KR102427578B1 - 차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리 - Google Patents

차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR102427578B1
KR102427578B1 KR1020177007624A KR20177007624A KR102427578B1 KR 102427578 B1 KR102427578 B1 KR 102427578B1 KR 1020177007624 A KR1020177007624 A KR 1020177007624A KR 20177007624 A KR20177007624 A KR 20177007624A KR 102427578 B1 KR102427578 B1 KR 102427578B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
branch
reinforcing element
zero angle
reinforcing
door
Prior art date
Application number
KR1020177007624A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170058938A (ko
Inventor
니꼴라 슈나이더
이브 드루아덴
Original Assignee
아르셀러미탈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아르셀러미탈 filed Critical 아르셀러미탈
Publication of KR20170058938A publication Critical patent/KR20170058938A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102427578B1 publication Critical patent/KR102427578B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0422Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0423Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by position in the lower door structure
    • B60J5/0425Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by position in the lower door structure the elements being arranged essentially horizontal in the centre of the lower door structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0422Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
    • B60J5/0443Beams
    • B60J5/0444Beams characterised by a special cross section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0422Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires
    • B60J5/0438Elongated type elements, e.g. beams, cables, belts or wires characterised by the type of elongated elements
    • B60J5/0443Beams
    • B60J5/0448Beams with branched structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/042Reinforcement elements
    • B60J5/0456Behaviour during impact
    • B60J5/0461Behaviour during impact characterised by a pre-defined mode of deformation or displacement in order to absorb impact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/048Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002Type of accident
    • B60R2021/0006Lateral collision
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite

Abstract

차량의 도어의 구조를 보강하기 위한 보강 요소는 메인 방향을 따라 연장되고 메인 방향에 실질적으로 직각인 평면에서 연장되는 보강 횡단면 (40) 을 갖는 적어도 메인 부분을 포함한다. 보강 횡단면 (40) 은 상이한 방향들로 각각 연장되는 적어도 네개의 인접한 브랜치들 (42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g) 을 포함하고, 두개의 연속적인 브랜치들은 비제로 각도를 형성하고, 상기 비제로 각도들의 적어도 두개는 반대의 부호들이다.

Description

차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리{REINFORCEMENT ELEMENT FOR A VEHICLE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME AND DOOR ASSEMBLY}
본 발명은 차량의 도어의 구조를 보강하는 보강 요소에 관한 것이고, 상기 보강 요소는 메인 방향을 따라 연장되고 메인 방향에 실질적으로 직각인 평면에서 연장하는 보강 횡단면을 갖는 적어도 메인 부분을 포함한다.
충돌 및 차량에 작용하는 충격력들로 인해 매우 높은 부하들을 포함하는 다른 상황들 중에 사용자들을 위해 높은 안전성을 제공하는 자동차 본체 구조들에 대해 일반적인 요구가 존재한다.
차량의 사용자들에 대해 높은 정도의 안정성을 얻도록, 차량의 본체 구조는 효율적인 방식으로 충격력들을 흡수하고 분산시킴으로써 충격력들에 대해 높은 강도 및 높은 저항성을 제공하도록 구성되어야만 한다. 이는 일반적으로 차량에서 다양한 보강 구조들 및 구성 요소들에 의해 달성된다.
특히, 측방 충격 사고에서 승객 객실로의 침입에 의해 발생되는 안전 위험성을 최소화시키도록, 도어 내측에, 즉 도어의 내부와 외부 패널들 사이에 적절히 배열되는 빔들 또는 다른 보강 구성 요소들의 형태로 구조적 보강 요소들을 갖는 차량의 도어들을 제공하는 것은 공지되어 있다. 이러한 방식으로, 구조적 보강부들은 특히 도어들에 대한 측방 충격을 포함하는 충돌 중에 충격력들의 흡수 및 분산을 제공한다.
그러한 보강 요소를 구성할 때에, 종종 서로와 모순되는 몇개의 요구 조건들이 준수되어야만 한다. 실제로, 파괴 전에 충격 부하들, 원칙적으로 벤딩 부하들 및 상당한 휨의 흡수 중에 현저한 양의 에너지의 흡수를 보장하도록 보강 요소의 성능을 최적화시키는 것이 바람직하다. 동시에, 도어의 내부와 외부 패널들 사이에 위치된 보강 요소는 도어 윈도우가 개방되고 메카니즘들이 도어 글래스를 작동시키는 데 사용될 때에 또한 도어, 예를 들면 도어 글래스 내에 위치된 다른 구조들 및 메카니즘들과의 간섭들을 회피하도록 상대적으로 작은 횡단면을 가져야 한다.
추가로, 차량의 에너지 소비를 감소시켜 미래의 환경 요구 조건들을 충족하도록 차량의 전체 중량을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 문제점들을 해결하고, 특히 감소된 두께 및 중량을 갖고 측방 충격들에 대한 개선된 저항성을 추가로 보장하는 보강 요소를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 차량의 도어의 구조를 보강하기 위한 보강 요소에 관한 것이고, 상기 보강 요소는 메인 방향을 따라 연장되고 메인 방향에 실질적으로 직각인 평면에서 연장되는 보강 횡단면을 갖는 적어도 메인 부분을 포함하고, 보강 횡단면은 상이한 방향들로 각각 연장되는 적어도 네개의 인접한 브랜치들을 포함하고, 두개의 연속적인 브랜치들은 비제로 각도를 형성하고, 상기 비제로 각도들의 적어도 두개는 반대의 부호들인 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명은 차량의 도어의 구조를 보강하는 보강 요소에 관한 것이고, 상기 보강 요소는 메인 방향을 따라 연장되고 메인 방향에 실질적으로 직각인 평면에서 연장되는 보강 횡단면을 갖는 적어도 메인 부분을 포함하고, 보강 횡단면은 상이한 방향들로 각각 연장되는 적어도 네개의 인접한 브랜치들을 포함하고, 두개의 연속적인 브랜치들은 비제로 각도를 형성하고, 상기 비제로 각도들의 적어도 두개는 반대의 부호들이고, 상기 인접한 브랜치들은 제 1 브랜치, 제 2 브랜치 및 제 3 브랜치를 포함하고, 상기 제 1 브랜치는 상기 제 2 브랜치와 제 1 비제로 각도를 형성하고, 상기 제 2 브랜치는 상기 제 3 브랜치와 제 2 비제로 각도를 형성하고, 제 1 비제로 각도 및 제 2 비제로 각도는 동일한 부호이고, 제 1 브랜치 및 제 2 브랜치는 제 1 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 2 브랜치 및 제 3 브랜치는 제 2 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 1 아치형 접합부 및 상기 제 2 아치형 접합부의 곡률 반경들은 실질적으로 5 mm 내지 d/2 이고, d 는 상기 제 1 브랜치와 상기 제 3 브랜치 사이의 거리이다.
제 1 브랜치는 제 1 평면으로 실질적으로 연장되고, 제 2 브랜치는 제 2 평면으로 실질적으로 연장되고, 제 3 브랜치는 제 3 평면으로 실질적으로 연장되고, 제 1 평면 및 제 2 평면은 제 1 교차 라인을 따라 교차하고, 제 2 평면 및 제 3 평면은 제 2 교차 라인을 따라 교차하고, 제 1 및 제 2 교차 라인들은 실질적으로 평행하다. d 는 제 1 교차 라인과 제 2 교차 라인 사이의 거리이다.
