KR102369484B1 - 인서트를 용접하거나 스크류 고정하지 않은, 중합체 물질에 의한 보강 부재의 견고한 조립체 - Google Patents

인서트를 용접하거나 스크류 고정하지 않은, 중합체 물질에 의한 보강 부재의 견고한 조립체 Download PDF

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르노 에스.아.에스.
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Abstract

본 발명은 두개의 길이방향 보강 인서트(12, 14)를 적어도 부분적으로 덮는 중합체 재료에 의해 두개의 길이방향 보강 인서트(12, 14)의 조립체(10)에 대한 것으로서, 각각의 보강 인서트(12, 14)는 바닥 벽(12a, 14a)과, 연결된 두개의 측벽(12b, 12c; 14b, 14c)을 포함하여, 보강 인서트(12, 14)는 실질적으로 U 자형 또는 Ω 자형인 오목한 개방 단면을 가지며, 상기 보강 인서트들(12, 14)의 길이방향은 실질적으로 수직이다. 본 발명에 따르면, 상기 제 1 보강 인서트(12)의 일측 단부는 제 2 보강 인서트(12)의 일측 단부와 연결되는 적어도 2개의 고정 탭(16, 18)을 구비하여, 제 1 보강 부재(12)의 길이방향으로 제 2 보강 부재가 이동하는 것을 방지하고, 상기 중합체 재료(20)는 적어도 그 단부가 접촉 상태에 있는 상기 보강 인서트(12, 14)를 덮고 있다.

Description

인서트를 용접하거나 스크류 고정하지 않은, 중합체 물질에 의한 보강 부재의 견고한 조립체 {STURDY ASSEMBLY OF REINFORCEMENT ELEMENTS BY A POLYMER MATERIAL, WITH NO WELDING OR SCREWING OF INSERTS}
본 발명은 인서트를 어떠한 용접 또는 나사 결합도 없이 중합체 재료에 의해 서로 결합한 보강 인서트의 견고한 조립체에 관한 것이다. 특히, 보강 인서트는 적어도 부분적으로 이들을 덮는 중합체 재료에 의해서만 서로 결합된다.
특히, 본 발명에 따른 조립체는 자동차의 기술 프런트 엔드, 특히 그 상부를 구성하는 부분이다.
해당 기술 분야에서, "기술 프런트 엔드(TFE)"라는 이름은 엔진 블록의 전방에 위치한 구조체에 주어지며, 주로 엔진 블록의 라디에이터인 다양한 부품을 지지하는 기능을 갖는다. TFE는 다양한 형태를 채택할 수 있다. 어떤 경우에는 간단한 가로 빔으로 축소된다. 다른 경우에는 "냉각 키트"가 포함된 다소 복잡한 형태의 섀시를 구성한다. 이 용어는 엔진 냉각에 필요한 모든 요소를 나타내며 때로는 겹쳐서 쌓이거나 부분적으로 중첩된다. 냉각 키트는 일반적으로 엔진 냉각수 라디에이터, 선택적으로 공기 / 공기 열교환기(Charge Air Cooler - CAC) 및 응축기로 구성된다. TFE에는 후드 멈춤 지지대, 후드 잠금 지지대 또는 후드 로크를 지지하는 스트럿 등과 같은 다양한 기능이 통합되어 있다.
컴팩트 성능을 높이고 질량을 줄이기 위해 일부 TFE는 두 개의 크로스 멤버를 수직하게 직립시켜 결합하여 프레임을 형성하되, 이 프레임은 중합체 재료로 적어도 부분적으로 덮인 보강 인서트를 포함한다.
이러한 프레임의 강성을 보장하기 위해 보강 인서트를 서로 결합해야 한다는 것이 입증되었다. 이러한 고정은 인서트가 중합체 재료로 덮이기 전에, 예를 들어 용접, 스크류 결합 또는 리벳팅, 또는 이후에 일반적으로 스크류 또는 리벳 체결에 의해 수행될 수 있다. 그러나 이러한 고정 작업에 의하면 조립 방법이 복잡해지고 조립 비용이 증가하는 위치 지정 및 고정 작업이 필요하게 된다.
일부 해결책은 인서트가 중합체 재료로 덮이기 전에 인서트를 덮고 매립하는 영역을 만드는 것이다. 이 매립 영역은 T 형이다. 이 해결책은 용접, 스크류 결합 또는 리벳팅 작업없이 견고한 조립을 가능하게 하지만 조립품을 부피가 크고 무겁게 만든다.
