KR101755391B1 - 차량용 비-필러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙 플랜지(22), 두 개의 웹 부분(23,24) 및 두 개의 측면 플랜지(25,26)를 갖춘 모자 형상 섹션(21)을 구비한 주요 섹션(20)을 포함하는 차량용 비-필러에 관한 것이다. 적어도 상기 모자 형상 섹션(21)은 프레스-경화되며 1400 MPa 초과의 파괴 강도를 가지며 그리고 상기 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)는 상기 측면 플랜지(25,26)의 길이의 적어도 일부분을 따라 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가진다. 상기 비-필러(13)는 폐쇄형 프로파일을 형성하도록 상기 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)에 용접되는 커버 판(40)을 포함하며, 상기 커버 판(40)은 적어도, 커버 판이 상기 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지되는 영역에서 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가진다. 상기 모자 형상 섹션의 측면 플랜지(25,26)는 측면 플랜지가 상기 커버 판(40)에 대해 지지되는 영역에서 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가진다.

Description

차량용 비-필러 {Ｂ-PILLAR FOR A VEHICLE}

본 발명은 특허청구범위 제 1항의 전제부에 따른 비-필러(B-pillar)에 관한 것이다.

차량의 프런트 도어가 정상적으로 현수되는 필러는 에이-필러로 지칭된다. 이러한 필러는 윈드스크린을 따라 위로 연장되어 도어들 위의 루프 빔에 연결된다. 측면 충돌의 경우에, 탑승자는 도어에 의해 보호될 뿐만 아니라 도어 전방의 에이-필러, 도어 후방의 비-필러(B-pillar), 도어 아래의 실 부재(sill member) 및 도어 위의 루프 부재에 의해서도 보호된다. 성형 및 경화 후에 에지가 트리밍되는 비-필러는 US 7 278 287 B2호로부터 공지되어 있다. 필러들은 에지-트리밍 공구의 마모를 감소시키기 위해 연질 에지들로 제작된다.

본 발명의 하나의 목적은 측면 충돌의 경우에 탑승자에 대한 보호를 개선하고자 하는 것이다.

이러한 목적은 특히, 비-필러의 에너지 흡수 능력에 관한 악영향을 갖는 용접 영역 내에 감소된 크랙 형성 없이 변형될 수 있는 방식으로 비-필러를 설계함으로써 달성된다. 본 발명의 목적은 상기 장치가 특허청구범위에 특정된 특징들을 갖는다는 점에서 달성된다.

도 1은 승용차의 하중 지지부의 중앙 부분에 대한 측면도이며,
도 2는 노출된 상태의 비-필러에 대한 주요 섹션을 도시하는 도면이며,
도 3은 비-필러의 주요 섹션에 대한 사시도이며,
도 4는 도 2와는 달리 커버판 또는 외측 패널이 비-필러에 추가된, 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이며,
도 5는 비-필러의 모자형 부재를 통한 단면도이다.

도 1은 에이-필러(12), 비-필러(13) 및 씨-필러(14)가 용접되는 실(sill) 부재를 갖춘 차량의 한 측면의 하중 지지부를 도시하는 도면이다. 비-필러(13)는 상단부에서 루프 부재(19)에 용접된다.

도 2 내지 도 5는 비-필러의 주요 섹션(20)을 도시하며, 상기 주요 섹션(20)은 중앙 플랜지(22), 두 개의 웹 부분(23,24) 및 두 개의 측면 플랜지(25,26)를 갖춘 모자 형상 섹션/모자 형상 부재(21)를 포함한다. 주요 섹션(20)의 상단부 및 하단부에는 차량 섀시의 루프 부재(19) 및 실 부재(11)에 연결하기 위한 부분(27,28)들이 제공된다. 중앙 플랜지(22)는 차량의 외측 쪽으로 지향된다.

도 3은 모자 형상 부재(21)가 정상적으로 길이를 따라 가변 폭과 높이 치수를 갖는 것을 도시한다. 주요 섹션(20)은 또한, 정상적으로 특히 차량 설계에 따라 임의의 길이방향 곡률을 가진다.

