 있다.
전면유리프레임(452)은 카울프레임(451) 보다 상부에 마련되고, 좌측단이 좌측 전방프레임 고정부(411L) 및 좌측 A필러부 어퍼프레임(412L) 사이에 결합되고, 우측단이 우측 전방프레임 고정부(411R) 및 우측 A필러부 어퍼프레임(412R) 사이에 결합되고 있다.
한편, 제1 단편부(461)는 카울프레임(451)의 중앙과 전면유리프레임(452)의 중앙 사이를 연결한다.
또한, 제2 단편부(462)는 제1 단편부(461)의 좌측에서 카울프레임(451)으로부터 아래로 갈수록 전방을 향해 뻗어 형성되는 자유단부를 가진다.
루프헤더프레임(453)은 좌측단이 좌측 A필러부 어퍼프레임(412L)과 좌측 B필러부 어퍼프레임(413L) 사이에 연결되고, 우측단은 우측 A필러부 어퍼프레임(412R)과 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 사이에 연결된다.
보다 상세하게는 루프헤더프레임(453)은 중앙부로 갈 수록 전방을 향해 완만한 곡률을 가진 채 마련될 수 있고, 전면유리(미도시)가 전면유리프레임(452), 루프헤더프레임(453), 좌측 A필러부 어퍼프레임(412L) 및 우측 A필러부 어퍼프레임(412R)에 의해 지지되도록 설치될 수 있다.
제1 루프 어퍼프레임(454)은 천정을 형성시키는 부분으로서 좌측단이 좌측 B필러부 어퍼프레임(413L) 및 좌측 C필러부 어퍼프레임(414L) 사이에 연결되고, 우측단이 우측 B필러부 어퍼프레임(413R) 및 우측 C필러부 어퍼프레임(414R) 사이에 연결되어 있다.
제2 루프 어퍼프레임(455)은 제1 루프 어퍼프레임(454)로부터 후방으로 이격된 위치에서 마련되며, 좌측단이 좌측 C필러부 어퍼프레임(414L)에 연결되고, 우측단은 우측 C필러부 어퍼프레임(414R)에 연결된다.
제1 루프 후방프레임(456)은 천정의 후단을 형성시키는 부분으로서, 제1 루프 후방프레임(456)의 단폭은 제1 루프 어퍼프레임(454) 및 제2 루프 어퍼프레임(455) 각각의 단폭 보다 크게 형성된 것이 바람직할 수 있다.
또한, 루프프레임(400)은 수직 방향으로 마련되는 좌측 B필러프레임(430L), 우측 B필러프레임(430R), 좌측 C필러프레임(440L) 및 우측 C필러프레임(440R)를 포함할 수 있다.
좌측 B필러프레임(430L)은 좌측 C필러프레임(440L) 보다 전방에 배치되며, 차량의 B필러를 형성한다.
마찬가지로 우측 B필러프레임(430R)은 우측 C필러프레임(440R) 보다 전방에 배치되며, 차량의 B필러를 형성한다.
한편, 좌측 C필러프레임(440L) 및 우측 C필러프레임(440R)은 각각 아래로 갈수록 후방을 향해 연장되도록 소정의 경사를 가질 수 있다.
한편, 제3 단편부(463)는 좌측 B필러프레임(430L) 및 좌측 C필러프레임(440L) 사이를 연결하도록 마련될 수 있어 루프프레임(400)의 좌측 후방부의 강성을 보강시킨다.
제3 단편부(463)가 마련되기 때문에 특히 운전자가 탑승하는 좌측부분의 충격으로부터 운전자 보호를 충실히 할 수 있게 되는 효과가 있다.
제3 단편부(463)는 전체적으로 판형이며, 일부분은 통공이 형성될 수 있다.
또한, 루프프레임(400)은 좌측 C필러 연장부(464L) 및 우측 C필러 연장부(464R)를 더 포함할 수 있다.
좌측 C필러 연장부(464L)는 좌측 C필러프레임(440L)에 고정되며, 장홈부를 적어도 하나 이상 가질 수 있다.
보다 상세하게는 좌측 C필러 연장부(464L)는 전면이 좌측 C필러프레임(440L)의 후면에 고정되며, 상단은 좌측 C필러부 어퍼프레임(414L)의 후측 하면과 제1 루프 후방프레임(456)의 좌측 하단에 각각 결합된다.