다른 해결책은 두개의 분리된, 하부 및 상부로 구성된 구조체를 생산하는 것으로 구성되며, 각각의 부분은 수직의 직립부를 포함한다. 그러나, 그러한 조립체는 부피가 크며 두 부분은 서로 연결되어 있지 않다.
마지막으로, 다른 해결책은 서로 접촉하지 않고 중합체 재료로 코팅하기 위해 인서트를 위치시키는 것이다. 따라서, 이 조립체의 기계적 완전성은 인서트를 연결하는 중합체 재료에 의해서만 발생하고 비교적 제한적이다.
따라서, 간단하고 저렴한 방식으로 생산될 수 있는 견고하고 가벼운 보강 인서트 조립체가 필요하다.
본 발명은 제 1 길이방향 보강 인서트 및 제 2 길이방향 보강 인서트가 적어도 부분적으로 이들을 덮는 중합체 재료에 의해 서로 결합된 조립체를 제안함으로써 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것이며, 여기서 각 보강 인서트가 바닥 벽과 2 개의 측벽을 가지며, 각 측벽은 길이방향 에지에 연결되어, 보강 인서트는 오목한 개방 단면, 특히 실질적으로 U 자형 또는 Ω 형상을 가지며, 상기 보강 인서트들의 길이방향은 서로 수직하게 되며, 제 1 보강 인서트는 제 1 보강 인서트의 길이방향으로 제 2 보강 인서트가 이동하는 것을 방지하기 위해 제 2 보강 인서트의 일측 단부와 협동하는 적어도 2 개의 고정 탭을 가지며, 상기 중합체 물질은 접촉하는 적어도 단부에서 상기 보강 인서트를 덮는다.
즉, 고정 탭은 중합체 재료로 완전히 덮인다.
본 발명에 따른 장치는 특히 스크류, 리벳 또는 용접 유형의 특정 고정 수단을 필요로 하지 않고 2 개의 보강 인서트 사이의 연결을 보강할 수 있게 하며 인서트는 이들을 덮는 중합체 재료에 의해서만 유지된다. 실제로, 2 개의 보강 인서트는 중합체 재료를 오버 몰딩하기 위하여 몰드에 체결되는 동안 서로에 대해 위치될 수 있다. 더욱이, 보강된 연결부가 매우 국소화되어 있기 때문에, 고정 탭에서, 본 발명에 따른 조립체는 전체적으로 무게의 현저한 증가를 초래하지 않는다.
본 발명에 따른 조립체는 또한 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다:
- 중합체 재료를 오버 몰딩하여 전체 응집을 쉽게 하기 위해 보강 인서트는 오목한 부분이 하나의 같은 방향으로 향하도록 배향될 수 있다.
- 고정 탭이 제 2 보강 인서트의 측면 벽에 평평하게 놓여있을 수 있다. 이는 제 2 보강 인서트가 단순한 방식으로 그리고 작은 재료로 병진 운동을 하는 것을 방지할 수 있게 한다. 특히, 이들 고정 탭은 제 2 보강 인서트의 볼록면에 위치한 면에 대해 평평하게 놓일 수 있다. 이렇게 하면 2 개의 보강 인서트를 서로 상대적으로 쉽게 위치시킬 수 있습니다. 따라서, 제 1 보강 인서트의 단부는 제 2 보강 인서트의 단부를 수용하는 하우징을 형성할 수 있게 된다.
- 제 1 보강 인서트의 상기 단부의 바닥 벽의 일부분은 제 2 보강 인서트의 상기 단부의 저부 벽의 일부분에 대해, 제 2 보강 인서트의 볼록한 측면 상에 평평하게 놓일 수 있다. 이는 제 2 보강 인서트가 그 길이방향 축을 중심으로 회전하는 것을 방지 할 수 있게 한다. 또한, 이러한 바닥 벽에 수직한 방향으로의 병진 운동은 한 방향으로 방지된다. 따라서, 이러한 배열은 2 개의 보강 인서트를 서로 유지하도록 돕는다. 또한, 이들 중첩된 단부 부분은 후속적으로 조립체를 외부 구조에 고정하기 위해 나사, 리벳과 같은 고정 수단에 대한 지지체로서 작용할 수 있다.
