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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-29
(54)【発明の名称】バッテリケースのクロスメンバ及びバッテリケース
(51)【国際特許分類】
H01M 50/242 20210101AFI20241022BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20241022BHJP
H01M 50/224 20210101ALI20241022BHJP
B60K 1/04 20190101ALI20241022BHJP
【ＦＩ】
H01M50/242
H01M50/249
H01M50/224
B60K1/04 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522129
(86)(22)【出願日】2022-11-03
(85)【翻訳文提出日】2024-04-11
(86)【国際出願番号】 KR2022017115
(87)【国際公開番号】W WO2023080669
(87)【国際公開日】2023-05-11
(31)【優先権主張番号】10-2021-0151420
(32)【優先日】2021-11-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522492576
【氏名又は名称】ポスコ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】ジュン、 チャン－ギュン
(72)【発明者】
【氏名】パク、 ジェ－ホン
(72)【発明者】
【氏名】チャ、 ミュン―ファン
(72)【発明者】
【氏名】ウィー、 サン－クォン
【テーマコード（参考）】
3D235
5H040
【Ｆターム（参考）】
3D235BB07
3D235EE63
3D235HH26
5H040AA01
5H040AA14
5H040AS07
5H040AT06
5H040AY05
5H040AY10
5H040CC13
5H040CC20
5H040JJ02
5H040LL01
5H040NN01
(57)【要約】
本発明は、第１フレーム部；第２フレーム部；及び上記第１フレーム部と上記第２フレーム部との間に配置され、上記第１フレーム部と上記第２フレーム部とを連結する連結フレーム部；を含み、上記連結フレーム部は、上記第１フレーム部及び上記第２フレーム部とは異なる素材で構成されるバッテリケースのクロスメンバを提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１フレーム部と、第２フレーム部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に配置され、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結フレーム部と
を含み、
前記連結フレーム部は、前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部とは異なる素材で構成される、バッテリケースのクロスメンバ。
【請求項2】
前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部は第１素材で構成され、前記連結フレーム部は前記第１素材とは異なる第２素材で構成される、請求項１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項3】
前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、及び前記連結フレーム部は金属素材で構成され、前記連結フレーム部は、前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部に比べて比重が小さいことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項4】
前記第１フレーム部の第１厚さ及び前記第２フレーム部の第２厚さは、前記連結フレーム部の第３厚さより薄いことを特徴とする、請求項３に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項5】
前記第１フレーム部及び前記第２フレーム部は鋼材で構成され、前記連結フレーム部はアルミニウム素材又はアルミニウム合金素材で構成される、請求項１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項6】
前記連結フレーム部は、連結本体と、
前記連結本体の一側に形成され、前記第１フレーム部の一側が挿入される第１挿入溝と、
前記連結本体の他側に形成され、前記第２フレーム部の一側が挿入される第２挿入溝と
を含む、請求項１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項7】
