WO2011065676A2 - 자동차 - Google Patents

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WO2011065676A2
WO2011065676A2 PCT/KR2010/007582 KR2010007582W WO2011065676A2 WO 2011065676 A2 WO2011065676 A2 WO 2011065676A2 KR 2010007582 W KR2010007582 W KR 2010007582W WO 2011065676 A2 WO2011065676 A2 WO 2011065676A2
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WO
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cross member
cowl cross
coupled
horizontal portion
vehicle body
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PCT/KR2010/007582
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French (fr)
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WO2011065676A3 (ko
Inventor
남용현
이정우
박경봉
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(주)브이이엔에스
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Publication date
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Publication of WO2011065676A2 publication Critical patent/WO2011065676A2/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00—Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/03—Reducing weight

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle, and more particularly to a motor vehicle in which weight is reduced.
  • a car is a means of transporting passengers or cargo on the road by generating power from its engine and delivering it to the wheels.
  • Automobiles can be divided into a chassis (body) and the various devices that are organically connected to form a large appearance.
  • the chassis includes the main engines such as power transmission, steering, suspension and braking, as well as the automobile engine that drives driving.
  • the engine is the driving force for running the automobile.
  • Most automotive engines are four-stroke internal combustion engines.
  • a four-stroke internal combustion engine is an internal combustion engine that finishes one cycle by four strokes of intake, compression, explosion, and exhaust, and is the most common example of a reciprocating engine.
  • Internal combustion engines which mainly use volatile fuels, compress the fuel in a well-mixed state to achieve complete combustion with oxygen in the air, and then directly obtain the kinetic energy by using the thermal energy generated by the combustion.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle in which the weight is reduced.
  • the vehicle in order to achieve the above object, the vehicle according to the embodiment of the present invention, the front floor to form a floor, the dashboard disposed in front of the driver's seat, and both ends across the dashboard in the left and right directions, respectively, on the left and right sides of the vehicle body, respectively.
  • a cowl cross member coupled thereto, wherein the cowl cross member includes a first cowl cross member having a center coupled to the front floor, and a first cowl cross member coupled with the first cowl cross member to connect the dashboard together with the first cowl cross member.
  • a supporting second cowl cross member a cowl cross member coupled thereto, wherein the cowl cross member includes a first cowl cross member having a center coupled to the front floor, and a first cowl cross member coupled with the first cowl cross member to connect the dashboard together with the first cowl cross member.
  • a supporting second cowl cross member a supporting second cowl cross member.
  • cowl cross member crosses the dashboard in left and right directions, both ends are coupled to the left and right sides of the vehicle body, and the center is coupled to the front floor, so that the cowl cross member itself can be combined with the front floor.
  • the assembly is improved.
  • cowl cross member is made of synthetic resin, there is an advantage that the weight of the vehicle is reduced.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a vehicle body of an automobile according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 and 3 is a partially exploded perspective view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a first cowl cross member and a second cowl cross member of an automobile according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view illustrating a coupling state between the first cowl cross member and the second cowl cross member shown in FIG. 4.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a vehicle body of a vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 and 3 is a partially exploded perspective view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle includes a front body 100 in which a motor and a component of a power transmission system are mounted, a central body 200 in which a passenger can ride and sit, And a rear body 300 capable of storing spare tires and other objects.
  • the hull creates a closed space to place various devices inside and to accommodate occupants or cargo. It is also necessary to have a structure that can open and close a part to facilitate occupants, cargo access, and maintenance of various devices. It is also important to protect occupants, cargo, and various devices from rain, wind, and dust from the outside.
  • a vehicle body is an external appearance, and the shape of a vehicle body turns into an automobile shape as it is.
  • the front vehicle body 100 forms well wells and is provided with a motor and a transmission.
  • the front vehicle body 100 includes a steering device 110 that adjusts the direction of rotation of the front wheel in order to change the traveling direction of the vehicle, and a front wheel suspension device 120 that prevents vibration of the road surface from directly touching the vehicle body.
  • the front vehicle body 100 needs to support the front wheel of the front wheel suspension apparatus 120, including the heavy weight of a motor, a transmission, and various auxiliary apparatuses, and is mounted.
