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KR20000029149A - 차체용 연결 부재 - Google Patents

차체용 연결 부재 Download PDF

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KR20000029149A
KR20000029149A KR1019990045057A KR19990045057A KR20000029149A KR 20000029149 A KR20000029149 A KR 20000029149A KR 1019990045057 A KR1019990045057 A KR 1019990045057A KR 19990045057 A KR19990045057 A KR 19990045057A KR 20000029149 A KR20000029149 A KR 20000029149A
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KR
South Korea
Prior art keywords
connecting member
synthetic resin
resin layer
shell
sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1019990045057A
Other languages
English (en)
Inventor
호르스트뵈흠
토마스베허
라이너그림
Original Assignee
메리토르 아우토모티베 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메리토르 아우토모티베 게엠베하 filed Critical 메리토르 아우토모티베 게엠베하
Publication of KR20000029149A publication Critical patent/KR20000029149A/ko
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Abstract

금속 시트 또는 합성수지 필름으로 이루어지는 디프드로잉되는 외피 및 이 외피의 내측에 포움된 합성수지층으로 이루어지는 연결 부재, 특히 차량 지붕이 제안되어 있다. 이 합성수지층은 균일하게 배분되어 일체로 되어 있는 섬유 소재, 바람직하게는 유리 섬유 소재를 통해 내측 덧씌움을 갖는다. 이 경우 이 유리 섬유 소재는 외피와 함께 작용하여 이 연결 부재에 상당한 형상 안정성 및 강도를 부여한다. 중요한 것은 섬유로 씌워진 합성수지층이 이 외피의 가장자리 세로 방향 에지부 역시 강화시킨다는 것이다.

Description

차체용 연결 부재{Composite Component For Vehicle Bodywork}
본 발명은 특허청구 범위 제1항의 서문에 따른 차체를 위한, 특히 차량의 지붕을 위한 연결 부재에 관한 것이다.
본 발명에 따라 형성된 연결 부재들은 기본적으로 본넷(bonnet), 문 및 덮개를 포함하는 차체의 모든 평면 부분에 적합하며, 충분한 좌굴(buckling) 강도, 휨 강도 및 토션 강도와 같은 강도를 동반하여 적은 중량에서도 양호한 열 차단 특성 및/또는 소리 차단 특성을 갖는다. 하기에서 차량의 지붕 내지 차량 본넷을 주제로 한 본 발명의 선호되는 적용예가 설명되지만, 그에 국한된다는 의미는 아니다.
특허청구 범위 제1항의 서문에 제시된 종래의 차량 지붕 구성(GM 79 29 367 U1)에 있어서 충분한 좌굴 강도를 얻기 위해, 먼저 분리된, 뒤틀림에 강한 반제품-프레임이 제작되고, 그 다음 이것은 지붕 막(film)에 이의 가장자리를 따라 풀어질 수 없게 고정될 수 있다. 포움형(foamed) 합성수지층은 상기 지붕 막과 풀을 수 없게 결합된 반제품-프레임도 오버랩시킨다. 경금속 또는 합성수지로 이루어지는 지붕 막이 좌굴에 대해 효과적으로 견뎌야 할 경우, 종래의 제안에 따르면 적어도 하나의, 상기 반제품-프레임의 가로방향 피스(piece)에 대해 직각으로 뻗어있는 스트럿이 제공될 수 있을 것이다. 이 종래 지붕 구조는 상당한 제작 및 재료 비용을 요구한다.
