KR102552506B1

KR102552506B1 - 차량용 사이드실 구조

Info

Publication number: KR102552506B1
Application number: KR1020180140077A
Authority: KR
Inventors: 김현식; 이병천; 정희석; 홍덕화
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: KR20200056129A; US10967910B2; US20200148271A1; DE102019122090A1; CN111186497A; CN111186497B

Abstract

개시된 차량용 사이드실 구조는, 차량의 플로어의 좌우에 배치된 한 쌍의 사이드실, 각 사이드실의 전방에 개별적으로 연결된 한 쌍의 프론트 연결부재, 및 각 사이드실의 후방단에 연결된 한 쌍의 리어 연결부재를 가진다. 각 프론트 연결부재는 프론트 사이드멤버 및 상기 사이드실의 전방단을 연결하도록 구성되고, 각 리어 연결부재는 상기 사이드실의 후방단 및 리어 익스텐션멤버를 연결하도록 구성된다.

Description

차량용 사이드실 구조{SIDE SILL STRUCTURE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 사이드실 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정면충돌 및 측면충돌 시에 충격에너지를 균일하게 분산할 수 있는 차량용 사이드실 구조에 관한 것이다.

차량은 플로어의 좌우 측에 배치된 한 쌍의 사이드실(side sill)을 포함한다. 각 사이드실은 플로어의 가장자리에 결합되는 인너 사이드실과, 차량의 외부를 향하는 아웃터 사이드실과, 인너 사이드실과 아웃터 사이드실 사이에 개재되는 복수의 보강재를 가진다. 복수의 보강재는 사이드실의 길이방향을 따라 일정간격으로 이격되게 배치된다.

각 사이드실의 전방단은 프론트 사이드멤버의 후방단에 결합되고, 각 사이드실의 후방단은 리어 사이드멤버의 전방단에 결합된다. 사이드실들은 차량의 측면충돌 및 전방 충돌 등으로부터 승객실을 보호하는 역할을 한다.

하지만, 종래의 사이드실은 복수의 보강재가 서로 이격됨에 따라 측면 충돌에 대해 상대적으로 취약한 단점이 있다.

또한, 종래의 사이드실은 정면 충돌 시에 이격된 복수의 보강재 사이에 힘을 전달하는 구조가 없으므로 정면 충돌 시에 하중이 사이드실의 길이방향을 따라 제대로 전달될 수 없는 단점이 있다.

그리고, 전기차 또는 하이브리드 차량의 경우, 플로어 측에 배터리가 장착되고, 차량 충돌 시에 사이드실의 전방단과 프론트 사이드멤버의 후방단 사이의결합부가 쉽게 파손될 수 있고, 이로 인해 프론트 사이드멤버의 후방단이 배터리를 타격함에 따라 화재 발생가능성이 높아져 승객 보호에 매우 불리한 단점이 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 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 정면충돌 및 측면충돌 시에 충격에너지를 균일하게 분산함으로써 차량 충돌로부터 운전자 및 승객을 안정하게 보호할 수 있는 차량용 사이드실 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 차량용 사이드실 구조는,

차량의 길이방향을 따라 연장된 사이드실; 및

프론트 사이드멤버 및 상기 사이드실의 전방단을 연결하는 프론트 연결부재;를 포함할 수 있다.

상기 사이드실은 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭 플랜지를 가질 수 있다.

상기 사이드실은 상기 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 더 포함할 수 있다.

상기 내측 연장리브는 상기 사이드실의 폭방향을 따라 연장될 수 있다.

상기 프론트 연결부재는 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭플랜지를 가질 수 있다.

상기 프론트 연결부재는 상기 매칭플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 더 포함할 수 있다.

상기 프론트 연결부재의 매칭 플랜지는 상기 사이드실의 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있다.

상기 프론트 연결부재의 내측 연장리브는 상기 사이드실의 내측 연장리브와 실질적으로 동일 평면 상에 있다.

상기 프론트 연결부재는 상기 프론트 사이드멤버의 후방단에 연결되는 제1연결부 및 상기 사이드실의 전방단에 연결되는 제2연결부를 포함할 수 있다.

상기 제2연결부는 상기 사이드실의 전방단과 접촉하는 외측 지지벽을 포함하고, 상기 외측 지지벽은 상기 사이드실의 외측 단면윤곽과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 사이드실 구조는,

차량의 길이방향을 따라 연장된 사이드실; 및

리어 익스텐션멤버 및 상기 사이드실의 후방단을 연결하는 리어 연결부재;를 포함할 수 있다.

상기 리어 연결부재는 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭플랜지를 가질 수 있다.

상기 리어 연결부재는 상기 매칭플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 더 포함할 수 있다.

상기 리어 연결부재의 매칭 플랜지는 상기 사이드실의 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있다.

상기 리어 연결부재의 내측 연장리브는 상기 사이드실의 내측 연장리브와 실질적으로 동일 평면 상에 있다.

