KR20100071073A

KR20100071073A - 높은 고유 강성을 갖는 차량 루프

Info

Publication number: KR20100071073A
Application number: KR1020107008322A
Authority: KR
Inventors: 플로리안 도린; 스테판 랑게; 롤란트 브람브린크; 울리히 그로세르
Original assignee: 바이엘 머티리얼사이언스 아게
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2008-10-07
Publication date: 2010-06-28
Also published as: CN101827721A; JP2011500410A; JP5346029B2; US20090102246A1; WO2009052946A1; EP2212141A1; US20100244500A1; US7922243B2

Abstract

본 발명은 개구부, 접힘 배열부(3), 및 상기 접힘 배열부(3)를 수용하기 위한 장치를 포함하는 차량 루프에 관한 것이고, 접힘 배열부(3)는 적어도 2개의 평행한 플라스틱 슬랫(1)을 포함한다. 접힘 배열부(3)는 접히는 동안 대응 장치(4)로 전달될 수 있어서, 개구부를 적어도 부분적으로 개방하고, 접힘 배열부(3)는 폐쇄 위치에서 개구부를 완전히 폐쇄한다. 슬랫(1)은 폐쇄 위치에 있을 때, 휨으로 인해 만곡되고, 개구부를 적어도 부분적으로 개방할 때 실질적으로 편평하며 평면-평행하다.

Description

높은 고유 강성을 갖는 차량 루프 {Vehicle Roof with High Inherent Stiffness}

본 발명은 개구부, 접힘 배열부(3), 및 접힘 배열부를 수납하기 위한 장치를 갖는 차량 루프에 관한 것이고, 상기 접힘 배열부(3)는 서로에 대해 평행하게 배열된 플라스틱으로 만들어진 적어도 2개의 슬랫(slat)(1)을 갖고, 접힘 배열부(3)는 개구부를 적어도 부분적으로 개방하기 위해, 접히는 동안 접힘 배열부를 위해 제공된 장치(4) 내로 들어갈 수 있고, 상기 접힘 배열부(3)는 폐쇄 위치에 있을 때 개구부를 완전히 폐쇄하고, 슬랫(1)은 개구부를 폐쇄하는 위치에 있을 때 휨으로 인해 만곡되고, 상기 개구부를 적어도 부분적으로 개방할 때 실질적으로 편평하며 평면-평행한 방식으로 배향된다.

여러 유형의 차량용 슬라이딩 루프, 예를 들어 강성 단일편의 투명 및 불투명 슬라이딩 루프가 있다. 투명한 재료로 만들어진 슬랫형 루프도 제조된다. 이들은 특히, DE 44 15 649 C1호 및 EP-A-591 644호에 설명되어 있다. EP-A-1 125 778호는 개방될 수 있고, 전후로 중첩되어 배열되며 개별적으로 개방될 수 있는 적어도 2개의 루프 시스템을 갖는 차량 루프를 설명한다. 이들 루프의 특징은 개별 슬랫의 조합이 개방될 때 분리되는 사실에 있다. 그러므로, 개별 슬랫들 사이의 추가적인 별도의 밀봉면이 필수적이다. 이는 사용 수명에 걸쳐 밀봉력을 유지하기 위해 개별 슬랫의 구성요소의 복잡한 동역학(예를 들어, DE 19959542 A1호) 및 높은 강성을 요구한다. 밀봉력을 흡수하기 위한 구조는 투명한 투시 영역을 상당히 (약 50%만큼) 감소시키고, 높은 설치 공간을 요구하며, 이러한 사실은 설계, 특히 공기역학의 자유도를 악화시킬 수 있다. 또한, 설명된 슬랫형 루프는 전적으로 차량의 종방향 축으로 이동될 수 있고, 이는 한편으로 슬랫형 루프들이 예를 들어, 차량의 횡방향 축을 따라 함께 이동된다면 필요한 설치 공간이 너무 크고, 다른 한편으로 차량의 외형으로부터 돌출하는 슬랫 (또는 구성요소) 때문에 심한 풍절음이 발생할 수 있기 때문이다. 재료 결합 방식으로 연결된, 유리로 만들어진 창 블라인드가 또한 공지되어 있다 (DE 29607921호). 이러한 종류의 유리 슬랫은 매우 높은 강성을 가지며, 동시에 높은 중량 및 낮은 충격 강도를 갖는다.

