KR20190125586A - Cowl Cross Member - Google Patents

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KR20190125586A
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Abstract

The present invention relates to a cowl cross member of a vehicle and, more specifically, to a cowl cross member which is relatively lighter than a conventional cowl cross member of a steel material. For the above, a method for manufacturing the cowl cross member includes: a step of painting adhesive on an aluminum bar of an aluminum material having a predetermined length; a step of inserting the aluminum bar having a predetermined length coated with the adhesive into a mold; a step of injecting a resin composition into the mold while the mold is closed; and a step of opening the closed mold and withdrawing the aluminum bar in which the injected resin composition is molded. At least one of both ends of the aluminum bar is inserted into the mold in a state of being covered by a side cap; and the end of the aluminum bar is sealed by the side cap.

Description

차량의 카울크로스멤버{Cowl Cross Member}Cowl Cross Member

본 발명은 차량의 카울크로스멤버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 스틸 소재의 카울크로스멤버에 비해 상대적으로 경량인 카울크로스멤버에 관한 것이다.The present invention relates to a cowl cross member of a vehicle, and more particularly, to a cowl cross member which is relatively lighter than a cowl cross member of a conventional steel material.

차량의 엔진룸과 실내 측의 사이에는 그 사이를 가로지르는 카울크로스멤버(Cowl Cross Member)가 설치된다. 카울크로스멤버는 차량의 전방충돌로부터 엔진룸의 실내 측 진입을 저지하고, 측방충돌에 있어서도 충돌에 대한 지지부재의 역할을 한다.A cowl cross member is disposed between the engine room of the vehicle and the interior side. The cowl cross member prevents entry of the engine room from the front collision of the vehicle and serves as a supporting member against the collision even in the side collision.

한편, 차량 조정석의 인스트루먼트 패널 내에는, 열, 환기 및 공기조화와 관련된 여러가지 덕트와 조향장치를 지지하는 카울크로스멤버 어셈블리와 스티어링축 어셈블리로 구성된다. 이 중 카울크로스멤버는 차체의 비틀림 강성을 향상시키는데 가장 큰 역할을 하며, 스티어링 컬럼, 인스트루먼트 패널, 에어백장치 등을 지지 하여 운전 중 승객에게 안락함을 제공한다.On the other hand, the instrument panel of the vehicle cockpit is composed of a cowl cross member assembly and a steering shaft assembly for supporting various ducts and steering devices related to heat, ventilation and air conditioning. Of these, the cowl cross member plays the biggest role in improving the torsional rigidity of the body and supports the steering column, the instrument panel and the airbag device to provide comfort to the passengers while driving.

일반적인 샤시계 부품들은 부재의 위치에 따른 역할에 의해 NVH(Noise, Vibration, Harshness), 충돌, 내구성능이 요구된다. 차량의 조향장치 역시 NVH 및 경량화의 요구로 예전과 다른 엄격한 설계 기준에 의해 제작된다.General Chassis parts require NVH (Noise, Vibration, Harshness), collision, and durability due to their position. Vehicle steering systems are also manufactured to stricter design standards than previously required for NVH and lighter weight.

종래의 카울크로스멤버는 스틸소재로 제작되는 것이 일반적이다. 따라서 스틸소재의 카울크로스멤버는 다른 소재에 비해 중량이 크다는 문제점이 있다. 즉, 현재 차량과 관련한 추세는 경량화가 요구되고 있으며, 따라서 현재 스틸소재의 카울크로스멤버는 이러한 경량화 추세에 부응하지 못한다는 문제점 있다.Conventional cowl cross members are generally made of a steel material. Therefore, the cowl cross member of the steel material has a problem that the weight is larger than other materials. In other words, the current vehicle-related trend is required to reduce the weight, and therefore, there is a problem that the cowl cross member of the current steel material does not meet this trend.

한국공개특허 2010-0038507호(발명의 명칭: 차량의 카울크로스멤버)Korean Unexamined Patent Publication No. 2010-0038507 (Invention name: cowl cross member of the vehicle) 한국등록특허 10-0785200호(발명의 명칭: 카울 크로스 멤버)Korean Patent No. 10-0785200 (Name of the invention: cowl cross member)

본 발명이 해결하려는 과제는 수지 성형물이 성형되는 알루미늄 바를 포함하는 카울크로스멤버를 제안함에 있다.An object of the present invention is to propose a cowl cross member including an aluminum bar in which a resin molding is molded.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 알루미늄 바 종단에 수지 성형물을 성형하는 경우 알루미늄 바의 내부로 수지가 인입되는 것을 차단하는 방안을 제안함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to propose a method for blocking the resin is introduced into the aluminum bar when molding the resin molding on the aluminum bar end.