또한, 우측 C필러 연장부(464R)는 전면이 우측 C필러프레임(440R)의 후면에 고정되며, 상단은 우측 C필러부 어퍼프레임(414R)의 후측 하면과 제1 루프 후방프레임(456)의 좌측 하단에 각각 결합된다.
제2 루프 후방프레임(457)은 제1 루프 후방프레임(456) 보다 아래에 마련되며, 좌측단이 좌측 C필러 연장부(464L)의 최후측에 고정되고, 우측단은 우측 C필러 연장부(464R)의 최후측에 고정되어 있다.
제3 루프 후방프레임(458)은 제2 루프 어퍼프레임(455) 보다 아래에 마련되며, 좌측단이 좌측 C필러 연장부(464L)의 최하단에 고정되고, 우측단은 우측 C필러 연장부(464R)의 최하단에 고정되어 있다.
제2 루프 후방프레임(457) 및 제3 루프 후방프레임(458)은 후방 충격으로부터 탑승자를 보호한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 결합된 상태에서 루프프레임(400)이 추가 결합된 모습이다.
루프프레임(400)은 좌측 전방프레임 고정부(411L)가 좌측 체결 브라켓부(250L)에 고정되고, 우측 전방프레임 고정부(411R)가 우측 체결 브라켓부(250R)에 고정된다.
또한, 루프프레임(400)은 좌측 B필러프레임(430L)의 하단이 좌측 메인측면빔(310L) 상단에 고정되고, 우측 B필러프레임(430R)의 하단이 우측 메인측면빔(310R) 상단에 고정된다.
또한, 루프프레임(400)은 좌측 C필러프레임(440L)의 하단이 좌측 측면 상부 경사빔(350L) 상면에 고정되고, 우측 C필러프레임(440R)의 하단이 우측 측면 상부 경사빔(350R) 상면에 고정된다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차 프레임의 전방메인프레임(FF), 배터리(101)가 탑재된 중앙메인프레임(MF), 구동모터(102)와 감속기(103)가 설치된 후방 메인프레임(RF)에 VCU(105), PDU(106), LDC(107) 및 OBC(108)가 설치된 전방프레임(200)에 인버터 장착 브라켓부(320)가 설치된 후방프레임(300)이 결합되고, 루프프레임(400)이 추가 결합된 상태에서 전륜휠 및 전륜 서스펜션부와 후륜휠 및 후륜 서스펜션부와 조향부(700)가 추가 설치된 모습이다.
좌측 전륜부(540L) 및 우측 전륜부(540R)는 전방메인프레임(FF)에 설치되는데, 보다 상세하게는 좌측 전륜부(540L)에 연결된 전륜 서스펜션부는 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L)에 설치되고 있고, 우측 전륜부(540R)에 연결된 전륜 서스펜션부는 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)에 설치되고 있다.
한편, 좌측 후륜부(510L) 및 우측 후륜부(510R)는 후방 메인프레임(RF)에 설치되는데, 보다 상세하게는 좌측 후륜부(510L)에 설치된 후륜 서스펜션부는 좌측 후륜 서스펜션 마운트부(360L)에 설치되고 있고, 우측 후륜부(510R)에 설치된 후륜 서스펜션부는 우측 후륜 서스펜션 마운트부(360R)에 설치되고 있다.
또한, 우측 도어프레임(600R) 및 좌측 도어프레임(600L)이 중앙메인프레임(MF), 전방프레임(200), 후방프레임(300), 루프프레임(400) 사이에 각각 마련되어, 좌측 도어프레임(600L)이 운전석을 개폐하도록 마련되며, 우측 도어프레임(600R)는 조수석을 개폐하도록 각각 마련되고 있다.
조향부(700)는 운전석에 마련되어 우측 전륜부(540R)와 좌측 전륜부(540L)의 조향을 가능하게 한다.