상기 리어 연결부재는 상기 사이드실의 후방단이 연결되는 제3연결부 및 상기 리어 익스텐션멤버의 전방단이 연결되는 제4연결부를 포함할 수 있다.

상기 제3연결부는 상기 사이드실의 후방단과 접촉하는 외측 지지벽을 포함하고, 상기 외측 지지벽은 상기 사이드실의 외측 단면윤곽과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, 인너 사이드실의 전방단이 프론트 연결부재의 제2연결부에 견고하게 연결되고, 특히 제2연결부의 외측 지지벽이 인너 사이드실의 전방단과 접촉함에 따라, 차량의 정면충돌 시에 그 충돌하중이 프론트 사이드멤버로부터 제2연결부의 외측 지지벽 및 인너 사이드실의 전방단을 거쳐 사이드실 측으로 균일하게 전달될 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 인너 사이드실의 길이방향을 따라 연장된 복수의 리브가 인너 사이드실의 내측에 마련됨으로써 차량의 측면충돌 강성 또한 대폭 개선될 수 있다.

본 발명에 따르면, 인너 사이드실은 압출공정에 의해 복수의 리브 및 내측 연장리브가 일체화된 압출재로 구성되고, 프론트 연결부재는 주조공정에 의해 복수의 리브 및 내측 연장리브가 일체화된 주조재로 구성되며, 리어 연결부재는 주조공정에 의해 복수의 리브 및 내측 연장리브가 일체화된 주조재로 구성됨으로써 차량의 플로어의 양측에 대한 강성이 대폭 강화될 수 있으므로 차량의 전체 실내공간이 안정적으로 보호될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 인너 사이드실이 압출재로 구성되고, 프론트 연결부재 및 리어 연결부재가 주조재로 구성됨에 따라 종래기술에 비해 그 중량 및 원가를 대폭 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 프론트 연결부재의 제2연결부 및 인너 사이드실 견고하게 연결됨에 따라 차량의 전방 충돌 시에 프론트 연결부재의 제2연결부 및 인너 사이드실이 분리되지 않으므로 배터리의 파손이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조가 적용된 차량을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조의 사이드실을 도시한 단면도이다.
도 3a는 도 3의 변형실시예를 도시한 도면이다.
도 3b는 도 3의 다른 변형실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조의 인너 사이드실을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조의 프론트 연결부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 7은 도 6의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7a는 도 7의 변형 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7b는 도 7의 다른 변형 실시예를 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 화살표 C방향에서 바라본 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조에서 프론트 연결부재의 제2연결부 및 인너 사이드실의 전방단이 연결된 구조를 차량용 사이드실 구조의 외측에서 바라본 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조에서 프론트 연결부재의 제2연결부 및 인너 사이드실의 전방단이 연결된 구조를 차량용 사이드실 구조의 상측에서 바라본 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조에서 프론트 연결부재의 제2연결부 및 인너 사이드실의 전방단이 연결된 구조를 도시한 부분 절취사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조에서 리어 연결부재를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12의 화살표 D방향에서 바라본 도면이다.
도 14는 도 13의 E-E선을 따라 도시한 단면도이다.
도 14a는 도 14의 변형 실시예를 도시한 단면도이다.
도 14b는 도 14의 다른 변형실시예를 도시한 단면도이다.
도 15는 도 12의 화살표 F방향에서 바라본 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조에서 리어 연결부재의 제3연결부 및 인너 사이드실의 후방단이 연결된 구조를 차량의 사이드실 구조의 외측에서 바라본 사시도이다.
도 17은 도 16의 화살표 H방향에서 바라본 도면이다.

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 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실 구조(10)는 차량(1)의 플로어(2, floor)의 좌우 측에 배치된 한 쌍의 사이드실(20)과, 각 사이드실(20)의 전방단에 개별적으로 연결된 한 쌍의 프론트 연결부재(30)와, 각 사이드실(20)의 후방단에 개별적으로 연결된 한 쌍의 리어 연결부재(40)를 포함할 수 있다.

각 사이드실(20)은 차량(1)의 길이방향을 따라 연장될 수 있고, 각 사이드실(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 인너 사이드실(21) 및 인너 사이드실(21)에 결합되는 아웃터 사이드실(22)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 인너 사이드실(21)은 그 상단에 형성된 상단 플랜지(23) 및 그 하단에 형성된 하단 플랜지(25)를 가질 수 있고, 상단 및 하단 플랜지(23, 25)는 수직으로 연장될 수 있다. 아웃터 사이드실(22)은 그 상단에 형성된 상단 플랜지(24) 및 그 하단에 형성된 하단 플랜지(26)를 가질 수 있고, 상단 및 하단 플랜지(24, 26)는 수직으로 연장될 수 있다. 인너 사이드실(21)의 상단 및 하단 플랜지(23, 25)는 체결구 및/또는 용접 등을 통해 아웃터 사이드실(22)의 상단 및 하단 플랜지(24, 26)에 개별적으로 결합될 수 있다.

