KR20150085577A - 복합소재 일체형 루프랙 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존에 별물 조립방식으로 이루어졌던 레일과, 레일 전후단부의 지지대(Stanchion)를 사출성형을 통해 하나의 몸체로 성형하되, 그 내부에 복합소재를 일체로 성형해줌으로써 강도를 보강해줄 수 있도록 한 복합소재 일체형 루프랙에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 차량 루프(1)의 양측 외주면에 대칭으로 설치되는 루프랙에 있어서, 주 몸체를 이루는 레일(111)과, 상기 레일(111) 전,후단의 지지부(stanchion)(113)가 일체형으로 사출성형되는 합성수지 재질의 루프랙 본체(110); 및 상기 루프랙 본체(110)의 내부에 일체로 형성되어 강도를 보강해주는 복합소재(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 합성수지 재질을 이용하여 하나의 몸체로 성형하되, 그 내부에 복합소재를 인서트 사출을 통해 일체화시켜줌으로써 강도를 보강해줄 수 있으며, 제조단가 및 조립공수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

복합소재 일체형 루프랙{Roof-lack for vehicles}
본 발명은 차량용 루프랙에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존에 별물 조립방식으로 이루어졌던 루프랙을 사출성형을 통해 하나의 몸체로 성형하되, 그 내부에 복합소재를 일체로 성형해줌으로써 강도를 보강시킨 복합소재 일체형 루프랙에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 루프랙(Roof-lack)은 루프 패널(Roof panel)의 상부 양측에 대칭으로 장착되는 것으로, 차체의 상부에 물건을 적재하기 위해 마련된다. 이러한 루프랙에 대해서 종래 공개특허 10-2011-0019680호(발명의 명칭: 차량용 루프 캐리어의 사이드 바 조립체) 등이 선 출원된 바 있다.
도 1을 참조하여, 좀더 구체적으로 설명해보면, 루프랙(10)은 주 몸체를 이루는 레일(11)이 차량 루프(1) 상에 안착된 상태에서 체결부재(미도시)를 매개로 고정 설치된다. 이 경우 루프랙(10)과 루프(1)의 사이에는 연질의 패드(20)가 개재된다.
상기 패드(20)의 주요 기능으로는, 루프랙(10)의 외관 노출 취약부를 가려주고, 루프랙(10)의 저면과 루프(1) 표면이 직접 맞닿는 것을 방지해줌으로써 표면 손상을 최소화해주며, 공력(空力) 및 조립 틈새에 의한 노이즈 발생 억제 등이 있다.
도 2를 참조하면, 루프랙(10)은 압출 성형되는 알루미늄 재질의 레일(11)과, 레일(11)의 전,후단부에 합성수지 재질의 지지대(Stanchion)(13)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 종래의 루프랙(10)은 균일한 단면형상으로 형성되는 레일(11)이 알루미늄 재질로 압출 성형되고, 합성수지 재질의 지지대(13)는 3차원 곡면으로 이루어지는 형상의 특성상 사출성형된다.
그러나 이와 같이 레일(11)과 지지대 및 커버(13)가 별물로 각각 성형된 후 조립되는 방식은 제조단가가 상승하게 되는 원인 중 하나로 작용하게 되고, 조립공수가 늘어나는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 기존에 별물 조립방식으로 이루어졌던 레일과, 레일 전,후단부의 지지대(Stanchion)를 사출성형을 통해 하나의 몸체로 성형하되, 그 내부에 복합소재를 일체로 성형해줌으로써 강도를 보강해줄 수 있도록 한 복합소재 일체형 루프랙을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 복합소재 일체형 루프랙은, 차량 루프의 양측 외주면에 대칭으로 설치되는 루프랙에 있어서, 주 몸체를 이루는 레일과, 상기 레일 전,후단부의 지지대(stanchion)가 일체형으로 사출성형되는 합성수지 재질의 루프랙 본체; 및 상기 루프랙 본체의 내부에 일체로 형성되어 강도를 보강해주는 복합소재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 루프랙 본체는, 사출성형이 가능하도록 적어도 일면이 개구되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 루프랙 본체의 내주면에는, 상기 루프랙 본체의 너비방향을 따라 형성됨과 아울러 길이방향으로 복수로 이격형성되는 제1리브;와 상기 루프랙 본체의 길이방향을 따라 형성되되, 상기 이격 형성된 제1리브와 연이어져 일체로 형성되는 제2리브;가 구비된 것을 더 포함한다.
