KR20170046746A - 특히 차량의 기술 프런트 페이스를 위하여, 중합체 재료를 이용하여 구조 요소에 대한 부착부를 통해 보강되어 조립되는 보강 인서트의 조립체 - Google Patents

특히 차량의 기술 프런트 페이스를 위하여, 중합체 재료를 이용하여 구조 요소에 대한 부착부를 통해 보강되어 조립되는 보강 인서트의 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 길이방향 보강 인서트(12, 14)의 직각 조립체(10)에 대한 것으로서, 각각의 인서트(12, 14)는 오목한 개방된 단면을 가진다. 본 발명에 따르면, 제 1 인서트(12)의 단부의 에지(16)는 상기 제 2 인서트(14)를 통과하는 개구(18)의 에지의 부분(18a-c)를 따라 제 2 인서트(14)의 볼록한 측에 대하여 지지하며, 상기 개구(18)는 제 1 인서트(12)의 단부의 단면의 형상 및 크기와 동일한 형상 및 크기를 가지며, 중합체 재료는 인서트의 적어도 접합부에서 상기 인서트(12, 14)를 적어도 부분적으로 덮으며, 상기 제 2 인서트에 견고하게 연결되며 상기 개구(18)에 인접한 장착 브라켓(20)은 상기 제 1 인서트(12)의 단부 벽(13)에 대하여 지지하며, 상기 벽(13) 및 장착 브라켓(20)은 서로를 마주보는 홀(13a, 13b; 20a, 20b)에 의해 천공된다.

Description

특히 차량의 기술 프런트 페이스를 위하여, 중합체 재료를 이용하여 구조 요소에 대한 부착부를 통해 보강되어 조립되는 보강 인서트의 조립체{ASSEMBLY OF REINFORCEMENT INSERTS BY MEANS OF A POLYMER MATERIAL, IN PARTICULAR FOR A TECHNICAL FRONT FACE OF A VEHICLE, SAID ASSEMBLY BEING REINFORCED BY THE ATTACHMENT OF SAME TO A STRUCTURAL ELEMENT}
본 발명은 중합체 재료에 의해 서로 결합된 보강 인서트의 조립체에 관한 것이다. 특히, 보강 인서트는 적어도 부분적으로 이들을 덮는 중합체 재료에 의해서만 서로 결합된다. 특히, 보강 인서트의 조립체는 구조 요소에 고정됨으로써 보강된다.
특히, 본 발명에 따른 조립체는 자동차의 기술 프런트 엔드, 특히 그 하부의 일부이다.
해당 기술 분야에서, "기술 프런트 엔드(TFE)"라는 이름은 엔진 블록의 전방에 위치한 구조체에 주어지며, 주로 엔진 블록의 라디에이터인 다양한 부품을 지지하는 기능을 갖는다. TFE는 다양한 형태를 채택할 수 있다. 어떤 경우에는 간단한 가로빔으로 축소된다. 다른 경우에는 "냉각 키트"가 포함된 다소 복잡한 형태의 섀시를 구성한다. 이 용어는 엔진 냉각에 필요한 모든 요소를 나타내며 때로는 겹쳐서 쌓이거나 부분적으로 중첩된다. 냉각 키트는 일반적으로 엔진 냉각수 라디에이터, 선택적으로 공기 / 공기 열교환기(Charge Air Cooler - CAC) 및 응축기로 구성된다. TFE에는 후드 멈춤 지지대, 후드 잠금 지지대 또는 후드 로크를 지지하는 스트럿 등과 같은 다양한 기능이 통합되어 있다.
컴팩트 성능을 높이고 질량을 줄이기 위해 일부 TFE는 두 개의 크로스 멤버를 수직하게 세워서 결합하여 프레임을 형성한다. 이러한 프레임은 중합체 재료로 적어도 부분적으로 덮인 보강 인서트를 포함한다.
이러한 프레임의 강성을 보장하기 위해 보강 인서트를 서로 고정되어야 한다. 이러한 고정은 인서트가 중합체 재료로 덮이기 전에, 예를 들어 용접, 스크류 결합 또는 리벳팅, 또는 그 이후에 일반적으로 스크류 또는 리벳 체결에 의해 수행될 수 있다. 그러나 이러한 고정 작업에는 배치 방법이 복잡해지고 조립 비용이 증가하는 위치 지정 및 고정 작업이 필요하다.
