KR20230086912A - 차체 후방 연결 구조 - Google Patents

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KR20230086912A
KR20230086912A KR1020210175336A KR20210175336A KR20230086912A KR 20230086912 A KR20230086912 A KR 20230086912A KR 1020210175336 A KR1020210175336 A KR 1020210175336A KR 20210175336 A KR20210175336 A KR 20210175336A KR 20230086912 A KR20230086912 A KR 20230086912A
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rear side
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KR1020210175336A
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김석주
오희대
박준탁
송원기
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 테일 게이트 프레임 및 상기 테일 게이트 프레임의 하부에 결합한 리어 사이드 멤버를 포함하는 차체 골격과 종방향 프레임을 포함하는 샤시 프레임을 연결하는 차체 후방 연결 구조에 관한 것으로, 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 상기 리어 사이드 멤버의 교차 위치에 상기 종방향 프레임이 결합한다.

Description

차체 후방 연결 구조{Rear vehicle body connection structure}
본 발명은 차체 후방 연결 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차체 후방의 차량 비틀림 강성이 증대된 시킨 차체 후방 연결 구조에 관한 것이다.
일반적인 차체의 후방 마운팅 구조는 차체 후방의 백판넬 하부 크로스 멤버 양끝단 내부에 벌크 헤드와 볼트를 통해 조립하는 구조이다.
그런데, 일반적인 샤시 프레임의 리어 마운팅 구조는 차체의 백 판넬 멤버 양 끝단에 위치하여 리어 사이드멤버와 이격된 독립된 부위에 구성된다. 이에 따라 하중 입력부와 하중 전달 경로가 불일치하여 차량의 내구성과 강성 등의 성능 향상이 불리 할 수 있다.
즉, 리어 사이드 멤버는 바디 플로워의 하부에서 직선형으로 백 판넬 멤버 하부에 연결되고, 샤시 프레임은 리어 사이드 멤버와 이격되어 바디의 사이드 측에 위치하게 된다.
이는 하중 입력부인 샤시 프레임 마운팅 위치가 테일 게이트의 환형구조와 리어 사이드 멤버의 하중 전달 경로에 위치하지 않기 때문에 효과적인 강성 성능 확보에 불리한 구조이다.
또한, 리어 플로어와 쿼터 사이드 그리고, 리어 플로어와 백 판넬 연결은 용접 구조상 단절되기 때문에 벌크 헤드 박스 단면으로만 마운팅부의 강성을 확보해야 하므로, 강성 확보가 불리하다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 차체 후방의 차량 비틀림 강성이 증대된 차체 후방 연결 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 테일 게이트 프레임 및 상기 테일 게이트 프레임의 하부에 결합한 리어 사이드 멤버를 포함하는 차체 골격과 종방향 프레임을 포함하는 샤시 프레임을 연결하는 차체 후방 연결 구조에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조에서, 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 상기 리어 사이드 멤버의 교차 위치에 상기 종방향 프레임이 결합할 수 있다.
상기 테일 게이트 프레임의 하부는 백 판넬 멤버 및 상기 백 판넬 멤버에 결합한 리어 크로스 멤버를 포함할 수 있다.
상기 테일 게이트 프레임은 닫힌 루프 형상(closed loop shape)일 수 있다.
상기 리어 사이드 멤버는 차체 길이 방향으로 형성된 리어 사이드 메인 바디, 상기 리어 사이드 메인 바디에서 차체 폭 방향으로 휘어진 리어 사이드 연결 바디 및 상기 리어 사이드 연결 바디에서 휘어져 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 결합하는 리어 사이드 엔드 바디를 포함할 수 있다. 상기 리어 사이드 연결 바디는 차체의 후방 및 폭 바깥 방향으로 휘어진 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 종방향 프레임과 상기 리어 사이드 엔드 바디를 연결하는 샤시 프레임 브라켓을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 리어 사이드 엔드 바디와 상기 샤시 프레임 브라켓을 연결하는 연결 볼트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 리어 사이드 엔드 바디 내측에 구비되어 상기 연결 볼트와 결합하는 마운팅 벌크 헤드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 차체 후방에 구비되는 리어 플로워 패널을 더 포함하고, 상기 리어 사이드 멤버는 상기 리어 플로워 패널과 결합하는 사이드 멤버 플랜지 및 상기 사이드 멤버 플랜지에서 굴곡되어 형성된 사이드 멤버 돌출 바디를 포함하고, 상기 마운팅 벌크 헤드는 상기 사이드 멤버 플랜지 및 상기 사이드 멤버 돌출 바디와 결합할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 연결 볼트의 장착위치 상부에서 상기 리어 플로워 패널과 상기 테일 게이트 프레임의 하부를 연결하는 거셋 브라켓을 더 포함할 수 있다.
