KR20220085231A - 후방 차체 구조 - Google Patents

Abstract

후방 차체 구조가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 후방 차체 구조는, 언더 바디와, 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 후방 차체 구조로서, 어퍼 바디의 후방 측에 구비된 리어 플로워 판넬의 상면에 결합되며, 리어 플로워 판넬을 통해 언더 바디의 양측 샤시 프레임과 연결되는 보강 멤버를 포함할 수 있다.

Description

후방 차체 구조 {REAR VEHICLE BODY STRUCTURE}

본 발명의 실시 예는 차체 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량의 후방 차체 구조에 관한 것이다.

최근 들어 자동차 업계에서는 인간 중심의 역동적 미래도시 구현을 위한 신개념의 미래 모빌리티 비전을 소개하고 있다. 이러한 미래 모빌리티 솔루션 중의 하나가 목적 기반 모빌리티로서의 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량이다.

PBV 차량은 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 친환경 이동 솔루션으로, 전기차 기반, 인공지능을 활용해 상황 별 최적 경로 설정 및 군집주행도 할 수 있다.

PBV 차량의 차체는 언더 바디(당 업계에서는 롤링샤시 또는 스케이트 보드 라고도 한다)와, 그 언더 바디 상에 장착되는 어퍼 바디로 구성된다.

여기서, 언더 바디에는 배터리 모듈 등이 장착된다. 그리고, 어퍼 바디는 강판이나 파이프를 용접하여 골격을 구성한 스페이스 프레임일 수 있고, 캐빈부를 통해 언더 바디에 장착된다.

이와 같은 PBV 차량의 후방 차체 구조는 휠 하우스 측에서 리어 시트를 장착하고 있다. 이에 따라 종래에는 서브마린 방지를 위해 플로워 판넬 자체를 상향 경사지게 배치해야 하는데, 플로워 판넬의 상향 시 리어 필러와 리어 사이드 멤버의 구성이 어려워 서브마린 방지 차체를 구현하기가 어려운 실정이다.

또한, 종래에는 언더 바디와 어퍼 바디의 결합 강성 부족으로 차체 골격 강성 및 충돌 성능이 저하될 수 있고, 후방 충돌에 따른 배터리 모듈의 손상을 야기할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 차체 후방 측의 골격 강성을 증대시키며, 후방 충돌 성능을 증대시킬 수 있도록 한 후방 차체 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조는, 언더 바디와, 상기 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 후방 차체 구조로서, 상기 어퍼 바디의 후방 측에 구비된 리어 플로워 판넬의 상면에 결합되며, 상기 리어 플로워 판넬을 통해 상기 언더 바디의 양측 샤시 프레임과 연결되는 보강 멤버를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버의 양단은 상기 어퍼 바디의 양측 리어 쿼터부에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버의 양단은 상기 리어 쿼터부의 휠 하우스에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버의 양단은 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 휠 하우스에는 쿼터 레인프가 상기 양측 샤시 프레임을 통해 상하 방향으로 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버에는 리어 시트가 마운팅 될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버는 전방 및 후방을 향해 경사진 산 형태의 시트 마운팅 면을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버는 상기 양측 샤시 프레임의 후방 측에 상하 방향으로 오버 랩 될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버, 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러 및 상기 언더 바디의 양측 샤시 프레임이 환형으로서 상기 휠 하우스를 통해 상기 쿼터 레인프와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 후방 차체 구조에 있어서, 상기 보강 멤버는 후방 측의 상기 시트 장착 면을 형성하며, 상기 양측 샤시 프레임에 상하 방향으로 오버 랩 되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 연결되며, 전방 측의 상기 시트 장착 면을 형성하는 제2 부분과, 상기 제2 부분의 양측에 일체로 연결되며, 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러에 결합되는 제3 부분을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 언더 바디와 어퍼 바디의 후방 측 골격 강성을 증대시킬 수 있고, 차량의 후방 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조가 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조에 적용되는 보강 멤버 결합 구조를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 ...부, ...수단 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조가 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예는 예를 들면, 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle: 이하 PBV 라고 한다) 차량에 적용될 수 있다.

상기 PBV 차량은 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 전기 차 기반의 친환경 이동 차량이다. 상기 PBV 차량은 상황 별 최적 경로 설정 및 군집 주행이 가능하며, 더 나아가서는 넓은 실내 공간을 지닌 박스형 디자인 차량일 수 있다.