일부 해결책은 중합체 재료로 덮이기 전에 인서트를 덮고 매립하는 T 형상 영역을 만드는 것이다. 이 해결책은 용접, 스크류 결합 또는 리벳팅 작업 없이 견고한 조립을 가능하게 하지만 조립체를 부피가 크고 무겁게 만든다.
다른 해결책은 두개의 분리된 하부 및 상부로 구성된 구조체를 생산하는 것으로 구성되며, 각각의 부분은 수직의 직립부를 포함한다. 그러나, 이러한 조립체는 부피가 크며 두 부분은 서로 연결되어 있지 않다.
마지막으로, 다른 해결책은 서로 접촉하지 않도록 인서트를 위치시키고 중합체 재료로 코팅하는 것이다. 따라서, 이러한 조립체의 기계적 완전성은 인서트를 연결하는 중합체 재료에 의해서만 발생하고 비교적 제한적이다.
따라서, 간단하고 저렴한 방식으로 생산될 수 있는 견고하고 가벼운 보강 인서트 조립체가 필요하다.
본 발명은 적어도 부분적으로 제 1 종방향 보강 인서트와 제 2 길이방향 보강 인서트를 덮는 중합체 재료에 의해 제 1 길이방향 보강 인서트와 제 2 길이방향 보강 인서트가 서로 결합되는 조립체를 제안함으로써 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 여기서 각각의 보강 인서트는 오목한 개방된 단면을 가지며, 특히 U 형상 또는 Ω 형상을 가지며, 상기 보강 인서트들의 길이방향은 실질적으로 수직하며;
- 상기 제 1 보강 인서트의 일 단부의 에지는, 상기 제 2 보강 인서트를 관통하는 개구의 일 에지의 부분을 따라, 특히 상기 볼록한 측상의 상기 제 2 보강 인서트에 대해 직접적으로 가압하며, 상기 개구는 제 1 보강 인서트의 단부의 단면의 크기와 형상에 동일하거나 실질적으로 동일한 크기와 형상을 가지며,
- 중합체 폴리머는 접합부에서 상기 보강 인서트를 적어도 부분적으로 덮으며,
- 상기 제 2 보강 인서트와 일체로 되며 상기 개구에 인접한 고정 탭은 상기 제 1 보강 인서트의 단부의 벽에 대하여 가압하며, 상기 벽 및 상기 고정 탭은 서로 마주하는 방식으로 배치된 오리피스에 의해 천공된다.
따라서, 2 개의 보강 인서트는 중합체 재료에 의해 서로 직접적으로 접촉하고, 이어서 고정 구멍을 통해 다른 구조 부재에 조립체를 고정함으로써 보강 인서트들 간의 연결을 강화할 수 있게 한다. 따라서, 고정 탭의 표면을 덮는 매우 작은 피복 구역으로 견고하고, 경량이며, 소형인 것으로 입증된 조립체가 얻어진다.
보강 인서트는 금속 또는 폴리머 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 보강 인서트는 알루미늄, 알루미늄-계 합금 또는 강, 특히 스테인레스강으로 제조될 수 있다. 이들은 또한 예를 들어 유리 섬유, 탄소 섬유 등 또는 원하는 강성을 갖는 임의의 다른 중합체 재료에 의해 선택적으로 보강된 폴리프로필렌 또는 폴리 아미드로 제조될 수 있다.
보강 인서트를 코팅하는 중합체 재료는 또한 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 일 수 있다.
바람직하게는, 보강 인서트는 길이방향 에지를 따라 서로 연결된 평평한 또는 실질적으로 편평한 벽으로 형성될 수 있다. 이렇게 하면 견고한 인서트를 쉽게 생산할 수 있다. 따라서, 실질적으로 U- 형상의 보강 인서트는 바람직하게는 직각 또는 실질적으로 직각으로 쌍으로 함께 연결된 3 개의 편평한 벽 또는 실질적으로 편평한 벽으로 형성될 수 있다. 실질적으로 Ω 형태의 보강 인서트는 쌍으로, 바람직하게는 직각 또는 실질적으로 직각으로 서로 연결된 3 개의 편평하거나 실질적으로 편평한 벽으로 형성될 수 있으며, 2 개의 단부 벽은 자유로운 길이방향 에지 상에 일체로 되는 벽에 수직하거나 실질적으로 수직하게 길이방향 립을 포함한다.
상기 개구는 사변형, 예를 들어 직사각형의 형상일 수 있지만, 다른 형상이 고려될 수 있다.