- 적어도 하나의 고정 탭, 특히 단 하나의 고정 탭이 제 1 보강 인서트의 각각의 측벽과 일체로 될 수 있다. 이러한 배치는 제 1 보강 인서트의 측벽에 실질적으로 수직인 축에 대한 회전을 방지 할 수 있게 한다. 특히, 고정 탭은 이들이 일체로 된 측벽과 일체형으로 제조될 수 있다.
- 제 1 보강 인서트의 단부의 측벽의 일부는 제 2 보강 인서트의 길이방향에 실질적으로 수직으로 연장되고, 제 1 보강 인서트의 상기 단부의 다른 측벽은 상기 제 2 보강 인서트의 측벽에 실질적으로 수직하게, 상기 제 2 보강 인서트에 대해 맞닿는다. 따라서, 2 개의 보강 인서트의 단부는 서로 연결되어 연결의 견고성을 항상시킨다. 따라서, 각각의 고정 탭은 제 1 보강 인서트의 측벽의 에지와 일체형 일 수 있고, 상기 측벽은 제 1 보강 인서트의 길이 방향에 평행하게 측정 된 제 2 보강 삽입 부의 측벽들 사이의 거리에 실질적으로 대응하는 길이의 차이를 나타낸다. 이러한 접촉에 의한 결합은 접속 강도를 향상시키는 것을 가능하게 한다.
- 고정 탭은 하나의 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 이렇게 하면 더 쉽게 제작할 수 있게 된다.
- 보강 인서트는 금속으로 만들어 질 수 있으며, 이 경우 조립체는 하이브리드 조립체 또는 중합체 재료라고 지칭된다. 예를 들어, 보강 인서트는 알루미늄, 알루미늄-계 합금 또는 강, 특히 스테인레스강으로 제조될 수 있다. 이들은 또한 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유 등 또는 원하는 강성을 갖는 임의의 다른 중합체 재료에 의해 선택적으로 보강된 폴리 프로필렌 또는 폴리아미드로 제조될 수 있다.
- 보강 인서트를 적어도 부분적으로 코팅하는 중합체 재료는 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 일 수 있습니다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 조립체를 포함하는 자동차의 기술 프런트 엔드에 관한 것으로, 조립체의 제 2 보강 인서트가 수평, 특히 상부 크로스 부재를 형성하고, 조립체의 제 1 보강 인서트는 수직 직립부를 형성한다. 특히, 다른 제 1 보강 인서트는 제 1 보강 인서트와 동일한 제 2 보강 인서트에 고정된 TFE의 제 2 수직 직립부를 형성할 수 있다. 따라서, 제 2 보강 인서트는 상기 제 1 보강 인서트와 동일한 방식으로 다른 제 1 보강 인서트의 타단부에서 결합되는데, 환언하면, 이들 2 개의 보강 인서트는 본 발명에 따른 조립체를 형성한다. 대안적으로, TFE는 동일한 방식으로 두 개의 제 1 수직 보강 인서트에 고정된 또 다른, 특히 낮은, 수평 교차 부재를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 비 제한적인 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립체의 2 개의 보강 인서트가 서로에 대해 위치되기 전에 부분적으로 본 사시도이다.
도 2는 동일한 보강 인서트가 그들의 오목부 측면에서 부분적으로 상대적으로 위치된 후의 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 도면과 유사한 도면으로 보강 인서트는 볼록 측에서 본 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 조립체를 형성하도록 중합체 재료로 부분적으로 피복 된 도 2의 도면과 유사한 도면이다.
도 5는 보강재 인서트의 오목부 측면에서 본, 도 4의 조립체의 정면도이다.
도 6은 도 5의 라인 A-A의 단면도이다.
도 7은 도 6의 C-C 단면도이다.
도 8은 도 6의 D-D 단면도이다.
도 9는 중합체 재료를 오버 몰딩하기 위한 조립체 및 몰드의 단면도이다.
도면들에서, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 표시된다.
본 명세서에서, 전방, 후방, 상부, 하부라는 용어는 조립체가 차량에 장착될 때 차량의 전후 방향을 지칭한다. 축 X, Y, Z는 각각 차량의 길이방향 축(전방에서 후방으로), 횡방향 축 및 수직 축에 대응한다.
