[go: up one dir, main page]

KR20230108614A - Pbv의 배터리 마운팅 구조 - Google Patents

Pbv의 배터리 마운팅 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20230108614A
KR20230108614A KR1020220004231A KR20220004231A KR20230108614A KR 20230108614 A KR20230108614 A KR 20230108614A KR 1020220004231 A KR1020220004231 A KR 1020220004231A KR 20220004231 A KR20220004231 A KR 20220004231A KR 20230108614 A KR20230108614 A KR 20230108614A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
bolt
pbv
mounting structure
cross member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020220004231A
Other languages
English (en)
Inventor
정승민
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020220004231A priority Critical patent/KR20230108614A/ko
Priority to US17/892,872 priority patent/US20230223635A1/en
Priority to CN202211104146.1A priority patent/CN116461311A/zh
Priority to JP2022176780A priority patent/JP2023102258A/ja
Publication of KR20230108614A publication Critical patent/KR20230108614A/ko
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/02Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted comprising longitudinally or transversely arranged frame members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D24/00Connections between vehicle body and vehicle frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02Side panels
    • B62D25/025Side sills thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09Reducing noise
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 내부에 배터리모듈들 사이로 배치되는 보강멤버를 구비한 배터리케이스; 다수의 폐단면을 구비하고 상기 배터리케이스의 양측에 구비되며, 프레임사이드멤버의 하측에 결합되는 배터리사이드멤버; 상기 배터리케이스의 보강멤버를 관통하여 차체크로스멤버에 결합되는 미들관통볼트를 포함하여 구성된다.