바람직하게는, 그리고 비 제한적인 방식으로, 고정 탭은 금속 또는 중합체 재료로 제조될 수 있는 제 2 보강 인서트와 일체로 제조될 수 있으며, 이에 따라 이러한 고정 탭의 생산을 단순화할 수 있게 한다. 특히, 제 2 보강 인서트가 금속으로 제조되는 경우, 고정 탭은 제 2 보강 인서트로부터 절결되어 상기 개구를 형성하는 부분일 수 있다. 이러한 방식으로 고정 탭의 생산을 단순화할 수 있다.
대안적으로, 고정 탭은 스크류 결합, 용접, 리벳 또는 접착제 결합에 의해 제 2 보강 인서트에 고정 될 수 있다.
본 발명에 따른 조립체는 또한 다음 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다:
- 고정 탭은 첫 번째 보강재 인서트의 볼록한 측에서 벽을 가압하게 된다. 구조 부재는 제 1 보강 인서트의 오목한 측에서 제 1 보강 인서트에 고정될 수 있고, 이에 의해 제 1 보강 인서트를 샌드위치 방식으로 함으로써 조립체를 보강하는 것이 가능하게 된다.
- 상기 보강 인서트를 적어도 부분적으로 덮는 폴리머 재료는 상기 오리피스를 덮지 않는다. 이것은 조립체를 구조 요소에 고정시키는 후속 단계를 단순화하는 것을 가능하게 한다.
- 상기 보강 인서트를 적어도 부분적으로 덮는 중합체 재료는 제 2 보강 인서트의 오목부 내부에서 개구를 통해 그리고 개구를 지나서 제 1 인서트의 연장 부를 따라 연장되는 보강 리브를 형성한다. 이것은 접합부에서 2 개의 보강 인서트 사이의 관성 파괴를 피할 수 있게 하며, 결과적으로 조립체의 견고성을 향상시킨다.
- 중합체 재료는 제 1 보강 인서트가 가압되는 개구의 에지의 부분으로부터 연장되는 적어도 하나의 보강 리브를 형성하고, 제 1 보강 인서트의 연속에서, 특히 제 1 보강 인서트를 덮는 중합체 층을 제 2 보강 인서트와의 접합부까지 이어지게 하여 개구를 통과하여 개구를 지나서 연장되게 한다. 이는 관성 파괴를 줄임으로써 조립체의 견고성을 향상시킬 수 있습니다. 특히, 리브는 제 2 보강 인서트에 의해 형성된 오목부 전체 높이에 걸쳐 연장 될 수 있다.
- 마찬가지로 하나 이상의 보강 리브는 제 2 보강 인서트에 의해 한정된 오목부 내에서 제 1 보강 인서트의 길이 방향과 나란하게 또는 실질적으로 나란하게 연장되어, 상기 개구를 향하여, 특히 개구부의 하나의 일측 에지로부터 다른 하나의 에지까지 연장될 수 있다. 이는 마찬가지로 보강 인서트의 접합부에서 조립체의 일체성을 향상시킬 수 있게 하며, 접합부에서의 제 2 보강 인서트의 변형의 위험을 현저히 감소시킨다.
또한, 리브가 고정 탭 또는 벽의 오리피스를 덮지 않거나 또는 접근을 막지 않는다면, 제 2 인서트의 오목부 내부, 개구 둘레, 또는 제 1 인서트의 볼록면 및 오목면 상에 교차하는 보강 리브가 추가적으로 제공될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 조립체를 포함하는 차량의 기술 프런트 단부에 관한 것으로, 상기 제 2 보강 인서트는 수평의 특히 낮은 크로스 부재를 형성하고, 상기 제 1 보강 인서트는 수직 직립부를 형성한다. 특히, 다른 제 1 보강 인서트가 제 1 보강 인서트와 동일한 제 2 보강 인서트에 고정된 TFE의 제 2 수직 직립부를 형성할 수 있다. 그 다음, 제 2 보강 인서트는 다른 제 1 보강 인서트의 조립을 위해 상술한 개구와 유사한 제 2 개구를 갖는다. 대안 적으로, TFE는 두 개의 제 1 수직 보강 인서트에 동일한 방식으로 고정된 또다른, 특히 상단의 수평 교차 부재를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 예를 들어 TFE의 일부이고 구조 요소와 일체인 본 발명에 따른 조립체를 포함하는 지지 구조체에 관한 것이며, 상기 구조 요소는 이러한 조립체의 오리피스를 통과하는 나사 또는 리벳에 의해 상기 조립체에 고정되며, 상기 구조 요소는 특히 그 고정 탭과 반대측의 조립체에 고정된다. 구조 부재를 조립체에 고정함으로써, 본 발명에 따른 조립체가 사용시 특히 견고해질 수 있도록 제 1 및 제 2 보강 인서트의 접합부를 강화할 수 있게 된다.
