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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】2024-07-05
(54)【発明の名称】車両用サイドシル
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/20 20060101AFI20240628BHJP
   B62D 21/15 20060101ALI20240628BHJP
【FI】
B62D25/20 F
B62D21/15 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023578947
(86)(22)【出願日】2022-06-22
(85)【翻訳文提出日】2023-12-21
(86)【国際出願番号】 KR2022008864
(87)【国際公開番号】W WO2023277440
(87)【国際公開日】2023-01-05
(31)【優先権主張番号】10-2021-0083669
(32)【優先日】2021-06-28
(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】イ、 ギュ-ミン
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203BB12
3D203CA02
3D203CA04
3D203CA25
3D203CA29
3D203CA36
3D203CB04
3D203CB07
(57)【要約】
本発明による車両用サイドシルは、中空部を備えるように形成されたサイドシルフレームと、上記中空部を通過して上記中空部を第1中空部及び第2中空部に分割する隔膜部材と、上記第1中空部に位置し、上記サイドシルフレーム及び上記隔膜部材に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第1中空部に閉断面を形成する第1強化フレーム及び上記第2中空部に位置し、上記サイドシルフレーム及び上記隔膜部材に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第2中空部に閉断面を形成する第2強化フレームを含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空部を備えるように形成されたサイドシルフレーム;
前記中空部を通過して前記中空部を第1中空部及び第2中空部に分割する隔膜部材;
前記第1中空部に位置し、前記サイドシルフレーム及び前記隔膜部材に接触して前記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で前記第1中空部に閉断面を形成する第1強化フレーム;及び
前記第2中空部に位置し、前記サイドシルフレーム及び前記隔膜部材に接触して前記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で前記第2中空部に閉断面を形成する第2強化フレーム;を含む、車両用サイドシル。
【請求項2】
前記サイドシルフレーム、前記隔膜部材、前記第1強化フレーム及び前記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは鋼材からなる、請求項1に記載の車両用サイドシル。
【請求項3】
前記サイドシルフレームは、
その内部に前記第1中空部が存在する第1サイドシルフレーム;及び
前記第1サイドシルフレームに接合され、その内部に前記第2中空部が存在する第2サイドシルフレーム;を含む、請求項2に記載の車両用サイドシル。
【請求項4】
前記第1強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、
両端部が折り曲げられて形成され、前記第1サイドシルフレームの内面に接合された複数の第1下部フランジ部;
複数の前記第1下部フランジ部にそれぞれつながり、前記隔膜部材の方向に延びる複数の第1延長部;及び
複数の前記第1延長部につながり、前記隔膜部材に接合された第1上部フランジ部;を含む、請求項3に記載の車両用サイドシル。
【請求項5】
前記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、
両端部が折り曲げられて形成され、前記隔膜部材に接合された複数の第2下部フランジ部;
複数の前記第2下部フランジ部につながり、前記第2サイドシルフレームの方向に延びる複数の第2延長部;及び
複数の前記第2延長部につながり、前記第2サイドシルフレームの内面に接合された第2上部フランジ部;を含む、請求項4に記載の車両用サイドシル。
【請求項6】
前記第1上部フランジ部は、
前記隔膜部材と一定区間連続して接触して前記隔膜部材に接合された、請求項5に記載の車両用サイドシル。
【請求項7】
前記第2上部フランジ部は、
前記第2サイドシルフレームと一定区間連続して接触して前記第2サイドシルフレームに接合された、請求項5に記載の車両用サイドシル。
【請求項8】
前記第1強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、
両端部が折り曲げられて形成され、前記隔膜部材に接合された複数の第1下部フランジ部;
