KR200482387Y1

KR200482387Y1 - 복합 지지 구조물

Info

Publication number: KR200482387Y1
Application number: KR2020120009146U
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 브룬너
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2017-01-17
Also published as: CN103043002B; KR20130002397U; RU127028U1; DE102011054432A1; US20130093239A1; CN103043002A

Abstract

본 고안은 전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인(11 내지 13)을 포함하는 복합 지지 구조물에 관한 것이다. 복합 지지 구조물(1)을 사용하는 경우에 접지 연결을 단순화하기 위해, 접지 연결 라인(11 내지 13)이 복합 지지 구조물(1) 내에 통합된다.

Description

복합 지지 구조물{COMPOSITE SUPPORTING STRUCTURE}

본 고안은 전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인을 포함하는 복합 지지 구조물에 관한 것이다.

독일 공개 공보 DE 10 2009 053 241 A1호에는, 연결 라인, 및 연결 라인을 따라 배치되는 안전 도체를 구비한 자동차가 개시되어 있다. 연결 라인은 자동차의 승차공간을 따라 또는 승차공간 내에서 적어도 부분적으로 연장된다. 안전 도체는 적어도 부분적으로 도체 메쉬, 도체 패브릭, 도체 메쉬워크(meshwork), 도체 포일, 도체 웰, 또는 도체 튜브로 설계되고, 이들은 연결 라인을 피복하거나 연결 라인을 따라 연장된다. 접지 리턴 도체가 안전 도체에 의해 형성되거나, 이와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 고안의 목적은 전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인을 포함하는 복합 지지 구조물을 사용하는 경우에 접지 연결을 단순화하는 데 있다.

상기 목적은, 전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인을 포함하는 복합 지지 구조물에 있어서, 접지 연결 라인이 복합 지지 구조물 내에 통합된다는 점에서 달성된다. 복합 지지 구조물은 바람직하게는 섬유 보강형 플라스틱 재료이다. 여기서, 유리 섬유 또는 탄소 섬유와 같은 섬유가 보강의 목적으로 플라스틱 재료에 내장된다. 유리 섬유로 보강된 플라스틱 재료는 GFP 복합 재료로도 불린다. 탄소 섬유로 보강된 플라스틱 재료는 CFP 복합 재료로도 불린다. 이러한 복합 지지 구조물은 비교적 경량이지만 강도가 매우 높고, 이에 따라 무거운 하중을 견딜 수 있다는 장점을 가진다. 이런 목적으로, 복합 지지 구조물은 자동차에 점점 더 많이 사용되고 있다. 복합 지지 구조물로 구성된 완전한 차체는 모노코크(monocoque)로도 불린다. 복합 지지 구조물은 바람직하게는 서로 적층된 섬유층들로 이루어진 복수의 층을 포함한다. 본 고안에 따르면, "복합 지지 구조물 내에 통합된"이라는 표현은 접지 연결 라인이 복합 지지 구조물 내에 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 배치된다는 것을 의미한다. 이런 목적으로, 접지 연결 라인은 제조 중에 복합 지지 구조물에 삽입된다.

복합 지지 구조물의 바람직한 실시예는, 접지 연결 라인이 2개의 삽입물들(inserts)을 전기전도 방식으로 서로 연결하고, 상기 삽입물들은 복합 지지 구조물 내에 통합되는 것을 특징으로 한다. "삽입물"이라는 용어는 복합 지지 구조물 내에 적어도 부분적으로 배치되는 삽입 부분 또는 삽입 부품을 가리킨다. 삽입물들은 바람직하게는 복합 재료가 아닌 예컨대 금속으로 형성된다. 여기서, 삽입물들은 바람직하게는 복합 지지 구조물 내에서 모서리 영역들 및/또는 기능 영역들에 배치된다.