메인 단면의 기하학적 형상으로 인해, 보강 요소는, 평면의 보강 요소들과 비교되는 바와 같이 큰 횡단면을 요구하지 않고 벤딩 전에 현저한 양의 에너지를 흡수할 수 있고 따라서 충격들에 대해 개선된 저항성을 제공한다.
본 발명의 다른 유리한 양상들에 따르면, 보강 요소는 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 고려되는 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함한다:
- 메인 부분의 적어도 일부는 1300 MPa 이상의 인장 강도를 갖는 프레스 경화 강으로 제조된다;
- 프레스 경화 강은 Usibor® 이다;
- 보강 횡단면은 상이한 방향들로 각각 연장되는 적어도 다섯개의 인접한 브랜치들을 포함하고, 제 1 브랜치는 제 2 브랜치와 제 1 비제로 각도를 형성하고, 제 2 브랜치는 제 3 브랜치와 제 2 비제로 각도를 형성하고, 제 3 브랜치는 제 4 브랜치와 제 3 비제로 각도를 형성하고, 제 4 브랜치는 제 5 브랜치와 제 4 비제로 각도를 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 각도들은 동일한 부호이고, 상기 제 3 및 제 4 각도들은 제 1 및 제 2 각도들의 부호와 반대의 부호이다;
- 비제로 각도들은 절대값으로 실질적으로 80°내지 90°에 포함된다;
- 두개의 연속적인 브랜치들은 아치형 접합부에 의해 함께 결합된다;
- 아치형 접합부의 곡률 반경은 실질적으로 5 mm 내지 15mm 이다;
- 브랜치들의 적어도 하나의 길이 및/또는 보강 횡단면의 각도들의 적어도 하나의 절대값은 메인 방향을 따라 변한다.
본 발명은 또한 윈도우 프레임 및 도어 패널을 포함하는 도어 구조를 포함하는 차량의 도어 어셈블리에 관한 것이고, 상기 도어 어셈블리는 도어 패널을 가로질러 연장되는 본 발명에 따른 보강 요소를 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 유리한 양상들에 따르면, 도어 어셈블리는 단독 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 고려되는 다음의 특징들의 하나 이상을 포함한다:
- 도어 구조는 보강 요소의 재료와 상이한 금속성 재료로 제조된다;
- 도어 패널은 전방 에지, 전방 에지에 실질적으로 평행한 후방 에지, 전방 에지와 후방 에지의 단부들 사이에서 연장되는 하부 에지 및 상부 에지에 의해 경계지워지고, 상기 상부 에지는 윈도우 프레임의 에지를 규정하고, 보강 요소는 상부 에지와 하부 에지 사이에서 전방 에지로부터 후방 에지로 연장되고 상부 에지에 실질적으로 평행하다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 도어 어셈블리를 포함하는 차량에 관한 것이다.
본 발명은 또한 다음의 단계들을 포함하는 본 발명에 따른 보강 요소를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다:
- 메인 부분의 보강 횡단면을 성형하기 위해 보강 요소 블랭크를 열간 스탬핑하는 단계,
- 마르텐사이트로 이루어지는 구조를 얻기 위해 27℃/s 이상의 냉각률로 보강 요소를 냉각하는 단계.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들들을 참조하여 주어진 다음의 설명의 정독으로부터 보다 양호하게 이해될 것이다.
- 도 1 은 특정한 실시형태에 따른 도어 어셈블리를 도시하고;
- 도 2 는 도 1 의 도어 어셈블리의 보강 요소의 사시도를 도시하고;
- 도 3 은 도 2 의 보강 요소의 라인 III-III 을 따르는 횡단면을 도시하고;
- 도 4 내지 도 8 은 도 2 의 보강 요소를 제조하는 방법의 연속적인 단계들을 예시한다.
다음의 설명에서, 용어들 내부, 외부, 전방, 후방, 횡방향, 종방향, 수직 및 수평은 차량 구조에 조립될 때에 예시된 요소들, 부품들 또는 구조들의 일반적인 배향을 참조하여 해석된다.
실시형태에 따른 자동차의 도어 어셈블리 (3) 가 도 1 에 예시된다.
이러한 예시적인 실시형태의 도어 어셈블리 (3) 는 승용차, 예를 들면 픽업 트럭의 전방 드라이버-측 도어이다.
도어 어셈블리 (3) 는 도어 구조 (5) 및 보강 요소 (7) 를 포함한다. 도어 어셈블리 (3) 는 힌지 보강 요소들 (9 및 11), 및 웨이스트 보강 요소 (13) 를 추가로 포함한다.
도어 구조 (5) 는 도어 패널 (20) 및 윈도우 프레임 (22) 을 포함한다.
도어 패널 (20) 은 도어 외부 패널 (도시 생략) 에 결합되도록 예정된 도어 내부 패널이다. 함께 결합될 때에, 도어 내부 패널 (20) 및 도어 외부 패널은 차량의 전방을 향하는 전방부 및 차량의 뒤쪽을 향하는 후부를 갖는 중앙의 공간을 규정한다.
도어 내부 패널 (20) 은 전방 에지 (20a), 후방 에지 (20b), 하부 에지 (20c) 및 상부 에지 (20d) 에 의해 경계지워진다. 전방 에지 (20a) 및 후방 에지 (20b) 는 실질적으로 서로 평행하고, 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다. 하부 에지 (20c) 및 상부 에지 (20d) 는 전방 에지 (20a) 와 후방 에지 (20b) 의 단부들 사이에서 연장된다. 하부 에지 (20c) 및 상부 에지 (20d) 는 실질적으로 서로 평행하고, 실질적으로 수평인 방향으로 연장된다.
윈도우 프레임 (22) 은 도어 글래스를 수용하도록 예정된 개구 (24) 를 규정한다. 윈도우 프레임 (22) 은 전방 에지 (22a), 후방 에지 (22b), 하부 에지 (22c) 및 상부 에지 (22d) 에 의해 경계지워진다. 하부 에지 (22c) 는 도어 내부 패널 (20) 의 상부 에지 (20d) 에 의해 규정된다. 하부 에지 (22c) 및 상부 에지 (22d) 는 실질적으로 서로 평행하고, 실질적으로 수평인 방향으로 연장된다. 전방 에지 (22a) 및 후방 에지 (20b) 는 하부 에지 (22c) 와 상부 에지 (22d) 의 단부들 사이에서 연장된다. 후방 에지 (20b) 는 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다. 전방 에지 (22a) 는 상부 에지 (22d) 의 전방 단부로부터 하부 에지 (22c) 의 전방 단부로 경사진 방향으로 전향으로 및 하향으로 연장된다. 전방 에지 (22a), 후방 에지 (22b), 하부 에지 (22c) 및 상부 에지 (22d) 는 개구 (24) 를 규정한다.
예를 들면, 윈도우 프레임 (22) 은 도어 내부 패널 (20) 과 일체로 제조된다.
도어 내부 패널 (20) 및 윈도우 프레임 (22) 은 강, 예를 들면 고성형성 강으로 제조된다. 강은 코팅되거나 또는 비코팅될 수 있다.
예를 들면, 도어 내부 패널 (20) 은 0.65 mm 의 두께를 갖는다.
예를 들면, 윈도우 프레임 (22) 은 1.1 mm 의 두께를 갖는다.
