KR20220133676A - 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법 - Google Patents

차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20220133676A
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강창학
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Abstract

본 발명은 고전압 배터리의 장착 공간을 확대하면서 플로워의 평탄화와 저상화가 가능하도록 한 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리는, 지면과 평행한 상부면(11)과 상기 상부면(11)의 단부로부터 하향 연장되는 수직면(12)과, 상기 수직면(12)의 하단에서 상기 수직면(12)과 둔각으로 연장되는 하부면(13)을 포함하는 단면을 갖고, 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버(10)와, 상기 상부면(11)과 평행하면서 고전압 배터리(40)가 체결되는 체결면(23)이 형성되고, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합되는 배터리 브라켓(20)을 포함한다.

Description

차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법{SIDE SILL INNER MEMBER ASSEMBLY FOR VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 고전압 배터리의 장착 공간을 확대하면서 플로워의 평탄화와 저상화가 가능하도록 한 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
차량의 사이드실(side sill) 또는 록커패널(rocker panel)이라 불리는 부재는 차량의 측면 하부에서 강성을 발휘하는 부재로서, 차체의 굽힘강성 및 비틀림강성에 영향을 미치는 중요 종방향 부재이다.
상기 사이드실은 사이드실 인너 멤버(110)와 사이드실 아우터 멤버를 접합하여 이루어지고, 상기 사이드실 인너 멤버(110)는 플로워패널(131)의 측단과 접합된다.
상기 사이드실 인너 멤버(110)는 단면이 상부면, 수직면 및 하부면으로 형성되고, 일측면은 개방되는 형태로 형성된다. 이러한 사이드실 인너 멤버(110)는 금형을 통하여 제작되는데, 성형후 금형으로부터 상기 사이드실 인너 멤버(110)를 분리하기 위하여 금형빼기각이 적용되어야 한다. 상기 상부면과 상부 수직면 사이와 상기 수직면과 상기 하부면 사이가 모두 직각으로 형성되면, 성형한 다음 상기 사이드실 인너 멤버(110)를 금형의 하형으로부터 추출할 수 없기 때문에 상기 상부면과 상부 수직면 사이와 상기 수직면과 상기 하부면 사이 중 어느 한 곳은 둔각으로 형성되도록 하고, 이 둔각을 금형빼기각이라 한다.
하이브리드 자동차(플러그인 하이브리드 자동차를 포함함), 전기 자동차와 같이, 모터를 이용하여 차량을 주행시키는 친환경 자동차는 상기 모터에 전원을 공급하기 위한 고전압 배터리(140)가 상기 차량에 장착되고, 주행거리 증대와 실내공간의 확보를 위하여 상기 플로워패널(131)의 하부 공간도 상기 고전압 배터리(140)를 장착하기 위한 공간으로 활용한다.
MPV(Multi-Purpose Vehicle), PBV(Purpose Built Vehicle), 특히 하이브리드 방식이나 모터로만 구동되는 MPV, PBV는 기존의 세단형 차량이나, SUV(Sport Utility Vehicle)가 다른 하부구조를 가지고 있고, 상기 MPV나 상기 PBV는 다인승 승차시 충분한 실내공간 확보를 위하여 플로워패널의 저상화가 필요하고 상기 MPV나 상기 PBV는 통상 대형차종으로 배터리의 용량의 최대화가 필요하다.
한편, 상기 사이드실 인너 멤버(110)에서 상기 상부면과 상부 수직면 사이에 상기 금형빼기각(α)이 적용되는 경우, 상기 고전압 배터리(140)의 둘레에 형성된 마운팅부(141)를 이용하여 상기 사이드실 인너 멤버(110)에 용이하게 상기 고전압 배터리(140)를 장착할 수 있지만, 상기 플로워패널(131)의 하부 공간을 충분히 활용하지 못하거나, 상기 플로워패널(131)의 높이가 높아져 저상화가 불가능한 문제점이 있다.
상기 사이드실 인너 멤버(110)의 하부면이 상기 플로워패널(131)과 평행하고 상기 마운팅부(141)도 상기플로워패널(131)과 평행하게 형성되기 때문에, 체결볼트(142)를 상기 마운팅부(141), 상기 사이드실 인너 멤버(110) 및 사이드실 보강부재(132)에 체결시켜 상기 고전압 배터리(140)를 장착할 수 있다.
