KR20210124326A - 차체 골격 부품의 조인트 구조, 차체 골격 부품 및 그 차체 골격 부품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조 (1) 는, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부 (3) 와 1 쌍의 세로벽부 (5) 를 구비하여 이루어지며, 차체 골격 부품 (110) 의 길이 방향의 단부에 형성되어 차체 골격 부품 (120) 에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 것으로서, 천판부 (3) 의 양 측단 (3b) 으로부터 상방으로 세워지는 1 쌍의 세로 리브부 (9) 와, 차체 골격 부품 (120) 에 접합하는 단부측의 단변을 따라서 연속적으로 형성된 외향의 플랜지부 (11) 를 갖고, 세로 리브부 (9) 는, 상기 금속판의 일부가 절곡 중첩되어 이루어지고, 플랜지부 (11) 는, 천판부 (3) 로부터 상방으로 연장되는 천판 플랜지부 (11a) 와, 세로벽부 (5) 로부터 측방으로 연장되는 세로벽 플랜지부 (11b) 와, 세로 리브부 (9) 로부터 측방으로 연장되는 세로 리브 플랜지부 (11c) 에 의해서 구성되어 있다.

Description

차체 골격 부품의 조인트 구조, 차체 골격 부품 및 그 차체 골격 부품의 제조 방법

본 발명은 1 장의 금속판 (metal sheet) 을 굽힘 가공 (bending) 하여 이루어지는, 차체 골격 부품 (automotive structural parts) 의 조인트 구조 (joint structure), 차체 골격 부품, 및 차체 골격 부품의 제조 방법에 관하며, 특히, 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합되는 차체 골격 부품의 조인트 구조, 차체 골격 부품, 및 차체 골격 부품의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 (automobile) 등의 차량 (vehicle) 에 사용되는 부품에는, 차량의 외측을 덮는 패널 부품 (panel parts) 이나, 차량의 강성 (stiffness) 이나 충돌 (collision) 시에 탑승자를 보호하기 위한 강도를 담당하는 차체 골격 부품 등이 있다. 차체 골격 부품은, 사이드 시일 (side sills) 이나 센터 터널 (center tunnel) 등의 차량 전후 방향을 따르도록 배치되는 것과, 크로스 멤버 (cross member) 등의 차량 좌우 방향을 따르도록 배치되는 것이 많고, 그것들이 서로 교차하는 방향으로 접합 (join) 됨으로써 차량 구조를 구성하고 있다. 그 때문에, 차체 골격 부품 단체뿐만 아니라, 차체 골격 부품끼리가 접합되는 조인트 구조의 강성과 강도도 중요한 성능이다.

차체 골격 부품 중, 사이드 시일과 크로스 멤버는, 차량 측면으로부터의 충돌시에 하중 (load) 을 받는 역할이 있다. 그 때문에, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되어 있는 자동차의 플로어부 (floor part) 차체 구조와 같이, 크로스 멤버의 길이 방향에 있어서의 단부 (端部) 에는 마운팅 플랜지 (mounting flange) 가 형성되어 있고, 그 마운팅 플랜지가 사이드 시일에 용접 (welding) 등에 의해서 접합되어 있다.

특허문헌 1 에 개시되어 있는 기술에 있어서의 마운팅 플랜지는, 도 15 에 나타내는 바와 같은 천판부 (top portion) (83) 와 1 쌍의 세로벽부 (side wall portion) (85) 를 구비하여 이루어지는 홈 형상부 (groove portion) (87) 의 단부에 플랜지부 (flange portion) (89) 가 형성되어 있는 조인트 구조 (81) 와 같이, 천판부 (83) 로부터 연장되는 천판 플랜지부 (flange portion adjacent to top) (89a) 와 세로벽부 (85) 로부터 연장되는 세로벽 플랜지부 (flange portion adjacent to side wall) (89b) 를 잇는 귀부 (耳部) (corner portion at continuous flange) (89c) 가 형성된 것에 상당한다.

여기에서, 1 장의 금속판으로부터 조인트 구조 (81) 를 프레스 성형 (press forming) 에 의해서 제조하는 과정에 있어서, 귀부 (89c) 는, 연신 플랜지 변형 (stretch flanging deformation) 을 받는 부위이다. 이 때문에, 균열 (fracture) 을 일으키게 하지 않고, 귀부 (89c) 를 형성하기 위해서는, 연성 (ductility) 이 우수한 금속판을 사용할 필요가 있다.

최근에는, 차량 충돌 (automotive collision) 시의 안전성을 높이기 위해서, 크로스 멤버 등의 차체 골격 부품에 고강도 강판 (high-strength steel sheet) 을 사용하는 경우가 많다. 그러나, 고강도 강판은 연성이 부족한 경향이 있기 때문에, 차체 골격 부품의 제조 공정에 있어서 연신시키지 않고 굽힘 가공만으로 제조할 것이 요구된다.

그래서, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 에는, 연신 플랜지 변형에 의한 균열을 방지하기 위해서, 귀부에 상당하는 부위에 개구부나 절결이 형성된 조인트부 구조 또는 조인트 구조에 관한 기술이 개시되어 있다.

또, 충돌시의 부품 강도를 높이는 대책으로서, 특허문헌 4 및 특허문헌 5 에는, 천판부와 세로벽부 사이에 금속판의 일부를 중첩시켜 이루어지는 부위가 형성된 부품에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 평11-291953호 일본 공개특허공보 2014-8508호 일본 특허공보 5382271호 일본 특허공보 5835768호 WO2018/012603호 공보

특허문헌 2 및 특허문헌 3 에 개시되어 있는 기술은, 고강도 강판을 사용하여 조인트를 제작하는 것은 가능했지만, 균열을 방지하기 위해서 구멍이나 절결이 형성된 부위의 강성이 크게 저하된다는 문제가 있었다. 이것은, 조인트부에 외력이 가해졌을 때, 강성이 낮은 부위에 힘이 집중되어 작용하기 때문이다.

또한, 특허문헌 4 및 특허문헌 5 에 개시되어 있는 기술은, 길이 방향으로 충돌 하중 (collision load) 이 입력되었을 때의 강도를 높이기 위해서는 유효하다. 그러나, 다른 부재나 차체 골격 부품과 접합시키기 위해서 단부에 플랜지부를 형성할 때에는, 천판부와 세로벽부 사이의 금속판을 중첩시켜 이루어지는 부위가 방해가 된다. 이와 같은 금속판을 중첩한 부재나 부품의 길이 방향 단부에 다른 부재나 차체 골격 부품을 접합시키기 위한 플랜지부가 형성된 조인트 구조나, 그 조인트 구조를 제조하는 방법은 없었다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 굽힘 가공에 의해서만 차체 골격 부품의 길이 방향의 단부에 있어서의 단변을 따라서 연속된 형상의 플랜지부를 갖는 차체 골격 부품의 조인트 구조, 차체 골격 부품, 및 차체 골격 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서 금속판이란, 열연 강판 (hot-rolled steel sheet), 냉연 강판 (cold-rolled steel sheet), 스테인리스 강판 (stainless steel sheet), 알루미늄판 (aluminum sheet), 티탄판 (titanium sheet), 마그네슘판 (magnesium sheet) 등의 각종 금속류로 구성되는 단판 (single sheet) 이며, 이들 금속판의 표면에 아연 도금 (zinc coating) 이나 유기 피막 (organic coating) 을 실시한 단판도 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서, 차체 골격 부품이란, 사이드 시일이나 루프 사이드 레일 (roof side rail) 에 대해서 교차하는 방향으로 접합되는 크로스 멤버나, A 필러 (pillar), B 필러 등을 포함하여, 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합되는 것이면 된다. 또, 본 발명에서 대상으로 하는 차체 골격 부품은, 천판부와 1 쌍의 세로벽부를 포함하여 홈 형상부를 갖는 것이면 되고, 단면이 コ 자 형상 (U-shaped cross section), 혹은, 단면이 해트 형상 (hat-shaped cross section) 중 어느 것이어도 된다.

본 발명에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조는, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부와 1 쌍의 세로벽부를 포함하는 홈 형상부를 구비하여 이루어지며, 하나의 차체 골격 부품의 길이 방향의 단부에 형성되어 그 하나의 차체 골격 부품을 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 것으로서, 상기 천판부의 양 측단으로부터 상방으로 세워지도록 형성된 1 쌍의 세로 리브부와, 상기 홈 형상부에 있어서의 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측의 3 개의 단변으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부를 갖고, 상기 세로 리브부는, 상기 천판부의 측단으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부의 상단으로부터 상방으로 연장되는 상기 금속판의 일부가 중첩되어 이루어지며, 상기 플랜지부는, 상기 세로벽부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 천판부로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로 리브부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부에 의해서 구성되어 있다.

