KR20030071555A

KR20030071555A - 외부 골격을 갖는 경량 구성 요소

Info

Publication number: KR20030071555A
Application number: KR10-2003-0012287A
Authority: KR
Inventors: 카펜슈타인라인홀트; 골드바흐후베르트
Original assignee: 바이엘 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2003-09-03
Also published as: EP1340668A3; BR0300311A; MXPA03001825A; US20030159261A1; CA2419843A1; EP1340668A2; CN1441191A; JP2004156770A

Abstract

본 발명은 경량 구성 요소(100)를 개시한다. 경량 구성 요소(100)는, 예컨대 내면(20)과 외면(23)을 갖는 금속으로 제조된 쉘형 기본 몸체 또는 쉘(1), 기본 몸체(1)의 외면(23)에 고정식으로 부착된 플라스틱 재료, 바람직하게는 열가소성 재료의 강화 리브(2a, 2b)를 포함하고, 기본 몸체의 내면은 내부 공간을 형성한다. 강화 리브는 {예컨대 개구(3a), 슬롯(3f), 비드(3b) 및/또는 돌기(3c)를 포함할 수도 있는} 불연속 부착점에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착된다. 경량 구성 요소를 구비할 수도 있는 제조 물품은, 예컨대 자동차 및 비행체의 구성 부품(예컨대 차량 횡단 비임), 및 케이블 및 가스중 적어도 하나를 수용하기 위한 채널을 갖는 구성 부품을 구비한다.

Description

외부 골격을 갖는 경량 구성 요소{LIGHTWEIGHT CONSTRUCTIONAL ELEMENT WITH EXTERNAL RIBBING}

본 발명은 2002년 2월 28일에 출원된 독일 특허 출원 제102 08 953.1호의 35 U.S.C. 제119항 (a) 내지 (d) 하에서 우선권을 청구한다.

본 발명은 쉘형 기본 몸체를 포함하는 경량 구성 요소에 관한 것으로, 특히 플라스틱 재료의 강화 리브(rib)를 갖는 금속, 특히 기본 몸체에 영구적으로 고정되는 열가소성 플라스틱 재료에 관한 것이다.

내부 골격을 갖는 단단하고 고강도의 경량 구성 재료는 통상적으로 "혼성 기술(통상, 금속 삽입체와 열가소성 플라스틱 재료의 조합과 관련된 기술)"로 불리는 것으로 이미 존재한다. 그러나, 공간 제약에 대한 이유로 인해, 이러한 구조는 추가적인 부품의 집적 및 적용(예컨대 기본 몸체의 내부 내의 배선 및 공기 운송을 위한 도관 및 다른 채널)과 관련된 요구 사항에 상응하지 않는다.

종래, 자동차의 계기판 지지부 또는 소위 차량 횡단 비임(cross-car beam) 또는 횡단 부재는 각종 용접식 또는 나사식 부품을 갖는 강철 배관으로부터 생산되어 왔다. 이들 부품은 비교적 중량이었다. 게다가, 이들 요소로, 사출 성형 공정을 사용하여 기본 몸체에 추가 구성 요소를 전술된 바와 같이 직접 성형하는 것은 불가능하거나 가능하더라도 극히 어려웠다.

유럽 출원 공개 제370 342호 A1는 성형식 열가소성 플라스틱 재료로 구성된내부 지지 리브를 갖는 쉘형 프로파일 섹션(profile section)으로 구성된 경량 구성 요소를 개시한다. 이 구성 요소가 지지 구조, 특히 플라스틱-금속 혼합체의 형상으로 사용될 수도 있지만, 구성 요소로서의 그 추가적인 기술 적용은 통상 제한되고 있다.