유리가 그의 높은 강성(약 70000 MPa의 탄성 계수) 때문에 사용되면, 그의 높은 밀도가 주요한 단점이다. 플라스틱, 예를 들어, 폴리카보네이트는 유리보다 상당히 낮은 밀도를 갖고, 동시에 투명하다. 그러나, 플라스틱은 훨씬 더 낮은 강성(약 2400 MPa의 탄성 계수)을 갖는다. 오늘날, 복잡한 기하학적 형태 및 몇몇 경우에, 복잡한 강화 요소에 의해, 폴리카보네이트로 유사하게 만들어진 파노라마 루프를 제조하는 것이 가능하다.

그러므로, 플라스틱으로 만들어지며, 추가의 강화 요소가 없이 높은 고유 강성을 갖는 차량 루프를 개발하는 것이 목적이다.

이러한 목적은 개구부, 접힘 배열부(3), 및 접힘 배열부를 수납하기 위한 장치를 갖는 차량 루프이며, 상기 접힘 배열부(3)는 서로에 대해 평행하게 배열된 플라스틱으로 만들어진 적어도 2개의 슬랫(1)을 갖고, 접힘 배열부(3)는 개구부를 적어도 부분적으로 개방하기 위해, 접히는 동안 접힘 배열부를 위해 제공된 장치(4) 내로 들어갈 수 있고, 상기 접힘 배열부(3)는 폐쇄 위치에 있을 때 개구부를 완전히 폐쇄하고, 슬랫(1)은 개구부를 폐쇄하는 위치에 있을 때 휨으로 인해 만곡되고, 상기 개구부를 적어도 부분적으로 개방할 때 실질적으로 편평하며 평면-평행한 방식으로 배향되는, 차량 루프에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 차량 루프는 추가의 강화 요소 없이 높은 고유 강성을 갖는다. 동시에, 최소 가능한 설치 공간이 상기 루프가 개방 상태에 있을 때 보장된다.

슬랫(1) 및 탄성중합체 또는 힌지로 구성된 구조물이 이러한 경우에 "접힘 배열부"로서 설명된다.

이러한 경우에, "슬랫"(1)이라는 용어는 본질적으로 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, 아크릴 유리 또는 플렉시글래스(Plexiglass))와 같은 플라스틱으로 만들어진 층상의 신장된 판을 의미한다. 슬랫들은 또한 예를 들어, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄 또는 실리콘과 같은 탄성중합체에 의해, 슬랫의 종방향 측면의 대부분, 즉 대체로 75% 이상 및 이상적으로 100%에 걸쳐 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 연결될 수 있다.

이러한 경우에, "휨"이라는 용어는 슬랫이 그의 원래 상태에 비해 구부러지는 것을 의미한다. 이러한 구부러짐은 예를 들어 슬랫의 단부면에서, 슬랫들의 서로에 대한 가압에 의해 발생할 수 있다.

구성요소가 이중(구형) 방식으로 만곡되면, 강성은 단일 곡률의 경우보다 증가된다. 구성요소의 강성은 그가 휨을 받으면 유사하게 증가된다.

따라서, 루프의 강성은 따라서 이중 곡률 및 예비 인장의 인가에 의해 증가될 수 있다. 정확하게는, 이러한 사실은, 폐쇄 상태에서, 슬랫형 루프가 종래의 파노라마 루프와 비교할 만하고 높은 정도의 강성을 보장해야 하기 때문에, 슬랫형 루프의 경우에 이상적이다. 이는 3차원 곡률에 의해 달성될 수 있다. 차량의 종방향 축으로의 곡률은 차량의 기하학적 형태에 의해 미리 결정되고, 주행 방향에 대해 횡방향으로의 곡률은 슬랫을 휘게 하거나 압축함으로써 달성될 수 있다.

휨은 개방 과정 중에 연속적인 방식으로 용이해지고, 바람직하게는 연속적인 방식으로 용이해진다. 따라서, 곡률은 개방 작동의 과정에서 감소되어, 슬랫들은 대체로 또는 완전히 개방된 상태에서만 서로에 대해 평면-평행하다. 개방 상태에서, 슬랫은 최소의 가능한 설치 공간을 취해야 하고, 곡률은 특히 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 연결된 슬랫의 경우에, 이에 대해 장해물을 구성할 수 있으며, 이는 볼록/오목하게 접히는 슬랫들이 서로에 의해 상호 반발되기 때문이다. 그러므로, 슬랫형 루프가 개방된 상태에서, 편평한 슬랫이 바람직하다. 슬랫(1)들은 그들이 인장이 제거된 상태, 원래 상태에 있을 때 편평하며 평면-평행하다 (도 1 - 도 3).

