KR102567561B1 - 전기차용 경량 센터플로어패널 - Google Patents

전기차용 경량 센터플로어패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차용 경량 센터플로어패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 내연기관의 센터플로어패널에 형성된 터널을 삭제하여 평판형 구조를 갖도록 함으로써 전기차의 센터플로어패널에 적용할 수 있도록 하면서 다종소재의 적용을 통해 센터플로어패널의 고강성 및 경량화를 이룰 수 있도록 하는 전기차용 경량 센터플로어패널에 관한 것이다.
본 발명은 차량의 센터플로어 패널에 있어서, 내측에 다수개의 보강리브(210)가 형성된 알루미늄사이드실(200)이 폭방향 양측에 길이방향으로 연결되게 설치된 스틸패널부재(100); 상기 스틸패널부재(100)의 상측면에 상기 알루미늄사이드실(200)과 수직되게 설치되는 탄소섬유 강화 플라스틱 재질의 크로스멤버(300); 핫스템핑 공법에 의해 가공되어 길이방향 일측이 상기 크로스멤버(300)에 연결된 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 상측에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(411)가 형성된 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400); 상기 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400) 사이에 위치한 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(521)가 형성된 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500);를 포함하여 구성되고, 상기 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500) 사이의 상기 스틸패널부재(100)에는, 함몰부(151)와 볼록부(152)가 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향으로 연이어지게 형성된 임팩대응부(150)가 상기 스틸패널부재(100)의 선단에서 상기 크로스멤버(300) 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)와 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521) 중 어느 하나의 공간부에는 강성보강유닛(600)이 슬라이딩 삽입되게 설치되고, 상기 강성보강유닛(600)은, 상호 일정간격 이격되게 형성되는 한 쌍의 보강스틱(610)과, 상기 보강스틱(610)에서 외측으로 경사지게 연장형성된 상태로 상기 보강스틱(610)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 슬로프픽싱편(620)과, 양측단이 상기 한 쌍의 보강스틱(610)에 연결되게 설치되는 대응탄성부(630)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기차용 경량 센터플로어패널{LIGHT-WEIGHT CENTER FLOOR PANEL FOR ELECTRIC VEHUCLE}
본 발명은 전기차용 경량 센터플로어패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 내연기관의 센터플로어패널에 형성된 터널을 삭제하여 평판형 구조를 갖도록 함으로써 전기차의 센터플로어패널에 적용할 수 있도록 하면서 다종소재의 적용을 통해 센터플로어패널의 고강성 및 경량화를 이룰 수 있도록 하는 전기차용 경량 센터플로어패널에 관한 것이다.
일반적으로, 차체의 바닥면을 형성하는 플로어패널은 차량의 전방으로부터 길이방향을 따라 프런트플로어패널, 센터플로어패널 및 리어플로어패널로 구성된다.
이 중에서 상기 센터플로어패널은 차량의 골격을 이루는 구조용 차체의 바닥면을 구성하고 있으며 전방 대쉬와 후방 리어플로어패널을 연결하고, 측면 사이드 아우터 부품과 조립되어 차량 전체 강성을 지지해주는 주요한 차체패널이다.
이러한 상기 센터플로어패널은 차체 중량의 20% 이상 차지하고 있어 차량 경량화 전략 수립에 핵심이 되는 부품으로 종래의 센터플로어패널은 강도 향상에 초점을 맞추어 핫스탬핑 및 초고강도강판 적용으로 부품강도 향상에 따른 두께 저감을 통한 경량화 전략이 주를 이루고 있다.