상기 플랜지부는, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부가 잘라 내어져 있으면 된다.

본 발명에 관련된 차체 골격 부품은, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부와 1 쌍의 세로벽부를 포함하는 홈 형상부를 구비하며, 그 홈 형상부의 길이 방향의 단부를 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 것으로서, 상기 천판부의 양 측단으로부터 상방으로 세워지도록 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 형성된 1 쌍의 세로 리브부와, 상기 홈 형상부에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측의 3 개의 단변으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부를 갖고, 상기 세로 리브부는, 상기 천판부의 측단으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부의 상단으로부터 상방으로 연장되는 금속판의 일부가 중첩되어 이루어지고, 상기 플랜지부는, 상기 천판부로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로 리브부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부에 의해서 구성되어 있다.

상기 플랜지부는, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부가 잘라 내어져 있으면 된다.

본 발명에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법은, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품을, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 제조하는 것으로서, 상기 금속판을 협지하는 펀치 (punch) 및 패드 (pad) 와, 그 펀치 및 패드의 양측에 배치되어 그 펀치 및 패드측으로 이동 가능한 1 쌍의 제 1 캠 (cam) 을 사용하여, 상기 차체 골격 부품의 천판부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 상기 펀치 및 패드로 협지한 상태에서, 상기 제 1 캠을 상기 펀치 및 패드측으로 이동시켜 상기 차체 골격 부품의 세로 리브부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 절곡 중첩하여, 상기 금속판을 상기 천판부, 상기 세로벽부 및 상기 세로 리브부가 형성된 중간품 (intermediate product) 으로 굽힘 가공하는 제 1 굽힘 공정과, 상기 펀치 및 패드에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측에 배치되어 그 펀치 및 패드측으로 이동 가능한 제 2 캠을 추가로 사용하여, 상기 중간품의 상기 천판부를 상기 펀치 및 패드로 협지함과 함께 상기 중간품의 상기 세로벽부 및 상기 세로 리브부를 상기 펀치 및 패드와 제 1 캠으로 협지한 상태에서, 상기 제 2 캠을 상기 펀치 및 패드측으로 이동시켜 상기 차체 골격 부품의 플랜지부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 절곡하여, 상기 차체 골격 부품으로 굽힘 가공하는 제 2 굽힘 공정를 포함하고, 그 제 2 굽힘 공정은, 상기 홈 형상부에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측에 있어서, 상기 천판부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 상방으로 절곡하여 천판 플랜지부를 형성하고, 상기 세로벽부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 외측방으로 절곡하여 세로벽 플랜지부를 형성하고, 상기 세로 리브부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 절곡 중첩하여 세로 리브 플랜지부를 형성한다.

상기 제 1 굽힘 공정에 앞서, 상기 차체 골격 부품의 천판부, 세로벽부, 세로 리브부 및 플랜지부에 상당하는 상기 금속판의 일부의 각 경계에 산 접기 또는 골 접기의 절곡선 (folding line) 을 부여하는 예비 굽힘 공정 (pre-bending process) 을 포함하면 된다.

상기 제 1 굽힘 공정에 앞서, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 잘라 내는 공정을 포함하면 된다.

본 발명에 의하면, 1 장의 금속판의 굽힘 가공에 의해서만, 다른 차체 골격 부품과 접합되는 단부측의 단변을 따라서 연속적으로 형성된 플랜지부를 가짐으로써, 다른 차체 골격 부품의 조인트부에 있어서의 강성을 향상시킬 수 있고, 연성이 낮은 고강도의 금속판을 적용할 수 있다. 또한, 천판부와 세로벽부 사이에 금속판을 절곡 중첩하여 형성된 세로 리브부를 가짐으로써, 축 방향으로 입력된 하중에 대한 강도나 3 점 굽힘 변형 (3-point bending deformation) 에 대한 강도를 향상시킬 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조와, 그 조인트 구조에 있어서의 다른 차체 골격 부품과 접합하는 스폿 용접점 (spot welding point) 을 예시하는 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조의 플랜지부에 있어서의 금속판의 절곡 중첩 (overlapping) 을 나타내는 도면이다 ((a) 상면도, (b) 사시도).
도 4 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 차체 골격 부품을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 예비 굽힘 공정을 나타내는 도면이다 ((a) 예비 굽힘 공정 개시 전, (b) 예비 굽힘 공정 종료시, (c) 예비 굽힘 가공품).
도 6 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 예비 굽힘 공정에서 금속판에 부여하는 절곡선을 나타내는 도면이다 (실선 : 산 접기선, 파선 : 골 접기선).
도 7 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 제 1 굽힘 공정을 나타내는 도면이다 ((a) 제 1 굽힘 공정 개시 전, (b) 제 1 굽힘 공정 종료시, (c) 중간품) (그 1).
도 8 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 제 1 굽힘 공정을 나타내는 도면이다 ((a) 제 1 굽힘 공정 개시 전, (b) 제 1 굽힘 공정 종료시, (c) 중간품) (그 2).
도 9 는, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 제 2 굽힘 공정을 나타내는 도면이다 ((a) 제 1 굽힘 공정 개시 전, (b) 제 2 굽힘 공정 개시 전, (c) 제 2 굽힘 공정 종료시, (d) 목표로 하는 차체 골격 부품의 단부) (그 1).
도 10 은, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 있어서의 제 2 굽힘 공정을 나타내는 도면이다 ((a) 제 1 굽힘 공정 개시 전, (b) 제 2 굽힘 공정 개시 전, (c) 제 2 굽힘 공정 종료시, (d) 목표로 하는 차체 골격 부품의 단부) (그 2).
도 11 은, 실시예 1 에 관련된 비틀기 시험 (torsion test) 에 사용한 시험체와, 그 비틀기 시험에 있어서의 비틀기 토크를 부여하는 방향을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 실시예 1 에 관련된 비틀기 시험에서 얻어진 비틀림 각도의 변화율의 결과를 나타내는 도면이다.
도 13 은, 실시예 2 에 관련된 축 압괴 시험 (axial crush test) 에 사용한 시험체 (specimen) 와, 그 축 압괴 시험에 있어서 하중을 부여하여 축 압괴시키는 방향을 나타내는 도면이다.
도 14 는, 실시예 2 에 관련된 축 압괴 시험에서 얻어진 충돌 흡수 에너지 (collision absorption energy) 의 변화율의 결과를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 종래의 차체 골격 부품의 조인트 구조와, 그 조인트 구조에 있어서의 다른 차체 골격 부품의 스폿 용접점의 위치를 예시하는 도면이다.
도 16 은, 종래의 차체 골격 부품의 조인트 구조를 갖는 부품의 제조에 사용하는 금속판의 형상을 예시하는 도면이다.

종래의 차체 골격 부품의 조인트 구조 (81) 는, 도 15 에 예시하는 바와 같이, 천판부 (83) 와 1 쌍의 세로벽부 (85) 를 구비하여 이루어지는 홈 형상부 (87) 를 포함하고, 하나의 차체 골격 부품의 단부측에 천판부 (83) 로부터 연장되는 천판 플랜지부 (89a) 와, 세로벽부 (85) 로부터 연장되는 세로벽 플랜지부 (89b) 가 형성된 것이었다.

이와 같은 조인트 구조 (81) 에 의해서 다른 차체 골격 부품과 접합했을 때의 강성을 높이기 위해서는, 홈 형상부 (87) 의 3 개의 단변을 따라서 천판 플랜지부 (89a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 가 귀부 (89c) 를 개재하여 연속된 형상으로 하는 것이 유효하다. 그러나, 천판 플랜지부 (89a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 가 귀부 (89c) 를 개재하여 연속적으로 연결된 형상이 되도록, 1 장의 금속판을 프레스 성형에 의해서 제작하면, 귀부 (89c) 는 연신 플랜지 변형을 받는 부위이기 때문에, 고강도 강판과 같이 연성이 낮은 금속판을 사용한 경우에는 귀부 (89c) 에서 균열이 발생되어 버린다.

