KR20230067362A - 차량 인텀구조 - Google Patents

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KR20230067362A
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강전웅
민헌식
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현대자동차주식회사
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Abstract

개시된 차량 인텀구조는, 한 쌍의 사이드실을 차량의 폭방향을 따라 연결하는 제1인텀크로스멤버를 포함하고, 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부면(end face)은 그에 상응한 사이드실의 실내측면에 부착되며, 상기 제1인텀크로스멤버의 단면(cross section)은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지될 수 있다.

Description

차량 인텀구조{VEHICLE INTERMEDIATE STRUCTURE}
본 발명은 차량의 폭방향을 따라 일정한 단면을 유지함으로써 차량 프레임의 자체적인 강성을 강화할 수 있는 차량 인텀구조에 관한 것이다.
차량 프레임은 섀시(chassis) 구성부품이나 몸체를 설치할 수 있는 골격을 지칭하는 것으로, 자동차의 추진력, 브레이크 작용, 조향시의 원심력, 노면으로부터의 충격력, 차체의 중량 등에 의한 수직하중, 각종 반력 등에 의한 변형이나 비틀림, 인장, 압축 및 진동에 의한 국부적 또는 전체적인 파손으로부터 충분히 지탱할 수 있어야 하고, 또한 자동차가 충돌하게 되는 경우 자동차에 가해지는 충돌에너지를 충분히 흡수할 수 있는 구조로 되어야 한다.
자동차 시장의 다변화로 인해, 차체는 기존 프레스 모노코크방식에서 PBV(Purpose Built Vehicle), 스페이스 프레임 등으로 그 목적에 부합하도록 다양하게 변화되고 있다. 특히, 저가형 EV차량은 그 수익성 극대화를 위하여 기존 방식에서 탈피한 차체 구조가 요구되고 있다.
기존 차량은 그 차체에 스틸 프레스소재(pressed steel materials), 알루미늄 소재를 이용하고 있으며, 이에 그 재료비 및 투자비 등이 상대적으로 높은 단점이 있었다.
기존 차량의 로어 구조는 센터플로어와, 센터플로어에 연결된 리어플로어와, 센터플로어 및 리어플로어를 구분하는 인텀크로스부(intermediate cross part)를 포함한다.
리어플로어는 센터플로어 보다 상향으로 높게 위치하고, 인텀크로스부는 센터플로어의 후방단으로부터 리어플로어의 전방단까지 연장된다. 차량 내의 후석시트의 전방측 장착부가 인텀크로스부에 장착되고, 이에 인텀크로스부는 후석시트의 전방측 장착부를 지지한다. 프레스공정을 통해 제조된 상측패널 및 하측패널이 결합됨으로써 인텀크로스부가 형성되고, 인텀크로스부는 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 인텀크로스부의 단면은 차량의 전체적인 비틀림강성에 큰 영향을 미치고, 인텀크로스부가 센터플로어로부터 상향으로 돌출함에 따라 그 성형성이 상대적으로 취약해질 수 있다.
인텀크로스부는 리어플로어의 양측에 배치된 한 쌍의 리어사이드멤버를 연결한다. 인텀크로스부의 각 단부는 그에 상응한 리어사이드멤버에 결합(joint)될 수 있다.
하지만, 종래의 인텀크로스부는 그 구조적 특징 및 제조공정 상의 한계로 인해 그 횡단면이 차량의 폭방향을 따라 일정하거나 동일하지 못하고, 특히 인텀크로스부의 각 단부에서 그 단면적이 감소한다. 이에 인텀크로스부는 그 자체적인 강성과, 리어 사이드멤버 사이의 결합부(joint)에서의 강성이 취약해질 수 있고, 이로 인해 차체의 비틀림강성은 전체적으로 취약해지는 단점이 있었다.
종래의 인텀크로스부는 차량의 폭방향을 따라 그 단면이 일정하지 않고, 특히 인텀구조는 그 센터부로부터 그 양측 가장자리를 향해 갈수록 그 단면적이 점차 감소할 수 있으며, 이에 인텀구조의 각 가장자리는 사이드실 및 리어사이드멤버 사이의 연결강성이 취약해질 수 있다. 차량의 후방충돌 시에 리어사이드멤버가 상대적으로 크게 변형됨에 따라 배터리의 후방단이 상향으로 크게 변형될 수 있고, 리어 서브프레임이 배터리의 후방을 직접적으로 타격할 수 있으며, 리어 서브프레임이 승객실의 후방을 침투될 수 있고, 배터리의 켸이블이 꺽임으로써 화재위험성이 크게 발생하는 단점이 있었다.
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 발명은 상기와 같은 점들을 고려하여 안출한 것으로, 차량의 폭방향을 따라 일정한 단면을 유지함으로써 차량 프레임의 자체적인 강성을 강화할 수 있는 차량 인텀구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량 인텀구조는, 한 쌍의 사이드실을 차량의 폭방향을 따라 연결하는 제1인텀크로스멤버를 포함하고, 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부면(end face)은 그에 상응한 사이드실의 실내측면에 부착되며, 상기 제1인텀크로스멤버의 단면(cross section)은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지될 수 있다.
이와 같이, 제1인터크로스멤버가 한 쌍의 사이드실을 차량의 폭방향을 따라 연결하고, 제1인텀크로스멤버가 그 길이방향을 따라 동일한 단면을 가지므로 제1인텀크로스멤버는 차량의 비틀림강성 및 횡강성 등을 개선할 수 있다.
상기 제1인텀크로스멤버는 기계적 결합구조를 통해 한 쌍의 리어사이드멤버를 지지하도록 구성되고, 각 리어사이드멤버는 그에 상응한 사이드실의 후방부에 연결될 수 있다.
이와 같이, 한 쌍의 사이드실에 개별적으로 연결된 한 쌍의 리어사이드멤버가 제1인텀크로스멤버에 지지되도록 구성됨으로써 차량의 후방충돌 시에 발생된 충돌하중(충돌에너지)을 충분히 지지할 수 있다.
상기 각 리어사이드멤버는 그 전방부에 제공된 끼움개구를 가지고, 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부는 그에 상응한 리어사이드멤버의 끼움개구에 끼워지고 고정될 수 있다.