  • the driving force is also in charge of the front vehicle body 100.
  • the front vehicle body 100 is broken when the dog is impacted due to an accident or the like to absorb the shock so that a strong force is not transmitted to the cabin.
  • Each part of the front vehicle body 100 is fixed or welded to the front vehicle body with bolts or nuts, and is capable of separating only the outer plate parts such as the front fender and the hood.
  • the steering device 110 is a device for adjusting the direction of the rotation axis of the front wheel to drive the vehicle in the direction intended by the driver.
  • the front wheel suspension apparatus 120 supports the front wheel with respect to the vehicle body by appropriate rigidity in directions other than up and down, and supports the up and down direction by a spring and a damping mechanism.
  • the central vehicle body 200 includes a front floor 210 forming a front floor, a tunnel 230 provided in the front floor, and a battery module 410 mounted thereon, and both side edges of the front floor.
  • the side seal panel 229 to form is included.
  • the central body 200 is mostly a cabin, i.e., a place for occupants, the interior space is increased as much as possible.
  • the front floor 210 is a floor in the vehicle interior and is a panel having high strength and a large area. Side seal panels 229 serving as bases of the pillars are connected to the left and right of the front floor 210 from front to back.
  • the tunnel 230 is provided at the center of the front floor 210.
  • the tunnel 230 is led upwardly so that the battery module 410 is mounted. Both sides of the tunnel 230 are coupled with the front floor 210. The tunnel 230 and the front floor 210 are preferably joined by welding.
  • the battery carrier 420 supporting the battery module 410 is coupled to both sides of the lower edge of the tunnel 230.
  • the battery carrier 420 is coupled to the tunnel 230 with a bolt or nut.
  • the side seal panel 229 may have a rectangular cross-sectional structure, and may include a front pillar (not shown), a center pillar (not shown), or a rear wheel house (not shown).
  • the side seal panel 229 is coupled to both edges of the front floor 210.
  • the rear body 300 includes a rear floor 310 that forms a rear bottom.
  • the rear vehicle 300 is provided with a rear wheel suspension 330 to prevent the vibration of the road surface directly touching the vehicle body.
  • the rear body 300 needs to support the rear wheel of the rear wheel suspension 330.
  • the rear vehicle 300 is responsible for the driving force in the rear wheel drive vehicle.
  • the rear wheel suspension 330 supports the rear wheel with respect to the vehicle body by appropriate rigidity in directions other than up and down, and supports the up and down direction by a spring and a damping mechanism.
  • the battery module 410 supplies a current.
  • the battery module 410 is a plurality of lithium / ion cells are connected.
  • the battery module 410 is formed in a T-shape, and is preferably mounted on the tunnel 230 of the central vehicle 200 and the rear floor 310 of the rear vehicle 300.
  • the battery carrier 420 supports the battery.
  • the battery carrier 420 is preferably coupled to the central vehicle body 200 and the rear vehicle body 300 by bolts or nuts.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a first cowl cross member and a second cowl cross member of an automobile according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a coupled state of the first cowl cross member and the second cowl cross member shown in FIG. 4. It is a figure showing.
  • a cowl cross member 70 having both ends coupled to left and right sides of a vehicle body across a dashboard in a left and right direction in front of a driver's seat, respectively. Is placed.
  • the dashboard is a board comprising a speedometer and an instrument panel displaying various information required for driving, a steering wheel for controlling the direction of the vehicle, and a center fascia equipped with a control panel for operating audio or air conditioning equipment. Since a known configuration is omitted, description thereof will be omitted.
  • the cowl cross member 70 is disposed inside the dashboard, and the dashboard, steering wheel, control panel for manipulating audio and air conditioning equipment, etc. are combined, thereby securing rigidity of the dashboard. Accordingly, the cowl cross member 70 is coupled to both left and right sides of the vehicle body across the inside of the dashboard so as to firmly support the dashboard.
  • cowl cross member 70 performs a function of reinforcing the rigidity of the dashboard as described above, and the vibration of the motor and the wheel vibration which are driving devices of the vehicle are transmitted to the dashboard through the vehicle body. It also performs a function to reduce this.