발명의 목적은 제조하기에 상대적으로 간단하고 높은 강성 및 강도와 같은 양호한 물리적 특성을 가지는 경량의 구성 요소를 개발하는 것이다. 이와 같이 새로 개발된 경량 구성 요소는 하나 또는 선택적으로 복수의 (쉘형) 기본 몸체로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 새로 개발된 경량 구성 요소의 기본 몸체는 배선 또는 공기 운송을 위한 채널 및 추가적인 적용을 제공해야하는 것이 바람직하다. 이와 같이 새로 개발된 경량의 구성 요소는 금속 튜브 차량 횡단 비임과 같은 종래 기술 구조의 강성 수준에 필적할 만한 강성 수준을 가지는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면,

(a) 예컨대 내면(20)과 외면(23)을 갖는 금속으로 제조된 쉘형 기본 몸체 또는 쉘(shell; 1)과,

(b) 상기 기본 몸체(1)의 외면(23)에 고정식으로(영구적으로) 부착된 플라스틱 재료, 바람직하게는 열가소성 재료의 강화 리브(2a, 2b)를 포함하고,

상기 기본 몸체의 내면(20)은 내부 공간을 형성하고, 상기 강화 리브는 {예컨대, 개구(3a), 슬롯(3f), 비드(bead; 3b), 및/또는 돌기(3c)를 구비할 수도 있는} 불연속 부착점에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착되고, 상기 강화 리브는 상기 기본 몸체의 외면에 직접식 및 간접식중 하나로 고정되는 경량 구성 요소(100)를 제공한다.

본 발명을 특징 짓는 특성은 본 개시물에 첨가되어 이 일부를 형성하는 청구항에서 특히 지적된다. 발명의 이들 및 기타 특성, 이 사용에 의해 획득된 특정 목적 및 그 작동 장점은 다음의 상세할 설명 및 발명의 양호한 실시예가 도시 및 기술될 첨부 도면으로부터 완전히 이해될 것이다.

달리 지시되지 않더라도, 명세서 및 청구항에 사용된 표현 구조 치수, 성분량 등과 같은 모든 수치 및 표시는 "약"이라는 용어에 의해 모든 보기에서 변경된 것을 이해된다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, "천공"이라는 용어는 기본 몸체(1)와 선택적으로 기본 몸체의 플랜지(8)에 통상 존재하는 임의의 크기 또는 구성의 구멍을 의미하며, 개구와 슬롯을 포함하지만 그에 제한되지는 않는다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, "개구"라는 용어는 대체로 유사한 횡단 치수를 갖는 천공을 의미하고, 대체로 원형, 대체로 정사각형, 및/또는 대체로 삼각형으로부터 선택된 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, "슬롯"이라는 용어는 천공의 다른 치수(들)에 대해 하나의 치수로 통상 연장된 천공을 의미하고, 사각형 슬롯, 타원형 슬롯을 포함지만 이에 제한되지 않는다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급되지 않더라도, "플라스틱 재료"라는 용어는 열가소성 재료(3차원 횡단결합 네트워크로 대체로 자유로운 플라스틱 재료) 및/또는 열경화성 플라스틱 재료(3차원 횡단 결합 네트워크를 갖는 플라스틱 재료)를 의미한다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, 외부 강화 플라스틱 리브에 대한 "고정식으로 직접 부착됨"이라는 용어는 강화 리브가 개구 또는 슬롯에 의해 기본 몸체에 형식 및 강제 폐쇄식으로 연결되는 것을 의미한다.

본원 및 청구항에서 사용되는 바와 같이, 외부 강화 플라스틱 리브에 대한 "고정식으로 간접 부착됨"이라는 용어는 강화 리브가 비드 또는 돌기에 의해 기본 몸체에 강제 폐쇄식으로 연결되는 것을 의미한다.

도1 내지 도4에 있어서, 동일한 도면부호는 동일한 부품을 가리킨다.

도1은 덮개판(5a)을 구비하는 본 발명에 따른 대체로 폐쇄된 경량 구성 요소(103)의 대표적인 측면 사시도.