슬랫은 루프가 개방되는 경우에 이러한 원래 상태를 취한다. 슬랫은 폐쇄 상태에 있을 때 높은 정도의 강성을 지니도록, 폐쇄 작동 과정에서 만곡된 상태(도 4 및 도 5)로 변환되어야 한다.

이러한 경우에, "만곡된"이라는 표현은 1개또는 2개의 치수에서, 즉 보통 차량의 종방향 및 횡방향에서, 직선으로부터 이탈하는 라운딩을 의미한다. 1.5 내지 4 m, 특히 바람직한 방식으로 2 내지 3 m의 반경을 갖는 곡률이 바람직하다.

이러한 경우에, "실질적으로 편평한"이라는 표현은 슬랫들이 기하학적 의미에서 완벽하게 편평하거나, 바람직하게는 완벽하게 편평하지는 않지만 슬랫들이 이후에 올바른 방향으로 만곡되도록 보장하기 위해 약간의 "초기 곡률"을 갖는 것을 의미한다. 상기 슬랫들은 바람직하게는 완벽하게 편평하거나, 무한대와 4 m 사이, 특히 바람직한 방식으로 무한대와 8 m 사이의 반경을 갖는 곡률을 갖는다.

이러한 경우에, "실질적으로 평면-평행한 방식으로 배향된"이라는 표현은 슬랫들이 기하학적 의미에서 서로에 대해 완벽하게 평행하도록 배열되거나, 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 특히 바람직한 방식으로 2% 미만의 평행으로부터의 편차를 갖는 것을 의미한다.

이러한 경우에, "폐쇄 위치"라는 표현은 차량 루프가 슬랫(1)들의 확장 이동에 의해 실질적인 방수 방식으로 폐쇄되는 것을 의미한다.

예비 인장은 본 발명에 따르면, 안내 레일(2)이 차량의 종방향 축으로 수렴하고, 접힘 배열부(3)를 수납하기 위한 장치의 영역 내에서, 슬랫들이 매우 큰 범위로 원래의 상태로 다시 변환되도록 발산하는 사실에 의해 달성될 수 있다 (도 1 - 도 3 참조).

이러한 종류의 경로는 바람직하게는 형상(4)이 이중 오목형일 수 있다. 루프가 폐쇄될 때, 슬랫들은 압축되고 곡률은 전개된다. 안내 레일이 차량의 기하학적 형태를 따라 만곡된 방식으로 연장하는 사실에 의해, 이중 곡률이 차량의 기하학적 형태 및 슬랫의 곡률에 의해 달성된다.

또한, 슬랫들은 폐쇄 상태에 있을 때 휨을 받아서, 루프는 높은 정도의 강성을 갖는다. 이는 도 7에서 5로 표시된 바와 같은 곡률을 생성한다. 이러한 형태에서, 중심 슬랫은 최대 범위로 만곡된다 (도 6 내지 도 8). 그러나, 루프는 일반적으로 필요하다면 보강 재료로 추가로 강화될 수 있다.

이는 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 그리고 헐거운 방식으로 서로에 대해 연결된 슬랫들을 갖는 슬랫형 루프, 및 연속 일체형 루프 구조에 적용된다.

안내 레일(2)은 전후로 중첩하여 연장하는 깊은 평면과 추가의 얕은 평면으로 구성될 수 있다. 이러한 경우에, "전후로 중첩하여"는 전방 평면 및 후방 평면이 있고, 2개의 평면이 루프 스킨의 일부를 따라 서로에 대해 평행하게 연장하는 것을 의미한다. 후방 평면은 긴 페그(peg)가 전방 평면을 통해 돌출하여 후방 평면 내에서 안내될 수 있는 방식으로 배열된다. 동시에, 더 짧은 페그가 후방 평면에 의해 영향을 받지 않고서 전방 평면 내에서 안내될 수 있다. (이러한 배열은 길이가 다르고 소정의 환경 하에서 상이한 단면을 갖는 페그들이 안내 레일 내에서 목표 방향으로 안내되도록, 즉 한정된 영역 내에서 초기에 만곡된 경로를 따르고 최종적으로 상이한 경로를 따르도록 보장하도록 의도된다.) 평면의 개수는 일반적으로 자유롭게 변할 수 있고, 따라서 예를 들어, 선택적으로 개별 슬랫들을 상이하게 또는 개별적으로 안내할 수 있도록 제3 또는 제4 평면을 추가하는 것이 가능하다.