  • the cowl cross member 70 has a structure having an internal space to absorb the vibration, so that the vibration of the motor and wheels transmitted through the vehicle body is absorbed while passing through the cowl cross member 70. Therefore, the vibration of the wheel can be prevented from being transmitted to the steering wheel as it is, and the vibration of the motor can be prevented from being transmitted into the vehicle interior through the dashboard.
  • the cowl cross member 70 has a first cowl cross member 10 having a center coupled to the front floor 210, and a first cowl cross member 10 coupled with the first cowl cross member 10. And a second cowl cross member 20 supporting the dashboard. Therefore, it is not necessary to use a separate member to couple the cowl cross member 70 to the front floor 210, thereby reducing the weight of the vehicle and improving the assemblability.
  • the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 face each other so as to have a '-' shape, and the first cowl cross member 10 and the second cowl cross are respectively inserted.
  • an internal space having an approximately ' ⁇ ' shape is formed to absorb vibrations of the vehicle body.
  • first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 are plural for reinforcing the rigidity of the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 on a surface facing each other. Reinforcing ribs 15 and 25 are formed, respectively.
  • the reinforcing ribs 15 and 25 are formed at a portion to which the dashboard, steering wheel, control panel for manipulating audio and air conditioning equipment, etc. of the dashboard are combined to sufficiently support the dashboard.
  • first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 are injection molded by dissolving a synthetic resin (plastic) and injecting the mold to reduce the weight of the vehicle. That is, the first cowl so that the faces facing each other of the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 are respectively retracted, and reinforcing ribs 15 and 25 are formed on the retracted surfaces, respectively.
  • a mold for molding the cross member 10 and a mold for molding the second cowl cross member 20 are manufactured, and the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 are formed through the molds. Are injection molded respectively.
  • first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 of the injection molded plastic material are coupled to each other through a fastening member such as a bolt.
  • the first cowl cross member 10 is disposed at the center of the first horizontal portion 12 so that both ends thereof can support the first horizontal portion 12 and the first horizontal portion 12 respectively coupled to the left and right sides of the vehicle body. It includes a first vertical portion 14 is formed in a vertical direction and coupled to the front floor 210.
  • the second cowl cross member 20 is coupled to the first horizontal portion 12, and the second horizontal portion 22 having both ends coupled to the left and right sides of the vehicle body together with the first horizontal portion 12, And a second vertical portion 24 formed in a direction perpendicular to the center of the second horizontal portion 22 to be coupled to the first vertical portion 14 so as to support the second horizontal portion 22.
  • the first horizontal portion 12 and the second horizontal portion 22 are coupled to each other and then coupled to the left and right sides of the vehicle body through coupling members 30 and 40, respectively, to support the dashboard. This is where the instrument panel and steering wheel are combined.
  • Reference numeral 50 is a coupling member for mounting the passenger seat airbag.
  • the lower end of the first vertical portion 14 is coupled to the front floor 210 so that the first horizontal portion 12 and the second vertical portion 24 are coupled to each other.
  • the dashboard and the control panel for manipulating the air conditioning equipment and the like is combined.
  • first horizontal portion 12 and the first vertical portion 14 are integrally injection molded
  • second horizontal portion 22 and the second vertical portion 24 are integrally injection molded. Therefore, the first vertical portion 14 and the second vertical portion 24 correspond to the center of the cowl cross member made of a steel structure corresponding to the first horizontal portion 12 and the second horizontal portion 22. Combining a separate member of the steel structure to the injection molding by integrally reducing the weight of the vehicle and improves the assembly.
  • the front floor 210 at the lower end of the first vertical portion 14 branched to both sides facing each other to form a first coupling portion 14a and the second coupling portion 14b
  • the front floor After the tunnel 230 of 210 is inserted between the first coupling portion 14a and the second coupling portion 14b, the first coupling portion 14a and the second coupling portion 14b are bolt-like. It is coupled to both sides of the tunnel 230 through the fastening member.
  • first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 which are injection molded through the molds are prepared.
  • first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 face each other, so that the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member are fastened through a fastening member such as a bolt.
  • Combine 20 to complete the cowl cross member 70.