또한 상기 루프랙 본체는, PA(polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복합소재는, 인서트 사출을 통해 상기 루프랙 본체 내부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 복합소재는, PA(Polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 30 ~ 50중량 %, 연속 유리섬유, 탄소섬유, 합성섬유, 천연섬유 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 50 ~ 70중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복합소재는, 적어도 상기 차량 루프 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체의 대향면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복합소재는, 상기 차량 루프 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체의 대향면에 배치되는 제1부재;와 상기 제1부재의 하단에서 'ㄴ'자 형상으로 형성되되, 상기 루프랙 본체의 길이방향을 따라 이격 형성된 체결부와 상응하는 위치에 형성되어 강도를 보강해주는 제2부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1부재 및 제2부재의 끝단부에는, 인서트 사출시 상기 루프랙 본체의 내주면에 삽입되어 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 삽입부가 각각 구비된 것을 더 포함한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명의 복합소재 일체형 루프랙은, 합성수지 재질을 이용하여 하나의 몸체로 성형하되, 그 내부에 복합소재를 인서트 사출을 통해 일체화시켜줌으로써 강도를 보강해줄 수 있으며, 제조단가 및 조립공수를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 차량 루프에 설치된 루프랙을 보여주는 사시도,
도 2는 도 1에 설치된 루프랙과 패드를 보여주는 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 복합소재 일체형 루프랙의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 복합소재 일체형 루프랙의 저면사시도,
도 5는 도 3의 I-I선 단면도,
도 6은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 복합소재의 형상을 보여주는 사시도 및 요부확대도,
도 8은 본 발명에 따른 루프랙이 차량 루프상에 체결된 상태를 보여주는 측단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 복합소재 일체형 루프랙의 사시도이고, 도 4는 도 3의 I-I선 단면도이며, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합소재 일체형 루프랙은, 차량 루프(1)의 양측 외주면에 대칭으로 설치되는 것으로, 일체형으로 사출성형되는 합성수지 재질의 루프랙 본체(110)와, 상기 루프랙 본체(110)의 내부에 일체로 형성되어 강도를 보강해주는 복합소재(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명에서 전방이라 함은 차량의 진행방향을 의미하고, 후방은 그 반대 방향을 의미한다. 아울러, 본 발명에 따른 루프랙은 한 쌍의 루프랙 중 편의상 하나만 도시하고 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 루프랙 본체(110)는 기존에 별물로 조립되었던 레일(111)과 레일(111) 전,후단부의 지지부(stanchion)(113)가 사출성형을 통해 일체로 형성되는 것으로, 이러한 루프랙 본체(110)는 사출성형이 가능하도록 적어도 일면(하방)이 개구된다. 이 경우 상기 루프랙 본체(110)는 PA(polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 이루어질 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 루프랙 본체(110)는 PA(Polyamide) 수지로 이루어질 수 있다. 참고로, PA(Polyamide) 수지는 내열성을 더욱 향상시키기 위해 방향족 골격을 도입한 것으로, 아라미드(aramid)라는 이름으로 알려져 있다. 특히, PA 수지는 내열성과 기계적 성질 및 전기특성 및 내약품성이 뛰어나, 폴리아세탈과 같이 금속을 대체하는 엔지니어링 플라스틱으로 주목되고 있다.