이와 같이, 제1인텀크로스멤버의 각 단부가 그에 상응한 리어사이드멤버의 끼움개구에 결합됨으로써 각 리어사이드멤버 및 그에 상응한 제1인텀크로스멤버의 단부 사이의 기계적 결합구조를 형성할 수 있고, 이를 통해 제1인텀크로스멤버의 양단부가 한 쌍의 리어사이드멤버를 차량의 길이방향을 따라 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 각 리어사이드멤버의 전방단부면(front end face)이 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부에 인접한 후방면에 고정된다.
이에 따라, 제1인텀크로스멤버는 한 쌍의 리어사이드멤버를 차량의 길이방향을 따라 안정적으로 지지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각 리어사이드멤버는 그 전방단부면의 상단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 상측 지지부를 포함하고, 상기 상측 지지부는 상기 제1인텀크로스멤버의 상면에 고정되며, 상기 끼움개구는 상기 상측 지지부 및 전방단부면에 의해 한정된 "L"자형 단면을 가질 수 있다.
이와 같이, "L"자형 단면의 끼움개구가 제1인텀크로스멤버의 상면 및 후방면에 지지됨으로써 각 리어사이드멤버는 제1인텀크로스멤버에 대해 안정적으로 지지될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 각 리어사이드멤버는 그 전방단부면의 상단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 상측 지지부와, 및 그 전방단부면의 하단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 하측 지지부를 포함할 수 있다. 상기 상측 지지부는 상기 인텀크로스멤버의 상면에 고정되며, 상기 하측 지지부는 상기 인텀크로스멤버의 저면에 고정되고, 상기 끼움개구는 상기 상측 지지부 및 전방단부면에 의해 한정된 "U"자형 단면을 가질 수 있다.
이와 같이, "U"자형 단면의 끼움개구가 제1인텀크로스멤버의 상면, 저면, 및 후방면에 지지됨으로써 각 리어사이드멤버는 제1인텀크로스멤버에 대해 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 상측 지지부는 그 상면으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 함몰된 상측 함몰홈을 가지고, 상기 하측 지지부는 그 저면으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 함몰된 하측 함몰홈을 가질 수 있다.
이에, 상측 지지부 및 하측 지지부 각각은 상측 함몰홈 및 하측 함몰홈에 의해 그 강성이 강화될 수 있으므로 각 리어사이드멤버의 상측 지지부 및 하측 지지부, 제1인텀크로스멤버 사이의 결합강성이 대폭 강화될 수 있다.
상기 제1인텀크로스멤버는 각 단부면의 상단으로부터 그에 상응한 사이드실을 향해 연장된 지지부를 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 사이드실의 상면에 고정될 수 있다.
이에 따라, 제1인텀크로스멤버는 각 지지부를 통해 그에 상응한 사이드실에 대해 차량의 높이방향을 따라 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 제1인텀크로스멤버는 한 쌍의 지지브라켓을 통해 한 쌍의 사이드실에 대해 개별적으로 지지되고, 각 지지브라켓은 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부면에 인접한 저면과, 그에 상응한 사이드실의 실내측면을 연결하도록 구성될 수 있다.
이에 의해, 한 쌍의 지지브라켓는 한 쌍의 사이드실 및 제1인텀크로스멤버에 의해 작용하는 수직하중을 안정적으로 지지하도록 구성될 수 있다.
상기 각 지지브라켓은 그에 상응한 사이드실의 실내측면에 고정되는 제1고정면과, 그에 상응한 제1인텀크로스멤버의 저면에 고정되는 제2고정면을 포함할 수 있다.
이에 의해, 제1인텀크로스멤버의 각 단면과 인접한 저면은 그에 상응한 지지브라켓을 통해 그에 상응한 사이드실에 대해 견고하게 지지될 수 있다.
상기 각 지지브라켓은 상기 제1고정면의 하단과 상기 제2고정면의 실내측단부 사이를 경사지게 연결하는 경사면을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1인텀크로스멤버는 지지브라켓의 경사면을 통해 대각선방향으로 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 제1인텀크로스멤버는 폐단면을 가지고, 상기 제1인텀크로스멤버는 고장력강판으로 만들어질 수 있다. 이와 같이, 제1인텀크로스멤버가 폐단면을 가지도록 고장력강판으로 만들어짐으로써 제1인텀크로스멤버는 리어사이드멤버 및 사이드실에 대한 지지강성을 강화할 수 있다.
상기 제1인텀크로스멤버에 연결된 제2인텀크로스멤버를 더 포함할 수 있다. 상기 제2인텀크로스멤버는 차량의 폭방향을 따라 연장된 센터부와, 상기 센터부의 양단에 제공된 한 쌍의 벤딩부를 포함할 수 있다. 상기 각 벤딩부는 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부 및 리어사이드멤버에 고정될 수 있다.
각 벤딩부의 전방면은 제1인텀크로스멤버의 각 단부에 고정되고, 각 벤딩부의 실외측면은 리어사이드멤버의 실내측면에 고정될 수 있다.
이와 같이, 제2인텀크로스멤버의 각 벤딩부가 그에 상응한 제1인텀크로스멤버의 단부 및 그에 상응한 리어사이드멤버의 전방부에 고정될 수 있고, 이를 통해 제2인텀크로스멤버는 제1인텀크로스멤버의 각 단부 및 리어사이드멤버의 전방부를 연결할 수 있다. 이를 통해 제2인텀크로스멤버는 차량의 전체적인 비틀림강성을 지지할 수 있다.
상기 센터부는 상기 제1인텀크로스멤버 보다 위에 위치하고, 각 벤딩부는 상기 센터부의 각 단부로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 벤딩될 수 있다.
상기 센터부의 길이방향 축선은 제1인텀크로스멤버의 길이방향 축선에 대해 평행할 수 있으며, 각 벤딩부의 길이방향 축선은 센터부의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있다.
상기 제2인텀크로스멤버의 센터부의 단면은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지될 수 있고, 제2인텀크로스멤버의 벤딩부의 단면은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지될 수 있다.
상기 센터부의 단면은 상기 벤딩부의 단면과 동일할 수 있다.
상기 제2인텀크로스멤버는 폐단면을 가진 강관으로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 2개의 인텀크로스멤버가 한 쌍의 사이드실 및 한 쌍의 리어사이드멤버를 연결하도록 구성됨으로써 차량 인텀구조는 상측 및 하측에 2개의 폐단면을 형성할 수 있고, 차량 프레임의 자체적인 강성을 강화할 수 있다.
