KR20190096006A

KR20190096006A - 적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량

Info

Publication number: KR20190096006A
Application number: KR1020180015416A
Authority: KR
Inventors: 박범열; 이호연
Original assignee: (주)한국알앤드디
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-19

Abstract

본 발명에 따른 적재함용 복합소재 보강부재는 화물이 적재되고, 화물이 적재되고 제1재료로 제조되는 적재함에 장착되는 보강부재로서, 보강부재는 제1재료와 이종 재질인 제2재료로 제조되고, 제2재료는 복합소재로서, 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지와, 열가소성수지와 성형 결합되어 매트상으로 제조된 부직포 형태의 보강섬유매트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량{COMPOSITE MATERIAL REINFORCEMENT MEMBER FOR CARGO BOX AND VEHICLE THEREWITH}

본 발명은 적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경량화가 가능하고 강도를 보강할 수 있는 적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다.

상용차는 승객을 운반하기 위한 캡을 지지하는 전방 단부 및 화물을 운반하기 위한 적재함을 지지하는 후방 단부를 구비하는 프레임 어셈블리를 일반적으로 포함한다.

상용차용 적재함은 컨테이너를 형성하기 위하여 직립 벽에 의해 경계 지어진 베이스 패널을 통상적으로 포함한다. 벽은 두 개의 측벽들, 전방 벽 및 후방 벽을 포함한다. 후방 벽은 적재함에서 물품들의 삽입 또는 제거를 용이하게 하는 뒷문을 제공하기 위해 선회가능하게 탑재될 수도 있다. 각각의 측벽은 적재함을 향해 돌출하고 또한 차량의 후방 휠 위에 배치되도록 되어 있는 휠 케이싱을 포함한다.

상용차에 적용되는 적재함은 그 재질이 얇은 철판으로 이루어지므로 부식 등에 취약하고 강도가 약한 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 공개실용신안공보 제20-1999-0017309호(1999.05.25. 공개, 고안의 명칭: 차량용 적재함)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 경량화가 가능하고 강도를 보강할 수 있는 적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일측면에 따른 적재함용 복합소재 보강부재는: 화물이 적재되고 제1재료로 제조되는 적재함에 장착되는 보강부재로서, 상기 보강부재는 상기 제1재료와 이종 재질인 제2재료로 제조되고, 상기 제2재료는 복합소재로서, 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지와, 상기 열가소성수지와 성형 결합되어 매트상으로 제조된 부직포 형태의 보강섬유매트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 보강섬유매트는 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상의 유리섬유와, 상기 유리섬유와 간격을 두고 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상으로 이루어지되 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합으로 된 이종 섬유보강재와, 상기 유리섬유와 이종 섬유보강재에 랜덤하게 분산된 20~200mm의 유리섬유 커팅재가 니들 펀칭에 의해 매트상으로 이루어진다.

본 발명의 다른 측면에 따른 적재함용 복합소재 보강부재는: 화물이 적재되고 제1재료로 제조되는 적재함에 장착되는 보강부재로서, 상기 보강부재는 상기 제1재료와 이종 재질인 제2재료로 제조되고, 상기 제2재료는 복합소재로서, 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지와, 상기 열가소성수지와 성형 결합되는 유리섬유매트와, 상기 열가소성수지와 유리섬유매트 사이에 삽입되는 직조된 직포 형태의 이종 보강 패브릭으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 이종 보강 패브릭은 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합된 것으로서, 경사와 위사가 서로 다른 보강 섬유를 혼용하여 직조되며, 복합소재의 MD방향으로 배열된다.

본 발명에 따른 차량은 상술한 상기 적재함용 복합소재 보강부재가 상기 적재함의 적재판의 하부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 적재함용 복합소재 보강부재는 적재판의 하부에 장착되어 적재함의 전체 중량을 절감할 수 있어 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 이종 섬유를 직조하되 고강성 섬유를 복합소재의 MD방향(기계방향)으로 연속배열하고, 이를 통해 고속 충돌성능 향상, 고속 충돌시 제품의 파손방지, 하이브리드 보강 섬유를 통한 신율 및 강성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함을 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선을 자른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함의 단면 사시도이다.
도 4는 도 3의 일부 확대도이다.
도 5는 도 1의 B-B 선을 자른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함의 단면 사시도이다.
도 6은 도 5의 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 복합소재 보강부재의 일 실시예를 보인 도면이다.
도 8은 도 7을 구성하는 보강섬유매트를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시에에 따른 복합소재 보강부재의 다른 실시예를 보인 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 적재함용 복합소재 보강부재 및 이를 구비하는 차량을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함을 나타낸 저면 사시도이다. 도 3은 도 1의 A-A 선을 자른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함의 단면 사시도이고, 도 4는 도 3의 일부 확대도이다. 도 5는 도 1의 B-B 선을 자른 복합소재 보강부재를 구비하는 적재함의 단면 사시도이고, 도 6은 도 5의 일부 확대도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 복합소재 보강부재의 일 실시예를 보인 도면이고, 도 8은 도 7을 구성하는 보강섬유매트를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시에에 따른 복합소재 보강부재의 다른 실시예를 보인 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량, 특히 상용차는 승객을 운반하기 위한 캡 부분과, 다양한 유형들의 화물을 운반하기 위한 적재함(100)을 포함한다.