실질적으로 수평, 길이방향 또는 수직은 수평, 길이방향 또는 수직 방향 / 평면에 대해 최대 ± 20 ° 또는 최대 10 ° 또는 최대 5 °의 각도를 형성하는 방향 / 평면을 의미하는 것으로 이해된다.
실질적으로 평행한 것, 수직한 것 또는 직각인 것은 평행한 방향 또는 수직 한 방향 또는 직각으로부터 최대 ± 20 °, 또는 최대 10 ° 또는 최대 5 °만큼 상이한 방향 / 각도를 의미하는 것으로 이해된다.
도 1은 수직으로 연장되는 제 1 길이방향 보강 인서트(12) 및 수평 방향으로 연장되는 제 2 길이방향 보강 인서트(14)를 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이들 보강 인서트(12, 14)의 길이 방향은 중합체 재료가 오버 몰드될 위치를 취할 때 서로 수직을 이룬다. 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조립체(10)를 제조할 수 있게 한다.
각각의 보강 인서트(12, 14)은 오목한 개방 단면을 갖는다. 이 경우, 그 단면은 실질적으로 Ω 모양이며, 평평한 벽에 의해 형성된다. 바꾸어 말하면, 보강 인서트는 Ω과 유사한 단면을 갖는 길이방향 에지에 의해 서로 연결되는 몇 개의 평평한 벽으로 형성된다.
따라서, 제 1 인서트(12)는 바닥 벽(12a)과, 바닥 벽(12a)의 양측에 2 개의 측벽(12b, 12c)을 포함한다(도 1 내지 도 3). 이들 측벽(12b, 12c) 각각은 인서트 외부의 바닥 벽(12a)에 평행하게 연장되는 립(12d)을 갖는다. 유사하게, 제 2 인서트(14)는 두 개의 측벽(14b, 14c)에 의해 플랭크된 평평한 바닥 벽(14a)을 포함하며, 이들 측벽(14b, 14c) 각각은 인서트의 외측을 향하는 립(14d)을 갖는다. 따라서, 각각의 측벽은 그것이 부착되는 바닥 벽의 길이방향 에지에 연결된다.
도시된 예에서, 중합체 재료의 오버 몰딩 이전의 장착 위치(도 3 및 도 4)에서, 제 1 보강 인서트(12)의 바닥 벽(12a)은 제 2 보강 인서트(14)의 바닥 벽(14a)에 하나의 동일한 평면에서 나란하게 연장된다. 더욱이, 보강 인서트(12, 14)은 그들이 정의하는 오목부가 하나의 동일한 방향(도면에서 X 축)으로 향하도록 배향된다. 이는 보강 인서트(12, 14) 위에 중합체 재료를 오버 몰딩하는 작업을 용이하게 할 수 있다.
상대적인 조립 위치(도 2 내지 도 4)의 보강 인서트(12, 14)에 있어서, 측벽(14c, 12b)은 내부 측벽으로 지칭되고 측벽(14b, 12c)은 조립체(10)의 외부 측벽으로 지칭된다.
각 인서트는 이제 도면을 참조하여 개별적으로 설명될 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 제 1 보강 인서트(12)은 제 2 보강 인서트의 일측 단부와 협력하여 제 1 보강 인서트(12)의 길이방향(즉 Z축 방향)으로의 제 2 보강 인서트의 임의의 이동을 방지하도록 적어도 2 개의 고정 탭을 가진다.
더욱이, 중합체 재료는 적어도 그 말단, 즉 적어도 그들의 접합부에서 보강 인서트(12, 14)를 덮는다.
도면에 도시된 예에서, 제 1 보강 인서트(12)는 2 개의 고정 탭(16, 18)을 구비한다. 이러한 고정 탭(16, 18)은 제 2 보강 인서트(14)의 측벽, 즉 특히 도 3, 도 6 및 도 8에서 알 수 있는 바와 같이 내부 측벽(14c) 및 외부 측벽(14b)에 대하여 평평하게 안착된다.
도시된 예에서, 고정 탭(16, 18)은 제 2 보강 인서트(14)의 볼록한 측 상에 위치된 이러한 측벽(14c, 14b)의 면에 놓여있다.
고정 탭(16,18)은 이 경우 제 1 보강 인서트(12)의 측벽(12c, 12b), 보다 상세하게는 이들 측벽(12c, 12b)의 단부(12c ', 12b')와 일체로 된다. 특히, 이들은 이들 벽(12c, 12b)과 일체로 제조되어 실질적으로 그것에 직각인 립을 형성한다.
