KR20230131561A

KR20230131561A - 배터리 장착용 차량 하부 구조

Info

Publication number: KR20230131561A
Application number: KR1020220028588A
Authority: KR
Inventors: 한용수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2023-09-14
Anticipated expiration: 2042-03-07
Also published as: KR102621565B1; CN116714428A; US20230278412A1

Abstract

본 발명은 배터리 장착용 차량 하부 구조에 관한 것으로: 플로어 패널; 상기 플로어 패널에 장착되는, 제1 횡방향 크로스 멤버; 상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되는, 제1 종방향 크로스 멤버; 및 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 제1 종방향 크로스 멤버가 오버랩된 제1 오버랩부에 결합되는, 제1 배터리 마운팅부;를 포함하는 배터리 장착용 차량 하부 구조를 제공한다.

Description

배터리 장착용 차량 하부 구조 {Vehicle under structure for mounting a battery}

본 발명은 배터리 장착용 차량 하부 구조에 관한 것으로, 상세하게는 차체에 대한 배터리 마운팅 구조의 강건성을 확보할 수 있는 차량 하부 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 전기차의 경우 동력원으로 배터리를 사용하며, 상기 배터리는 차량의 하부에 장착된다. 상기 배터리는 통상적으로 차체 플로어(body floor)에 장착되어 상기 차체 플로어의 하측에 배치된다. 상기 차체 플로어는 플로어 패널과 상기 플로어 패널에 장착된 횡방향 크로스 멤버 및 종방향 크로스 멤버를 포함하여 구성된다.

한편, 차량은 주행 환경에 따라 여러 방향의 하중이 인가되며, 충돌 발생 시 횡방향 하중과 종방향 하중이 모두 인가된다.

그런데, 종래에는 차체 플로어의 횡방향 크로스 멤버와 종방향 크로스 멤버 중 어느 하나에만 배터리의 마운팅부(즉, 배터리 마운팅부)를 체결하기 때문에, 횡방향 하중과 종방향 하중이 모두 배터리에 전달되는 경우 어느 한 방향의 하중에 취약한 문제가 발생하였으며, 그로 인하여 배터리와 차체 간 결합 부위의 내구 성능 및 충돌 성능을 확보하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 배터리를 통해 차체에 인가되는 하중을 모두 분산시킬 수 있도록 구성됨으로써 배터리와 차체 간 결합 부위의 강건성 및 내구성을 확보할 수 있도록 한, 배터리 장착용 차량 하부 구조를 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적은 하기의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 플로어 패널; 상기 플로어 패널에 장착되는, 제1 횡방향 크로스 멤버; 상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되는, 제1 종방향 크로스 멤버; 및 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 제1 종방향 크로스 멤버가 오버랩된 제1 오버랩부에 결합되는, 제1 배터리 마운팅부;를 포함하는 배터리 장착용 차량 하부 구조를 제공한다.

구체적으로, 상기 제1 배터리 마운팅부는, 제1 배터리 마운팅부와 상기 제1 오버랩부를 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 제1 종방향 크로스 멤버에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩된 상기 제1 종방향 크로스 멤버의 한쪽 단부는, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 용접을 통해 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 오버랩부는 상기 제1 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 차량 하부 구조는: 상기 플로어 패널에 장착되고, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 종방향으로 이격 배치되는, 제2 횡방향 크로스 멤버; 상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 보강 멤버를 통해 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 결합되는, 제2 종방향 크로스 멤버; 및 상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 상기 보강 멤버가 오버랩된 제2 오버랩부에 결합되는, 제2 배터리 마운팅부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 멤버는, 그 한쪽 단부가 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되고, 다른 한쪽 단부가 상기 제2 종방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 배터리 마운팅부는, 제2 배터리 마운팅부와 상기 제2 오버랩부를 관통하는 제2 체결부재에 의해 상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 보강 멤버에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 오버랩부는 상기 제2 종방향 크로스 멤버보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 횡방향 크로스 멤버는 상기 제1 횡방향 크로스 멤버의 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 오버랩부는 상기 제2 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은: 플로어 패널; 상기 플로어 패널에 장착되는, 제1 횡방향 크로스 멤버; 상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 보강 멤버를 통해 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 결합되는, 제1 종방향 크로스 멤버; 및 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 상기 보강 멤버가 오버랩된 제1 오버랩부에 결합되는, 제1 배터리 마운팅부;를 포함하는 배터리 장착용 차량 하부 구조도 제공한다.