도어 구조 (5) 는 예를 들면 용접에 의해 몇개의 블랭크들을 조립함으로써 형성되는 레이저 용접된 블랭크를 스탬핑함으로써 제조된다.
웨이스트 보강 요소 (13) 는 예를 들면 용접 또는 볼트 결합에 의해 전방 에지 (20a) 에서 도어 내부 패널 (20) 에 부착된다.
웨이스트 보강 요소 (13) 는 390 MPa 내지 450 MPa 의 인장 강도 및 300 MPa 내지 360 MPa 의 항복 강도를 갖는 강, 예를 들면 냉간 성형된 강으로 제조된다.
힌지 보강 요소들 (9 및 11) 은 상부 힌지 보강 요소 (9) 및 하부 힌지 보강 요소 (11) 를 포함한다. 상부 및 하부 힌지 보강 요소들 (9 및 11) 은 도어 내부 패널 (20) 과 도어 외부 패널 사이에 형성된 중앙의 공간 내에 수용되도록 도어 내부 패널 (20) 의 외부 측에서 도어 내부 패널 (20) 에 부착된다.
상부 및 하부 힌지 보강 요소들 (9 및 11) 은 차량 본체에 도어 어셈블리 (3) 를 결합하는 힌지들의 영역들에서 도어 내부 패널 (20) 에 보강부를 제공한다.
상부 및 하부 힌지 보강 요소들 (9 및 11) 은 일단 프레싱된다면 1300 MPa 이상의 인장 강도를 갖는 강, 바람직하게 프레스 경화된 강으로 제조된다.
예를 들면, 프레스 경화된 강은 중량 % 로, 0.10% ≤ C ≤ 0.5%, 0.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.1% ≤ Si ≤ 1%, 0.01% ≤ Cr ≤ 1%, Ti ≤ 0.2%, Al ≤ 0.1%, S ≤ 0.05%, P ≤ 0.1%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.010% 를 포함하는 조성을 갖고, 잔부는 철 및 제조로부터 기인하는 불가피 불순물들로 이루어진다.
프레스 경화된 강은 예를 들면 Usibor®, 특히 Usibor®1500 또는 Usibor®2000 이다.
강은 코팅되거나 또는 비코팅될 수 있다.
보강 요소 (7) 는 도어 빔의 형태이다.
측방 충격 충돌의 경우에, 보강 요소 (7) 는 차량의 사용자들을 보호하기 위해, 충격력들로부터 에너지를 흡수하여 도어 어셈블리 (3) 의 다른 부분들의 붕괴 및 파괴를 방지하도록 예정된다.
도어 내부 패널 (20) 에 부착될 때에, 보강 요소 (7) 는 전방 에지 (20a) 와 후방 에지 (20b) 사이로 길이 방향으로 도어 내부 패널 (20) 을 가로질러 연장한다. 도어 내부 패널 (20) 및 도어 외부 패널이 함께 결합될 때에, 보강 요소 (7) 는 도어 내부 패널 (20) 과 도어 외부 패널 사이에 형성된 중앙의 공간의 전방과 후방 사이로 길이 방향으로 가로질러 연장된다.
보강 요소 (7) 는 메인 방향을 따라, 예를 들면 실질적으로 수평인 종방향 방향을 따라 전방 에지 (20a) 와 후방 에지 (20b) 사이에서 연장된다.
따라서 보강 요소 (7) 는 실질적으로 상부 에지 (20d) 또는 도어 내부 패널 (20) 에 평행하다.
보강 요소 (7) 는 메인 부분 (30) 및 두개의 단부 부분들, 즉 전방 단부 부분 (32a) 및 후방 단부 부분 (32b) 을 포함한다. 메인 부분 (30) 은 전방과 후방 단부 부분들 (32a, 32b) 사이에서 연장된다.
보강 요소 (7) 는 전방 및 후방 단부 부분들 (32a, 32b) 에 의해, 예를 들면 용접에 의해 도어 내부 패널 (20) 에 부착되도록 예정된다.
메인 부분 (30) 은 일반적으로 보강 요소 (7) 가 도어 내부 패널 (20) 에 부착될 때에 도어 내부 패널 (20) 을 향해 배향되도록 예정된 내부 면, 및 도어 외부 패널을 향해 배향되도록 예정된 외부 면을 포함한다.
도 2 및 도 3 에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 메인 부분 (30) 은 메인 방향에 실질적으로 직각인 평면에서 연장되는 보강 횡단면 (40) 을 갖는다.
보강 횡단면 (40) 은 일반적으로 상이한 방향들로 각각 연장되는 적어도 네개의 인접한 브랜치들 (42) 을 포함하고, 두개의 연속적인 브랜치들의 각각의 세트는 비제로 각도를 형성하고, 비제로 각도들의 적어도 두개는 반대의 부호들이다.
따라서 보강 횡단면 (40) 은 폴딩된 형상을 갖는다.
이러한 폴딩된 형상으로 인해, 보강 요소 (7) 가 충격을 받을 때에, 보강 요소는 처음에 벤딩 전에 언폴딩한다. 따라서, 보강 요소 (7) 는 승객 객실로의 침입들을 회피함으로써 차량의 사용자들을 보호하고 처음에 언폴딩에 의해, 그리고 다음에 벤딩에 의해 엄청난 양의 에너지를 흡수할 수 있다.
바람직하게, 비제로 각도들은 절대값으로 실질적으로 80° 내지 90°, 바람직하게 85° 내지 90°에 포함된다.
높은 값의 비제로 각도들로 인해, 보강 요소 (7) 를 언폴딩하는 것은 현저한 양의 에너지를 요구하므로, 충격 중에, 보강 요소 (7) 는 벤딩 전에 현저한 양의 에너지를 흡수할 수 있다.
더욱이, 아래에 추가로 상세하게 설명된 바와 같이, 인접한 브랜치들 (42) 은 제 1 브랜치, 제 2 브랜치 및 제 3 브랜치를 포함하고, 제 1 브랜치는 제 2 브랜치와 제 1 비제로 각도를 형성하고, 제 2 브랜치는 제 3 브랜치와 제 2 비제로 각도를 형성하고, 제 1 비제로 각도 및 제 2 비제로 각도는 동일한 부호이다. 제 1 브랜치는 실질적으로 제 1 평면에서 연장되고, 제 2 브랜치는 실질적으로 제 2 평면에서 연장되고, 제 3 브랜치는 실질적으로 제 3 평면에서 연장되고, 제 1, 제 2 및 제 3 평면들은 구별된다.
제 1 브랜치 및 제 2 브랜치는 제 1 아치형 접합부와 함께 결합되고, 제 2 브랜치 및 제 3 브랜치는 제 2 아치형 접합부와 함께 결합된다.
그러한 아치형 접합부들은 실제로 날카로운 접합부보다 낮은 응력 집중 계수 (Kt) 를 제공한다.
제 1 및 제 2 아치형 접합부들의 곡률 반경들은 실질적으로 5 mm 내지 d/2 이고, d 는 제 1 브랜치와 제 3 브랜치 사이의 거리이다. 이러한 거리 d 는 제 2 평면에서 측정되는 바와 같이 제 1 평면과 제 3 평면 사이의 거리이다.