아웃터 사이드실(22)은 인너 사이드실(21)의 길이 보다 긴 길이를 가질 수 있고, 프론트 연결부재(30), 인너 사이드실(21), 리어 연결부재(40)가 아웃터 사이드실(22)에 결합될 수 있다.

인너 사이드실(21)은 차량(1)의 실내공간을 향하는 실내측부(21a, inboard side portion)와, 차량(1)의 외측을 향하는 실외측부(21b, outboard side portion)를 포함할 수 있다.

실내측부(21a)는 "C"형상의 단면을 가지고, 실외측부(21b)는 "C"형상의 단면을 가질 수 있고, 인너 사이드실(21)은 실내측부(21a) 및 실외측부(21b)에 의해 한정된 폐단면(closed cross-section)을 가질 수 있다. 특히, 인너 사이드실(21)은 실내측부(21a) 및 실외측부(21b) 사이에 형성된 복수의 리브(21c, 21d)를 가질 수 있다. 복수의 리브(21c, 21d)는 인너 사이드실(21)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 복수의 리브(21c, 21d)에 의해 인너 사이드실(21)의 강성이 강화될 수 있고, 이를 통해 차량의 측면충돌 시에 그 충돌하중이 복수의 리브(21c, 21d)를 통해 균일하게 분산될 수 있다. 일 예에 따르면, 복수의 리브(21c, 21d)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수직으로 연장된 하나 이상의 수직리브(21c) 및 수평으로 연장된 하나 이상의 수평리브(21d)를 포함할 수 있다.

실내측부(21a)는 차량(1)의 플로어(2)에 매칭되는 매칭 플랜지(27)를 가질 수 있고, 실내측부(21a)의 매칭 플랜지(27)는 용접 및/또는 체결구 등을 통해 플로어(2)에 결합될 수 있다. 특히 매칭 플랜지(27)는 플로어(2)와의 매칭 및 결합 등을 위하여 수평으로 연장될 수 있고, 이에 인너 사이드실(21)의 매칭 플랜지(27)는 차량(1)의 플로어(2)에 견고하게 결합될 수 있다.

인너 사이드실(21)는 매칭 플랜지(27)와 실질적으로(substantially) 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브(28, inner extention rib)를 더 포함할 수 있고, 내측 연장리브(28)는 인너 사이드실(21) 내에 형성될 수 있다. 내측 연장리브(28)는 실내측부(21a) 및 실외측부(21b)를 연결하도록 인너 사이드실(21)의 폭방향을 따라 수평으로 연장될 수 있으며, 내측 연장리브(28)는 복수의 수직리브(21c)를 통과하여 연장될 수 있다. 이에 내측 연장리브(28)는 실내측부(21a), 실외측부(21b) 및 복수의 수직리브(21c)에 일체로 연결될 수 있다.

또한, 내측 연장리브(28)는 인너 사이드실(21)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.

일 예에 따르면, 내측 연장리브(28)는 도 3의 실선과 같이, 매칭 플랜지(27)와 동일평면 상에 있을 수 있다.

다른 예에 따르면, 내측 연장리브(28a)는 도 3a와 같이 매칭 플랜지(27)에 대해 상향(upwardly)으로 일정간격만큼 오프셋(offset)될 수도 있다.

또 다른 예에 따르면, 내측 연장리브(28b)는 도 3b와 같이 매칭 플랜지(27)에 대해 하향(downwardly)으로 일정간격만큼 오프셋(offset)될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 인너 사이드실(21)은 그 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장된 전방 연장부(51, front extention) 및 그 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장된 후방 연장부(52, rear extention)를 가질 수 있다.

도 4를 참조하면, 전방 연장부(51)는 인너 사이드실(21)의 실내측부(21a)의 전방단 및 매칭 플랜지(27)의 전방단으로부터 차량의 전방을 향해 연장될 수 있다. 전방 연장부(51)는 인너 사이드실(21)의 실내측부(21a)로부터 차량의 전방을 향해 연장된 제1연장부(51a)와, 인너 사이드실(21)의 매칭 플랜지(27)로부터 차량의 전방을 향해 연장된 제2연장부(51b)와, 인너 사이드실(21)의 내측 플랜지(23)로부터 차량의 전방을 향해 연장된 제3연장부(51c)를 포함할 수 있다. 도 6, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인너 사이드실(21)의 전방 연장부(51)는 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)의 실내측부(inboard side portion)에 중첩되어 맞붙을 수 있고, 인너 사이드실(21)의 전방 연장부(51)는 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다.