그 때문에, 고강도의 금속판을 사용하는 경우에는, 예를 들어, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 천판 플랜지부 (89a) 에 상당하는 천판 플랜지 상당부 (portion corresponding to flange adjacent to top) (97a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 에 상당하는 세로벽 플랜지 상당부 (portion corresponding to flange adjacent to side wall) (97b) 사이에 절입 (99) 이 형성된 금속판 (91) 을 사용하고, 천판 상당부 (portion corresponding to top) (93) 와 세로벽 상당부 (portion corresponding to side wall) (95) 의 경계, 천판 상당부 (93) 와 천판 플랜지 상당부 (97a) 의 경계, 그리고, 세로벽 상당부 (95) 와 세로벽 플랜지 상당부 (97b) 의경계가 산 접기 (mountain fold) 또는 골 접기 (valley fold) 이 되도록 굽힘 가공하여, 천판 플랜지부 (89a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 가 연속하지 않는 조인트 구조 (81) 를 제작하는 것이 강제되었다.

본 발명자는, 이와 같은 과제를 해결하기 위해서 예의 검토하였다. 그래서, 외향의 플랜지부를 형성하는 과정에서 균열이 발생되는 부위 (귀부 (89c)) 에서는, 천판부 (83) 와 세로벽부 (85) 사이의 능선 (ridgeline) 으로부터 외측을 향하여 재료가 연신되는 연신 플랜지 변형이 되는 점에서, 균열을 방지하려면, 우선은 천판부 (83) 와 세로벽부 (85) 사이의 능선을 향하여 내측으로 재료를 가까이 붙여 대고, 이어서 내측으로 가까이 붙여 대고 남은 재료를 빼내기 위해서 외측으로 절곡하면 되는 것에 주목하였다.

그리고, 구체적으로 실현하기 위한 수단을 더욱 검토한 결과, 천판부와 세로벽부 사이에 금속판을 절곡 중첩하여 이루어지는 세로 리브부 (vertical rib portion) 를 형성하고, 다른 차체 골격 부품과 접합되는 단부측에 있어서의 그 세로 리브부를 외측방으로 절곡 중첩함으로써, 굽힘 가공만으로 천판 플랜지부와 세로벽 플랜지부가 연속적으로 형성된 플랜지부를 갖는 조인트 구조가 얻어지는 것을 착상하기에 이르렀다.

이하, 본 발명의 실시형태 1 내지 3 에 대해서, 도 1 ∼ 도 10 에 기초하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 1 쌍의 세로벽부의 상방에 천판부가 위치하는 경우에 대해서 설명하고 있지만, 본원 발명은, 천판부와 1 쌍의 세로벽부의 위치가 이것에 한정되는 것은 아니다. 그 때문에, 본원 발명에 있어서의「상방」이란, 천판부와 세로벽부의 위치 관계에 기초하는 천판부측을 나타내는 상대적인 방향으로서, 절대적인 방향을 나타내는 것은 아니다.

[실시형태 1]

본 발명의 실시형태 1 에 관련된 차체 골격 부품의 조인트 구조 (1) (이하, 간단히「조인트 구조 (1) 」라고 한다.) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 하나의 차체 골격 부품 (110) 의 길이 방향의 단부에 형성되어, 하나의 차체 골격 부품 (110) 을 다른 차체 골격 부품 (120) 에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 것이다. 조인트 구조 (1) 는, 천판부 (3) 와 1 쌍의 세로벽부 (5) 를 포함하는 홈 형상부 (7) 을 구비하고, 천판부 (3) 의 양 측단 (3b) 으로부터 상방으로 세워지도록 형성된 1 쌍의 세로 리브부 (9) 와, 홈 형상부 (7) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측의 3 개의 단변 (천판부 (3) 의 단변 (3a) 과 1 쌍의 세로벽부 (5) 의 단변 (5a)) 으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부 (11) 를 갖는다.

세로 리브부 (9) 에 있어서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (3) 의 측단 (3b) 으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 천판측 세로 리브부 (9a) 와, 세로벽부 (5) 의 상단 (5b) 으로부터 상방으로 연장되는 금속판의 일부인 세로벽측 세로 리브부 (9b) 가 중첩되어 이루어진다.

플랜지부 (11) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (3) 의 단변 (3a) 으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 천판 플랜지부 (11a) 와, 세로벽부 (5) 의 단변 (5a) 으로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 세로벽 플랜지부 (11b) 와, 세로 리브부 (9) 로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 세로 리브 플랜지부 (vertical rib flange portion) (11c) 에 의해서 구성되어 있다.

여기에서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 부위 (11c1) 는, 그 내측단이 천판 플랜지부 (11a) 로 연속되어 있다. 또, 부위 (11c3) 는, 그 하단이 세로벽 플랜지부 (11b) 로 연속되어 있다.

그리고, 세로 리브 플랜지부 (11c) 에 있어서는, 천판측 세로 리브부 (vertical rib portion on top portion side) (9a) 로부터 연장되어 절곡 중첩된 부위 (11c1 및 11c2) 와, 세로벽측 세로 리브부 (vertical rib portionon side-wall portion side) (9b) 로부터 연장된 부위 (11c3) 가 삼중으로 절곡 중첩되어 이루어진다. 이로써, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지는 플랜지부 (11) 에 있어서는, 천판 플랜지부 (11a) 와 세로벽 플랜지부 (11b) 가 세로 리브 플랜지부 (11c) 를 개재하여 연속적으로 형성되어 있다.

따라서, 본 실시형태에 관련된 조인트 구조 (1) 는, 도 1 에 예시하는 차체 골격 부품 (110) 과 차체 골격 부품 (120) 의 접합에 있어서, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 천판 플랜지부 (11a), 세로벽 플랜지부 (11b) 및 세로 리브 플랜지부 (11c) 의 각각에 스폿 용접점을 설정할 수 있다. 그 때문에, 천판 플랜지부 (11a) 의 외측방이 되는 세로 리브 플랜지부 (11c) 에 스폿 용접점을 설정할 수 있기 때문에, 도 15 에 나타내는 바와 같은 종래의 조인트 구조 (81) 에 비해서, 도 1 에 나타내는 차체 골격 부품 (110) 과 차체 골격 부품 (120) 의 조인트부 (100) 에 있어서의 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관련된 조인트 구조 (1) 는, 천판 플랜지부 (11a) 와 세로벽 플랜지부 (11b) 와 세로 리브 플랜지부 (11c) 가 굽힘 가공에 의해서만 1 장의 금속판이 절곡된 것으로, 전술한 도 15 의 종래의 조인트 구조 (81) 에 있어서의 천판 플랜지부 (89a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 를 잇는 귀부 (89c) 와 같이 연신 플랜지 변형에 의해서 형성된 것은 아니다. 그 때문에 조인트 구조 (1) 에 있어서는, 연성이 낮은 고강도 강판을 적용할 수 있어, 도 1 에 나타내는 바와 같은 차체 골격 부품 (110) 과 차체 골격 부품 (120) 의 조인트부 (100) 에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 세로 리브부 (9) 의 리브 높이 h (도 1 참조) 는, 특별히 제한은 없지만, 리브 높이가 높아질수록, 천판 플랜지부 (11a) 와 세로벽 플랜지부 (11b) 를 잇는 세로 리브 플랜지부 (11c) 의 면적을 넓히고, 나아가서는 플랜지부 (11) 전체의 면적을 넓힐 수 있어 바람직하다. 특히, 리브 높이를 5 ㎜ 이상으로 하면, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 저항 스폿 용접하기 위한 면적이 쉽게 얻어지기 때문에 바람직하다.

또, 본 실시형태 1 에 관련된 조인트 구조 (1) 에 있어서, 차체 골격 부품의 접합이 스폿 용접에 한정되는 것이 아니고, 볼트 (bolt) 와 너트 (nut) 를 사용한 기계적 접합 (mechanical joining), 접착제 (adhesive) 에 의한 접합, 레이저 용접 (laser welding) 이나 아크 용접 (arc welding) 등의 다른 용접에 의한 접합 등, 어느 방법이어도 된다. 다만, 플랜지부 (11) 의 복수 지점을 저항 스폿 용접 (resistance spot welding) 에 의해서 접합하는 방법이 단시간이면서 또한 저렴하기 때문에 바람직하다. 이어서, 레이저 용접이나 아크 용접에 의해서 접합하는 방법도 바람직하다.

또한, 세로 리브 플랜지부 (11c) 는, 도 3 에 나타내는 서로 절곡 중첩하는 금속판 (부위 (11c1, 11c2 및 11c3)) 전체를 차체 골격 부품 (120) 으로 접합시키는 것이 바람직하지만, 적어도 차체 골격 부품 (120) 과 맞닿는 부위 (11c1) 만을 차체 골격 부품 (120) 으로 접합시키는 것이어도 된다.

