KR20170058943A

KR20170058943A - 차량 언더보디 구조물 및 차체

Info

Publication number: KR20170058943A
Application number: KR1020177007794A
Authority: KR
Inventors: 니꼴라 슈나이더; 이브 드루아덴
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2017-05-29
Also published as: BR112017005702A2; BR112017005702B1; MA40134B1; EP3197755B1; US10167023B2; CN107074300A; UA120059C2; WO2016046592A1; KR102134950B1; CA2962348A1; JP6652966B2; ZA201701890B; CN107074300B; JP2017534509A; ES2753983T3; MA40134A1; MX2017003764A; US20170297631A1; CA2962348C; HUE046180T2

Abstract

차량 언더보디 구조물 (20) 은 플로어 패널 (24) 및 언더보디 보강 요소 (26) 를 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 적어도 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 및 후방 횡단 빔 (114) 을 포함하고, 상기 횡단 빔들 (112a, 112b, 114) 은 서로 평행하게 연장되고 상기 플로어 패널 (24) 에 부착된다. 상기 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 및 상기 후방 횡단 빔 (114) 은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어진다.

Description

차량 언더보디 구조물 및 차체 {VEHICLE UNDERBODY STRUCTURE AND VEHICLE BODY}

본 발명은 플로어 패널과 언더보디 보강 요소를 포함하는 차량 언더보디 구조물에 관한 것으로, 상기 언더보디 보강 요소는 적어도 전방 횡단 빔 및 후방 횡단 빔을 포함하고, 상기 횡단 빔들은 서로 평행하게 연장되고 상기 플로어 패널에 부착되고, 상기 전방 횡단 빔 및 상기 후방 횡단 빔은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는 것을 특징으로 한다.

종래에, 차량들은, 차량 승객실에서 임의의 종류의 침입을 제한함으로써, 충돌, 특히 측면 충돌, 정면 충돌 또는 전복 사고 중 루프 붕괴의 경우에 차량 탑승자들을 보호하도록 된 보강 요소들을 포함한다.

보강 요소들은, 차량의 각 측에, 종래에 강으로 만들어지는 도어 프레임을 형성하는 차체측 구조물, 및 플로어 패널과 차량 언더보디 구조물을 형성하는 언더보디 보강 요소를 포함한다.

미래 환경 요건들을 충족시키기 위해서, 에너지 소비를 줄이도록 차량의 전체 중량을 감소시키는 것은 매우 바람직하다. 따라서, 차량을 형성하는 부품들, 특히, 언더보디 보강 요소를 포함한 보강 요소들의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다.

하지만, 단순히 보강 요소들의 두께를 감소시키는 것은 일반적으로 침입에 대한 차량 탑승자들의 보호를 저하시킨다.

항복 강도 또는 인장 강도와 같은 더 양호한 기계적 특성들을 가지는 강들이 사용될 수도 있다. 실제로, 이러한 강들은 주어진 두께에 대해 더 낮은 등급의 강들에 향상된 보호를 제공한다. 하지만, 이러한 강들은 일반적으로 낮은 성형성을 갖는다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 해결하고, 특히 차량 탑승자들의 만족스러운 보호와 함께 감소된 두께와 중량을 가지는 언더보디 보강 요소를 포함한 차량 언더보디 구조물을 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 전방 횡단 빔 및 후방 횡단 빔이 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 전술한 유형의 차량 언더보디 구조물에 관한 것이다.

1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강의 사용은, 언더보디 보강 요소를 형성하는 부품들을 두껍게 할 필요없이, 따라서 차량 언더보디 구조물의 중량을 증가시킬 필요없이, 충돌, 특히 측면 충돌에 대한 개선된 저항을 제공한다.

본 발명의 다른 유리한 양태들에 따르면, 차량 언더보디 구조물은 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 또는 단독으로 고려되는, 다음 특징들 중 한 가지 이상을 포함한다:

- 언더보디 보강 요소는 전방 횡단 빔과 후방 횡단 빔 사이에서 평행하게 연장되는 중간 횡단 빔을 추가로 포함하고, 상기 중간 횡단 빔은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지고;

- 언더보디 보강 요소는 전방 횡단 빔으로부터 후방 횡단 빔으로 연장되는 적어도 하나의 종방향 빔을 포함하고, 상기 종방향 빔은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지고;

- 플로어 패널은 상기 플로어 패널에 리세스를 형성한 종방향 플로어 터널을 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소는 상기 플로어 터널의 양측에서 횡방향으로 연장되는 2 개의 전방 횡단 빔들을 포함하고;

- 언더보디 보강 요소는 상기 플로어 터널의 양측에서 연장되는 2 개의 종방향 빔들을 포함하고, 각각의 종방향 빔은 상기 전방 횡단 빔 중 하나를 상기 후방 횡단 빔에 결합하고;

- 언더보디 보강 요소는 하나의 종방향 빔으로부터 다른 종방향 빔으로 상기 플로어 터널을 가로질러 연장되는 터널 횡단 빔을 포함하고, 상기 터널 횡단 빔은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지고;

- 언더보디 보강 요소는, 상기 플로어 터널의 종방향 단부에서, 상기 플로어 패널의 횡방향 단부로부터 상기 플로어 패널의 다른 횡방향 단부로 횡방향으로 연장되는 단일 후방 횡단 빔을 포함하고;

- 프레스 경화 강은 Usibor® 이고;

- 언더보디 보강 요소는 개방된 프로파일을 형성하고, 상기 개방된 프로파일은 상기 플로어 패널에 의해 폐쇄되고;

- 상기 플로어 패널의 재료는 상기 언더보디 보강 요소의 재료와 다르고;

- 차량 언더보디 구조물은 픽업 섀시에 대한 차량 언더보디 구조물의 적어도 하나의 연결 요소를 추가로 포함하고, 상기 연결 요소는 상기 언더보디 보강 요소의 횡단 빔 중 하나에 부착된다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 적어도 차량 도어 프레임 및 차량 언더보디 구조물을 포함하는 차체에 관한 것으로, 상기 차량 도어 프레임은 적어도 전방 필러, 센터 필러 및 상기 전방 필러와 상기 센터 필러를 결합하는 사이드 레일을 포함하고, 상기 전방 필러는 언더보디 보강 요소의 전방 횡단 빔에 부착되고 상기 센터 필러는 상기 언더보디 보강 요소의 후방 횡단 빔에 부착된다.

본 발명의 다른 양태들에 따르면, 차체는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라 또는 단독으로 고려되는, 다음 특징들 중 한 가지 이상을 포함한다:

- 도어 프레임은 상기 전방 필러를 상기 센터 필러에 결합하는 하측 문틀을 추가로 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소의 횡단 빔들은 상기 하측 문틀에 용접되고;

- 중간 횡단 빔은 상기 도어 프레임의 상기 하측 문틀에 부착되고;

- 상기 하측 문틀은 외부 하측 문틀 부분 및 내부 하측 문틀 부분을 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소의 상기 횡단 빔들은 상기 내부 하측 문틀 부분에 용접되고;

- 상기 내부 하측 문틀 부분은 완전 마텐자이트 미세조직을 가지는 강으로 만들어지고, 상기 강은 1700 ㎫ 이상의 인장 강도를 갖는다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 주어진 하기 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.

