KR101232916B1 - 하이브리드 구조의 조립 지지체 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 승용차 및 소형 화물 자동차의 전방 단부용 조립 지지체는 상부 횡방향 지지체(1)와, 상부 횡방향 지지체(1)의 하부에 연결된 측면 지지체(2)를 포함하고, 측면 지지체(2)는 차량 종방향 지지체의 단부와의 접속을 위한 플랜지 플레이트(3)와, 측면 지지체(2)의 하부 섹션(2.1)을 연결하는 하부 횡방향 지지체(4)를 갖는다. 하부 횡방향 지지체(4)의 영역에서 조립 지지체를 보강하기 위해, 하부 횡방향 지지체(4)는 에지를 따라 연장되며 외부로 돌출하는 플랜지(5.1)를 가진 셸 바디(5)와, 플랜지(5.1)와 함께 배치되는 에지 영역(6.1)을 가진 폐쇄부(6)를 포함한다. 셸 바디(5)와 폐쇄부(6)는 강성 재료로 이루어지며, 이들 부품의 플랜지(5.1) 및 에지 영역(6.1)은 하이브리드 디자인을 위해 사용되는 플라스틱에 의해 압출 코팅됨으로써, 서로에 대해 그리고 측면 지지체(2)에 연결된다.

Description

하이브리드 구조의 조립 지지체{HYBRID-STRUCTURE ASSEMBLY SUPPORT}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 조립 지지체에 관한 것이다.
승용차 및 소형 화물 자동차의 전방 단부를 위해 설계된, 하이브리드 디자인의 조립 지지체는 최신 차량 구조에서 통상적이기 때문에 일반적으로 공지되어 있다. 이러한 방식의 하이브리드 부품은 강성 및/또는 강도와 같은 기술적 특성에 비해 낮은 중량에서 나타나는 양호한 사용 특성을 갖는다. 또한, 하이브리드 부품은 다이 캐스팅 공정에 의한 저렴한 제조를 가능하게 한다. 공지된 실시예에서, 조립 지지체는 셸 형태의 하이브리드 구조를 가지며, 그것의 중공 측면에 보강 플라스틱 리브가 제공된다. 이로 인해 달성되는 각각의 조립 지지체의 강성은 예컨대 엔진 장착에 의해 큰 힘이 도입되는 영역에서는 여전히 불충분할 수 있다. 이는 조립 지지체의 하부 부분, 특히 그 하부 횡방향 지지체에 관련된 것이다.
간행물 DE 203 10 156 U1에는 자동차 구성에 금속 프로파일 부품을 사용하는 것이 공지되어 있다. 상기 금속 프로파일 부품은 2개의 금속 프로파일 또는 금속 프로파일 판으로 이루어지고, 상기 금속 프로파일 또는 금속 프로파일 판은 편평하며 서로 합동으로 놓인 에지 영역을 가지며 상기 에지 영역에 관통구를 갖는다. 상기 에지 영역은 플라스틱에 의해 압출 코팅되고, 플라스틱은 상기 에지 영역의 관통구를 관통하고 그 단부 모서리를 둘러싼다. 이로 인해, 금속 프로파일이 서로 연결된다.
본 발명의 목적은 전술한 기술을 사용해서, 하부 횡방향 지지체 및 측면 지지체 하부 섹션의 영역에서 보강된, 전술한 방식의 조립 지지체를 제공하는 것이다.
상기 목적은 전술한 방식의 조립 지지체에 있어서 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 조립 지지체에서는 그 하부 횡방향 지지체 및 측면 지지체 하부 섹션이 폐쇄된 보강 프로파일로서 형성되고, 상기 보강 프로파일은 강성 재료, 주로 금속으로 이루어지며 2개의 서로 상응하는 부품, 즉 셸 바디와 폐쇄부를 포함하며, 상기 2개의 부품은 하이브리드 디자인에 사용되는 플라스틱에 의해 서로 그리고 이들 부품에 인접한 조립 지지체의 부분과 단단히 연결된다. 따라서, 조립 지지체의 하부 횡방향 지지체 및 측면 지지체 하부 섹션은 큰 비틀림력 및/또는 굽힘력을 흡수하고, 이들에 연결되는 측면 지지체에 걸쳐 전체적으로 조립 지지체를 보강한다.