보다 구체적으로, 제 1 평면 및 제 2 평면은 제 1 교차 라인을 따라 교차하고, 제 2 평면 및 제 3 평면은 제 2 교차 라인을 따라 교차한다. 제 1 및 제 2 교차 라인들은 실질적으로 평행하다. 따라서 거리 d 는 제 1 교차 라인과 제 2 교차 라인 사이의 거리이다.
예를 들면, 상기 규정된 바와 같이 제 1 브렌치와 제 3 브랜치 사이의 거리 d 는 30 mm 이다. 이러한 예에서, 제 1 및 제 2 아치형 접합부들의 곡률 반경은 실질적으로 5 mm 내지 15 mm 이다.
곡률 반경들의 이러한 값으로 인해, 만족스럽고 균일한 기계적 특성들을 갖는 보강 요소 (7) 가 얻어질 수 있다.
실제로, 추가로 아래에 상세하게 개시된 바와 같이, 보강 요소 (7) 는 예를 들면 실질적으로 평면의 보강 요소 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 제조된다. 스탬핑 중에, 선택된 값들의 곡률 반경들로 인해, 아직 성형되지 않은 보강 요소 블랭크의 구역들과 다이들 사이의 접촉 표면이 최소화된다. 따라서, 그렇지 않다면 이들 구역들과 다이들 사이에서 발생할 수 있는 열 전달은 감소되고, 이는 이들 구역들이 불량한 및/또는 비균일한 기계적 특성들을 발생시킬 수 있는 비제어되어 냉각되는 것을 방지한다.
인접한 브랜치들 (42) 은 제 3 브랜치와 제 3 비제로 각도를 형성하는 제 4 브랜치를 추가로 포함하고, 제 3 비제로 각도는 제 1 및 제 2 비제로 각도들의 부호와 반대의 부호이다. 바람직하게, 제 3 및 제 4 브랜치들은 또한 아치형 접합부 (43) 에 의해 함께 결합된다.
메인 부분 (30) 은 가변적인 횡단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 브랜치들 (42) 중 적어도 하나의 브렌치의 길이 및/또는 보강 횡단면 (40) 의 각도들 중 적어도 하나의 각도의 절대값은 메인 방향을 따라 변할 수 있다.
도 2 및 도 3 에 예시된 예에서, 보강 횡단면 (40) 은 7개의 브랜치들: 즉 제 1 브랜치 (42a), 제 1 브랜치 (42a) 에 인접한 제 2 브랜치 (42b), 제 2 브랜치 (42b) 에 인접한 제 3 브랜치 (42c), 제 3 브랜치 (42c) 에 인접한 제 4 브랜치 (42d), 제 4 브랜치 (42d) 에 인접한 제 5 브랜치 (42e), 제 5 브랜치 (42e) 에 인접한 제 6 브랜치 (42f) 및 제 6 브랜치 (42e) 에 인접한 제 7 브랜치 (42f) 를 포함한다.
보강 횡단면은 제 1 브랜치 (42a) 및 제 7 브랜치 (42g) 에 각각 결합되고 제 1 브랜치 (42a) 및 제 7 브랜치 (42g) 와 각각 비제로 각도들을 형성하는 두개의 레그들 (44a, 44b) 을 추가로 포함한다.
예를 들면, 보강 횡단면 (40) 은 제 4 브랜치 (42d) 의 중간으로 통과하는 실질적으로 수평인 라인에 대해 대칭적이다.
브랜치들 (42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f) 은 상이한 방향들로 연장된다.
실제로, 각각의 브랜치 (42) 는 각각의 인접한 브랜치와 비제로 배향된 각도를 형성한다. 따라서, 제 1 브랜치 (42a) 는 제 2 브랜치 (42b) 와 제 1 각도 (αab) 를 형성하고, 제 2 브랜치 (42b) 는 제 3 브랜치 (42c) 와 제 2 각도 (αbc) 를 형성하고, 제 3 브랜치 (42c) 는 제 4 브랜치 (42d) 와 제 3 각도 (αcd) 를 형성하고, 제 4 브랜치 (42d) 는 제 5 브랜치 (42e) 와 제 4 각도 (αde) 를 형성하고, 제 5 브랜치 (42e) 는 제 6 브랜치 (42f) 와 제 5 각도 (αef) 를 형성하고 제 6 브랜치 (42f) 는 제 7 브랜치 (42g) 와 제 6 각도 (αfg) 를 형성하고, 이 각도들은 비제로 각도들이다.
제 1 브랜치는 실질적으로 제 1 평면에서 연장되고, 제 2 브랜치는 실질적으로 제 2 평면에서 연장되고, 제 3 브랜치는 실질적으로 제 3 평면에서 연장되고, 제 4 브랜치는 실질적으로 제 4 평면에서 연장되고, 제 5 브랜치는 실질적으로 제 5 평면에서 연장되고, 제 6 브랜치는 실질적으로 제 6 평면에서 연장되고 제 7 브랜치는 실질적으로 제 7 평면에서 연장된다.
예를 들면, 제 1 브랜치 (42a), 제 3 브랜치 (42c), 제 5 브랜치 (42e) 및 제 7 브랜치 (42g) 는 실질적으로 수평이고, 제 2 브랜치 (42b), 제 4 브랜치 (42d) 및 제 6 브랜치 (42f) 는 실질적으로 수직이다. 따라서, 제 1, 제 3, 제 5 및 제 7 평면들은 실질적으로 평행하다. 제 2 및 제 6 평면들은 실질적으로 동일하고, 제 4 평면에 평행하다.
각각의 브랜치는 바람직하게 아치형 접합부에 의해 인접한 브랜치(들) 에 결합된다.
제 1 브랜치 (42a) 및 제 2 브랜치 (42b) 는 제 1 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 2 브랜치 (42b) 및 제 3 브랜치 (42c) 는 제 2 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 3 브랜치 (42c) 및 제 4 브랜치 (42d) 는 제 3 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 4 브랜치 (42d) 및 제 5 브랜치 (42e) 는 제 4 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 5 브랜치 (42e) 및 제 6 브랜치 (42f) 는 제 5 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 제 6 브랜치 (42f) 및 제 7 브랜치 (42g) 는 제 6 아치형 접합부에 의해 함께 결합된다.
제 1 각도 (αab), 제 2 각도 (αbc), 제 5 각도 (αef) 및 제 6 각도 (αfg) 는 동일한 부호를 갖는 반면, 제 3 각도 (αcd) 및 제 4 각도 (αde) 는 제 1 각도 (αab), 제 2 각도 (αbc), 제 5 각도 (αef) 및 제 4 각도 (αfg) 와 반대의 부호를 갖는다.
따라서, 제 1 브랜치 (42a), 제 2 브랜치 (42b) 및 제 3 브랜치 (42c) 는 제 1 방향을 향해, 예를 들면 도어 내부 패널 (20) 을 향해 배향된 오목한 커브를 함께 형성한다. 제 3 브랜치 (42c), 제 4 브랜치 (42d) 및 제 5 브랜치 (42e) 는 제 1 방향과 반대의 제 2 방향을 향해, 즉 도어 외부 패널을 향해 배향된 오목한 커브를 함께 형성한다. 제 5 브랜치 (42e), 제 6 브랜치 (42f) 및 제 7 브랜치 (42g) 는 제 1 방향을 향해 배향된 오목한 커브를 함께 형성한다.