적재함(100)은 적재판(110), 좌측적재벽(120), 우측적재벽(125), 전측적재벽(130), 적재도어(140)를 포함한다.

적재판(110)은 화물이 적재되는 바닥부를 이루고, 좌측적재벽(120), 우측적재벽(125), 전측적재벽(130), 적재도어(140)가 적재판(110)의 전후좌우를 에워싼다.

적재판(110)은 사각형 형상된다. 본 실시예에서 적재판(110)은 전후 길이가 좌우 길이보다 긴 직사각형 형상으로 형성된다.

적재판(110)은 지면에 대해 전후좌우 모든 지점에서 실질적으로 수평하게 배치된다. 이로써 적재판(110)에 적재된 화물의 이동을 억제할 수 있다. 적재판(110)은 제1재료인 스틸 재질로 제조된다.

적재판(110)은 상방으로 돌출 형성되는 볼록부(111)와, 하방으로 오목하게 형성되는 오목부(112)를 포함한다. 볼록부(111)와 오목부(112)는 서로 연접하고, 교호로 배치된다. 적재판(110)은 볼록부(1110)와 오목부(112)의 교호 배치 구조에 의해 강성이 보강된다.

전측적재벽(130)은 적재판(110)의 전단부측에서 상방으로 연장된다. 전측적재벽(130)은 적재판(110)에 대해 대략 수직하게 배치되어 적재판(110)의 전방을 폐쇄한다. 이로써 화물이 차량의 운전석을 침범하는 것을 방지한다. 전측적재벽(130)은 좌우방향의 폭이 적재판(110)의 폭과 동일하다.

좌측적재벽(120)은 적재판(110)의 좌측단부측에서 상방으로 연장된다. 좌측적재벽(120)은 적재판(110)에 대해 대략 수직하게 배치되어 적재판(110)의 좌측을 폐쇄한다.

좌측적재벽(120)은 전후방향의 길이가 적재판(110)의 길이와 동일하다. 좌측적재벽(120)은 휠벽(121)을 포함한다. 휠벽(121)은 차량의 뒷바퀴의 상부 부품을 수용할 수 있도록 장착홈부가 형성된다.

우측적재벽(125)은 적재판(110)의 우측단부측에서 상방으로 연장된다. 우측적재벽(125)은 적재판(110)에 대해 대략 수직하게 배치되어 적재판(110)의 우측을 폐쇄한다.

우측적재벽(125)은 전후방향의 길이가 적재판(110)의 길이와 동일하다. 우측적재벽(125)은 전후방향의 길이가 적재판(110)의 길이와 동일하다. 우측적재벽(125)은 휠벽(126)을 포함한다. 휠벽(126)은 차량의 뒷바퀴의 상부 부품을 수용할 수 있도록 장착홈부가 형성된다.

적재도어(140)는 적재판(110)의 후단부에 회전 가능하게 결합된다. 적재도어(140)는 적재판(110)에 대해 대략 수직하게 배치되면서 적재판(110)의 후방 개방부를 폐쇄할 수 있다. 이로써 적재판(110)에 적재된 화물이 적재함(1-0)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다.

또한 적재판(110)에 화물을 적재하거나 하적할 경우에 적재도어(140)는 지면과 수평을 이루면서 적재판(110)과 수평하게 배치될 수 있다. 적재도어(140)는 좌우방향의 폭이 적재판(110)의 폭과 동일하다.

적재판(110)의 하부에는 간격을 두고 다수 개의 보강부재(150)가 장착된다. 보강부재(150)는 적재판(110)의 하부에 일정 간격을 두고 다수 개가 설치되어 적재판(110)의 강도를 보강한다. 보강부재(150)는 합성수지의 재질을 포함하여 이루어져, 가볍고 부식에 강하며, 일정 이상의 강도를 가진다.

보강부재(150)는 차량의 전후방향으로 설치되는 종형보강부재(151)와, 차량의 좌우방향으로 설치되는 횡형보강부재(152)를 포함한다. 종형보강부재(151)와 횡형보강부재(152)는 복수의 지점에서 서로 교차한다.

보강부재(151, 152)는 돌출보강부(151a, 152a)와 지지보강부(151b, 152b)를 포함한다.