  • the coupling members 30 and 40 are bolted to both ends of the first horizontal portion 12 and the second horizontal portion 22 of the first cowl cross member 10 and the second cowl cross member 20 coupled to each other. Coupling through a fastening member such as bolts, and coupling member 50 for mounting the passenger seat airbag to the second horizontal portion 22, and other components for coupling the coupling member 60, etc. do.
  • the coupling members 30 and 40 are coupled to the left and right sides of the vehicle body, respectively, and the coupling members such as bolts connect the first coupling portion 14a and the second coupling portion 14b formed on the first vertical portion 14. Coupling to the tunnel 230 of the front floor 210 through, to complete assembling the cowl cross member 70 in the vehicle body.
  • the vehicle according to the present invention reduces the weight of the cowl cross member 70 and consequently reduces the weight of the vehicle, thereby increasing the operating time of the battery module 410, thereby increasing the running time of the vehicle. You can.
  • the present invention is not limited thereto, and the present embodiment may be applied to a gasoline car and a diesel car. It is also applicable to passenger cars, vans and vans.

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Abstract

중량이 감소되는 자동차가 제공된다. 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 바닥을 형성하는 프론트 플로어와, 운전석 전방에 배치되는 대시보드와, 상기 대시보드를 좌우방향으로 가로질러 양단이 차체의 좌우측에 각각 결합되는 카울 크로스 멤버를 포함하고, 상기 카울 크로스 멤버는 가운데가 상기 프론트 플로어에 결합되는 제1 카울 크로스 멤버와, 상기 제1 카울 크로스 멤버와 결합되어 상기 제1 카울 크로스 멤버와 함께 상기 대시보드를 지지하는 제2 카울 크로스 멤버를 포함한다.

Description

자동차
본 발명은 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량이 감소되는 자동차에 관한 것이다.
자동차는 자체 엔진에서 동력을 생산해 바퀴에 전달하여 도로 상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 자동차는 크게 외관을 형성하는 차체(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다. 섀시는 주행의 원동력이 되는 자동차 엔진을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.
엔진은 자동차를 달리게 하는 원동력이다. 대부분의 자동차 엔진은 4행정 내연기관이다. 4행정 내연기관은 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정에 의해 한 주기를 끝내는 내연기관으로 왕복운동 엔진의 가장 일반적인 예이다. 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.
이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기 가스로 인한 환경 오염과 석유 자원의 고갈을 일으켜 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차가 대두되었다. 전기자동차는 배기 가스나 소음이 없는 무공해 자동차이다. 그러나 높은 생산비용, 낮은 운행속도 그리고 짧은 운행거리로 인해 그 동안 실용화되지 못해왔다.
최근 들어 엄격해진 고유가와 배기가스 규제 강화가 전기 자동차 개발의 속도를 빠르게 하고 있으며, 시장 규모도 급성장 중이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 중량이 감소되는 자동차를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 바닥을 형성하는 프론트 플로어와, 운전석 전방에 배치되는 대시보드와, 상기 대시보드를 좌우방향으로 가로질러 양단이 차체의 좌우측에 각각 결합되는 카울 크로스 멤버를 포함하고, 상기 카울 크로스 멤버는 가운데가 상기 프론트 플로어에 결합되는 제1 카울 크로스 멤버와, 상기 제1 카울 크로스 멤버와 결합되어 상기 제1 카울 크로스 멤버와 함께 상기 대시보드를 지지하는 제2 카울 크로스 멤버를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 자동차에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 카울 크로스 멤버가 대시보드를 좌우방향으로 가로질러 양단이 차체의 좌우측에 각각 결합됨과 아울러 가운데가 프론트 플로어에 결합되기 때문에, 상기 카울 크로스 멤버 자체로 상기 프론트 플로어와 결합될 수 있으므로, 자동차의 중량이 감소됨과 아울러 조립성이 향상되는 장점이 있다.
둘째, 상기 카울 크로스 멤버가 합성수지로 이루어지기 때문에, 자동차의 중량이 감소되는 장점이 있다.
셋째, 상기 카울 크로스 멤버의 수평부와 수직부가 일체로 형성되기 때문에, 자동차의 중량이 감소됨과 아울러 조립성이 향상되는 장점이 있다.