구조 요소는 특히 제 1 보강 인서트가 제 2 보강 인서트의 고정 탭과 구조 요소 사이에 끼워지도록 고정 탭과 반대측에서 조립체에 고정될 수 있으며, 이는 조립체의 견고성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 제 1 길이방향 보강 인서트 및 적어도 하나의 제 2 길이방향 보강 인서트를 포함하는 본 발명에 따른 조립체의 제조 방법에 관한 것으로, 각각의 보강 인서트는 오목한 개방 단면을 가지며, 그 단면은 U 형상 또는 Ω - 형상을 가지며, 상기 방법은;
(i) 보강 인서트를 몰드에 위치시키는 단계를 포함하되, 보강 인서트들은 그 길이 방향이 실질적으로 수직이 되도록 배치되고, 이 단계에서,
(a) 상기 제 1 보강 인서트의 일 단부의 일 에지는 상기 제 2 보강 인서트를 통과하는 개구의 일 에지의 부분을 따라, 그 볼록한 측상에서 상기 제 2 보강 인서트에 대해 가압, 특히 직접 가압되며, 상기 개구는 제 1 보강 인서트의 단면의 형상 및 치수와 동일하거나 실질적으로 동일한 형상 및 치수를 가지며,
(b) 상기 제 2 보강 인서트와 일체이고 상기 개구에 인접한 고정 탭이 상기 벽 및 상기 고정 탭을 통과하는 오리피스가 서로 대향하는 방식으로 배치되도록 상기 제 1 보강 인서트의 상기 단부의 벽에 대해 가압되며,
(ii) 적어도 부분적으로 상기 접합부에서 상기 보강 인서트를 적어도 부분적으로 덮는 중합체 재료를 상기 몰드 내로 주입하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 조립체는 특히 제조하기 쉽고, 주입하는 단계는 보강 인서트를 서로 결합시키는 단계 이전 또는 후속의 분리 단계가 필요없이 중합체 재료를 주입하고 보강 인서트를 서로 결합할 수 있게 한다.
바람직하게는, 제 1 단계(위치시키는 단계)(i) 동안, 보강 인서트는 제 1 및 제 2 보강 인서트의 길이 방향에 수직인 제 1 방향으로 제 1 몰드부에 배치될 수 있고, 그 다음 제 2 몰드부가 상기 제 1 방향으로 제 1 몰드부에 대하여 가압되며, 제3 몰드부는 상기 제 1 보강 인서트의 길이방향에 나란하게 제 2 방향으로 상기 제 1 및 제 2 몰드부에 대하여 상기 제 2 보강 인서트의 오목한 측으로부터 가압되며, 상기 제 3 몰드부는 제 2 보강 인서트에서 개구를 통과하는 부분을 가지며,
- 제 2 단계(주입하는 단계)(ii) 이후에, 상기 제 1 및 제 2 몰드부는 상기 제 1 방향과 평행하게 떨어져서 분리되고, 상기 제 3 몰드부는 상기 제 2 방향과 평행하게 떨어져서 제거된다.
따라서, 본 발명에 따른 조립체는 구현하기 쉬운 몰드 이동에 의해 간단한 방식으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명을 비 제한적인 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립체의 보강 인서트가 서로에 대해 위치되기 전에 부분적으로 보인 인서트의 사시도이다.
도 2는 중합체 재료로 부분적으로 덮일 준비가 된 상태의도 1에 도시된 보강 인서트의 부분 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 인서트로 형성된 조립체의 부분 사시도이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A를 따른 조립체의 단면을 도시한다. 이 도면에서, 점선은 조립체를 제조하기 위한 몰드의 상이한 부분을 나타낸다.
도 5는 구조 요소에 고정되는 동안 본 발명의 일 실시예에 따른 조립체를 도시한다.
도면들에서, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 표시된다.
본 명세서에서, 전방, 후방, 상부, 하부라는 용어는 조립체가 차량에 장착 될 때 차량의 전방 및 후방 방향을 지칭한다. 축 X, Y, Z는 각각 차량의 종축(전방에서 후방으로), 횡축 및 수직축에 대응한다.
실질적으로 수평, 길이방향 또는 수직은 수평, 길이방향 또는 수직 방향 / 평면에 대해 최대 ± 20 ° 또는 최대 10 ° 또는 최대 5 °의 각도를 형성하는 방향 / 평면을 의미하는 것으로 이해된다.