보다 용이한 제조를 위해, 이러한 고정 탭(16, 18)은 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)의 장착 위치에서 도면의 Y 축을 따라 하나의 동일한 방향으로 연장된다. 또한, 제 1 보강 인서트(12)의 내부 측벽(12b)은 도면의 Z 축을 따라, 즉 제 1 보강 인서트의 길이방향으로(도 1 및 도 8) 제 1 보강 인서트(12)의 제 2 외부 측벽(12c)보다 더 짧은 길이를 가진다. 제 1 보강 인서트(12)의 측벽(12b, 12c) 사이의 Z 축을 따른 길이의 차이는 제 2 보강 인서트(14)가 제 1 보강재와 협동할 때, 특히도 2, 3 및 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 2 보강 인서트(14)의 측벽(14c, 14b) 사이의 거리에 실질적으로 대응된다.
따라서, 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)가 장착 위치에 있을 때, 제 2 보강 인서트(14)의 단부는 제 1 보강 인서트(12)의 고정 탭(16, 18) 사이에 수용되며, 각 측벽(14c, 14b)(도 3 및 도 8)의 단부(14c', 14b')에 대하여 안착된다. 또한, 제 1 보강 인서트(12)의 바닥 벽(12a)의 단부 부분(12a')은 제 2 보강 인서트(14)의 오목한 측 상에서 제 2 보강 인서트(14)의 단부에서 바닥 벽(14a)의 단부(14a')에 대하여 안착된다(도 3 및 6). 따라서, 제 2 보강 인서트는 제 1 보강 인서트(12)에 의해, 보다 자세하게는 그 고정 탭(16, 18)에 의해 Z 축을 따라 병진 운동하는 것을 방지하고, 바닥 벽의 단부(12a, 14a)의 단부 부분(12a', 14a')의 평평한 협동하는 안착부는 X 축의 방향들 중 하나에서 임의의 이동을 방지한다. 따라서, 도면의 Z 축 및 Y 축에 대한 2 개의 보강 인서트(12, 14)의 임의의 상대적 회전은 방지된다.
제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)(도 2 및 3)의 장착 위치에서, 제 1 보강 인서트(12)의 외부 측벽(12c)의 단부(12c')는 제 2 보강 인서트(14)의 길이방향에 실질적으로 수직하게 제 2 보강 인서트(14)의 단부 옆으로 연장되며, 제 1 보강 인서트의 다른 측벽(12b)은 제 2 보강 인서트(14)의 내부 측벽(14c)의 단부에 옆으로 연장되는 단부(12b')를 갖는다.
따라서, 제 2 보강 인서트(14)의 단부는 중합체 재료의 오버 몰딩 전에 제 1 보강 인서트(12)의 단부 내부에 결합된다. 이는 중합체 재료의 오버 몰딩 후에 2 개의 보강 인서트(12, 14)를 견고하게 연결할 수 있게 한다. 특히, 중합체 재료는 보강 인서트의 부분을 접촉부에서 코팅하여 도 4 내지 도 8에서 볼 수 있듯이 두 보강 인서트의 접합부에 도포된다. 바꾸어 말하면, 도 6 및 도 8에서 더 구체적으로 알 수 있는 바와 같이, 고정 탭(16, 18)은 중합체 재료 내에 완전히 매립되어, 2 개의 보강 인서트(12, 14) 사이의 밀봉을 그들의 접합부에서 보장하고 조립체를 보강시킨다. 도면에서, 중합체 층은 참조 번호 20으로 표시되어 있다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 제 2 보강 인서트(14)의 내부 측벽(14c)은 2 개의 보강 인서트(12, 14)가 장착위치에 있을 때(도 2, 3 및 6), 제 1 보강 인서트(12)에 의해 형성된 오목부 내부 전체에 위치 된 단부(14c')를 구비한다. 상기 단부(14c')(도 2, 6 및 7)에 노치(24)를 형성하도록 단부(14c')는 라인(24a, 24b)을 따라 절개된 코너(22)를 가진다(도 2, 도 7의 점선). 보강 인서트(14)의 특정 형상으로 인해, 측벽 각각은 벽의 2 개의 자유 에지 사이의 접합부로서 정의되는 하나의 코너를 갖는다는 것을 알 수 있다.