본 발명에 의하면, 각 인텀크로스멤버가 그 자체적인 강성과, 인텀멤버 및 리어사이드멤버 사이의 결합강성을 강화할 수 있고, 이를 통해 차체의 비틀림 강성을 개선할 수 있다.
본 발명에 의하면, 제2인텀크로스멤버에 대해 규격화된 양산형 강관(mass-produced steel pipe) 등과 같이 비교적 저렴한 소재를 적용함으로써 스틸 프레스소재 및 알루미늄 소재에 비해 그 제조비용이 대폭 절감될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제1인텀크로스멤버가 상대적으로 높은 강성을 가진 소재로 만들어지고, 제1인텀크로스멤버 및 한 쌍의 리어사이드멤버들이 기계적인 결합구조로 연결됨으로써 각 리어사이드멤버의 전방부에서의 변형이 상대적으로 최소화될 수 있고, 각 리어사이드멤버의 후방부에서의 변형이 상대적으로 크게 발생할 수 있다. 각 리어사이드멤버의 후방부가 전방부에 비해 상대적으로 크게 발생함에 따라 각 리어사이드멤버의 전방부는 충돌하중을 충분히 지지할 수 있고, 이에 배터리의 후방부가 상대적으로 적게 변형(벤딩)될 수 있으며, 리어 서브프레임이 배터리의 후방을 직접적으로 타격함을 방지될 수 있고, 리어 서브프레임이 승객실의 후방으로 침투됨이 방지될 수 있으며, 배터리의 케이블이 꺽임이 방지될 수 있으므로 화재위험성이 낮아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 프레임 및 이에 장착된 인텀구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인텀구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 프레임을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 차량 프레임의 인텀구조의 우측을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8에 대한 변형실시예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 8에 대한 변형실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 프레임을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량 프레임은 센터프레임모듈(2)과, 센터프레임모듈(2)의 전방에 연결된 프론트구조(6)와, 센터프레임모듈(2)의 후방에 연결된 리어프레임모듈(9)과, 센터프레임모듈(2)과 리어프레임모듈(9) 사이에 배치된 인텀구조(10, intermediate structure)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 프론트필러(5a)가 센터프레임모듈(2)의 전방으로부터 차량의 높이방향을 따라 연장될 수 있고, 한 쌍의 프론트필러(5a)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있
한 쌍의 센터필러(5b)가 센터프레임모듈(2)의 센터로부터 차량의 높이방향을 따라 연장될 수 있고, 한 쌍의 센터필러(5b)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있다.
한 쌍의 리어필러(5c)가 센터프레임모듈(2)의 후방으로부터 차량의 높이방향을 따라 연장될 수 있고, 한 쌍의 리어필러(5c)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있다.
한 쌍의 루프레일(3)이 센터프레임모듈(2)의 위에 배치될 수 있고, 각 루프레일(3)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 루프레일(3)은 그에 상응한 프론트필러(5a)의 상단, 센터필러(5b)의 상단, 및 리어필러(5c)의 상단을 연결하도록 구성될 수 있다. 각 루프레일(3)은 그 전방단으로부터 경사지게 연장된 전방측 연장부(3a)와, 그 후방단으로부터 경사지게 연장된 후방측 연장부(3b)를 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 센터프레임모듈(2)은 복수의 크로스멤버(21, 22, 23, 24)와, 복수의 종멤버(21a, 21b, 25, 26, 27, 28, 29)를 포함할 수 있다. 센터프레임모듈(2)은 그 양측가장자리에 개별적으로 배치된 한 쌍의 사이드실(31)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 사이드실(31)은 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 사이드실(31)은 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 사이드실(31)은 차량의 실내를 향하는 실내측면과, 차량의 실외를 향하는 실외측면과, 차량의 상부를 향하는 상부면과, 차량의 하부를 향하는 저면을 포함할 수 있다.
복수의 크로스멤버(21, 22, 23, 24)는 대쉬패널에 장착된 대쉬 크로스멤버(21)와, 대쉬 크로스멤버(21)의 뒤쪽에 위치한 프론트 크로스멤버(22)와, 프론트 크로스멤버(22)의 뒤쪽에 위치한 제1시트크로스멤버(23)와, 제1시트크로스멤버(23)의 뒤쪽에 위치한 제2시트크로스멤버(24)를 포함할 수 있다. 프론트 크로스멤버(22), 제1시트크로스멤버(23), 및 제2시트크로스멤버(24)는 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 프론트 크로스멤버(22), 제1시트크로스멤버(23), 및 제2시트크로스멤버(24)는 서로간에 평행할 수 있다.
대쉬 크로스멤버(21)는 차량의 전방충돌 시에 대쉬패널이 승객실로 침입함을 차단하도록 구성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 대쉬 크로스멤버(21)는 한 쌍의 프론트필러(5a)의 하부를 차량의 폭방향을 따라 연결하도록 구성될 수 있다. 대쉬 크로스멤버(21)는 대쉬패널의 하부에 장착될 수 있고, 대쉬패널은 차량의 프론트 컴파트먼트 및 승객실을 구획하도록 구성될 수 있다. 또한, 대쉬 크로스멤버(21)의 양단부는 체결구, 용접 등을 통해 한 쌍의 사이드실(31)에 개별적으로 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 대쉬 크로스멤버(21)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가진 양산형 강관(mass-produced steel pipe)으로 만들어질 수 있고, 이에 대쉬 크로스멤버(21)는 폐단면을 가질 수 있다. 예컨대, 양산형 강관은 SGH400, SGH490 등일 수 있다.
프론트 크로스멤버(22)는 대쉬 크로스멤버(21)로부터 차량의 후방을 향해 이격될 수 있고, 센터프레임모듈(2)의 전방단과 인접할 수 있다. 프론트 크로스멤버(22)의 양단부는 한 쌍의 사이드실(31)에 개별적으로 결합될 수 있다.
프론트 크로스멤버(22)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가질 수 있고, 이에 프론트 크로스멤버(22)는 폐단면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프론트 크로스멤버(22)는 SPFC1180Y 등과 같은 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다. 이에 의해, 고강도 재질의 프론트 크로스멤버(22)는 센터프레임모듈(2)의 충돌성능 및 강성 등을 강화할 수 있고, 이에 차량의 충돌 시에 배터리 및 승객실을 안전하게 보호할 수 있다.