複数の前記第1下部フランジ部にそれぞれつながり、前記第1サイドシルフレームの方向に延びる複数の第1延長部;及び
複数の前記第1延長部につながり、前記第1サイドシルフレームの内面に接合された第1上部フランジ部;を含む、請求項3に記載の車両用サイドシル。
【請求項9】
前記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、
両端部が折り曲げられて形成され、前記第2サイドシルフレームの内面に接合された複数の第2下部フランジ部;
複数の前記第2下部フランジ部につながり、前記隔膜部材の方向に延びる複数の第2延長部;及び
複数の前記第2延長部につながり、前記隔膜部材に接合された第2上部フランジ部;を含む、請求項8に記載の車両用サイドシル。
【請求項10】
前記第1延長部の長さと前記第2延長部の長さは互いに異なる、請求項5から7及び9のいずれか一項に記載の車両用サイドシル。
【請求項11】
前記サイドシルフレームの厚さ方向の断面において、前記第1中空部及び前記第2中空部は非対称である、請求項10に記載の車両用サイドシル。
【請求項12】
前記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、
両端部が折り曲げられて形成され、前記隔膜部材に接合された複数の第2下部フランジ部;
複数の前記第2下部フランジ部につながり、前記第2サイドシルフレームの方向に延びる複数の第2延長部;及び
複数の前記第2延長部につながり、前記第2サイドシルフレームに接合された第2上部フランジ部;を含む、請求項8に記載の車両用サイドシル。
【請求項13】
前記第1延長部の長さと前記第2延長部の長さは同一である、請求項12に記載の車両用サイドシル。
【請求項14】
前記サイドシルフレームの厚さ方向の断面において、前記第1中空部及び前記第2中空部は対称である、請求項13に記載の車両用サイドシル。
【請求項15】
前記サイドシルフレーム、前記隔膜部材、前記第1強化フレーム、及び前記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは、曲げられた領域を含む、請求項1から9及び12から14のいずれか一項に記載の車両用サイドシル。
【請求項16】
前記第1強化フレーム及び前記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは、
前記サイドシルフレームの長さ方向への断面形状が凹凸部を含む、請求項15に記載の車両用サイドシル。
【請求項17】
前記第1強化フレーム及び前記第2強化フレームは、
前記サイドシルフレームまたは前記隔膜部材に溶接及び接着剤接合の少なくともいずれか一つによって接合される、請求項1から9及び12から14のいずれか一項に記載の車両用サイドシル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用サイドシルに関する。
【背景技術】
【0002】
車両用サイドシルは、側面衝突時に衝突エネルギーを吸収して乗客を保護する役割を果たす。
【0003】
電気車などの環境にやさしい車両に適用されるサイドシルは、乗客だけでなく床面に位置するバッテリも保護する役割を果たす。バッテリは、車両の他の構成要素に比べて相対的にその体積が大きいため、バッテリを装着した車両の側面空間は内燃機関が装着された車両に比べて相対的に狭い。
【0004】
したがって、環境にやさしい車両に適用されるサイドシルは、狭い空間内で最大限の衝突エネルギーを吸収できなければならず、環境にやさしい車両のエネルギー効率を向上させるためには最小限の重量を有する必要がある。
【0005】
このために環境にやさしい車両のサイドシルには、アルミニウム押出素材が適用されてきたが、衝突エネルギー吸収能力の向上及び軽量化の達成は引き続き要求されている実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】韓国公開実用新案第20-1998-0043143号公報(1998.09.25)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、サイドシルの衝突エネルギー吸収効率の向上及び軽量化の達成を一つの目的とする。
【0008】
本発明は、サイドシルの剛性を増大させ、製造原価を節減することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る車両用サイドシルは、中空部を備えるように形成されたサイドシルフレームと、上記中空部を通過して上記中空部を第1中空部及び第2中空部に分割する隔膜部材と、上記第1中空部に位置し、上記サイドシルフレーム及び上記隔膜部材に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第1中空部に閉断面を形成する第1強化フレーム及び上記第2中空部に位置し、上記サイドシルフレーム及び上記隔膜部材に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第2中空部に閉断面を形成する第2強化フレームを含むことができる。
【0010】
また、上記サイドシルフレーム、上記隔膜部材、上記第1強化フレーム及び上記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは鋼材となることができる。
