KR102558543B1 - 전기차용 전단 패널 - Google Patents

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KR102558543B1
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게르트 얀 스켈레켄스
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

본 발명은 전기차(300)용 전단 패널 조립체(100)로서, - 측면 에지를 가지며 광학적으로 투명한 열가소성 기판 및 적어도 하나의 보호층을 포함하는 적어도 부분적으로 광학적으로 투명한 라미네이트 시트(108); - 베이스(110)와, 베이스로부터 연장되는 주변 직립 벽(120)을 포함하는 간격 구조(112)를 포함하고, 직립 벽은 라미네이트의 측면 에지의 적어도 일부 또는 그 근처에서 라미네이트에 연결되어, 라미네이트 시트 및 간격 구조 사이에서 공간(122)이 형성되고 둘러싸이며, 라미네이트의 적어도 하나의 보호층은 간격 구조에 외면하는, 조립체에 관한 것이다.

Description

전기차용 전단 패널
본 발명은 폴리카보네이트 시트층과, 간격 구조(spacing structure) 또는 캐리어 구조를 포함하는 전기차용 전단 패널에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 복수의 전단 패널 조립체를 포함하는 전기차용 전단 패널 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 전단을 포함하는 차량에 관한 것이다.
연료 구동식 또는 하이브리드 차량으로부터 전기 구동 차량으로 자동차 산업을 변환하는 것은 엔진 설계뿐만 아니라, 차량, 자동차의 외부 설계, 특히, 전방 페시아에도 큰 영향을 미친다.
차량, 특히, 자동차의 전방 페시아는 배리어 또는 스크린을 형성하는 그릴 또는 그레이팅을 포함하는 데, 그 주요 기능은 자동차의 라디에이터에 냉각 공기를 제공하는 것이다. 그러나, 이는 자동차의 구매자를 이끄는 데에도 중요한 위치를 차지한다. 그릴은 종종 독특한 스타일 요소이며 다수의 OEM이 일차적인 브랜드 식별자로서 이를 사용한다.
전기차의 도입에 따라, 라디에이터로 냉각 공기를 유입시키는 주요 기능이 더 이상 필요 없다. 이는 폐쇄 부품으로 그릴이 교체될 수 있다는 점에서 새로운 설계 가능성을 열게 된다.
본 발명에 따르면, 전기차용 전단 패널 조립체로서,
- 측면 에지를 가지며 광학적으로 투명한 열가소성 기판 및 적어도 하나의 보호층을 포함하는 적어도 부분적으로 광학적으로 투명한 라미네이트 시트;
- 베이스와, 베이스로부터 연장되는 주변 직립 벽을 포함하는 간격 구조를 포함하고,
직립 벽은 라미네이트의 측면 에지의 적어도 일부 또는 그 근처에서 라미네이트에 연결되어, 라미네이트 시트 및 간격 구조 사이에서 공간이 형성되고 둘러싸이며, 라미네이트의 적어도 하나의 보호층은 간격 구조에 외면하는, 조립체가 제공된다.
조립체는 라미네이트가 구비되는 곳에 하나의 적어도 부분적으로 광학적으로 투명한 측면을 갖고 간격 구조 또는 캐리어 구조가 구비되는 곳에 다수의 광학적으로 투명하거나 불투명한 측면 또는 이들의 조합을 갖는 폐쇄 공간 또는 박스를 형성한다. 라미네이트 시트 및 간격 구조의 베이스는 간격 구조의 주변 직립 벽에 의해 이격된다. 간격 구조의 직립 벽은 라미네이트 시트의 주변 측면 에지에서 또는 그 근처에서 라미네이트 시트에 연결되어, 조립체가 폐쇄 유닛을 형성한다. 라미네이트 시트는 그 전체 표면적에 걸쳐 광학적으로 투명할 수 있지만, 부분적으로 불투명하거나 심지어 전체적으로 불투명한 라미네이트 시트도 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 라미네이트 시트는 간격 구조에 대면하는 패턴층을 포함하며, 그 패턴층은 패턴 형성을 위해 라미네이트의 일부분을 불투명하게 한다. 조립체의 내측에서, 라미네이트 시트는 광이 라미네이트 시트 상에서 반사하거나 라미네이트 시트를 통하여 방사될 때 패턴을 형성하는 층을 포함할 수 있다. 라미네이트 시트의 일부분을 불투명하게 하거나 라미네이트 시트의 주위 영역과 상이한 광학적 투명도를 가지게 함으로써 패턴이 형성될 수 있다.
