KR20020073286A - 자동차용 상자형부재 - Google Patents

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Abstract

중공입자 분산복합재를 사용함으로써 실드특성을 저해하지 않고 경량화를 도모한 자동차용 상자형 부재를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 각종 부품을 내장하는 광체(2)로 이루어지는 자동차용 상자형 부재로서 상기 광체(2)는 금속매트릭스안에 중공입자를 함유시킨 중공입자 분산복합재로 구성된다. 이 중공입자의 함유율은 50~70%이며, 뮬라이트질, 알루미늄질, 카본질 또는 SiO2계의 재질로 선택한다. 특히 상기 광체(2)는 배터리 또는 접합상자가 격납가능한 배터리 상자(1)에 적용하는 것으로 연비효율을 향상시키는 데 유효하다.

Description

자동차용 상자형부재{BOX TYPE MEMBER FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 자동차용 상자형 부재에 관하며, 예를들면 자동차에 탑재되는 배터리, 접합상자 등을 수용하기 위한 자동차용 상자형 부재에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차에는 배터리, 접합상자 등을 수용하는 자동차용 상자형부재가 이용되고 있다. 이와같은 자동차용 상자형 부재는 수용하는 배터리, 릴레이, 휴즈 등의 전기회로부품을 보호하기 위해 실드특성이 필요하게 되며 그 때문에 금속재료가 이용된다.
도 4 및 도 5는 종래의 접합상자 격납구조를 구비한 배터리 케이스의 일 예를 나타내고 있다. 도 4와 같이 배터리셀(10)을 수용하는 배터리 케이스(11)는 알루미늄제의 압출재로 구성된다. 그리고 도 5에 확대하여 나타내는 것과 같이 전후방향으로 관통하는 배터리 수용공간(12)을 갖는 원통부(13)가 여러개 형성된 케이스체(14)의 상하에 커버(15)를 부착하여 상자모양으로 구성한 것이다.
이들의 배터리 수용공간(12)에는 배터리셀(10) 및 배터리셀과 자동차 구동용의 모터를 접속하는 접합상자(16)가 수용되게 된다.
상기 종래의 배터리 케이스(11)에는 실드특성을 갖게하는 필요상, 금속재료를 사용해야 하지만 금속재료를 이용하면 그 중량 때문에 자동차의 연비효율이 악화되는 등의 문제가 발생한다.
이와같은 배터리 케이스외에, 실드를 필요로 하는 상자형 부품이 증가하면 차체 중량이 증가하여 경량화의 요구에 대처할 수 없게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 행해진 것으로 중공입자 분산복합재를 사용함으로써 실드특성을 저해하지 않고 경량화를 도모한 자동차용 상자형 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 상기 과제는 자동차부품을 내장하는 광체를 갖는 자동차용 상자형 부재로서, 상기 광체는 금속매트릭스 안에 중공입자를 함유시킨 중공입자 분산복합재로 구성됨으로써 해결할 수 있다.
상기 구성의 자동차용 상자형 부재는 중공입자를 주형(鑄型)내에 충전하고, 이 주형에 용융금속을 흘러보내는 것으로 성형한다. 이와같은 중공입자 분산복합재로 상자형 부재를 구성함으로써 실드특성을 손상시키지 않고 경량화를 달성할 수 있다.
또 상기 자동차용 상자형 부재에 있어서 바람직하게는 상기 중공입자의 함유율은 50~70%이며, 상기 중공입자는 뮬라이트질, 알루미늄질, 카본질 또는 SiO2계의 재질로부터 선택하는 것으로 해결할 수 있다.
따라서 종래의 경금속의 압출재에 비해 단위중량을 1/2로 할 수 있다.
또한 상기 자동차용 상자형 부재에 있어서 바람직하게는 상기 광체는 배터리 또는 접합상자가 격납가능한 배터리상자로 하는 것으로 중공입자 분산복합재로 경량인 배터리 상자를 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 자동차용 상자형 부재의 일 실시형태를 도시하는 분해사시도.
도 2는 도 1에서의 자동차용 상자형 부재의 완성상태를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 자동차용 상자형 부재의 다른 실시형태를 도시하는 사시도.
도 4는 종래의 접합상자 격납구조를 도시하는 분해사시도.
도 5는 도 4에서의 배터리 케이스의 정면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1: 배터리 상자2: 광체(筐體)
3: 배터리 케이스4: 수납부
5: 배터리 수용부