최근 자동차 트렌드가 전기차로 변화됨에 따라 전기차용 신경량차체 플랫폼 개발이 요구되고 있으며, 이 중 전기차 센터플로어 패널은 하부에 위치하는 배터리 모듈의 안전성 확보와 동시에 주행거리 향상을 위한 경량화가 요구되어 비철금속의 경량 차체 채용이 필수로 요구되고, 센터플로어패널은 차량 측면 충돌시 승객 탑승공간으로 차체가 변형되지 않도록 하면서 배터리 모듈에 충격 하중이 도달하지 않도록 고강성을 갖도록 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 대한민국 공개특허 제10-2019-0009980호의 차량의 센터 플로어 패널이 개시되어 있다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 상세하게는 기존 내연기관의 센터플로어패널에 형성된 터널을 삭제하여 평판형 구조를 갖도록 함으로써 전기차의 센터플로어패널에 적용할 수 있도록 하면서 센터플로어패널을 이루는 다수개의 구성에 다종소재를 적용하여 센터플로어패널의 경량화는 물론 고강성 구조를 통해 센터플로어패널의 충돌 안전성을 확보할 수 있도록 하는 전기차용 경량 센터플로어패널를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 센터플로어 패널에 있어서, 내측에 다수개의 보강리브(210)가 형성된 알루미늄사이드실(200)이 폭방향 양측에 길이방향으로 연결되게 설치된 스틸패널부재(100); 상기 스틸패널부재(100)의 상측면에 상기 알루미늄사이드실(200)과 수직되게 설치되는 탄소섬유 강화 플라스틱 재질의 크로스멤버(300); 핫스템핑 공법에 의해 가공되어 길이방향 일측이 상기 크로스멤버(300)에 연결된 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 상측에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(411)가 형성된 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400); 상기 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400) 사이에 위치한 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(521)가 형성된 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500);를 포함하여 구성되고, 상기 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500) 사이의 상기 스틸패널부재(100)에는, 함몰부(151)와 볼록부(152)가 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향으로 연이어지게 형성된 임팩대응부(150)가 상기 스틸패널부재(100)의 선단에서 상기 크로스멤버(300) 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)와 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521) 중 어느 하나의 공간부에는 강성보강유닛(600)이 슬라이딩 삽입되게 설치되고, 상기 강성보강유닛(600)은, 상호 일정간격 이격되게 형성되는 한 쌍의 보강스틱(610)과, 상기 보강스틱(610)에서 외측으로 경사지게 연장형성된 상태로 상기 보강스틱(610)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 슬로프픽싱편(620)과, 양측단이 상기 한 쌍의 보강스틱(610)에 연결되게 설치되는 대응탄성부(630)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 양측에는, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 단부에서 상측으로 절곡되어 상기 알루미늄사이드실(200)의 측면부에 픽싱구(131)을 매개로 장착되는 사이드장착편(130)이 형성되고, 상기 사이드장착편(130)에는 내부에 중공부(133)가 형성된 상태로 상기 크로스멤버(300)방향에서 선단방향으로 연장되게 형성되는 절곡부(132)가 형성된 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면 기존 내연기관의 센터플로어패널에 형성된 터널을 삭제하여 평판형 구조로 형성함으로써 전기차의 센터플로어패널에 적용할 수 있고 다종소재의 적용으로 경량화는 물론 고강성 구조의 센터플로어패널을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널의 상태를 나타낸 상태도,
도 2는 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널의 스틸패널부재의 상태를 나타낸 상태도,
도 3은 도 1의 A-A부분의 라운드대응면체에 대한 단면상태를 나타낸 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄사이드실의 상태를 나타낸 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 사이드장착편에 절곡부가 형성된 실시예를 나타낸 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 크로스멤버의 상태를 나타낸 상태도,
도 7은 본 발명에 따른 어퍼보강멤버와 스틸로어멤버의 상태를 나타낸 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 어퍼보강멤버의 단면상태를 나타낸 상태도,
도 9는 본 발명에 따른 스틸로어보강멤버의 단면상태를 나타낸 상태도,
도 10은 도 1의 B부분을 확대도시한 상태도,
도 11은 본 발명에 따른 강성보강유닛의 일 실시예를 나타낸 상태도,
도 12는 본 발명에 따른 슬로프픽싱편이 걸림홈의 내측으로 삽입되는 일 실시예를 나타낸 상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 사용되는 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널의 상태를 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널의 스틸패널부재의 상태를 나타낸 상태도이며, 도 3은 도 1의 A-A부분의 라운드대응면체에 대한 단면상태를 나타낸 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 알루미늄사이드실의 상태를 나타낸 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 사이드장착편에 절곡부가 형성된 실시예를 나타낸 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 크로스멤버의 상태를 나타낸 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따른 어퍼보강멤버와 스틸로어멤버의 상태를 나타낸 상태도이고, 도 8은 본 발명에 따른 어퍼보강멤버의 단면상태를 나타낸 상태도이며, 도 9는 본 발명에 따른 스틸로어보강멤버의 단면상태를 나타낸 상태도이고, 도 10은 도 1의 B부분을 확대도시한 상태도이고, 도 11은 본 발명에 따른 강성보강유닛의 일 실시예를 나타낸 상태도이며, 도 12는 본 발명에 따른 슬로프픽싱편이 걸림홈의 내측으로 삽입되는 일 실시예를 나타낸 상태도이다.