상기한 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 차량 하부 구조는, 배터리를 통해 차체에 인가되는 여러 방향의 충돌 하중을 모두 분산시키기에 유리한 이점이 있다.

즉, 본 발명에 따른 차량 하부 구조는, 배터리에 인가되는 종방향 하중 및 횡방향 하중을 모두 분산시킬 수 있도록 구성됨으로써 배터리 마운팅 구조의 강건성을 확보할 수 있으며, 그에 따라 차량의 충돌 성능 및 내구 성능이 확보된다.

본 발명의 효과는 위에서 언급한 효과로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 효과는 하기의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어가 적용된 차체와 상기 차체 플로어에 장착되는 배터리를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어에 포함되는 크로스 멤버들을 도시한 도면
도 4는 도 2의 A-A에서 본 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어에 포함되는 크로스 멤버들과 보강 멤버들을 도시한 도면
도 6은 도 2의 B-B에서 본 단면도

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다.

또한, 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 별도의 기재가 없는 한 본 명세서에서, "길이방향" 또는 "종방향"은 차량 및 차체를 기준으로 전후로 연장되는 방향을 의미하고, "수직방향" 또는 "높이방향"은 차량 및 차체를 기준으로 상하로 연장되는 방향을 의미하며, "횡방향" 또는 "가로방향"은 차량 및 차체를 기준으로 좌우로 연장되는 방향을 의미한다.

한편, 본 발명에서 "제1" 및/또는 "제2" 등의 용어들은 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 권리 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또한, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떠한 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 결합되어 있을 수도 있지만, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명은 배터리 장착용 차량 하부 구조에 관한 것으로, 배터리를 통해 차체에 인가되는 여러 방향의 하중을 모두 분산시킬 수 있도록 구성된 차량 하부 구조를 제공한다.

여기서, 상기 배터리는 별도의 기재가 없는 한 전기차에 통상적으로 탑재되는 "배터리 모듈" 또는 "배터리 팩"과 동일한 의미로 사용될 수도 있음을 밝혀둔다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 다를 수 있다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어가 적용된 차체와 상기 차체 플로어에 장착되는 배터리를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어에 포함되는 크로스 멤버들을 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 A-A에서 본 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차체 플로어에 포함되는 크로스 멤버들과 보강 멤버들을 도시한 도면이고, 도 6은 도 2의 B-B에서 본 단면도이다.

전기차 등의 차량에서 전력원으로 사용되는 배터리(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이 차체 플로어(100)에 장착되어 차체 플로어(100)의 하측에 배치된다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 배터리(200)는 차체 플로어(100)에 결합되는 복수의 배터리 마운팅부(210,220)들을 구비한다. 상기 배터리 마운팅부(210,220)들은 체결부재(230,240)를 통해 차체 플로어(100)의 크로스 멤버(120,130)에 결합된다. 예를 들어, 상기 체결부재(230,240)는 볼트 등이 사용될 수 있다. 상기 체결부재(230,240)는 크로스 멤버(120,130) 또는 보강 멤버(140)에 장착 고정된 너트부재(232,242)와 체결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배터리 장착용 차량 하부 구조는, 도 2에 도시된 바와 같은 차체 플로어(100)를 포함한다.

상기 차체 플로어(100)는, 플로어 패널(110)과 상기 플로어 패널(110)에 장착된 복수의 횡방향 크로스 멤버(120)들 및 복수의 종방향 크로스 멤버(130)들을 포함하여 구성된다.

상기 플로어 패널(110)은, 수평방향으로 연장된 판 구조로 형성되며, 차체의 하부에 배치되어 차량의 실내 공간의 저면에 배치된다.

