KR20210145270A

KR20210145270A - 자동차용 사이드 실 부품

Info

Publication number: KR20210145270A
Application number: KR1020217036100A
Authority: KR
Inventors: 엘리 지보; 케뱅 바르댕; 알렉상드르 소띠; 니꼴라 슈나이더
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-12-01
Also published as: CN113825693A; CA3139260A1; MA55880B1; CA3139260C; CN113825693B; WO2020225590A1; MA55880A; PL3966086T3; MX2021013569A; WO2020225766A1; ZA202108530B; US20220281304A1; FI3966086T3; KR102575806B1; EP3966086B1; EP3966086A1; JP7210776B2; JP2022531463A

Abstract

사이드 실 부품 (6) 은 적어도:
- 사이에서 외부 체적 (47) 을 규정하는 외부 실 부재 (10) 와 내부 실 부재 (12),
- 내부 실 부재 (12) 와 함께 내부 체적 (74) 을 규정하는 외부 프로파일 부품 (68),
- 외부 체적 (47) 내에서 연장되는 제 1 프로파일 부품 (48) 으로서, 적어도 하나의 외부 접촉 부분 (50), 적어도 하나의 내부 접촉 부분 (52), 및 외부 접촉 부분 (50) 과 내부 접촉 부분 (52) 을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽 (54) 을 포함하는, 상기 제 1 프로파일 부품 (48),
- 내부 체적 (74) 내에서 연장되는 제 2 프로파일 부품 (88) 으로서, 적어도 하나의 외부 접촉 부분 (90), 적어도 하나의 내부 접촉 부분 (92), 및 외부 접촉 부분 (90) 과 내부 접촉 부분 (92) 을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽 (94) 을 포함하는, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 을 포함한다.

Description

자동차용 사이드 실 부품

본 발명은 자동차용 사이드 실 (sill) 부품에 관한 것이다.

본 발명은 또한 이러한 사이드 실 부품을 포함하는 차량 언더바디 구조물 및 이러한 사이드 실 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

차량에서, 차량 언더바디 구조물은 차량 도어 아래의 차량 바닥의 양측에서 차량의 종방향을 따라 연장되는 차량의 외부 부품인 하부 사이드 실이라고도 하는 2 개의 사이드 실 부품을 포함한다. 사이드 실 부품은 차량 언더바디 구조물의 강화 요소로서 작용하는 하나 이상의 횡방향 빔의 양측에 배열된다.

차량에 대한 측면 충돌의 경우에, 횡방향 빔은 차량 격실의 변형을 방지하여 바닥 패널의 무결성을 유지함으로써, 차량 승객 격실에 대한 임의의 종류의 침입을 제한하여 차량 탑승자를 보호하도록 배열된다.

이러한 측면 충돌은, 예를 들어 EuroNCAP (European New Car Assessment Program) Pole Side Impact 와 같은 다양한 표준화된 충돌 시험들에서 설명되며, 여기서는 차량이 32 km/h 의 충돌시에 상대 초기 속도를 갖는 고정된 폴에 의해 그 측면이 충돌을 받는다. 다른 표준화된 측면 충돌 시험은 EuroNCAP AE-MDB (Advanced European Mobile Deformable Barrier) Side Impact 이며, 여기서 차량은 50 km/h 의 속도로 주행하고 차량 길이의 일부에 걸쳐 1300 kg 의 표준화된 장벽에 의해 그 측면이 충돌을 받는다.

이러한 측면 충돌의 경우에, 사이드 실 부품은 충돌 에너지의 일부를 흡수하기 위해 횡방향 빔에 대해 파쇄되도록 배열될 수 있는 반면, 횡방향 빔은 변형되지 않게 유지되어 차량 격실로의 침입을 방지할 수 있다.

그렇게 하기 위해, 사이드 실 부품은 예를 들어 측면 충돌 중에 파쇄될 수 있는 중공의 관형 부품에 의해 형성된다. 에너지 흡수를 개선하기 위해, 하나 이상의 프로파일 부품이 사이드 실 부품의 내부 체적 내부에 배치될 수 있으며, 프로파일 부품은 에너지를 분산시키기 위해 측면 충돌 중에 파쇄되도록 배열된다.

그러나, 일부 차량, 특히 차량 바닥 아래로 연장되는 배터리 팩을 가진 전기 자동차의 경우에, 측면 충돌 중에 배터리 팩이 손상되는 것을 방지하기 위해 에너지 흡수를 크게 개선해야 한다. 배터리 팩과 그 보호 프레임의 존재로 인해, 차량의 중량 증가로 인해 이러한 필요성이 더욱 증가하였다. 실제로, 증가된 중량은 차량의 운동 에너지를 증가시키고, 이는 또한 충돌의 경우에 에너지 흡수 요구를 증가시킨다.

본 발명의 목적 중 하나는, 측면 충돌 시 에너지 흡수 측면에서 최적화된 사이드 실 부품을 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 실질적으로 종방향을 따라서 연장되는 자동차용 사이드 실 부품에 관한 것으로서, 적어도:

- 실질적으로 강성인 재료로 형성되며 사이에 외부 체적을 규정하는 외부 실 부재 및 내부 실 부재로서, 상기 외부 실 부재는 적어도 하나의 내부 접촉 표면을 포함하고, 상기 내부 실 부재는 적어도 하나의 외부 접촉 표면을 포함하며, 내부 실 부재의 외부 접촉 표면의 적어도 일부는 종방향에 실질적으로 수직인 횡방향을 따라 외부 실 부재의 내부 접촉 표면의 적어도 일부로부터 이격되는, 상기 외부 실 부재 및 상기 내부 실 부재,

- 상기 내부 실 부재와 함께 내부 체적을 규정하는 외부 프로파일 부품으로서, 상기 외부 프로파일 부품은 상기 횡방향을 따라 상기 내부 실 부재의 내부 접촉 표면으로부터 적어도 부분적으로 이격된 외부 접촉 표면을 포함하는, 상기 외부 프로파일 부품,

- 상기 외부 체적 내에서 연장되는 제 1 프로파일 부품으로서, 상기 제 1 프로파일 부품은, 상기 외부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대하여 적용되는 적어도 하나의 외부 접촉 부분, 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 접촉 부분, 및 상기 횡방향을 따라 상기 외부 접촉 부분과 상기 내부 접촉 부분을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽을 포함하고, 상기 제 1 프로파일 부품은 상기 횡방향으로 제 1 파쇄가능성을 나타내는, 상기 제 1 프로파일 부품,

- 상기 내부 체적 내에서 연장되는 제 2 프로파일 부품으로서, 상기 제 2 프로파일 부품은, 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대하여 적용되는 적어도 하나의 외부 접촉 부분, 상기 외부 프로파일 부품의 상기 외부 접촉 표면에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 접촉 부분, 및 상기 횡방향을 따라 상기 외부 접촉 부분과 상기 내부 접촉 부분을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽을 포함하고, 상기 제 2 프로파일 부품은 상기 횡방향으로 상기 제 1 파쇄가능성보다 낮은 제 2 파쇄가능성을 나타내는, 상기 제 2 프로파일 부품을 포함하고,

상기 외부 프로파일 부품은 상기 횡방향으로 상기 제 2 파쇄가능성보다 낮은 제 3 파쇄가능성을 나타낸다.

본 발명에 따른 사이드 실 부품은, 더 높은 파쇄가능성을 갖고 2 개의 실질적으로 강성인 부재들 사이에서 연장되는 제 1 프로파일 부품 및 더 낮은 파쇄가능성을 갖고 실질적으로 강성인 부재와 더 낮은 파쇄가능성을 갖는 외부 프로파일 부품 사이에 배치되는 제 2 프로파일 부품을 포함한다. 이러한 배열에 의하면, 측면 충돌 동안 사이드 실 부품의 거동을 정밀하게 제어하도록 한다. 보다 상세하게는, 상기 배열에 덕분에, 외부 실 부재에 대해 측면 충돌이 발생하면, 외부 실 부재는 제 1 프로파일 부품이 내부 실 부재에 대해 파쇄되도록 하고, 충돌이 내부로 전파됨에 따라, 내부 실 부재는 그 후에 제 2 프로파일 부품이 외부 프로파일 부품에 대해 파쇄되도록 하며, 이는 그 후 차량 언더바디 구조물의 나머지에 대해 파쇄된다. 이러한 일련의 변형은 프로파일 부품들이 모두 적절하게 변형되고, 이에 따라서 측면 충돌 동안 더 많은 양의 에너지를 흡수하였음을 보장함으로써 에너지 흡수를 최적화한다.

사이드 실 부품의 다른 선택적인 특징들에 따르면, 단독으로 또는 임의의 가능한 기술적 조합이 고려된다:

- 제 1 프로파일 부품은:

- 상기 외부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 부분,

- 상기 상부 외부 접촉 부분을 상기 내부 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽,

- 상기 외부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 부분, 및

- 상기 하부 외부 접촉 부분을 상기 내부 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽을 포함하고;

- 상기 제 1 프로파일 부품의 상부 외부 접촉 부분과 하부 외부 접촉 부분은 상기 외부 실 부재의 내부 접촉 표면에 부착되며;

- 제 2 프로파일 부품은:

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 부분,

- 상기 외부 프로파일 부품의 상기 외부 접촉 표면에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 상부 내부 접촉 부분,

- 상기 상부 외부 접촉 부분을 상기 상부 내부 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽,

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 외부 중앙 접촉 부분,

- 상기 상부 내부 접촉 부분을 상기 외부 중앙 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 제 1 중간 결합 벽,

- 상기 외부 프로파일 부품의 상기 외부 접촉 표면에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 하부 접촉 부분,

- 상기 외부 중앙 접촉 부분을 상기 내부 하부 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 제 2 중간 결합 벽,

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 부분, 및

- 상기 내부 하부 접촉 부분을 상기 외부 하부 접촉 부분에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽을 포함하고;

- 상기 제 2 프로파일 부품의 상부 외부 접촉 부분과 하부 외부 접촉 부분은 상기 내부 실 부재의 내부 접촉 표면에 부착되며;

- 상기 제 2 프로파일 부품의 외부 중앙 접촉 부분은 상기 내부 실 부재의 내부 접촉 표면에 부착되고;

- 상기 외부 실 부재는:

- 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 내부 접촉 표면,

- 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면으로부터 이격되는 적어도 하나의 중앙 내부 접촉 표면,