도 1 은 특정 실시형태에 따른 차체의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 차체의 차량 도어 프레임의 분해 사시도를 도시한다.
도 3 은 도 1 의 차체의 언더보디 구조물의 저면도이다.
도 4 는 차량 도어 프레임 및 언더보디 구조물의 어셈블리의 도 3 의 Ⅳ - Ⅳ 선에 따른 단면도를 도시한다.

하기 설명에서, 용어들, 내부, 외부, 전방, 후방, 횡방향, 종방향, 수직 및 수평은 차량 조직에서 조립될 때 도시된 요소들, 부품들 또는 구조물들의 일반적인 배향을 참조하여 해석된다.

본 발명의 실시형태에 따른 차체 (10) 가 도 1 에서 도시된다. 차체 (10) 는 보디-온-프레임 유형의 차량, 예를 들어 픽업 트럭의 차체이다. 이 유형의 차량은 차체로부터 분리된 섀시를 포함한다.

차체 (10) 는 차량 언더보디 구조물 (20), 및 차량 언더보디 구조물 (20) 의 양측에서, 차량 도어 프레임 (22) 을 포함한다.

차량 언더보디 구조물 (20) 은, 도 3 에 도시된, 플로어 패널 (24) 및 언더보디 보강 요소 (26) 를 포함한다. 이하 더 상세히 설명된 대로, 차량 언더보디 구조물 (20) 은 차량의 섀시에 연결되도록 되어있다.

차량 도어 프레임 (22) 및 각각의 언더보디 보강 요소 (26) 는 함께 차량 보강 조직 (30) 의 적어도 일부를 형성한다.

차량 도어 프레임 (22) 은 사이드 레일 (34), 센터 필러 (36) 및 전방 필러 (38) 를 포함한다. 도시된 실시형태에서, 차량 도어 프레임 (22) 은 하측 문틀 (40) 을 추가로 포함한다.

사이드 레일 (34) 은 선단부 (34a) 와 후단부 (34b) 사이에서 종방향을 따라 실질적으로 수평으로 연장된다.

전방 필러 (38) 는 전체 실질적으로 수직 방향을 따라 사이드 레일 (34) 의 선단부 (34a) 로부터 하향 연장된다. 전방 필러 (38) 는 상부 전방 필러 섹션 (42) 및 하부 전방 필러 섹션 (44) 을 포함한다.

상부 전방 필러 섹션 (42) 은 비스듬한 방향으로 사이드 레일 (34) 의 선단부 (34a) 로부터 전방으로 그리고 아래로 연장된다. 따라서, 상부 전방 필러 섹션 (42) 은 사이드 레일 (34) 의 선단부 (34a) 와 인접한 상단부 (42a) 와 하단부 (42b) 사이에 연장된다.

하부 전방 필러 섹션 (44) 은 상부 전방 필러 섹션 (42) 의 하단부 (42b) 로부터 실질적으로 수직으로 연장된다. 하부 전방 필러 섹션 (44) 은, 상부 전방 필러 섹션 (42) 의 하단부 (42b) 와 인접한, 상단부 (44a) 와 하단부 (44b) 사이에 연장된다.

센터 필러 (36) 는 실질적으로 수직 방향을 따라 사이드 레일 (34) 로부터 하향 연장된다. 도시된 실시예에서, 센터 필러 (36) 는 사이드 레일 (34) 의 선단부 (34a) 와 후단부 (34b) 사이에 포함된 사이드 레일 (34) 의 중간 섹션으로부터 연장된다. 따라서, 센터 필러 (36) 는, 사이드 레일 (34) 의 중간 섹션과 인접한, 상단부 (36a) 와 하단부 (36b) 사이에 연장된다.

따라서, 사이드 레일 (34) 은 전방 필러 (38) 와 센터 필러 (36) 의 상단부들을 결합한다.

하측 문틀 (40) 은 선단부 (40a) 와 후단부 (40b) 사이에서 실질적으로 종방향을 따라 연장된다.

전방 필러 (38) 의 하단부는 하측 문틀 (40) 의 선단부 (40a) 와 인접하고, 센터 필러 (36) 의 하단부 (36b) 는 하측 문틀 (40) 의 선단부 (40a) 와 후단부 (40b) 사이에 포함된 하측 문틀 (40) 의 중간 섹션과 인접해 있다. 따라서, 하측 문틀 (40) 은 전방 필러 (38) 와 센터 필러 (36) 의 하단부들을 결합한다.

따라서, 전방 필러 (38), 센터 필러 (36), 사이드 레일 (34) 및 하측 문틀 (40) 은 도어 개구를 규정한다. 실제로, 차량 도어 프레임 (22) 은, 폐쇄될 때, 도어 개구를 채우는 차량 도어를 수용하도록 되어있다.

도 2 에 도시된 대로, 차량 도어 프레임 (22) 은 차량 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 및 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 의 어셈블리에 의해 형성된다.

차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 및 차량 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 는 각각 3 차원 요소들이다.

차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 는 내부 사이드 레일 부분 (64), 내부 센터 필러 부분 (66) 및 내부 전방 필러 부분 (68) 을 포함하는 내부 보강 부분들을 포함한다. 내부 보강 부분들은 루프 보강 부분 (70) 을 추가로 포함한다.

사이드 레일 (34) 과 유사하게, 내부 사이드 레일 부분 (64) 은 선단부 (64a) 와 후단부 (64b) 사이에 종방향을 따라 실질적으로 수평으로 연장된다.

센터 필러 (36) 와 유사하게, 내부 센터 필러 부분 (66) 은 실질적으로 수직 방향을 따라 내부 사이드 레일 부분 (64) 으로부터 하향 연장된다. 도시된 실시예에서, 내부 센터 필러 부분 (66) 은 내부 사이드 레일 부분 (64) 의 선단부 (64a) 와 후단부 (64b) 사이에 포함된 내부 사이드 레일 부분 (64) 의 중간 섹션으로부터 연장된다. 따라서, 내부 센터 필러 부분 (66) 은, 내부 사이드 레일 부분 (64) 의 중간 섹션과 인접한, 상단부 (66a) 와 하단부 (66b) 사이에 연장된다.