제1시트크로스멤버(23)는 프론트 크로스멤버(22)로부터 차량의 후방을 향해 이격될 수 있고, 센터프레임모듈(2)의 중간부에 위치할 수 있다. 차량 시트가 브라켓을 통해 제1시트크로스멤버(23)에 장착될 수 있고, 이에 제1시트크로스멤버(23)는 차량 시트를 지지하도록 구성될 수 있다.
제1시트크로스멤버(23)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가질 수 있고, 이에 제1시트크로스멤버(23)는 폐단면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1시트크로스멤버(23)는 SPFC1180Y 등과 같은 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다. 이에 의해, 고강도 재질의 제1시트크로스멤버(23)는 센터프레임모듈(2)의 충돌성능 및 강성 등을 강화할 수 있고, 이에 차량의 충돌 시에 배터리 및 승객실을 안전하게 보호할 수 있다.
제2시트크로스멤버(24)는 제1시트크로스멤버(23)로부터 차량의 후방을 향해 이격될 수 있고, 센터프레임모듈(2)의 후방단에 인접할 수 있다. 차량 시트가 브라켓을 통해 제2시트크로스멤버(24)에 장착될 수 있고, 이에 제2시트크로스멤버(24)는 차량 시트를 지지하도록 구성될 수 있다.
제2시트크로스멤버(24)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가질 수 있고, 이에 제2시트크로스멤버(24)는 폐단면을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2시트크로스멤버(24)는 SPFC1180Y 등과 같은 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다. 이에 의해, 고강도 재질의 제2시트크로스멤버(24)는 센터프레임모듈(2)의 충돌성능 및 강성 등을 강화할 수 있고, 이에 차량의 충돌 시에 배터리 및 승객실을 안전하게 보호할 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수의 종멤버(21a, 21b, 25, 26, 27, 28, 29)는 대쉬 크로스멤버(21)로부터 프론트 크로스멤버(22)로 연장된 한 쌍의 리어로워멤버(21a, 21b)와, 대쉬 크로스멤버(21)로부터 제1시트크로스멤버(23)까지 연장된 센터 종멤버(25)와, 제1시트크로스멤버(23)로부터 제2시트크로스멤버(24)까지 연장된 한 쌍의 제1사이드 종멤버(26, 27)와, 제2시트크로스멤버(24)로부터 인텀구조(10)까지 연장된 한 쌍의 제2사이드 종멤버(28, 29)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 리어로워멤버(21a, 21b)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 리어로워멤버(21a, 21b)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리어로워멤버(21a, 21b)는 SPFC1470 등과 같은 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다. 이에 의해, 차량의 정면충돌성능이 개선됨으로써 정면충돌 시에 배터리 및 승객실을 안전하게 보호할 수 있다.
센터 종멤버(25)는 차량의 길이방향 중심축선(central longitudinal axis)를 따라 연장될 수 있다.
한 쌍의 제1사이드 종멤버(26, 27)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 제1사이드 종멤버(26, 27)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 제1사이드 종멤버(26, 27)의 전방단은 체결구, 용접 등을 통해 제1시트크로스멤버(23)에 결합될 수 있고, 각 제1사이드 종멤버(26, 27)의 후방단은 체결구, 용접 등을 통해 제2시트크로스멤버(24)에 결합될 수 있다.
한 쌍의 제2사이드 종멤버(28, 29)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 제2사이드 종멤버(28, 29)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 제2사이드 종멤버(28, 29)의 전방단은 체결구, 용접 등을 통해 제2시트크로스멤버(24)에 결합될 수 있고, 각 제2사이드 종멤버(28, 29)의 후방단은 체결구, 용접 등을 통해 인텀구조(10)에 결합될 수 있다.
각 제2사이드 종멤버(28, 29)는 그에 상응한 제1사이드 종멤버(26, 27)에 대해 차량의 길이방향을 따라 정렬되도록 구성될 수 있다. 특히, 각 제2사이드 종멤버(28, 29)의 전방단 및 그에 상응한 제1사이드 종멤버(26, 27)의 후방단은 제2시트크로스멤버(24)를 사이에 두고 서로 간에 대향할 수 있다. 각 제2사이드 종멤버(28, 29)의 길이방향 축선은 그에 상응한 제1사이드 종멤버(26, 27)의 길이방향 축선에 정렬(일치)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센터 종멤버(25), 각 제1사이드 종멤버(26, 27), 및 각 제2사이드 종멤버(28, 29)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가진 양산형 강관(mass-produced steel pipe)으로 만들어질 수 있고, 이에 센터 종멤버(25), 각 제1사이드 종멤버(26, 27), 및 각 제2사이드 종멤버(28, 29) 는 폐단면을 가질 수 있다. 예컨대, 양산형 강관은 SGH400, SGH490 등일 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 프론트구조(6)는, 센터프레임모듈(2), 한 쌍의 프론트필러(5a), 한 쌍의 전방측 연장부(3a)에 연결되도록 구성될 수 있다. 프론트구조(6)는, 한 쌍의 프론트사이드멤버(61)와, 한 쌍의 프론트사이드멤버(61)의 위에 개별적으로 위치한 한 쌍의 펜더어퍼멤버(62)와, 한 쌍의 프론트사이드멤버(61)의 전방단을 연결하는 범퍼 백빔(63)과, 한 쌍의 프론트사이드멤버(61) 및 한 쌍의 펜더어퍼멤버(62)에 연결된 프론트엔드모듈(64)과, 한 쌍의 프론트필러(5a)를 연결하는 어퍼 크로스멤버(65)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 프론트사이드멤버(61)는 차량의 전방에서 그 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 프론트사이드멤버(61)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 프론트사이드멤버(61)는 센터프레임모듈(2)의 대쉬 크로스멤버(21)로부터 차량의 전방단을 향해 연장될 수 있다. 각 프론트사이드멤버(61)의 후방단은 체결구, 용접 등을 통해 센터프레임모듈(2)의 대쉬 크로스멤버(21)에 결합될 수 있고, 각 프론트사이드멤버(61)의 전방단는 체결구, 용접 등을 통해 범퍼 백빔(63)의 그에 상응한 단부에 결합될 수 있다.