제 1 브랜치 (42a), 제 2 브랜치 (42b) 및 제 3 브랜치 (42c) 를 결합하는 아치형 접합부들, 즉 제 1 및 제 2 아치형 접합부들은 제 1 방향을 향해 배향된다. 유사하게, 제 5 브랜치 (42e), 제 6 브랜치 (42f) 및 제 7 브랜치 (42g) 를 결합하는 아치형 접합부들, 즉 제 5 및 제 6 아치형 접합부들은 제 1 방향을 향해 배향된다.
제 3 브랜치 (42c), 제 4 브랜치 (42d) 및 제 5 브랜치 (42e) 를 결합하는 아치형 접합부들은 제 2 방향을 향해 배향된다.
제 1 및 제 2 아치형 접합부들의 곡률 반경들은 실질적으로 5 mm 내지 d1/2 이고, d1 은 제 1 브랜치 (42a) 와 제 3 브랜치 (42c) 사이의 거리이다. 이러한 거리 d1 은 제 2 평면에서 측정된 바와 같이 제 1 평면과 제 3 평면 사이의 거리이다. 특히, 상기 설명된 바와 같이, 제 1 평면 및 제 3 평면은 두개의 실질적으로 평행한 교차 라인들을 따라 제 2 평면과 교차하고, 거리 d1 은 도 3 에 도시된 바와 같이 이들 두개의 교차 라인들 사이의 거리이다.
유사하게, 제 5 및 제 6 아치형 접합부들의 곡률 반경은 실질적으로 5 mm 내지 d2/2 이고, d2 는 제 5 브랜치 (42e) 와 제 7 브랜치 (42g) 사이의 거리이다. 이러한 거리 d2 는 제 6 평면에서 측정된 바와 같이 제 5 평면과 제 7 평면 사이의 거리이다. 특히, 제 5 평면 및 제 7 평면은 두개의 실질적으로 평행한 교차 라인들을 따라 제 6 평면과 교차하고, 거리 d2 는 이들 두개의 교차 라인들 사이의 거리이다.
제 1, 제 2, 제 5 및 제 6 아치형 접합부들은 특히 거리들 d1 및 d2 가 약 30 mm 이라면 바람직하게 5 mm 내지 15 mm 의 곡률 반경을 갖는다.
예를 들면, 제 3 및 제 4 아치형 접합부들의 곡률 반경은 또한 5 mm 내지 15 mm 이다.
예를 들면, 도어 내부 패널 (20) 을 향해 배향된 아치형 접합부들, 즉 제 1, 제 2, 제 5 및 제 6 아치형 접합부들의 곡률 반경은 도어 외부 패널을 향해 배향된 아치형 접합부들, 즉 제 3 및 제 4 아치형 접합부들의 곡률 반경보다 크다.
예를 들면, 차량의 내측을 향해 배향된 아치형 접합부들의 곡률 반경은 실질적으로 11 mm 와 동등하고 차량의 외측을 향해 배향된 아치형 접합부들의 곡률 반경은 8 mm 와 동등하다.
메인 부분 (30) 은 0.6 mm 내지 3 mm, 예를 들면 1 mm 내지 1.5 mm 의 횡방향을 따르는 메인 부분의 치수로서 규정된 두께를 갖는다.
보강 횡단면 (40) 의 폴딩된 기하학적 형상으로 인해, 메인 부분 (30) 은 예를 들면 30 mm 내지 40 mm, 예를 들면 36 mm 의 횡방향을 따르는 메인 부분 (30) 의 두께보다 두꺼운 메인 부분 (30) 의 볼록한 엔벨로프의 두께로서 규정된 전체 두께를 갖는다.
그러나, 이러한 전체 두께는 보강 요소가 또한 중앙의 공간 내에 위치된 다른 구조들 및 메카니즘들과 간섭하지 않고 도어 내부 패널 (20) 과 도어 외부 패널 사이에 규정된 중앙의 공간에 피팅될 수 있도록 충분히 작게 유지된다.
바람직하게, 보강 요소 (7) 의 메인 부분 (30) 은 일단 프레싱된다면, 1300 MPa 이상의 인장 강도를 갖는 프레스 경화 강으로 제조된다.
예를 들면, 프레스 경화된 강은 중량 % 로, 0.10% ≤ C ≤ 0.5%, 0.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.1% ≤ Si ≤ 1%, 0.01% ≤ Cr ≤ 1%, Ti ≤ 0.2%, Al ≤ 0.1%, S ≤ 0.05%, P ≤ 0.1%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.010% 을 포함하는 조성을 갖고, 잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물들로 이루어진다.
프레스 경화된 강은 예를 들면 Usibor®, 특히 Usibor®1500 또는 Usibor®2000 이다.
강은 코팅되거나 또는 비코팅될 수 있다.
바람직하게, 프레스 경화된 강은 강이 프레싱되기 전에 본질적으로 페라이트와 펄라이트 및 프레싱 후에 마르텐사이트로 이루어진 구조를 갖는다.
따라서, 보강 요소 (7) 의 메인 부분 (30) 은 마르텐사이트로 이루어지는 구조를 갖는 강으로 제조된다.
보강 요소 (7) 는 예를 들면 보강 요소 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 제조된다. 보강 요소 블랭크는 보강 요소 (7) 를 형성하기 위해 열간 스탬핑될 수 있도록 맞춰진 형상을 갖는 실질적으로 평면의 블랭크이다.
보강 요소 (7) 를 형성하기 위한 열간 스탬핑 프로세스는 도 4 내지 도 8 에 예시된다.
보강 요소 블랭크 (50) 는 처음에 적절한 온도, 예를 들면 900℃ 로 가열되고, 하부 다이 (54), 윕퍼 (whipper) 다이 (56) 및 펀치 (58) 를 포함하는 더블 액션 프레스 (52) 에 위치된다.
최초로 (도 4), 블랭크 (50) 는 하부 다이 (54) 에 놓이고, 그 형상은 형성될 보강 요소 (7) 의 형상과 상보적이다. 하부 다이 (54) 에서 반영되는 보강 요소 (7) 의 곡률 반경들로 인해, 아직 성형되지 않은 블랭크 (50) 와 하부 다이 (54) 사이의 접촉은 최소화되어서, 블랭크 (50) 로부터 하부 다이 (54) 로의 열 전달은 감소된다.
제 2 브랜치로부터 제 6 브랜치까지의 보강 요소 (7) 의 부분에 실질적으로 상보적인 형상을 갖는 펀치 (58) 는 이들 브랜치들 (도 5 및 도 6) 을 성형하도록 블랭크 (50) 에서 프레싱된다.
도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 하부 다이 (54) 및 펀치 (58) 에서 반영된 보강 요소 (7) 의 곡률 반경으로 인해, 한편으로는 블랭크 (50) 와 다른 한편으로는 펀치 (58) 및 하부 다이 (54) 사이의 접촉 표면은 이미 성형되었거나 또는 성형되고 있는 블랭크의 구역들로 실질적으로 감소된다. 따라서, 이러한 단계 중에, 아직 성형되지 않은 블랭크 (50) 의 구역들로부터 하부 다이 (54) 및 펀치 (58) 로의 열 전달은 감소된다.
윕퍼 다이 (56) 는 그후 제 1 아치형 접합부와 제 1 브랜치를 성형하고 제 6 아치형 접합부와 제 7 브랜치를 성형하도록 블랭크 (50) 에서 프레싱된다. 이러한 단계 중에, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, 블랭크 (50) 와 윕퍼 다이 (56) 사이의 접촉 표면은 이미 성형되었거나 또는 성형되고 있는 블랭크 (50) 의 구역들에서 또한 실제적으로 감소된다.
