KR20220086891A - 차체 결합 구조 - Google Patents

Abstract

차체 결합 구조가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 차체 결합 구조는, 언더 바디와, 상기 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 차체결합 구조로서, ⅰ)언더 바디의 전방 측에 구비되는 프론트 백빔 조립체와, ⅱ)어퍼 바디의 프론트 사이드 멤버에 구비되며, 프론트 백빔 조립체와 결합되는 제1 마운팅부와, ⅲ)프론트 백빔 조립체에 구비되며, 제1 마운팅부와 체결되는 제1 바디 결합부를 포함할 수 있다.

Description

차체 결합 구조 {VEHICLE BODY JOINT STRUCTURE}

본 발명의 실시 예는 차체 결합 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량의 차체 결합 구조에 관한 것이다.

최근 들어 자동차 업계에서는 인간 중심의 역동적 미래도시 구현을 위한 신개념의 미래 모빌리티 비전을 소개하고 있다. 이러한 미래 모빌리티 솔루션 중의 하나가 목적 기반 모빌리티로서의 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량이다.

PBV 차량은 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 친환경 이동 솔루션으로, 전기 차 기반, 인공지능을 활용해 상황 별 최적 경로 설정 및 군집주행도 할 수 있다.

예를 들면, PBV 차량은 넓은 실내 공간을 지닌 박스형 디자인 차량으로, 넓은 실내 공간을 제공하기 위해 윈드 실드 글라스를 차체의 최 전방에 구성하고 있다.

이러한 PBV 차량의 차체는 언더 바디(당 업계에서는 롤링샤시 또는 스케이트 보드 라고도 한다)와, 그 언더 바디 상에 장착되는 어퍼 바디로 구성된다. 여기서, 언더 바디에는 배터리 모듈 등이 장착된다. 그리고, 어퍼 바디는 강판이나 파이프를 용접하여 골격을 구성한 스페이스 프레임일 수 있다.

그런데, 이와 같은 PBV 차량은 전방 차체를 박스 형태로 디자인 함에 따라, 전방 골격 강성이 약하고, 전방 충돌 시의 충격 흡수 성능이 취약하다는 문제를 안고 있다.