광학적으로 투명한 열가소성 기판은 적어도 사람의 눈에 가시적인 광을 투과시키며, 가시광 투과율은 30% 초과이다. 투명 열가소성 기판은 불투명 열가소성층과 결합될 수 있으며, 불투명은 30%까지의 가시광 투과율을 갖는 것으로 정의된다. 투명 열가소성층 및 불투명 열가소성층은 유사한 재료 또는 비유사한 재료로 형성될 수 있다. 불투명층 및 광학적으로 투명한 층은 모두 착색될 수 있으며, 광학적으로 투명한 기판은 여전히 투명하게 보인다.
일 실시예에 따르면, 패턴층은 간격 구조에 대면하는 표면에서 접합되는 포일을 포함할 수 있다. 포일은 광학적으로 투명한 기판과 오버몰딩될 수 있거나, 이후 단계에서 기판에 제공되는 포일일 수 있다. 대안적으로, 패턴층은 스크린 인쇄와 같은 기판 상의 패턴 인쇄층으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 패턴층은 개방 구조를 갖는 오버몰딩된 열가소성층을 포함한다. 오버몰딩된 패턴층은 2K-IM이라고도 하는 2단 사출 성형 공정 중 광학적으로 투명한 기판 상에 구비될 수 있다. 제1 사출 성형 단계에서, 기판이 제조된다. 후속하는 제2 사출 성형 단계에서, 패턴층이 기판의 제1 표면 상에 성형된다. 그런 다음, 보호층이 제1 표면에 대향하는 기판의 제2 표면에 도포된다. 보호층은 환경적 노출에 적합한 기판을 제공할 수 있는 스크래치 저항층 및/또는 UV 저항층, 또는 임의의 보호층을 포함할 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 간격 구조의 적어도 베이스의 내면은 가시광 반사용 미러를 포함하고, 간격 구조에 대면하는 라미네이트 시트의 내면은 반투명 미러를 포함하여, 전단 패널 조립체에 무한 미러(infinity mirror)가 형성된다. 간격 구조의 전체 내면은 주변 직립 벽의 내면을 포함하는 반사 미러를 구비할 수 있다. 무한 미러는 LED 광 모듈과 같은 광 모듈과 결합되어 사용될 때 그 최적 효과를 갖는다.
일 실시예에 따르면, 조립체는 라미네이트 시트 및 간격 구조 사이에 형성되는 공간 내에 둘러싸인 광 모듈을 더 포함한다. 광 모듈은 라미네이트 시트 및 간격 구조 사이의 공간 내에 조명 패턴 또는 조명 조각(sculpture)으로서 구비될 수 있다. 이 경우, 광 모듈은 라미네이트 시트의 내측에서 패턴층을 대체할 수 있다. 대안적으로, 광 모듈은 광 모듈을 켤 때 패턴을 강화하고 조명하기 위해 패턴층의 뒤에 위치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 라미네이트 시트는 라미네이트 시트의 측면 에지로부터 연장되는 주변 불투명 밴드를 포함한다. 불투명 밴드 또는 스트립은 전방 패널 조립체의 미적 외관을 향상시키기 위해 라미네이트 시트 및 간격 구조 사이의 임의의 연결 영역을 눈으로부터 숨기는 데에 사용될 수 있다. 바람직하게는, 불투명 밴드는 패턴층의 일부분이며, 패턴층의 개방 구조 부분의 시작점으로서 사용될 수 있다.
