整体式热冲压车身结构及应用其的车辆的制作方法

本申请要求于2016年2月17日提交的申请号为10-2016-0018348的韩国专利申请的优先权，为所有目的其全部公开内容通过整体引用并入本文。

技术领域

本实用新型涉及一种整体式热冲压车身，并且更特别地，涉及一种能够通过封闭部分结构的刚度和强度对小型重叠碰撞做出响应的整体热冲压车身结构及应用其的车辆。

背景技术：

通常，包括车辆的车架的车身的重量减轻是用于提高燃料效率的主要技术之一。

应用用于减轻车身重量的技术的车身的一个示例是侧面结构的加强构件被整体地形成至其的整体式热冲压车身结构。在本文中，热冲压工艺是用于通过使用冲压模具将多个部件形成为一个部件的方法，该方法适于形成用于车辆的结构构件和冲击构件。

因此，整体式热冲压车身结构被构造成使得侧梁(side sill)和前柱(通常，A柱)的下端部被形成为整体式热冲压板，整体式热冲压板被应用于车身的前接合部。因此，与被构造为将侧梁、前柱的下端部和前柱的上端部分离的结构相比较，整体式热冲压车身结构能够减轻约5kg的重量。

在本实用新型背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本实用新型的总体背景的理解并且不应被认为是该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的获知或任何形式的暗示。

技术实现要素：

如包围通过整体热冲压板和侧内部形成的前接合部的空间的横截面结构被切割，并且被切割的横截面结构不可能形成封闭部分结构，那么整体热冲压车身结构可能在结构上不利于确保前车身的刚度和强度。

特别地，如果不能确保前车身的刚度和强度，则很可能发生通过车轮/轮胎的爆震(knocking)而使侧梁塌陷，通过侧梁塌陷和侧梁向仪表板下方的内部的侵入而对乘客的骨盆肢体造成损伤，对仪表板的联接部的过度载荷等。结果，没有形成封闭部分的结构不利于有效地吸收(或支撑)前部的载荷。

此外，由于涉及北美IIHS的小型重叠(small overlap)的前部碰撞安全性评估需要使乘客室的变形被最小化，因此确保整体热冲压前车身结构的刚度和强度对于处理涉及北美IIHS的小型重叠的前部碰撞安全性评估是必要的。

本实用新型的各个方面涉及提供一种整体热冲压车身结构及应用其的车辆，其具有的优点：由于通过将接合构件设置到将侧梁和前柱下部彼此一体化的前车身来形成封闭部分而确保用于有效地吸收(或支撑)载荷的刚度和强度，并且由于通过接合构件实现分散载荷的路径而特别满足涉及北美IIHS的小型重叠的前部碰撞安全性评估。

根据本实用新型的各个方面，整体热冲压车身结构可包括：整体热冲压板，其被分成形成A柱的A柱部分、形成B柱的B柱部分和形成C柱的C柱部分，并且由A柱部分、B柱部分和C柱部分的下部形成侧梁；以及接合构件，其被设置在A柱部分上并占据A柱部分中开口的前接合空间。

可通过添加在A柱部分上的A柱侧内部阻挡(block)前接合空间，并且接合构件可占据前接合空间以形成封闭部分。

可将前接合空间分成侧梁接合空间和柱下端接合空间，并且可在侧梁接合空间中形成封闭部分。

接合构件可包括内支架和外支架，其将封闭部分形成为双重封闭部分。

可将双重封闭部分分成通过外支架的上部和内支架形成的上封闭部分，以及通过外支架的下部、A柱部分和A柱侧内部的底部形成的下封闭部分。

内支架可具有以“-”形形成的平坦体形状，并且外支架具有以“U”形形成的空间体形状。

可通过将平坦体的两端向彼此相反的方向弯曲而在平坦体上形成短端凸缘和长端凸缘，可通过将空间体的两端向彼此相反的方向弯曲而在空间体上形成上端凸缘和下端凸缘，并且短端凸缘、长端凸缘、上端凸缘和下端凸缘可被形成为焊接部分。