내부 전방 필러 부분 (68) 은 비스듬한 방향으로 내부 사이드 레일 부분 (64) 의 선단부 (64a) 로부터 전방으로 그리고 아래로 연장된다. 따라서, 내부 전방 필러 부분 (68) 은, 사이드 레일 (34) 의 선단부와 인접한, 상단부 (68a) 와 하단부 (68b) 사이에 연장된다. 바람직하게, 하단부 (68b) 는 전방 필러 (38) 의 하단부를 포함하는 수평 평면보다 높은 수평 평면에 포함되고, 즉 내부 전방 필러 부분 (68) 은 전방 필러 (38) 의 전체 길이를 따라 연장되지 않고, 예를 들어 단지 상부 전방 필러 섹션 (42) 의 길이를 따라 연장된다.

따라서, 내부 사이드 레일 부분 (64) 은 내부 전방 필러 부분 (68) 과 내부 센터 필러 부분 (66) 을 결합한다.

루프 보강 부분 (70) 은, 실질적으로 내부 전방 필러 부분 (68) 및 내부 사이드 레일 부분 (64) 에 수직인 방향으로, 내부 사이드 레일 부분 (64) 의 선단부 (64a) 로부터 안쪽으로 실질적으로 수평 평면에서 연장된다.

루프 보강 부분 (70) 은 루프 전방 레일 요소를 지지하도록 되어있다.

루프 보강 부분 (70) 은 예를 들어 내부 사이드 레일 부분 (64) 과 일체형으로 만들어진다.

내부 보강 부분들의 적어도 일부는 프레스 경화 강으로 만들어진다. 예를 들어, 모든 내부 보강 부분들은 프레스 경화 강으로 만들어진다. 내부 보강 부분들은 다른 프레스 경화 강들로 만들어질 수도 있다.

바람직하게, 프레스 경화 강은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 갖는다.

예를 들어, 프레스 경화 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 가지고, 잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피한 불순물로 구성된다.

프레스 경화 강은 예를 들어 Usibor® 이고, 특히 Usibor®1500 이다.

강은 코팅되거나 코팅되지 않을 수도 있고, 예를 들어 핫 딥 코팅 (hot dip coating), 전착, 진공 코팅과 같은 임의의 적합한 프로세스에 의해 갈바닐링되거나 갈바나이징될 수도 있다.

특히, 프레스 경화 강은 바람직하게 강이 핫 스탬핑되기 전 본질적으로 페라이트와 펄라이트로 구성된 조직, 및 핫 스탬핑 후 본질적으로 마텐자이트로 구성된 조직을 갖는다.

차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 는, 예를 들어 0.7 ㎜ ~ 1.3 ㎜ 로 이루어진, 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 의 최소 치수로서 규정된, 전체 두께를 갖는다.

바람직하게, 내부 보강 부분들 중 적어도 하나는 다른 내부 보강 부분들의 두께와 상이한 두께를 갖는다. 예를 들어, 내부 사이드 레일 부분 (64), 내부 센터 필러 부분 (66) 및 내부 전방 필러 부분 (68) 의 두께들은 서로 다르다.

각각의 내부 보강 부분은 차량에서 부품의 최종 위치 및 달성될 저항에 적합하도록 된 두께를 갖는다.

예를 들어, 내부 사이드 레일 부분 (64) 은, 루프 보강 부분 (70) 과 함께, 실질적으로 1 ㎜ 의 두께를 갖는다. 내부 전방 필러 부분 (68) 은 실질적으로 0.9 ㎜ 의 두께를 갖는다. 내부 센터 필러 부분 (66) 은 실질적으로 1.1 ㎜ 의 두께를 갖는다.

차량 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 는 외부 사이드 레일 부분 (74), 외부 센터 필러 부분 (76) 및 외부 전방 필러 부분 (78) 을 포함하는 외부 보강 부분들을 포함한다. 외부 보강 부분들은 외부 하측 문틀 부분 (80) 을 추가로 포함한다.

사이드 레일 (34) 과 유사하게, 외부 사이드 레일 부분 (74) 은 선단부 (74a) 와 후단부 (74b) 사이에서 종방향을 따라 실질적으로 수평으로 연장된다.

센터 필러 (36) 와 유사하게, 외부 센터 필러 부분 (76) 은 실질적으로 수직 방향을 따라 외부 사이드 레일 부분 (74) 으로부터 아래로 연장된다. 도시된 실시예에서, 외부 센터 필러 부분 (76) 은 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 선단부 (74a) 와 후단부 (74b) 사이에 포함된 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 중간 섹션으로부터 연장된다. 따라서, 외부 센터 필러 부분 (76) 은, 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 중간 섹션과 유사한, 상단부 (76a) 와 하단부 (76b) 사이에 연장된다.

전방 필러 (38) 와 유사하게, 외부 전방 필러 부분 (78) 은 전체 실질적으로 수직인 방향을 따라 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 선단부 (74a) 로부터 아래로 연장된다. 외부 전방 필러 부분 (78) 은 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 및 외부 하부 전방 필러 부분 (84) 을 포함한다.

외부 상부 전방 필러 부분 (82) 은 비스듬한 방향으로 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 선단부 (74a) 로부터 전방으로 그리고 아래로 연장된다. 따라서, 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 은, 외부 전방 필러 부분 (78) 의 상단부인 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 선단부 (74a) 와 인접한 상단부 (82a) 와 하단부 (82b) 사이에 연장된다.

외부 하부 전방 필러 부분 (84) 은 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 의 하단부로부터 실질적으로 수직으로 연장된다. 외부 하부 전방 필러 부분 (84) 은, 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 의 하단부 (82b) 와 인접한 상단부 (84a) 와 외부 전방 필러 부분 (78) 의 하단부인 하단부 (84b) 사이에 연장된다.

따라서, 외부 사이드 레일 부분 (74) 은 외부 전방 필러 부분 (78) 과 외부 센터 필러 부분 (76) 을 결합한다.

하측 문틀 (40) 과 유사하게, 외부 하측 문틀 부분 (80) 은 선단부 (80a) 와 후단부 (80b) 사이에서 실질적으로 종방향을 따라 연장된다.

외부 전방 필러 부분 (78) 의 하단부 (84b) 는 외부 하측 문틀 부분 (80) 의 선단부 (76a) 와 인접하고, 외부 센터 필러 부분 (76) 의 하단부 (76b) 는 외부 하측 문틀 부분 (80) 의 선단부 (80a) 와 후단부 (80b) 사이에 포함된 외부 하측 문틀 부분 (80) 의 중간 섹션과 인접한다. 따라서, 외부 하측 문틀 부분 (80) 은 외부 하부 전방 필러 부분 (84) 을 외부 센터 필러 부분 (76) 에 결합한다.

외부 보강 부분들의 적어도 일부는 프레스 경화 강으로 만들어진다. 예를 들어, 모든 외부 보강 부분들은 프레스 경화 강으로 만들어진다.

강은 코팅되거나 코팅되지 않을 수도 있고, 예를 들어 핫 딥 코팅, 전착, 진공 코팅과 같은 임의의 적합한 프로세스에 의해 갈바닐링되거나 갈바나이징될 수도 있다.