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 발명의 실시 예들은 언더 바디와 어퍼 바디의 결합 강성을 증대시키며, 차체의 전방 충돌 안정성을 확보할 수 있도록 한 차체 결합 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조는, 언더 바디와, 상기 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 차체결합 구조로서, ⅰ)상기 언더 바디의 전방 측에 구비되는 프론트 백빔 조립체와, ⅱ)상기 어퍼 바디의 프론트 사이드 멤버에 구비되며, 상기 프론트 백빔 조립체와 결합되는 제1 마운팅부와, ⅲ)상기 프론트 백빔 조립체에 구비되며, 상기 제1 마운팅부와 체결되는 제1 바디 결합부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 프론트 백빔 조립체는 프론트 백빔과, 상기 제1 바디 결합부를 가지며, 상기 프론트 백빔의 후방에 연결되는 프론트 크래쉬 박스를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 프론트 백빔과 상기 프론트 크래쉬 박스는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제1 마운팅부는 상기 프론트 사이드 멤버의 프론트부에 결합되는 제1 마운팅 브라켓과, 상기 제1 마운팅 브라켓에 결합되는 제1 볼트 가이드와, 상기 제1 볼트 가이드에 결합되는 제1 마운팅 볼트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제1 바디 결합부는 상기 프론트 크래쉬 박스의 내부로 상면을 통해 삽입된 상기 제1 마운팅 볼트에 체결되는 마운팅 너트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 마운팅 너트는 상기 프론트 크래쉬 박스의 하면에 구비된 장착 홀을 통하여 상기 제1 마운팅 볼트에 체결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조는, 상기 프론트 백빔 조립체의 후방에 연결되는 프론트 샤시 프레임과, 상기 프론트 사이드 멤버의 센터부에 구비되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 프론트부와 결합되는 제2 마운팅부와, 상기 프론트 샤시 프레임의 프론트부에 구비되며, 상기 제2 마운팅부와 체결되는 제2 바디 결합부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제2 바디 결합부는 상기 제1 바디 결합부의 결합 강도 보다 큰 결합 강도를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제2 마운팅부는 상기 프론트 사이드 멤버의 센터부에 결합되는 제2 마운팅 브라켓과, 상기 제2 마운팅 브라켓에 결합되는 제2 볼트 가이드와, 상기 제2 볼트 가이드에 결합되는 제2 마운팅 볼트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제2 바디 결합부는 상기 프론트 샤시 프레임의 폐 단면 내에 고정되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 내부로 상면을 통해 삽입된 상기 제2 마운팅 볼트를 지지하는 파이프 형상의 제3 볼트 가이드와, 상기 프론트 샤시 프레임의 하면에 고정되며, 상기 제3 볼트 가이드와 상기 프론트 샤시 프레임의 하면을 관통한 상기 제2 마운팅 볼트와 체결되는 웰드 너트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조는, 상기 프론트 사이드 멤버의 리어부에 구비되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 센터부와 결합되는 제3 마운팅부와, 상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에 구비되며, 상기 제3 마운팅부와 체결되는 제3 바디 결합부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제3 마운팅부는 상기 프론트 사이드 멤버의 리어부에 결합되는 제3 마운팅 브라켓과, 상기 제3 마운팅 브라켓에 결합되는 제4 볼트 가이드와, 상기 제4 볼트 가이드에 결합되는 제3 마운팅 볼트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 제3 바디 결합부는 상기 프론트 샤시 프레임의 아웃터 면에 결합되는 고정 브라켓과, 상기 고정 브라켓에 고정되며, 상기 제3 마운팅 볼트와 체결되는 마운팅 부시를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에는 차폭 방향을 따라 결합된 언더 크로스 멤버가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 언더 크로스 멤버는 상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에 차폭 방향을 따라 연결되는 로어부와, 상기 프론트 샤시 프레임의 상면 및 상기 로어부와 결합되는 어퍼부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조는, 상기 프론트 샤시 프레임의 후방에 연결되는 센터 샤시 프레임과, 상기 센터 샤시 프레임의 후방에 연결되는 리어 샤시 프레임과, 상기 어퍼 바디의 리어 사이드 멤버에 구비되며, 상기 리어 샤시 프레임과 결합되는 제4 마운팅부와, 상기 리어 샤시 프레임에 구비되며, 상기 제4 마운팅부와 체결되는 제4 바디 결합부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조에 있어서, 상기 프론트 사이드 멤버는 어퍼 크로스 멤버를 통해 차폭 방향으로 연결되며, 상기 어퍼 크로스 멤버는 상기 언더 바디의 양측 사이드 실과 연결될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 언더 바디와 어퍼 바디의 골격 강성을 증대시킬 수 있고, 차량의 전방 충돌 성능을 향상시킬 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 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조가 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조를 도시한 언더 바디와 어퍼 바디의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제1 마운팅부와 제1 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제1 마운팅부와 제1 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제2 마운팅부와 제2 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제2 마운팅부와 제2 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제3 마운팅부와 제3 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제3 마운팅부와 제3 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 언더 바디의 언더 크로스 멤버를 도시한 단면 구성도이다.

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 바에 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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조가 적용될 수 있는 차량의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조(100)는 예를 들면, 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle: 이하 PBV 라고 한다) 차량(1)에 적용될 수 있다.

상기 PBV 차량(1)은 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 필요한 맞춤형 서비스를 제공하는 전기 차 기반의 친환경 이동 차량이다. 더 나아가, 상기 PBV 차량(1)은 넓은 실내 공간을 지닌 박스형 디자인 차량일 수 있다. 상기한 박스형 디자인의 PBV 차량(1)은 윈드 실드 글라스(도면에 도시되지 않음)를 차체의 최 전방에 구성하고 있다.

