KR20170117366A - 사이드 임팩트에 대하여 강화된 차량 도어 - Google Patents

사이드 임팩트에 대하여 강화된 차량 도어 Download PDF

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KR20170117366A
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아파리씨 줄리오 페이드로
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오토테크 엔지니어링 에이.아이.이.
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Abstract

로커(rocker)(20)를 포함하는 차체에서 사용되기 위한 차량 도어가 기술된다. 상기 차량 도어는 내측 도어 패널(11) 및 외측 도어 패널(13)을 포함하며, 상기 도어가 상기 차체에 장착될 때, 보강 요소(12)가 상기 로커(20)의 높이에 있도록, 그리고 사이드 임팩트가 도어에 가해질 때에, 상기 내측 도어 패널과 함께 상기 보강 요소가 상기 로커에 의해 지지되도록, 상기 도어는 상기 도어의 하부 부분에 배치된 상기 보강 요소(12)를 더 포함한다. 상기 보강 요소(12)는 U 자형 브라켓이며, 상기 브라켓(12)은 상기 내측 도어 패널(11)에서 상기 외측 도어 패널(13)로 연장되며 그 개방 측이 상기 내측 도어 패널과 대면하도록 배치된다. 본 발명은 또한 로커와 그러한 도어를 포함하는 차체를 갖는 차량에 관한 것이다.

Description

사이드 임팩트에 대하여 강화된 차량 도어{REINFORCED VEHICLE DOOR AGAINST SIDE IMPACT}
본원은 2014년 11월 27일자로 출원된 유럽 특허 출원 EP14382481.1의 이익을 주장한다.
본 발명은 강화된 차량 도어에 관한 것이며, 또한, 이러한 차량 도어를 포함하는 자동차 또는 트럭과 같은 차량에 관한 것이다.
예를 들면, 자동차와 같은 차량은 평생 동안 차량이 받을 수 있는 모든 하중을 견딜 수 있도록 설계된 구조적 골격을 포함할 수 있다. 이러한 구조적 골격은 예를 들어, 충돌 시, 예를 들어, 다른 자동차들로부터의 충돌 시에, 충격을 흡수하고 견딜 수 있도록 더 설계된다.
이러한 의미에서 자동차의 구조적 골격은 예를 들어, 범퍼(bumper), 필러(pillar)(A-필러, B-필러, C-필러), 사이드 임팩트 빔(side impact beam), 로커(rocker) 및 충격 흡수 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 예를 들어, 빔 및 이러한 빔 주위의 추가 플레이트를 포함할 수 있다.
특히, 수많은 차량 도어가 이러한 도어가 차량 내로 침입하는 것을 줄이기 위해 사이드 임팩트 빔을 포함한다. 이러한 사이드 임팩트 빔은 대부분의 자동차 도어 및 기타 지상 차량에 설치되고 사이드 임팩트로부터 승객을 보호하는 수동 안전 장치이다. "수동 안전"이라는 용어는 충돌시 탑승자를 보호하는 데 도움이 되는 차량의 구성 요소(주로, 에어백, 안전벨트 및 차량의 물리적 구조체)를 말하는데 본 명세서에서 사용된다.
차량 도어 설계에 있어서, 사이드 임팩트는 특히 다음과 같은 두 가지 이유들과 관련이 있다: a) 충돌 위치가 승객과 매우 근접하여, 승객에 충돌 차량이나 변형된 차량 구성 요소가 즉시 도달할 수 있으며; b) 많은 사이드 임팩트 사고에서, 충돌 차량이 피충돌 차량보다 대형이고, 높이가 높고, 무겁거나, 구조적으로 더 단단할 수 있다. 따라서, 도어의 구조적 골격은 충돌에 참여하는 부재들의 내부 작동으로 부분적으로 변환되는 충돌 차량의 운동 에너지를 흡수할 필요가 있다. 전술한 사이드 임팩트 빔은 정상적으로 이러한 목적을 위해서 사용된다.
측 방향 충격에 대해서 도어의 강도를 증가시키기 위해, 예를 들어, 사이드 임팩트 빔 및/또는 내측 도어 패널을 형성하는 재료의 두께를 증가시키는 것 또는 추가 사이드 임팩트 빔을 부가하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 이로 인해 상당한 무게 증가 및 이로써 비용 증가가 발생할 수 있다.
차량 도어는 전형적으로 (승객 측의) 내측 도어 패널, 외측 도어 패널 및 내측 도어 패널과 외측 도어 패널 사이의 사이드 임팩트 빔을 포함할 수 있다. 그러나, 내측 및 외측 도어 패널 사이에는 일반적으로 가용한 큰 공간이 존재하지 않는다. 이러한 의미에서, 사이드 임팩트 빔은 임의의 높이에 놓일 수 없다. 또한, 사이드 임팩트 빔은 일반적으로 도어의 전방 단부로부터 차량 길이 방향으로 도어의 후방 단부까지 연장되어, 상당히 긴 길이를 갖는다. 이것은 특히 사이드 임팩트 빔의 중심부에서 높은 굽힘 하중을 초래할 수 있다. 이러한 굽힘 하중을 피하기 위해, 사이드 임팩트 빔과 내측 도어 패널 사이에 지지 부재(발포체 또는 스틸 브라켓)를 제공하는 것이 공지되어있다. 문헌 JPH1095231에는 이러한 시스템이 기재되어있다. 추가 개선이 바람직하다.
