KR20090094092A - 차체 구조재용 성형체 - Google Patents

차체 구조재용 성형체

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KR20090094092A KR1020097012328A KR20097012328A KR20090094092A KR 20090094092 A KR20090094092 A KR 20090094092A KR 1020097012328 A KR1020097012328 A KR 1020097012328A KR 20097012328 A KR20097012328 A KR 20097012328A KR 20090094092 A KR20090094092 A KR 20090094092A
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Abstract

차체 구조재용 성형체 (10) 는 최상벽부 (11) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡되고 최상벽부 (11) 의 폭을 변화시키는 제 1 점진가변부 (13); 및 제 1 점진가변부 (13) 에서의 최상벽부 (11) 의 폭의 변화를 상쇄시키기 위해 레그벽부 (19) 의 폭을 변화시키는 제 2 점진가변부 (21, 26) 를 포함한다. 제 1 점진가변부 (13) 과 제 2 점진가변부 (21, 26) 사이의 경계인 점진가변부 리지 (14, 16) 의 형상은 최상벽부의 두께 방향을 따라 바라본 평면도에서와 최상벽부의 폭 방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치하도록 만들어진다.

Description

차체 구조재용 성형체{FORMED ARTICLE FOR VEHICLE BODY STRUCTURAL MEMBER}
본 발명은 차체의 구성요소인 차체 구조재용 성형체, 및 특히 일반적인 강철판보다 높은 인장강도를 갖는 강철판 (고장력 강철판) 혹은 그러한 고장력 강철판보다 더 높은 인장강도를 갖는 강철판 (초고장력 강철판) 으로 성형된 차체 구조재용 성형체에 관한 것이다.
예를 들어, 일본 특허 공개 공보 2006-281312 (JP-A-2006-281312) 는 차체의 루프 사이드를 따라 배치된 루프 사이드 레일 아우터 보강재(roof side rail outer reinforcement) 및 센터 필라를 따라 배치된 센터 필라 상부 혹은 하부 보강재 (center pillar upper or lower reinforcement)와 같은, 차량 폭방향에서 한측으로 개방된 햇-형상(hat-shaped)의 단면을 갖도록 성형된, 차체 구조재를 개시하였다.
최근, 일반적인 강철판보다 높은 인장강도를 갖는 소위 "고장력 강철판"이 그러한 차체 구조재용으로 사용되었다. 또한, 고장력 강철판보다 더 높은 인장강도를 갖는 소위 "초고장력 강철판"의 사용이 고려되어 왔다.
한편, 루프 사이드 레일 아우터 보강재, 센터 필라 상부 보강재, 및 센터 필라 하부 보강재 등에 관하여, 햇-형상인 플랜지부로부터 최상벽부(top wall portion)까지의 높이인 단면의 높이는, 차량의 디자인, 기계적 강도, 강성 등에 따라 길이 방향 (차체가 조립되었을 때는 차량 높이 방향) 을 따르는 일정한 위치들에서 변할 수도 있다.
만약 강철판이 드로잉 (프레싱) 에 의해 이러한 형상으로 성형된다면, 최상벽부에서는, 단면의 높이가 높은 부분에서는 폭방향으로 압축 잔류 응력이 발생하고, 단면의 높이가 낮은 부분에서는 폭 방향으로 인장 잔류 응력이 발생한다. 이러한 잔류 응력이 발생할 때는, 부재를 성형한 후 예를 들어, 최상벽부의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 "비틀림(twist)" 이 발생하고/하거나 몇몇 부분들에서 "주름(wrinkles)" 이 발생하는 것과 같이 치수 정확도가 저하된다.
성형 이후에 발생하는 치수 정확도의 저하와 같은 문제는 일반적인 강철판 보다 높은 인장강도를 갖는 "고장력 강철판"이 사용될 때 심각해지고, 고장력 강철판 보다 높은 인장강도를 갖는 소위 "초고장력 강철판"이 사용될 때 더욱 심각해지므로, 원하는 형상을 얻기가 어려워진다.
본 발명의 전술한 및/또는 그 이상의 목적, 특징, 및 장점은, 같은 번호들은 같은 요소들을 나타내는 첨부된 도면을 참조하여, 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터 더욱 명확해 질 것이다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 도 2 의 화살표 L로 표시되는 방향으로부터 바라본 측면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 도 2 의 화살표 R로 표시되는 방향으로부터 바라본 측면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 도 6 의 화살표 L로 표시되는 방향으로부터 바라본 측면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 도 6 의 화살표 R로 표시되는 방향으로부터 바라본 측면도이다.
도 9 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 11 은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12 는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
위와 같은 사실들을 고려하여, 본 발명의 목적은 성형 이후의 잔류 응력의 발생을 방지하거나 효과적으로 억제하여 치수 정확도를 향상시킬 수 있는 차체 구조재용 성형체를 얻는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체는, 한 쌍의 레그벽부(leg wall portion)가 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장되는 차체 구조재용 성형체이다. 차체 구조재용 성형체는, 최상벽부의 양 단부 사이에 설치되고, 최상벽부의 길이 방향의 한끝 측에서 다른끝 측으로 연속적으로 연장되어, 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡되고 상기 최상벽부의 폭을 변화시키는 제 1 점진가변부; 및 최상벽부에서의 제 1 점진가변부의 설치 위치에 따라, 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나에 설치되고, 최상벽부의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른 끝 측으로 연속적으로 연장되어, 제 1 점진가변부에서의 최상벽부의 폭의 변화가 상쇄되도록 레그벽부의 폭을 변화시키는 제 2 점진가변부를 포함한다. 또한, 제 1 점진가변부와 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상을, 상기 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도와 상기 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치시킨다.
제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 레그벽부들이 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장됨에 따라, 차체 구조재용 성형체가 대략 U-형상의 단면을 갖도록 성형된다. 또한, 최상벽부에 제 1 점진가변부가 설치되는 부분에서, 최상벽부가 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡됨에 따라, 최상벽부의 길이방향에 직교하는 평면을 따라 얻어진 단면의 높이가 변화한다.
제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 제 1 점진가변부에서, 최상벽부가 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡될 뿐만 아니라, 이러한 만곡에 따라 최상벽부의 폭도 변화한다. 또한, 제 1 점진가변부에 대응하는 레그벽부의 제 2 점진가변부에서는, 제 1 점진가변부에서의 최상벽부 폭의 증감을 상쇄하기 위하여 레그벽부의 폭이 변화한다. 또한, 제 1 및 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상은, 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도와 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치된다.
제 1 양상에 따른, 이러한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체에서는, 최상벽부의 길이 방향을 따라서 있는 부분들에서의 최상벽부의 폭치수 및 두 레그벽부의 높이의 총계의 변화는 매우 작으므로, 단면의 높이가 변할때라도, 성형 후에 발생하는 잔류응력은 제거되거나 혹은 효과적으로 감소되어, 결과적으로 치수 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 최상벽부의 폭이 다른 측보다 큰, 최상벽부의 길이방향에서의 소정의 위치의 한 측에서는, 상기 제 1 점진가변부를 상기 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 최상벽부의 두께방향의 한 측에 위치시키면서, 만곡시킬 수도 있고, 최상벽부의 폭이 다른 측보다 작은, 최상벽부의 길이방향에서의 상기 소정의 위치의 한 측에서는, 제 1 점진가변부를 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로,그 곡률 중심을 최상벽부의 두께방향의 다른 한 측에 위치시키면서, 만곡시킬 수도 있다.
제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체는, 레그벽부의 상기 최상벽부측의 반대측 에지부로부터 연장된 플랜지부를 더 포함할 수 있고, 이에 있어서: 제 2 점진가변부의 적어도 일부를 상기 레그벽부의 폭방향으로 뻗는 축주위로 만곡시킬 수도 있고, 제 2 점진가변부가 만곡되는 부분에서, 최상벽부측의 제 2 점진가변부의 곡률과 플랜지부측의 제 2 점진가변부의 곡률을 실질적으로 서로 동일하게 할 수도 있다.
제 1 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 플랜지부가 레그벽부의 최상벽부측의 반대측 에지부로부터 연장됨에 따라, 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형채는 대략 햇-형상의 단면을 갖는다. 또한, 제 2 점진가변부의 적어도 일부는 레그벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡된다. 본 발명에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 제 2 점진가변부가 만곡되는 부분에서, 제 2 점진가변부의 최상벽부측 곡률과 제 2 점진가변부의 플랜지부측 곡률이 실질적으로 서로 같다. 따라서, 제 2 점진가변부 (레그벽부) 가 전술한 바와 같이 만곡될 때, 주름은 발생하지 않거나 효과적으로 억제된다.
본 발명의 제 2 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 한 쌍의 레그벽부가 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장되고, 플랜지부는 상기 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나의 최상벽부측의 반대측 에지부로부터 최상벽부의 폭방향 외부로 연장된다. 차체 구조재용 성형체는, 최상벽부와 상기 플랜지부 중 적어도 하나인 점진가변부 형성벽의 길이방향 양 단부 사이에 설치되고, 점진가변부 형성벽의 길이 방향의 한끝 측에서 다른끝 측으로 연속적으로 연장되어, 레그벽부측의 폭방향 에지부를 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡시키고 점진가변부 형성벽의 폭을 변화시키는 제 1 점진가변부; 및 점진가변부 형성벽에서 제 1 점진가변부의 설치 위치에 따라, 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나에 설치되고, 점진가변부 형성벽의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른 끝측으로 연속적으로 연장되어, 제 1 점진가변부에서의 점진가변부 형성벽의 폭의 변화가 상쇄되도록 레그벽부의 폭을 변화시키는 제 2 점진가변부를 포함한다. 또한 제 1 점진가변부와 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상을 상기 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도와 상기 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치시킨다.
제 2 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 레그벽부들은 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장된다. 또한, 플랜지부는 레그벽부의 최상벽부 반대측 에지부로부터 최상벽부의 폭방향 외부로 연장된다. 따라서, 본 발명에 따른 차체 구조재용 성형체는, 전체적으로 최상벽부의 두께방향 한측으로 개방된 U-형상 단면 (더 자세하게는, 플랜지부가 양 레그벽부에서 연장시 대략 햇-형상 단면, 혹은 하나의 레그벽부에서 연장시 대략 캡-형상(cap-shaped) 단면) 을 갖도록 성형된다.
제 2 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 제 1 점진가변부는 최상벽부와 플랜지부 중 적어도 하나인 점진가변부 형성벽에 설치된다 (바꾸어 말하면, 최상벽부와 플랜지부 중 제 1 점진가변부가 설치된 것이 점진가변부 형성벽으로 정의된다). 또한, 점진가변부 형성벽에서의 제 1 점진가변부가 설치된 부분에서, 점진가변부 형성벽이 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡됨에 따라, 차체 구조재용 성형체에서 단면의 높이, 즉 최상벽부의 길이방향에 직교하는 평면을 따라 얻어진 단면의 높이가 변화한다.
제 2 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 제 1 점진가변부에서 점진가변부 형성벽이 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡될 뿐만 아니라, 이러한 만곡을 따라 점진가변부 형성벽의 폭 역시 변화한다. 또한, 제 1 점진가변부에 대응하는 레그벽부의 제 2 점진가변부에서, 레그벽부의 폭은, 제 1 점진가변부에서의 점진가변부 형성벽의 폭의 증감을 상쇄시키도록 변화한다. 또한, 제 1 및 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상은 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도에서와 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치한다.
제 2 양상에 따른, 이러한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체에서는, 점진가변부 형성벽의 길이 방향을 따라서 있는 부분들에서의 점진가변부 형성벽의 폭치수 및 두 레그벽부의 높이의 총계의 변화는 매우 작으므로, 단면의 높이가 변할 때라도, 성형 이후에 발생하는 잔류응력은 제거되거나 효과적으로 감소되므로, 결과적으로 치수 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기의 양상들에 관하여, 제 1 양상에서는, 제 2 양상의 구성요소인 플랜지부의 존재에 대한 제한이 없지만, 제 1 점진가변부는 최상벽부에 설치된다. 반면, 제 2 양상에서는, 플랜지부를 갖는 것이 필요하지만, 제 1 점진가변부는 최상벽부나 플랜지부 중 어느 하나에 설치될 수도 있고, 혹은 최상벽부와 플랜지부 각각에 설치될 수도 있다. 따라서, 제 2 양상에서, 최상벽부에 제 1 점진가변부가 설치될 때는, 최상벽부가 점진가변부 형성벽으로 정의되고, 플랜지부에 제 1 점진가변부가 설치될 때는, 플랜지부가 점진가변부 형성벽으로 정의된다. 최상벽부와 플랜지부 각각에 제 1 점진가변부가 설치되는 때는, 최상벽부 및 플랜지부 모두가 점진가변부 형성벽으로 정의된다.