前記第１フレーム部の上下方向の長さは、前記第２フレーム部の上下方向の長さより長く、前記第１挿入溝の第１深さは、前記第２挿入溝の第２深さより大きいことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項8】
前記連結本体は「Ｈ字型」の断面を含む、請求項６に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項9】
前記第１フレーム部は、前記第１挿入溝に下部が挿入され、「Ｕ字型」の断面を含む第１フレーム本体と、
前記第１フレーム本体の上側においてそれぞれ前記第１フレーム本体の設置幅から外れる方向に延長形成される一対の第１フランジと
を含む、請求項６に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項10】
前記第１フレーム本体及び前記一対の第１フランジは、単一の板材が多段に折り曲げられて形成される、請求項９に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項11】
前記第２フレーム部は、前記第２挿入溝に上部が挿入され、「逆Ｕ字型」の断面を含む第２フレーム本体と、
前記第２フレーム本体の下側においてそれぞれ前記第２フレーム本体の設置幅から外れる方向に延長形成される一対の第２フランジと
を含む、請求項６に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項12】
前記第２フランジは、前記第２フレーム本体の下側から外側に延長形成される第２－１水平板と、
前記第２－１水平板と交差し、前記第２－１水平板から下側に延長形成される第２垂直板と、
前記第２垂直板と交差し、前記第２垂直板の下側から外側に延長形成される第２－２水平板と
を含む、請求項１１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項13】
前記第２フランジは、前記第２フレーム本体の第２側面板の方向に開放された「コ字型」の断面を有し、前記第２側面板と共に閉断面を形成する第２補強部材と、
前記第２補強部材から折り曲げられて前記第２側面板と接するように平行に配置された状態で、前記第２側面板と接合される第２接合板と
を含む、請求項１１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項14】
前記第２フレーム本体及び前記一対の第２フランジは、単一の板材が多段に折り曲げられて形成される、請求項１１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項15】
前記第１フレーム部と、前記第２フレーム部と、前記連結フレーム部とを貫通して締結される締結部をさらに含む、請求項１に記載のバッテリケースのクロスメンバ。
【請求項16】
縁部分を囲むように設置されるサイドメンバと、左右方向に延長形成されて前記サイドメンバの対向する側面部材を連結し、前後方向に複数個が離隔して設置される請求項１から１５のいずれか一項に記載のクロスメンバと
を含む、バッテリケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリケースのクロスメンバ及びバッテリケースに関する。
【背景技術】
【0002】
この部分に述べられた内容は、単に本発明に対する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成するものではないことを明らかにする。
【0003】
電気自動車のバッテリケースは、車両を運行する際に発生する外部衝撃からバッテリセルを保護する役割を果たす。車両の前後方衝突の場合、車体部品がバッテリケース前後に積み重ねられており、比較的衝突に備えやすい。しかし、側面衝突の場合、車体のシルサイド（Ｓｉｌｌ Ｓｉｄｅ）以外には保護構造がなく、バッテリケース自体が側面衝突に対して強く抵抗できるように設計されなければならない。
【0004】
バッテリケースの構造部品のうち、側面衝突に対応する代表的な部材としてサイドフレーム及びクロスメンバがある。サイドフレームは、バッテリケースの側面縁としての役割を果たすとともに、衝突に一次的に抵抗する部材である。クロスメンバはサイドフレームと直角をなし、バッテリケースの内部を横切る。クロスメンバは主にバッテリモジュールとモジュールの間に配置され、サイドフレームを支える役割を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国登録特許第１０－０８１８０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、一側面として、バッテリケースの軽量化を達成しながら耐衝突性能を向上させることができるバッテリケースのクロスメンバ及びバッテリケースを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記のような目的を達成するための一側面として、本発明は、第１フレーム部；第２フレーム部；及び上記第１フレーム部と上記第２フレーム部との間に配置され、上記第１フレーム部と上記第２フレーム部とを連結する連結フレーム部；を含み、上記連結フレーム部は、上記第１フレーム部及び上記第２フレーム部とは異なる素材で構成されるバッテリケースのクロスメンバを提供する。
