KR102374427B1

KR102374427B1 - 부재 및 차량 골격

Info

Publication number: KR102374427B1
Application number: KR1020217011175A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 이토
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2022-03-15
Also published as: WO2020090956A1; CN113272206B; US11267517B2; EP3875351A4; JP6705576B1; KR20210045510A; EP3875351A1; CN113272206A; US20210309300A1; JPWO2020090956A1

Abstract

이 부재는, 제1 판재와, 제1 판재와 중첩된 제2 판재를 구비하고, 3개의 접합선 부분에 의해 제1 판재와 제2 판재를 계면에서 접합한다. 제1 접합선 부분은 제2 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분을 구비하고, 제2 접합선 부분은 제1 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분을 구비하고, 제3 접합선 부분은, A 부분 및 B 부분 사이에 끼워진 영역에 있으며, 제1 접합선 부분과 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상이다.

Description

부재 및 차량 골격

본 발명은, 부재 및 차량 골격에 관한 것이다. 본원은, 2018년 10월 31일에, 일본에서 출원된 일본 특허 출원 제2018-205024호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 하기의 특허문헌 1에는, 고강도 강판끼리의 레이저 용접 겹침 조인트에 대하여 기재되어 있다. 또한, 하기의 특허문헌 2에는, 보강 강판을 복잡하게 조합하지 않고 다른 변형 모드로 설정하는 것을 상정한 기술이 기재되어 있다.

일본 특허 제6203647호 공보 일본 특허 제6049146호 공보

차량의 더한층의 경량화를 실현하기 위해서는, 예를 들어 높은 강도가 필요한 개소의 판 두께를 두껍게 하고, 높은 강도가 필요 없는 개소의 판 두께를 얇게 하거나 하여 구조 부재의 두께 차이화를 도모하는 것이 바람직하다. 구조 부재의 두께 차이화를 실현하는 기술로서, 두께차 블랭크가 알려져 있다. 두께차 블랭크에 관한 기술로서, TRB(Tailor Rolled Blank), TWB(Tailor Welded Blank) 등의 기술이 있다.

TRB는, 압연 방향에 한정하여 두께차를 발생시켜 두께차 블랭크를 제조하는 기술이지만, 두께에 변화를 발생시키는 방향이 압연 방향으로 한정되어버린다. 이 때문에, 압연 방향 이외에서는 두께에 변화를 발생시킬 수 없어, 자유로운 판 두께 설계가 곤란하다.

또한, TWB는, 두께가 다른 판재를 배열하여, 판재의 윤곽선에 상당하는 단면끼리를 용접함으로써 두께차 블랭크를 제조하는 기술이다. TWB에서는, 용접의 용이함 등의 관점에서, 직선의 단면끼리를 용접하는 경우가 많아, 용접선은 직선으로 된다. 따라서, 평면 영역마다 자유로운 판 두께 설계를 하는 것은 곤란하다.

이 때문에, 예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 복수의 판재(예를 들어 2장의 판재)의 면끼리를 접합함으로써, 영역마다 판 두께를 변경하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 고강도 강판끼리를 레이저 용접함으로써 조인트 용도로서 사용하는 것이며, 블랭크의 자유로운 판 두께 설계를 목적으로 한 것은 아니다. 또한, 조인트 용도로서 사용하기 위해서, 부하가 걸리는 방향으로서 용접선에 수직인 방향을 상정하고 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 판재를 접합함으로써 변형 모드를 제어하는 것을 상정한 기술이며, 복수의 판재를 접합하여 1장의 판과 동등한 강도를 발휘시키는 것을 상정한 기술은 아니다.

그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는바는, 자유로운 두께 차이화를 실현함으로써, 충돌 안전성의 향상과 경량화의 요구를 모두 충족하는 것이 가능한, 신규이면서도 개량된 부재 및 차량 골격을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 개시는 이하의 수단을 채용한다.

(1) 본 개시의 제1 형태에 따른 부재는, 제1 판재와, 제2 판재와, 제1 접합선 부분과, 제2 접합선 부분과, 제3 접합선 부분을 구비하고, 상기 제1 판재의 판 두께는 상기 제2 판재의 판 두께 이하이며, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재는 중첩되고, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 각각 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 계면에서 접합하고, 상기 제1 접합선 부분은, 상기 제2 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분을 구비하고, 상기 제2 접합선 부분은, 상기 제1 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분을 구비하고, 상기 제3 접합선 부분은 상기 A 부분 및 상기 B 부분 사이에 끼워진 제1 영역에 있으며, 상기 제1 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 거리의 20％ 이내인 제2 영역 중에 있어도 된다.

(3) 상기 (2)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제2 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 접합선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제3 영역 중에 있어도 된다.

(5) 상기 (4)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(6) 본 개시의 제2 형태에 따른 차량 골격은, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 부재를 구비한 차량 골격이며, 제1 능선 부분과 제2 능선 부분과 천장 벽부를 구비하고, 상기 천장 벽부는 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분 사이에 있으며, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 상기 천장 벽부에 있고, 상기 천장 벽부는 차량의 외측이 되도록 배치된다.

(7) 본 개시의 제3 형태에 따른 부재는, 제1 판재와, 제2 판재와, 제1 접합선 부분과, 제3 접합선 부분과, 제1 능선 부분을 구비하고, 상기 제1 판재의 판 두께는 상기 제2 판재의 판 두께 이하이며, 상기 제1 능선 부분과 상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분에 있어서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재는 중첩되고, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 각각 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 계면에서 접합하고, 상기 제1 접합선 부분은, 상기 제1 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분을 구비하고, 상기 제1 능선 부분은, 상기 제1 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분을 구비하고, 상기 제3 접합선 부분은 상기 A 부분 및 상기 B 부분 사이에 끼워진 제1 영역에 있으며, 상기 제1 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상이다.

(8) 상기 (7)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 거리의 20％ 이내인 제2 영역 중에 있어도 된다.

(9) 상기 (8)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제2 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(10) 상기 (7) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 접합선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제3 영역 중에 있어도 된다.

(11) 상기 (10)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(12) 상기 (7) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 능선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제4 영역 중에 있어도 된다.

(13) 상기 (12)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제4 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(14) 상기 (7) 내지 (13) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제1 판재의 모든 단부는, 상기 제2 판재의 내측에 있어도 된다.

(15) 상기 (7) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제2 판재의 모든 단부는, 상기 제1 판재의 내측에 있어도 된다.

(16) 상기 (1) 내지 (5) 및 (7) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제1 접합선 부분은, 상기 제1 판재의 길이 방향을 따라서 마련되어도 된다.

(17) 상기 (1) 내지 (5) 및 (7) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제1 접합선 부분은, 상기 제2 판재의 길이 방향을 따라서 마련되어도 된다.

(18) 본 개시의 제4 형태에 따른 차량 골격은, 상기 (7) 내지 (13) 중 어느 한 항에 기재된 부재를 구비한 차량 골격이며, 제2 능선 부분과 천장 벽부를 구비하고, 상기 천장 벽부는 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분 사이에 있으며, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 상기 천장 벽부에 있고, 상기 천장 벽부는 차량의 외측이 되도록 배치된다.

(19) 상기 (18)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제2 능선 부분에 있어서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재가 중첩되어도 된다.

(20) 본 개시의 제5 형태에 따른 차량 골격은, 해트형 부재인 차량 골격이며, 제1 부재와, 제2 부재와, 제4 접합선 부분과, 제1 능선 부분과, 제2 능선 부분을 구비하고, 상기 제1 부재의 판 두께는 상기 제2 부재의 판 두께 이하이며, 상기 제1 능선 부분 및 상기 제2 능선 부분에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재는 중첩되고, 상기 제1 부재는 상기 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부를 갖고, 상기 제2 부재는 상기 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부를 갖고, 상기 제1 능선 부분은, 상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부의 일단의, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 중첩된 능선 부분이며, 상기 제2 능선 부분은, 상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부의 타단의, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 중첩된 능선 부분이며, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분과 상기 제4 접합선 부분은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재를 계면에서 접합하고, 상기 제1 능선 부분은, 상기 제2 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 부재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 C 부분을 구비하고, 상기 제2 능선 부분은, 상기 제1 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 부재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 D 부분을 구비하고, 상기 제4 접합선 부분은 상기 C 부분 및 상기 D 부분 사이에 끼워진 제5 영역에 있으며, 상기 제5 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이며, 상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부가, 차량의 외측이 되도록 배치된다.

