JP6537912B2

JP6537912B2 - 車体の支持構造

Info

Publication number: JP6537912B2
Application number: JP2015144922A
Authority: JP
Inventors: カン、スン−ミン
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: DE102015111041B4; CN105857410A; KR101703586B1; US20160229454A1; US9637177B2; JP2016145022A; CN105857410B; KR20160097588A; DE102015111041A1

Description

本発明は、車体の支持構造に関するものであって、より詳細には、剛性および側面衝突性能を改善する、車体の支持構造に関するものである。

従来の内燃機関車両の車体構造では、主要部材（ｍｅｍｂｅｒ）がフロア（ｆｌｏｏｒ）の室外側にのみ配置される傾向がある。つまり、車体フロアの室内側には骨組構造がほとんどない。

環境に優しい車（ｇｒｅｅｎｃａｒ）には、後方シートの下部に高電圧バッテリが装着されるが、この場合、従来の内燃機関車両の支持構造の剛性補強が必要である。なぜならば、重い重量物が室内に搭載されるにもかかわらず、車体フロア、特にインタミフロアの上面に剛性補強部材がないからである。

インタミフロアは、車体の中間床をなすセンタフロアと、車体の後部床をなすリアフロアとを連結するフロア部材である。

図１は、環境に優しい車においてリアフロアのキックアップ部（ｋｉｃｋ−ｕｐｐｏｒｔｉｏｎ）の変化を示す図である。

環境に優しい車では、従来の内燃機関車両のインタミフロア部分の一般的な位置が、バッテリの室内搭載によって変更される。キックアップ部が１１０ｍｍ低くなり、２１２ｍｍ後方に退くのである。高電圧バッテリのような重量物の室内搭載と側面衝突性能の向上のために、インタミフロア部分のねじり剛性および曲げ剛性の補強が必要となる。

前記のような車体の支持構造の改善が行われなければ、インタミフロア部分が重量物の搭載によって下方に傾く現象が発生することがある。

環境に優しい車だけでなく、内燃機関車両においても、仮に構造の変更が避けられない場合には、前記インタミフロア部分の補強が必要になり得ることはもちろんである。

車体フロアの室外側の補強だけでなく、室内側の補強も共に図る必要がある。

本発明の目的は、上記の問題を解決するためのものであって、室内に搭載される重量物を効果的に支持し、車体の剛性および衝突性能を向上させる支持構造を提供することである。

本発明の一または複数の実施形態では、車長方向に延びて形成され、車体の側面下部骨格をなす左右サイドシルの車幅方向内側部材の左右サイドシルインナーと、車体の中間床をなすセンタフロアと車体の後部床をなすリアフロアとを連結するインタミフロアと、前記左右サイドシルインナーの車幅方向内側に配置され、車長方向に車体後方の骨格をなし、車幅方向内側の一端部がそれぞれ前記インタミフロアの車幅方向の両端部に連結される左右リアサイドメンバーと、車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロアの上面に装着され、一端がそれぞれ前記左右サイドシルインナーに連結される左右フロントアッパサポートメンバーとを含む車体の支持構造が提供される。

前記支持構造は、それぞれ前記左右リアサイドメンバーと結合して閉断面を形成し、それぞれ前記左右サイドシルインナーと直接連結される左右リアサイドアッパメンバーをさらに含み、前記左右フロントアッパサポートメンバーの前記一端がそれぞれ前記左右リアサイドアッパメンバーに連結されることにより、前記左右フロントアッパサポートメンバーがそれぞれ前記左右サイドシルインナーに間接的に連結されてもよい。

あるいは、前記支持構造は、それぞれ前記左右リアサイドメンバーと結合して閉断面を形成し、それぞれ前記左右サイドシルインナーと直接連結され、車幅方向内側面に車長方向に左右挿入スロットがそれぞれ形成された左右リアサイドアッパメンバーをさらに含み、前記左右フロントアッパサポートメンバーの前記一端は、それぞれ前記左右挿入スロットを通過して、それぞれ前記左右サイドシルインナーに直接連結されてもよい。