【0011】
また、上記サイドシルフレームは、その内部に上記第1中空部が存在する第1サイドシルフレーム;及び上記第1サイドシルフレームに接合され、その内部に上記第2中空部が存在する第2サイドシルフレーム;を含むことができる。
【0012】
また、上記第1強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記第1サイドシルフレームの内面に接合された複数の第1下部フランジ部と、複数の上記第1下部フランジ部にそれぞれつながり、上記隔膜部材の方向に延びる複数の第1延長部及び複数の上記第1延長部につながり、上記隔膜部材に接合された第1上部フランジ部を含むことができる。
【0013】
また、上記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材に接合された複数の第2下部フランジ部と、複数の上記第2下部フランジ部につながり、上記第2サイドシルフレームの方向に延びる複数の第2延長部及び複数の上記第2延長部につながり、上記第2サイドシルフレームの内面に接合された第2上部フランジ部を含むことができる。
【0014】
また、上記第1上部フランジ部は、上記隔膜部材と一定区間連続して接触して上記隔膜部材に接合されることができる。
【0015】
また、上記第2上部フランジ部は、上記第2サイドシルフレームと一定区間連続して接触して上記第2サイドシルフレームに接合されることができる。
【0016】
また、上記第1強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材に接合された複数の第1下部フランジ部と、複数の上記第1下部フランジ部にそれぞれつながり、上記第1サイドシルフレームの方向に延びる複数の第1延長部及び複数の上記第1延長部につながり、上記第1サイドシルフレームの内面に接合された第1上部フランジ部を含むことができる。
【0017】
また、上記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記第2サイドシルフレームの内面に接合された複数の第2下部フランジ部と、複数の上記第2下部フランジ部につながり、上記隔膜部材の方向に延びる複数の第2延長部及び複数の上記第2延長部につながり、上記隔膜部材に接合された第2上部フランジ部を含むことができる。
【0018】
さらに、上記第1延長部の長さと上記第2延長部の長さは互いに異なることができる。
【0019】
また、上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面において、上記第1中空部及び上記第2中空部は非対称であることができる。
【0020】
また、上記第2強化フレームの厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材に接合された複数の第2下部フランジ部と、複数の上記第2下部フランジ部につながり、上記第2サイドシルフレームの方向に延びる複数の第2延長部及び複数の上記第2延長部につながり、上記第2サイドシルフレームに接合された第2上部フランジ部を含むことができる。
【0021】
また、上記第1延長部の長さと上記第2延長部の長さは同じであることができる。
【0022】
また、上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面において、上記第1中空部及び上記第2中空部は対称であることができる。
【0023】
また、上記サイドシルフレーム、上記隔膜部材、上記第1強化フレーム、及び上記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは、曲げられた領域を含むことができる。
【0024】
また、上記第1強化フレーム及び上記第2強化フレームの少なくともいずれか一つは、上記サイドシルフレームの長さ方向への断面形状が凹凸部を含むことができる。
【0025】
また、上記第1強化フレーム及び上記第2強化フレームは、上記サイドシルフレーム又は上記隔膜部材に溶接及び接着剤接合の少なくともいずれか一つによって接合されることができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によると、サイドシルの衝突エネルギー吸収効率を向上させることができ、サイドシルを軽量化することができる。
【0027】
本発明によると、サイドシルの剛性を増大させることができ、製造原価を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】本発明の一実施例による車両用サイドシルの斜視図である。
図2図1の正断面図である。
図3図2の第1強化フレームの拡大図である。
図4図2の第2強化フレームの拡大図である。
図5図1の部分分解図である。
図6】従来の車両用サイドシルの断面図である。
図7図1の車両用サイドシルの変形解析結果である。
図8図1の車両用サイドシルの変形解析結果である。
図9図1の車両用サイドシルの変形解析結果である。
図10図1の車両用サイドシルと図6の車両用サイドシルの荷重(Force)-変位(Displacement)線図である。
図11】本発明のまた他の一実施例による車両用サイドシルの斜視図である。
図12図11の正断面図である。