본 발명은 상대적으로 낮은 중량 패널티로 사이드 임팩트 시에 승객의 안전성을 증가시킬 수 있는 대안적인 보강된 지상 차량 도어를 제공한다.
일 양태에서, 로커(rocker)를 포함하는 차체에서 사용되기 위한 차량 도어가 제공된다. 본 차량 도어는 상기 차량 도어는 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널을 포함하며, 상기 도어가 상기 차체에 장착될 때, 보강 요소가 상기 로커의 높이에 있도록, 그리고 사이드 임팩트가 도어에 가해질 때에, 상기 내측 도어 패널과 함께 상기 보강 요소가 상기 로커에 의해 지지되도록, 상기 차량 도어는 상기 도어의 하부 부분에 배치된 상기 보강 요소를 포함한다.
이 양태에 따르면, 사이드 임팩트 시에 차량 로커에 의해 지지되도록 위치된 보강 요소를 (내측 도어 패널 및 외측 도어 패널 사이에서) 차량 도어 내에 제공하면, 차량의 탑승자의 안전이 향상될 수 있다. 차량 로커는 매우 단단한 구조적 빔으로 간주될 수 있다. 따라서, 차체의 구조적 요소(로커)는 보강 요소를 지지하는 데 사용된다. 따라서, 보강 요소는 변형되어 충돌에 관련된 운동 에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 도어가 차체 내로(승객 구획 내로) 침입하는 위험을 피하거나 적어도 실질적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 차량 로커는 차체의 길이를 따라 길이 방향으로 연장되기 때문에, 충돌 운동 에너지를 로커에 전달하게 되면, 충돌 하중이 전체 차체에 더 분산될 수 있다.
일부 예에서, 보강 요소는 내측 도어 패널로부터 외측 도어 패널까지 연장될 수 있다. 내측 도어 패널로부터 외측 도어 패널까지 완전히 연장되는 보강재를 제공하는 것의 측면은 사용 재료/충격 흡수 비가 개선된다는 것이다.
본 발명자는 (스틸 부품만을 고려한) 도어의 중량이 비교적 적게 증가함과 함께, 이른바 "사이드 폴 테스트(Side Pole Test)" 및 이른바 "FMVSS214S 테스트(FMVSS214S Test)"에서 도어의 에너지 흡수가 상당히 증가될 수 있다는 것을 발견했다. 이와 동시에, 탑승자 구획으로의 도어의 침입은 감소될 수 있다.
전술한 도어의 또 다른 결과는 보강 요소가 일반적으로 비어있는 도어의 부분에 제공되어 통상적으로 전혀 사용되지 않는 도어의 공간을 이용한다는 것이다. 또한, 제조의 관점에서, 예를 들어, 보강재가 위치해야 하는 높이를 결정하기 위한 특별한 계산을 필요로 하지 않기 때문에, 2 개의 도어 패널들을 도어의 하부 부분에서 보강 요소와 조립하는 것이 비교적 간단하다.
본 설명 및 청구항 전체에 걸쳐, 차량은 로커를 포함하는 차체를 갖는 자동차, 트럭 또는 다른 지상 차량으로 이해되어야 한다.
일부 예에서, 보강 요소는 하단부를 가질 수 있고 내측 도어 패널은 실질적으로 수직인 하부 부분을 포함할 수 있고, 보강 요소는 그 하단부가 상기 실질적으로 수직인 하부 부분에 고정될 수 있다. 대안적인 예에서, 외측 도어 패널은 실질적으로 수직인 하부 부분을 포함할 수 있고, 보강 요소는 상기 실질적으로 수직인 하부 부분에 고정될 수 있다. 또 다른 예에서, 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널 양자는 실질적으로 수직인 하부 부분을 포함할 수 있고, 보강 요소는 이러한 실질적으로 수직인 하부 부분 모두에 고정될 수 있다. 이는 보강 요소를 곡선 표면이 아닌 아닌 직선형 표면에 용접, 접착제 또는 나사를 사용하여 고정하기가 쉽기 때문에, 보강 요소의 안전한 고정을 향상시킨다. 또한, 전단 방향으로 작용할 필요가 없기 때문에 내구성이 강한 접합부가 생겨 이로써 접합부 마모가 부분적으로 감소된다.
일부 예에서, 보강 요소는 보강 브라켓일 수 있다. 이러한 경우 중 일부에서, 보강 브라켓은 폴딩된 금속 시트, 예를 들어, 강판이 될 수 있다. 다른 예들에서, U 자형 브라켓이 고려될 수 있다.
이들 예들 중 일부에서, U 자형 브라켓은 내측 도어 패널로부터 외측 도어 패널까지 연장될 수 있으며, 내측 도어 패널과 대면한 개방 측을 갖게 배치될 수 있다. 이 브라켓을 내측 도어 패널에서 외측 도어 패널까지 완전히 연장시킴으로써, 사용 재료/충격 흡수 비가 향상된다.