【0008】
上記第１フレーム部及び上記第２フレーム部は第１素材で構成され、上記連結フレーム部は上記第１素材とは異なる第２素材で構成されることができる。
【0009】
上記第１フレーム部、上記第２フレーム部及び上記連結フレーム部は金属素材で構成され、上記連結フレーム部は、上記第１フレーム部及び上記第２フレーム部に比べて比重が小さくてもよい。
【0010】
好ましくは、上記第１フレーム部の第１厚さ及び上記第２フレーム部の第２厚さは、上記連結フレーム部の第３厚さより薄くてもよい。
【0011】
上記第１フレーム部及び上記第２フレーム部は鋼材で構成され、上記連結フレーム部はアルミニウム素材又はアルミニウム合金素材で構成されることができる。
【0012】
上記連結フレーム部は、連結本体；上記連結本体の一側に形成され、上記第１フレーム部の一側が挿入される第１挿入溝；及び上記連結本体の他側に形成され、上記第２フレーム部の一側が挿入される第２挿入溝；を含むことができる。
【0013】
上記第１フレーム部の上下方向の長さは、上記第２フレーム部の上下方向の長さより長く、上記第１挿入溝の第１深さは、上記第２挿入溝の第２深さより大きくてもよい。
【0014】
上記連結本体は、「Ｈ字型」の断面を含むバッテリケースのクロスメンバ。
【0015】
上記第１フレーム部は、上記第１挿入溝に下部が挿入され、「Ｕ字型」の断面を含む第１フレーム本体；及び上記第１フレーム本体の上側においてそれぞれ上記第１フレーム本体の設置幅から外れる方向に延長形成される一対の第１フランジ；を含むことができる。
【0016】
上記第１フレーム本体及び上記一対の第１フランジは、単一の板材が多段に折り曲げられて形成されることができる。
【0017】
上記第２フレーム部は、上記第２挿入溝に上部が挿入され、「逆Ｕ字型」の断面を含む第２フレーム本体；及び上記第２フレーム本体の下側においてそれぞれ上記第２フレーム本体の設置幅から外れる方向に延長形成される一対の第２フランジ；を含むことができる。
【0018】
上記第２フランジは、上記第２フレーム本体の下側から外側に延長形成される第２－１水平板；上記第２－１水平板と交差し、上記第２－１水平板から下側に延長形成される第２垂直板；及び上記第２垂直板と交差し、上記第２垂直板の下側から外側に延長形成される第２－２水平板；を含むことができる。
【0019】
上記第２フランジは、上記第２フレーム本体の第２側面板方向に開放された「コ字型」の断面を有し、上記第２側面板と共に閉断面を形成する第２補強部材；及び上記第２補強部材から折り曲げられて上記第２側面板と接するように平行に配置された状態で、上記第２側面板と接合される第２接合板；を含むことができる。
【0020】
上記第２フレーム本体及び上記一対の第２フランジは、単一の板材が多段に折り曲げられて形成されることができる。
【0021】
上記第１フレーム部、上記第２フレーム部及び上記連結フレーム部を貫通して締結される締結部；をさらに含むことができる。
【0022】
上記のような目的を達成するための他の一側面として、本発明は、縁部分を囲むように設置されるサイドメンバ；及び左右方向に延長形成され、上記サイドメンバの対向する側面部材を連結し、前後方向に複数個が離隔して設置される前述のクロスメンバ；を含むバッテリケースを提供する。
【発明の効果】
【0023】
本発明の一実施例によれば、バッテリケースの軽量化を達成しながら耐衝突性能を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第１実施例によるクロスメンバを示す斜視図である。
【図5】本発明の第２実施例によるクロスメンバの断面図である。
【図6】本発明の第３実施例によるクロスメンバを示す斜視図である。
【図8】本発明の第１実施例によるクロスメンバ及び本発明の比較例によるクロスメンバの荷重性能に対する数値解析図である。
【図9】本発明の第１実施例によるクロスメンバ及び本発明の比較例によるクロスメンバの荷重性能（縦軸：圧縮強度、単位‐ＫＮ、横軸：時間、単位‐ｍｓ）を比較した図である。
【図10】本発明のバッテリケースを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な異なる形態に変形することができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図面における要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張することができる。
【0026】
【0027】
【0028】
本発明の第１実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００、及び連結フレーム部３００を含むことができる。