본 발명의 다른 바람직한 특징은 종속 청구항에 제시된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 설명한다.
도 1은 승용차의 전방 단부용 조립 지지체를 전방에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에 따른 조립 지지체의 금속 부분과 플라스틱 부분의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 따른 조립 지지체의 하부 횡방향 지지체의 확대 횡단면도.
도 4는 도 3에 따른 횡방향 지지체의 2개의 금속 부품의 연결 영역의 확대도.
도 1에 도시된 조립 지지체는 상부 횡방향 지지체(1)를 포함하고, 상기 상부 횡방향 지지체(1)의 하부에는 측면 지지체(2)가 연결된다. 상부 횡방향 지지체(1)는 양 단부에 고정 암(1.1)을 가지며, 이들 고정 암에 의해 상부 횡방향 지지체(1)는 측면 지지체(2)의 연결 영역을 지나 연장된다. 측면 지지체(2) 내에는 플랜지 플레이트(3)가 통합되고, 이들 플랜지 플레이트(3)는 대응 플랜지 플레이트와의 나사 결합을 위한 관통 구멍(3.1)을 갖는다. 이들 관통 구멍은 차량 종방향 지지체의 전방 단부에 배치된다. 플랜지 플레이트(3)의 하부에는 측면 지지체(2)의 하부 섹션(2.1)이 연결되고, 이들 하부 섹션 사이로 하부 횡방향 지지체(4)가 연장된다.
도 1에 도시된 조립 지지체는 강성 부재, 즉 강으로 이루어진 부재와 이들 부재를 서로 연결하고 부분적으로 보강하는 플라스틱으로 이루어진 하이브리드 부품이다. 이에 대한 세부 사항은 도 2에 도시한다. 조립 지지체의 상부 횡방향 지지체(1)는 후면이 개방된 중공 프로파일로 이루어진 금속 지지체(1.2)를 갖는다. 금속 지지체(1.2)는 그 중공 영역에 배치된 플라스틱 스트립(1.3) 및 플라스틱 리브(1.4)에 의해 보강된다. 플라스틱 가장자리(10)가 플라스틱 스트립(1.3) 및 플라스틱 리브(1.4)와 일체를 이루며, 상기 플라스틱 가장자리(10)의 선형 형상이 도 2에 도시되어 있다. 상기 플라스틱 영역은 이하에서 도 3 및 도 4를 참고로 상세히 설명한다.
또한, 도 2에는 조립 지지체(1)의 측면 지지체(2)와 하부 횡방향 지지체(4)의 힘 전달 부분을 형성하는 금속 부분들이 도시되어 있다. 측면 지지체(2)의 금속 부분은 그 상부 영역(2.1)에서 마찬가지로 셸형 중공체로서 형성되고, 이들 중 공체는 플라스틱 스트립 또는 리브(1.5)에 의해 보강된다. 상기 플라스틱 부분도 하이브리드 부품의 다른 금속 부분들과 일체를 이룬다.