본 발명이 해결하는 또 다른 과제는 알루미늄 바 상에 성형된 수지 성형물이 알루미늄 바에 단단히 고정되는 방안을 제안한다.Another problem to be solved by the present invention proposes a method in which the resin molding molded on the aluminum bar is firmly fixed to the aluminum bar.

이를 위해 본 발명의 카울크로스멤버 제조 방법은 일정 길이를 갖는 알루미늄 소재의 알루미늄 바에 접착제를 도장하는 단계; 상기 접착제가 도장된 일정 길이를 갖는 알루미늄 바를 금형 내부에 인서트하는 단계; 상기 금형을 닫은 상태에서 금형 내부로 수지 조성물을 주입하는 단계; 및 닫힌 상기 금형을 열어 주입된 수지 조성물이 성형된 알루미늄 바를 인출하는 단계;를 포함하며, 상기 알루미늄 바의 양 종단 중 적어도 어느 하나의 종단에 사이드 캡을 씌운 상태에서 상기 금형 내부로 인서트되며, 상기 사이드 캡에 의해 알루미늄 바의 종단이 밀폐된다.To this end, the cowl cross member manufacturing method of the present invention comprises the steps of coating an adhesive to an aluminum bar of aluminum material having a certain length; Inserting an aluminum bar having a predetermined length coated with the adhesive into a mold; Injecting a resin composition into the mold while the mold is closed; And drawing out the aluminum bar in which the injected resin composition is opened by opening the closed mold, and inserted into the mold in a state in which a side cap is attached to at least one end of both ends of the aluminum bar. The end of the aluminum bar is sealed by the side cap.

이를 위해 본 발명의 카울크로스멤버 제조 방법은 일정 길이를 갖는 알루미늄 소재의 알루미늄 바에 접착제를 도장하는 단계; 상기 접착제가 도장된 일정 길이를 갖는 알루미늄 바를 금형 내부에 인서트하는 단계; 상기 금형을 닫은 상태에서 금형 내부로 수지 조성물을 주입하는 단계; 및 닫힌 상기 금형을 열어 주입된 수지 조성물이 성형된 알루미늄 바를 인출하는 단계;를 포함하며, 상기 알루미늄 바의 단면은 서로 상이한 적어도 2개의 곡률을 갖는 다각형으로 형성된다.To this end, the cowl cross member manufacturing method of the present invention comprises the steps of coating an adhesive to an aluminum bar of aluminum material having a certain length; Inserting an aluminum bar having a predetermined length coated with the adhesive into a mold; Injecting a resin composition into the mold while the mold is closed; And drawing out the aluminum bar in which the injected resin composition is formed by opening the closed mold, wherein the cross-section of the aluminum bar is formed as a polygon having at least two curvatures different from each other.

본 발명에 따른 차량의 카울크로스멤버는 알루미늄 바의 종단의 사이드 캡을 적용함으로써 주입되는 수지가 알루미늄 바의 내부로 주입되는 것을 방지하며, 특히 사이드 캡에 리브를 형성함으로써 주입되는 수지의 압력에 의해 사이드 캡이 파손되는 것을 방지할 수 있다.The cowl cross member of the vehicle according to the present invention prevents the injected resin from being injected into the interior of the aluminum bar by applying a side cap at the end of the aluminum bar, and in particular by the pressure of the resin injected by forming a rib in the side cap. The side cap can be prevented from being broken.

이외에도 알루미늄 바의 단면을 원형으로 형성하는 경우, 알루미늄 바 상에 성형된 수지 성형물이 알루미늄 바 상에서 회전한다. 본 발명은 알루미늄 바의 단면을 다각형으로 형성하여 알루미늄 바 상에서 수지 성형물이 회전하는 것을 방지하며, 특히 수지가 주입되는 방향은 설정된 곡률을 갖도록 함으로써 금형 내부로 주입되는 수지의 압력에 의해 알루미늄 바가 변형되는 것을 차단한다.In addition, when forming the cross section of an aluminum bar circularly, the resin molding shape | molded on the aluminum bar rotates on an aluminum bar. The present invention prevents the resin molding from rotating on the aluminum bar by forming a polygonal cross section of the aluminum bar, and in particular, the direction in which the resin is injected has a set curvature so that the aluminum bar is deformed by the pressure of the resin injected into the mold. Block it.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버의 제조 공정을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용한 예를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바 상에 수지를 이용하여 수지 성형물을 형성하는 방안을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상에 따른 변형률을 나타내고 있다.1 illustrates a cowl cross member according to an embodiment of the present invention.
2 shows a manufacturing process of a cowl cross member according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows an example in which the side cap is applied to the end of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of forming a resin molding using a resin on an aluminum bar according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a shape of an aluminum bar according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the strain according to the shape of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through this embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버를 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버에 대해 상세하게 알아보기로 한다.1 illustrates a cowl cross member according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a cowl cross member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1에 의하면, 카울크로스멤버는 알루미늄 바, 수지 성형물, 마그네슘 성형물을 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 카울크로스멤버에 포함될 수 있다.According to FIG. 1, the cowl cross member includes an aluminum bar, a resin molding, and a magnesium molding. Of course, in addition to the above-described configuration may be included in the cowl cross member proposed in the present invention.