도 4를 참조하면, 후방 연장부(52)는 인너 사이드실(21)의 실내측부(21a)의 후방단 및 매칭 플랜지(27)의 후방단으로부터 차량의 후방을 향해 연장될 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 후방 연장부(52)는 인너 사이드실(21)의 실내측부(21a)로부터 차량의 후방을 향해 연장된 제1연장부(52a)와, 인너 사이드실(21)의 매칭 플랜지(27)로부터 차량의 후방을 향해 연장된 제2연장부(52b)와, 인너 사이드실(21)의 상단 플랜지(23)로부터 차량의 후방을 향해 연장된 제3연장부(52c)를 포함할 수 있다. 도 13 및 도 17에 도시된 바와 같이, 인너 사이드실(21)의 후방 연장부(52)는 리어 연결부재(40)의 제3연결부(41)의 실내측부(inboard side portion)에 중첩되어 맞붙을 수 있고, 인너 사이드실(21)의 후방 연장부(52)는 리어 연결부재(40)의 제3연결부(41)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 인너 사이드실(21)은 압출공정에 의해 제조된 압출재(extruded product)일 수 있고, 이에 실내측부(21a), 실외측부(21b), 복수의 리브(21c, 21d), 내측 연장리브(28, 28a, 28b), 전방 연장부(51), 후방 연장부(52) 등이 단일체(unitary one-piece structure)로 구성될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 프론트 연결부재(30, front connection member)는 각 사이드실(20)의 전방단에 연결될 수 있다. 프론트 연결부재(30)는 각 프론트 사이드멤버(5) 및 그에 상응하는 각 사이드실(20)의 인너 사이드실(21)을 연결하도록 구성될 수 있다.

프론트 연결부재(30)는 프론트 사이드멤버(5)의 후방단 연결되는 제1연결부(31) 및 인너 사이드실(21)의 전방단이 연결되는 제2연결부(32)를 포함할 수 있다.

각 사이드실(20)의 축선(X2)은 프론트 사이드멤버(5)의 축선(X1)로부터 차량의 외측을 향해 일정거리만큼 오프셋될 수 있고, 이에 따라 제2연결부(32)의 축선(X4)은 제1연결부(31)의 축선(X3)으로부터 차량의 외측을 향해 오프셋될 수 있다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 프론트 연결부재(30)는 그 내부에 형성된 복수의 리브(30a, 30b, 30c)를 가질 수 있다. 복수의 리브(30a, 30b, 30c)는 수직으로 연장된 복수의 수직리브(30a), 수평으로 연장된 복수의 수평리브(30b), 사선으로 연장된 복수의 경사리브(30c, inclined rib)로 이루어질 수 있다. 수직리브(30a), 수평리브(30b), 경사리브(30c)들은 적어도 일부가 서로 간에 연결될 수 있다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 제1연결부(31)는 프론트 사이드멤버(5)의 후방단을 수용하는 수용공간(31a)을 가질 수 있고, 수용공간(31a)은 제1연결부(31)의 전방단에 마련될 수 있다. 수용공간(31a)은 지지벽(31b), 상부벽(31c), 하부벽(31d), 측벽(31e)에 의해 한정될 수 있다. 특히, 지지벽(31b)은 프론트 사이드멤버(5)의 축선(X1)에 대해 직교하는 평면일 수 있고, 프론트 사이드멤버(5)의 후방단면(5b, rear end face)이 수용공간(31a)의 지지벽(31b)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 이에 수용공간(31a)의 지지벽(31b)은 프론트 사이드멤버(5)의 후방단면(5b)을 지지할 수 있다. 프론트 사이드멤버(5)의 후방단(rear end)이 제1연결부(31)의 수용공간(31a)에 수용되고, 프론트 사이드멤버(5)의 후방단은 제1연결부(31)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다.

프론트 사이드멤버(5)의 후방단면(5b, rear end face)이 지지벽(31b)과 접촉함으로써 프론트 사이드멤버(5)의 후방단면(5b)은 지지벽(31b)에 지지될 수 있다. 복수의 수평리브(30b)가 지지벽(31b)에 일체로 연결될 수 있고, 이에 지지벽(31b)은 복수의 수평리브(30b)에 의해 그 지지강성이 보강될 수 있다. 프론트 사이드멤버(5)의 후방단면(5b)이 제1연결부(31)의 지지벽(31b)과 접촉하도록 구성됨에 따라 차량의 정면충돌 시에 그 충돌하중이 프론트 사이드멤버(5)로부터 프론트 연결부재(30)의 지지벽(31b), 수평리브(30b) 및 수직리브(30a)를 거쳐 인너 사이드실(21) 측으로 전달될 수 있고, 차량의 후방충돌 시에는 그 충돌하중이 인너 사이드실(21)로부터 프론트 연결부재(30)의 수평리브(30b), 수직리브(30a), 지지벽(31b)을 거쳐 프론트 사이드멤버(5) 측으로 전달될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2연결부(32)는 인너 사이드실(21)의 전방단과 접촉하는 외측 지지벽(34)을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 외측 지지벽(34)은 인너 사이드실(21)의 축선(X2)에 대해 직교하는 평면일 수 있고, 특히 외측 지지벽(34)은 수직으로 연장될 수 있다. 외측 지지벽(34)은 인너 사이드실(21)의 외측 단면윤곽(outer cross-senctional contour)과 실질적으로(substantially) 동일한 단면 형상(cross-sectional shape)을 가질 수 있다.