内支架可构造有形成在平坦体上的延伸支架。

外支架可构造有在空间体中钻的多个孔。

接合构件可进一步包括向接合构件的内支架定位的引导支架，引导支架可分散施加到A柱部分的小型重叠冲击。

可倾斜引导支架以在关于内支架的平坦体的上表面的向上方向上形成锐角。

引导支架可被形成为矩形体，并且在四个侧面的每一个处被弯曲90度的其侧凸缘可被形成为焊接部分。

可在矩形体中钻槽。

根据本实用新型的各个方面，车辆可包括整体热冲压车身，其包括：整体热冲压板，其被分成形成A柱的A柱部分、形成B柱的B柱部分和形成C柱的C柱部分，并且在其下部处形成侧梁；以及接合构件，其在其上添加A柱侧内部的A柱部分的前接合空间中双重地形成封闭部分，其中整体热冲压车身可被应用于车辆的侧架。

本实用新型的各种实施例提供整体热冲压车身结构，如形成封闭部分和分散载荷的路径的接合构件被应用于被整合成一个部件的侧梁和前柱下部，并且具有以下优点和效果。

第一，当发生车轮/轮胎的爆震时，大大降低侧梁的塌陷程度。第二，连同对侧梁的塌陷的改善，大大降低侧梁向仪表板下方的车辆的内部的侵入程度使得很少发生对乘客的右侧骨盆肢体的损伤。第三，大大减小对仪表板的联接部的过度载荷集中。第四，容易满足关于北美IIHS的小型重叠的前部碰撞安全性评估。

应当理解的是，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种小船和大船的船舶，飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，源自除石油以外的来源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，汽油动力和电动车辆。

本实用新型的方法和设备具有其它特征和优点，其从并入本文的附图和以下具体实施方式中将是显而易见的或在并入本文的附图和以下具体实施方式中更详细地被阐述，该附图和具体实施方式一起用于解释本实用新型的某些原理。

附图说明

图1是根据本实用新型的各种实施例的用于响应小型重叠碰撞的整体热冲压车身结构的外观透视图。

图2是根据本实用新型的各种实施例的通过接合构件确保刚度和强度的小型重叠前车身的横截面示意图。

图3是根据本实用新型的各种实施例的通过接合构件形成分散载荷的路径的小型重叠前车身的部分透视图。

图4示出根据本实用新型的各种实施例的将整体热冲压车身结构应用于响应小型重叠碰撞的车辆的小型重叠碰撞的状态。

图5示出当车辆以小型重叠状态碰撞时，根据本实用新型的各种实施例的形成为接合构件的多载荷路径的分散载荷的路径。

应当理解的是，附图不一定按比例绘制，其呈现说明本实用新型的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如本文公开的本实用新型的包括例如特定尺寸、方向、位置和形状的特定设计特征将通过特定的预期应用和使用环境部分地确定。

具体实施方式

现在将详细地参照本实用新型的各种实施例，其示例在附图中被示出并在以下被描述。虽然将结合示例性实施例描述本实用新型，但是将理解的是，本描述并不旨在将本实用新型限于那些示例性实施例。相反地，本实用新型旨在不仅覆盖示例性实施例，而且覆盖各种替代物、修改物、等同物和其它实施例，其可被包括在如由所附权利要求限定的本实用新型的精神和范围内。

图1、图2和图3表示根据本实用新型的各种实施例的用于响应小型重叠的整体热冲压车身结构。

参照图1，整体热冲压车身1被分成整体热冲压板3，侧内板5、6和7，车顶纵梁(roof rail)板8。

例如，整体热冲压板3可形成到侧梁的下端部(在垂直方向上)并可分别形成到A柱的前部、到B柱的中部和到C柱的后部(在水平方向上)。侧内板5、6和7可分成A柱侧内部5、B柱侧内部6和C柱侧内部7，并且可通过焊接将A柱侧内部5、B柱侧内部6和C柱侧内部7顺序地添加在A柱、B柱和C柱以及侧梁上以便与整体热冲压板3一体化。可将车顶纵梁板8焊接到整体热冲压板3的上端部(在垂直方向上)以与整体热冲压板3一体化。