- 상기 상부 내부 접촉 표면을 상기 외부 실 부재의 상기 중앙 내부 접촉 표면에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽,

- 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 내부 접촉 표면, 및

- 상기 하부 내부 접촉 표면을 상기 외부 실 부재의 상기 중앙 내부 접촉 표면에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽을 포함하고,

상기 외부 체적은 상기 외부 실 부재의 상기 중앙 내부 접촉 표면에 의해, 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면에 의해, 그리고 상기 외부 실 부재의 상기 상부 결합 벽 및 상기 하부 결합 벽에 의해 한정되며;

- 상기 외부 실 부재의 상부 내부 접촉 표면 및 하부 내부 접촉 표면은 상기 내부 실 부재의 외부 접촉 표면에 부착되고;

- 상기 외부 프로파일 부품은:

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 표면,

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면으로부터 이격되는 적어도 하나의 중앙 외부 접촉 표면,

- 상기 상부 외부 접촉 표면을 상기 외부 프로파일 부품의 상기 중앙 외부 접촉 표면에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽,

- 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 표면, 및

- 상기 하부 외부 접촉 표면을 상기 외부 프로파일 부품의 상기 중앙 외부 접촉 표면에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽을 포함하고,

상기 내부 체적은 상기 외부 프로파일 부품의 상기 중앙 외부 접촉 표면에 의해, 상기 내부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면에 의해, 그리고 상기 외부 프로파일 부품의 상기 상부 결합 벽 및 상기 하부 결합 벽에 의해 한정되며;

- 상기 외부 프로파일 부품의 상부 외부 접촉 표면과 하부 외부 접촉 표면은 상기 내부 실 부재의 내부 접촉 표면에 부착되고;

- 상기 내부 실 부재는 적어도 하나의 중앙 부분 및 상기 중앙 부분의 양측에서 연장되는 하나의 상부 부분 및 하나의 하부 부분을 포함하고, 상기 중앙 부분에서의 상기 내부 실 부재의 외부 접촉 표면과 상기 외부 실 부재의 내부 접촉 표면 사이의 거리는 상기 상부 부분 및 상기 하부 하부에서의 상기 내부 실 부재의 상기 외부 접촉 표면과 상기 외부 실 부재의 상기 내부 접촉 표면 사이의 거리보다 크며;

- 외부 실 부재 및 내부 실 부재는 1200 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는 프레스 경화된 강 부품으로 제조되고;

- 프레스 경화된 강의 조성은 중량% 로:

- 0.15% ≤ C ≤ 0.5%, 0.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.1% ≤ Si ≤ 1%, 0.005% ≤ Cr ≤ 1%, Ti ≤ 0.2%, Al ≤ 0.1%, S ≤ 0.05%, P ≤ 0.1%, B ≤ 0.010%, 잔부는 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물 또는

- 0.20% ≤ C ≤ 0.25%, 1.1% ≤ Mn ≤ 1.4%, 0.15% ≤ Si ≤ 0.35%, ≤ Cr ≤ 0.30%, 0.020% ≤ Ti ≤ 0.060%, 0.020% ≤ Al ≤ 0.060%, S ≤ 0.005%, P ≤ 0.025%, 0.002% ≤ B ≤ 0.004%, 잔부인 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물; 또는

- 0.24% ≤ C ≤ 0.38%, 0.40% ≤ Mn ≤ 3%, 0.10% ≤ Si ≤ 0.70%, 0.015% ≤ Al ≤ 0.070%, Cr ≤ 2%, 0.25% ≤ Ni ≤ 2%, 0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%, Nb ≤ 0.060%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%, 0.003% ≤ N ≤ 0.010%, S ≤ 0.005%, P ≤ 0.025%, 잔부인 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물을 포함하고;

- 외부 실 부재의 두께는 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 이며;

- 내부 실 부재의 두께는 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 이고;

- 상기 외부 프로파일 부품, 상기 제 1 프로파일 부품 및 상기 제 2 프로파일 부품은 1200 MPa 내지 1700 MPa 의 항복 강도 및 1500 MPa 내지 1900 MPa 의 인장 강도를 가진 완전한 마르텐사이트 강으로 제조되며;

- 완전한 마르텐사이트 강의 조성은 중량% 로:

- 0.15% ≤ C ≤ 0.5% 을 포함하고;

- 상기 외부 프로파일 부품의 항복 강도와 두께의 곱은 상기 제 2 프로파일 부품의 항복 강도와 두께의 곱 보다 크고, 상기 제 2 프로파일 부품의 항복 강도와 두께의 곱은 상기 제 1 프로파일 부품의 항복 강도와 두께의 곱보다 크며;

- 상기 외부 프로파일 부품의 두께는 상기 제 2 프로파일 부품의 두께보다 크고, 상기 제 2 프로파일 부품의 두께는 상기 제 1 프로파일 부품의 두께보다 크고;

- 제 1 프로파일 부품의 두께는 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 이며;

- 제 2 프로파일 부품의 두께는 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 이고;

- 외부 프로파일 부품의 두께는 실질적으로 1.6 mm 내지 2 mm 이며;

- 제 1 프로파일 부품 및/또는 제 2 프로파일 부품의 결합 벽들 중 적어도 하나는 적어도 2 개의 상이한 평면들에서 연장된다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 전술한 바와 같은 2 개의 사이드 실 부품들 사이에서 횡방향으로 연장되는, 실질적으로 강성인 재료로 제조된 적어도 하나의 횡방향 빔을 포함하는 자동차용 차량 언더바디 구조물에 관한 것이고, 상기 사이드 실 부품들 중 하나의 외부 프로파일 부품의 내부 접촉 표면의 일부는 상기 횡방향 빔의 횡방향 단부들 중 하나에 대해 적용되고, 다른 사이드 실 부품의 외부 프로파일 부품의 내부 접촉 표면의 일부는 상기 횡방향 빔의 다른 횡방향 단부에 대해 적용된다.

차량 언더바디 구조물의 다른 선택적인 특징들에 따르면, 단독으로 또는 임의의 가능한 기술적 조합이 고려된다:

- 상기 차량 언더바디 구조물은 상기 2 개의 사이드 실 부품들 사이에서 상기 횡방향 빔 아래로 연장되는 적어도 하나의 배터리 팩 보호 프레임을 더 포함하고, 상기 보호 프레임은 적어도 2 개의 종방향 강화 프로파일들을 포함하고, 상기 강화 프로파일들 중 하나는 상기 사이드 실 부품들 중 하나의 외부 프로파일 부품의 내부 접촉 표면의 일부에 대향하여 연장되고, 다른 강화 프로파일은 상기 다른 사이드 실 부품의 외부 프로파일 부품의 내부 접촉 표면의 일부에 대향하여 연장되고;

- 상기 강화 프로파일 각각은 상기 강화 프로파일과 대응하는 사이드 실 부품의 상기 외부 프로파일 부품 사이에서 연장되는 연결 부품을 통해 대응하는 사이드 실 부품의 상기 외부 프로파일 부품에 부착되며;

- 상기 강화 프로파일 각각은 종방향으로 연장되는 상부 부분 및 하부 부분을 포함하는 적어도 하나의 롤 성형된 강 시트로 제조되고, 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분은 전방 벽, 후방 벽, 상부 벽 및 하부 벽에 의해 규정된 폐쇄 단면을 각각 가지고, 상기 상부 벽 및 상기 하부 벽은 상기 전방 벽을 상기 후방 벽에 결합하고, 상기 상부 부분 및 상기 하부 부분의 상기 전방 벽들과 상기 후방 벽들 사이에서 연장되는 중앙 벽은 상기 상부 부분의 하부 벽 및 상기 하부 부분의 상부 벽을 모두 형성하고;

- 배터리 팩 보호 프레임에는 전기 차량용 적어도 하나의 배터리 셀이 수용된다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 적어도 다음 단계들을 포함하는, 전술한 바와 같은 사이드 실 부품을 제조하는 방법에 관한 것으로서:

- 실질적으로 강성인 재료로 제조된 외부 실 부재 및 내부 실 부재를 제공하는 단계,

- 제 1 프로파일 부품, 제 2 프로파일 부품 및 외부 프로파일 부품을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 프로파일 부품은 상기 횡방향으로의 상기 제 2 프로파일 부품의 제 2 파쇄가능성보다 큰 횡방향으로의 제 1 파쇄가능성을 나타내고, 상기 제 2 파쇄가능성은 상기 횡방향으로의 상기 외부 프로파일 부품의 제 3 파쇄가능성보다 더 큰, 상기 제 1 프로파일 부품, 제 2 프로파일 부품 및 외부 프로파일 부품을 제공하는 단계.

- 상기 외부 실 부재 및 상기 내부 실 부재가 외부 체적을 규정하고, 상기 제 1 프로파일 부품이 상기 외부 체적 내에서 연장되도록 그리고 상기 내부 실 부재 및 상기 외부 프로파일 부품이 내부 체적을 규정하고, 상기 제 2 프로파일 부품이 상기 내부 체적 내에서 연장되도록, 상기 외부 실 부재, 상기 내부 실 부재, 상기 제 1 프로파일 부품, 상기 제 2 프로파일 부품 및 상기 외부 프로파일 부품을 조립하는 단계를 포함한다.

본 방법의 다른 선택적인 특징들에 따르면, 단독으로 또는 임의의 가능한 기술적 조합이 고려된다:

- 외부 실 부재 및 내부 실 부재는, 맞춤 용접된 강 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 각각 얻어지고;

- 제 1 프로파일 부품, 제 2 프로파일 부품 및 외부 프로파일 부품은 강 시트 또는 강 코일을 롤 성형함으로써 각각 얻어지며;

- 조립하는 단계는:

- 상기 제 1 프로파일 부품을 상기 외부 실 부재에 부착하는 단계,

- 상기 제 2 프로파일 부품을 상기 내부 실 부재에 부착하는 단계,

- 상기 외부 프로파일 부품을 상기 제 2 프로파일 부품이 부착되는 상기 내부 실 부재에 부착하는 단계,

- 상기 제 1 프로파일 부품이 부착되는 상기 외부 실 부재를 상기 제 2 프로파일 부품 및 상기 외부 프로파일 부품이 부착되는 상기 내부 실 부재에 부착하는 단계를 포함하고;

- 부착하는 단계들은 스폿 용접 단계들이다.

본 발명의 다른 양태들 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 실시예들로서 제공된 이하의 설명을 읽으면서 명백해질 것이다.

