KR102621714B1 - 차량용 후방보호구조 - Google Patents

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Abstract

개시된 차량용 후방보호구조는, 리어 플로어패널 아래에 배치된 배터리팩 및 연료탱크; 상기 배터리팩 및 상기 연료탱크의 후방 측에 배치된 머플러; 및 상기 머플러를 차체 측에 탄성적으로 연결하는 탄성행거;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 후방보호구조{REAR PROTECTION STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 후방보호구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리, 연료탱크 등과 같은 후방 장착부품을 안전하게 보호할 수 있고, 후방충돌성능을 개선할 수 있는 차량용 후방보호구조에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량은 배터리팩, 연료탱크 등과 같이 안전성능이 필수적으로 확보되어야 할 후방 장착부품들을 포함하고, 후방 장착부품들이 차체의 리어 플로어 아래에 배치될 수 있다.
이러한 후방 장착부품들은 후방충돌로부터 안전하게 보호되어야 하며, 특히 후방 장착부품들의 안전 성능을 확보하기 위한 보강구조물 및 장착부품 등이 개별적으로 장착된다.
하지만, 종래의 친환경 차량은 상술한 후방 장착부품, 보강구조물 및 장착부품 등이 리어 플로어 측에 개별적으로 장착됨에 따라 차량의 후방충돌성능을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 조립공수 및 조립시간이 과도하게 소요되는 단점이 있었다.
또한, 친환경 차량은 후방충돌에 대응하기 위하여 차체의 후방 패널에 장착된 범퍼 백빔(bumper back beam)을 포함한다. 범퍼 백빔은 한 쌍의 크래시 박스를 통해 차체의 후방 패널에 장착되고, 차량의 후방 바닥에는 한 쌍의 리어 플로어 사이드멤버가 배치되며, 각 크래시 박스는 각 리어 플로어 사이드멤버에 연결되도록 구성된다. 차량의 후방 충돌 시에 발생된 충돌하중은 범퍼 백빔 및 각 크래시 박스를 거쳐 각 리어 플로어 사이드멤버로 전달 및 흡수된다.
하지만, 종래의 차량 후방구조는 후방 충돌시 범퍼 백빔, 크래시 박스, 리어 플로어 사이드 멤버로 이루어진 차체 측의 로드패스(vehicle body side load path)만을 이용하여 충돌 에너지를 흡수하기 때문에 리어 플로어 사이드 멤버의 외측에 위치한 리어 타이어 등을 충돌 흡수 공간으로 적극적으로 활용하지 못하고, 특히, 옵셋 충돌 등에 의해 차체의 양측 로드 패스를 전부 활용하지 못한 경우 리어 플로어 사이드 멤버 및 주변부 과다 변형으로 인해 연료 탱크 및 배터리팩의 손상이 발생할 수 있는 단점이 있었다.
그외에도, 종래의 차량 후방구조는 연료탱크, 배터리팩를 보호하기 위한 보호프레임 구조 및 보호판 등이 장착될 수 있다. 하지만, 보호프레임 구조 및 보호판 등으로 인해 제조원가 및 중량이 증가하는 단점이 잇었다.
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 점을 고려하여 안출한 것으로, 머플러에 의해 후방 장착부품(배터리, 연료탱크 등)을 안전하게 보호할 수 있고, 후방충돌성능을 개선할 수 있는 차량용 후방보호구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 후방보호구조는,
리어 플로어패널 아래에 배치된 배터리팩 및 연료탱크;
상기 배터리팩 및 상기 연료탱크의 후방 측에 배치된 머플러; 및
상기 머플러를 차체 측에 탄성적으로 연결하는 탄성행거;를 포함할 수 있다.
상기 배터리팩 및 상기 연료탱크의 후방 측에 배치된 리어 크로스멤버를 더 포함할 수 있다.
상기 머플러는 상기 리어 크로스멤버의 후방 측에 배치될 수 있다.
상기 탄성행거는 탄성물질로 이루어진 탄성바디와, 상기 머플러 및 상기 탄성바디를 연결하는 제1레그와, 상기 리어 크로스멤버 및 상기 탄성바디를 연결하는 제2레그를 포함할 수 있다.
상기 탄성행거는 상기 제1레그 및 상기 제2레그를 서로에 대해 구속하는 구속고리를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성행거는 제1레그 및 상기 제2레그 중에서 적어도 하나의 레그를 리어 크로스멤버에 구속하는 구속고리를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성행거는 상기 탄성바디 내에 매립된 하나 이상의 벨트층을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 후방충돌 시에 충돌하중이 머플러 측으로 전달될 수 있고, 머플러는 탄성행거에 의해 리어 크로스멤버에 대해 이탈되지 않으므로 머플러가 리어 크로스멤버를 먼저 타격함에 따라 충돌하중이 연료탱크, 배터리팩 등으로 전달됨이 차단될 수 있고, 이를 통해 연료탱크, 배터리팩 등을 후방충돌로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 후방보호구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 후방보호구조를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 후방보호구조의 머플러 연결구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후방보호구조의 머플러 연결구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후방보호구조의 머플러 연결구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 후방보호구조의 탄성행거의 내부구조를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 차량용 후방보호구조(10)는 리어 플로어패널(5) 아래에 배치된 배터리팩(11) 및 연료탱크(12), 배터리팩(11) 및 연료탱크(12)의 후방 측에 배치된 머플러(16), 머플러(16)를 차체 측에 탄성적으로 연결하는 탄성행거(20)를 포함할 수 있다.
배터리팩(11) 및 연료탱크(12)는 리어 플로어패널(5)의 아래 후방측에 배치될 수 있다.
배터리팩(11)은 체결구, 용접 등을 통해 리어 플로어패널(5)의 저면에 장착될 수 있고, 연료탱크(12)는 하나 이상의 지지멤버(9)에 의해 리어 플로어패널(5)의 저면에 지지될 수 있다.
차체는 리어 플로어패널(5)의 양측에 개별적으로 장착된 한 쌍의 사이드실(6), 한 쌍의 사이드실(6)에 개별적으로 연결된 한 쌍의 리어 사이드멤버(4), 한 쌍의 리어 사이드멤버(4)들 사이를 가로질러 장착된 리어 크로스멤버(7)를 포함할 수 있다.