또, 세로 리브 플랜지부 (11c) 에 있어서의 부위 (11c1), 부위 (11c2) 및 부위 (11c3) 는, 서로 밀착되어 있는 것은 바람직하지만, 밀착되어 있지 않은 것이어도 된다.

또한, 세로 리브 플랜지부 (11c) 에 있어서, 금속판 (부위 (11c1), 부위 (11c2) 및 부위 (11c3)) 이 삼중으로 서로 중첩되면, 스폿 용접에 있어서의 너깃 (nugget) 이 서로 중첩된 모든 금속판에 생성되기 어려운 등의 문제가 발생될 가능성이 있다. 이와 같은 문제를 회피하고자 할 경우, 본 발명에 관련된 조인트 구조는, 부위 (11c2) 를 절결한 것이나 구멍 (개구부) 을 형성한 것이 되도록, 부위 (11c2) 에 상당하는 금속판의 일부가 잘라 내어진 것이어도 된다. 이와 같이, 비록 부위 (11c2) 를 절결한 것이나 구멍을 형성한 것이어도, 부위 (11c1) 및 부위 (11c3) 가, 다른 차체 골격 부품이 접합됨으로써, 잘라 내어진 부위 (11c2) 의 주변의 변형이 억제되는 점과, 부위 (11c1) 와 부위 (11c3) 가 중첩되어 있는 점에서, 조인트부 (100) (도 1 참조) 의 강성이 향상된다.

또, 본 실시형태에 관련된 조인트 구조 (1) 에 제공하는 금속판의 판 두께 (thickness) 에 제한은 없지만, 바람직하게는 0.4 ㎜ ∼ 6.0 ㎜ 의 범위이고, 보다 바람직하게는 0.6 ㎜ ∼ 4.0 ㎜ 의 범위이다. 판 두께가 0.4 ㎜ 보다 얇으면, 조인트 구조 (1) 자체의 강성이 낮기 때문에, 본 발명에 관련된 조인트 구조에 의해서, 차체 골격 부품끼리가 접합된 조인트부의 강성을 향상시키는 이점이 적다. 또, 판 두께가 6.0 ㎜ 보다 두꺼우면, 세로 리브 플랜지부가 절곡 가공에 필요한 하중이 높아지기 때문에, 일반적인 프레스기 (press machine) 의 능력으로는 가공이 어려워진다.

[실시형태 2]

본 발명의 실시형태 2 에 관련된 조인트 구조를 갖는 차체 골격 부품 (21) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부 (23) 와 1 쌍의 세로벽부 (25) 를 포함하는 홈 형상부 (27) 를 구비하고, 홈 형상부 (27) 의 길이 방향의 단부를 다른 차체 골격 부품 (120) 에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 것이다. 차체 골격 부품 (21) 은, 천판부 (23) 의 양 측단 (23b) 으로부터 상방으로 세워지도록 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 형성된 1 쌍의 세로 리브부 (29) 와, 홈 형상부 (27) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품 (120) 에 접합하는 단부측의 3 개의 단변 (천판부 (23) 의 단변 (23a), 1 쌍의 세로벽부 (25) 의 단변 (25a)) 으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부 (31) 를 갖는다.

세로 리브부 (29) 에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (23) 의 측단 (23b) 으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 천판측 세로 리브부 (29a) 와, 세로벽부 (25) 의 상단 (25b) 으로부터 상방으로 연장되는 금속판의 일부인 세로벽측 세로 리브부 (29b) 가 중첩되어 이루어진다.

플랜지부 (31) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (23) 의 단변 (23a) 으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 천판 플랜지부 (31a) 와, 세로벽부 (25) 의 단변 (25a) 으로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 세로벽 플랜지부 (31b) 와, 세로 리브부 (29) 로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 금속판의 일부인 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 의해서 구성된다.

그리고, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서는, 전술한 실시형태 1 에 관련된 조인트 구조 (1) 와 동일하게, 천판측 세로 리브부 (29a) 로부터 연장되어 절곡 중첩된 금속판의 일부 (도 3 중의 부위 (11c1) 및 부위 (11c2) 에 상당) 와, 세로벽측 세로 리브부 (29b) 로부터 연장된 금속판의 일부 (도 3 중의 부위 (11c3) 에 상당) 에 의해서, 금속판이 삼중으로 절곡 중첩되어 이루어진다.

본 실시형태 2 에 관련된 차체 골격 부품 (21) 은, 전술한 실시형태 1 에 관련된 조인트 구조 (1) 와 동일하게, 플랜지부 (31) 가 홈 형상부 (27) 의 길이 방향의 단부측에 있어서의 3 개의 단변 (단변 (25a), 단변 (23a) 및 단변 (25a)) 을 따라서 연속 형성되어 있다. 이 때문에, 천판 플랜지부 (31a) 보다 외측방에 설정된 스폿 용접점에 의해서 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합시킬 수 있다. 이로써, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합했을 때의 조인트부 (105) 의 강성을 향상시킬 수 있다. 또, 차체 골격 부품 (21) 은, 1 장의 금속판의 굽힘 가공만으로 형성된 것이기 때문에, 연성이 낮은 고강도 강판을 적용할 수 있어, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합하여 이루어지는 조인트부 (105) 에 있어서의 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 차체 골격 부품 (21) 은, 천판부 (23) 와 세로벽부 (25) 사이에는 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 세로 리브부 (29) 가 형성되어 있다. 그 때문에, 차체 골격 부품 (21) 의 길이 방향으로 입력된 충돌 하중에 대한 축 압괴 강도 (axial crush strength) 를 향상시킬 수 있다.

여기에서, 차체 골격 부품 (21) 에 있어서의 세로 리브부 (29) 의 리브 높이 h 는, 특별히 제한은 없지만, 리브 높이가 높아질수록, 천판 플랜지부 (31a) 와 세로벽 플랜지부 (31b) 를 잇는 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 면적을 넓히고, 나아가서는 플랜지부 (31) 전체의 면적을 넓힐 수 있어, 접합하는 강도를 향상시켜 바람직하다. 특히, 리브 높이를 5 ㎜ 이상으로 함으로써, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 저항 스폿 용접하기 위한 면적이 쉽게 얻어지기 때문에 바람직하다.

또한, 본 실시형태 2 에 관련된 차체 골격 부품 (21) 과 다른 차체 골격 부품 (120) 의 접합은, 스폿 용접에 의한 것에 한하지 않고, 볼트와 너트를 사용한 기계적 접합, 접착제에 의한 접합, 용접에 의한 접합 등 어느 방법이어도 된다. 다만, 플랜지부의 복수 지점이나 저항 스폿 용접에 의해서 접합하는 방법이 단시간이면서 또한 저렴하기 때문에 바람직하다. 이어서, 레이저 용접이나 아크 용접에 의해서 접합하는 방법도 바람직하다.

세로 리브 플랜지부 (31c) 는, 서로 중첩되는 금속판 (도 3 중의 부위 (11c1), 부위 (11c2) 및 부위 (11c3) 에 상당) 전체를 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합시키는 것이 바람직하지만, 적어도 다른 차체 골격 부품 (120) 과 맞닿는 금속판의 일부 (도 3 중의 부위 (11c1) 에 상당) 만을 접합시키면 된다.

또, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서 금속판이 절곡 중첩된 부위 (도 3 중의 부위 (11c1), 부위 (11c2) 및 부위 (11c3) 에 상당) 는, 서로 밀착되어 있는 것이 바람직하지만, 밀착되어 있지 않은 것이어도 된다.

또한, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서, 금속판이 삼중으로 절곡 중첩된 부위를 가지면, 서로 중첩된 모든 금속판에 스폿 용접에 있어서의 너깃이 발생되기 어려운 등의 문제가 발생될 가능성 있다. 이와 같은 문제를 회피하고자 할 경우, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품은, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서 삼중으로 절곡 중첩된 금속판의 일부 (도 3 중의 부위 (11c2) 에 상당) 를 절결한 것이나 구멍 (개구부) 을 형성한 것이 되도록, 당해 금속판의 일부가 잘라 내어진 것이어도 된다.

이와 같이, 비록 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 일부 (도 3 에 나타내는 부위 (11c2) 에 상당하는 부위) 를 절결한 것이나 구멍을 형성한 것이어도, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서의 다른 금속판의 일부 (도 3 중의 부위 (11c1) 및 부위 (11c3) 에 상당) 가, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합됨으로써, 잘라 낸 금속판의 일부 주변의 변형이 억제되는 것과 나머지의 금속판의 일부가 절곡 중첩되어 있는 점에서 강성이 향상된다.