상기 노치(24)는 중합체 물질을 쉽게 오버 몰딩하기 위해 사용된 몰드로부터 탈형을 용이하게 할 것이고, 따라서 2 개의 보강 인서트(12, 14) 위에 오버 몰드 된 중합체 물질의 두께를 감소시킬 것이다. 또한, 중합체 물질 층(201,202)은 단부(14c')(도 6)의 2 개의 대향면을 덮고, 중합체 재료의 리브(26)는 적어도 이 노치(24)를 부분적으로 채우기 위해, 이 경우에는 완전히 채우기 위해, 이들 층(201, 202)에 연속적으로 연장된다. 이 리브(26)는 도 6 및 도 7에 보다 명확하게 도시되어 있다.
따라서, 제 2 보강 인서트(14)의 단부는 제 1 보강 인서트(12)에 의해 형성된 오목부를 통해 내부 측벽(12b)으로부터 제 1 보강 인서트(12)의 외부 측벽(12c)으로부터 소정의 거리까지 연장된다. 제 2 보강 인서트(14), 특히 그 내부 측벽(14c)과 제 1 보강 인서트(12), 특히 그 외부 측벽(12c) 사이의 자유 공간은 부분적으로 리브(26)를 형성하는 중합체 재료로 완전히 채워질 수 있어서, 조립체(10)의 강성을 보강하게 된다.
리브(26)는 제 1 보강 인서트의 오목부 측면에서 제 1 보강 인서트의 내 측면 상에 제 1 보강 인서트의 외부 측벽(12c)을 덮는 중합체 재료의 층까지 연장될 수 있다(도 7).
리브(26)는 그것이 제조되는 중합체 물질의 양이 상기 층(201, 202)(도 6)을 형성하는 중합체 물질의 양과 실질적으로 동일하도록 유리하게 형성된다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 도면에서 X 축을 따른 노치(24)의 치수(D1)는 따라서 리브(26) 및 층(201, 202)의 재료의 양이 실질적으로 동일하도록 결정된다. 이는 제 2 보강 인서트의 내부 측벽(14c)의 푸트부(foot)와 중합체 재료 층(202)의 외부면 사이에서 Z 축을 따른 거리(D2)를 최소화하는 것을 가능하게 한다. 두 개의 보강 인서트들 사이의 접합부에서의 중합체 재료의 층의 이러한 감소는 플라스틱 재료의 오버 몰딩 중에 발생하는 수축 마크 형성 및 결함의 위험을 제한하여 조립체(10)의 견고성을 향상시킬 수 있게 한다. 예를 들어, X 방향으로의 리브(26)의 치수에 대응하는 노치(24)의 치수(D1)은 약 60mm의 깊이를 갖는 보강 인서트(14)의 경우 약 20 내지 25mm이다. 보다 일반적으로, 제 2 보강 인서트의 바닥에 수직으로 측정된 노치(24)의 치수는 제 2 보강 인서트의 단부(14c')의 대응 치수의 0.25 내지 0.5 %를 나타낼 수 있다. 제 1 보강 인서트의 바닥 벽(12a)에 수직하게 측정된 노치(24)의 치수는 제 2 보강 인서트의 단부 (14c')의 대응 치수의 0.5 내지 0.99 %를 나타낼 수 있다. 이러한 상이한 치수는 2 개의 보강 인서트 위에 오버몰드된 중합체 재료의 두께를 최적화하기 위해 통상의 기술자에 의해 쉽게 적응될 수 있다.
노치(24)의 에지들(24a, 24b) 사이에 형성된 각도는 90 °보다 약간 크며(도 7), 이로 인하여 중합체 재료를 쉽게 제거할 수 있음을 알 수 있다. 유사하게, 리브(26)와 제 2 중합체 인서트의 바닥 벽(14a) 사이의 각도는 마찬가지로 직각보다 크다.
본 발명의 제 3 특징에 따르면, 각각의 보강 인서트(12, 14)은 그 측벽(14b, 14c, 12b, 12c)을 연결하고, 다른 보강 인서트의 내부 측벽에 연속하거나 다른 보강 인서트의 내부 측벽을 덮는 중합체 재료에 연속하여 연장되는 중합체로 된 하나 이상의 리브(28, 30)를 가진다.
