KR20210042149A - 강 보강부를 갖는 범퍼 빔 - Google Patents

Abstract

범퍼 빔용의 크로스 부재 (1) 는,
- 후방 방향으로 개방된 빔 내부 볼륨 (17) 을 함께 규정하는 상부 빔 벽 (12), 하부 빔 벽 (14) 및 전방 빔 벽 (16) 을 포함하는 메인 빔 부분 (3)을 갖는 외부 빔 (2),
- 상기 빔 내부 볼륨 (17) 의 일부의 내측에 위치되고 후측 방향으로 개방된 보강 내부 볼륨 (25) 을 규정하는 횡단면을 갖는, 상기 외부 빔 (2) 의 보강된 구역 (24) 을 규정하는 보강 요소 (4),
- 상기 빔 내부 볼륨 (17) 의 적어도 일부를 폐쇄하는 폐쇄 플레이트 (6) 를 포함하고,
상기 보강 요소 (4) 의 횡단면은 상기 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 의 형상과 매칭하지 않는 형상을 갖는다.

Description

강 보강부를 갖는 범퍼 빔

본 발명은 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 그러한 크로스 부재를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

범퍼 빔 크로스 부재는 자동차의 전방 및/또는 후측에 위치되고, 보통 볼트결합에 의해 충돌 박스들에 일반적으로 부착된다. 충돌 박스들은 차량 구조에 자체로 장착된다. 전방 또는 후측 충돌의 경우에, 크로스 부재는 방해물과 접촉되는 차량의 제 1 기계적 요소이다. 고속 충돌의 경우에, 크로스 부재는 차량 충돌 매니지먼트 시스템으로 부하를 전달하는 기능을 갖는다. 저속 충돌에서, 크로스 부재가 조립되는 충돌 박스들은 차량 구조의 잔여부를 보호하면서 충돌의 에너지를 흡수하는 기능을 갖는다. 모든 경우에, 크로스 부재는 충돌 중에 변형되지만 균열을 발생하지 않도록 고려된다.

그와 같이, 범퍼 빔을 위한 크로스 부재는 균열들의 형성없이 변형될 충격점에서 충분한 연성을 제공하는 동시에 차량의 충돌 매니지먼트 시스템으로 충돌의 부하를 전달하도록 충분한 저항성을 가질 필요성이 있다.

충돌 중에 크로스 부재의 적절한 거동을 보장하도록, 여러개의 표준화된 테스트들이 공식적인 컨소시엄들에 의해 규정된다. 예를 들면, RCAR (Research Council for Automobile Repair) 은 범퍼 테스트 및 저속의 구조적 충돌 테스트를 규정한다. 크로스 부재는 또한, 예를 들어 또한 완전-전방 충돌 테스트로서 공지된 Euro NCAP (New Car Assessment Program) 및 IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) 의 "전방 충돌 전체 폭 강성 배리어 50 Km/h" 와 같은 전체 차량과 관련된 다른 테스트에 수반된다.

추가로, 카 제조자들은 또한 크로스 부재의 평가를 추가로 개선하도록 그자체의 테스팅 절차들을 규정한다. 그러한 테스트들은 표준화되지 않고 공식적으로 사용되지 못한다. 그러나, 많은 카 제조자들에게는, 차량을 위해 차량의 폭의 중간에 위치된 강성의 폴에 대해 저속, 예를 들면 대략 10 Km/h 로 충돌되는 폴 충격 테스트로서 공지된 테스트가 규정된다는 것은 공지되어 있다. 그러한 테스트은 저속으로 차량을 운행할 때에 작은 충격들을 시뮬레이팅하도록 의도된다.

그러한 테스트 중에, 크로스 부재의 중앙 부분은 충격 중에 폴에 의해 적용된 매우 국지화된 부하 하에서 크랙을 발생시키지 않고 변형하도록 충격점에서 충분한 연성을 가질 필요가 있다. 다른 한편으로, 예를 들면 완전-전방 충돌 테스트를 고려하여, 크로스 부재의 전체 폭은 방해물에 의해 적용된 매우 높은 부하 하에서 파괴되지 않고 차량 충돌 매니지먼트 시스템으로 충격 에너지를 전달하도록 충분한 기계적 저항성을 가질 필요성이 존재한다.

크로스 부재의 형상의 설계에서, 버클링의 시작을 지연시킴으로써 충돌의 압축성 부하들에 대한 크로스 부재의 저항성을 증가시키도록 의도된 하나 이상의 비드들을 포함하는 것은 종래기술로부터 공지되어 있다.

또한 적어도 외부 빔 및 외부 빔의 중앙 부분 내측에 삽입된 보강 요소를 사용하여 그러한 크로스 부재를 제조하는 것은 종래기술로부터 공지되어 있고, 상기 보강 요소는 형상 외부 빔의 형상과 실질적으로 매칭하는 형상을 갖는 횡단면을 구비한다. 보강 요소는 예를 들면 폴 충격 테스트의 경우에 가장 많은 양의 응력들을 받는 영역인 중앙 부분에서 범퍼 빔의 에너지 흡수 용량을 증가시키는 역할을 한다.

그러나, 외부 빔과 보강 요소 사이에 매칭하는 횡단면 형상을 갖는 것은 내부 보강부의 형상의 설계에서 제한들을 발생시키고, 외부 빔 및 보강 요소의 제조 프로세스에서 난이도를 상승시키고 상기 외부 빔 및 상기 내부 보강부의 조립 프로세스에서 난이도를 상승시킨다. 실제로, 보강부의 형상은 외부 빔의 형상과 매칭하기 때문에, 양쪽 부품들의 조립은 상기 부품들의 매우 높은 기하학적 형상의 허용 오차를 요구하는 데, 왜냐하면 양쪽 부품들이 많은 양의 그들의 표면 구역에 걸쳐 접촉해야 하기 때문이다. 예를 들면 진보된 고강도의 강을 갖는 그러한 부품들을 제조할 때에, 스프링백으로 인해 매우 높은 기하학적 형상의 허용 오차를 얻는 것은 어렵다는 것이 공지되어 있다. 따라서, 그러한 부품의 제조 프로세스는 요구된 기하학적 형상의 정확성에 도달하도록 특히 비용이 많이 들고 시간 소모적인 단계들을 요한다. 조립 단계는 또한 클램핑하는 예를 들면 함께 양쪽 부품들의 고강도 클램핑과 같은 특별한 예방 대책들을 요한다. 추가로, 보강 요소의 형상은 에너지 흡수 용량의 관점에서 최적화되지 않는다.

