(57)【要約】      （修正有）【課題】衝突事故の際に、サブフレームに備えられた後方ロールマウンティングブラケットの移動を下方に誘導して、後方ロールマウンティングブラケットが高電圧バッテリーの前方部と衝突する現象を無くすことができるようにし、これにより後方ロールマウンティングブラケットによる高電圧バッテリーの損傷及び破損を最大限に予防することができる車両用高電圧バッテリー保護装置を提供する。【解決手段】本発明は、車両のセンターフロア３０の下方に搭載された高電圧バッテリー４０を保護するための装置であって、高電圧バッテリー４０の前方側に位置し、衝突事故の際に、サブフレーム１０に備えられた後方ロールマウンティングブラケット８０と接触し、後方ロールマウンティングブラケット８０との接触時にサブフレーム１０の後方への押圧を抑える押圧防止構造物９０を含むことを特徴とする。【選択図】図６
2020132132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のセンターフロアの下方に搭載された高電圧バッテリーを保護するための装置であって、
前記高電圧バッテリーの前方側に位置し、衝突事故の際に、サブフレームに備えられた後方ロールマウンティングブラケットと接触し、前記後方ロールマウンティングブラケットとの接触時に前記サブフレームの後方への押圧を抑える押圧防止構造物を含むことを特徴とする車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項２】
前記押圧防止構造物が結合される車体クロスメンバーを更に含み、
前記車体クロスメンバーは、車両のフロントフロアに結合され、左右両端がフロントサイドメンバーと連結されるように結合されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項３】
前記車体クロスメンバーに連結され、後方に延伸されるように配置されながら前記センターフロアに結合されたトンネルレインフォースメントパネルを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項４】
前記車体クロスメンバーと前記トンネルレインフォースメントパネルとが連結される部位は、密閉空間を有する閉断面で連結されたことを特徴とする請求項３に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項５】
前記車体クロスメンバーには、後方に延伸されながら前記センターフロアと結合された複数のメンバーサポートが一体に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項６】
前記押圧防止構造物は、
前記車体クロスメンバーに連結され、前方側へ突出したボックス形状の支持部と、
前記支持部の前面をカバーするように結合され、衝突事故による前記サブフレームの後方への押圧時に前記後方ロールマウンティングブラケットと接触するパネル形状の接触部と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項７】
前記支持部の底面と前記接触部の下端とが連結される部位には、多数個のビードが前後方向に延設され、
前記ビードは、前記後方ロールマウンティングブラケットが前記接触部に接触するときに前記支持部の後方への押圧を抑制するように支持力を発揮することを特徴とする請求項６に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項８】
前記支持部の両側面には、縦方向に延伸された陰刻溝がそれぞれ設けられ、
前記陰刻溝は、前記ビードの支持力よりも大きな荷重が前記接触部を介して入力されたときに、前記支持部の後方への押圧が可能となるように前記支持部の変形を誘導することを特徴とする請求項７に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項９】
前記高電圧バッテリーの前方部には、内部に密閉空間を有する閉断面構造の補強構造物が備えられ、
前記補強構造物は、バッテリーケースの左右前方端を連結するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【請求項１０】
前記補強構造物の前方面は、衝突事故時に前記後方ロールマウンティングブラケットの下方移動挙動を誘導するために後方へ傾くように形成されたことを特徴とする請求項９に記載の車両用高電圧バッテリー保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用高電圧バッテリー保護装置に係り、より詳しくは、衝突事故の際に、後方ロールマウンティングブラケットによる高電圧バッテリーの損傷を防止することができる車両用高電圧バッテリー保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題や原油高などの原因で環境対応車への関心が高まっており、環境対応車の一環として、電気エネルギーを利用する電気自動車の開発が加速されている。