이러한 리브(28, 30)는 특히 도 4 및 도 8에서 볼 수 있다. 따라서 리브(28)는 제 2 보강재의 내부 측벽(14c)과 연속하여 제 1 보강 인서트(12)의 내부 측벽(12b)과 외부 측벽 사이에서 연장된다. 상기 리브(28)는 전술한 리브(26)와 겹쳐지며, 제 2 보강 인서트의 내부 측벽(14c)의 단부(14c')의 오버 몰딩에 의해 부분적으로 형성된다(도 7). 리브(30)는 제 1 보강 인서트(12)의 내부 측벽(12b)과 연속하여 제 2 보강 인서트(14)의 내부 측벽(14c)과 외부 측벽(14b) 사이에서 연장한다. 특히 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 이 경우 리브(30)는 제 1 보강 인서트의 내부 측벽(12b)을 그 볼록한 측에서 덮는 중합체 재료 층(203)과 연속하여 연장된다. 그러나, 이 리브(30)는 내부 측벽(12b)에 직접 연속하여 또는 제 1 보강 인서트의 내부 측벽(12b)을 덮는 중합체 재료의 층(204)과 연속하여 그 오목한 측에서 용이하게 연장될 수 있다.
리브(28, 30)는 바닥 벽(14a, 12a)과 각각 일체형일 수 있다.
보다 구체적으로, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 리브(28, 30)는 보강 인서트의 외부 측벽(14b, 12c)과 함께 평행 육면체 형태의 공간을 형성하며, 그 내부 측면은 연속적인 중합체 재료의 연속적인 층으로 덮인다. 이러한 배치는 조립체(10)의 견고성을 보강하는 것을 가능하게 한다. 이 경우, 이와 같이 형성된 공간은 ZY 평면에서 실질적으로 정사각형 단면을 갖는다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 리브(30)는 제 2 보강 인서트(14)의 바닥 벽(14a)과 반대 방향으로 오목한 오목한 자유 에지(32)를 갖는다. 이러한 구조는 리브를 생산하기 쉽고, 특히 오버 몰딩 중에 중합체 재료를 주입하는 것을 용이하게 한다.
본 발명에 따른 조립체(10)는 또한 제 2 인서트(14)에 의해 형성된 오목부 내부에서, 예를 들어 리브(30)에 실질적으로 평행하게 연장되는 복수의 추가 리브(34)와, 제 1 인서트(12)에 의해 형성된 오목부 내부의 제 1 보강 인서트(12)의 바닥 벽(12a)에 실질적으로 수직하게 연장되는 복수의 교차 리브(36)를 포함하며, 이들 상이한 리브(34, 36)는 조립체(10)의 강성을 증가시키는 것을 돕는다.
도면에서 마찬가지로 볼 수 있는 바와 같이, 중합체 재료의 층은 2 개의 보강 인서트(12, 14)의 전체 표면을 균일하게 덮지 않고, 앞서 설명한 바와 같이 상기 인서트의 접합부에서 주목할 만한 부분을 덮는다. 특히, 중합체 재료는 고정 탭(16, 18)을 완전히 덮고, 위에서 정의된 리브(28, 30) 및 외부 측벽(14b, 12c)에 의해 한정된 내부 공간, 즉 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14) 사이의 접합부의 공간을 덮는다.
본 발명에 따른 조립체를 제조하는 방법의 예가 도 9를 참조하여 지금 설명될 것이다.
이러한 오버 몰딩은 바람직하게는 여러 부분으로 이루어진 몰드에 주입함으로써 실현된다.
'다이'로도 알려진 제 1 몰드부(40)은 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)의 길이방향에 수직인 방향(A1)으로 보강 인서트(12, 14)을 수용한다. 이 제 1 몰드부(40)은 이 방향(A1)으로 제 1 몰드부(40)와 맞물리는 펀치(punch)로 알려진 제 2 몰드부(42)에 의해 폐쇄된다. 몰드가 닫혀지면, 중합체 재료는 전술한 의도된 위치에서 제 1 및 제 2 보강 인서트를 덮도록 내부로 주입될 수 있다. 주입 단계의 마지막에서, 몰드부(40, 42)는 방향(A1)에 평행한 방향으로 이격되어 분리된다. 이러한 방식으로, 견고한 조립체(10)는 오버 몰딩 전에 이들을 몰드 내부에 위치시킴으로써 보강 인서트(12, 14)를 미리 조립하는 단계없이 빠르고 쉽게 얻을 수 있게 되어, 중합체가 주입되기 전에 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 위치에 유지될 수 있게 된다.