이와 같은 PBV 차량은 스케이트 보드 타입의 언더 바디(10)(당업계에서는 롤링 샤시 라고도 한다)와, 그 언더 바디(10)에 장착되는 어퍼 바디(20)를 포함하고 있다.

상기 언더 바디(10)에는 배터리 어셈블리(1)가 탑재될 수 있는데, 그 언더 바디(10)는 양측에 샤시 프레임(11)을 형성하고 있다. 여기서, 상기 양측 샤시 프레임(11)의 후방 측에는 구동 모터(도면에 도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 이에 상기 샤시 프레임(11)의 후방 측에는 구동 모터를 장착하기 위한 모터 장착부(13)가 구비된다.

상기 어퍼 바디(20)는 언더 바디(10) 상에 결합되는 바디로서, 전방부 및 후방부 사이의 센터부에 캐빈을 구성하는데, 예를 들면 강판이나 파이프를 연결하여 골격을 구성한 스페이스 프레임일 수 있다.

상기 어퍼 바디(20)는 양측에 사이드 앗세이(21)를 형성하고 있다. 상기 사이드 앗세이(21)는 언더 바디(10)의 양측 샤시 프레임(11)과 결합된다. 이러한 사이드 앗세이(21)는 전방 부에 프론트 필러(22)를 형성하며, 후방 부에 리어 필러(23)를 형성하고, 전방 부와 후방 부 사이에 센터 필러(24)를 형성하고 있다.

그리고, 상기 사이드 앗세이(21)는 후방 부 양측에 리어 쿼터부(25)를 형성하고 있다. 또한, 상기 리어 쿼터부(25)에는 휠 하우스(26)를 형성하고 있다. 더 나아가, 상기 어퍼 바디(20)에서 양측 리어 쿼터부(25) 사이에는 리어 플로워 판넬(27)이 설치된다. 상기 리어 플로워 판넬(27)은 샤시 프레임(11)의 후방 측에 결합된다.

당 업계에서는 차폭 방향을 L 방향, 차체 길이 방향(차체 전후 방향)을 T 방향, 그리고 차체의 높이 방향을 H 방향이라고 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 기준 방향으로서 상기한 바와 같은 LTH 방향으로 설정하는 대신, 차폭 방향, 차체 길이 방향 및 상하 방향으로 설정하여 하기에서의 구성 요소들을 설명하기로 한다.

또한, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조(100)는 차체 후방 측의 골격 강성을 증대시키며, 차체의 후방 충돌 성능을 증대시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조를 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조(100)는 기본적으로, 어퍼 바디(20)의 후방 측에 구비되는 보강 멤버(30)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 보강 멤버(30)는 차체의 후방 측 강성을 증대시키며, 차체의 후방 충돌 성능을 증대시키기 위한 것이다. 상기 보강 멤버(30)는 설정된 형상으로 절곡 성형된 판넬로 구비된다.

상기 보강 멤버(30)는 리어 플로워 판넬(27)의 상면에 결합되며, 그 리어 플로워 판넬(27)을 통해 언더 바디(10)의 양측 샤시 프레임(11)과 연결된다. 이하에서 양측 샤시 프레임(11)이라 함은 그 샤시 프레임(11)의 후방 측 부위를 의미한다.

한편, 상기와 같은 보강 멤버(30)는 리어 플로워 판넬(27)을 통해 언더 바디(10)의 양측 샤시 프레임(11)과 연결되는데, 리어 플로워 판넬(27)은 체결부(29)를 통해 양측 샤시 프레임(11)에 체결된다.

상기 체결부(29)는 샤시 프레임(11)에 고정된 마운팅 브라켓(29a)을 통해 볼트와 너트로서 샤시 프레임(11)과 리어 플로워 판넬(27)을 체결할 수 있다. 이 경우, 상기 보강 멤버(30)는 체결부(29)를 통해 샤시 프레임(11)에 고정된 리어 플로워 판넬(27)의 양측에 결합된다.

이하에서는 앞서 개시한 도면들과 함께 첨부한 도면을 참조하여 상기 보강 멤버(30)의 구성 및 결합 구조를 상세하게 설명하기로 한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조에 적용되는 보강 멤버 결합 구조를 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 상기 보강 멤버(30)는 양단을 통해 어퍼 바디(20)의 양측 리어 쿼터부(25)에 결합된다. 상기 보강 멤버(30)의 양단 일부는 양측 리어 쿼터부(25)의 휠 하우스(26)에 용접으로 결합된다.