이와 같은 것은 GB 2 311 966 A에 공지된 차체를 위한 연결 부제에도 적용된다. 종래 기술에 따른 이 연결 부재를 위한 외측 쉘 과 내측 쉘이 사출 성형 방법에 따라 합성수지로 제조되며 다음 단계에서 합성 수지 웰딩(welding) 과정을 통해 또는 접착제의 도움을 받아 상기 쉘들의 가장자리를 따라 견고하게 그리고 기밀하게 결합된다. 그 다음, 이미 형성된 중공체는 합성수지로 된 경화작용의 충전물로 채워진다. 그에 대안으로 상기 외측 및 내측 쉘이 서로 결합되는 경우, 이들 사이에 삽입되는 충전물 역시 예비 제조될 수 있다. 보다 높은 강도를 위해 외측 및 내측 쉘 사이의 중공실에 알루미늄으로 된 강화 부재가 제공될 수 있으며, 이 경우 외측 쉘은 상기 강화 부재의 수용을 위한 채널과 함께 형성되어 있다.
끝으로 혼합물(composite)로 이루어진 지붕들 역시 공지되어 있으며(DE 32 02 594 C2), 이것은 기밀한 그리고 수밀한 하나의 외부층, 알루미늄 웨브 또는 카드보드 웨브를 가진 중간의 벌집형 층/구조체 층 내지 반경화성 포움 구조체 및 플리스(fleece) 구조체, 강도가 절반인, 다공의 내부층 및 폴스터(polster)- 및/또는 데코 층으로 이루어지며 열간 압조 공정을 통해 제조된다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 간편해지면서도 경량이지만, 그럼에도 불구하고 충분한 강도를 가지는 차체를 위한 연결 부재를 제공하는데 있으며, 이것은 또한 간단하게 제조될 수 있다.
상기 목적은 특허청구 범위 제1항에 제시된 특징들을 통해 달성될 수 있다. 유리한 및/또는 합목적적인 그외 구성들은 특허청구 범위의 종속항 제2항 내지 제25항에 제시되며 마찬가지로 하기에서 설명된다.
본 발명에 따라 디프드로잉 가공되는 외피(external film) 및 이 외피의 내측에 포움되는 합성수지층을 가지는 차체용 연결 부재에 있어서 이것은 그의 표면에서 경우에 따라서는 텍스타일 평면형 물건 또는 장식적인 합성수지 필름을 가지며, 상기 외피는 이의 가장자리에서 테두리없이 형성되어 둥근 세로 방향 에지부를 가지며, 이 경우 포움되는 합성수지층은 이 세로 방향 에지부까지 도달하며 이 포움되는 합성수지 층에서 외피의 전체 평면 영역을 지나 그 자체로 단단하지 않은 덧씌움물(armouring)이 제공되어 있으며, 이것을 통해 포움된 합성수지층의 탄성모듈이 향상된다.
본 발명에 따른 조치들을 통해 차체용 연결 부재가 제공되며, 이것은 프레임 및 스트럿을 위한 복잡한 부가적인 프로화일 엘리먼트 없이 이용될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 외피와 함께 작용하여 그리고 덧씌워지는 합성수지층으로 인해 좌굴 강도 및 전체 강도를 유지하며, 이것은 차량의 모든 운전 조건들에 있어서 상기 연결 부재의 형상의 안정성에 대한 모든 요구 사항들을 충족시킨다. 합성수지층 내에서 본 발명에 따라 제공된 자체로는 튼튼하지 않은 덧씌움물을 통해 특별한 방식으로 둥근 세로 방향 에지부와 함께 형성되어 있는 외피의 가장자리 영역 안으로까지 이 합성수지층의 효과적인 덧씌움이 가능해질 수 있다.