電気自動車は、電気モーターを駆動源として使用する車両であって、電気モーターに駆動電力を提供する高電圧バッテリーを必然的に備えられる。
【０００３】
通常、電気自動車の航続距離はバッテリーの容量によって決定され、バッテリーの容量を増大させるためには、バッテリーの外形サイズを大きくするしかない。
高電圧バッテリーをセンターフロアの下方に搭載した車両の場合、航続距離増大の要求に応えるためには、バッテリーの外形サイズを前方側へ広げるしかなく、これにより高電圧バッテリーの前方部とサブフレームの後方部との間の空間が狭くなる。
【０００４】
サブフレームの後方部には、モーター減速機アセンブリが結合される後方ロールマウンティングブラケットが備えられるが、上記のように高電圧バッテリーの前方部とサブフレームの後方部との空間間隔が狭い構造で衝突事故が発生した場合には、サブフレームが後方への押されることによって、後方ロールマウンティングブラケットが高電圧バッテリーの前方部と接触することになり、これにより高電圧バッテリーの前方部が後方ロールマウンティングブラケットとの衝突によって激しく破損するという問題が発生する。
【０００５】
前記背景技術として説明された事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に、既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１８−０１２８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、衝突事故の際に、サブフレームに備えられた後方ロールマウンティングブラケットが移動して、後方ロールマウンティングブラケットが高電圧バッテリーの前方部に衝突する事故を無くすことができるようにし、これにより後方ロールマウンティングブラケットによる高電圧バッテリーの損傷及び破損を最大限に予防することができる車両用高電圧バッテリー保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、車両のセンターフロアの下方に搭載された高電圧バッテリーを保護するための装置であって、前記高電圧バッテリーの前方側に位置し、衝突事故の際に、サブフレームに備えられた後方ロールマウンティングブラケットと接触し、後方ロールマウンティングブラケットとの接触時にサブフレームの後方への押圧を抑える押圧防止構造物を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記押圧防止構造物が結合される車体クロスメンバーを更に含み、前記車体クロスメンバーは、車両のフロントフロアに結合され、左右両端がフロントサイドメンバーと連結されるように結合されたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記車体クロスメンバーに連結され、後方に延伸されるように配置されながらセンターフロアに結合された前記トンネルレインフォースメントパネルを更に含むことを特徴とする。また、前記車体クロスメンバーと前記トンネルレインフォースメントパネルとが連結される部位は、密閉空間を有する閉断面で連結されたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記車体クロスメンバーには、後方に延伸されながらセンターフロアと結合された複数のメンバーサポートが一体に形成されたことを特徴とする。
また、前記押圧防止構造物は、車体クロスメンバーに連結され、前方側へ突出したボックス形状の支持部と、前記支持部の前面をカバーするように結合され、衝突事故によるサブフレームの後方への押圧時に後方ロールマウンティングブラケットと接触するパネル形状の接触部とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記支持部の底面と接触部の下端とが連結される部位には、多数個のビードが前後方向に延設され、前記ビードは後方ロールマウンティングブラケットが接触部に接触するときに支持部の後方への押圧を抑制するように支持力を発揮することを特徴とする。
また、前記支持部の両側面には、縦方向に延伸された陰刻溝がそれぞれ設けられ、前記陰刻溝は、ビードの支持力よりも大きな荷重が接触部を介して入力されたときに、支持部の後方への押圧が可能となるように支持部の変形を誘導することを特徴とする。
【００１３】