또한, 상기 U 자형 브라켓의 개방 측이 내측 도어 패널을 향하면, 이는 브라켓의 베이스 벽이 외측 도어 패널을 향하게 됨을 의미한다. 따라서, 브라켓의 베이스 벽은 외측 도어 패널에 실질적으로 평행한 방향을 따라 연장되고 이로써 거기로 충격이 가해진다. 측벽들(충격의 방향과 동일한 방향으로 배열됨)은 충돌에 관련된 운동 에너지를 흡수한다. 이는 베이스 벽의 표면을 따르는 충격 분산을 개선시키고, 측벽들의 길이를 따르는, 즉 차량의 횡 방향을 따르는 운동 에너지 흡수를 개선할 수 있다.
본 개시 전체에 걸쳐, U 자형 브라켓은 실질적으로 문자 U 자형의 단면을 갖는 브라켓으로서 이해되어야 한다. 이는 바람직하게는 상기 브라켓이 차량 길이의 길이 방향으로 전방 단부에서 후방 단부로 연장하는 베이스 벽, 및 상기 베이스 벽의 전방 단부 및 후방 단부로부터 각각 멀어지게 연장되는 한 쌍의 측 방향으로 대향된 측벽들을 포함하는 것을 의미할 수 있다. 상기 측 방향으로 대향하는 측벽들은 상기 베이스 벽 반대편에 있는 개구(개방 측)를 구획한다.
이에 따라서, 도어의 하부 부분 내측에 U 자형 브라켓을 제공함으로써, 내측 도어 패널로부터 외측 도어 패널로 연장되고 사이드 임팩트 시에 차량 로커에 의해 지지되도록 위치되는 브라켓은 차량의 탑승자의 안정을 향상시킨다.
일부 예에서, U 자형 브라켓은 내측 도어 패널에 의해 지지되도록 구성된 측 방향으로 대향된 측벽들의 단부들을 포함할 수 있다. 이 경우, 장착 플랜지가 제공될 수 있다. 이는 내측 도어 패널과 대면하는 지지 면적을 확대하여, 내측 도어 패널 상에서의 응력 분산을 향상시킨다.
이들 예들 중 일부에서, 보강 요소는 내측 및/또는 외측 도어 패널에 대하여 수평인 평면으로 된 하나 이상의 부분들을 포함할 수 있다. 이러한 수평 평면 부분은 차량의 길이 방향에 대해 횡 방향으로 존재하며, 즉 이러한 수평 평면 부분은 예를 들어, 로커에 대해 횡 방향으로 존재하며, 따라서, 측 방향 충격에 직접적으로 맞서 작용한다. 따라서, 실질적으로 수평인 부분은 버클링 하에서 변형하는 에너지를 흡수할 수 있다.
다른 양태에서, 실질적으로 앞에서 설명된 바와 같은 도어를 갖는 차량이 제공된다. 특히, 보강 요소가 로커의 높이에 있도록 도어가 차체에 장착될 수 있는, 로커를 갖는 차체를 포함하는 차량이 제공된다.
일부 예에서, 차량 로커는 그들 사이에 공간을 구획하는 내측 쉘 및 외측 쉘을 포함할 수 있다. 내측 로커 쉘과 외측 로커 쉘은 적어도 상단 플랜지에서 접합 될 수 있다. 이러한 경우들 중 일부에서, 보강 요소는 적어도 부분적으로 상단 플랜지 아래에 배치되어, 로커의 높이에 있게 되고, 따라서, 사이드 임팩트 시에, (내측 도어 패널의 하부 부분과 함께) 로커에 의해 지지될 수 있다. 대안적인 실시 예에서, 차량 로커는 적어도 상단 플랜지를 갖는 단일체일 수 있다. 이러한 경우에도, 보강 요소는 적어도 부분적으로 상단 플랜지 아래에 배치될 수 있다.
보강 요소가 내측 및/또는 외측 도어 패널에 대해서 수평인 평면으로 된 하나 이상의 부분을 포함할 수 있는 이러한 예에서, 제 1 수평 평면 부분은 내측 및 외측 로커 쉘들을 접합하는 상단 플랜지 바로 아래에 제공될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 비한정적 예들을 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 일례에 따른 차량의 부분적 측면도를 도시한다.
도 2, 도 3 및 도 4는 도 1b의 보강 요소의 상이한 예들에 대한 단면도들을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 다른 예에 따른 차량의 부분적 측면도 및 단면도를 각각 도시한다.
도 5c 내지 도 5f는 도 4 또는 도 5b의 것들과 유사한 U 자형 브라켓 또는 브라켓의 부분의 예들의 사시도들을 도시한다.
도 5g는 도 5c의 것과 같은 U 형 브라켓을 포함하는 차량 도어 하부 부분의 사시도 및 개방도를 도시한다.
도 6은 또 다른 예에 따른 차량의 부분적 측면도이다.
본 명세서에서 설명된 차량 도어는 임의의 지상 차량의 전방 도어 또는 후방 도어에 대응할 수 있음에 유의해야 한다.