상기 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널은 차량의 센터플로어 패널에 있어서, 폭방향 양측에 길이방향으로 알루미늄사이드실(200)이 설치된 스틸패널부재(100)와, 상기 스틸패널부재(100)에 폭방향으로 설치되는 탄소섬유 강화 플라스틱 재질의 크로스멤버(300)와, 핫스템핑 공법에 의해 가공되어 상기 크로스멤버(300)에 연결된 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 상측에 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400)와, 상기 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400) 사이에 위치한 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 설치되는 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널은 기존 내연기관의 센터플로어패널에 형성된 터널을 삭제하여 평판형 구조를 갖도록 함으로써 전기차의 센터플로어패널로 적용할 수 있도록 하고, 다종소재의 적용을 통한 센터플러어의 경량화 및 고강성 구조의 설계를 통한 센터플로어의 경량화 실현 및 전기차 충돌 안전성 확보를 효과적으로 얻을 수 있도록 하는 전기차용 경량 센터플로어패널에 관한 것이다.
상기 스틸패널부재(100)는 센터플로어 패널의 베이스를 구성하는 것으로, 스틸재질로 이루어져 일정넓이를 갖도록 형성된다. 또한, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 양측에는 내측에 다수개의 보강리브(210)가 형성된 알루미늄사이드실(200)이 길이방향을 따라 형성된다.
여기서, 상기 스틸패널부재(100)에는 전체면에 걸쳐 다수개의 돌출부가 형성되도록 이루어져 충돌에 대응할 수 있도록 이루어지고, 후술되는 상기 크로스멤버(300)의 설치를 위한 평면부(110)가 형성되도록 이루어진다.
또한, 상기 스틸패널부재(100)의 선단에는 차량의 대쉬보드의 하측 라운드부(미도시) 용이한 밀착 결합을 이룰 수 있도록 상측 경사지게 형성된 라운드대응면체(120)가 형성되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 알루미늄사이드실(200)은 고강도 알루미늄재질로 이루어진 압출관체로, 내부에 형성된 다수개의 상기 보강리브(210)로 인해 다중공형태를 갖도록 이루어진다.
즉, 상기 보강리브(210)의 일 실시형태는, 상기 알루미늄사이드실(200)의 단면상 내측 공간부를 좌/우 2개의 공간부로 분할하는 좌우분할격벽(211)과, 상기 좌우분할격벽(211)의 좌우측에 수평되게 형성되어 각각의 좌/우 공간부를 상하 분할하는 다수개의 상하분할격벽(212)으로 이루어질 수 있을 것이다.
이와 같은 상기 알루미늄사이드실(200)로 인해 측면 충돌시 충돌안정성을 확보할 수 있게 되고, 프레스에 비해 성형성이 높은 주조공법으로 제조됨에 따라 강성보강을 위한 복잡한 구조의 보강리브또한 용이하게 형성할 수 있게 된다.