외부 보강 부분들은 다른 프레스 경화 강들로 만들어질 수도 있다. 예를 들어, 외부 하측 문틀 부분 (80) 은 다른 외부 부분들과 상이한 프레스 경화 강으로 만들어질 수도 있다. 특히, 외부 하측 문틀 부분 (80) 은 Ductibor® 로 만들어질 수도 있고, 다른 외부 보강 부분들은 Usibor® 로 만들어진다.

하지만, 외부 보강 부분들은 바람직하게 전부 동일한 프레스 경화 강으로 만들어져서, 외부 응력을 부여받을 때, 외부 보강 요소 (50) 내에서 변형 분포가 균질하다.

도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 는, 예를 들어 0.8 ㎜ ~ 2.5 ㎜ 로 이루어진, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 의 최소 치수로서 규정된, 전체 두께를 갖는다.

바람직하게, 외부 보강 부분들 중 적어도 하나는 다른 외부 보강 부분들의 두께와 상이한 두께를 갖는다. 예를 들어, 외부 사이드 레일 부분 (74), 외부 센터 필러 부분 (76) 및 외부 전방 필러 부분 (78) 의 두께들은 서로 상이하다.

각각의 외부 부분은 차량에서 부품의 최종 위치 및 달성될 저항에 적합하도록 된 두께를 갖는다.

예를 들어, 외부 사이드 레일 부분 (74) 은 실질적으로 1.1 ㎜ 의 두께를 가지고, 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 은 실질적으로 0.9 ㎜ 의 두께를 가지고, 외부 하부 전방 필러 부분 (84) 은 실질적으로 1.1 ㎜ 의 두께를 갖는다. 이 실시예에 따르면, 외부 센터 필러 부분 (76) 은 실질적으로 2 ㎜ 의 두께를 가지고 외부 하측 문틀 부분 (80) 은 실질적으로 1.2 ㎜ 의 두께를 갖는다.

도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 와 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 는, 일단 조립되면, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 와 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 가 차량 도어 프레임 (22) 을 형성하도록 상보적인 형상들을 갖는다.

특히, 사이드 레일 (34) 은 내부 사이드 레일 부분 (64) 과 외부 사이드 레일 부분 (74) 의 어셈블리에 의해 형성되고, 센터 필러 (36) 는 내부 센터 필러 부분 (66) 과 외부 센터 필러 부분 (76) 의 어셈블리에 의해 형성된다.

더욱이, 전방 필러 (38) 는 내부 전방 필러 부분 (68) 과 외부 전방 필러 부분 (78) 의 어셈블리에 의해 형성된다. 보다 구체적으로, 상부 전방 필러 섹션 (42) 은 내부 전방 필러 부분 (68) 과 외부 상부 전방 필러 부분 (82) 의 어셈블리에 의해 형성된다.

도시된 실시예에서, 하부 전방 필러 섹션 (44) 은 외부 하부 전방 필러 부분 (84) 에 의해 형성된다.

차량 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 와 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 는, 차량 도어 프레임 (22) 의 전방 필러 (38), 센터 필러 (36) 및 사이드 레일 (34) 의 일부가 각각 중공의 폐쇄된 섹션을 가지도록 상보적인 개방된 프로파일들로서 형상화된다.

특히, 외부 보강 부분들은 개방된 단면을 갖는다. 개방된 단면은 적어도 바닥 세그먼트 및 바닥 세그먼트의 양 단부들로부터 연장되는 2 개의 벽 세그먼트들을 포함한다.

차량 도어 프레임 (22) 을 제조하는 방법이 이하 설명될 것이다.

차량 도어 프레임 (22) 의 제조는, 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 를 제조하는 단계, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 를 제조하는 단계, 및 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 를 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 에 조립하는 단계를 포함한다.

차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 는, 여러 개의 블랭크들을 조립함으로써 형성되는, 내부 보강 블랭크를 핫 스탬핑함으로써 제조된다.

따라서, 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 의 제조는 실질적으로 평면 도어 프레임 내부 보강 블랭크를 형성하는 단계를 포함한다. 도어 프레임 내부 보강 블랭크의 형상은, 원하는 형상을 가지는 내부 보강 요소를 형성하기 위해서 핫 스탬핑될 수 있도록 적합화된다.

내부 보강 블랭크는 바람직하게 테일러 (tailor) 용접된 블랭크이다.

내부 보강 블랭크의 형성은 내부 센터 필러 블랭크, 내부 전방 필러 블랭크 및 내부 사이드 레일 블랭크를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 내부 블랭크들은 실질적으로 평면이다. 바람직하게, 내부 보강 블랭크의 형성은 내부 사이드 레일 블랭크와 일체형으로 만들어진 루프 보강 블랭크를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.

일단 핫 스탬핑되면, 내부 센터 필러 블랭크, 내부 전방 필러 블랭크, 내부 사이드 레일 블랭크 및 루프 보강 블랭크가 내부 센터 필러 부분 (66), 내부 전방 필러 부분 (68), 내부 사이드 레일 부분 (64) 및 루프 보강 부분 (70) 을 각각 형성할 수 있도록 내부 블랭크들의 형상들 및 두께들이 적합화된다.

내부 블랭크들은, 예를 들어, 강판들, 예를 들어 Usibor® 과 같은 프레스 경화 강으로 만들어진 판들을 원하는 형상들로 절단함으로써 획득된다.

내부 센터 필러 블랭크 및 내부 전방 필러 블랭크는 그 후 내부 보강 블랭크를 형성하도록 내부 사이드 레일 블랭크에 조립된다.

특히, 내부 전방 필러 블랭크의 상단부는 내부 사이드 레일 블랭크의 선단부에 조립되고 내부 센터 필러 블랭크의 상단부는 내부 사이드 레일 블랭크의 중간 섹션에 조립된다.

바람직하게, 내부 블랭크들은 용접에 의해, 보다 바람직하게 레이저 용접에 의해 조립되어서, 내부 블랭크들은 연속 용접선들에 의해 함께 결합된다.

특히, 내부 센터 필러 블랭크 및 내부 전방 필러 블랭크는 연속 용접선들에 의해 내부 사이드 레일 블랭크에 결합된다.

그 후, 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 의 제조는 3 차원 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 를 형상화하도록 도어 프레임 내부 보강 블랭크를 핫 스탬핑하는 단계를 포함한다.

내부 블랭크들이 프레스 경화 강으로 만들어진다면, 핫 스탬핑은 강의 경화를 유발한다.

특히, 전술한 대로, 프레스 경화 강은 바람직하게 강이 핫 스탬핑되기 전 본질적으로 페라이트와 펄라이트로 구성된 조직, 및 핫 스탬핑과 켄칭 후 본질적으로 마텐자이트로 구성된 조직을 갖는다.

유사하게, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 는, 여러 개의 블랭크들을 조립함으로써 형성되는, 외부 보강 블랭크를 핫 스탬핑함으로써 제조된다.