다음의 도면들 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호가 대응하는 요소들에 사용될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 일례에 따른 지상 차량의 부분적 측면도를 도시한다. 도 1a는 차량 도어(10) 및 차량 로커(20)의 일부를 도시한다. 도 1b는 도 1a의 차량 도어(10)의 내측 도어 패널(11)을 도시한다. 도어(10)는 로커(20)를 포함하는 차체(미도시)에 장착될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 더 도시된 바와 같이, 도어(10)가 차체에 장착될 때, 도어의 하부 부분(10a)은 로커(20)의 형상에 상보적인 형상을 갖는다.
도어(10)는 외측 패널(도 2, 도 3 및 도 4 참조) 및 내측 패널(11)을 포함할 수 있다. 도 1b는 보강 요소(12)가 로커(20)의 높이에 있을 수 있는 도어의 하부 부분(10a)에서, 내측 도어 패널(11) 상에 배치될 수 있음을 더 나타낸다. 도 1b는 보강 요소(12)가 내측 도어 패널(11)의 대략 후방 제 3 부분을 따라서 연장될 수 있음을 더 도시한다. 소위"사이드 폴 테스트(side Pole Test)"의 관점에서, 도어의 후방 부분에, 즉 전방 도어의 경우에 B-필러에 근접하게 보강 요소를 배치하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명자들은 보강 요소가 내측 도어 패널의 길이 중 실질적으로 후방 제 3 부분에 달하는 대응하는 길이를 갖게 되면, 에너지 흡수와 중량 증가 사이의 양호한 균형이 이루어진다는 것을 발견했다. 상황에 따라, 보강 요소는 도어 길이의 후방 부분의 약 33 % 내지 약 5 %의 길이를 가질 수 있다.
대안적인 예들에서, 보강 요소는 내측 도어 패널의 상이한 길이 또는 심지어 전체 길이(L)를 따라 제공될 수 있다. 다른 예들에서, 2 개 이상의 보강 요소가 제공될 수 있다(도 6 참조). 또 다른 예들에서, 보강 요소는 외측 도어 패널에 배치될수 있고, 내측 또는 외측 도어 패널 중 어느 하나에 또는 심지어 내측 및 외측 패널 모두에 고정될 수 있다.
도 1b 중 확대한 부분은 보강 요소(12)가 브라켓, 예를 들어 금속 시트 브라켓, 특히 스틸 브라켓일 수 있음을 나타낸다. 일부 경우들에서, 브라켓은 폴딩된 금속 시트 또는 플레이트 일 수 있다. 이러한 경우, 브라켓은 용접으로 내측 및/또는 외측 패널 중 어느 하나에 고정될 수 있다. 일부 예에서, 용접은 스폿 용접을 포함할 수 있다. 스폿 용접을 사용하는 것의 일 측면은 매우 짧은 시간에 많은 에너지가 일 영역에 전달되어 외측 및/또는 내측 도어 패널의 나머지 영역을 과도하게 가열하지 않고서 용접을 수행할 수 있다는 것이다. 브라켓은 내측 또는 외측 도어 패널에 대해 수평인 하나 이상의 수평 평면 부분(121)을 포함할 수 있다. 이러한 수평 부분들은 로커에 대해 횡 방향으로 제공되어 충돌의 운동 에너지를 완충시키기 위해서 횡형 충격에 맞서 직접적으로 작용한다. 대안적 예들에서, 다른 유형의 용접이 고려될 수 있는데, 예를 들어, 레이저 용접 또는 원격 레이저 용접이, 예를 들어, 용접 공정을 수행하기 위해 가용한 공간이 크지 않은 경우에, 특히 적합할 수 있다.
도 1b는 사이드 임팩트 빔(14)이 내측 도어 패널(11), 특히 내측 도어 패널(11)의 전방 단부(111) 및 후방 단부(112)에 추가로 고정될 수 있음을 도시한다. 사이드 임팩트 빔(14)은 내측 도어 패널(11)의 전방 단부(111)로부터 후방 단부(112)까지 실질적으로 비스듬하게 연장하며 보강 요소(12)의 상단 높이(H1)보다 높은 하단 높이(H2)를 가지며, 이로써 사이드 임팩트 시에 보강 요소와 접촉하지 않을 수 있다. 대안적인 예에서, 다른 사이드 임팩트 빔 구성이 고려될 수 있는데, 사이드 임팩트 빔이 실질적으로 수평으로 제공될 수도 있다. 도 1b에 더 도시된 바와 같이, 사이드 임팩트 빔은 내측 도어 패널 단부들에 (예를 들어, 나사에 의해) 고정될 수 있다. 다른 예에서, 사이드 임팩트 빔은 외측 도어 패널에 고정될 수 있다.
도 2는 도 1b의 예의 단면도를 도시한다. 차량 도어(10)는 로커(20)를 포함하는 차체에 장착될 수 있다. 도어(10)는 내측 도어 패널(11), 외측 도어 패널(13) 및 보강 요소를 포함할 수 있으며, 보강 요소는 예를 들어, 폴딩된 금속 시트 브라켓(12)일 수 있다. 브라켓(12)은 내측 도어 패널(11)과 외측 도어 패널(13) 사이에서 완전히 연장될 수 있다. 도어가 차체에 장착될 때, 브라켓(12)이 로커(20)의 높이에 있도록, 그리고, 사이드 임팩트가 도어에 의해 흡수될 때에 내측 도어 패널(11)의 하부 부분과 함께 브라켓(12)이 로커(20)에 의해 지지되도록, 브라켓(12)은 도어의 하부 부분(10a)에 더 배치될 수 있다.