알루미늄 바(110)는 카울크로스멤버의 중심축 역할을 수행하며, 일정 길이를 갖는 막대 형태를 갖는다. 본 발명과 관련하여 알루미늄 바(110)는 접착제가 도포된다.The aluminum bar 110 serves as a central axis of the cowl cross member and has a rod shape having a predetermined length. In connection with the present invention, the aluminum bar 110 is coated with an adhesive.

수지 성형물(120)은 수지로 구성되며, 인서트 사출 성형에 의해 알루미늄 바에 성형된다. 즉, 접착제가 도포된 알루미늄 바(110)를 금형에 인서트한 상태에서 수지를 주입하여 알루미늄 바에 수지 성형물(120)을 성형한다. 본 발명과 관련하여 수지는 단섬유(GF)를 포함한다.The resin molding 120 is made of resin, and is molded into an aluminum bar by insert injection molding. That is, the resin molding 120 is formed on the aluminum bar by injecting the resin while the aluminum bar 110 coated with the adhesive is inserted into the mold. In the context of the present invention the resin comprises short fibers (GF).

마그네슘 성형물(130)은 인서트 사출이 완료된 알루미늄 바에 조립된다. 즉, 인서트 사출이 완료된 알루미늄 바(110)에 마그네슘 성형물(130)을 조립한다.The magnesium molding 130 is assembled to the aluminum bar where the insert injection is completed. That is, the magnesium molding 130 is assembled to the aluminum bar 110 where the insert injection is completed.

이와 같이 본 발명은 기존 스틸 재질의 카울크로스멤버 대신 상대적으로 경량인 알루미늄, 마그네슘 및 수지를 이용하여 카울크로스멤버를 제조함으로써 기존 카울크로스멤버 대비하여 중량이 감소된다. 또한, 카울크로스멤버를 구성하는 구성 부위에 따라 상이한 소재를 사용함으로서 카울크로스멤버의 경량화하는 동시에 강성을 높일 수 있게 된다. As described above, the present invention manufactures a cowl cross member using relatively lightweight aluminum, magnesium, and resin instead of the cowl cross member of the existing steel, thereby reducing the weight of the cowl cross member. In addition, by using different materials depending on the constituent parts constituting the cowl cross member, it is possible to reduce the weight of the cowl cross member and increase the rigidity.

특히, 알루미늄 바에 수지 성형물을 인서트 사출 성형하기 이전에 알루미늄 바에 접착제를 도포함으로써 수지 성형물과 알루미늄 바의 접착 강도를 높일 수 있다.In particular, the adhesive strength of the resin molding and the aluminum bar can be increased by applying an adhesive to the aluminum bar before insert injection molding the resin molding on the aluminum bar.

또한, 본 발명은 마그네슘 성형물을 알루미늄 바에 성형하는 것으로 기재되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 마그네슘 이외에 다른 재질의 성형물이 알루미늄 바에 성형될 수 있다. 이외에도 접착제 없이 알루미늄 바에 성형물을 성형할 수 있다.In addition, the present invention is described as molding a magnesium molding on an aluminum bar, but is not limited thereto. In addition to magnesium, moldings of other materials may be molded in the aluminum bars. In addition, the molding can be molded in an aluminum bar without adhesive.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버를 제조하는 제조 공정을 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 카울크로스멤버를 제조하는 제조 공정에 대해 상세하게 알아보기로 한다.2 illustrates a manufacturing process for manufacturing a cowl cross member according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a manufacturing process of manufacturing a cowl cross member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

S200단계에서 알루미늄 바를 준비한다.In step S200 to prepare an aluminum bar.

S205단계에서 준비한 알루미늄 바에 접착제를 도포한다. Apply adhesive to the aluminum bar prepared in step S205.

S210단계에서 접착제가 도포된 알루미늄 바를 금형에 인서트하고, 금형을 닫는다.In step S210, the adhesive-coated aluminum bar is inserted into the mold, and the mold is closed.