하지만, 상기 플로워패널(131)의 저상화가 요구되는 경우, 상기 플로워패널(131)의 둘레는 상기 사이드실 인너 멤버(110)에서 상부면과 수직면이 연결되는 부위에 접합되는데, 이 경우 상기 고전압 배터리(140)가 장착되는 공간을 충분히 확보하지 못하는 문제점이 있다. 도 5에서 패키지적으로 요구되는 사이드실의 상단은 L-L선이지만, 상기 플로워패널(131)이 상기 L-L선의 하부에 위치하게 되므로, 공간C만큼 상기 고전압 배터리(140)를 장착하지 못하게 되고, 이는 배터리용량의 확대불가로 인하여 주행거리를 더 증대시키지 못하게 된다(도 5의 좌측 참조).
한편, 상기 고전압 배터리(140)의 장착공간을 확보하기 위하여, 상기 플로워패널(131)의 높이를 높이게 되면, 상기 사이드실의 상단이 L-L선에서 L'-L'선으로 높아지고, 이는 플로워패널(131)의 저상화에 있어서 불리해진다.
도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 금형빼기각(α)이 상기 사이드실 인너 멤버(110)에서 하부면에 적용되면, 상기 마운팅부(141)가 경사지게 되어, 상기 고전압 배터리(140)를 장착하지 못하거나, 조립이 용이하지 못한 문제점이 있다.
KR 10-1510052 B1 (2015.04.01, 명칭 : 고전압 배터리의 실내장착을 위한 차체구조를 갖는 차량)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량의 플로워에 차량의 주행에 필요한 전원을 공급하는 고전압 배터리가 장착되는 차량에서 플로워의 평탄화와 저상화를 구현하면서도 고전압 배터리의 장착공간을 극대화할 수 있도록 한 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리는, 지면과 평행한 상부면과 상기 상부면의 단부로부터 하향 연장되는 수직면과, 상기 수직면의 하단에서 상기 수직면과 둔각으로 연장되는 하부면을 포함하는 단면을 갖고, 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버와, 상기 상부면과 평행하면서 고전압 배터리가 체결되는 체결면이 형성되고, 상기 사이드실 인너 멤버에 접합되는 배터리 브라켓을 포함한다.
상기 사이드실 인너 멤버에서 상기 고전압 배터리를 체결시킬 위치에 상기 하부면을 트리밍(trimming)한 브라켓 장착부가 형성되고, 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버와 중첩되도록 상기 브라켓 장착부에 상기 배터리 브라켓이 배치되고, 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 접합되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 브라켓은 그 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 스팟용접으로 접합되는 것을 특징으로 한다.
상기 브라켓 장착부는 상기 사이드실 인너 멤버에 상기 차량의 길이방향을 따라 복수로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 브라켓 장착부는 상기 사이드실 인너 멤버에서 차량의 후방쪽 단부로부터 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 브라켓은, 상기 사이드실 인너 멤버의 수직면에 접합되는 상부수직면과, 상기 상부수직면의 하단으로부터 연장되게 형성되면서 상기 사이드실 인너 멤버의 하부면에 접합되는 경사면을 포함하고, 상기 체결면은 상기 경사면의 중간에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 사이드실 인너 멤버에서 상기 하부면의 하단에 하방으로 연장되는 하부플랜지부가 형성되고, 상기 경사면의 하단에 상기 하부플랜지부와 나란한 하부수직면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결면의 일단은 상기 상부수직면과 수직하게 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결면의 타단은 상기 경사면의 하단보다 높게 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량은 MPV(Multi-Purpose Vehicle)와 PBV(Purpose Built Vehicle) 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.
상기 차량은 하이브리드 방식 또는 모터로 구동되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법은, 금형을 이용하여, 지면과 평행한 상부면과 상기 상부면의 단부로부터 하향 연장되는 수직면과, 상기 수직면의 하단에서 상기 수직면과 둔각으로 연장되는 하부면을 포함하는 단면을 갖고 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버를 성형하는 성형단계와, 상기 사이드실 인너 멤버에서 배터리 브라켓이 접합될 부위를 트리밍(trimming)하여 브라켓 장착부를 형성하는 트리밍단계와, 상기 상부면과 평행하고 고전압 배터리가 체결되는 체결면이 형성되는 배터리 브라켓을 상기 브라켓 장착부에 위치시켜, 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버와 중첩되도록 정치(定値)시키는 정치단계와, 상기 배터리 브라켓의 둘레를 상기 사이드실 인너 멤버에 접합하는 접합단계를 포함한다.