도 4는 본 발명에 따라 마무리된 비-필러(13)를 도시하는 횡단면도이며, 비-필러 내부에 모자 형상 섹션(21)과 함께 박스 섹션 또는 폐쇄형 프로파일을 형성하는 방식으로 내부 커버 판(40)이 배치된다. 커버 판(40)은, 루프 부재(19)에 가까운 것보다 차량 실 부재(11)에 더욱 가깝도록 위치되는 모자 형상 섹션(21)의 일부분에 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 커버 판(40)은 구역(42,43) 내에(아래에) 중앙 부분(41)이 위치되는 방식으로 설계되며, 상기 구역에서 커버 판(40)이 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지된다. 커버 판(40)이 또한 평탄하거나 또는 선택적인 형상을 취할 수 있다는 것은 자명할 것이며, 여기서는 예를 들어, 중앙 부분(41)이 또한 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지되는 커버 판(40)의 표면 외측에(위에) 위치될 수 있다. 그러므로, 커버 판이 본 발명의 범주 내에서 임의의 바람직한 설계 및 치수를 가질 수 있다는 것도 자명할 것이다. 바람직하다면, 커버 판은 모자 형상 섹션(21)의 더 크거나 작은 부분을 커버할 수 있으며 또한, 두 개 또는 그보다 많은 더 작은 커버 판으로 분할될 수 있을 것이다.

본 발명에 따라 마무리된 비-필러는 정상적으로 또한, 주요 섹션(20) 위에 끼워 맞춰지고 바람직한 길이방향 섹션 내에서 주요 섹션을 커버하는 방식으로 설계된, 예를 들어 스틸의 외측 패널(50)을 포함한다. 외측 패널(50)은 종종 생략될 수 있으며, 사용된다면 가장 빈번하게는 미적 이유 및/또는 밀봉 목적이다.

주요 섹션(20)은 프레스-경화에 의해 제작된다. 즉, 섹션은 냉간 성형 공구 내에서 한 단계로 붕소 스틸의 평탄한 블랭크로부터 열간-성형 및 경화된다. 섹션은 1400 MPa 초과의 파괴 강도로 경화되나, 측면 플랜지(25,26)의 임의 부분들은 충분히 경화되지 않고 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가진다. 완전히 경화되지 않은 이러한 종류의 부분들은 연화 구역(A)으로서 지칭될 수 있으며 이들 구역의 파괴 강도는 유리하게, 500 내지 1000 MPa일 수 있다. 이러한 감소된 강도는 다양한 방식, 예를 들어 제품에 대해 지지되는 공구 쌍의 표면들의 일부를 가열하는 반면에, 공구 쌍의 나머지 부분들을 냉각함으로써 달성될 수 있다. 측면 플랜지들의 평탄 부분(25,26)들은 바람직한 낮은 파괴 강도를 갖는 반면에, 인접한 곡선 부분(29,30)들은 완전 경화된 재료로의 전이 영역(B)을 형성한다.

측면 플랜지(25,26)의 연화 구역의 길이(L)는 바람직하게, 측면 플랜지의 전체 길이의 약 50%일 수 있으며 이러한 종류의 연화 구역(A)은 도 2의 측면 플랜지(25,26)를 따라 성형된 부분으로 도시되어 있다. 그러나, 연화 구역(A)의 길이 및 위치가 특히 커버 판의 설계 및/또는 바람직한 변형 특성들에 따른 필요성에 따라 변화될 수 있음은 자명할 것이다. 길이(L)는 유리하게, 측면 플랜지(25,26)의 전체 길이의 약 10 내지 80%이다.

모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지되는 부분(42,43) 또는 플랜지들 내에서 전술한, 동일한 고 파괴강도(1400 MPa 이상) 및 동일한 저 파괴강도(1100 MPa 이하)를 갖도록 프레스-경화됨으로써 커버 판(40)이 제작될 수 있다. 그러나, 커버 판(40)은 또한 1100 MPa 미만의 파괴 강도, 예를 들어 300 내지 1000 MPa의 강도를 갖는 스틸로 냉간 성형될 수 있다. 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26) 및 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지되는 커버 판의 구역들은 모두 유리하게, 동일한 강도 및 연성을 가진다. 커버 판(40) 또는 적용가능한 것으로서의 커버 판의 치수가 비-필러의 바람직한 성능에 맞도록 개작된다.

