KR101664884B1 - 차량 패널 조립체 및 그 부착 방법 - Google Patents

차량 패널 조립체 및 그 부착 방법 Download PDF

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KR101664884B1
KR101664884B1 KR1020120024531A KR20120024531A KR101664884B1 KR 101664884 B1 KR101664884 B1 KR 101664884B1 KR 1020120024531 A KR1020120024531 A KR 1020120024531A KR 20120024531 A KR20120024531 A KR 20120024531A KR 101664884 B1 KR101664884 B1 KR 101664884B1
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조나단 이. 리치
마르셀 알. 캔논
테리 에이. 스왈츠엘
앤드류 떠블류. 화이트
케네쓰 디. 슈미드
제임스 에프. 키즈
조나단 떠블류. 피스크
스테판 에이. 페트스코
제임스 제이. 에반게리스타
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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
쉴로 인더스트리즈 인코포레이티드
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Abstract

대시 패널과 같은 소음-감쇠 차량 패널 조립체는 하나 이상의 용접 조인트로 구조적 부재에 부착되어 있다. 차량 패널 조립체는 메인 패널 부재, 소음-감쇠 패치, 및 이들 사이에 배열된 소음-감쇠 접착제 층을 포함할 수 있고, 여기에서 패치는 메인 패널 부재의 음향학적 능동 구역의 적어도 일부를 덮는다. 차량 패널 조립체를 구조적 부재에 부착하는 용접 조인트는 바람직하게 소음-감쇠 패치 및/또는 소음-감쇠 접착제 층에 형성된 용접 개구부에 위치되어 작용이 추가적인 통기 장치를 필요로 할 수 있고 그리고 용접 조인트의 품질에 영향을 줄 수 있는, 용접 작용 동안에, 접착제를 용융하거나 증발시키지않고 형성할 수 있다.

Description

차량 패널 조립체 및 그 부착 방법{VEHICLE PANEL ASSEMBLY AND METHOD OF ATTACHING THE SAME}
본 발명의 개시사항은 대체적으로 차량 패널에 관한 것이고 그리고 더욱 상세하게는 차량 대시 패널에 사용될 수 있는 소음-감쇠(sound-damped) 차량 패널 조립체에 관한 것이다.
승용차는 객실의 외부의 위치로부터 내부로 전달되는 소음의 양을 제한, 최소화하거나 이것이 여의치 않을 때는 이 소음을 저감하기 위해 다양한 다른 구조 또는 기술을 이용할 수 있다. 어떤 차량 부품이 방출하는 소음 또는 음향적 진동을 최소화하는 것이 하나의 기술이다. 예를 들면, 엔진, 트랜스미션, 배기 시스템, 타이어, 또는 다른 부품은 사용시에 비교적 소음이 없도록 설계되어서 객실의 소음이 완화된다. 다른 기술은 그렇게 하지 않으면 객실에 도달하는 진동을 예를 들면 진동 에너지를 흡수 및/또는 소산시킴으로써 저감시킬 수 있는 부품을 제공하는 것이다. 몇개 예를 들자면, 전체적인 질량, 조성, 밀도, 강도, 두께 그리고 위치를 포함하는 다양한 속성이 이러한 진동완화 부품의 음향적 특성에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 목적은 객실의 외부의 위치로부터 내부로 전달되는 소음의 양을 제한, 최소화 또는 달리 줄이는 다양한 다른 구조 또는 기술을 제공하는 것이다.
하나의 실시예에 따라서, 메인 패널 부재, 소음-감쇠 층, 및 용접 조인트를 포함할 수 있는 차량 패널 조립체를 제공하는 것이다. 메인 패널 부재는 차량의 구조적 부재에 부착되고 그리고 음향학적 능동 구역을 가지고 있다. 소음-감쇠 층은 메인 패널 부재에 부착되어 있고, 적어도 하나의 용접 개구부를 가지고 있다. 용접 조인트는 소음-감쇠 층의 용접 개구부에 형성되어 있고 그리고 소음-감쇠 층으로부터의 재료를 포함하지 않고 메인 패널 부재 및 차량의 구조적 부재로부터의 재료를 포함한다.
다른 실시예에 따라서, 메인 패널 부재, 소음-감쇠 접착제 층, 소음-감쇠 패치 및 용접 조인트를 포함할 수 있는 차량 패널 조립체를 제공한다. 메인 패널 부재는 차량의 구조적 부재와 접촉하고 소음-감쇠 접착제 층은 메인 패널 부재와 접촉하고 그리고 제1 용접 개구부를 가지고 있고, 소음-감쇠 패치는 소음-감쇠 접착제 층과 접촉하고 그리고 제1 용접 개구부와 정렬되는 제2 용접 개구부를 가지고 있고, 그리고 용접 조인트는 소음-감쇠 층과 소음-감쇠 패치에서 제1 및 제2 용접 개구부에 의해 적어도 부분적으로 둘러 싸여있다.
다른 실시에에 따라서, 차량의 구조적 부재에 차량 패널 조립체를 부착하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 (a) 메인 패널 부재, 적어도 하나의 접착제 층 및 소음-감쇠 패치가 용접 개구부를 포함하는, 접착제 층 및 소음-감쇠 패치를 제공하는 단계; (b) 용접 개구부가 구조적 부재에 정렬되도록 차량의 구조적 부재에 차 패널 조립체를 위치시키는 단계; 그리고 (c) 차 패널 조립체를 적어도 하나의 용접 조인트로 차량의 구조적 부재에 용접하는 단계를 포함하고 있고, 여기에서, 용접 조인트는 용접 개구부에 위치되고 그리고 메인 패널 부재 및 구조적 부재로부터의 재료로 형성된다.
본 발명에 따르면, 객실의 외부의 위치로부터 내부로 전달되는 소음의 양을 제한, 최소화 또는 달리 줄이는 다양한 다른 구조 또는 기술을 제공할 수 있다.
바람직한 예시적인 실시예가 첨부 도면과 함께 설명되는데, 유사한 부재는 유사한 참조번호를 붙였다.
도1은 차량 패널 조립체가 차량의 구조적 부재에 부착 또는 장착하는 방법을 예시하기 위해 일부 절결된, 예시적인 소음-감쇠 차량 패널 조립체의 사시도;
도2는 여러 가지 타입의 예시적인 용접 개구부 및 용접 조인트를 도시하는, 도1의 차량 패널 조립체의 부분의 확대도;
도3은 차량 패널 조립체가 차량 구조적 부재에 용접되는 것을 도시하는, 도1의 차량 패널 조립체의 부분의 단면도; 그리고
도4는 도1의 패널 조립체 및 구조적 부재와 같은, 차량 구조적 부재에 차량 패널 조립체를 부착하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우차트이다.