본 발명의 목적들 중 하나는 에너지 흡수의 관점에서 최적화되고 제조 단계들 중에 특별한 예방 조치들을 요하지 않는 범퍼 빔용의 크로스 부재를 제공함으로써 이들 제한들을 극복하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재에 관한 것이고, 상기 크로스 부재는,

- 상부 빔 벽, 하부 빔 벽 및 상기 상부 빔 벽 및 상기 하부 빔 벽을 연결하는 전방 빔 벽을 포함하는 메인 빔 부분을 갖는 횡방향을 따라 연장되는 외부 빔으로서, 상기 상부 빔 벽, 하부 빔 벽 및 전방 빔 벽은 상기 전방 빔 벽에 반대쪽의 후방 방향으로 개방된 빔 내부 볼륨을 함께 규정하는, 상기 외부 빔,

- 상기 빔 내부 볼륨의 일부의 내측에 위치되고 후측 방향으로 개방된 보강 내부 볼륨을 규정하는 횡단면을 갖는, 상기 외부 빔의 보강된 구역을 규정하는 보강 요소,

- 상기 빔 내부 볼륨의 적어도 일부를 폐쇄하는 폐쇄 플레이트를 포함하고,

상기 보강 요소의 횡단면은 상기 보강된 구역에서 상기 외부 빔의 형상과 매칭하지 않는 형상을 갖고,

상기 보강 요소는 상부 결합 벽에 의해 제 1 중간 보강 벽에 링크된 적어도 상부 보강 벽을 포함하고, 상기 제 1 중간 보강 벽은 중앙 결합 벽에 의해 제 2 중간 보강 벽에 결합되고 상기 제 2 중간 보강 벽은 하부 결합 벽에 의해 하부 보강 벽에 링크되고, 상기 상부 결합 벽 및 상기 하부 결합 벽은 상기 외부 빔의 상기 전방 빔 벽을 향하고 상기 중앙 결합 벽은 상기 외부 빔의 개방된 측을 향한다.

외부 빔 및 보강 요소의 횡단면은 상이한 형상을 갖고 보강된 구역에서 서로 매칭하지 않기 때문에, 각각의 부품의 특별한 요구 조건들을 고려하여 그것들을 별개로 설계하는 것이 가능하다. 특히, 충돌 중에 에너지 흡수를 최적화하고 보강 요소의 제조 비용들을 최적화하도록 최적화된 형상인, 후방 방향을 향해 개방된 M 형상의 횡단면을 갖도록 보강 요소를 설계하는 것이 가능하다. 또한, 외부 빔과 보강 요소 사이에 매우 높은 기하학적 형상의 허용 오차를 보장하고 이들 부품들을 함께 조립하도록 비용이 많이드는 조치들을 취할 필요성이 없다.

단독으로 또는 임의의 가능한 기술적 조합에 따라 고려된, 본 발명에 따른 크로스 부재의 다른 선택적 특징들에 따르면,

- 상기 폐쇄 플레이트는 상기 보강 내부 볼륨을 전체적으로 폐쇄하고,

- 횡방향을 따라 상기 보강된 구역의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔의 폭보다 작고,

- 횡방향을 따라 상기 보강된 구역의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔의 상기 메인 빔 부분의 폭의 30% 내지 80% 이고,

- 횡방향을 따라 폐쇄 플레이트의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔의 상기 메인 빔 부분의 폭의 50% 내지 100% 이고,

- 보강 요소는 상기 보강 벽들 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 보강 벽들 중 적어도 하나는 상기 외부 빔의 상기 전방 빔 벽과 75° 내지 105° 의 각도를 형성하고,

- 적어도 상기 중앙 결합 벽은 상기 폐쇄 플레이트와 맞닿고,

- 상기 중앙 결합 벽 및 폐쇄 플레이트는 함께 부착되고,

- 상기 보강 요소는 횡방향을 따라 일정한 횡단면을 갖고,

- 상기 외부 빔은 상부 빔 플랜지 및 하부 빔 플랜지를 포함하고, 상기 빔 플랜지들은 상기 외부 빔의 상기 상부 빔 벽 및 상기 하부 빔 벽의 각 측에서 연장되고, 상기 보강 요소는 상부 보강 플랜지 및 하부 보강 플랜지를 포함하고, 상기 보강 플랜지들은 상기 보강된 구역에서 상기 빔 플랜지들에 부착되고,

- 상기 폐쇄 플레이트는 상기 보강된 구역에서 상기 빔 플랜지들 및 상기 보강 플랜지들에 부착되고 단지 상기 보강된 구역의 외측에서 상기 빔 플랜지들에 부착되고,

- 상기 폐쇄 플레이트는 상기 보강된 구역의 외측에서 적어도 하나의 개구를 포함하고 상기 보강된 구역 내측에 임의의 개구들을 포함하지 않고,

- 상기 외부 빔은 열간 스탬핑 성형된 강판이고,

- 상기 외부 빔은 열간 스탬핑 성형된 테일러 용접된 강 블랭크이고 상기 열간 스탬핑 성형된 테일러 용접된 강 블랭크는 중앙 빔 부분 및 횡방향으로 상기 중앙 빔 부분의 각 측에서 연장되는 두개의 측 빔 부분들을 포함하고, 횡방향을 따라 상기 중앙 빔 부분의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 보강된 구역의 폭 이상이고,

- 상기 중앙 빔 부분은 상기 측 빔 부분들 보다 더 높은 충돌 연성을 갖고,

- 상기 중앙 빔 부분은 적어도 0.6 의 충돌 연성 및 적어도 75° 의 최대 굽힘 각도를 갖고,

- 상기 외부 빔은 적어도 950MPa 의 극한 인장 강도를 갖고,

- 상기 보강 요소는 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도를 갖고,

- 상기 폐쇄 플레이트는 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도를 갖는다.

본 발명은 또한 상기 설명된 바와 같이 크로스 부재를 제조하기 위한 방법에 관한 것이고 상기 방법은,

- 외부 빔을 제공하는 단계,

- 보강 요소를 제공하는 단계,

- 폐쇄 플레이트를 제공하는 단계,

- 상기 외부 빔의 보강된 구역에서 상기 외부 빔에 상기 보강 요소를 부착하는 단계,

- 상기 보강된 구역에서 상기 외부 빔에 그리고 상기 보강 요소에 상기 폐쇄 플레이트를 부착하는 단계를 포함한다.

단독으로 또는 임의의 가능한 기술적 조합에 따라 고려된, 본 발명에 따른 방법의 다른 선택적 특징들에 따르면,

- 상기 폐쇄 플레이트는 단지 상기 보강된 구역의 외측에서 상기 외부 빔에 추가로 부착되고,

- 상기 외부 빔은 강판으로부터 열간 스탬핑되고,

- 상기 외부 빔은 중앙 블랭크 부분 및 횡방향으로 상기 중앙 블랭크 부분의 각 측에서 연장되는 두개의 측 블랭크 부분들을 포함하는 테일러 용접된 블랭크 또는 테일러 롤링된 블랭크로부터 열간 스탬핑되고,

- 상기 보강 요소는 강 블랭크의 롤 성형에 의해 형성된다.