설명된 예시의 도면에서, 제 1 보강 인서트(12)는 차량 TFE의 수직 직립부(10a)를 형성하고, 제 2 보강 인서트(14)은 자동차 TFE의 상부 크로스 부재(10b)를 형성한다. TFE는 상부 크로스 부재의 타 단부에 다른 수직 직립부를 포함할 수 있으며, 이 다른 수직 직립부는 제 2 보강 인서트(14)의 타 단부에 결합 된 다른 제 1 보강 삽입부로부터 생성되며, 상기 조립체는 본 발명에 따르게 되는 것이 바람직하다. 직립체의 하부는 유사한 조립체 또는 임의의 다른 적절한 조립체에 의해 TFE(도시되지 않음)의 하부 크로스 부재에 고정된다.
10: 조립체 12: 제 1 보강 인서트
14: 제 2 보강 인서트 20: 중합체 재료
16: 고정 탭 18: 고정 탭

Claims (10)

  1. 길이방향의 제 1 보강 인서트(12) 및 길이방향의 제 2 보강 인서트(14)를 적어도 부분적으로 덮는 중합체 재료(20)에 의해 서로 결합되는 길이방향의 제 1보강 인서트(12) 및 길이방향의 제 2 보강 인서트(14)의 조립체(10)로서, 각각의 보강 인서트(12, 14)는 바닥 벽(12a, 14a)과, 두개의 측벽(12b, 12c; 14b, 14c)을 포함하며, 각각의 측벽(12b, 12c; 14b, 14c)은 상기 바닥 벽(12a, 14a)의 길이방향 에지에 각각 연결되어, 보강 인서트(12, 14)는 U 자형 또는 Ω 자형 인 오목한 개방 단면을 가지며, 상기 보강 인서트(12, 14)들의 길이방향은 서로 수직이며, 상기 제 1 보강 인서트(12)의 일측 단부는 제 2 보강 인서트(14)의 일측 단부와 함께 작동하는 적어도 2개의 고정 탭(16, 18)을 구비하여, 제 1 보강 인서트(12)의 길이방향으로 제 2 보강 인서트가 이동하는 것을 방지하고, 상기 중합체 재료(20)는 적어도 그 단부가 접촉 상태에 있는 상기 보강 인서트(12, 14)를 덮고 있는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 인서트(12, 14)는 그 오목부가 하나의 동일한 방향으로 향하도록 배향된 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 탭(16, 18)은 상기 제 2 보강 인서트(14)의 측벽(14c, 14b)에 평평하게 놓이는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보강 인서트(12)의 상기 단부의 바닥 벽(12a)의 일부분(12a')은 상기 제 2 보강 인서트의 볼록한 측 상에서, 상기 제 2 보강 인서트(14)의 단부의 바닥 벽(14a)의 일부분(14a')에 대하여 평평하게 놓이는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 고정 탭(16, 18)은 상기 제 1 보강 인서트의 각각의 측벽(12b, 12c)과 일체로 된 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 보강 인서트(12)의 단부의 측벽(12c)의 일부분(12c')은 제 2 보강 인서트의 길이 방향에 수직하게 제 2 보강 인서트의 단부 옆으로 연장되며, 상기 제 1 보강 인서트의 단부의 다른 측벽(12d)은 제 2 보강 인서트에 접하여 제 2 보강 인서트의 측벽에 수직하게 연장되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  7. 제 6 항에 있어서,
    각각의 고정 탭(16, 18)은 상기 제 1 보강 인서트의 측벽(12b, 12c)의 에지와 일체로 형성되고, 상기 측벽(12b, 12c)은 제 1 보강 인서트의 길이방향에 평행하게 측정된 제 2 보강 인서트의 측벽들(14b, 14c) 사이의 거리에 대응하는 길이의 차이를 나타내는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 탭(16, 18)은 하나의 동일한 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 인서트(12, 14)는 금속 또는 중합체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  10. 제 1 항에 따른 적어도 하나의 조립체(10)를 포함하는 차량의 기술 프런트 엔드로서, 상기 조립체의 제 2 보강 인서트(14)는 수평인 상부의 크로스 부재(10b)를 형성하며, 상기 조립체의 제 1 보강 인서트(12)는 수직 직립부(10a)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량 프런트 엔드.
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