이와 같은 PBV 차량(1)은 스케이트 보드 타입의 언더 바디(10)(당 업계에서는 롤링 샤시 라고도 한다)와, 그 언더 바디(10)에 장착되는 어퍼 바디(20)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 언더 바디(10)에는 배터리 어셈블리(3)들이 탑재된다.

당 업계에서는 차폭 방향을 L 방향, 차체 길이 방향(차체 전후 방향)을 T 방향, 그리고 차체의 높이 방향을 H 방향이라고 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 기준 방향으로서 상기한 바와 같은 LTH 방향으로 설정하는 대신, 차폭 방향, 차체 전후 방향 및 상하 방향으로 설정하여 하기에서의 구성 요소들을 설명하기로 한다.

또한, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조를 도시한 언더 바디와 어퍼 바디의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 언더 바디(10)는 차체 전후 방향을 따라 서로 연결된 프론트 백빔 조립체(11), 프론트 샤시 프레임(13), 센터 샤시 프레임(15), 리어 샤시 프레임(17), 그리고 리어 백빔 조립체(19)를 포함하고 있다.

상기 프론트 백빔 조립체(11)는 언더 바디(10)의 전방 측에 구비되며, 프론트 샤시 프레임(13)은 프론트 백빔 조립체(11)의 후방 측에 연결된다. 그리고, 상기 센터 샤시 프레임(15)은 프론트 샤시 프레임(13)의 후방 측에 연결되며, 리어 샤시 프레임(17)은 센터 샤시 프레임(15)의 후방 측에 연결되고, 리어 백빔 조립체(19)는 리어 샤시 프레임(17)의 후방 측에 연결된다.

상기에서 프론트 백빔 조립체(11)는 프론트 백빔(12)과, 그 프론트 백빔(12)의 후방 측에 연결되는 사각 단면 형상의 폐 단면을 지닌 프론트 크래쉬 박스(14)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 프론트 백빔 조립체(11)의 프론트 크래쉬 박스(14)는 프론트 백빔(12)과 프론트 샤시 프레임(13)을 연결한다.

그리고, 상기 프론트 샤시 프레임(13), 센터 샤시 프레임(15), 및 리어 샤시 프레임(17)은 예를 들면, 스틸 소재로 이루어지며, 사각 단면 형상의 폐 단면을 형성한다. 상기에서 프론트 샤시 프레임(13)은 차체 전후 방향을 따라 일체로 연결된 프론트부(16a), 센터부(16b), 그리고 리어부(16c)를 포함하고 있다. 상기 프론트부(16a)는 프론트 크래쉬 박스(14)와 연결되고, 리어부(16c)는 센터 샤시 프레임(15)과 연결된다.

더 나아가, 상기 프론트 샤시 프레임(13), 센터 샤시 프레임(15), 및 리어 샤시 프레임(17)은 차폭 방향을 따라 결합된 언더 크로스 멤버(18)를 포함하고 있다.

한편, 상기 어퍼 바디(20)는 언더 바디(10)에 결합되는 바디로서, 전방부 및 후방부 사이의 센터부에 캐빈을 구성하는데, 예를 들면 강판이나 파이프를 연결하여 골격을 구성한 스페이스 프레임일 수 있다.

상기 어퍼 바디(20)는 전방 부의 양측에 구비되는 프론트 사이드 멤버(21)와, 그 프론트 사이드 멤버(21)와 차체 전후 방향을 따라 연결되는 사이드 앗세이(23)를 포함하고 있다. 이러한 프론트 사이드 멤버(21) 및 사이드 앗세이(23)는 상기에서와 같은 언더 바디(10)와 결합된다.

상기에서 프론트 사이드 멤버(21)는 차체 전후 방향을 따라 일체로 연결된 프론트부(22), 센터부(24), 그리고 리어부(26)를 포함하고 있다. 그리고, 상기한 프론트 사이드 멤버(21)의 리어부(26)는 어퍼 크로스 멤버(28)를 통해 차폭 방향으로 연결된다.