복합 지지 구조물의 다른 바람직한 실시예는, 접지 연결 라인 시스템의 복수의 접지 연결 라인이 복합 지지 구조물 내에 통합되고, 접지 연결 라인 시스템의 접지 연결 라인들은 각각 2개의 삽입물들을 전기전도 방식으로 서로 연결하고, 상기 삽입물들은 복합 지지 구조물 내에 통합되는 것을 특징으로 한다. 삽입물들은 복합 지지 구조물의 제조 중에 바람직하게는 접지 연결 라인들과 함께 삽입되고, 복합 재료에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들이 전기전도성 패브릭 및/또는 메쉬워크, 특히 알루미늄 패브릭 및/또는 알루미늄 메쉬워크로 형성되는 것을 특징으로 한다. 전기전도성 패브릭 및/또는 메쉬워크는 복합 지지 구조물의 제조 중에 간단히 삽입될 수 있다. 2개의 삽입물들 사이에 충분한 접지 전도가 제공되도록 전기전도성 패브릭 및/또는 메쉬워크의 형태 및 치수가 선택된다. 경우에 따라, 복수의 전기전도성 패브릭 및/또는 메쉬워크가 조합되어 접지 연결 라인을 구성할 수도 있다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 삽입물들이 전기전도성 재료, 특히 알루미늄 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다. 결과적으로, 접지 연결 라인들은 전기전도 방식으로 간단히 서로 연결될 수 있다. 삽입물들 및 접지 연결 라인들은 바람직하게는 동일한 재료로 형성된다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 삽입물들이 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들과 함께 복합 지지 구조물에 삽입되거나 내장되는 것을 특징으로 한다. 복합 지지 구조물의 제조 중에 삽입물들은 바람직하게는 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들과 함께 몰드에 삽입되고, 보강의 목적으로 섬유가 내장되는 플라스틱 매트릭스에 의해 둘러싸인다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 조립 또는 제조를 위해, 특히 복합 지지 구조물에 삽입하거나 내장하기 위해, 삽입물들이 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들에 연결되는 것을 특징으로 한다. 접지 연결 라인과 삽입물 사이의 연결은 예컨대 발포에 의해 이루어질 수 있다. 여기서, 예컨대, 접지 연결 라인의 단부를 삽입물에 대해 고정하기 위해, 접지 연결 라인의 하나 이상의 단부가 돌출되는 삽입물의 공동이 플라스틱 폼으로 발포된다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 삽입물들 및/또는 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들이 복합 지지 구조물의 전기절연 섬유 재료 중 하나 이상의 섬유층에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 한다. 절연을 위해, 삽입물들 또는 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들은 예컨대 하나 이상의 유리 섬유층으로 피복될 수 있다.

복합 지지 구조물의 또 다른 바람직한 실시예는, 삽입물들 및/또는 접지 레일이 전기전도성 재료로 이루어진 체결 요소들에 의해 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들에 연결되는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 삽입물들 및/또는 접지 레일은 나사결합(screwing) 또는 리벳이음(riveting)에 의해 접지 연결 라인 또는 접지 연결 라인들에 연결될 수 있고, 이에 따라, 각각 하나 이상의 나사 또는 리벳이 삽입물 또는 접지 레일을 통해 그리고 접지 연결 라인을 통해 연장된다. 결과적으로, 각각의 체결 요소가 관통하는 부품들 사이에 간단히 전기전도성 연결이 제공된다.

본 고안은 전술한 복합 지지 구조물을 위한 삽입물 및/또는 접지 연결 라인, 및/또는 전술한 복합 지지 구조물을 구비한 자동차에 추가로 관련된다. 본 고안에 따른 복합 지지 구조물은 특히 수퍼스포츠카와 같은 스포츠카에서 사용된다. 본 고안에 따른 복합 지지 구조물은 이러한 자동차에서 전기 장치들을 위한 접지 전도를 단순화한다. 접지 연결 라인을 복합 재료 내에 기능적으로 통합한 결과로, 제조 비용을 절감할 수 있다. 게다가, 종래의 접지 케이블을 사용한 경우에 비해 자동차의 중량을 줄일 수 있다.