(21) 상기 (20)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제4 접합선 부분은, 상기 제5 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 거리의 20％ 이내의 제6 영역 중에 있어도 된다.

(22) 상기 (21)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제6 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

(23) 상기 (20) 내지 (22) 중 어느 한 항에 기재된 양태에 있어서, 상기 제4 접합선 부분은, 상기 제5 영역이며, 상기 제1 능선 부분으로부터 상기 제1 부재의 판 두께의 40배 이하인 제7 영역 중에 있어도 된다.

(24) 상기 (23)에 기재된 양태에 있어서, 상기 제5 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이어도 된다.

본 발명에 따르면, 자유로운 두께 차이화를 실현함으로써, 충돌 안전성의 향상과 경량화의 요구를 모두 충족하는 것이 가능한 부재 및 차량 골격을 제공할 수 있다.

도 1은 차량의 측방에서 B 필러를 본 상태를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 블랭크의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3a는 상기 실시 형태의 제1 판재와 제2 판재를 용접하는 선 용접의 접합선(200)을 나타내는 모식도이다.
도 3b는 상기 실시 형태의 제1 판재와 제2 판재를 용접하는 선 용접의 접합선을 나타내는 모식도이다.
도 3c는 상기 실시 형태의 제1 판재와 제2 판재를 용접하는 선 용접의 접합선을 나타내는 모식도이다.
도 4는 접합선의 개수가 초기 반력에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 5는 판 두께 t에 대한 판 폭 W₀의 비(W₀/t)와, 판재의 유효 폭과의 관계를 나타내는 특성도이다.
도 6은 도 2의 블랭크로 구성한 예를 나타내는 모식도이다.
도 7a는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7b는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7c는 도 7b에 도시한 차량 골격의 사시도이다.
도 7d는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7e는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7f는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7g는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 모식도이다.
도 7h는 상기 실시 형태의 블랭크를 성형하여 제조된 차량 골격을 나타내는 부분 모식도이다.
도 8은 상기 실시 형태에 따른 부재가 적용되는 일례로서의 차량 골격을 나타내는 도면이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

1. 개요

자동차 등의 차량의 차체를 구성하기 위해서, 예를 들어 강판이 사용되고 있다. 차체에는, 충돌했을 때의 충돌 특성을 확보하기 위해서, 좌굴에 대한 내성이 요구된다. 동시에, 차체에는, 차량으로서의 성능을 향상시키기 위해서, 경량화도 요구되고 있다. 본 실시 형태는, 이와 같은 차체에 사용되는 부재 및 부재를 포함하는 차량 골격에 관한 것이다. 또한, 이와 같은 부재는, 블랭크를 성형하여 제조된다. 본 개시에 있어서 블랭크는 부재에 포함된다. 부재 및 부재의 소재가 되는 블랭크의 특징이 공통되어 있기 때문이다. 이하에 있어서는, 부재를 블랭크로서 치환하여 설명하는 경우가 있다.

도 1은, 차체를 구성하는 부재의 예를 나타내는 모식도이며, 차량의 측면에 있어서, 앞좌석과 뒷좌석 사이에 플로어와 루프 사이를 결합하는 B 필러(400)를 나타내고 있다. 여기서, 도 1은, 차량의 측방(외측)에서 B 필러(400)를 본 상태를 나타내고 있다.

B 필러(400) 등 차체를 구성하는 부재에 요구되는 좌굴에 대한 내성은, 부재 중의 위치 또는 영역에 따라서 다르다. 예를 들어, B 필러(400)에서는, 도 1에 영역 R1로 나타낸 범위는, 측면에서 타차량이 충돌했을 때, 타차량의 범퍼 등이 충돌할 가능성이 높은 위치에 해당한다. 이 때문에, 영역 R1에서는, 충돌의 충격을 흡수하기 쉽도록, B 필러(400)의 판 두께를 비교적 얇게 해 두는 것이 바람직하다. 영역 R1에서 B 필러(400)의 판 두께를 얇게 해 둠으로써, 타차량의 범퍼가 충돌했을 때, B 필러(400)가 변형(압괴)되어 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

한편, 영역 R2로 나타낸 범위는, 영역 R1로 나타낸 범위에 비해, 강성과 좌굴에 대한 내성이 높다. 이 때문에, 범퍼가 충돌할 때, 변형(휨)을 최소 한도로 억제하고, 충돌물의 차내에 대한 진입을 억제하는 기능을 갖고 있다. 또한, 영역 R2로 나타낸 범위는, 차량의 루프를 지지하고 있으며, 차량이 전도된 경우 등에 있어서, 루프의 찌부러짐을 억제하여, 탑승자를 보호하는 기능을 갖고 있다. 영역 R2로 나타낸 범위에서 B 필러(400)의 휨, 찌부러짐이 억제됨으로써, 차체 내부의 탑승자를 확실하게 보호할 수 있다. 이 때문에, 영역 R2에서는, 좌굴에 대한 내성과 강성을 확보하는 관점에서 B 필러(400)의 판 두께를 두껍게 해 두는 것이 바람직하다. 영역 R2에서 B 필러(400)의 판 두께를 두껍게 해 둠으로써, 타차량이 충돌하거나, 자차량이 전도되거나 한 경우에, B 필러(400)가 차체의 내측으로 들어가는 것이 억제되고, 또한 B 필러(400)의 길이 방향의 찌부러짐이 억제되기 때문에, 탑승자를 확실하게 지킬 수 있다.

이상과 같이, 차체를 구성하는 부재에 요구되는 좌굴에 대한 내성은, 부재 중의 위치, 영역에 따라서 다르다. 이 때문에, 부재를 성형하기 위한 블랭크에서는, 높은 좌굴에 대한 내성이 필요한 개소의 판 두께를 두껍게 하고, 높은 좌굴에 대한 내성이 필요가 없는 개소의 판 두께를 얇게 하는 등, 자유로운 판 두께 설계가 요구된다. 그리고, 이와 같은 판 두께 설계에 의해, 필요한 개소만큼 충분한 판 두께를 확보함으로써, 차체의 경량화를 도모하는 것이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같이, TRB, TWB 등의 기술에서는, 자유로운 판 두께 설계를 할 수 없어, 좌굴에 대한 내성이 필요가 없는 개소라도 판 두께가 두꺼워져 버리기 때문에, 더한층의 경량화와 좌굴에 대한 내성의 확보의 양립화가 곤란하다. 본 실시 형태에서는, 자유로운 판 두께 설계를 가능하게 하는 부재를 실현함으로써, 좌굴에 대한 내성과 경량화의 양쪽의 더한층의 고도의 요구를 충족시키는 것이 가능한 부재 및 차량 골격의 제공을 가능하게 한다. 이하, 상세히 설명한다.

2. 부재(블랭크)의 구성

도 2는, 본 실시 형태에 따른 블랭크(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 블랭크(100)는, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)로 구성되고, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)는 중첩되어 있다. 제2 판재(120)의 모든 단부는, 판 두께 방향으로 보았을 때, 제1 판재(110)의 내측에 있다. 즉, 제2 판재(120)는, 제1 판재(110)보다도 작고, 제2 판재(120)의 윤곽을 나타내는 윤곽선은, 제1 판재(110)의 윤곽을 나타내는 윤곽선보다도 내측에 위치하고 있다. 또한, 제1 판재(110)의 모든 단부는, 판 두께 방향으로 보았을 때, 제2 판재(120)의 내측에 있어도 된다. 즉, 제1 판재(110)는, 제2 판재(120)보다도 작고, 제1 판재(110)의 윤곽을 나타내는 윤곽선은, 제2 판재(120)의 윤곽을 나타내는 윤곽선보다도 내측에 위치하고 있어도 된다.

제2 판재(120)는, 제1 판재(110)에 대하여 접합되어 있다. 본 실시 형태에서는, 특히, 연속적인 접합에 의해 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 접합되어 있다. 여기서, 연속적인 접합이란, 소위 스폿 용접 등의 점형상의 접합을 포함하지 않는다는 취지이다. 제1 판재(110)와 제2 판재(120)는, 연속적인 선 접합에 의해 접합되어 있다.