作为结果，整体热冲压车身1可形成整体车辆侧架，其中通过焊接使整体热冲压板3、A柱侧内部5、B柱侧内部6和C柱侧内部7以及车顶纵梁板8一体化。因此，整体热冲压车身1可被分成：形成向车辆的前方延伸的A柱的A柱部分1-1；形成向车辆的后方延伸的C柱的C柱部分1-3；以及通过被定位在车辆的前方和后方之间形成B柱的B柱部分1-2。可将A柱部分1-1和B柱部分1-2设置在其中安装前门的空间中，并且可将B柱部分1-2和C柱部分1-3设置在其中安装后门的空间中。特别地，A柱部分1-1、B柱部分1-2和C柱部分1-3的下部可被形成为侧梁。

参照图2，A柱部分1-1可被分成侧梁部分3A和柱下部分3B，并且A柱侧内部5可被分为侧梁重叠部分5A和柱下重叠部分5B。在本文中，侧梁部分3A和柱下部分3B是整体热冲压板3的部分。作为结果，侧梁部分3A和侧梁重叠部分5A形成侧梁接合空间，并且柱下部分3B和柱下重叠部分5B形成柱下接合空间，并且侧梁/柱下接合空间在A柱部分1-1处形成前接合空间3-1。

特别地，可在前接合空间3-1的侧梁接合空间中设置接合构件10，并且因为接合构件10将侧梁接合空间形成为不同于为开口部分的柱下接合空间的封闭部分，所以可确保A柱部分1-1所需的前车身的刚度和强度。

具体地，接合构件10可包括内支架20和外支架30，并且内支架20可被焊接到侧梁部分3A以便占据侧梁接合空间，并且外支架30可被焊接到内支架20和侧梁部分3A以便将侧梁接合空间分隔成双重空间。双重空间可包括：上封闭部分10-1，其通过内支架20在外支架30的上部中形成封闭部分；以及下封闭部分10-2，其通过侧梁部分3A和侧梁重叠部分5A在外支架30的下部中形成封闭部分。因此，可通过外支架30的上部和内支架20形成上封闭部分10-1，并且通过外支架30的下部、A柱部分1-1和A柱侧内部5的底部形成下封闭部分10-2。

例如，可通过具有“-”形状的平坦体以及通过将平坦体的两端向彼此相反的方向弯曲形成的短端凸缘和长端凸缘形成内支架20。短端凸缘的弯曲长度可短于长端凸缘的弯曲长度。短端凸缘可被焊接到外支架30并且长端凸缘被焊接到侧梁部分3A以便被固定到整体热冲压板3。

例如，可通过具有“U”形状的空间体以及通过将空间体的两端向彼此相反的方向弯曲形成的上端凸缘和下端凸缘形成外支架30。可将上端凸缘与短端凸缘焊接以便被固定到内支架20，并且将下端凸缘与和长端凸缘分隔开的侧梁部分3A焊接以便被固定到整体热冲压板3。特别地，空间体的突出部可被焊接到侧梁重叠部分5A以便被固定到前侧内部5。然而，当如图2中所示被需要时，空间体的突出部可不被焊接到侧梁重叠部分5A以便被设置为与前侧内部5分隔开。

参照图3，接合构件10可进一步包括引导支架40，引导支架40可与内支架20一同起作用使得为小型重叠分散载荷的路径形成多载荷路径。因此，内支架20可形成多载荷路径，并且同时地，将载荷分散到车身门开口部(即，A柱部分1-1和B柱部分1-2)以便大大降低发生焊接点裂纹的可能性。

例如，可调整引导支架40使得其一端通过焊接被固定到内支架20的平坦体的上表面，并且将其另一端倾斜以在向上方向上形成锐角(h)以便通过焊接被固定到侧梁部分3A的壁。在本文中，倾斜向上方向是指从A柱向B柱前进的方向。因此，引导支架40可位于外支架30的内部空间中。