제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 점진가변부 형성벽의 폭이 다른 측보다 큰, 점진가변부 형성벽의 길이방향에서의 소정의 위치의 한 측에서는, 제 1 점진가변부를 상기 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 점진가변부 형성벽의 두께방향의 한 측에 위치시키면서, 만곡시키고, 점진가변부 형성벽의 폭이 다른 측보다 작은, 점진가변부 형성벽의 길이방향에서의 상기 소정의 위치의 한 측에서는, 제 1 점진가변부를 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 점진가변부 형성벽의 두께방향의 다른 한 측에 위치시키면서, 만곡시킨다.
상기 양상에 따른 차량 구조재용 성형체에서, 제 2 점진가변부는, 제 1 점진가변부의 단면의 높이 및 폭의 변화에 따라, 레그벽부의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀릴 수도 있다.
상기 실시예에 따른 차량 구조재용 성형체에서, 제 2 점진가변부는, 제 1 점진가변부의 단면의 높이 및 폭의 변화에 따라, 레그벽부의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀린다. 제 2 점진가변부가 이러한 방법으로 비틀릴 때는, 최상벽부의 폭 치수와 두 레그벽부의 높이의 총계의 변화가 제거되거나 혹은 효과적으로 감소될 수 있다. 따라서, 성형 후의 잔류 응력의 발생을 제거하거나 효과적으로 감소시키고, 치수 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 제 1 점진가변부 및 제 1 점진가변부에 대응하는 제 2 점진가변부는 완만하게 만곡될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 제 1 점진가변부는 최상벽부의 폭방향 중앙에 대하여 실질적으로 대칭으로 형성될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 제 2 점진가변부에서, 레그벽부 쌍은 실질적으로 대칭으로 형성될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 제 1 점진가변부 및 제 2 점진가변부 각각은 판 형상(plate shape)으로 각각 형성될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 차체 구조재용 성형체는 드로잉가공에 의해 성형될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 차체 구조재용 성형체는 초고장력 강철판으로 만들어질 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 차체 구조재용 성형체는 차량의 센터 필라를 따라 설치된 센터 필라 상부 보강재에서 사용될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 차체 구조재용 성형체는 차량의 센터 필라를 따라 설치된 센터 필라 하부 보강재에서 사용될 수도 있다.
상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서, 차체 구조재용 성형체는 차량의 루프 사이드를 따라 설치된 루프 사이드 레일 아우터 보강재에서 사용될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 양상들에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 성형 후에 발생하는 잔류응력은 제거되거나 효과적으로 감소하여, 성형 후의 치수 정확도를 효과적으로 향상시키는 것이 가능하다.
플랜지부가 설치된 양상에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 제 2 점진가변부 (레그벽부) 가 만곡되더라도, 플랜지부에서의 주름의 발생을 방지하거나 매우 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 실시예들에 따른 차체 구조재용 성형체에서는, 최상벽부의 길이방향을 따라서 있는 부분들에서의 최상벽부의 폭 치수 및 양 레그벽부의 높이의 총계의 변화를 제거하거나 혹은 효과적으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 치수 정확도가 효과적으로 향상된다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체 (10) 의 구성을 사시도에서 도시한다. 도 2 는 차체 구조재용 성형체 (10) 의 평면도를 도시한다. 도 3 은 도 2 의 화살표 L 측으로부터 바라본 차체 구조재용 성형체 (10) 의 측면도를 도시한다. 도 4 는 도 2 의 화살표 R 측으로부터, 즉 도 3 의 경우와 비교하여 반대측으로부터 바라본, 차체 구조재용 성형체 (10) 의 측면도를 도시한다.
이러한 도면들에 도시된 바와 같이, 차체 구조재용 성형체 (10) 는 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는, 최상벽부 (11) 를 포함한다. 최상벽부 (11) 는 평판 형상인 하부 평탄부 (12) 를 포함한다. 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 최상벽 점진가변부 (13) 는, 하부 평탄부 (12) 의 최상벽부 (11) 길이방향의 한끝으로부터 연속적으로 연장된다. 최상벽 점진가변부 (13) 는 판 형상으로 성형된다. 최상벽 점진가변부 (13) 의 길이방향 중앙 부분에서의 소정의 위치의 하부 평탄부 (12) 측에서, 최상벽 점진가변부 (13) 는 최상벽부 (11) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 최상벽 점진가변부 (13) 의 두께방향의 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서 최상벽 점진가변부 (13) 는 상기 소정의 위치에서, 하부 평탄부 (12) 의 두께 방향의 한 측으로 변위(shift)된다. 또한, 최상벽 점진가변부 (13) 의 두께방향은 하부 평탄부 (12) 의 두께방향과 비교하여, 최상벽부 (11) 의 폭방향으로 뻗는 축을 중심으로 기울어져있다.
다른 한편으로는, 상기 소정의 위치에 대하여 하부 평탄부 (12) 측의 반대측에서는, 최상벽 점진가변부 (13) 는, 최상벽부 (11) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 최상벽 점진가변부 (13) 의 두께방향의 다른 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서, 최상벽 점진가변부 (13) 의 하부 평탄부 (12) 의 반대측 끝부분이 상기 소정의 위치의 두께방향의 한측으로 더 변위하더라도, 이러한 끝부분에서의 하부 평탄부 (12) 두께 방향에 대한 최상벽 점진변화부 (13) 두께 방향의 기울임각은 소정의 위치에서의 그러한 기울임각보다 작다. 최상벽부 (11) 의 폭방향 한측의 에지부인 리지부 (14) 에서, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 부분인 점진가변부측 리지 (15) 는, 하부 평탄부 (12) 측의 끝 부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭방향 내측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡되고, 그리고 상기의 소정의 위치로부터 하부 평탄부 (12) 의 반대측 끝 부분까지는, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭방향 외측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다.
최상벽부 (11) 의 다른측의 폭방향 에지부인 리지부 (16) 에서, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 부분인 점진가변부측 리지 (17) 는, 하부 평탄부 (12) 측의 끝 부분로부터 전술한 소정의 위치까지, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭방향 내측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡되고, 그리고 전술한 소정의 위치로부터 하부 평탄부 (12) 측의 반대측 끝부분까지는, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭방향 외측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 최상벽 점진가변부 (13) 폭방향 양측들, 즉 리지부 (14,16) 가 이러한 방법으로 만곡되기 때문에, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭은, 하부 평탄부 (12) 측의 반대측으로 갈수록 점진적으로 감소된다. 그러한 구성을 갖는 최상벽 점진가변부 (13) 의 하부 평탄부 (12) 의 반대측 끝부분으로부터는 상부 평탄부 (18) 가 연속적으로 연장된다. 전술한 바와 같이, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭이 하부 평탄부 (12) 의 반대측으로 갈수록 점진적으로 감소되므로, 상부 평탄부 (18) 는 하부 평탄부 (12) 보다 좁은 폭을 갖는 판 형상으로 형성된다.
전술한 구성을 갖는 최상벽부 (11) 의 폭방향 측의 한 에지부로부터는 레그벽부 (19) 가 연속적으로 연장된다. 레그벽부 (19) 는, 판 형상이고 전술한 하부 평탄부 (12) 에 대응하는 대응 평탄부 (20) 를 포함한다. 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있고, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 레그벽 점진가변부 (21) 는, 대응 평탄부 (20) 의 최상벽부 (11) 길이 방향 한끝으로부터 연속적으로 연장된다. 전술한 최상벽부 (11) 의 폭방향 한측의 에지부인 리지부 (14) 는 레그벽부 (19) 의 최상벽부 (11) 측의 에지부이기도 하다. 따라서, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는, 리지부 (14) 의 부분인 점진가변부측 리지 (15) 는 레그벽 점진가변부 (21) 의 최상벽부 (11) 측의 에지부이기도 하다.
점진가변부측 리지 (15) 가 레그벽 점진가변부 (21) 의 최상벽 점진가변부 (13) 측의 에지부로 간주될 때, 점진가변부측 리지 (15) 는, 대응 평탄부 (20) 측의 끝부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 최상벽 점진가변부 (13) 측인 점진가변부측 리지 (15) 의 레그벽 점진가변부 (21) 의 폭방향 외측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 한편, 점진가변부측 리지 (15) 는, 전술한 소정의 위치로부터 대응 평탄부 (20) 측의 반대측 끝부분까지, 점진가변부측 리지 (15) 에 대하여 레그벽 점진가변부 (21) 의 폭방향으로 최상벽 점진가변부 (13) 의 반대측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다.
따라서, 레그벽 점진가변부 (21) 의 최상벽 점진가변부 (13) 측의 에지부는 최상벽 점진가변부 (13) 의 만곡을 따른다. 또한, 레그벽 점진가변부 (21) 는 레그벽부 (19) 의 길이방향을 따라 뻗는 축을 중심으로 비틀린다. 따라서, 대응 평탄부 (20) 측의 레그벽 점진가변부 (21) 의 두께방향에 비교하여, 대응 평탄부 (20) 측의 반대측의 레그벽 점진가변부 (21) 의 두께방향이 하부 평탄부 (12) 의 두께방향에 더 가까워지도록, 레그벽 점진가변부 (21) 가 기울어진다.
상부 평탄부 (18) 에 대응하는 대응 평탄부 (22) 는 전술한 레그벽 점진가변부 (21) 의 대응 평탄부 (20) 측의 반대측 끝부분으로부터 연장된다. 대응 평탄부 (22) 는, 대응 평탄부 (22) 의 두께 방향이 레그벽 점진가변부 (21) 의 대응 평탄부 (22) 측의 끝부분의 두께방향과 일치하도록, 판 형상으로 형성된다. 평탄 플랜지부 (23) 는 전술한 구성을 갖는 레그벽부 (19) 의 최상벽부 (11) 측의 반대측 에지부로부터 하부 평탄부 (12) 의 폭방향 외부로 연장된다.
레그벽부 (24) 는 최상벽부 (11) 의 폭방향의 다른 한측의 에지부로부터 연속적으로 연장된다. 레그벽부 (24) 는, 평판 형상이고 전술한 하부 평탄부 (12) 에 대응하는 대응 평탄부 (25) 를 포함한다. 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있고 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 레그벽 점진가변부 (26) 는, 대응 평탄부 (25) 의 최상벽부 (11) 길이 방향의 한끝으로부터 연속적으로 연장된다. 최상벽부 (11) 의 다른 폭방향 측의 에지부인 전술한 리지부 (6) 는 레그벽부 (24) 의 최상벽부 (11) 측의 에지부이기도 하다. 따라서, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하고 리지부 (16) 의 부분인 점진가변부측 리지 (17) 는, 레그벽 점진가변부 (26) 의 최상벽부 (11) 측의 에지부이기도 하다.
점진가변부측 리지 (17) 가 레그벽 점진가변부 (26) 의 최상벽 점진가변부 (13) 측의 에지부로 간주될 때, 점진가변부측 리지 (17) 는, 대응 평탄부 (20) 측의 끝부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 최상벽 점진가변부 (13) 측인 점진가변부측 리지 (17)의 레그벽 점진가변부 (26) 의 폭방향 외측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 한편, 점진가변부측 리지 (17) 는, 전술한 소정의 위치로부터 대응 평탄부 (25) 측의 반대측 끝부분까지, 점진가변부측 리지 (17) 에 대하여 레그벽 점진가변부 (26) 의 폭방향으로 최상벽 점진가변부 (13) 측의 반대측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 따라서, 레그벽 점진가변부 (26) 의 최상벽 점진가변부 (13) 측의 에지부는 최상벽 점진가변부 (13) 의 만곡을 따른다. 또한, 레그벽 점진가변부 (26) 는 레그벽부 (24) 의 길이방향을 따라 뻗는 축을 중심으로 비틀린다. 따라서, 대응 평탄부 (25) 측의 레그벽 점진가변부 (26) 의 두께방향에 비교하여, 대응 평탄부 (25) 측의 반대측의 레그벽 점진가변부 (26) 의 두께방향이 하부 평탄부 (12) 의 두께방향에 더 가까워지도록, 레그벽 점진가변부 (26) 가 기울어진다.