この時、前記インタミフロアの車幅方向の両端も、それぞれ前記左右サイドシルインナーに直接連結されてもよい。

前記左右フロントアッパサポートメンバーは、それぞれ前記左右サイドシルインナーに、そしてそれぞれ前記左右リアサイドアッパメンバーに固定結合されてもよい。

本発明の実施形態に係る車体の支持構造は、車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロアの下面に装着され、車幅方向の両端部がそれぞれ前記左右サイドシルインナーに、そしてそれぞれ前記左右リアサイドメンバーに連結されるリアアンダーサポートメンバーをさらに含んでもよい。

前記リアアンダーサポートメンバーは、前記左右フロントアッパサポートメンバーの車長方向後方に配置されてもよい。

本発明の実施形態に係る車体の支持構造は、車長方向に延びて形成され、車体の床下面中央部の左右にそれぞれ装着される左右エクステンショントンネルメンバーと、車長方向に延びて形成され、それぞれ前記左右エクステンショントンネルメンバーの車幅方向外側の車体の床下面に装着される左右エクステンションセンタサイドメンバーとをさらに含み、前記左右エクステンショントンネルメンバーの一端部は、前記リアアンダーサポートメンバーに連結されてもよい。

前記左右エクステンションセンタサイドメンバーの一端部も、前記リアアンダーサポートメンバーに連結されてもよい。

上述したように、本発明によれば、ねじりおよび曲げ剛性などの車体の剛性が改善され、衝突荷重に備えるためのリアフロア側の主要骨組に連結される支持構造によってサイドシルの回転が防止され、衝突性能が改善される。

環境に優しい車においてリアフロアのキックアップ部（ｋｉｃｋ−ｕｐｐｏｒｔｉｏｎ）の変化を示す図である。車体の支持構造の改善前後を比較する図である。本発明の実施形態に係る車体の支持構造を示す平面図である。本発明の第１実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。本発明の第２実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。本発明の第３実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。本発明の実施形態に係る車体の支持構造を示す底面図である。本発明の第４実施形態に係る図７のＢ−Ｂ部の断面図である。本発明の第５実施形態に係る車体の支持構造の底面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面に基づいて、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。

このような実施形態は本発明に係る一実施形態であって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が種々の異なる形態で実現可能なため、本発明の権利範囲は、以下に説明する実施形態に限定されない。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。また、構成要素の名称が当該構成要素の機能を限定しない。

図２は、車体の支持構造の改善前後を比較する図である。

図２を参照すれば、車体の支持構造の剛性が改善されなければならない理由が容易に理解できる。インタミフロア部位に支持構造の補強なしに高電圧バッテリが室内に搭載されると、インタミフロアの傾きが発生し、車体の耐久性および衝突性能が悪化する。本発明の実施形態により横メンバーが追加されて車体の支持構造が改善されると、前記問題が解消される。

図３は、本発明の実施形態に係る車体の支持構造を示す平面図である。

図４は、本発明の第１実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。

図５は、本発明の第２実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。

図６は、本発明の第３実施形態に係る図３のＡ−Ａ部の断面図である。

Ｔは車の長さ方向を、Ｌは車の幅方向を示す。

図３〜図６を参照すれば、本発明の実施形態に係る車体の支持構造は、車長方向に延びて形成され、車体の側面下部骨格をなす左右サイドシル（参照番号なし）の車幅方向内側部材の左右サイドシルインナー１０と、車体の中間床をなすセンタフロア（図示せず）と車体の後部床をなすリアフロア１５とを連結するインタミフロア２０と、前記左右サイドシルインナー１０の車幅方向内側に配置され、車長方向に車体後方の骨格をなし、車幅方向内側の一端部がそれぞれ前記インタミフロア２０の車幅方向の両端部に連結される左右リアサイドメンバー３０と、車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロア２０の上面に装着され、一端がそれぞれ前記左右サイドシルインナー１０に連結される左右フロントアッパサポートメンバー４０とを含んで構成される。