실질적으로 평행한 것, 수직한 것 또는 직각인 것은 평행 또는 수직한 방향 또는 직각으로부터 최대 ± 20 °, 또는 최대 10 ° 또는 최대 5 °만큼 상이한 방향 / 각도를 의미하는 것으로 이해된다.
도 1은 수직으로 연장되는 제 1 길이방향 보강 인서트(12) 및 수평 방향으로 연장되는 제 2 길이방향 보강 인서트(14)를 도시한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 이들 보강 인서트(12, 14)의 길이 방향은 수직이다. 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)은 후술되는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조립체(10)를 제조할 수 있게 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 제 1 인서트(12)의 일 단부의 에지(16)는 제 2 보강 인서트(14)를 관통하는 개구(18)의 일 에지의 일부분을 따라 볼록한 측상에서 제 2 보강 인서트(14)에 대하여 가압된다.
각각의 보강 인서트(12, 14)는 오목한 개방 단면을 갖는다. 이 경우, 단면은 실질적으로 Ω 모양이며, 평평한 벽에 의해 형성된다. 바꾸어 말하면, 보강 인서트는 Ω 과 유사한 단면을 갖는 길이 방향 에지에 의해 서로 연결되는 몇 개의 편평한 벽으로 형성된다.
따라서, 제 1 인서트(12)는 바닥 벽(12a)과 바닥 벽(12a)의 양측에 두 개의 측벽(12b, 12c)을 포함한다. 이들 측벽(12b, 12d) 각각은 인서트 외부의 바닥 벽(12a)에 평행하게 연장되는 립(12d)을 갖는다. 유사하게, 제 2 인서트(14)는 두 개의 측벽(14b, 14c)에 의해 플랭크된 평평한 바닥 벽(14a)을 포함하며, 이들 측벽(14b, 14c) 각각은 인서트의 외측을 향하는 립(14d)을 갖는다.
도시된 예에서, 제 1 보강 인서트(12)의 단부 벽(12a)은 제 2 보강 인서트(14)의 단부 벽(14a)에 직각으로 그리고 제 2 보강 인서트(14)의 길이 방향에 평행하게 연장된다. 이러한 배열은 제 1 및 제 2 보강 인서트의 조립에 필요한 공간 요건을 완화하는 것을 가능하게 한다.
제 2 보강 인서트(14)는 제 1 보강 인서트(12)의 단면의 형상 및 치수와 동일한 형상 및 치수를 갖는 개구(18)를 더 갖는다. 이 경우 개구(18)는 실질적으로 제 1 보강 인서트(12)의 단부 벽 및 측벽(12a, 12b, 12c)의 단면에 대응하는 직사각형 형상을 포함한다.
따라서, 제 1 보강 인서트(12)의 에지(16)는 개구(18)의 에지의 일부에 대하여(직접) 가압될 수 있는데, 구체적으로는 직사각형 개구(18)의 에지들(18a, 18b, 18c) 중 3 개에 대해 가압될 수 있다.
이것은 도 2에 도시되어 있으며, 여기서 제 1 인서트(12)의 에지(16)가 개구(18)의 에지(18a, 18b, 18c)에 대해 가압되고 개구의 제 4 에지(18d)는 자유롭게 남아있는 것을 볼 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 보강 인서트(12) 및 제 2 보강 인서트(14)를 포함하는 조립체(10)는 중합체 물질에 의해 부분적으로 덮인다. 이 중합체 재료는 보강 인서트(12, 14)의 강성을 특히 증가시킬 수 있게 하지만, 이들 인서트를 서로 결합시킨다.
제 1 및 제 2 보강 인서트(12 및 14)의 조립체의 견고성을 증가시키기 위해, 제 2 보강 인서트(14)는 그것이 고정되는 고정 탭(20)을 가지며, 상기 고정 탭(20)은 개구(18)에 인접한다. 상기 고정 탭은 에지(16)가 개구(18)의 에지를 가압할 때 제 1 보강 인서트(12)의 단 부벽(13)을 가압하도록 형성된다. 이 경우, 상기 벽(13)은 제 1 보강 인서트(12)의 단 부벽(12a)의 일부분에 의해 형성된다. 각각의 상기 벽(13) 및 고정 탭(20)은 서로 마주보는 방식으로 각각 배치된 관통 오리피스(13a, 13b, 20a, 20b) 각각에 의해 천공된다.
