KR840000499Y1 - 자동차 문용 침입 저항 스트랩 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차 문용 침입 저항 스트랩

제1도는 본 고안에 따른 플라스틱제의 외부 패널을 포함한 자동차문의 분해로.

제2도는 제1도의 4-4선을 따라 절취한 확대단면도.

제3도는 문의 외부 패널이 침입력을 받을때 이 외부 패널의 반작용을 도시하는 제4도와 유사도.

제4도는 비교적 큰 침입력을 받을때 외부 패널 전체를 도시하기 위해 크기를 축소한 제3도와 약간 유사한 도면.

제5도는 침입저항 스트랩의 외부 패널로부터 분리되어 있는 문의 외부 패널을 도시한 도면.

제6도는 침입저항 스트랩이 패널과 일체로 되어 있는 외부패널의 다른 실시예의 도면.

본 고안은 감소된 무게와 측면 충돌에 대한 만족할만한 침입 저항력을 갖는 개선된 자동차 문에 관한 것으로, 특히 자동차문용의 침입 저항 스트랩에 관한 것이다.

자동차 내의 운전자 및 승객들에 대한 안전을 제공하기 위해서 중요하게 고려해야 할 사항은 측면 충돌, 특치 문지역에서의 충돌에 대한 저항력이다. 과거에는 침입에 대한 저항력을 제공하기 위해서 거기에 필요한 충격 저항력을 얻도록 강철보 또는 다른 금속제 프레임이 문에 결합되었었다.

가솔린의 절감이 강조됨에 따라 자동차는 많음 금속부품을 플라스틱 부품으로 대체함으로써 보다 가볍게 제작되어 졌다. 그러나 플라스틱 제품 자체는 일반적으로 그에 대응하는 금속부품들 보다 약하며, 또한 플라스틱 부품이 사용에도 불구하고 안전기준 특히 문에 관련한 안전기준 및 그 충격에 의한 침입에 대한 저항력은 완화되지 않았다.

그런데, 이러한 기준을 확립하기 위하여는 어떤 수준의 힘에 대한 문의 침입 거리를 측정하는 것이 일반적으로 필요하다. 예를들어, 이러한 기준으로는 약 1020kg의 평균 하중이 적용될때 자동차문의 침입 정도를 약 150mm로 제한하는 것이다. 마찬가지로 이 침입 거리는 약 1580kg의 평균력이 적용될 때 약 305mm로 제한되어진다. 약 3175kg 즉 자동차 무게의 2배인 최대력은 최초 약 457mm 이내의 침입량에 도달되어야만 한다. 물론, 이러한 기준은 변동이 가능하다. 바람직한 결과는 문의 중량을 비교적 가볍게 함과 동시에 최대 침입에 대한 실제적인 안전을 달성하는 것이다.

지금까지 사용된 성형 플라스틱 문은 길이가 약 25.4mm의 절단된 유리섬유를 포함하고 있었다. 이러한 물질은 거의 신장되지 않고나 또는 질기지 않았고 강도가 낮았다.

본 고안의 목적은 감소된 중량을 갖고 측면 충돌의 경우에 충분한 침입 저항력을 갖는 개량된 자동차문을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 측면 충돌의 경우에 침입을 방지해 주는 금속보 대신에 사용될 수 있는 개량된 경량의 자동차문을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 측면 충돌의 경우에 침입력과 거리 특성 곡선을 제어하는 장치를 포함하는 개량된 자동차용 플라스틱 문을 제공하는 것이다. 본 고안의 부가의 목적은 비교적 중량이 가벼운 자동차용 문에 있어서 금속보를 대신하는 개량된 경량의 침입스트랩을 제공하는 것이다. 본 고안의 부가의 목적은 소요공간이 최소로 되고 차 내부 폭은 그대로 유지하면서 차체의 폭을 감소할 수 있는 자동차용 문을 위한 개량된 침입저항스트랩을 제공하는 것이다. 본 고안의 또 다른 부가의 목적은 제조단가의 최소인 자동차용 문을 위한 보강된 외부 패널을 제공하는 것이다.

본 고안에 따라서 자동차 차체의 두개의 수직 기둥 사이에 부착하기 위한 자동차용 문의 외부 패널이 제공된다. 이 외부 패널은 수지물과 절단된 유리 섬유를 포함하는 플라스틱으로 제조된다. 별개의 요소 또는 패널과 일체로 되는 연속적인 유리섬유의 밴드가 제공된다. 충돌의 경우에 스트랩은 휘어져서 침입력이 자동차 내부에 가해질때 이 침입력에 저항하게 된다.