【0029】
第１フレーム部１００は上側に配置されることができる。
【0030】
第２フレーム部２００は下側に配置され、バッテリケースの下部板が結合することができる。
【0031】
連結フレーム部３００は、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００との間に配置され、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００とを連結することができる。
【0032】
第１フレーム部１００、連結フレーム部３００、第２フレーム部２００が上下方向Ｄ１に配置され、連結フレーム部３００が第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００の間を連結することができる。
【0033】
連結フレーム部３００の挿入溝に第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００が挿入された状態で互いに結合することができる。
【0034】
第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００は、連結フレーム部３００に形成された挿入溝に挿入された状態で連結されることができ、作業者が挿入という簡易な方式により部材を配置した状態で連結することができ、現場での作業性を改善できる効果がある。
【0035】
連結フレーム部３００は、第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００とは異なる素材で構成されることができる。
【0036】
ここで、他の素材とは、鋼材とアルミニウムのように素材を異ならせることを意味する。
【0037】
第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００は同じ素材で構成されることができる。
【0038】
一例として、第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００が鋼材で構成され、第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００が強度の異なる鋼材で構成される場合は、同じ素材で構成されるものと見なすことができる。
【0039】
もちろん、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００が鋼材で構成され、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００の強度が同じであってもよいことは言うまでもない。
【0040】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、連結フレーム部３００と第１、２フレーム部を異なる素材で構成して、バッテリケースのクロスメンバ１０の強度を十分に確保しながらバッテリケースのクロスメンバ１０を軽量化することができる効果がある。
【0041】
バッテリケースのクロスメンバ１０は圧縮応力を支持し、バッテリケースに設置されるバッテリモジュール（図示せず）を支持することができる。
【0042】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００及び連結フレーム部３００が別途作製され、分解組立が可能であるように構成されることができる。
【0043】
一例として、バッテリケースのクロスメンバ１０は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００、及び連結フレーム部３００が着脱可能に結合することができる。
【0044】
第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００は第１素材で構成され、連結フレーム部３００は第１素材とは異なる第２素材で構成されることができる。
【0045】
第１素材と第２素材は金属素材であり、第１素材は第２素材に比べて比重が大きくてもよい。
【0046】
一例として、第１素材は第２素材よりも比重が大きくてもよい。
【0047】
第１フレーム部１００、第２フレーム部２００及び連結フレーム部３００は金属素材で構成され、連結フレーム部３００は第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００に比べて比重が小さくてもよい。
【0048】
第１フレーム部１００の第１厚さＴ１及び第２フレーム部２００の第２厚さＴ２は、連結フレーム部３００の第３厚さＴ３より薄くてもよい。
【0049】
バッテリケースのクロスメンバ１０の圧縮強度を増加させるためには、適用された素材の強度を増加させるか、又は素材の厚さを増加させることができる。
【0050】
比重の大きい第１素材で構成された第１、２フレーム部の厚さを厚くする場合、重量が過度になる可能性がある。したがって、比重の小さい第２素材で構成された連結フレームの厚さを厚くすることで、重量に対する圧縮強度を向上させることができる。