特别地，内支架20、外支架30和引导支架40可包括用于提高自身刚度和强度的构成元件。

具体地，可以在内支架20处进一步形成从平坦体的上表面以三角形延伸的延伸支架20-1，并且延伸支架20-1可被固定到侧梁部分3A的壁以便加强内支架20的焊接固定性并增加内支架20的刚度和强度。特别地，延伸支架20-1可被焊接到引导支架40的侧部以便起到用于增强引导支架40的焊接固定性的介质的作用。

具体地，可在外支架30中的空间体的突出表面上等距离地钻多个孔31使得减轻重量并且增加响应于轴向载荷的刚度和强度。特别地，外支架30可形成空间体的“U”形向外侧变宽的梯形以便延伸下封闭部分10-2的空间。

具体地，引导支架40可被形成为矩形并且可形成从其四个侧面被弯曲成90度的侧凸缘，并且侧凸缘可分别通过焊接被固定以便增强焊接固定性。特别地，槽41可被钻到引导支架40的矩形体使得减轻重量并增加响应于轴向载荷的刚度和强度。

同时，图4表示根据各种实施例的车辆100的小型重叠碰撞的状态。如图所示，车辆100可将整体热冲压车身1应用到车身的侧架，并且将发动机舱和内部隔开的前围板110可被应用于整体热冲压车身1的前部。因此，整体热冲压车身1的前部(A柱部分1-1)可被应用于与前围板110连接的前接合部。

特别地，整体热冲压车身1可应用整体热冲压板3，并且接合构件10可被应用于整体热冲压车身1的A柱部分1-1。在本文中，整体热冲压车身1、A柱部分1-1、整体热冲压板3和接合构件10与参照图1-图3描述的构成元件是相同的。

如果车辆100以小型重叠碰撞到障碍物200，则整体热冲压车身1的A柱部分1-1通过接合构件10的强耐久性来保持抵抗小型重叠冲击的刚度和强度，并且同时，通过经由多载荷路径分散小型重叠载荷来实现响应小型重叠的规避行为。

图5示出当车辆以小型重叠状态碰撞时，根据本实用新型的形成为接合构件的多载荷路径的分散载荷的路径。

如图所示，小型重叠冲击通过内支架20和外支架30传递以便朝纵向方向(A柱部分1-1的长度方向)被分开，并且同时通过延伸支架20-1和引导支架40传递以便朝向向上方向(A柱部分1-1的垂直方向)被分开，使得通过三个部分形成载荷路径。作为结果，A柱部分1-1通过由接合构件10的上封闭部分10-1和下封闭部分10-2强化的刚度和强度来保持支持小型重叠冲击的强耐久性，并且同时，实现分散小型重叠冲击的小型重叠规避行为。

如上所述，根据各种实施例的用于响应小型重叠的整体热冲压车身结构包括：整体热冲压板3，其被分成形成A柱的A柱部分1-1、形成B柱的B柱部分1-2和形成C柱的C柱部分1-3以便在其下部形成侧梁；以及接合构件10，其在其上重叠A柱侧内部5的A柱部分1-1的前接合空间3-1中双重地形成封闭部分，并且整体热冲压车身1被应用于车辆100的侧架使得防止载荷集中到前围板110，可确保用于有效地吸收(或支撑)载荷的刚度和强度，并且特别地，因为通过接合构件实现路径分散载荷，所以满足关于北美IIHS的小型重叠的前部碰撞安全性评估。

为了方便在所附权利要求中的解释和准确定义，参照在图中显示的示例性实施例的特征的位置，术语“上”或“下”、“内”或“外”等被用于描述这些特征。

为了图示和说明已经呈现本实用新型的具体示例性实施例的前述说明。它们不旨在穷举或将本实用新型限于所公开的精确形式，并且显然地鉴于上述教导，许多修改和变型是可能的。选择和描述示例性实施例是为了解释本实用新型的某些原理及其实际应用，从而使得本领域其他技术人员能够制造和利用本实用新型的各种示例性实施例及其各种替代和修改。意图是通过所附权利要求及其等同物限定本实用新型的范围。