간격 구조는 열가소성 재료, 예를 들어, PE 또는 PP와 같은 폴리올레핀; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS); 아크릴-스티렌-아크릴로니트릴(ASA); 폴리카보네이트; 폴리카보네이트/PET 혼합물; 폴리카보네이트/ABS 혼합물; 폴리카보네이트/ASA 혼합물; 코폴리카보네이트-폴리에스테르; 아크릴로니트릴-(변성 에틸렌-폴리프로필렌 디아민)-스티렌(AES); 페닐렌에테르 수지(PPO); PPO/PS 혼합물; 폴리페닐렌에테르/폴리아미드 혼합물; 폴리아미드; 페닐렌설파이드 수지; 폴리염화비닐(PVC); 고충격 폴리스티렌(HIPS); 저/고밀도 폴리에틸렌(L/HDPE); 폴리프로필렌(PP); 발포 폴리프로필렌(EPP); 폴리(메틸메타크릴레이트); 및 열가소성 올레핀 (TPO)을 포함하는 것이 바람직하다. 중합체 또는 열가소성 재료는 선형 중합체 또는 분기형 중합체 또는 이들의 조합일 수 있다. 플라스틱은, 예를 들면, 특히 예를 들면 긴 유리 섬유, 짧은 유리 섬유, 유리 비드(bead), 활석, 운모, 무기 충전제, 천연 섬유, 전도성 충전제 및/또는 탄소 섬유 등의 적어도 하나를 포함하는 조합뿐만 아니라 섬유, 입자, 플레이크(flake)로 선택적으로 강화될 수 있다. 예를 들면, 열가소성 제2 성분은 SABIC에 의해 시판되는 STAMAX® 재료, 긴 유리 섬유 강화 폴리프로필렌으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 라미네이트 시트의 광학적으로 투명한 열가소성 재료는 폴리카보네이트 또는 폴리(메틸)메타크릴레이트, 또는 임의의 다른 광학적으로 투명한 열가소성 재료를 포함한다. 라미네이트 시트는 평평한 패널일 수 있거나, 예를 들어, 매끄러운 천이를 갖고/갖거나 차량의 전방 페시아의 추가적인 부품과 동일 평면이 되도록 약간의 곡률, 즉, 볼록 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 간격 구조의 베이스는 라미네이트 시트에 대면하는 내면을 갖는다. 내면은 매끄럽고/매끄럽거나, 질감을 갖고/갖거나, 주름질 수 있다. 또한 또는 대안적으로, 내면은 표면 처리될 수 있다. 간격 구조의 내면은 전단 패널 조립체에 깊이 또는 3D 효과를 생성하는 데에 사용된다.
전자 부품을 조립체에 일체화하는 것이 필요한 경우, 조립체와의 일체화를 위한 전자 부품용 수용부를 포함하는 조립체를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 바람직하게는, 수용부는 라미네이트 시트로 연장되고 간격 구조에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다. 수용부는 예상되는 자율 주행 차량을 위한 LiDAR 모듈을 포함하는 임의의 유형의 전자 부품을 수용할 수 있다. 전단 패널 조립체는 이러한 부품을 일체화하는 데에 매우 적합할 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 복수의 전단 패널 조립체를 포함하는 전기차용 전단 패널 모듈에 관한 것이다. 예로서, 전단 패널 모듈은 3개의 전단 패널 조립체를 포함할 수 있으며, 2개의 전단 패널 조립체는 서로 거울상으로 배치되는 이미지이고, 제3의 전단 패널 조립체는 대칭형 전단 패널 모듈을 형성하도록 중간에 위치된다. 2개의 거울상으로 배치된 조립체는 패턴 또는 광 모듈과 부분적으로 광학적으로 투명할 수 있는 반면, 제3의 중간 조립체는 불투명 라미네이트 시트를 포함할 수 있어, 중간 조립체는 전자 부품을 시야로부터 숨기면서 전자 부품용 일체화 박스로서 기능할 수 있다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 전단 패널 조립체 또는 전단 패널 모듈을 포함하는 전기차에 관한 것이다. 전단 패널 조립체 또는 전단 패널 모듈은 차량의 전방 페시아의 일부분을 형성할 수 있거나 차량의 전체 전방 페시아를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조립체 또는 모듈은 한 쌍의 헤드 라이트의 옆에 위치되어, 차량의 대칭 전방부를 형상화할 수 있다.
다수의 예시적인 실시예의 하기의 도면을 참조하면 본 발명의 특징 및 장점이 더 이해될 것이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전단 패널 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 전단 패널 조립체의 A-A 선 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전단 패널 조립체의 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전단 패널 조립체의 전단 패널 모듈을 도시하는 사시도이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전단 패널 조립체(100)를 도시하는 사시도이다. 전단 패널 조립체(100)는 차량(300)의 전방 페시아(304)의 부품으로서 구비된다. 전단 패널 조립체(100)는 그 전방에 라미네이트 시트(108)(도 1b 참조)를 포함하며, 그 라미네이트는 불투명 주변 밴드(102)에서, 그리고, 패턴(106)의 불투명 라인(104)에서 부분적으로 불투명하다. 전단 패널 조립체는 그 측면에서 한 쌍의 헤드 라이트(302) 사이에 위치된다. 그 상단에는 차량의 후드(308)가 위치되며; 그 하단에는 차량의 범퍼 조립체(306)가 구비된다(또한 도 3 참조). 불투명 주변 밴드 및 불투명 패턴 라인 옆에서, 패턴(106)은 광학적으로 투명한 라미네이트 시트(108)(도 1b 참조)가 보이는 개방 구조 부분을 포함한다. 라미네이트 시트 뒤에는, 간격 구조(112)(도 1b 참조)의 주름진 베이스(110)가 도시된다.