【0051】
バッテリケースのクロスメンバ１０は圧縮荷重を受けるため、バッテリケースのクロスメンバ１０に厚い部材を使用するほど、初期の強度向上に有利であり得る。しかし、比重の大きい素材を厚くする場合には、バッテリケースのクロスメンバ１０の重量が過大になる可能性があるという問題点がある。
【0052】
したがって、連結フレーム部３００に比重が相対的に小さい第２素材を適用し、厚さを厚くして重量に対する圧縮強度を向上させ、比重の大きい第１素材で構成された第１、２フレーム部の厚さを薄くして圧縮強度を十分に確保しながら重量を低減できる効果がある。
【0053】
第１フレーム部１００は、第１厚さＴ１を有する第１ブランクで構成され、第２フレーム部２００は、第２厚さＴ２を有する第２ブランクで構成されることができる。
【0054】
一例として、第１ブランクの第１厚さＴ１と第２ブランクの第２厚さＴ２は同じであってもよい。
【0055】
第１ブランクと第２ブランクは板材で構成され、第１フレーム部１００は第１ブランクを多段に折り曲げて形成することができ、第２フレーム部２００は第２ブランクを多段に折り曲げて形成することができる。
【0056】
連結フレーム部３００は、第３厚さＴ３を有する第３ブランクで構成されることができる。
【0057】
第１フレーム部１００及び第２フレーム部２００は鋼材で構成され、連結フレーム部３００はアルミニウム素材又はアルミニウム合金素材で構成されることができる。
【0058】
一例として、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００は鋼材で構成され、同じ鋼種で構成されてもよい。
【0059】
他の一例として、第１フレーム部１００と第２フレーム部２００は鋼材で構成され、強度が異なる他の鋼種で構成されてもよい。
【0060】
バッテリケースのクロスメンバ１０等の構造部材が外部衝撃を受けると、局部的に圧縮を受け、崩壊し始めながら曲げなどの様々な変形が発生する可能性がある。
【0061】
構造部材が圧縮を受けてから時間が経つと、力のバランスが崩れて特定部位に座屈が発生するが、この地点を塑性ヒンジといい、塑性ヒンジが発生すると、構造部材はもはや構造材としての役割を果たせずに崩れる可能性がある。
【0062】
したがって、初期圧縮に対する抵抗を高めるためには、塑性ヒンジの発生時点をできるだけ遅らせる必要があり、塑性ヒンジを遅らせるためには、強度と厚さを増加させなければならず、特に厚さを増加させることが有利であり得る。
【0063】
アルミニウム素材の場合、比重が低いため、厚さを厚く適用してもよいことから、圧縮応力の抵抗には非常に有利であり得るが、鋼材に比べて高価であり、製造コストが大きく増加するという問題点がある。
【0064】
鋼材（鉄鋼材）の衝突による変形が進行すると、圧縮だけでなく曲げ、引張などの様々なモードの荷重がかかるが、このときは強度の高い鋼材がより有利であり得る。
【0065】
但し、鋼材（鉄鋼材）の場合、重量が高く高強度の博物化された素材を適用するため、厚さが非常に薄くて圧縮に対する抵抗性が低く、塑性ヒンジがすぐに発生する可能性がある。
【0066】
バッテリケースの評価時には、変形があまり起こらない初期変形で評価が行われ、このときは主に圧縮がかかる。したがって、アルミニウムなどの低比重素材を用いて厚さを厚くすると有利であり、これは、バッテリケースが主にアルミニウムで製造される重要な理由の一つである。
【0067】
第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０は、アルミニウム素材の利点及び鋼材の利点の両方を活かして材料の効率性を極大化することができる。
【0068】
圧縮がかかる箇所には主にアルミニウム素材を配置し、引張など、その他の応力がかかる部材には鋼材を配置することができる。
【0069】
第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０は、１００％アルミニウム素材で構成された場合に比べて、素材コストを大幅に削減（通常、７０％程度削減される）することができる。
【0070】
第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０は組み立てコストが多少増加する可能性があるが、１００％アルミニウム素材で構成された場合に比べて素材コストの削減がはるかに大きく、バッテリケースのクロスメンバ１０全体の製造コストを大きく削減することができる効果がある。
【0071】
連結フレーム部３００は、連結本体３１０、第１挿入溝３３０及び第２挿入溝３５０を含むことができる。
【0072】
第１挿入溝３３０は連結本体３１０の一側に形成され、第１フレーム部１００の一側が挿入されることができる。
【0073】
第２挿入溝３５０は連結本体３１０の他側に形成され、第２フレーム部２００の一側が挿入されることができる。
【0074】