한편, 전술한 전방프레임(200)의 중앙메인프레임 우측 결합부(202R), 중앙메인프레임 좌측 결합부(202L), 제1 가로 장빔부(220) 및 제2 가로 장빔부(240) 각각의 단면은 십자형 교차부재(111,112,113,114)의 각 단부가 프레임의 각 내벽을 최단거리로 연결하면서 지지하고, 이와 같은 교차부재의 중심부는 소정의 너비를 가진 채 속이 찬 내부빔부(130)를 가지며, 내부빔부(130) 및 십자형 교차부재(111,112,113,114)는 길이 방향을 따라 연장되어 형성될 수가 있기 때문에 후방 충격시 발생되는 충격력을 분산 흡수함으로써, 차량에 탑재된 부품을 비롯하여 탑승객이 안전하게 보호될 수 있게 된다.
십자형 교차부재는 제1 부재(111), 제2 부재(112), 제3 부재(113) 및 제4 부재(114)를 포함할 수 있고, 이들 각각의 부재는 프레임의 각 내벽을 최단거리로 연결시킨다.
보다 엄밀하게는 제1 부재(111), 제2 부재(112), 제3 부재(113) 및 제4 부재(114) 각각의 일단은 프레임의 각 내벽의 중앙지점에 연결되는 것이 보다 바람직할 수 있다.
또한, 제1 부재(111), 제2 부재(112)는 서로 직교하고 제3 부재(113) 및 제4 부재(114)가 서로 직교될 수 있다.
제1 부재(111)와 제3 부재(113)는 서로 동일 선상에 위치될 수 있고, 제2 부재(112) 및 제4 부재(114) 역시 서로 동일 선상에 위치될 수 있다.
보다 상세하게는, 내부빔부(130)의 너비는 교차부재의 단폭 보다 더 크며, 내부빔부(130)는 정사각형 형상인 것이 바람직할 수 있다.
내부빔부(130)의 중심은 후방프레임(300)의 단면에서 서로 최대 서로 최대 이격된 한 쌍의 코너부를 직선 연결한 가상의 선과 서로 동일선상에 위치되는 것이 보다 바람직할 수 있다.
즉, 서로 최대 서로 최대 이격된 한 쌍의 코너부는 제1 코너부(141)와 제3 코너부(143) 한 쌍 또는 제2 코너부(142)와 제4 코너부(144) 한 쌍일 수 있다.
이와 같은 구조를 통하여 응력의 집중을 유도함으로써 변형될 부위를 유도시켜 보다 효과적인 충격력 분산 흡수가 가능해질 수 있는 것이다.
또한, 한 쌍의 코너부 중 어느 하나와 대향되는 내부빔부(130)의 모서리는 회전 없이도 그 어느 하나의 코너부와 포개어지는 형상인 것이 바람직할 수 있다.
다시 말해, 제1 코너부(141)와 제3 코너부(143) 중 제1 코너부(141)가 대향되는 내부빔부(130)의 모서리는 바로 제1 모서리(131)이며, 제1 모서리(131)는 회전 없이도 제1 코너부(141)와 포개어지는 형상이다.
다른 말로 표현하자면, 한 쌍의 코너부 중 어느 하나와 대향되는 내부빔부(130)의 모서리는 한 쌍의 코너부 중 그 내부빔부(130)와 최대 인접된 코너부와 회전 없이도 포개어지는 형상인 것이 바람직할 수 있는 것이다.
즉, 제1 코너부(141)는 제1 모서리(131)와 최대 인접되며, 서로 최대 인접된 제1 코너부(141)와 제1 모서리(131)는 회전 없이도 서로 포개어질 수 있게 된다.
제2 가로 장빔부(240)와 제1 가로 장빔부(220)의 내부에는 위와 같은 십자형 교차부재(111,112,113,114)와 내부빔부(130)를 가지는 내부 구조가 동일하게 형성됨으로써 충격에 강인한 구조가 된다.
또한, 이와 같은 십자형 교차부재(111,112,113,114)와 내부빔부(130)를 가지는 내부 구조는 메인측면빔(310), 우측 측면 상부 세로빔(340R), 우측 측면 상부 경사빔(350R), 좌측 측면 상부 세로빔(340L), 좌측 측면 상부 경사빔(350L)의 내부 구조에도 적용될 수 있으며, 이를 통해 후방 충격력을 보다 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있게 되는 것이다.