또한, 상기에서 사이드 앗세이(23)는 하단 부에 사이드 실(25)을 형성하고 있다. 이러한 사이드 실(25)은 위에서 언급한 바 있는 어퍼 크로스 멤버(28)와 연결된다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 어퍼 바디(20)는 후방 부의 양측에 구비되는 리어 사이드 멤버(29)를 포함하고 있다.

상기에서와 같은 PBV 차량(1)에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조(100)는 언더 바디(10)와 어퍼 바디(20)의 결합 강성을 증대시키며, 차체의 전방 충돌에 따른 충돌 하중의 흡수 성능을 증대시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조(100)는 기본적으로, 제1 마운팅부(30)와 제1 바디 결합부(40)를 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 마운팅부(30)는 언더 바디(10)의 프론트 백빔 조립체(11)와 결합되는 것으로서, 어퍼 바디(20)에서 프론트 사이드 멤버(21)의 프론트부(22)에 구비된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 바디 결합부(40)는 제1 마운팅부(30)와 체결되는 것으로서, 프론트 백빔 조립체(11)의 프론트 크래쉬 박스(14)에 구비된다.

이와 같은 제1 마운팅부(30) 및 제1 바디 결합부(40)의 구체적인 구성은 하기에서 상세하게 설명될 것이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제1 마운팅부와 제1 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제1 마운팅부와 제1 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 제1 마운팅부(30)는 제1 마운팅 브라켓(31), 제1 볼트 가이드(35), 그리고 제1 마운팅 볼트(37)를 포함하고 있다.

상기 제1 마운팅 브라켓(31)은 프론트 사이드 멤버(21)의 프론트부(22)에 결합된다. 상기 제1 볼트 가이드(35)는 원형 단면의 파이프 형상으로서 제1 마운팅 브라켓(31)에 결합된다. 그리고, 상기 제1 마운팅 볼트(37)는 제1 볼트 가이드(35)에 결합된다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 제1 바디 결합부(40)는 프론트 백빔 조립체(11)의 프론트 크래쉬 박스(14)에 구비되는 마운팅 너트(41)를 포함하고 있다. 상기 마운팅 너트(41)는 프론트 크래쉬 박스(14)의 내부로 상면을 통해 삽입된 제1 마운팅 볼트(37)에 체결된다.

여기서, 상기 프론트 크래쉬 박스(14)의 상면에는 제1 마운팅 볼트(37)가 끼워지는 제1 볼트 결합 홀(43)이 형성된다. 그리고, 상기 마운팅 너트(41)는 프론트 크래쉬 박스(14)의 하면에 구비된 장착 홀(45)을 통하여 제1 마운팅 볼트(37)에 체결된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조(100)는 제2 마운팅부(50)와 제2 바디 결합부(60)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 마운팅부(50)는 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a)와 결합되는 것으로서, 프론트 사이드 멤버(21)의 센터부(24)에 구비된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 바디 결합부(60)는 제2 마운팅부(50)와 체결되는 것으로서, 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a)에 구비된다.

이와 같은 제2 마운팅부(50) 및 제2 바디 결합부(60)의 구체적인 구성은 하기에서 상세하게 설명될 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제2 마운팅부와 제2 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제2 마운팅부와 제2 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 제2 마운팅부(50)는 제2 마운팅 브라켓(51), 제2 볼트 가이드(55), 그리고 제2 마운팅 볼트(57)를 포함하고 있다.

상기 제2 마운팅 브라켓(51)은 프론트 사이드 멤버(21)의 센터부(24)에 결합된다. 상기 제2 볼트 가이드(55)는 원형 단면 파이프 형상으로서, 제2 마운팅 브라켓(51)에 결합된다. 그리고, 상기 제2 마운팅 볼트(57)는 제2 볼트 가이드(55)에 결합된다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 제2 바디 결합부(60)는 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a)에 구비되는 제3 볼트 가이드(61)와 웰드 너트(63)를 포함하고 있다.