도2는 대체로 측면의 외측 방향으로 연장된(또는 이중 경사진) 강화 플랜지(8)를 구비하는 본 발명에 따른 개방된 경량 구성 요소(100)의 대표적인 측면 사시도.

도3은 도2와 유사한 대체로 폐쇄된 경량 구성 요소(105)의 폐쇄된 프로파일 섹션에 걸친 대표 단면도.

도4는 기본 몸체와 덮개판에 개구를 갖는 도3과 유사한 경량 구성 요소(107)를 관통하는 대표 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 프로파일 섹션 기본 몸체 또는 쉘

2a, 2b : 강화 리브

3a : 개구

5a, 5b : 덮개판

8 : 강화 플랜지

100 : 경량 구성 요소

본 발명의 실시예에 있어서, 기본 몸체는 열경화성 플라스틱 재료, 열가소성 재료, 및 금속중 적어도 하나로부터 선택된 재료로 제조된다. 추가적인 실시예에 있어서, 강화 리브의 플라스틱 재료는 열경화성 플라스틱 재료 및 열가소성 재료 중 적어도 하나로부터 선택된다.

강화 리브와 기본 몸체 사이의 연결은 플라스틱 재료가 통과하여 천공(예컨대, 개구 및/또는 슬롯) 평면 후방으로 연장하는 천공(예컨대, 개구 및/또는 슬롯)에서 또는 이에 의해 이루어진다.

구성 요소의 증가 또는 개선된 강성은 강화 리브와 기본 몸체 사이의 연결이 플라스틱 재료에 의해 기본 몸체의 림부(rim portion)를 적어도 부분적으로 둘러쌈으로써 추가적으로 이루어진다. 특히, 본 발명의 실시예에 있어서, 경량 구성 부품의 기본 몸체는 림을 각각 갖는 두 개의 측벽(예컨대, 대체로 대향된 측벽)을 각각 갖는 대체로 V 형상 및 대체로 U 형상으로부터 선택된 형상을 가지고, 강화 리브는 림을 적어도 부분적으로 둘러싸는 리브의 플라스틱 재료에 의해 기본 몸체의 외면에 고정식으로 추가 부착된다.

본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 경량 구성 요소에는 기본 몸체가 그 림부에 경사진 강화 플랜지, 특히 이중 경사진 강화 플랜지를 가진다면 큰 강성이 미친다. 특히, 경량 구성 요소의 기본 몸체는 대체로 외측방향으로 연장하는 플랜지(예컨대, 경사진 강화 플랜지)를 각각 갖는 두 개의 측벽(예컨대, 대체로 대향된 측벽)을 각각 갖는 대체로 U 형상 및 대체로 V 형상으로부터 선택된 형상을 가지고, 상기 강화 리브는 플랜지를 적어도 부분적으로 둘러싸는 리브의 플라스틱 재료에 의해 기본 몸체의 외면에 고정식으로 추가 부착된다.

기본 몸체의 이들 경사진 림부(또는 외측방향으로 연장하는 플랜지)는 (예컨대 금속 부품의 딥-드로잉(deep-draw) 공정에 따라) 다양하게 형성될 수 있고, 이들 형상은 예컨대 전체적으로 구성 요소의 설계 요건에 의해 주로 결정된다.

강화 리브와 기본 몸체 사이의 연결이 이후에 추가로 본원에서 기술되는 바와 같이 기본 몸체의 외면 상에 성형된 플라스틱 재료에 의해, 예컨대 사출 성형 기술에 의해 이루어진다면, 경량 구성 요소는 제조하기에 특히 간단할 뿐만 아니라 플라스틱 재료의 재활용을 목적으로 탈착(예컨대, 기본 몸체 또는 쉘로부터 강화 리브를 분리)하기에 간단하다.

특히 양호한 실시예에 있어서, 경량 구성 요소의 강도를 더 증가시키기 위해서, (강화 리브에 부가하여) 기본 몸체의 외면은 플라스틱 재료로 둘러싸인다. 외부 외피 플라스틱 재료는 외부 강화 리브의 플라스틱 재료와 선택적으로 연속적일 수도 있다.