바람직하게는, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)는, 선 용접에 의해 접합되어 있다. 단, 선 용접의 접합선의 전부가 연속되어 있을 필요는 없고, 접합선의 연장선상에 선 용접이 행해지지 않는 영역이 있어도 된다. 또한, 바람직하게는 선 용접은, 레이저 용접에 의해 행해진다. 도 2에서는, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가, 레이저 용접에 의한 선 용접으로 접합된 상태를 나타내고 있다. 이 때문에, 제2 판재(120)의 표면에 3개의 접합선 부분(200)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 3개의 접합선 부분(200)은, 각각 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 계면에서 접합하고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「접합선 부분」을 단순히 「접합선」이라고 칭하는 경우가 있다. 접합선(200)은, 윤곽선이 작은 판재(도 2에서는 제2 판재(120))의 길이 방향을 따라서 마련되어 있어도 된다. 또한, 접합선(200)은 완전히 연속되지 않아도 되며, 예를 들어 일부에 30㎜ 정도, 바람직하게는 20㎜ 정도의 간격이 비어 있어도 된다. 제1 판재(110)와 제2 판재(120) 사이에, 도금이나 박 등의 막이 개재되어 있어도 된다.

도 2에서는 판재에 3개의 접합선 부분이 형성되어 있지만, 중첩된 부재에 능선이 형성되어 있는 경우에는, 접합선 부분을 능선 부분으로 치환해도 된다. 능선 부분에 있어서, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 중첩되어도 된다. 판재의 능선이 형성된 개소는 만곡되기 어렵기 때문에, 판재가 접합선으로 구속되어 있는 것과 마찬가지로, 변형되기 어렵기 때문이다.

도 2에서는, 블랭크(100)가 제1 판재(110)와 제2 판재(120)로 구성된 예를 나타내고 있지만, 블랭크(100)는 3장 이상의 판재로 구성되어 있어도 된다. 블랭크(100)가 3장 이상의 판재로 구성되어 있는 경우, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 선 접합에 의해 적절하게 접합되어 있는 양태이면, 블랭크(100)를 구성하는 다른 판재와 제1 판재(110) 및/또는 제2 판재(120)의 접합의 유무 및 접합의 양태에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 블랭크(100)는, 복수의 판 두께로부터 선택된 복수의 판재로 구성되어 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 판재(110)의 판 두께가, 제2 판재(120)의 판재의 판 두께 이하인 경우를 예로 들어 설명한다.

제1 판재(110)와 제2 판재(120)는, 인장 강도가 다른 판재여도 된다. 예를 들어, 제2 판재(120)와 비교해서 윤곽선이 보다 큰 제1 판재(110)는, 블랭크(100)의 근간이 되는 판재이며, 제2 판재(120)는 보강 판재로서 기능한다. 이 때문에, 제1 판재(110)의 인장 강도보다도 제2 판재(120)의 인장 강도가 높아도 된다.

또한, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)는, 판재에 포함되는 카본양(C양)이 다른 것이어도 된다. 또한, 카본양의 측정은, 각각의 판재의 표면으로부터 각각의 판 두께의 1/4의 깊이 위치에서 행하는 것으로 한다. 예를 들어, 블랭크(100)는, 핫 스탬프에 제공됨으로써 성형 가공될 수 있다. 그 때, ??칭 후에 있어서의 제1 판재(110) 및 제2 판재(120)의 인장 강도는, 판재에 포함되는 C양에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 제2 판재(120)에 포함되는 C양이 제1 판재(110)에 포함되는 C양보다도 많은 경우, 핫 스탬프 후에 있어서, 제2 판재(120)였던 부위의 인장 강도는, 제1 판재(110)였던 부위의 인장 강도보다도 높아진다. 또한, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)의 인장 강도는, 590MPa 이상으로 하는 것이 적합하다.

또한, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)의 표면에, 알루미늄 등에 의한 도금 처리가 실시되어 있어도 된다. 단, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 밀착하는 접합면으로 되는 표면에는, 도금 처리가 실시되지 않아도 된다.

이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 블랭크(100)에 의하면, 제1 판재(110) 상의 필요한 개소에만 제2 판재(120)를 접합함으로써, 좌굴에 대한 내성(즉, 충돌 안전성의 향상)이 필요한 개소만을 두껍게 하여 좌굴에 대한 내성을 확보함과 함께, 높은 좌굴에 대한 내성이 요구되지 않는 개소의 판 두께를 얇게 할 수 있다. 그 결과, 자유로운 판 두께 설계를 가능하게 하고, 좌굴에 대한 내성과 경량화의 요구를 모두 충족하는 블랭크(100)를 구성할 수 있다. 또한, 도 1에 도시한 B 필러(400) 등의 부재는, 블랭크(100)를 프레스 성형함으로써 구성된다.

도 3a, 도 3b는, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 용접하는 선 용접의 접합선(200)을 나타내는 모식도이다. 도 3a는, 도 2와 마찬가지로, 3개의 접합선(200)으로 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 접합한 예를 나타내고 있다. 또한, 도 3b는, 5개의 접합선(200)으로 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 접합한 예를 나타내고 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 화살표 A2의 방향으로부터 블랭크(100)에 하중이 가해진 경우, 초기 반력이 발생한다. 그 때, 판재가 휘어버리는 경우가 있다. 판재가 휘어버리면, 판재의 전체 단면에서 하중을 받지 못하게 된다. 초기 반력을 높이기 위해서는, 휨의 발생을 억제하고, 판 폭 방향의 단면에 있어서, 하중을 받아 들이는 영역을 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 본 발명자는, 소정의 위치에 적어도 3개의 접합선 부분(능선 부분을 포함함)을 배치함으로써, 접합선 부분으로 둘러싸인 영역의 휨을 억제할 수 있다는 사실을 지견하였다. 이하에 그 상세를 설명한다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 중첩되고, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)과 제3 접합선 부분(200c)은, 각각 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 계면에서 접합하고 있다.

도 3c는, 제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제3 접합선 부분(200c)의, 다른 양태를 나타내는 모식도이다. 이 도 3c에 도시한 바와 같이, 제1 접합선 부분(200a)은, 제2 접합선 부분(200b)과의 면내 최단 거리가 제1 판재(110)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분(300)을 구비하고 있다. 제2 접합선 부분(200b)은, 제1 접합선 부분(200a)과의 면내 최단 거리가 제1 판재(110)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분(310)을 구비하고 있다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 3개의 접합선 부분(200) 중, 중앙의 제3 접합선 부분(200c)은, A 부분(300) 및 B 부분(310) 사이에 끼워진 제1 영역(500) 중에 있다. 또한, 「면내 최단 거리」란, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)의 판재를 따른 경로에서의 최단 거리이다. 도 3a에 도시한 예에서는, 판재를 평면에서 보았을 때의 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 거리이다.

제1 영역(500) 내에 있어서의 제3 접합선 부분(200c)의, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향 α의 길이 성분의 길이는, 250㎜ 이상이다. 「제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향」은, 도 3c의 부호 α가 나타내는 방향이다.

이와 같은 3개의 접합선 부분(200)의 구성에 의해, 초기 반력을 높여 판재의 휨을 억제할 수 있다.

제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)과 제3 접합선 부분(200c)은, 직선이어도 곡선이어도 된다. 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b) 중 적어도 하나가 곡선인 경우, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선도 곡선이 된다. 중간선이 곡선인 경우, 중간선의 연장 방향을 일의적으로 정의할 수 없다. 그래서, 본 개시에 있어서, 중간선이 곡선인 경우, 제1 영역(500)의 단부와 중간선의 교점을 연결한 직선의 방향을 중간선의 연장 방향이라고 간주한다.

각각의 접합선 부분(200)은 다른 접합선 부분(200)과 연결되어 하나의 접합선을 형성해도 된다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 제3 접합선 부분(200c)은, 제2 영역(510) 중에 있는 것이 바람직하다. 제2 영역(510)은, 제1 영역(500)에 포함되고, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간점으로부터 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 거리의 20％ 이내의 영역이다.

제2 영역(510) 내에 있어서의 제3 접합선 부분(200c)의, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상인 것이 바람직하다. 「제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향」은, 도 3c의 부호 α가 나타내는 방향이다.