図13図12の第1強化フレームの拡大図である。
図14図12の第2強化フレームの拡大図である。
図15図11の部分分解図である。
図16】本発明のまた他の一実施例による車両用サイドシルの斜視図である。
図17図16の正断面図である。
図18図17の第2強化フレームの拡大図である。
図19図1のA-A’及びB-B’である。
図20図11のC-C’及びD-D’である。
図21図16のE-E’及びF-F’である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
本発明の実施例に関する説明の理解を助けるために、添付の図面に同一の符号を付した要素は同一の要素であり、各実施例において同一の作用をする構成要素のうち、関連する構成要素は同一又は延長線上の数字で表記した。
【0030】
なお、本発明の要旨を明確にするために、従来の技術によってよく知られた要素と技術に対する説明は省略し、以下では、添付図面を参考にして本発明に関して詳細に説明する。
【0031】
但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されるものではなく、当業者によって特定の構成要素が追加、変更、削除された他の形態でも提案されることができるが、これも本発明と同じ思想の範囲内に含まれる。
【0032】
以下、添付図面に示されたX軸はサイドシルの幅方向であり、Y軸はサイドシルの長さ方向であり、Z軸はサイドシルの高さ方向である。
【0033】
図1に示されたように、本発明の一実施例に係る車両用サイドシル100は、中空部111を備えるサイドシルフレーム110、上記サイドシルフレーム110の中空部111を第1中空部112及び第2中空部113に分割する隔膜部材120、上記第1中空部112に位置する第1強化フレーム130及び上記第2中空部113に位置する第2強化フレーム140を含むことができる。
【0034】
上記隔膜部材120は、Z軸に平行な方向に位置するように上記サイドシルフレーム110に結合されることができる。
【0035】
上記第1強化フレーム130は、上記サイドシルフレーム110及び上記隔膜部材120に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第1中空部112に閉断面を形成することができる。
【0036】
上記第2強化フレーム140は、上記サイドシルフレーム110及び上記隔膜部材120に接触して上記サイドシルフレームの厚さ方向の断面で上記第2中空部に閉断面を形成することができる。
【0037】
上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、X軸に平行に位置するように上記サイドシルフレーム110及び上記隔膜部材120に結合されることができる。上記第1強化フレーム130、上記第2強化フレーム140及び上記隔膜部材120を上記のように配置して結合すると、X軸に平行な方向への閉断面形成を容易にすることができ、車両用サイドシルの組立性も改善して生産効率性を向上させることができる。
【0038】
上記第1強化フレーム130、上記第2強化フレーム140、及び上記隔膜部材120によると、サイドシルが側面、すなわち、X軸方向に衝撃を受けるとき、サイドシルフレーム110がZ軸方向に変形されることを最小化しながら、変形がX軸方向に集中するように誘導することができる。これにより、サイドシルの衝突エネルギー吸収効率を向上させることができ、衝突衝撃が乗客搭乗領域及びバッテリが収納された車両の下部方向に伝達されることを最小化することができる。
【0039】
本発明の一実施例において、上記サイドシルフレーム110、上記隔膜部材120、上記第1強化フレーム130、及び上記第2強化フレーム140の少なくともいずれか一つは鋼材からなることができる。これによると、同じ重量のアルミニウムからなるサイドシルフレーム110、隔膜部材120、第1強化フレーム130、及び第2強化フレーム140よりも衝突エネルギー吸収能がさらに向上することができる。
【0040】
本発明の一実施例において、上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、引張強度980MPa級以上の超高強度鋼を含む材質からなることができる。
【0041】
本発明の一実施例において、上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、1180 TRIP鋼を含む材質からなることができる。
【0042】
本発明の一実施例において、上記サイドシルフレーム110は、1470 MART鋼を含む材質からなることができる。
【0043】
但し、これは必ずしも本発明によって限定されるものではなく、鋼材の範囲内で適宜変更して適用できる事項である。
【0044】
上記サイドシルフレーム110、上記隔膜部材120、上記第1強化フレーム130、及び上記第2強化フレーム140の少なくともいずれか一つは、鋼板をフォームフォーミング又はクラッシュフォーミングして成形することができる。これは、金型費用などの節減を介した製造原価の節減に寄与することができる。
【0045】