차량에서 소음 및/또는 진동은 소음-감쇠 부품을 사용함으로써 감소시킬 수 있다. 소음-감쇠 부품은 진동 에너지를 어떤 다른 형태의 에너지로 변경시키는 재료를 포함할 수 있어서 소음 및/또는 진동이 바람직하지 않은 승객실 내와 같은 곳에 도달하기 전에 소음 및/또는 진동이 감소된다. 예를 들면, 점탄성 재료는 점성 및 탄성의 조합으로 인해 진동 에너지를 열 에너지로 변경할 수 있는데, 즉, 그 점성은 이들이 흐르도록 하고 그리고 효과적으로 기계적 에너지를 흡수하고 이것을 열 에너지 또는 열로 변경하는 한편, 그 탄성은 이들을 진동하게 하고 그리고 고체가 되도록 한다. 물론, 점탄성 재료 이외의 재료가 역시 사용될 수 있어서 차량에서 소음 및/또는 진동을 변형시키거나 달리 완화시킨다.
소음-감쇠 부품을 위한 원하는 위치는 이들 부품의 부착 위치와 겹쳐지는 것이 가능해서, 부품 대 부품 부착이 소음-감쇠 재료로서 동일한 영역에서 일어난다. 용접과 같은 결합기술이 사용되어 부품들을 부착하는 곳에, 소음-감쇠 재료의 존재는 어떤 어려움을 줄 수 있다. 예를 들면, 점탄성 재료의 층을 가진 소음-감쇠 대시 패널이 구조적인 크로스-부재에 용접되면, 부품 대 부품 용접은 점탄성 재료를 통과하게 될 것이다. 점탄성 재료는 통상 금속으로 만드는 대응하는 부품의 용융 및 증발 온도보다 훨씬 더 낮은 용융 및 증발 온도를 전형적으로 갖는다. 그러므로, 점탄성 재료는 용접 과정중에 증발할 것이고 그리고 연기 및/또는 다른 원치않는 가스를 유발하여 예를 들면, 바로 작업 영역으로부터 증기를 제거하기 위해서 추가적인 통기 장치를 잠재적으로 필요로 하게 된다. 추가적으로, 이러한 외부로의 가스 배출은 용접의 강도에 악영형을 줄 수 있고 또는 용접 재료에 국지적인 보이드(voids)를 야기하거나 또는 달리 용접 품질에 영향을 줄 수 있다.
소음-감쇠 차량 패널 조립체의 하나 이상의 층에 용접 개구부를 제공함으로써 그리고 이러한 용접 개구부에 용접 조인트를 위치시킴으로써, 여기에서 설명하는 바와 같이 종래의 용접 기술은 추가적인 통기 장치없이 그리고 용접 조인트 품질을 양보하지않고 소음 차량 패널 조립체를 다른 차량 부품에 부착하는데 사용될 수 있다. 여기에서 설명된 차량 패널 조립체는 소음 및/또는 진동을 줄이기 위해서 임의의 수의 다른 적용에 사용될 수 있고, 단열을 제공하고 및/또는 밑에 있는 부분의 구조적인 온전성을 개선한다. 차량 패널 조립체가 차량 대시 패널의 맥락에서 아래에서 설명되지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 그리고 여러 가지 차량에 그리고 비차량 분야에 사용될 수 있다. 일부의 잠재적인 예는 부품에 있어서 소음 또는 진동을 줄이는 것이 바람직한 임의의 다른 분야뿐만 아니라, 항공분야, 해양분야, 군사분야, 농업 및 건설장비, 레저용 차량, 가정용품을 포함한다. 소음-감쇠 차량 패널 조립체를 위한 다른 잠재적인 차량 분야는 휠 웰, 시트 터브, 스페어 휠 터브, 플레넘, 카울(cowls), 루프 팬, 후드, 데크 리드, 도어 이너, 화물 선반, 오일 팬, 그리고 여러 가지 엔진 및 트랜스미션 부품의 하우징 및 커버, 등을 포함한다.
도1을 참조하면, 차량의 하나 이상의 구조적 부재들(14-18)에 부착된 예시적인 차량 패널 조립체(10)의 절결도를 도시하고 있다. 이러한 특정 실시예에서, 차량 패널 조립체(10)는 승객실을 엔진실과 구별하는 대시 패널의 부분이고 그리고 차량의 전방쪽으로 위치되어 있고, 도1의 화살표(A)는 차량의 전방 방향을 가리킨다. 차량 패널 조립체(10)는 밑에 있는 구조적 부재(14,18)를 예시하도록 절결되어 있다(파선으로 표시함). 차량 패널 조립체(10)는 메인 패널 부재(22), 소음-감쇠 패치(24), 소음-감쇠 층(26), 및 차량의 하나 이상의 구조적인 부재에 차량 패널 조립체를 부착하는 다수의 용접 조인트(20)를 포함하고 있다. 소음-감쇠 층(26)은 소음-감쇠 패치(24)를 메인 패널 부재(22)에 부착하고, 그리고 차량 패널 조립체에 일정한 소음-감쇠 품질을 제공하는데 사용될 수 있다. 소음-감쇠 패치(24)를 사용함으로써, 완전 소음-감쇠 적층과 달리, 차량 패널 조립체는 무게 및/또는 비용을 절감하면서도 허용가능한 소음-감쇠 성능을 제공할 수 있다. 소음-감쇠 패치(24)는 차량 패널 조립체(10)에 또한 조립체의 구조적 및/또는 열적 속성을 개선하는 것을 포함하는 다른 비소음-감쇠 품질을 제공할 수 있다.
구조적 크로스 부재(14)는 차량 샤시의 부품이고 그리고 차량의 폭을 가로질러서 구조적 부재(16,18)를 함께 연결할 수 있고, 이것은 이 경우에, 차량의 길이방향으로 뻗어있는 사이드 레일이다. 구조적 크로스소음 및/또는 진동이 부재(14)는 전체적인 차량 구조에 강도를 제공하고, 그리고 차량 패널 조립체(10)와 같은 다른 차량 부품을 위한 부착 포인트를 제공하는 것과 같이, 여러 가지 기능을 할 수 있다. 당업자라면 구조적 부재(14-18)는 여러 가지 금속으로 형성될 수 있고 또는 다른 적절한 강한 재료로 형성될 수 있고 그리고 다양한 적절한 부착수단을 통해서 서로 용접 또는 달리 견고하게 부착할 수 있다는 것을 알 것이다. 구조적 부재(14-18)의 재료 두께는 더 높은 부하를 지지하거나 견디는데 필요하기 때문에, 구조적 부재에 부착되는 차량 패널 조립체(10) 또는 다른 부품보다 더 두껍다. 도1에 도시된 예는 제한적인 것이 아니고, 차량 패널 조립체(10)는 임의의 수의 구조적 부재에 부착될 수 있고 그리고 여기에 예시된 배열에 한정되는 것은 아니다. 구조적 부재(14-18)는 전체적인 차량 샤시일 필요는 없고 차량 패널 조립체(10)와 같은, 지지 부품의 특정 목적을 위해 제공될 수 있다.
메인 패널 부재(22)는 차량 패널 조립체를 위한 구조적 기초로서 작용하고 그리고 블랭크가공, 절단, 전단 또는 다른 방법에 의해 원하는 형상으로 형성될 수 있다. 메인 패널 부재(22)는 전형적으로 소음-감쇠 패치(24)보다 크고 그리고 여러 가지 타입의 스틸(예를 들면, 냉간압연 스틸, 열간 딥 스틸, 전기아연 도금 스틸, 용융아연 도금, 등)과 알루미늄의 합금을 포함하는 임의의 수의 적절한 재료로부터 만들 수 있다. 어떤 예시적인 실시예에서, 메인 패널 부재(22)는 스틸로부터 만들고 그리고 0.4mm-3.0mm 사이의 두께를 가진다. 하지만, 메인 패널 부재의 정확한 크기, 형상, 두께 및 구성은 형성되는 특정 부품에 의해 크게 좌우되고 그리고 여기에서 설명되고 개시된 예시적인 실시예와 확실히 다를 수 있다. 이러한 특정의 실시예에서, 메인 패널 부재(22)는 차량 대시 패널의 기초를 형성하고 그리고 하나 이상의 음향학적 능동 구역(32) 및 통로(34)를 포함하는데, 이것은 스티어링 컬럼, 와이어링 하니스, HVAC 디바이스, 또는 차량 패널 조립체의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 뻗는데 필요한 다른 부품과 같은 부품을 수용할 수 있다.
여기에서 사용되는 "음향학적 능동 구역"은 음향 및/또는 진동원에 노출되는 메인 패널 부재의 임의의 섹션, 부분 및/또는 다른 구역을 광범위하게 포함하고 그리고 임의의 소음-감쇠으로부터 유용할 수 있다. 예시하기 위해서, 음향학적 능동 구역(32)은 전체적인 메인 패널 부재(22)를 덮을 수 있고 또는 메인 패널 부재의 단지 일부 또는 섹션을 덮을 수 있다. 또한, 음향학적 능동 구역(32)은 다양한 레벨의 음향 및/또는 진동을 받을 수 있고 일부의 서브-구역은 더 높은 레벨에 노출된다. 예를 들면, 도1의 예시적인 실시예에서, 음향학적 능동 구역(32)은 전체적인 대시 패널이 엔진실로부터의 소음 및/또는 진동을 받는다는 사실로 인해 메인 패널 부재(22)를 가로질러 뻗어 있을 수 있고 또는 음향학적 능동 구역은 메인 패널 부재가 엔진실로부터의 소음 및/또는 진동에 의해 상당히 영향을 받는 메인 패널 부재의 상부로 단지 뻗어 있을 수 있다. 음향학적 능동 구역의 크기 및 위치는 주로 근처에 있는 특정 사용예에 기초하여 정해진다. 하지만, 다른 소음 및/또는 진동원이 있을 수 있기 때문에, 몇 개만 예를 들자면, 여러 가지 구동열 부품, 휠, 타이어, 및 바람에 의한 소음을 들 수 있기 때문에, 엔진실만이 잠재적인 소음 및/또는 진동원인 것은 아닌 것은 물론이다.
소음-감쇠 패치(24)는 메인 패널 부재(22)에 부착되어 음향학적 능동 구역 또는 메인 패널 부재의 구역에서 소음 및/또는 진동을 완화하는 것을 돕는다. 소음-감쇠 패치(24)는 음향학적 능동 구역(32)과 같은 하나 이상의 음향학적 능동 구역의 적어도 일부를 덮거나 겹쳐지고 그리고 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이, 하나 이상의 용접 개구부(40)를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 소음-감쇠 패치(24)는 소음-감쇠 층(26)을 가진 메인 패널 부재(22)에 부착되고 그리고 여러 가지 타입의 스틸(예를 들면, 냉간압연 스틸, 열간 딥 스틸, 전기아연 도금 스틸, 용융아연 도금, 등)과 알루미늄의 합금을 포함하는 임의의 수의 적절한 재료로 구성된다. 예를 들면, 소음-감쇠 패치(24)는 밑에 있는 메인 패널 부재(22)보다 더 얇은 두께 또는 게이지를 가질 수 있고 그리고 0.2mm-2.0mm 사이에 있다. 하지만, 패치의 정확한 크기, 형상, 두께 및 구성은 형성되는 여기에서 설명되고 개시된 예시적인 실시예와 확실히 다를 수 있다. 본 실시예에서, 소음-감쇠 패치(24)는 메인 패널 부재(22)보다 작지만, 일정한 분야에서는 메인 패널 부재와 동일한 크기일 수 있다. 메인 패널 부재보다 작은 소음-감쇠 패치는 단지 원하는 구역에서 존재함으로써 전체적인 차량 패널 조립체(10)의 음향적 특성의 맞춤식 운영을 허용할 수 있는데, 이 원하는 구역은 전형적으로, 메인 패널 부재(22)의 가장 큰 음향학적 능동 구역에 상응한다. 이러한 소음-감쇠 패치는 상당한 무게, 재료 및/또는 가격 절약을 야기할 수 있고 그리고 또한 어떤 경우에는 차량 패널 조립체(10)의 성형성을 개선할 수 있다. 소음-감쇠 패치(24)는 승객실쪽으로 면하는 메인 패널 부재(22)의 쪽에 부착된 것으로 도시되어 있지만, 엔진실과 면하는 메인 패널 부재(22)의 대향측에 부착될 수 있고 또는 패치는 메인 패널 부재(22)의 양쪽에 부착될 수 있다.
소음-감쇠 층(26)은 메인 패널 부재(22) 와 소음-감쇠 패치(24)사이에 위치되고, 그리고 하나의 실시예에서, 메인 패널에 패치를 부착하기 위한 소음-감쇠 접착제를 포함한다. 소음-감쇠 층(26)은 음향학적 능동 구역(32)과 같은 하나 이상의 음향학적 능동 구역의 적어도 일부를 덮거나 또는 겹쳐서 소음-감쇠 패치(24)가 이들 구역에 적용될 수 있는 것이 바람직하다. 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 소음-감쇠 층(26)은 아크릴레이트계 경화수지로 이루어지는 점탄성 접착제이고 그리고 약 0.005mm 내지 0.05mm의 두께를 가지고 있지만; 다른 성분 및 두께가 사용될 수 있다. 메인 패널 부재(22), 소음-감쇠 패치(24) 및 소음-감쇠 층(26)을 가진 차량 패널 조립체(10)는 억제된 소음-감쇠층 성능으로 작동될 수 있다. 당업자라면, 억제된 소음-감쇠층 구조는 진동을 저급의 마찰열로 변환하도록 샌드위치형 구조 내에서 전단 및 스트레인을 이용함으로써 진동 에너지를 분산하거나 또는 달리 완화한다. 대안으로서 또는 추가적으로, 하나 이상의 스폿 용접(30)은 메인 패널 부재에 포함될 수 있어서 소음-감쇠 패치의 부착 및 적층을 강화한다. 파스너, 클림프, 리벳, 등과 같은 다른 수단이 역시 이러한 목적을 위해 이용될 수 있다. 소음-감쇠 패치(24)와 같이, 소음-감쇠 층(26)은 또한 하나 이상의 용접 개구부(42)를 포함할 수 있다.
용접 개구부(40,42)는 소음-감쇠 패치(24) 및/또는 소음-감쇠 층(26)에서 구멍, 창, 절결, 노치, 및/또는 다른 개구부를 포함할 수 있고 그리고 하나 이상의 용접 조인트(20)를 수용하도록 설계되어 있다. 도3에서 용접 스택 업(50)에서 잘 예시된 바와 같이, 용접 개구부(40)는 소음-감쇠 패치(24)로 형성되어 있고, 용접 개구부(42)는 소음-감쇠 층(26)으로 형성되어 있고 그리고 이들 용접 개구부 양자는 서로 정렬되어 있어서 용접 조인트(20)는 소음-감쇠 패치 또는 층으로부터의 재료를 포함하지 않고 구조적 크로스 부재(14) 및 메인 패널 부재(22)로부터의 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 용접 조인트가 소음-감쇠 층(26)을 통과하면, 매연 및 다른 가스 부산물이 형성되는데, 이것은 통기 및 제거를 필요로 한다. 그러므로, 용접 개구부(40,42)는 용접 스택 업(50)으로부터 소음-감쇠 패치(24) 및 소음-감쇠 층(26)을 제거하는 것을 돕고 그러므로 잠재적으로 용접 조인트의 품질과 마찬가지로 제조 공정을 개선한다. 차량 패널 조립체(10)는 소음-감쇠 패치(24)에만, 소음-감쇠 층(26)에만, 또는 양자에 용접 개구부를 포함하는 것이 가능하다. 패치가 아니라 소음-감쇠층에 용접 개구부를 형성하는 경우에, 용접 조인트는 구조적 크로스 부재(14), 메인 패널 부재(22) 및 소음-감쇠 패치(24)로부터의 재료를 포함할 수 있다. 용접 개구부(40,42)는 층(28) 및/또는 소음-감쇠 패치(24)의 내부에 위치되는(즉, 이들이 대응하는 용접 조인트를 완전히 감싸는 패치의 주위의 내부에 위치되는) 구멍일 수 있고, 또는 이들은 노치일 수 있고 또는 층(28) 및/또는 소음-감쇠 패치(24)(예를 들면, 용접 개구부(52)참조)의 에지 또는 주위를 따라 불규칙적으로 위치되는 다른 것일 수 있다. 용접 개구부(40,42)는 형상이 전체적으로 원형일 수 있고, 이들은 길다란 또는 타원형일 수 있고(예를 들면, 용접 개구부(40',42')참조), 또는 이들은 어떤 다른 형상(예를 들면, 전체적으로 L자형상인, 용접 개구부(40'',42'')참조)일 수 있다. 참조번호(40,42)는 모든 형상의 용접 개구부를 언급하는데 사용되고 그리고 하나의 특정 형상으로 제한하려는 의도는 아니다.
용접 조인트(20)는 전형적으로, 구조적 부재(14-18) 와 메인 패널 부재(22) 사이에서 차량 패널 조립체의 2개 이상의 층 사이에서 부착된다. 용접 조인트(20)는 추가적인 재료(소모 전극을 포함하는 브래이징 또는 용접의 경우에)를 도입함으로써 및/또는 적어도 하나의 재료의 국지적 용융에 의해 형성될 수 있어서 재료는 함께 용융된다. 전형적인 용접 조인트는 2 피스의 금속의 가열부에 의해 용융상태로 형성되고, 이들을 함께 가압하고 그리고 이들을 냉각해서 조인트는 양 피스로부터 금속의 혼합물을 포함한다. 가열은 외부 가열원(예를 들면, 레이저)의 적용에 의해 또는 2개의 예시 사이트에 피스들 사이에서 전류를 흘리므로서 발생할 수 있다. 각각의 용접 조인트(20)는 스폿 용접, 연속 용접, 또는 다른 타입의 용접 조인트를 포함할 수 있다. 스폿 용접은 전체적으로 둥글고 그리고 전기저항 용접, 레이저 용접, 드로운-아크(drawn-arc) 스터드 용접, 또는 어떤 다른 적절한 알려진 방법으로 형성될 수 있다. 연속 용접은 전체적으로 길고(예를 들면, 선형 또는 곡선-선형) 그리고 레이저 용접, MIG 또는 TIG 용접 또는 어떤 다른 적절한 알려진 방법에 의해 형성될 수 있다. 용접 조인트(20)는 임의의 특정 타입의 용접 조인트 또는 기술에 한정되는 것은 아니다.
도1의 예시적인 실시예에서, 복수의 용접 개구부(40,42)는 구조적 크로스 부재(14)의 형상에 따르거나 또는 달리 정렬되어 있는 패턴(60)에 배열되어 있다. 이것은 차량 패널 조립체(10)가 구조적 부재의 폭방향 크기를 따르는 일련의 용접 조인트 또는 연결 포인트를 통해 구조적 크로스 부재(14)에 견고하게 부착되게 한다. 패턴(60)에서의 용접 개구부(40,42)의 각각의 하나는 소음-감쇠 층(26)으로부터의 재료를 포함하지않고 구조적 크로스 부재(14) 및 메인 패널 부재(22)로부터의 재료로 형성되는 용접 조인트(20)를 수용한다. 패턴(60)은 용접 개구부 사이에서 균일하게 뻗을 필요는 없는데, 용접 개구부의 패턴 또는 배열은 특정 분야에 맞는 구조 및 부착의 필요성에 따라 특별히 설계할 수 있다.
도2를 참조하면, 차량 패널 조립체(10)의 일부는 더 상세히 도시되어 있고 그리고 여러 개의 다른 용접 개구부 실시예 및 함께 위치된 용접 조인트를 예시하고 있다. 하나의 잠재적인 실시예에서, 용접 개구부(40,42)는 형상이 전체적으로 둥글고 그리고 용접 조인트(20)을 수용한다. 다른 실시예에서, 용접 개구부(40',42')는 전체적으로 형상이 길고 그리고 선형이거나 또는 곡선과 같은 스폿 용접(20)을 수용한다. 용접 개구부의 특정 형상 및 크기는 수용되는 용접 조인트의 원하는 수 및/또는 타입에 맞출 수 있고 그리고 여기에 도시된 예시적인 것과 확실히 다를 수 있다. 예를 들면, 도1의 L자형 용접 개구부(40'',42'')는 도시된 3개의 스폿 용접을 수용할 수 있고 또는 이들은 스폿 및/또는 연속 용접의 다른 조합을 수용하도록 수정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 용접 개구부(40''',42''')는 단일의 용접 개구부 내에서 다수의 용접 조인트를 수용하도록 설계될 수 있고 그리고 원형, 긴다란 형태 또는 다른 형상일 수 있다.
용접 개구부 크기 및 형상은 용접 조인트를 형성하도록 사용된 용접 장비의 치수를 포함하는 여러 가지 요소에 따를 수 있다. 일반적으로, 각각의 용접 개구부는 점탄성 능동 구역에서 소음-감쇠재료의 양을 최대로 하면서, 사용되는 특정 용접 장비에 맞도록 가능한 한 작은 사이즈로 되게 한다. 용접 개구부(40,42)는 상응하는 용접 장비 치수에 맞도록 또는 관련되는 일정한 치수를 가질 수 있다. 예를 들면, 용접 개구부(40,42)는 1.2 내지 5.0의 치수비율 범위에 의해 형성될 수 있는데, 치수비율은 용접 개구부의 내부치수(W)를 상응하는 용접 전극의 외부치수(W')로 나눈 것으로 나타낸다. 내부치수(W)의 예는 도2 및 3에 예시되어 있고 그리고 용접 개구부의 치수 또는 최소 내부 폭을 나타낸다. 달리 표현하면, 내부치수(W)는 용접 개구부(40,42)의 주변 내에서 완전히 끼워질 가장 큰 원의 직경과 동일하다. 용접 개구부가 용접 개구부(52)와 같이, 주변을 따라 노치의 형태인 곳에서, 내부치수(W)는 노치 내에서 끼워지는 가장 큰 원의 직경과 동일하다. 원형의 용접 개구부(40,42)의 경우에, 내부치수(W)는 용접 개구부의 내경과 단순히 동일하다. 길다란 용접 개구부(40',42')의 경우에, 내부치수(W)는 도시된 바와 같이 슬롯 폭과 동일하고, 이것은 슬롯 내에서 끼워지는 가장 큰 원의 직경과 상응하다. 용접 전극의 외부치수(W')는 전극의 최대 외부 치수라 하고 그리고 아래에서 상세히 설명한다.
도3은 차량 패널 조립체(10)의 단면도이고, 그리고 용접 조인트를 형성하는데 사용되는 용접 장비뿐만 아니라 예시적인 용접 조인트(20), 용접 개구부(40,42)를 도시하고 있다. 이러한 예에서, 용접 장비는 제1 및 제2 용접 전극(44,46)을 포함하는데, 이것은 저항 스폿 용접에 의해 용접 조인트(20)를 형성하는데 사용된다. 각각의 예시적인 전극(44,46)은 외부치수(W')를 포함하는데, 이것은 용접 조인트를 형성하는 작업 끝에서 전극의 최대 폭이다. 용접 전극은 전형적으로, 용접 끝에서 또는 그 근처에서 직경과 단순히 동일한 외부치수(W')을 만드는 둥근 단면이지만, 다른 단면 형상도 가능하다. 용접 조인트(20)가 저항 용접 전극에 의해 형성되는 경우에, 치수 비율은 약 1.2 내지 약 5.0의 범위이고 그리고 바람직하게 약 1.5 내지 3.0이다. 예를 들면, 10mm의 외부치수(W')를 가진 특정의 용접 전극에 대해서, 상응하는 용접 개구부는 약 12mm 내지 약 50mm의 폭의 범위일 수 있다. 정밀한 치수 비율은 가공물에 위치한 것에 대해서 용접 장비의 반복성 및 정밀성과 같은 요소에 의해 영향을 받을 수 있다. 하나의 실시예에 따라서, 용접 개구부(40,42)는 약 10mm 내지 12mm 정도의 외부 치수로 용접 전극을 수용하도록 약 25mm의 내부 치수를 가진다. 그러므로, 용접 조인트는 제조 오차를 고려하여 충분한 간극으로 용접 전극을 제공하면서도, 충분한 소음-감쇠 성능을 보장하는 방식으로 용접 개구부에 의해 둘러싸여서 용접 전극은 용접 공정 동안에 개구부의 측벽과 접촉하지 않는다.
도4를 참조하면, 차량 패널 조립체(10)와 같은 차량 패널 조립체를 차량의 구조적 부재에 부착하는 방법(100)을 위한 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 예시적인 방법(100)은 일반적으로 차량 패널 조립체를 제공하는 단계, 패널 조립체를 구조적 부재에 위치시키는 단계, 그리고 패널 조립체를 구조적 부재에 용접하는 단계를 포함하고 있다.
단계(110)는 메인 패널 부재, 접착제 층 및 소음-감쇠 패치를 가진 차량 패널 조립체를 제공하는 단계를 포함하고 있다. 적어도 하나의 접착제 층 또는 소음-감쇠 패치는 상기한 것들 중에서 하나와 같은 용접 개구부를 포함하고 있다. 물론, 하나 이상의 용접 개구부는 접착제 층 및/또는 소음-감쇠 패치에 포함될 수 있고 그리고 패널 조립체는 하나 이상의 소음-감쇠 패치 및/또는 접착제 층을 포함할 수 있다. 각각의 소음-감쇠 패치 및 접착제 층은 용접 개구부가 제공될 수도 있고 제공되지 않을 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 단계(110)는 메인 패널 부재(22), 소음-감쇠 층(26) 및 소음-감쇠 패치(24)를 포함하는 차량 패널 조립체(10)를 제공하는데, 접착제 층 및 소음-감쇠 패치 양자는 도3에 예시된 바와 같이, 서로 정렬되는 용접 개구부를 가진다.
단계(110)는 도4에 도시되는 바와 같이, 메인 블랭크 및 소음-감쇠 블랭크를 제공하는 단계, 블랭크들을 함께 부착하기 위해 접착제 층을 도포하는(바르는) 단계, 및 블랭크 및 접착제 층을 함게 차량 패널 조립체에 형성하는 단계의 예시적인 서브-단계를 포함하고 있다. 예를 들면, 서브-단계(112)는 메인 블랭크 밍 소음-감쇠 블랭크를 제공하는 단계를 포함하고 있다. 소음-감쇠 블랭크는 메인 블랭크보다 작을 수 있고 그리고 실시예에 따라서 하나 이상의 용접 개구부를 포함할 수 있다. 소음-감쇠 블랭크 및 메인 블랭크는 각각 궁극적으로 소음-감쇠 패치 및 메인 패널 부재가 될 수 있다. 각각의 블랭크는 종래의 스탬핑 또는 다른 기술을 사용하여 조립될 수 있어서 원하는 형상, 크기를 가진 블랭크를 제공하고, 그리고 소음-감쇠 블랭크의 경우에, 원하는 형상, 크기, 위치, 패턴, 및 용접 개구부의 수를 가질 수 있다.
서브-단계(114)는 용접 개구부의 구역에서 접착제가 없도록 소음-감쇠 블랭크의 후면에 접착제 층을 도포하는 단계를 포함하고 있다. 그리고 접착제 층은 원하는 구역에서, 전형적으로, 메인 패널 부재의 음향학적 능동 구역에 상응하는 위치에서 메인 블랭크에 소음-감쇠 블랭크를 부착하는데 사용될 수 있다. 접착제 층은 스프레잉, 코팅, 롤링, 솔벤트 캐스팅을 포함하는 다양한 기술(이에 한정되는 것은 아니다)을 사용하고 이들을 제위치에 제공하여 또는 다른 접착 방법으로 적용될 수 있다. 접착제 층이 소음-감쇠 블랭크의 후면에 도포될 때(예를 들면, 스프레잉 또는 롤링에 의해), 하나 이상의 용접 개구부 및 소음-감쇠 블랭크를 가진 실시예에서, 이것은 서로 정렬되는 접착제 층 및 소음-감쇠 블랭크 양자에서 용접 개구부를 자동으로 생성한다. 이것은 또한 접착제 층을 메인 블랭크에 도포하거나 또는 접착제 층을 양 블랭크에 도포하는 것이 가능하다. 접착제 층이 도포되면, 소음-감쇠 블랭크 및 메인 블랭크는 함께 눌려지고 그리고 접착제 층은 경화되고; 이들을 달성하기 위해서 여러 가지 알려진 기술이 사용될 수 있다.
서브-단계(116)는 메인 블랭크, 단계, 접착제 층 및 소음-감쇠 블랭크을 함께 차량 패널 조립체 내에 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 실시예에서, 서브-단계(116)는 서브-단계(114) 후에 이루어져서 메인 블랭크는 소음-감쇠 블랭크가 소음-감쇠 패치 내에 형성되는 것과 동시에 메인 패널 부재 내에 형성된다. 형성하는 단계는 종래의 스탬핑, 인발, 또는 다른 금속 형성 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 단계(110)는 단지 예시적인 것이고 그리고 도4에 도시된 것과 다른 다소의 서브-단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 스폿 용접(도1에 도시된 스폿 용접(30)과 같은)은 소음-감쇠 패치의 에지 또는 주변 근처에 형성될 수 있어서 메인 블랭크와 소음-감쇠 블랭크를 함께 부착하는 것을 돕고 그래서 각각의 블랭크는 서브-단계(116)의 형성단계 동안에 서로 위치를 유지한다. 서브-단계(112-116)는 또한 다른 순서로 실행될 수 있다. 예를 들면, 개별적인 블랭크는 이들을 서로 부착하거나 접착하기 전에, 하나의 조립체로 일체로 형성되는 것과 달리, 개별적으로 형성될 수 있다.
단계(120)는 용접 개구부가 구조적 부재와 정렬되도록 차량의 구조적 부재에서 차량의 패널 조립체를 위치시키는 단계를 포함하고 있다. 하나 이상의 용접 개구부가 제공되는 곳에서, 복수의 용접 개구부는 구조적 부재와 정렬될 수 있다. 하나의 실시예에서, 모든 용접 개구부는 접착제 층에 제공되고 및/또는 소음-감쇠 패치는 하나 이상의 구조적 부재와 정렬될 수 있다. 이것은 도1에 예시되어 있는데, 차량 패널 조립체(10)는 구조적 크로스 부재(14)와 정렬되어서 용접 개구부의 패턴(60)은 구조적 부재의 형상을 따른다. 위치시키는 단계(120)는 차량 패널 조립체 및 구조적 부재의 결합 특징 또는 다른 보충적인 특징과 정렬함으로써 달성될 수 있고 및/또는 구조적 부재와 용접 개구부를 정렬시키는 예정된 위치에서 패널 조립체를 위치시키도록 프로그램될 수 있는 종래에 알려진 자동 조립 장비에 의해 도움을 받을 수 있다. 달리 말하면, 용접 개구부는 정렬 특징으로서 실제 사용될 수 있다. 메인 패널 부재는 용접 조인트의 형성을 촉진하도록 용접 개구부 위치 또는 단계(120)의 완성에 따른 위치에서 구조적 부재에 바람직하게 접촉되거나 근접된다.
단계(130)는 적어도 하나의 용접 조인트에서 차량의 구조적 부재에 패널 조립체를 용접하는 단계를 포함한다. 용접 조인트는 용접 개구부에 위치하고 그리고 메인 패널 부재와 구조적 부재로부터의 재료로 형성된다. 접착제 층이 용접 개구부를 포함하지만 소음-감쇠 패치가 용접 개구를 포함하지 않는 일정한 실시예에서, 용접 조인트는 또한 소음-감쇠 패치로부터의 재료를 포함한다. 하지만, 많은 경우에, 소음-감쇠 패치 및 접착제 층은 하나 이상의 용접 개구부를 포함하는데, 용접 개구부는 도3에 예시된 바와 같이, 서로 정렬되어 있다. 임의의 수와 타입의 용접 조인트가 각각의 용접 개구부에 형성될 수 있고, 그들 중에서 많은 예를 상기에서 설명하였다.
도4는 용접 단계(130)의 2개의 비제한적인 예를 예시하는데, 이는 선택적인 서브-단계(132,134,132',134')를 포함한다. 하나의 예는 서브-단계(132,134)를 포함하여 저항 용접 조인트를 형성하는 한편, 다른 것은 서브-단계(132',134')를 포함하여 레이저 용접 조인트를 형성한다. 제1 예시적인 실시예에서, 단계(130)는 정렬 서브-단계(132)를 포함하는데, 여기에서 용접 전극은 용접 개구부와 정렬되어 용접 전극은 소음-감쇠 패치와 접촉하지않고 메인 패널 부재와 접촉한다. 이러한 예시는 도3에 제공되어 있다. 용접 전극은 단면이 원형이고 그리고 그 중심은 용접 개구부(여기에서, 용접 개구부는 원형이다)의 중심과 일반적으로 정렬되거나 용접 개구부(여기에서 용접 개구부는 예를 들면, 길거나 슬롯형상이다)의 길이방향 중심과 정렬된다. 용접 개구부에서 전극의 정렬은 전형적으로, 메인 패널 부재와 전극이 접촉하기 전에 발생한다. 전극은 그리고 나서 메인 패널 부재쪽으로 움직여서 이들은 서로 접촉한다. 전극을 사용하여 힘이 메인 패널 부재에 적용되어 메인 패널 부재 및 구조적 부재를 함께 용접 조인트의 의도된 위치에서 누른다. 그리고, 서브-단계(134)에서, 전류는 메인 패널 부재 및 구조적 부재를 통과하지만 소음-감쇠 패치를 통과하지 않고 그리고 저항용접 조인트는 형성된다. 당업자라면, 힘과 전류의 양은 개별적인 적용에 따라 변할 수 있다는 것을 알 것이다.
예시적인 단계(132,134)를 포함하는 하나의 실시예는 도3을 다시 참조하여 설명되는데, 여기에서 용접 조인트의 형성 후에 차량 패널 조립체의 일부를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 전극(44)은 용접 개구부(40,42)와 정렬되어 있다. 전극(44)은 메인 패널 부재(22)와 접촉하고 그리고 전극(46)은 반대방향으로부터 구조적 크로스 부재(14)와 접촉하여 구조적 부재 및 패널 부재(14,22)를 함께 끼운다. 전류는 전극(44,46) 사이를 통과하고 그리고 각각의 구조적 부재 및 메인 패널 부재(14,22)를 통과한다. 하지만, 전류는 소음-감쇠 패치(24) 또는 소음-감쇠 층(26)을 통과하지 않는다. 용접 조인트(20)는 그러므로 소음-감쇠 층(26)으로부터 버닝, 증발, 또는 가스 방출없이 용접 개구부(40,42)에 형성될 수 있다.
예시적인 서브-단계(132,134)는 또한 함께 용접되도록 재료를 가열하는 전류를 사용하는 용접 조인트의 다른 타입을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서, 단지 용접 전극이 용접 조인트를 형성하도록 하는 드로운-아크 기술에서 사용된다. 이러한 예에서, 용접 전극은 용접 개구부에서 메인 패널 부재와 접촉한다. 드로운-아크 기술에서, 구조적 부재는 접지로서 작용하고 그리고 용접 전극은 전기적으로 양극이다. 저항 스폿 용접으로, 전류는 전기 아크를 만들도록 메인 패널 부재로부터 멀리 떨어지면서 메인 패널 부재와 구조적 부재를 통과하고 그러므로 용접 개구부에서 양극과 접지 사이에 전류 흐름을 국지화하고 그리고 용접 조인트를 형성한다. 저항 용접 조인트의 형성에 대한 설명은 어떤 타입의 연속 또는 길다란 용접 조인트와 마찬가지로 저항 스폿 용접에 적용된다. 예를 들면, 용접 전극 또는 전극들은 전류가 인가되면서 용접 개구부 내에서 메인 패널 부재의 표면을 따라 움직이는 것이 허용될 수 있다.
용접 단계(130)의 다른 실시예에서, 레이저 용접 조인트는 서브-단계(132',134')를 포함하는 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 이들 서브-단계들은 서브-단계(132,134)에 추가해서 또는 대신에 사용될 수 있다. 다른 특정의 실시예에서, 용접 단계(130)는 서브-단계(132')에서 용접 개구부에 레이저 빔을 향하게 하는 단계를 포함한다. 레이저 빔은 소음-감쇠 패치 또는 접착제 층과 접촉하지 않으면서 메인 패널 부재에 충돌한다. 레이저 빔은 원하는 재료를 함께 용융하도록 충분한 동력으로 종래에 알려진 전형적인 레이저 용접 빔일 수 있다. 여기에 사용되는 바와 같이, "레이저 빔"은 용접 조인트의 의도된 위치에 촛점이 맞추어질 때 구조적 부재와 메인 패널 부재의 재료를 용융할 수 있는 레이저 광의 컬럼의 일부를 말한다. 당업자라면, 빔의 폭을 가로질러 가변의 동력 밀도를 가진 레이저 광의 컬럼을 제공할 수 있고 그리고 이들 부품을 충분히 용융시키지 않고 어떤 낮은 동력 또는 촛점이 맞추어지지 않은 레이저 광이 소음-감쇠 패치 및/또는 접착제 층을 접촉할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
용접 작용을 수행하기에 불충분한 이러한 타입의 외부 레이저 광은 여기에서 사용되는 "레이저 빔" 이라는 용어에 포함되는 것은 아니다.
전형적으로, 레이저 빔은 구조적 부재로부터 멀리 면하는 메인 패널 부재의 쪽으로부터 용접 개구부에 향한다. 다시 말해서, 메인 패널 부재는 그 경로를 따라서 레이저 빔이 만나거나 충돌하는 첫번째 부품이다. 하지만, 레이저 빔은 반대 방향으로부터 용접 개구부에 향하게 될 수 있어서 구조적 부재는 레이저 빔이 그 경로를 따라 만나는 첫번째 부품이다. 하나의 실시예에서, 레이저 빔은 양쪽으로부터 용접 개구부에 향한다. 예시적인 서브-단계(134')는 소음-감쇠 패치를 용융시키지않고 메인 패널과 구조적 부재의 부분들을 용용시키는 단계를 포함하여 레이저 용접 조인트는 형성된다. 각각의 부재의 용융은 특정 레이저 빔 출력 밀도에서 충분한 시간 동안 레이저 빔이 메인 패널 부재, 구조적 부재 및/또는 부재들 사이의 인터페이스에 촛점이 맞추어질 때 발생한다.
상기한 바와 같이, 예시적인 서브-단계(132',134')는 레이저 용접 조인트의 여러 가지 타입을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 레이저 빔은 메인 패널 부재 사이의 인터페이스에서 촛점이 맞추어질 수 있고 그리고 용접 조인트 형성을 위한 하나의 위치에 남고 그러므로 레이저 스폿 용접을 형성한다. 다른 실시예에서, 레이저 빔과 메인 패널 부재는 용접 조인트 형성 동안에 서로에 대해서 측면으로 움직일 수 있어서 연속 또는 길다란 용접(도2에 도시된 용접(20')과 같이)을 형성한다. 전형적으로, 레이저 빔은 움직이면서 메인 패널 부재 및 구조적 부재는 한 곳에 있지만, 부재들은 움직이면서 레이저 빔은 한 곳에 고정되거나 빔과 부재들 모두 움직이는 것도 가능하다.
물론, 용접 단계(130)의 이들 설명은 예시적인 것이다. 다른 실시예로부터의 개별적인 방법 단계의 여러 가지 조합이 가능하다. 예를 들면 방법(100)은 저항 용접 조인트 및 레이저 용접 조인트 양자의 형성을 포함한다. 또한, 당업자라면, 동일한 용접 전극 또는 전극들이 다중 용접 개구부에서 연속으로 복수 회 사용될 수 있어서 각각의 용접 개구부에서 저항 용접 조인트를 형성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 단일 쌍의 저항 스폿 용접 전극은 하나의 용접 개구부에 용접 조인트를 형성하고, 다른 용접 개구부와 정렬되고, 다른 용접 개구부 등에서 하나 이상의 용접 조인트를 형성함으로써 도1에 도시된 패턴(60)에 포함된 각각의 용접 개구부에 용접 조인트를 형성하는데 사용될 수 있다.
예를 들면, 전형적인 자동차 조립 동작에서, 한 쌍의 대향 스폿 용접 전극이 로보트 암 또는 다른 컴퓨터제어 기계에 부착될 수 있어서 전극은 미리 결정된 위치에서 다수의 용접 조인트를 형성하도록 프로그램될 수 있고 하나의 미리 결정된 용접 조인트 위치로부터 다른 위치로 신속히 움직인다. 이러한 용접 조인트의 위치의 정밀성은 함께 용접되는 부품의 위치의 반복성에 상당히 의존한다. 예를 들면, 복수 회 특정 위치로 움직이도록 프로그램된 로보트 암은 높은 정밀성과 반복성을 가질 수 있다. 하지만, 자동차 샤시와 같은 큰 부품은 자체의 빌트-인 공차를 포함하므로 조립 라인에서 모든 샤시가 로보트 용접 스테이션에 도달하면서 동일한 정확한 위치에 있는 것은 아니다. 조립체의 하나 이상의 층에 형성된 용접 개구부를 포함하는 차량 패널 조립체를 제공하는 것은 용접 장비가 용접 개구부를 로케이터 보조장치로 사용하게 함으로써 용접 조인트 위치 반복성을 도울 수 있다.
예를 들면, 미리 프로그램된 용접 조인트 좌표에 용접 전극 또는 레이저를 움직이기 보다는, 자동 용접 장비가 센서(예를 들면, 근접 센서, 비전 시스템, 또는 다른 타입의 실시간 피드백 장비)를 가진 피드백 시스템을 사용할 수 있어서 용접 개구부의 다른 특징, 또는 에지를 감지하는 것과 그에 따라 용접 전극 또는 레이저를 위치시키는 것에 근거해서 용접 조인트 위치를 미세조정한다. 차량 패널 조립체에서 단일의 용접 개구부가 피드백 시스템에서 용접 조인트를 위치시키기 위한 데이텀으로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 소음-감쇠 패치에서 용접 개구부의 포함으로부터 야기되는 설명한 차량 패널 조립체의 일부에서의 국지적인 두께 변화는 수동의 스폿 용접 또는 다른 용접 장비가 채용되는 곳에서도 사용할 수 있다. 예시의 방법으로서, 스폿 용접 전극 팁은 용접 개구부에 맞도록 크기 및 형상이 정해질 수 있고 전극 팁 및 대응하는 용접 조인트를 위한 확실한 기계적인 위치를 제공한다.
상기 설명은 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예를 설명하는 것이다. 본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이하 청구범위에서 단독으로 규정된다. 더욱이, 상기 설명에서 담고 있는 설명은 특정 실시예에 관한 것이고, 그리고 상기에서 명확하게 한정한 용어 또는 구절을 제외하고 청구범위에서 사용되는 용어의 한정에 또는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 구성되는 것은 아니다. 개시된 실시예에 여러 가지 다른 실시예 및 다양한 변화 및 수정이 당업자라면 가능할 것이다. 예를 들면, 본 방법이 여기에 설명된 것보다 적거나 많거나 또는 다른 단계를 가진 단계의 조합을 포함할 수 있기 때문에, 단계의 특정 조합 및 순서는 단지 하나의 가능성이다. 모든 이러한 다른 실시예, 변경 및 수정은 첨부된 청구범의의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "예를 들면", "즉", "경우에 따라", "와 같이", 및 "같은" 그리고 동사 "구성한다", "가진다", "포함한다", 그리고 다른 동사 형태는 하나 이상의 부품 또는 다른 아이템의 나열과 함께 사용될 때, 제약이 없고, 다른, 추가적인 부품, 또는 아이템을 배제하려는 것은 아니다. 다른 용어는 이들이 달리 해석이 필요한 문맥에서 사용되지않는한 가장 넓은 합리적인 의미로 사용된다.

Claims (12)

  1. 차량 패널 조립체에 있어서,
    차량의 구조적 부재에 부착되고 그리고 소음 및/또는 진동원에 노출되는 음향학적 능동 구역을 가진 메인 패널 부재;
    메인 패널 부재에 접착되고 적어도 하나의 용접 개구부를 가지고 있으며, 메인 패널 부재의 음향학적 능동 구역의 적어도 일부분을 커버하는 소음-감쇠 층;
    소음-감쇠 층에 부착되어 있고, 소음-감쇠 층의 용접 개구부와 정렬되는 용접 개구부를 포함하고 있으며, 메인 패널 부재의 음향학적 능동 구역의 적어도 일부분을 덮는 소음-감쇠 패치; 그리고
    소음-감쇠 층의 용접 개구부 및 소음-감쇠 패치의 용접 개구부 안에 형성되고 그리고 소음-감쇠 층 및 소음-감쇠 패치로부터의 재료를 포함하지 않으면서 메인 패널 부재와 차량의 구조적 부재로부터의 재료를 포함하는 용접 조인트를 포함하고 있고,
    용접 조인트는 차량의 구조적 부재에 차량 패널 조립체를 부착하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 메인 패널 부재 및 소음-감쇠 패치는 모두 강성의 금속 부품이고 그리고 소음-감쇠 층은 소음-감쇠 패치를 메인 패널 부재에 접착하는 소음-감쇠 점탄성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 소음-감쇠 층 또는 소음-감쇠 패치 중 적어도 하나는 차량의 구조적 부재의 형상에 따르는 패턴으로 배열되는 복수의 용접 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 소음-감쇠 층 또는 소음-감쇠 패치 중 적어도 하나는 하나의 용접 개구부 내에서 복수의 용접 조인트를 수용하는 용접 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서, 소음-감쇠 층 또는 소음-감쇠 패치 중 적어도 하나는 대체로 형상이 원형인 용접 개구부를 포함하고 그리고 스폿 용접부를 수용하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서, 소음-감쇠 층 또는 소음-감쇠 패치 중 적어도 하나는 전체적으로 형상이 긴 용접 개구부를 포함하고 그리고 연속 용접부를 수용하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서, 구조적 부재는 차량의 구조적 크로스 부재이고 그리고 차량 패널 조립체는 대시 패널의 부분인 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  9. 차량 패널 조립체에 있어서,
    차량의 구조적 부재에 접촉하고 그리고 소음 및/또는 진동원에 노출되는 음향학적 능동 구역을 가진 메인 패널 부재;
    메인 패널 부재에 접촉하고 제1 용접 개구부를 가지고 있는 소음-감쇠 접착제층;
    소음-감쇠 접착제층과 접촉하고, 제1 용접 개구부와 정렬되는 제2 용접 개구부를 가지고 있고 그리고 음향학적 능동 구역의 적어도 일부를 덮는 소음-감쇠 패치; 그리고
    소음-감쇠 패치와 소음-감쇠 층에서 제1 및 제2 용접 개구부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 용접 조인트를 포함하고 있고,
    용접 조인트는 차량의 구조적 부재에 차량 패널 조립체를 부착하고,
    용접 조인트는 소음-감쇠 접착제층 및 소음-감쇠 패치로부터의 재료를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체.
  10. 차량의 구조적 부재에 차량 패널 조립체를 부착하는 방법에 있어서,
    (a) 메인 패널 부재, 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 패치를 가진 차량 패널 조립체를 제공하되, 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 패치는 용접 개구부를 포함하는 단계;
    (b) 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 패치의 용접 개구부가 구조적 부재와 정렬되도록 차량의 구조적 부재에 차 패널 조립체를 위치시키는 단계; 그리고
    (c) 차 패널 조립체를 적어도 하나의 용접 조인트로 차량의 구조적 부재에 용접하되, 용접 조인트는 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 패치의 용접 개구부 안에 위치되고 그리고 메인 패널 부재 및 구조적 부재로부터의 재료로 형성되는 단계를 포함하고 있고,
    용접 조인트는 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 패치로부터의 재료를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체를 부착하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 단계(a)는,
    (i) 메인 블랭크 및 소음-감쇠 블랭크를 제공하되, 소음-감쇠 블랭크가 메인 블랭크보다 작고 그리고 용접 개구부를 포함하는 단계;
    (ii) 용접 개구부의 구역에 접착제가 없도록 소음-감쇠 블랭크의 후방면에 소음-감쇠 접착제 층을 도포하고, 그리고 소음-감쇠 블랭크를 메인 블랭크에 부착하기 위해 소음-감쇠 접착제 층을 사용하는 단계; 그리고
    (iii) 메인 블랭크, 소음-감쇠 접착제 층 및 소음-감쇠 블랭크를 차량 패널 조립체로 함께 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체를 부착하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 단계(c)는,
    (i) 용접 조인트를 피드백 시스템에 위치시키기 위해 데이텀으로서 용접 개구부를 사용하는 단계; 그리고
    (ii) 차량 패널 조립체를 용접 조인트로 차량의 구조적 부재에 용접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 패널 조립체를 부착하는 방법.
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