도 3c에 도시한 바와 같이, 제3 접합선 부분(200c)은, 제3 영역(520) 중에 있는 것이 바람직하다. 제3 영역(520)은, 제1 영역(500)에 포함되고, 제1 접합선 부분(200a)으로부터 제1 판재(110)의 판 두께의 40배 이하인 영역이다.

제3 영역(520) 내에 있어서의 제3 접합선 부분(200c)의, 제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상인 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3a에서는 판재에 3개의 접합선 부분이 형성되어 있지만, 블랭크가 성형되고, 부재가 해트형 등의 능선을 포함하는 형상인 경우에는, 접합선 부분이 능선 부분이어도 된다. 즉, 접합선 부분을 능선 부분으로 치환할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시한 제2 접합선 부분(200b)을, 능선 부분으로 치환해도 된다. 2개의 접합선 부분(200a, 200c) 및 능선인 접합선 부분(200b)의 구성에 의해, 초기 반력을 높여 판재의 휨을 억제할 수 있다. 이 경우, 제3 접합선 부분(200c)은, 제1 영역(500)이며, 능선 부분인 접합선 부분(200b)으로부터 제1 판재(110)의 판 두께의 40배 이하인 제4 영역(도시생략) 중에 있어도 된다. 제4 영역 내에 있어서의 제3 접합선 부분(200c)의, 제1 접합선 부분(200a)과 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제3 영역(520) 중에 제3 접합선 부분(200c)이 있어도 된다.

상술한 바와 같이, 초기 반력을 높이기 위해서는, 휨의 발생을 억제하고, 판 폭 방향의 단면에 있어서, 하중을 받아 들이는 영역을 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한 발명자는, 소정의 판재의 판 두께와 판 폭의 관계성에 의해 초기 반력을 높인다는 사실을 지견하였다. 이하에 그 상세를 설명한다.

초기 반력을 높이기 위해서는, 판재의 총판 폭 W₀ 중, 하중을 받아 들일 수 있는 폭이 큰 쪽이 바람직하다. 이 때문에, 판재의 총판 폭 W₀에 대하여 하중을 받아 들일 수 있는 판재의 폭 비율을 유효 폭으로서 정의한다. 구체적으로, 유효 폭이란, 총판 폭 W₀에 대하여, 하중을 받아 들이기 위한 작업을 하고 있는 폭의 비율이다.

판재의 판 폭 W₀이 클수록, 판 폭 W₀의 방향을 따른 단면이 넓어지고, 판재의 휨(굴곡)의 영향을 받기 쉬워지기 때문에, 유효 폭은 작아진다. 또한, 판 두께 t가 얇을수록 판재의 휨이 커지고, 총판 폭 W₀ 중 하중을 받아 들이는 폭의 비율은 저하된다. 따라서, 판 폭 W₀이 클수록, 또한 판 두께 t가 얇을수록, 유효 폭은 작아진다. 즉, 유효 폭은, 판 두께 t에 대한 판 폭 W₀의 비(W₀/t)가 클수록 작아진다. 도 5는, 판재의 양단의 면외 방향으로의 변형을 억제하도록 구속했을 때, 인장 강도가 1470MPa인 판재의 판 두께 t에 대한 판 폭 W₀의 비(W₀/t)와, 판재의 유효 폭과의 관계를 나타내는 특성도이며, W₀/t를 횡축에 나타내고, 유효 폭을 종축에 나타내고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 유효 폭은, W₀/t가 커질수록 작아진다. 따라서, 유효 폭을 증가시키고, 초기 반력을 증가시키기 위해서는, 판 폭을 작게 하고, 판 두께를 두껍게 하는 것이 바람직하다. 도 5에 도시한 바와 같이, W₀/t가 20 미만인 영역에서는, 유효 폭이 1.0이 되기 때문에, 판 폭 W₀의 전체에서 하중을 받아 들일 수 있어, 초기 반력을 높일 수 있다.

바꾸어 말하면, W₀/t가 20 미만인 영역에서는, 판 폭 W₀의 전체에서 하중을 받아 들일 수 있다. 이 때문에, 2장의 판재를 선 용접으로 접합하지 않아도, 각각의 판재가 판 폭 W₀의 전체에서 하중을 받을 수 있기 때문에, 총 판 두께가 동일한 1장의 판재와 동등한 초기 반력을 얻을 수 있다.

본 발명자는, 이 점에 착안하여, 도 5에서 유효 폭이 1.0보다도 작아지는 W₀/t를 갖는 판재, 즉, W₀/t가 20 이상이 되는 판재에 대해서는, 복수의 판재를, 예를 들어 용접에 의해 접합함으로써, 총 판 두께가 동일한 판재와 동등한 인장 강도를 확보할 수 있다는 사실에 상도하였다.

즉, 본 실시 형태에 따른 블랭크(100)는, 제1 판재(110)와 제2 판재(120)를 갖고, 이들 판재는 적어도 3개의 접합선에 의해 접합된다. 여기서, 3개의 접합선(200a, 200b, 200c) 중, 외측의 2개의 접합선 간 거리(제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b) 사이의 거리)를 W로 한 경우에, 상술한 판 폭 W₀과 판 두께 t의 관계에 따라서, W/t의 값이 20 이상이 되도록 외측에 2개의 접합선(제1 접합선 부분(200a)과 제2 접합선 부분(200b))을 마련하고, 그 사이에 적어도 1개의 접합선을 마련한다. 이에 의해, 유효 폭이 증대되는 영역을 복수 갖는 블랭크(100)가 얻어진다. 이에 의해, 좌굴에 대한 내성이 향상된다. 능선도 접합선과 마찬가지로 면외 방향으로의 변형이 억제되므로, 접합선을 능선으로 치환해도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

또한, W/t가 20 미만인 경우에는, 원래의 유효 폭이 1.0이며, 판 폭 W₀의 방향을 따른 전체 단면에서 하중을 받는 작업을 하기 때문에, 2장의 판재를 접합하지 않아도, 총 판 두께가 동일한 1장의 판재와 동등한 초기 반력이 얻어진다. 따라서, W/t의 값이 20 이하인 경우에는, 본 실시 형태에 의한 복수의 판재를 접합하는 방법의 대상 외로 할 수 있다.

한편, W/t의 값이 너무 크면, 접합선끼리의 간격이 과도하게 이격되어, 접합선을 마련한 효과를 얻지 못할 우려가 있다. 도 5를 참조하면, 접합선의 간격이 판 두께의 60배보다 크면 그다지 큰 효과를 얻지 못한다는 것을 추정할 수 있다. 이러한 점에서, W/t의 값은 120 이하로 한다. 그렇게 하면, 제1 접합선 부분과 제2 접합선 부분 사이에 제3 접합선 부분을 추가했을 때, 제3 접합선 부분과 제1 또는 제2 접합선 부분의 간격은 판 두께의 60배보다 작아져서 제3 접합선 부분을 마련한 효과가 얻어진다. 본 발명자의 검토 결과, W/t의 상한값은 120으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, W/t의 값은 이하의 (1) 식을 충족하는 것이 바람직하다.

또한, 임의의 3개의 접합선 중, 외측의 2개의 접합선 부분 사이에 마련되는 접합선 부분(200)의, 2개의 외측의 접합선의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상이다. 이 접합선 부분(200)의 상기 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이가 250㎜ 미만인 경우, 성형 후의 부재에 있어서의 판재가 중첩된 부분에 굽힘 변형이 발생한 경우에, 중첩된 판재의 일체화 효과가 충분하지 않아, 예기치 못한 부분에서부터 구부러짐이 발생할 가능성이 있다. 이 접합선 부분(200)의 상기 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이 상한은 특별히 제한되지 않고, 사용하는 판재의 형상이나 용접하는 개소 등에 따라서 설정될 수 있다. 또한, 「2개의 외측의 접합선 부분의 중간선의 연장 방향」이란, 도 3c에서 설명한 바와 같이, 도 3c의 부호 α가 나타내는 방향이다.