넷째, 상기 카울 크로스 멤버의 내부에 복수개의 보강리브들이 형성되기 때문에, 상기 카울 크로스 멤버의 강성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 차체를 나타내는 개략적인 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차를 나타내는 일부 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제1 카울 크로스 멤버 및 제2 카울 크로스 멤버를 나타내는 분해 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 제1 카울 크로스 멤버 및 제2 카울 크로스 멤버의 결합상태를 나타태는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자동차를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 차체를 나타내는 개략적인 도면, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차를 나타내는 일부 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 모터 및 동력전달 계통의 부품을 탑재하는 전방 차체(100)와, 탑승자가 승차하여 착석할 수 있는 중앙 차체(200), 스페어 타이어 및 기타 물건 등을 보관할 수 있는 후방 차체(300)를 포함한다.
차체는 닫힌 공간을 만들어 그 내부에 각종 장치를 배치하고 탑승자나 화물을 수용한다. 일부를 개폐시켜 탑승자나 화물의 출입, 각종 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 구조를 가질 필요도 있다. 외부의 비나 바람, 먼지 등에서 탑승자나 화물, 각종 장치를 보호하는 것도 중요한 작용이다. 또한, 차체는 외관으로서 차체의 형상은 그대로 자동차의 형상으로 된다.
전방 차체(100)는 우물 정(井)자를 형성하며 모터 및 변속기가 구비된다. 전방 차체(100)에는, 자동차의 진행 방향을 바꾸기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 조향 장치(110)와, 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 전륜 현가 장치(120)가 구비된다.
전방 차체(100)는 모터나 변속기, 각종 보조 기구류 등의 중량물이 집중되어 탑재되는 것을 비롯하여 전륜 현가 장치(120)의 앞바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 전륜 구동 자동차에서는 구동력도 전방 차체(100)가 담당한다.
전방 차체(100)는 사고 등으로 말미암아 강아 충격을 받을 경우 파손되어 충격을 흡수하여 차실에 강한 힘이 전달되지 않도록 한다. 전방 차체(100)의 각 부품은 전방 차체에 볼트 또는 너트로 고정되거나 용접되어 있으며, 프론트 펜더, 후드 등 외판 부품만 분리할 수 있게 되어 있다.
조향 장치(110)는 자동차를 운전자가 의도하는 방향으로 주행시키기 위하여 앞바퀴의 회전축 방향을 조절하는 장치이다.
전륜 현가 장치(120)는 차체에 대하여 앞바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 것이다.
중앙 차체(200)는, 전방측 바닥을 형성하는 프론트 플로어(210)와, 프론트 플로어 가운데 구비되며 배터리 모듈(410)이 장착되는 터널(230)과, 프론트 플로어의 양측 가장자리에 구비되어 하부 측면을 형성하는 사이드실 패널(229)을 포함한다.
중앙 차체(200)는 대부분 차실, 즉 탑승자 등이 탑승하는 장소로 되어 있기 때문에 내부 공간은 될수록 크게 한다.
프론트 플로어(210)는 차실 내의 바닥으로서 강도가 높고 면적이 넓은 패널이다. 프론트 플로어(210)의 좌우에는 각 필러의 베이스가 되는 사이드 실 패널(229)이 앞에서 뒤까지 연결되어 있다. 프론트 플로어(210)의 가운데에는 터널(230)이 구비된다.
터널(230)은 배터리 모듈(410)이 장착되도록 상방으로 인입되어 형성된다. 터널(230)의 양측은 프론트 플로어(210)와 결합된다. 터널(230)과 프론트 플로어(210)는 용접으로 결합되는 것이 바람직하다. 터널(230)의 양측 가장자리 하측에는 배터리 모듈(410)을 지지하는 배터리 캐리어(420)가 결합된다. 배터리 캐리어(420)는 볼트 또는 너트로 터널(230)에 결합된다.
사이드 실 패널(229)은 사각 단면 구조로서 프론트 필러(미도시), 센터 필러(미도시) 또는 리어 휠 하우스(미도시)가 결합될 수 있다. 사이드 실 패널(229)은 프론트 플로어(210)의 양측 가장자리에 결합된다.
후방 차체(300)는 후방측 바닥을 형성하는 리어 플로어(310)를 포함한다. 후방 차체(300)에는 노면의 진동이 직접 차체에 닿지 않도록 하는 후륜 현가 장치(330)가 구비된다.