도 1 은 사이드 실 부품을 포함하는 자동차의 측면도이다.
도 2 는 본원에 따른 사이드 실 부품을 포함하는 차량 언더바디 구조물의 일부의 도 1 의 축 II-II 에 따른 횡단면도이다.
도 3 은 본원에 따른 사이드 실 부품의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5 는 측면 충돌 동안 도 2 의 차량 언더바디 구조물의 횡단면도들이다.

본 명세서에서 "종방향" 이라는 용어는 차량의 길이에 대응하는 자동차의 전후 방향에 따라 규정되고, "횡방향" 이라는 용어는 차량의 폭에 대응하는 자동차의 좌우 방향에 따라서 규정되며, "고도 (elevation)" 라는 용어는 자동차의 높이에 따라서 규정된다. "상부" 및 "하부" 라는 용어는 고도 방향에 대하여 규정된다. "내부" 라는 용어는 차량의 내부를 향해 회전된 것과 관련하여 규정되고 "외부" 라는 용어는 차량의 외부를 향해 회전되는 것과 관련하여 규정된다.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 자동차 (1), 특히 차량의 바닥 아래로 연장되는 차량 언더바디 구조물 (2) 이 설명된다.

차량 언더바디 구조물 (2) 은 종방향 (L) 을 따라 연장되는 2 개의 사이드 실 부품들 (6) 사이에서 횡방향 (T) 을 따라 연장되는 적어도 하나의 횡방향 빔 (4) 을 포함한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 사이드 실 부품 (6) 은 차량의 각 측면에서 도어(들) (8) 아래로 연장되는 외부 부품을 형성한다. 횡방향 빔 (4) 은 횡방향 (T) 을 따라 차량 격실 아래의 차량 바닥에서 연장되고, 예를 들어 차량 격실에 적어도 하나의 차량 시트를 부착하기 위한 지지부를 형성한다. 이후 더 자세히 설명하겠지만, 측면 충돌의 경우에, 충돌이 발생하는 사이드 실 부품 (6) 은 파쇄되고 에너지를 흡수하도록 배치되는 반면, 횡방향 빔 (4) 은 차량 격실내의 침입을 방지하기 위해 실질적으로 변형되지 않은 상태로 유지되도록 배치된다.

사이드 실 부품 (6) 은 종방향 및 고도 방향으로 연장되는 차량의 중심 평면에 대해 서로 실질적으로 동일하고 대칭이다. 그 결과, 도 2 및 도 3 을 참조하면, 사이드 실 부품 (6) 중 하나, 보다 구체적으로 차량의 우측으로 연장되는 사이드 실 부품에 대해서만 이하 상세히 설명한다.

사이드 실 부품 (6) 은 실질적으로 강성인 재료로 만들어지고 종방향 (L) 을 따라 각각 연장되는 외부 실 부재 (10) 와 내부 실 부재 (12) 를 포함한다. 강성 재료란 변형시킬 중요한 에너지를 필요로 하는 기계적 저항이 높은 재료를 의미한다. 이러한 강성 재료는, 예를 들어 1200 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는다. 일 실시형태에 따르면, 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 는 1200 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는 프레스 경화된 강 부품으로 각각 제조된다. 보다 구체적으로, 다양한 실시형태들에 따르면, 프레스 경화된 강의 조성은, 중량% 로 하기를 포함한다:

- 0.24% ≤ C ≤ 0.38%, 0.40% ≤ Mn ≤ 3%, 0.10% ≤ Si ≤ 0.70%, 0.015% ≤ Al ≤ 0.070%, Cr ≤ 2%, 0.25% ≤ Ni ≤ 2%, 0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%, Nb ≤ 0.060%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%, 0.003% ≤ N ≤ 0.010%, S ≤ 0.005%, P ≤ 0.025%, 잔부인 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물.

프레스 경화된 강은 예를 들어 Usibor®1500 이다. 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 는, 예를 들어 맞춤 용접된 강 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 얻어진다.

외부 실 부재 (10) 는 차량의 외부를 향하여 회전된 외부 접촉 표면 (14) 및 차량의 내부 및 내부 실 부재 (12) 를 향하여 회전된 내부 접촉 표면 (16) 을 포함한다. 외부 접촉 표면 (14) 및 내부 접촉 표면 (16) 은 외부 실 부재 (10) 의 대향면을 형성한다. 외부 접촉 표면 (14) 및 내부 접촉 표면 (16) 을 분리하는 거리로 규정되는 외부 실 부재 (10) 의 두께는, 예를 들어 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 이고, 예를 들어 실질적으로 1.4 mm 이다.

도 2 및 도 3 에 도시된 실시형태에 따르면, 외부 실 부재 (10) 는 모자 형상을 갖는 단면을 갖고 상부 내부 접촉 표면 (18) 을 규정하는 상부 부분, 중앙 내부 접촉 표면 (20) 을 규정하는 중앙 부분 및 하부 내부 접촉 표면 (22) 을 규정하는 하부 부분을 포함한다. 상부 부분 및 하부 부분은 각각 상부 결합 벽 (24) 및 하부 결합 벽 (26) 에 의해 중앙 부분에 결합된다. 중앙 부분은 상부 부분 및 하부 부분에 대하여 외부를 향해 돌출하는데, 이는 내부 실 부재 (12) 로부터 중앙 부분을 분리하는 거리가 내부 실 부재 (12) 로부터 상부 부분 및 하부 부분을 분리하는 거리보다 크다는 것을 의미한다. 후술하는 바와 같이, 외부 실 부재 (10) 의 상부 내부 접촉 표면 (18) 및 하부 내부 접촉 표면 (22) 은 내부 실 부재 (12) 에 대해 적용되고 이에 부착되는 반면, 중앙 내부 표면 (20) 은 횡방향 (T) 을 따라서 내부 실 부재 (12) 로부터 이격된다.

일 실시형태에 따르면, 내부 실 부재 (10) 의 중앙 부분에서 차량의 내부를 향해 리세스가 연장된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 외부 실 부재 (10) 는 예를 들어 적어도 외부 실 부재 (10) 와 외부 A-필러 부재 및 외부 B-필러 부재를 포함하는 외부 도어 링 부재 (27) 의 일부이며, 외부 A-필러 부재 및 외부 B-필러 부재는 고도 방향 (Z) 을 따라 연장된다. 그 자체로 공지된 바와 같이, A-필러 및 B-필러는 차량의 전방 도어 (8) 의 양측으로 연장되고, 도 1 에 도시된 바와 같이, A-필러는 외부 실 부재 (10) 에서부터 윈드쉴드까지 연장되고, B-필러는 외부 실 부재 (10) 에서부터 차량의 지붕까지 연장된다.

내부 실 부재 (12) 는 차량의 외부를 향해 그리고 외부 실 부재 (10) 를 향해 회전된 외부 접촉 표면 (28) 및 차량의 내부를 향해 회전된 내부 접촉 표면 (30) 을 포함한다. 외부 접촉 표면 (28) 및 내부 접촉 표면 (30) 은 외부 실 부재 (12) 의 대향면을 형성한다. 외부 접촉 표면 (28) 과 내부 접촉 표면 (30) 을 분리하는 거리로 규정되는 내부 실 부재 (12) 의 두께는, 예를 들어 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 이고, 예를 들어 실질적으로 1 mm 와 동일하다. 보다 일반적으로, 내부 실 부재 (12) 의 두께는 외부 실 부재 (10) 의 두께보다 작아서, 이는 내부 실 부재 (12) 를 외부 실 부재 (10) 보다 횡방향 (T) 으로 더 변형가능하게 하거나 파쇄가능하게 할 수 있다.

"횡방향 (T) 으로 더 변형가능하거나 파쇄가능" 이라는 것은, 다른 부품에 비해 부품을 변형시키거나 파쇄하는데 더 적은 에너지가 필요함을 의미한다. 파쇄가능하다는 것은 접촉 표면 중 하나에 힘이 인가될 때 부품이 자체적으로 접히는 능력을 의미한다. 부품이 힘의 영향하에서 파쇄되면, 플라스틱 병이 병의 상단과 하단 사이에 압축 하중이 가해질 때와 같은 방식으로 부품이 자체적으로 접힌다. 이를 위해, 부품의 파쇄가능성은 이 부품을 파쇄하는데 필요한 필요한 에너지의 양 또는 필요한 힘의 양으로 규정되며, 필요한 에너지의 양 또는 필요한 힘이 감소될수록 파쇄가능성이 커진다.

변형예로서, 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 가 상이한 재료로 만들어질 때, 내부 실 부재 (12) 의 항복 강도와 두께의 곱을 외부 실 부재 (10) 의 항복 강도와 두께의 곱보다 크게 함으로써, 내부 실 부재 (12) 의 횡방향 (T) 에서의 파쇄가능성은 외부 실 부재의 횡방향 (T) 에서의 파쇄가능성 보다 크다.

일 실시형태에 따르면, 내부 실 부재 (12) 는 실질적으로 편평한 부재이다. 그러나, 도 2 및 도 3 에 도시된 바람직한 실시형태에 따르면, 내부 실 부재 (12) 는 모자 형상을 갖는 단면을 갖고 상부 외부 접촉 표면 (32) 및 상부 내부 접촉 표면 (34) 을 규정하는 상부 부분, 중앙 외부 접촉 표면 (36) 및 중앙 내부 접촉 표면 (38) 을 규정하는 중앙 부분, 및 하부 외부 접촉 표면 (40) 및 하부 내부 접촉 표면 (42) 을 규정하는 하부 부분을 포함한다. 상부 부분 및 하부 부분은 각각 상부 결합 벽 (44) 및 하부 결합 벽 (46) 에 의해 중앙 부분에 결합된다. 중앙 부분은 상부 부분 및 하부 부분에 대하여 내부를 향해 돌출하는데, 이는 외부 실 부재 (10) 로부터 중앙 부분을 분리하는 거리가 외부 실 부재 (10) 로부터 상부 부분 및 하부 부분을 분리하는 거리보다 크다는 것을 의미한다.

외부 실 부재 (10) 의 상부 내부 접촉 표면 (18) 은 내부 실 부재 (12) 의 상부 외부 접촉 표면 (32) 에 대하여 적용되고 이에 부착되며, 외부 실 부재 (10) 의 하부 내부 접촉 표면 (22) 은 내부 실 부재 (12) 의 하부 외부 접촉 표면 (40) 에 대하여 적용되고 이에 부착된다. 외부 실 부재 (10) 를 내부 실 부재 (12) 에 부착하는 것은, 예를 들어 스폿 용접 단계에 의해 얻어진다.

