KR20130142190A - 플라스틱제의, 특히 차량 내장 설계 분야에서의 보강식 구조 요소 - Google Patents

플라스틱제의, 특히 차량 내장 설계 분야에서의 보강식 구조 요소 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 탄소 섬유 보강식 구역 및 하나 이상의 유리 섬유 보강식 구역을 갖는 플라스틱제의 차량 구조 요소에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 예열된 탄소 섬유 보강식 구역 및 예열된 유리 섬유 보강식 구역이 프레스에 배치되어, 성형된 차량 구조 요소를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

플라스틱제의, 특히 차량 내장 설계 분야에서의 보강식 구조 요소 {REINFORCED STRUCTURAL ELEMENT MADE OF PLASTIC, IN PARTICULAR IN THE VEHICLE INTERIOR DESIGN FIELD}
본 발명은 플라스틱제의 차량 구조 요소에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 플라스틱제의 차량 구조 요소 제조 방법에 관한 것이다.
차량 구조에서, 차량들의 중량을 감소시키기 위한 계속적인 노력들이 존재한다. 이 점에서, 특히, 금속 구조 부분들은 플라스틱제의 섬유 보강식 차량 구조 요소들로 대체되고 있다. 이러한 유형의 플라스틱제의 섬유 보강식 차량 구조 요소들 또는 플라스틱 구조 요소들을 제조하는 방법들이 예컨대, DE 195 48 854 C2호, EP 0 782 909 B1호 그리고 또한 EP 0 782 909 B1호에 공지되어 있다. 그러나, 이들에 개시된 플라스틱제의 섬유 보강식 차량 구조 요소들은 제조하기에는 비교적 고가이다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속 구조 요소를 대체할 수 있고 제조하기에 쉽고 저렴한 플라스틱제의 섬유 보강식 구조 요소를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 하나 이상의 탄소 섬유 보강식 구역 및 하나 이상의 유리 섬유 보강식 구역을 갖는 플라스틱제의 차량 구조 요소에 의해 성취된다.
본 발명은 플라스틱제의 보강식 차량 구조 요소에 관한 것이다. 이는, 특히 차량 내장(interior) 설계 분야에 제공된 플라스틱제의 차량 구조 요소이다. 차량 구조 요소는, 바람직하게는 지금까지 금속으로 제조되고 있던 부품을 대체하는 부품이다. 본 발명의 문맥 내에 있는 차량 구조 요소는 차량에서 장식적 기능 뿐만아니라 지지 기능을 갖는 임의의 부품이다. 예시로써, 본 발명에 따라 보강되고 플라스틱으로 만들어진 차량 구조 요소는, 등받이 또는 전방 및/또는 후방 시트의 시트 부분의 구조 부품 및/또는 대시보드의 구조 부품 및/또는 차량 도어의 구조 부품 및/또는 차량 도어 패널 및/또는 크로스멤버 및/또는 차량 본체 부분의 구조 부품이다. 특히, 본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소는, 차량 시트의 프레임 부분이다. 게다가, 플라스틱제의 보강식 차량 구조 요소는 시트 하부구조일 수 있다. 그러나, 차량의 임의의 다른 구조 요소가 또한 본 발명에 따른 차량 구조 요소로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 플라스틱제의 차량 구조 요소는 보강되며, 이 요소는 탄소 섬유들로 보강되는 하나 이상의 구역 및 유리 섬유들로 보강되는 하나 이상의 구역을 갖는다. 탄소 섬유들 및 유리 섬유들은 임의의 소망하는 길이 또는 임의의 소망하는 두께를 가질 수 있다. 탄소 섬유들 및 유리 섬유들은 방향성(directed)이 있거나 무방향성(undirected)일 수 있다. 탄소 섬유들 및/또는 유리 섬유들은 직조 패브릭, 매트, 레이드 스크린, 니트 또는 크로셰티드(crocheted) 패브릭 및/또는 이들 구조들의 조합으로서 제공될 수 있다. 이러한 반제품은 바람직하게는, 예컨대 열 변형(thermal deformation)에 의해 3차원 구조(3D 구조)로 성형된다. 탄소 섬유 보강식 구역은, 유리 섬유들이 배열되는 플라스틱제의 차량 구조 요소의 구역보다 더 높은 기계적 부하를 받게 되는 차량 구조 요소의 구역에 배열되는 것이 바람직하다. 탄소 섬유 보강식 구역 및 유리 섬유 보강식 구역은, 바람직하게는 서로에 대해 직접 접하거나(butt) 심지어 적어도 부분적으로 중첩된 방식으로 제공된다. 단지 고부하를 받게되는 구역들이 탄소 섬유들로 보강되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소의 나머지 전체 구역은 바람직하게는 유리 섬유들로 보강되어, 플라스틱제의 차량 구조 요소에 바람직하게는 완벽한 보강이 제공된다.
그러나, 또한 유리 섬유들로 보강되고 탄소 섬유들로 보강된 차량 구조 요소의 세그먼트들이 제공되는 것도 가능하다.
소망하는 강도를 고려하여, 요구조건들에 부합하도록 해당 구조 요소에 재료들이 배치된다. 이러한 분할화(segmentation)는 기계적 안정성의 관점에서의 손실들을 허용하지 않고 부품 중량을 상당히 감소시킬 수 있게 한다. 게다가, 상이한 구역들로의 분할(division)은 비용의 관점에서 최적화되고 그리고 예컨대, 탄소 섬유 보강식 플라스틱으로부터 완벽하게 제조된 부품보다 상당히 저렴한(less expensive) 부품을 제공할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소는, 바람직하게는 3차원 구조를 갖는다. 특히, 그의 안정성을 더 증가시키기 위해서, 플라스틱제의 차량 구조 요소가 프로파일 및/또는 함몰부(concavity) 또는 돌출부(convexity)를 갖는 것이 더 바람직하다. 본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소에서, 차량 구조 요소에 부품을 체결하기 위한 수단, 예컨대, 리세스가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소는, 예컨대, D-L-F-T(direct long reinforced thermoplastic) 프레싱 방법으로서 공지된 것에 의해 제조될 수 있다. 이 방법에서, 다양한 부품들의 바람직하게 가열된 비체적(specific volume)은 예컨대 로봇에 의해 몰드(mold) 내에 배치된다. 이 점에서, 각각의 구역에서의 소망하는 보강이 고려된다. 이후, 질량체가 예컨대, 프레스를 사용하여 소망하는 형상으로 변화된다. 폴리프로필렌(PP) 또는 PP 공중합체가 탄소 섬유들 및/또는 유리 섬유들에 의해 보강되는 플라스틱으로서 특히 적합하다.
이하, 본 발명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 이러한 설명들은 본 발명의 일반적인 개념을 제한하는 효과를 나타내지 않는다. 이러한 설명들은 본 발명의 모든 대상들에 균등하게 적용한다.
도 1은 본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소의 전방측을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 플라스틱제의 차량 구조 요소의 후방측을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따라 보강되는 플라스틱제의 차량 구조 요소, 여기서는 시트 쿠션 쉘(shell)의 전방측을 도시한다. 탑승자가 위에 앉는 시트 쿠션이, 쉘의 상기 전방측 상에 배열된다. 시트 쉘은 본 발명에 따라 보강되며 상이한 재료로 각각 보강되는 2 개의 구역(2, 3)들을 갖는 플라스틱제의 차량 구조 요소이다. 구역(2)은 탄소 섬유들로 보강되는 구역인 한편, 구역(3)은 유리 섬유들로 보강된다. 구역(2), 여기서는 시트 쿠션 쉘의 대퇴 받침대(thigh rest)는 특정 범위까지 보강되어야 하는데, 이는 이곳이 예컨대 사고시 증가된 부하들이 발생하는 곳이기 때문이며, 이 구역은 예컨대, "서브마리닝(submarining)"을 방지하기 위해서 특별히 강성의 구성을 가져야 한다.
도 2는 도 1에 도시된 구조 요소의 후방측을 도시한다. 2 개의 상이하게 보강된 구역(2, 3)들을 다시 볼 수 있으며, 이에 따라 도 1에 관한 진술들이 참조될 수 있다.
1 : 플라스틱제의 차량 구조 요소
2 : 탄소 섬유 보강식 구역
3 : 유리 섬유 보강식 구역