第１フレーム部１００の第１フレーム本体１１０が第１挿入溝３３０に挿入され、第１フレーム部１００の第１フレーム本体１１０が第１挿入溝３３０に挿入された状態で、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００、及び連結フレーム部３００が結合することができる。
【0075】
第１挿入溝３３０は、上側が開放された「Ｕ字型」に形成され、第２挿入溝３５０は、下部が開放された「逆Ｕ字型」に形成されることができる。
【0076】
第１フレーム部１００は、第１挿入溝３３０に挿入される反対方向に開放された第１開放区間１５０が形成され、第２フレーム部２００は第２挿入溝３５０に挿入される反対方向に開放された第２開放区間２５０が形成されることができる。
【0077】
第１フレーム部１００の上下方向Ｄ１の長さは第２フレーム部２００の上下方向Ｄ１の長さより長く、第１挿入溝３３０の第１深さＨ１は第２挿入溝３５０の第２深さＨ２より大きくてもよい。
【0078】
これにより、上下方向Ｄ１に長い長さを有する第１フレーム部１００が第１挿入溝３３０に安定的に収容されながら設置されることができる。
【0079】
もちろん、第１フレーム部１００の上下方向Ｄ１の長さと第２フレーム部２００の上下方向Ｄ１の長さとが同等である場合、第１挿入溝３３０の第１深さＨ１は、第２挿入溝３５０の第２深さＨ２と同等であってもよいことは言うまでもない。
【0080】
連結本体３１０は「Ｈ字型」の断面を含むことができる。
【0081】
連結本体３１０は、連結板３１１及び一対の連結側面板３１３を含むことができる。
【0082】
一対の連結側面板３１３が連結板３１１を挟んで左右方向Ｄ２に連結されることで連結本体３１０は「Ｈ字型」の断面を形成することができる。連結板３１１は、一対の連結側面板３１３の上下方向Ｄ１の中央部分を連結することができる。
【0083】
連結本体３１０は、連結板３１１及び一対の連結側面板３１３以外に、追加の構成を含んでもよいことは言うまでもない。
【0084】
第１フレーム部１００は、第１フレーム本体１１０及び一対の第１フランジ１３０を含むことができる。
【0085】
第１フレーム本体１１０は、第１挿入溝３３０に下部が挿入され、「Ｕ字型」の断面を含むことができる。
【0086】
第１フレーム本体１１０は、第１挿入板１１３及び一対の第１側面板１１１を含むことができる。
【0087】
第１挿入板１１３は、第１フレーム本体１１０が第１挿入溝３３０に挿入された状態で、連結フレーム部３００の連結板３１１と対向するように配置されることができる。一例として、第１挿入板１１３と連結板３１１とは互いに接して配置されることができ、第１挿入板１１３と連結板３１１とは面接触することができる。
【0088】
第１側面板１１１は、第１挿入板１１３の左右方向Ｄ２の両側端部において上側に交差するように延長形成されることができる。
【0089】
第１側面板１１１と連結側面板３１３とは互いに接して配置されてもよい。第１側面板１１１と連結側面板３１３とは面接触することができる。
【0090】
第１フランジ１３０は、第１フレーム本体１１０の上側においてそれぞれ第１フレーム本体１１０の設置幅から外れる方向に延長形成されることができる。
【0091】
第１フレーム本体１１０及び一対の第１フランジ１３０は、単一の板材が多段に折り曲げられて形成されることができる。
【0092】
第２フレーム部２００は、第２フレーム本体２１０及び一対の第２フランジ２３０を含むことができる。
【0093】
第２フレーム本体２１０は、第２挿入溝３５０に上部が挿入され、「逆Ｕ字型」の断面を含むことができる。
【0094】
第２フレーム本体２１０は、第２挿入板２１３及び一対の第２側面板２１１を含むことができる。
【0095】
第２挿入板２１３は、第２フレーム本体２１０が第２挿入溝３５０に挿入された状態で、連結フレーム部３００の連結板３１１と対向するように配置されることができる。一例として、第２挿入板２１３と連結板３１１とは互いに接して配置されてもよい。第２挿入板２１３と連結板３１１とは面接触することができる。
【0096】
第２側面板２１１は、第２挿入板２１３の左右方向Ｄ２の両側端部において下側に交差するように延長形成されることができる。
【0097】
第２側面板２１１と連結側面板３１３とは互いに接して配置されてもよい。第２側面板２１１と連結側面板３１３とは面接触することができる。
【0098】
第２側面板２１１は、バッテリモジュールを容易に挿入できるように、垂直方向から１～２度程度外側に広がるように形成されることができる。
【0099】
第２フランジ２３０は、第２フレーム本体２１０の下側においてそれぞれ第２フレーム本体２１０の設置幅から外れる方向に延長形成されることができる。
【0100】
第２フランジ２３０は、バッテリケースの下部板と連結されることができる。
【0101】
第２フランジ２３０は、第２－１水平板２３１、第２垂直板２３２、及び第２－２水平板２３３を含むことができる。
【0102】
第２－１水平板は、第２フレーム本体２１０の下側から外側に延長形成されることができる。
【0103】
第２垂直板２３２は、第２－１水平板２３１と交差し、第２－１水平板２３１から下側に延長形成されることができる。