본 발명의 다른 양상들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 그리고 예로써 주어진 다음의 설명을 정독한다면 명백해질 것이다:

-도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 크로스 부재의 전체 전방 사시도이고,
-도 2 는 도 1 의 크로스 부재의 전체 후방 사시도이고,
-도 3 은 도 1 의 크로스 부재의 중앙 부품의 후면도이고,
-도 4 는 도 1 의 축선 IV-IV 에 따른 횡단면도이고,
- 도 5 는 본 발명의 실시형태에 따른 크로스 부재의 외부 빔을 성형하기 위한 블랭크의 전면도이다.

다음의 설명에서, 용어들 "상부", "하부", "전방", "후측", "횡방향" 및 "종방향" 은 장착된 차량의 일반적인 방향들에 따라 규정된다. 보다 구체적으로, 용어들 "상부" 및 "하부" 는 차량의 높이 방향에 따라 규정되고, 용어들 "전방", "후측" 및 "종방향" 은 차량의 전방 / 후측 방향에 따라 규정되고 용어 "횡방향" 은 차량의 폭에 따라 규정된다. "실질적으로 평행한" 또는 "실질적으로 직각의" 은 15° 이하의 직각의 방향 또는 평행으로부터 벗어날 수 있는 방향을 의미한다.

보다 구체적으로, 용어 또한 "충돌 연성" 으로서 공지된 "파단 스트레인" 및 또한 "최대 굽힘 각도" 로서 공지된 용어 "크리티컬 굽힘 각도" 는 Pascal Dietsch 등에 의한 Metallurgical Research Technology Volume 114, Number 6, 2017 에서의 "Methodology to assess fracture during crash simulation: fracture strain criteria and their calibration" 에서 규정된 파단 스트레인 기준 및 크리티컬 굽힘 각도 기준을 칭한다. 크리티컬 굽힘 각도 (또한 최대 굽힘 각도로서 공지됨) 은 제 1 크랙들이 표준화된 VDA-238-100 Standard 에 따라 변형된 샘플의 외륜에서 검출되는 각도를 규정한다. 파단 스트레인 (또한 충돌 연성으로서 공지됨) 은 크리티컬 굽힘 각도에 도달할 때에 변형점에서의 재료 내에서 연관된 등가의 스트레인이다.

도 1 및 도 2 를 참고하면, 자동차의 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1) 가 설명된다. 크로스 부재 (1) 는 외부 빔 (2), 보강 요소 (4) 및 폐쇄 플레이트 (6) 를 포함한다. 크로스 부재는 일반적으로 예를 들면 두개의 충돌 박스들의 세트 (도면들에 도시 생략됨) 를 통해 외부 빔 (2) 의 각 측에서 차량의 잔여부에 부착된다. 전방 크로스 부재 (1) 의 경우에 전방 충돌 중에 또는 후측 크로스 부재 (1) 의 경우에 후측 충돌 중에, 크로스 부재 (1) 는 도 1, 도 2 및 도 4 에 설명된 바와 같은 압축 충격력 (F) 을 받는다.

외부 빔 (2) 은 횡방향을 따라 연장되고 메인 빔 부분 (3) 및 횡방향을 따라 메인 빔 부분 (3) 의 각 측에서 연장되는 두개의 빔 단부 부분들 (5) 을 포함한다. 상기 빔 단부 부분들 (5) 에서 외부 빔 (2) 의 형상은 평평하거나 차량 본체의 잔여부, 및 특히 충돌 박스들에 크로스 부재 (1) 의 조립을 위해 적절한 임의의 다른 형상일 수 있다. 메인 빔 부분 (3) 은 압축 충격력 (F) 의 에너지를 흡수하고 상기 압축 충격력 (F) 을 차량 충돌 매니지먼트 시스템으로 전달함으로써 차량 내로의 침입에 대해 저항하는 역할을 한다. 메인 빔 부분 (3) 은 양쪽이 차량의 높이 방향에 실질적으로 직각인 상부 빔 벽 (12) 및 하부 빔 벽 (14), 및 상기 상부 및 하부 빔 벽 (12 및 14) 을 결합시키고 상기 상부 및 하부 빔 벽들 (12 및 14) 에 실질적으로 직각인 전방 빔 벽 (16) 을 포함한다. 크로스 부재 (1) 가 차량에 장착될 때에, 상부 및 하부 빔 벽들 (12, 14) 은 예를 들면 실질적으로 수평이다. 변형예에 따르면, 상부 및 하부 빔 벽들은 크로스 부재 (1) 의 후방을 향해 전방 빔 벽 (16) 으로부터 분기 방향에 따라 연장된다.

상부 빔 벽 (12), 하부 빔 벽 (14) 및 전방 빔 벽 (16) 은 전방 빔 벽 (16) 의 반대쪽인 후방 방향을 향해 개방된 빔 내부 볼륨 (17) 을 함께 규정한다. 전방 크로스 부재의 경우에, 후방 방향은 차량의 후측을 향해 배향되고 후측 크로스 부재의 경우에, 후방 방향은 차량의 전방을 향해 배향된다.

특별한 실시형태에 따르면, 외부 빔 (2) 은 충돌 중에 높은 응력들에 저항하도록 950 MPa 의 최소 극한 인장 강도를 갖는다.

특별한 실시형태에 따르면, 도 1 내지 도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 메인 빔 부분는 추가로 중앙 빔 부분 (8) 및 횡방향으로 중앙 빔 부분 (8) 의 각 측을 따라 연장되는 두개의 측 빔 부분들 (10) 을 포함하고, 상기 중앙 빔 부분 (8) 은 상기 측 빔 부분들 (10) 보다 더 높은 충돌 연성을 갖는다. 이러한 실시형태에서, 중앙 빔 부분 (8) 은 그 높은 충돌 연성으로 인해 크랙 없이 변형함으로 폴 충격 테스트 중에 크로스 부재 (1) 의 중앙에 매우 높은 응력 집중을 수용하는 한편, 측 빔 부분들 (10) 은 변형에 저항함으로써, 그러한 폴 충격 테스트 중에 또는 보다 높은 속도 충격 테스트 중에 크로스 부재의 물리적 무결성을 보장한다.

실시형태에 따르면, 외부 빔 (2) 은 열간 스탬핑된 테일러 용접된 블랭크로부터 제조된다.

외부 빔 (2) 은 예를 들면 프레스-경화된 강 부품이다. 보다 구체적으로, 중앙 빔 부분 (8) 은 예를 들면 0.06 wt.% 내지 0.1 wt.% 의 탄소 함량 및 1.4 wt.% 내지 1.9 wt.% 의 망간 함량을 갖는 프레스-경화 강으로 제조된다. 심지어 보다 구체적으로, 중앙 빔 부분 (8) 의 강 조성은 추가로 합금 요소들로서 Nb, Ti, B 를 포함할 수 있다. 중앙 빔 부분 (8) 은 예를 들면 Ductibor 1000® 로 제조되고, 이는 적어도 0.6 의 충돌 연성, 적어도 75° 의 최대 굽힘 각도, 1000 MPa 초과의 극한 인장 강도 및 700 내지 950 MPa 의 항복 강도를 갖는다.