또한, 블랭크(100)에 마련된 접합선(200) 중, 인접하는 어느 2개의 접합선의 거리를 W'라 하면, W'/t가 40 이하여도 된다. 도 5에 도시한 바와 같이, W₀/t가 40 이하인 경우, 유효 폭은 약 0.5 이상이 되므로, 용접선으로 영역을 분단하면 유효 폭이 향상된다. 그 결과, 판재의 휨이 억제되어, 초기 반력을 충분히 높일 수 있다. 따라서, 영역의 분단 후, W'/t가 40 이하이면 인접하는 2개의 접합선으로 둘러싸인 영역의 휨이 억제되어, 일체화의 효과를 보다 얻을 수 있다. 바람직하게는, W'/t가 20 미만이다. 이에 의해, 인접하는 2개의 접합선으로 둘러싸인 영역을 1장의 판재로 간주한 경우의 유효 폭이 1.0으로 되므로, 접합선으로 둘러싸인 영역의 휨을 더욱 억제할 수 있다. 이에 의해, 일체화의 효과가 더욱 얻어진다.

이상, 본 실시 형태에 따른 블랭크(부재)(100)의 구성에 대하여 설명하였다. 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같은 B 필러(400)를 본 실시 형태의 블랭크(100)로 구성한 경우에, 충돌 시의 휨을 억제하는 것이 필요한 영역 R2에 대해서는, 기재인 제1 판재(110)에 대하여 두꺼운 판 두께의 제2 판재(120)를 접합해도 되고, 이에 의해 높은 강성을 확보한다. 그 때, 영역 R2에 대하여, 본 실시 형태에 따른 블랭크(100)의 제2 판재(120)가 마련된 부분을 적용함으로써, 1장으로 된 블랭크로 성형된 경우와 동등한 특성(예를 들어 굽힘 특성)이 영역 R2에서 발휘될 수 있다. 이에 의해, B 필러(400)의 자유로운 판 두께 설계가 가능하게 되어, 좌굴에 대한 내성(즉, 충돌 안전성의 향상)을 확보함과 함께, 경량화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

3. 부재로 구성되는 차량 골격

다음으로, 일 실시 형태에 따른 해트형 부재인 차량용 차량 골격에 대하여 설명한다. 도 6은, 도 2의 블랭크(부재)(100)를 프레스 성형하여 도 1에 도시한 B 필러(400)에 제조한 차량 골격의 예를 나타내는 모식도이다. 도 1과 마찬가지로, 도 6은, 차량의 측방(외측)에서 B 필러(400)를 본 상태를 나타내고 있다. 도 1과 마찬가지로, 도 6에 있어서도, 영역 R1과 영역 R2를 나타내고 있다. 도 6에 도시한 예에서는, B 필러(400)를 본 실시 형태에 따른 블랭크(100)로 구성하고, 영역 R2에 있어서, 기재인 제1 부재(112)에 대하여 제2 부재(122)가 접합되어 있다. 또한, 제1 부재(112)는 블랭크(100)를 구성하는 제1 판재(110)의 가공 후에 대응하고, 제2 부재(122)는 블랭크(100)를 구성하는 제2 판재(120)의 가공 후에 대응한다. 이 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 부재(122)의 제1 부재(112)와 대향하는 면 전체가, 제1 부재(112)와 대향하고 있어도 된다.

도 7a 내지 도 7h는, 상기 실시 형태의 블랭크(부재)(100)에 의해 구성되는 차량 골격을 나타내는 모식도이다. 도 7a 내지 도 7e에서 도시한 부재를, 도 7f 내지 도 7h에서 도시한 바와 같은 해트형 부재로 치환해도 된다. 차량 골격(600)은, 소정 방향으로 연장되는 부재이며, 도 7a 내지 도 7b 및 도 7d 내지 도 7h에서는, 연장 방향과 직교하는 방향의 단면 형상을 나타내고 있다. 도 7a 내지 도 7h에 도시한 바와 같이, 차량 골격(600)은, 블랭크(100)가 굽힘 성형됨으로써 형성된, 능선 부분(610), 천장 벽부(620) 및 종벽부(630)를 갖고 있다.

차량 골격(600)은, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)로 구성되고, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)는 중첩되어 있다. 제1 부재(112)는, 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부(114)를 갖는다. 제2 부재(122)는, 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부(124)를 갖는다. 제1 부재(112)의 판 두께는, 제2 부재(122)의 판재 판 두께 이하이다.

도 7a에 도시한 차량 골격(600)에서는, 천장 벽부(620)(제1 부재(112)의 천장 벽부(114), 제2 부재의 천장 벽부(124))에 있어서, 3개의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있다. 또한, 본 명세서에서는 「접합선 부분」을 단순히 「접합선」이라고 칭하는 경우가 있다. 접합선(200a, 200b, 200d)은, 차량 골격(600)이 연장되는 방향을 따라서 형성되어 있다. 제1 접합선 부분(200a) 및 제2 접합선 부분(200b)은, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)의 2개의 능선 부분(610)(제1 능선 부분(610a), 제2 능선 부분(610b))에 마련되어 있다. 2개의 능선 부분(610a, 610b) 중, 제1 능선 부분(610a)은, 제1 부재(112)의 천장 벽부(114) 및 제2 부재(122)의 천장 벽부(124)의 일단의, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)가 중첩된 능선 부분(610a)이다. 제2 능선 부분(610b)은, 제1 부재(112)의 천장 벽부(114) 및 제2 부재(122)의 천장 벽부(124)의 타단의, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)가 중첩된 능선 부분(610b)이다.

3개의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))은, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)를 계면에서 접합하고 있다.

도 7c에 도시한 바와 같이, 제1 능선 부분(610a)은, 제2 능선 부분(610b)과의 면내 최단 거리가 제1 부재(112)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 C 부분(320)을 구비하고 있다. 제2 능선 부분(610b)은, 제1 능선 부분(610a)과의 면내 최단 거리가 제1 부재(112)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 D 부분(330)을 구비하고 있다. 제4 접합선 부분(200d)은, C 부분(320) 및 D 부분(330)의 사이에 끼워진 제5 영역(530) 중에 있다. 또한, 「면내 최단 거리」란, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)의 부재를 따른 경로에서의 최단 거리이다. 도 7c에서는 「면내 최단 거리」는 부재의 길이 방향을 가로 지르는 단면에 있어서의 외면을 따른 선 길이이다.

제5 영역(530) 내에 있어서의 제4 접합선 부분(200d)의, 제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상이다. 「제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 중간선의 연장 방향」이란, 도 3c의 제1 접합선 부분(200a) 및 제2 접합선 부분(200b)을 능선 부분(610)으로 치환했을 때 부호 α가 나타내는 방향이다.

상술한 차량 골격(600)은, 제1 부재(112)의 천장 벽부(114) 및 제2 부재(122)의 천장 벽부(124)가, 차량의 외측이 되도록 배치되어 있다.

이와 같은 차량 골격(600)에 의해, 제1 부재(112)의 천장 벽부(114) 및 제2 부재(122)의 천장 벽부(124)가 보다 견고하게 밀착하고, 천장 벽부(114)와 천장 벽부(124)가 접합되어 있는 부분의 좌굴에 대한 내성을 효율적으로 높일 수 있다.

제4 접합선 부분(200d)은, 제6 영역(도시생략) 중에 있는 것이 바람직하다. 제6 영역은, 제5 영역에 포함되고, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 중간점으로부터 제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 거리의 20％ 이내의 영역이다.

제6 영역 내에 있어서의 제4 접합선 부분(200d)의, 제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상인 것이 바람직하다.

제4 접합선 부분(200d)은, 제5 영역이며, 제1 능선 부분(610a)으로부터 제1 판재(110)의 판 두께의 40배 이하인 제7 영역(도시생략) 중에 있는 것이 바람직하다.

제5 영역 내에 있어서의 제4 접합선 부분(200d)의, 제1 능선 부분(610a)과 제2 능선 부분(610b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인 것이 바람직하다.