예컨대 금속 삽입체의 부식 보호에 따른 특이할 만한 장점은 기본 몸체의 내면이 플라스틱 재료에 적어도 부분적으로 둘러싸인 본 발명의 양호한 경량 구성 요소라는 점이다. 내부 외피 플라스틱 재료는 기본 몸체의 천공을 통해 기본 몸체의 내부 공간으로 연장하여 외부 강화 리브의 플라스틱 재료와 선택적으로 연속적일 수도 있고, 이로써 외부 강화 리브를 기본 몸체의 외면에 고정식으로 추가 부착시키도록 기능한다.

경량 구성 요소의 쉘의 공간적 형태는 적용예에 따라 자유롭게 선택될 수 있다. 경량 구성 요소의 양호한 구성 형식은 (기본 몸체의 프로파일 섹션과 비교하여) 기본 몸체가 대체로 U 형상 및/또는 대체로 V 형상에서 선택된 형상을 가진다는 특징을 가진다.

본 발명의 기본 몸체의 장점은, 폐쇄된 상자 섹션 기본 몸체에 비해, 예컨대 돌출 돌기에 의한, 그 제조의 단순성에 있다.

공기 도관 또는 배선을 형성하기 위해서, 쉘형 기본 몸체는 덮개판으로 선택적으로 폐쇄된다. 따라서, 경량 구성 요소는 기본 몸체의 내부 공간을 덮는 적어도 하나의 추가 덮개판이, 적어도 일부분, 특히 전체적으로, 기본 몸체의 내부 공간에 횡단(또는 그 위에) 부착된다는 점에서 특징을 가지는 것이 바람직하다. 본발명의 실시예에 있어서, 기본 몸체는 대체로 외측부로 연장하는 플랜지를 각각 갖는 두 개의 측벽을 갖는 대체로 U 형상 및 대체로 V 형상으로부터 선택된 형상을 가지고, 상기 경량 구성 요소는 플랜지의 각각에 고정식으로 부착되고 기본 몸체의 내부 공간의 적어도 일부를 덮는 덮개판을 추가적으로 구비한다.

덮개판은 임의의 양호한 방식으로 경량 구성 요소의 측부(또는 측벽) 뒤로 돌출할 수 있다. 이 경우에, 대시보드(dashboard) 부품 등과 같은 추가적인 기능 요소를 선택적으로 포함할 수도 있으므로, 추가적인 설계 특징으로 기능할 수 있다.

본 발명의 경량 구성 요소의 특히 양호한 형태에 있어서, 덮개판은 내부 공간을 폐쇄하도록 기본 몸체의 림부에서 플라스틱 재료로 결합식으로 둘러싸인다. 실시예에 있어서, 덮개판은 플랜지와 상기 플랜지의 각각에 접하는 (또는 적어도 그 위에 중첩되는) 덮개판의 적어도 일부의 각각을 둘러싸는 플라스틱 재료에 의해 기본 몸체에 고정식으로 부착된다.

구성 요소의 강성은 덮개판이 이를 통해 플라스틱 재료가 통과하여 개구 또는 슬롯의 평면 뒤로 연장하고 상호 정렬된 개구 또는 슬롯에 의해 기본 몸체와 조합되는 것이 바람직하다면 추가로 증가할 수 있다. 이로써, 리벳식 플라스틱 연결의 한 종류가 생산된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 덮개판과 플랜지의 각각은 평면을 각각 갖는 복수의 천공을 가지고, 덮개판과 플랜지의 천공의 적어도 일부는 상호 정렬되고, 정렬된 천공은 각각이 평면을 갖는 복수의 정렬된 천공을 형성하고, 덮개판은 정렬된 천공의 적어도 일부의 평면을 관통하여 및 이 뒤로 연장하는플라스틱 재료에 의해 기본 몸체에 고정식으로 부착된다. 정렬된 천공의 천공은 개구 및/또는 슬롯에서 선택될 수도 있다.