보강 브라켓(12)은 하단부(123)를 가질 수 있고, 내측 도어 패널은 실질적으로 수직인 하부 부분(113)를 포함할 수 있다. 따라서, 보강 브라켓(12)은 그의 하단부(123)가 상기 실질적으로 수직인 하부 부분(113)에 고정될 수 있다. 이러한 바는, 곡선 형이 아닌 직선형 표면에 요소를 고정(용접, 접착제 또는 나사에 의한 고정)하기가 쉽기 때문에, 보강 요소를 고정시키는 것을 보장한다. 대안적 예에서, 상단부(124)는 내측 도어 패널의 실질적으로 수직인 부분에 추가로 고정될 수 있다. 다른 대안에서, 브라켓의 상단부 및/또는 하단부는 외측 도어 패널에 고정될 수 있거나, 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널 양자에 이들의 실질적으로 수직인 부분들에 고정될 수 있다.
도 2의 예에서, 브라켓(12)은 내측 패널(11) 및/또는 외측 패널(13)에 대해 실질적으로 수평일 수 있는 하나 이상의 수평 평면 부분(121)을 포함할 수 있다. 대안적인 예에서, 브라켓은 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널 사이에서 도어의 하부 부분의 공간을 실질적으로 완전히 채우는 주름진 금속 시트 일 수 있다. 일부 예에서, 브라켓은 스틸로 제조될 수 있다.
도 2는 또한 로커(20)가 그들 사이에 공간을 구획하는 내측 로커 쉘(22) 및 외측 로커 쉘(21)을 포함할 수 있음을 더 도시한다. 내측 로커 쉘(22)과 외측 로커 쉘(21)은 적어도 상단 플랜지(23)에서 접합될 수 있다. 일부 경우에서, 하단 플랜지(24)가 또한 제공될 수 있다. 이러한 예에 따르면, 수평 평면 부분들(121)이 상단 플랜지(23) 아래에 배치될 수 있도록 브라켓(12)이 내측 도어 패널(11)의 하부 부분에 고정될 수 있다. 이로써, 내측 도어 패널(11)의 하부 부분과 함께 브라켓(12)이 사이드 임팩트 시에 로커(20)에 의해 지지될 수 있다.
도 2의 예에서, 사이드 임팩트가 도어(10)에 가해질 때에, 사이드 임팩트 빔(14)이 보강 브라켓(12)과 접촉하지 않도록, 보강 브라켓(12)의 높이보다 높은 높이에서 외측 도어 패널(13)에 더 가깝게 배치될 수 있는 사이드 임팩트 빔(14)을 도어(10)가 포함할 수 있다. 대안적 예에서, 사이드 임팩트 빔은 내측 도어 패널에 더 가깝게 배치될 수 있고 내측 도어 패널에 고정될 수 있다. 또 다른 예에서, 쿠션 요소가 사이드 임팩트 빔과 내측 및/또는 외측 도어 패널 중 어느 하나 사이에 제공될 수 있다.
도 3은 또 다른 예에 따른 로커(20)를 포함하는 차체에 장착된 차량 도어(10')의 단면도를 도시한다. 도 3의 예는 보강 요소가 발포체 블록(foam block)(12')을 포함할 수 있다는 점에서 도 2의 예와 다르다. 이러한 예에서, 발포체 블록(12')은 내측 도어 패널(11)과 외측 도어 패널(13) 사이에서 도어의 하부 부분(10a)의 공간을 실질적으로 완전히 채울 수 있다. 이러한 예에서, 내측 도어 패널(11)과 마주하는 발포체 블록(12')의 측면(122')의 대부분은 로커 상단 플랜지(23) 아래에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 내측 도어 패널(11)의 하부 부분과 함께 발포체 블록(12')은 사이드 임팩트 시에 로커(20)에 의해 지지될 수 있다.