다음 본 발명의 자동차용 상자형 부재의 일 실시형태를 도 1 내지 도 3을 기초로 설명한다. 도 1은 본 발명의 자동차용 상자형 부재의 일 실시형태를 도시하는 배터리 상자의 분해사시도, 도 2는 도 1에 있어 배터리 상자의 완성상태를 도시하는 사시도, 도 3은 본 발명의 자동차용 상자형 부재의 다른 실시형태를 도시하는 배터리 상자의 사시도이다.
도 1과 같이 본 실시예의 자동차용 상자형 부재인 배터리 상자(1)는 외측의 광체(2)와, 이 광체(2)내에 수용되는 배터리 케이스(3)로 이루어진다.
상기 광체(2)는 양단에 개구한 수납부(4)를 갖는 중공상자체이며, 배터리 케이스(3)는 원통형상의 배터리 수용부(5)가 여러개 형성된 각주형상의 것이다.
도 2와 같이 이 배터리 케이스(3)는 2개가 한쌍으로 광체(2)내에 삽입되어 배터리 상자(1)를 구성한다.
본 실시예에 있어서는 광체(2) 및 배터리 케이스(3)는 함께 중공입자 분산복합재로 구성된다. 이 중공입자 분산복합재는 금속매트릭스안에 내열성의 미세중공입자를 약 50~70%분산시켜 경량의 복합재로서 구성한 것이다. 이에 따라 금속으로서의 실드특성은 유지한 상태로 경량화를 도모할 수 있다.
상기 중공입자 분산복합재를 이용한 배터리 상자(1)는 예를들면 다음과 같이 하여 제조된다.
(실시예)
세라믹계의 뮬라이트질 벌룬으로 이루어지는 중공입자(입자지름 10~100㎛)를 주형내에 충전하고, 이 주형을 900℃정도로 예열하여 주형의 내압력을 소정의 진공도로 유지한 상태에서 용융금속을 흘려넣음으로써 광체(2) 및 배터리 케이스(3)를성형했다. 또 금속매트릭스는 비중 2.7의 알루미늄을 사용했다.
도 2와 같이 상기 광체(2)에 상기 배터리 케이스(3)를 끼워넣어 배터리 상자(1)를 구성했다. 그 결과 성형된 중공입자 분산복합재의 비중은 1.34이며, 종래의 알루미늄 압출재에 비해 단위중량을 약 1/2로 할 수 있었다.
상기 중공입자로서는 상기 뮬라이트질 중공입자외에는 알루미늄질 중공입자, 카본질 중공입자 또는 SiO2계 중공입자 등을 이용할 수 있다.
또 상기 알루미늄 외에는 알루미늄합금 또는 마그네슘합금 등의 비중이 작은 금속을 이용할 수 있다.
상기 실시예에서는 광체(2)와 배터리 케이스(3)를 따로 따로 성형하여 조합하도록 했지만 도 3과 같이 광체(2)에 배터리 수용부(5)를 형성한 구조, 즉 광체(2)가 배터리 상자(1)인 구성으로 해도 좋다.
또 상기 실시형태에서는 자동차용 상자형 부재가 배터리 상자인 경우를 설명했지만 이에 한정되는 것은 아니고 예를들면 접합블록(J/B)이나 릴레이 상자 등의 실드를 필요로 하는 전기접속 상자 등에도 적용가능하다.
상술과 같이 본 실시예의 자동차용 상자형 부재에 의하면 금속매트리스 안에 중공입자를 함유시킨 중공입자 분산복합재로 자동차용 상자형 부재를 구성함으로써 실드특성을 손상시키지 않고 경량화를 도모할 수 있으며 연비효율의 향상이 가능하게 된다.
이상 설명한 것과 같이 본 발명의 자동차용 상자형 부재에 의하면 상기 광체는 금속매트릭스안에 중공입자를 함유시킨 중공입자 분산복합재로 구성되고 있으므로 실드특성을 손상시키지 않고 경량화를 도모할 수 있으며 이를 탑재하는 자동차의 연비효율을 현저히 향상시킬 수 있다.
또 상기 중공입자의 함유율은 50~70%이며, 상기 중공입자는 뮬라이트질, 알루미늄질, 카본질 또는 SiO2계의 재질로 선택되므로 종래의 경금속의 압출재에 비해 단위중량을 1/2로 할 수 있다.
또한 상기 광체는 배터리 또는 접합상자가 격납가능한 배터리 상자로 하는 것으로 특히 경량인 배터리 상자를 구성할 수 있으며 연비효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 자동차용 부품을 내장하기 위한 광체를 갖고, 이 광체는 금속매트릭스에 중공입자를 함유시킨 중공입자 분산복합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 상자형 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    이 중공입자의 함유율은 50 내지 70%인 것을 특징으로 하는 자동차용 상자형 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    이 중공입자는 뮬라이트재, 알루미늄재, 카본재 그리고 SiO2재중 어느 하나에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 상자형 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    이 광체는 배터리와 접합상자중 최소한 어느 하나를 거기에 수용하는 배터리상자인 것을 특징으로 하는 자동차용 상자형 부재.
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