한편, 루프랙 본체(110)의 내주면에는 리브(115)가 구비된다. 즉 상기 루프랙 본체(110)는 일면이 개구된 구조로 이루어짐에 따라 별도의 구조보강 구조가 적용될 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 리브는 루프랙 본체(110)의 너비방향으로 형성되되 길이방향으로 복수개가 이격형성되는 제1리브(115a)와, 루프랙 본체(110)의 길이방향을 따라 형성되되 상기 제1리브(115a)와 연이어져 일체로 형성되는 제2리브(115b)를 포함하여 구성된다. 즉 이러한 리브는 루프랙 본체(110)의 내주면에 격자구조로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 복합소재(120)는 인서트 사출을 통해 루프랙 본체(110) 내부에 일체로 형성되어 합성수지 재질로 형성되는 루프랙 본체(110)의 강도를 보강해주는 역할을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 복합소재(120)는 고강도, 고탄성의 물성을 가진 탄소섬유 또는 유리섬유(G/F)를 포함한 강화섬유, 바람직하게는 유리섬유를 원료로 한 것으로, PA 수지에 연속성 유리섬유 또는 탄소섬유를 함침한 다음 경화시킨 판 형상의 제품이다.
좀더 구체적으로, 상기 복합소재(120)는 PA(Polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로, 바람직하게는 PA 수지 30 ~ 50중량 %와, 연속 유리섬유, 탄소섬유, 합성섬유, 천연섬유 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 50 ~ 70중량%를 포함할 수 있다.
이러한 복합소재(120)는 적어도 차량 루프(1) 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체(110)의 대향면(110a) 측에 배치되는 것이 바람직하다. 즉 루프랙 본체(110)의 대향면에는 차량 루프(1) 상에 캐리어 등의 구조물을 장착할 수 있도록 크로스바(미도시)의 양단이 각각 설치고정되는 부위이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 복합소재(120)는 차량 루프(1) 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체(110)의 대향면에 배치되는 제1부재(121)와, 상기 제1부재(121)의 하단에서 'ㄴ'자 형상으로 형성되되 루프랙 본체(110)의 길이방향을 따라 이격 형성된 체결부(117)와 상응하는 위치에 형성되는 제2부재(123)를 포함할 수 있다.
아울러 제1부재(121) 및 제2부재(123)의 끝단부에는 인서트 사출시 루프랙 본체(110)의 내주면에 삽입되어 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 삽입부(121a)(123a)가 각각 구비될 수 있다. 즉, 복합소재(120)는 인서트 사출의 특성상 루프랙 본체(110) 내주면에 노출되더라도, 적어도 그 끝단부에 삽입부(121a)(123a)가 구비됨에 따라, 복합소재(120)의 이탈을 방지할 수 있음은 물론, 내구성 및 강도를 효율적으로 보강해줄 수 있다.
이처럼 차량 루프(1) 상에 크로스바 등의 설치시 하중이 집중되는 루프랙 본체(110)의 대향면 및 체결부(117)에 인서트 사출을 통해 복합소재를 일체로 적용해줌으로써, 루프랙의 내구성 및 강도를 보강해줄 수 있게 된다.
이 경우 상기 체결부(117)는 사출 성형시 슬라이드 코어를 사용하여 사방이 모두 닫힌 형상을 구현할 수 있다. 이러한 슬라이드 코어를 이용한 사출 성형은 통상적으로 사용하는 방법임에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 복합소재(120)의 제1부재(121)에는 크로스바 조립용 홀(125)이 구비될 수 있다. 그리고 루프랙(110)의 대향면에는 크로스바 조립용 홀(125)의 동일 축 선상에 홀(125)의 위치를 파악할 수 있도록 표시부(130)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 홀(125)은 크로스바가 조립되지 않는 경우 풍절음 발생의 원인 중 하나일 수 있다. 따라서, 크로스바를 설치하지 않는 경우에는 막혀있게 되고, 크로스바를 설치하는 경우에만 개공한 후 사용하는 것이 바람직하다.