도 7a에 도시한 차량 골격(600)에서는, 천장 벽부(620)에 있어서, 3개의 접합선 부분(200a, 200b, 200d)에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있지만, 도 7b 및 도 7c에 도시한 차량 골격(600)에서는, 천장 벽부(620)에 있어서, 1개의 제4 접합선 부분(200d)에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있다. 도 7a의 차량 골격(600)에 있어서, 차량 골격(600)의 제1 능선 부분(610a)에 위치하는 제1 접합선 부분(200a) 및 제2 능선 부분(610b)에 위치하는 제2 접합선 부분(200b)은, 생략하는 것도 가능하다. 제1 능선 부분(610a) 및 제2 능선 부분(610b)에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 걸림 결합하기 때문에, 능선 부분(610a, 610b)은 제1 접합선 부분(200a) 및 제2 접합선 부분(200b)과 마찬가지의 효과를 발휘한다. 즉, 접합선 부분을 능선 부분으로 치환하는 것이 가능하다. 따라서, 도 7b 및 도 7c에 도시한 바와 같이, 예를 들어 능선 부분(610a, 610b)에는 접합선 부분을 마련하지 않고, 1개의 제4 접합선 부분(200d)만으로 제1 부재(112)와 제2 부재(122)를 접합해도 된다. 또한, 능선 부분(610a, 610b)에 접합선 부분(200a, 200b)을 마련하지 않음으로써, 차량 골격(600)의 변형 시에 있어서의 능선 부분(610a, 610b)에 있어서의 균열이 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 접합선 부분의 설치 개수를 저감시킬 수 있어, 비용의 삭감 또는 천장 벽부(114, 124)의 접합 강화를 도모할 수 있다.

도 7d에 도시한 바와 같이, 능선 부분(610a, 610b)에는 접합선 부분을 마련하지 않고, 천장 벽부(620)(제1 부재(112)의 천장 벽부(114), 제2 부재의 천장 벽부(124))에 있어서, 3개의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))만으로 제1 부재(112)와 제2 부재(122)를 접합해도 된다. 도 7d에 도시한 차량 골격(600)에 있어서도, 제1 접합선 부분(200a) 및 제2 접합선 부분(200b)은, 긴 방향으로 연장되는 능선 부분(610)에 상당한다. 또한, 도 7d에 도시한 바와 같이, 천장 벽부(620)에 3개 이상의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))을 마련함으로써, 천장 벽부(620)에 있어서의 접합선 부분(200)에서의 변형을 분산시킬 수 있어, 더 높은 하중까지 견딜 수 있다.

도 7e에 도시한 바와 같이, 차량 골격(600)의 천장 벽부(620)(제1 부재(112)의 천장 벽부(114), 제2 부재의 천장 벽부(124))에 제4 접합선 부분(200d)을 마련함과 함께, 천장 벽부(620)로부터 능선 부분(610)을 통해 이어지는 종벽부(630)에도 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b))을 마련해도 된다. 이 경우에 있어서도, 능선 부분(610)은 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b))과 동등한 효과를 발휘하기 때문에, 능선 부분(610)을 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b))으로 간주할 수도 있다.

도 7f는, 플랜지부를 갖는 해트형 부재인 제1 부재(112)를 외측에 배치하고, 보강 부재로서 U자형의 제2 부재(122)를 내측에 배치한 예를 나타내고 있다. 도 7f의 예에서는, 도 7d와 마찬가지로, 3개의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있다.

도 7g는, 플랜지부를 갖는 해트형 부재인 제1 부재(112)를 내측에 배치하고, 보강 부재로서 U자형의 제2 부재(122)를 외측에 배치한 예를 나타내고 있다. 도 7g의 예에서도, 도 7d와 마찬가지로, 3개의 접합선 부분(200)(제1 접합선 부분(200a), 제2 접합선 부분(200b), 제4 접합선 부분(200d))에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있다.

도 7h에 도시한 차량 골격(600)에서는, 천장 벽부(620)에 있어서, 2개의 접합선 부분(200)(제4 접합선 부분(200d), 제5 접합선 부분(200e))에서 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 용접되어 있다. 2개의 접합선 부분(200)(제4 접합선 부분(200d), 제5 접합선 부분(200e))은, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)를 계면에서 접합하고 있다.

도 7h에 있어서, 제4 접합선 부분(200d)은, 제2 능선 부분(610b)과의 면내 최단 거리가 제1 부재(112)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 E 부분(도시생략)을 구비하고 있다. 제2 능선 부분(610b)은, 제4 접합선 부분(200d)과의 면내 최단 거리가 제1 부재(112)의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 F 부분(도시생략)을 구비하고 있다. 제5 접합선 부분(200e)은, E 부분 및 F 부분 사이에 끼워진 제8 영역(도시생략) 중에 있다. 또한, 「면내 최단 거리」는, 도 7h에 도시한 예에서는, 천장 벽부(620)를 평면에서 보았을 때의 제4 접합선 부분(200d)과 제2 능선 부분(610b)의 거리이다.

제8 영역 내에 있어서의 제5 접합선 부분(200e)의, 제2 능선 부분(610b)과 제4 접합선 부분(200d)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상이다. 「제2 능선 부분(610b)과 제4 접합선 부분(200d)의 중간선의 연장 방향 」이란, 도 3c의 접합선 부분(200b)을 능선 부분(610b)으로 치환했을 때 부호 α가 나타내는 방향이다.

제5 접합선 부분(200e)은, 제9 영역(도시생략) 중에 있는 것이 바람직하다. 제9 영역은, 제8 영역에 포함되고, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 제2 능선 부분(610b)과 제4 접합선 부분(200d)의 중간점으로부터 제2 능선 부분(610b)과 제4 접합선 부분(200d)의 거리의 20％ 이내의 영역이다.

제9 영역 내에 있어서의 제5 접합선 부분(200e)의, 제2 능선 부분(610b)과 제4 접합선 부분(200d)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는, 250㎜ 이상인 것이 바람직하다.

제5 접합선 부분(200e)은, 제8 영역이며, 제2 능선 부분(610b)으로부터 제1 판재(110)의 판 두께의 40배 이하인 제10 영역(도시생략) 중에 있는 것이 바람직하다.

상술한 상기 실시 형태에 있어서의 판재의 판 두께와 판 폭과의 관계성에 대하여 이하에 상세히 설명한다.

도 6에 도시한 B 필러(400)의 영역 R2에 있어서의 B 필러의 천장 벽부(650)에는, 적어도 3개의 접합선 부분[200(200a, 200b, 200c)]이 B 필러(400)의 길이 방향을 따라서 마련되어 있다. 이러한 3개의 접합선 부분 중 외측의 2개의 접합선 부분(200a, 200b) 간 거리 W와, 제1 부재(112) 및 제2 부재(122) 중 작은 쪽의 판 두께 t로 표시되는 W/t 및 접합선 부분(200c)의 길이는, 상술한 실시 형태의 규정을 충족하는 것이다. 즉, 20≤W/t≤120을 충족하며, 또한 접합선 부분(200c)의 접합선 부분(200a)과 접합선 부분(200b)의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이가 250㎜ 이상인 적어도 3개의 접합선 부분이 B 필러(400)의 천장 벽부(650)에 마련된다.

이러한 B 필러(400)는, 예를 들어 상술한 실시 형태에 따른 블랭크(100)를 프레스 성형하여 제조할 수 있다. 구체적으로는, 상기 실시 형태에 따른 블랭크(100)를 B 필러(400)로 성형하기 위한 형상으로 트리밍하고, 트리밍된 블랭크(100)를 일반적인 프레스 성형을 행함으로써, B 필러(400)를 얻을 수 있다. 이러한 B 필러(400)는, 예를 들어 제1 판재(110)와 제2 판재(120)가 따로따로 프레스 성형되어 제1 부재(112) 및 제2 부재(122)로 된 다음, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 중첩되고, 그 후 레이저 등에 의해 상기 규정을 충족하는 접합선을 마련하도록 양쪽 부재를 접합함으로써 마련되어도 된다. 단, 상기 실시 형태에 따른 블랭크(100)를 이용함으로써, 블랭크(100)를 한번 프레스 성형하는 것만으로 B 필러(400)를 얻을 수 있다.

이하에서는, 본 실시 형태의 블랭크(100)에 의해 구성되는 차량 골격(600)에 대하여 설명한다. 여기서, 도 6에 도시한 B 필러(400), 또는 이하에 설명하는 차량 골격(600)에 있어서도, 상술한 블랭크와 마찬가지로, W/t의 값을 규정함으로써, 좌굴에 대한 내성(즉, 충돌 안전성의 향상)을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 실시 형태에 따른 B 필러(400)는, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)를 갖고, 이들 부재는 적어도 3개의 접합선에 의해 접합된다. 여기서, 3개의 접합선 중 외측의 2개의 접합선 간 거리를 W라 한 경우에, W/t의 값을 20 이상이 되도록 외측의 접합선을 마련하고, 그 사이에 적어도 1개의 접합선을 마련함으로써, 유효 폭이 증대되는 영역을 복수 갖는 B 필러(400) 또는 차량 골격(600)이 얻어진다. 이에 의해, 좌굴에 대한 내성이 향상된다.