도 4는 다른 예에 따른 로커(20)를 포함하는 차체에 장착된 차량 도어(10")의 단면도를 도시한다. 도 4의 예는 보강 요소가 U 형 브라켓(12"), 즉 U 자형 수평 단면을 갖는 브라켓일 수 있다는 점에서 도 2의 예 및 도 3의 예와 상이하다. U 자형 브라켓(12")의 개방 측(122")은 내측 도어 패널(11)을 마주보게 배치될 수 있다. 개방 측(122")의 윤곽은 로커 외측 쉘(21)의 형상에 상보적인 형상을 가질 수 있다. 본 예에서, U 자형 브라켓(12")은 실질적으로 도 1b와 관련하여 설명된 바와 같이, 즉 내측 도어 패널의 길이 중 후방 제 3 부분의 길이만큼 연장될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 각기 다른 예에 따른 지상 차량의 부분적 측면도 및 도 5a의 라인 A-A를 따른 단면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b의 예는 사용되는 보강 요소의 유형이 도 1b, 도 2 및 도 3의 예들과 상이하다. 또한, 도 4의 예에서는, 도어(10''')의 길이방향 길이(L)를 따라서 보강 요소의 위치가 더 구별된다. 이 예에서, 보강 요소는 소위 "FMVSS214S 테스트"의 관점에서 실질적으로 도어의 길이(L)의 중간에 배치될 수 있는, 실질적으로, 도 4와 관련하여 기재된 U 자형 브라켓(12''')일 수 있다. 특히, 스틸 브라켓이 고려될 수 있다. U 자형 브라켓(12''')은 도 4의 예의 형상과 실질적으로 유사한 형상을 가질 수 있는데, 즉 내측 도어 패널(11)을 마주보고 배치된 개방 측(122") 및 외측 로커 쉘의 형상과 상보적인 형상을 갖는 윤곽을 갖는다. 그러나, 이 예의 U 자형 브라켓(12''')은 도 4의 예의 측벽보다 높은 측벽을 가질 수 있고 도 4의 예의 브라켓보다 가늘 수 있으며(차량 길이 방향에 있어서 더 짧을 수 있으며), 이는 심각한 직각방향의 충돌을 시뮬레이션하는 "FMVSS214S 테스트"하에서, 탑승자의 보호를 보장할 수 있다. 상황에 따라, 본 예의 U 자형 브라켓(12''')은 도어 길이의 약 5 % 내지 약 15 %의 길이를 가질 수 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 이 브라켓은 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다.
도 5c의 예는 베이스 벽(31) 및 한 쌍의 측 방향으로 대향된 측벽들(32)을 포함할 수 있는 U 자형 브라켓(30)을 도시한다. 베이스 벽(31)은 전방 단부(31 1)에서 후방 단부(312)로 연장될 수 있으며, 사용 시에, 차량 길이 방향으로 연장될 수 있다. 측벽들(32)은 베이스 벽 단부들(311, 312)으로부터 실질적으로 수직으로 연장될 수 있다. 측벽들(32)은 베이스 벽(31) 반대편의 개구/개방 측(33)을 구획할 수 있다.
도 5d는 U 자형 브라켓의 측벽들(32)의 자유 단부들(개구/개방 측을 구획함)에 고정될 수 있는 장착 플랜지(34)를 도시한다. 도 5e 및 도 5f를 참조하면, 도 5e는 베이스 벽(31) 측면에서 도시되고, 도 5f는 장착 플랜지(34) 측면에서 도시된다. 측벽들(32)의 자유 단부들(321)은 베이스 벽(31) 반대편에 있을 수 있다.
도 5d에 더 도시된 바와 같이, 장착 플랜지(34)는 측벽들(32)의 자유 단부들(321)의 윤곽에 상보적인 형상을 가질 수 있다. 도 5e 및 도 5f에 도시된 바와 같이, 장착 플랜지(34)는 예를 들어, 용접에 의해서, 측벽들(32)의 자유 단부들(321)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 장착 플랜지는 측벽들(32)의 자유 단부들(321)를 개방 측(개구)을 향해서가 아니라 외측으로 접음으로써 형성될수 있다.
일부 예에서, U 자형 브라켓은 예를 들어, 냉간 스탬핑에 의해서 형성될 수 있다. 장착 플랜지는 또한 예를 들어, 냉간 성형에 의해서 형성될 수 있다. 브라켓 또는 브라켓 부분들을 제조하기 위한 다른 공지된 성형 또는 스탬핑 방법이 또한 고려될 수 있다.
모든 경우에 있어서, U 자형 브라켓은 약 0.4mm 내지 약 1mm 범위의 두께를 갖는 금속판으로 제조될 수 있다.
일부 예들에서, 베이스 벽(31)은 길이 방향으로의 길이(예를 들어, 도 5a에서 참조 부호(L) 참조)가 50mm 내지 200mm의 범위에 있을 수 있다. 측벽들(32)은 약 100mm 내지 200mm의 범위에 있을 수 있는 높이를 가지며, 약 50mm 내지 약 180mm 범위의 차량 횡 방향의 길이를 가질 수 있다.
일 예에서, 도 5e에 도시된 바와 같은 U 자형 브라켓은 약 0.6mm의 두께를 가질 수 있는 금속판으로 제조될 수 있다. 본 예에서, 베이스 벽은 상류 또는 전방 단부에서 하류 또는 후방 단부로, 차량의 길이 방향으로 연장되는 길이는 가지며, 이 길이는 약 100mm일 수 있으며, 측벽들은 약 105 mm의 (차량의 횡 방향에서의) 최대 길이를 가지며 약 120mm의 높이를 가질 수 있다.
도 5g의 예는 도 5c의 예의 U 자형 브라켓(30)과 함께 차량 도어 하부 부분의 부분적 개방 사시도를 도시한다. 이 예에서, U 자형 브라켓은 내측 도어 패널(110)로부터 외측 도어 패널(140)까지 완전히 연장될 수 있다. 브라켓의 베이스 벽은 외측 도어 패널(140)에 의해 지지될 수 있고 측벽들(32)의 자유 단부들(또는 장착 플랜지를 갖는 이러한 예에서는 장착 플랜지)는 내측 도어 패널(110)에 의해 지지될 수 있다.