도 1b는 도 1a의 전단 패널 조립체의 A-A 선 단면을 도시한다. 전단 패널 조립체(100)는 헤드 라이트 조립체(302) 사이에서 차량 전방 페시아(또한 도 1a 참조)의 전단에 위치되는 라미네이트 시트(108)를 갖도록 도시된다. 라미네이트 시트(108)의 외면(바깥쪽 면)은 마모 및 자외선 방사와 같은 환경적 요인으로부터 라미네이트, 특히, 그 열가소성 기판을 보호하기 위해 하나 이상의 보호층을 포함한다. 라미네이트 시트(108)는 바람직하게는 폴리카보네이트 수지로 형성되는 광학적으로 투명한 기판을 포함한다. 또한, 라미네이트 시트(108)는 불투명 라인(104)으로 구성되는 패턴층(106)을 갖는다. 불투명 밴드(102)는 패턴층(106)의 일부일 수 있다. 불투명 라인(104) 및 밴드(102) 사이에서, 광학적으로 투명한 라미네이트 시트가 노출된다. 라미네이트 시트(108)로부터 볼 때, 간격 구조(112)는 라미네이트 시트(108) 뒤에 구비된다. 간격 구조(112)는, 베이스(110)와, 베이스(110)로부터 연장되며 측면 에지, 측면 에지 근처, 경우에 따라, 주변 불투명 밴드(102)의 위치에서 라미네이트 시트(108)로 연결되는 주변 직립 벽(120)을 포함한다. 주변 직립 벽(120)은 베이스(110)를 라미네이트 시트(108)로부터 이격시킨다. 라미네이트 시트(108) 및 간격 구조(112)는 함께 공간(122)을 둘러싼다. 도 1b에서, 베이스(110)는 지그재그 파형으로 주름져 있다. 임의의 다른 주름 파형도 사용될 수 있다. 주름진 베이스는 전단 패널 조립체에, 특히, 라미네이트 시트 상에 구비되는 패턴에 3D 효과를 부가한다. 베이스(110)의 내면(114)은 3D 효과를 최적화하기 위해 포일, 미러, 스크린 인쇄 또는 임의의 다른 표면 강화층을 구비할 수 있다.
전단 패널 조립체는 센서 또는 LiDAR 부품과 같은 전자 부품(118) 또는 광 모듈을 수용하기 위한 수용부(116)를 더 포함한다. 수용부(116)는 베이스(119)를 통하여 라미네이트 시트(108)까지 연장되며 간격 구조(112)의 주변 벽(120)으로 둘러싸인다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전단 패널 조립체(100)의 단면을 도시한다. 이러한 제2 실시예는 광학적으로 투명하고 불투명 영역(104, 105)으로 형성되는 미리 제조된 패턴을 갖는 포일(107)인 패턴(106)을 가지며 라미네이트 시트(108)의 측면 에지에서 주변 불투명 밴드(102)를 포함하는 라미네이트 시트(108)를 도시한다. 간격 구조(112)는, 베이스(110)와, 도 2에서 라미네이트 시트(108)의 측면 에지를 향하여 매끄럽게 만곡된 천이 영역(113)을 통하여, 또는 수용부(116)에서 실질적으로 수직으로, 베이스(110)로부터 연장되는 주변 직립 벽(120)을 포함한다.
간격 구조의 내면(114)은 화학/분자 변경, 탄화, 발포, 용융, 절제 등으로 인한 색 변화를 포함하도록 레이저 마킹될 수 있다. 이러한 레이저 마킹은 패턴 및 라미네이트 시트와 간격 구조의 베이스 사이의 간격의 3D 효과에 부가된다. 베이스 및 라미네이트 시트 사이에서, 전단 패널 조립체는 패턴 및 전단 패널 조립체의 3D 효과를 강조하기 위한 광 모듈(124)을 더 포함할 수 있다. 광 모듈(124)은 브랜드 아이덴티티와 같은 설계 목적 또는 차량의 운전자에 대한 환영 신호를 위해 사용될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전단 패널 조립체(100, 101, 103)를 포함하는 전단 패널 모듈(130)을 도시하는 사시도이다.