또, 본 실시형태에 관련된 차체 골격 부품 (21) 에 제공하는 금속판의 판 두께에 제한은 없지만, 바람직하게는 0.4 ㎜ ∼ 6.0 ㎜ 의 범위이고, 보다 바람직하게는 0.6 ㎜ ∼ 4.0 ㎜ 의 범위이다. 판 두께가 0.4 ㎜ 보다 얇으면, 차체 골격 부품 (21) 자체의 강성이 낮기 때문에, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품 (21) 과 다른 차체 골격 부품 (120) 이 접합되어 이루어지는 조인트부 (105) 의 강성을 향상시키는 이점이 적다. 또, 판 두께가 6.0 ㎜ 보다 두꺼우면, 세로 리브 플랜지부 (11c) 의 굽힘 가공에 필요한 하중이 높아지기 때문에, 일반적인 프레스기의 능력으로는 가공이 어려워진다.

[실시형태 3]

＜차체 골격 부품의 조인트 구조의 제조 방법＞

다음으로, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법은, 도 4 에 일례로서 나타내는 차체 골격 부품 (21) 을, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 제조하는 것으로서, 예비 굽힘 공정과, 제 1 굽힘 공정과, 제 2 굽힘 공정을 포함한다. 이하, 도 5 ∼ 도 10 에 기초하여, 상기 각 공정에 대해서 설명한다. 또한, 도 5 ∼ 도 10 은, 차체 골격 부품 (21) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합되는 단부측만을 도시한 것으로서, 홈 형상부 (27) 를 편의상 생략하고 있다.

≪예비 굽힘 공정≫

예비 굽힘 공정은, 도 5 및 도 6 에 일례로서 나타내는 바와 같이, 상측 금형 (41) 과 하측 금형 (43) 을 사용하여, 금속판 (45) 에 산 접기 (도 6 중의 실선) 과 골 접기 (도 6 중의 파선) 의 절곡선을 부여하여, 예비 굽힘 가공품 (51) 을 형성하는 공정이다.

예비 굽힘 가공품 (51) 은, 도 5 (c) 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 차체 골격 부품 (21) (도 4 참조) 에 있어서의 천판부 (23) 에 상당하는 천판 상당부 (53) 와, 세로벽부 (25) 에 상당하는 세로벽 상당부 (55) 와, 세로 리브부 (29) 에 상당하는 세로 리브 상당부 (57) 와, 플랜지부 (31) 에 상당하는 플랜지 상당부 (59) 를 갖는다.

세로 리브 상당부 (57) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 천판 상당부 (53) 로부터 연장되는 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 와, 세로벽 상당부 (55) 로부터 연장되는 세로벽측 세로 리브 상당부 (57b) 를 갖는다. 그리고, 천판 상당부 (53) 와 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 의 경계에는 골 접기의 절곡선이, 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 와 세로벽측 세로 리브 상당부 (57b) 의 경계에는 산 접기의 절곡선이 부여되어 있다.

플랜지 상당부 (59) 는, 도 5 (c) 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 천판 상당부 (53) 로부터 연장되는 천판 플랜지 상당부 (59a) 와, 세로벽 상당부 (55) 로부터 연장되는 세로벽 플랜지 상당부 (59b) 와, 세로 리브 상당부 (57) 로부터 연장되는 세로 리브 플랜지 상당부 (59c 및 59d) 를 갖는다. 또한, 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 는, 대략 직사각형 형상의 영역이고, 그 3 변이 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 와 천판 플랜지 상당부 (59a) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 에 각각 연속되어 있다.

그리고, 천판 상당부 (53) 와 천판 플랜지 상당부 (59a) 의 경계 및 세로벽 상당부 (55) 와 세로벽 플랜지 상당부 (59b) 의 경계에는 골 접기의 절곡선이 부여되어 있다. 또한, 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 의 경계, 천판 플랜지 상당부 (59a) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 의 경계, 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 의 경계에는 산 접기의 절곡선이 부여되어 있다. 또한, 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 골 접기의 절곡선이 부여되고, 천판 플랜지 상당부 (59a) 에 연속하는 부위 (59c1) 와, 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 및 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 에 연속하는 부위 (59c2) 로 2 분할된다.

≪제 1 굽힘 공정≫

제 1 굽힘 공정은, 도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 펀치 (61) 와 패드 (63) 와 1 쌍의 제 1 캠 (65) 을 사용하여, 예비 굽힘 공정에서 형성한 예비 굽힘 가공품 (51) 에 있어서의 천판 상당부 (53) 를 펀치 (61) 와 패드 (63) 로 협지한 상태에서, 예비 굽힘 가공품 (51) 에 있어서의 세로 리브 상당부 (57) 를 제 1 캠 (65) 과 펀치 (61) 및 패드 (63) 에 의해서 절곡하여, 천판부 (23), 세로벽부 (25) 및 세로 리브부 (29) 를 갖는 중간품 (71) 으로 굽힘 가공하는 공정이다.

제 1 굽힘 공정에 있어서는, 예비 굽힘 공정에서 예비 굽힘 가공품 (51) 에 부여된 절곡선을 따라서, 세로 리브 상당부 (57) 에 있어서의 천판측 세로 리브 상당부 (57a) 와 세로벽측 세로 리브 상당부 (57b) 를 절곡 중첩하여 세로 리브부 (29) 를 형성한다. 이 세로 리브부 (29) 의 형성에 수반하여, 세로 리브 상당부 (57) 로부터 연장되는 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 가 절곡 중첩된다.

또한, 세로벽 상당부 (55) 와 세로 리브 상당부 (57) 를 제 1 캠 (65) 과 펀치 (61) 및 패드 (63) 에 의해서 사이에 끼우는 과정에 있어서, 천판 플랜지 상당부 (59a) 가 상방으로 절곡되고, 세로벽 플랜지 상당부 (59b) 가 외방으로 절곡되어, 부위 (59c2) 가 부위 (59c1) 측으로 골 접기된다 (도 8 (c), 도 6 참조).

단, 제 1 굽힘 공정에서의 세로벽부 (25) 와 세로 리브부 (29) 의 형성에 수반하여, 천판 플랜지 상당부 (59a) 와 세로벽 플랜지 상당부 (59b) 가 외방으로 절곡되고, 또, 절곡 중첩된 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 가 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 와 함께 외방으로 절곡되어도, 이것들은 모두, 도 4 에 나타내는 목표로 하는 차체 골격 부품 (21) 의 천판 플랜지부 (31a), 세로벽 플랜지부 (31b) 및 세로 리브 플랜지부 (31c) 가 형성되기까지는 이르지 못한다.

≪제 2 굽힘 공정≫

제 2 굽힘 공정은, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 펀치 (61) 및 패드 (63) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품 (120) (도 4 참조) 에 접합하는 단부측에 배치되어 펀치 (61) 및 패드 (63) 측으로 이동 가능한 제 2 캠 (67) 을 추가로 사용하여, 중간품 (71) 의 천판부 (23) 을 펀치 (61) 와 패드 (63) 로 협지함과 함께, 중간품 (71) 의 세로벽부 (25) 및 세로 리브부 (29) 를 펀치 (61) 및 패드 (63) 와 제 1 캠 (65) 으로 협지한 상태에서, 제 2 캠 (67) 을 펀치 (61) 및 패드 (63) 측으로 이동시켜 중간품 (71) 의 플랜지 상당부 (59) 를 절곡하여 플랜지부 (31) 를 형성하는 공정이다.

구체적으로는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 제 2 캠 (67) 을 펀치 (61) 및 패드 (63) 측으로 이동시킴으로써, 중간품 (71) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품 (120) (도 4 참조) 에 접합하는 단부측에 있어서, 천판부 (23) 로부터 연장되는 금속판의 일부인 천판 플랜지 상당부 (59a) 를 상방으로 절곡하여 천판 플랜지부 (31a) 를 형성하고, 세로벽부 (25) 로부터 연장되는 금속판의 일부인 세로벽 플랜지 상당부 (59b) 를 외측방으로 절곡하여 세로벽 플랜지부 (31b) 를 형성하고, 세로 리브부 (29) 로부터 연장되는 금속판의 일부인 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 를 절곡선을 따라서 골 접기하여 부위 (59c1) 와 부위 (59c2) (도 6 참조) 를 절곡 중첩하고, 추가로 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) (도 6 참조) 와 중첩시켜 세로 리브 플랜지부 (31c) 를 형성한다.