상기 횡방향 크로스 멤버(120)들과 종방향 크로스 멤버(130)들은, 플랜지를 구비하며 상기 플랜지를 통해 플로어 패널(110)에 체결되거나 접합될 수 있다. 또한, 상기 횡방향 크로스 멤버(120)들과 종방향 크로스 멤버(130)들은, 상기 플로어 패널(110)에 장착된 다른 구성요소들과도 결합될 수 있다. 예를 들어, 횡방향 크로스 멤버(120)들은 플로어 패널(110)에 장착된 사이드 멤버(150)들과 오버랩되어 결합될 수 있다.

상기 횡방향 크로스 멤버(120)들은, 횡방향으로 연장되도록 형성되며, 종방향으로 서로 이격되어 배치된다. 상기 종방향 크로스 멤버(130)들은 종방향으로 연장되도록 형성된다. 상기 종방향 크로스 멤버(130)들은 종방향으로 이격 배치되는 종방향 크로스 멤버들과 횡방향으로 이격 배치되는 종방향 크로스 멤버들을 포함한다.

상기 종방향 크로스 멤버(130)들 중 제1 종방향 크로스 멤버(131)는 상기 횡방향 크로스 멤버(120)들 중 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 오버랩된 상태로 결합되고, 상기 종방향 크로스 멤버(130)들 중 제2 종방향 크로스 멤버(132)는 상기 횡방향 크로스 멤버(120)들 중 제2 횡방향 크로스 멤버(122)에 보강 멤버(140)를 통해 결합된다.

본 명세서에서는, 발명의 용이한 이해를 위하여, 횡방향 크로스 멤버(120)들 중 어느 하나와 오버랩된 상태로 결합되는 종방향 크로스 멤버(130)를 제1 종방향 크로스 멤버(131)라고 칭하고, 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)와 오버랩된 상태로 결합되는 횡방향 크로스 멤버를 제1 횡방향 크로스 멤버(121)라고 칭하기로 한다. 또한, 횡방향 크로스 멤버(120)들 중 어느 하나와 보강 멤버(140)를 통해 결합되는 종방향 크로스 멤버를 제2 종방향 크로스 멤버(132)라고 칭하고, 상기 제2 종방향 크로스 멤버(132)와 보강 멤버(140)를 통해 결합되는 횡방향 크로스 멤버를 제2 횡방향 크로스 멤버(122)라고 칭하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량 하부 구조는, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 제2 횡방향 크로스 멤버(122) 중 적어도 하나를 포함하며, 또한 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)와 제2 종방향 크로스 멤버(132) 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 차량 하부 구조는, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)를 포함하는 경우 제1 종방향 크로스 멤버(131)를 포함하며, 제2 횡방향 크로스 멤버(122)를 포함하는 경우 제2 종방향 크로스 멤버(132)를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량 하부 구조는, 적어도 하나의 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 적어도 하나의 제1 종방향 크로스 멤버(131)를 포함할 수 있으며, 또한 적어도 하나의 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 적어도 하나의 제2 종방향 크로스 멤버(132)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 실시예의 경우, 5개의 횡방향 크로스 멤버(120)들이 플로어 패널(110)에 종방향으로 이격 배열되어 있으며, 상기 5개의 횡방향 크로스 멤버(120)들 중 2열에 배치된 횡방향 크로스 멤버가 제1 횡방향 크로스 멤버(121)로서 적용되어 있다. 상기 제1 횡방향 크로스 멤버(121)는 횡방향으로 이격 배열된 한 쌍의 제1 종방향 크로스 멤버(131)가 결합된다.

또한, 도 2에 도시된 실시예의 경우, 4쌍의 종방향 크로스 멤버(130)들이 플로어 패널(110)에 종방향으로 이격 배열되어 있으며, 상기 4쌍의 종방향 크로스 멤버(130)들 중 최 후방에 배치된 한 쌍의 종방향 크로스 멤버가 제2 종방향 크로스 멤버(132)들로서 적용되어 있다. 상기 제2 종방향 크로스 멤버(132)들은 한 쌍의 보강 멤버(140)들을 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)에 연결된다.