S215단계에서 금형 내부로 수지를 주입하여 수지 성형물을 알루미늄 바에 성형한다. 이와 같이 본 발명은 알루미늄 바에 접착제를 도포한 상태에서 금형 내부로 수지를 주입하여 수지 성형물을 알루미늄 바에 성형한다.In step S215, the resin is injected into the mold to mold the resin molding on the aluminum bar. As described above, the present invention molds the resin molded product to the aluminum bar by injecting the resin into the mold in the state where the adhesive is applied to the aluminum bar.

S220단계에서 수지 성형물이 알루미늄 바에 성형된 상태에서 마그네슘 성형물을 알루미늄 바에 부착한 상태에서 조립한다.In step S220, the resin molding is assembled in a state in which the magnesium molding is attached to the aluminum bar while being molded on the aluminum bar.

이와 같이 본 발명은 알루미늄 바에 인서트 사출 성형에 의해 수지 성형물을 성형한 상태에서 마그네슘 성형물을 알루미늄 바에 조립한다.As described above, the present invention assembles the magnesium molding into the aluminum bar in the state where the resin molding is molded by insert injection molding on the aluminum bar.

본 발명과 관련하여 알루미늄 바의 종단에 수지 성형물을 성형하기 위해서는 개구된 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용해야 한다. 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용하지 않는 경우, 금형 내부로 주입된 수지는 알루미늄 바의 종단을 통해 알루미늄 바의 내부로 유입된다. 따라서 알루미늄 바의 내부로 수지가 유입되는 것을 차단하기 위해 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용하는 방안을 제안한다.In the context of the present invention, in order to mold the resin molding at the end of the aluminum bar, a side cap must be applied to the end of the opened aluminum bar. If the side cap is not applied to the end of the aluminum bar, the resin injected into the mold flows into the aluminum bar through the end of the aluminum bar. Therefore, a method of applying a side cap to the end of the aluminum bar to block the flow of resin into the interior of the aluminum bar.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용한 예를 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡을 적용한 예에 대해 상세하게 알아보기고 한다. 특히, 도 3은 알루미늄 바의 종단에 사이드 캡이 적용된 경우를 도시하고 있다.Figure 3 shows an example in which the side cap is applied to the end of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an example of applying a side cap to an end of an aluminum bar according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3. In particular, FIG. 3 illustrates a case where a side cap is applied to the end of the aluminum bar.

도 3a에 도시된 사이드 캡은 날개부를 포함하며, 날개부는 알루미늄 바의 내측에 밀착된다. 날개부가 알루미늄 바의 내측에 밀착되는 경우, 주입되는 수지의 압력에 의해 수지가 알루미늄 바와 사이드 캡 사이의 틈새로 수지가 주입된다. 따라서, 주입되는 수지의 압력에 상관없이 알루미늄 바의 내부로 수지가 주입될 수 없는 사이드 캡의 구조가 요구된다.The side cap shown in FIG. 3A includes a wing portion, and the wing portion is in close contact with the inside of the aluminum bar. When the wing part is in close contact with the inside of the aluminum bar, the resin is injected into the gap between the aluminum bar and the side cap by the pressure of the injected resin. Therefore, there is a need for a side cap structure in which resin cannot be injected into the aluminum bar regardless of the pressure of the resin to be injected.

도 3b는 날개부가 형성된 사이드 캡에 알루미늄 바의 외측에 밀착되는 별도의 날개부(외측 날개부)를 형성한다. 따라서 알루미늄 바를 기준으로 내측면은 날개부(내측 날개부)가 밀착되며, 외측면은 외측 날개부가 밀착된다.Figure 3b forms a separate wing (outer wing) in close contact with the outside of the aluminum bar in the side cap formed wing. Therefore, the inner surface of the aluminum bar is in close contact with the wing (inner wing), the outer surface is in close contact with the outer wing.

도 3b에 의하면, 알루미늄 바의 내측과 외측에서 사이드 캡의 날개부가 밀착된 상태에서 금형 내부로 수지를 주입한다. 알루미늄 바의 내측면과 외측면에 사이드 캡의 날개부(내측 날개부, 외측 날개부)가 밀착된 상태에서 금형 내부로 수지를 주입하면, 주입되는 수지의 압력(온도 포함)에 사이드 캡이 파열되며, 파열된 사이드 캡으로 인해 수지가 알루미늄 바의 내부로 주입된다.According to FIG. 3B, resin is inject | poured into a metal mold | die in the state which the wing part of a side cap contacted in the inside and the outer side of an aluminum bar. When resin is injected into the mold while the wing portions (inner wing portion, outer wing portion) of the side cap are in close contact with the inner and outer surfaces of the aluminum bar, the side cap ruptures due to the pressure (including temperature) of the injected resin. The resin is injected into the aluminum bar due to the ruptured side cap.