이로써, 홈 형상부 (27) 의 3 개의 단변 (단변 (25a), 단변 (23a) 및 단변 (25a), 도 4 참조) 을 따라서, 천판 플랜지부 (31a) 와 세로벽 플랜지부 (31b) 가 세로 리브 플랜지부 (31c) 를 개재하여 연속하는 플랜지부 (31) 가 형성된다.

본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 의하면, 천판부 (23) 로부터 연장되는 천판 플랜지부 (31a) 와, 세로벽부 (25) 로부터 연장되는 세로벽 플랜지부 (31b) 와, 세로 리브부 (29) 로부터 연장되는 세로 리브 플랜지부 (31c) 를 굽힘 가공에 의해서만 형성하기 때문에, 전술한 종래의 조인트 구조 (81) (도 15 참조) 에 있어서의 천판 플랜지부 (89a) 와 세로벽 플랜지부 (89b) 를 잇는 귀부 (89c) 와 같이 연신 플랜지 변형에 의해서 균열이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 의하면, 강도에 관계 없이 다양한 금속판을 이용하는 것이 가능하다. 특히, 연성이 부족한 인장 강도 (tensile strength) 가 590 ㎫ 급 (㎫ grade) 이상인 고강도 강판이나, 980 ㎫ 급 이상인 초고강도 강판 (ultra-high strength steel sheet), 스테인리스 강판이나 알루미늄판, 마그네슘판, 티탄판을 주체로 한 금속판을 이용할 수 있다.

또한, 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 의하면, 천판부 (23) 와 세로벽부 (25) 사이에 금속판을 절곡 중첩하여 이루어지는 세로 리브부 (29) 를 형성하기 위해서, 축 방향으로 입력된 하중에 대한 축 압괴 강도나, 3 점 굽힘 변형에 대한 강도가 우수한 차체 골격 부품 (21) 을 제조할 수 있다.

또한, 상기한 설명은, 제 1 굽힘 공정에 앞서, 예비 굽힘 공정에 있어서 금속판 (45) 에 절곡선을 부여한 예비 굽힘 가공품 (51) 을 형성하는 것이고, 예비 굽힘 공정에서 절곡선을 부여함으로써, 이어지는 제 1 굽힘 공정 및 제 2 굽힘 공정에서의 굽힘 가공에 있어서의 절곡 위치를 안정시킬 수 있다. 다만, 본 발명은, 예비 굽힘 공정을 행하지 않고, 제 1 굽힘 공정에 있어서 평판상의 금속판을 그대로 굽힘 가공하여 중간품 (71) 을 형성하는 것이어도 된다.

또, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법은, 상온 환경 하에서의 프레스 성형 (냉간 프레스 성형 (cold-press forming)) 이 저렴하기 때문에 바람직하다. 다만, 굽힘 가공시의 프레스 하중이나 목표로 하는 차체 골격 부품의 형상 치수 정밀도를 높이기 위해서, 금속판을 가열하여 프레스 성형 (열간 프레스 성형 (hot-press forming), 온간 프레스 성형 (warm-press forming)) 하는 것이어도 된다. 금속판으로서 강판을 사용하는 경우, 그 강판을 가열할 때에는 Ac3 변태점 (Ac3 transformation point) 보다 높은 온도, 예를 들어 910 ℃ 이상으로 하면, 예비 굽힘 공정이나 제 1 굽힘 공정 및 제 2 굽힘 공정에서 사용하는 금형에서 금속판이 냉각될 때에 ??칭되기 때문에, 금속판의 강도가 향상되는 이점이 있다.

또, 홈 형상부 (27) 에 있어서의 다른 차체 골격 부품 (120) (도 4 참조) 과 접합되는 단부측의 3 개의 단변 (단변 (25a), 단변 (23a) 및 단변 (25a)) 을 따라서 연속하도록 외향의 플랜지부 (31) 를 형성하기 때문에, 천판 플랜지부 (31a) 보다 외측방의 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 설정된 스폿 용접점에 의해서 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합시킬 수 있다. 이로써, 다른 차체 골격 부품 (120) 과 접합했을 때의 조인트부 (105) (도 4 참조) 의 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법은, 천판부 (23) 와 세로벽부 (25) 사이에는 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 세로 리브부 (29) 를 형성하기 때문에, 차체 골격 부품 (21) 의 길이 방향으로 입력된 충돌 하중에 대한 축 압괴 강도가 향상된다. 또, 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 의하면, 1 장의 금속판의 굽힘 가공만으로 차체 골격 부품을 제조할 수 있기 때문에, 연신 플랜지 변형을 방지하기 위한 절결이나 구멍을 형성하는 것에 의한 스크랩이 발생되지 않아, 수율 (yield) 도 우수하다.

본 발명에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법은, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서 금속판이 절곡 중첩된 부위 (도 4 중의 부위 (11c1), (11c2) 및 (11c3) 에 상당) 를 서로 밀착시키는 것이 바람직하지만, 밀착시키는 것에 한정하는 것은 아니다.

또, 세로 리브 플랜지부 (31c) 는, 세로 리브부 (29) 로부터 연장되는 부위 (도 6 에 나타내는 부위 (59c1) 및 부위 (59c2) 에 상당) 를 절곡 중첩하여 형성되기 때문에, 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 높이나 폭은, 세로 리브부 (29) 의 리브 높이 h (도 4 참조) 에 따라서 결정하면 된다. 무엇보다, 도 8 에 나타내는 제 2 굽힘 공정에 있어서, 세로 리브 상당부 (57) 로부터 연장되는 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 와 세로 리브 플랜지 상당부 (59d) 를 연신하고 변형시켜 세로 리브 플랜지부 (31c) 를 형성해도 된다. 따라서, 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 높이나 폭은, 반드시 세로 리브부 (29) 의 리브 높이로 결정되는 것이 아니고, 적절히 설정해도 된다.

또, 천판부 (23) 와 세로벽부 (25) 가 이루는 각도가 상이한 차체 골격 부품 (21) 을 제조할 때에는, 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 형상을 변경하지 않아도, 천판부 (23) 와 세로벽부 (25) 가 이루는 각도의 차가 20°이내이면, 세로 리브 플랜지부 (31c) 의 형성 과정에서의 금속판의 연신 (elongation) 이나 축소 (shrink) 로 커버할 수 있다.

또한, 상기한 설명에서는, 세로 리브 플랜지부 (31c) 는 금속판을 삼중으로 절곡 중첩하여 형성하는 것이지만, 금속판을 삼중으로 절곡 중첩한 세로 리브 플랜지부를 다른 차체 골격 부품에 접합할 때에는, 서로 중첩된 모든 금속판에 스폿 용접에 있어서의 너깃이 발생되기 어려운 등의 문제가 발생될 가능성 있다. 이와 같은 문제를 회피하고자 할 경우에는, 제 1 굽힘 공정에 있어서 중간품 (71) 을 형성하기 전에, 금속판 (45) 또는 예비 굽힘 가공품 (51) 에 있어서의 세로 리브 플랜지 상당부 (59c) 중 부위 (59c2) 를 미리 절결하거나 구멍을 형성하거나 하여 잘라 냄으로써, 차체 골격 부품 (21) 의 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서 금속판이 이중으로 중첩된 것으로 할 수 있다.

이와 같이, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서의 금속판의 일부를 잘라 내어도, 나머지의 금속판의 일부 (도 4 중의 부위 (11c1) 및 부위 (11c3) 에 상당) 가, 다른 차체 골격 부품 (120) 을 접합하는 점에서, 세로 리브 플랜지부 (31c) 에 있어서의 잘라 낸 금속판의 일부 주변의 변형이 억제되는 점과, 나머지의 금속판의 일부가 절곡 중첩되어 있는 점에서 강성은 향상된다.

또한, 금속판이 삼중으로 절곡 중첩되는 것을 방지하기 위해서 금속판 (45) 또는 예비 굽힘 가공품 (51) 을 잘라 내는 수단으로는, 금형의 펀치로 타발 (打拔) 하는 것이나, 레이저로 용단 (fusing) 하는 것 등 어떠한 수단이어도 된다.

또, 본 실시형태 3 에 관련된 차체 골격 부품의 제조 방법에 제공하는 금속판의 판 두께에 제한은 없지만, 바람직하게는 0.4 ㎜ ∼ 6.0 ㎜ 의 범위이고, 보다 바람직하게는 0.6 ㎜ ∼ 4.0 ㎜ 의 범위이다. 판 두께가 0.4 ㎜ 보다 얇으면, 제조된 차체 골격 부품 (21) 자체의 강성이 낮기 때문에, 다른 차체 골격 부품 (120) 이 접합되어 이루어지는 조인트부 (105) (도 4 참조) 의 강성을 향상시키는 이점이 적다. 또, 판 두께가 6.0 ㎜ 보다 두꺼우면, 제 1 굽힘 공정이나 제 2 굽힘 공정에 있어서의 세로 리브 플랜지부 (31c) 가 절곡 가공에 필요한 하중이 높아지기 때문에, 일반적인 프레스기의 능력으로는 가공이 어려워진다.