Description

PBV의 배터리 마운팅 구조{BATTERY MOUNTING STRUCTURE FOR PBV}
본 발명은 전기차 등에 고전압배터리를 장착하는 기술에 관한 것이다.
PBV(Purpose Built Vehicle)는 다품종 소량 생산의 시장 흐름에 부응할 수 있도록, 차량을 주행에 관련된 드라이브 모듈과, 시장 요구에 따른 다양한 형태의 탑승 및 탑재 공간을 형성하는 라이프 모듈이 결합되어 구성될 수 있도록 한 차량이다.
따라서, 라이프 모듈만 변경하면, 시장의 요구에 부응하는 차량을 신속하게 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 최근 차량 기술의 친환경 추구 경향에 따라, 상기 드라이브 모듈은 고전압배터리(이하, 단순히 "배터리"로 칭하기로 한다)를 탑재하는 방향으로 개발이 이루어지는 경향이다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 1020210130883 A
본 발명은 PBV의 하측에 배터리를 보다 견고하고 안정되게 장착할 수 있도록 하여, 차량의 측면 충돌에 대한 안전성을 향상시키고, 플랫 플로어의 경향을 가진 PBV의 플로어 강도를 보강하여 플로어의 NVH(Noise Vibration Harshness) 성능을 향상시킬 수 있도록 한 PBV의 배터리 마운팅 구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 PBV의 배터리 마운팅 구조는,
내부에 배터리모듈들 사이로 배치되는 보강멤버를 구비한 배터리케이스;
다수의 폐단면을 구비하고 상기 배터리케이스의 양측에 구비되며, 프레임사이드멤버의 하측에 결합되는 배터리사이드멤버;
상기 배터리케이스의 보강멤버를 관통하여 차체크로스멤버에 결합되는 미들관통볼트;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 배터리사이드멤버와 프레임사이드멤버는 상기 배터리사이드멤버의 하측으로부터 삽입되는 다수의 사이드관통볼트에 의해 결합될 수 있다.
상기 사이드관통볼트는 상기 프레임사이드멤버를 관통하여, 상기 차체크로스멤버에 결합될 수 있다.
상기 배터리사이드멤버에는 상기 사이드관통볼트가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트가 통과하는 배터리사이드스페이서가 구비되고;
상기 프레임사이드멤버에는 상기 사이드관통볼트가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트가 통과하는 프레임사이드스페이서가 구비될 수 있다.
상기 배터리케이스의 보강멤버는 차량의 길이방향을 따라 길게 배치되는 종멤버와, 차량의 횡방향을 따라 길게 배치되는 횡멤버를 포함하여 구성되고,
상기 미들관통볼트는 상기 종멤버와 횡멤버 중 적어도 하나를 관통하여 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 플로어패널 하측에 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
상기 배터리케이스에는 상기 미들관통볼트가 내부로 삽입되며, 상기 배터리케이스의 상측커버와 하측커버 사이를 지지하는 마운팅부시가 구비될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 2개의 오목부 사이에 하나의 볼록부가 형성된 W자형 단면을 가지며;
상기 2개의 오목부 하측을 연결하는 로워브라켓에 상기 미들관통볼트가 관통되어 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 1개의 오목부를 가지는 U자형 단면을 가지며;
상기 미들관통볼트는 상기 오목부를 관통하여 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버의 오목부에는 보강플레이트가 중첩되고;
상기 미들관통볼트는 상기 차체크로스멤버의 오목부 및 보강플레이트를 관통하여 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 플로어패널 상측에 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
상기 배터리케이스에는 상기 미들관통볼트가 내부로 삽입되며, 상기 배터리케이스의 상측커버와 하측커버 사이를 지지하는 마운팅부시가 구비될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 2개의 볼록부 사이에 하나의 오목부를 구비한 M자형 단면을 가지며;
상기 미들관통볼트는 상기 플로어패널과 차체크로스멤버의 오목부를 차례로 관통하여 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 1개의 볼록부를 가진 역 U자형 단면을 가지며;
상기 미들관통볼트는 상기 플로어패널 상측에 중첩되면서 상기 차체크로스멤버의 하측면을 막아주는 보강브라켓을 관통하여 체결될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
상기 사이드실 내부에는 폐단면으로 이루어진 사이드실보강재가 구비될 수 있다.
상기 차체크로스멤버는 라이프 모듈의 플로어패널에 중첩되도록 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되며;
상기 프레임사이드멤버는 드라이브 모듈의 프레임을 구성하며;
상기 프레임은 상기 프레임사이드멤버 사이를 연결하는 다수의 프레임크로스멤버를 구비할 수 있다.
상기 프레임사이드멤버는 다수의 프레임크로스멤버와 함께 프레임을 구성하고;
상기 프레임크로스멤버는 상기 배터리케이스가 장착되는 부분을 회피하도록 설치되어;
상기 배터리케이스의 양측단은 상기 프레임사이드멤버에 결합되고;
상기 배터리케이스의 중앙부는 차체에 구비된 상기 차체크로스멤버에 결합될 수 있다.
상기 배터리케이스는 상기 프레임사이드멤버와 차량의 상하 방향으로 서로 중첩되는 높이를 가지도록 설치될 수 있다.