101 : 배터리
102 : 구동모터
103 : 감속기
104 : 인버터
105 : VCU
106 : PDU
107 : LDC
108 : OBC
111 : 제1 부재
112 : 제2 부재
113 : 제3 부재
114 : 제4 부재
121 : 제1 측면부
122 : 제2 측면부
123 : 제3 측면부
124 : 제4 측면부
130 : 내부빔부
131 : 제1 모서리
132 : 제2 모서리
133 : 제3 모서리
134 : 제4 모서리
141 : 제1 코너부
142 : 제2 코너부
143 : 제3 코너부
144 : 제4 코너부
200 : 전방프레임
203 : 제1 가로 단빔부
204 : 제2 가로 단빔부
205 : 제1 내측 세로 단빔부
206 : 제2 내측 세로 단빔부
207 : 제1 외측 세로 단빔부
208 : 제2 외측 세로 단빔부
220 : 제1 가로 장빔부
231 : 제1 변형유도빔
232 : 제2 변형유도빔
233 : 제3 변형유도빔
234 : 제4 변형유도빔
240 : 제2 가로 장빔부
273 : 대시보드 지지프레임의 가로 연결부
294 : 최전방 전방프레임 하부 가로 연결빔
296 : 최전방 전방프레임 상부 가로 연결빔
300 : 후방프레임
310 : 메인측면빔
320 : 인버터 장착 브라켓부
331 : 제1 후방 가로빔
332 : 제2 후방 가로빔
333 : 제1 후방 세로빔
334 : 제2 후방 세로빔
371 : 제1 후륜 서스펜션 마운트 지지부
372 : 제2 후륜 서스펜션 마운트 지지부
400 : 루프프레임
451 : 카울프레임
452 : 전면유리프레임
453 : 루프헤더프레임
454 : 제1 루프 어퍼프레임
455 : 제2 루프 어퍼프레임
456 : 제1 루프 후방프레임
457 : 제2 루프 후방프레임
458 : 제3 루프 후방프레임
461 : 제1 단편부
462 : 제2 단편부
463 : 제3 단편부
520 : 가로연결부재
700 : 조향부
202L : 중앙메인프레임 좌측 결합부
202R : 중앙메인프레임 우측 결합부
210a : 전방프레임 상층 탑재부
210a-1 : 제1 전방프레임 상층 탑재부
210a-2 : 제2 전방프레임 상층 탑재부
210b : 전방프레임 중층 탑재부
210b-1 : 제1 중층 탑재부 수직 브라켓부
210b-2 : 제2 중층 탑재부 수직 브라켓부
210c : 전방프레임 하층 탑재부
250L : 좌측 체결 브라켓부
250R : 우측 체결 브라켓부
261L : 카울프레임 좌측 지지프레임의 제1 수직부
261R : 카울프레임 우측 지지프레임의 제1 수직부
262L : 카울프레임 좌측 지지프레임의 제2 수직부
262R : 카울프레임 우측 지지프레임의 제2 수직부
263L : 카울프레임 좌측 지지프레임의 경사부
263R : 카울프레임 우측 지지프레임의 제3 수직부
264L : 카울프레임 좌측 지지프레임의 지지부
264R : 카울프레임 우측 지지프레임의 경사부
265R : 카울프레임 우측 지지프레임의 지지부
271L : 대시보드 좌측 지지프레임의 수직부
271R : 대시보드 우측 지지프레임의 수직부
272L : 대시보드 좌측 지지프레임의 경사부
272R : 대시보드 우측 지지프레임의 경사부
280L : 전륜 좌측 서스펜션 마운트부
280R : 전륜 우측 서스펜션 마운트부
291L : 전방메인프레임 좌측 결합부
291R : 전방메인프레임 우측 결합부
292L : 전방 좌측 돌출 프레임
292R : 전방 우측 돌출 프레임
293L : 최전방 전방프레임 좌측 충격흡수빔
293R : 최전방 전방프레임 우측 충격흡수빔
295L : 최전방 전방프레임 좌측 수직빔
295R : 최전방 전방프레임 우측 수직빔
310L : 좌측 메인측면빔
310R : 우측 메인측면빔
340L : 좌측 측면 상부 세로빔
340R : 우측 측면 상부 세로빔
350L : 좌측 측면 상부 경사빔
350R : 우측 측면 상부 경사빔
360L : 좌측 후륜 서스펜션 마운트부
360R : 우측 후륜 서스펜션 마운트부
410L : 좌측 루프레일프레임
410R : 우측 루프레일프레임
411L : 좌측 전방프레임 고정부
411R : 우측 전방프레임 고정부
412L : 좌측 A필러부 어퍼프레임
412R : 우측 A필러부 어퍼프레임
413L : 좌측 B필러부 어퍼프레임
413R : 우측 B필러부 어퍼프레임
414L : 좌측 C필러부 어퍼프레임
414R : 우측 C필러부 어퍼프레임
430L : 좌측 B필러프레임
430R : 우측 B필러프레임
440L : 좌측 C필러프레임
440R : 우측 C필러프레임
464L : 좌측 C필러 연장부
464R : 우측 C필러 연장부
510L : 좌측 후륜부
510R : 우측 후륜부
530L : 좌측 후륜 서스펜션부
530R : 우측 후륜 서스펜션부