한편, 상기 차체 플로어(100)는, 배터리(200)에 인가되는 여러 방향의 하중을 전달받게 된다. 상기 배터리(200)는 차체 플로어(100)에 장착되는 복수의 배터리 마운팅부(210,220)들을 구비한다. 상기 배터리 마운팅부(210,220)들은 배터리(200)의 상측부에 구비될 수 있다.

상기 배터리 마운팅부(210,220)들 중에 제1 배터리 마운팅부(210)는 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 제1 종방향 크로스 멤버(131)에 동시 결합된다. 또한, 상기 배터리 마운팅부(210,220)들 중에 제2 배터리 마운팅부(220)는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 제2 종방향 크로스 멤버(132)에 동시 결합된다. 상기 배터리(200)는 적어도 하나의 제1 배터리 마운팅부(210)와 적어도 하나의 제2 배터리 마운팅부(220)를 구비할 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 종방향 크로스 멤버(131)는 그 한쪽 단부가 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 오버랩되어 결합된다. 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 한쪽 단부는 종방향의 한쪽 단부이다. 구체적으로, 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 한쪽 단부는 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 전방 단부이다. 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 후방 단부는 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 후방에 배치되는 횡방향 크로스 멤버에 결합된다. 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 전방 단부와 후방 단부는 서로 다른 횡방향 크로스 멤버들에 결합된다. 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 후방 단부는 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 후방에 배치된 횡방향 크로스 멤버에 오버랩된 상태로 결합될 수 있다.

제1 종방향 크로스 멤버(131)의 전방 단부는 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 오버랩 가능한 구조로 형성된다. 구체적으로, 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)는, 플로어 패널(110)을 마주하는 하면부(131a)와 상기 하면부(131a)의 양 단에서 굴곡되어 상방향으로 연장된 한 쌍의 측면부(131b)를 포함하여 구성된다. 이러한 제1 종방향 크로스 멤버(131)는 그 상면부가 개방된 사각의 단면 구조를 가진다. 이때, 상기 하면부(131a)는 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 중앙부에서 양쪽 단부까지 연장 형성되고, 상기 측면부(131b)는 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 중앙부에만 형성된다.

이러한 제1 종방향 크로스 멤버(131)와 결합되는 제1 횡방향 크로스 멤버(121)도, 그 상면부가 개방된 사각의 단면 구조를 가진다. 이에 따라, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)도, 플로어 패널(110)을 마주하는 하면부(121a)와 상기 하면부(121a)의 양 단에서 굴곡되어 상방향으로 연장된 한 쌍의 측면부(121b)를 포함하여 구성된다.

제1 종방향 크로스 멤버(131)는 그 하면부(131a)가 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 하면부(121a)에 오버랩된 상태로 결합된다. 이때, 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 하면부(131a)와 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 하면부(121a)는, 용접에 의해 결합될 수 있다. 즉, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 오버랩된 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 한쪽 단부는, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 용접을 통해 결합될 수 있다.

여기서, 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)와 제1 횡방향 크로스 멤버(121)가 오버랩된 부위를 제1 오버랩부(P1)라고 칭하도록 한다. 상기 제1 오버랩부(P1)는, 상기 제1 배터리 마운팅부(210)의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널(110)을 마주한다.

상기 제1 오버랩부(P1)는 제1 배터리 마운팅부(210)가 결합된다. 상기 제1 배터리 마운팅부(210)는 제1 체결부재(230)를 통해 제1 오버랩부(P1)에 결합된다. 다시 말해, 제1 배터리 마운팅부(210)는 제1 체결부재(230)를 통해 제1 종방향 크로스 멤버(131)와 제1 횡방향 크로스 멤버(121)에 결합된다.