上述したように車両用サイドシルを鋼材で形成すると、その衝突エネルギー吸収能力は、同一重量のアルミニウムからなる車両用サイドシルの衝突エネルギー吸収能力と少なくとも同一またはそれを超過することができる。したがって、サイドシルをアルミニウムで生産したときに比べて、サイドシルを軽量化しながらも衝突エネルギー吸収効率を同等以上に向上させることができるようになる。
【0046】
図2に示されたように、本発明の一実施例において、上記サイドシルフレーム110は、その内部に上記第1中空部112が存在する第1サイドシルフレーム114及び上記第1サイドシルフレーム114に接合され、その内部に上記第2中空部が存在する第2サイドシルフレーム115を含むことができる。
【0047】
上記隔膜部材120は、上記第1サイドシルフレーム114と上記第2サイドシルフレーム115との間に位置し、一側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第1接合部121を形成し、他側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第2接合部122を形成することができる。
【0048】
上記隔膜部材120は、X軸方向に荷重が加わるとき、上記第1サイドシルフレーム114と上記第2サイドシルフレーム115が荷重方向に安定して圧縮変形されるようにする。したがって、上記隔膜部材120は、衝突エネルギーの吸収能を向上させる役割を果たすことができる。
【0049】
上記第1強化フレーム130は、一側が上記第1サイドシルフレーム114に接合され、他側が上記隔膜部材120に接合されることで第1中空部112で閉断面を形成する。
【0050】
上記第2強化フレーム140は、一側が上記隔膜部材120に接合され、他側が上記第2サイドシルフレーム115に接合されることで第2中空部に閉断面を形成する。
【0051】
上記隔膜部材120は、第1中空部112及び第2中空部が非対称になるように上記中空部を分割することができる。
【0052】
図3には、本発明の一実施例による第1強化フレーム130が示されている。上記第1強化フレーム130は、単一の鋼板を曲げ成形して形成されることができる。単一の鋼板を曲げ成形することによって、第1強化フレーム130の機械的強度をさらに向上させることができる。
【0053】
上記第1強化フレーム130の厚さ方向の断面の形状は、両端部132が折り曲げられて形成され、上記第1サイドシルフレーム114の内面に接合された複数の第1下部フランジ部131、複数の上記第1下部フランジ部131にそれぞれつながり、上記隔膜部材120の方向に延びる複数の第1延長部133及び複数の上記第1延長部133につながり、上記隔膜部材120に接合された第1上部フランジ部134を含むことができる。
【0054】
上記第1延長部133と上記第1下部フランジ部131は、相互交互に配置されるように上記第1強化フレーム130を曲げ成形することができる。
【0055】
上記第1延長部133は、傾斜して形成されることができ、上記第1中空部(図2の112)で上記第1サイドシルフレーム(図2の114)に非接触しながら上記隔膜部材120の直前まで延びることができる。これによるとX軸方向に荷重が加えられるとき、上記第1強化フレーム130が荷重方向に圧縮変形されることを容易にすることができる。
【0056】
本発明の一実施例において、上記第1上部フランジ部134は平面であることができる。これによると、第1上部フランジ部134に接着剤等を塗布する際に、第1上部フランジ部134の接着力を向上させることができ、接着及び組立作業の利便性を向上させることができる。
【0057】
図4には、本発明の一実施例による第2強化フレーム140が示されている。上記第2強化フレーム140は、単一の鋼板を曲げ成形して形成されることができる。単一の鋼板を曲げ成形することによって、第2強化フレーム140の機械的強度をさらに向上させることができる。
【0058】
上記第2強化フレーム140の厚さ方向の断面の形状は、両端部142が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材120に接合された複数の第2下部フランジ部141、複数の上記第2下部フランジ部141につながり、上記第2サイドシルフレーム115の方向に延びる複数の第2延長部143及び複数の上記第2延長部143につながり、上記第2サイドシルフレーム115の内面に接合された第2上部フランジ部144を含むことができる。
【0059】
上記第2下部フランジ部141及び上記第2延長部143は、傾斜して形成されることができる。上記第2下部フランジ部141は、隔膜部材(図2の120)に接触して固定されることができ、上記第2延長部143は、上記第2中空部(図2の113)において上記第2サイドシルフレーム(図2の115)に非接触しながら、上記第2サイドシルフレーム115の直前まで延びることができる。これによるとX軸方向に荷重が加えられるとき、上記第2強化フレーム140が荷重方向に圧縮変形されることを容易にすることができる。
【0060】
本発明の一実施例において、上記第2上部フランジ部144は平面であることができる。これによると第2上部フランジ部144に接着剤等が塗布されるとき、上記第2上部フランジ部144の接着力を向上させることができ、接着及び組立作業の利便性を向上させることができる。
【0061】
図5に示されたように、第1上部フランジ部(図3の134)上には第1接合面135が存在することができ、第2上部フランジ部(図4の144)上には第2接合面145が存在することができる。