본 발명은 PBV의 하측에 배터리를 보다 견고하고 안정되게 장착할 수 있도록 하여, 차량의 측면 충돌에 대한 안전성을 향상시키고, 플랫 플로어의 경향을 가진 PBV의 플로어 강도를 보강하여 플로어의 NVH(Noise Vibration Harshness) 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 마운팅 구조가 적용될 수 있는 PBV를 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 배터리 마운팅 구조가 적용된 PBV의 저면도,
도 3은 PBV에 탑재되는 배터리의 구조를 예시한 도면,
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 사이드관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 예를 설명한 도면,
도 6은 배터리사이드스페이서와 프레임사이드스페이서를 설명한 도면,
도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도로서, 미들관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 제1실시예를 도시한 도면,
도 8은 미들관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 제2실시예를 도시한 도면,
도 9는 미들관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 제3실시예를 도시한 도면,
도 10은 미들관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 제4실시예를 도시한 도면,
도 11은 미들관통볼트가 차체크로스멤버에 결합되는 제5실시예를 도시한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 PBV를 예시한 것으로서, 드라이브 모듈을 구성하는 프레임(1)과, 라이프 모듈을 구성하는 차체(3)가 결합되어 있으며, 배터리(5)는 상기 차체(3)와 프레임(1)의 하측에 장착되는 구성이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 PBV의 배터리 마운팅 구조는, 내부에 배터리모듈(7)들 사이로 배치되는 보강멤버(9)를 구비한 배터리케이스(11); 다수의 폐단면을 구비하고 상기 배터리케이스(11)의 양측에 구비되며, 프레임사이드멤버(13)의 하측에 결합되는 배터리사이드멤버(15); 상기 배터리케이스(11)의 보강멤버(9)를 관통하여 차체크로스멤버(17)에 결합되는 미들관통볼트(19)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 배터리사이드멤버(15)와 프레임사이드멤버(13)는 상기 배터리사이드멤버(15)의 하측으로부터 삽입되는 다수의 사이드관통볼트(21)에 의해 결합된다.
상기 차체크로스멤버(17)는 라이프 모듈을 이루는 차체(3)의 플로어패널(23)에 중첩되도록 차체(3)의 횡방향을 따라 길게 배치되며; 상기 프레임사이드멤버(13)는 드라이브 모듈을 이루는 프레임(1)을 구성하며; 상기 프레임(1)은 상기 프레임사이드멤버(13) 사이를 연결하는 다수의 프레임크로스멤버(25)를 구비한다.
즉, 본 발명에서, 상기 배터리케이스(11)는 양쪽의 배터리사이드멤버(15)가 상기 사이드관통볼트(21)에 의해 상기 프레임사이드멤버(13)에 결합되고, 상기 다수의 미들관통볼트(19)가 상기 배터리케이스(11)를 관통하여 차체크로스멤버(17)에 결합됨에 의해, 상기 차체(3) 및 프레임(1)에 고정되는 구조이다.
상기한 바와 같이 프레임(1)은 차량 양측의 프레임사이드멤버(13)를 다수의 프레임크로스멤버(25)가 연결하는 형상으로 구성되는데, 본 발명에서 상기 프레임크로스멤버(25)는 상기 배터리케이스(11)가 장착되는 부분은 회피하여 설치된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 프레임(1)의 중간 부분에 배터리케이스(11)가 위치하여, 이 배터리케이스(11)가 위치한 부분에는 상기 프레임크로스멤버(25)가 구비되지 않고, 그 외의 부분에서만 상기 프레임크로스멤버(25)가 양측의 프레임사이드멤버(13)를 연결하도록 다수개 구비된 것이다.
따라서, 본 발명에서 상기 배터리케이스(11)는 양측단이 상기 프레임사이드멤버(13)에 결합되고, 중앙부는 상기 프레임(1)이 아니라, 차체(3)에 구비된 상기 차체크로스멤버(17)에 결합되는 것이다.
또한, 상기 배터리케이스(11)는 상기 프레임크로스멤버(25)와 간섭되지 않고, 상기 프레임크로스멤버(25)가 설치되지 않은 곳에 위치할 수 있게 되며, 도 4 내지 도 6과 같이 상기 프레임사이드멤버(13)와 차량의 상하 방향으로 서로 중첩되는 높이를 가지도록 설치될 수 있다.
이는 차량에 탑재되는 배터리의 용량 증대 및 안전성 향상이 가능하도록 하고, 차량의 적절한 지상고 확보의 측면에서 설계 자유도를 현저히 증가시킬 수 있도록 한다.
상기와 같이 상기 사이드관통볼트(21)가 상기 프레임사이드멤버(13)에 결합되고, 상기 프레임사이드멤버(13)는 다시 별도의 마운팅부를 통해 차체(3)에 결합될 수도 있지만, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사이드관통볼트(21)가 상기 프레임사이드멤버(13)를 관통하여, 상기 차체크로스멤버(17)에 결합되도록 할 수도 있다.
이와 같은 구조에서는, 상기 차체크로스멤버(17)와 미들관통볼트(19), 배터리케이스(11), 및 사이드관통볼트(21)가 형성하는 폐곡선(CL)이 이루어지면서, 측면 충돌에 대해 보다 강한 강성을 제공할 수 있다.
상기 사이드관통볼트(21)가 상기 프레임사이드멤버(13)까지만 결합되는 구조와, 상기 프레임사이드멤버(13)를 관통하여 차체크로스멤버(17)에 결합되는 구조는 각각 사용될 수도 있지만, 서로 혼용될 수도 있을 것이다.