본 고안의 기타 목적 및 장점들은 첨부 도면에 관년된 다음의 명세서 및 청구범위를 참조하여 본 기술분야에서 숙달된 사람이면 명백히 알 수 있을 것이다.

제1도를 참조하면, 문(10)은 내부패널(12)과 외부패널(14)로 구성된다. 내부 패널(12)은 창기구 및 그와 관련한 여러 손잡이들을 수용하는 카리우스(carious)형의 절결부(cut-out)를 포함하여 성형된다. 이들 특징들은 본 고안과 관련되지 않기 때문에 상세히 도시하지 않았다. 문에 있는 창용의 상부 프레임(16)이 또한 도시되어 있으나, 이것도 본 고안과는 관련이 없다.

본 고안은 외부패널(14)에 관한 것이다. 문(10)은 자동차의 차체에 있는 두개의 기둥(18, 20)들 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 이들 기둥을 통상 기등 "A, 기둥 "B"라 불러도 마찬가지이다. 외부패널(14)은 접착제 또는 리벳과 같은 적당한 수단에 의해서 내부 패널(12)에 고정되기에 적합하게 되어 있다. 결합요소(22, 24)는 문(10)의 걸쇠 기구에 끼워지도록 되어 있다. 요소(22)는 이하에 설명된 바와 같이 외부패널(14)의 끼움부내에 끼워 맞추기에 적합하게 되어 있다.

외부패널(14)은 그 주몸체가 적당한 수지물질에다 절단된 유리섬유(26)를 섞은 플라스틱 물질로 만들어 진다. 잘 알려진 바와 같이, 상기 수지물질은 주로 유리섬유를 소정 위치에 유지하기 위해 사용되고, 불포화 폴리에스테르와 비닐 에스테르 또는 에폭시 등과 같은 여러 다른 종류의 물질을 포함할 수가 있다. 외부패널(14)의 성형시에, 여러 결합 요소들이 외부패널(14)과 함께 성형될 수로 있다. 이들 요소들은 외부패널이 내부패널에 결합될때 요소(22)를 받아들이기 적합한 플라스틱제의 연장부재(30, 32, 34)를 포함할 수 있다. 이미 언급한 바와같이, 이러한 결합은 접착제의 사용과 같은 적당한 수단에 의해서 이루어질 수 있다. 게다가 연장부재(36, 37, 38, 40, 41, 42)들 또한 외부패널과 함께 성혀될 수 있다. 이 연장부재들은 힌지요소에 결합되는 브리켓트를 받아들이기 위한 장치를 제공한다.

본 고안의 중요한 특징은 외부패널(14)이 스트랩(44)을 형성하는 밴드형상의 섬유를 함유하고 있다는 것이다. 이 스트랩은 장력을 받은 연속적인 유리섬유(45)로 이루어지며 외부패널(14)의 성형부중 일부를 형성하고 있다. 스트랩(44)은 힌지부로부터 문의 걸쇠부까지 연장되어 있다. 이러한 연속적인 유리섬유는 동일방향으로 향해 있으며 대단히 높은 강도를 갖고 신장율은 실질적으로 0이다.

힌지부(46, 48)들의 한 단부에는 자동차 차체의 기둥(20)에 고정되는 연결편(50, 52)이 제공된다. 힌지부(46)의 다른쪽 단부는 연장부재(36, 37, 38)들 사이에 끼워지도록 배치된 브라켓트(56)를 갖고. 힌지부(48)의 다른쪽 단부는 연장부재(40, 41, 42)들 사이에 끼워지도록 배치된 브라켓트(54)를 포함한다. 이들 브라켓트(54, 56)는 접착제 또는 다른 적당한 수단에 의해 내부 패널에 고정되어 있다.

금속편(58)은 힌지부(46)의 선회부와 브라켓트(54)사이에 결합된다. 마찬가지로, 금속편(60)은 힌지부(48)의 선회부와 브라켓트(56) 사이에 결합된다. 이들 금속편(58, 60)은 접힘부분을 가지며, 문에 적용된 침입력이 접힘 부분의 반대측 단부로부터 작용될때 퍼지거나 변형하도록 되어 있다.