기밀 채널이 요구된다면, 폐쇄판 및 쉘형 기본 몸체 또는 경량 구성 요소 사이의 연결은 용접 또는 접합 조인트에 의해 이루어질 수도 있고, 및/또는 고무 밀봉체(rubber seal)와 같은 추가적인 밀봉 요소가 삽입될 수도 있다.

임의의 적용(예컨대, 공기 도관 등)에 대해, 양호한 경량 구성 요소는 기본 몸체로의 덮개판의 부착점이 용접 또는 접합 조인트에 의해 또는 밀봉제, 특히 고무 시일에 의해 기밀 방식으로 폐쇄되는 것에 특징을 가진다는 것이 유리하다. 본 발명의 실시예의 덮개판은 플랜지와 상기 플랜지의 각각에 고정식으로 부착된 덮개판의 적어도 일부 사이에 위치된 용접점, 접합점 및/또는 밀봉제에 의해 기본 몸체의 내부 공간 전체에 기밀 시일을 형성한다.

기본 몸체의 내부가 적어도 하나의 분할벽, 특히 열가소성 플라스틱 재료를 가지는 경량 구성 요소의 양호한 형태는 복수의 도관을 분리식으로 수용하는 데에 성공적인 것으로 입증되었다.

시트 금속, 양호하게는 강철 또는 알루미늄 시트, 다이캐스트(diecast) 금속, 특히 알루미늄, 아연 또는 마그네슘, 또는 섬유 강화 플라스틱 재료 또는 합성 금속은 기본 몸체를 위한 양호한 재료 및 선택적으로 경량 구성 요소의 덮개판으로 사용될 수도 있다.

강화 리브를 위한 양호한 재료 및 선택적인 경량 구성 요소의 외피로서, 폴리탄산에스테르, 폴리에스테르, 특히 PET, 또는 PBT, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리알킬렌, 특히 폴리프로필렌 계로부터 선택된 플라스틱 재료가 사용된다.

우수한 기능성을 갖는 경량 구조 및 하우징 요소는 자동차 업계, 기계적 엔지니어링, 및 전기 제품 업계, 전기 산업 및 다른 구성 요소에서 적용예를 발견한다.

특히, 이들 요소는 기구 패널 지지부 또는 소위 차량 횡단 비임(CCB)으로서 자동체 업계에 사용될 수 있다.

적용가능하다면, 대시보드 영역을 위한 트림(trim) 또는 기능적 부품과 같은 추가적인 구성 요소는 기본 몸체 또는 골격의 외부 영역에 사출 성형 공정을 사용하여 직접 성형될 수 있다.

전술된 경량 구성 부품의 제조는 특히 사출 성형 공정을 사용하여 상대적으로 짧은 생산 시간에 적절한 방식으로 가능하다. 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 불연속적인 부착점은 복수의 천공, 복수의 비드, 및/또는 복수의 돌기를 구비한다. 강화 리브는 기본 몸체의 외면 상에 성형 플라스틱 재료를 성형하는 공정에 의해 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착되는 것이 바람직하며, 상기 성형된 플라스틱 재료의 적어도 하나는; (i) 천공의 적어도 일부를 통해 기본 몸체의 내부 공간으로 연장하고, (ii) 슬롯의 적어도 일부를 충전하고, (iii) 비드의 적어도 일부를 충전하고; 및 (iv) 돌기의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 기본 몸체의 외면 상에 플라스틱 재료를 성형하는 공정은 (i) (열가소성 재료의 경우에) 사출 성형 방법, (ii) (2 상자의 열경화성 또는 열경화식 폴리우레탄 혼합물과 같은 열경화성 플라스틱 재료의 경우에) 반응 사출 성형 방법, 및 iii) (열가소성재료 및 열경화성 재료 또는 부품 모두를 구비하는 플라스틱 부품의 경우에) 사출 성형 및 반응 사출 성형 방법의 조합을 구비한다.