상기 제3 볼트 가이드(61)는 원형 단면의 파이프 형상으로서, 사각 형상의 폐 단면(16d)를 지닌 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a) 내에 고정된다. 상기 제3 볼트 가이드(61)는 제2 마운팅 볼트(57)가 끼워지는 것으로, 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a) 내부로 상면을 통해 삽입된 제2 마운팅 볼트(57)를 지지한다.

여기서, 상기 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a) 상면에는 제2 마운팅 볼트(57)가 제3 볼트 가이드(61)로 끼워지게 하는 제2 볼트 결합 홀(65)이 형성된다.

상기 웰드 너트(63)는 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a) 하면에 고정된다. 상기 웰드 너트(63)는 제3 볼트 가이드(61) 및 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a) 하면을 관통한 제2 마운팅 볼트(57)와 체결된다.

상기에서와 같이 제2 마운팅부(50)와 체결되는 제2 바디 결합부(60)는 위에서 언급한 바 있는 제1 마운팅부(30)와 체결되는 제1 바디 결합부(40)의 결합 강도 보다 큰 결합 강도를 형성하고 있다.

그 이유는 제1 마운팅부(30)가 알루미늄 소재로 이루어진 프론트 백빔 조립체(11)와 체결되고, 제2 마운팅부(50)가 스틸 소재의 프론트 샤시 프레임(13)에 체결되기 때문이다. 또한, 상기 제2 마운팅 볼트(57)가 제3 볼트 가이드(61) 및 프론트 샤시 프레임(13)의 하면까지 관통하여 체결되기 때문이다.

다른 한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조(100)는 제3 마운팅부(70)와 제3 바디 결합부(80)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제3 마운팅부(70)는 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)와 결합되는 것으로서, 프론트 사이드 멤버(21)의 리어부(26)에 구비된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제3 바디 결합부(80)는 제3 마운팅부(70)와 체결되는 것으로서, 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에 구비된다.

이와 같은 제3 마운팅부(70) 및 제3 바디 결합부(80)의 구체적인 구성은 하기에서 상세하게 설명될 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제3 마운팅부와 제3 바디 결합부를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조에 적용되는 제3 마운팅부와 제3 바디 결합부를 도시한 결합 단면 구성도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 제3 마운팅부(70)는 제3 마운팅 브라켓(71), 제4 볼트 가이드(75), 그리고 제3 마운팅 볼트(77)를 포함하고 있다.

상기 제3 마운팅 브라켓(71)은 프론트 사이드 멤버(21)의 리어부(26)에 결합된다. 상기 제4 볼트 가이드(75)는 원형 단면의 파이프 형상으로서, 제3 마운팅 브라켓(71)에 결합된다. 그리고, 상기 제3 마운팅 볼트(77)는 제4 볼트 가이드(75)에 결합된다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 제3 바디 결합부(80)는 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에 구비되는 고정 브라켓(81)과 마운팅 부시(83)를 포함하고 있다.

상기 고정 브라켓(81)은 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에서 아웃터 면(16e)에 고정되게 결합된다. 상기 마운팅 부시(83)는 고정 브라켓(81)에 고정되며, 제3 마운팅 볼트(77)와 체결된다.

여기서, 상기 마운팅 부시(83)는 아웃터 케이스(85)와, 아웃터 케이스(85)의 내측에 구비되는 인너 파이프(87)와, 그 아웃터 케이스(85)와 인너 파이프(87) 사이에 접착되는 고무 부시(89)를 포함하고 있다.

상기에서 인너 파이프(87)는 제3 마운팅 볼트(77)가 끼워지는 부분으로, 하단에는 웰드 너트(88)가 결합된다. 이에 상기 제3 마운팅 볼트(77)는 인너 파이프(87)에 끼워지며, 웰드 너트(88)에 체결될 수 있다.

이와 같이 제3 바디 결합부(80)를 통해 제3 마운팅부(70)가 결합된 언더 바디(10)에서 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에는 위에서 언급한 바 있는 언더 크로스 멤버(18)가 차폭 방향을 따라 결합된다.