부연하여 설명하면, 내측면에서 알루미늄 바에 밀착되는 경우에는, 알루미늄 바와 사이드 캡의 틈새로 수지가 유입되는 반면, 내측면과 외측면에서 알루미늄 바에 밀착되는 경우에는, 사이드 캡이 파열되며, 이로 인해 수지가 알루미늄 바의 내부로 주입된다.In detail, when the inner surface is in close contact with the aluminum bar, the resin flows into the gap between the aluminum bar and the side cap, while when the inner surface is close to the aluminum bar, the side cap is ruptured, which causes the resin to rupture. Is injected into the interior of the aluminum bar.

도 3c는 사이드 캡의 내측 날개부에 리브를 형성한 예를 나타낸다. 부연하여 설명하면 알루미늄 바를 기준으로 내측면은 날개부(내측 날개부)가 밀착되며, 외측면은 외측 날개부가 밀착된 상태에서 내측 날개부는 리브에 의해 연결된다.3C shows an example in which ribs are formed on the inner blade portion of the side cap. In detail, the inner surface of the aluminum bar is in close contact with the wing (inner wing), and the outer surface of the outer wing is in close contact with the inner wing by ribs.

도 3c에 의하면, 알루미늄 바의 내측면과 외측면에 사이드 캡의 날개부가 밀착된 상태에서 금형 내부로 수지를 주입한다. 알루미늄 바의 내측면과 외측면에 사이드 캡의 날개부가 밀착된 상태에서 금형 내부로 수지를 주입하면, 내측 날개부에 형성된 리브에 의해 사이드 캡이 파열되지 않음을 알 수 있다. 또한, 사이드 캡이 파열되지 않으므로 알루미늄 바의 내부로 수지가 주입되지 않는다.According to FIG. 3C, resin is inject | poured into a metal mold | die in the state which the wing part of a side cap was in close contact with the inner side surface and outer side surface of an aluminum bar. When the resin is injected into the mold in a state in which the wing portions of the side caps are in close contact with the inner and outer surfaces of the aluminum bar, it can be seen that the side caps are not broken by the ribs formed on the inner wing portions. In addition, since the side cap does not burst, no resin is injected into the interior of the aluminum bar.

부연하여 설명하면, 내측면과 외측면에 알루미늄 바에 밀착되는 경우에는 사이드 캡이 파열되며, 이로 인해 수지가 알루미늄 바의 내부로 주입되는 반면, 내측 날개부에 리브가 형성되는 경우에는 사이드 캡이 파열되지 않으며, 따라서 알루미늄 바 내부로 수지가 주입되지 않는다.In other words, the side cap is ruptured when the inner side and the outer side are in close contact with the aluminum bar, which causes the resin to be injected into the aluminum bar, while the side cap does not rupture when the rib is formed at the inner wing. Therefore, no resin is injected into the aluminum bars.

추가로 살펴보면, 내측 날개부에 리브가 형성되지 않는 경우(도 3b), 해석 결과에서도 알 수 있듯이 사이드 캡의 중심에 강한 압력에 상대적으로 많은 변형이 이루어짐을 알 수 있다. 이에 비해 내측 날개부에 리브가 형성된 경우(도 3c), 해석 결과에서도 알 수 있듯이 강한 압력에도 사이드 캡의 중심에 상대적으로 적은 변형이 이루어짐을 알 수 있다. 물론 적색은 변형이 상대적으로 많음을 의미하며, 청색은 변형이 상대적으로 적음을 의미한다.Looking further, if the ribs are not formed in the inner blade (Fig. 3b), as can be seen in the analysis results, it can be seen that a lot of deformation is made relatively to the strong pressure in the center of the side cap. On the other hand, when ribs are formed in the inner blade portion (FIG. 3C), as can be seen from the analysis results, it can be seen that a relatively small deformation is made in the center of the side cap even under strong pressure. Of course, red means that there are relatively many deformations, and blue means that there is relatively little deformation.

또한, 도 3c에 도시되어 있는 바와 같이 리브는 내측 날개부를 연결하는 직선 리브 이외에 내측 날개부와 동일한 형상을 가지며, 크기가 작은 폐루프 리브를 내측 날개부 내측에 형성한다. 이와 같이 본 발명은 직선 리브와 폐루프 리브를 형성함으로써 수지의 사출 압력에 의해 사이드 캡이 변형되는 것을 차단한다. 물론 폐루프 리브는 직선 리브와 연결된다.In addition, as shown in FIG. 3C, the ribs have the same shape as the inner wing portions in addition to the straight ribs connecting the inner wing portions, and form small closed loop ribs inside the inner wing portions. As described above, the present invention prevents the side cap from being deformed by the injection pressure of the resin by forming the straight ribs and the closed loop ribs. Of course, the closed loop ribs are connected with straight ribs.