상부 평탄부 (18) 에 대응하는 대응 평탄부 (27) 는 전술한 레그벽 점진가변부 (26) 의 대응 평탄부 (25) 측의 반대측 끝부분으로부터 연장된다. 대응 평탄부 (27) 는, 대응 평탄부 (27) 의 두께 방향이 레그벽 점진가변부 (26) 의 대응 평탄부 (27) 측 끝부분의 두께방향과 일치하도록, 판 형상으로 형성된다. 평탄 플랜지부 (28) 는 전술한 구성을 갖는 레그벽부 (24) 의 최상벽부 (11) 측의 반대측 에지부로부터 하부 평탄부 (12) 의 폭방향 외부로 연장된다. 따라서, 차체 구조재용 성형체 (10) 의 단면은 최상벽부 (11) 측으로부터 플랜지부 (23, 28) 측으로 개방되어 있는 대략 대칭적인 햇-형상을 갖는다.
전술한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체 (10) 에서는, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 부분에서 차체 구조재용 성형체 (10) 의 단면의 높이가 변화한다. 차체 구조재용 성형체 (10) 는, 도 2 에서 도시된 평면도에서의 리지부 (14) 의 형상과 도 3 에 도시된 측면도에서의 리지부 (14) 의 형상이 실질적으로 일치하도록 구성된다. 이를 달성하기 위해, 레그벽 점진가변부 (21) 의 폭방향의 경사각의 변화, 즉 레그벽 (19) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 레그벽 점진가변부 (21) 가 비틀리는 방식이 설정된다.
차체 구조재용 성형체 (10) 는, 도 2 에서 도시된 평면도에서의 리지부 (16) 의 형상과 도 4 에 도시된 측면도에서의 리지부 (16) 의 형상도 실질적으로 일치하도록 구성된다. 이를 달성하기 위해, 레그벽 점진가변부 (26) 의 폭방향의 경사각의 변화, 즉 레그벽 (24) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 레그벽 점진가변부 (26) 가 비틀리는 방식이 설정된다. 차체 구조재용 성형체 (10) 가 전술한 바와 같이 구성될 때, 차체 구조재용 성형체 (10) 에서, 하부 평탄부 (12) 측으로부터 상부 평탄부 (18) 측으로 갈수록, 차체 구조재용 성형체 (10) 의 단면 높이의 증가함에 따라, 레그벽 점진가변부 (21, 26) 의 폭이 점진적으로 증가한다. 또한, 차체 구조재용 성형체 (10) 에서, 레그벽 점진가변부 (21, 26) 의 폭 증가분의 총계는 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭 감소분과 실질적으로 동일하다.
전술한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체 (10) 는, 판을 드로잉 (프레싱) 함으로써, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 부분에서 차체 구조재용 성형체 (10) 의 단면 높이가 변화하는 햇-형상 단면을 갖도록 성형된다. 따라서, 차체 구조재용 성형체 (10) 는, 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하는 부분에서 차체 구조재용 성형체 (10) 의 단면 높이가 변화함에 불구하고, 도 2 에 도시된 평면도에서의 리지부 (14) 형상과 도 3에 도시된 측면부에서의 리지부 (14) 형상이 실질적으로 일치하고, 도 2 에 도시된 평면도에서의 리지부 (16) 형상과 도 4 에 도시된 측면도에서의 리지부 (16) 형상이 실질적으로 일치하도록 구성된다.
이러한 방법으로, 하부 평탄부 (12) 측으로부터 상부 평탄부 (18) 측까지의, 최상벽 점진가변부 (13) 의 단면의 높이 증가에 따른 레그벽 점진가변부 (21, 26) 의 폭 증가는 최상벽 점진가변부 (13) 폭의 감소로 상쇄된다. 따라서, 레그벽 점진가변부 (21) 의 폭, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭, 및 레그벽 점진가변부 (26) 의 폭의 총계는, 최상벽부 (11) 의 길이방향을 따라, 일정하거나 거의 변하지 않는다. 레그벽 점진가변부 (21) 의 폭, 최상벽 점진가변부 (13) 의 폭, 및 레그벽 점진가변부 (26) 의 폭의 총계가 전술한 바와 같이 기본적으로 일정하기 때문에, 차체 구조재용 성형체 (10) 의 성형후, 최상벽부 (11) 에서의 최상벽부 (11) 의 폭방향의 잔류 압축 응력 혹은 잔류 인장 응력은 발생하지 않거나, 혹은 발생하더라도 미세하다. 따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있다.
잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형은 높은 인장 강도를 갖는 소재가 사용될 때 더욱 심각해진다. 그러나, 차체 구조용 성형체 (10) 에서는, 전술한 바와 같이 잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 차체 구조재용 성형체 (10) 의 소재로서 사용될 때에도, 높은 치수 정확도를 보장한다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 차체 구조재용 성형체 (10) 의 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 증가시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
또한, 차체 구조재용 성형체 (10) 는, 단면 높이를 변화시킴에 있어서, 최상벽 점진가변부 (13) 및 레그벽 점진가변부 (21, 26) 가 굴곡되지 않고, 점진적으로 만곡되도록 디자인된다. 따라서, 최상벽부 (11) 의 길이방향을 따른 차체 구조재용 성형체 (10) 의 강성을 향상시키는 것도 가능하다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체 (40) 의 구성을 사시도에서 도시한다. 도 6 은 차체 구조재용 성형체 (40) 의 평면도를 도시한다. 도 7 은 도 6 의 화살표 L 측으로부터 바라본 차체 구조재용 성형체 (40) 의 측면도를 도시한다. 도 8 은 도 6 의 화살표 R 측으로부터, 즉 도 7 의 경우와 비교하여 반대측으로부터 바라본, 차체 구조재용 성형체 (40) 의 측면도를 도시한다.
도면들에 도시된 바와 같이, 차체 구조재용 성형체 (40) 는 최상벽부 (41) 를 포함한다. 레그벽부 (42) 는 최상벽부 (41) 의 폭방향 한측의 에지부로부터 연속적으로 연장된다. 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 플랜지부 (43) 는 레그벽부 (42) 의 최상벽부 (41) 측의 반대측 에지부로부터 최상벽부 (41) 의 폭방향 외부로 연장된다. 플랜지부 (43) 는 평탄한 형상의 하부 평탄부 (44) 를 포함한다. 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 플랜지 점진가변부 (45) 는 하부 평탄부 (44) 의 플랜지부 (43) 의 길이방향 한끝으로부터 연속적으로 연장된다.
플랜지 점진가변부 (45) 는 판 형상으로 형성된다. 플랜지 점진가변부 (45) 의 길이방향 중앙 부분에서의 소정의 위치의 하부 평탄부 (44) 측에서, 플랜지 점진가변부 (45) 는, 플랜지부 (43) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 플랜지 점진가변부 (45) 의 두께방향의 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서 플랜지 점진가변부 (45) 는 상기 소정의 위치에서, 하부 평탄부 (44) 의 두께 방향의 한 측으로 변위한다. 또한, 플랜지 점진가변부 (45) 의 두께방향은 하부 평탄부 (44) 의 두께방향과 비교하여, 플랜지부 (43) 의 폭방향으로 뻗는 축을 중심으로 기울어져 있다.
다른 한편으로, 전술한 소정의 위치에 대하여 하부 평탄부 (44) 측의 반대측에서는, 플랜지 점진가변부 (45) 가, 플랜지부 (43) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 플랜지 점진가변부 (45) 의 두께방향의 다른 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (45) 의 하부 평탄부 (44) 의 반대측 끝부분이 두께방향 한측, 즉 상기 소정의 위치보다 최상벽부 (41) 측으로 더 변위하더라도, 플랜지 전진가변부 (45) 의 하부 평탄부 (44) 측의 반대 끝부분에서, 하부 평탄부 (44) 의 두께 방향에 대한 플랜지 점진가변부 (45) 의 두께방향의 기울임각은 상기 소정의 위치에서의 그러한 기울임각보다 작다.
플랜지부 (43) 의 레그벽부 (42) 측의 플랜지부 (43) 의 폭방향 에지부인 리지부 (46) 에서, 플랜지 점진가변부 (45) 에 대응하는 부분인 점진가변부측 리지 (47) 는, 하부 평탄부 (44) 측의 끝 부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 폭방향에 대하여 외측, 즉 최상벽부 (41) 의 폭방향 중앙에 더 가까운 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡되고, 그리고 전술한 소정의 위치로부터 하부 평탄부 (44) 측의 반대측 끝부분까지는, 폭방향에 대하여 내측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 따라서, 제 2 실시예와 같이, 플랜지부 (43) 의 레그벽부 (42) 의 반대측 에지부가 최상벽부 (41) 의 레그벽부 (42) 측의 에지부와 평행할 때, 플랜지 점진가변부 (45) 의 폭은, 하부 평탄부 (44) 측의 반대측으로 갈수록, 점진적으로 증가한다.
상부 평탄부 (48) 는 이러한 구성을 갖는 플랜지 점진가변부 (45) 의 하부 평탄부 (44) 측의 반대측으로부터 연속적으로 연장된다. 전술한 바와 같이, 플랜지 점진가변부 (45) 의 폭은 하부 평탄부 (44) 측의 반대측으로 갈수록, 점진적으로 감소하기 때문에, 상부 평탄부 (48) 는 하부 평탄부 (44) 보다 좁은 폭을 갖는 판 형상으로 성형된다.
또한, 레그벽부 (42) 는, 평판 형상이며 전술한 구성을 갖는 플랜지부 (43) 의 하부 평탄부 (44)에 대응하는 대응 평탄부 (49) 를 포함한다. 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있고 플랜지 점진가변부 (45)에 대응하는 레그벽 점진가변부 (50) 는 대응 평탄부 (49) 의 플랜지부 (43) 의 길이방향 한 끝으로부터 연속적으로 연장된다. 전술한 플랜지부 (43) 의 레그벽부 (42) 측의 에지부인 리지부 (46) 는 레그벽부 (42) 의 플랜지부 (43) 측의 에지부이기도 하다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (45) 에 대응하는 부분인 리지부 (46) 의 점진가변부측 리지 (47) 는 레그벽 점진가변부 (50) 의 플랜지부 (43) 측의 에지부이기도 하다.
점진가변부측 리지 (47) 가 레그벽 점진가변부 (50) 의 플랜지 점진가변부 (45) 측의 에지부로 간주될 때, 점진가변부측 리지 (47) 는, 대응 평탄부 (49) 측의 끝부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭방향에 대하여 내측, 즉 최상벽부 (41) 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡한다. 한편, 점진가변부측 리지 (47) 는, 전술한 소정의 위치로부터 대응 평탄부 (49) 측의 반대측 끝부분까지, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭방향에 대하여 외측, 즉 플랜지부 (43) 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다.
따라서, 레그벽 점진가변부 (50) 의 플랜지 점진가변부 (45) 측의 에지부는 플랜지 점진가변부 (45) 의 만곡을 따른다. 또한, 레그벽 점진가변부 (50) 는 레그벽부 (42) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀린다. 따라서, 대응 평탄부 (49) 측의 레그벽 점진가변부 (50) 의 두께 방향과 비교하여, 대응 평탄부 (49) 측의 반대측의 레그벽 점진가변부 (50) 의 두께 방향이 하부 평탄부 (44) 의 두께 방향에 더욱 가까워지도록, 레그벽 점진가변부 (50) 가 기울어진다.
상부 평탄부 (48) 에 대응하는 대응 평탄부 (51) 는, 전술한 레그벽 점진가변부 (50) 의 대응 평탄부 (49) 측의 반대측 끝부분으로부터 연속적으로 연장된다. 대응 평탄부 (51) 는, 대응 평탄부 (51) 의 두께 방향이 레그벽 점진가변부 (50) 의 대응 평탄부 (51) 측의 끝부분에서의 두께방향과 일치하도록, 판 형상으로 형성된다.