본 고안에 의해, 전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인을 포함하는 복합 지지 구조물을 사용하는 경우에 접지 연결이 단순화된다.

본 고안의 그 밖의 이점들, 특징들, 세부 사항들은, 다양한 실시예들이 하기 도면을 참조하여 상세히 기술되는, 이하의 설명에서 제공될 것이다.
도 1은 복합 재료에 삽입된 삽입물들 및 접지 연결 라인들을 볼 수 있도록 복합 재료가 투명하게 도시된 본 고안에 따른 복합 지지 구조물의 사시도.
도 2는 다른 실시예에 따른 도 1의 부분 사시도.
도 3은 접지 레일을 구비한 불투명하게 도시된 복합 지지 구조물의 내측 도면.
도 4는 도 3과 동일한 도면을 보여주되, 복합 재료가 투명하게 도시된 도면.
도 5는 불투명하게 도시된 도 3 및 도 4의 복합 지지 구조물의 외측 도면.
도 6은 투명하게 도시된 도 3 내지 도 5의 복합 지지 구조물의 외측 도면.

도 1 내지 도 6은 다양한 실시예에 따른 복합 지지 구조물(1)의 다양한 도면을 도시한다. 복합 지지 구조물(1)은 자동차의 자체 지지형 차체의 일부이다. 복합 지지 구조물(1)은 섬유, 특히 탄소 섬유가 보강의 목적으로 내장되는 플라스틱 매트릭스를 구비한 복합 재료로 형성된다.

본 고안의 실질적인 양상에 따르면, 접지 연결 라인들(11, 12, 13)을 구비한 접지 연결 라인 시스템(10)이 복합 지지 구조물(1)의 복합 재료 내에 통합된다. 접지 연결 라인들(11 내지 13)은 알루미늄 패브릭 또는 알루미늄 메쉬워크로 형성되고, 하나 이상의 유리 섬유층을 이용한 피복에 의해 전기적으로 절연된다.

접지 연결 라인들(11, 12, 13)은 각각의 경우 2개의 삽입물들(21, 22; 22, 23; 22, 24)을 서로 연결한다. 삽입물들(21 내지 26)은 전기전도성 알루미늄 재료로 형성되고, 적어도 부분적으로는 접지 연결 라인 시스템(10)의 일부이다.

복합 지지 구조물(1)의 제조 시에 삽입물들(21 내지 26)은 접지 연결 라인들(11 내지 13)과 함께 복합 재료에 삽입된다. 여기서, 삽입물들(21 내지 26) 및 접지 연결 라인들(11 내지 13)은 복합 재료의 플라스틱 매트릭스에 내장되고, 바람직하게는 또한 섬유층들에 의해 둘러싸인다.

삽입물들(21 내지 26)은 접속 가능성(accessibility)이 개선되도록 부분적으로 노출되기도 한다. 접지 연결 라인들(11 내지 13)은 복합 지지 구조물(1)의 복합 재료에 바람직하게는 완전히 내장된다.

복합 지지 구조물(1)의 복합 재료의 외부에 배선(30)이 배치된다. 배선(30)은 예컨대 제어 장치(40)를 연결하는 역할을 한다. 제어 장치(40) 또는 배선(30)을 삽입물들(22, 23, 24)에 연결하는 연결 라인들(31, 32, 33)에 의해 나타낸 바와 같이, 제어 장치(40) 및 배선(30)은 접지 연결 라인 시스템(10)에 연결될 수 있다.

도 2는 삽입물(22)을 구비한 도 1의 부분 사시도를 보여준다. 접지 연결 라인들(11 내지 13)은 나사들(41 내지 43)에 의해 전기전도 방식으로 삽입물(22)에 연결된다.

도 2에 나타낸 접지 연결 라인들(11 내지 13)의 단부들은 예컨대 경화된 플라스틱 폼에 의해 삽입물(22)에 고정 연결되어, 조립 유닛을 나타낸다.