【0104】
第２－２水平板２３３は、第２垂直板２３２と交差し、第２垂直板２３２の下側から外側に延長形成されることができる。
【0105】
第２－２水平板２３３にバッテリケースの下部板が連結されることができる。
【0106】
他の一例として、第２－２水平板２３３は、第２垂直板２３２と交差し、第２垂直板２３２から内側に交差する方向に延長形成されることができる（図８の（ｂ）参照）。
【0107】
以下、図５を参照して、本発明の第２実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０に含まれた構成要素について具体的に説明する。
【0108】
図５は、本発明の第２実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０の断面図である。
【0109】
第２実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０は、締結部４００の構成要素が採用された点のみが異なり、その他の構成要素は、上述した第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０の構成と同じであってもよい。
【0110】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、締結部４００をさらに含むことができる。
【0111】
締結部４００は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００及び連結フレーム部３００を貫通して締結されることができる。
【0112】
締結部４００は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００及び連結フレーム部３００を貫通して締結されるボルト部材で構成されることができる。
【0113】
具体的に、締結部４００は、第１フレーム部１００の第１挿入板１１３、連結フレーム部３００の連結板３１１、及び第２フレーム部２００の第２挿入板 ２１３を貫通して締結されるボルト部材で構成されることができる。
【0114】
他の一例として、バッテリケースのクロスメンバ１０は、第１フレーム部１００、第２フレーム部２００、及び連結フレーム部３００を溶接接合又は接着材を介して固定されることができる。
【0115】
【0116】
【0117】
第３実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０は、第２フレーム部２００の第２フランジ２３０の構成要素が第１実施例と異なり、残りの構成要素は上述した第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０の構成と同じであってもよい。
【0118】
第２フランジ２３０は、第２補強部材２３５及び第２接合板２３６を含むことができる。
【0119】
第２補強部材２３５は、第２フレーム本体２１０の第２側面板２１１の方向に開放された「コ字型」の断面を有し、第２側面板２１１と共に閉断面を形成することができる。
【0120】
第２接合板２３６は、第２補強部材２３５から折り曲げられて第２側面板２１１と接するように平行に配置された状態で第２側面板２１１と接合されることができる。
【0121】
第２補強部材２３５と第２側面板２１１とは共に四角形状の閉断面を形成することができる。
【0122】
第２フレーム部２００は、第２補強部材２３５及び第２側面板２１１により閉断面を形成することで、剛性を大きく向上させることができる効果がある。
【0123】
第２フレーム部２００は、第２フレーム本体２１０及び一対の第２フランジ２３０を含み、第２接合板２３６が第２側面板２１１とそれぞれ接合されることで２つの閉断面を形成することができる。
【0124】
第２フレーム本体２１０及び一対の第２フランジ２３０は、単一の板材が多段に折り曲げられて形成されることができる。
【0125】
【0126】
図８の（ａ）は、本発明の比較例によるバッテリケースのクロスメンバ１０の荷重性能に対する数値解析図であり、図８の（ｂ）は、本発明の第１実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０の荷重性能に対する数値解析図である。
【0127】
図９は、本発明の比較例によるバッテリケースのクロスメンバ１０と、本発明の第１実施例によるバッテリケースのクロスメンバ１０の荷重性能（縦軸：圧縮強度、単位‐ＫＮ、横軸：時間、単位‐ｍｓ）を比較した図である。
【0128】
本発明の比較例によるバッテリケースのクロスメンバ１０は、第１実施例の第１フレーム部１００と第２フレーム部２００に対応する構成要素を溶接又はボルト締結方式により直接に接合した構造である。
【0129】
そして、第１実施例のバッテリケースのクロスメンバ１０と比較例のバッテリケースのクロスメンバ１０は同等レベルの重量で構成されている。
【0130】