따라서, 발명은 추가로 자동차 또는 항공기 구성을 위한 구조 부품 또는 지지 구조로서, 특히 배선 또는 가스를 위한 채널, 특히 바람직하게는 공기 채널을 갖는 지지 구조로서, 특히 바람직하게는 기구 패널 지지부 또는 차량 횡단 비임으로서 본 발명에 따른 경량 구성 요소의 적용에 관한 것이다. 본 발명의 경량 구성 요소를 구비할 수도 있는 제조 물품은, 이에 제한되지는 않으나, 자동차의 구조 부품, 비행체의 구성 부품, 및 가스 및 케이블중 적어도 하나를 수용하기 위한 채널을 갖는 구조 부품을 구비한다. 본 발명의 경량 구성 요소를 구비할 수도 있는 추가적인 제조 물품은, 이에 제한되지는 않으나, 기구 패널 지지부 및 차량 횡단 비임을 구비한다.

본 발명의 특히 양호한 실시예에 있어서, 경량 구성 요소의 강화 리브는 기본 몸체의 외면 상에 연속적인 단일 구조를 형성한다.

발명은 도면을 참조하여 예시적인 방식으로 이후에 추가로 기술된다.

예

예1

[림 영역(29)에] 경사진 플랜지(8)를 갖는 시트 강철(두께 0.8mm)의 U형 프로파일 섹션(기본 몸체 또는 쉘)에는 그 외면에 열가소성 플라스틱 재료(예컨대, 유리섬유 강화 PA 6)의 십자형 리브(2a)가 제공된다. 골격(ribbing)은 본원에서 이전에 기술된 바와 같이 사출 성형 공정을 사용하여 프로파일 섹션 상에 성형된다. 프로파일 섹션(1)의 내부를 가로질러 배치된 것은 성형 림 외피(4)에 의해 프로파일 섹션(1)의 림(8)에 영구적으로 고정된 덮개(5a)이다.

그 표면의 일정 지점에, 프로파일 섹션(1)은 열가소성 재료가 관통하는 개구(3) 형태의 천공을 가진다. 여기서, 플라스틱 재료는 도3에 도시된 것과 유사한 리벳형 연결부(3a)를 형성한다. 도1에 따른 프로파일 섹션(1)은 가열 공기 도관의 일부를 형성한다.

예2

도2는 프로파일 섹션(1)이 이중 경사진 강화 플랜지(8)를 가지는, 예1의 것과 유사한, 프로파일 섹션(1)을 나타낸다. 여기서, 측면 강화 리브(2b)는 프로파일 섹션의 플랜지와 연장부에 대해 수직으로 배치된다.

리브(2b)는 프로파일 섹션(1)을 관통하는 열가소성 재료에 의해 프로파일 섹션 슬롯(3f)에 부착된다. 여기서, 프로파일 섹션은 개방 상자 섹션으로 형성된다.

예3

도3에 도시된 금속 프로파일 섹션(1)에 있어서, 내면(20)은 단면으로 알 수 있는 열가소성 플라스틱 재료(9)에 의해 둘러싸인다. 도1에 도시된 것과 유사하게, 프로파일 섹션(1)은 접합제(6)에 의해 프로파일 섹션(1)에 부착된 덮개판(5a)을 가진다.

접합제(6) 대신에, 용접 에지 조인트에 의한 부착이 또한 제공될 수 있다(도시되지 않음). 용접 조인트의 경우에, 동일한 재료/플라스틱 재료는 접합 내부 외피에 대해 덮개판에 사용될 수도 있다.

덮개판(5a)은 이 경우에 유리 섬유 강화 열경화성 재료로 제조된다.

부착점의 3가지 변경예는 도3에서 단면으로 도시된다: 단순 개구(3a), 사다리꼴 비드(3b), 및 반구 돌기(3c).