また、前記高電圧バッテリーの前方部には、内部に密閉空間を有する閉断面構造の補強構造物が備えられ、前記補強構造物は、バッテリーケースの左右前方端を連結するように構成されたことを特徴とする。
また、前記補強構造物の前方面は、衝突事故の際に後方ロールマウンティングブラケットの下方移動を誘導するために後方へ傾くように形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車両用高電圧バッテリー保護装置は、高電圧バッテリーの前方側に押圧防止構造物が配置された構成であって、衝突事故の際に押圧防止構造物を用いて後方ロールマウンティングブラケットの移動経路を下方に誘導することができ、これにより後方ロールマウンティングブラケットが高電圧バッテリーの前方部と衝突する事故を予防することができ、その結果として、後方ロールマウンティングブラケットによる高電圧バッテリーの損傷及び破損を予防することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る車両用高電圧バッテリー保護装置を備えた電気自動車の底面図である。
【図２】本発明に係る押圧防止構造物が設置された車両の下部を示す図である。
【図３】図１における押圧防止構造物が設置された部位の断面図である。
【図４】図１における押圧防止構造物が設置された部位の斜視図である。
【図５】本発明に係る補強構造物を説明するための車両の下部を示す図である。
【図６】衝突事故時の作動状態を説明するための図である。
【図７】衝突事故時の作動状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な一実施形態に係る車両用高電圧バッテリー保護装置について説明する。
図１〜図５に示すように、電気自動車の場合、フロント側の車体メンバー２０の下部に結合されてサブフレーム１０が設置され、サブフレーム１０の後方側に位置するセンターフロア３０の下部に高電圧バッテリー４０が装着される。
【００１７】
サブフレーム１０には、モーター減速機アセンブリ５０が三点支持構造によって設置される。三点支持構造は、前方側に位置する２つの前方ロール６０、６０、及び後方側に位置する１つの後方ロール７０による結合構造を意味する。
【００１８】
即ち、サブフレーム１０を構成するフロントクロスメンバー１１には２つの前方ロールマウンティングブラケットが備えられ、２つの前方ロールマウンティングブラケットには前方ロール６０、６０がそれぞれ結合され、２つの前方ロール６０、６０がモーター減速機アセンブリ５０の前方側に結合される。
【００１９】
また、サブフレーム１０を構成するリアクロスメンバー１２には１つの後方ロールマウンティングブラケット８０が備えられ、後方ロールマウンティングブラケット８０には後方ロール７０が結合され、１つの後方ロール７０がモーター減速機アセンブリ５０の後方側に結合されるので、モーター減速機アセンブリ５０は、２つの前方ロール６０、６０及び１つの後方ロール７０を介してサブフレーム１０に三点支持構造として設置される。
【００２０】
後方ロールマウンティングブラケット８０の後方側に高電圧バッテリー４０が位置し、後方ロールマウンティングブラケット８０と高電圧バッテリー４０との離隔距離が狭いため、衝突事故の際にサブフレーム１０の後方への移動により後方ロールマウンティングブラケット８０と高電圧バッテリー４０の前方部とが衝突すると、高電圧バッテリー４０が損傷及び破損するという問題が発生するので、本発明に係る実施形態は、衝突事故の際に後方ロールマウンティングブラケット８０による高電圧バッテリー４０の損傷及び破損を予防することができる構造を備えることを特徴とする。
【００２１】
即ち、本発明に係る実施形態は、高電圧バッテリー４０の前方側に位置し、衝突事故の際に、サブフレーム１０に備えられた後方ロールマウンティングブラケット８０と接触し、後方ロールマウンティングブラケット８０との接触時にサブフレーム１０の後方への押圧を抑止する押圧防止構造物９０を含む。
【００２２】
衝突事故が発生してサブフレーム１０が後方に押されると、サブフレーム１０の後方に備えられた後方ロールマウンティングブラケット８０が一緒に後方に押され、この際、後方ロールマウンティングブラケット８０が押圧防止構造物９０と接触することにより、サブフレーム１０の後方への押圧を最大限に抑制することができるようにするのである。
【００２３】
また、本発明は、押圧防止構造物９０が結合される車体クロスメンバー１１０、及び車体クロスメンバー１１０に連結され、後方に延伸されて配置され、センターフロア３０に結合されたトンネルレインフォースメントパネル１２０を更に含む。
車体クロスメンバー１１０は、車両のフロントフロア１３０に結合されると共にその左右両端がフロントサイドメンバー１４０と連結される。