레그벽부 (52) 는 최상벽부 (41) 의 폭방향의 다른 한측의 에지부, 즉 레그벽부 (42) 측의 반대측 에지부로부터 연속적으로 연장된다. 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 플랜지부 (53) 는, 레그벽부 (52) 의 최상벽부 (41) 의 반대측의 폭방향 에지부로부터 최상벽부 (41) 의 폭방향 외부로 연장된다. 따라서, 제 2 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체 (40) 의 단면은 최상벽부 (41) 측으로부터 플랜지부 (43, 53) 측의 방향으로 개방된 대략 대칭적인 햇 형상을 갖는다.
플랜지부 (53) 는 평탄한 형상의 하부 평탄부 (54) 를 포함한다. 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 플랜지 점진가변부 (55) 는 하부 평탄부 (54) 의 플랜지부 (53) 의 길이방향 한끝으로부터 연속적으로 연장된다. 플랜지 점진가변부 (55) 는 판 형상으로 형성된다. 플랜지 점진가변부 (55) 의 길이방향 중앙 부분에서의 소정의 위치의 하부 평탄부 (54) 측에서, 플랜지 점진가변부 (55) 는, 플랜지부 (53) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 플랜지 점진가변부 (55) 의 두께방향의 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서 플랜지 점진가변부 (55) 는 상기 소정의 위치에서, 하부 평탄부 (54) 의 두께 방향의 한 측으로 변위한다. 또한, 플랜지 점진가변부 (55) 의 두께방향은 하부 평탄부 (54) 의 두께방향과 비교하여, 플랜지부 (53) 의 폭방향으로 뻗는 축을 중심으로 기울어진다.
다른 한편으로, 전술한 소정의 위치에 대하여 하부 평탄부 (54) 측의 반대측에서는, 플랜지 점진가변부 (55) 가, 플랜지부 (53) 의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 곡률 중심이 플랜지 점진가변부 (55) 의 두께방향의 다른 한측에 위치하면서, 만곡된다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (55) 의 하부 평탄부 (54) 의 반대측 끝부분이 두께방향의 한 측, 즉 상기 소정의 위치보다 최상벽부 (41) 측으로 더 변위하더라도, 플랜지 점진가변부 (55) 의 하부 평탄부 (54) 측의 반대 끝부분에서, 하부 평탄부 (54) 의 두께 방향에 대한 플랜지 점진가변부 (55) 의 두께방향의 기울임각은 소정의 위치에서의 그러한 기울임각보다 작다.
플랜지부 (53) 의 레그벽부 (52) 측의 폭방향 에지부인 리지부 (56) 에서, 플랜지 점진가변부 (55) 에 대응하는 부분인 점진가변부측 리지 (57) 는, 하부 평탄부 (54) 측의 끝 부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 폭방향에 대하여 내측, 즉 최상벽부 (41) 의 폭방향 중앙에 더 가까운 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡되고, 그리고 전술한 소정의 위치로부터 하부 평탄부 (54) 측의 반대측 끝부분까지, 폭방향에 대하여 외측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 따라서, 이러한 실시예와 같이, 플랜지부 (53) 의 레그벽부 (52) 의 반대측 에지부가 최상벽부 (41) 의 레그벽부 (52) 측의 에지부와 평행할 때, 플랜지 점진가변부 (55) 의 폭은, 하부 평탄부 (54) 측의 반대측으로 갈수록, 점진적으로 증가한다.
상부 평탄부 (58) 는 이러한 구성을 갖는 플랜지 점진가변부 (55) 의 하부 평탄부 (54) 의 반대측 끝부분으로부터 연속적으로 연장된다. 전술한 바와 같이, 플랜지 점진가변부 (55) 의 폭은 하부 평탄부 (54) 측의 반대측으로 갈수록, 점진적으로 감소하기 때문에, 상부 평탄부 (58) 는 하부 평탄부 (54) 보다 좁은 폭을 갖는 판 형상으로 성형된다.
또한, 레그벽부 (52) 는, 평판 형상이며 전술한 구성을 갖는 플랜지부 (53) 의 하부 평탄부 (54)에 대응하는 대응 평탄부 (59) 를 포함한다. 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있으며 플랜지 점진가변부 (55)에 대응하는 레그벽 점진가변부 (60) 는, 대응 평탄부 (59) 의 플랜지부 (53) 의 길이방향 한 끝으로부터 연속적으로 연장된다. 전술한 플랜지부 (53) 의 레그벽부 (52) 측의 에지부인 리지부 (56) 는 레그벽부 (52) 의 플랜지부 (53) 측의 에지부이기도 하다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (55) 에 대응하는 리지부 (56) 의 부분인 점진가변부측 리지 (57) 는 레그벽 점진가변부 (60) 의 플랜지부 (53) 측의 에지부이기도 하다.
점진가변부측 리지 (57) 가 레그벽 점진가변부 (60) 의 플랜지 점진가변부 (55) 측의 에지부로 간주될 때, 점진가변부측 리지 (57) 는, 대응 평탄부 (59) 측의 끝부분으로부터 전술한 소정의 위치까지, 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭방향에 대하여 내측, 즉 최상벽부 (41) 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡한다. 이에 대해, 점진가변부측 리지 (57) 는, 전술한 소정의 위치로부터 대응 평탄부 (59) 측의 반대측 끝부분까지, 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭방향에 대하여 외측, 즉 플랜지부 (53) 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡한다.
따라서, 레그벽 점진가변부 (60) 의 플랜지 점진가변부 (55) 측의 에지부는 플랜지 점진가변부 (55) 의 만곡을 따른다. 또한, 레그벽 점진가변부 (60) 는 레그벽부 (52) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀린다. 따라서, 대응 평탄부 (59) 측의 레그벽 점진가변부 (60) 의 두께 방향과 비교하여, 대응 평탄부 (59) 측의 반대측의 레그벽 점진가변부 (60) 의 두께 방향이 하부 평탄부 (54) 의 두께 방향에 더욱 가까워지도록, 레그벽 점진가변부 (60) 가 기울어진다.
상부 평탄부 (58) 에 대응하는 대응 평탄부 (61) 는, 전술한 레그벽 점진가변부 (60) 의 대응 평탄부 (59) 측의 반대측 끝부분으로부터 연속적으로 연장된다. 대응 평탄부 (61) 는, 대응 평탄부 (61) 의 두께 방향이 레그벽 점진가변부 (60) 의 대응 평탄부 (61) 측의 끝부분에서의 두께방향과 일치하도록, 판 형상으로 형성된다.
전술한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체 (40) 에서는, 차체 구조재용 성형체 (40) 의 단면의 높이가, 최상벽 점진가변부 (45, 55) 에 대응하는 부분에서 변화한다. 차체 구조재용 성형체 (40) 는, 도 6 에서 도시된 평면도에서의 리지부 (46) 의 형상과 도 7 에 도시된 측면도에서의 리지부 (46) 의 형상이 실질적으로 일치하도록 구성된다. 이를 달성하기 위해, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭방향의 기울임각의 변화, 즉 레그벽 점진가변부 (50) 가 레그벽부 (42) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀리는 방식이 설정된다.
차체 구조재용 성형체 (40) 는 또한, 도 6 에 도시된 평면도에서의 리지부 (56) 의 형상과 도 8 에 도시된 측면도에서의 리지부 (56) 의 형상이 실질적으로 일치하도록 구성된다. 이를 달성하기 위하여, 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭방향의 기울임각의 변화, 즉 레그벽 점진가변부 (60) 가 레그벽부 (52) 의 길이방향을 따라 뻗는 축을 중심으로 비틀리는 방식이 설정된다.
차체 구조재용 성형체 (40) 가 전술한 바와 같이 구성될 때, 차체 구조재용 성형체 (40) 에서, 플랜지 점진가변부 (45, 55) 의 하부 평탄부 (44, 54) 측으로부터 상부 평탄부 (48, 58) 측까지의 단면 높이의 감소에 따라, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭과 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭은, 점진적으로 감소한다. 또한, 차체 구조재용 성형체 (40) 에서, 레그벽 점진가변부 (50, 60) 의 폭의 감소량 총계는 플랜지 점진가변부 (45, 55) 의 폭의 증가량 총계와 실질적으로 같다.
전술한 구성을 갖는 차체 구조재용 성형체 (40) 는, 판을 드로잉 (프레싱) 함으로써 플랜지 점진가변부 (45, 55) 에 대응하는 부분에서 차체 구조재용 성형체 (40) 의 단면 높이가 변화하는 햇-형상 단면을 갖도록, 성형된다. 따라서, 차체 구조재용 성형체 (40) 는, 차체 구조재용 성형체 (40) 의 단면 높이가 플랜지 점진가변부 (45, 55) 에 대응하는 부분에서 변화함에 불구하고, 도 6 에 도시된 평면도에서의 리지부 (46) 형상과 도 7에 도시된 측면부에서의 리지부 (46) 형상이 실질적으로 일치하고, 도 6 에 도시된 평면도에서의 리지부 (56) 형상과 도 8 에 도시된 측면도에서의 리지부 (56) 형상이 실질적으로 일치하도록, 구성된다.
이러한 방법으로, 하부 평탄부 (44, 54) 측으로부터 상부 평탄부 (48, 58) 측까지의 플랜지 점진가변부 (45, 55) 의 단면의 높이 증가에 대응하는 레그벽 점진가변부 (50, 60) 의 폭 감소는, 플랜지 점진가변부 (45, 55) 폭의 증가로 상쇄된다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (45) 의 폭, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭, 플랜지 점진가변부 (55) 의 폭, 및 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭의 총계는 최상벽부 (41) 의 길이방향을 따라 일정하거나 미세하게 변한다. 플랜지 점진가변부 (45) 의 폭, 레그벽 점진가변부 (50) 의 폭, 플랜지 점진가변부 (55) 의 폭, 및 레그벽 점진가변부 (60) 의 폭의 총계가 전술한 바와 같이 기본적으로 일정하기 때문에, 차체 구조재용 성형체 (40) 의 성형후, 플랜지부 (43, 53) 에 있어서 플랜지 부 (43, 53) 의 폭 방향의 잔류 압축 응력 혹은 잔류 인장 응력은 발생하지 않거나, 혹은 발생하더라도 미세하다. 따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있다.
잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형은 높은 인장 강도를 갖는 소재가 사용될 때 심각해진다. 그러나, 차체 구조용 성형체 (40) 에서는, 전술한 바와 같이 잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 차체 구조재용 성형체 (40) 용 소재로서 사용될 때도, 높은 치수 정확도를 보장한다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 차체 구조재용 성형체 (40) 용 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 증가시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
또한, 차체 구조재용 성형체 (40) 는, 단면 높이를 변화시킴에 있어서, 플랜지 점진가변부 (45, 55) 및 레그벽 점진가변부 (50, 60) 가 굴곡되지 않고, 점진적으로 만곡되도록 디자인된다. 따라서, 최상벽부 (41) 의 길이방향을 따른 차체 구조재용 성형체 (40) 의 강성을 향상시키는 것도 가능하다.
제 1 실시예에서, 최상벽부 (11) 가 점진가변부 형성벽이고, 최상벽 점진가변부 (13) 는 최상벽부 (11) 에서 성형된다. 반면에, 제 2 실시예에서는, 플랜지 부 (43, 53) 가 점진가변부 형성벽으로 성형되고, 플랜지 점진가변부 (45, 55) 는 플랜지부 (43, 53) 에서 성형된다. 그러나, 제 1 실시예의 최상벽부 (11) (제 2 실시예의 최상벽부 (41)) 와 제 1 실시예의 플랜지부 (23, 28) (제 2 실시예의 플랜지부 (43,53)) 중 어느 하나만이 점진가변부 형성벽이 되는 구성을 채택할 필요는 없다. 구체적으로, 제 1 실시예와 제 2 실시예가 적절하게 조합된 것과 같이, 제 1 실시예의 최상벽부 (11) (제 2 실시예의 최상벽부 (41)) 와 제 1 실시예의 플랜지부 (23, 28) (제 2 실시예의 플랜지부 (43,53)) 모두가 점진가변부 형성벽이 될 수도 있다.