하부 횡방향 지지체(4)의, 강판으로 형성된 힘 전달 금속 부분은, 중공 지지체로서 형성되며 대략 U형 횡단면을 갖는 제1 셸 바디(5)를 포함한다. 셸 바디(5)의 서로 마주하는 측벽에는 외부로 각진, 돌출 플랜지(5.1)가 도 3에 상세히 도시된 바와 같이 배치된다. 중공 셸 바디(5)의 개방 측면은 폐쇄부(6)에 의해 폐쇄되며, 상기 폐쇄부는 마찬가지로 강으로 이루어지고 관통구(6.2)를 가진 편평한 플레이트형 부품으로 형성된다. 폐쇄부(6)는 에지 영역(6.1)을 가지며, 상기 에지 영역(6.1)은 셸 바디(5)의 플랜지(5.1)에 면 접촉한다. 폐쇄부(6)의 양 단부에는 상부로 돌출한, 추가 폐쇄부(8)가 배치되고, 상기 폐쇄부(8)는 기본적으로 별도로 제공될 수 있거나 또는 제1 폐쇄부(6)에 단단히 부착된다. 도시된 바람직한 구성에서는 2개의 폐쇄부(6, 8)가 서로 일체를 이루며, 제1 폐쇄부(6)의 에지 영역(6.1)은 제2 폐쇄부(8)의 에지 영역(8.1)으로 이어진다. 하부 횡방향 지지체(4)의 셸 바디(5)용 폐쇄부(6) 및 측면 지지체 하부 섹션(2.1)의 셸 바디(7)용 폐쇄부(8) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 플레이트 형태의 편평한 부품으로서 형성된다.
제2 폐쇄부(8)는 플랜지 플레이트(3)를 형성하는 측면 지지체(2)의 강판 부분의 하부 영역에 성형된 제2 셸 바디(7)에 정합한다. 제2 셸 바디(7)는 제1 셸 바디(5)와 마찬가지로, 에지를 따라 연장되며 외부로 돌출한 플랜지(7.1)를 갖고, 상기 플랜지(7.1)는 제2 폐쇄부(8)의 에지 영역(8.1)에 면 접촉한다. 제2 셸 바디(7)의 상부 섹션은 조립 지지체의 상부 횡방향 지지체(1)에까지 이를 수 있다. 하부 횡방향 지지체(4)의 셸 바디(5)용 폐쇄부(6) 및 측면 지지체 하부 섹션(2.1)의 셸 바디(7)용 폐쇄부(8) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 셸형 프로파일 부분으로서 형성된다.
폐쇄부(6, 8)와 셸 바디(5, 7)의 연결은 플라스틱 가장자리(10)를 통해 이루어지며, 상기 플라스틱 가장자리(10)는 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1) 및 이 에 인접한 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)를 외부로부터 둘러싸기 위해, 넓은 섹션에 걸쳐 U형 횡단면을 갖는다. 인접한 에지 영역(6.1, 8.1)과 플랜지(5.1, 7.1)에는 간격을 두고 소위 스프루리스(sprueless) 사출 성형점이 형성되고, 그 세부 사항은 도 3 및 도 4에 제시된다. 상기 스프루리스 사출 성형점에 있어서, 플랜지(5.1, 7.1) 및 에지 영역(6.1, 8.1)에는 서로 정렬된 관통구(11)가 제공되며, 이들 관통구는 상이하게 형성될 수 있다. 스프루리스 사출 성형점에는 도 2에서 10.1로 도시된 바와 같이 연결 볼트 또는 연결 스트립이 플라스틱으로 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)는, 원형 구멍 형태이며 변형된 에지 영역을 가진 관통구(11)를 갖는다. 이로 인해, 관통구(11.1) 둘레에 홀 칼라(12)가 형성된다. 상기 홀 칼라는 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1)에 인접한, 플랜지(5.1, 7.1)의 측면에서 돌출한다. 상기 에지 영역(6.1, 8.1)에 있는 제2 관통구(11.2)도 마찬가지로 원형 구멍이며, 홀 칼라(12)의 외경보다 더 큰 내경을 갖는다. 따라서, 가장자리(10)를 형성하는 플라스틱은 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)에서 제1 관통구(11.1)를 통과할 뿐만 아니라, 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1)에서 제2 관통구(11.2)의 구배와 홀 칼라(12)의 외경 사이에 있는 링형 갭을 채운다. 이는 도 4에 특히 명확히 도시된다. 