접힘 동역학은 적어도 하나의 요소가 "제어된" 방식으로 계속 안내되며, 다른 요소가 "자유롭게" 이동할 수 있는 것을 필요하게 할 수 있다. 이들 평면은 홈에 의해 형성될 수 있다. 상이하게 형성된 페그들이 이들 홈 내로 돌출한다. 안내 레일의 평면 내의 상기 페그의 경로는 상이한 페그 길이 또는 페그 폭에 의해 조절된다. 더 긴 페그는 깊은 평면을 따라 운행하고, 더 짧은 페그는 얕은 평면을 따라 운행한다. 따라서, 전후로 중첩하여 놓인 평면들에 의해, 설치 공간의 높이를 절감하는 것이 가능하다. 홈들은 상하로 중첩하여 놓일 수도 있다. 2개의 평면은 슬랫(1)들이 연속면의 형태로 배치될 수 있도록, 후드 박스에 도달할 때까지 외부 스킨(루프 스킨)에 대해 평행하게 연장한다. 후드 박스 내부에서만, 평면들은 예를 들어, V-형상으로 서로로부터 발산하여, 예를 들어 깊은 평면을 위한 페그는 루프 외형부를 따라 또는 루프 외형부에 대해 수평으로 계속 운행하고, 짧은 페그는 상방으로 유도된다.

명백히, 슬랫들이 도면과 반대로, 하방으로 또는 중심으로 접히는 것도 가능하다. 유사하게, 긴 페그만이 편위를 담당하지 않고, 짧은 페그도 유사하게 슬랫들을 편위시킬 수 있는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 평면들은 페그의 길이에 의해서만 활성화될 필요는 없다. 상이한 단면에 의해 활성화를 조절하는 가능성도 있다.

슬랫들은 예를 들어, 체인 또는 나사 로드에 의해 구동될 수 있다. 케이블 견인도 (종래의 슬라이딩 루프에서와 같이) 가능해야 한다.

페그 자체는 안내 레일을 따라 병진 이동하는 베어링 및 자신의 축에 대해 회전하는 베어링을 제시한다.

재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 연결된 슬랫 구조물은 이러한 안내 동역학에 의해 이동될 수 있지만, 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 서로에 대해 연결되지 않은 개별 슬랫을 이러한 방식으로 이동시키는 것이 가능해야 하는 것도 생각할 수 있다.

본 발명은 하기에서 상세하게 설명되며 도면(도 1 내지 도 8)에 의해 제시될 것이다.

도 1은 루프 개방 시의 루프의 등각도(사시도)이다.
도 2는 루프 개방 시의 상방으로부터 본 루프의 도면/평면도이다.
도 3은 루프 개방 시의 측면으로부터의 루프의 도면이다.
도 4는 루프 폐쇄 시의 루프 및 이중 오목 형상의 경로의 등각도(사시도)이다.
도 5는 루프 폐쇄 시의 상방으로부터 본 루프 및 이중 오목 형상의 경로의 도면/평면도이다.
도 6은 루프 폐쇄 시의 전방으로부터 본 루프 및 이중 오목 형상의 경로의 도면이다.
도 7은 루프 폐쇄 시의 이중 오목 형상의 경로의 상세 사시도이다.
도 8은 루프 폐쇄 시의 측면도이다.
도면에서, 수치는 다음과 같은 의미를 갖는다.
1 : 슬랫
2 : 안내 레일
3 : 접힘 배열부
4 : 이중 오목 형상의 경로를 갖는 접힘 배열부
5 : 휨으로 인한 곡률

슬랫(1)은 투명한 열가소체, 예를 들어 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, 아크릴 유리 또는 플렉시글래스^®[룀 게엠베하 & 코. 카게(Roehm GmbH & Co. KG)])와 같은 플라스틱으로 구성된다. 슬랫은 힌지 또는 탄성중합체, 예를 들어 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄 또는 실리콘에 의해 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 서로에 대해 연결된다.