또한, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 양측에는, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 단부에서 상측으로 절곡되어 상기 알루미늄사이드실(200)의 측면부에 픽싱구(131)을 매개로 장착되는 사이드장착편(130)이 형성된다. 이때, 상기 픽싱구(131)는 셀프 피어싱 리벳(Self-Piercing rivet:SPR)이나 플로우 드릴 스크류(Flow Drill Screw:FDS) 중 어느 하나일 수 있을 것이다.
또한, 상기 사이드장착편(130)에는 내부에 중공부(133)가 형성된 상태로 상기 크로스멤버(300)방향에서 선단방향으로 연장되게 형성되는 절곡부(132)가 형성될 수 있을 것이다.
즉, 상기 사이드장착편(130)에 형성된 상기 절곡부(132)는 센터플로어패널의 내측방향으로 돌출되는 구조를 갖도록 이루어진 것으로, 차량의 정면충돌에 대응하여 센터플로어패널의 전방 강성 및 상기 알루미늄사이드실(200)에 장착되는 상기 사이드장착편(130)에 대한 결합성을 높일 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 크로스멤버(300)는 탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic: CFRP)재질로 이루어져 상기 스틸패널부재(100)의 상측면에 상기 알루미늄사이드실(200)과 수직되게 설치되는 것으로, 단면상 "∩" 형상을 갖는 멤버바디(310)와, 상기 멤버바디(310)의 하측 양단에서 수평절곡되어 상기 스틸패널부재(100)의 상측면에 밀착되는 마운팅밀착편(320)을 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
이때, 상기 크로스멤버(300)는 상기 스틸패널부재(100)에 접착제와 고강도 리벳(340)을 매개로 장착될 수 있을 것이다. 즉, 접착제에 의해 상기 마운팅밀착편(320)이 상기 스틸패널부재(100)의 평면부(110)에 접착되도록 한 상태에서 상기 고강도 리벳(340)을 체결하여 상기 크로스멤버(300)를 상기 스틸패널부재(100)에 고정되게 설치하게 되는 것이다.
여기서, 상기 크로스멤버(300)의 길이방향 양측단은 상기 알루미늄사이드실(200)의 측면에 밀착되게 설치될 수 있고, 필요에 따라 상기 멤버바디(310)의 내측에 측면충돌에 대응할 수 있도록 길이방향으로 일정길이의 고강도 알루미늄재질로 이루어진 봉체(미도시)를 설치할 수 있음을 밝혀 두는 바이다.
또한, 상기 크로스멤버(300)의 상측에는 시트슬라이딩레일의 장착을 위한 레일마운팅부(330)가 설치될 수 있을 것이다. 이때, 상기 레일마운팅부(330)는 스틸재의 시트슬라이딩레일의 견고한 장착 및 볼팅작업성을 위해 스틸재질로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 알루미늄사이드실(200)에 인접되게 설치되는 상기 레일마운팅부(330)는 상기 크로스멤버(300)를 상기 알루미늄사이드실(200)에 연결고정할 수 있는 구조를 갖도록 이루어질 수 있을 것이다.
즉, 상기 크로스멤버(300)를 상기 알루미늄사이드실(200)에 연결고정할 수 있도록 설치되는 상기 레일마운팅부(330)는, 상기 시트슬라이딩레일이 고정되게 설치되는 레일안착바디(331)와, 상기 레일안착바디(331)의 하측단에 연장되게 형성되되 상기 크로스멤버(300)에 접착제와 고강도 리벳(340)을 매개로 고정되는 픽싱편(332)과, 상기 알루미늄사이드실(200)에 인접된 상기 레일안착바디(331)의 일측에서 연장되어 상기 알루미늄사이드실(200)의 측면 및 상면에 고정되는 안착고정편(333)으로 구성될 수 있을 것이다.
이때, 상기 안착고정편(333)의 고정은 셀프 피어싱 리벳(Self-Piercing rivet:SPR)이나 플로우 드릴 스크류(Flow Drill Screw:FDS)가 적용될 수 있을 것이다.