【0062】
上記第1接合面135及び上記第2接合面145は平面であることができ、これにより接合能が向上することができる。
【0063】
上記第1上部フランジ部134は、Y軸に平行な方向に一定区間連続して存在することができ、上記隔膜部材120と一定区間連続して接触することができる。
【0064】
上記第2上部フランジ部144は、Y軸に平行な方向に一定区間連続して存在することができ、上記第2サイドシルフレーム115と一定区間連続して接触することができる。
【0065】
したがって、上記第1接合面135及び上記第2接合面145は、Y軸に方向に一定区間連続して存在することができ、上記第1接合面135の全体が上記隔膜部材120と接合され、上記第2接合面145の全体が上記第2サイドシルフレーム115と接合されることで接合能が向上することができる。
【0066】
一方、上記第1サイドシルフレーム114、上記第2サイドシルフレーム115、上記隔膜部材120、上記第1強化フレーム130、及び上記第2強化フレーム140の少なくともいずれか一つは曲げられた領域を含むことができる。
【0067】
本発明の一実施例によると、上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、Y軸方向に曲げられるように備えられることができる。
【0068】
本発明の一実施例によると、上記第1下部フランジ部131、上記第2下部フランジ部、上記第1延長部(図3の133)及び上記第2延長部(図4の143)がY軸方向に一定区間曲げられるように備えられることができる。これによると、上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140の剛性を増大させることができる。
【0069】
図6には、従来の車両用サイドシル10の断面が示されている。上記車両用サイドシル10は、複数のサイドシルフレーム11、12とその内部に配置された補強フレーム13、14を含むことができる。
【0070】
一方、図7には、図1に示された本発明の一実施例による車両用サイドシル100の衝突試験変形解析結果が示されており、これは衝突初期の変形解析結果である。
【0071】
衝突初期において、第2サイドシルフレーム115及び第2強化フレーム140がX軸方向に圧縮変形されることが分かる。
【0072】
続いて、図8を参照すると、衝突中期では、第1サイドシルフレーム114、第1強化フレーム130、第2サイドシルフレーム115、第2強化フレーム140、及び隔膜部材120がX軸方向に圧縮変形されることが分かり、Z軸への引張変形量に比べてX軸方向への圧縮変形量が大きいことが分かる。
【0073】
また、図8を参照すると、本発明の一実施例による第1強化フレーム130及び第2強化フレーム140は、変形がいずれか一方に偏る現象がなく、X軸方向に均一に圧縮されることが分かる。
【0074】
図9には、衝突後期での変形が示されている。図9に示されたように、車両用サイドシルの衝突完了後に形成された第1引張変形部S1と第2引張変形部S2との間のZ軸方向への最短距離が広がらず、比較的狭く形成されることができる。これは、車両用サイドシルが車両のバッテリ及び乗客が存在する領域を侵さないようにすることに寄与することができる。また、図9に示された車両用サイドシル100は、X軸方向に容易に圧縮されてX軸方向に加えられる荷重吸収能がさらに向上したことが分かる。
【0075】
図10に示された荷重-変位線図は、図1に示された車両用サイドシル(図1の100)の荷重-変位値を第1値L1で示しており、図6に示された車両用サイドシル(図6の10)の荷重-変位値を第2値L2で示した。
【0076】
図1に示された車両用サイドシル(図1の100)の変位は、第1強化フレーム(図3の130)の第1下部フランジ部(図3の131)を基準とし、図6に示された車両用サイドシル(図6の10)の変位は、図1に示された車両用サイドシル(図1の100)の上記第1下部フランジ部(図3の131)に対応する位置を基準とした。
【0077】
第1値L1と第2値L2を参照すると、図1に示された車両用サイドシル(図1の100)が図6に示された車両用サイドシル(図6の10)に比べて同一荷重での変位が比較的小さいことが分かる。
【0078】
特に、図1に示された車両用サイドシル(図1の100)の最大変位は、図6に示された車両用サイドシル(図6の10)の最大変位よりも高い荷重で発生することが分かる。したがって、図1に示された車両用サイドシル(図1の100)が図6に示された車両用サイドシル(図6の10)よりも衝突エネルギー吸収効率が高いことが分かる。
【0079】
図11には、本発明のまた他の一実施例による車両用サイドシル100が示されている。
【0080】
これによる車両用サイドシル100は、中空部を備えるサイドシルフレーム、上記サイドシルフレームの中空部を第1中空部112及び第2中空部に分割する隔膜部材120、上記第1中空部112に位置する第1強化フレーム130及び上記第2中空部に位置する第2強化フレーム140を含むことができる。
【0081】