전술한 바와 같은 스프루리스 사출 성형점의 형성은 전술한 방식의 셸 바디의 연결에만 적합한 것이 아니라, 오히려 금속 삽입물 또는 고체 재료로 이루어진 그 밖의 삽입물의 접속이 플라스틱 다이 캐스팅 방법으로 제조된 하이브리드 부품인 경우에 항상 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 승용차 및 소형 화물 자동차의 전방 단부용 조립 지지체로서, 상기 조립 지지체는 플라스틱 및 상기 플라스틱으로 압출 코팅된 강성 재료로 이루어진 하이브리드 디자인으로 구현되고, 상부 횡방향 지지체(1)와, 이 상부 횡방향 지지체(1)의 하부에 연결된 측면 지지체(2)를 포함하며, 이 측면 지지체(2)는 차량 종방향 지지체의 단부와의 접속을 위한 플랜지 플레이트(3)와, 상기 측면 지지체(2)의 하부 섹션(2.1)을 연결하는 하부 횡방향 지지체(4)를 구비하는 것인 하이브리드 구조의 조립 지지체에 있어서,
    하부 횡방향 지지체(4)는 에지를 따라 연장되며 외부로 돌출한 플랜지(5.1)를 가진 셸 바디(5)와, 플랜지(5.1)와 합동으로 배치된 에지 영역(6.1)을 가진 폐쇄부(6)를 포함하며, 셸 바디(5) 및 폐쇄부(6)는 강성 재료로 이루어지고, 셸 바디(5)의 플랜지(5.1) 및 폐쇄부(6)의 에지 영역(6.1)은 하이브리드 디자인을 위해 사용되는 플라스틱에 의해 압출 코팅됨으로써, 서로에 대해 그리고 측면 지지체(2)와 연결되며,
    측면 지지체 하부 섹션(2.1)은 각각 에지를 따라 연장되며 외부로 돌출한 플랜지(7.1)를 가진 셸 바디(7)와, 플랜지(7.1)와 합동으로 배치된 에지 영역(8.1)을 가진 폐쇄부(8)로 이루어지고, 셸 바디(7)와 폐쇄부(8)는 강성 재료로 이루어지며, 셸 바디(7)의 플랜지(7.1)와 폐쇄부(8)의 에지 영역(8.1)은 하이브리드 디자인을 위해 사용되는 플라스틱에 의해 압출 성형됨으로써, 서로에 대해 그리고 측면 지지체(2)의 다른 영역 및 하부 횡방향 지지체(4)에 연결되고,
    하부 횡방향 지지체(4)와 측면 지지체(2)의 하부 섹션(2.1)은 각각 별도의 셸 바디(5, 7)를 가지며, 플라스틱에 의해 셸 바디(5, 7)에 연결된 폐쇄부(6, 8)는 서로 일체를 이루는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 하부 횡방향 지지체(4)의 셸 바디(5)용 폐쇄부(6) 및 측면 지지체 하부 섹션(2.1)의 셸 바디(7)용 폐쇄부(8) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 플레이트 형태의 편평한 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하부 횡방향 지지체(4)의 셸 바디(5)용 폐쇄부(6) 및 측면 지지체 하부 섹션(2.1)의 셸 바디(7)용 폐쇄부(8) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 셸형 프로파일 부분으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)와, 하부 횡방향 지지체(4) 및 측면 지지체(2)의 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1)은 각각 함께 하나의 편평한 스트립(9)을 형성하고, 스트립에 압출 코팅된, 연결 플라스틱이 U형 횡단면의 가장자리(10)를 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일측에 있는 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)와, 타측에 있는 하부 횡방향 지지체(4) 및 측면 지지체(2)의 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1)이 함께 관통구(11)를 이루고, 상기 관통구는 플라스틱으로 스프루리스(sprueless) 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
  6. 제5항에 있어서, 셸 바디(5, 7)의 플랜지(5.1, 7.1)와 폐쇄부(6, 8)의 에지 영역(6.1, 8.1)에 있는 서로 상응하는 관통구(11) 중 제1 관통구(11.1)는 돌출형 홀 칼라(12)로 변형된 에지를 구비하고, 상기 에지는 제2 관통구(11.2) 내로 삽입되며, 제2 관통구(11.2)는 상기 홀 칼라(12)의 외경을 지나 확대된 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 조립 지지체.
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