한 쌍의 펜더어퍼멤버(62)는 차량의 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 펜더어퍼멤버(62)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 펜더어퍼멤버(62)는 그에 상응한 프론트사이드멤버(61)로부터 상향으로 이격될 수 있다.
범퍼 백빔(63)은 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있고, 범퍼 백빔(63)은 한 쌍의 프론트사이드멤버(61)의 전방단들을 연결하도록 구성될 수 있다. 범퍼 백빔(63)의 각 단부는 그에 상응한 프론트사이드멤버(61)의 전방단에 결합될 수 있다.
프론트엔드모듈(64)은 라디에이터, 응축기, 인터쿨러 등과 같은 열교환기를 지지하는 프레임일 수 있다.
어퍼 크로스멤버(65)는 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있고, 어퍼 크로스멤버(65)의 각 단부는 그에 상응한 프론트필러(5a)에 결합될 수 있다. 도 1을 참조하면, 한 쌍의 스트럿바(66)가 어퍼 크로스멤버(65)로부터 한 쌍의 펜더어퍼멤버(62)를 향해 개별적으로 연장될 수 있고, 한 쌍의 스트럿바(66)는 어퍼 크로스멤버(65)의 길이방향을 따라 이격될 수 있다. 각 스트럿바(66)의 상단은 어퍼 크로스멤버(65)의 각 단부와 인접한 위치에 결합될 수 있고, 각 스트럿바(66)의 하단은 그에 상응한 펜더어퍼멤버(62)에 결합될 수 있다. 즉, 한 쌍의 펜더어퍼멤버(62)는 한 쌍의 스트럿바(66)를 통해 어퍼 크로스멤버(65)에 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 리어프레임모듈(9)은 한 쌍의 리어사이드멤버(91)와, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)를 연결하는 리어크로스멤버(92)와, 리어사이드멤버(91)들의 후방단들을 연결하는 리어 백빔(93)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 리어사이드멤버(91)는 차량의 후방에서 그 폭방향을 따라 이격될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91)는 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 각 리어사이드멤버(91)는 그에 상응한 사이드실(31)의 후방부로부터 차량의 후방단을 향해 연장될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91)의 전방부는 체결구, 용접 등을 통해 그에 상응한 사이드실(31)의 후방부의 실내측면에 부착될 수 있다. 즉, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)가 한 쌍의 사이드실(31)의 실내측면에 개별적으로 연결될 수 있다. 리어크로스멤버(92) 및 리어 백빔(93)은 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 프레임은 리어프레임모듈(9)에 장착된 리어 서브프레임(80)을 더 포함할 수 있다. 리어 서브프레임(80)은 한 쌍의 리어사이드멤버(91)의 전방부에 개별적으로 장착된 한 쌍의 전방측 장착부(81)와, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)의 후방부에 개별적으로 장착된 한 쌍의 후방측 장착부(82)를 포함할 수 있다.
센터프레임모듈(2), 프론트구조(6), 리어프레임모듈(9)을 구성하는 대부분의 멤버들은 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가진 양산형 강관(mass-produced steel pipe)으로 만들어질 수 있고, 이에 각 멤버들은 폐단면을 가질 수 있다. 이에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 차량 프레임은 스페이스프레임을 형성할 수 있다.
실시예에 따르면, 범퍼 백빔(63)은 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다.
리어프레임모듈(9)은 센터프레임모듈(2) 보다 높게 위치할 수 있고, 인텀구조(10)는 센터프레임모듈(2) 및 리어프레임모듈(9)을 연결하도록 구성될 수 있다.
인텀구조(10)는 한 쌍의 사이드실(31)을 차량의 폭방향을 따라 연결하는 제1인텀크로스멤버(11)를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1인텀크로스멤버(11)는 차량의 폭방향을 따라 연장될 수 있고, 제1인텀크로스멤버(11)의 양 단부면(11a, end face)이 한 쌍의 사이드실(31)에 개별적으로 부착될 수 있다. 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부면(11a)은 그에 상응한 사이드실(31)의 실내측면에 부합하도록 평탄할 수 있고, 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부면(11a)은 체결구, 용접 등을 통해 그에 상응한 사이드실(31)의 실내측면에 직접적으로 부착될 수 있다. 이에, 차량 프레임은 제1인텀크로스멤버(11)에 의해 횡강성을 충분히 확보할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1인텀크로스멤버(11)는 각 단부면(11a)의 상단으로부터 그에 상응한 사이드실(31)을 향해 연장된 지지부(11b, retention portion)를 더 포함할 수 있다. 지지부(11b)는 체결구, 용접 등을 통해 사이드실(31)의 상면에 부착될 수 있고, 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 각 지지부(11b)를 통해 그에 상응한 사이드실(31)에 대해 차량의 높이방향을 따라 안정적으로 지지될 수 있다.
제1인텀크로스멤버(11)의 양단부는 한 쌍의 지지브라켓(13)을 통해 한 쌍의 사이드실(31)에 대해 개별적으로 지지될 수 있다. 각 지지브라켓(13)은 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부면(11a)에 인접한 저면과, 그에 상응한 사이드실(31)의 실내측면을 연결하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 한 쌍의 지지브라켓(13)은 제1인텀크로스멤버(11) 및 사이드실(31)에 작용하는 수직하중을 지지하도록 구성될 수 있다.
각 지지브라켓(13)은 사이드실(31)에 고정되는 제1고정면(13a)과, 제1인텀크로스멤버(11)의 저면에 고정되는 제2고정면(13b)을 포함할 수 있다.
제1고정면(13a)은 사이드실(31)의 실내측면에 부합하도록 수직으로 평탄할 수 있고, 제1고정면(13a)은 체결구, 용접 등을 통해 그에 상응한 사이드실(31)의 실내측면에 고정될 수 있다. 제2고정면(13b)은 제1인텀크로스멤버(11)의 저면에 부합하도록 수평으로 평탄할 수 있고, 제2고정면(13b)은 체결구, 용접 등을 통해 그에 상응한 제1인텀크로스멤버(11)의 저면에 고정될 수 있다. 이에 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단면과 인접한 저면은 지지브라켓(13)을 통해 그에 상응한 사이드실(31)에 대해 견고하게 지지될 수 있다.