상기 트리밍단계는 상기 사이드실 인너 멤버의 길이방향을 따라 복수의 브라켓 장착부를 형성하고, 상기 정치단계는 상기 브라켓 장착부 마다 상기 배터리 브라켓을 정치시키는 것을 특징으로 한다.
상기 정치단계는, 상기 배터리 브라켓의 저면에 상기 사이드실 인너 멤버의 하부면이 위치하면서 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 접합단계는 상기 배터리 브라켓의 둘레를 스팟용접하여, 상기 배터리 브라켓을 상기 사이드실 인너 멤버에 접합시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법에 따르면, 사이드실의 상부면과 수직면이 직각으로 형성되어 있어서, 차량의 플로워를 평탄하게 형성하면서도 저상화가 가능하다.
또한, 사이드실의 수직면과 하부면은 둔각으로 형성되기 때문에, 금형에서 성형후 분리를 위한 금형빼기각을 확보할 수 있고, 종래의 금형을 활용할 수 있어서 금형투자비를 축소할 수 있다. 즉 대형부품인 사이드실을 성형하는 금형을 종래의 금형을 활용하거나, 금형을 공용화하여 성형하고, 후공정으로 필요한 위치에 트리밍으로 브라켓 장착부를 형성하고, 배터리 브라켓을 접합하므로, 종래의 금형을 그대로 활용할 수 있다.
아울러, 고전압 배터리를 배터리 브라켓을 이용하여 장착되도록 함으로써, 상기 고전압 배터리가 체결되는 면이 플로워 패널과 평행하여 조립이 용이해진다.
그리고, 플로워 패널의 저면의 공간을 모두 사용할 수 있어서, 고전압 배터리의 장착을 위한 공간의 확대로 인하여, 차량에 장착되는 고전압 배터리의 용량을 증가시킬 수 있고, 이를 통하여 주행거리를 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따라 상부면에 금형빼기각이 적용된 사이드실을 구비한 따른 차량의 하부구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 3은 종래기술에 따라 하부면에 금형빼기각이 적용된 사이드실을 구비한 따른 차량의 하부구조를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 B-B선에 따른 단면도.
도 5는 종래기술에 따라 사이드실의 상부면에 금형빼기각이 적용되는 경우, 고전압 배터리 장착공간 축소와 플로워 패널의 상승을 보여주는 단면도.
도 6은 종래기술에 따라 사이드실의 하부면에 금형빼기각이 적용되는 경우, 고전압 배터리의 장착이 불가한 상태를 보여주는 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리가 적용된 차량의 하부구조를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리에서 배터리 브라켓이 장착되는 부위를 도시한 부분 확대 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리에서 배터리 브라켓이 장착되는 부위를 도시한 정면도.
도 12는 도 11의 D-D선에 따른 단면도.
도 13은 도 11의 E-E선에 따른 단면도.
도 14는 도 11의 F-F선에 따른 단면도.
도 15는 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리에 적용되는 배터리 브라켓의 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법을 도시한 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리 및 그 제조방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리는, 지면과 평행한 상부면(11)과 상기 상부면(11)의 단부로부터 하향 연장되는 수직면(12)과, 상기 수직면(12)의 하단에서 상기 수직면(12)과 둔각으로 연장되는 하부면(13)을 포함하는 단면을 갖고, 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버(10)와, 상기 상부면(11)과 평행하면서 고전압 배터리(40)가 체결되는 체결면(23)이 형성되고, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합되는 배터리 브라켓(20)을 포함한다.
사이드실 인너 멤버 어셈블리는 사이드실 아우터와 접합되어, 차량에서 사이드실을 이룬다.
사이드실 인너 멤버(10)는 지면과 평행한 상부면(11)과 상기 상부면(11)의 단부로부터 하향 연장되는 수직면(12)과, 상기 수직면(12)의 하단에서 상기 수직면(12)과 둔각으로 연장되는 하부면(13)을 포함하는 단면을 갖는다.
상부면(11)은 지면과 평행하게 형성된다. 상기 상부면(11)은 플로워패널(31)과 접합된다.
수직면(12)은 상기 상부면(11)의 단부로부터 하향 연장되게 형성된다. 상기 상부면(11)과 상기 수직면(12) 사이의 각도는 직각을 이룬다.