상기와 같이 시트슬라이딩레일의 설치를 위해 필수적으로 마련되는 스틸재질의 상기 레일마운팅부(330)에 의해 이종재질로 이루어진 상기 크로스멤버(300)와 알루미늄사이드실(200)간 결합을 용이하게 이룰 수 있게 된다.
또한, 상기 한 쌍의 어퍼보강멤버(400)는 핫스템핑 공법에 의해 가공되어 길이방향 일측이 상기 크로스멤버(300)에 연결된 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 상측에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(411)가 형성되도록 이루어진다.
즉, 상기 어퍼보강멤버(400)는 선단에 차량의 대쉬패널이 연결되는 것으로, 단면상 "∩"형상을 갖는 어퍼바디(410)와, 상기 어퍼바디(410)의 양측 하단에서 절곡되게 형성되어 상기 스틸패널부재(100)에 리벳장착되는 어퍼결속편(420)을 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
이때, 상기 스틸패널부재(100)에는 상기 어퍼보강멤버(400)가 설치되는 위치의 선단에서 후단방향으로 연장되게 형성되되 상기 어퍼바디(410)의 돌출방향와 반대되는 하측방향으로 돌출되게 형성된 충돌대응부(140)가 형성될 수 있을 것이다.
이와 같이 상기 어퍼보강멤버(400)와 충돌대응부(140)에 의해 전방충돌에 대한 용이한 대응이 가능하게 되는 것이다.
또한, 상기 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500)는 상기 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400) 사이에 위치한 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(521)가 형성되도록 이루어진다.
즉, 상기 스틸로어보강멤버(500)는 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 장착되는 스틸밀착편(510)과, 상기 스틸밀착편(510)을 상호 연결하도록 형성되되 하측방향으로 절곡되어 상기 공간부(521)를 형성하는 하방절곡부(520)를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
이때, 상기 하방절곡부(520)의 길이방향 후방측에는 상기 공간부(521)의 내측을 폐쇄할 수 있도록 하는 폐단면체(530)가 형성될 수 있고, 상기 폐단면체(530)는 상기 스틸로어보강멤버(500)의 제조시 일체로 형성되도록 이루어지는 것이 바람직할 것이다.
상기 폐단면체(530)은 후술되는 강성보강유닛(600)이 상기 공간부(521)에 설치된 상태에서 정면충돌시, 상기 강성보강유닛(600)의 이동을 제한하여 정면충돌에 대한 강성을 보강할 수 있도록 하기 위함인 것이다.
이때, 상기 폐단면체(530)가 상기 스틸로어보강멤버(500)의 길이방향 후방에 형성되는 것으로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 상기 스틸패널부재(100)에 하측으로 돌출되는 구조로 형성되어 상기 스틸로어보강멤버(500)의 장착시 상기 공간부(521)의 후방을 폐쇄할 수 있도록 하는 구조로 이루어질 수도 있음을 밝혀 두는 바이다.
한편, 상기 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500) 사이의 상기 스틸패널부재(100)에는, 함몰부(151)와 볼록부(152)가 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향으로 연이어지게 형성된 임팩대응부(150)가 상기 스틸패널부재(100)의 선단에서 상기 크로스멤버(300) 방향으로 연장되게 형성될 수 있을 것이다.
즉, 본 발명에 따른 센터플로어 패널은 기존의 센터플로어 패널에 형성된 터널을 삭제하여 상기 스틸패널부재(100)를 평판형으로 구성함에 따른 정면충돌시 기존의 센터플로어 패널에 비해 충돌강성이 저하될 수 있으므로, 상기 터널이 형성된 위치에 상기 임팩대응부(150)를 형성하여 전기차에 대응한 센터플로어패널을 제공할 수 있도록 하면서 정면충돌에 대한 강성을 보강할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 어퍼보강멤버(400), 스틸로어보강멤버(500)가 설치되고, 상기 임팩대응부(150)가 형성된 위치의 상기 스틸패널부재(100)의 면부에는 단면상 상측으로 볼록하게 형성되는 형상을 갖는 크로스보강부(160)를 형성함으로써 측면충돌에 대한 상기 스틸패널부재(100)의 전방측 강성을 보강할 수 있도록 할 수 있을 것이다.