第１実施例の場合、圧縮荷重が１０６ＫＮであり、比較例の場合、圧縮荷重が８４ＫＮであって、第１実施例が比較例に比べて２２ＫＮの圧縮荷重が増加することが分かる。すなわち、第１実施例は、重量を同等レベルに維持しながらも、比較例に比べて圧縮荷重を向上させることができる効果がある。
【0131】
次に、図１０を参照してバッテリケースについて具体的に説明する。
【0132】
図１０は、本発明のバッテリケースを示す斜視図である。
【0133】
本発明の一実施例によるバッテリケースは、サイドメンバ２０及びバッテリケースのクロスメンバ１０を含むことができる。
【0134】
サイドメンバ２０は、縁部分を囲むように設置されることができる。
【0135】
サイドメンバ２０の側面部材２１は前後方向Ｄ３に延長形成され、左右方向Ｄ２に離隔して一対が設置されることができる。
【0136】
サイドメンバ２０には、バッテリケースの上面を形成する上部板が着脱可能に結合することができる。
【0137】
サイドメンバ２０の前後部材２３は左右方向Ｄ２に延長形成され、前後方向Ｄ３に離隔して一対が設置されることができる。前後部材２３は、溶接接合等により接合されて一対の側面部材２１の間を連結することができる。
【0138】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、左右方向Ｄ２に延長形成されてサイドメンバ２０の対向する側面部材２１を連結し、前後方向Ｄ３に複数個が離隔して設置されることができる。
【0139】
バッテリケースのクロスメンバ１０はサイドメンバ２０の内部に設置され、サイドメンバ２０の対向する２つの側面部材２１の間を連結して側面方向から加えられる衝撃に対して主に抵抗するように構成されることができる。
【0140】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、一対の側面部材２１の内側を連結するように設置されることができる。一例として、バッテリケースのクロスメンバ１０と側面部材２１とは溶接接合により連結されてもよい。
【0141】
バッテリケースのクロスメンバ１０は、側面部材２１と交差するように設置されることができる。一例として、バッテリケースのクロスメンバ１０は、側面部材２１と垂直に交差するように設置されてもよい。
【0142】
バッテリケースのクロスメンバ１０には、バッテリケースの底面を形成する下部板が結合することができる。
【0143】
また、本発明のバッテリケースには、前述した様々な実施形態を有するバッテリケースのクロスメンバ１０の様々な実施形態が適用されてもよいことは言うまでもない。
【0144】
したがって、バッテリケースにおいて活用されるバッテリケースのクロスメンバ１０の第１フレーム部１００、第２フレーム部２００、及び連結フレーム部３００などの構成は、既に説明したように、バッテリケースのクロスメンバ１０の構成と同じであるため、これに関する詳細な説明は、重複を避けるために省略する。
【0145】
以上のように、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明である。
【符号の説明】
【0146】
１０：クロスメンバ
２０：サイドメンバ
２１：側面部材
２３：前後部材
１００：第１フレーム部
１１０：第１フレーム本体
１１１：第１側面板
１１３：第１挿入板
１３０：第１フランジ
１５０：第１開放区間
２００：第２フレーム部
２１０：第２フレーム本体
２１１：第２側面板
２１３：第２挿入板
２３０：第２フランジ
２３１：第２－１水平板
２３２：第２垂直板
２３３：第２－２水平板
２３５：第２補強部材
２３６：第２接合板
２５０：第２開放区間
３００：連結フレーム部
３１０：連結本体
３１１：連結板
３１３：連結側面板
３３０：第１挿入溝
３５０：第２挿入溝
４００：締結部
Ｄ１：上下方向
Ｄ２：左右方向
Ｄ３：前後方向
Ｈ１：第１深さ
Ｈ２：第２深さ
Ｔ１：第１厚さ
Ｔ２：第２厚さ
Ｔ３：第３厚さ
２０：サイドメンバ
２１：側面部材
２３：前後部材
１００：第１フレーム部
１１０：第１フレーム本体
１１１：第１側面板
１１３：第１挿入板
１３０：第１フランジ
１５０：第１開放区間
２００：第２フレーム部
２１０：第２フレーム本体
２１１：第２側面板
２１３：第２挿入板
２３０：第２フランジ
２３１：第２－１水平板
２３２：第２垂直板
２３３：第２－２水平板
２３５：第２補強部材
２３６：第２接合板
２５０：第２開放区間
３００：連結フレーム部
３１０：連結本体
３１１：連結板
３１３：連結側面板
３３０：第１挿入溝
３５０：第２挿入溝
４００：締結部
Ｄ１：上下方向
Ｄ２：左右方向
Ｄ３：前後方向
Ｈ１：第１深さ
Ｈ２：第２深さ
Ｔ１：第１厚さ
Ｔ２：第２厚さ
Ｔ３：第３厚さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8(a)】
【図8(b)】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
前記連結本体は、「Ｈ字型」の断面を含むことができる。
【国際調査報告】