図３および図５を参照すれば、本発明の第２実施形態に係る車体の支持構造は、それぞれ前記左右リアサイドメンバー３０と結合して閉断面を形成し、それぞれ前記左右サイドシルインナー１０と直接連結される左右リアサイドアッパメンバー５０をさらに含んでもよい。前記左右リアサイドアッパメンバー５０によって前記左右リアサイドメンバー３０の骨組機能が補強され、車体の剛性が改善される。

図４の第１実施形態では、前記左右リアサイドアッパメンバー５０が追加されない一般的な場合が示されている。第１実施形態では、第２実施形態とは異なり、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０がそれぞれ前記左右サイドシルインナー１０に直接連結されて結合される。

図５の第２実施形態では、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０の前記一端がそれぞれ前記左右リアサイドアッパメンバー５０に連結されることにより、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０がそれぞれ前記左右サイドシルインナー１０に間接的に連結されてもよい。

図６の第３実施形態では、前記支持構造が、それぞれ前記左右リアサイドメンバー３０と結合して閉断面を形成し、それぞれ前記左右サイドシルインナー１０と直接連結され、車幅方向内側面に車長方向に左右挿入スロット５０ａがそれぞれ形成された左右リアサイドアッパメンバー５０をさらに含んでもよい。第２実施形態と異なる点は、前記左右リアサイドアッパメンバー５０に前記左右挿入スロット５０ａが形成される点である。

前記左右フロントアッパサポートメンバー４０の前記一端は、それぞれ前記左右挿入スロット５０ａを通過して、それぞれ前記左右サイドシルインナー１０に直接連結されてもよい。この時、前記インタミフロア２０も、前記左右サイドシルインナー１０に直接連結されてもよい。したがって、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０と前記インタミフロア２０がいずれも前記左右サイドシルインナー１０に直接連結されるため、結合剛性が大きく増加できる。

また、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０は、それぞれ前記左右サイドシルインナー１０に、そしてそれぞれ前記左右リアサイドアッパメンバー５０に固定結合されてもよい。つまり、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０の両端と前記左右サイドシルインナー１０とがそれぞれ溶接などによって結合されるだけでなく、前記左右リアサイドアッパメンバー５０の前記左右挿入スロット５０ａと前記左右フロントアッパサポートメンバー４０との間の隙間も溶接などによって結合されてもよい。これによって、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０の結合剛性は増大する。

図７は、本発明の実施形態に係る車体の支持構造を示す底面図である。

図８は、本発明の第４実施形態に係る図７のＢ−Ｂ部の断面図である。

図９は、本発明の第５実施形態に係る車体の支持構造の底面図である。

図７〜図８を参照すれば、本発明の実施形態に係る車体の支持構造は、第１〜第３実施形態のそれぞれに、車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロア２０の下面に装着され、車幅方向の両端部がそれぞれ前記左右サイドシルインナー１０に、そしてそれぞれ前記左右リアサイドメンバー３０に連結されるリアアンダーサポートメンバー６０をさらに含んで構成される。

この場合、前記リアアンダーサポートメンバー６０は、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０に比べて車長方向後方に配置されてもよい。これは、前記支持構造が前記インタミフロア２０の上下面で格子形状に構成されるようにするためである。

これを説明するために、図７を参照すれば、前記支持構造は、車長方向に延びて形成され、車体の床下面中央部の左右にそれぞれ装着される左右エクステンショントンネルメンバー７０と、車長方向に延びて形成され、それぞれ前記左右エクステンショントンネルメンバー７０の車幅方向外側の車体の床下面に装着される左右エクステンションセンタサイドメンバー８０とをさらに含み、前記左右エクステンショントンネルメンバー７０の一端部は、前記リアアンダーサポートメンバー６０に連結されてもよい。

これによって、前記左右サイドシルインナー１０、前記左右フロントアッパサポートメンバー４０、前記リアアンダーサポートメンバー６０、そして前記左右エクステンショントンネルメンバー７０は、格子形状をなす。したがって、前記支持構造は、重量物をより効果的に支持することができる。