제2연결부(32)는 그 내부에 마련된 하나 이상의 내측 지지벽(36)을 더 포함할 수 있고, 내측 지지벽(36)은 외측 지지벽(34)에 대해 이격될 수 있으며, 내측 지지벽(36)은 외측 지지벽(34)과 평행할 수 있다. 일 예에 따르면, 내측 지지벽(36)은 수직으로 연장될 수 있다. 내측 지지벽(36)은 인너 사이드실(21)의 외측 단면윤곽과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 프론트 연결부재(30)는 차량의 플로어(2)에 매칭되는 매칭 플랜지(37)를 더 포함하고, 매칭 플랜지(37)는 프론트 연결부재(30)의 실내측부로부터 플로어(2)을 향해 연장될 수 있다. 매칭 플랜지(37)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2연결부(32)의 실내측벽부에서 대각선방향으로 연장될 수 있다. 프론트 연결부재(30)의 매칭 플랜지(37)는 용접 및/또는 체결구 등을 통해 플로어(2)에 결합될 수 있다. 특히 매칭 플랜지(37)는 플로어(2)와의 매칭 및 결합 등을 위하여 수평으로 연장될 수 있고, 이에 프론트 연결부재(30)의 매칭 플랜지(37)는 차량(1)의 플로어(2)에 견고하게 결합될 수 있다.

제2연결부(32)는 매칭 플랜지(37)와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브(38)를 더 포함할 수 있고, 내측 연장리브(38)는 제2연결부(32)의 폭방향을 따라 수평으로 연장될 수 있다. 또한, 내측 연장리브(38)는 제2연결부(32)의 축선(X4)을 따라 수평으로 연장될 수 있다. 내측 연장리브(38)는 외측 지지벽(34) 및 내측 지지벽(36)을 통해 연장될 수 있고, 이를 통해 내측 연장리브(38)는 외측 지지벽(34) 및 내측 지지벽(36)을 일체로 연결할 수 있다. 이와 같이, 외측 지지벽(34)이 내측 연장리브(38)를 통해 내측 지지벽(36)에 연결됨으로써 하중의 전달을 용이하게할 뿐만 아니라 프론트 연결부재(30)의 강성이 대폭 강화될 수 있다.

일 예에 따르면, 내측 연장리브(38)는 도 7과 같이, 매칭 플랜지(37)와 동일 평면 상에 있을 수 있다.

다른 예에 따르면, 내측 연장리브(38a)는 도 7a와 같이 매칭 플랜지(37)에 대해 상향으로(upwardly) 일정거리만큼 오프셋될 수도 있다.

또 다른 예에 따르면, 내측 연장리브(38b)는 도 7b와 같이 매칭 플랜지(37)에 대해 하향으로 일정거리만큼 오프셋될 수도 있다.

인너 사이드실(21) 및 프론트 연결부재(30)가 평탄한 플로어(2)에 결합됨으로써 프론트 연결부재(30)의 매칭 플랜지(37)는 인너 사이드실(21)의 매칭 플랜지(27)와 실질적으로 동일평면 상에 위치할 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 프론트 연결부재(30)의 내측 연장리브(38) 및 인너 사이드실(21)의 내측 연장리브(28)는 실질적으로 동일평면 상에 위치할 수 있다. 이를 통해, 차량의 정면충돌 시에 발생된 충돌에너지가 프론트 연결부재(30)로부터 인너 사이드실(21) 측으로 효과적으로 분산 및 전달될 뿐만 아니라 프론트 연결부재(30) 및 인너 사이드실(21) 사이의 연결강성이 대폭 강화될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제2연결부(32)는 A-필러와 같은 프론트 필러(3)의 하단 후방단(lower rear end)까지 연장될 수 있고, 이에 프론트 필러(3)의 하단부가 제2연결부(32)에 결합될 수 있다.

도 7을 참조하면, 프론트 연결부재(30)는 그 상단에 형성된 상단 플랜지(33) 및 그 하단에 형성된 하단 플랜지(35)를 가질 수 있고, 상단 및 하단 플랜지(33, 35)는 수직으로 연장될 수 있다. 아웃터 사이드실(22)의 상단 및 하단 플랜지(24, 26)가 제2연결부(32)의 상단 및 하단 플랜지(33, 35)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 개별적으로 결합될 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인너 사이드실(21)의 전방 연장부(51)의 제3연장부(51c)가 제2연결부(32)의 상측 플랜지(33)에 결합될 수 있다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)는 A-필러와 같은 프론트 필러(3)의 하부의 후방단까지 연장될 수 있고, 이에 프론트 필러(3)가 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)의 외측에 결합됨으로써 차체의 사이드 강성이 강화될 수 있다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 인너 사이드실(21)의 전방 연장부(51)가 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다. 이에 의해 인너 사이드실(21)의 전방단은 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32)에 견고하게 연결될 수 있다. 특히, 제2연결부(32)의 외측 지지벽(34)이 인너 사이드실(21)의 전방단과 접촉함에 따라, 차량의 정면충돌 시에 그 충돌하중이 프론트 사이드멤버(5)로부터 제2연결부(32)의 외측 지지벽(34) 및 인너 사이드실(21)의 전방단을 거쳐 사이드실(20) 측으로 균일하게 전달될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 플로어에는 배터리(8)가 장착될 수 있고, 배터리(8)의 전방은 프론트 연결부재(30)에 의해 보호될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 프론트 연결부재(30)는 주조공법에 의해 제조된 주조재(cast product)일 수 있고, 이에 제1연결부(31), 제2연결부(32), 복수의 리브(30a, 30b), 매칭 플랜지(37), 및 내측 연장리브(38) 등이 단일체(unitary one-piece structure)로 구성될 수 있다.