이 경우 상기 표시부(130)는 십자(+)표시나 오목부 등 다양한 방법으로 표시될 수 있으며, 또는 캡 구조로 결합하는 등 다양한 구조로 변경 적용할 수 있다. 본 발명에서는 표시부(130)를 홀(125)의 직경과 동일한 크기의 오목홈으로 형성된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하기로 한다.
한편, 상기와 같은 구조의 루프랙은 연질의 패드(200)를 사이에 두고 차량 루프(1) 상에 배치된 후, 루프랙 본체(110)의 외주면에 마련된 조작홀(119)을 통해 체결수단(140)을 체결한 후 공구(T)를 이용하여 설치고정하게 된다. 이 경우 상기 패드(200)의 주요 기능으로는, 루프랙의 외관 노출 취약부를 가려주고, 루프랙의 저면과 차량 루프(1) 표면이 직접 맞닿는 것을 방지해줌으로써 표면 손상을 최소화해주며, 공력(空力) 및 조립 틈새에 의한 노이즈 발생 억제 등이 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 복합소재 일체형 루프랙은, 기존의 별물로 조립되는 구조에서 합성수지 재질을 이용한 사출성형을 통해 루프랙 본체(110)를 일체화시켜줌으로써 제품을 경량화시켜줄 수 있으며, 원가 절감 및 조립공수를 줄일 수 있는 작용효과가 있다. 아울러, 인서트 사출을 통해 루프랙 본체(110)의 내부에 복합소재(120)를 일체로 형성해줌으로써 강도를 보강해줄 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
110 : 루프랙 본체 111 : 레일
113 : 지지부 115 : 리브
117 : 체결부 120 : 복합소재
121 : 제1부재 123 : 제2부재
125 : 크로스바 조립용 홀 130 : 표시부
200 : 패드

Claims (9)

  1. 차량 루프(1)의 양측 외주면에 대칭으로 설치되는 루프랙에 있어서,
    주 몸체를 이루는 레일(111)과, 상기 레일(111) 전,후단의 지지부(stanchion)(113)가 일체형으로 사출성형되는 합성수지 재질의 루프랙 본체(110); 및
    상기 루프랙 본체(110)의 내부에 일체로 형성되어 강도를 보강해주는 복합소재(120);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 루프랙 본체(110)는,
    사출성형이 가능하도록 적어도 일면이 개구되는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 루프랙 본체(110)의 내주면에는,
    상기 루프랙 본체(110)의 너비방향을 따라 형성됨과 아울러 길이방향으로 복수로 이격형성되는 제1리브(115a);와
    상기 루프랙 본체(110)의 길이방향을 따라 형성되되, 상기 이격 형성된 제1리브(115a)와 연이어져 일체로 형성되는 제2리브(115b);가 구비된 것을 더 포함하는 복합소재 일체형 루프랙.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 루프랙 본체(110)는,
    PA(polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재는,
    인서트 사출을 통해 상기 루프랙 본체(110) 내부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재(120)는,
    PA(Polyamide), PC(polycarbonate), PBT(polybutylene terephthalate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 30 ~ 50중량 %, 연속 유리섬유, 탄소섬유, 합성섬유, 천연섬유 중 어느 하나 또는 복수를 선택적으로 50 ~ 70중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재(120)는,
    적어도 상기 차량 루프(1) 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체(110)의 대향면에 배치되는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복합소재(120)는,
    상기 차량 루프(1) 상에 대칭으로 설치되는 루프랙 본체(110)의 대향면에 배치되는 제1부재(121);와
    상기 제1부재(121)의 하단에서 'ㄴ'자 형상으로 형성되되, 상기 루프랙 본체(110)의 길이방향을 따라 이격 형성된 체결부(117)와 상응하는 위치에 형성되어 강도를 보강해주는 제2부재(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 일체형 루프랙.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1부재(121) 및 제2부재(123)의 끝단부에는,
    인서트 사출시 상기 루프랙 본체(110)의 내주면에 삽입되어 견고한 고정상태를 유지할 수 있도록 삽입부(121a)(123a)가 각각 구비된 것을 더 포함하는 복합소재 일체형 루프랙.
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