상기 제1 체결부재(230)는 제1 배터리 마운팅부(210)와 제1 오버랩부(P1)를 관통하여 제1 너트부재(232)에 체결된다. 상기 제1 체결부재(230)는, 볼트부재일 수 있으며, 제1 배터리 마운팅부(210)와 제1 오버랩부(P1)를 수직방향으로 관통할 수 있다. 상기 제1 너트부재(232)는, 제1 오버랩부(P1)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 너트부재(232)는, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 하면부(121a)와 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 하면부(131a)를 동시 관통한 상태로 상기 하면부(121a,131a)들에 조립될 수 있으며, 용접 등을 통해 상기 제1 종방향 크로스 멤버(131)의 하면부(131a)에 결합될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 제1 종방향 크로스 멤버(131)는, 플로어 패널(110)의 중앙부에 장착되어 배치될 수 있다.

차량의 충돌이 발생하는 경우 그 충격은 플로어 패널(110)의 후방부보다 플로어 패널(110)의 중앙부에 상대적으로 많이 인가된다. 또한, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 제1 종방향 크로스 멤버(131)는, 오버랩된 구조로 직접 결합되며, 따라서 보강 멤버(140)를 통해 결합된 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 제2 종방향 크로스 멤버(132) 대비 충돌 하중을 분산시키기에 좀더 유리하다.

따라서, 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 제1 종방향 크로스 멤버(131)는, 플로어 패널(110)의 종방향 중앙부에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 도 2를 보면, 제2 횡방향 크로스 멤버(122)는 상기 제1 횡방향 크로스 멤버(121)와 종방향으로 이격 배치된다. 상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)는 소정 간격을 두고 제1 횡방향 크로스 멤버(121)의 후방에 배치된다.

제2 종방향 크로스 멤버(132)는, 그 한쪽 단부가 보강 멤버(140)를 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 결합된다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 한쪽 단부는 종방향의 한쪽 단부이다. 구체적으로, 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 한쪽 단부는 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 전방 단부이다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 다른 한쪽 단부는 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 후방 단부이다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 후방 단부는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 후방에 배치되는 횡방향 크로스 멤버에 결합된다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 전방 단부와 후방 단부는, 서로 다른 횡방향 크로스 멤버들에 결합된다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 후방 단부는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 후방에 배치된 횡방향 크로스 멤버에 오버랩된 상태로 결합될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 횡방향 크로스 멤버(122)는 그 상면부가 개방된 사각의 단면 구조를 가지도록 구성된다. 이러한 제2 횡방향 크로스 멤버(122)는 플로어 패널(110)을 마주하는 하면부(122a)와 상기 하면부(122a)의 양 단에서 굴곡되어 상방향으로 연장된 한 쌍의 측면부(122b)를 포함하여 구성된다.

제2 종방향 크로스 멤버(132)도 그 상면부가 개방된 사각의 단면 구조를 가지도록 구성된다. 이러한 제2 종방향 크로스 멤버(132)도 플로어 패널(110)을 마주하는 하면부(132a)와 상기 하면부(132a)의 양 단에서 굴곡되어 상방향으로 연장된 한 쌍의 측면부(132b)를 포함하여 구성된다.

상기 보강 멤버(140)는, 종방향으로 연장 형성된다. 보강 멤버(140)의 한쪽 단부는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)에 적층된 상태로 오버랩되어 결합된다. 보강 멤버(140)의 다른 한쪽 단부는 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 하면부(132a)에 적층된 상태된 오버랩되어 결합된다.

상기 보강 멤버(140)의 한쪽 단부는 종방향 단부이다. 구체적으로, 상기 보강 멤버(140)의 한쪽 단부는 보강 멤버(140)의 전방 단부이고, 보강 멤버(140)의 다른 한쪽 단부는 보강 멤버(140)의 후방 단부이다. 보강 멤버(140)의 중앙부는, 보강 멤버(140)의 전방 단부와 후방 단부 사이에 일체로 형성되며, 상향 경사지게 형성된다.

여기서, 상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 보강 멤버(140)가 오버랩된 부위를 제2 오버랩부(P2)라고 칭하도록 한다. 구체적으로, 상기 제2 오버랩부(P2)는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)와 상기 하면부(122a)에 오버랩된 보강 멤버(140)의 전방 단부를 의미할 수 있다. 상기 제2 오버랩부(P2)는 상기 제2 배터리 마운팅부(220)의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널(110)을 마주한다.