돌출보강부(151a, 152a)는 지지보강부(151b, 152b)와 연결되고, 하방으로 돌출 형성된다. 돌출보강부(151a, 152a)는 단면의 형상이 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 양단이 개구된 형상일 수 있다.

지지보강부(151b, 152b)는 돌출보강부(151a, 152a)의 양단에서 연장되고, 적재판(110)의 하부에 면접촉 방식으로 장착된다.

보강부재(151, 152)는 지지보강부(151b, 152b)의 일정 면적에 의하여 적재판(110)의 하부에 부착되어 적재판(110)에 가해지는 하중은 면접촉되는 지지보강부(151b, 152b)에서 돌출보강부(151a, 152a)로 전달되면서 하중이 분산된다.

보강부재(151, 152)는 제2재료인 복합소재로 제조된다. 복합소재는 합성수지를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다. 적재판(110)과 보강부재(151, 152)의 강도를 보강하기 위하여, 내부에 섬유재(도시 생략)가 함침된 상태에서 경화시킨 후, 섬유강화수지(FRP; fiber reinforced plastics)로 이루어지도록 한다. 따라서, 보강부재(151, 152)의 내부에 섬유매트 또는 직물과 같은 섬유재가 위치되면서 강도를 보강할 수 있고, 중량을 줄일 수 있다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 보강부재(151, 152)는 제2재료인 복합소재(160)로 제조될 수 있다. 복합소재(160)는 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지(161)와, 열가소성수지(161)와 성형 결합되어 매트상으로 제조된 부직포 형태의 보강섬유매트(162)를 포함할 수 있다.

보강섬유매트(162)는 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상의 유리섬유(164)와, 유리섬유(164)와 간격을 두고 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상으로 이루어지되 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합으로 된 이종 섬유보강재(165)와, 유리섬유(164)와 이종 섬유보강재(165)에 랜덤하게 분산된 20~200mm의 유리섬유 커팅재(163)가 니들 펀칭에 의해 매트상으로 이루어질 수 있다 .

도 9를 참조하면, 보강부재(151, 152)는 제2재료인 복합소재(170)로 제조될 수 있다. 복합소재(170)는 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지(171)와, 열가소성수지(171)와 성형 결합되는 유리섬유매트(172)와, 열가소성수지(171)와 유리섬유매트(172) 사이에 삽입되는 직조된 직포 형태의 이종 보강 패브릭(173)으로 구성될 수 있다.

이종 보강 패브릭(173)은 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합된 것으로서, 경사와 위사가 서로 다른 보강 섬유를 혼용하여 직조되며, 복합소재의 MD방향으로 배열될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 적재함 110 : 적재판
150 : 보강부재 160 : 복합재료
161 : 열가소성수지 162 : 보강섬유매트
164 : 유리섬유 164 : 섬유보강재
170 : 복합소재 171 : 열가소성수지
172 : 유리섬유매트 173 : 이종 보강 패브릭

Claims

화물이 적재되고 제1재료로 제조되는 적재함에 장착되는 보강부재로서,
상기 보강부재는 상기 제1재료와 이종 재질인 제2재료로 제조되고,
상기 제2재료는 복합소재로서, 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지와, 상기 열가소성수지와 성형 결합되어 매트상으로 제조된 부직포 형태의 보강섬유매트를 포함하는 것을 특징으로 하는 적재함용 복합소재 보강부재.
제1항에 있어서,
상기 보강섬유매트는 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상의 유리섬유와, 상기 유리섬유와 간격을 두고 길이방향으로 연속 배향된 적어도 하나 이상으로 이루어지되 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합으로 된 이종 섬유보강재와, 상기 유리섬유와 이종 섬유보강재에 랜덤하게 분산된 20~200mm의 유리섬유 커팅재가 니들 펀칭에 의해 매트상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 적재함용 복합소재 보강부재.
화물이 적재되고 제1재료로 제조되는 적재함에 장착되는 보강부재로서,
상기 보강부재는 상기 제1재료와 이종 재질인 제2재료로 제조되고,
상기 제2재료는 복합소재로서, 폴리프로필렌으로 이루어진 열가소성수지와, 상기 열가소성수지와 성형 결합되는 유리섬유매트와, 상기 열가소성수지와 유리섬유매트 사이에 삽입되는 직조된 직포 형태의 이종 보강 패브릭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적재함용 복합소재 보강부재.
제3항에 있어서,
상기 이종 보강 패브릭은 PET, Aramid, Carbon Fiber, Steel cord, SUS Fiber 중에서 선택된 어느 하나 혹은 2 이상의 조합된 것으로서, 경사와 위사가 서로 다른 보강 섬유를 혼용하여 직조되며, 복합소재의 MD방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 적재함용 복합소재 보강부재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 상기 적재함용 복합소재 보강부재가 상기 적재함의 적재판의 하부에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량.