프론트 연결부재(30)는 제1연결부(31), 제2연결부(32), 복수의 리브(30a, 30b) 및 내측 연장리브(38)가 단일체로 이루어지고, 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32) 및 인너 사이드실(21)이 견고하게 연결됨에 따라 차량의 전방 충돌 시에 프론트 연결부재(30)의 제2연결부(32) 및 인너 사이드실(21)가 분리되지 않으므로 배터리(8)의 파손이 방지될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 리어 연결부재(40, rear connection member)는 각 사이드실(20)의 후방단에 연결될 수 있다. 리어 연결부재(40)는 각 리어 익스텐션멤버(6, rear extention member) 및 그와 관련된 사이드실(20)을 연결하도록 구성될 수 있다.

또한, 리어 연결부재(40)는 휠하우스(7)의 외곽형상에 대응하도록 구성될 수 있다.

리어 연결부재(40)는 인너 사이드실(21)의 후방단이 연결되는 제3연결부(41) 및 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단이 연결되는 제4연결부(42)를 포함할 수 있다.

각 사이드실(20)의 축선(X2)은 리어 익스텐션멤버(6)의 축선(X5)로부터 차량의 외측을 향해 일정거리만큼 오프셋될 수 있고, 이에 따라 제3연결부(41)의 축선(X6)은 제4연결부(42)의 축선(X7)으로부터 차량의 외측을 향해 오프셋될 수 있다.

도 12 및 도 15를 참조하면, 리어 연결부재(40)는 그 내부에 형성된 복수의 리브(40a, 40b, 40c)를 가질 수 있다 복수의 리브(40a, 40b, 40c)는 수직으로 연장된 복수의 수직리브(40a), 수평으로 연장된 복수의 수평리브(40b), 사선으로 연장된 복수의 경사리브(40c, inclined rib)로 이루어질 수 있다. 복수의 수직리브(40a), 복수의 수평리브(40b), 복수의 경사리브(40c) 중에서 적어도 일부들이 서로 간에 연결될 수 있다.

도 12 및 도 15를 참조하면, 제3연결부(41)는 각 인너 사이드실(21)의 후방단과 접촉하는 외측 지지벽(43)을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 외측 지지벽(43)은 인너 사이드실(21)의 축선에 대해 직교하는 평면일 수 있고, 특히 외측 지지벽(43)은 수직으로 연장될 수 있다. 외측 지지벽(43)은 인너 사이드실(21)의 외측 단면윤곽(outer cross-sectional contour)과 실질적으로 동일한 단면 형상(cross-sectional shape)을 가질 수 있다.

제3연결부(41)는 그 내부에 마련된 하나 이상의 내측 지지벽(45)을 더 포함할 수 있고, 내측 지지벽(45)은 외측 지지벽(43)에 대해 이격될 수 있으며, 내측 지지벽(45)은 외측 지지벽(43)과 평행할 수 있다. 일 예에 따르면, 내측 지지벽(45)은 수직으로 연장될 수 있다. 내측 지지벽(45)은 인너 사이드실(21)의 외측 단면윤곽(outer cross-sectional contour)과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가질 수 있다.

도 13 및 도 14을 참조하면, 리어 연결부재(40)는 차량의 플로어(2)에 매칭되는 매칭 플랜지(47)를 더 포함하고, 매칭 플랜지(47)는 제3연결부(41)의 실내측부로부터 플로어를 향해 연장될 수 있다. 리어 연결부재(40)의 매칭 플랜지(47)는 용접 및/또는 체결구 등을 통해 플로어(2)에 결합될 수 있다. 특히 매칭 플랜지(47)는 플로어(2)와의 매칭 및 결합 등을 위하여 수평으로 연장될 수 있다. 이를 통해, 리어 연결부재(40)는 차량(1)의 플로어(2)에 견고하게 결합될 수 있다.

제3연결부(41)는 매칭 플랜지(47)와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브(48)를 더 포함할 수 있고, 내측 연장리브(48)는 제3연결부(41)의 폭방향을 따라 수평으로 연장될 수 있다. 또한, 내측 연장리브(48)는 제3연결부(41)의 축선(X6)을 따라 수평으로 연장될 수 있다. 내측 연장리브(48)는 외측 지지벽(43) 및 내측 지지벽(45)를 연결하도록 연장될 수 있다. 이와 같이, 외측 지지벽(43)이 내측 연장리브(48)를 통해 내측 지지벽(45)에 연결됨으로써 하중의 전달을 용이하게할 뿐만 아니라 강성이 대폭 강화될 수 있다.