외부패널(14)이 내향으로 작용하는 비교적 큰 힘을 받게되면, 이 패널은 내향으로 굽혀질 것이다. 금속편(58, 60)은 신장되지 않은 비교적 강인한 섬유(45)가 패널(14)과 함께 내향으로 연장함에 따라 퍼지거나 신장될 것이다. 금속편(58, 60)의 펴짐 또는 신장, 패널(14) 및 섬유 밴드의 굽힘은 제2도, 제3도 및 제4도에 도시되어 있다. 여기서는 힌지부(46)에 관련되는 요소 및 그 작용만이 설명되겠지만, 힌지부(48)에 대해서도 동일한 작용이 일어남을 이해할 수 있을 것이다.

제2도, 제3도 및 제4도를 참조하면, 제2도는 충격을 받지 않은 상태하의 외부패널(14)을 도시한 것이다. 여기서, 연속적인 유리섬유(45)는 절단된 유리섬유(26) 사이의 성형부내에 있음을 볼 수 있다. 이러한 상태에서 금속편(58)은 힌지부(46)와 브라켓트(54) 사이에 최소 거리를 제공하도록 자체적으로 접혀진 상태에 있다. 큰 충격력이 가해지면, 패널(14)은 차체의 내부로 침입하기 시작한다. 그러나 연속적인 유리섬유(45)로 이루어진 밴드, 즉 스트랩(44)은 충분히 강하여 파괴되지 않는다. 이 충격력의 일부를 흡수하기 위해, 금속편(58)은 도시된 상태로 변형하므로서 힌지부(46)와 브라켓트(54) 사이의 거리를 증가시킨다.

제4도는 충격이 어느정도 외부패널(14)의 중앙부쪽으로 향해지는 제3도의 상태를 도시한 것이다. 만약 종래의 플라스틱 문이 사용되었다면 절단된 유리섬유(26)는 산산조각이 나기 쉽고 침입력에 대한 저항력은 거의 존재하지 않을 것이다.

그러면, 이 침입력 또는 침입력을 발생하는 물체는 차량의 내부로 침입하여 차량에 대해 커다란 손상을 일으키고, 어쩌면 운전자 또는 승객에게 상처를 입힐 수도 있을 것이다.

전술한 바와같이, 종래에는 일반적으로 스트랩(44) 대신에 강철보들이 사용되어 왔었다. 그러므로, 자동차의 전체중량은 본 고안의 연속적인 유리 섬유를 사용하는 것보다 훨씬 컸다. 실제로, 본 고안은 금속보 대신에 연속적인 유리섬유로 이루어진 비교적 가벼우면서도 충분히 강인한 밴드를 제공한다. 유리섬유는 힌지부로부터 문의 걸쇠부까지 연장되어 있다. 문(10)은 기둥(18, 20)들 사이에 결합되고, 이 기둥(18, 20)들은 금속편(58, 60)이 변형할 때라도 변형되지 않도록 충분히 강하게 만들어진다.

어떤 경우에는 금속편(58, 60)을 생략할 수도 있다. 이러한 경우에 있어서, 문이 부착되어 있는 기둥(18, 20)은 침입력의 결과로 변형되므로서, 유리섬유의 스트랩이 충격을 흡수할때 구부러지는 것을 허용한다. 기둥(18, 20)들중 한쪽의 변형은 유리섬유 스트랩에 의해 제공되는 본 고안의 목적을 달성시키기에 충분할 것이다.

폴리에스테르 매트릭스내의 연속적인 유리 섬유는 약 5270kg/㎠ 또는 그 이상의 강도를 갖는다. 잘알려진 바와 같이 연속적인 유리 섬유들은 거의 신장되지 않고 강도에 기인하여 대단히 질기거나 탄력성이 있다. 유리섬유는 일반적으로 유용하게 사용하고 있으며, 그중의 한 종류가 스타일 1600이라 불리우는 것으로 1㎡당 0.746kg의 무게를 갖고 약 25mm당 8번의 꼬임을 갖는다. 패널문의 전형적인 두께는 약 3.05mm정도이고, 상부와 하부 사이의 길이는 약 610mm 정도 된다. 또한, 스트랩(44)의 전형적인 폭은 약 200mm정도 될 것이다. 섬유의 수 및 연속적인 섬유의 정확한 형상은 사용하는 특정구조 및 함유된 강도에 의존하게 된다. 단가도 물론 하나의 요인이 될 것이다. 본 고안에서 사용된 연속적인 유리 섬유는 뉴욕, 암스테르담 소재의 파이버 글래스 인더스트리즈사로서 알려진 회사로부터 얻을 수 있는 형태의 것이 상업상 유용하다.