하부면(13)은 상기 수직면(12)의 하단으로부터 연장된다. 상기 하부면(13)은 상기 상부면, 상기 수직면(12)과 함께 일측면이 개방된 단면을 이룸으로써, 강성을 발휘하게 된다. 상기 하부면(13)과 상기 수직면(12)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)를 금형에서 성형후, 용이하게 추출할 수 있도록 둔각으로 배열된다. 즉, 금형빼기각이 상기 하부면(13)과 상기 수직면(12) 사이에 형성된다.
상기 상부면(11)의 상방과 상기 하부면(13)의 하방으로는 상기 사이드실 인너 멤버(10)를 상기 사이드실 아우터 멤버와 접합되도록 상부플랜지부(14)와 하부플랜지부(15)가 형성된다.
본 발명에서는 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 장착되는 고전압 배터리(40)의 장착을 용이하게 하기 위하여, 상기 배터리 브라켓(20)을 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 구비되도록 한다.
이를 위하여, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 길이방향을 따라 상기 배터리 브라켓(20)이 장착될 위치에 브라켓 장착부(16)을 형성하고, 각각의 상기 브라켓 장착부(16)에 상기 배터리 브라켓(20)이 설치되도록 한다.
상기 브라켓 장착부(16)는 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 차량의 후방쪽 단부로부터 간격을 두고 형성되도록 한다. 이는 하이브리드 방식으로 구동되는 경우, 모터로만 구동되는 방식에 비하여 적은 용량의 고전압 배터리(40)가 장착되는데, 이때 차량의 후열 좌석 측으로부터 상기 고전압 배터리(40)가 장착되도록 하기 위함이다.
배터리 브라켓(20)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 상기 고전압 배터리(40)의 체결을 위해 구비된다.
상기 배터리 브라켓(20)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 형성된 브라켓 장착부(16)에 배치되고, 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합됨으로써, 상기 고전압 배터리(40)와 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 체결면이 지면과 평행해지도록 한다.
이를 위하여, 상기 배터리 브라켓(20)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 수직면(12)에 접합되는 상부수직면(21)과, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 하부면(13)에 접합되는 경사면(22)과, 상기 고전압 배터리(40)가 체결되는 체결면(23)과, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 하부플랜지부(15)에 접합되는 하부수직면(24)으로 이루어진다.
상기 배터리 브라켓(20)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합될 수 있도록 상기 배터리 브라켓(20)의 상단으로부터 하방으로 상부수직면(21), 경사면(22) 및 하부수직면(24)이 순차적으로 형성된다. 상기 상부수직면(21), 상기 경사면(22) 및 상기 하부수직면(24)은 각각 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 수직면(12), 하부면(13) 및 상기 하부플랜지부(15)와 같은 각도로 형성되어 이어지도록 한다. 이에 따라, 상기 상부수직면(21), 상기 경사면(22) 및 상기 하부수직면(24)은 각각 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 수직면(12), 하부면(13) 및 상기 하부플랜지부(15)에 접합된다.
체결면(23)은 상기 경사면(22)의 내부에 위치한다. 상기 체결면(23)은 지면과 둔각으로 형성되는 상기 경사면(22)과 달리, 지면과 평행하게 형성된다.
상기 경사면(22)과 상기 체결면(23)은 같은 높이에 위치한다. 외측에 위치하는 경사면(22)는 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 접합을 위하여, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 하부면(13)과 같은 각도를 갖도록 경사지게 형성된다. 하지만, 상기 체결면(23)은 상기 고전압 배터리(40)와 체결을 위하여, 지면과 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 상부면(11)과 평행하게 형성된다. 이에 따라, 상기 고전압 배터리(40)를 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리에 체결될 때, 체결볼트가 지면과 수직하게 체결될 수 있어서, 체결작업이 용이해진다.
상기 체결면(23)의 내부에 상기 체결볼트(42)가 관통하는 체결공(25)이 형성된다. 상기 고전압 배터리(40)에 형성된 마운팅부(41)를 관통하여 체결볼트(42)가 관통하고, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 내측에 위치한 사이드실 보강부재(미도시)에 체결됨으로써, 상기 고전압 배터리(40)가 장착된다.