일 예에 따르면, 내측 연장리브(48)는 도 14와 같이, 매칭 플랜지(47)와 동일 평면 상에 있을 수 있다.

다른 예에 따르면, 내측 연장리브(48a)는 도 14a와 같이 매칭 플랜지(47)에 대해 상향(upwardly)으로 일정거리만큼 오프셋될 수도 있다.

또 다른 예에 따르면, 내측 연장리브(48b)는 도 14b와 같이 매칭 플랜지(47)에 대해 하향(downwardly)으로 일정거리만큼 오프셋(offset)될 수도 있다.

인너 사이드실(21) 및 리어 연결부재(40)가 평탄한 플로어(2)에 결합됨으로써 리어 연결부재(40)의 매칭 플랜지(47)는 인너 사이드실(21)의 매칭 플랜지(27)와 실질적으로 동일평면 상에 위치할 수 있다. 이에 의해, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 리어 연결부재(40)의 내측 연장리브(48) 및 인너 사이드실(21)의 내측 연장리브(28)는 실질적으로 동일평면 상에 위치할 수 있다. 이를 통해, 차량의 정면충돌 시에 발생된 충돌에너지가 인너 사이드실(21)로부터 리어 연결부재(40) 측으로 효과적으로 분산 및 전달될 뿐만 아니라 인너 사이드실(21) 및 리어 연결부재(40) 사이의 연결강성이 대폭 강화될 수 있다.

도 12 및 도 15를 참조하면, 제4연결부(42)는 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단을 수용하는 수용공간(42a)을 가질 수 있고, 수용공간(42a)은 제4연결부(42)의 전방단에 마련될 수 있다. 수용공간(42a)은 지지벽(42b), 상부벽(42c), 하부벽(42d), 측벽(42e)에 의해 한정될 수 있다. 특히, 지지벽(42b)은 리어 익스텐션멤버(6)의 축선(X5)에 대해 실질적으로 직교하는 평면일 수 있고, 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단면(6b, front end face)이 수용공간(42a)의 지지벽(42b)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단이 제4연결부(42)의 수용공간(42a)에 수용되고, 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단은 제4연결부(42)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다.

리어 익스텐션멤버(6)의 전방단면(6b)이 지지벽(42b)과 접촉함으로써 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단면(6b)은 지지벽(42b)에 대해 지지될 수 있다. 수직리브(40a) 및 수평리브(40b)가 지지벽(42b)에 일체로 연결될 수 있고, 이에 지지벽(42b)은 수직리브(40a) 및 수평리브(40b)에 의해 그 지지강성이 보강될 수 있다. 이와 같이, 리어 익스텐션멤버(6)의 전방단면(6b)이 제4연결부(42)의 지지벽(42b)과 접촉하도록 구성됨에 따라, 차량의 전방충돌 시에는 그 충돌하중이 인너 사이드실(21)로부터 리어 연결부재(40)의 수평리브(40b), 수직리브(40a), 및 지지벽(42b)을 거쳐 리어 익스텐션멤버(6) 측으로 전달될 수 있고, 차량의 후방충돌 시에는 그 충돌하중이 리어 익스텐션멤버(6)로부터 리어 연결부재(40)의 지지벽(42b), 수평리브(40b), 및 수직리브(40a)를 거쳐 인너 사이드실(21) 측으로 전달될 수 있다.

제4연결부(42)는 차량의 리어 휠하우스(7)의 외부윤곽에 대응하는 구브러진 형상(curved shape)을 가질 수 있다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 제3연결부(41)의 전방단은 B-필러와 같은 센터 필러(4)의 하부의 후방단 또는 플로어(2)의 후방에 위치한 후방 크로스부재(5, rear crossmember)의 전방단까지 연장될 수 있고, 센터 필러(4)의 하부(lower portion)가 사이드실(20)의 후방단의 실외측부에 결합될 수 있다.

도 14를 참조하면, 리어 연결부재(40)는 그 상단에 형성된 상단 플랜지(44) 및 그 하단에 형성된 하단 플랜지(46)를 가질 수 있고, 상단 및 하단 플랜지(44, 46)는 수직으로 연장될 수 있다. 아웃터 사이드실(22)의 상단 및 하단 플랜지(24, 26)가 리어 연결부재(40)의 상단 및 하단 플랜지(44, 46)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 개별적으로 결합될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 인너 사이드실(21)의 후방 연장부(52)의 제3연장부(52c)가 용접 및/또는 체결구 등을 통해 리어 연결부재(40)의 상측 플랜지(44)에 결합될 수 있다.