덧씌움물로서 튼튼하지 않은 또는 휨에 약한 조직물, 메리야스 직물, 모피, 그리드, 매트 등이 예를 들어 유리 섬유, 합성수지 섬유 (예를 들어 폴리에스터- 또는 아라미드-) 및/또는 탄소 섬유가 고려되며, 이것들은 가장자리 영역까지 외피의 형상에 매치되며 폐쇄되어 있는 포우밍 장치 안의 포움하려는 합성수지에 의해 압출되어 씌워질 수 있기 때문이다. 그러나 바람직하게는 특허청구 범위 제2항에 따라 이 씌움물은 섬유 소재로 형성되며, 이 경우 이 섬유 소재는 섬유 길이 방향 절단물로서 균일하게 배분되지만 합성수지층(2, 2')의 무질서한 상태에서 일체로 되어 있다. 특히 양호한 결과들은 특허청구 범위 제3항에 따른 이 덧씌움물은 유리 섬유 소재로 형성되며, 이 경우 이 유리 섬유 소재는 약 12.5mm와 약 100mm 사이의 약 4800 tex의 꼬아진 유리 섬유 다발의 길이 방향 절단물에 제공된다. 이 덧씌움물 없이 약 300N/㎟의 값을 가지는 포움되는 합성수지의 탄성 모듈은 특허청구 범위 제4항에 상응하게 덧씌워지는 합성수지 포움의 전체 중량을 기준으로 25 중량 %의 유리 섬유 씌움물을 설치할 때 1600N/㎟ 이상으로 상승될 수 있다.
이 유리 섬유 재료는 제5항에 따라 상이한 길이의 길이 방향 절단물에 이용될 수 있으며, 이 경우 보다 작은 길이에 대한 보다 큰 함량을 가지는 상이한 2개의 길이의 이용을 통해 - 특허청구 범위 제6항에 따라 유리 섬유 양의 약 2/3 - 특히 양호한 덧씌움 결과가 얻어질 수 있다. 특허청구 범위 제3항에 제공된 길이 절단 영역의 범위 내에서 그러나 특허청구 범위 제7항에 따라 통일적인 길이 방향 절단부가 이용될 수도 있다.
이 외피에 금속 시트 또는 알루미늄 시트처럼 금속 재료가 적합하다. 그러나 특허청구 범위 제8항에 따라 열가소성 합성수지 필름, 바람직하게는 2층의 압출 필름으로 된 진공 디프드로잉되는 외피의 이용 역시 확신을 주는 안정성의 연결 부재가 얻어진다. 이 압출 필름은 특허청구 범위 제9항에 제공된 소재 즉 외부층을 위한 PMMA 및 내부 층을 위한 PC와 ASA로 된 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하며, 및 거기에 제공된 층 두께 비율을 가지며, 외부층의 두께는 외피의 전체 두께의 약 15%가 되는 것이 바람직하다. 예를 들어 압출 필름의 전체 두께는 약 1.3mm이고, 이 중 약 2mm는 외부층 위로 떨어진다.
합성수지 필름의 이용을 통해 얻어지는 장점은 특허청구 범위 제10항에 따라 덩어리(mass)의 합성수지는 원하는 색으로 착색될 수 있으므로, 이 연결 부재가 나중에 부가적으로 락커칠될 필요가 없다. 특허청구 범위 제11항에 제공된 것처럼, 합성수지 필름은 쉘 형상 외피의 제조 시에 고광택 디프드로잉 성형의 이용을 통해 광택나는 표면을 유지하고 또는 임시의 캘린더링(calendering)을 통해 그레인된 표면을 유지할 수 있다.
특허청구 범위 제12항에 따른 외피가 얇은 알루미늄 시트로 성형되면, 이의 두께는 덧씌워지는 합성수지층 덕분에 중량 절약이라는 점에서 비교적 작으며, 바람직하게는 약 0.6mm이다. 이 외피에 특히 적합한 것은 특허청구 범위 제13항에 제공된 AlMg 0.4 Si 1.2의 알루미늄 합금이다.