또한, 각 지지브라켓(13)은 제1고정면(13a)의 하단과 제2고정면(13b)의 실내측단부 사이를 경사지게 연결하는 경사면(13c)을 더 포함할 수 있다. 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 지지브라켓(13)의 경사면(13c)을 통해 사이드실(31)에 대해 안정적으로 지지될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)는 제1인텀크로스멤버(11)에 기계적 결합구조를 통해 연결될 수 있고, 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 한 쌍의 리어사이드멤버(91)를 차량의 폭방향을 따라 연결할 수 있다. 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부는 그에 상응한 리어사이드멤버(91)를 차량의 길이방향을 따라 지지하도록 구성될 수 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 각 리어사이드멤버(91)의 전방단부면(91a)이 체결구, 용접(CO2 용접 등) 등을 통해 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부에 인접한 후방면에 직접적으로 고정될 수 있다. 각 리어사이드멤버(91)는 차량의 길이방향을 따라 연장되고, 제1인텀크로스멤버(11)는 차량의 폭방향을 연장됨으로써 리어사이드멤버(91)의 길이방향 축선은 제1인텀크로스멤버(11)의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있고, 이에 한 쌍의 리어사이드멤버(91)는 제1인텀크로스멤버(11)의 양단부에 안정적으로 지지될 수 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 각 리어사이드멤버(91)는 그 전방단부면(91a)의 상단으로부터 제1인텀크로스멤버(11)를 향해 연장된 상측 지지부(91b)를 포함할 수 있고, 상측 지지부(91b)는 체결구, 용접(CO2 용접 등) 등을 통해 제1인텀크로스멤버(11)의 상면에 고정될 수 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 각 리어사이드멤버(91)는 그 전방부에 제공된 끼움개구(95)를 가질 수 있고, 끼움개구(95)는 레이저 가공을 통해 각 리어사이드멤버(91)의 전방부에 정밀하게 형성될 수 있다. 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(95)는 제1인텀크로스멤버(11)의 적어도 일부 외형에 부합하는(complementary) "L"자형 단면을 가질 수 있다. "L"자형 단면의 끼움개구(95)는 상측 지지부(91b) 및 전방단부면(91a)에 의해 한정될 수 있다. 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부가 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(95)에 끼워지고, 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부는 CO2 용접 등을 통해 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(95)에 고정될 수 있다. 이와 같이, "L"자형 단면의 끼움개구(95)가 제1인텀크로스멤버(11)의 상면 및 후방면에 결합되고 지지됨으로써 각 리어사이드멤버(91)는 제1인텀크로스멤버(11)에 대해 안정적으로 지지될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91) 및 그에 상응한 제1인텀크로스멤버(11)의 단부 사이의 기계적 결합구조를 형성할 수 있다.
특히, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)는 그 끼움개구(95)가 제1인텀크로스멤버(11)의 양단에 개별적으로 끼움결합되고 고정됨으로써 각 리어사이드멤버(91)는 제1인텀크로스멤버(11)에 의해 차량의 길이방향을 따라 안정적으로 지지될 수 있다. 후방충돌 시에 제1인텀크로스멤버(11)는 각 리어사이드멤버(91)로부터 전달된 하중에 충분히 지지할 수 있고, 이에 후방충돌 시에 리어프레임모듈(9)에 장착된 리어 서브프레임(80)이 배터리(100) 측으로 이동함을 방지할 수 있다.
또한, 제1인텀크로스멤버(11)의 양 단부면(11a)이 한 쌍의 사이드실(31)에 개별적으로 고정되고, 한 쌍의 리어사이드멤버(91)가 제1인텀크로스멤버(11)의 양단에 개별적으로 고정됨으로써 제1인텀크로스멤버(11)는 사이드실(31), 리어사이드멤버(91), 기타 다른 부품 등을 연결함으로써 차체의 전체적인 조인트강성을 강화할 수 있다.
제1인텀크로스멤버(11)의 단면(cross section)은 그 길이방향(차량의 폭방향)을 따라 동일하게(일정하게) 유지될 수 있고, 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 그 길이방향을 따라 동일한 단면적을 가질 수 있으므로 차량의 비틀림강성 및 횡강성 등을 개선할 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1인텀크로스멤버(11)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가질 수 있고, 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 폐단면을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1인텀크로스멤버(11)는 고장력 강판소재로 핫스탬핑공정(hot stamping, hot forming, press hardening) 및/또는 롤포밍공정 등을 통해 만들어질 수 있다. 이에 제1인텀크로스멤버(11)는 리어사이드멤버(91) 및 사이드실(31)에 대한 지지강성을 강화할 수 있다.
도 9는 각 리어사이드멤버(91)의 전방부 및 제1인텀크로스멤버(11) 사이의 기계적 결합구조에 대한 대안적인 실시예를 도시한다.
도 9를 참조하면, 각 리어사이드멤버(91)는 그 전방단부면(91a)의 하단으로부터 제1인텀크로스멤버(11)를 향해 연장된 하측 지지부(91c)를 더 포함할 수 있고, 하측 지지부(91c)는 체결구, 용접(CO2 용접 등) 등을 통해 제1인텀크로스멤버(11)의 저면에 고정될 수 있다. 각 리어사이드멤버(91)의 전방부에 제공된 끼움개구(96)가 전방단부면(91a), 상측 지지부(91b), 및 하측 지지부(91c)에 의해 한정됨으로써 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(96)는 제1인텀크로스멤버(11)의 적어도 일부 외형에 부합하는(complementary) "U"자형 단면을 가질 수 있다. 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부가 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(96)에 끼워지고, 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부는 CO2 용접 등을 통해 각 리어사이드멤버(91)의 끼움개구(96)에 고정될 수 있다. 이와 같이, "U"자형 단면의 끼움개구(96)가 제1인텀크로스멤버(11)의 상면, 저면, 및 후방면에 결합되고 지지됨으로써 각 리어사이드멤버(91)는 제1인텀크로스멤버(11)에 대해 안정적으로 지지될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91) 및 그에 상응한 제1인텀크로스멤버(11)의 단부 사이의 기계적 결합구조를 형성할 수 있다.
그리고, 지지브라켓(13)의 제2고정면(13b)이 각 리어사이드멤버(91)의 하측 지지부(91c)의 저면에 고정될 수 있다.
그외 나머지 구성은 도 6 및 도 8의 실시예와 동일 내지 유사하다.