도 3d에 도시되어 있는 바와 같이 외측 날개부의 길이는 내측 날개부의 길이보다 상대적으로 길게 형성한다. 부연하여 설명하면, 외측 날개부의 길이는 20㎜인 경우, 내측 날개부의 길이는 13㎜이다. 또한, 외측 날개부와 내측 날개부의 두께는 1.5㎜이다. 이외에도 외측 날개부가 알루미늄 바에 용이하게 인입될 수 있도록 외측 날개부는 구배를 가질 수 있다. 일 예로 외측 날개부 중 알루미늄 바에 밀착되는 내측면의 구배는 0.5°로 형성할 수 있다.As shown in FIG. 3D, the length of the outer wing is relatively longer than the length of the inner wing. In detail, when the length of the outer blade is 20 mm, the length of the inner blade is 13 mm. In addition, the thickness of an outer wing part and an inner wing part is 1.5 mm. In addition, the outer wing may have a gradient so that the outer wing can be easily inserted into the aluminum bar. For example, the gradient of the inner side of the outer wing that is in close contact with the aluminum bar may be formed at 0.5 °.

이와 같이 본 발명은 내측 날개부에 리브를 형성하여 수지의 압력 또는 온도에 상관없이 알루미늄 바의 내부로 수지가 주입되지 않는 방안을 제안한다.As described above, the present invention proposes a method of forming a rib in the inner wing to prevent resin from being injected into the aluminum bar regardless of the pressure or temperature of the resin.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바 상에 수지를 이용하여 수지 성형물을 형성하는 방안을 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바 상에 수지를 이용하여 수지 성형물을 형성하는 방안에 대해 상세하게 알아보기로 한다.4 illustrates a method of forming a resin molding using a resin on an aluminum bar according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of forming a resin molding using a resin on an aluminum bar according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

특히, 도 4는 단면적이 원형인 알루미늄 바 상에 수지를 이용하여 수지 성형물을 형성하는 방안을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 알루미늄 바 상에 수지를 이용하여 수지 성형물을 형성하는 방안은 금형 내부에 알루미늄 바를 인입시킨 상태에서 금형 내부로 수지를 사출한다.In particular, FIG. 4 illustrates a method of forming a resin molding using a resin on an aluminum bar having a circular cross section. As described above, a method of forming a resin molding using a resin on an aluminum bar injects the resin into the mold in a state in which the aluminum bar is introduced into the mold.

이 경우 금형 내부로 사출되는 수지의 압력에 의해 알루미늄 바에 수지 성형물이 성형된다. 하지만, 단면적이 원형인 알루미늄 바에 수지 성형물을 성형할 경우, 알루미늄 바와 수지 성형물 사이의 마찰력은 상대적으로 낮다. 따라서 수지 성형물은 작은 힘에도 알루미늄 바 상에서 회전하게 된다. 즉, 단면적이 원형인 알루미늄 바에 수지 성형물을 형성할 경우, 수지 성형물을 형성하는 시점에서는 주입되는 수지의 압력에 의해 알루미늄 바가 변형될 가능성이 다른 형상에 비해 작으나, 완성된 이후 수지 성형물은 알루미늄 바 상에서 회전할 가능성이 높다.In this case, the resin molding is molded on the aluminum bar by the pressure of the resin injected into the mold. However, when molding a resin molding on an aluminum bar having a circular cross section, the frictional force between the aluminum bar and the resin molding is relatively low. Therefore, the resin molding is rotated on the aluminum bar even with a small force. That is, in the case where the resin molding is formed on an aluminum bar having a circular cross-section, it is less likely that the aluminum bar is deformed due to the pressure of the resin injected at the time of forming the resin molding. It is likely to rotate.

따라서 본 발명은 수지를 알루미늄 바에 사출하는 시점에서 알루미늄 바의 변형이 상대적으로 적으며, 수지 성형물이 알루미늄 바에 성형된 이후에는 수지 성형물이 알루미늄 바에 단단히 고정되는 방안을 제안한다.Therefore, the present invention proposes a method in which the deformation of the aluminum bar is relatively small at the time of injecting the resin into the aluminum bar, and the resin molding is firmly fixed to the aluminum bar after the resin molding is molded in the aluminum bar.