한편, 도 6에 예시된 바와 같이, 상기 배터리사이드멤버(15)에는 상기 사이드관통볼트(21)가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트(21)가 통과하는 배터리사이드스페이서(27)가 구비되고; 상기 프레임사이드멤버(13)에는 상기 사이드관통볼트(21)가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트(21)가 통과하는 프레임사이드스페이서(29)가 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성하면, 상기 사이드관통볼트(21)의 체결력을 더욱 강하게 설정할 수 있어서, 상기 사이드관통볼트(21)에 의한 체결상태가 더욱 견고하게 확보될 수 있고, 이와 같은 구성은 차량의 측면 충돌에 대해 보다 강한 강성을 제공할 수 있도록 한다.
도 3에 예시된 바와 같이 상기 배터리케이스(11)의 보강멤버(9)는 차량의 길이방향을 따라 길게 배치되는 종멤버(31)와, 차량의 횡방향을 따라 길게 배치되는 횡멤버(33)를 포함하여 구성되고, 상기 미들관통볼트(19)는 상기 종멤버(31)와 횡멤버(33) 중 적어도 하나를 관통하여 체결된다.
또한, 상기 배터리케이스(11)에는 상기 미들관통볼트(19)가 내부로 삽입되며, 상기 배터리케이스(11)의 상측커버(35)와 하측커버(37) 사이를 지지하는 마운팅부시(39)가 구비된다.
상기와 같은 미들관통볼트(19)는 다수개가 상기한 바와 같이 종멤버(31) 또는 횡멤버(33)를 관통하여 상기 플로어패널(23)에 결합된 차체크로스멤버(17)에 결합되므로, 대체로 플랫 플로어의 경향을 가진 PBV의 플로어에 중량물인 배터리(5)를 상기한 바와 같은 다수의 미들관통볼트(19)로 견고하게 연결함에 의해, 플로어패널(23)에 가해지는 하중에 대한 강도를 보상하고, NVH성능을 향상시키는 효과를 얻게 된다.
상기 차체크로스멤버(17)는 플로어패널(23) 하측에 차체(3)의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실(41)에 결합될 수 있다.
도 7은 미들관통볼트(19)가 차체크로스멤버(17)에 결합되는 제1실시예를 도시한 것으로서, 상기 차체크로스멤버(17)는 2개의 오목부 사이에 하나의 볼록부가 형성된 W자형 단면을 가지며; 상기 2개의 오목부 하측을 연결하는 로워브라켓(43)에 상기 미들관통볼트(19)가 관통되어 체결된 구조이다.
상기 로워브라켓(43)은 상기 2개의 오목부 하측에 용접 등으로 결합되며, 상측에는 상기 미들관통볼트(19)가 체결되는 웰드너트(WN)가 일체로 구비될 수 있다.
도 8은 미들관통볼트(19)가 차체크로스멤버(17)에 결합되는 제2실시예를 도시한 것으로서, 상기 차체크로스멤버(17)는 1개의 오목부를 가지는 U자형 단면을 가지며; 상기 미들관통볼트(19)는 상기 오목부를 관통하여 체결될 수 있다.
따라서, 상기 차체크로스멤버(17)의 오목부 상측에는 상기 미들관통볼트(19)가 체결되는 웰드너트(WN)가 일체로 구비될 수 있다.
도 9는 미들관통볼트(19)가 차체크로스멤버(17)에 결합되는 제3실시예를 도시한 것으로서, 상기 차체크로스멤버(17)는 1개의 오목부를 가지는 U자형 단면을 가지며; 상기 차체크로스멤버(17)의 오목부에는 보강플레이트(45)가 중첩되고; 상기 미들관통볼트(19)는 상기 차체크로스멤버(17)의 오목부 및 보강플레이트(45)를 관통하여 체결되는 구조이다.
물론, 상기 보강플레이트(45)의 상측에는 상기 미들관통볼트(19)가 체결되는 웰드너트(WN)가 구비될 수 있다.
도 7 내지 도 9의 제1실시예 내지 제3실시예에서는 상기 차체크로스멤버(17)가 플로어패널(23)의 하측에 구비되었지만, 도 10 및 도 11과 같이 상기 차체크로스멤버(17)가 플로어패널(23) 상측에 구비될 수 있다.
도 10의 제4실시예에서, 상기 차체크로스멤버(17)는 2개의 볼록부 사이에 하나의 오목부를 구비한 M자형 단면을 가지며; 상기 미들관통볼트(19)는 상기 플로어패널(23)과 차체크로스멤버(17)의 오목부를 차례로 관통하여 체결되는 구조이다.
따라서, 상기 차체크로스멤버(17)의 오목부 상측에는 상기 미들관통볼트(19)가 체결되는 웰드너트(WN)가 일체로 구비될 수 있다.
도 11의 제5실시예에서, 상기 차체크로스멤버(17)는 1개의 볼록부를 가진 역 U자형 단면을 가지며; 상기 미들관통볼트(19)는 상기 플로어패널(23) 상측에 중첩되면서 상기 차체크로스멤버(17)의 하측면을 막아주는 보강브라켓(47)을 관통하여 체결되는 구조이다.
따라서, 상기 보강브라켓(47)의 상측에는 상기 미들관통볼트(19)가 체결되는 웰드너트(WN)가 일체로 구비될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 차체크로스멤버(17)는 차체(3)의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실(41)에 결합되고; 상기 사이드실(41) 내부에는 폐단면으로 이루어진 사이드실보강재(49)가 구비될 수 있다.
상기와 같이 사이드실(41) 내부에 상기와 같은 사이드실보강재(49)를 삽입하면, 차량의 측면 충돌에 대한 보다 강한 강성확보가 가능하여 상기 배터리(5)의 보호에 더욱 바람직할 수 있다.
상기 사이드실보강재(49)는 사이드실(41) 내측에 용접이나 볼팅 등과 같은 다양한 방법으로 상기 사이드실(41)과 일체가 되도록 결합하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1; 프레임
3; 차체
5; 배터리
7; 배터리모듈
9; 보강멤버
11; 배터리케이스
13; 프레임사이드멤버
15; 배터리사이드멤버
17; 차체크로스멤버
19; 미들관통볼트
21; 사이드관통볼트
23; 플로어패널
25; 프레임크로스멤버
27; 배터리사이드스페이서
29; 프레임사이드스페이서
31; 종멤버
33; 횡멤버
35; 상측커버
37; 하측커버
39; 마운팅부시
41; 사이드실
43; 로워브라켓
45; 보강플레이트
47; 보강브라켓
49; 사이드실보강재
CL; 폐곡선
WN; 웰드너트