각각의 측 빔 부분 (10) 은 예를 들면 1300 MPa 보다 큰 인장 강도를 갖는 프레스-경화 강으로 제조된다. 실시형태에 따르면, 측 빔 부분들 (10) 의 강 조성은 예를 들면, 중량 % 로:　 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% 를 포함하고, 잔부는 철 및 가공으로 인한 불가피 불순물들이다. 이러한 조성 범위에 있어서, 프레스-경화 후에 측 빔 부분들 (10) 의 인장 강도는 1300 내지 1650 MPa 이다.

또 다른 실시형태에 따르면, 측 빔 부분들 (10) 의 강 조성은 예를 들면, 중량 % 로: 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% 를 포함하고, 잔부는 철 및 가공으로 인한 불가피 불순물들이다. 이러한 조성 범위에 있어서, 프레스-경화 후에 측 빔 부분들 (10) 의 인장 강도는 1800 MPa 보다 높다.

예를 들면, 측 빔 부분들 (10) 은 Usibor 1500® 또는 Usibor 2000® 로 제조된다.

특별한 실시형태에 따르면, 도 1 내지 도 4 에서 볼 수 있는 바와 같이, 외부 빔 (2) 의 메인 빔 부분 (3) 은 상부 빔 벽 (12) 의 후방 단부를 따라 횡방향으로 연장되는 상부 빔 플랜지 (20) 및 하부 빔 벽 (14) 의 후방 단부를 따라 횡방향으로 연장되는 하부 빔 플랜지 (22) 를 추가로 포함한다. 상부 및 하부 빔 벽들 (12, 14) 의 후방 단부들은 후방 방향으로 전방 빔 벽 (16) 에 반대쪽으로 각각 연장된다. 그러한 상부 및 하부 빔 플랜지들 (20 및 22) 은 유리하게 차후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 크로스 부재 (1) 의 상이한 부품들을 조립하는 역할을 할 수 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이 추가의 특별한 실시형태에 따르면, 전방 빔 벽 (16) 은 각각 높이 방향으로 포개져 위치설정되고 외부 빔 (2) 의 폭의 적어도 일부에 걸쳐 횡방향으로 연장되는 비드들 (18) 을 포함한다. 상기 비드들 (18) 은 유리하게 버클링의 시작을 지연시킴으로서 압축성 부하 하에서 외부 빔 (2) 의 저항성을 증가시킬 수 있는 데, 왜냐하면 그것들의 기하학적 형상은 충돌 중에 압축 충격력 (F) 에 실질적으로 평행한 요소들을 포함하기 때문이다.

도 1 내지 도 4 에 도시된 보강 요소 (4) 는 후방 방향을 향해 개방되고 빔 내부 볼륨 (17) 내에 포함된 보강 내부 볼륨 (25) 을 규정하고 외부 빔 (2) 의 보강된 구역 (24) 을 규정하는, 빔 내부 볼륨 (17) 의 일부 내측으로 연장된다. 보강 요소 (4) 는 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 에 부착되고 외부 빔 (2) 과 별개의 부품이다.

특별한 실시형태에서, 보강된 구역 (24) 은 외부 빔 (2) 의 중앙 빔 부분 (8) 의 적어도 일부에서 연장된다. 유리하게, 보강 요소 (4) 는 폴 충격 테스트 중에 가장 많은 양의 응력들을 받는 구역인, 외부 빔 (2) 의 중앙 빔 부분 (8) 에 위치된 보강된 구역 (24) 에 흡수된 에너지의 양을 증가시키는 역할을 한다. 중앙 빔 부분 (8) 이 측 빔 부분들 (10) 보다 더 높은 충돌 연성을 가짐으로써, 크로스 부재 (1) 의 중앙에서 저속 충격들 중에 크랙 형성을 방지할 뿐만 아니라, 상기 중앙 빔 부분 (8) 의 기계적 저항성에서 약화를 도입하는 또 다른 특별한 실시형태에서, 보강 요소 (4) 는 또한 고속 충돌 예를 들어 완전 전방 충돌 테스트 중에 보강된 구역 (24) 의 기계적 저항성을 증가시키는 역할을 한다.

특별한 실시형태에서, 보강된 구역 (24) 은 외부 빔 (2) 의 폭보다 횡방향을 따라 더 작은 폭을 갖는다. 추가의 특별한 실시형태에서, 보강된 구역 (24) 의 폭은 외부 빔 (2) 의 메인 빔 부분 (3) 의 폭의 30% 내지 80% 이다. 예를 들면, 보강된 구역 (24) 의 폭은 중앙 빔 부분 (8) 의 폭과 실질적으로 동등하고 보강된 구역 (24) 의 국지화는 중앙 빔 부분 (8) 과 동시에 발생된다. 최소 보강된 구역 (24) 의 폭은 보강 요소 (4) 가 충돌 중에 크로스 부재 (1) 의 중앙에서 에너지를 흡수할 때에 효과적으로 작용할 필요성에 의해 규정된다. 다른 한편으로, 보강 요소 (4) 의 최대 폭은 제조 비용들을 최소화하고 크로스 부재 (1) 의 중량을 최소화도록 맞물리는 재료이 양을 최소화할 필요성에 의해 규정된다. 높이 방향 및 종방향을 포함하는 평면에서 보강 요소 (4) 의 횡단면은 도 4 에 도시된 바와 같이 보강된 구역 (24) 에서 외부 빔 (2) 의 형상과 매칭되지 않고 그와 상이한 형상을 갖는다. 유리하게, 이는 보강 요소 (4) 의 횡단면이 외부 빔 (2) 의 형상과 독립적으로 충돌 중에 가능한 한 많은 에너지를 흡수하도록 최적화될 수 있다는 것을 의미한다. 보다 구체적으로, 외부 빔 (2) 이 비드들 (18) 을 포함한다면, 보강 요소 (4) 의 형상은 상기 비드들 (18) 의 형상과 독립적일 수 있다.