다음, 제 1 실시예와 제 2 실시예의 기본 구성, 작동, 및 효과에 기초하여, 본 발명이 구체적으로 차체 구조재에 적용되는 예에 대해 설명한다.
도 9 는, 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 차체 구조재용 성형체인 센터 필라 상부 보강재 (70) 및 차체 구조재용 성형체인 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 개략적인 구성을 사시도법으로 도시한다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 센터 필라 상부 보강재 (70) 는, 제 1 실시예의 최상벽부 (11) 에 대응하고 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 최상벽부 (72) 를 포함한다. 최상벽부 (72) 는 제 1 실시예의 상부 평탄부 (18) 에 대응하는 최상벽 본체부(top wall body portion) (74) 를 포함한다.
최상벽 본체부 (74) 는, 길이 방향이 대략 차량의 상하방향과 일치하고, 폭 방향이 대략 차량의 전후방향과 일치하는 평판 형상을 갖는다. 최상벽 본체부 (74) 에서, 두께 방향의 요철은 디자인 및 요구되는 기능에 따라서 적절하게 형성된다. 최상벽부 (72) 에서, 도 9 의 일점 쇄선 X 의 대체적으로 아래 부분은, 제 1 실시예의 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응되고 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 최상벽 점진가변부 (76) 이다. 최상벽 점진가변부 (76) 는, 차량의 상하방향의 대략 중앙 근처의 소정의 부분을 피크로 하여, 대략 차량의 좌우방향 내측으로 볼록하도록 만곡되고, 또한 이러한 만곡에 따라, 차량의 대략적인 전후방향을 따른 최상벽 점진가변부 (76) 의 폭이 적절하게 증감한다.
한편, 레그벽부 (80) 는 최상벽부 (72) 의 차량 전방측 에지부로부터 대략 차량의 좌우방향 바깥측으로 연장된다. 레그벽부 (80) 는 제 1 실시예의 레그벽부 (19) 에 대응한다. 레그벽부 (80) 는 제 1 실시예의 대응 평탄부 (20) 에 대응하는 레그벽 본체부(leg wall body portion) (82) 를 포함한다. 최상벽 점진가변부 (76) 에 대응하고 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있는 레그벽 점진가변부 (84) 는 레그벽 본체부 (82) 의 대략 차량 하부측의 끝부분으로부터 연장된다. 레그벽 점진가변부 (84) 는 제 1 실시예의 레그벽 점진가변부 (21) 에 대응한다. 레그벽 점진가변부 (84) 의 폭은, 최상벽 점진가변부 (76) 의 폭의 증감에 따라 적절하게 증감하고, 레그벽 점진가변부 (84) 는 레그벽부 (80) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 적절한 각도로 비틀린다.
또한, 레그벽 점진가변부 (84) 의 레그벽부 (80) 의 길이방향 중앙 부분은 레그벽 점진가변부 (84) 의 폭방향을 따라 뻗는 축 주위로, 대략 차량의 전방을 향하여 개방되도록 만곡된다. 이 만곡 부분에 대응하여 레그벽 점진가변부 (84) 에는 치수차 흡수부(dimensional difference absorbing portion) (86) 가 형성된다. 치수차 흡수부 (86) 의 부분이 최상벽 점진가변부 (76) 에서 더욱 연장될수록, 치수차 흡수부 (86) 는 레그벽 점진가변부 (84) 의 다른 부분들과 비교하여, 차량의 후방으로 변위된다. 따라서, 치수차 흡수부 (86) 가 성형되는 레그벽 점진가변부 (84) 는 대략 차량의 전방을 향하여 개방되어 있는 오목한 형상을 갖는다. 따라서, 레그벽 점진가변부 (84) 의 최상벽 점진가변부 (76) 측의 에지부의 길이와 레그벽 점진가변부 (84) 의 최상벽 점진가변부 (76) 측의 반대측의 에지부의 길이 사이의 차는 흡수된다.
플랜지부 (88) 는 레그벽부 (80) 의 최상벽부 (72) 측의 반대측 에지로부터, 대략 차량의 전방을 향하여 연장된다. 차량의 좌우 방향 내측으로 굴곡된 굴곡부 (bent portion) (90) 는 플랜지부 (88) 의 소정의 위치에서 형성되고, 따라서 플랜지부 (88) 는 차량의 좌우방향으로 단차를 갖는다.
한편, 도 9 에서 도시되지는 않았지만, 레그벽부는 최상벽부 (72) 의 레그벽부 (80) 측의 반대측, 즉 차량의 후방측에도 형성되고 플랜지부 (92) 는 이러한 레그벽부의 최상벽부 (72) 측의 반대측에서 대략 차량의 후방을 향하여 연장된다.
루프 사이드 레일 아우터 보강재 (94) 는 전술한 구성을 갖는 센터 필라 상부 보강재 (70) 의 상부 끝부분 근처에 배치된다. 대략 차량의 상하방향의 각각의 측에 플랜지부 (96) 를 갖는 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (94) 는, 차량의 좌우방향 내측으로 개방된 햇-형상 단면을 갖도록 형성된다. 센터 필라 상부 보강재 (70) 의 상부 끝부분은, 차량 하부측 레그벽부 (98) 와 플랜지부 (96) 에 형성된 개구부 (100) 를 통하여, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (94) 안으로 들어가고, 센터 필라 상부 보강재 (70) 는 용접과 같은 고정수단이나 볼트와 같은 체결수단에 의하여 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (94) 와 일체적으로 연결된다.
또한, 센터 필라 상부 보강재 (70) 에서, 최상벽부 (72) 의 레그벽부 (80) 측의 에지부이기도 한, 레그벽부 (80) 의 최상벽부 (72) 측의 에지부는 리지부 (102) 이다. 리지부 (102) 에서, 최상벽 점진가변부 (76) 및 레그벽 점진가변부 (84) 에 대응하는 부분은 점진가변부측 리지 (104) 이다. 점진가변부측 리지 (104) 의 형상은 대략 차량의 좌우 방향 내측으로부터 바라본 평면도와 대략 차량의 전방으로부터 바라본 측면도에서 실질적으로 일치한다. 따라서, 최상벽부 (72) 의 폭, 레그벽부 (80) 의 폭, 및 최상벽부 (72) 의 레그벽부 (80) 측의 반대측의 레그벽부의 폭의 총계는, 최상벽부 (72) 의 길이방향 (대략 차량의 상하방향) 을 따른 모든 부분에서, 실질적으로 동일하거나, 차이가 있다 하더라도 매우 작다.
한편, 센터 필라 하부 보강재 (110) 는, 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있고 제 1 실시예의 최상벽부 (11) 에 대응하는 최상벽부 (112) 를 포함한다. 최상벽부 (112) 는 제 1 실시예의 하부 평탄부 (12) 에 대응하는 최상벽 본체부 (114) 를 포함한다. 최상벽 본체부 (114) 는 길이방향이 대략 차량의 상하방향을 따르고, 폭방향은 대략 차량의 전후방향을 따르는 판 형상으로 형성된다. 최상벽부 (112) 에서, 대략 도 9 의 1점 쇄선 Y 위의 부분은, 제 1 실시예의 최상벽 점진가변부 (13) 에 대응하고 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 최상벽 점진가변부 (116) 이다. 대략 차량의 상부측으로 연장되는 최상벽 점진가변부 (116) 는 대략 차량의 좌우 방향 내측에서 볼록하도록 만곡되어지고, 또한 이러한 만곡에 따라, 대략 차량의 전후방향을 따른 최상벽 점진가변부 (116) 의 폭은 차량의 상부로 갈수록 감소한다.
한편, 레그벽부 (120) 는 최상벽부 (112) 의 차량 전방측 에지부로부터, 차량의 좌우방향 내측을 향하여 연장되고 있다. 레그벽부 (120) 는 제 1 실시예의 레그벽부 (19) 에 대응하고, 레그벽부 (120) 에는 차량의 앞좌석의 문이 닫힐 때 문에 설치된 래치(latch) 와 결합하는 스트라이커(striker)가 부착된다. 또한 레그벽부 (120) 는 제 1 실시예의 대응 평탄부 (20) 에 대응하는 레그벽 본체부 (122) 를 포함한다.
최상벽 점진가변부 (116) 에 대응하고, 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있는 레그벽 점진가변부 (124) 는 대략 레그벽 본체부 (122) 의 차량 상부측 끝부분으로부터 연장된다. 레그벽 점진가변부 (124) 는 제 1 실시예의 레그벽 점진가변부 (21) 에 대응한다. 레그벽 점진가변부 (124) 의 폭은, 최상벽 점진가변부 (116) 의 폭 증감에 따라 적절하게 증감하고, 레그벽 점진가변부 (124) 는 레그벽부 (120) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 적절한 각으로 비틀린다. 플랜지부 (132) 는 레그벽부 (120) 의 최상벽부 (112) 측의 반대측의 에지부로부터, 대략 차량의 전방을 향하여 연장된다. 차량의 좌우방향 내측으로 굴곡된 굴곡부 (134) 가 플랜지부 (132) 의 소정의 위치에서 형성되므로, 플랜지부 (132) 는 차량의 좌우방향으로 단차를 갖는다.
한편, 도 9 에 도시되지는 않았지만, 레그벽부는 최상벽부 (112) 의 레그벽부 (120) 측의 반대측, 즉 차량의 후방측에서도 형성되고, 플랜지부 (136) 는 이러한 레그벽부의 최상벽부 (112) 측의 반대되는 측 부분으로부터 대략 차량의 후방을 향하여 연장된다.
센터 필라 상부 보강재 (70) 의 하부 끝부분은, 전술한 구성을 갖는 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 상부 끝부분에서, 센터 필라 하부 보강재 (110) 에 끼워지고, 볼트와 같은 체결수단으로 일체적으로 체결된다.
또한, 전술한 구성을 갖는 센터 필라 하부 보강재 (110) 에서, 레그벽부 (120) 의 최상벽부 (112) 측의 에지부이기도한, 최상벽부 (112) 의 레그벽부 (120) 측의 에지부는 리지부 (142) 이다. 리지부 (142) 에서, 최상벽 점진가변부 (116) 과 레그벽 점진가변부 (124) 에 대응하는 부분은 점진가변부측 리지 (144) 이다. 점진가변부측 리지 (144) 의 형상은 대략 차량의 좌우방향 내측에서 바라본 평면도와 대략 차량의 전방에서 바라본 측면도에서 실질적으로 일치한다. 따라서, 최상벽부 (112) 의 폭, 레그벽부 (120) 의 폭, 최상벽부 (112) 의 레그벽부 (120) 측에 반대되는 측의 레그벽부의 폭의 총계는, 최상벽부 (112) 의 길이방향 (대략 차량의 상하방향) 을 따른 모든 위치에서, 실질적으로 같거나, 차이가 있더라도 매우 작다.
센터 필라 상부 보강재 (70) 와 전술한 구성을 갖는 센터 필라 하부 보강재 (110) 는 기본적으로 제 1 실시예의 개념과 유사한 개념에 기초하여 성형된다. 구체적으로, 센터 필라 상부 보강재 (70) 는 최상벽 점진가변부 (76) 에 대응하는 부분에서는 단면 높이가 변화하는 햇-형상의 단면을 갖도록 성형된다. 그러나 센터 필라 상부 보강재 (70) 는, 대략 차량의 좌우방향 내측에서 바라본 평면도에서의 리지부 (102) 형상이 대략 차량의 전방측에서 바라본 측면도에서의 리지부 (102) 형상과 실질적으로 일치하도록, 구성된다.
따라서, 센터 필라 상부 보강재 (70) 의 단면 높이의 변화에 따른 레그벽 점진가변부 (84) 의 폭의 증감은 최상벽 점진가변부 (76) 의 폭의 증감으로 상쇄된다. 따라서, 최상벽부 (72) 의 폭, 레그벽부 (80) 의 폭, 및 최상벽부 (72) 의 레그벽부 (80) 측의 반대측의 레그벽부의 폭의 총계는, 최상벽부 (72) 의 길이방향 (대략 차량의 상하방향) 을 따른 모든 위치에서 실질적으로 동일하거나, 차이가 있다하여도 매우 작다.