상기 배터리 브라켓(20)은 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 용접(W)으로 접합될 수 있다. 즉, 상기 배터리 브라켓(20)을 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 상기 브라켓 장착부(16)에 위치시키고, 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 중첩되도록 배치시킨 상태에서, 용접, 예컨대 스팟용접을 통하여, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합시켜, 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리가 되도록 한다.
상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 일부 위치에만 상기 배터리 브라켓(20)이 적용되는 바, 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리는 구간별로 다른 단면구조를 갖는다. 특히, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 하부면(13)의 단면구조가 위치에 따라 달라진다. 도 10에서는 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 상기 배터리 브라켓(20)이 장착되지 않는 영역을 Ⅰ구간, 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 상기 배터리 브라켓(20)이 접합되는 영역을 Ⅱ구간, 상기 배터리 브라켓(20)의 중간을 Ⅲ구간으로 나누고, 각각의 단면을 도 12 내지 도 14에 도시하였다. 도 12를 보면, Ⅰ구간에서는 상기 사이드실 인너 멤버(10)만 있으므로, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 단면 구조만 나타난다.
Ⅱ구간을 보면(도 13 참조), 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 상기 배터리 브라켓(20)에 접합되는 영역이므로, 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 상기 배터리 브라켓(20)의 단면 구조가 모두 나타난다. 다만, 상기 배터리 브라켓(20)는 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합을 위한 상부수직면(21), 경사면(22) 및 하부수직면(24)이 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 수직면(12), 하부면(13) 및 하부수직면(24)에 중첩되도록 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, Ⅲ구간에서는, 상기 사이드실 인너 멤버(10)는 상기 브라켓 장착부(16)가 형성되어, 상기 수직면(12)의 하부, 상기 하부면(13) 및 상기 하부플랜지부(15)는 도시되지 않았고, 상기 배터리 브라켓(20)은 상부수직면(21), 체결면(23) 및 하부수직면(24)의 구조를 확인할 수 있다. 이때, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서는 상부면(11)과 수직면(12)이 직각이고, 상기 배터리 브라켓(20)에서는 상기 상부수직면(21)과 상기 체결면(23)이 직각이기 때문에, 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리는 상기 배터리 브라켓(20)이 적용된 부분에서는 상부와 하부에 각각 직각이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이에 따라, 상부의 직각에 의해 상기 플로워패널(31)의 평탄화와 저상화가 가능해지고, 하부의 직각에 의해 상기 고전압 배터리(40)의 장착공간을 극대화할 수 있어서, MPV(Multi-Purpose Vehicle)나 PBV(Purpose Built Vehicle), 특히 하이브리드 방식이나 모터로만 구동되는 MPV, PBV에서 요구되는 2가지 니즈를 동시에 만족시킬 수 있다.
한편, 상기 배터리 브라켓(20)은 차량의 구동방식에 따라, 선택적으로 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합되거나, 그 개수 및 위치가 달라질 수 있다.
예컨대, 내연기관으로만 구동되는 차량은 상기 고전압 배터리(40)가 필요치 않으므로, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 상기 브라켓 장착부(16)를 형성하지 않고, 상기 배터리 브라켓(20)을 접합하지 않는다. 이러한 사이드실 인너 멤버(10)는 상부면(11)이 지면과 평행하고, 수직면(12)과 하부면(13) 사이에 금형빼기각이 적용되는 단면구조가 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 전체에 적용된다.
한편, 내연기관과 모터로 구동되는 하이브리드자동차는 전기 자동차에 비하여 적은 용량의 고전압 배터리(40)가 적용되므로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 일부 구간에 상기 브라켓 장착부(16)을 형성하고, 상기 브라켓 장착부(16)에 상기 배터리 브라켓(20)이 접합되도록 한다.
아울러, 모터로만 구동되는 전기자동차는 상기 고전압 배터리(40)의 용량이 극대화하여야 하므로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 전체 구간에 상기 브라켓 장착부(16)을 형성하고, 상기 브라켓 장착부(16)에 상기 배터리 브라켓(20)이 접합되도록 한다.