상기한 언더 크로스 멤버(18)는 도 9에 도시된 바와 같이, 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에 차폭 방향을 따라 연결되는 로어부(19a)와, 그 센터부(16b)의 상면 및 로어부(19a)와 결합되는 어퍼부(19b)를 포함하고 있다.

상기 로어부(19a)는 상단이 개방된 ㄷ 형태로 구비된다. 상기 어퍼부(19b)는 로어부(19a)의 상단에 접합되고, 양단을 통하여 센터부(16b)의 상면에 접합된다.

또 다른 한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차체 결합 구조(100)는 제4 마운팅부(90)와 제4 바디 결합부(95)를 더 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제4 마운팅부(90)는 언더 바디(10)의 리어 샤시 프레임(17)과 결합되는 것으로서, 위에서 언급한 바 있는 어퍼 바디(20)의 리어 사이드 멤버(29)에 구비된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제4 바디 결합부(95)는 제4 마운팅부(90)와 체결되는 것으로서, 리어 샤시 프레임(17)의 아웃터 면에 구비된다.

상기한 바와 같은 제4 마운팅부(90) 및 제4 바디 결합부(95)의 구성은 전술한 바와 같은 제3 마운팅부(70) 및 제3 바디 결합부(80)의 구성과 동일하다. 이에 본 명세서에서 상기한 제4 마운팅부(90) 및 제4 바디 결합부(95)의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 결합 구조(100)의 작용 효과를 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 어퍼 바디(20)의 프론트 사이드 멤버(21)의 프론트부(22)를 제1 마운팅부(30)를 통해 언더 바디(10)의 프론트 백빔 조립체(11)에 체결한다.

여기서, 상기 제1 마운팅부(30)는 프론트 백빔 조립체(11)의 프론트 크래쉬 박스(14)에 구비된 제1 바디 결합부(40)에 체결된다. 이 경우, 상기 프론트 백빔 조립체(11)의 프론트 백빔(12)과 프론트 크래쉬 박스(14)가 알루미늄 소재로 이루어짐에 따라, 제1 마운팅부(30)와 제1 바디 결합부(40)의 제1 결합 구간은 약체 구간으로 형성된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 프론트 사이드 멤버(21)의 센터부(24)를 제2 마운팅부(50)를 통해 프론트 백빔 조립체(11) 후방 측에 위치하는 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a)에 체결한다.

상기에서 제2 마운팅부(50)는 프론트 샤시 프레임(13)의 프론트부(16a)에 구비된 제2 바디 결합부(60)에 체결된다. 이 경우, 상기 제2 마운팅부(50)와 제2 바디 결합부(60)의 제2 결합 구간은 제1 결합 구간 보다 결합 강성이 큰 강체 구간으로 형성된다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 프론트 사이드 멤버(21)의 리어부(26)를 제3 마운팅부(70)를 통해 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에 체결한다.

여기서, 상기 제3 마운팅부(70)는 프론트 샤시 프레임(13)의 센터부(16b)에 구비된 제3 바디 결합부(80)에 체결된다. 이 경우, 상기 제3 마운팅부(70)와 제3 바디 결합부(80)의 제3 결합 구간은 제2 결합 구간과 이어지는 강체 구간으로 형성된다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 어퍼 바디(20)의 리어 사이드 멤버(29)를 제4 마운팅부(90)를 통해 언더 바디(10)의 리어 샤시 프레임(17)에 체결한다.