리어범퍼 백빔(3)이 크래시박스(3a)를 통해 리어 플로어패널(5)의 후방단에 연결될 수 있다. 리어범퍼 백빔(3) 및 크래시박스(3a)는 충돌성능(또는 강도성능)을 가진 (초)고장력강으로 이루어질 수 있다.
리어 크로스멤버(7)는 배터리팩(11) 및 연료탱크(12)의 후방에 위치함으로써 차량의 후방 충돌 시에 리어 크로스멤버(7)가 충돌에너지를 흡수 내지 분산할 수 있다. 머플러(16)는 엔진으로부터 연장된 배기파이프(15)의 단부에 연결될 수 있다. 머플러(16)는 리어 크로스멤버(7)의 후방측에 위치할 수 있고, 머플러(16)는 리어 크로스멤버(7)의 아래에 위치함으로써 후방 충돌 시에 충돌하중이 머플러(16) 측으로 먼저 전달될 수 있고, 이에 머플러(16)가 리어 크로스멤버(7)를 타격함으로써 충돌하중이 머플러(16) 및 리어 크로스멤버(7)에서 흡수 내지 분산될 수 있고, 이를 통해 충돌하중이 배터리팩(11) 및/또는 연료탱크(12) 측으로 전달됨이 차단될 수 있다.
일 예에 따르면, 배터리팩(11)은 리어 플로어패널(5)의 터널(8)과 인접하고, 연료탱크(12)는 배터리팩(11)의 후방측에 위치할 수 있으며, 리어 크로스멤버(7)는 연료탱크(12)의 후방측에 위치할 수 있다. 머플러(16)는 리어 크로스멤버(7)의 후방측에 위치할 수 있다. 연료탱크(12)는 배터리팩(11) 보다 상측에 위치할 수 있다. 배터리팩(11)은 터널(8)과 정렬되는 터널홈(11a)을 가질 수 있다. 이에, 배기파이프(15)가 리어 플로어패널(5)의 터널(8) 및 배터리팩(11)의 터널홈(11a)을 통과할 수 있다.
다른 예에 따르면, 배터리팩(11)이 연료탱크(12)의 후방측에 위치할 수 있고, 리어 크로스멤버(7)는 배터리팩(11)의 후방 측에 위치할 수 있으며, 리어 크로스멤버(7)는 연료탱크(12)의 후방측에 위치할 수 있다. 머플러(16)는 리어 크로스멤버(7)의 후방측에 위치할 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 배터리팩(11)이 생략되고, 연료탱크(12)만이 리어 플로어패널(5) 아래에 위치할 수 있고, 리어 크로스멤버(7)가 연료탱크(12)의 후방 측에 위치할 수 있다. 머플러(16)는 리어 크로스멤버(7)의 후방측에 위치할 수 있다.
탄성행거(20)는 머플러(16)를 차체의 리어 크로스멤버(7)에 연결하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 머플러(16)는 한 쌍의 탄성행거(20)에 의해 차체의 리어 크로스멤버(7)에 탄성적으로 연결될 수 있다. 머플러(16)는 그 양단에 부착된 한 쌍의 장착브라켓(17)을 가질 수 있고, 각 탄성행거(20)의 일단이 각 장착브라켓(17)을 통해 머플러(16)의 양단에 연결될 수 있으며, 각 탄성행거(20)의 타단은 리어 크로스멤버(7)의 단부와 인접한 부분에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 머플러(16)는 차량의 후방을 향해 경사지게 배치될 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 머플러(16)의 상단은 리어 플로어패널(5) 및 리어 크로스멤버(7)에 근접할 수 있으며, 머플러(16)의 하단은 머플러(16)의 상단 보다 아래에 위치할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 각 탄성행거(20)는 러버 등과 같은 탄성물질로 이루어진 탄성바디(25)와, 머플러(16) 및 탄성바디(25)를 연결하는 제1레그(21)와, 리어 크로스멤버(7) 및 탄성바디(25)를 연결하는 제2레그(22)를 포함할 수 있다.
탄성바디(25)는 러버 등과 같은 탄성물질로 이루어질 수 있고, 탄성바디(25)는 그 중앙부에 형성된 개구(26)와, 개구(26)의 양측에 형성된 제1끼움공(27) 및 제2끼움공(28)을 가질 수 있다.
제1레그(21)의 일단은 용접 등을 통해 머플러(16)의 각 장착브라켓(17)에 결합될 수 있고, 제1레그(21)의 타단은 탄성바디(25)의 제1끼움공(27)에 결합될 수 있다.
제2레그(22)의 일단은 용접 등을 통해 리어 크로스멤버(7)에 결합될 수 있고, 제2레그(22)의 타단은 탄성바디(25)의 제2끼움공(28)에 결합될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성행거(20)는 제1레그(21) 및 제2레그(22)를 서로에 대해 구속하는 구속고리(23)를 더 포함할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 후방충돌 시에 충돌하중이 머플러(16) 측으로 전달될 수 있고, 머플러(16)는 한 쌍의 탄성행거(20)에 의해 리어 크로스멤버(7)에 대해 이탈되지 않으므로 머플러(16)가 리어 크로스멤버(7)를 먼저 타격함에 따라 충돌하중이 연료탱크(12), 배터리팩(11) 등으로 전달됨이 차단될 수 있고, 이를 통해 연료탱크(12), 배터리팩(11) 등을 후방충돌로부터 안전하게 보호할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성행거(20)는 제1레그(21) 및 제2레그(22) 중에서 적어도 하나의 레그만을 리어 크로스멤버(7)에 구속하는 구속고리(24)를 더 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 구속고리(24)는 리어 크로스멤버(7)에 결합되고, 제1레그(21)가 구속고리(24) 내에 삽입됨으로써 제1레그(21)는 구속고리(24)에 의해 리어 크로스멤버(7)에 구속될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성행거(20)는 탄성바디(25)의 탄성물질(25a) 내에 매립된 하나 이상의 벨트층(29)을 포함할 수 있고, 벨트층(29)은 강선(steel wire) 또는 섬유로 이루어질 수 있다. 예컨대, 복수의 벨트층(29)은 상하로 적층될 수 있고, 각 벨트층(29)의 강선이 일정각도로 교차하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 벨트층(29)에 의해 탄성바디(25)의 자체 강성을 확보할 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.
3: 리어범퍼 백빔 4: 리어 사이드멤버
5: 리어 플로어패널 6: 사이드실
7: 리어 크로스멤버 8: 터널
9: 지지멤버 10: 차량용 후방보호구조
11: 배터리팩 11a: 터널홈
12: 연료탱크 15: 배기파이프
16: 머플러 17: 장착브라켓
20: 탄성행거 21: 제1레그
22: 제2레그 23, 24: 구속고리
25: 탄성바디 26: 개구
27: 제1끼움공 28: 제2끼움공
29: 벨트층