Claims (10)

  1. 플라스틱제의 차량 구조 요소(1)로서,
    하나 이상의 탄소 섬유 보강식 구역(2) 및 하나 이상의 유리 섬유 보강식 구역(3)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유 보강식 구역(2)의 탄소 섬유들 그리고 또한 유리 섬유 보강식 구역(3)의 유리 섬유들은 방향성(directed)이거나 무방향성(undirected)이며,
    상기 구역(2, 3)들은 바람직하게는, 특히 3차원 형상들로 성형되는 반제품들로서 적어도 부분적으로 제공되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유들 및/또는 유리 섬유들은 직조 패브릭(woven fabric)들, 매트(mat)들, 레이드 스크린(laid screen)들, 니트(knitted) 또는 크로셰티드(crocheted) 패브릭들 및/또는 이들 구조들의 조합으로서 제공되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유 보강식 구역(2)은 유리 섬유들로 보강되는 차량 구조 요소의 구역보다 더 높은 기계적 부하를 받게되는 차량 구조 요소의 구역에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유 보강식 구역(2) 및 유리 섬유 보강식 구역(3)은 에지 대 에지 및/또는 중첩 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 섬유들 및/또는 탄소 섬유들이 전체적으로 보강되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    등받이 또는 차량 시트의 시트 부분의 프레임인 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 등받이의 구조 또는 시트 부분의 쿠션 쉘인 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 시트 부분은 대퇴 받침(thigh rest)의 구역에서 보강되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소.
  10. 플라스틱제의 차량 구조 요소(1)를 제조하는 방법으로서,
    예열된 탄소 섬유 보강식 구역(2) 및 예열된 유리 섬유 보강식 구역(3)이 프레스에 배치되어, 성형되고, 이후 마무리된 차량 구조 요소(1)가 제거되는 것을 특징으로 하는,
    플라스틱제의 차량 구조 요소를 제조하는 방법.
KR1020137030247A 2011-04-15 2012-03-12 플라스틱제의, 특히 차량 내장 설계 분야에서의 보강식 구조 요소 KR20130142190A (ko)

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