일 실시형태에 따르면, 고도 방향을 따라 측정된 내부 실 부재 (12) 의 중앙 부분의 높이는 외부 실 부재 (10) 의 중앙 부분의 높이보다 낮다.

내부 실 부재 (12) 는, 예를 들어 적어도 내부 실 부재 (12) 와 내부 A-필러 부재 및 내부 B-필러 부재를 포함하는 내부 도어 링 부재의 일부이다. 내부 도어 링 부재 및 외부 도어 링 부재 (27) 는 함께 부착되어 A-필러 및 B-필러를 포함하는 차량의 도어 링을 형성한다.

외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 는 이들 사이에 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16), 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 및 외부 실 부재 (10) 의 결합 벽들 (24, 26) 에 의해 경계지어진 외부 체적 (47) 을 규정한다. 횡방향 (T) 으로 측정되고 외부 실 부재 (10) 의 중앙 내부 접촉 표면 (20) 을 내부 실 부재의 중앙 외부 접촉 표면 (36) 으로부터 분리하는 거리에 대응하는 외부 체적 (47) 의 가장 큰 폭은, 예를 들어 70 mm 내지 110 mm 이다.

제 1 프로파일 부품 (48) 은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 과 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 사이의 외부 체적 (47) 내부에서 종방향 (L) 을 따라 연장된다.

제 1 프로파일 부품 (48) 은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 대해 적용되는 외부 접촉 부분 (50), 및 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 에 대향하고 그 근방에서 연장되는 내부 접촉 부분 (52) 을 포함한다. 적어도 하나의 결합 벽 (54) 은 외부 접촉 부분 (50) 을 내부 접촉 부분 (52) 에 결합한다.

"대향하고 그 근방에서" 는 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 으로부터 제 1 프로파일 부품 (48) 의 내부 접촉 부분 (52) 을 분리하는 거리가 0 mm 내지 5 mm 임을 의미한다. 이 공간은 제조 공차를 고려하여 제공되고 제 1 프로파일 부품 (48) 의 내부 접촉 부분 (52) 이 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 과 접촉할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그 결과, 결합 벽 (54) 은 횡방향 (T) 으로 거의 전체 외부 체적 (47) 을 통해 연장된다.

제 1 프로파일 부품 (48) 은 제 1 프로파일 부품 (48) 의 대향면을 형성하는 내부 접촉 표면과 외부 접촉 표면을 포함하고, 외부 접촉 표면은 외부 접촉 부분 (50) 에서 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 대하여 적용되고, 내부 접촉 표면은 내부 접촉 부분 (52) 에서 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 에 대향하여 연장된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태에 따르면, 제 1 프로파일 부품 (48) 은 모자 형상의 단면을 갖고 다음을 포함한다:

- 상부 외부 접촉 부분 (56) 으로서, 여기서 제 1 프로파일 부품 (48) 의 외부 접촉 표면은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16), 보다 구체적으로 외부 실 부재 (10) 의 중앙 내부 접촉 표면 (20) 에 대해 적용되는, 상기 상부 외부 접촉 부분 (56),

- 상부 외부 접촉 부분 (56) 을 내부 접촉 부분 (52) 에 결합하는 상부 결합 벽 (58),

- 하부 외부 접촉 부분 (60) 으로서, 여기서 제 1 프로파일 부품 (48) 의 외부 접촉 표면은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16), 보다 구체적으로 외부 실 부재 (10) 의 중앙 내부 접촉 표면 (20) 에 대해 적용되는, 상기 하부 외부 접촉 부분 (60),

- 하부 외부 접촉 부분 (60) 을 내부 접촉 부분 (52) 에 결합하는 하부 결합 벽 (62).

제 1 프로파일 부품 (48) 의 내부 접촉 부분 (52) 은 내부 실 부재 (12) 의 중앙 외부 접촉 표면 (36) 에 대향하고 그 근방에서 연장된다.

일 실시형태에 따르면, 상부 접촉 부분 (56) 은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 부착되고, 하부 접촉 부분 (60) 은 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 부착된다. 예를 들어, 제 1 프로파일 부품 (48) 의 상부 접촉 부분 (56) 및 하부 접촉 부분 (60) 은 도 2 에 도시된 바와 같이 리세스의 양측에서 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 부착된다. 이러한 부착은, 예를 들어 스폿 용접에 의해 실현된다.

상부 및 하부 결합 벽들 (58, 62) 은 고도 방향을 따라서 내부 접촉 부분 (52) 의 양측에서 연장된다. 일 실시형태에 따르면, 상부 및 하부 결합 벽들 (58, 62) 은 내부 접촉 부분 (52) 에서부터 상부 및 하부 접촉 부분들 (56, 60) 까지 서로 발산하는데, 이는 이러한 상부 및 하부 결합 벽들 (58, 60) 이 횡방향 (T) 과 0 이 아닌 각도를 형성한다는 것을 의미한다.

일 실시형태에 따르면, 상부 결합 벽 (58) 및/또는 하부 결합 벽 (62) 은 적어도 2 개의 상이한 평면들로 연장되고, 이는 상부 결합 벽 (58) 및/또는 하부 결합 벽 (62) 에 단차부 (64) 가 형성됨을 의미한다. 단차(들) (64) 는 상부 결합 벽 (58) 및/또는 하부 결합 벽 (62) 이 각각 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 연장하는 2 개의 상이한 평면들로 연장되도록 배열되고, 2 개의 평면들은 고도 방향 (Z) 으로 상이한 높이들에서 연장된다.

일 실시형태에 따르면, 내부 접촉 부분 (52) 은 외부 실 부재 (10) 의 내부 중앙 접촉 표면 (20) 을 향해 연장되는 리세스 (66) 를 포함하고, 이는 제 1 프로파일 부품 (48) 의 내부 접촉 부분 (52) 이 리세스 (66) 내에서 보다 리세스 (66) 주위에서 내부 실 부재 (12) 의 중앙 외부 접촉 표면 (36) 에 더 근접하게 연장됨을 의미한다.

사이드 실 부품 (6) 은 내부 실 부재 (12) 와 횡방향 빔 (4) 사이에서 종방향 (L) 으로 연장되는 외부 프로파일 부품 (68) 을 더 포함한다.

외부 프로파일 부품 (68) 은 외부 프로파일 부품 (68) 의 대향면들을 형성하는 외부 접촉 표면 (72) 및 내부 접촉 표면 (70) 을 포함한다. 외부 접촉 표면 (68) 은 외부 프로파일 부품 (68) 과 내부 실 부재 (12) 사이에 내부 체적 (74) 을 규정하기 위해 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 으로부터 적어도 부분적으로 이격된다.

도 2 및 도 3 에 도시된 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 은 모자 형상의 단면을 갖고 다음을 포함한다:

- 상부 부분으로서, 여기에서 상부 외부 접촉 표면 (76) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 보다 자세하게는 내부 실 부재 (12) 의 상부 내부 접촉 표면 (34) 에 대하여 적용되는, 상기 상부 부분,

- 중앙 부분으로서, 여기에서 중앙 외부 접촉 표면 (78) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 으로부터 이격되는, 상기 중앙 부분,

- 상부 외부 접촉 부분 (76) 을 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 결합하는 상부 결합 벽 (80),

- 하부 부분으로서, 여기에서 하부 외부 접촉 표면 (82) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 보다 자세하게는 내부 실 부재 (12) 의 하부 내부 접촉 표면 (42) 에 대하여 적용되는, 상기 하부 부분,

- 하부 외부 접촉 부분 (82) 을 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 결합하는 하부 결합 벽 (84).

일 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 의 상부 부분은 내부 실 부재 (12) 의 상부 내부 접촉 표면 (34) 에 부착되고, 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 부분은 내부 실 부재 (12) 의 하부 내부 접촉 표면 (42) 에 부착된다. 내부 실 부재 (12) 의 상부 부분과 외부 실 부재 (10) 의 상부 부분 및 외부 프로파일 부품 (68) 의 상부 부분사이의 부착은, 예를 들어 이들 3 개의 층을 함께 스폿 용접함으로써 얻어진다. 마찬가지로, 내부 실 부재 (12) 의 하부 부분과 외부 실 부재 (10) 의 하부 부분 및 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 부분사이의 부착은, 예를 들어 이들 3 개의 층을 함께 스폿 용접함으로써 얻어진다.

상부 결합 벽 (80) 및 하부 결합 벽 (84) 은 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 연장된다.

일 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 결합 벽 (84) 은 중앙 부분에 인접한 하부 결합 벽 (84) 의 일부와 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 부분에 인접한 하부 결합 벽 (84) 의 일부를 분리하는 단차부 (86) 를 포함하고, 이 단차부는 하부 결합 벽 (84) 이 2 개의 평면으로 연장되도록 배열되며, 이 평면 각각은 실질적으로 횡방향 (T) 으로 연장되고 각각은 고도 방향 (Z) 을 따라 상이한 높이에서 연장된다. 단차부 (86) 및 중앙 부분에 인접한 하부 결합 벽 (84) 의 기능은 이후에 설명될 것이다.

도 2 및 도 3 에 도시된 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 부분의 높이는 내부 실 부재 (12) 의 중앙 부분의 높이보다 크고, 외부 실 부재 (10) 의 중앙 부분의 높이와 실질적으로 동일하거나 이보다 약간 더 크다.

내부 체적 (74) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 및 외부 프로파일 부품 (68) 의 결합 벽들 (80, 84) 에 의해 경계지어진다. 횡방향 (T) 으로 측정되고 내부 실 부재 (12) 의 중앙 내부 접촉 표면 (38) 을 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 외부 접촉 표면 (78) 으로부터 분리하는 거리에 대응하는 내부 체적 (74) 의 폭은, 예를 들어 70 mm 내지 110 mm 이다.

결과적으로, 외부 체적 (47) 의 폭은 횡방향 (T) 으로 사이드 실 부품 (6) 의 전체 폭의 40% 내지 60% 를 나타내며, 이는 약 180 mm 이고, 내부 체적 (74) 의 폭은 이 전체 폭의 나머지를 나타낸다.

제 2 프로파일 부품 (88) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 과 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 사이의 외부 체적 (74) 내부에서 종방향 (L) 을 따라 연장된다.