도 10을 참조하면, 각 리어사이드멤버(91)는 상측 지지부(91b)는 상측 함몰홈(91d)을 가질 수 있고, 상측 함몰홈(91d)은 상측 지지부(91b)의 상면으로부터 제1인텀크로스멤버(11)를 향해 함몰될 수 있다. 하측 지지부(91c)는 하측 함몰홈(91e)을 가질 수 있고, 하측 함몰홈(91e)은 하측 지지부(91c)의 저면으로부터 제1인텀크로스멤버(11)를 향해 함몰될 수 있다. 이에, 상측 지지부(91b) 및 하측 지지부(91c) 각각은 상측 함몰홈(91d) 및 하측 함몰홈(91e)에 의해 그 강성이 강화될 수 있으므로 각 리어사이드멤버(91)의 상측 지지부(91b) 및 하측 지지부(91c), 제1인텀크로스멤버(11) 사이의 결합강성이 대폭 강화될 수 있다. 또한, 상측 지지부(91b) 및 하측 지지부(91c)는 체결구(볼트(98) 및 너트(99))를 통해 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부에 고정될 수 있다.
도 5를 참조하면, 리어 서브프레임(80)의 각 전방측 장착부(81)가 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부 및 각 리어사이드멤버(91)의 각 전방단부면(91a)으로부터 일정한 간격으로 이격될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91)는 리어 서브프레임(80)의 각 전방측 장착부(81)를 기준으로 전방측 장착부(81)의 앞쪽에 위치한 제1구간(t1)과, 전방측 장착부(81)의 뒤쪽에 위치한 제2구간(t2)으로 구분될 수 있다. 제1구간(t1)은 리어 서브프레임(80)의 전방측 장착부(81) 및 각 리어사이드멤버(91)의 각 전방단부면(91a) 사이의 간격일 수 있다. 제2구간(t2)은 리어 서브프레임(80)의 전방측 장착부(81) 및 각 리어사이드멤버(91)의 각 후방단 사이의 간격일 수 있다.
이와 같이, 제1인텀크로스멤버(11)가 상대적으로 높은 강성을 가진 소재로 만들어지고, 제1인텀크로스멤버(11) 및 한 쌍의 리어사이드멤버(91)들이 기계적인 결합구조로 연결됨으로써 각 리어사이드멤버(91)의 제1구간(t1)은 제1인텀크로스멤버(11) 및 리어사이드멤버(91)의 전방단 사이의 기계적 결합에 의해 강성이 강화된 강성구간일 수 있다. 이에 의해, 차량의 후방충돌 시에 각 리어사이드멤버(91)의 제1구간(t1)에서의 변형이 상대적으로 최소화될 수 있고, 각 리어사이드멤버(91)의 제2구간(t2)에서의 변형이 상대적으로 크게 발생할 수 있다. 각 리어사이드멤버(91)의 제2구간(t2)이 제1구간(t1)에 비해 상대적으로 크게 발생함에 따라 각 리어사이드멤버(91)의 제1구간(t1)은 충돌하중을 충분히 지지할 수 있고, 이에 배터리(100)의 후방부가 상대적으로 적게 변형(벤딩)될 수 있으며, 리어 서브프레임(80)이 배터리(100)의 후방을 직접적으로 타격함을 방지될 수 있고, 리어 서브프레임(80)이 승객실의 후방으로 침투됨이 방지될 수 있으며, 배터리(100)의 케이블이 꺽임이 방지될 수 있으므로 화재위험성이 낮아질 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 인텀구조(10)는 제1인텀크로스멤버(11)에 연결된 제2인텀크로스멤버(12)를 더 포함할 수 있다. 제2인텀크로스멤버(12)는 후석시트을 지지함과 더불어 후석시트의 장착강성을 확보할 수 있다.
제2인텀크로스멤버(12)는 차량의 폭방향을 따라 연장된 센터부(12a)와, 센터부(12a)의 양단에 제공된 한 쌍의 벤딩부(12b)를 포함할 수 있다. 센터부(12a)는 제1인텀크로스멤버(11) 보다 위에 위치할 수 있고, 각 벤딩부(12b)는 센터부(12a)의 각 단부로부터 제1인텀크로스멤버(11) 및 리어사이드멤버(91)를 향해 벤딩될 수 있다. 센터부(12a)의 길이방향 축선은 제1인텀크로스멤버(11)의 길이방향 축선에 대해 평행할 수 있으며, 각 벤딩부(12b)의 길이방향 축선은 센터부(12a)의 길이방향 축선에 대해 직교할 수 있다.
각 벤딩부(12b)는 차량의 실외를 향하는 실외측면과, 차량의 실내를 향하는 실내측면과, 차량의 전방을 향하는 전방면과, 차량의 후방을 향하는 후방면을 가질 수 있다. 각 벤딩부(12b)의 전방면은 체결구, 용접 등을 통해 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부에 고정될 수 있다. 각 벤딩부(12b)의 실외측면은 체결구, 용접 등을 통해 그에 상응한 리어사이드멤버(91)의 실내측면에 고정될 수 있다.
이와 같이, 제2인텀크로스멤버(12)의 각 벤딩부(12b)가 그에 상응한 제1인텀크로스멤버(11)의 단부 및 그에 상응한 리어사이드멤버(91)의 전방부에 고정될 수 있고, 이를 통해 제2인텀크로스멤버(12)는 제1인텀크로스멤버(11)의 각 단부 및 리어사이드멤버(91)의 전방부를 연결할 수 있다. 이를 통해 제2인텀크로스멤버(12)는 차량의 전체적인 비틀림강성을 지지할 수 있다.