열간 스탬핑 후에, 보강 요소는 마르텐사이트로 이루어진 구조를 얻도록 27℃/s 이상의 냉각률로 주위 온도까지 냉각된다.
특히, 냉각률은 브랜치들 (42) 사이에 접합부들을 형성하는 영역들에서 페라이트의 형성을 회피하도록 선택된다. 실제로, 이들 영역들은 열간 스탬핑 중에 가장 변형되는 영역들이므로 페라이트의 형성이 이들 영역들에서 발생할 수 있다.
프레스 (52) 와 아직 성형되지 않은 가열된 블랭크 (50) 의 구역들 사이의 열 전달은 감소되기 때문에, 보강 요소 (7) 의 마이크로구조 및 따라서 기계적 특성들은 제어되고 균일하다.
예를 들면, 몇개의 보강 요소들 (7) 은 보강 요소들을 형성하도록 블랭크를 스탬핑하고 그후 스탬핑된 블랭크를 커팅함으로써 제조될 수 있고, 컷오프 라인은 두개의 구별되는 보강 요소들 (7) 의 두개의 인접한 레그들 (44a, 44b) 사이에 위치된다.
대안적으로, 레그들 (44a, 44b) 은 마르텐사이트, 베이나이트 및 선택적으로 페라이트를 포함하는 구조를 갖고, 메인 부분 (30) 의 나머지는 마르텐사이트로 이루어진 구조를 갖는다. 따라서, 마르텐사이트, 베이나이트 및 선택적으로 페라이트를 포함하는 구조를 구비한 레그들 (44a 44b) 을 갖는 것은 커팅을 보다 용이하게 만든다.
실제로, 몇개의 보강 요소들 (7) 이 블랭크를 스탬핑함하고 그후 스탬핑된 블랭크를 커팅함으로써 제조될 때에, 마르텐사이트, 베이나이트 및 선택적으로 페라이트를 포함하는 구조를 구비한 레그들 (44a 44b) 을 갖는 것은 커팅을 보다 용이하게 만든다.
보강 요소 (7) 내에서의 상이한 구조들은 메인 부분 (30) 의 나머지에 적용된 온도와 상이한 온도를 스탬핑 중에 레그들 (44a, 44b) 에 적용함으로써 얻어질 수 있다.
1300 MPa 이상의 인장 강도를 갖는 강의 사용은 보강 요소 (7) 에 의해 제공되는 측방 충격들에 대한 보호를 개선시키는 것을 허용한다. 또한, 프레스 경화 강의 사용은 강의 네킹 (cnecking) 또는 시크닝 (thickening) 을 얻지않고, 보강 요소 (7) 를 성형하도록 열간 스탬핑될 수 있게 하는 블랭크의 양호한 성형성, 및 일단 열간 스탬핑되면 보강 요소 (7) 에 대해 고강도 모두를 제공한다.
메인 단면의 폴딩된 기하학적 형상으로 인해, 보강 요소 (7) 가 충격을 받을 때에, 보강 횡단면 (40) 은 보강 요소 (7) 가 벤딩되기 전에 처음에 충격 현장에서 언폴딩된다. 따라서, 보강 요소는 벤딩 전에 현저한 양의 에너지를 흡수할 수 있다.
예시적인 실시형태의 도어 어셈블리 (3) 가 승용차의 전방 드라이버-측 도어일지라도, 도어 어셈블리는 대안적으로 조수석 측면으로서 사용을 위해 또는 후방 차량 도어들을 위해 구성될 수 있다. 도어 어셈블리 (3) 는 또한 승용차들 뿐만 아니라 예를 들면, 픽업 트럭들, 스포츠 유틸리티 차량들, 트럭들, 개인 운반 차량들을 포함하는 다른 타입들의 차량들의 세그먼트들의 모든 범위에 적용되도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 두개의 연속적인 브랜치들에 의해 형성된 각각의 각도는 각각의 인접한 각도의 부호와 반대의 부호를 갖는다. 즉, 두개의 다른 브랜치들에 인접한 각각의 브랜치 (42) 는 이들 두개의 브랜치들과 반대의 부호들을 갖는 두개의 각도들을 형성한다. 보강 횡단면은 예를 들면 W 의 형상을 가질 수 있다.

Claims (13)

  1. 차량의 도어의 구조를 보강하기 위한 보강 요소 (7) 로서,
    상기 보강 요소 (7) 는 메인 방향을 따라 연장되고 상기 메인 방향에 직각인 평면으로 연장되는 보강 횡단면 (40) 을 갖는 적어도 메인 부분 (30) 을 포함하고,
    상기 보강 횡단면 (40) 은 상이한 방향들로 각각 연장되는 7개의 인접한 브랜치들 (42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g) 을 포함하고, 두개의 연속적인 브랜치들은 비제로 (none-zero) 각도를 형성하고, 비제로 각도들의 적어도 두개는 반대의 부호들 (signs) 이고,
    상기 인접한 브랜치들은 제 1 브랜치 (42a), 제 2 브랜치 (42b), 및 제 3 브랜치 (42c), 제 4 브랜치 (42d), 제 5 브랜치 (42e), 제 6 브랜치 (42f) 및 제 7 브랜치 (42g) 를 포함하고, 상기 제 1 브랜치 (42a) 는 상기 제 2 브랜치 (42b) 와 제 1 비제로 각도 (αab) 를 형성하고, 상기 제 2 브랜치 (42b) 는 상기 제 3 브랜치 (42c) 와 제 2 비제로 각도 (αbc) 를 형성하고, 상기 제 3 브랜치 (42c) 는 상기 제 4 브랜치 (42d) 와 제 3 비제로 각도 (αcd) 를 형성하고, 상기 제 4 브랜치 (42d) 는 상기 제 5 브랜치 (42e) 와 제 4 비제로 각도 (αde) 를 형성하고, 상기 제 5 브랜치 (42e) 는 상기 제 6 브랜치 (42f) 와 제 5 비제로 각도 (αef) 를 형성하고, 상기 제 6 브랜치 (42f) 는 상기 제 7 브랜치 (42g) 와 제 6 비제로 각도 (αfg) 를 형성하고,
    상기 제 1 비제로 각도 (αab) 및 상기 제 2 비제로 각도 (αbc) 는 동일한 부호이고, 상기 제 3 비제로 각도 (αcd) 및 상기 제 4 비제로 각도 (αde) 는 상기 제 1 비제로 각도 (αab) 및 상기 제 2 비제로 각도 (αbc) 의 부호와 반대의 부호이고, 상기 제 5 비제로 각도 (αef) 및 상기 제 6 비제로 각도 (αfg) 는 상기 제 1 비제로 각도 (αab) 및 상기 제 2 비제로 각도 (αbc) 와 동일한 부호이고,
    상기 제 1 브랜치 (42a) 및 상기 제 2 브랜치 (42b) 는 제 1 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 2 브랜치 (42b) 및 상기 제 3 브랜치 (42c) 는 제 2 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 1 아치형 접합부 및 상기 제 2 아치형 접합부의 곡률 반경들은 5 mm 내지 d/2 이고, d 는 상기 제 1 브랜치 (42a) 와 상기 제 3 브랜치 (42c) 사이의 거리이고,