프로파일 섹션(1)은 열가소성 플라스틱 재료(4)에 둘러싸인 이중 경사진 플랜지(8)를 가지고, 부착점(3a, 3b, 3c)과 조합식으로 혼합물의 강도를 보장한다.

구성 요소의 추가적인 강성을 위해서, 덮개판(5a)은 종방향, 횡방향 또는 십자가 방식으로 배치된다.

예4

도4에 있어서, 금속 프로파일(1)은 예2에 따른 프로파일 섹션과 유사하게 외부 플라스틱 골격(2a, 2b)을 갖는 단면으로 도시된다. 여기서 다시, 사출 성형 공정을 통해, 열가소성 재료는 개구(3a, 3e) 또는 슬롯(3f)에서 프로파일 섹션 기본 몸체(1)를 통과하여 부착점을 형성한다.

프로파일 섹션(1)의 내부를 가로질러 부착된 것은 금속 프로파일(1)에 직접 안착되어 전기 차단 채널(26)을 형성하는 금속 덮개(5b)이다. 덮개(5b)의 개구(3g)는 프로파일 섹션(1)의 개구(3e) 또는 슬롯(3f) 위에 직접 배치되고 플라스틱 재료에 의해 프로파일 섹션(1)에 리벳 결합된다.

도3의 기본 몸체의 경사진 플랜지부의 관점에서, 기본 몸체의 측부 영역의 플라스틱 재료의 종방향 리브(2b) 만이 결과적으로 변형 방향에 따라 강화물로서 현재 적절하다.

프로파일 섹션은 그 전체 외면(23) 위에 리브(2a,2b)로서 동일한 열가소성재료의 외부 외피(10)를 또한 가진다. 이 경우에, 부착점(3d, 3e, 3f)은 리브(2a, 2b)의 영역에 직접 위치될 필요는 없다.

금속 덮개판(5b)을 부착하는 공정은 종래의 접합 공정(접합, 용접 6) 대신에 경량 구성 요소의 정상 사출 성형 공정에 의해 또는 소위 "인-몰드-조립-공정(in-mold-assembly-process)"를 사용하여 직접 수행될 수도 있다.

본 발명은 도시할 목적으로 상기에서 상세히 기술되었지만, 이러한 세부사항이 목적과 변경예가 청구항에 의해 제한된 것을 제외하고 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고서 당업자에 의해 단독으로 이루어질 수도 있다는 것을 알 것이다.

본 발명에 따르면, 제조하기에 상대적으로 간단하고 높은 강성 및 강도와 같은 양호한 물리적 특성을 가지는 경량의 구성 요소가 제공된다.

Claims

(a) 내면과 외면을 갖는 쉘형 기본 몸체와,

(b) 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착된 플라스틱 재료의 강화 리브를 포함하고,