상기 거셋 브라켓은 상기 리어 플로워 패널과 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 연결된 거셋 플랜지 및 상기 거셋 플랜지에서 돌출 형성된 거셋 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 거셋 브라켓과 상기 리어 플로어 패널 및 상기 리어 사이드 멤버와 상기 마운팅 벌크 헤드는 인접한 위치에 이중 단면을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조에 의하면, 차체 후방의 차량 비틀림 강성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조에 의하면, 스케이트 보드(샤시 프레임)가 적용된 차체에 대하여 리어 개구부의 환형구조와 리어 플로어 및 사이드 멤버의 결합을 강화하여 마운팅부 내구성과 차량의 비틀림 강성을 증대시킬 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 아니 된다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용될 수 있는 차체의 분해 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용될 수 있는 차체의 일부 분해 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용된 차체의 일부 배면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조의 하부에서 바라본 일부 사시도이다.
도5 및 도6은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조의 차체 내측에서 바라본 일부 사시도이다.
도7은 도4의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따른 단면도이다.
도8은 도4의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따른 단면도이다.
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 것에 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.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용될 수 있는 차체의 분해 사시도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용될 수 있는 차체(10)는 차체 골격(12; Body-In-White)과 샤시 프레임(30)으로 구성될 수 있다.
상기 샤시 프레임(30에는 프론트 서스펜션, 리어 서스펜션, 배터리 모듈, 구동계 등이 장착될 수 있다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용될 수 있는 차체의 일부 분해 사시도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조가 적용된 차체의 일부 배면도이다.
도2 및 도3을 참조하면, 상기 차체 골격(12)은 테일 게이트 프레임(20) 및 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부에 결합한 리어 사이드 멤버(40)를 포함할 수 있다.
상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부는 백 판넬 멤버(26) 및 상기 백 판넬 멤버(26)의 상부에 결합한 리어 크로스 멤버(28)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 테일 게이트 프레임(20)은 상기 차체(10)의 높이 방향으로 상기 리어 크로스 멤버(28)에 결합한 사이드 쿼터(22)와 상기 차체(10)의 폭 방향으로 상기 사이드 쿼터(22)와 결합한 리어 루프 멤버(24)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 테일 게이트 프레임(20)은 닫힌 루프 형상(closed loop shape)일 수 있다.
상기 샤시 프레임(30)은 상기 차체(10)의 길이 방향으로 배치되는 종방향 프레임(32)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조는 상기 차체 골격(12)과 상기 샤시 프레임(30)을 연결하는 마운팅부의 결합력을 확보하도록 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조에서, 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부와 상기 리어 사이드 멤버(40)의 교차 위치에 상기 종방향 프레임(32)이 결합할 수 있다.
상기 리어 사이드 멤버(40)는 차체(10) 길이 방향으로 형성된 리어 사이드 메인 바디(42), 상기 리어 사이드 메인 바디(42)에서 차체(10) 폭 방향으로 휘어진 리어 사이드 연결 바디(44) 및 상기 리어 사이드 연결 바디(44)에서 휘어져 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부와 결합하는 리어 사이드 엔드 바디(46)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 리어 사이드 연결 바디(44)는 차체(10)의 후방 및 폭 바깥 방향으로 휘어진 형상일 수 있다.
상기 리어 사이드 멤버(40)는 차체(10)의 길이 방향으로 2개 구비되며, 본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 2개의 리어 사이드 멤버(40)를 연결하는 리어 사이드 크로스 멤버(54)를 더 포함할 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조의 하부에서 바라본 일부 사시도이고, 도5 및 도6은 본 발명의 실시예에 의한 차체 후방 연결 구조의 차체 내측에서 바라본 일부 사시도이다.
도2 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 종방향 프레임(32)과 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)를 연결하는 샤시 프레임 브라켓(60)을 더 포함할 수 있다.