도 13 및 도 17을 참조하면, 인너 사이드실(21)의 후방 연장부(52)가 제3연결부(41)의 실내측부에 중첩되어 맞붙을 수 있고(abut and overlap), 인너 사이드실(21)의 후방 연장부(52)는 리어 연결부재(40)의 제3연결부(41)에 용접 및/또는 체결구 등을 통해 결합될 수 있다. 이에 의해 인너 사이드실(21)의 후방단은 리어 연결부재(40)의 제3연결부(41)에 견고하게 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 리어 연결부재(40)는 주조공법에 의해 제조된 주조재(cast product)일 수 있고, 이에 제3연결부(41), 제4연결부(42), 복수의 리브(40a, 40b) 및 내측 연장리브(48) 등이 단일체(unitary one-piece structure)로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 인너 사이드실(21)이 압출공정에 의해 복수의 리브(21c, 21d) 및 내측 연장리브(28)가 일체화된 압출재로 구성되고, 프론트 연결부재(30)가 주조공정에 의해 복수의 리브(30a, 30b) 및 내측 연장리브(38)가 일체화된 주조재로 구성되며, 리어 연결부재(40)가 주조공정에 의해 복수의 리브(40a, 40b) 및 내측 연장리브(48)가 일체화된 주조재로 구성됨으로써 차량의 플로어의 양측에 대한 강성이 대폭 강화될 수 있으므로 차량의 전체 실내공간이 안정적으로 보호될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 인너 사이드실(21)이 압출재로 구성되고, 프론트 연결부재(30) 및 리어 연결부재(40)가 주조재로 구성됨에 따라 종래기술에 비해 그 중량 및 원가를 대폭 감소할 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.

1: 차량 2: 플로어
3: 프론트 필러 4: 센터 필러
5: 프론트 사이드멤버 6: 리어 익스텐션멤버
7: 리어 휠하우스 8: 배터리
10: 사이드실 구조 20: 사이드실
21: 인너 사이드실 21a: 내측부
21b: 외측부 22: 아웃터 사이드실
27: 매칭 플랜지 28: 내측 연장리브
30: 프론트 연결부재 31: 제1연결부
32: 제2연결부 37: 매칭 플랜지
38: 내측 연장리브 40: 리어 연결부재
41: 제3연결부 42: 제4연결부
47: 매칭 플랜지 48: 내측 연장리브
51: 전방 연장부 52: 후방 연장부

Claims

차량의 길이방향을 따라 연장된 사이드실; 및
프론트 사이드멤버 및 상기 사이드실의 전방단을 연결하는 프론트 연결부재를 포함하고,
상기 사이드실은 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭 플랜지와, 상기 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 포함하는 차량용 사이드실 구조.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 내측 연장리브는 상기 사이드실의 폭방향을 따라 연장되는 차량용 사이드실 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 프론트 연결부재는 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭플랜지를 가지는 차량용 사이드실 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 프론트 연결부재는 상기 매칭플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 더 포함하는 차량용 사이드실 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 프론트 연결부재의 매칭 플랜지는 상기 사이드실의 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 차량용 사이드실 구조.
청구항 6에 있어서,
상기 프론트 연결부재의 내측 연장리브는 상기 사이드실의 내측 연장리브와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 차량용 사이드실 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 프론트 연결부재는 상기 프론트 사이드멤버의 후방단에 연결되는 제1연결부 및 상기 사이드실의 전방단에 연결되는 제2연결부를 포함하는 차량용 사이드실 구조.
청구항 9에 있어서,
상기 제2연결부는 상기 사이드실의 전방단과 접촉하는 외측 지지벽을 포함하고, 상기 외측 지지벽은 상기 사이드실의 외측 단면윤곽과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가지는 차량용 사이드실 구조.
차량의 길이방향을 따라 연장된 사이드실; 및
리어 익스텐션멤버 및 상기 사이드실의 후방단을 연결하는 리어 연결부재를 포함하고,
상기 사이드실은 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭 플랜지와, 상기 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 포함하는 차량용 사이드실 구조.
삭제
삭제
청구항 11에 있어서,
상기 내측 연장리브는 상기 사이드실의 폭방향을 따라 연장되는 차량용 사이드실 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 리어 연결부재는 상기 차량의 플로어에 결합되는 매칭플랜지를 가지는 차량용 사이드실 구조.
청구항 15에 있어서,
상기 리어 연결부재는 상기 매칭플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 내측 연장리브를 더 포함하는 차량용 사이드실 구조.
청구항 15에 있어서,
상기 리어 연결부재의 매칭 플랜지는 상기 사이드실의 매칭 플랜지와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 차량용 사이드실 구조.
청구항 16에 있어서,
상기 리어 연결부재의 내측 연장리브는 상기 사이드실의 내측 연장리브와 실질적으로 동일 평면 상에 있는 차량용 사이드실 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 리어 연결부재는 상기 사이드실의 후방단이 연결되는 제3연결부 및 상기 리어 익스텐션멤버의 전방단이 연결되는 제4연결부를 포함하는 차량용 사이드실 구조.
청구항 19에 있어서,
상기 제3연결부는 상기 사이드실의 후방단과 접촉하는 외측 지지벽을 포함하고, 상기 외측 지지벽은 상기 사이드실의 외측 단면윤곽과 실질적으로 동일한 단면 형상을 가지는 차량용 사이드실 구조.