상기에서 제4 마운팅부(90)는 리어 샤시 프레임(17)의 아웃터 면에 구비된 제4 바디 결합부(95)에 체결된다. 이 경우, 상기 제4 마운팅부(90)와 제4 바디 결합부(95)의 제4 결합 구간은 제3 결합 구간과 이어지는 강체 구간으로 형성된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 전방 충돌 시, 이를테면 정면, 옵셋, 스몰 오버랩 충돌 시, 제1 결합 구간의 약체 구간에서 차체 변형이 먼저 발생하게 되고, 제2,3,4 결합 구간의 강체 구간에서는 차체 변형이 최소화 된다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 차량의 정면 충돌에 따른 충돌 하중을 제1 결합 구간에서 흡수하고, 그 충돌 하중을 제2,3,4 결합 구간으로 전달 및 분산시킴으로써, 차량의 전방 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 제1,2,3,4 결합 구간을 통하여 언더 바디(10)와 어퍼 바디(20)의 전체적인 결합 강성 및 골격 강성을 향상시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 제3 결합 구간에서의 언더 크로스 멤버(18)를 로어부(19a)와 어퍼부(19b)로 구성함에 따라, 차량의 전방 충돌 시, 차체 변형으로 인한 구동 모터의 타격으로 배터리 어셈블리가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 차량 10: 언더 바디
11: 프론트 백빔 조립체 12: 프론트 백빔
13: 프론트 샤시 프레임 14: 프론트 크래쉬 박스
15: 센터 샤시 프레임 16a, 22: 프론트부
16b, 24: 센터부 16c, 26: 리어부
16d: 폐 단면 16e: 아웃터 면
17: 리어 샤시 프레임 18: 언더 크로스 멤버
19: 리어 백빔 조립체 19a: 로어부
19b: 어퍼부 20: 어퍼 바디
21: 프론트 사이드 멤버 23: 사이드 앗세이
25: 사이드 실 28: 어퍼 크로스 멤버
29: 리어 사이드 멤버 30: 제1 마운팅부
31: 제1 마운팅 브라켓 35: 제1 볼트 가이드
37: 제1 마운팅 볼트 40: 제1 바디 결합부
41: 마운팅 너트 43: 제1 볼트 결합 홀
45: 장착 홀 50: 제2 마운팅부
51: 제2 마운팅 브라켓 55: 제2 볼트 가이드
57: 제2 마운팅 볼트 60: 제2 바디 결합부
61: 제3 볼트 가이드 63, 88: 웰드 너트
65: 제2 볼트 결합 홀 70: 제3 마운팅부
71: 제3 마운팅 브라켓 75: 제4 볼트 가이드
77: 제3 마운팅 볼트 80: 제3 바디 결합부
81: 고정 브라켓 83: 마운팅 부시
85: 아웃터 케이스 87: 인너 파이프
89: 고무 부시 90: 제4 마운팅부
95: 제4 바디 결합부 100: 차체 결합 구조

Claims (17)