상술한 바와 같이 알루미늄 바의 단면이 원형인 경우에는 수지 성형물이 알루미늄 바 상에서 회전할 수 있으므로 제외하기 한다. 따라서 본 발명은 단면이 다각형인 알루미늄 바를 제안한다. 특히 본 발명은 금형 내에서 수지가 주입되는 방향에 형성된 알루미늄 바의 형상과 수지가 주입되는 반대 방향에 형성된 알루미늄 바의 형상을 달리하는 방안을 제안한다.As described above, when the cross section of the aluminum bar is circular, the resin molding may be excluded since it may rotate on the aluminum bar. Accordingly, the present invention proposes an aluminum bar having a polygonal cross section. In particular, the present invention proposes a method of changing the shape of the aluminum bar formed in the direction in which the resin is injected in the mold and the shape of the aluminum bar formed in the opposite direction in which the resin is injected.

상술한 바와 같이 알루미늄 바의 단면 형상을 원형으로 형성하는 대신 금형 내부로 주입된 수지에 의해 성형된 수지 형성물과 알루미늄 바 간의 마찰력을 높이기 위해 일부 영역에 모서리를 형성한다.As described above, instead of forming a circular cross-sectional shape of the aluminum bar, corners are formed in some regions in order to increase friction between the aluminum bar and the resin formed by the resin injected into the mold.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상을 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상에 대해 상세하게 알아보기로 한다.5 illustrates a shape of an aluminum bar according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the shape of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5에 의하면, 알루미늄 바의 단면은 원형이 아니라 다각형으로 형성되어 있음을 나타내고 있다. 이와 같이 알루미늄 바의 단면이 원형이 다각형으로 형성되는 경우, 사출되어 성형된 수지 성형물은 알루미늄 바에 단단히 고정된다. 물론 다각형으로 형성된 면은 직선으로 구성되거나 필요한 경우 특정 곡률을 가질 수 있다.According to FIG. 5, the cross section of the aluminum bar is not formed circular but polygonal. When the cross section of the aluminum bar is formed as a polygon in this manner, the resin molded product injected and molded is firmly fixed to the aluminum bar. Of course, the face formed of polygons may consist of straight lines or have a specific curvature if necessary.

하지만, 금형 내부에 인입된 알루미늄 바에 수지를 주입하는 경우, 주입되는 수지의 압력에 의해 알루미늄 바의 변형이 초래된다. 즉, 알루미늄 바의 단면이 다각형인 상태에서 수지가 주입되면 주입되는 수지의 압력에 의해 알루미늄 바는 내측으로 변형이 초래된다. 따라서 본 발명은 알루미늄 바의 변형이 초래되지 않으면서 수지 성형물이 알루미늄 바에 단단히 고정되는 방안을 제안한다. 부연하여 설명하면, 수지가 주입되는 방향에 형성된 단면의 곡률이 상대적으로 가장 작게 형성하는 것이 바람직하다.However, when the resin is injected into the aluminum bar introduced into the mold, the deformation of the aluminum bar is caused by the pressure of the resin to be injected. That is, when resin is injected while the cross section of the aluminum bar is polygonal, the aluminum bar is deformed inward by the pressure of the injected resin. Therefore, the present invention proposes a method in which the resin molding is firmly fixed to the aluminum bar without causing deformation of the aluminum bar. In detail, it is preferable that the curvature of the cross section formed in the direction in which the resin is injected is formed to be relatively small.

도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상에 따른 변형률을 나타내고 있다. 이하 도 6을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 알루미늄 바의 형상에 따른 변형률에 대해 상세하게 알아보기로 한다. Figure 6 shows the strain according to the shape of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the strain according to the shape of the aluminum bar according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 6은 단면이 다각형인 알루미늄 바를 도시하고 있으면, 특히 도 6a는 단면이 사각형인 알루미늄 바를 도시하고 있으며, 도 6b 내지 도 6d는 특정 면이 직선이 아니라 곡선으로 형성된 예를 도시하고 있으며, 도 6b 내지 도 6d는 곡률이 서로 상이한 경우를 도시하고 있다. 즉, 도 6b가 곡률이 가장 크며, 도 6d가 곡률이 가장 작은 경우를 도시하고 있다. 6 illustrates an aluminum bar having a polygonal cross section, in particular, FIG. 6a illustrates an aluminum bar having a rectangular cross section, and FIGS. 6b to 6d illustrate an example in which a specific surface is formed by a curved line rather than a straight line, and FIG. 6b 6D show cases where the curvatures are different from each other. That is, FIG. 6B illustrates a case where the curvature is the largest and FIG. 6D illustrates a case where the curvature is the smallest.