図12に示されたように、上記隔膜部材120は、上記第1サイドシルフレーム114と上記第2サイドシルフレーム115との間に配置され、一側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第1接合部121を形成し、他側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第2接合部122を形成することができる。
【0082】
上記第1強化フレーム130は、一側が上記第1サイドシルフレーム114に接合され、他側が上記隔膜部材120に接合されることで第1中空部112で閉断面を形成する。
【0083】
上記第2強化フレーム140は、一側が上記隔膜部材120に接合され、他側が上記第2サイドシルフレーム115に接合されることで第2中空部に閉断面を形成する。
【0084】
上記隔膜部材120は、第1中空部112及び第2中空部が非対称になるように上記中空部を分割することができる。
【0085】
図13に示されたように、上記第1強化フレーム130の厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材(図12の120)に接合された複数の第1下部フランジ部131、複数の上記第1下部フランジ部131にそれぞれつながり、上記第1サイドシルフレーム(図12の114)の方向に延びる複数の第1延長部133及び複数の上記第1延長部133につながり、上記第1サイドシルフレーム(図12の114)の内面に接合された第1上部フランジ部134を含むことができる。
【0086】
図14に示されたように、上記第2強化フレーム140の厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記第2サイドシルフレーム(図12の115)の内面に接合された複数の第2下部フランジ部141、複数の上記第2下部フランジ部141につながり、上記隔膜部材(図12の120)の方向に延びる複数の第2延長部143及び複数の上記第2延長部143につながり、上記隔膜部材(図12の120)に接合された第2上部フランジ部144を含むことができる。
【0087】
上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、上記第1延長部133及び上記第2延長部143の長さが互いに異なるように成形されることができる。
【0088】
図15に示されたように、第1上部フランジ部(図13の134)上には第1接合面135が存在することができ、第2上部フランジ部(図14の144)上には第2接合面145が存在することができる。
【0089】
上記第1接合面135及び上記第2接合面145は平面であることができ、これにより接合能が向上することができる。
【0090】
上記第1接合面135の全体が上記第1サイドシルフレーム114の内面と接合され、上記第2接合面145の全体が上記隔膜部材120と接触することで接合能が向上することができる。
【0091】
一方、図16には、本発明のまた他の一実施例による車両用サイドシルが示されている。これによると車両用サイドシル100は、中空部を備えるサイドシルフレーム、上記サイドシルフレームの中空部を第1中空部112及び第2中空部に分割する隔膜部材120、上記第1中空部112に位置する第1強化フレーム130及び上記第2中空部に位置する第2強化フレーム140を含むことができる。
【0092】
図17に示されたように、上記サイドシルフレームは、その内部に上記第1中空部112が存在する第1サイドシルフレーム114及び上記第1サイドシルフレーム114に接合され、その内部に上記第2中空部が存在する第2サイドシルフレーム115を含むことができる。
【0093】
上記隔膜部材120は、上記第1サイドシルフレーム114と上記第2サイドシルフレーム115との間に位置し、一側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第1接合部121を形成し、他側が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115と接合されて第2接合部122を形成することができる。
【0094】
上記第1強化フレーム130は、一側が上記第1サイドシルフレーム114に接合され、他側が上記隔膜部材120に接合されることで第1中空部112で閉断面を形成する。
【0095】
上記第2強化フレーム140は、一側が上記隔膜部材120に接合され、他側が上記第2サイドシルフレーム115に接合されることで第2中空部に閉断面を形成する。
【0096】
図18に示されたように、上記隔膜部材120は、第1中空部(図17の112)及び第2中空部が対称となるように上記中空部を分割することができる。
【0097】
また、上記第1強化フレーム(図17の130)と上記第2強化フレーム140も上記隔膜部材120を基準にして相互対称となる形状で備えられることができる。
【0098】
したがって、図18に示された第2強化フレーム140の形状は、第1強化フレーム(図17の130)の形状にも同様に適用されることができる。
【0099】
第2強化フレーム140の厚さ方向の断面の形状は、両端部が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材120に接合された複数の第2下部フランジ部141、複数の上記第2下部フランジ部141につながり、上記第2サイドシルフレーム115の方向に延びる複数の第2延長部143及び複数の上記第2延長部143につながり、上記第2サイドシルフレーム115に接合された第2上部フランジ部144を含むことができる。