540L : 좌측 전륜부
540R : 우측 전륜부
600L : 좌측 도어프레임
600R : 우측 도어프레임
FF : 전방메인프레임
MF : 중앙메인프레임
RF : 후방 메인프레임
RF-1 : 제1 후방 메인수직프레임
RF-2 : 제2 후방 메인수직프레임
RF-b1 : 제1 후방프레임 브라켓부
RF-b2 : 제2 후방프레임 브라켓부
SF : 시트프레임

Claims (12)

  1. 후방충격력 분산흡수를 위한 전기자동차 프레임 구조에 있어서,
    배터리(101)가 중앙에 설치되는 중앙메인프레임(MF);
    상기 중앙메인프레임(MF)의의 전방에 있는 전방메인프레임(FF);
    상기 전방메인프레임(FF)으로부터 일정거리 높이에서 위치한 전방프레임(200);
    상기 중앙메인프레임(MF)의 후방에서, 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호하는 후방메인프레임(RF);
    상기 후방메인프레임(RF)으로부터 일정거리 높이에 위치한 후방프레임(300);을 포함한
    전기자동차 프레임 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후방프레임(300)의 단면은 십자형 교차부재(111,112,113,114)의 각 단부가 상기 후방프레임(300) 각 내벽을 최단거리로 연결하면서 지지하고,
    상기 교차부재의 중심부는 소정의 너비를 가진 채 속이 찬 내부빔부(130)를 가지며,
    상기 내부빔부(130) 및 상기 십자형 교차부재(111,112,113,114)는 상기 후방프레임(300)의 길이 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내부빔부(130)의 너비는 상기 십자형 교차부재(111,112,113,114)의 단폭보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 내부빔부(130)는 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 내부빔부(130)의 중심은 상기 후방프레임(300)의 단면에서 서로 최대 서로 최대 이격된 한 쌍의 코너부(141,143)를 직선 연결한 가상의 선과 서로 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 코너부 중 어느 하나와 대향되는 상기 내부빔부(130)의 모서리는 회전 없이도 상기 어느 하나의 코터부와 포개어지는 형상인 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 후방메인프레임(RF)은 구동모터(102) 및 감속기(103)를 보호하는 전기자동차 프레임 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 후방프레임(300)은 인버터(104)를 보호하는 전기자동차 프레임 구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 후방프레임(300)의 양단으로부터 아치형태로 상기 전방프레임(200)의 양단으로 연결되는 우측 루프레일프레임(410R) 및 좌측 루프레일프레임(410L); 을 더 포함하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 우측 루프레일프레임(410R)과 상기 좌측 루프레일프레임(410L) 사이의 간격은 상기 후방프레임(300)으로부터 상기 전방프레임(200)으로 갈수록 넓어지는 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 우측 루프레일프레임(410R)의 전단과 상기 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단 사이의 거리가 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R)와 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 사이의 거리보다 멀게 형성된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 우측 루프레일프레임(410R)의 전단은 상기 전륜 우측 서스펜션 마운트부(280R) 보다 우측에 설치되고, 상기 좌측 루프레일프레임(410L)의 전단은 상기 전륜 좌측 서스펜션 마운트부(280L) 보다 좌측에 설치된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 프레임 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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