센터 필라 하부 보강재 (110) 는 최상벽 점진가변부 (116) 에 대응하는 부분에서는 단면 높이가 변화하는 햇-형상의 단면을 갖도록 성형된다. 그러나 센터 필라 하부 보강재 (110) 는, 대략 차량의 좌우방향 내측에서 바라본 평면도에서의 리지부 (142) 형상이 대략 차량의 전방측에서 바라본 측면도에서의 리지부 (142) 형상과 실질적으로 일치하도록, 구성된다. 따라서, 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 단면 높이의 변화에 따른 레그벽 점진가변부 (124) 의 폭의 증감은 최상벽 점진가변부 (116) 의 폭의 증감에 의해 상쇄된다. 따라서, 최상벽부 (112) 의 폭, 레그벽부 (120) 의 폭, 및 최상벽부 (112) 의 레그벽부 (120) 측의 반대측의 레그벽부의 폭의 총계는, 최상벽부 (112) 의 길이방향 (대략 차량의 상하방향) 을 따른 모든 위치에서 실질적으로 동일하거나, 차이가 있다하여도 매우 작다.
전술한 이유로, 센터 필라 상부 보강재 (70) 와 센터 필라 하부 보강재 (112) 를 성형한 후, 최상벽부 (72, 112) 에서는 최상벽부 (72, 112)의 폭방향을 따른 잔류 압축 응력이나 잔류 인장 응력이 발생하지 않거나 발생하더라도 매우 작다. 따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있고, 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (70) 혹은 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 소재로 사용이 될 때도, 높은 치수 정확도를 보장한다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (70) 혹은 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 증가시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
또한, 센터 필라 상부 보강재 (70) 및 센터 필라 하부 보강재 (110) 는, 단면 높이를 변화시킴에 있어서, 최상벽 점진가변부 (76, 116) 및 레그벽 점진가변부 (84, 124) 를 굴곡시키지 않고, 점진적으로 만곡되도록 디자인된다. 따라서, 최상벽 점진가변부 (76) 의 길이방향을 따른 센터 필라 상부 보강재 (70) 의 강성도 향상시키는 것이 가능하다.
다음, 제 3 실시예에 따른 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 변경예를 본 발명의 제 4 실시예로서 설명한다. 이러한 실시예의 설명에서는, 제 3 실시예의 부분들과 기본적으로 동일한 부분들은 동일한 참조 번호로 지정되며, 이들에 대한 자세한 설명은 생략된다.
도 10 은 본 실시예에 따른, 차체 구조재용 성형체로 간주될 수도 있는 센터 필라 하부 보강재 (160) 의 개략적인 구성을 사시도에서 도시한다. 도 10 에서 도시된 바와 같이, 센터 필라 상부 보강재 (160) 는, 제 3 실시예의 플랜지부 (132) 에 대응하고, 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 플랜지부 (162) 를 포함한다. 플랜지부 (162) 에는 평판 형상이고, 문의 개폐 상태를 탐지하기 위한 커티지 스위치 (courtesy switch) 가 장착된다. 구멍 (164, 166) 은 플랜지부 (162) 의 소정의 위치에서, 전술한 커티지 스위치와의 결합 혹은 커티지 스위치에 연결되어 있는 코드의 관통을 위해서 플랜지부 (162) 의 두께방향을 관통하여 형성되어 있다.
제 4 실시예에서, 레그벽부 (120) 의 레그벽 점진가변부 (124) 는 레그벽부 (120) 의 차량 전방측의 소정의 위치에 위치한 곡률 중심을 중심으로, 대략 차량의 전방을 향하여 개방이 되도록 만곡된다. 이러한 실시예에서, 플랜지부 (162) 의 레그벽부 (120) 측 에지부, 즉 플랜지부 (162) 와 레그벽부 (120) 의 경계에서, 리지부 (142) 의 점진가변부측 리지 (144) 에 대응하는 에지부 (172, 174) 는, 에지부 (172, 174) 의 차량 전방측의 소정의 위치에 위치한 곡률 중심을 중심으로, 점진가변부측 리지 (144) 의 곡률과 같은 곡률로 만곡된다.
전술한 바와 같이, 리지부 (142) 의 점진가변부측 리지 (144) 에 대응하는 에지부 (172, 174) 는 점진가변부측 리지 (144) 의 곡률 중심과 같은 곡률 중심을 중심으로, 점진가변부측 리지 (144) 의 곡률과 같은 곡률로 만곡되기 때문에, 레그벽 점진가변부 (124) 가 차량의 전방을 향하여 개방되도록 만곡될 때에도, 플랜지부 (162) 에서의 주름의 발생을 방지하거나, 매우 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 플랜지부 (162) 의 두께방향측 각각의 면을 매끄럽고 평탄한 표면으로 만드는 것이 가능하기 때문에, 커티지 스위치를 그 위에 안정되게 고정하는 것도 가능하다. 또한, 플랜지부 (162) 에서의 주름의 발생을 방지하거나 매우 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 플랜지부 (162) 에서의 주름에 기인한 구멍 (164, 166) 의 변형을 방지하거나 매우 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 커티지 스위치의 설치 혹은 커티지 스위치에 연결된 코드의 관통이 방해되지는 않는다.
제 4 실시예에 따른 센터 필라 하부 보강재 (160) 는 제 3 실시예에 따른 센터 필라 하부 보강재 (110) 의 구성과 기본적으로 유사한 구성을 갖기 때문에, 제 4 실시예에 따른 센터 필라 하부 보강재 (160) 는 제 3 실시예에 따른 센터 필라 하부 보강재 (110) 과 유사하게 작동하고, 유사한 효과를 가져온다.
다음, 제 3 실시예에 따른 센터 필라 상부 보강재 (70) 및 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (94) 의 변경예를 본 발명의 제 5 실시예로서 설명한다. 이러한 실시예의 설명에서는, 제 3 실시예의 부분과 기본적으로 동일한 부분들은 동일한 참조 번호로 지정되며, 이들에 대한 자세한 설명은 생략된다.
도 11 은 제 5 실시예에 따른, 차체 구조재용 성형체로 간주될 수도 있는 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 메인부 (상부 끝부분 근처) 및 차체 구조재용 성형체로 간주될 수도 있는 센터 필라 하부 보강재 (214) 의 메인부 (길이방향으로 중앙) 의 개략적인 구성을 사시도에서 도시한다.
도 11 에서 도시된 바와 같이, 센터 필라 상부 보강재 (190) 는 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 최상벽부 (192) 를 포함한다. 레그벽부 (194) 는 최상벽부 (192) 의 각각의 폭방향측 에지부로부터, 최상벽부 (192) 의 두께방향 한측으로 (차량의 좌우방향 내측으로) 연장된다. 플랜지부 (196) 는, 센터 필라 상부 보강재 (190) 가 거의 전체적으로 차량의 좌우방향 내측으로 개방된 햇-형상의 단면을 갖도록, 각각의 이러한 레그벽부 (194) 의 최상벽부 (192) 의 반대측의 에지부로부터, 최상벽부 (192) 의 폭방향 외측으로 연장된다.
최상벽부 (192) 는 대략 차량의 상하방향을 따라 길어지는 최상벽 본체부 (198) 를 포함하고, 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 최상벽 점진가변부 (200) 는 최상벽 본체부 (198) 의 길이방향의 상부 끝부분에서부터 연속적으로 연장된다. 최상벽 점진가변부 (200) 는, 윗방향으로, 즉 최상벽 본체부 (198) 측의 반대측을 향하여, 최상벽 본체부 (198) 의 두께방향의 한측으로 (차량의 좌우방향 내측으로) 점진적으로 변위되도록 만곡된다. 또한, 최상벽 본체부 (198) 가 이러한 방법으로 만곡되면서, 최상벽 본체부 (198) 의 폭은, 폭방향측 에지들 각각이 점진적으로 폭방향 외측으로 변위되도록, 증가한다.
한편, 레그벽부 (194) 는 최상벽 본체부 (198) 에 대응하는 레그벽 본체부 (202) 를 포함하고, 그리고 최상벽 점진가변부 (200) 에 대응하고 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있는 레그벽 점진가변부 (204) 는 레그벽 본체부 (202) 의 상부 끝부분에서 일체적으로 연장된다. 레그벽 점진가변부 (204) 의 폭은 상부로 갈수록, 즉 레그벽 본체부 (202) 측의 반대측을 향해 갈수록, 점진적으로 감소된다. 또한, 레그벽 점진가변부 (204) 는 레그벽부 (194) 의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비틀려지고, 전술한 최상벽 본체부 (198) 의 폭 증가량은 두 레그벽 점진가변부 (204) 의 폭 감소량에 의해 상쇄된다.
또한, 최상벽부 (192) 의 폭방향 에지부들인 최상벽부 (192) 의 리지부들 (206) 에서, 최상벽 점진가변부 (200) 와 레그벽 점진가변부 (204) 사이에 위치한 각각의 점진가변부측 리지부 (208) 들의 형상은, 최상벽 본체부 (198) 의 두께방향을 따라 최상벽부 (192) 의 플랜지부 (196) 측의 반대측으로부터 센터 필라 상부 보강재 (190) 를 바라보았을 때, 즉 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 평면도와, 그리고 최상벽 본체부 (198) 의 폭방향을 따라 센터 필라 상부 보강재를 바라보았을 때, 즉 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 측면도에서, 모두 같다.
한편, 전술한 레그벽 점진가변부 (204) 의 레그벽 본체부 (202) 측의 끝부분 근처에는, 오목부 (210) 가 각각의 플랜지부 (196) 에 성형되어 있다. 각각의 오목부 (210) 는 플랜지부 (196) 의 레그벽부 (194) 측의 반대측 에지부를 플랜지부 (196) 의 외측으로 개방되게 만곡되는 오목한 형상으로 잘라버림으로써, 형성된다. 또한, 오목부 (210) 가 형성되는 부분에서 각각의 플랜지부 (196) 에 단차부 (212) 가 성형된다. 단차부 (212) 에서는, 플랜지부 (196) 에 최상벽부 (192) 측의 반대측을 향하여 단차가 생기도록 변형되고, 이에 의해, 최상벽 점진가변부 (200) 및 레그벽 점진가변부 (204) 의 성형에 기인하여 플랜지부 (196) 가, 레그벽부 (194) 측의 플랜지부 (196) 의 폭방향에 대한 반대측의 소정의 위치에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡될 때 플랜지부 (196) 에 야기되는 비틀림(warp) 이 흡수된다.
한편, 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 상부 끝이 연결되어 있는 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 는 최상벽부 (216) 를 포함한다. 최상벽부 (216) 는, 최상벽부 (216) 의 길이방향이 대략 차량의 전후방향을 따라가고, 최상벽부의 폭방향이, 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 최상벽 본체부 (198) 의 경우와 같이, 대략 차량의 좌우방향을 따라가도록, 판 형상으로 성형된다. 레그벽부 (218) 는 최상벽부 (216) 의 폭방향 한측 (대략 차량 상부측) 의 에지부로부터 최상벽부 (216) 의 대략 두께방향의 측들 중 하나로 (대략 차량의 좌우방향 내측) 연속적으로 연장되고, 플랜지부 (220) 는 레그벽부 (218) 의 최상벽부 (216) 측의 반대측의 에지부로부터 최상벽부 (216) 의 폭방향 외측으로 (대략 차량의 상부측으로) 연장된다.
한편, 레그벽부 (222) 는 최상벽부 (216) 의 폭방향의 다른 한측 (대략 차량 하부측) 의 에지부로부터 최상벽부 (216) 의 대략 두께방향의 측들 중 하나로 (대략 차량의 좌우방향 내측으로) 연속적으로 연장되고, 점진가변부 형성벽으로 간주될 수도 있는 플랜지부 (224) 는 레그벽부 (222) 의 최상벽부 (216) 측의 반대측의 에지부로부터 최상벽부 (216) 의 폭방향 외측으로 (대략 차량의 상부측으로) 연장된다. 구체적으로, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 는, 거의 전체적으로 차량의 좌우방향 내측으로 개방된 햇-형상의 단면을 갖도록, 성형된다.