상기 보강 멤버(140)의 전방 단부는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)에 오버랩 가능하게 형성되고, 보강 멤버(140)의 후방 단부는 제2 종방향 크로스 멤버(132)에 오버랩 가능하게 형성된다.

상기 보강 멤버(140)의 전방 단부에 구비된 플랜지는 용접을 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)에 결합될 수 있다. 상기 보강 멤버(140)의 후방 단부는 용접을 통해 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 전방 단부에 결합될 수 있다.

또한, 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 전방 단부는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 후방 측면부(122b)에 용접을 통해 결합된다. 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 전방 단부는, 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 후방 측면부(122b)에 용접을 통해 접합되는 플랜지가 구비될 수 있다.

상기 제2 오버랩부(P2)는 제2 배터리 마운팅부(220)가 결합된다. 상기 제2 배터리 마운팅부(220)는 제2 체결부재(240)에 의해 제2 오버랩부(P2)에 결합된다. 다시 말해, 제2 배터리 마운팅부(220)는 제2 체결부재(240)를 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 보강 멤버(140)에 결합된다. 구체적으로, 제2 배터리 마운팅부(220)는 제2 체결부재(240)를 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)와 보강 멤버(140)의 전방 단부에 동시 결합된다.

이때, 제2 체결부재(240)는 제2 배터리 마운팅부(220)와 제2 오버랩부(P2)를 관통하여 제2 너트부재(242)에 체결된다. 제2 체결부재(240)는, 볼트부재일 수 있으며, 제2 배터리 마운팅부(220)와 제2 오버랩부(P2)를 수직방향으로 관통할 수 있다. 상기 제2 너트부재(242)는 제2 오버랩부(P2)에 구비된다. 예를 들어, 제2 너트부재(242)는 보강 멤버(140)의 전방 단부에 결합된 상태로 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)에 적층될 수 있다. 즉, 제2 너트부재(242)는 보강 멤버(140)의 전방 단부와 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a) 사이에 배치되어 고정될 수 있다.

도 6에 보듯이, 보강 멤버(140)의 전방 단부는, 상기 제2 너트부재(242)를 수용하기 위하여, 그 상면부가 개방된 사각의 단면 구조를 가지도록 구성될 수 있다. 상기 보강 멤버(140)의 전방 단부는, 용접을 통해 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)에 결합되고, 또한 상기 제2 체결부재(240)에 의해서도 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)에 결합된다.

또한, 상기 보강 멤버(140)는, 그 중앙부가 상향 경사지게 형성됨으로써, 제2 횡방향 크로스 멤버(122) 및 상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 수직방향 높이가 다른 제2 종방향 크로스 멤버(132)에 모두 결합될 수 있다. 상기 제2 종방향 크로스 멤버(132)의 하면부(132a)는 제2 횡방향 크로스 멤버(122)의 하면부(122a)보다 상측에 배치된다.

상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 제2 종방향 크로스 멤버(132)는, 높이 차가 존재하기는 하나, 상기 보강 멤버(140)를 통해 결합됨으로써 제2 배터리 마운팅부(220)와 동시 결합될 수 있게 된다. 도 6에 보듯이, 상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 보강 멤버(140)가 오버랩된 부위인 상기 제2 오버랩부(P2)는, 제2 종방향 크로스 멤버(132)보다 하측에 위치한다.

도 2를 참조하면, 상기 제2 횡방향 크로스 멤버(122)와 제2 종방향 크로스 멤버(132) 및 보강 멤버(140)는, 플로어 패널(110)의 후방부에 배치된다.