제 2 프로파일 부품 (88) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 외부 접촉 부분 (90), 및 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 에 대향하고 그 근방에서 연장되는 내부 접촉 부분 (92) 을 포함한다. 적어도 하나의 결합 벽 (94) 은 외부 접촉 부분 (90) 을 내부 접촉 부분 (92) 에 결합한다.

"대향하고 그 근방에서" 는 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 으로부터 제 2 프로파일 부품 (88) 의 내부 접촉 부분 (92) 을 분리하는 거리가 실질적으로 0 mm 내지 0.5 mm 임 의미한다. 이 공간은 제조 공차를 고려하여 제공되고 제 2 프로파일 부품 (88) 의 내부 접촉 부분 (92) 이 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 과 접촉할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그 결과, 결합 벽 (94) 은 횡방향 (T) 으로 거의 전체 내부 체적 (74) 을 통해 연장된다.

제 2 프로파일 부품 (88) 은 제 2 프로파일 부품 (88) 의 대향면을 형성하는 내부 접촉 표면과 외부 접촉 표면을 포함하고, 외부 접촉 표면은 외부 접촉 부분 (90) 에서 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 대하여 적용되고, 내부 접촉 표면은 내부 접촉 부분 (92) 에서 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (72) 에 대향하여 연장된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태에 따르면, 제 2 프로파일 부품 (88) 은 W 형상의 단면을 갖고 다음을 포함한다:

- 상부 외부 접촉 부분 (96) 으로서, 여기에서 외부 접촉 표면은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 보다 자세하게는 내부 실 부재 (12) 의 상부 내부 접촉 표면 (34) 에 대하여 적용되는, 상기 상부 외부 접촉 부분 (96),

- 상부 내부 접촉 부분 (98) 으로서, 여기에서 내부 접촉 표면은 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (70), 보다 자세하게 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 중앙 접촉 표면 (78) 에 대향하여 연장되는, 상기 상부 내부 접촉 부분 (98),

- 상부 외부 접촉 부분 (96) 을 상부 내부 접촉 부분 (98) 에 결합하는 상부 결합 벽 (100),

- 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 보다 자세하게는 내부 실 부재 (12) 의 중앙 내부 접촉 표면 (38) 에 대하여 적용되는 중앙 외부 접촉 부분 (102),

- 상부 내부 접촉 부분 (98) 을 중앙 외부 접촉 부분 (102) 에 결합하는 제 1 중간 결합 벽 (104),

- 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (70), 보다 자세하게 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 대향하여 연장되는 하부 내부 접촉 부분 (106),

- 중앙 외부 접촉 부분 (102) 을 하부 내부 접촉 부분 (106) 에 결합하는 제 2 중간 결합 벽 (108),

- 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30), 보다 자세하게는 내부 실 부재 (12) 의 하부 내부 접촉 표면 (42) 에 대하여 적용되는 하부 외부 접촉 부분 (110),

- 하부 내부 접촉 부분 (106) 을 하부 외부 접촉 부분 (110) 에 결합하는 하부 결합 벽 (112).

일 실시형태에 따르면, 상부 외부 접촉 부분 (96) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 부착되고, 하부 외부 접촉 부분 (110) 은 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 부착된다. 일 실시형태에 따르면, 중앙 외부 접촉 부분 (102) 은 또한 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 부착된다.

상부 결합 벽 (100) 은 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 내부 실 부재 (12) 의 상부 내부 접촉 표면 (34) 으로부터 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 외부 접촉 표면 (78) 을 분리하는 공간에서 연장되고, 하부 결합 벽 (112) 은 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 내부 실 부재 (12) 의 하부 내부 접촉 표면 (42) 으로부터 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 외부 접촉 표면 (78) 을 분리하는 공간에서 연장된다. 제 1 및 제 2 중간 결합 벽들 (104, 108) 은 모두 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 내부 실 부재 (12) 의 중앙 내부 접촉 표면 (38) 으로부터 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 외부 접촉 표면 (78) 을 분리하는 공간에서 연장된다. 즉, 횡방향으로 측정된 제 1 및 제 2 중간 결합 벽들 (104, 108) 의 폭은 상부 및 하부 결합 벽들 (100, 112) 의 폭보다 작다.

일 실시형태에 따르면, 상부 및 하부 결합 벽들 (100, 112) 중 적어도 하나는 적어도 2 개의 평면들에서 연장되고, 이는 상부 결합 벽 (100) 및/또는 하부 결합 벽 (112) 에 단차부 (114) 가 형성됨을 의미한다. 단차부(들) (114) 는 상부 결합 벽 (100) 및/또는 하부 결합 벽 (112) 이 각각 실질적으로 횡방향 (T) 을 따라 연장하는 2 개의 상이한 평면들로 연장되도록 배열되고, 2 개의 평면들은 고도 방향 (Z) 으로 상이한 높이들에서 연장된다.

제 1 프로파일 부품 (48) 은 횡방향 (T) 으로 제 1 파쇄가능성을 갖고, 제 2 프로파일 부품 (88) 은 횡방향 (T) 으로 제 2 파쇄가능성을 가지며, 외부 프로파일 부품 (68) 은 횡방향 (T) 으로 제 3 파쇄가능성을 갖는다. 제 1 프로파일 부품 (48), 제 2 프로파일 부품 (88) 및 외부 프로파일 부품 (68) 은 제 1 파쇄가능성이 제 3 파쇄가능성보다 큰 제 2 파쇄가능성보다 크도록 배열된다. 즉, 제 2 프로파일 부품 (88) 보다 제 1 프로파일 부품 (48) 을 파쇄하기 위해 더 적은 에너지가 필요하며, 이는 횡방향 (T) 으로의 외부 프로파일 부품 (68) 보다 더 적은 파쇄할 에너지를 필요로 한다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 파쇄가능성은 모두 외부 실 부재 (10) 의 파쇄가능성 및 횡방향 (T) 으로의 내부 실 부재 (12) 의 파쇄가능성보다 더 크다.

일 실시형태에 따르면, 제 1, 제 2 및 외부 프로파일 부품들 (48, 88, 68) 은 모두 동일한 재료로 제조되고, 이는 1200 MPa 내지 1700 MPa 의 항복 강도 및 1500 MPa 내지 1900 MPa 의 인장 강도를 갖는 완전한 마르텐사이트 강이다. 일 실시형태에 따르면, 완전한 마르텐사이트 강의 조성은 중량%로: 0.15% ≤ C ≤ 0.5% 를 포함한다. 이러한 완전한 마르텐사이트 강은, 예를 들어 MartINsite® 1500 또는 MartINsite® 1700 이다. 그러한 마르텐사이트 강은 프로파일링에 의한 용이한 성형 프로세스, 기계적 성능 그리고 중량 감소 사이의 양호한 절충이다. 이 재료는 코팅되지 않거나 코팅될 수도 있고, 예를 들면 용융 코팅, 전착, 진공 코팅과 같은 임의의 적합한 프로세스에 의해서 갈바닐링되거나 갈바나이징될 수도 있다. 제 1, 제 2 및 외부 프로파일 부품들 (48, 88, 68) 은, 예를 들어 각각 강 시트 또는 강 코일을 롤 성형함으로써 얻어진다.

이 실시형태에 따르면, 횡방향 (T) 에서의 제 1, 제 2 및 외부 프로파일 부품들 (48, 88, 68) 의 파쇄가능성 사이의 차이는 이들 프로파일 부품들의 두께를 변화시킴으로써 얻어진다. 프로파일 부품의 두께는 외부 접촉 표면을 내부 접촉 표면으로부터 분리하는 거리에 의해 규정된다. 제 1 파쇄가능성보다 낮은 제 2 파쇄가능성 및 제 2 파쇄가능성보다 낮은 제 3 파쇄가능성을 얻기 위해, 외부 프로파일 부품 (68) 의 두께는 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께보다 크고, 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께는 제 1 프로파일 부품 (48) 의 두께보다 크다.

일 실시형태에 따르면, 제 1 프로파일 부품 (48) 의 두께는 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 이고, 예를 들어 1 mm 이다. 일 실시형태에 따르면, 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께는 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 이고, 예를 들어 1.4 mm 이다. 일 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 의 두께는 실질적으로 1.6 mm 내지 2 mm 이고, 예를 들어 1.8 mm 이다.

변형예로서, 제 1 프로파일 부품 (48), 제 2 프로파일 부품 (88) 및 외부 프로파일 부품 (68) 이 상이한 재료로 제조될 때, 횡방향 (T) 으로의 제 1, 제 2 및 제 3 파쇄가능성은, 외부 프로파일 부품 (68) 의 항복 강도와 두께에의 곱을 제 2 프로파일 부품 (88) 의 항복 강도와 두께의 곱보다 크게 함으로써 그리고 제 2 프로파일 부품 (88) 의 항복 강도와 두께의 곱을 제 1 프로파일 부품 (48) 의 항복 강도와 두께의 곱보다 크게 함으로써 얻어진다.

일 실시형태에 따르면, 사이드 실 부품 (6) 은 외부 실 부품 (10) 에 걸쳐 외부를 향해 연장되고 그리고 외부로부터 사이드 실 부품 (6) 의 나머지를 은폐하는 커버 부품을 더 포함한다. 즉, 커버 부품은 사이드 실 부품 (6) 이 차량에 장착될 때 상기 사이드 실 부품 (6) 의 가시성 부품 (visible part) 을 형성한다. 커버 부품은 미적 기능을 갖고 구조적 기능을 갖지 않으며, 이에 따라서, 사이드 실 부품 (6) 이 측면 충돌시 원하는 바와 같이 거동하기 위해 특정 구조적 특징물을 요구하지 않으면서, 사이드 실 부품 (6) 에 만족스러운 외관을 제공하도록 선택될 수 있다.

상기 설명된 사이드 실 부품 (6) 을 제조하는 방법이 이하 설명될 것이다.

전술한 바와 같이, 내부 및 외부 실 부재들 (10, 12) 은, 예를 들어 맞춤 용접된 강 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 각각 얻어지고, 제 1, 제 2 및 외부 프로파일 부품들 (48, 88, 68) 은 강 시트 또는 강 코일을 롤 성형함으로써 각각 얻어진다.