1. 언더 바디와, 상기 언더 바디에 결합되는 어퍼 바디를 포함하는 차량의 차체결합 구조로서,
   상기 언더 바디의 전방 측에 구비되는 프론트 백빔 조립체;
   상기 어퍼 바디의 프론트 사이드 멤버에 구비되며, 상기 프론트 백빔 조립체와 결합되는 제1 마운팅부; 및
   상기 프론트 백빔 조립체에 구비되며, 상기 제1 마운팅부와 체결되는 제1 바디 결합부;
   를 포함하는 차체 결합 구조.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 프론트 백빔 조립체는,
   프론트 백빔과,
   상기 제1 바디 결합부를 가지며, 상기 프론트 백빔에 연결되는 프론트 크래쉬 박스
   를 포함하는 차체 결합 구조.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 프론트 백빔과 상기 프론트 크래쉬 박스는 알루미늄 소재로 이루어지는 차체 결합 구조.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 마운팅부는,
   상기 프론트 사이드 멤버의 프론트부에 결합되는 제1 마운팅 브라켓과,
   상기 제1 마운팅 브라켓에 결합되는 제1 볼트 가이드와,
   상기 제1 볼트 가이드에 결합되는 제1 마운팅 볼트
   를 포함하는 차체 결합 구조.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 바디 결합부는,
   상기 프론트 크래쉬 박스의 내부로 상면을 통해 삽입된 상기 제1 마운팅 볼트에 체결되는 마운팅 너트
   를 포함하는 차체 결합 구조.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 마운팅 너트는,
   상기 프론트 크래쉬 박스의 하면에 구비된 장착 홀을 통하여 상기 제1 마운팅 볼트에 체결되는 차체 결합 구조.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 프론트 백빔 조립체의 후방에 연결되는 프론트 샤시 프레임과,
   상기 프론트 사이드 멤버의 센터부에 구비되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 프론트부와 결합되는 제2 마운팅부와,
   상기 프론트 샤시 프레임의 프론트부에 구비되며, 상기 제2 마운팅부와 체결되는 제2 바디 결합부
   를 더 포함하는 차체 결합 구조.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 바디 결합부는,
   상기 제1 바디 결합부의 결합 강도 보다 큰 결합 강도를 형성하는 차체 결합 구조.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 마운팅부는,
   상기 프론트 사이드 멤버의 센터부에 결합되는 제2 마운팅 브라켓과,
   상기 제2 마운팅 브라켓에 결합되는 제2 볼트 가이드와,
   상기 제2 볼트 가이드에 결합되는 제2 마운팅 볼트
   를 포함하는 차체 결합 구조.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 바디 결합부는,
    상기 프론트 샤시 프레임의 폐 단면 내에 고정되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 내부로 상면을 통해 삽입된 상기 제2 마운팅 볼트를 지지하는 파이프 형상의 제3 볼트 가이드와,
    상기 프론트 샤시 프레임의 하면에 고정되며, 상기 제3 볼트 가이드와 상기 프론트 샤시 프레임의 하면을 관통한 상기 제2 마운팅 볼트와 체결되는 웰드 너트
    를 포함하는 차체 결합 구조.
11. 제7 항에 있어서,
    상기 프론트 사이드 멤버의 리어부에 구비되며, 상기 프론트 샤시 프레임의 센터부와 결합되는 제3 마운팅부와,
    상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에 구비되며, 상기 제3 마운팅부와 체결되는 제3 바디 결합부
    를 더 포함하는 차체 결합 구조.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제3 마운팅부는,
    상기 프론트 사이드 멤버의 리어부에 결합되는 제3 마운팅 브라켓과,
    상기 제3 마운팅 브라켓에 결합되는 제4 볼트 가이드와,
    상기 제4 볼트 가이드에 결합되는 제3 마운팅 볼트
    를 포함하는 차체 결합 구조.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제3 바디 결합부는,
    상기 프론트 샤시 프레임의 아웃터 면에 결합되는 고정 브라켓과,
    상기 고정 브라켓에 고정되며, 상기 제3 마운팅 볼트와 체결되는 마운팅 부시
    를 포함하는 차체 결합 구조.
14. 제11 항에 있어서,
    상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에는 차폭 방향을 따라 결합된 언더 크로스 멤버가 구비되는 차체 결합 구조.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 언더 크로스 멤버는,
    상기 프론트 샤시 프레임의 센터부에 차폭 방향을 따라 연결되는 로어부와,
    상기 프론트 샤시 프레임의 상면 및 상기 로어부와 결합되는 어퍼부
    를 포함하는 차체 결합 구조.
16. 제11 항에 있어서,
    상기 프론트 샤시 프레임의 후방에 연결되는 센터 샤시 프레임과,
    상기 센터 샤시 프레임의 후방에 연결되는 리어 샤시 프레임과,
    상기 어퍼 바디의 리어 사이드 멤버에 구비되며, 상기 리어 샤시 프레임과 결합되는 제4 마운팅부와,
    상기 리어 샤시 프레임에 구비되며, 상기 제4 마운팅부와 체결되는 제4 바디 결합부
    를 더 포함하는 차체 결합 구조.
17. 제1 항에 있어서,
    상기 프론트 사이드 멤버는 어퍼 크로스 멤버를 통해 차폭 방향으로 연결되며,
    상기 어퍼 크로스 멤버는 상기 언더 바디의 양측 사이드 실과 연결되는 차체 결합 구조.

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