한편, 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)와 상기 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521) 중 어느 하나의 공간부에는 강성보강유닛(600)이 슬라이딩 삽입되게 설치될 수 있을 것이다.
즉, 상기 강성보강유닛(600)은 상기 상기 어퍼보강멤버(400) 또는 스틸로어보강멤버(500)의 내측에 설치되어 정면충돌에 대한 강성보강을 이룰 수 있도록 하는 것으로, 차체의 중량 절감을 이루도록 핫스템핑 공법에 의해 제조되는 것이 바람직할 것이다.
이때, 일 실시예로써의 상기 강성보강유닛(600)을 살펴보면, 상기 강성보강유닛(600)은 상호 일정간격 이격되게 형성되는 한 쌍의 보강스틱(610)과, 상기 보강스틱(610)에서 외측으로 경사지게 연장형성된 상태로 상기 보강스틱(610)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 슬로프픽싱편(620)과, 양측단이 상기 한 쌍의 보강스틱(610)에 연결되게 설치되는 대응탄성부(630)를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
상기 보강스틱(610)은 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)의 길이나 상기 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521)의 길이에 대응되는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 슬로프픽싱편(620)은 상기 보강스틱(610)에서 선단으로 갈수록 폭이 점차 작아지는 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 대응탄성부(630)는 상기 한 쌍의 보강스틱(610) 사이에 배치되되 평면상 일측이 개구된 원형 형상을 갖는 탄성편(631)과, 상기 탄성편(631)의 양단부에서 상기 보강스틱(610)방향으로 연장되어 연결되는 조인트편(632)을 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
상기와 같은 보강스틱(610)을 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)와 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521) 중 어느 하나의 공간부에 설치하는 상태를 살펴보면, 상기 강성보강유닛(600)을 상기 공간부의 내측으로 밀어넣게 되면 상기 슬로프픽싱편(620)의 경사방향과 상기 대응탄성부(630)의 탄성력에 의해 상기 한 쌍의 보강스틱(610)이 상호 가까워지면서 상기 보강스틱(610)을 상기 공간부에 손쉽게 슬라이딩 삽입설치할 수 있게 된다.
이때, 상기 어퍼보강멤버(400)의 어퍼바디(410) 측면부나 상기 스틸로어보강멤버(500)의 하방절곡부(520) 측면부에는 상기 슬로프픽싱편(620)의 단부가 걸림될 수 있도록 하는 걸림홈(640)이 형성될 수 있을 것이다.
즉, 상기 강성보강유닛(600)을 상기 공간부의 내측으로 슬라이딩 삽입한 후, 상기 슬로프픽싱편(620)이 상기 걸림홈(640)에 걸림될 수 있도록 함으로써 상기 강성보강유닛(600)의 설치상태를 견고히 할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 강성보강유닛(600)을 상기 공간부의 내측에 설치한 후에는, 별도의 스프레드결속구(650)를 상기 탄성편(631)의 내측에 설치하여 상기 보강스틱(610)이 강제적으로 벌려질 수 있도록 할 수 있을 것이다.