자동차용의 침입 저항문을 설계함에 있어서는 여러 요인들을 고려해야 한다는 것이 인식되어졌다. 이들 요인중에는 여러 힌지부 및 다른 요소들의 강도뿐 아니라 여러 기둥이 강도문제로 포함되어 있다. 광범위한 다른 설계가 사용될 수 있지만, 본 고안은 주로 다른 요소들의 설계에는 없는 힌지부와 걸쇠부 사이의 유리섬유의 사용에 관한 것이다. 연속적인 유리 섬유는 제1도에 도시된 바와같이 패널(14)과 일체로 되거나 또 어떤 경우에는 외부패널에 기계적으로 부착되는 별개의 요소로도 될 수 있는 스트랩을 제공한다. 동일방향 스트랩의 단면적은 약 6.44㎟정도 되어야 한다. 스트랩의 최소폭은 현재 사용중인 강철보의 폭과 동일한 203.2mm로 선택된다. 이 폭에 필요한 동일방향 스트랩의 두께는 약 0.3165mm이다. 이들 물질들에 있어서 제조상의 문제는 약 1.524mm로 두께를 제한한다는 것으로, 이러한 칫수를 갖는 유리섬유의 강도는 적당량 이상이 됨을 고려해야 한다.

특히 제5도를 참조하면, 본 고안의 약간 변형된 실시예가 도시되어 있다. 이 경우에 스트랩(62)은 별개의 부재를 형성한다. 스트랩(62)은 종래의 방법에 의해 적당한 수지 화합물로써 형성되는 연속적인 유리 섬유(63)로 만들어진 성형물로 이루어진다. 또한, 스트랩(62)은 단부 끼움부에 대해서만 고착되도록 되어 있다. 브라켓트(54), 금속편(58) 및 연결편(50)을 포함한 각 힌지 장치는 제1도에 도시된 것과 동일하다. 제5도에 도시된 실시예에 있어서, 스트랩(62)은 제1도에 도시된 스트랩(44)보다 약간 더 좁아서 단지 하나의 힌지부에 대해서 결합이 이루어진다. 스트랩(62)은 브라켓트(54)를 받아들이는 돌출요소(66, 68)및 걸쇠기구(도시안됨)에 부착하기 위한 장치를 제공하는 돌출요소(70, 72)를 포함한다.

제6도를 참제하면, 제5도와 유사한 장치가 도시되어 있는데, 여기에서 연속적인 유리섬유(75)를 포함하는 스트랩(74)은 일체로 되어 플라스틱 문 패널(76)에 성형되어 있다. 부품(50, 58, 54)을 포함하는 힌지장치도 또한 제5도 및 제1도에 도시된 것과 동일하다. 그러나, 언급된 바와같이, 금속편(58)은 관련된 기둥들이 회전하여 연장 가능한 요소를 사용하지 않고도 변형하므로써 항상 필요한 것은 아니다. 스트랩(74)은 브라켓트(54)를 받아들이는 연장부재(78, 80)를 한 단부에 포함하며, 그 다른 단부에는 연장부재(82)가 걸쇠기구(도시안됨)로의 부착을 가능하게 하기 위해 제공되어 있다.

이와같이 본 고안은 유사한 강철보와 실질적으로 동일한 강도를 갖는 자동차 문 용의 개량된 경량 스트랩을 제공한다는 것을 알 수 있다. 동시에 이 결과로서 얻어지는 문은 강철보를 사용한 경우보다도 더욱 가볍게 제작될 것이다. 본 고안의 한 실시예에 있어서, 강철로 제작된 표준적인 침입보는 제거되었다. 이 것은 약 5.13kg의 중량이었다.

본 고안의 연속적인 유리섬유를 함유하는 스트랩이 표준적인 침입보 대신에 사용되면 약 1.68kg의 총중량이 부가된다. 따라서 하나의 문에 대한 총 중량 감소는 약3.45kg에 이른다.

Claims (1)

1. 자동차 차체에 있는 두개의 수직 기둥 사이에 부착되는 내부 및 외부패널을 포함하는 자동차 문에 있어서 플라스틱 외부패널(14)은 수직 물질과 절단된 유리섬유(26)로 이루어지고, 연속적인 유리섬유(45)로 형성되는 스트랩(44)은 상기 외부패널(14)과 일체로 됨과 동시에 상기 문(10)이 부착될때 두개의 수직기둥(18, 20) 사이에서 동일한 방향으로 수평으로 연장 배치된 것을 특징으로 하는 자동차 문용 침입저항 스트랩.