한편, W/t의 값이 너무 크면, 접합선끼리의 간격이 과도하게 이격되어, 접합선을 마련한 효과를 얻지 못할 우려가 있다. 도 5를 참조하면, 접합선의 간격이 판 두께의 60배보다 크면 그다지 큰 효과를 얻지 못한다는 것을 추정할 수 있다. 이러한 점에서, W/t의 값은 120 이하로 한다. 그렇게 하면, 외측의 접합선의 사이에 접합선을 추가했을 때, 외측의 접합선과 외측의 접합선 사이에 추가된 접합선의 간격은 판 두께의 60배보다 작아지고, 외측의 접합선 사이에 추가된 접합선을 마련한 효과가 얻어진다. 따라서, 블랭크(100)와 마찬가지로, B 필러(400) 또는 차량 골격(600)에 있어서도, 본 발명자의 검토의 결과, W/t의 상한값은 120으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 임의의 3개의 접합선 중, 2개의 외측의 접합선 부분(200) 사이에 마련되는 접합선 부분(200)의, 2개의 외측의 접합선의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상이다. 이 접합선 부분(200)의 상기 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이가 250㎜ 미만인 경우, 성형 후의 부재에 있어서의 판재가 중첩된 부분에 굽힘 변형이 발생한 경우에, 중첩된 판재의 일체화의 효과가 충분하지 않아, 예기치 못한 부분에서부터 구부러짐이 발생할 가능성이 있다. 이 접합선 부분(200)의 상기 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이의 상한은 특별히 제한되지 않고, 사용하는 판재의 형상이나 용접하는 개소 등에 따라서 설정될 수 있다.

또한, B 필러(400) 또는 차량 골격(600)은, 복수의 판 두께로부터 선택된 복수의 부재로 구성되어 있어도 되며, 판 두께가 대략 동일한 복수의 부재로 구성되어 있어도 된다.

제1 부재(112)와 제2 부재(122)는, 인장 강도가 다른 부재여도 된다. 예를 들어, 제1 부재(112)는 B 필러(400) 또는 차량 골격(600)의 주요한 골격 부재이며, 제2 부재(122)는 보강 부재로서 기능한다. 이 때문에, 제1 부재(112)의 인장 강도보다도 제2 부재(122)의 인장 강도의 쪽이 높아도 된다. 또한, 제1 부재(112)의 인장 강도는, 1000MPa 이상으로 하는 것이 적합하다. 또한, 제2 부재(122)의 인장 강도는, 1500MPa 이상으로 하는 것이 적합하다.

또한, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)는, 판재에 포함되는 카본양(C양)이 다른 것이어도 된다. 또한, 카본양의 측정은, 각각의 부재의 표면으로부터 각각의 판 두께의 1/4의 깊이 위치에서 행하는 것으로 한다. 예를 들어, B 필러(400) 또는 차량 골격(600)은, 상술한 블랭크(100)가 핫 스탬프에 제공됨으로써 얻어진다.

또한, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)의 표면에, 알루미늄 등에 의한 도금 처리가 실시되어 있어도 된다. 단, 제1 부재(112)와 제2 부재(122)가 밀착하는 접합면으로 되는 표면에는, 도금 처리가 실시되지 않아도 된다.

또한, 상기 블랭크에 관한 실시 형태에서도 설명한 바와 같이, 접합선(200) 중, 인접하는 어느 2개의 접합선의 거리를 W'라 하면, W'/t가 40 이하여도 된다.

4. 본 실시 형태에 따른 골격용 판재의 적용예

도 8은, 본 실시 형태에 따른 블랭크(100), 차량 골격(600)이 적용되는 일례로서의 자동차 골격(1)을 나타내는 도면이다. 블랭크(100)로 형성된 차량 골격(600)은, 캐빈 골격 또는 충격 흡수 골격으로서 자동차 골격(1)을 구성할 수 있다. 캐빈 골격으로서의 차량 골격(600)의 적용예는, 루프 센터링 포스(201), 루프 사이드 레일(203), B 필러(207), 사이드 실(209), 터널(211), A 필러 로어(213), A 필러 어퍼(215), 프런트 플로어 포스(227), 플로어 크로스 멤버(229), 언더링 포스(231), 프런트 헤더(233) 등을 들 수 있다.

또한, 충격 흡수 골격으로서의 차량 골격(600)의 적용예는, 리어 사이드 멤버(205), 에이프런 어퍼 멤버(217), 범퍼링 포스(219), 크래시 박스(221), 프런트 사이드 멤버(223) 등을 들 수 있다.

블랭크(100)로 형성된 차량 골격(600)이 캐빈 골격 또는 충격 흡수 골격으로서 사용될 때, 블랭크(100)의 영역마다의 판 두께는 최적으로 조정되어 있기 때문에, 차량 골격(600)은 충분한 내하중을 갖는다. 또한, 블랭크(100)의 영역마다의 판 두께는 최적으로 조정되어 있기 때문에, 차량 골격(600)의 충격 흡수 능력 및 내력이 높아져 있으며, 자동차 골격(1)에 측면 충돌 등의 입력이 있는 경우에도 충분한 변형에 의해 충격을 흡수하면서, 차량 골격(600)의 차내 진입량을 억제할 수 있다. 또한, 자동차의 플로어 패널에 사용하는 경우 등, 블랭크(100)인 채로 자동차 골격에 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에 있어서도, 플로어 패널에 있어서 강성이 필요한 부분만 판 두께를 증가시키는 등 자유로운 설계를 실현할 수 있다.

블랭크(100), 차량 골격(600)은, 자동차 골격(1)에 적용되는 예를 나타내었지만, 본 개시는 이것에 한정되지는 않는다. 블랭크(100), 차량 골격(600)은, 자동차 이외의 탈것을 구성하는 골격에 적용될 수 있다. 또한, 블랭크(100), 차량 골격(600)은, 건축물 등을 구성하는 구조체에도 적용될 수 있다.

실시예

본 발명자는, 블랭크(100)에 있어서의 용접의 양태 및 접합선(200)의 개수가 하중에 대한 초기 반력에 미치는 영향에 대하여 예의 검토하였다. 도 4는, 용접의 양태 및 접합선(200)의 개수가 초기 반력에 미치는 영향을 나타내는 도면이다. 도4에서는, 판 폭 W₀이 76㎜인 판재를 사용하고, 폭 방향과 직교하는 방향(접합선(200)을 따른 방향이며, 도 3a 및 도 3b 중에 도시한 화살표 A2 방향)으로부터 블랭크(100)의 단면에 하중을 가한 경우에 발생하는 초기 반력을 종축에 나타내고 있다.

여기서, 도 4에 도시한 예에서는, 판재로서, 인장 강도가 1500MPa 정도의 것을 사용하고, 판 두께가 2.6㎜인 1장의 판재로 이루어지는 샘플 1과, 판 두께가 1.3㎜인 판재를 2장 겹친 샘플(샘플 2 내지 6)을 준비하였다. 즉, 샘플 2 내지 6에서는, 2장의 판 두께의 합계는 샘플 1의 판 두께와 동일하다. 샘플 2는, 2장의 판재를 겹치고, 판재의 양단만을 선 용접한 것이다. 샘플 3 내지 6은, 2장의 판재를 용접으로 접합하고 있지만, 용접의 방법(접합선의 개수 등)이 다르다. 샘플 3에서는 판재의 양단부 및 중앙부의 합계 3개의 접합선(200)으로 선 용접을 행하고, 샘플 4에서는 판재의 양단부 및 중앙부의 합계 4개의 접합선(200)으로 선 용접을 행하고, 샘플 5에서는 판재의 양단부 및 중앙부의 합계 5개의 접합선(200)으로 선 용접을 행하였다. 샘플 6에서는 판재의 양단부를 선 용접하고, 중앙부에 있어서의 합계 3개의 가상선을 따라 50㎜ 피치로 너깃 직경 5√t(t는 얇은 쪽의 판재의 판 두께(㎜) 즉 1.3㎜)의 스폿 용접을 행하였다. 또한, 선 용접은 레이저 용접에 의해 행하였다. 그리고, 샘플 1 내지 6의 각각에 대하여, 판 폭 W₀과 직교하는 방향에 하중을 가한 경우의 초기 반력을 측정하였다. 또한, 외측의 접합선(200)은 판재의 양단부 근방에서 실시하고 있기 때문에, 판 폭 W₀은, 외측의 2개의 접합선 간 거리 W와 거의 동등하다.