이와 같은 구조에 의해 상기 사이드실 인너 멤버(10)는 하부면(13)에 금형빼기각이 적용되도록 성형한 후, 차종에 맞게 후공정으로 필요한 위치에 상기 브라켓 장착부(16)를 형성하고, 상기 배터리 브라켓(20)을 접합하여, 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리를 제작하게 되므로, 금형을 공용화하거나 종래의 금형을 활용할 수 있어서, 금형에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법은, 도 16에 도시된 바와 같이, 금형을 이용하여, 지면과 평행한 상부면(11)과 상기 상부면(11)의 단부로부터 하향 연장되는 수직면(12)과, 상기 수직면(12)의 하단에서 상기 수직면(12)과 둔각으로 연장되는 하부면(13)을 포함하는 단면을 갖고 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버(10)를 성형하는 성형단계(S110)와, 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 배터리 브라켓(20)이 접합될 부위를 트리밍(trimming)하여 브라켓 장착부(16)를 형성하는 트리밍단계(S120)와, 상기 상부면(11)과 평행하고 고전압 배터리(40)가 체결되는 체결면(23)이 형성되는 배터리 브라켓(20) 을 상기 브라켓 장착부(16)에 위치시켜, 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 중첩되도록 정치(定値)시키는 정치단계(S130)와, 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레를 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합하는 접합단계(S140)를 포함한다.
성형단계(S110)는 금형을 이용하여 금형을 이용하여 하부면(13)과 수직면(12)이 둔각으로 형성되는 사이드실 인너 멤버(10)를 성형한다. 금속판재를 금형을 이용하여, 상부플랜지부(14), 상부면(11), 수직면(12), 하부면(13) 및 하부플랜지부(15)를 갖는 사이드실 인너 멤버(10)를 성형한다. 이때, 상기 상부면(11)은 지면과 평행하게 형성되도록 하여, 상기 상부면(11)에 플로워패널(31)이 상기 상부면(11)의 위에 접합되도록 한다. 상기 상부면(11)이 지면과 평행하고, 상기 상부면(11)의 위에 바로 상기 플로워패널(31)이 접합되기 때문에, 상기 차량의 플로워가 평탄해지고 저상화가 가능해진다. 한편, 상기 수직면(12)과 상기 하부면(13)이 이루는 각은 둔각이 되도록 하여, 상기 사이드실 인너 멤버(10)를 상기 금형으로부터 추출하기 위한 금형빼기각이 상기 하부면(13)에 적용되도록 한다.
트리밍단계(S120)는 상기 사이드실 인너 멤버(10)에서 배터리 브라켓(20)이 접합될 부위를 트리밍(trimming)하여 브라켓 장착부(16)를 형성한다. 상기 트리밍단계(S120)에서는 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 길이방향을 따라 복수로 형성된다. 상기 브라켓 장착부(16)는 차량에 따라 달라지는 고전압 배터리(40)의 용량에 따라, 상기 고전압 배터리(40)의 크기 및 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리가 체결되는 부위가 달라지는데, 상기 브라켓 장착부(16)는 상기 고전압 배터리(40)가 장착될 부위, 즉 체결볼트와 같은 체결부재가 체결될 부위마다 상기 브라켓 장착부(16)를 형성한다.
정치단계(S130)는 상기 브라켓 장착부(16)에 배터리 브라켓(20)을 위치시켜 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 중첩되도록 정치(定値)시킨다. 상기 배터리 브라켓(20)을 복수의 상기 브라켓 장착부(16) 마다 정치시킨다. 이때, 상기 배터리 브라켓(20)이 상기 사이드실 인너 멤버(10)보다 위에 위치하면서 서로 밀착되도록 한다. 즉, 상기 배터리 브라켓(20)의 경사면(22)이 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 하부면(13) 위에 위치하고, 상기 배터리 브라켓(20)의 상부수직면(21)과 하부수직면(24)은 각각 상기 사이드실 인너 멤버(10)의 수직면(12)과 하부플랜지부(15)에 밀착된다.
접합단계(S140)는 상기 배터리 브라켓(20)의 둘레를 상기 사이드실 인너 멤버(10)에 접합하여, 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 상기 배터리 브라켓(20)이 일체로 된 사이드실 인너 멤버 어셈블리가 되도록 한다. 상기 배터리 브라켓(20)과 상기 사이드실 인너 멤버(10)과 중첩된 부위를 용접(W), 바람직하게는 스팟용접을 통하여 상기 사이드실 인너 멤버(10)와 상기 배터리 브라켓(20)이 일체가 되도록 한다.
이에 따라, 상기 사이드실 인너 멤버 어셈블리는 상기 배터리 브라켓(20)이 적용된 부위에서는 상부와 하부가 각각 직각으로 형성되어 있어서, MPV나 PBV에서 요구되는 플로워 평탄화 및 저상화와 함께 고전압 배터리의 용량 극대화를 동시에 만족시킬 수 있다.