보강 요소 (4) 는 적어도 4개의 보강 벽들 (27) 을 포함하고, 그 중 적어도 하나는 외부 빔 (2) 의 전방 빔 벽 (16) 과 75° 내지 105° 의 각도를 형성한다. 예를 들면, 보강 벽들 (27) 중 하나는 전방 빔 벽 (16) 의 일반적인 방향과 90° 의 각도를 형성한다. 실시형태에 따르면, 모든 보강 벽들은 외부 빔 (2) 의 빔 벽 (16) 과 75° 내지 105° 의 각도를 형성한다. 보강 벽들 (27) 은 외부 빔 (2) 에 대한 충격의 경우에 변형되도록 배열되고, 이는 압축 충격력 (F) 의 배향에 실질적으로 평행한 보강 벽들 (27) 의 배향으로 인해 충돌 중에 흡수된 에너지를 증가시키는 데 기여한다. 최적의 에너지 흡수를 갖도록, 보강된 내부 볼륨 (25) 의 부품에서 보강 벽들 (27) 의 국지화 시에, 보강 벽들 (27) 은 압축 충격력 (F) 에 평행한 방향으로 거리 (l) 를 갖고 이는 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 방향으로 보강된 내부 볼륨 (25) 의 상기 부품의 후방 단부와 전방 빔 벽 (16) 사이의 거리 (d) 에 가능한 한 가깝게 된다. 보강 벽들 (27) 의 거리 (l) 는 예를 들면 상기 보강 벽들 (27) 이 연장되는 보강된 내부 볼륨 (25) 의 부품의 후방 단부와 전방 빔 벽 (16) 사이의 거리 (d) 의 50% 내지 100% 이다. 부품들의 제조 프로세스와 링크된 기하학적 형상의 허용 오차들을 고려하도록, 거리 (d) 와 거리 (l) 사이에 적어도 1mm 의 최소 갭을 부품들의 설계에서 허용하는 것이 바람직하고 따라서 거리 (d) 가 적어도 장착된 차량에서 거리 (l) 보다 더 크다는 것에 주목해야 한다. 실제로, 거리 (d) 및 거리 (l) 가 정확하게 동등하게 설계되어야 한다면, 제조 프로세스에서 확산들로 인해, 제조된 보강 요소 (4) 의 보강 벽들 (27) 의 실제 거리 (l) 가 제조된 외부 빔 (2) 의 보강 내부 볼륨 (25) 의 후방 단부와 전방 벽 (16) 사이의 실제 거리 (d) 보다 더 클 위험성이 존재하고, 상기 경우에 보강 내부 볼륨 (25) 내에서 보강 요소 (4) 를 끼워맞춤하는 것은 불가능하다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 보강 요소 (4) 는 여러개의 보강 벽들 (26, 28, 32 및 36) 을 포함하고, 보다 구체적으로 상부 결합 벽 (30) 에 의해 제 1 중간 보강 벽 (28) 에 링크된 적어도 상부 보강 벽 (26) 을 포함하고, 상기 제 1 중간 보강 벽 (28) 은 중앙 결합 벽 (34) 에 의해 제 2 중간 보강 벽 (32) 에 결합되고 상기 제 2 중간 보강 벽 (32) 은 하부 결합 벽 (38) 에 의해 하부 보강 벽 (36) 에 링크되고, 상기 상부 결합 벽 (30) 및 상기 하부 결합 벽 (38) 은 상기 외부 빔 (2) 의 상기 전방 빔 벽 (16) 을 향하고 상기 중앙 결합 벽 (34) 은 전방 빔 벽 (16) 에 반대쪽인 상기 외부 빔 (2) 의 후방 측을 향한다. 환언하면, 보강 요소 (4) 는 후방 방향을 향해 개방된 M 형상의 횡단면을 갖는다. 유리하게, 그러한 보강 요소 (4) 는 실질적으로 서로 평행하고 압축 충격력 (F) 에 평행한 적어도 4개의 보강 벽들 (26, 28, 32, 36) 을 포함한다. 충돌의 경우에 보강 벽들 (26, 28, 32, 36) 의 수가 많을수록 보다 높은 에너지 흡수를 갖는다는 것에 주목해야 한다. 보강 요소 (4) 가 4개보다 많은 보강 벽들을 포함할 때에, 보강 요소 (4) 는 또한 함께 보강 벽들을 결합하는 데 필수적인 수 만큼 많은, 보강된 구역 (24) 의 후방 단부를 향하는 중앙 보강 벽들 (34) 및 전방 빔 벽 (16) 을 향하는 중간 보강 벽들을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 보강 벽들은 모두가 압축 충격력 (F) 에 평행한 방향으로 동일한 거리 (l) 를 가질 수 있다. 변형예에서, 보강 벽들은 상기 보강 벽들이 연장되는 보강된 내부 볼륨 (25) 의 부품들의 후방 단부와 전방 빔 벽 (16) 사이의 거리 (d) 에 대해 가능한 한 가깝게 배열되는 상이한 거리들 (l) 을 갖는다. 크로스 부재 (1) 가 차량에 장착될 때에, 보강 벽들은 예를 들면 실질적으로 수평의 평면들로 연장된다.

특별한 실시형태에서, 보강 요소 (4) 는 횡방향을 따라 일정한 횡단면을 갖는다. 유리하게, 이는 차후에 상세하게 설명되는 바와 같이 매우 생산적이고 비용-효과적인 프로세스를 사용하여 보강 요소 (4) 를 제조하는 것을 가능하게 한다.

특별한 실시형태에서, 보강 요소 (4) 는 상부 보강 벽 (26) 의 후방 단부를 따라 횡방향으로 연장되는 상부 플랜지 (40) 및 하부 보강 벽 (36) 의 후방 단부를 따라 횡방향으로 연장되는 하부 플랜지 (42) 를 포함한다. 상부 및 하부 보강 벽들 (26 및 36) 의 후방 단부들은 후방 방향으로 전방 빔 벽 (16) 에 반대쪽으로 각각 연장된다. 그러한 상부 및 하부 보강 플랜지들 (40 및 42) 은 유리하게 차후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 크로스 부재 (1) 의 상이한 부품들을 조립하는 역할을 할 수 있다.

보강 요소 (4) 가 후방 방향을 향해 개방된 M 형상의 횡단면을 갖는다는 사실은 충돌 중에 최대 에너지 흡수를 보장하는 4개의 보강 벽들을 갖는 것을 허용하고, 차후에 설명되는 바와 같이 외부 빔 플랜지들에 상부 및 하부 보강 벽들의 후방 단부를 따라 연장되는 상부 및 하부 보강 플랜지들을 부착함으로써 외부 빔에 보강 요소를 부착하는 것을 허용한다.

추가의 특별한 실시형태에서, 상기 보강 요소 (4) 는 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도를 갖는다. 유리하게, 보강 요소 (4) 는 따라서 충돌 중에 효율적으로 에너지를 흡수하도록 높은 양의 강도를 갖는다.