이들 오리피스(13a, 13b, 20a, 20b)의 축은 도 2에 도시되어 있고 각각 참조 부호 X1 및 X2로 표시되어있다. 따라서, 도 2에 도시 된 바와 같이, 제 1 보강 인서트(12)과 제 2 보강 인서트(14)이 서로 직접적으로 가압될 때, 오리피스(20a, 20b)는 각각 오리피스(13a, 13b)와 일치한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중합체 재료를 오버몰딩하는 동안, 이들 오리피스(13a, 13b, 20a 및 20b)는 바람직하게는 도면에서 알 수 있는 바와 같이 중합체 재료에 의해 덮이지 않아서 상기 조립체(10)를 구조 요소에 고정하기 위한 이러한 오리피스를 후속적으로 사용하게 된다. 이러한 중합체 재료는 오리피스(20a, 20b) 및 제 1 보강 인서트(12)의 양측에서 연장된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 보강 인서트(14)는 그 외부면, 즉 그 볼록면에 중합체 재료로 부분적으로 덮여있다. 주목할 것은 도 3에서, 참조 번호 22는 사용된 재료의 양을 줄이기 위한 갭(23)을 갖는 제 2 보강 인서트(14)의 외부 표면에 밀접하게 따르는 중합체 스트립을 나타낸다. 이 그물 모양은 사용된 재료의 양을 줄이면서 우수한 기계적 무결성을 제공한다는 장점이 있다.
마찬가지로 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 적어도 접합부에서 보강 인서트를 부분적으로 덮는 중합체 재료는 제 2 보강 인서트(14)의 오목부 내부에서의 개구(18)를 통하여 그리고 제 1 보강 인서트(12)의 연장선상에서 연장되는 보강 리브(24)를 형성한다. 보강 리브(24)는 제 2 보강 인서트(14)에 의해 형성된 오목부의 전체 높이(제 1 보강 인서트(12)의 종 방향으로 측정) 에 걸쳐서 연장되는 것이 바람직하다. 이러한 보강 리브(24)는 제 1 보강 인서트(12)를 덮는 중합체 층에 연속하여 연장되고 제 2 보강 인서트(14)의 전체 두께에 걸쳐 제 1 보강 삽입 체(12)의 연속성을 보장하여 접합부의 관성을 향상시킨다.
추가적으로, 보강 리브는 조립체(10)를 강화시키기 위해 중합체 재료로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 이들 보강 리브는 인서트를 덮는 중합체 재료의 층의 두께와 유사한 실질적으로 일정한 두께를 갖는다.
교차하는 보강 리브(26)는 제 2 보강 인서트(14)에 의해 형성된 오목부 내측에 그 단부 벽(14a)과 수직하게 단부 벽으로부터 제공될 수 있다.
하나 이상의 다른 보강 리브(미도시)는 마찬가지로 제 2 보강 인서트(14)에 의해 형성된 오목부 내부의 그 에지에 수직인 개구의 옆, 특히 그 전체 높이에 걸쳐 개구 바로 옆으로 연장될 수 있다. 이러한 리브는 바람직하게는 제 2 보강 인서트(14)의 단부 벽에 수직으로 연장된다. 서로 선택적으로 연결된 추가의 리브(미도시)가 마찬가지로 개구(18)의 에지(18a-d) 각각으로부터 상기 제 2 보가아 인서트(14)에 의해 형성된 오목부의 내부, 바람직하게는 그 전체 높이에 걸쳐 연장된다.
전술한 리브의 다양한 배열은 서로 조합 될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 조립체(10)는 도 5에 도시 된 바와 같은 구조 요소(30), 예를 들어 측면 부재에 고정되도록 되어있다. 상기 측면 부재(30)는 조립체(10)의 오리피스(20a, 20b 또는 13a, 13b)와 동일한 간격으로 이격된 두 개의 오리피스(32a 및 32b)에 의해 관통된 단부 플레이트(32)를 구비한다. 구조 요소(30)는 하나의 부분에 대한 조립체(10)와 다른 부분에 대한 측면 부재(30)의 오리피스(20a, 20b, 13a, 13b)를 통해 체결되는 나사(33, 34)에 의해 조립체(10)에 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 조립체의 강성이 항샹된 본 발명의 조립체와 구조 요소 간에 특히 강성이 우수한 조립체가 얻어질 수 있다.
보강 인서트에 중합체 재료를 오버 몰딩하는 것은 바람직하게는 수 개의 부품으로 제조된 몰드에서의 주입함으로써 실현된다. 몰드부는 도 4에 점선으로 도시되어 있다.