그리고, 상기 보강 멤버(30)는 양단을 통해 어퍼 바디(20)의 양측 리어 필러(23)에 결합된다. 상기 보강 멤버(30)의 양단 나머지는 양측 리어 필러(23)의 하부에 용접으로 결합된다.

여기서, 상기 보강 멤버(30)는 양단에 구비된 플랜지(31)를 통하여 휠 하우스(26) 및 리어 필러(23)에 용접으로 결합된다. 또한, 상기에서 휠 하우스(26)에는 쿼터 레인프(28)가 언더 바디(10)의 양측 샤시 프레임(11) 및 리어 플로워 판넬(27)을 통해 상하 방향으로 결합된다.

한편, 상기한 바와 같은 보강 멤버(30)는 리어 플로워 판넬(27)을 통해 샤시 프레임(11)의 상면에 상하 방향으로 오버 랩 되게 설치된다. 즉, 상기 보강 멤버(30)는 위에서 언급한 바 있는 모터 장착부(13) 상의 샤시 프레임(11) 후방 측에 상하 방향으로 오버 랩 된다.

이에 본 발명의 실시 예에서 상기 보강 멤버(30)는 샤시 프레임(11)에서 모터 장착부(13)에 장착된 구동 모터(61)를 보호하기 위한 강체 구간(63)을 형성하게 된다.

다른 한편, 상기 휠 하우스(26) 측에서 보강 멤버(30)에는 리어 시트(71)가 장착된다. 이와 같이 보강 멤버(30)에 리어 시트(71)를 장착하기 위해 그 보강 멤버(30)는 전후방을 향해 경사진 산 형태의 시트 마운팅 면(41, 42)을 형성하고 있다.

구체적으로, 상기 보강 멤버(30)는 일체로 연결된 제1 부분(51), 제2 부분(52), 그리고 제3 부분(53)을 포함한다.

상기 제1 부분(51)은 양측 샤시 프레임(11)에 상하 방향으로 오버 랩 되는 부분으로, 후방 측의 시트 마운팅 면(41)을 형성하고 있다. 상기 제1 부분(51)의 양단은 휠 하우스(26)에 결합된다.

상기 제2 부분(52)은 제1 부분(51)에 일체로 연결되는 부분으로, 전방 측의 시트 마운팅 면(42)을 형성하고 있다. 상기 제2 부분(52)의 양단은 휠 하우스(26)에 결합된다.

상기 제3 부분(53)은 제2 부분(52)의 양측에 일체로 연결되는 부분으로, 휠 하우스(26) 및 양측 리어 필러(23)에 결합된다.

여기서, 상기 후방 측의 시트 마운팅 면(41)은 리어 시트(71)의 후방 측을 지지하는데, 그 리어 시트(71)의 후방 측은 볼트와 같은 제1 마운트 부재(73)를 통해 리어 플로워 판넬(27)에 체결될 수 있다.

그리고, 상기 전방 측의 시트 마운팅 면(42)은 리어 시트(71)의 전방 측을 지지하는데, 그 리어 시트(71)의 전방 측은 후크와 같은 제2 마운트 부재(75)를 통해 전방 측의 시트 마운팅 면(42)에 체결될 수 있다.

또 다른 한편, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 보강 멤버(30)는 차체 후방 측의 강성을 증대시키기 위한 환형 구조(81)를 형성한다(도 8 참조).

상기 환형 구조(81)는 보강 멤버(30), 양측 리어 필러(23) 및 양측 샤시 프레임(11)이 환형으로 연결된 구조를 갖는다. 이러한 환형 구조(81)는 휠 하우스(26)를 통하여 위에서 언급한 바 있는 쿼터 레인프(28)와 연결될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차체 구조(100)의 작용 효과를 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 어퍼 바디(20)의 후방 측에서 리어 플로워 판넬(27)의 상면에 결합되고 그 리어 플로워 판넬(27)을 통해 언더 바디(10)의 양측 샤시 프레임(11)과 연결된 보강 멤버(30)를 장착하고 있다.

여기서, 상기 보강 멤버(30)의 양단은 쿼터 레인프(28)가 상하 방향으로 결합된 리어 쿼터부(25)의 휠 하우스(26), 및 양측 리어 필러(23)에 결합된다. 더 나아가, 상기 보강 멤버(30)는 모터 장착부(13) 상의 샤시 프레임(11) 후방 측에 상하 방향으로 오버 랩 되게 설치된다.