후방 차체(300)는 후륜 현가 장치(330)의 뒷바퀴를 지지할 필요가 있다. 또한, 후륜 구동 자동차에서는 구동력도 후방 차체(300)가 담당한다.
후륜 현가 장치(330)는 차체에 대하여 뒷바퀴를 상하 이외의 방향에는 적당한 강성에 의하여 지지하고, 상하 방향은 스프링, 감쇠 기구에 의하여 지지하는 것이다.
배터리 모듈(410)은 전류를 공급한다. 배터리 모듈(410)은 리튬/이온 셀이 복수로 연결된 것이다. 배터리 모듈(410)은 T자 형상으로 형성되며, 중앙 차체(200)의 터널(230) 및 후방 차체(300)의 리어 플로어(310)에 장착되는 것이 바람직하다.
배터리 캐리어(420)는 배터리를 지지한다. 배터리 캐리어(420)는 볼트 또는 너트로 중앙 차체(200) 및 후방 차체(300)와 결합하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제1 카울 크로스 멤버 및 제2 카울 크로스 멤버를 나타내는 분해 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 제1 카울 크로스 멤버 및 제2 카울 크로스 멤버의 결합상태를 나타태는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차에는 운전석 전방에 대시보드(dashboard;미도시)를 좌우방향으로 가로질러 양단이 차체의 좌우측에 각각 결합되는 카울 크로스 멤버(70)가 배치된다.
상기 대시보드는 속도계를 비롯하여 운전에 필요한 각종 정보를 표시하는 계기판과, 자동차의 방향을 조작하는 스티어링 휠과, 오디오나 공조기기를 조작하기 위한 조절판이 장착된 센터페시아를 포함하여 이루어지는 보드로서 당업자에게 공지된 구성이므로 도시를 생략하였으며, 이에 대한 설명도 생략하기로 한다.
카울 크로스 멤버(70)는 상기 대시보드의 내측에 배치되어, 상기 대시보드의 계기판, 스티어링 휠, 오디오 및 공조기기를 조작하기 위한 조절판 등이 결합됨으로서, 상기 대시보드의 강성을 확보하게 된다. 따라서, 카울 크로스 멤버(70)는 상기 대시보드를 견고하게 지지할 수 있도록 상기 대시보드의 내측을 가로질러 양단이 상기 차체의 좌우측에 결합되는 것이다.
또한, 카울 크로스 멤버(70)는 상기와 같이 상기 대시보드의 강성을 보강하는 기능을 수행함과 동시에, 자동차의 구동장치인 상기 모터의 진동 및 바퀴의 진동이 상기 차체를 통해 상기 대시보드로 전달되는 것을 저감시켜주는 기능도 함께 수행한다.
즉, 카울 크로스 멤버(70)는 상기 진동을 흡수할 수 있도록 내부공간을 가지는 구조로 이루어져서, 상기 차체를 통해 전달되는 상기 모터 및 바퀴의 진동은 상기 카울 크로스 멤버(70)를 지나면서 흡수된다. 따라서, 상기 바퀴의 진동이 그대로 상기 스티어링 휠로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 상기 모터의 진동이 그대로 상기 대쉬보드를 통해 차실내로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 카울 크로스 멤버(70)는 가운데가 프론트 플로어(210)에 결합되는 제1 카울 크로스 멤버(10)와, 제1 카울 크로스 멤버(10)와 결합되어 제1 카울 크로스 멤버(10)와 함께 상기 대시보드를 지지하는 제2 카울 크로스 멤버(20)를 포함한다. 따라서, 카울 크로스 멤버(70)를 프론트 플로어(210)에 결합하기 위해 별도의 부재를 사용하지 않아도 되므로, 자동차의 중량이 감소됨과 아울러 조립성이 향상될 수 있다.
제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)는 대략 'ㄱ'자 형상을 가지도록 서로 마주보는 면이 각각 인입되어져서, 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)가 서로 결합되면 상기 차체의 진동을 흡수할 수 있도록, 대략 'ㅁ'자 형상의 내부공간이 형성된다.