[실시예 1]

본 발명의 작용 효과를 확인하기 위한 구체적인 실험을 행하였기에, 그 결과에 대해서 아래에 설명한다. 실시예 1 에서는, 도 11 에 나타내는 시험체 (130) 를 시험 대상으로 한 비틀기 시험에 의해서 강성을 평가하였다.

＜공시재 및 부품 형상＞

시험체 (130) 는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 차체 (automotive body) 의 크로스 멤버를 모의한 차체 골격 부품 (131) 과 플로어 패널 (floor panel) 을 모의한 부품 (151) 을 스폿 용접에 의해서 접합하여 제작한 것이다. 차체 골격 부품 (131) 은, 판 두께 1.6 ㎜, 인장 강도 1180 ㎫ 급의 GA 도금 강판 (galvannealed steel sheet) 을 공시재로 하고, 부품 (151) 은, 판 두께 0.6 ㎜, 인장 강도 270 ㎫ 급의 연강판 (mild steel sheet) 을 공시재로 하였다. 표 1 에, 차체 골격 부품 (131) 의 공시재로 한 GA 도금 강판의 재질을 나타낸다.

차체 골격 부품 (131) 은, 천판부 (133) 와 1 쌍의 세로벽부 (135) 를 포함하는 홈 형상부 (137) 를 구비하여 이루어지고, 천판부 (133) 와 세로벽부 (135) 를 접속하는 세로 리브부 (139) 와, 홈 형상부 (137) 의 길이 방향의 단부에는 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부 (141) 를 갖는 것이다. 또한, 차체 골격 부품 (131) 은, 세로벽부 (135) 의 하단에 부품 (151) 과 용접 접합되는 플랜지부 (143) 를 갖는다. 또한, 세로 리브부 (139) 의 리브 높이 h 는 20 ㎜ 로 하였다.

＜비틀기 시험＞

도 11 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (130) 의 축 방향의 단부에 비틀기 토크를 가하는 비틀기 시험을 행하여, 차체 골격 부품 (131) 의 플랜지부 (141) 의 비틀림 각도에 기초하여 차체 골격 부품 (131) 의 강성을 평가하였다. 비틀기 시험에 있어서는, 사이드 시일을 모의한 강체 벽 (161) 에 차체 골격 부품 (131) 의 양단측의 플랜지부 (141) 를 접합하고, 타단측을 고정시키고 일단측의 플랜지부 (141) 에 400 kN/㎜ 의 비틀기 토크를 가했을 때의 비틀림 각도를 측정하였다.

본 실시예 1 에서는, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품 (131) 을 사용한 시험체 (130) 를 발명예로 하였다. 또, 비교 대상으로서, 전술한 종래의 조인트 구조 (81) (도 15) 와 동일하게, 세로 리브부가 없고, 천판부로부터 연속하는 천판 플랜지부와 세로벽부로부터 연속하는 세로벽 플랜지부를 갖고, 천판 플랜지부와 세로벽 플랜지부를 잇는 귀부가 없는 차체 골격 부품 (도시하지 않음) 을 사용한 시험체를 종래예로 하였다. 또한, 천판부와 세로벽부 사이에 세로 리브부를 갖기는 하지만, 천판 플랜지부와 세로벽 플랜지부를 잇는 귀부가 없는 차체 골격 부품 (도시하지 않음) 을 사용한 시험체를 비교예로 하였다.

그리고, 종래예와 비교예에 관련된 시험체에 대해서도, 발명예와 동일한 조건에서 비틀기 시험을 행하여, 비틀림 각도를 각각 측정하였다. 또한, 발명예에 관련된 차체 골격 부품 (131) 과 동일하게, 비교예에 관련된 차체 골격 부품의 세로 리브부의 리브 높이는 20 ㎜ 로 하였다.

도 12 에, 종래예에 있어서의 비틀림 각도를 기준으로 했을 때의 비교예와 발명예에 있어서의 비틀림 각도의 변화율의 결과를 나타낸다. 여기에서, 비틀림 각도의 변화율은, 하기 식에 의해서 구하였다.

비틀림 각도의 변화율 (％) = ((발명예 또는 비교예에 있어서의 비틀림 각도) - (종래예에 있어서의 비틀림 각도))/(종래예에 있어서의 비틀림 각도) × 100

도 12 로부터, 세로 리브부만이 형성된 비교예에 있어서는 비틀림 각도의 변화율은 약 -1 ％ 이고, 세로 리브부도 귀부도 없는 종래예에 비해서 비틀림 각도는 미미하게 감소되는 결과였다. 이것은, 비교예에 관련된 차체 골격 부품에 있어서는 세로 리브부가 형성되어 있음으로써 단면 2 차 극 모멘트 (polar moment of inertia of area) 가 증가되어 강성이 향상되었기 때문이다.

또한, 세로 리브부 (29) 에 부가하여, 천판 플랜지부 (31a) 와 세로벽 플랜지부 (31b) 를 잇는 세로 리브 플랜지부 (31c) 를 갖는 발명예에 있어서는, 비틀림 각도의 변화율은 약 -9 ％ 정도로서, 종래예 및 비교예에 비해서 비틀림 각도는 현저하게 감소되었다. 이로부터, 발명예에 관련된 차체 골격 부품 (131) 에 있어서는, 강성이 현저하게 향상되는 것이 실증되었다.

[실시예 2]

다음으로, 도 13 에 나타내는 시험체 (130) 를 시험 대상으로 하여, 길이 방향으로 하중을 입력하여 압축하는 축 압괴 시험을 행하여, 측면 충돌시의 강도를 평가하였다.

＜공시재 및 부품 형상＞

도 13 에 나타내는 시험체 (130) 는, 전술한 실시예 1 과 동일하게, 차체의 크로스 멤버를 모의한 차체 골격 부품 (131) 과 플로어 패널을 모의한 부품 (151) 을 스폿 용접에 의해서 접합하여 제작한 것이다. 그리고, 차체 골격 부품 (131) 과 부품 (151) 의 공시재도, 전술한 실시예 1 과 동일하게 하였다.

＜축 압괴 시험＞

도 13 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (130) 의 축 방향의 단부로 하중을 입력하는 축 압괴 시험을 행하여, 축 압괴 과정에 있어서의 충돌 흡수 에너지를 산출하고, 차체 골격 부품 (131) 의 강도를 평가하였다. 축 압괴 시험에 있어서는, 차체 골격 부품 (131) 의 양단측의 플랜지부 (141) 를 사이드 시일을 모의한 강체 벽 (161) 에 접합한 상태에서, 타단측을 고정시키고 일단측으로 하중을 입력하였다. 그리고, 하중을 입력하여 시험체 (130) 를 눌러 찌부러트리는 길이를 50 ㎜ 로 하고, 눌러 찌부러트리는 길이와 눌러 찌부러트리는 과정에 있어서의 하중의 값으로부터, 시험체 (130) 의 충돌 흡수 에너지를 산출하였다.

실시예 2 에 있어서는, 본 발명에 관련된 차체 골격 부품 (131) 으로서, 세로 리브부 (139) 의 리브 높이 h 를 1 ㎜ ∼ 20 ㎜ 의 범위에서 변경하여, 충돌 흡수 에너지에 대한 리브 높이의 영향을 조사하였다.

또, 실시예 2 에서는, 비교 대상으로서, 종래의 조인트 구조 (81) (도 15 참조) 와 동일하게, 세로 리브부와 천판 플랜지부와 세로벽 플랜지부를 잇는 귀부가 없는 (리브 높이 h 를 0 ㎜ 로 한) 차체 골격 부품 (도시하지 않음) 을 사용한 시험체를 종래예로 하여 축 압괴 시험을 행하고, 충돌 흡수 에너지를 산출하였다.

도 14 에, 종래예에 있어서의 충돌 흡수 에너지를 기준으로 했을 때의 발명예에 있어서의 충돌 흡수 에너지의 변화율의 결과를 나타낸다. 여기에서, 충돌 흡수 에너지의 변화율은, 하기 식에 의해서 구하였다.