    상기 제 3 브랜치 (42c) 및 상기 제 4 브랜치 (42d) 는 제 3 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 4 브랜치 (42d) 및 상기 제 5 브랜치 (42e) 는 제 4 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 5 브랜치 (42e) 및 상기 제 6 브랜치 (42f) 는 제 5 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고, 상기 제 6 브랜치 (42f) 및 상기 제 7 브랜치 (42g) 는 제 6 아치형 접합부에 의해 함께 결합되고,
    상기 제 1 브랜치 (42a), 제 2 브랜치 (42b) 및 제 3 브랜치 (42c) 는 제 1 방향을 향해 배향된 오목한 커브를 함께 형성하고, 상기 제 3 브랜치 (42c), 제 4 브랜치 (42d) 및 제 5 브랜치 (42e) 는 상기 제 1 방향과 반대의 제 2 방향을 향해 배향된 오목한 커브를 함께 형성하고, 상기 제 5 브랜치 (42e), 제 6 브랜치 (42f) 및 제 7 브랜치 (42g) 는 상기 제 1 방향을 향해 배향된 오목한 커브들을 함께 형성하고,
    상기 보강 횡단면 (40) 은 상기 제 1 브랜치 (42a) 및 상기 제 7 브랜치 (42g) 와 각각 결합하고 상기 제 1 브랜치 (42a) 및 상기 제 7 브랜치 (42g) 와 각각 비제로 각도들을 형성하는 두개의 레그들 (44a, 44b) 을 추가로 포함하고,
    상기 레그들 (44a, 44b) 은 마르텐사이트, 베이나이트 및 선택적으로 페라이트를 포함하는 구조를 갖고, 상기 메인 부분 (30) 의 나머지는 마르텐사이트로 이루어진 구조를 갖는, 보강 요소 (7).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 브랜치 (42a) 는 제 1 평면에서 연장되고, 상기 제 2 브랜치 (42b) 는 제 2 평면에서 연장되고, 상기 제 3 브랜치 (42c) 는 제 3 평면에서 연장되고, 상기 제 1 평면 및 상기 제 2 평면은 제 1 교차 라인을 따라 교차하고, 상기 제 2 평면 및 상기 제 3 평면은 제 2 교차 라인을 따라 교차하고, 상기 제 1 교차 라인 및 상기 제 2 교차 라인은 평행하고, d 는 상기 제 1 교차 라인과 상기 제 2 교차 라인 사이의 거리인, 보강 요소 (7).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 부분 (30) 의 적어도 일부는 1300 MPa 이상의 인장 강도를 갖는 프레스 경화 강으로 제조되는, 보강 요소 (7).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레스 경화 강은 중량 % 로, 0.10% ≤ C ≤ 0.5%, 0.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.1% ≤ Si ≤ 1%, 0.01% ≤ Cr ≤ 1%, 0 < Ti ≤ 0.2%, 0 < Al ≤ 0.1%, 0 ≤ S ≤ 0.05%, 0 ≤ P ≤ 0.1%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.010% 을 포함하는 조성을 갖고, 잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피 불순물들로 이루어지는, 보강 요소 (7).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 비제로 각도들은 절대값으로 80°내지 90°에 포함되는, 보강 요소 (7).
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 아치형 접합부 및 상기 제 2 아치형 접합부의 곡률 반경은 5 mm 내지 15 mm 인, 보강 요소 (7).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 브랜치들 중 적어도 하나의 브렌치의 길이 및/또는 상기 보강 횡단면의 각도들 중 적어도 하나의 각도의 절대값은 상기 메인 방향을 따라 변하는, 보강 요소 (7).
  8. 윈도우 프레임 (22) 및 도어 패널 (20) 을 포함하는 도어 구조를 포함하는 차량의 도어 어셈블리 (3) 로서,
    상기 도어 패널 (20) 을 가로질로 연장되는 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 보강 요소 (7) 를 추가로 포함하는, 차량의 도어 어셈블리 (3).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도어 구조는 상기 보강 요소의 재료와 상이한 금속성 재료로 제조되는, 차량의 도어 어셈블리 (3).
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 도어 패널 (20) 은 전방 에지 (20a), 상기 전방 에지 (20a) 에 평행한 후방 에지 (20b), 상기 전방 에지 (20a) 와 상기 후방 에지 (20b) 의 단부들 사이에서 연장되는 하부 에지 (20c) 및 상부 에지 (20d) 에 의해 경계지워지고, 상기 상부 에지 (20d) 는 상기 윈도우 프레임 (22) 의 에지 (22c) 를 규정하고, 상기 보강 요소 (7) 는 상기 상부 에지 (20d) 와 상기 하부 에지 (20c) 사이에서 상기 전방 에지 (20a) 로부터 상기 후방 에지 (20b) 로 연장되고 상기 상부 에지 (20d) 에 평행한, 차량의 도어 어셈블리 (3).
  11. 제 8 항에 따른 도어 어셈블리 (3) 를 포함하는 차량.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 보강 요소 (7) 를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 상기 메인 부분 (30) 의 상기 보강 횡단면 (40) 을 성형하도록 보강 요소 블랭크 (50) 를 열간 스탬핑하는 단계,
    - 상기 보강 요소 (7) 의 적어도 일부에서 마르텐사이트로 이루어진 구조를 얻도록 27℃/s 이상의 냉각률로 상기 보강 요소 (7) 를 냉각하는 단계를 포함하는, 보강 요소 (7) 를 제조하기 위한 방법.