외측 패널(50)의 파괴 강도는 정상적으로 1100 MPa 미만이다.

도 4로부터 자명하듯이, 주요 섹션(20)의 연화된 측면 플랜지(25,26)는 마무리된 비-필러를 얻기 위해 필요한 수의 스폿 용접에 의해 커버 판(40) 및/또는 임의의 외측 패널/외측 판(50)에 스폿 용접된다. 스폿 용접은 도면 부호 100으로 표시되어 있으며 필요한 수로 존재한다. 레이저 용접 또한, 적합하다. 외측 패널(50)은 임의의 경우에 생략될 수 있다. 측면 플랜지(25,26)의 연화 구역(A)은 커버 판(40)이 연화 구역(A) 또는 연화 구역들 내의 측면 플랜지(25,26)에 용접되는 방식으로 배치된다. 따라서 비-필러는 길이의 적어도 일부를 따라 폐쇄형 프로파일을 가진다.

측면 충돌, 예를 들어 다른 차량이 비-필러에 부딪히는 경우에, 플랜지(25,26)의 보다 낮은 강도와 보다 큰 연성은 소성 변형에 의한 최대 에너지 양을 흡수하기 이전에 비-필러의 파손 위험을 감소시킴으로써, 사고당한 탑승자에 대한 보호를 개선한다.

본 발명의 범주 내에서 완전한 비-필러 및 비-필러의 구성요소를 위한 다수의 가능한 형상 변경이 있을 수 있음은 자명할 것이다.

따라서 본 발명은 본 명세서에 도시되고 설명된 것에 국한되지 않으며, 다음의 특허청구범위의 범주 내에서 보정 및 수정들이 가능하다.

Claims (10)

1. 중앙 플랜지(flange,22), 두 개의 웹(web) 부분(23,24) 및 두 개의 측면 플랜지(25,26)를 갖춘 모자 형상(hat-shaped) 섹션(21)을 구비한 주요 섹션(20)을 포함하는 차량용 비-필러(B-pillar)에 있어서,
   적어도 상기 모자 형상 섹션(21)은 프레스-경화되며(press-hardened) 1400 MPa 초과의 파괴 강도(breaking strength)를 가지며 그리고 상기 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)는 상기 측면 플랜지(25,26)의 길이의 적어도 일부분을 따라 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가지는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 파괴 강도는 상기 측면 플랜지(25,26)의 전체 폭에 걸쳐서 1100 MPa 미만인 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 비-필러(13)는 폐쇄형 프로파일(closed profile)을 형성하도록 상기 모자 형상 섹션(21)의 측면 플랜지(25,26)에 용접되는 커버 판(40)을 포함하며, 상기 커버 판(40)은 적어도, 커버 판이 상기 측면 플랜지(25,26)에 대해 지지되는 영역에서 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가지는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 모자 형상 섹션의 측면 플랜지(25,26)는 측면 플랜지가 상기 커버 판(40)에 대해 지지되는 영역에서 1100 MPa 미만의 파괴 강도를 가지는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버 판(40)은 평탄한(flat) 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버 판(40)은 프로파일된(profiled) 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   1100 MPa 미만의 파괴 강도를 갖는 측면 플랜지(25,26)의 길이 부분은 상기 측면 플랜지들의 전체 길이의 10 내지 80%를 차지하는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버 판(40)은,
   루프 부재(19)에 가까운 것보다 차량 실 부재(11)에 더욱 가깝도록 위치되는 모자 형상 섹션(21)의 일부분에 배치되는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 비-필러는 상기 모자 형상 섹션(21)의 형상과 실질적으로 정합되는(match) 외측 패널 또는 외측 판(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   차량용 비-필러.
   
10. 제 7 항에 있어서,
    1100 MPa 미만의 파괴 강도를 갖는 측면 플랜지(25,26)의 길이 부분은 상기 측면 플랜지들의 전체 길이의 50%를 차지하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 비-필러.
    

Images