인서트부 (226) 는 최상벽부 (216) 의 길이방향 중간 부분에서 형성된다. 인서트부 (226) 는 레그벽부 (222) 와 플랜지부 (224) 를 부분적으로 변형하여 형성된다. 최상벽부 (216) 의 길이방향 측에 대하여, 인서트부 (226) 의 각각의 측에 위치하는 레그벽부의 부분들은 대응 평탄부 (228) 이다. 최상벽부 (216) 의 길이방향 측에 대하여, 인서트부 (226) 의 각각의 측에 위치하는 플랜지부의 부분들은 하부 평탄부 (230) 이다.
인서트부 (226) 는 상부 평탄부 (232) 를 포함한다. 상부 평탄부 (232) 는, 상부 평탄부 (232) 의 두께 방향이 하부 평탄부 (230) 의 두께 방향과 일치하도록, 판 형상으로 성형된다. 상부 평탄부 (232) 의 레그벽부 (222) 측의 에지부는, 하부 평탄부 (230) 의 레그벽부 (222) 측의 에지부와 비교하여, 최상벽 점진가변부 (200) 가 형성된 부분에서의 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 단면 높이에 해당하는 양만큼, 최상벽부 (216) 측으로 변위된다. 따라서, 상부 평탄부 (232) 가 형성되는 부분에서, 루프 사이트 레일 아우터 보강재 (214) 의 폭방향 중앙보다 차량 하부측 부분의 단면의 높이는, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 중 대응 평탄부 (228) 와 하부 평탄부 (230) 가 설치되는 부분의 단면의 높이보다 낮다.
제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 플랜지 점진가변부 (234) 는 상부 평탄부 (232) 의 최상벽부 (216) 의 길이방향의 각각의 끝으로부터 연속적으로 연장된다. 플랜지 점진가변부 (234) 의 상부 평탄부 (232) 측의 반대측 끝부분은 하부 평탄부 (230) 에 연결되어 있다. 플랜지 점진가변부 (234) 는, 플랜지 점진가변부 (234) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분에서부터 플랜지 점진가변부 (234) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분과 하부 평탄부 (230) 측의 끝부분 사이에 위치한 소정의 위치까지, 상부 평탄부 (232) 의 두께방향에 대하여 최상벽부 (216) 측의 반대측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다. 한편, 플랜지 점진가변부 (234) 는, 플랜지 점진가변부 (234) 의 하부 평탄부 (230) 측의 끝부분에서부터 플랜지 점진가변부 (234) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분과 하부 평탄부 측의 끝부분 사이에 위치한 소정의 위치까지, 상부 평탄부 (232) 의 두께방향에 대하여 최상벽부 (216) 측에 위치하는 곡률 중심을 중심으로 만곡된다.
플랜지 점진가변부 (234) 에 대응하여, 제 2 점진가변부로 간주될 수도 있는 레그벽 점진가변부 (236) 가 대응 평탄부 (228) 에 성형된다. 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에서, 레그벽 점진가변부 (236) 는, 레그벽부 (222) 에 있어서 대응 평탄부 (228) 와 최상벽부 (216) 측의 반대측의 에지에서 상부 평탄부 (232) 와 연결되는 대응 평탄부 (238) 사이에 설치된다.
레그벽 점진가변부 (236) 는, 대응 평탄부 (228, 238) 의 폭방향과 비교하여, 최상벽부 (216) 의 길이 방향 및 두께 방향으로 레그벽부 (222) 일부의 폭방향을 경사지게 함으로써 형성된다. 플랜지부 (224) 의 레그벽부 (222) 측의 에지부이기도 하고 동시에 레그벽부 (222) 의 플랜지부 (224) 측의 에지부이기도 한 리지부 (240) 에서, 레그벽 점진가변부 (236) 와 플랜지 점진가변부 (234) 사이의 경계에 위치한 점진가변부측 리지 (242) 는, 점진가변부측 리지 (242) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분에서부터 점진가변부측 리지 (242) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분과 하부 평탄부 (230) 측의 끝부분 사이에 위치한 소정의 위치까지, 최상벽부 (216) 의 폭방향 외측, 즉 레그벽부 (222) 측의 반대측에 위치한 곡률 중심을 중심으로, 만곡한다. 한편, 하부 평탄부 (230) 측에 관하여, 점진가변부측 리지 (242) 는, 점진가변부측 리지 (242) 의 하부 평탄부 (230) 측의 끝부분에서부터 점진가변부측 리지 (242) 의 상부 평탄부 (232) 측의 끝부분과 하부 평탄부 (230) 측의 끝부분 사이에 위치한 소정의 위치까지, 최상벽부 (216) 의 폭방향 내측, 즉 레그벽부 (222) 측에 위치한 곡률 중심을 중심으로, 만곡한다.
구체적으로, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 를, 최상벽부 (216) 의 두께 방향을 따라 최상벽부 (216) 에 대하여 최상벽부 (216) 측의 반대측으로부터 바라보았을 때, 즉 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 평면도에서, 점진가변부측 리지 (242) 는 전체적으로 대략 S-형상으로 완만하게 만곡됨에 따라, 플랜지 점진가변부 (234) 의 레그벽부 (222) 측의 에지부는 하부 평탄부 (230) 측보다 상부 평탄부 (232) 측에서, 최상벽부 (216) 의 폭방향 중앙에 더욱 가깝게 변위된다.
이러한 방법으로 완만하게 만곡된 플랜지 점진가변부 (234) 가 만약 직선으로 간주된다고 할 때, 플랜지 점진가변부 (234) 는, 대략 차량의 전후 방향에 대하여, 대략 차량의 좌우 방향 및 상하 방향으로 대략 45도 정도로 기울어진다. 또한, 플랜지 점진가변부 (234) 의 레그벽부 (222) 측의 플랜지부 (224) 폭방향 에지부의 변위에 따라, 레그벽 점진가변부 (236) 의 폭이 증감하고, 레그벽 점진가변부 (236) 의 폭의 증감은 플랜지 점진가변부 (234) 의 레그벽부 (222) 측의 에지부의 변위를 상쇄시킨다.
또한, 점진가변부측 리지 (242) 는, 전술한 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 를 가장 위에서 바라보았을 때의 형상과 최상벽부 (216) 의 폭 방향을 따라 플랜지부 (224) 측에서 바라보았을 때, 즉 측면에서 바라보았을 때의 형상이 실질적으로 동일하다. 플랜지 점진가변부 (234) 의 형상과 레그벽 점진가변부 (236) 의 형상은, 점진가변부측 리지 (242) 가 평면도와 측면도에서 실질적으로 같은 형상을 갖도록, 정해진다.
전술한 구성을 갖는 삽입부 (226) 에서, 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 상부끝은 상부 평탄부 (232) 의 두께방향의 한측 (최상벽부 (216) 측의 반대측) 을 통과하고, 최상벽 점진가변부 (200) 를 용접 등으로 상부 평탄부 (232) 에 고정시키고, 최상벽 점진가변부 (200) 의 상부 끝부분으로부터 연장되는 고정탭 (244) 을 플랜지부 (220) 에 용접 등으로 의해 고정시킴으로써, 센터 필라 상부 보강재 (190) 와 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 는 일체적으로 연결된다.
요약하면, 전술한 구성을 갖는 제 5 실시예는, 센터 필라 상부 보강재 (190) 와 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 사이의 연결부위에서, 제 1 실시예를 센터 필라 상부 보강재 (190) 에 적용하고, 제 2 실시예를 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에 적용하여 얻어진 구성을 갖는다.
전술한 구성을 갖는 제 5 실시예에서, 센터 필라 상부 보강재 (190) 는 거의 전체적으로는 대략 햇-형상의 단면을 갖도록 성형된다. 또한, 센터 필라 상부 보강재 (190) 는, 차량 상부측의 끝부분 근처에서 최상벽부 (192) 가 플랜지부 (196) 측으로 변위되고, 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 단면 높이가 차량 상부측으로 갈수록 점진적으로 감소되도록 성형된다.
센터 필라 상부 보강재 (190) 는, 대략 차량의 좌우방향 내측으로부터 바라본 평면도에서의 점진가변부측 리지 (208) 의 형상이 대략 차량의 전방측 혹은 후방측으로부터 바라본 측면도에서의 점진가변부측 리지 (208) 의 형상과 실질적으로 일치하도록, 구성된다. 또한, 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 단면 높이의 변화에 따른 레그벽 점진가변부 (200) 의 폭의 증감은 레그벽 점진가변부 (204) 의 폭의 증감에 의하여 상쇄된다. 따라서, 센터 필라 상부 보강재 (190) 중 단면의 높이가 변화하는 부분, 즉 리지부 (206) 의 점진가변부측 리지 (208) 에 대응하는 부분에서의 레그벽부 (194) 의 폭들와 최상벽부 (192) 의 폭의 총계는, 최상벽부 (192) 의 길이방향 (대략 차량의 상하 방향) 을 따라서, 실질적으로 일정하거나, 차이가 있다고 하더라도 그 차이는 매우 미세하다.
전술한 이유로, 센터 필라 상부 보강재 (190) 를 성형한 이후에, 센터 필라 상부 보강재 (190) 에서의 최상벽부 (192) 의 폭방향을 따르는 잔류 압축 응력이나 잔류 인장 응력은 발생하지 않거나 발생하더라도 매우 작다. 따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인 및 절단 (깨짐) 과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있고, 심지어 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (190) 용 소재로서 사용이 될 때도, 높은 치수 정확도를 보장하는 것이 가능하다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (190) 용 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 향상시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
한편, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 는 거의 전체적으로는 대략 햇-형상의 단면을 갖도록 성형된다. 또한, 삽입부 (226) 는 최상벽부 (216) 의 길이방향 중앙 부분에서 레그벽부 (222) 와 플랜지부 (224) 가 존재하는 측에 형성되고, 결과적으로 레그벽부 (222) 측으로부터 바라본 측면도에서, 삽입부 (226) 는 대략 차량의 좌우방향에 대하여 내측으로 개방된 오목한 형상을 갖는다.
루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 는, 대략 차량의 좌우방향 내측으로부터 바라본 평면도에서의 점진가변부측 리지 (242) 의 형상이 대략 차량의 하부측으로부터 바라본 측면도에서의 점진가변부측 리지 (242) 의 형상과 실질적으로 일치하도록, 구성된다. 또한, 삽입부 (226) 에서, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 단면 높이의 변화에 따른 플랜지 점진가변부 (234) 의 폭의 증감은 레그벽 점진가변부 (236) 의 폭의 증감에 의하여 상쇄된다. 따라서, 플랜지 점진가변부 (234) 에 대응하는 부분에서, 플랜지부 (224) 의 폭과 레그벽부 (222) 의 폭의 총계는, 최상벽부 (216) 의 길이방향 (대략 차량의 전후 방향) 을 따라서, 실질적으로 일정하거나, 차이가 있다고 하더라도 그 차이는 매우 작다.
전술한 이유로, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 를 성형한 이후에, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에서의 최상벽부 (216) 의 폭방향을 따르는 잔류 압축 응력이나 잔류 인장 응력은 발생하지 않거나 발생하더라도 매우 작다. 따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인 및 절단 (깨짐) 과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있고, 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 용 소재로 사용이 될 때도, 높은 치수 정확도를 보장하는 것이 가능하다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 증가시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 제 5 실시예에서, 센터 필라 상부 보강재 (190) 를 최상벽부 (192) 의 높이가 상부 끝측에서 점진적으로 감소하도록 성형하는 것이 가능하고, 또한, 레그벽부 (222) 및 플랜지부 (224) 를 상당히 크게 절단하지 않고, 차량의 좌우방향 내측으로 개방된 형상을 갖는 삽입부 (226) 를 루프 사이트 레일 아우터 보강재 (214) 에 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 도 11 에 도시된 바와 같이, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에서는, 센터 필라 상부 보강재 (190) 에 차량 좌우 방향의 큰 단차를 유발하지 않으면서, 삽입부 (226) 에서 최상벽부 (216) 의 차량 좌우방향 내측에 센터 필라 상부 보강재 (190) 의 상부 끝부분 근처의 부분을 끼워맞추어, 이러한 상태에서 센터 필라 상부 보강재 (190) 와 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 를 일체적으로 연결하는 것이 가능하다.