【0100】
このとき、第1強化フレーム(図17の130)と第2強化フレーム140の形状が対称であるため、上記第1強化フレーム(図17の130)の厚さ方向の断面の形状も両端部(図示せず)が折り曲げられて形成され、上記隔膜部材120に接合された複数の第1下部フランジ部(図示せず)、複数の上記第1下部フランジ部にそれぞれつながり、上記第1サイドシルフレーム114の方向に延びる複数の第1延長部(図示せず)及び複数の上記第1延長部(図示せず)につながり、上記第1サイドシルフレーム114の内面に接合された第1上部フランジ部(図示せず)を含むことができる。
【0101】
本発明のまた他の一実施例によると、隔膜部材120を挟んで上記第1強化フレーム(図17の130)と上記第2強化フレーム140が相互向かい合う形態を有することができる。
【0102】
このとき、第1強化フレーム130の第1延長部(図示せず)の長さと第2強化フレーム140の第2延長部143の長さは同一であることができる。
【0103】
図19には、図1のA-A’及びB-B’が示されている。これを参照すると、第1強化フレーム130及び第2強化フレーム140は、Y軸方向に断面形状が凹凸部150を含むことが分かる。
【0104】
上記凹凸部150は、Y軸方向に一定区間連続して存在することができ、突出部151と凹部152が交互に配置される形態を有することができる。
【0105】
上記突出部151と上記凹部152は、X軸方向が長さ方向となるように上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140に形成されることができる。これによると、荷重がX軸方向に加えられるとき、上記突出部151と上記凹部152の長さ方向が荷重方向と平行に位置するようになるため、第1強化フレーム130及び第2強化フレーム140がX軸方向に圧縮変形されることをさらに容易にすることができる。
【0106】
また、図20には図11のC-C’及びD-D’が示されており、図21には図16のE-E’及びF-F’が示されている。
【0107】
これを参照すると、本発明の各実施例において、第1強化フレーム130及び第2強化フレーム140は、Y軸方向に断面形状が凹凸部150を含むことが分かる。
【0108】
また、上記凹凸部150は、Y軸方向に一定区間連続して存在することができ、突出部151と凹部152が交互に配置される形態を有することができる。
【0109】
一方、本発明の各実施例において、上記第1強化フレーム130及び上記第2強化フレーム140は、上記サイドシルフレーム(例えば、図1の110)又は上記隔膜部材(例えば、図1の120)に溶接及び接着剤接合の少なくともいずれか一つによって接合されることができる。
【0110】
図1に示されたように、本発明の一実施例においては、上記第1強化フレーム130の第1下部フランジ部(図3の131)が第1サイドシルフレーム114にスポット溶接されることができる。
【0111】
図2に示されたように、本発明の一実施例においては、上記隔膜部材120が上記第1サイドシルフレーム114及び上記第2サイドシルフレーム115とスポット溶接されることで第1接合部121を形成することができる。
【0112】
図2に示されたように、本発明の一実施例においては、上記第2強化フレーム140の第2下部フランジ部(図4の141)が上記隔膜部材120にスポット溶接されることができる。
【0113】
図5に示されたように、本発明の一実施例においては、上記第1強化フレーム130の第1接合面135が上記隔膜部材120に接着剤で接合されることができる。
【0114】
図5に示されたように、本発明の一実施例においては、上記第2強化フレーム140の第2接合面145が上記第2サイドシルフレーム115に接着剤で接合されることができる。
【0115】
これによると車両用サイドシルの各構成要素間の結合力を最大に増大させることができる。
【0116】
これによると車両用サイドシルの組立性を改善して、作業の利便性を向上させることができる。
【0117】
これによると車両用サイドシルの製造原価の節減に寄与することができる。
【0118】
以上で説明した事項は、本発明の一実施例について説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、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多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【0119】
110 サイドシルフレーム 114 第1サイドシルフレーム
115 第2サイドシルフレーム 120 隔膜部材
121 第1接合部 122 第2接合部
130 第1強化フレーム 131 第1下部フランジ部
133 第1延長部 134 第1上部フランジ部
135 第1接合面 140 第2強化フレーム
141 第2下部フランジ部 143 第2延長部
144 第2上部フランジ部 145 第2接合面
150 凹凸部 151 突起部
152 凹部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
【国際調査報告】