따라서, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 의 제조는 실질적으로 평면 도어 프레임 외부 보강 블랭크의 형성 단계를 포함한다. 도어 프레임 외부 보강 블랭크의 형상은, 그것이 원하는 형상을 가지는 외부 보강 요소를 형성하기 위해서 핫 스탬핑될 수 있도록 적합화된다.

외부 보강 블랭크는 바람직하게 테일러 용접된 블랭크이다.

외부 보강 블랭크의 형성은, 외부 센터 필러 블랭크, 외부 상부 전방 필러 블랭크, 외부 하부 전방 필러 블랭크, 외부 사이드 레일 블랭크, 및 외부 하측 문틀 블랭크를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 외부 블랭크들은 실질적으로 평면이다.

일단 핫 스탬핑되면, 외부 센터 필러 블랭크, 외부 상부 전방 필러 블랭크, 외부 하부 전방 필러 블랭크, 외부 사이드 레일 블랭크 및 외부 하측 문틀 블랭크는 외부 센터 필러 부분 (76), 외부 상부 전방 필러 부분 (82), 외부 하부 전방 필러 부분 (84), 외부 사이드 레일 부분 (74) 및 외부 하측 문틀 부분 (80) 을 각각 형성할 수 있도록 외부 블랭크들의 형상들 및 두께들이 적합화된다.

외부 블랭크들은, 예를 들어, 강판들, 예를 들어 Usibor® 과 같은 프레스 경화 강으로 만들어진 판들을 원하는 형상들로 절단함으로써 획득된다.

외부 센터 필러 블랭크 및 외부 상부 전방 필러 블랭크는 그 후 외부 사이드 레일 블랭크에 조립되고, 외부 하부 전방 필러 블랭크는 외부 상부 전방 필러 블랭크에 조립되고, 외부 하측 문틀 블랭크는, 외부 보강 블랭크를 형성하도록, 외부 하부 전방 필러 블랭크 및 외부 센터 필러 블랭크에 조립된다.

특히, 외부 상부 전방 필러 블랭크의 상단부는 외부 사이드 레일 블랭크의 선단부에 조립되고 외부 센터 필러 블랭크의 상단부는 외부 사이드 레일 블랭크의 중간 섹션에 조립된다. 더욱이, 외부 상부 전방 필러 블랭크의 하단부는 외부 하부 전방 필러 블랭크의 상단부에 조립되고, 외부 하부 전방 필러 블랭크의 하단부는 외부 하측 문틀 블랭크의 선단부에 조립되고, 외부 센터 필러 블랭크의 하단부는 외부 하측 문틀 블랭크의 중간 섹션에 조립된다.

바람직하게, 외부 블랭크들은 용접에 의해, 보다 바람직하게 레이저 용접에 의해 조립되어서, 외부 블랭크들은 연속 용접선들에 의해 함께 결합된다.

그 후, 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 의 제조는 3 차원 차량 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 를 형상화하도록 도어 프레임 외부 보강 블랭크를 핫 스탬핑하는 단계를 포함한다.

외부 블랭크들이 프레스 경화 강으로 만들어진다면, 핫 스탬핑은 강의 경화를 유발한다.

그 후, 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 및 도어 프레임 외부 보강 요소 (50) 는 예를 들어 용접에 의해 조립된다.

따라서, 내부 및 외부 블랭크들을 위한 프레스 경화 강의 사용은, 강의 넥킹 (necking) 또는 두께 증가를 얻지 않으면서 차량 도어 프레임 내부 및 외부 보강 요소들을 형상화하기 위해서 도어 프레임 내부 및 외부 보강 블랭크들이 핫 스탬핑될 수 있도록 블랭크들을 위한 양호한 성형성, 및 일단 핫 스탬핑되면 차량 도어 프레임 내부 및 외부 보강 요소들을 위한 초고강도 양자를 제공한다.

도어 프레임 내부 보강 블랭크 (또는, 도어 프레임 외부 보강 블랭크) 를 핫 스탬핑하기 전 도어 프레임 내부 보강 블랭크 (또는, 도어 프레임 외부 보강 블랭크) 를 형성하도록 내부 블랭크들 (또는, 외부 블랭크들) 을 조립하는 것은 전체 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) (또는, 전체 도어 프레임 외부 보강 요소 (50)) 를 형상화하기 위한 단일 프레스의 사용을 허용하고, 이것은 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) 및 외부 보강 요소 (50) 의 제조 비용을 감소시킨다.

더욱이, 여러 개의 내부 블랭크들 (또는, 여러 개의 외부 블랭크들) 을 조립함으로써 도어 프레임 내부 보강 블랭크 (또는, 도어 프레임 외부 보강 블랭크) 를 형성하는 것은 차량 도어 프레임 내부 보강 요소 (52) (또는 도어 프레임 외부 보강 요소 (50)) 의 다른 부분들 사이에 가변 두께를 가지는 것을 허용하고, 개선된 네스팅 (nesting) 덕분에 재료 사용 감소를 추가로 허용한다.

더욱이, 도어 프레임 내부 보강 블랭크 (또는 도어 프레임 외부 보강 블랭크) 를 핫 스탬핑하기 전 도어 프레임 내부 보강 블랭크 (또는 도어 프레임 외부 보강 블랭크) 를 형성하도록 내부 블랭크들 (또는 외부 블랭크들) 을 조립하는 것은, 점 용접 대신에, 내부 블랭크들 (또는 외부 블랭크들) 을 조립하는데 레이저 용접을 사용하는 것을 허용한다. 레이저 용접은 블랭크들 사이에 연속 용접선을 제공하고, 그 결과 점 용접보다 더 양호한 저항과 따라서 더 양호한 충돌 저항을 제공한다.

이하 도 3 을 참조하면, 차량 언더보디 구조물 (20) 은 플로어 패널 (24) 과 언더보디 보강 요소 (26) 를 포함한다.

플로어 패널 (24) 은 일반적으로 수평 평면을 따라 연장된다. 플로어 패널 (24) 은 종방향으로 전방측 (24a) 과 후방측 (24b) 사이에, 횡방향으로 우측면 (24c) 과 좌측면 (24d) 사이에 연장된다.

플로어 패널 (24) 은 플로어 패널 (24) 에 리세스를 형성하는 종방향 플로어 터널 (100) 을 포함하여서, 아래로 개방된다. 플로어 터널 (100) 은 2 개의 측면 플로어 부분들 사이에서 플로어 패널 (24) 의 전방측 (24a) 으로부터 후방측 (24b) 을 향해 연장된다.

플로어 터널 (100) 은 실질적으로 수평 상부벽 (100a) 및 2 개의 실질적으로 종방향 수직 측벽들 (100b, 100c) 을 포함한다. 각각의 측벽 (100b, 100c) 은, 상부벽과 인접한 상단부와 측면 플로어 부분들 중 하나와 인접한 하단부 사이에 연장된다.

플로어 패널 (24) 은 예를 들어 강으로 만들어진다.