Claims (16)

  1. 내부에 배터리모듈들 사이로 배치되는 보강멤버를 구비한 배터리케이스;
    다수의 폐단면을 구비하고 상기 배터리케이스의 양측에 구비되며, 프레임사이드멤버의 하측에 결합되는 배터리사이드멤버;
    상기 배터리케이스의 보강멤버를 관통하여 차체크로스멤버에 결합되는 미들관통볼트;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리사이드멤버와 프레임사이드멤버는 상기 배터리사이드멤버의 하측으로부터 삽입되는 다수의 사이드관통볼트에 의해 결합되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 사이드관통볼트는 상기 프레임사이드멤버를 관통하여, 상기 차체크로스멤버에 결합되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리사이드멤버에는 상기 사이드관통볼트가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트가 통과하는 배터리사이드스페이서가 구비되고;
    상기 프레임사이드멤버에는 상기 사이드관통볼트가 체결되는 부위에, 상기 사이드관통볼트가 통과하는 프레임사이드스페이서가 구비된 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 배터리케이스의 보강멤버는 차량의 길이방향을 따라 길게 배치되는 종멤버와, 차량의 횡방향을 따라 길게 배치되는 횡멤버를 포함하여 구성되고,
    상기 미들관통볼트는 상기 종멤버와 횡멤버 중 적어도 하나를 관통하여 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 플로어패널 하측에 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
    상기 배터리케이스에는 상기 미들관통볼트가 내부로 삽입되며, 상기 배터리케이스의 상측커버와 하측커버 사이를 지지하는 마운팅부시가 구비된 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 2개의 오목부 사이에 하나의 볼록부가 형성된 W자형 단면을 가지며;
    상기 2개의 오목부 하측을 연결하는 로워브라켓에 상기 미들관통볼트가 관통되어 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 1개의 오목부를 가지는 U자형 단면을 가지며;
    상기 미들관통볼트는 상기 오목부를 관통하여 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 차체크로스멤버의 오목부에는 보강플레이트가 중첩되고;
    상기 미들관통볼트는 상기 차체크로스멤버의 오목부 및 보강플레이트를 관통하여 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 플로어패널 상측에 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
    상기 배터리케이스에는 상기 미들관통볼트가 내부로 삽입되며, 상기 배터리케이스의 상측커버와 하측커버 사이를 지지하는 마운팅부시가 구비된 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 2개의 볼록부 사이에 하나의 오목부를 구비한 M자형 단면을 가지며;
    상기 미들관통볼트는 상기 플로어패널과 차체크로스멤버의 오목부를 차례로 관통하여 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 1개의 볼록부를 가진 역 U자형 단면을 가지며;
    상기 미들관통볼트는 상기 플로어패널 상측에 중첩되면서 상기 차체크로스멤버의 하측면을 막아주는 보강브라켓을 관통하여 체결되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 양단이 사이드실에 결합되고;
    상기 사이드실 내부에는 폐단면으로 이루어진 사이드실보강재가 구비된 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체크로스멤버는 라이프 모듈의 플로어패널에 중첩되도록 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되며;
    상기 프레임사이드멤버는 드라이브 모듈의 프레임을 구성하며;
    상기 프레임은 상기 프레임사이드멤버 사이를 연결하는 다수의 프레임크로스멤버를 구비한 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임사이드멤버는 다수의 프레임크로스멤버와 함께 프레임을 구성하고;
    상기 프레임크로스멤버는 상기 배터리케이스가 장착되는 부분을 회피하도록 설치되어;
    상기 배터리케이스의 양측단은 상기 프레임사이드멤버에 결합되고;
    상기 배터리케이스의 중앙부는 차체에 구비된 상기 차체크로스멤버에 결합되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 배터리케이스는 상기 프레임사이드멤버와 차량의 상하 방향으로 서로 중첩되는 높이를 가지도록 설치되는 것
    을 특징으로 하는 PBV의 배터리 마운팅 구조.
KR1020220004231A 2022-01-11 2022-01-11 Pbv의 배터리 마운팅 구조 Pending KR20230108614A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220004231A KR20230108614A (ko) 2022-01-11 2022-01-11 Pbv의 배터리 마운팅 구조
US17/892,872 US20230223635A1 (en) 2022-01-11 2022-08-22 Vehicle battery mounting structure
CN202211104146.1A CN116461311A (zh) 2022-01-11 2022-09-09 车辆电池安装结构
JP2022176780A JP2023102258A (ja) 2022-01-11 2022-11-02 Pbvのバッテリー取付構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220004231A KR20230108614A (ko) 2022-01-11 2022-01-11 Pbv의 배터리 마운팅 구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230108614A true KR20230108614A (ko) 2023-07-18