도 6에 의하면, 곡률이 가장 작은 도 6d가 변형률이 가장 작으며, 곡률이 가장 큰 도 6b(또는 도 6a)가 변형률 가장 많음을 알 수 있다. 따라서 본 발명은 수지가 주입되는 방향에 위치한 알루미늄 바의 단면은 직선이 아니라 곡선으로 형성하는 것이 바람직하며, 다른 단면은 직선이 포함되도록 형성하며, 성형된 수지 성형물이 알루미늄 바 상에서 회전하지 않도록 한다.According to FIG. 6, FIG. 6D having the smallest curvature has the smallest strain, and FIG. 6B having the largest curvature (or FIG. 6A) has the largest strain. Therefore, in the present invention, the cross section of the aluminum bar located in the direction in which the resin is injected is preferably formed in a curved line rather than a straight line, and the other cross section is formed to include a straight line, so that the molded resin molding does not rotate on the aluminum bar.

또한, 수지가 주입되는 방향의 위치한 알루미늄 바의 단면이 상대적으로 가장 작은 곡률을 가질 수 있다. 이 경우, 각 면은 상술한 바와 같이 필요한 경우 곡률을 가질 수 있다.In addition, the cross section of the aluminum bar located in the direction in which the resin is injected may have a relatively small curvature. In this case, each surface may have a curvature if necessary as described above.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. .

100: 카울크로스멤버 110: 알루미늄 바
120: 수지 성형물 130: 마그네슘 성형물100: cowl cross member 110: aluminum bar
120: resin molding 130: magnesium molding

Claims (5)

일정 길이를 갖는 알루미늄 소재의 알루미늄 바에 접착제를 도장하는 단계;
상기 접착제가 도장된 일정 길이를 갖는 알루미늄 바를 금형 내부에 인서트하는 단계;
상기 금형을 닫은 상태에서 금형 내부로 수지 조성물을 주입하는 단계; 및
닫힌 상기 금형을 열어 주입된 수지 조성물이 성형된 알루미늄 바를 인출하는 단계;를 포함하며,
상기 알루미늄 바의 양 종단 중 적어도 어느 하나의 종단에 사이드 캡을 씌운 상태에서 상기 금형 내부로 인서트되며, 상기 사이드 캡에 의해 알루미늄 바의 종단이 밀폐됨을 특징으로 하는 카울크로스멤버 제조 방법.
Painting an adhesive on an aluminum bar of aluminum material having a predetermined length;
Inserting an aluminum bar having a predetermined length coated with the adhesive into a mold;
Injecting a resin composition into the mold while the mold is closed; And
And opening the closed mold to draw out the aluminum bar in which the injected resin composition is molded.
Cowl cross member manufacturing method, characterized in that the end of the aluminum bar is inserted into the mold in a state in which at least one end of the both ends of the aluminum bar is covered with the side cap.
제 1항에 있어서, 상기 사이드 캡은,
상기 알루미늄 바의 내측에 밀착되도록 일정 길이 돌출된 내측 날개부;
상기 알루미늄 바의 외측에 밀착되도록 일정 길이 돌출된 외측 날개부;
상기 내측 날개부 상에 형성된 리브를 포함함을 특징으로 하는 카울크로스멤버 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the side cap,
An inner wing portion protruding a predetermined length to be in close contact with the inside of the aluminum bar;
An outer wing portion protruding a predetermined length to closely contact the outer side of the aluminum bar;
Cowl cross member manufacturing method characterized in that it comprises a rib formed on the inner wing.
일정 길이를 갖는 알루미늄 소재의 알루미늄 바에 접착제를 도장하는 단계;
상기 접착제가 도장된 일정 길이를 갖는 알루미늄 바를 금형 내부에 인서트하는 단계;
상기 금형을 닫은 상태에서 금형 내부로 수지 조성물을 주입하는 단계; 및
닫힌 상기 금형을 열어 주입된 수지 조성물이 성형된 알루미늄 바를 인출하는 단계;를 포함하며,
상기 알루미늄 바의 단면은 서로 상이한 적어도 2개의 곡률을 갖는 다각형으로 형성됨을 특징으로 하는 카울크로스멤버 제조 방법.
Painting an adhesive on an aluminum bar of aluminum material having a predetermined length;
Inserting an aluminum bar having a predetermined length coated with the adhesive into a mold;
Injecting a resin composition into the mold while the mold is closed; And
And opening the closed mold to draw out the aluminum bar in which the injected resin composition is molded.
Cross section of the aluminum bar is a cowlcross member manufacturing method, characterized in that formed with a polygon having at least two different curvatures.
제 3항에 있어서, 수지가 주입되는 방향의 단면이 상대적으로 가장 작은 곡률을 가짐을 특징으로 하는 카울크로스멤버 제조 방법.
4. The method of manufacturing a cowl cross member according to claim 3, wherein the cross section in the direction in which the resin is injected has a relatively small curvature.
1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 카울크로스멤버. Cowl cross member prepared by the method of any one of claims 1 to 4.
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