언더보디 보강 요소 (26) 는 하부측 플로어 패널 (24) 에 부착되고 차량 언더보디 구조물 (20) 에 저항을 제공하도록 되어있다.

언더보디 보강 요소 (26) 는, 차량이 충돌될 때 응력을 흡수하도록 된 빔들의 메시를 포함한다. 특히, 언더보디 보강 요소 (26) 는, 예를 들어 측면 충돌 중, 도어 링에 의해 받아들인 응력을 흡수하도록 되어있다.

따라서, 언더보디 보강 요소 (26) 는 플로어 패널 (24) 에 부착된 여러 개의 보강 빔들을 포함한다.

특히, 보강 빔들은 적어도 전방 횡단 빔과 후방 횡단 빔을 포함하고, 전방 및 후방 횡단 빔들은 서로 평행하게 연장된다.

도시된 실시예에서, 보강 빔들은 2 개의 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 및 단일 후방 횡단 빔 (114) 을 포함한다.

보강 빔들은 2 개의 중간 횡단 빔들 (116a, 116b), 2 개의 종방향 빔들 (118a, 118b) 및 터널 횡단 빔 (120) 을 추가로 포함한다.

2 개의 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 은, 플로어 터널 (100) 의 양측에서, 플로어 패널 (24) 의 전방 부분에서 횡방향으로 연장된다. 실제로, 각각의 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 은 플로어 터널 (100) 의 측벽 (100b, 100c) 의 하단부에 인접한 내부 단부와 플로어 패널 (24) 의 측면 (24c, 24d) 에 인접한 외부 단부 사이에 연장된다.

후방 횡단 빔 (114) 은 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 에 평행한 플로어 패널 (24) 의 중심 부분에서 연장된다. 따라서, 후방 횡단 빔 (114) 은 플로어 패널 (24) 의 우측면 (24c) 과 좌측면 (24d) 사이에 연장된다.

보다 구체적으로, 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 및 후방 횡단 빔 (114) 은, 차량 언더보디 구조물 (20) 이 도어 프레임 (22) 에 조립될 때, 각각의 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 의 외부 단부들이 도어 프레임 (22) 의 전방 필러 (38) 와 결합할 수도 있고, 후방 횡단 패널의 각각의 단부는 도어 프레임 (22) 의 센터 필러 (36) 와 결합할 수 있도록 구성된다.

2 개의 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 은, 플로어 터널 (100) 의 양측에서, 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 과 후방 횡단 빔 (114) 사이에 평행하게 연장된다. 각각의 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 은 플로어 터널 (100) 의 측벽의 하단부와 인접한 내부 단부와 플로어 패널 (24) 의 측면과 인접한 외부 단부 사이에 연장된다.

예를 들어, 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 은 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 과 후방 횡단 빔 (114) 사이 실질적으로 중간에 연장된다.

따라서, 차량 언더보디 구조물 (20) 이 도어 프레임 (22) 에 조립될 때, 각각의 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 의 외부 단부가 도어 프레임 (22) 의 하측 문틀 (40) 과 결합할 수 있도록 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 은 구성된다.

2 개의 종방향 빔들 (118a, 118b) 은 플로어 터널 (100) 의 양측에서 종방향으로 연장된다. 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 은 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 과 인접한 선단부와 후방 횡단 빔 (114) 과 인접한 후단부 사이에 연장된다. 따라서, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 은 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 중 하나를 후방 횡단 빔 (114) 에 결합한다.

더욱이, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 은 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 의 내부 단부와 인접한 중간 섹션을 포함한다. 따라서, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 은 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 중 하나를 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 및 후방 횡단 빔 (114) 에 결합한다.

터널 횡단 빔 (120) 은 하나의 종방향 빔 (118a) 으로부터 다른 종방향 빔 (118b) 으로 플로어 터널 (100) 을 가로질러 연장된다. 따라서, 터널 횡단 빔 (120) 은, 플로어 터널 (100) 을 가로지르고 종방향 빔들 (118a) 을 결합한 2 개의 단부들 (124a, 124b) 사이에 이루어진 중심 구역 (122) 을 포함한다. 터널 횡단 빔 (120) 의 중심 구역 (120a) 은, 플로어 터널 (100) 상부벽에 부착된 실질적으로 수평 상부벽, 및 플로어 터널 (100) 측벽에 각각 부착된 2 개의 실질적으로 종방향 수직 측벽들을 포함한다.

바람직하게, 터널 횡단 빔 (120) 은 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 과 횡방향으로 정렬되지 않아서, 터널 횡단 빔 (120) 과 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 사이에 종방향 오프셋이 존재한다.

이 오프셋 때문에, 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 에 의해 받아들인 응력은 터널 횡단 빔 (120) 으로 직접 전달되지 않고, 종방향 빔들 (118a, 118b) 을 통하여 전달된다. 실제로, 터널 횡단 빔 (120) 이 직선형이 아니므로, 그것은 횡방향 응력을 부여받을 때 압축 작용하지 않고 굴곡 작용하며, 따라서 직선형 빔보다 더 쉽게 구부러진다. 따라서, 터널 횡단 빔 (120) 과 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 사이 오프셋은 터널 횡단 빔 (120) 을 구부릴 위험을 감소시키는 것을 허용한다.

각각의 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 및 후방 횡단 빔 (114) 은, 섀시에 차량 언더보디 구조물 (20) 을 연결하도록 된, 보디 마운트로도 불리는 연결 요소를 수용하기 위한 슬롯들 (130) 을 구비한다.

바람직하게, 언더보디 보강 요소 (26) 는 플로어 터널 (100) 을 형성한 강과 상이하고, 플로어 터널 (100) 을 형성한 강보다 더 높은 인장 강도를 가지는 강 (또는 여러 개의 다른 강들) 으로 만들어진다.

바람직하게, 보강 빔들 중 적어도 일부는 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 강으로 만들어진다. 예를 들어, 강은, 일단 프레스되면, 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강이다.

예를 들어, 프레스 경화 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 포함한 조성을 가지고, 잔부는 철 및 제조로부터 기인한 불가피한 불순물로 구성된다.

프레스 경화 강은 예를 들어 Usibor® 이고, 특히 Usibor®1500 또는 Usibor®2000 이다.

특히, 프레스 경화 강은 바람직하게 강이 프레싱 되기 전 본질적으로 페라이트와 펄라이트로 구성된 조직, 및 프레싱 후 본질적으로 마텐자이트로 구성된 조직을 갖는다.

언더보디 보강 요소 (26) 는, 예를 들어 0.7 ㎜ ~ 1.5 ㎜ 로 이루어진, 언더보디 보강 요소 (26) 의 최소 치수로서 규정된, 전체 두께를 갖는다.