내부 실 부재 (12) 를 외부 실 부재 (10) 와 조립하기 전에, 제 1 프로파일 부품 (48) 은, 예를 들어 제 1 프로파일 부품 (48) 의 상부 접촉 부분 (56) 을 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 그리고 제 1 프로파일 부품 (48) 의 하부 접촉 부분 (60) 을 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 에 스폿 용접함으로써 외부 실 부재 (10) 에 부착된다.

또한, 내부 실 부재 (12) 를 외부 실 부재 (10) 와 조립하기 전에, 제 2 프로파일 부품 (88) 은, 예를 들어 제 2 프로파일 부품 (88) 의 상부 외부 접촉 부분 (96) 을 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에, 제 2 프로파일 부품 (88) 의 하부 외부 접촉 부분 (110) 을 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에, 그리고 제 2 프로파일 부품 (88) 의 중앙 외부 접촉 부분 (102) 을 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 에 스폿 용접함으로써, 내부 실 부재 (12) 에 부착된다. 제 2 프로파일 부품 (88) 이 내부 실 부재 (12) 에 부착되자마자, 예를 들어 외부 프로파일 부품 (68) 의 상부 부분을 내부 실 부재 (12) 의 상부 내부 접촉 표면 (34) 에 그리고 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 부분을 내부 실 부재 (12) 의 하부 내부 접촉 표면 (42) 에 스폿 용접함으로써, 외부 프로파일 부품 (68) 이 내부 실 부재 (12) 에 부착된다.

제 2 프로파일 부품 (88) 및 외부 프로파일 부품 (68) 이 부착되는 내부 실 부재 (12) 는, 그 후에, 예를 들어 외부 실 부재 (10) 의 상부 내부 접촉 표면 (18) 을 내부 실 부재 (12) 의 상부 외부 접촉 표면 (32) 에 그리고 외부 실 부재 (10) 의 하부 내부 접촉 표면 (22) 을 내부 실 부재 (12) 의 하부 외부 접촉 표면 (44) 에 스폿 용접함으로써, 제 1 프로파일 부품 (48) 이 부착되는 외부 실 부재 (10) 에 부착된다.

일 실시형태에 따르면, 외부 프로파일 부품 (68) 은 제 2 프로파일 부품 (88) 이 부착되는 내부 실 부재 (12) 에 부착되기 전에, 횡방향 빔 (4) 및 이하 설명될 차량 언더바디 구조물의 나머지에 먼저 부착된다.

전술한 바와 같이, 횡방향 빔 (4) 은 측면 충돌 동안 실질적으로 변형되지 않는 부품이다. 이를 위해, 횡방향 빔 (4) 은 1200 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는 프레스 경화된 강 부품과 같은 강성 재료로 제조된다. 일 실시형태에 따르면, 횡방향 빔 (4) 은 Usibor®1500 으로 제조된다.

횡방향 빔 (4) 은 2 개의 횡방향 단부들 (116) 사이에서 연장되고, 각각은 전술한 바와 같이 하나의 사이드 실 부품 (6) 에 대해 적용된다. 보다 구체적으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 횡방향 단부들 (116) 중 하나는 우측 사이드 실 부품 (6) 의 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부에 대하여 적용되고, 다른 횡방향 단부 (도시되지 않음) 는 좌측 사이드 부품 (도시되지 않음) 의 외부 프로파일 부품의 내부 접촉 표면의 일부에 대하여 적용된다. 차량 언더바디 구조물은 2 개의 사이드 실 부품들 (6) 사이에서 연장되는 하나 초과의 횡방향 빔 (4) 을 포함할 수 있다.

자동차가 보다 구체적으로 배터리 팩 (118) 에 의해 전력을 공급받는 전기 자동차인 실시형태에 따르면, 차량 언더바디는 이 배터리 팩 (118) 을 더 포함한다. 공지된 바와 같이, 배터리 팩 (118) 은 적어도 하나의 배터리 셀 (120) 및 보호 프레임 (122) 을 포함한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 배터리 팩 (118) 은 사이드 실 부품들 (6) 사이에서 횡방향 빔 (4) 아래로 연장된다. 보호 프레임 (122) 은 적어도 2 개의 종방향 강화 프로파일들 (124) 을 포함하고, 각각은 그 근방에서 사이드 실 부품 (6) 중 하나에 대향하여 연장된다. 강화 프로파일들 (124) 은 종방향 및 고도 방향으로 연장되는 차량의 중앙 평면에 대해 서로에 대해 실질적으로 동일하고 대칭이며, 단지 하나의 강화 프로파일 (124) 만이 본원에서 상세하게 설명될 것이다.

강화 프로파일 (124) 은 횡방향 빔 (4) 이 부착되는 내부 접촉 표면 (72) 의 일부 아래에서, 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부에 대향하여 그리고 그 근방에서 연장된다.

강화 프로파일 (124) 은 8-형상 단면을 가지며, 종방향으로 연장되는 상부 부분 (126) 및 하부 부분 (128) 을 포함하고, 상부 부분 (126) 및 하부 부분 (128) 은 각각 전방 벽 (130), 후방 벽 (132), 상부 벽 (134) 및 하부 벽 (136) 에 의해 규정되는 폐쇄 단면을 갖는다. 상부 벽 (134) 및 하부 벽 (136) 은 전방 벽 (130) 을 후방 벽 (132) 에 결합한다. 중앙 벽 (138) 은 상부 부분 (126) 및 하부 부분 (128) 의 전방벽들 (130) 과 후방벽들 (132) 사이에서 연장되고 그리고 상부 부분 (126) 의 하부 벽 및 하부 부분 (128) 의 상부 벽을 모두 형성한다.

전방 벽들 (130) 은 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 에 대향하여 연장되고, "강화 프로파일 (124) 이 외부 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 근방에서 연장된다" 는 것은, 전방 벽들 (130) 과 내부 접촉 표면 (72) 사이의 거리가 실질적으로 1 mm 내지 5 mm 임을 의미한다.

전방 벽들 (130) 및 후방 벽들 (132) 은 외부 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 에 실질적으로 평행하고, 상부 벽들 (134) 및 하부 벽들 (136) 은 전방 벽들 (130) 및 후방 벽들 (132) 에 실질적으로 수직이다. 즉, 상부 벽들 (134) 과 하부 벽들 (136) 은 실질적으로 종방향 (L) 과 횡방향 (T) 을 따라 연장된다. 그러나, 도 2 에 도시된 실시형태에 따르면, 중앙 벽 (138) 은 횡방향 (T) 에 대해 약간 경사진다.

강화 프로파일 (124) 은, 예를 들어 적어도 하나의 롤 성형된 강 시트로 제조되고, 이는 그 자체로 구부러지고 폐쇄되어 상기 8-형상 단면을 형성한다. 강화 프로파일 (124) 의 재료 및 형상은 강화 프로파일 (124) 이 시이드 충돌의 경우에 실질적으로 변형되지 않은 채로 유지되도록 배열된다.

강화 프로파일 (124) 은, 예를 들어 강화 프로파일 (124) 과 외부 프로파일 부품 (68) 사이에서 연장되는 연결 부품 (140) 에 의해 외부 프로파일 부품 (68) 에 부착된다. 연결 부품 (140) 은, 예를 들어 수직 벽에 의해 강화 프로파일 (124) 의 전방 벽들 (130) 에 부착되고 수평 벽에 의해 외부 프로파일 부품 (68) 의 하부 결합 벽 (84) 에 부착되는 L-형상 프로파일에 의해 형성된다. 보다 구체적으로, 연결 부품 (140) 은, 예를 들어 외부 프로파일 부품 (68) 의 중앙 부분에 인접한 하부 결합 벽 (84) 의 일부 및 하부 결합 벽 (84) 에 형성된 단차부 (86) 에 대하여 수용된다. 강화 프로파일 (124) 의 전방 벽들 (130) 과 외부 프로파일 부품 (68) 사이의 연결 부품 (140) 의 배열은, 보호 프레임 (122) 이 배터리 팩 (118) 의 하단과 차량이 순환하는 지면 사이에 충분한 간극을 유지하면서 사이드 실 부품 (6) 에 부착될 수 있도록 한다.

측면 충돌의 경우에 전술한 바와 같이 차량 언더바디 구조물 (2) 의 거동에 대해 도 4 및 도 5 를 참조하여 이하 설명할 것이다.

전술한 바와 같이, 이러한 측면 충돌은, 예를 들어 EuroNCAP (European New Car Assessment Program) Pole Side Impact 와 같은 다양한 표준화된 충돌 시험들을 통하여 시뮬레이션될 수 있고, 여기서 차량이 32 km/h 의 충돌시에 상대 초기 속도를 갖는 고정된 폴에 의해 그 측면이 충돌을 받는다. 또 다른 표준화된 측면 충격 테스트는 EuroNCAP AE-MDB (Advanced European Mobile Deformable Barrier) Side Impact 이며, 여기서는 차량이 50 km/h 의 속도로 주행하는 길이의 일부에 걸쳐 1300 kg 의 표준화된 장벽에 의해 그 측면이 충격을 받는다.

측면 충돌의 경우에, 폴 (142) 은 차량의 측면들 중 하나에 충돌하고 횡방향 (T) 을 따라 차량의 내부를 향해 배향된 힘을 가한다.

폴 (142) 이 외부 실 부재 (10) 에 충돌할 때, 외부 실 부재 (10) 는 도 4 에 도시된 바와 같이, 외부 접촉 부분 (50) 과 내부 접촉 부분 (52) 사이에서 제 1 프로파일 부품 (48) 의 결합 벽들 (58, 62) 을 접음으로써 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 에 대하여 제 1 프로파일 부품 (48) 을 파쇄한다. 결합 벽들 (58, 62) 의 접힘은 측면 충돌로 인한 에너지의 일부를 흡수할 수 있게 한다. 또한, 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 의 모자 형상의 단면으로 인해, 외부 체적 (47) 의 치수가 증가될 수 있고, 이는 횡방향 (T) 으로 결합 벽들 (58, 62) 의 폭을 증가시킬 수 있고, 이에 의해 결합 벽들 (58, 62) 의 접힘 동안 얻어지는 에너지 흡수를 개선시킨다. 결합 벽(들) (58 및/또는 62) 에 형성된 단차부(들) (64) 는 결합 벽(들)의 접힘의 안내 수단으로서 작용하고, 결합 벽(들)의 만족스러운 접힘 패턴을 보장함으로써 결합 벽(들)의 에너지 흡수를 최적화함에 주목해야 한다.