도5에 도시된 바와 같이, 상기 샤시 프레임 브라켓(60)은 적어도 2개의 브라켓 패널(62)을 포함할 수 있다. 상기 적어도 2개의 브라켓 패널(62)은 상하 방향으로 배치되어 상기 종방향 프레임(32)과 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)의 결합 강성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 종방향 프레임(32)과 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)의 거리가 상대적으로 가깝기 때문에 상기 샤시 프레임 브라켓(60)에 의한 결합 강성이 증대될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)와 상기 샤시 프레임 브라켓(60)을 연결하는 연결 볼트(70)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 리어 사이드 엔드 바디(46) 내측에 구비되어 상기 연결 볼트(70)와 결합하는 마운팅 벌크 헤드(80)를 더 포함할 수 있다. 상기 마운팅 벌크 헤드(80)는 상기 리어 사이드 엔드 바디(46) 내측에 구비되어 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)의 강성을 보강하고, 상기 리어 사이드 엔드 바디(46)와 상기 샤시 프레임 브라켓(60)의 연결 강성도 보강할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 차체 후방에 구비되는 리어 플로워 패널(90)을 더 포함하고, 상기 리어 사이드 멤버(40)는 상기 리어 플로워 패널(90)과 결합하는 사이드 멤버 플랜지(50) 및 상기 사이드 멤버 플랜지(50)에서 굴곡되어 형성된 사이드 멤버 돌출 바디(52)를 포함할 수 있다.
도5 및 도6에서는 상기 리어 플로워 패널(90)이 생략되어 도시되어 있다.
예를 들어, 상기 사이드 멤버 플랜지(50)와 상기 리어 플로워 패널(90)은 용접 결합할 수 있고, 상기 사이드 멤버 플랜지(50)에서 굴곡되어 형성된 상기 사이드 멤버 돌출 바디(52)는 상기 리어 사이드 멤버(40)의 강성을 증대 킬 수 있다.
상기 마운팅 벌크 헤드(80)는 상기 사이드 멤버 플랜지(50) 및 상기 사이드 멤버 돌출 바디(52)와 결합할 수 있고, 상기 리어 사이드 멤버(40)의 강성을 증대시킬 수 있다.
도7은 도4의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따른 단면도이고, 도8은 도4의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따른 단면도이다.
도6 내지 도8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조는 상기 연결 볼트(70)의 장착위치 상부에서 상기 리어 플로워 패널(90)과 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부를 연결하는 거셋 브라켓(100)을 더 포함할 수 있다.
상기 거셋 브라켓(100)은 상기 리어 플로워 패널(90)과 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부와 연결된 거셋 플랜지(102) 및 상기 거셋 플랜지(102)에서 돌출 형성된 거셋 돌출부(104)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부는 상기 리어 크로스 멤버(28)를 의미한다.
도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 상기 거셋 브라켓(100)과 상기 리어 플로워 패널(90)은 그 내부에 제1 폐단면(C1)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 마운팅 벌크 헤드(80와 상기 리어 사이드 멤버(40)는 그 내부에 제2 폐단면(C2)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 거셋 브라켓(100)과 상기 리어 플로어 패널(90) 및 상기 리어 사이드 멤버(40)와 상기 마운팅 벌크 헤드(80)는 인접한 위치에 이중 단면(C1, C2)을 형성하여 차량의 충돌시 충돌 하중을 분산할 수 있고, NVH 성능 향상이 가능하다.
예를 들어, 차량의 후방 충돌시, 상기 테일 게이트 프레임(20)의 하부를 구성하는 상기 백 판넬 멤버(26)와 상기 리어 크로스 멤버(28)의 충돌 하중은 상기 리어 크로스 멤버(28), 상기 거셋 브라켓(100) 및 상기 리어 플로워 패널(90)이 형성하는 제1 로드 패스(L1)를 통해 전달될 수 있고, 또한, 상기 백 판넬 멤버(26), 상기 마운팅 벌크 헤드(80) 및 상기 리어 사이드 멤버(40)가 형성하는 제2 로드 패스(L2)를 통해 전달될 수 있다.