또한, 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)는, 서로 마주보는 면에 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)의 강성을 보강하기 위한 복수개의 보강리브들(15,25)이 각각 형성된다.
상기 보강리브들(15,25)은 상기 대시보드를 충분히 지지할 수 있도록, 상기 대시보드의 계기판, 스티어링 휠, 오디오 및 공조기기를 조작하기 위한 조절판 등이 결합되는 부분에 형성된다.
또한, 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)는 자동차의 중량을 줄일 수 있도록, 합성수지(plastic)를 용해한 후 금형에 주입하여서 사출성형된다. 즉, 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)의 서로 마주보는 면이 각각 인입되고, 그 인입된 면에 보강리브들(15,25)이 각각 형성되도록, 제1 카울 크로스 멤버(10)를 성형하기 위한 금형과, 제2 카울 크로스 멤버(20)를 성형하기 위한 금형을 제작하여서, 상기 금형들을 통해 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)를 각각 사출성형하는 것이다.
이와 같이, 사출성형된 플라스틱 재질의 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)는 볼트와 같은 체결부재(미도시)를 통해 서로 결합된다.
제1 카울 크로스 멤버(10)는 양단이 상기 차체의 좌우측에 각각 결합되는 제1 수평부(12)와, 제1 수평부(12)를 지지할 수 있도록 제1 수평부(12)의 가운데에 수직한 방향으로 형성되어 프론트 플로어(210)에 결합되는 제1 수직부(14)를 포함한다.
또한, 제2 카울 크로스 멤버(20)는 제1 수평부(12)와 결합되어 제1 수평부(12)와 함께 양단이 상기 차체의 좌우측에 각각 결합되는 제2 수평부(22)와, 제2 수평부(22)를 지지할 수 있도록 상기 제2 수평부(22)의 가운데에 수직한 방향으로 형성되어 제1 수직부(14)와 결합되는 제2 수직부(24)를 포함한다.
제1 수평부(12)와 제2 수평부(22)는 서로 결합된 후 결합부재(30,40)를 통해 상기 차체의 좌우측에 각각 결합되어서 상기 대시보드를 지지하는 부분으로서, 상기 대시보드의 계기판 및 스티어링 휠 등이 결합되는 부분이다. 도면부호 50은 조수석에어백이 장착되기 위한 결합부재이다.
또한, 제1 수직부(14)와 제2 수직부(24)는 서로 결합된 후 제1 수직부(14)의 하단이 프론트 플로어(210)에 결합되어서 제1 수평부(12) 및 제2 수평부(22)를 지지하는 부분으로서, 상기 대시보드의 오디오 및 공조기기를 조작하기 위한 조절판 등이 결합되는 부분이다.
여기서, 제1 수평부(12)와 제1 수직부(14)는 일체형으로 사출성형되고, 제2 수평부(22)와 제2 수직부(24)도 일체형으로 사출성형된다. 따라서, 기존에는 제1 수평부(12) 및 제2 수평부(22)에 상당하는 철재 구조물로 된 카울 크로스 멤버의 가운데에, 제1 수직부(14) 및 제2 수직부(24)에 상당하는 철재 구조물로 된 별도의 부재를 결합하였던 것을, 일체형으로 사출성형함으로서 자동차의 중량이 감소됨과 아울러 조립성이 향상된다.
한편, 제1 수직부(14)의 하단에는 프론트 플로어(210)와 결합되기 위해, 서로 마주보도록 양측으로 분기되어 제1 결합부(14a)와 제2 결합부(14b)가 형성되고, 프론트 플로어(210)의 터널(230)이 제1 결합부(14a)와 제2 결합부(14b)와의 사이에 삽입된 후, 제1 결합부(14a)와 제2 결합부(14b)가 볼트와 같은 체결부재를 통해 터널(230)의 양측에 결합된다.
상기와 같이 구성되는 발명의 실시예에 의한 자동차의 카울 크로스 멤버(70)를 상기 차체에 조립하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 금형들을 통해 각각 사출성형된 제1 카울 크로스 멤버(10)와 제2 카울 크로스 멤버(20)를 준비한다.