일부 예에서, 이들 브라켓 중 임의의 것이 도 5a의 예에서의 브라켓(12''')과 관련하여 도시된 것과 유사한 방식으로, 도어 길이를 따라서 실질적으로 중앙에 배치될 수 있다.
도 6은 또 다른 예에 따른 지상 차량의 부분적 측면도를 도시한다. 도 6의 예에서, 도어(10"")는 두 개의 보강 요소를 구비한 내측 도어 패널을 포함할 수 있으며, 상기 두 개의 보강 요소는 도 1b와 관련하여 설명된 바와 같이 제 3 후방 부분에 제공될 수 있으며 도 1b 및 도 2와 관련하여 설명된 바와 같은 폴딩된 금속 브라켓(12)이거나 도 3 또는 도 4와 관련하여 기술된 바와 같은 대안적인 보강재(12' 또는 12")중 임의의 것일 수 있는 제 1 보강 요소; 및 도 5a 및 도 5b와 관련하여 상술한 바와 같은 도어 길이를 따라서 실질적으로 중앙에 제공될 수 있으며 도 5a 및 도 5b와 관련하여 상술한 바와 같은 U 자형 브라켓(12''')일 수 있는 제 2 보강 요소이다.
완벽성을 기하기 위해서, 본 개시의 다양한 양태들은 다음과 같은 다수의 절들에서 제공된다:
절 1. 로커를 포함하는 차체에서 사용되기 위한 차량 도어로서, 상기 차량 도어는 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널을 포함하며, 상기 도어가 상기 차체에 장착될 때, 보강 요소가 상기 로커의 높이에 있도록, 그리고 사이드 임팩트가 도어에 가해질 때에, 상기 내측 도어 패널과 함께 상기 보강 요소가 상기 로커에 의해 지지되도록, 상기 도어는 상기 도어의 하부 부분에 배치된 상기 보강 요소를 더 포함하는, 차량 도어.
절 2. 절 1의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 적어도 상기 내측 도어 패널에 고정된, 차량 도어.
절 3. 절 1 또는 절 2의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 상기 내측 도어 패널에서 상기 외측 도어 패널로 연장되는, 차량 도어.
절 4. 절 1 내지 절 3 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 하단부를 포함하며, 상기 내측 도어 패널은 실질적으로 수직인 하부 부분을 포함하며, 상기 보강 요소는 그 하단부가 상기 실질적으로 수직인 하부 부분에 고정되는, 차량 도어.
절 5. 절 1 내지 절 4 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 발포체 블록을 포함하는, 차량 도어.
절 6. 절 1 내지 절 4 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 보강 브라켓인, 차량 도어.
절 7. 절 6의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 폴딩된 금속 시트인, 차량 도어.
절 8. 절 7의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 다수의 접힘부(fold)를 포함하는 주름진 금속 시트이고, 상기 접힘부들 중 적어도 하나는 상기 내측 도어 패널로부터 상기 외측 도어 패널로 실질적으로 완전히 연장되는, 차량 도어.
절 9. 절 6 내지 절 8 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 실질적으로 수평 평면으로 된 하나 이상의 부분들을 포함하는, 차량 도어.
절 10. 절 6의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 U 자형 수평 단면을 갖는 브라켓을 포함하며, 상기 U 자형 단면은 상기 내측 도어 패널과 대면하는 개방 측을 갖게 배치되는, 차량 도어.
절 11. 절 1 내지 절 10 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 보강 요소는 상기 내측 및/또는 외측 도어 패널의 길이 방향 길이의 실질적으로 하나의 후방 제 3 부분에 배치되는, 차량 도어.
절 12. 절 1 내지 절 11 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 상기 내측 도어 패널 및/또는 외측 도어 패널에 고정된 2 개 이상의 보강 요소를 포함하며, 제 1 보강 요소는 상기 내측 및/또는 외측 도어 패널의 길이 방향 길이의 실질적으로 하나의 후방 제 3 부분에 배치되며, 제 2 보강 요소는 상기 내측 및/또는 외측 도어 패널의 실질적으로 중앙에 배치되는, 차량 도어.
절 13. 절 1 내지 절 12 중 어느 하나의 절의 차량 도어로서, 실질적으로 차량의 길이 방향으로 연장되는 사이드 임팩트 빔을 더 포함하고, 상기 사이드 임팩트 빔은 사이드 임팩트가 상기 차량 도어에 가해지면 상기 사이드 임팩트 빔은 상기 보강 요소와 접촉하지 않게 상기 사이드 임팩트 빔은 상기 보강 요소의 높이와 상이한 높이로 배치되는, 차량 도어.
절 14. 절 1 내지 절 13 중 어느 하나의 절의 차량 도어, 및 로커를 포함하는 자체를 포함하며, 상기 보강 요소가 상기 로커의 높이에 있도록 상기 차량 도어는 상기 차체에 장착되는, 차량.