  13. 삭제
KR1020177007624A 2014-09-22 2015-09-22 차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리 KR102427578B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2014/064734 WO2016046593A1 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Reinforcement element for a vehicle, method for producing the same and door assembly
IBPCT/IB2014/064734 2014-09-22
PCT/IB2015/057283 WO2016046736A1 (en) 2014-09-22 2015-09-22 Reinforcement element for a vehicle, method for producing the same and door assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170058938A KR20170058938A (ko) 2017-05-29
KR102427578B1 true KR102427578B1 (ko) 2022-07-29

Family

ID=51790817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177007624A KR102427578B1 (ko) 2014-09-22 2015-09-22 차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리

Country Status (16)

Country Link
US (2) US20170291476A1 (ko)
EP (1) EP3197697B1 (ko)
JP (1) JP6588972B2 (ko)
KR (1) KR102427578B1 (ko)
CN (1) CN106687319B (ko)
BR (1) BR112017005455B1 (ko)
CA (1) CA2962556C (ko)
ES (1) ES2734624T3 (ko)
HU (1) HUE045403T2 (ko)
MX (1) MX2017003759A (ko)
PL (1) PL3197697T3 (ko)
RU (1) RU2685111C2 (ko)
TR (1) TR201910068T4 (ko)
UA (1) UA120860C2 (ko)
WO (2) WO2016046593A1 (ko)
ZA (1) ZA201701678B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3030104A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Hot-stamping formed article, vehicle member, and manufacturing method of hot-stamping formed article
KR101896325B1 (ko) * 2016-11-15 2018-09-07 현대자동차 주식회사 차량용 cfrp 도어의 임팩트 빔 구조
KR20200001257A (ko) * 2018-06-27 2020-01-06 현대자동차주식회사 도어 임팩트 빔
KR20200064748A (ko) * 2018-11-29 2020-06-08 주식회사 포스코 자동차 도어의 보강구조체 및 이의 성형방법
FR3098750B1 (fr) * 2019-07-15 2023-01-13 Cie Plastic Omnium Se Insert de renfort muni d’orifices traversants
EP4062117B1 (en) 2019-11-22 2023-12-06 Aurubis Beerse Improved plasma induced fuming furnace
KR102211343B1 (ko) * 2020-02-20 2021-02-04 주식회사 비앤엠 캠버 형상을 갖는 자동차 도어의 판형 임팩트바
JP2022155887A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 本田技研工業株式会社 ドアビーム構造

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102980A (ja) 2000-07-28 2002-04-09 Aisin Takaoka Ltd 車輌用衝突補強材の製造方法および車輌用衝突補強材
JP2008056025A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 車両用ドア構造
JP2008201377A (ja) 2007-02-22 2008-09-04 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用ドアビームの取付構造
JP2011251597A (ja) 2010-06-01 2011-12-15 Nippon Steel Corp 耐衝撃特性に優れた超高強度鋼板によるドアインパクトビームおよびそのプレス成形法
US20120146359A1 (en) 2010-06-10 2012-06-14 Benteler Automobiltechnik Gmbh Door impact beam
JP2014024074A (ja) 2012-07-24 2014-02-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal 低強度部を有する熱間プレス成形品及びその製造方法
JP2014507556A (ja) 2010-12-24 2014-03-27 フォエスタルピネ シュタール ゲーエムベーハー 硬度および/または延性の異なる領域を有する硬化部品の製造方法
JP2014161854A (ja) 2013-02-21 2014-09-08 Kobe Steel Ltd 熱間プレス成形品およびその製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868796A (en) * 1973-04-04 1975-03-04 Ford Motor Co Side door intrusion protection
JPS6361627A (ja) * 1986-09-01 1988-03-17 Nissan Motor Co Ltd 自動車用ドアガ−ドバ−
DE19647334B4 (de) * 1996-11-15 2004-07-15 Benteler Ag Seitenaufprallträger für einen Personenkraftwagen
DE19654376B4 (de) * 1996-12-24 2005-08-04 Thyssen Krupp Automotive Gmbh Seitenaufprallträger für Kfz-Türen
DE29622985U1 (de) * 1996-12-24 1997-10-02 Thyssen Industrie Seitenaufprallschutz für Kfz-Türen
IT1310097B1 (it) 1999-07-12 2002-02-11 Pietro Passone Barra di rinforzo per componenti di carrozzeria di autoveicolo.
DE10128198C2 (de) * 2001-06-11 2003-12-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Seitenaufprallträger für ein Kraftfahrzeug und Platine als Halbzeug für einen Seitenaufprallträger
SE523371C2 (sv) 2001-08-31 2004-04-13 Accra Teknik Ab Balk
US20070095001A1 (en) 2005-10-04 2007-05-03 Shape Corporation Continuous process of roll-forming pre-stamped varying shapes
JP2009509775A (ja) * 2005-10-04 2009-03-12 シエイプ コーポレイション スタンピングされたシート(stampedsheet)をロール成形する連続プロセス
JP4316561B2 (ja) 2005-12-27 2009-08-19 本田技研工業株式会社 車両のドアビーム構造
BR112012012375A2 (pt) * 2009-11-25 2017-07-04 Magna Automotive Services Gmbh viga de porta estrutural para veiculos, e, método para conformar uma viga de porta estrutural.
UA112663C2 (uk) * 2011-09-30 2016-10-10 Арселормітталь Інвестігасіон І Десаррольо, С.Л. Легкі сталеві двері для транспортного засобу і спосіб для їх виготовлення
DE102012002917A1 (de) * 2012-02-14 2013-08-29 Daimler Ag Energieabsorptionselement zur Anordnung in einer Fahrzeugtür
JP5949598B2 (ja) * 2013-03-04 2016-07-06 マツダ株式会社 車両のドア構造
US8955900B2 (en) 2013-04-26 2015-02-17 GM Global Technology Operations LLC Side-impact energy absorption bracket
PT3224071T (pt) 2014-11-27 2019-06-11 Autotech Eng Sl Porta reforçada do veículo contra o impacto lateral
JP2017007497A (ja) 2015-06-22 2017-01-12 アイシン精機株式会社 車両用ドアインパクトビーム及び車両用ドアインパクトビームの製造方法
DE102016101150A1 (de) 2016-01-22 2017-07-27 Benteler Automobiltechnik Gmbh Prallträger und Verfahren zur Herstellung eines Prallträgers
CA3057804C (en) * 2017-03-24 2020-04-07 Nippon Steel Corporation Hat member

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102980A (ja) 2000-07-28 2002-04-09 Aisin Takaoka Ltd 車輌用衝突補強材の製造方法および車輌用衝突補強材
JP2008056025A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 車両用ドア構造
JP2008201377A (ja) 2007-02-22 2008-09-04 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用ドアビームの取付構造
JP2011251597A (ja) 2010-06-01 2011-12-15 Nippon Steel Corp 耐衝撃特性に優れた超高強度鋼板によるドアインパクトビームおよびそのプレス成形法
US20120146359A1 (en) 2010-06-10 2012-06-14 Benteler Automobiltechnik Gmbh Door impact beam
JP2014507556A (ja) 2010-12-24 2014-03-27 フォエスタルピネ シュタール ゲーエムベーハー 硬度および/または延性の異なる領域を有する硬化部品の製造方法
JP2014024074A (ja) 2012-07-24 2014-02-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal 低強度部を有する熱間プレス成形品及びその製造方法
JP2014161854A (ja) 2013-02-21 2014-09-08 Kobe Steel Ltd 熱間プレス成形品およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL3197697T3 (pl) 2019-09-30
RU2017109166A (ru) 2018-09-20
RU2685111C2 (ru) 2019-04-16
UA120860C2 (uk) 2020-02-25
US11027600B2 (en) 2021-06-08
MX2017003759A (es) 2017-06-30
US20210114442A1 (en) 2021-04-22
CA2962556C (en) 2022-08-23
WO2016046593A1 (en) 2016-03-31
CN106687319B (zh) 2019-04-16
WO2016046736A1 (en) 2016-03-31
KR20170058938A (ko) 2017-05-29
JP6588972B2 (ja) 2019-10-09
EP3197697B1 (en) 2019-04-10
TR201910068T4 (tr) 2019-07-22
ZA201701678B (en) 2018-05-30
ES2734624T3 (es) 2019-12-11
EP3197697A1 (en) 2017-08-02
RU2017109166A3 (ko) 2019-03-26
BR112017005455A2 (pt) 2018-02-20
HUE045403T2 (hu) 2019-12-30
JP2017536278A (ja) 2017-12-07
US20170291476A1 (en) 2017-10-12
CA2962556A1 (en) 2016-03-31
CN106687319A (zh) 2017-05-17
BR112017005455B1 (pt) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102427578B1 (ko) 차량을 위한 보강 요소, 이의 제조 방법 및 도어 어셈블리
US11584464B2 (en) Methods for producing a three-dimensional vehicle door frame inner reinforcement element, for producing a vehicle door frame and for producing a vehicle reinforcement structure
US10167023B2 (en) Vehicle underbody structure and vehicle body
US8967703B2 (en) Reinforcement for a vehicle pillar
JP5894081B2 (ja) 車両用bピラー

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant