KR102012816B1 - 보강된 화이트바디 및 이것을 위한 보강재 - Google Patents

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수다카르 라마무시 마러르
매튜 디. 막스
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

차량의 구조체는 채널을 형성하는 벽을 포함하는 중공 부품으로서, 상기 부품은 부품 길이를 갖고, 상기 부품은 빔, 레일, 필러, 섀시, 플로어 로커, 크로스바, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 중공 부품; 및 공동 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 갖는 플라스틱-금속 하이브리드 보강재를 포함한다. 플라스틱 요소는 지지 채널 내에 위치되고, 보강재는 부품 채널 내에 위치된다.

Description

보강된 화이트바디 및 이것을 위한 보강재{REINFORCED BODY IN WHITE AND REINFORCEMENT THEREFOR}
본 개시는 차량의 구조체 및 그것의 중량 감소에 관한 것이다.
자동차 제조사는 연료 효율 및 배기가스 감축에 관한 점증하는 정부의 규제에 부합하기 위해 지속적으로 승용차의 중량을 감소시키고 있다. 통상적으로 화이트바디(BIW)로 알려져 있는 차량의 구조체는 차량의 가장 큰 구조물이므로 중량 감소의 검토를 위해 이상적이다. 화이트바디는 다른 부품, 즉 엔진, 섀시, 외장품 및 내장품, 좌석 등이 결합되는 차량 구조물을 형성하는 용접된 시트 메탈 부품을 말한다. 그러나, 바디 중량의 감소는 운동특성, 내구성, 및 내파괴성에 영향을 주는 핵심적인 특성인 바디 강성과 이율배반적이다.
이것으로 인해 내구성 및 내파괴성을 희생시키지 않고 중량이 감소되는 BIW를 설계해야 할 필요가 발생한다.
다양한 실시형태에서 차체의 보강된 구조 요소 뿐만 아니라 보강된 차체를 제작하고 이용하는 방법이 개시된다.
다양한 실시형태에서, 차량의 구조체는, 채널을 형성하는 벽을 포함하는 중공 부품으로서, 상기 부품은 부품 길이를 갖고, 상기 부품은 빔, 레일, 필러(pillar), 섀시, 플로어 로커(floor rocker), 크로스바, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 중공 부품; 및 플라스틱 하니콤 구조 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 갖는 하이브리드 보강재를 포함한다. 플라스틱 요소는 지지 채널 내에 위치되고, 보강재는 부품 채널 내에 위치된다.
하나의 실시형태에서, 차량은 구조체, 엔진, 및 구동 메커니즘을 포함한다. 구조체는 채널을 형성하는 벽을 포함하는 중공의 차량 부품을 포함하고, 차량 부품은 차량 부품 길이를 갖고, 차량 부품은 빔, 레일, 필러, 섀시, 플로어 로커, 크로스바, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 중공의 차량 부품; 및 플라스틱 하니콤 구조 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 갖는 보강재를 포함하고, 지지체는 금속, 플라스틱, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물이다. 플라스틱 요소는 지지 채널 내에 위치되고, 보강재는 부품 채널 내에 위치된다.
이하에서 이들 특징 및 다른 비제한적 특징을 더 구체적으로 설명한다.
다음은 도면의 간단한 설명으로서, 여기서 동일한 요소는 동일한 번호로 표시되고, 본 명세서에 개시된 예시적인 실시형태를 제한하기 위해서가 아니라 이것을 설명하기 위한 목적으로 제공된 것이다.
도 1 내지 도 3은 BIW에서 채용될 수 있는 하이브리드 보강재의 플라스틱 요소의 다양한 예시적 실시형태의 사시도이다.
도 4는 보강될 수 있는 BIW의 예시적 영역의 부분 사시도이다.
도 5는 보강재를 위한 예시적 위치의 도식도이다.
도 6은 BIW를 위한 충돌 결과 요건의 그래프이다.
도 7은 B-필러 및 플로어 로커의 보강재에서 플라스틱 요소의 실시형태의 개략 사시도이다.
도 8은 도 7의 보강재의 플라스틱 요소의 분해 사시도이다.
도 9는 B-필러에서 보강재 삽입체의 플라스틱 요소의 실시형태의 개략 사시도이다.
도 10은 도 9의 보강재의 플라스틱 요소의 분해 사시도이다.
도 11은 플로어 크로스바에서 보강재의 플라스틱 요소의 실시형태의 개략 사시도이다.
도 12는 도 11의 보강재의 플라스틱 요소의 분해 사시도이다.
도 13은 도 14의 플라스틱 요소의 실시형태의 사시도이다.
도 14는 금속으로 형성되어 있으나, 플라스틱으로 형성될 수도 있는 도 15의 지지체의 실시형태의 사시도이다.
도 15는 도 14의 금속 지지체 내에 위치되는 도 13의 플라스틱 요소의 실시형태의 사시도이다.
도 16은 보강재가 위치될 구조 부품의 형상에 상보적인 불규칙한 다양한 형상을 갖는 보강재의 실시예의 예시도이다.
도 17은 차량의 구조 부품의 실시예의 정면도이다.
도 18은 B-필러 및 그 내부의 보강재의 단면을 보여주는 도 17의 B-B 선을 따라 취한 단면도이다.
도 19는 내부에 보강재를 구비하는 플로어 로커의 단면을 보여주는 도 17의 A-A 선을 따라 취한 단면도이다.
도 20 및 도 21은 고속의 측면 충격의 경우에 방향(Ah)을 따라 B-필러 및 플로어 로커에서 관찰되는 보강재의 힘의 방향 충격 실시예를 도시한다.
위에서 언급된 바와 같이, 차량의 중량을 구조적 통합성 및 내구성을 손상시키지 않고 감소시키는 것이 바람직하다. 그러므로, 강도를 희생시키지 않고 차량에서 사용되는 금속의 양을 감소시키는 것이 바람직하다. 중공의 구조 요소(예를 들면, 빔, 레일, 필러, 로커, 바 등)는 차량의 전체에 걸쳐 사용된다. 이들 다양한 요소의 벽 두께는 그것의 원하는 기능 및 다양한 규제 요건에 부합하도록 그 요소에 원하는 구조적 통합성을 부여하는데 충분하다. 벽의 두께는 감소될 수 있으므로 이것에 의해 부품 및 이에 따라 차량의 중량을 감소시킬 수 있고, 부품 내에 국부적인 보강재를 사용함으로써 요소의 구조적 통합성을 유지할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 명세서의 다양한 실시형태에서 차량의 보강된 구조체, 예를 들면, 자동차의 보강된 중공 부품(예를 들면, 금속 부품, 플라스틱 부품(예를 들면, 탄소 보강된 플라스틱 부품))이 개시된다. 개시된 에너지-흡수 장치는 보강재가 채널 내에 위치되는 하이브리드형 해결책이다. 본 장치는 플라스틱 보강재를 구비하는 지지체를 포함하는 변형가능한 유닛이고, 여기서 본 장치는 차체의 중공의 구조 요소(예를 들면, 국부적 보강재)에서 사용될 수 있다. 본질적으로, 차량의 중공 부품(예를 들면, B-필러)에 구조적 통합성을 제공하기 위해 국부적 플라스틱 하니콤-지지 보강재가 사용될 수 있다.
고속(예를 들면, 29 킬로미터/시간(km/h) 이상의 속도)의 정면 충돌의 경우, 차량 섀시(예를 들면, 범퍼 빔, 에너지 흡수체, 및 레일)의 전방 부분은 최대량의 충격 에너지를 흡수한다. 고속의 측면 충돌의 경우, 에너지 흡수에서 B-필러, 플로어 로커, 및 플로어 크로스바가 주요 역할을 한다. 전복 또는 루프-충돌의 경우, 충격 에너지 흡수 시 A-필러, B-필러, 및 루프 레일이 주요 역할을 한다. 일반적으로, 위에서 언급된 부품은 중공의 금속 섹션이다. 위에서 언급된 차량의 부품의 내파괴성을 향상시키기 위해, 본 명세서에 국부적인 금속 지지된 폴리머 보강재를 구비하는 채널을 포함하는 하이브리드 금속 폴리머 해결책이 개시된다. 개시된 충돌 대항수단은 전체적으로 금속으로 구성되는 종래의 시스템에 비해 더 경량의 구조물 내에 내충격 및/또는 보강 특성을 제공한다. 이 충돌 대항수단은 현재의 모든 금속 시스템에 필적하는 보호를 제공하는 경량 충돌 시스템을 제공한다. 이와 같이, 승객의 안전 상에 어떤 손실도 없이 차량의 전체 중량이 감소된다.
충격 중에 겪을 수 있는 손상을 최소화하기 위해 사용될 수 있는 구조 부품 내의 보강재가 개시된다. 플라스틱(예를 들면, 열가소성물질) 보강재는 지지체(예를 들면, 금속, 플라스틱, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물) 및 이 지지체로부터 분리불가능한 플라스틱 보강재를 포함하고, 여기서 보강재는 구조 부품(예를 들면, 차량의 구조체의 요소) 내에 위치된다. 본 명세서에서 사용될 때, "분리불가능한"이라 함은 부품 중의 하나 또는 양자 모두에 손상을 주지 않고 부품을 분리할 수 없음을 의미한다. 보강재는 구조 부품의 전체를 통해, 또는 구조 부품 내의 ("국부적") 전략적 위치 내에 위치될 수 있다. 보강될 수 있는 구조체의 요소는 빔(들), 레일(들), 필러(들), 섀시, 플로어 로커, 크로스바(들), 및 다른 중공의 금속 부품, 뿐만 아니라 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
요소는 하니콤 구조, 예를 들면, 컬럼 및 채널의 어레이를 가질 수 있다. 벌집 구조물은 오각형, 육각형, 칠각형, 및 팔각형 등의 형상과 같은 5 면 이상을 갖는 형상 뿐만 아니라 전술한 형상 중 적어도 하나를 포함하는 조합형일 수 있고, 특히 육각형 형상일 수 있다. 옵션으로, 리브(들)는 개개의 벌집 내에 배치될 수 있다. 플라스틱 하니콤은 압출된 플라스틱 튜브들의 접합, 플라스틱 하니콤의 사출 성형, 하니콤 구조의 압출, 또는 다른 성형법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 요소는 동일하거나 상이한 재료로 된 벌집을 갖는 공압출된 부품일 수 있고, 예를 들면, 인접한 벌집은 상이한 재료의 조성을 포함할 수 있다. 옵션으로, 벌집의 일부 또는 전부는 그 내부에 발포체를 가질 수 있다. 다시 말하면, 벌집은 개별적으로 중공 상태이거나 충전될 수 있으므로, 특정의 벌집에 대해 상이한 플라스틱 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 사용하여 특정의 벌집을 충전함으로써 구조적 통합성이 변경될 수 있다. 하나의 가능한 충전 재료는 발포체이다.
플라스틱 보강재는 다양한 플라스틱 재료, 예를 들면, 열가소성물질, 열경화성물질 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 특정의 재료는 재료의 특성, 차량 내의 원하는 위치 및 그 위치의 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 일부의 실시형태에서, 재료는 적당한 강성(예를 들면, 0.8 기가파스칼(GPa) 내지 7.0 GPa의 영률), 우수한 신율(예를 들면, 30%를 초과하는 신율), 차량 제조 조건(플라스틱 삽입체가 도막 굽기 작업을 통해 차체와 함께 이동할 때 통합성을 유지할 수 있는, 예를 들면, 400°F의 온도에서 30 분 동안의 용접, 도장 등) 하에서의 내화학성 및/또는 내열성을 가질 수 있다. 예시적 플라스틱 재료는 열가소성 재료 뿐만 아니라 이 열가소성 재료와 금속, 탄성중합체 재료, 및/또는 열경화성 재료의 조합물을 포함한다. 가능한 열가소성 재료는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS); 폴리카보네이트; 폴리카보네이트/PBT 블렌드; 폴리카보네이트/ABS 블렌드; 코폴리카보네이트-폴리에스테르; 아크릴-스티렌-아크릴로니트릴(ASA); 아크릴로니트릴-(에틸렌-폴리프로필렌 디아민 개질된)-스티렌(AES); 페닐렌 에테르 수지; 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드의 블렌드; 폴리아미드; 페닐렌 황화물 수지; 폴리비닐 염화물 PVC; 고충격 폴리스티렌(HIPS); 저밀도/고밀도 폴리에틸렌(L/HDPE); 폴리프로필렌(PP); 발포 폴리프로필렌(EPP); 및 열가소성 올레핀(TPO). 예를 들면, 플라스틱 부품은 SABIC으로부터 시판되는 NorylTM GTX 수지를 포함할 수 있다. 옵션으로 이 플라스틱은, 예를 들면, 섬유, 입자, 플래이크, 뿐만 아니라 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 이용하여 보강될 수 있다. 이러한 섬유는 유리, 탄소, 대나무 등 뿐만 아니라 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 삽입체는 SABIC으로부터 시판되는 긴 유리 섬유 보강된 폴리프로필렌인 STAMAXTM 재료로 형성될 수 있다. 플라스틱 부품은 또한 위에서 설명된 재료 및/또는 보강재의 임의의 적어도 하나를 포함하는 조합물, 예를 들면, 열경화성 재료와의 조합물로 제조될 수 있다.
지지체는 3 면 이상에 의해 형성되는 채널을 형성할 수 있다. 채널의 각 벽은 직선형 또는 파형일 수 있다. 예를 들면, 후벽은 직선형(즉, 파형부 또는 굴곡부가 없음)일 수 있고, 여기서 후벽으로부터 동일한 방향으로 연장하는 측벽 중 하나 또는 양자 모두는 파형을 가질 수 있다. 다시 말하면, 측벽(들)은 압입된 영역(그루브)을 가질 수 있다. 이러한 압입된 영역은 파형 패턴을 형성할 수 있고, 이것에 의해 파형을 형성할 수 있다. 옵션으로, 측벽의 그루브 영역 내에는 이 벽을 관통하는 개구가 존재할 수 있고, 따라서 보강재가 형성될 때, 용융 플라스틱이 공동 내로부터 상기 개구를 통해 유동하고, 응고되어 분리불가능한 보강재를 형성한다. 또한 금속 지지체의 외면에서 파형부에 의해 생성되는 함몰부는 그 내부에서 금속 지지체의 외면을 정착시키기 위해 2 개의 구멍으로부터 나오는 플라스틱을 위한 공간을 제공한다. 만일 지지체가 플라스틱이라면, 채널 및 하니콤 구조를, 예를 들면, 사출 성형을 이용하여 인시튜로 형성될 수 있다.
파형부의 구체적인 크기와 설계는 부품으로부터 원하는 구조적 통합성에 의존할 수 있다. 파형부는, 예를 들면, 최대 20 밀리미터(mm)의 깊이(예를 들면, 0.5 내지 20 mm), 구체적으로 1 mm 내지 10 mm, 더 구체적으로 2 mm 내지 7 mm(예를 들면, 5 mm)일 수 있다. 더 깊은 파형부는 더 높은 강성을 얻게 하지만 또한 시트 메탈의 스탬핑 가공의 곤란성을 증대시킨다. 파형부의 깊이는 베이스로부터 자유 연부 측면(edge side)을 향하여 변화될 수 있고, 예를 들면, 베이스로부터 자유 측면을 향해, 예를 들면, 1 mm로부터 10 mm로, 구체적으로는 3 mm로부터 7 mm로 증가할 수 있다. 이러한 변화는 강의 스탬핑 작업 중의 파형부 베이스 위치에서 강의 링클링(wrinkling)을 감소시킬 수 있다.
파형부를 통하는 구멍의 수는 1 개 이상, 구체적으로는 2 개 이상, 예를 들면, 플라스틱의 유동을 충분히 용이화하기 위해 2 내지 4 개일 수 있다. (주축선에 평행한) 구멍 직경은 최대 20 mm(예를 들면, 0.5 mm 내지 20 mm), 구체적으로 1 mm 내지 10 mm, 더 구체적으로 2 mm 내지 7 mm(예를 들면, 5 mm)일 수 있다.
금속 지지체는 구조적 통합성, 중량, 용접성에 기초하여 다양한 금속을 포함할 수 있다. 금속 지지체를 위한 몇 가지 가능한 금속은 알루미늄, 강, 티타늄, 크로뮴, 마그네슘, 및 아연 뿐만 아니라 전술한 재료 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
또한 지지체 내의 채널에 대한(그리고 또한 구조 요소를 통하는 개구에 대한) 하니콤의 배향은 보강된 구조 부품(예를 들면, BIW)의 에너지 흡수 특성을 조정하기 위해 조절될 수 있다. 예를 들면, 하니콤은 지지체의 주축선에 대해 0도(예를 들면, 평행) 내지 90도(수직)로 배향될 수 있는 채널을 형성할 수 있다. 주축선은 채널의 하방으로 연장되는 축선이다(예를 들면, 도 18의 축선(Ax)을 참조할 것). 다시 말하면, 일부의 실시형태에서, 하니콤은 채널과 공통의 주축선을 가질 수 있고, 그것에 평행하게 연장될 수 있다. 다른 실시형태에서, 하니콤은 채널의 주축선에 수직으로 연장될 수 있다. 결과적으로, 보강재가 구조 부품 내에 배치된 경우, 일부의 실시형태에서, 하니콤은 구조 부품을 통하는 개구와 공통의 주축선을 가질 수 있고, 다른 실시형태에서 하니콤은 구조 부품을 통하는 개구에 수직으로 연장될 수 있다.
보강재의 전체 크기는 BIW 내의 보강재의 위치 및 구조 부품 내의 관련된 개구의 크기에 의존한다. 더욱이, 보강재의 특성, 예를 들면, 단위 면적 당 벌집의 수, 벌집 벽의 두께, 및 플라스틱 보강재의 구체적인 재료는 특정 영역에서 원하는 에너지 흡수 특성에 의존한다. 벌집의 밀도(단위 면적 당 벌집의 수)는 원하는 강성, 충돌 특성, 사용된 재료에 의존한다. 일부의 실시형태에서, 밀도는 100 mm2 당 1 개 내지 20 개의 벌집, 구체적으로 100 mm2 당 1 개 내지 10 개의 벌집, 더 구체적으로 100 mm2 당 1 개 내지 5 개의 벌집일 수 있다. 다양한 실시형태에서, 플라스틱 보강재의 벽의 두께는 0.5 mm 내지 10 mm, 구체적으로 2 mm 내지 5 mm, 더 구체적으로 2.5 mm 내지 4 mm일 수 있다. 일반적으로, 보강재는 10 개 이상의 벌집, 구체적으로 20 개 이상의 벌집, 더 구체적으로 30 개 이상의 벌집을 포함한다.
부품의 길이는 BIW의 특정 영역에 의존하고, 플라스틱 보강재의 길이는 금속 부품 내에서 개선된 구조적 통합성의 양 및 위치에 의존한다. 플라스틱 보강재는 금속 부품의 길이에 상응하거나 금속 부품의 길이보다 작은 길이를 가질 수 있다(예를 들면, 국부화될 수 있고, 즉 해당 위치에 향상된 구조적 통합성을 얻기 위한 특정의 위치에만 배치될 수 있다). 바람직하게, 중량 감소를 최대화하기 위해, 원하는 구조적 통합성(예를 들면, 더 얇은 벽이 없는 표준 금속 부품 이상의 구조적 통합성)을 얻기 위해 필요한 최소의 중량을 추가하도록 플라스틱 보강재는 국부화된다. 보강재는 1,000 mm 이하, 구체적으로 800 mm 이하, 더 구체적으로 300 mm 이하의 길이를 가질 수 있다. 보강재의 길이는 구조 부품의 길이의 80% 이하, 구체적으로 60% 이하, 더 구체적으로 50% 이하, 더 구체적으로 구조 부품(즉, 보강재에 의해 보강되는 구조 부품)의 길이의 10% 내지 35%일 수 있다. 예를 들면, 필러 또는 레일에서 사용하기 위한 것과 같은 보강재는 150 mm 내지 350 mm, 구체적으로 200 mm 내지 250 mm의 길이를 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 예를 들면, 플로어 로커에서 사용하기 위한 플라스틱 보강재는 500 mm 내지 800 mm, 구체적으로 600 mm 내지 700 mm의 길이를 가질 수 있다. 구조 부품은 중공의 금속 요소이다. 보강재는 중공의 공간 내에 배치된다. 보강재가 구조 요소 내의 중공의 공간을 통해 위치되지 않는 경우, 차량의 사용 중이나 충격 중에 보강재가 분리되는 것을 방지하도록 보강재를 구조 요소에 부착할 수 있다.
일부의 가능한 구조 부품 재료(들)는 알루미늄, 티타늄, 크로뮴, 마그네슘, 아연, 및 강, 플라스틱(예를 들면, 섬유 보강된 플라스틱) 뿐만 아니라 전술한 재료 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다. 구조 부품의 벽의 두께는 전부 동일하거나 원하는 방향으로의 강성을 향상시키기 위해 상이할 수 있다. 예를 들면, 한 세트의 대향하는 벽은 다른 세트의 대향하는 벽의 것보다 크거나 작은 두께를 가질 수 있다. 일부의 실시형태에서, 구조 부품은 1.6 mm 이하, 구체적으로 1.0 mm 내지 1.5 mm, 더 구체적으로 1.3 mm 내지 1.4 mm의 벽 두께를 갖는다. 일반적으로, 금속 벽(예를 들면, 플로어 로커, 레일, 필러, 범퍼 빔 등)은 1.8 mm를 초과하는 벽 두께를 갖는다. 그러므로, 보강재를 사용하면 (구조 부품의) 벽 두께를 10% 이상, 구체적으로 20% 이상, 심지어 25% 이상 감소시킬 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 보강재는 범퍼 빔(들) 및/또는 BIW(예를 들면, 레일(들), 필러(들), 섀시, 플로어 로커, 및 크로스바(들)), 뿐만 아니라 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물과 같은 차량의 다양한 영역 내에 위치될 수 있다. 구조 부품 내에서 보강재의 원하는 특정의 위치는 충돌 결과를 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 도 10을 참조하면, 보강재는 B-필러(예를 들면, B-필러의 중심에 인접한 부분)에서 및/또는 B-필러와 접하는 플로어 로커에서 필요하다는 것을 알 수 있다. (도 9의 예시적 보강재 위치(70)를 참조할 것)
첨부한 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 부품, 공정 및 장치를 더 완전히 이해할 수 있다. 이들 도(또한 "도"라고도 함)는 본 개시의 설명의 편리성 및 용이화에 기초하는 단순한 개략도이므로 장치 또는 그 부품의 상대적인 크기 및 치수를 나타내지 않고, 및/또는 예시적 실시형태의 범위를 한정하거나 제한하지 않는다. 명확성을 위해 이하의 설명에서 특수한 용어가 사용되지만, 이들 용어는 도면에서의 도시를 위해 선택되는 실시형태의 특정의 구조물만을 지칭하는 것이고, 본 개시의 범위를 한정하거나 제한하기 위한 것이 아니다. 이하의 도면 및 설명에서 동일한 번호는 동일한 기능의 부품을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.
고정 수단은 기계적 및/또는 화학적 고정 수단일 수 있다. 예시적인 기계적 고정 수단은 로킹 요소(들)(예를 들면, 플라스틱(예를 들면, BIW 부품의 외면에 플라스틱 보강재를 연결하기 위해 벽 내의 개구를 통해 압출된 플라스틱)), 스냅, 후크, 나사, 볼트, 리벳, 용접, 크림프(들)(예를 들면, 크림프를 갖는 금속 벽), 구조 부품 벽으로부터 보강재로의 및/또는 보강재 내로의 금속 돌출부(예를 들면, 보강재와 맞물리기 위해 벽(들)으로부터 채널 내로 연장되는 탭 등) 등을 포함한다. 하이브리드 보강재의 금속 지지체는, 예를 들면, BIW의 금속 채널에 용접될 수 있다. 보강재를 정위치에 유지하기 위해 마찰 끼워맞춤이 사용될 수도 있다. 화학적 고정 수단은 글루(glue), 접착제 등과 같은 결합제를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 보강재는, 금속 탭이 외측으로 외팔보 형태가 될 수 있는, 그리고 보강재와 맞물리기 위해 정위치로 탄성 반발하여 보강재의 제거를 억제하는(예를 들면, 그루브와 맞물리는) 방향으로 금속 보강재 내에 삽입될 수 있다. 옵션으로, 보강재는 탭과 맞물리도록, 그리고 또한 구조 부품과 보강재의 분리를 억제하도록 구성되는 맞물림 영역(예를 들면, 디보트(divot), 압흔, 구멍 등)을 포함할 수 있다. 일부의 실시형태에서, 구조 부품은 보강재가 제거될 수 없도록 보강재의 전 및/또는 후에 감소된 크기를 가질 수 있다(예를 들면, 보강재는 구조 부품 내에 삽입될 수 있고, 이 부품은 후속되는 보강재의 제거 또는 이동을 억제하기 위해 보강재에 인접하여 크림프 가공될 수 있다).
도 1 내지 도 3은 플라스틱 요소의 벌집의 예시적 형상을 포함하는 플라스틱 요소의 예시적 설계를 도시한다. 플라스틱 요소를 위한 일부의 예시적 설계는 복수의 층의 삼각형 구조물(예를 들면, 삼각형을 형성하는 대각선 리브를 구비하는 층, 예를 들면, 도 1)을 포함하는 층상화 구조물, 둥근 벌집 구조물(예를 들면, 원형, 타원형 등), 다각형 벌집 구조물(예를 들면, 육각형 벌집 구조물(예를 들면, 도 3), 4 면의 벌집 구조물(예를 들면, 도 2), 오각형 등), 뿐만 아니라 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함한다.
도 4는 차량 내에서 가능한 보강재의 위치의 도식도이다. 여기서, 플라스틱 삽입체는 특정된 위치 중 하나 또는 임의의 조합된 위치에 위치될 수 있다. 예를 들면, A-필러(50)(예를 들면, A-필러의 길이의 중간의 인접부), B-필러(52)(예를 들면, B-필러의 길이의 중간의 인접부), C-필러(54)(예를 들면, C-필러의 중간의 인접부), D-필러(56)(예를 들면, D-필러의 중간의 인접부), 루프 레일(58)(예를 들면, 창문(들)에 걸쳐 중심에 위치되는 것과 같은 루프 레일의 길이를 따른 다중의 분리된 위치) 및/또는 플로어 로커(60)(예를 들면, B-필러와 플로어 로커가 접촉하는 영역). 예를 들면, 금속 부품의 길이의 약 10% 내지 30%를 차지하는 삽입체는 A-필러(50), B-필러(52), 루프 레일(58), 및 플로어 로커(60) 내에 위치될 수 있다. 이들 보강재의 정확한 위치는 상이한 고속의 충격 요건에 대한 내파괴성 성능에 의존한다. 도(예를 들면, 도 1 내지 도 3)로부터 명확한 바와 같이, 하니콤은 채널을 형성한다. 채널은 화이트바디 부품 내에 형성되는 중공의 개구의 주축선에 평행하게 배향될 수 있고, 채널을 화이트바디 부품 내에 형성된 중공의 개구의 주축선에 수직하게 배향시키면 추가의 구조적 통합성이 제공된다(도 7, 도 9 및 도 11 참조).
도 5는 A-필러, B-필러, 루프 레일, 및 플로어 로커 등의 특정된 위치에 국부적 보강재가 제안되는 개념의 도식도이다. 도 5에 도시된 단면은 2 개의 강 구조물이 함께 용접되어 '화이트바디'("BIW"; 또는 블랙바디로도 알려져 있음)의 중공 부품을 형성하는 것을 상세히 설명하고, 보강재는 위에서 언급된 중공의 공간 내에 설치된다. 이들 보강재의 구체적인 위치는 상이한 고속의 충격 요건을 위한 내파괴성 성능에 의존한다.
도 7은 B-필러(52)와 플로어 로커(60)의 접합부에 결합될 수 있는 플라스틱 요소를 도시한다. 도 9는 B-필러에 결합될 수 있는 플라스틱 요소를 도시한다. 도 11은 플로어 크로스바(62)에 결합될 수 있는 플라스틱 요소를 도시한다. 도 8, 도 10 및 도 12는 각각 도 7, 도 9 및 도 11에 도시된 삽입체를 위한 차량의 위치 내의 플라스틱 삽입체의 구성을 도시한다.
하니콤 삽입체의 크기는 차량 부품 내에서 이용할 수 있는 실장(packaging)에 대해 변화된다. 예를 들면, 플로어 로커에서의 삽입체(도 7)는 약 70 mm의 깊이로 설계될 수 있고, B-필러(52)와 플로어 로커(60)의 T-접합부에서 약 400 mm x 200 mm의 면적을 차지하고(도 8); B-필러에서 하니콤 삽입체(도 9)는 약 60 mm 깊이로 설계될 수 있고, B-필러의 60 mm x 350 mm의 면적을 차지하고(도 10); 및/또는 플로어 크로스바(62)를 위한 하니콤 삽입체(도 11)는 80 mm 깊이로 설계될 수 있고, 플로어 크로스바의 약 500 mm x 90 mm의 면적을 차지한다(도 12).
도 13 내지 도 15는 보강재의 요소를 도시한다. 도 12는 금속 지지체(6)의 채널 내에 위치되는 플라스틱 요소(4)를 도시한다. 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 금속 지지체(6)는 그루브(12) 내에 개구(14)를 포함할 수 있고, 따라서 플라스틱 요소의 플라스틱은 개구(14)를 통과하여 그루브(12) 내에서 분산될 수 있고, 이것에 의해 금속 지지체(6)와 플라스틱 요소(4)는 함께 로킹될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 보강재(1)는 구조 부품(30)을 통하는 개구의 형상에 대해 상보적인 형상을 가질 수 있다. 이 도에서 볼 수 있는 바와 같이, 플라스틱 요소(4)는 벌집의 깊이를 따라 축선(Ah)(도 18을 참조할 것)을 가질 수 있다. 벌집의 깊이는 보강재의 전체를 통해 일정할 수 있고(도 15 참조), 또는 예를 들면, 차량의 구조 부품(30)의 형상을 추종하도록 보강재의 길이를 따라 변화될 수 있다(도 16 참조). 예를 들면, 플라스틱 요소(4)의 벌집의 깊이는, 예를 들면, 축선(Ax)을 따라 보강재의 일단부로부터 보강재의 대향 단부를 향해 감소될 수 있다. 이것은 도 17 내지 도 19에 더 도시되어 있다. 이들 도에 B-필러(52)(B-B)의 단면도(도 18) 및 플로어 로커(A-A)의 단면도(도 19)가 도시되어 있다. 도 18 및 도 19의 양자 모두에, 하니콤 채널(축선(Ah))이 구조 부품(30)(축선(Ac))을 통하는 개구의 축선에 수직인 보강재(1)가 도시되어 있다.
도시된 가능한 플라스틱 요소(4)의 배향에 더하여, 이들 도는 또한 이들 구조 부품 상에 미치는 예시적인 힘의 방향(화살표(F))을 도시한다. 도 20 및 도 21에, BIW 부품(예를 들면, 강 채널)은 고속의 측면 충돌의 시나리오 중에 내부의 보강재 및 방향 'Ah'를 따르는 하중의 방향을 보여주기 위해 투명하게 도시되어 있다.
일부의 실시형태에서, 플라스틱 보강재는 금속 부품과 함께 주조될 수 있고, 공동 내에 위치될 수 있다. 이것은 표준 인서트 주조 공정에 의해 달성될 수 있다.
BIW 내의 상이한 위치에 하이브리드 보강재를 사용하면, 고속의 측면 충돌에 대해 플라스틱 보강재를 가지지 않는 것에 비해 15% 내지 30%의 충돌 성능의 향상이 예상된다.
고속의 측면 충돌 중에 동일한 구조적 통합성(충돌 성능)을 얻기 위해, BIW의 보강재는 상이한 위치에서의 강의 표준규격(두께)의 감소로 인해 플라스틱 보강재가 없는 설계에 비해 BIW의 10% 이상의 중량 감소에 도움을 줄 수 있다.
국부적 보강재(예를 들면, 금속 지지체 구조물 내에 위치되고, 관통하는 중공의 채널을 갖는 플라스틱 하니콤 구조)을 사용하면, 구조적 통합성을 유지하면서 보강된 부품의 벽 두께를 15% 이상 만큼의 감소시킬 수 있다.
발포체 충전형 부품의 경우, 중공 부품은 그 전체 체적까지 발포체로 충전되고, 팽창된 발포체 재료는 벽에 대한 연결, 및 이에 따라 힘의 흡수 및 하중의 분산을 제공한다. 보강재 특성은 발포체의 재료 특성에 기초한다. 그러나, 발포체 보강재 시스템은 특히 부수적인 온도의 면에서 차량의 생산 공정에 적합되어야 하는 화학 반응을 필요로 한다. 따라서 보강재 기능은 공정 파라미터에의 정확하고 일정한 준수에 의존한다. 다른 단점은 구조 부품이 다른 구조 부품으로부터 쉽게 분리될 수 없으므로 재활용을 더 어렵게 만든다. 또한, 발포체를 이용한 공간의 완전한 충전은 3 차원의 가변적 설계 요건을 고려하는 능력 없이 다소의 균질한 보강재 효과를 유발한다.
열경화성 접착제를 통해 시트 메탈에 고정된 강 스탬핑을 포함하는 충돌 대항수단 시스템에서, 접착제는 도막을 굽는 오븐을 통해 바디가 이동할 때 활성화 및 팽창된다. 그러므로, 이러한 시스템은 최적의 것이 아니다. 스탬핑은 무겁고, 일반적으로 대항수단으로부터 바디로의 견고한 결합을 보장하기 위해 과잉의 접착제가 도포되어야 한다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이 구조 부품(예를 들면, 차량 내의 임의의 중공의 금속제 하중 지지 부품)과 하이브리드 보강재를 일체화함으로써 다수의 이점이 실현된다. (i) 본 설계는 동일한 구조적 요건에 여전히 부합하면서도 모든 금속 부품에 비해 더 경량이고, (ii) 이 플라스틱 보강재는 다른 보강재(예를 들면, 발포체, 발포성 에폭시, 및 강 보강재)에 비해 중량비로 높은 강성을 갖고, (iii) 발포체 또는 에폭시 보강재 해결책에 비해 도장 사이클 중에 더 우수한 열적 성능이 있고, 및/또는 (iv) 기존의 조립 라인을 변화시킬 필요가 없다. 예를 들면, 충돌 대항 수단은 추가의 처리 단계를 용함이 없이 자동차 내에서 제작 및 사용될 수 있다. 또한, 감소된 중량에서 동일한 구조적 통합성이 달성될 수 있고, 또는 동일한 중량의 표준적인 모든 강 구조 부품(예를 들면, BIW)에서 구조적 통합성이 달성될 수 있으므로, 본 설계는 2016 년에 발효될 이산화탄소 방출 요건 및 국가도로교통안전국(NHTSA)의 안전 요건에 더 잘 부합된다.
실시형태 1: 차량의 구조체는, 부품 채널을 형성하는 벽을 포함하는 중공의 구조 부품으로서, 여기서 차량 부품은 부품 길이를 갖고, 여기서 차량 부품은 범퍼 빔, 레일, 필러, 섀시, 플로어 로커, 크로스바, 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 중공의 구조 부품; 및 하니콤 구조를 갖는 플라스틱 요소, 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 포함하는 보강재를 포함한다. 플라스틱 요소는 지지 채널 내에 위치되고, 보강재는 부품 채널 내에 위치된다.
실시형태 2: 실시형태 1의 구조체로서, 여기서 하니콤은 충전된다.
실시형태 3: 실시형태 1 및 실시형태 2 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 열가소성물질을 포함한다.
실시형태 4: 실시형태 1 내지 실시형태 3 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 섬유 보강된 열가소성물질을 더 포함한다.
실시형태 5: 실시형태 1 내지 실시형태 4 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 보강재는 부품 길이의 80% 이하인 보강재 길이를 갖는다.
실시형태 6: 실시형태 1 내지 실시형태 5 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 보강재 길이는 부품 길이의 10% 내지 35%이다.
실시형태 7: 실시형태 1 내지 실시형태 6 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 150 mm 내지 350 mm의 길이를 갖는다.
실시형태 8: 실시형태 1 내지 실시형태 7 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 500 mm 내지 800 mm의 길이를 갖는다.
실시형태 9: 실시형태 1 내지 실시형태 8 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 기계적 고정 수단을 구비하는 구조 부품에 부착된다.
실시형태 10: 실시형태 1 내지 실시형태 9 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 구조 부품은 플로어 로커이다.
실시형태 11: 실시형태 1 내지 실시형태 10 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 구조 부품은 범퍼 빔이다.
실시형태 12: 실시형태 1 내지 실시형태 11 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 구조 부품은 주축선을 갖는 공간을 갖고, 하니콤 구조는 채널을 포함하고, 채널은 상기 주축선에 수직으로 배향된다.
실시형태 13: 실시형태 1 내지 실시형태 12 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소는 상기 지지체에 분리불가능하게 부착된다.
실시형태 14: 실시형태 1 내지 실시형태 13 중 어느 하나의 구조체로서, 여기서 지지체의 벽 중 적어도 하나는 그루브 및 그루브의 벽을 통하는 구멍을 갖는다.
실시형태 15: 실시형태 14의 구조체로서, 여기서 플라스틱 요소로부터의 플라스틱은 구멍을 통해 그루브 내에 위치된다.
실시형태 16: 실시형태 15의 구조체로서, 여기서 플라스틱은 평평한 외면을 형성하는 그루브를 충전한다.
실시형태 17: 실시형태 1 내지 실시형태 16 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 지지체는 금속이다.
실시형태 18: 실시형태 1 내지 실시형태 16 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 지지체는 플라스틱이다.
실시형태 19: 실시형태 1 내지 실시형태 16 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 지지체는 금속 및 플라스틱을 포함한다.
실시형태 20: 차량으로서, 실시형태 1 내지 실시형태 19 중 어느 하나의 구조 부품으로서, 엔진 및 구동 메커니즘.
실시형태 21: 실시형태 20의 차량으로서, 여기서 구조 부품은 주축선을 갖는 공간을 갖고, 하니콤 구조는 채널을 포함하고, 채널은 상기 주축선에 수직으로 배향된다.
실시형태 22: 차량의 구조 부품 내에 삽입하도록 구성되는 보강재로서, 하니콤 구조를 갖는 플라스틱 요소 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 포함하다. 지지체의 벽의 적어도 하나는 그루브 및 이 그루브 내의 벽을 통하는 구멍을 갖는다. 플라스틱 요소로부터의 플라스틱은 상기 구멍을 통해 그루브 내로 연장된다. 플라스틱 요소는 지지 채널 내에 위치되고, 지지체에 분리불가능하게 부착된다.
실시형태 23: 실시형태 22의 보강재로서, 여기서 하니콤은 충전된다.
실시형태 24: 실시형태 22 또는 실시형태 23의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 열가소성물질을 포함한다.
실시형태 25: 실시형태 22 내지 실시형태 24 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 섬유 보강된 열가소성물질을 더 포함한다.
실시형태 26: 실시형태 22 내지 실시형태 25 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 보강재는 부품 길이의 80% 이하인 보강재 길이를 갖는다.
실시형태 27: 실시형태 22 내지 실시형태 26 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 보강재 길이는 부품 길이의 10% 내지 35%이다.
실시형태 28: 실시형태 22 내지 실시형태 27 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 150 mm 내지 350 mm의 길이를 갖는다.
실시형태 29: 실시형태 22 내지 실시형태 28 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 500 mm 내지 800 mm의 길이를 갖는다.
실시형태 30: 실시형태 22 내지 실시형태 29 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 기계적 고정 수단을 구비하는 구조 부품에 부착된다.
실시형태 31: 실시형태 22 내지 실시형태 30 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 구조 부품은 플로어 로커이다.
실시형태 32: 실시형태 22 내지 실시형태 31 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 구조 부품은 범퍼 빔이다.
실시형태 33: 실시형태 22 내지 실시형태 32 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 구조 부품은 주축선을 갖는 공간을 갖고, 하니콤 구조는 채널을 포함하고, 채널은 상기 주축선에 수직으로 배향된다.
실시형태 34: 실시형태 22 내지 실시형태 33 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소는 상기 금속 지지체에 분리불가능하게 부착된다.
실시형태 35: 실시형태 22 내지 실시형태 34 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 금속 지지체의 벽 중 적어도 하나는 그루브 및 그루브의 벽을 통하는 구멍을 갖는다.
실시형태 36: 실시형태 35의 보강재로서, 여기서 플라스틱 요소로부터의 플라스틱은 구멍을 통해 그루브 내에 위치된다.
실시형태 37: 실시형태 36의 보강재로서, 여기서 플라스틱은 평평한 외면을 형성하는 그루브를 충전한다.
실시형태 38: 실시형태 22 내지 실시형태 37 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 하니콤 구조는 100 mm2 당 1 개 내지 20 개의 벌집의 밀도를 갖는다.
실시형태 39: 실시형태 22 내지 실시형태 38 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 하니콤 구조는 100 mm2 당 1 개 내지 10 개의 벌집의 밀도를 갖는다.
실시형태 40: 하이콤 구조물 내에 10 개 이상의 벌집을 포함하는 실시형태 22 내지 실시형태 39 중 어느 하나의 보강재.
실시형태 41: 하이콤 구조물 내에 20 개 이상의 벌집을 포함하는 실시형태 22 내지 실시형태 40 중 어느 하나의 보강재.
실시형태 42: 하이콤 구조물 내에 30 개 이상의 벌집을 포함하는 실시형태 22 내지 실시형태 41 중 어느 하나의 보강재.
실시형태 43: 실시형태 22 내지 실시형태 42 중 어느 하나의 보강재로서, 여기서 벌집의 깊이(Ah)는 축선(Ax)을 따라 변화된다.
실시형태 44: 실시형태 1 내지 실시형태 43 중 어느 하나의 구조 부품으로서, 여기서 구조 부품은 금속이다.
실시형태 45: 실시형태 22 내지 실시형태 44 중 어느 하나의 보강재를 포함하는 차량의 구조체.
실시형태 46: 차량으로서, 구조체, 구조 부품 내에 위치되는 실시형태 22 내지 실시형태 44 중 어느 하나의 보강재, 엔진, 및 구동 메커니즘을 포함한다.
본 명세서에 개시된 모든 범위는 종점을 포함하고, 이 종점들은 독립적으로 상호 결합될 수 있다(예를 들면, "최대 25 중량% 또는 더 구체적으로 5 중량% 내지 20 중량%"의 범위는 종점 및 "5 중량% 내지 25 중량%"의 범위 내의 모든 중간 값들을 포함한다). "조합물"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 더욱이, 본 명세서에서 용어 "제 1", "제 2" 등은 어떤 순서, 양 또는 중요성을 의미하지 않고, 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 본 명세서에서 용어 "하나의 (a, an)" 및 "상기(the)"는 양을 제한하는 것을 표시하지 않고, 본 명세서에서 달리 표시되거나 명백하게 반대의 뜻이 없는 한 단수 및 복수의 양자 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는 접미어 "(들)"은 이것이 수식하는 용어의 단수 및 복수의 양자 모두를 포함하도록 하기 위한 것이고, 이것에 의해 그 용어의 하나 이상을 포함한다(예를 들면, 막(들)은 하나 이상의 막을 포함한다). 본 명세서의 전체를 통해 "하나의 실시형태", "다른 실시형태", "실시형태" 등은 그 실시형태와 관련하여 설명되는 특정의 요소(예를 들면, 특징부, 구조물 및/또는 특징)가 본 명세서에서 설명되는 적어도 하나의 실시형태 내에 포함되고, 다른 실시형태에 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있음을 의미한다.또한, 설명된 요소는 다양한 실시형태에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
특정의 실시형태가 설명되었으나, 현재 예상되지 않거나 예상될 수 없는 대안, 개조, 변경, 개량 및 실질적인 등가가 출원이나 본 기술분야의 다른 당업자에 의해 발생될 수 있다. 따라서, 출원된 그리고 보정될 수 있는 첨부된 청구항은 이와 같은 대안, 개조, 변경, 개량 및 실질적인 등가의 전부를 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 부품 채널을 형성하는 벽을 포함하는 중공의 구조적 차량 부품; 및
    하니콤 구조를 갖는 플라스틱 요소 및 지지 채널을 형성하는 3 개 이상의 벽을 갖는 지지체를 포함하는 보강재
    를 포함하는, 차량의 구조체로서,
    상기 차량 부품은 부품 길이를 갖고, 범퍼 빔, 레일, 필러(pillar), 섀시, 플로어 로커(floor rocker), 크로스바, 및 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되며,
    상기 플라스틱 요소는 상기 지지 채널 내에 위치되고,
    상기 보강재는 상기 부품 채널 내에 위치되는,
    차량의 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하니콤은 충전되는, 차량의 구조체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소는 열가소성물질을 포함하거나; 또는 상기 플라스틱 요소는 섬유 보강된 열가소성물질을 더 포함하는, 차량의 구조체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강재는 상기 부품 길이의 10 내지 80%인 보강재 길이를 갖거나; 또는 상기 부품 길이의 10% 내지 35%인 보강재 길이를 갖는, 차량의 구조체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 150 mm 내지 350 mm의 길이를 갖는, 차량의 구조체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소는 육각형 벌집 형상을 갖는 중공의 하니콤 구조를 갖고, 500 mm 내지 800 mm의 길이를 갖는, 차량의 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소는 기계적 고정 수단을 구비하는 구조 부품에 부착되는, 차량의 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조 부품은 플로어 로커이거나; 또는 상기 구조 부품은 범퍼 빔인, 차량의 구조체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조 부품은 주축선을 갖는 공간을 갖고, 상기 하니콤 구조는 채널을 포함하고, 상기 채널은 상기 주축선에 수직으로 배향되는, 차량의 구조체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소는 상기 지지체에 분리불가능하게 부착되는, 차량의 구조체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체의 벽 중 적어도 하나는 그루브 및 상기 그루브의 벽을 통하는 구멍을 갖는, 차량의 구조체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플라스틱 요소로부터의 플라스틱은 상기 구멍을 통해 상기 그루브 내에 위치되는, 차량의 구조체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체는 금속, 플라스틱, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함하는, 차량의 구조체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 구조체;
    엔진; 및
    구동 메커니즘
    을 포함하는 차량.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구조 부품은 주축선을 갖는 공간을 갖고, 상기 하니콤 구조는 채널을 포함하고, 상기 채널은 상기 주축선에 수직으로 배향되는, 차량.
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