바람직하게, 보강 빔들 중 적어도 하나는 다른 빔들의 두께와 상이한 두께를 갖는다. 예를 들어, 전방 횡단 빔들 (112a, 112b), 후방 횡단 빔 (114), 중간 횡단 빔들 (116a, 116b), 종방향 빔들 (118a, 118b) 및 터널 횡단 빔 (120) 의 두께들은 서로 다르다.

각각의 보강 빔은 빔의 위치 및 달성될 저항에 적합하도록 된 두께를 갖는다.

바람직하게, 터널 횡단 빔 (120) 은, 특히 터널 횡단 빔 (120) 의 구부러짐을 회피하도록, 이 빔의 비직선형 기하학적 구조로 인해, 다른 빔들보다 큰 두께를 갖는다.

예를 들어, 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 은 실질적으로 1.2 ㎜ 의 두께를 가지고, 후방 횡단 빔 (114) 은 실질적으로 1.2 ㎜ 의 두께를 갖는다. 중간 횡단 빔들 (116a, 116b) 은 예를 들어 실질적으로 1.3 ㎜ 의 두께를 가지고, 종방향 빔들 (118a, 118b) 은 예를 들어 실질적으로 1.2 ㎜ 의 두께를 가지고, 터널 횡단 빔 (120) 은 예를 들어 실질적으로 1.5 ㎜ 의 두께를 갖는다.

보강 빔들은 개방된 단면을 가져서, 언더보디 보강 요소 (26) 는 개방된 프로파일을 형성한다. 각각의 보강 빔의 개방된 단면은 적어도 바닥 세그먼트 및 바닥 세그먼트의 양 단부들로부터 연장되는 2 개의 벽 세그먼트들을 포함한다.

플로어 패널 (24) 이 개방된 프로파일을 폐쇄하도록 언더보디 보강 요소 (26) 는 플로어 패널 (24) 에 부착된다.

바람직하게, 언더보디 보강 요소 (26) 와 플로어 패널 (24) 은 용접, 예를 들어 점 용접에 의해 부착된다.

차량 언더보디 구조물 (20) 의 제조는 플로어 패널 (24) 의 제조, 언더보디 보강 요소 (26) 의 제조, 및 차량 언더보디 구조물 (20) 을 형성하기 위해서 플로어 패널 (24) 에 언더보디 보강 요소 (26) 의 조립을 포함한다.

플로어 패널 (24) 은 예를 들어 실질적으로 직사각형 블랭크의 스탬핑에 의해 제조된다.

언더보디 보강 요소 (26) 는, 각각의 보강 빔을 형성하고 형상화함으로써 그리고 언더보디 보강 요소 (26) 를 형성하도록 보강 빔들을 조립함으로써 제조된다.

따라서, 언더보디 보강 요소 (26) 의 제조는 실질적으로 평면 보강 빔 블랭크들의 형성 단계를 포함한다.

보강 빔 블랭크들의 형성은 2 개의 전방 횡단 빔 블랭크들, 후방 횡단 빔 블랭크, 2 개의 중간 횡단 빔 블랭크들, 2 개의 종방향 빔 블랭크들 및 터널 횡단 빔 블랭크의 형성을 포함한다.

보강 빔 블랭크들의 형상들 및 두께들은, 일단 핫 스탬핑되면, 전방 횡단 빔 블랭크들, 후방 횡단 빔 블랭크, 중간 횡단 빔 블랭크들, 종방향 빔 블랭크들 및 터널 횡단 빔 블랭크가 전방 횡단 빔들 (112a, 112b), 후방 횡단 빔 (114), 중간 횡단 빔들 (116a, 116b), 종방향 빔들 (118a, 118b) 및 터널 횡단 빔 (120) 을 각각 형성할 수 있도록 적합화된다.

보강 빔 블랭크들은, 예를 들어, 강판들, 예를 들어 Usibor® 과 같은 프레스 경화 강으로 만들어진 판들을 원하는 형상들로 절단함으로써 획득된다.

그 후, 보강 빔 블랭크들은 보강 빔들을 형상화하도록 핫 스탬핑된 후, 그 후에 켄칭된다.

보강 빔들은 그 후 언더보디 보강 요소 (26) 를 형성하도록 조립된다.

특히, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 의 선단부는 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 의 내부 단부에 조립되고, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 의 중간 섹션은 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 의 내부 단부에 조립되고, 각각의 종방향 빔 (118a, 118b) 의 후단부는 후방 횡단 빔 (114) 에 조립된다.

더욱이, 터널 횡단 빔 (120) 의 각각의 단부는 종방향 빔 (118a, 118b) 에 조립된다.

바람직하게, 보강 빔들은 용접에 의해, 예를 들어 점 용접 또는 레이저 용접에 의해 조립된다.

언더보디 보강 요소 (26) 의 적어도 일부를 위한 프레스 경화 강의 사용은, 강의 압축 또는 두께 증가를 얻지 않으면서 보강 빔들을 형상화하기 위해서 보강 빔 블랭크들이 핫 스탬핑될 수 있도록 보강 빔 블랭크들을 위한 양호한 성형성, 및 일단 핫 스탬핑되고 켄칭되면 보강 빔들을 위한 초고강도 양자를 제공한다.

1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강의 사용은, 빔들의 두께 증가를 요구하지 않으면서, 따라서 차량 언더보디 구조물의 중량을 증가시키지 않으면서, 충돌, 특히 측면 충돌에 대한 개선된 저항을 제공한다.

차체 (10) 는, 차량 언더보디 구조물 (20) 및 차량 언더보디 구조물 (20) 의 일측에서 적어도 하나의 차량 도어 프레임 (22), 바람직하게 차량 언더보디 구조물 (20) 의 양측에서 2 개의 차량 도어 프레임들 (22) 의 어셈블리에 의해 형성된다. 차체 (10) 의 조립은 이하 차량 언더보디 구조물 (20) 의 일측에서 하나의 차량 도어 프레임 (22) 을 참조하여 설명되지만, 제 2 차량 도어 프레임 (22) 은 차량 언더보디 구조물 (20) 의 타측과 동일한 방식으로 조립될 수도 있음을 이해할 것이다.

차량 도어 프레임 (22) 은 차량 언더보디 구조물 (20) 의 일측에서 차량 언더보디 구조물 (20) 에 부착되어서, 바람직하게 전방 필러 (38) 는 언더보디 보강 요소 (26) 의 전방 횡단 빔 (112a) 에 부착되고 센터 필러 (36) 는 언더보디 보강 요소 (26) 의 후방 횡단 빔 (114) 에 부착된다. 더욱이, 중간 횡단 빔 (116a) 은 하측 문틀 (40) 에 부착된다.

따라서, 차량 도어 프레임 (22) 에 의해, 특히 전방 필러 및 센터 필러에 의해 수용된 충돌 에너지는 차량 언더보디 구조물 (20) 에 효율적으로 전달될 수 있다.