이는 상기 강성보강유닛(600)이 상기 공간부의 내측에 설치된 상태에서 상기 스프레드결속구(650)가 상기 탄성편(631)의 내측으로 인입되면서 상기 탄성편(631)이 상기 스프레드결속구(650)의 직경에 대응하여 확장되도록 하고, 결과적으로 상기 탄성편(631)에 연결된 상기 조인트편(632)에 의해 상기 보강스틱(610)이 강제적으로 벌려져 상기 슬로프픽싱편(620)이 상기 어퍼바디(410)의 내측면이나 상기 하방절곡부(520)의 내측면에 가압밀착되도록 함으로써 상기 강성보강유닛(600)이 상기 공간부에서 이탈되는 것을 방지함은 물론 차량의 주행 중 발생하는 노면충격에 의한 상기 강성보강유닛(600)의 요동을 방지할 수 있도록 하기 위함인 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 전기차용 경량 센터플로어패널은 복합재질을 적용하여 종래의 스틸 재질 센터플로어에 비해 중량을 감소시킬 수 있어 배터리 용량 대비 전기차의 주행거리 증가 효과를 얻을 수 있고, 스틸패널부재의 전방측에 설치되는 상기 어퍼보강멤버(400)와 스틸로어보강멤버(500), 상기 임팩대응부(150)에 의해 정면 충돌에 대한 충돌안정성을 확보할 수 있음은 내측의 보강리브(210)가 적용된 고강도 알루미늄사이드실(200)를 통해 측면충돌에 대한 충돌 안정성 또한 용이하게 확보할 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 한정하지 않고, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 스틸패널부재 110: 평면부
120: 라운드대응면체 130: 사이드장착편
140: 충돌대응부 150: 임팩대응부
160: 크로스보강부 200: 알루미늄사이드실
210: 보강리브 300: 크로스멤버
310: 멤버바디 320: 마운팅밀착편
330: 레일마운팅부 400: 어퍼보강멤버
410: 어퍼바디 420: 어퍼결속편
500: 스틸로어보강멤버 510: 스틸밀착편
520: 하방절곡부 530: 폐단면체
600: 강성보강유닛 610: 보강스틱
620: 슬로프픽싱편 630: 대응탄성부
650: 스프레드결속구

Claims (4)

  1. 차량의 센터플로어 패널에 있어서,
    내측에 다수개의 보강리브(210)가 형성된 알루미늄사이드실(200)이 폭방향 양측에 길이방향으로 연결되게 설치된 스틸패널부재(100); 상기 스틸패널부재(100)의 상측면에 상기 알루미늄사이드실(200)과 수직되게 설치되는 탄소섬유 강화 플라스틱 재질의 크로스멤버(300); 핫스템핑 공법에 의해 가공되어 길이방향 일측이 상기 크로스멤버(300)에 연결된 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 상측에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(411)가 형성된 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400); 상기 한 쌍의 고강도 어퍼보강멤버(400) 사이에 위치한 상태로 상기 스틸패널부재(100)의 하측면에 상호 이격되게 설치되되 내측에 길이방향을 따라 공간부(521)가 형성된 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500);를 포함하여 구성되고,
    상기 한 쌍의 스틸로어보강멤버(500) 사이의 상기 스틸패널부재(100)에는, 함몰부(151)와 볼록부(152)가 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향으로 연이어지게 형성된 임팩대응부(150)가 상기 스틸패널부재(100)의 선단에서 상기 크로스멤버(300) 방향으로 연장되게 형성되며, 상기 어퍼보강멤버(400)의 내측 공간부(411)와 스틸로어보강멤버(500)의 내측 공간부(521) 중 어느 하나의 공간부에는 강성보강유닛(600)이 슬라이딩 삽입되게 설치되고,
    상기 강성보강유닛(600)은, 상호 일정간격 이격되게 형성되는 한 쌍의 보강스틱(610)과, 상기 보강스틱(610)에서 외측으로 경사지게 연장형성된 상태로 상기 보강스틱(610)의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되는 다수개의 슬로프픽싱편(620)과, 양측단이 상기 한 쌍의 보강스틱(610)에 연결되게 설치되는 대응탄성부(630)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차용 경량 센터플로어패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 양측에는, 상기 스틸패널부재(100)의 폭방향 단부에서 상측으로 절곡되어 상기 알루미늄사이드실(200)의 측면부에 픽싱구(131)을 매개로 장착되는 사이드장착편(130)이 형성되고,
    상기 사이드장착편(130)에는 내부에 중공부(133)가 형성된 상태로 상기 크로스멤버(300)방향에서 선단방향으로 연장되게 형성되는 절곡부(132)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기차용 경량 센터플로어패널.
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