【００２４】
衝突事故によりサブフレーム１０が後方に押され、後方ロールマウンティングブラケット８０が押圧防止構造物９０と衝突すると、押圧防止構造物９０から発生した衝突エネルギーは、車体クロスメンバー１１０を介してフロントサイドメンバー１４０へ伝達及び分散され、且つトンネルレインフォースメントパネル１２０を介してセンターフロア３０側へも伝達及び分散されるので、衝突エネルギーの効果的な分散によって耐久性の向上を図ることができる。
【００２５】
一方、車体クロスメンバー１１０とトンネルレインフォースメントパネル１２０とが連結される部位は、密閉空間１５０を有する閉断面で連結されるので、閉断面の密閉空間１５０を介して衝突エネルギーに対するより強固な構造を備えることができる。
車体クロスメンバー１１０には、後方に延伸されながらセンターフロア３０と結合される複数のメンバーサポート１１１が一体に形成される。
【００２６】
複数のメンバーサポート１１１は、トンネルレインフォースメントパネル１２０の左右側でトンネルレインフォースメントパネル１２０と平行するように設置され、複数のメンバーサポート１１１は、衝突事故の際に車体クロスメンバー１１０へ伝達された衝突エネルギーをセンターフロア３０側へ伝達及び分散させる役割を果たし、これにより耐久性の向上を図ることができる。
【００２７】
押圧防止構造物９０は、車体クロスメンバー１１０に連結され、前方側へ突出したボックス形状の支持部９１と、前記支持部９１の前面をカバーするように結合され、衝突事故によるサブフレーム１０の後方への押圧時に後方ロールマウンティングブラケット８０と接触するパネル形状の接触部９２と、を含む。
【００２８】
ここで、支持部９１の底面９１ａと接触部９２の下端とが連結される部位には、多数のビード９３が前後方向に延設されるが、前記ビード９３は、衝突事故により後方ロールマウンティングブラケット８０が接触部９２と接触するときに支持部９１の後方への押圧を抑制するように支持力を発揮する役割を果たし、これにより後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部と衝突する現象を予防することができる。
【００２９】
また、支持部９１の両側面９１ｂには、縦方向に延びた陰刻溝９４がそれぞれ設けられるが、前記陰刻溝９４は、ビード９３の支持力よりも大きな荷重が接触部９２を介して入力されるときに支持部９１の崩壊による後方への押圧が可能となるように支持部９１の変形を誘導する役割を果たし、これにより衝突エネルギーをより効果的に吸収することができる。
【００３０】
また、本発明に係る実施形態は、内部に密閉空間１６０を有する閉断面構造の補強構造物１７０が高電圧バッテリー４０の前方部に位置するように備えられるが、前記補強構造物１７０は、横方向に配置され、左右両端が高電圧バッテリー４０を構成するバッテリーケース４１の左右前方端を連結するように構成される。
【００３１】
閉断面の密閉空間１６０を備えた補強構造物１７０を介して、高電圧バッテリー４０の前方部は、衝突エネルギーに対してより強固な構造を備えることができる。
【００３２】
また、補強構造物１７０の前方面１７１は、衝突事故の際に後方ロールマウンティングブラケット８０の下方移動を誘導することができるようにするために、後方側へ傾くように形成された構造であり、これにより、衝突事故の際に後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部と直接に衝突する現象を予防することができる。
以下、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３３】
図６は、衝突事故時の作動状態を説明するための図である。
図６に示すように、走行中に衝突事故が発生した場合、サブフレーム１０が後方に押され（矢印Ｍ１）、サブフレーム１０に備えられた後方ロールマウンティングブラケット８０も一緒に後方に押され（矢印Ｍ２）、この時、後方ロールマウンティングブラケット８０が押圧防止構造物９０の接触部９２と接触しながら衝突する。
【００３４】
後方ロールマウンティングブラケット８０が押圧防止構造物９０と衝突すると、押圧防止構造物９０から発生した衝突エネルギーは、車体クロスメンバー１１０を介してフロントサイドメンバー１４０へ伝達及び分散され、且つ、トンネルレインフォースメントパネル１２０を介してセンターフロア３０側へ伝達及び分散され、且つ、複数のメンバーサポート１１１を介してセンターフロア３０側へ伝達及び分散されるので、衝突エネルギーの効果的な分散によって耐久性の向上を図ることができる。
【００３５】