도 2, 도 3 및 도 4 에 도시된 폐쇄 플레이트 (6) 는 적어도 외부 빔 (2) 에 부착된다. 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강된 구역 (24) 의 폭과 적어도 동등한 횡방향으로의 폭을 갖는다. 충돌 중에, 전방 빔 벽 (16) 에 적용된 압축 충격력 (F) 의 결과로서, 외부 빔 (2) 은 높이 방향으로 자체로 개방되는 경향을 갖고, 환언하면 압축 충격력 (F) 은 상부 빔 벽 (12) 과 전방 빔 벽 (16) 사이의 각도를 증가시키고 하부 빔 벽 (14) 과 전방 빔 벽 (16) 사이의 각도를 증가시키는 작용을 한다. 환언하면, 충격의 경우에, 상부 및 하부 빔 벽들 (12 및 14) 은 분기 방향들로 서로로부터 이동하는 경향을 갖는다. 외부 빔 (2) 의 그러한 개방은 크로스 부재 (1) 에 의해 흡수된 에너지의 양을 보다 낮게 하는 효과를 갖는 데 왜냐하면 상부 및 하부 벽들 (12 및 14) 은 상기 압축 충격력 (F) 에 평행하게 유지되는 대신에 압축 충격력 (F) 의 방향으로부터 멀리 움직이기 (pry) 때문이다. 환언하면, 상기 압축 충격력 (F) 이 상기 외부 빔 (2) 을 개방하게 움직이도록 허용할 때에, 압축 충격력 (F) 에 의해 외부 빔 (2) 의 굽힘해제 모션을 통해 흡수된 에너지는, 상기 벽들 (12 및 14) 이 충돌 중에 압축 충격력 (F) 에 실질적으로 평행하게 유지될 때에 하부 및 상부 벽들 (12 및 14) 의 상기 압축 충격력 (F) 에 대한 저항성에 의해 흡수된 에너지보다 훨씬 작다. 유리하게, 외부 빔 (8) 에 부착된 폐쇄 플레이트 (6) 는 압축 충격력 (F) 의 이러한 개방 효과에 반작용하고 상부 및 하부 벽들 (12 및 14) 이 충돌 중에 충격력 (F) 에 실질적으로 평행하게 유지되는 것을 보장한다. 실시형태에 따르면, 횡방향을 따라 폐쇄 플레이트 (6) 의 폭은 폐쇄 플레이트 (6) 와 외부 빔 (2) 사이에 적어도 충분한 부착 표면을 갖도록 상기 횡방향을 따라 외부 빔 (2) 의 메인 빔 부분 (3) 의 폭의 50% 내지 100% 이다.

특별한 실시형태에서, 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강된 구역 (24) 을 완전히 폐쇄한다. 환언하면, 폐쇄 플레이트 (6) 는 적어도 보강된 구역 (24) 에서 후방 방향으로 빔 내부 볼륨 (17) 을 폐쇄하고 상기 보강된 구역에서 개구들을 갖지 않는다. 이러한 경우에, 충돌 중에, 보강 요소 (4) 는 압축 충격력 (F) 이 충분히 높다면 폐쇄 플레이트 (6) 에 대해 푸시되어 폐쇄 플레이트 (6) 를 결국에 터치한다. 유리하게, 보강 요소 (4) 와 폐쇄 플레이트 (6) 사이의 접촉 및 폐쇄 플레이트 (6) 에서 보강 요소 (4) 의 차후의 찌부러짐 (crushing) 은 크로스 부재 (1) 에 의해 흡수된 에너지의 양을 증가시킨다.

특별한 실시형태에서, 보강 요소 (4) 는, 크로스 부재 (1) 가 심지어 압축 충격력 (F) 을 받기 전에 보강 요소 (4) 의 하나의 중앙 결합 벽 (34) 의 적어도 일부에서 폐쇄 플레이트 (6) 와 맞닿는다. 사실상, 이는 충돌의 시작시에 폐쇄 플레이트 (6) 에서 보강 요소 (4) 의 상기 설명된 찌부러짐 효과를 유발하고 따라서 충돌 중에 크로스 부재 (1) 에 의해 흡수되는 에너지의 양을 추가로 증가시킨다. 실시형태에 따르면, 보강 요소 (4) 가 하나 초과의 중앙 결합 벽 (34) 을 포함할 때에, 보강 요소 (4) 는 하나 이상의 상기 중앙 결합 벽들 (34) 의 적어도 일부에서 폐쇄 플레이트 (6) 와 맞닿을 수 있다.

특별한 실시형태에서, 보강 요소 (4) 및 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강 요소 (4) 의 하나의 중앙 결합 벽 (34) 의 적어도 일부에서 함께 부착된다. 보강 요소 (4) 및 폐쇄 플레이트 (6) 는 용접 또는 볼트결합 또는 임의의 다른 가능한 체결 수단에 의해 부착될 수 있다. 유리하게, 폐쇄 플레이트 (6) 및 보강 요소 (4) 가 하나의 중앙 결합 벽 (34) 에 부착될 때에, 상기 중앙 결합 벽 (34) 은 압축 충격력 (F) 의 작용 하에서 폐쇄 플레이트에서 슬립될 수 없다. 보강 요소 (4) 는 따라서 폐쇄 플레이트 (6) 에서 필수적으로 찌부러짐으로써, 폐쇄 플레이트 (6) 와 보강 요소 (4) 사이의 협업으로부터 나오는 에너지 흡수에서의 증가를 보다 강하게 부여한다. 추가로, 보강 요소 (4) 는 이미 외부 빔 (2) 에 체결되기 때문에, 상기 폐쇄 플레이트 (6) 에 상기 보강 요소 (4) 의 중앙 결합 벽 (34) 을 부착하는 것은 유리하게 압축 충격력 (F) 의 작용 하에서 외부 빔 (2) 의 개방을 추가로 방지한다. 실시형태에 따르면, 보강 요소 (4) 가 하나보다 많은 중앙 결합 벽 (34) 을 포함한다면, 보강 요소 (4) 는 또한 하나 이상의 상기 중앙 결합 벽들 (34) 의 적어도 일부에서 폐쇄 플레이트 (6) 에 부착될 수 있다.

바람직한 실시형태에서, 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강된 구역 (24) 의 외측에서 적어도 하나의 개구 (44) 를 포함하고, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 보강된 구역 (24) 내측에서 완전히 폐쇄된다. 유리하게, 이는 크로스 부재 (1) 의 중량을 감소시키는 한편, 여전히 충돌 중에 상기 폐쇄 플레이트 (6) 와 보강 요소 (4) 사이의 양호한 협업 및 폐쇄 플레이트 (6) 와 외부 빔 (2) 사이의 충분한 부착 표면을 보장한다.

추가로 바람직한 실시형태에서, 폐쇄 플레이트 (6) 는 유리하게 충격 압축력 (F) 의 개방 작용에 대해 저항하도록 그리고 유리하게 보강 요소 (4) 와 협업하여 흡수된 에너지의 양을 증가시키도록 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도를 갖는다.

이미 알려진 대로, 외부 빔 (2) 은 횡방향을 따라 만곡된 형상을 가질 수 있다는 것에 주목해야 한다. 이러한 경우에, 보강 요소 (4) 및 폐쇄 플레이트 (6) 는 또한 횡방향을 따라 상응하는 만곡된 형상을 가질 수 있다.

외부 빔 및 외부 빔의 형상과 매칭하지 않는 상이한 형상을 갖는 보강 요소를 포함하는 상기 설명된 범퍼 빔을 위한 크로스 부재는 복수의 이점들을 제공하고, 그것 중에 하나가 외부 빔 및 보강 요소의 형상의 설계에서 선택의 자유도인 데, 이는 그들의 특별한 요구 조건들, 예들 들어 에너지 흡수, 비용들 및 중량 절감에 따라 각각의 부품의 형상을 별개로 최적화하는 것을 허용한다.