삽입물(22) 및 접지 연결 라인들(11 내지 13)로 구성된 조립 유닛은 이후 나사(45)에 의해 복합 지지 구조물(1)의 부분 구조(50)에 체결될 수 있다.

이어서, 접지 연결 라인들(11 내지 13)과 삽입물(22) 사이의 전기적 연결은 상응하는 지점들에서 나사들(41 내지 43)이 삽입물(22)에 나사 고정됨으로써 간단히 이루어질 수 있다. 접지 연결 라인들의 단부를 더 쉽게 찾기 위해, 삽입물(22)은 표지부를 구비할 수 있다.

도 3 및 도 4는 배선(30)의 다른 실시예를 도시한다. 배선(30)은 예를 들어 제어 장치와 같은 장치를 연결하기 위해 2개의 접지 플러그(61, 62)를 포함한다. 배선(30)은 복수의 연결 라인을 통해 접지 레일(65)에 연결된다. 예컨대, 접지 레일(65)은 복합 재료 내에서 접지 레일(65) 아래에 배치된 접지 연결 라인에 나사들(71, 72)을 통해 전기전도 방식으로 연결될 수 있다.

도 5 및 도 6은 도 3 및 도 4의 복합 지지 구조물(1)의 외측을 도시한다. 여기서, 삽입물들(22 내지 24)이 부분적으로 보이거나 외부로부터 접속 가능하다는 것을 알 수 있다. 이러한 외부 접속 가능한 지점들에서는, 예컨대 추가적인 기능 요소들 또는 전기 장치들이 삽입물들(22 내지 24)을 통해 접지 연결 라인 시스템에 연결될 수 있다.

Claims

전기전도성을 갖지 않거나 충분한 전기전도성을 갖지 않는 복합 재료로 이루어지며 하나 이상의 접지 연결 라인(11 내지 13)을 포함하는 복합 지지 구조물에 있어서,
접지 연결 라인(11 내지 13)은 복합 지지 구조물(1) 내에 통합되고,
접지 연결 라인(11 내지 13)은 전기전도성 패브릭 또는 메쉬워크(meshwork)로 형성되며 복합 지지 구조물(1)의 전기절연 섬유 재료 중 하나 이상의 섬유층에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제1항에 있어서, 접지 연결 라인(11)은 2개의 삽입물들(21, 22)을 전기전도 방식으로 서로 연결하고, 상기 삽입물들은 복합 지지 구조물(1) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 접지 연결 라인 시스템(10)의 복수의 접지 연결 라인(11 내지 13)은 복합 지지 구조물(1) 내에 통합되고, 접지 연결 라인 시스템의 접지 연결 라인들(11 내지 13)은 각각 2개의 삽입물들(21, 22; 22, 23; 22, 24)을 전기전도 방식으로 서로 연결하고, 상기 삽입물들은 복합 지지 구조물(1) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
삭제
제2항에 있어서, 삽입물들(21 내지 26)은 전기전도성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제2항에 있어서, 삽입물들(21 내지 26)은 접지 연결 라인(11) 또는 접지 연결 라인들(11 내지 13)과 함께 복합 지지 구조물(1)에 삽입되거나 내장되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제2항에 있어서, 삽입물들(21 내지 26)은 조립 또는 제조를 위해 접지 연결 라인(11) 또는 접지 연결 라인들(11 내지 13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제2항에 있어서, 삽입물들(21 내지 26)은 복합 지지 구조물(1)의 전기절연 섬유 재료 중 하나 이상의 섬유층에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제2항에 있어서, 삽입물들(21 내지 26) 또는 삽입물들(21 내지 26)에 접지 연결을 제공하기 위한 접지 레일(65)은 전기전도성 재료로 이루어진 체결 요소들(41 내지 43; 71, 72)에 의해 접지 연결 라인(11) 또는 접지 연결 라인들(11 내지 13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 지지 구조물.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복합 지지 구조물(1)을 위한 삽입물.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복합 지지 구조물(1)을 위한 접지 연결 라인.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 복합 지지 구조물(1)을 구비한 자동차.