따라서, 상기 보강 멤버(30)는 샤시 프레임(11)에서 모터 장착부(13)에 장착된 구동 모터(61)를 보호하기 위한 강체 구간(63)을 샤시 프레임(11)의 후방 측에 구획 형성하게 된다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 후방 충돌 시, 모터 장착부(13)에 장착된 구동 모터(61)가 배터리 어셈블리(1)의 장착 공간으로 침입하게 되면서 배터리 어셈블리(1)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 보강 멤버(30), 양측 리어 필러(23) 및 양측 샤시 프레임(11)이 환형으로서 휠 하우스(26)를 통해 쿼터 레인프(28)와 연결되는 환형 구조(81)를 형성하고 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 상기 보강 멤버(30)를 통하여 샤시 프레임(11), 양측 리어 필러(23)를 연결하며, 휠 하우스(26)의 쿼터 레인프(28)로 이어지는 로드 패스를 형성함에 따라, 보강 멤버(30)의 입력점 강성 및 차체 후방의 강성을 증대시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 보강 멤버(30)가 리어 시트(71)를 장착하기 위한 시트 크로스 멤버의 역할을 수행하게 되는데, 그 보강 멤버(30)의 전후방을 향해 경사진 산 형태의 시트 마운팅 면(41, 42)에 리어 시트(71)를 장착할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 보강 멤버(30)에 리어 시트(71)를 장착함으로써, 차량의 정면 충돌 시, 탑승객이 아래 쪽으로 이동하며 장 파열 등의 상해를 입는 서브마린 현상을 방지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 배터리 어셈블리 10: 언더 바디
11: 샤시 프레임 13: 모터 장착부
20: 어퍼 바디 21: 사이드 앗세이
22: 프론트 필러 23: 리어 필러
24: 센터 필러 25: 리어 쿼터부
26: 휠 하우스 27: 리어 플로워 판넬
28: 쿼터 레인프 29: 체결부
29a: 마운팅 브라켓 30: 보강 멤버
31: 플랜지 41, 42: 시트 마운팅 면
51: 제1 부분 52: 제2 부분
53: 제3 부분 61: 구동 모터
63: 강체 구간 71: 리어 시트
73: 제1 마운트 부재 75: 제2 마운트 부재
81: 환형 구조 100: 후방 차체 구조

Claims (10)

1. 언더 바디와, 상기 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 후방 차체 구조로서,
   상기 어퍼 바디의 후방 측에 구비된 리어 플로워 판넬의 상면에 결합되며, 상기 리어 플로워 판넬을 통해 상기 언더 바디의 양측 샤시 프레임과 연결되는 보강 멤버;
   를 포함하는 후방 차체 구조.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 보강 멤버의 양단은 상기 어퍼 바디의 양측 리어 쿼터부에 연결되는 후방 차체 구조.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 보강 멤버의 양단은 상기 리어 쿼터부의 휠 하우스에 연결되는 후방 차체 구조.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 보강 멤버의 양단은 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러에 연결되는 후방 차체 구조.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 휠 하우스에는 쿼터 레인프가 상기 양측 샤시 프레임을 통해 상하 방향으로 결합되는 후방 차체 구조.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 보강 멤버에는 리어 시트가 마운팅 되는 후방 차체 구조.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 보강 멤버는 전방 및 후방을 향해 경사진 산 형태의 시트 마운팅 면을 형성하는 후방 차체 구조.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 보강 멤버는 상기 양측 샤시 프레임의 후방 측에 상하 방향으로 오버 랩 되는 후방 차체 구조.
9. 제5 항에 있어서,
   상기 보강 멤버, 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러 및 상기 언더 바디의 양측 샤시 프레임이 환형으로서 상기 휠 하우스를 통해 상기 쿼터 레인프와 연결되는 후방 차체 구조.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 보강 멤버는,
    후방 측의 상기 시트 장착 면을 형성하며, 상기 양측 샤시 프레임에 상하 방향으로 오버 랩 되는 제1 부분과,
    상기 제1 부분에 일체로 연결되며, 전방 측의 상기 시트 장착 면을 형성하는 제2 부분과,
    상기 제2 부분의 양측에 일체로 연결되며, 상기 어퍼 바디의 양측 리어 필러에 결합되는 제3 부분
    을 포함하는 후방 차체 구조.

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