제2인텀크로스멤버(12)의 센터부(12a)의 단면은 그 길이방향(차량의 폭방향)을 따라 동일하게(일정하게) 유지될 수 있고, 이에 제2인텀크로스멤버(12)의 센터부(12a)는 그 길이방향을 따라 동일한 단면적을 가질 수 있다. 제2인텀크로스멤버(12)의 벤딩부(12b)의 단면은 그 길이방향(차량의 높이방향)을 따라 동일하게(일정하게) 유지될 수 있고, 이에 제2인텀크로스멤버(12)의 벤딩부(12b)는 그 길이방향을 따라 동일한 단면적을 가질 수 있다. 제2인텀크로스멤버(12)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가질 수 있고, 이에 제2인텀크로스멤버(12)는 폐단면을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2인텀크로스멤버(12)는 그 내부에 캐비티가 한정된 각형단면 또는 원형단면을 가진 양산형 강관(mass-produced steel pipe)으로 만들어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센터부(12a)의 단면은 벤딩부(12b)의 단면과 동일할 수 있고, 특히 센터부(12a)의 단면 및 벤딩부(12b)의 단면은 제1인텀크로스멤버(11)의 단면을 서로 동일할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 센터프레임 3: 루프레일
3a: 전방측 연장부 3b: 후방측 연장부
5a: 프론트필러 5b: 센터필러
5c: 리어필러 6: 프론트구조
9: 리어프레임 10: 인텀구조
11: 제1인텀크로스멤버 11a: 단부면
11b: 지지부 12: 제2인텀크로스멤버
12a: 센터부 12b: 벤딩부
13: 지지브라켓 13a: 제1고정면
13b: 제2고정면 13c: 경사면
21, 22, 23, 24: 크로스멤버 21a, 21b, 25, 26, 27, 28, 29: 종멤버
31: 사이드실 61: 프론트사이드멤버
62: 펜더어퍼멤버 63: 범퍼 백빔
64: 프론트엔드모듈 65: 어퍼 크로스멤버
66: 스트럿바 80: 리어 서브프레임
81: 전방측 장착부 82: 후방측 장착부
91: 리어사이드멤버 91a: 전방단부면
91b: 상측 지지부 91c: 하측 지지부
91d: 상측 함몰홈 91e: 하측 함몰홈
92: 리어크로스멤버 93: 리어 백빔
95, 96: 끼움개구

Claims (19)

  1. 한 쌍의 사이드실을 차량의 폭방향을 따라 연결하는 제1인텀크로스멤버를 포함하고,
    상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부면(end face)은 그에 상응한 사이드실의 실내측면에 부착되고,
    상기 제1인텀크로스멤버의 단면(cross section)은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지되는 차량 인텀구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1인텀크로스멤버는 기계적 결합구조를 통해 한 쌍의 리어사이드멤버를 지지하도록 구성되고,
    각 리어사이드멤버는 그에 상응한 사이드실의 후방부에 연결되는 차량 인텀구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 각 리어사이드멤버의 전방단부면이 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부에 인접한 후방면에 고정된 차량 인텀구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 각 리어사이드멤버는 그 전방부에 제공된 끼움개구를 가지고, 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부는 그에 상응한 리어사이드멤버의 끼움개구에 끼워지고 고정되는 차량 인텀구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 각 리어사이드멤버는 그 전방단부면의 상단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 상측 지지부를 포함하고,
    상기 상측 지지부는 상기 제1인텀크로스멤버의 상면에 고정되며,
    상기 끼움개구는 상기 상측 지지부 및 전방단부면에 의해 한정된 "L"자형 단면을 가진 차량 인텀구조.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 각 리어사이드멤버는 그 전방단부면의 상단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 상측 지지부와, 그 전방단부면의 하단으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 연장된 하측 지지부를 포함하고,
    상기 상측 지지부는 상기 제1인텀크로스멤버의 상면에 고정되며,
    상기 하측 지지부는 상기 제1인텀크로스멤버의 저면에 고정되고,
    상기 끼움개구는 상기 상측 지지부 및 전방단부면에 의해 한정된 "U"자형 단면을 가진 차량 인텀구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상측 지지부는 그 상면으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 함몰된 상측 함몰홈을 가지고,
    상기 하측 지지부는 그 저면으로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 함몰된 하측 함몰홈을 가진 차량 인텀구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1인텀크로스멤버는 각 단부면의 상단으로부터 그에 상응한 사이드실을 향해 연장된 지지부를 더 포함하고,
    상기 지지부는 상기 사이드실의 상면에 고정되는 차량 인텀구조.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1인텀크로스멤버는 한 쌍의 지지브라켓을 통해 한 쌍의 사이드실에 대해 개별적으로 지지되고,
    각 지지브라켓은 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부면에 인접한 저면과, 그에 상응한 사이드실의 실내측면을 연결하도록 구성된 차량 인텀구조.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 각 지지브라켓은 그에 상응한 사이드실의 실내측면에 고정되는 제1고정면과, 그에 상응한 제1인텀크로스멤버의 저면에 고정되는 제2고정면을 포함하는 차량 인텀구조.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 각 지지브라켓은 상기 제1고정면의 하단과 상기 제2고정면의 실내측단부 사이를 경사지게 연결하는 경사면을 더 포함하는 차량 인텀구조.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1인텀크로스멤버는 폐단면을 가지고, 상기 제1인텀크로스멤버는 고장력강판으로 만들어지는 차량 인텀구조.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1인텀크로스멤버에 연결된 제2인텀크로스멤버를 더 포함하고,
    상기 제2인텀크로스멤버는 차량의 폭방향을 따라 연장된 센터부와, 상기 센터부의 양단에 제공된 한 쌍의 벤딩부를 포함하며,
    각 벤딩부는 상기 제1인텀크로스멤버의 각 단부 및 리어사이드멤버에 고정되는 차량 인텀구조.
  14. 청구항 13에 있어서,
    각 벤딩부의 전방면은 제1인텀크로스멤버의 각 단부에 고정되고, 각 벤딩부의 실외측면은 리어사이드멤버의 실내측면에 고정되는 차량 인텀구조.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 센터부는 상기 제1인텀크로스멤버 보다 위에 위치하고, 각 벤딩부는 상기 센터부의 각 단부로부터 상기 제1인텀크로스멤버를 향해 벤딩되는 차량 인텀구조.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 센터부의 길이방향 축선은 제1인텀크로스멤버의 길이방향 축선에 대해 평행하고, 상기 각 벤딩부의 길이방향 축선은 센터부의 길이방향 축선에 대해 직교하는 차량 인텀구조.
  17. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2인텀크로스멤버의 센터부의 단면은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지되고, 제2인텀크로스멤버의 벤딩부의 단면은 그 길이방향을 따라 동일하게 유지되는 차량 인텀구조.
  18. 청구항 13에 있어서,
    상기 센터부의 단면은 상기 벤딩부의 단면과 동일한 차량 인텀구조.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2인텀크로스멤버는 폐단면을 가진 강관으로 만들어지는 차량 인텀구조.



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