상기 기본 몸체의 내면은 내부 공간을 형성하고, 상기 강화 리브는 불연속 부착점에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착되고, 상기 강화 리브는 상기 기본 몸체의 외면에 직접식 및 간접식 중 하나로 고정되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체는 열경화성 플라스틱 재료, 열가소성 재료 및 금속 중 적어도 하나로부터 선택된 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 강화 리브의 플라스틱 재료는 열경화성 플라스틱 재료 및 열가소성 재료 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 불연속 부착점은 복수의 천공들, 복수의 비드들 및 복수의 돌기들 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체는 평면을 각각 갖는 복수의 천공을 가지고, 상기 강화 리브는 상기 천공의 적어도 일부를 통해 연장하여 상기 천공의 평면 뒤로 연장하여 상기 기본 몸체의 내부 공간 내로 연장하는 상기 강화 리브의 플라스틱 재료에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착되고, 상기 천공은 개구 및 슬롯중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체는 각각이 림을 갖는 두 개의 측면을 각각 갖는 대체로 U 형상 및 대체로 V 형상으로부터 선택된 형상을 가지고, 상기 강화 리브는 상기 림을 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 리브의 플라스틱 재료에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 추가 부착되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제6항에 있어서, 상기 각 측벽의 림은 대체로 측면의 외측 방향으로 연장하는 플랜지를 가지고, 상기 강화 리브는 상기 플랜지를 적어도 부분적으로 둘러싸는 상기 리브의 플라스틱 재료에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 추가 부착되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제4항에 있어서, 상기 강화 리브는 상기 기본 몸체의 외면 상에 플라스틱 재료를 성형하는 공정에 의해 상기 기본 몸체의 외면에 고정식으로 부착되고, 상기성형식 플라스틱 재료는; (i) 상기 천공의 적어도 일부를 통해 연장하여 상기 기본 몸체의 내부 공간으로 연장하고, (ii) 상기 슬롯의 적어도 일부를 충전하고, (iii) 상기 비드의 적어도 일부를 충전하고, (iv) 상기 돌출부의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 공정 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체의 외면은 플라스틱 재료에 적어도 부분적으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체의 내면의 적어도 일부는 플라스틱 재료로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체는 대체로 U 형상 및 대체로 V 형상으로부터 선택된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체는 각각이 대체로 측면의 외측 방향으로 연장하는 플랜지를 갖는 두 개의 측면을 각각 갖는 대체로 U 형상 및 대체로 V 형상으로부터 선택된 형상을 가지고, 상기 경량 구성 요소는 상기 플랜지의 각각에 고정식으로 부착되고 상기 기본 몸체의 내부 공간의 적어도 일부를 덮는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제12항에 있어서, 상기 덮개판은 상기 플랜지들의 각각과, 상기 플랜지들의 각각과 접하는 상기 덮개판의 적어도 일부를 둘러싸는 플라스틱 재료에 의해 상기 기본 몸체에 고정식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제12항에 있어서, 상기 덮개판과 상기 플랜지의 각각은 평면을 각각 갖는 복수의 천공들을 가지고, 상기 덮개판과 상기 플랜지의 천공들 중 적어도 일부는 상호 정렬되고, 상기 정렬된 천공은 평면을 각각 갖는 정렬된 복수의 천공을 형성하고, 상기 덮개판은 정렬된 천공들 중 적어도 일부의 평면을 통해 그 뒤로 연장하는 플라스틱 재료에 의해 상기 기본 몸체에 고정식으로 부착되고, 상기 천공은 개구와 슬롯중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제12항에 있어서, 상기 덮개판은 상기 플랜지의 각각에 고정식으로 부착된 상기 덮개판의 적어도 일부와 상기 플랜지의 각각 사이에 위치된 용접 조인트, 접합 조인트 및 밀봉제중 적어도 하나에 의해 상기 기본 몸체의 상기 내부 공간 위에 기밀 시일을 형성하는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 기본 몸체의 내부 공간 내에 위치된 적어도 하나의 분할벽을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제12항에 있어서, 상기 기본 몸체와 상기 덮개판은 시트 금속, 다이캐스트 금속, 및 섬유 강화 플라스틱 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 독립적으로 각각 제조되는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
제1항에 있어서, 상기 강화 리브의 플라스틱 재료는 폴리탄산에스테르, 폴리에스테르, 폴리우레탄. 폴리스틸렌, 폴리아미드, 및 폴리알킬렌중 적어도 하나로부터 선택된 열가소성 재료인 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.
자동차의 구성 부품과, 비행체의 구성 부품과, 케이블과 가스 중 적어도 하나를 수용하기 위한 채널을 갖는 구성 부품으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제1항의 경량 구성 요소를 포함하는 제품.
상기 제품은 기구 패널 지지부 및 차량 횡단 비임으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제1항의 경량 구성 요소를 포함하는 제품.
제1항에 있어서, 상기 강화 리브는 상기 기본 몸체의 외면 상에 연속적인 단일 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 경량 구성 요소.