상기 크로스 부재의 또 다른 이점은 제조 프로세스의 생산성 및 비용을 고려하고 각각의 부품의 성능 요구 조건에 따라 상기 외부 빔 및 상기 보강 요소를 제조하도록 가장 적절한 제품 프로세스를 자유롭게 선택할 수 있다는 점이다. 추가로, 외부 빔과 보강 요소 사이에서 상이한 그리고 비-매칭 횡단면들을 갖는 것은 상기 설명된 크로스 부재를 제조하기 위한 방법의 설명에서 알 수 는 바와 같이 양쪽 부품들의 조립을 보다 용이한 조립을 허용한다.

방법은 외부 빔 (2) 을 제공하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 외부 빔 (2) 은 강 블랭크 (46) 의 열간 스탬핑에 의해 제조된다. 도 5 에 도시된 본 발명의 특별한 실시형태에서, 외부 빔 (2) 은 중앙 블랭크 부분 (48) 및 상기 중앙 블랭크 부분 (48) 의 각 측에서 횡방향으로 얀장되는 두개의 측 블랭크 부분들 (50) 을 갖는 테일러 용접된 블랭크의 열간 스탬핑에 의해 제조된다. 열간 스탬핑 후에, 중앙 블랭크 부분 (48) 및 측 블랭크 부분들 (50) 은 중앙 빔 부분 (8) 및 두개의 측 빔 부분들 (10) 에 각각 상응한다. 예를 들면, 상기 설명된 바와 같이, 상기 중앙 빔 부분 (8) 은 Ductibor 1000® 로 제조되고 상기 측 빔 부분들 (10) 은 Usibor 1500® 로 제조된다. 유리하게, 이는 단일 단계에서 높은 충돌 연성을 갖는 중앙 빔 부분 (8) 및 매우 높은 기계적 저항성을 갖는 두개의 측 빔 부분들 (10) 을 포함하는 외부 빔 (2) 을 제조하도록 허용한다. 추가로, 측 빔 부분들 (10) 에 대해 매우 높은 기계적 저항성을 갖는 강 등급을 선택함으로써, 작은 두께의 강으로 측 빔 부분들 (10) 의 높은 기계적 저항성에 도달함으로써, 크로스 부재 (1) 의 중량을 최소화하는 데 기여하는 것이 가능하다.

변형예 따르면, 외부 빔 (2) 은 테일러형 롤 블랭크의 열간 스탬핑에 의해 제조된다. 방법은 보강 요소 (4) 를 제공하는 단계를 추가로 포함한다. 특별한 실시형태에서, 상기 보강 요소 (4) 는 횡방향을 따라 연장되는 일정한 횡단면을 갖는다. 이러한 경우에, 보강 요소 (4) 는 예를 들면 강 블랭크의 롤 성형에 의해 제조되고, 이는 매우 생산적이고 비용 효과적인 성형 프로세스이다.

방법은 폐쇄 플레이트 (6) 를 제공하는 단계를 추가로 포함한다.

방법은 상기 외부 빔 (2) 의 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 에 상기 보강 요소 (4) 를 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 예를 들면, 보강 요소 (4) 는 용접, 기계적 결합 또는 임의의 다른 가능한 체결 기술에 의해 상부 빔 플랜지 (20) 에 상부 보강 플랜지 (40) 를 체결함으로써 그리고 하부 빔 플랜지 (22) 에 하부 보강 플랜지 (42) 를 체결함으로써 외부 빔 (2) 에 부착된다. 유리하게, 플랜지들 (20, 22, 40 및 42) 가 부품들의 성형 프로세스 중에 변형되지 않거나 또는 단지 약간 변형되는 부품들의 실질적으로 평평한 구역들에 상응하기 때문에, 이들 구역들에서 양호한 기하학적 형상의 정확성을 보장하고 따라서 조립 단계 중에 플랜지 구역에서 부품들 사이에서 양호한 접촉을 보장하는 것이 용이하다.

방법은 보강된 구역 (24) 에서 보강 요소 (4) 에 폐쇄 플레이트 (6) 를 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 예를 들면, 폐쇄 플레이트 (6) 는 상부 및 하부 보강 플랜지들 (40 및 42) 에서 용접, 기계적 결합 또는 임의의 다른 가능한 체결 기술에 의해 보강 요소 (4) 에 체결된다. 특별한 실시형태에서, 보강된 구역 (24) 에서 보강부 (4) 에의 폐쇄 플레이트 (6) 및 외부 빔 (2) 에의 보강 요소 (4) 의 상기 설명된 조립 단계들은 예를 들면 멀티-층 용접에 의해 보강된 구역 (24) 에서 세개의 부품들 사이에서 부착 구역들로서 플랜지들 (20, 22, 40 및 42) 을 사용하여 동일한 단계로 실현된다. 유리하게, 따라서 단일 단계에서 두개의 조립 단계들의 조합은 조립 시간을 감소시킴으로써, 생산성을 증가시키고 프로세스 비용들을 감소시킨다.

특별한 실시형태에서, 상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 상기 보강된 구역 (24) 의 외측에서 상기 외부 빔 (2) 에 추가로 부착된다. 예를 들면, 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강된 구역 (24) 의 외측에서 상부 및 하부 빔 플랜지들 (20 및 22) 에 부착된다.

특별한 실시형태에서, 폐쇄 플레이트 (6) 는 보강 요소 (4) 의 적어도 하나의 중간 결합 벽 (34) 에 부착된다.

추가의 특별한 실시형태에서, 폐쇄 플레이트 (6) 의 성형 프로세스는 보강된 구역 (24) 의 외측에서, 상기 폐쇄 플레이트 (6) 에 적어도 하나의 개구 (44) 의 형성을 포함한다.

추가의 특별한 실시형태에서, 중앙 빔 부분 (8) 은 1.3mm 내지 1.7mm, 예를 들면 1.5mm 의 두께를 갖는 Ductibor 1000® 으로 제조되고, 측 빔 부분들 (10) 는 0.8mm 내지 1.2mm, 예를 들면 1.05mm 의 두께를 갖는 Usibor 1500® 로 제조되고, 보강 요소 (4) 는 950MPa 초과의 극한 인장 강도 및 0.5mm 내지 0.9mm, 예를 들면 0.7mm 의 두께를 갖는 강으로 제조되고, 폐쇄 플레이트 (6) 는 950MPa 초과의 극한 인장 강도 및 0.5mm 내지 0.9mm, 예를 들면 0.7mm 의 두께를 갖는 강으로 제조된다.

크로스 부재 (1) 는 그후 차량 본체에 그것을 체결함으로써, 예를 들면 충돌 박스들에 그것을 볼트 결합함으로써 자동차의 잔여부에 통합된다.