제 1 프로파일 부품 (48) 의 파쇄가능성이 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 의 파쇄가능성 보다 크기 때문에, 측면 충돌이 횡방향 빔 (4) 을 향해 확산됨에 따라 내부 체적 (74) 이 파쇄되기 전에 제 1 프로파일 부품 (48) 이 완전히 파쇄됨을 보장해준다.

일단 제 1 프로파일 부품 (48) 이 파쇄되면, 내부 실 부재 (12) 에 대해 또한 파쇄되는 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 는 외부 프로파일 부품 (88) 상에 작용하고, 이는, 전술한 바와 같이, 사이드 실 부품 (68) 의 다양한 구성요소들의 파쇄가능성의 차이로 인해, 외부 프로파일 부품 (68) 의 외부 접촉 표면 (70) 에 대하여 파쇄되게 된다. 존재한다면, 외부 실 부재 (10) 의 중앙 부분에 형성된 리세스 및 제 1 프로파일 부품 (48) 의 중앙 부분에 형성된 리세스 (66) 는 또한 파쇄될 때 에너지를 또한 흡수하는 외부 실 부재 (10) 및 제 1 프로파일 부품 (48) 의 변형을 위한 안내 수단으로서 작용함에 주목해야 한다.

제 2 프로파일 부품 (88) 이 파쇄되면, 결합 벽(들) (94) 은 외부 접촉 부분 (90) 과 내부 접촉 부분 (92) 사이에서 파쇄된다. 보다 구체적으로, 상부, 제 1 및 제 2 중간 및 하부 결합 벽들 (100, 104, 108, 112) 은 그 자체로 접혀서 에너지를 흡수한다. 제 1 프로파일 부품 (48) 에 대해, 결합 벽(들)에 형성된 단차부(들) (114) 는 결합 벽(들)의 접힘을 위한 안내 수단으로서 작용하여, 에너지 흡수를 개선한다. 내부 실 부재 (12) 의 모자 형상 및 제 2 프로파일 부품 (88) 의 W-형상 덕분에, 상부 및 하부 결합 벽들 (100, 112) 의 폭은 제 1 및 제 2 중간 결합 벽들 (104, 108) 의 폭에 비해 증가될 수 있고, 이에 의해 또한 제 2 프로파일 부품 (88) 의 에너지 흡수 용량을 최적화할 수 있다.

외부 프로파일 부품 (68) 이 측면 충돌 동안 실질적으로 변형되지 않는 적어도 하나의 횡방향 빔 (4) 에 대해 연장되기 때문에, 외부 프로파일 부품 (68) 은 또한 측면 충돌이 차량의 내부를 향해 확산됨에 따라 횡방향 빔(들) (4) 에 대해 파쇄되게 된다. 그러나, 제 2 프로파일 부품 (88) 의 파쇄성이 외부 프로파일 부품 (68) 의 파쇄성보다 크기 때문에, 외부 프로파일 부품 (68) 이 또한 완전히 파쇄되기 전에 제 2 프로파일 부품 (88) 이 완전히 파쇄되어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 사이드 실 부분 (6) 의 에너지 흡수를 최적화하는 것이 보장된다.

연결 부품 (140) 은 또한 외부 프로파일 부품 (68) 의 파쇄 동안 에너지를 흡수하도록 배열될 수 있다. 이러한 에너지 흡수는, 전술한 바와 같이 그리고 도 5 에 도시된 바와 같이, 측면 충돌 동안 실질적으로 변형되지 않은 채로 유지되는 보호 프레임 (122) 의 강화 프로파일 (124) 에 대해 연결 부품 (140) 의 파쇄를 통해 발생한다.

사이드 실 부품 (6) 의 구성요소들의 상이한 파쇄가능성으로 인해, 측면 충돌 동안 최적화된 변형 또는 파쇄 시퀀스가 발생하여, 사이드 실 부품 (6) 의 에너지 흡수 용량을 최적화시킨다. 전술한 바와 같이, 이러한 파쇄 시퀀스는 도 5 에 도시된 바와 같이 내부 체적 (74) 의 완전한 파쇄 전에, 도 4 에 도시된 바와 같이, 외부 체적 (47) 의 완전한 파쇄를 실질적으로 포함한다.

사이드 실 부품 (6) 이 완전히 파쇄될 때, 폴 (142) 의 차량 격실내의 침입은 횡방향 빔(들) (4) 으로 인해 방지된다. 또한, 보호 프레임 (122) 의 강화 프로파일들 (124) 덕분에 배터리 셀(들) (120) 에 대한 손상이 방지된다.

제 1 프로파일 부품 (48) 및 제 2 프로파일 부품 (88) 의 형상들은 예로서 주어지며, 이들은 특히 측면 충돌 동안 에너지 흡수를 추가로 개선하기 위해 외부 및 내부 체적을 통해 연장되는 결합 벽들의 수를 증가시키기 위해 변형될 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims

실질적으로 종방향 (L) 을 따라 연장되는, 자동차 (1) 용 사이드 실 부품 (6) 으로서, 적어도,
- 실질적으로 강성인 재료로 형성되며 사이에 외부 체적 (47) 을 규정하는 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 로서, 상기 외부 실 부재 (10) 는 적어도 하나의 내부 접촉 표면 (16) 을 포함하고, 상기 내부 실 부재 (12) 는 적어도 하나의 외부 접촉 표면 (28) 을 포함하며, 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 의 적어도 일부는 상기 종방향 (L) 에 실질적으로 수직인 횡방향 (T) 을 따라 상기 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 의 적어도 일부로부터 이격되는, 상기 외부 실 부재 (10) 및 상기 내부 실 부재 (12),
- 상기 내부 실 부재 (12) 와 함께 내부 체적 (74) 을 규정하는 외부 프로파일 부품 (68) 으로서, 상기 외부 프로파일 부품 (68) 은 상기 횡방향 (T) 을 따라 상기 내부 실 부재 (12) 의 내부 접촉 표면 (30) 으로부터 적어도 부분적으로 이격된 외부 접촉 표면 (70) 을 포함하는, 상기 외부 프로파일 부품 (68),
- 상기 외부 체적 (47) 내에서 연장되는 제 1 프로파일 부품 (48) 으로서, 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 은, 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 대하여 적용되는 적어도 하나의 외부 접촉 부분 (50), 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 접촉 부분 (52), 및 상기 횡방향 (T) 을 따라 상기 외부 접촉 부분 (50) 과 상기 내부 접촉 부분 (52) 을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽 (54) 을 포함하고, 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 은 상기 횡방향 (T) 으로 제 1 파쇄가능성 (crushability) 을 나타내는, 상기 제 1 프로파일 부품 (48),
- 상기 내부 체적 (74) 내에서 연장되는 제 2 프로파일 부품 (88) 으로서, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 은, 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대하여 적용되는 적어도 하나의 외부 접촉 부분 (90), 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 외부 접촉 표면 (70) 에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 접촉 부분 (92), 및 상기 횡방향 (T) 을 따라 상기 외부 접촉 부분 (90) 과 상기 내부 접촉 부분 (92) 을 결합하는 적어도 하나의 결합 벽 (94) 을 포함하고, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 은 상기 횡방향 (T) 으로 상기 제 1 파쇄가능성보다 낮은 제 2 파쇄가능성을 나타내는, 상기 제 2 프로파일 부품 (88)
을 포함하고,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 은 상기 횡방향 (T) 으로 상기 제 2 파쇄가능성보다 낮은 제 3 파쇄가능성을 나타내는, 사이드 실 부품.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프로파일 부품 (48) 은,
- 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 부분 (56),
- 상기 상부 외부 접촉 부분 (56) 을 상기 내부 접촉 부분 (52) 에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽 (58),
- 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 부분 (60), 및
- 상기 하부 외부 접촉 부분 (60) 을 상기 내부 접촉 부분 (52) 에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽 (62)
을 포함하는, 사이드 실 부품.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 프로파일 부품 (48) 의 상기 상부 외부 접촉 부분 (56) 및 상기 하부 외부 접촉 부분 (60) 은 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 내부 접촉 표면 (16) 에 부착되는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 프로파일 부품 (88) 은,
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 부분 (96),
- 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 외부 접촉 표면 (70) 에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 상부 내부 접촉 부분 (98),
- 상기 상부 외부 접촉 부분 (96) 을 상기 상부 내부 접촉 부분 (98) 에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽 (100),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 외부 중앙 접촉 부분 (102),
- 상기 상부 내부 접촉 부분 (98) 을 상기 외부 중앙 접촉 부분 (102) 에 결합하는 적어도 하나의 제 1 중간 결합 벽 (104),
- 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 외부 접촉 표면 (70) 에 대향하여 연장되는 적어도 하나의 내부 하부 접촉 부분 (106),
- 상기 외부 중앙 접촉 부분 (102) 을 상기 내부 하부 접촉 부분 (106) 에 결합하는 적어도 하나의 제 2 중간 결합 벽 (108),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 부분 (110), 및
- 상기 내부 하부 접촉 부분 (106) 을 상기 외부 하부 접촉 부분 (110) 에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽 (112)
을 포함하는, 사이드 실 부품.
제 4 항에 있어서,
상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 상기 상부 외부 접촉 부분 (96) 및 상기 하부 외부 접촉 부분 (110) 은 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 부착되는, 사이드 실 부품.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 상기 외부 중앙 접촉 부분 (102) 은 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 부착되는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 실 부재 (10) 는,
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 내부 접촉 표면 (18),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (18) 으로부터 이격되는 적어도 하나의 중앙 내부 접촉 표면 (20),
- 상기 상부 내부 접촉 표면 (18) 을 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 중앙 내부 접촉 표면 (20) 에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽 (24),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 내부 접촉 표면 (22),
- 상기 하부 내부 접촉 표면 (22) 을 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 중앙 내부 접촉 표면 (20) 에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽 (26)
을 포함하고,
상기 외부 체적 (47) 은 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 중앙 내부 접촉 표면 (20) 에 의해, 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 에 의해, 그리고 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 상부 결합 벽 (24) 및 상기 하부 결합 벽 (26) 에 의해 한정되는, 사이드 실 부품.
제 7 항에 있어서,
상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 상부 내부 접촉 부분 (18) 및 상기 하부 내부 접촉 부분 (22) 은 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 에 부착되는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 은,
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 상부 외부 접촉 표면 (76),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 으로부터 이격되는 적어도 하나의 중앙 외부 접촉 표면 (78),
- 상기 상부 외부 접촉 표면 (76) 을 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 결합하는 적어도 하나의 상부 결합 벽 (80),
- 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 대해 적용되는 적어도 하나의 하부 외부 접촉 표면 (82), 및
- 상기 하부 외부 접촉 표면 (82) 을 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 결합하는 적어도 하나의 하부 결합 벽 (84)
을 포함하고,
상기 내부 체적 (74) 은 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 중앙 외부 접촉 표면 (78) 에 의해, 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 의해, 그리고 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 상부 결합 벽 (80) 및 상기 하부 결합 벽 (84) 에 의해 한정되는, 사이드 실 부품.
제 9 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 상기 상부 외부 접촉 표면 (76) 및 상기 하부 외부 접촉 표면 (82) 은 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 내부 접촉 표면 (30) 에 부착되는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 실 부재 (12) 는 적어도 하나의 중앙 부분 (36) 및 상기 중앙 부분 (36) 의 양측에서 연장되는 하나의 상부 부분 (32) 및 하나의 하부 부분 (34) 을 포함하고, 상기 중앙 부분 (36) 에서의 상기 내부 실 부재 (12) 의 외부 접촉 표면 (28) 과 상기 외부 실 부재 (10) 의 내부 접촉 표면 (16) 사이의 거리는 상기 상부 부분 (32) 및 상기 하부 하부 (34) 에서의 상기 내부 실 부재 (12) 의 상기 외부 접촉 표면 (28) 과 상기 외부 실 부재 (10) 의 상기 내부 접촉 표면 (16) 사이의 거리보다 큰, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 실 부재 (10) 및 상기 내부 실 부재 (12) 는 1200 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는 프레스 경화된 강 부품으로 제조되는, 사이드 실 부품.
제 12 항에 있어서,
상기 프레스 경화된 강의 조성은 중량% 로:
- 0.15% ≤ C ≤ 0.5%, 0.5% ≤ Mn ≤ 3%, 0.1% ≤ Si ≤ 1%, 0.005% ≤ Cr ≤ 1%, Ti ≤ 0.2%, Al ≤ 0.1%, S ≤ 0.05%, P ≤ 0.1%, B ≤ 0.010%, 잔부는 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물, 또는
- 0.20% ≤ C ≤ 0.25%, 1.1% ≤ Mn ≤ 1.4%, 0.15% ≤ Si ≤ 0.35%, ≤ Cr ≤ 0.30%, 0.020% ≤ Ti ≤ 0.060%, 0.020% ≤ Al ≤ 0.060%, S ≤ 0.005%, P ≤ 0.025%, 0.002% ≤ B ≤ 0.004%, 잔부인 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물, 또는
- 0.24% ≤ C ≤ 0.38%, 0.40% ≤ Mn ≤ 3%, 0.10% ≤ Si ≤ 0.70%, 0.015% ≤ Al ≤ 0.070%, Cr ≤ 2%, 0.25% ≤ Ni ≤ 2%, 0.015% ≤ Ti ≤ 0.10%, Nb ≤ 0.060%, 0.0005% ≤ B ≤ 0.0040%, 0.003% ≤ N ≤ 0.010%, S ≤ 0.005%, P ≤ 0.025%, 잔부인 철 및 정교화로부터 기인하는 불가피한 불순물
을 포함하는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 실 부재 (10) 의 두께는 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 인, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 실 부재 (12) 의 두께는 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 인, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68), 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 및 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 은 1200 MPa 내지 1700 MPa 의 항복 강도 및 1500 MPa 내지 1900 MPa 의 인장 강도를 가진 완전한 마르텐사이트 강으로 제조되는, 사이드 실 부품.
제 16 항에 있어서,
상기 완전한 마르텐사이트 강의 조성은 중량% 로:
- 0.15% ≤ C ≤ 0.5%
를 포함하는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 항복 강도와 두께의 곱은 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 항복 강도와 두께의 곱 보다 크고, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 항복 강도와 두께의 곱은 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 의 항복 강도와 두께의 곱보다 큰, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 두께는 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께보다 크고, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께는 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 의 두께보다 큰, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 프로파일 부품 (48) 의 두께는 실질적으로 0.8 mm 내지 1.2 mm 인, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 두께는 실질적으로 1.2 mm 내지 1.6 mm 인, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 두께는 실질적으로 1.6 mm 내지 2 mm 인, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 프로파일 부품 (48) 및/또는 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 결합 벽들 (54, 58, 62, 94, 100, 104, 108, 112) 중 적어도 하나는 적어도 2 개의 상이한 평면들에서 연장되는, 사이드 실 부품.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 2 개의 사이드 실 부품들 (6) 사이에서 횡방향 (T) 으로 연장되는, 실질적으로 강성인 재료로 제조된 적어도 하나의 횡방향 빔 (4) 을 포함하는 자동차 (1) 용 차량 언더바디 구조물 (2) 로서,
상기 사이드 실 부품 (6) 중 하나의 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부는 상기 횡방향 빔 (4) 의 횡방향 단부들 (116) 중 하나에 대해 적용되고,
다른 사이드 실 부품 (6) 의 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부는 상기 횡방향 빔 (4) 의 다른 횡방향 단부 (116) 에 대해 적용되는, 차량 언더바디 구조물.
제 24 항에 있어서,
상기 차량 언더바디 구조물은 상기 2 개의 사이드 실 부품들 (6) 사이에서 상기 횡방향 빔 (4) 아래로 연장되는 적어도 하나의 배터리 팩 보호 프레임 (122) 을 더 포함하고,
상기 보호 프레임 (122) 은 적어도 2 개의 종방향 강화 프로파일들 (124) 을 포함하고, 상기 강화 프로파일들 (124) 중 하나는 상기 사이드 실 부품들 (6) 중 하나의 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부에 대향하여 연장되고, 다른 강화 프로파일 (124) 은 상기 다른 사이드 실 부품 (6) 의 외부 프로파일 부품 (68) 의 내부 접촉 표면 (72) 의 일부에 대향하여 연장되는, 차량 언더바디 구조물.
제 25 항에 있어서,
상기 강화 프로파일 (124) 각각은 상기 강화 프로파일 (124) 과, 대응하는 사이드 실 부품 (6) 의 상기 외부 프로파일 부품 (68) 사이에서 연장되는 연결 부품 (140) 을 통해 상기 대응하는 사이드 실 부품 (6) 의 상기 외부 프로파일 부품 (68) 에 부착되는, 차량 언더바디 구조물.
제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
상기 강화 프로파일 (124) 각각은 상기 종방향 (L) 으로 연장되는 상부 부분 (126) 및 하부 부분 (128) 을 포함하는 적어도 하나의 롤 성형된 강 시트로 제조되고,
상기 상부 부분 (126) 및 상기 하부 부분 (128) 은 전방 벽 (130), 후방 벽 (132), 상부 벽 (134) 및 하부 벽 (136) 에 의해 규정된 폐쇄 단면을 각각 가지고, 상기 상부 벽 (134) 및 상기 하부 벽 (136) 은 상기 전방 벽 (130) 을 상기 후방 벽 (132) 에 결합하고,
상기 상부 부분 (126) 및 상기 하부 부분 (128) 의 상기 전방 벽들 (130) 과 상기 후방 벽들 (132) 사이에서 연장되는 중앙 벽 (138) 은 상기 상부 부분 (126) 의 하부 벽 및 상기 하부 부분 (128) 의 상부 벽을 모두 형성하는, 차량 언더바디 구조물.
제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
배터리 팩 보호 프레임 (122) 에는 전기 차량용 적어도 하나의 배터리 셀 (120) 이 수용되는, 차량 언더바디 구조물.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 사이드 실 부품을 제조하는 방법으로서, 적어도:
- 실질적으로 강성인 재료로 제조된 외부 실 부재 (10) 및 내부 실 부재 (12) 를 제공하는 단계,
- 제 1 프로파일 부품 (48), 제 2 프로파일 부품 (88) 및 외부 프로파일 부품 (68) 을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 은 상기 횡방향 (T) 으로의 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 의 제 2 파쇄가능성보다 큰 상기 횡방향 (T) 으로의 제 1 파쇄가능성을 나타내고, 상기 제 2 파쇄가능성은 상기 횡방향 (T) 으로의 상기 외부 프로파일 부품 (68) 의 제 3 파쇄가능성보다 더 큰, 상기 제 1 프로파일 부품 (48), 제 2 프로파일 부품 (88) 및 외부 프로파일 부품 (68) 을 제공하는 단계,
- 상기 외부 실 부재 (10) 및 상기 내부 실 부재 (12) 가 외부 체적 (47) 을 규정하고, 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 이 상기 외부 체적 (47) 내에서 연장되도록 그리고 상기 내부 실 부재 (12) 및 상기 외부 프로파일 부품 (68) 이 내부 체적 (74) 을 규정하고, 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 이 상기 내부 체적 (74) 내에서 연장되도록, 상기 외부 실 부재 (10), 상기 내부 실 부재 (12), 상기 제 1 프로파일 부품 (48), 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 및 상기 외부 프로파일 부품 (68) 을 조립하는 단계
를 포함하는, 사이드 실 부품을 제조하는 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 외부 실 부재 (10) 및 상기 내부 실 부재 (12) 는 맞춤 용접된 강 블랭크를 열간 스탬핑함으로써 각각 얻어지는, 사이드 실 부품을 제조하는 방법.
제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
상기 제 1 프로파일 부품 (48), 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 및 상기 외부 프로파일 부품 (68) 은 강 시트 또는 강 코일을 롤 성형함으로써 각각 얻어지는, 사이드 실 부품을 제조하는 방법.
제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립하는 단계는,
- 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 을 상기 외부 실 부재 (10) 에 부착하는 단계,
- 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 을 상기 내부 실 부재 (12) 에 부착하는 단계,
- 상기 외부 프로파일 부품 (68) 을 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 이 부착되는 상기 내부 실 부재 (12) 에 부착하는 단계,
- 상기 제 1 프로파일 부품 (48) 이 부착되는 상기 외부 실 부재 (10) 를 상기 제 2 프로파일 부품 (88) 및 상기 외부 프로파일 부품 (68) 이 부착되는 상기 내부 실 부재 (12) 에 부착하는 단계
를 포함하는, 사이드 실 부품을 제조하는 방법.
제 32 항에 있어서,
부착하는 단계들은 스폿 용접 단계들인, 사이드 실 부품을 제조하는 방법.