車体クロスメンバー１１０とトンネルレインフォースメントパネル１２０とが連結された部位に形成された閉断面の密閉空間１５０を介して、衝突エネルギーに対する支持力を発揮することができるが、これにより車体クロスメンバー１１０の急激な崩壊を防止することができるので、耐久性の向上を図ることができる。
【００３６】
図７は、衝突事故時の作動状態を説明するための図である。
後方ロールマウンティングブラケット８０が押圧防止構造物９０と衝突するとき、ボックス構造の支持部９１及び複数のビード９３は、衝突エネルギーに対する支持力を発揮して支持部９１の急激な崩壊現象を予防し、支持部９１及びビード９３が支持力を発揮する間に、サブフレーム１０は図７のようにせん断変形を発生しながら衝突エネルギーを軽減させる。
【００３７】
しかし、図７に示すように、衝突エネルギーが過度な場合、サブフレーム１０のせん断変形が発生しても、サブフレーム１０は後方に押され続け、これにより、ビード９３の支持力よりも大きな荷重が、接触部９２に接触した後方ロールマウンティングブラケット８０を介して押圧防止構造物９０に付加されることにより、押圧防止構造物９０は陰刻溝９４を基準に支持部９１が崩壊しながら支持部９１が後方に押される変形が発生する。
【００３８】
このように陰刻溝９４による支持部９１の変形が発生すると、支持部９１の変形を介して衝突エネルギーをより効果的に吸収することができ、特に支持部９１の変形時に接触部９２に接触した後方ロールマウンティングブラケット８０の移動経路を図６の矢印Ｍ３の如く下方に誘導することができることにより、後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部を打撃する現象を予防することができ、これにより後方ロールマウンティングブラケット８０による、高電圧バッテリー４０の損傷及び破損を予防することができる。
また、支持部９１の変形により、下方に移動する後方ロールマウンティングブラケット８０が補強構造物１７０と接触する現象が発生することもあるので、閉断面の密閉空間１６０を備えた補強構造物１７０によって衝突エネルギーに対する支持力を発揮することができることにより、後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部に直接衝突する現象を予防することができる。
【００３９】
また、補強構造物１７０の前方面１７１が後方側へ傾くように変形されることにより、後方ロールマウンティングブラケット８０の移動経路を更に一段と下方に誘導することができる（図６の矢印Ｍ４）、これにより、後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部に直接衝突する現象を更に予防することができる。
【００４０】
以上説明したように、本発明に係る実施形態は、高電圧バッテリー４０の前方側に配置された押圧防止構造物９０を用いて衝突事故の際に後方ロールマウンティングブラケット８０の移動経路を下方に誘導することができ、これにより、後方ロールマウンティングブラケット８０が高電圧バッテリー４０の前方部に衝突する現象を予防することができ、その結果、後方ロールマウンティングブラケット８０による高電圧バッテリー４０の損傷及び破損を予防することができるという利点がある。
【００４１】
本発明は、特定の実施形態について図示及び説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を逸脱することなく、本発明に多様な改良及び変形を加え得るのは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。
【符号の説明】
【００４２】
１０    サブフレーム
１１    フロントクロスメンバー
１２    リアクロスメンバー
２０    車体メンバー
３０    センターフロア
４０    高電圧バッテリー
５０    モーター減速機アセンブリ
６０    前方ロール
７０    後方ロール
８０    後方ロールマウンティングブラケット
９０    押圧防止構造物
９１    支持部
９２    接触部
９３    ビード
９４    陰刻溝
１１０    車体クロスメンバー
１１１    メンバーサポート
１２０    トンネルレインフォースメントパネル
１３０    フロントフロア
１４０    フロントサイドメンバー
１５０、１６０    密閉空間
１７０      補強構造物
【図１】
2020132132.tif 000003
【図２】
2020132132.tif 000004
【図３】
2020132132.tif 000005
【図４】
2020132132.tif 000006
【図５】
2020132132.tif 000007
【図６】
2020132132.tif 000008
【図７】
2020132132.tif 000009