충돌 흡수 에너지의 변화율 (％) = ((발명예에 있어서의 충돌 흡수 에너지) - (종래예에 있어서의 충돌 흡수 에너지))/(종래예에 있어서의 충돌 흡수 에너지) × 100

도 14 에 있어서, 리브 높이 0 ㎜ 는 종래예에서의 결과에 대응한다. 도 14 에 나타내는 결과로부터, 발명예에 관련된 차체 골격 부품 (131) 에 있어서는, 종래예에 비해서 축 압괴 강도가 향상된 것을 알 수 있다. 그리고, 차체 골격 부품 (131) 의 단면의 외측에 세로 리브부 (139) 가 연신되어 높아질수록 차체 골격 부품 (131) 의 축 압괴 강도가 높아지고, 적어도 리브 높이 1 ㎜ 이상이면 충돌 흡수 에너지가 향상되는 효과가 얻어졌다.

그리고, 실시예 2 에서는, 세로 리브부 (139) 의 리브 높이 20 ㎜ 까지로 하여 축 압괴 시험을 행했지만, 본 발명은, 세로 리브부 (139) 의 리브 높이의 상한을 20 ㎜ 로 제한하는 것은 아니다. 또, 리브 높이가 20 ㎜ 이상이면, 플랜지부 (141) 의 면적이 보다 넓어지기 때문에, 용접이 더욱 용이해져 바람직하다.

이상으로부터, 발명예에 관련된 차체 골격 부품에 있어서는, 축 압괴 강도가 향상되는 것이 실증되었다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 굽힘 가공에 의해서만 차체 골격 부품의 길이 방향의 단부에 있어서의 단변을 따라서 연속된 형상의 플랜지부를 갖는 차체 골격 부품의 조인트 구조, 차체 골격 부품, 및 차체 골격 부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.

1 : 조인트 구조
3 : 천판부
5 : 세로벽부
7 : 홈 형상부
9 : 세로 리브부
11 : 플랜지부
11a : 천판 플랜지부
11b : 세로벽 플랜지부
11c : 세로 리브 플랜지부
11c1 : 부위
11c2 : 부위
11c3 : 부위
21 : 차체 골격 부품
23 : 천판부
23a : 단변
23b : 측단
25 : 세로벽부
25a : 단변
25b : 상단
27 : 홈 형상부
29 : 세로 리브부
31 : 플랜지부
31a : 천판 플랜지부
31b : 세로벽 플랜지부
31c : 세로 리브 플랜지부
41 : 상측 금형
43 : 하측 금형
45 : 금속판
51 : 예비 굽힘 가공품
53 : 천판 상당부
55 : 세로벽 상당부
57 : 세로 리브 상당부
57a : 천판측 세로 리브 상당부
57b : 세로벽측 세로 리브 상당부
59 : 플랜지 상당부
59a : 천판 플랜지 상당부
59b : 세로벽 플랜지 상당부
59c : 세로 리브 플랜지 상당부
59c1 : 부위
59c2 : 부위
59d : 세로 리브 플랜지 상당부
61 : 펀치
63 : 패드
65 : 제 1 캠
67 : 제 2 캠
71 : 중간품
81 : 조인트 구조 (종래 기술)
83 : 천판부
85 : 세로벽부
87 : 홈 형상부
89 : 플랜지부
89a : 천판 플랜지부
89b : 세로벽 플랜지부
89c : 귀부
91 : 금속판
93 : 천판 상당부
95 : 세로벽 상당부
97a : 천판 플랜지 상당부
97b : 세로벽 플랜지 상당부
99 : 절입
100 : 조인트부
105 : 조인트부
110 : 차체 골격 부품
120 : 차체 골격 부품
130 : 시험체
131 : 차체 골격 부품
133 : 천판부
135 : 세로벽부
137 : 홈 형상부
139 : 세로 리브부
141 : 플랜지부
151 : 부품
161 : 강체 벽

Claims (7)

1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부와 1 쌍의 세로벽부를 포함하는 홈 형상부를 구비하며, 하나의 차체 골격 부품의 길이 방향의 단부에 형성되어 그 하나의 차체 골격 부품을 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 차체 골격 부품의 조인트 구조로서,
상기 천판부의 양 측단으로부터 상방으로 세워지도록 형성된 1 쌍의 세로 리브부와,
상기 홈 형상부에 있어서의 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측의 3 개의 단변으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부를 갖고,
상기 세로 리브부는, 상기 천판부의 측단으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부의 상단으로부터 상방으로 연장되는 상기 금속판의 일부가 중첩되어 이루어지며,
상기 플랜지부는, 상기 세로벽부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 천판부로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로 리브부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부에 의해서 구성되어 있는, 차체 골격 부품의 조인트 구조.

제 1 항에 있어서,
상기 플랜지부는, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부가 잘라 내어져 있는, 차체 골격 부품의 조인트 구조.

1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 이루어지고, 천판부와 1 쌍의 세로벽부를 포함하는 홈 형상부를 구비하고, 그 홈 형상부의 길이 방향의 단부를 다른 차체 골격 부품에 대해서 교차하는 방향으로 접합하는 차체 골격 부품으로서,
상기 천판부의 양 측단으로부터 상방으로 세워지도록 길이 방향의 전체 길이에 걸쳐서 형성된 1 쌍의 세로 리브부와,
상기 홈 형상부에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측의 3 개의 단변으로부터 외방으로 연장되고, 또한 그 3 개의 단변을 따라서 연속하도록 형성된 외향의 플랜지부를 갖고,
상기 세로 리브부는, 상기 천판부의 측단으로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부의 상단으로부터 상방으로 연장되는 금속판의 일부가 중첩되어 이루어지고,
상기 플랜지부는, 상기 천판부로부터 상방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로벽부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부와, 상기 세로 리브부로부터 외측방으로 절곡되어 연장되는 상기 금속판의 일부에 의해서 구성되어 있는, 차체 골격 부품.

제 3 항에 있어서,
상기 플랜지부는, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부가 잘라 내어져 있는, 차체 골격 부품.

제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 차체 골격 부품을, 1 장의 금속판을 굽힘 가공하여 제조하는 차체 골격 부품의 제조 방법으로서,
상기 금속판을 협지하는 펀치 및 패드와, 그 펀치 및 패드의 양측에 배치되어 그 펀치 및 패드측으로 이동 가능한 1 쌍의 제 1 캠을 사용하여, 상기 차체 골격 부품의 천판부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 상기 펀치 및 패드로 협지한 상태에서, 상기 제 1 캠을 상기 펀치 및 패드측으로 이동시켜 상기 차체 골격 부품의 세로 리브부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 절곡 중첩하여, 상기 금속판을 상기 천판부, 상기 세로벽부 및 상기 세로 리브부가 형성된 중간품으로 굽힘 가공하는 제 1 굽힘 공정과,
상기 펀치 및 패드에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측에 배치되어 그 펀치 및 패드측으로 이동 가능한 제 2 캠을 추가로 사용하여, 상기 중간품의 상기 천판부를 상기 펀치 및 패드로 협지함과 함께 상기 중간품의 상기 세로벽부 및 상기 세로 리브부를 상기 펀치 및 패드와 제 1 캠으로 협지한 상태에서, 상기 제 2 캠을 상기 펀치 및 패드측으로 이동시켜 상기 차체 골격 부품의 플랜지부에 상당하는 상기 금속판의 일부를 절곡하여, 상기 차체 골격 부품으로 굽힘 가공하는 제 2 굽힘 공정을 포함하고,
그 제 2 굽힘 공정은, 상기 홈 형상부에 있어서의 상기 다른 차체 골격 부품에 접합하는 단부측에 있어서, 상기 천판부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 상방으로 절곡하여 천판 플랜지부를 형성하고, 상기 세로벽부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 외측방으로 절곡하여 세로벽 플랜지부를 형성하고, 상기 세로 리브부로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 절곡 중첩하여 세로 리브 플랜지부를 형성하는, 차체 골격 부품의 제조 방법.

제 5 항에 있어서,
상기 제 1 굽힘 공정에 앞서, 상기 차체 골격 부품의 천판부, 세로벽부, 세로 리브부 및 플랜지부에 상당하는 상기 금속판의 일부의 각 경계에 산 접기 또는 골 접기의 절곡선을 부여하는 예비 굽힘 공정을 포함하는, 차체 골격 부품의 제조 방법.

제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 굽힘 공정에 앞서, 상기 세로 리브부 중 상기 천판부측으로부터 연장되는 상기 금속판의 일부를 잘라 내는 공정을 포함하는, 차체 골격 부품의 제조 방법.

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