아울러, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 차량 하부 구조는, 크로스 멤버(120,130)들 간에 결합 구조 또는 크로스 멤버(120,130)들과 보강 멤버(140)들 간에 따라 T형 구조 또는 I형 구조 또는 #형 구조를 구비하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 또한 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

100 : 차체 플로어 110 : 플로어 패널
120 : 횡방향 크로스 멤버 121 : 제1 횡방향 크로스 멤버
121a : 하면부 121b : 측면부
122 : 제2 횡방향 크로스 멤버 122a : 하면부
122b : 측면부 130 : 종방향 크로스 멤버
131 : 제1 종방향 크로스 멤버 131a : 하면부
131b : 측면부 132 : 제2 종방향 크로스 멤버
132a : 하면부 132b : 측면부
140 : 보강 멤버 150 : 사이드 멤버
200 : 배터리 210 : 제1 배터리 마운팅부
220 : 제2 배터리 마운팅부 230 : 제1 체결부재
232 : 제1 너트부재 240 : 제2 체결부재
242 : 제2 너트부재 P1 : 제1 오버랩부
P2 : 제2 오버랩부

Claims

플로어 패널;
상기 플로어 패널에 장착되는, 제1 횡방향 크로스 멤버;
상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되는, 제1 종방향 크로스 멤버; 및
상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 제1 종방향 크로스 멤버가 오버랩된 제1 오버랩부에 결합되는, 제1 배터리 마운팅부;
를 포함하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배터리 마운팅부는, 제1 배터리 마운팅부와 상기 제1 오버랩부를 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 제1 종방향 크로스 멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩된 상기 제1 종방향 크로스 멤버의 한쪽 단부는, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 용접을 통해 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 오버랩부는 상기 제1 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 플로어 패널에 장착되고, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 종방향으로 이격 배치되는, 제2 횡방향 크로스 멤버;
상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 보강 멤버를 통해 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 결합되는, 제2 종방향 크로스 멤버; 및
상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 상기 보강 멤버가 오버랩된 제2 오버랩부에 결합되는, 제2 배터리 마운팅부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 보강 멤버는, 그 한쪽 단부가 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되고, 다른 한쪽 단부가 상기 제2 종방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 배터리 마운팅부는, 제2 배터리 마운팅부와 상기 제2 오버랩부를 관통하는 제2 체결부재에 의해 상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 보강 멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 오버랩부는 상기 제2 종방향 크로스 멤버보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 횡방향 크로스 멤버는 상기 제1 횡방향 크로스 멤버의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 오버랩부는 상기 제2 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
플로어 패널;
상기 플로어 패널에 장착되는, 제1 횡방향 크로스 멤버;
상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 보강 멤버를 통해 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 결합되는, 제1 종방향 크로스 멤버; 및
상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 상기 보강 멤버가 오버랩된 제1 오버랩부에 결합되는, 제1 배터리 마운팅부;
를 포함하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 보강 멤버는, 그 한쪽 단부가 상기 제1 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되고, 다른 한쪽 단부가 상기 제1 종방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 배터리 마운팅부는, 제1 배터리 마운팅부와 상기 제1 오버랩부를 관통하는 제1 체결부재에 의해 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 보강 멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 오버랩부는 상기 제1 종방향 크로스 멤버보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 오버랩부는 상기 제1 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 11에 있어서,
상기 플로어 패널에 장착되고, 상기 제1 횡방향 크로스 멤버와 종방향으로 이격 배치되는, 제2 횡방향 크로스 멤버;
상기 플로어 패널에 장착되고, 그 한쪽 단부가 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 오버랩되어 결합되는, 제2 종방향 크로스 멤버; 및
상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 제2 종방향 크로스 멤버가 오버랩된 제2 오버랩부에 결합되는, 제2 배터리 마운팅부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 16에 있어서,
상기 제2 배터리 마운팅부는, 제2 배터리 마운팅부와 상기 제2 오버랩부를 관통하는 제2 체결부재에 의해 상기 제2 횡방향 크로스 멤버와 제2 종방향 크로스 멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 16에 있어서,
상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 오버랩된 제2 종방향 크로스 멤버의 한쪽 단부는, 상기 제2 횡방향 크로스 멤버에 용접을 통해 결합된 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 16에 있어서,
상기 제2 오버랩부는 상기 제2 배터리 마운팅부의 상측에 배치되어 상기 플로어 패널을 마주하는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.
청구항 16에 있어서,
상기 제1 횡방향 크로스 멤버는 상기 제2 횡방향 크로스 멤버의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 장착용 차량 하부 구조.