이후, 제1 카울 크로스 멤버(10) 및 제2 카울 크로스 멤버(20)의 인입된 면이 서로 마주보도록 하여서, 볼트와 같은 체결부재를 통해 제1 카울 크로스 멤버(10) 및 제2 카울 크로스 멤버(20)를 결합하여 카울 크로스 멤버(70)를 완성한다.
이후, 서로 결합된 제1 카울 크로스 멤버(10) 및 제2 카울 크로스 멤버(20)의 제1 수평부(12) 및 제2 수평부(22)의 양단에 결합부재(30,40)를 볼트와 같은 체결부재를 통해 결합하고, 제2 수평부(22)에 조수석에어백을 장착하기 위한 결합부재(50)와, 기타 부품들을 결합하기 결합부재(60) 등을 볼트와 같은 체결부재를 통해 결합한다.
이후, 결합부재(30,40)를 각각 상기 차체의 좌우측에 결합하고, 제1 수직부(14)에 형성된 제1 결합부(14a) 및 제2 결합부(14b)를 볼트와 같은 체결부재를 통해 프론트 플로어(210)의 터널(230)에 결합하여서, 카울 크로스 멤버(70)를 상기 차체에 조립하는 것을 완료한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차는 카울 크로스 멤버(70)의 중량을 감소하여서 결과적으로 자동차의 중량을 줄이게 되고, 이로 인해 배터리 모듈(410)의 사용시간을 늘릴 수 있으므로 자동차의 운행시간을 증가시킬 수 있다.
이상에서는, 중량이 감소되는 전기자동차를 실시예로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 가솔린자동차 및 디젤자동차에도 본 실시예를 적용할 수 있다. 또한, 승용차, 승합차 및 화물차를 막론하고 적용 가능하다.
즉, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 바닥을 형성하는 프론트 플로어;
    운전석 전방에 배치되는 대시보드; 및
    상기 대시보드를 좌우방향으로 가로질러 양단이 차체의 좌우측에 각각 결합되는 카울 크로스 멤버;를 포함하고,
    상기 카울 크로스 멤버는,
    가운데가 상기 프론트 플로어에 결합되는 제1 카울 크로스 멤버와,
    상기 제1 카울 크로스 멤버와 결합되어, 상기 제1 카울 크로스 멤버와 함께 상기 대시보드를 지지하는 제2 카울 크로스 멤버;를 포함하는 자동차.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 카울 크로스 멤버와 상기 제2 카울 크로스 멤버는 합성수지로 이루어진 자동차.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 카울 크로스 멤버는,
    양단이 상기 차체의 좌우측에 각각 결합되는 제1 수평부와,
    상기 제1 수평부를 지지할 수 있도록 상기 제1 수평부의 가운데에 수직한 방향으로 형성되되, 상기 제1 수평부와 일체로 형성되어 상기 프론트 플로어에 결합되는 제1 수직부를 포함하는 자동차.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2 카울 크로스 멤버는,
    상기 제1 수평부와 결합되어 상기 제1 수평부와 함께 양단이 상기 차체의 좌우측에 각각 결합되는 제2 수평부와,
    상기 제2 수평부를 지지할 수 있도록 상기 제2 수평부의 가운데에 수직한 방향으로 형성되되, 상기 제2 수평부와 일체로 형성되어 상기 제1 수직부와 결합되는 제2 수직부를 포함하는 자동차.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 프론트 플로어의 가운데에 결합되며 배터리 모듈이 장착되는 터널을 더 포함하고,
    상기 제1 수직부에는 서로 마주보도록 양측으로 분기되어 상기 터널의 양측에 결합되는 제1 결합부와 제2 결합부가 형성된 자동차.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 카울 크로스 멤버와 상기 제2 카울 크로스 멤버는, 서로 마주보는 면에 상기 제1 카울 크로스 멤버와 상기 제2 카울 크로스 멤버의 강성을 보강하기 위한 복수개의 보강리브들이 각각 형성된 자동차.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 카울 크로스 멤버와 상기 제2 카울 크로스 멤버는, 상기 차체의 진동을 흡수할 수 있도록, 서로 마주보는 면이 각각 인입되어서 상기 제1 카울 크로스 멤버와 상기 제2 카울 크로스 멤버가 서로 결합되면 내부공간이 형성되는 자동차.
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