また、図９を参照すれば、前記左右エクステンションセンタサイドメンバー８０の一端部も、前記リアアンダーサポートメンバー６０に連結されてもよい。これによって、図７の実施形態よりも目の細かい格子形状を構成することができる。このような支持構造は、重量物の支持に最も有利な構造である。

本発明の実施形態に係る車体の支持構造は、車体のねじりおよび曲げ剛性とも向上するだけでなく、衝突性能も改善される。なぜならば、サイドシルと直間接的に連結されて結合し、車幅方向に延びて形成された支持部材がインタミフロアの上下面に追加されることにより、側面衝突時、サイドシルの回転が防止されるからである。これによって、側面衝突時、高電圧バッテリの装着部位が変形せず、十分な生存空間が確保できる。これは、北米または欧州の衝突関連安全法規を満たす技術的特徴である。

以上、本発明に係る好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等と認められる範囲のすべての変更を含む。

１０：左右サイドシルインナー
１５：リアフロア
２０：インタミフロア
３０：左右リアサイドメンバー
４０：左右フロントアッパサポートメンバー
５０：左右リアサイドアッパメンバー
６０：リアアンダーサポートメンバー
７０：左右エクステンショントンネルメンバー
８０：左右エクステンションセンタサイドメンバー

Claims

車長方向に延びて形成され、車体の側面下部骨格をなす左右サイドシルの車幅方向内側部材の左右サイドシルインナーと、
車体の中間床をなすセンタフロアと車体の後部床をなすリアフロアとを連結するインタミフロアと、
前記左右サイドシルインナーの車幅方向内側に配置され、車長方向に車体後方の骨格をなし、車幅方向内側の一端部がそれぞれ前記インタミフロアの車幅方向の両端部に連結される左右リアサイドメンバーと、
車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロアの上面に装着され、一端がそれぞれ前記左右サイドシルインナーに連結される左右フロントアッパサポートメンバーとを含み、
それぞれ前記左右リアサイドメンバーと結合して閉断面を形成し、それぞれ前記左右サイドシルインナーと直接連結され、車幅方向内側面に車長方向に左右挿入スロットがそれぞれ形成された左右リアサイドアッパメンバーをさらに含み、
前記左右フロントアッパサポートメンバーの前記一端は、それぞれ前記左右挿入スロットを通過して、それぞれ前記左右サイドシルインナーに直接連結される
ことを特徴とする車体の支持構造。
前記インタミフロアの車幅方向の両端も、それぞれ前記左右サイドシルインナーに直接連結されることを特徴とする請求項１に記載の車体の支持構造。
前記左右フロントアッパサポートメンバーは、それぞれ前記左右サイドシルインナーに、そしてそれぞれ前記左右リアサイドアッパメンバーに固定結合されることを特徴とする請求項２に記載の車体の支持構造。
車幅方向に延びて形成され、前記インタミフロアの下面に装着され、車幅方向の両端部がそれぞれ前記左右サイドシルインナーに、そしてそれぞれ前記左右リアサイドメンバーに連結されるリアアンダーサポートメンバーをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の車体の支持構造。
前記リアアンダーサポートメンバーは、
前記左右フロントアッパサポートメンバーに比べて車長方向後方に配置されることを特徴とする請求項４に記載の車体の支持構造。
車長方向に延びて形成され、車体の床下面中央部の左右にそれぞれ装着される左右エクステンショントンネルメンバーと、
車長方向に延びて形成され、それぞれ前記左右エクステンショントンネルメンバーの車幅方向外側の車体の床下面に装着される左右エクステンションセンタサイドメンバーとをさらに含み、
前記左右エクステンショントンネルメンバーの一端部は、前記リアアンダーサポートメンバーに連結されることを特徴とする請求項５に記載の車体の支持構造。
前記左右エクステンションセンタサイドメンバーの一端部も、前記リアアンダーサポートメンバーに連結されることを特徴とする請求項６に記載の車体の支持構造。