도 4에 도시한 바와 같이, 샘플 1에서는, 초기 반력이 140[kN] 정도였다. 샘플 2에서는, 판 두께의 합계는 샘플 1과 동일한 2.6㎜이지만, 초기 반력은 50[kN]에 도달하지 못해, 초기 반력은 샘플 1의 절반에도 못 미쳤다.

샘플 3 내지 5에 나타낸 바와 같이, 접합선(200)의 개수 증가에 수반하여, 초기 반력이 증가하였다. 샘플 5에서는, 샘플 1과 동등한 초기 반력이 얻어졌다. 한편, 스폿 용접을 행한 샘플 6에서는, 3개의 선을 따라 스폿 용접을 행했음에도 불구하고, 샘플 3보다도 낮은 초기 반력밖에 얻지 못해, 샘플 2와 동등한 초기 내력으로 되었다.

이상의 결과로부터, 2장의 판재의 용접을 선 용접으로 행한 경우에, 접합선(200)을 적어도 3개 마련함으로써, 초기 내력을 향상시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 특히, 외측의 접합선(200) 외에, 접합선(200)을 3개 이상 마련함으로써, 2장의 판재의 판 두께의 합이 되는 동일한 판 두께의 1장의 판재와 동등한 인장 강도를 확보할 수 있다는 것이 나타났다. 이것은, 판재의 유효 영역의 확대에 의한 효과 뿐만 아니라, 접합선에 대한 변형의 분산에 의한 접합선의 파단 가능성의 저감에 의한 것이라고 생각된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 개시는 이러한 예에 한정되지는 않는다. 본 개시가 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면, 자유로운 두께 차이화를 실현함으로써, 충돌 안전성의 향상과 경량화의 요구를 함께 충족하는 것이 가능한 부재 및 차량 골격을 제공할 수 있다. 그 때문에, 본 발명은, 산업상의 이용 가능성이 매우 크다.

100: 블랭크(부재)
110: 제1 판재
112: 제1 부재
114: 제1 부재(112)의 천장 벽부
120: 제2 판재
122: 제2 부재
124: 제2 부재(122)의 천장 벽부
200: 접합선
300: A 부분
310: B 부분
320: C 부분
330: D 부분
500: 제1 영역
510: 제2 영역
520: 제3 영역
530: 제5 영역
600: 차량 골격
610: 능선 부분
620: 천장 벽부
α: 중간선의 연장 방향

Claims

제1 판재와,
제2 판재와,
제1 접합선 부분과,
제2 접합선 부분과,
제3 접합선 부분
을 구비하고,
상기 제1 판재의 판 두께는 상기 제2 판재의 판 두께 이하이며,
상기 제1 판재와 상기 제2 판재는 중첩되고,
상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 각각 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 계면에서 접합하고,
상기 제1 접합선 부분은, 상기 제2 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분을 구비하고,
상기 제2 접합선 부분은, 상기 제1 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분을 구비하고,
상기 제3 접합선 부분은 상기 A 부분 및 상기 B 부분 사이에 끼워진 제1 영역에 있으며,
상기 제1 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제1항에 있어서,
상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 거리의 20％ 이내의 제2 영역 중에 있는, 부재.
제2항에 있어서,
상기 제2 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 접합선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제3 영역 중에 있는, 부재.
제4항에 있어서,
상기 제3 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 부재를 구비한 차량 골격이며,
제1 능선 부분과 제2 능선 부분과 천장 벽부를 구비하고,
상기 천장 벽부는 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분 사이에 있으며,
상기 제1 접합선 부분과 상기 제2 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 상기 천장 벽부에 있고,
상기 천장 벽부는 차량의 외측이 되도록 배치되는, 차량 골격.
제1 판재와,
제2 판재와,
제1 접합선 부분과,
제3 접합선 부분과,
제1 능선 부분
을 구비하고,
상기 제1 판재의 판 두께는 상기 제2 판재의 판 두께 이하이며,
상기 제1 능선 부분과 상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분에 있어서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재는 중첩되고,
상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 각각 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 계면에서 접합하고,
상기 제1 접합선 부분은, 상기 제1 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 A 부분을 구비하고,
상기 제1 능선 부분은, 상기 제1 접합선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 판재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 B 부분을 구비하고,
상기 제3 접합선 부분은 상기 A 부분 및 상기 B 부분 사이에 끼워진 제1 영역에 있으며,
상기 제1 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제7항에 있어서,
상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 거리의 20％ 이내의 제2 영역 중에 있는, 부재.
제8항에 있어서,
상기 제2 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 접합선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제3 영역 중에 있는, 부재.
제10항에 있어서,
상기 제3 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 접합선 부분은, 상기 제1 영역이며, 상기 제1 능선 부분으로부터 상기 제1 판재의 판 두께의 40배 이하인 제4 영역 중에 있는, 부재.
제12항에 있어서,
상기 제4 영역 내에 있어서의 상기 제3 접합선 부분의, 상기 제1 접합선 부분과 상기 제1 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 부재.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 판재의 모든 단부는, 상기 제2 판재의 내측에 있는, 부재.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 판재의 모든 단부는, 상기 제1 판재의 내측에 있는, 부재.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접합선 부분은, 상기 제1 판재의 길이 방향을 따라서 마련되는, 부재.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 접합선 부분은, 상기 제2 판재의 길이 방향을 따라서 마련되는, 부재.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 부재를 구비한 차량 골격이며,
제2 능선 부분과 천장 벽부를 구비하고,
상기 천장 벽부는 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분 사이에 있으며,
상기 제1 접합선 부분과 상기 제3 접합선 부분은 상기 천장 벽부에 있고,
상기 천장 벽부는 차량의 외측이 되도록 배치되는, 차량 골격.
제18항에 있어서,
상기 제2 능선 부분에 있어서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재가 중첩되어 있는, 차량 골격.
해트형 부재인 차량 골격이며,
제1 부재와,
제2 부재와,
제4 접합선 부분과,
제1 능선 부분과,
제2 능선 부분
을 구비하고,
상기 제1 부재의 판 두께는 상기 제2 부재의 판 두께 이하이며,
상기 제1 능선 부분 및 상기 제2 능선 부분에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재는 중첩되고,
상기 제1 부재는 상기 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부를 갖고,
상기 제2 부재는 상기 해트형 부재의 긴 방향으로 연장되는 천장 벽부를 갖고,
상기 제1 능선 부분은, 상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부의 일단의, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 중첩된 능선 부분이며,
상기 제2 능선 부분은, 상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부의 타단의, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 중첩된 능선 부분이며,
상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분과 상기 제4 접합선 부분은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재를 계면에서 접합하고,
상기 제1 능선 부분은, 상기 제2 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 부재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 C 부분을 구비하고,
상기 제2 능선 부분은, 상기 제1 능선 부분과의 면내 최단 거리가 상기 제1 부재의 판 두께의 20배 이상 120배 이하인 D 부분을 구비하고,
상기 제4 접합선 부분은 상기 C 부분 및 상기 D 부분 사이에 끼워진 제5 영역에 있으며,
상기 제5 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상이며,
상기 제1 부재의 상기 천장 벽부 및 상기 제2 부재의 상기 천장 벽부가, 차량의 외측이 되도록 배치되는, 차량 골격.
제20항에 있어서,
상기 제4 접합선 부분은, 상기 제5 영역이며, 상기 중간선과 직교하는 직선상에 있어서, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간점으로부터 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 거리의 20％ 이내의 제6 영역 중에 있는, 차량 골격.
제21항에 있어서,
상기 제6 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 차량 골격.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4 접합선 부분은, 상기 제5 영역이며, 상기 제1 능선 부분으로부터 상기 제1 부재의 판 두께의 40배 이하의 제7 영역 중에 있는, 차량 골격.
제23항에 있어서,
상기 제5 영역 내에 있어서의 상기 제4 접합선 부분의, 상기 제1 능선 부분과 상기 제2 능선 부분의 중간선의 연장 방향의 길이 성분의 연속된 길이는 250㎜ 이상인, 차량 골격.