센터 필라 상부 보강재 (190) 와 루프 사이트 레일 아우터 보강재 (214) 가 이러한 방법으로 연결되어 있다면, 하중이 대략 차량의 전후방향을 따라 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에 가해질 때, 센터 필라 상부 보강재 (190) 는, 그 하중의 일부, 더 구체적으로 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 길이 방향을 따라 하부 평탄부 (230) 및 레그벽부 (222) 를 통해 전달되는 하중을 수용할 수도 있으므로, 차체의 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 삽입부 (226) 가 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 에 형성될 때는, 레그벽부 (222) 와 플랜지부 (224) 를 상당히 크게 절단할 필요가 없으므로, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 의 기계적 강도 및 강성의 저하를 방지하거나 효과적으로 억제할 수 있다.
다음, 제 5 실시예의 변경예를 제 6 실시예로서 설명한다. 이러한 실시예의 설명에서, 제 5 실시예의 부분들과 기본적으로 동일한 부분들은 동일한 참조 번호로 지정되며, 이들에 대한 자세한 설명은 생략된다.
도 12 는, 제 6 실시예에 따른 차체 구조재용 성형체들인 센터 필라 상부 보강재 (270) 의 메인부 (상부 끝부분 근처) 및 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (272) 의 메인부 (길이방향으로 중앙) 의 개략적인 구성을 사시도에서 도시한다.
도 12 에 도시된 바와 같이, 제 5 실시예의 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (214) 와 달리, 제 6 실시예의 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (272) 는 레그벽부 (222) 나 플랜지부 (224) 를 포함하지 않으므로, 삽입부 (226) 가 성형되지 않는다. 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (272) 는 전술한 레그벽부 (222) 대신에 레그벽부 (274) 를 포함하고, 플랜지부 (224) 대신에 플랜지부 (276) 를 포함한다. 한 쌍의 돌출부 (278) 는 레그벽부 (274) 의 최상벽부 (216) 의 길이방향 중앙부에서, 최상벽부 (216) 의 길이방향으로 소정의 간격으로 분리된 상태로 형성된다. 돌출부 (278) 에서, 레그벽부 (274) 의 플랜지부 (276) 측의 표면은, 레그벽부 (274) 의 다른 부분과 비교하여, 최상벽부 (216) 측을 향하여 더 기울어져 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 루프 사이드 레일 아우터 보강재 (272) 에서는 삽입부 (226) 가 형성되지 않으므로, 최상벽 점진가변부 (200) 및 레그벽 점진가변부 (204) 는 최상벽부 (216) 의 하부측에 위치한 플랜지부 (220) 의 대략 차량 좌우방향 바깥측에 위치한다. 제 6 실시예에서, 제 1 점진가변부로 간주될 수도 있는 최상벽 고정탭 (top wall fixation tab) (280) 은 센터 필라 상부 보강재 (270) 의 최상벽 점진가변부 (200) 의 팁 (상부 끝) 으로부터 연장된다. 최상벽 고정탭 (280) 은 레그벽부 (274) 의 플랜지부 (276) 측의 표면을 따르도록, 최상벽 점진가변부 (200) 의 팁에서 연장되고 굴곡되며, 양 돌출부들 (278) 사이에서 레그벽부 (274) 에 용접 등으로 고정된다.
한편, 최상벽 고정탭 (280) 에 대응하여, 레그벽 점진가변부 (282) 는, 레그벽 점진가변부 (204) 의 레그벽 본체부 (202) 의 반대측 끝부분으로부터 연장된다. 레그벽 점진가변부들 (282) 은 각각 최상벽 고정탭 (280) 의 폭 방향 양끝 사이에서 연속적이다. 또한, 플랜지 고정탭 (284) 은 각각의 플랜지부 (196) 의 팁 (상부끝) 으로부터 연속적으로 연장된다. 플랜지 고정탭들 (284) 은 돌출부들 (278) 에 대응하여 성형되고, 돌출부들 (278) 의 플랜지부 (276) 측의 표면을 따르도록 플랜지부 (196) 의 팁 (상부끝) 에서 연장되고 굴곡되며, 각각의 돌출부들 (278) 에 용접 등으로 고정된다.
제 6 실시예에서, 레그벽 점진가변부 (204) 와 레그벽 점진가변부 (282) 사이의 경계인 리지부 (286) 는, 최상벽 본체부 (198) 의 두께방향을 따라 바라본 평면도에서의 형상과 최상벽 고정탭 (280) 에 대하여, 최상벽 점진가변부 (200) 측의 반대측에서부터 바라본 정면도 (차량을 기준으로는 평면도) 에서의 형상이 실질적으로 동일하도록, 만곡된다. 리지부 (286) 가 이러한 방법으로 만곡되기 때문에, 최상벽 고정탭 (280), 레그벽 점진가변부 (282), 및 플랜지 고정탭 (284) 이 형성될 때도, 센터 필라 상부 보강재 (270) 를 성형한 후, 최상벽 고정탭 (280) 의 폭방향의 잔류 압축 응력 혹은 잔류 인장 응력은 최상벽 고정탭 (280) 에 발생하지 않거나, 발생하더라도 매우 작다.
따라서, 이러한 잔류 응력에 기인한 센터 필라 상부 보강재 (270) 의 치수 정확도의 저하 혹은 탄성 회복 스트레인 및 절단 (깨짐) 과 같은 변형을 방지하거나 혹은 효과적으로 억제할 수 있고, 심지어 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (270) 용 소재로 사용이 될 때도, 높은 치수 정확도를 보장하는 것이 가능하다. 고장력 강철판 또는 초고장력 강철판이 센터 필라 상부 보강재 (270) 용 소재로 어려움 없이 사용될 수도 있기에, 차체의 강성 및 기계적인 강도를 증가시키면서 차체를 경량화시키는 것이 가능하다.
또한, 최상벽 점진가변부 (200) 와 레그벽 점진가변부 (204) 는 제 5 실시예의 그것들과 유사하기 때문에, 이러한 부분들에 관하여 제 5 실시예의 효과들과 유사한 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 제 3 실시예에서부터 제 6 실시예까지, 본 발명은 센터 필라 상부 보강재 (70, 190, 270) 및 센터 필라 하부 보강재 (110, 214) 에 적용되지만, 본 발명은 루프 사이드 상부 보강재와 같은 다른 부재나 차체 프레임의 구성요소인 프레임부재에 적용될 수도 있음은 당연하다.
본 발명이 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 실시예나 그 구성에 한정되지는 않는다. 대조적으로, 본 발명은 다양한 변경예와 균등물을 포함하도록 의도한다. 또한, 실시예의 다양한 요소들이 예로서 다양한 조합과 구성에서 도시되었지만, 한가지 요소 혹은 그 이상 이하를 포함하는 다른 조합들과 구성들 역시 본 발명의 사상과 범위에 있다.

Claims (15)

  1. 한 쌍의 레그벽부가 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 상기 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장된 차체 구조재용 성형체에 있어서,
    상기 최상벽부의 길이방향 양 단부 사이에 설치되고, 상기 최상벽부의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른끝 측으로 연속적으로 연장되어, 상기 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡되고 상기 최상벽부의 폭을 변화시키는 제 1 점진가변부; 및
    상기 최상벽부에서의 상기 제 1 점진가변부의 설치 위치에 따라, 상기 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나에 설치되고, 상기 최상벽부의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른 끝 측으로 연속적으로 연장되어, 상기 제 1 점진가변부에서의 상기 최상벽부의 폭의 변화가 상쇄되도록 상기 레그벽부의 폭을 변화시키는 제 2 점진가변부를 포함하고,
    상기 제 1 점진가변부와 상기 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상을, 상기 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도와 상기 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치시킨 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최상벽부의 폭이 다른 측보다 큰, 상기 최상벽부의 길이방향에서의 소정의 위치의 한 측에서는, 상기 제 1 점진가변부를 상기 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 최상벽부의 두께방향의 한 측에 위치시키면서, 만곡시키고,
    상기 최상벽부의 폭이 다른 측보다 작은, 상기 최상벽부의 길이방향에서의 상기 소정의 위치의 한 측에서는, 상기 제 1 점진가변부를 상기 최상벽부의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 최상벽부의 두께방향의 다른 한 측에 위치시키면서, 만곡시키는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 레그벽부의 상기 최상벽부측의 반대측 에지부로부터 연장된 플랜지부를 더 포함하고,
    상기 제 2 점진가변부의 적어도 일부를 상기 레그벽부의 폭방향으로 뻗는 축주위로 만곡시키고,
    상기 제 2 점진가변부가 만곡되는 부분에서, 상기 최상벽부측의 제 2 점진가변부의 곡률과 상기 플랜지부측의 제 2 점진가변부의 곡률을 실질적으로 서로 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  4. 한 쌍의 레그벽부가 각각의 최상벽부의 폭방향 에지부들로부터 상기 최상벽부의 두께 방향의 한 측으로 연장되고, 플랜지부가 상기 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나의 상기 최상벽부측의 반대측 에지부로부터 상기 최상벽부의 폭방향 외부로 연장되는 차체 구조재용 성형체에 있어서,
    상기 최상벽부와 상기 플랜지부 중 적어도 하나인 점진가변부 형성벽의 길이방향 양 단부 사이에 설치되고, 상기 점진가변부 형성벽의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른끝 측으로 연속적으로 연장되어, 레그벽부측의 폭방향 에지부를 상기 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로 만곡시키고 상기 점진가변부 형성벽의 폭을 변화시키는 제 1 점진가변부; 및
    상기 점진가변부 형성벽에서의 상기 제 1 점진가변부의 설치 위치에 따라, 상기 한 쌍의 레그벽부 중 적어도 하나에 설치되고, 상기 점진가변부 형성벽의 길이 방향의 한끝 측으로부터 다른 끝측으로 연속적으로 연장되어, 상기 제 1 점진가변부에서의 상기 점진가변부 형성벽의 폭의 변화가 상쇄되도록 상기 레그벽부의 폭을 변화시키는 제 2 점진가변부를 포함하고,
    상기 제 1 점진가변부와 상기 제 2 점진가변부 사이의 경계인 점진가변부 리지의 형상을 상기 최상벽부의 두께방향을 따라 바라본 평면도와 상기 최상벽부의 폭방향을 따라 바라본 측면도에서 실질적으로 일치시킨 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 점진가변부 형성벽의 폭이 다른 측보다 큰, 상기 점진가변부 형성벽의 길이방향에서의 소정의 위치의 한 측에서는, 상기 제 1 점진가변부를 상기 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 점진가변부 형성벽의 두께방향의 한 측에 위치시키면서, 만곡시키고,
    상기 점진가변부 형성벽의 폭이 다른 측보다 작은, 상기 점진가변부 형성벽의 길이방향에서의 상기 소정의 위치의 한 측에서는, 상기 제 1 점진가변부를 상기 점진가변부 형성벽의 폭방향으로 뻗는 축 주위로, 그 곡률 중심을 상기 점진가변부 형성벽의 두께방향의 다른 한 측에 위치시키면서, 만곡시키는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 점진가변부를, 상기 제 1 점진가변부의 단면부의 높이 변화 및 폭의 변화에 따라, 상기 레그벽부의 길이방향으로 뻗는 축을 중심으로 비트는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 점진가변부 및 상기 제 1 점진가변부에 대응하는 상기 제 2 점진가변부가 완만하게 만곡되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 점진가변부는 상기 최상벽부의 폭방향 중앙에 대하여 실질적으로 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 점진가변부에서, 상기 레그벽부 쌍은 실질적으로 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 점진가변부 및 상기 제 2 점진가변부 각각은 판 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체 구조재용 성형체는 드로잉가공에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체 구조재용 성형체는 초고장력 강철판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체 구조재용 성형체는 차체의 센터 필라를 따라 설치된 센터 필라 상부 보강재에서 사용되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체 구조재용 성형체는 차체의 센터 필라를 따라 설치된 센터 필라 하부 보강재에서 사용되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차체 구조재용 성형체는 차체의 루프 사이드를 따라 설치된 루프 사이드 레일 아우터 보강재에서 사용되는 것을 특징으로 하는 차체 구조재용 성형체.
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