'다이'로도 알려진 제 1 몰드부(40)는 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)의 길이방향에 수직인 제 1 방향(A1)으로 보강 인서트(12, 14)을 수용한다. 상기 제 1 몰드부(40)는 제1 방향(A1)으로 제 1 몰드부(40)와 연결되는 '펀치'로도 알려진 제 2 몰드부(42)에 의해 부분적으로 폐쇄된다. 슬라이드 또는 구두로 알려진 제 3 몰드 부(44)는, 제 1 인서트(12)의 길이 방향과 나란하며 상기 제 2 인서트(14)이 길이방향에 수직한 제 2 방향(A2)에서 제 1 몰드부(40) 및 제 2 몰드부(42)를 폐쇄한다. 상기 제 3 몰드부는 제 2 보강 인서트(14)의 오목면 측에서 제 1 및 제 2 몰드부를 폐쇄한다. 상기 제 3 몰드부(44)는 제 1 인서트의 개구(18)를 통과하는 부분(46)을 가져서 상리 리브(24)를 형성하게 된다. 상기 제 3 몰드부(44)는 제 2 보강 인서트(14)의 오목부 측에 보강 리브(26)를 형성하기 위한 돌출부(47),(48),(49)를 포함한다. 일단 몰드가 폐쇄되면, 중합체 재료가 내부에 주입되어, 처음에 의도된 위치에서 제 1 및 제 2 보강 인서트를 덮게 된다. 주입 단계의 끝에서, 몰드부(40, 42 및 44)는 몰드부(40, 42)에 대해 제 1 방향(A1)에 평행하게 이격되고 몰드부(44)에 대해 제 2 방향(A2)에 평행하게 이격됨으로써 분리된다.
이러한 방식으로, 제 1 및 제 2 보강 인서트(12, 14)를 몰드 내부에 위치시킴으로써 보강 인서트(12, 14)를 미리 조립하는 단계없이 견고한 조립체(10)가 신속하고 용이하게 얻어질 수 있게 되고, 중합체 재료가 주입되기 전에 도 2에 도시된 위치에 그들을 유지하는 것이 가능하게 된다.
도면에서, 제 2 보강 인서트(14)는 예를 들어 자동차 TFE의 하부 크로스 부재를 형성한다. 이 경우, 도시된 바와 같이, 개구(18)는 TFE의 직립부를 형성하는 제 1 보강 인서트(12)에 고정되도록 제 2 보강 인서트(14)의 제 1 단부에 배치될 수 있다. 상기 제 2 보강 인서트(14)는 도시된 제 1 보강 인서트(12)와 유사하게 동일한 방식으로 또다른 직립부가 가압하는 타단부에서 다른 개구(18)를 포함한다. 따라서, 직립부의 상부는 유사한 조립체 또는 임의의 다른 조립체에 의해 TFE(미도시)의 상부 크로스 부재에 고정된다.
10: 조립체 12: 제 1 보강 인서트
14: 제 2 보강 인서트 18: 개구
20: 고정 탭

Claims (10)

  1. 적어도 부분적으로 제 1 종방향 보강 인서트와 제 2 길이방향 보강 인서트를 덮는 중합체 재료에 의해 제 1 길이방향 보강 인서트와 제 2 길이방향 보강 인서트가 서로 결합되는 조립체(10)로서, 각각의 보강 인서트(12, 14)는 오목한 개방된 단면을 가지며, 상기 단면은 특히 실질적으로 U 형상 또는 Ω 형상을 가지며, 상기 보강 인서트(12, 14)들 길이방향은 실질적으로 수직하게 된 조립체(10)에 있어서,
    - 상기 제 1 보강 인서트(12)의 일 단부의 에지는, 상기 제 2 보강 인서트(14)를 관통하는 개구(18)의 일 에지의 부분(18a-c)을 따라, 볼록한 측상의 상기 제 2 보강 인서트에 대해 가압하며, 상기 개구(18)는 제 1 보강 인서트(12)의 단부의 단면의 크기와 형상에 동일하거나 실질적으로 동일한 크기와 형상을 가지며,
    - 중합체 폴리머는 접합부에서 상기 보강 인서트(12, 14)를 적어도 부분적으로 덮으며,
    - 상기 제 2 보강 인서트(14)와 일체로 되며 상기 개구(18)에 인접한 고정 탭은(20) 상기 제 1 보강 인서트(12)의 단부의 벽(13)에 대하여 가압하며, 상기 벽(13) 및 상기 고정 탭(20)은 서로 마주하는 방식으로 배치된 오리피스(13a, 13b; 20a, 20b)에 의해 천공된 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 탭(20)은 상기 제 2 보강 인서트(14)에 일체로 형성되거나 스크류 결합, 용접, 리베팅, 또는 접착제 결합에 의해 상기 제 2 보강 인서트(14)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 보강 인서트(14)는 금속으로 형성되며, 상기 고정 탭(20)은 제 1 보강 인서트(14)의 절개된 부분이 되어 