즉, 상기 인접한 이중 단면(C1, C2)은 충돌 하중을 원활이 전달하며 마운팅 부분의 강성을 확보하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차체 후방 연결 구조에 의하면, 스케이트 보드 (샤시 프레임)가 적용된 차체에 대하여 리어 개구부의 환형구조와 리어 플로어 및 사이드 멤버의 결합을 강화하여 마운팅부 내구성과 차량의 비틀림 강성을 증대시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 차체 12: 차체 골격
20: 테일 게이트 프레임 22: 사이드 쿼터
24: 리어 루프 멤버 26: 백 판넬 멤버
28: 리어 크로스 멤버 30: 샤시 프레임
32: 종방향 프레임 40: 리어 사이드 멤버
42: 리어 사이드 메인 바디 44: 리어 사이드 연결 바디
46: 리어 사이드 엔드 바디 50: 사이드 멤버 플랜지
52: 사이드 멤버 돌출 바디 54: 리어 사이드 크로스 멤버
60: 샤시 프레임 브라켓 62: 브라켓 패널
70: 연결 볼트 80: 마운팅 벌크 헤드
90: 리어 플로워 패널 100: 거셋 브라켓
102: 거셋 플랜지 104: 거셋 돌출부
C1, C2: 제1, 2 폐단면

Claims (12)

  1. 테일 게이트 프레임 및 상기 테일 게이트 프레임의 하부에 결합한 리어 사이드 멤버를 포함하는 차체 골격과 종방향 프레임을 포함하는 샤시 프레임을 연결하는 차체 후방 연결 구조에 있어서,
    상기 테일 게이트 프레임의 하부와 상기 리어 사이드 멤버의 교차 위치에 상기 종방향 프레임이 결합하는 차체 후방 연결 구조.
  2. 제1항에서,
    상기 테일 게이트 프레임의 하부는
    백 판넬 멤버; 및
    상기 백 판넬 멤버에 결합한 리어 크로스 멤버;
    를 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  3. 제2항에서,
    상기 테일 게이트 프레임은 닫힌 루프 형상(closed loop shape)인 차체 후방 연결 구조.
  4. 제1항에서,
    상기 리어 사이드 멤버는
    차체 길이 방향으로 형성된 리어 사이드 메인 바디;
    상기 리어 사이드 메인 바디에서 차체 폭 방향으로 휘어진 리어 사이드 연결 바디; 및
    상기 리어 사이드 연결 바디에서 휘어져 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 결합하는 리어 사이드 엔드 바디;
    를 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  5. 제4항에서,
    상기 리어 사이드 연결 바디는 차체의 후방 및 폭 바깥 방향으로 휘어진 형상인 차체 후방 연결 구조.
  6. 제4항에서,
    상기 종방향 프레임과 상기 리어 사이드 엔드 바디를 연결하는 샤시 프레임 브라켓;
    을 더 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  7. 제6항에서,
    상기 리어 사이드 엔드 바디와 상기 샤시 프레임 브라켓을 연결하는 연결 볼트;
    를 더 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  8. 제7항에서,
    상기 리어 사이드 엔드 바디 내측에 구비되어 상기 연결 볼트와 결합하는 마운팅 벌크 헤드;
    를 더 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  9. 제8항에서,
    차체 후방에 구비되는 리어 플로워 패널을 더 포함하고,
    상기 리어 사이드 멤버는
    상기 리어 플로워 패널과 결합하는 사이드 멤버 플랜지; 및
    상기 사이드 멤버 플랜지에서 굴곡되어 형성된 사이드 멤버 돌출 바디;
    를 포함하되,
    상기 마운팅 벌크 헤드는 상기 사이드 멤버 플랜지 및 상기 사이드 멤버 돌출 바디와 결합하는 차체 후방 연결 구조.
  10. 제9항에서,
    상기 연결 볼트의 장착위치 상부에서 상기 리어 플로워 패널과 상기 테일 게이트 프레임의 하부를 연결하는 거셋 브라켓;
    을 더 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  11. 제10항에서,
    상기 거셋 브라켓은
    상기 리어 플로워 패널과 상기 테일 게이트 프레임의 하부와 연결된 거셋 플랜지; 및
    상기 거셋 플랜지에서 돌출 형성된 거셋 돌출부;
    를 포함하는 차체 후방 연결 구조.
  12. 제10항에서,
    상기 거셋 브라켓과 상기 리어 플로어 패널 및 상기 리어 사이드 멤버와 상기 마운팅 벌크 헤드는 인접한 위치에 이중 단면을 형성하는 차체 후방 연결 구조.
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