Claims (7)

  1. 리어 플로어패널 아래에 배치된 배터리팩 및 연료탱크;
    상기 배터리팩 및 상기 연료탱크의 후방 측에 배치된 머플러;
    상기 머플러를 차체 측에 탄성적으로 연결하는 탄성행거; 및
    상기 배터리팩 및 상기 연료탱크의 후방 측에 배치된 리어 크로스멤버;를 포함하고,
    상기 탄성행거는 탄성물질로 이루어진 탄성바디와, 상기 머플러 및 상기 탄성바디를 연결하는 제1레그와, 상기 리어 크로스멤버 및 상기 탄성바디를 연결하는 제2레그와, 상기 제1레그 및 상기 제2레그 중에서 적어도 하나의 레그를 상기 리어 크로스멤버에 구속하는 구속고리를 포함하는 차량용 후방보호구조.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 머플러는 상기 리어 크로스멤버의 후방 측에 배치되는 차량용 후방보호구조.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성행거는 상기 제1레그 및 상기 제2레그를 서로에 대해 구속하는 구속고리를 더 포함하는 차량용 후방보호구조.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성행거는 상기 탄성바디 내에 매립된 하나 이상의 벨트층을 포함하는 차량용 후방보호구조.
KR1020190011799A 2019-01-30 2019-01-30 차량용 후방보호구조 KR102621714B1 (ko)

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