절 15. 절 14의 차량으로서, 상기 로커는 그들 간에 공간을 구획하는 내측 로커 쉘 및 외측 로커 쉘을 포함하고, 상기 내측 로커 쉘 및 외측 로커 쉘은 적어도 상단 플랜지에서 접합되며, 상기 보강요소는 적어도 부분적으로 상기 상단 플랜지 아래에 배치되는, 차량.
단지 다수의 예가 본 명세서에서 개시되었지만, 이 예들의 다른 대안, 변형, 사용 및/또는 균등사항이 가능하다. 또한, 설명된 예들의 가능한 모든 조합도 또한 가능하다. 따라서, 본 개시의 범위는 특정 예들에 의해 제한되어서는 안 되며, 다음의 청구 범위를 공정하게 읽음으로써 결정되어야 한다.

Claims (15)

  1. 로커(rocker)를 포함하는 차체에서 사용되기 위한 차량 도어로서,
    상기 차량 도어는 내측 도어 패널 및 외측 도어 패널을 포함하며,
    상기 도어가 상기 차체에 장착될 때, 보강 요소가 상기 로커의 높이에 있도록, 그리고 사이드 임팩트가 도어에 가해질 때에, 상기 내측 도어 패널과 함께 상기 보강 요소가 상기 로커에 의해 지지되도록, 상기 도어는 상기 도어의 하부 부분에 배치된 상기 보강 요소를 더 포함하며,
    상기 보강 요소는 U 자형 브라켓이며, 상기 브라켓은 상기 내측 도어 패널에서 상기 외측 도어 패널로 연장되며 그 개방 측이 상기 내측 도어 패널과 대면하도록 배치된, 차량 도어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 U 자형 브라켓은 적어도 상기 내측 도어 패널에 고정된, 차량 도어.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 U 자형 브라켓은 냉간 스탬핑(cold stamping)에 의해 제조되는, 차량 도어.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 U 자형 브라켓은 베이스 벽 및 상기 베이스 벽으로부터 멀어지게 연장되는 한 쌍의 측 방향으로 대향된 측벽들을 포함하고,
    상기 베이스 벽은 상기 외측 도어 패널 상에서 지지되고 도어 길이 방향으로 연장되며,
    상기 한 쌍의 측벽들은 상기 베이스 벽에 대해 실질적으로 수직하게 연장되고 상기 내측 도어 패널과 대면하는 상기 브라켓의 상기 개방 측을 구획하는, 차량 도어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스 벽 반대편의 상기 측벽들의 단부들은 장착 플랜지를 포함하는, 차량 도어.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장착 플랜지는 상기 베이스 벽 반대편의 상기 측벽들의 단부들을 바깥쪽으로 접어서 형성되는, 차량 도어.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 장착 플랜지는 냉간 스탬핑(cold stamping)에 의해 제조되며 상기 베이스 벽 반대편의 상기 측벽들의 단부들에 고정되는, 차량 도어.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 U 자형 브라켓은 수직 하부 부분을 가지며,
    상기 내측 도어 패널은 실질적으로 수직 하부 부분를 포함하고,
    상기 브라켓은 그 수직 하부 부분이 상기 내측 도어 패널의 상기 실질적으로 수직인 하부 부분에 고정되는, 차량 도어.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 벽은 상기 차량 도어의 길이의 약 5 % 내지 약 15 %의 길이를 갖고,
    상기 U 자형 브라켓은 상기 차량 도어의 길이의 실질적으로 중간 부분에 배치되는, 차량 도어.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 U 자형 브라켓은 상기 차량 도어의 길이의 실질적으로 35 % 내지 65 %, 특히, 45 % 내지 55 % 정도의 중심에서 배치되는, 차량 도어.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 베이스 벽은 상기 차량 도어의 길이 방향으로의 길이가 50 내지 200 mm이며,
    상기 측벽들은 100 내지 200 mm 범위의 높이를 가지며 차량의 횡 방향으로의 길이가 50 내지 180 ㎜ 범위에 있는, 차량 도어.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내측 도어 패널 및/또는 외측 도어 패널에 고정된 추가 보강 요소를 포함하며,
    상기 추가 보강 요소는 상기 내측 도어 패널 및/또는 외측 도어 패널의 길이 방향의 실질적으로 하나의 후방 제 3 부분에 배치되는, 차량 도어.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    실질적으로 차량의 길이 방향으로 연장되는 사이드 임팩트 빔(side impact beam)을 더 포함하며,
    상기 차량 도어에 사이드 임팩트가 가해질 때에 상기 사이드 임팩트 빔이 상기 U 자형 브라켓과 접촉하지 않도록 상기 사이드 임팩트 빔은 상기 U 자형 브라켓의 높이와 상이한 높이로 배치되는, 차량 도어.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 도어와,
    로커를 포함하는 차체를 포함하고,
    상기 U 자형 브라켓이 상기 로커의 높이에 있도록 상기 차량 도어가 상기 차체에 장착되는, 차량.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 로커는 그들 간에 공간을 구획하는 내측 로커 쉘 및 외측 로커 쉘을 포함하고,
    상기 내측 로커 쉘 및 외측 로커 쉘은 적어도 상단 플랜지에서 접합되며,
    상기 U 자형 브라켓은 적어도 부분적으로 상기 상단 플랜지 아래에 배치되는, 차량.
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