10 : 사이드실 인너 멤버 11 : 상부면
12 : 수직면 13 : 하부면
14 : 상부플랜지부 15 : 하부플랜지부
16 : 브라켓 장착부 20 : 배터리 브라켓
21 : 상부수직면 22 : 경사면
23 : 체결면 24 : 하부수직면
25 : 체결공 31 : 플로워패널
40 : 고전압 배터리 41 : 마운팅부
42 : 체결볼트 110 : 사이드실 멤버
131 : 플로워패널 132 : 사이드실 보강부재
140 : 고전압 배터리 141 : 마운팅부
142 : 체결볼트

Claims (15)

  1. 지면과 평행한 상부면과 상기 상부면의 단부로부터 하향 연장되는 수직면과, 상기 수직면의 하단에서 상기 수직면과 둔각으로 연장되는 하부면을 포함하는 단면을 갖고, 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버와,
    상기 상부면과 평행하면서 고전압 배터리가 체결되는 체결면이 형성되고, 상기 사이드실 인너 멤버에 접합되는 배터리 브라켓을 포함하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이드실 인너 멤버에서 상기 고전압 배터리를 체결시킬 위치에 상기 하부면을 트리밍(trimming)한 브라켓 장착부가 형성되고,
    상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버와 중첩되도록 상기 브라켓 장착부에 상기 배터리 브라켓가 배치되고, 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 접합되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 브라켓은 그 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 스팟용접으로 접합되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 브라켓 장착부는 상기 사이드실 인너 멤버에 상기 차량의 길이방향을 따라 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 브라켓 장착부는 상기 사이드실 인너 멤버에서 차량의 후방쪽 단부로부터 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 브라켓은,
    상기 사이드실 인너 멤버의 수직면에 접합되는 상부수직면과,
    상기 상부수직면의 하단으로부터 연장되게 형성되면서 상기 사이드실 인너 멤버의 하부면에 접합되는 경사면을 포함하고,
    상기 체결면은 상기 경사면의 중간에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사이드실 인너 멤버에서 상기 하부면의 하단에 하방으로 연장되는 하부플랜지부가 형성되고,
    상기 경사면의 하단에 상기 하부플랜지부와 나란한 하부수직면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 체결면의 일단은 상기 상부수직면과 수직하게 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 체결면의 타단은 상기 경사면의 하단보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 차량은 MPV(Multi-Purpose Vehicle)와 PBV(Purpose Built Vehicle) 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차량은 하이브리드 방식 또는 모터로 구동되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리.
  12. 금형을 이용하여, 지면과 평행한 상부면과 상기 상부면의 단부로부터 하향 연장되는 수직면과, 상기 수직면의 하단에서 상기 수직면과 둔각으로 연장되는 하부면을 포함하는 단면을 갖고 차량의 길이방향으로 형성되는 사이드실 인너 멤버를 성형하는 성형단계와,
    상기 사이드실 인너 멤버에서 배터리 브라켓이 접합될 부위를 트리밍(trimming)하여 브라켓 장착부를 형성하는 트리밍단계와,
    상기 상부면과 평행하고 고전압 배터리가 체결되는 체결면이 형성되는 배터리 브라켓을 상기 브라켓 장착부에 위치시켜, 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버와 중첩되도록 정치(定値)시키는 정치단계와,
    상기 배터리 브라켓의 둘레를 상기 사이드실 인너 멤버에 접합하는 접합단계를 포함하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트리밍단계는 상기 사이드실 인너 멤버의 길이방향을 따라 복수의 브라켓 장착부를 형성하고,
    상기 정치단계는 상기 브라켓 장착부 마다 상기 배터리 브라켓을 정치시키는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 정치단계는, 상기 배터리 브라켓의 저면에 상기 사이드실 인너 멤버의 하부면이 위치하면서 상기 배터리 브라켓의 둘레가 상기 사이드실 인너 멤버에 밀착되는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 접합단계는 상기 배터리 브라켓의 둘레를 스팟용접하여, 상기 배터리 브라켓을 상기 사이드실 인너 멤버에 접합시키는 것을 특징으로 하는 차량의 사이드실 인너 멤버 어셈블리의 제조방법.

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