Family

ID=87069002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220004231A Pending KR20230108614A (ko) 2022-01-11 2022-01-11 Pbv의 배터리 마운팅 구조

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230223635A1 (ko)
JP (1) JP2023102258A (ko)
KR (1) KR20230108614A (ko)
CN (1) CN116461311A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230159105A1 (en) * 2020-04-23 2023-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Accident Safety Device for a Motor Vehicle, Motor Vehicle and Method for Controlled Conversion of Impact Energy by Means of an Accident Safety Device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220048785A (ko) * 2020-10-13 2022-04-20 현대자동차주식회사 차량용 차체
KR20240079700A (ko) * 2022-11-29 2024-06-05 현대자동차주식회사 차량의 배터리팩 탑재 구조
US12115847B2 (en) * 2022-05-04 2024-10-15 Ford Global Technologies, Llc Battery housing assembly having strike bar
US20240123807A1 (en) * 2022-10-14 2024-04-18 Ford Global Technologies, Llc Structural assembly and vehicle having structural assembly

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210130883A (ko) 2020-04-22 2021-11-02 현대자동차주식회사 조립형 차량

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210130883A (ko) 2020-04-22 2021-11-02 현대자동차주식회사 조립형 차량

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230159105A1 (en) * 2020-04-23 2023-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Accident Safety Device for a Motor Vehicle, Motor Vehicle and Method for Controlled Conversion of Impact Energy by Means of an Accident Safety Device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023102258A (ja) 2023-07-24
US20230223635A1 (en) 2023-07-13
CN116461311A (zh) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20230108614A (ko) Pbv의 배터리 마운팅 구조
US9884649B2 (en) Lower vehicle-body structure of automotive vehicle
KR100552528B1 (ko) 차량의차체구조
US8911004B2 (en) Vehicular center pillar and vehicle
US8177292B1 (en) Vehicle structural arrangement for enhanced roof strength
US20140125030A1 (en) Vehicle body front part structure
EP1419953A1 (en) Rear vehicle body structure
US20130187406A1 (en) Vehicle body structure
US10279845B2 (en) Vehicle rear body structure
JP7300083B2 (ja) 車両の側部車体構造
CN113135236A (zh) 车身下部构造
US11292525B2 (en) Front vehicle-body structure of vehicle
US11260916B2 (en) Front vehicle-body structure of vehicle
KR101734580B1 (ko) 자동차용 센터필러 패널
JP7292605B2 (ja) 車両の側部車体構造
JP3924856B2 (ja) 車両の車体構造
US11325654B2 (en) Front vehicle-body structure of vehicle
KR20220053285A (ko) 스페이스 프레임의 센터 필러 연결 구조
CN100519307C (zh) 后门车的后方顶梁部结构
JP2016150699A (ja) 車両の上部車体構造
KR20230100290A (ko) 목적 기반 차량 구조
KR20220161968A (ko) 시트벨트 마운팅 구조
KR20220053286A (ko) 차체 결합 구조
CN219487576U (zh) 前轮罩总成及车辆
CN222372973U (zh) 一种车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20220111

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20250110

Comment text: Request for Examination of Application