3개의 전단 패널 조립체(100, 101, 103)가 함께 전단 패널 모듈(130)을 형성한다. 전자 부품(118)용의 하나 이상의 수용부(116)를 제외하고, 중간 전단 패널 조립체(101)는 대체로 불투명한 라미네이트 시트를 갖는다. 중간 전단 패널 조립체(101)의 각 측면에 구비된 2개의 측면 전단 패널 조립체(103)는 대체로 광학적으로 투명한 라미네이트 시트(108)와, 라미네이트 시트 뒤에 위치되는 간격 구조 또는 캐리어 구조(112)를 포함한다. 라미네이트 구조(108) 및 간격 구조(112)에 의해 둘러싸인 공간 내에 광 모듈(124)이 위치된다. 이러한 광 모듈(124)은 광 모듈이 꺼질 때 보여지고 광 모듈이 켜질 때 강조되는 특정 패턴으로 설계된다.
100. 전단 패널 조립체
101. 중간 전단 패널 조립체
102. 주변 불투명 밴드
103. 측면 전단 패널 조립체
104. 불투명 패턴 라인
105. 투명 패턴부
106. 패턴층
107. 포일
108. 라미네이트 시트
110. 베이스
112. 간격 구조
113. 천이 영역
114. 베이스의 내면
116. 수용부
118. 전자 부품
120. 주변 직립 벽
122. 공간
124. 광 모듈
130. 전단 패널 모듈
300. 차량
302. 헤드 라이트
304. 전방 페시아
306. 범퍼 조립체
308. 후드

Claims (15)

  1. 전기차용 전단 패널 조립체로서,
    - 측면 에지를 가지며 광학적으로 투명한 열가소성 기판 및 적어도 하나의 보호층을 포함하는 적어도 부분적으로 광학적으로 투명한 라미네이트 시트;
    - 베이스와, 상기 베이스로부터 연장되는 주변 직립 벽을 포함하는 간격 구조
    를 포함하고,
    상기 직립 벽은 상기 라미네이트의 상기 측면 에지의 적어도 일부 또는 그 근처에서 상기 라미네이트에 연결되어, 상기 라미네이트 시트 및 상기 간격 구조 사이에서 공간이 형성되고 둘러싸이며, 상기 라미네이트의 상기 적어도 하나의 보호층은 상기 간격 구조에서 먼쪽을 향하는 상기 열가소성 기판의 면에 적용되는 것인, 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 라미네이트 시트는 상기 간격 구조에 대면하는 패턴층을 포함하고, 상기 패턴층은 패턴 형성을 위해 상기 라미네이트의 일부분을 불투명하게 하는 것인, 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패턴층은 상기 간격 구조에 대면하는 표면에서 접합되는 포일을 포함하는 것인, 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 패턴층은 개방 구조를 갖는 오버몰딩된 열가소성층을 포함하는 것인, 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라미네이트 시트 및 상기 간격 구조 사이에 형성되는 상기 공간 내에 둘러싸인 광 모듈을 더 포함하는, 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 간격 구조는 열가소성 재료를 포함하는 것인, 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 간격 구조의 상기 베이스는 상기 라미네이트 시트에 대면하는 내면을 가지며, 상기 내면은 매끄러운 것 및 주름진 것중 적어도 하나인, 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 간격 구조의 적어도 상기 베이스의 내면은 가시광 반사용 미러를 포함하고, 상기 간격 구조에 대면하는 상기 라미네이트 시트의 내면은 반투명 미러를 포함하여, 상기 전단 패널 조립체에 무한 미러(infinity mirror)가 형성되는 것인, 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조립체와의 일체화를 위한 전자 부품용 수용부를 포함하는, 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 라미네이트 시트로 연장되고 상기 간격 구조에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 것인, 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 라미네이트 시트는 상기 라미네이트 시트의 상기 측면 에지로부터 연장되는 주변 불투명 밴드를 포함하는 것인, 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 복수의 전단 패널 조립체를 포함하는, 전기차용 전단 패널 모듈.
  13. 제1항 내지 제11항중 어느 한 항에 따른 전단 패널 조립체를 포함하는, 전기 차량.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전단 패널 조립체는 상기 차량의 전방 페시아(fascia)의 일부분을 형성하는 것인, 전기 차량.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전단 패널 조립체는 한 쌍의 헤드 라이트 옆에 위치되는 것인, 전기 차량.
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