Claims (24)

1. 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1) 로서,
   - 상부 빔 벽 (12), 하부 빔 벽 (14) 및 상기 상부 빔 벽 (12) 및 상기 하부 빔 벽 (14) 을 연결하는 전방 빔 벽 (16) 을 포함하는 메인 빔 부분 (3) 을 갖는 횡방향을 따라 연장되는 외부 빔 (2) 으로서, 상기 상부 빔 벽 (12), 상기 하부 빔 벽 (14) 및 상기 전방 빔 벽 (16) 은 상기 전방 빔 벽 (16) 에 반대쪽의 후방 방향으로 개방된 빔 내부 볼륨 (17) 을 함께 규정하는, 상기 외부 빔 (2),
   - 상기 빔 내부 볼륨 (17) 의 일부의 내측에 위치되고 후측 방향으로 개방된 보강 내부 볼륨 (25) 을 규정하는 횡단면을 갖는, 상기 외부 빔 (2) 의 보강된 구역 (24) 을 규정하는 보강 요소 (4),
   - 상기 빔 내부 볼륨 (17) 의 적어도 일부를 폐쇄하는 폐쇄 플레이트 (6) 를 포함하고,
   상기 보강 요소 (4) 의 횡단면은 상기 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 의 형상과 매칭하지 않는 형상을 갖고,
   상기 보강 요소는 상부 결합 벽 (30) 에 의해 제 1 중간 보강 벽 (28) 에 링크된 적어도 상부 보강 벽 (26) 을 포함하고, 상기 제 1 중간 보강 벽 (28) 은 중앙 결합 벽 (34) 에 의해 제 2 중간 보강 벽 (32) 에 결합되고 상기 제 2 중간 보강 벽 (32) 은 하부 결합 벽 (38) 에 의해 하부 보강 벽 (36) 에 링크되고, 상기 상부 결합 벽 (30) 및 상기 하부 결합 벽 (38) 은 상기 외부 빔 (2) 의 상기 전방 빔 벽 (16) 을 향하고 상기 중앙 결합 벽 (34) 은 상기 외부 빔 (2) 의 개방된 측을 향하는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 상기 보강 내부 볼륨 (25) 을 전체적으로 폐쇄하는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 횡방향을 따라 상기 보강된 구역 (24) 의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔 (2) 의 폭보다 작은, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 횡방향을 따라 상기 보강된 구역 (24) 의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔 (2) 의 상기 메인 빔 부분 (3) 의 폭의 30% 내지 80% 인, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 횡방향을 따라 상기 폐쇄 플레이트 (6) 의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 외부 빔 (2) 의 상기 메인 빔 부분 (3) 의 폭의 50% 내지 100% 인, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   보강 벽들 (26, 27, 28) 중 적어도 하나는 상기 외부 빔 (2) 의 상기 전방 빔 벽 (16) 과 75° 내지 105° 의 각도를 형성하는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 상기 중앙 결합 벽 (34) 은 상기 폐쇄 플레이트 (6) 와 맞닿는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 중앙 결합 벽 (34) 및 상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 함께 부착되는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보강 요소 (4) 는 상기 횡방향을 따라 일정한 횡단면을 갖는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 상부 빔 플랜지 (20) 및 하부 빔 플랜지 (22) 를 포함하고, 상기 빔 플랜지들 (20 및 22) 은 상기 외부 빔 (2) 의 상기 상부 빔 벽 (12) 및 상기 하부 빔 벽 (14) 의 각 측에서 연장되고, 상기 보강 요소 (4) 는 상부 보강 플랜지 (40) 및 하부 보강 플랜지 (42) 를 포함하고, 상기 보강 플랜지들 (40 및 42) 은 상기 보강된 구역 (24) 에서 상기 빔 플랜지들 (20 및 22) 에 부착되는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 상기 보강된 구역 (24) 에서 상기 빔 플랜지들 (20 및 22) 및 상기 보강 플랜지들 (40 및 42) 에 부착되고 단지 상기 보강된 구역 (24) 의 외측에서 상기 빔 플랜지들 (20 및 22) 에 부착되는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 상기 보강된 구역 (24) 의 외측에서 적어도 하나의 개구 (44) 를 포함하고 상기 보강된 구역 (24) 내측에서 임의의 개구들을 포함하지 않는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 열간 스탬핑 성형된 강판인, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 열간 스탬핑 성형된 테일러 용접된 강 블랭크이고 상기 열간 스탬핑 성형된 테일러 용접된 강 블랭크는 중앙 빔 부분 (8) 및 횡방향으로 상기 중앙 빔 부분 (8) 의 각 측에서 연장되는 두개의 측 빔 부분들 (10) 을 포함하고, 상기 횡방향을 따라 상기 중앙 빔 부분 (8) 의 폭은 상기 횡방향을 따라 상기 보강된 구역 (24) 의 폭 이상인, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 중앙 빔 부분 (8) 은 상기 측 빔 부분들 (10) 보다 더 높은 충돌 연성을 갖는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 중앙 빔 부분 (8) 은 적어도 0.6 의 충돌 연성 및 적어도 75° 의 최대 굽힘 각도를 갖는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 적어도 950MPa 의 극한 인장 강도를 갖는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 요소 (4) 는 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 적어도 500MPa 의 극한 인장 강도를 갖는, 자동차를 위한 범퍼 빔용의 크로스 부재 (1).
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 크로스 부재 (1) 를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 외부 빔 (2) 을 제공하는 단계,
    - 보강 요소 (4) 를 제공하는 단계,
    - 폐쇄 플레이트 (6) 를 제공하는 단계,
    - 상기 외부 빔 (2) 의 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 에 상기 보강 요소 (4) 를 부착하는 단계,
    - 상기 보강된 구역 (24) 에서 상기 외부 빔 (2) 에 그리고 상기 보강 요소 (4) 에 상기 폐쇄 플레이트 (6) 를 부착하는 단계를 포함하는, 크로스 부재를 제조하기 위한 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 폐쇄 플레이트 (6) 는 단지 상기 보강된 구역 (24) 의 외측에서 상기 외부 빔 (2) 에 추가로 부착되는, 크로스 부재를 제조하기 위한 방법.
22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 강판으로부터 열간 스탬핑되는, 크로스 부재를 제조하기 위한 방법.
23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 빔 (2) 은 중앙 블랭크 부분 (48) 및 횡방향으로 상기 중앙 블랭크 부분 (48) 의 각 측에서 연장되는 두개의 측 블랭크 부분들 (50) 을 포함하는 테일러 용접된 블랭크 (46) 또는 테일러 롤링된 블랭크 (46) 로부터 열간 스탬핑되는, 크로스 부재를 제조하기 위한 방법.
24. 제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 요소 (4) 는 강 블랭크의 롤 성형에 의해 형성되는, 크로스 부재를 제조하기 위한 방법.
    

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