개구(18)를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 탭(20)은 상기 제 1 보강 인서트(12)의 볼록한 측의 상기 벽(13)에 대하여 가압하는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강 인서트(12, 14)들을 적어도 부분적으로 덮는 중합체 재료는 상기 오리피스(13a, 13b; 20a, 20b)를 덮지 않도록 된 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중합체 재료는 상기 제 1 보강 인서트(12)가 가압하는 개구(18)의 에지의 부분(18b)으로부터 연장되는 적어도 하나의 보강 리브(24)를 형성하며, 개구(18)를 통과하여 개구를 지나서 제 2 보강 인서트(14)와의 접합부에 인접하게 제 1 보강 인서트(12)를 덮는 중합체 층을 연속적으로 형성하여 제 1 보강 인서트(12)에 연속하게 되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 보강 리브는 개구의 일측 에지로부터 타측 에지로 상기 개구를 향하여, 상기 제 2 보강 인서트에 의해 형성된 오목부 내부에서, 제 1 보강 인서트(12)의 길이방향에 평행하거나 실질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는, 조립체(10).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 조립체(10)를 포함하는 차량의 기술 프런트 엔드에 있어서,
    상기 제 2 보강 인서트(14)는 수평이며, 특히 낮은 크로스 부재를 형성하며, 상기 제1 보강 인서트(12)는 수직한 직립부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량의 기술 프런트 엔드.
  9. 구조 요소(30)에 일체로 형성된 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(10)를 포함하는 지지 구조체에 있어서,
    상기 구조 요소(30)는 상기 조립체에서 오리피스(13a, 13b; 20a, 20b)를 통과하는 스크류 또는 리벳(33, 34)에 의해 상기 조립체(10)에 고정되며, 상기 구조 요소(30)는 상기 고정 탭(20)으로부터 반대편 상에서 상기 조립체(10)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 지지 구조체.
  10. 적어도 하나의 제 1 길이방향 보강 인서트(12) 및 적어도 하나의 제 2 길이방향 보강 인서트(12)를 포함하는 조립체(10)의 제조 방법으로서,
    각각의 보강 인서트(12, 14)는 오목한 개방 단면을 가지며, 그 단면은 U 형상 또는 Ω- 형상을 가지며, 상기 방법은;
    (i) 보강 인서트(12, 14)를 몰드에 위치시키는 단계를 포함하되, 상기 보강 인서트(12, 14)들은 그 길이 방향이 실질적으로 수직이 되도록 배치되고, 이 단계에서,
    (a) 상기 제 1 보강 인서트(12)의 일 단부의 일 에지(16)는 상기 제 2 보강 체 인서트(14)를 통과하는 개구(18)의 일 에지의 부분(18a-c)을 따라, 그 볼록한 측상에서 상기 제 2 보강 인서트(14)에 대해 가압하며, 상기 개구(18)는 제 1 보강 인서트(12)의 단면의 형상 및 치수와 동일하거나 실질적으로 동일한 형상 및 치수를 가지며,
    (b) 상기 제 2 보강 인서트(14)와 일체이고 상기 개구(18)에 인접한 고정 탭(20)이 상기 벽(13) 및 상기 고정 탭(20)을 통과하는 오리피스(13a, 13b; 20a, 20b)가 서로 대향하는 방식으로 배치되도록 상기 제 1 보강 인서트(12)의 상기 단부의 벽에 대해 가압하며,
    (ii) 적어도 부분적으로 그 접합부에서 상기 보강 인서트(12, 14)를 적어도 부분적으로 덮는 폴리머 재료를 상기 몰드 내로 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립체(10)를 제조하는 방법.
KR1020177008371A 2014-08-28 2015-07-10 특히 차량의 기술 프런트 페이스를 위하여, 중합체 재료를 이용하여 구조 요소에 대한 부착부를 통해 보강되어 조립되는 보강 인서트의 조립체 KR102363830B1 (ko)

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