루프의 개방을 목적으로, 접힘 배열부는 그를 위해 제공된 장치, 예를 들어 후드 박스 또는 트렁크 뚜껑 내에 수용된다. 그러한 종류의 접힘 배열부가 예를 들어, DE 102 07 729호에 공지되어 있다.

상기 접힘 배열부는 장치 내로 접히고/권취될 수 있다. 후드는 설치 공간에 의해 설명되고, 그러므로 개방될 수 있거나 케이스일 수 있다. 그러므로, 개방 상태에서, 슬랫은 은폐되거나 개방된 방식으로 위치될 수 있다.

접힘 배열부는 적합한 열가소체, 바람직하게는 폴리카보네이트로부터의 사출 성형 공정에서 또는 딥 드로잉된 판 금속으로부터 제조될 수 있다.

접힘 배열부는 예를 들어, 슬랫이 제1 단계에서 사출되고, TPU와 같은 탄성중합체가 제2 단계에서 상기 슬랫들 사이에 사출되는 2-성분 사출 성형 기술에 의해 제조될 수 있다.

다른 가능성은 특허 문헌 DE 19650854호에 설명되어 있는 기술에 있다. 여기서도, 슬랫은 사출 성형 공정의 제1 단계에서 사출되고, 열경화성 플라스틱에 대해 반응하는 반응성 혼합물이 제2 단계에서 사출된다. 그러나, 여기서 사용되는 열경화성 플라스틱 대신에, 탄성중합체가 사용된다. 이러한 경우에, 슬랫은 제1 단계에서 유사하게 주조되고, 반응성 혼합물이 제2 단계에서 공동 내로 부어진다. 이러한 반응성 혼합물은 폴리우레탄에 대한 기본 물질, 또는 다른 반응성 재료로 구성될 수 있다.

Claims

개구부, 접힘 배열부(3), 및 접힘 배열부를 수납하기 위한 장치를 갖는 차량 루프이며,
상기 접힘 배열부(3)는 서로에 대해 평행하게 배열된 플라스틱으로 만들어진 적어도 2개의 슬랫(1)을 갖고, 접힘 배열부(3)는 개구부를 적어도 부분적으로 개방하기 위해, 접히는 동안 접힘 배열부를 위해 제공된 장치(4) 내로 들어갈 수 있고, 상기 접힘 배열부(3)는 폐쇄 위치에 있을 때 개구부를 완전히 폐쇄하고, 슬랫(1)은 개구부를 폐쇄하는 위치에 있을 때 휨으로 인해 만곡되고, 상기 개구부를 적어도 부분적으로 개방할 때 실질적으로 편평하며 평면-평행한 방식으로 배향되는,
차량 루프.
제1항에 있어서, 개구부를 폐쇄하는 위치에서, 슬랫(1)은 1.5 내지 4 m의 반경을 갖는 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 개구부를 적어도 부분적으로 개방할 때, 슬랫(1)은 무한대 내지 4 m 사이의 반경을 갖는 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 개구부를 폐쇄하는 위치에서, 슬랫(1)은 실질적으로 이중 방식으로 만곡되는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 슬랫(1)은 슬랫의 종방향 측면의 대부분에 걸쳐 탄성중합체에 의해 재료 결합 및/또는 끼워 맞춤 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 차량의 종방향 축으로 수렴하고, 접힘 배열부(3)를 수납하기 위한 장치의 영역 내에서, 슬랫들이 매우 큰 범위로 원래의 상태로 다시 변환되도록 발산하는, 2개의 안내 레일(2)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제3항에 있어서, 탄성중합체는 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 상기 슬랫(1)이 주행 방향에 대해 종방향으로 배향되면, 3, 4, 5 또는 6개의 슬랫을 갖거나, 상기 슬랫이 주행 방향에 대해 횡방향으로 배향되면, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12개의 슬랫(1)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 루프.
제1항에 있어서, 플라스틱은 폴리카보네이트 또는 PMMA인 것을 특징으로 하는 차량 루프.
접힘 배열부가 2-성분 사출 성형 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 제1항에 따른 차량 루프의 제조 방법.