바람직하게, 횡단 빔들 (112a, 114, 116a) 은 내부 하측 문틀 부분 (140) 에 의해 차량 도어 프레임 (22) 에 부착되어서 (도 4), 전방 횡단 빔 (112a) 과 후방 횡단 빔 (114) 사이에 연장되는 결합 강판을 형성한다. 예를 들어, 횡단 빔들 (112a, 114, 116a) 은 용접에 의해 차량 도어 프레임 (22) 에 부착된다.

내부 하측 문틀 부분 (140) 은 실질적으로 종방향을 따라 연장된다. 내부 하측 문틀 부분 (140) 은, 예를 들어 용접에 의해, 외부 하측 문틀 부분 (80) 에 조립되어서 하측 문틀 (40) 을 형성한다. 결합 강판 (140) 과 외부 하측 문틀 부분 (80) 이 조립될 때, 그것이 하측 문틀 (40) 을 형성하고, 하측 문틀 (40) 이 중공의 폐쇄된 섹션을 가지도록 내부 하측 문틀 부분 (140) 은 외부 하측 문틀 부분 (80) 의 형상과 상보적인 형상을 갖는다.

내부 하측 문틀 부분 (140) 은 예를 들어 완전 마텐자이트 미세조직을 가지고, 바람직하게 1700 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 강으로 만들어진다. 내부 하측 문틀 부분 (140) 을 형성하는 강은 예를 들어 MS1700® 이다.

외부 하측 문틀 부분 (80) 그 자체는 외부 장식 패널 (142) 에 의해 덮여있다.

이렇게 형성된, 차량 언더보디 구조물 (20) 은 충돌, 특히 측면 충돌의 경우에 차량의 저향을 개선한다. 특히, 전방 필러 (38) 및 센터 필러 (36) 를 각각 대향한 전방 및 후방 횡단 빔들의 위치는 충돌 중 차량에 의해 수용되는 응력을 분배하는 것을 허용하고, 전방 필러 및 센터 필러에 효율적인 지지를 제공한다. 더욱이, 하측 문틀 (40) 에 대향한 중간 횡단 빔 (116a) 은 전방 필러와 센터 필러 사이에 발생하는 측면 충돌의 경우에 에너지를 흡수할 수도 있고, 따라서 측면 충돌의 경우에 차량 객실에서 침입 위험을 제한한다.

위에서 제시된 예시적 실시형태들은 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

차량 언더보디 구조물 (20) 로서,
플로어 패널 (24) 및 언더보디 보강 요소 (26) 를 포함하고,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 적어도 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 및 후방 횡단 빔 (114) 을 포함하고,
상기 횡단 빔들 (112a, 112b, 114) 은 서로 평행하게 연장되고 상기 플로어 패널 (24) 에 부착되고,
상기 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 및 상기 후방 횡단 빔 (114) 은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 상기 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 과 상기 후방 횡단 빔 (114) 사이에서 평행하게 연장되는 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 을 더 포함하고, 상기 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 상기 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 으로부터 상기 후방 횡단 빔 (114) 으로 연장되는 적어도 하나의 종방향 빔 (118a, 118b) 을 포함하고, 상기 종방향 빔 (118a, 118b) 은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플로어 패널 (24) 은 상기 플로어 패널 (24) 에 리세스를 형성한 종방향 플로어 터널 (100) 을 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 상기 플로어 터널 (100) 의 양측에서 횡방향으로 연장되는 2 개의 전방 횡단 빔들 (112a, 112b) 을 포함하는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 3 항 및 제 4 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 상기 플로어 터널 (100) 의 양측에서 연장되는 2 개의 종방향 빔들 (112a, 112b) 을 포함하고, 각각의 종방향 빔은 상기 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 중 하나를 상기 후방 횡단 빔 (114) 에 결합하는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 5 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 하나의 종방향 빔 (118a) 으로부터 다른 종방향 빔 (118b) 으로 상기 플로어 터널 (100) 을 가로질러 연장되는 터널 횡단 빔 (120) 을 포함하고, 상기 터널 횡단 빔 (120) 은 1300 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는 프레스 경화 강으로 만들어지는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는, 상기 플로어 터널 (100) 의 종방향 단부에서, 상기 플로어 패널 (24) 의 횡방향 단부 (24c) 로부터 상기 플로어 패널 (24) 의 다른 횡방향 단부 (24d) 로 횡방향으로 연장되는 단일 후방 횡단 빔 (114) 을 포함하는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레스 경화 강은 Usibor® 인, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 언더보디 보강 요소 (26) 는 개방된 프로파일을 형성하고, 상기 개방된 프로파일은 상기 플로어 패널 (24) 에 의해 폐쇄되는, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플로어 패널 (24) 의 재료는 상기 언더보디 보강 요소 (26) 의 재료와 다른, 차량 언더보디 구조물 (20).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
픽업 섀시에 대한 상기 차량 언더보디 구조물 (20) 의 적어도 하나의 연결 요소를 더 포함하고, 상기 연결 요소는 상기 언더보디 보강 요소 (26) 의 횡단 빔 중 하나에 부착되는, 차량 언더보디 구조물 (20).
적어도 차량 도어 프레임 (22) 및 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 차량 언더보디 구조물 (20) 을 포함하는 차체 (10) 로서,
상기 차량 도어 프레임 (22) 은 적어도 전방 필러 (38), 센터 필러 (36) 및 상기 전방 필러 (38) 와 상기 센터 필러 (36) 를 결합하는 사이드 레일 (34) 을 포함하고, 상기 전방 필러 (38) 는 언더보디 보강 요소 (26) 의 전방 횡단 빔 (112a, 112b) 에 부착되고 상기 센터 필러 (36) 는 상기 언더보디 보강 요소 (26) 의 후방 횡단 빔 (114) 에 부착되는, 차체 (10).
제 12 항에 있어서,
상기 도어 프레임 (22) 은 상기 전방 필러 (38) 를 상기 센터 필러 (36) 에 결합하는 하측 문틀 (40) 을 더 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소 (26) 의 횡단 빔들 (112a, 112b, 116a, 116b, 114) 은 상기 하측 문틀 (40) 에 용접되는, 차체 (10).
제 13 항에 있어서,
제 2 항에 따른 차량 언더보디 구조물 (20) 을 가지고, 상기 중간 횡단 빔 (116a, 116b) 은 상기 도어 프레임 (22) 의 상기 하측 문틀 (40) 에 부착되는, 차체 (10).
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 하측 문틀 (40) 은 외부 하측 문틀 부분 (80) 및 내부 하측 문틀 부분 (140) 을 포함하고, 상기 언더보디 보강 요소 (26) 의 상기 횡단 빔들은 상기 내부 하측 문틀 부분 (140) 에 용접되는, 차체 (10).
제 15 항에 있어서,
상기 내부 하측 문틀 부분 (140) 은 완전 마텐자이트 미세조직을 가지는 강으로 만들어지고, 상기 강은 1700 ㎫ 이상의 인장 강도를 가지는, 차체 (10).