디프드로잉되는 외피를 위한 소재로서 알루미늄 시트의 이용 시에 이 시트는 이의 하이드롤릭 디프드로잉 변형에 앞서 원하는 색으로 락커 칠해지고 그리고 특허청구 범위 제14항에 제공된 것처럼 보호 필름을 갖는다. 이 디프드로잉 변형에서 락커층은 이 보호 필름의 벗긴 후에 나타나는 것처럼 락커층은 손상되지 않는다. 이 락커 형성물은 다층이어서 균열 또는 기타의 손상 없이 알루미늄 시트의 변형을 견디어낸다. 약 5 내지 7㎛ 두께의 에폭시수지베이스로 제1차 층에 약 18 내지 23㎛ 두께의 폴리에스터베이스의 커버락커가 도포될 수 있으며, 이것은 다시 22㎛의 PVDF로 된 투명 락커층에 의해 덮힐 수 있다. 그런 종류의 다층 락커 형성물을 위한 굽는 온도는 약 240℃이다. 완전히 락커된 알루미늄 시트의 하이드롤릭 디프드로잉 변형은 다단으로, 예를 들어 3단으로 이루어질 수 있다. 60mm/s의 디프드로잉 속도는 락커 형성물에 손상을 주지 않는 것으로 증명되었다.
특허청구 범위 제15항에 따라 이 외피의 세로 방향 에지부는 가장자리 절단에 앞서 그곳으로부터 외부를 향해 꺽여있는 둥근 플랜지 쪽으로 넘어가고, 이 경우 이 합성수지층은 세로 방향 에지부에서 플랜지를 따라 가이드된다. 예를 들어 콘투어 밀링 작업 또는 레이저 커팅을 통해 이 연결 부재의 가장자리 커팅을 통해 꺽여있는 둥근 플랜지 및 이 외피의 세로 방향 에지부의 외부 영역 및 이 경우 떨어지는 영역들에 부착하려는 덧씌워지는 합성수지층이 제거된다. 커팅 후에 강도에 대해 상당한 외피의 세로 방향 에지부 가장자리와 세로 방향 에지부 가장자리에 있는 덧씌워지는 합성수지층이 유지된다. 이 가장자리 커팅이 세로 방향 에지부를 통해 유도될 뿐만 아니라 덧씌워지는 합성수지층을 통해 유도되며, 따라서 차량 지붕의 형성 시에 직접 차체에 위치하는 지붕 프레임 위에 놓이는 커팅면이 생겨난다.
특허청구 범위 제16항에는 이 외피의 둥근 세로 방향 에지부를 위해 변형예가 제공되며, 그에 따라 이 세로 방향 에지부는 그 곳으로부터 외부를 향해 꺽여있는 둥근 플랜지 안으로 넘어가며, 이것은 외피의 내측에 합성수지층을 포우밍 할 때 패킹에 그의 전체 폭에 걸처 면의 형태로 인접하여 포움 형성물의 하측 부재와 상측 부재 사이를 밀봉시킨다. 이 변형예에서 포우밍 프로세스 후의 위에서 언급한 가장자리 커팅은 완전히 생략된다. 오히려 이 외피의 디프드로잉 시에 또는 다음 단계에서 외부를 향해 꺽여 있는 둥근 플랜지는 외피의 기하학 형상을 형성하기 위해 스탬핑되거나 또는 정밀 커팅될 수 있다. 이 둥근 플랜지는 다음의 포우밍 프로세스에서 포움 형성물의 패킹에 면적으로 인접하여 포움 형성물의 양호한 및 깨끗한 밀봉을 담당하는 것이 유리하다. 더욱이 본질적으로 이 외피는 포우밍 프로세스 전에, 그 곳으로부터 외부를 향해 꺽여 있는, 경우에 따라서는 이미 제거되어 있을 수도 있는 플랜지 없이 둥근 세로 방향 에지부만을 갖는다. 그러나 포움 형성물의 밀봉이 어렵게 구성되며, 특히 이 세로 방향 에지부의 날카로운 폐쇄 에지는 이 포움 형성물의 밀봉의 정지 시간에 부정적인 영향을 갖는다.
특허청구 범위 제17항에 따라 연결 부재의 특히 유리한 구성에 따라 디프드로잉되는 외피의 세로 방향 에지부에 패킹이 꽂아지고, 이것은 2개 다리의, 본질적으로 U-형상의 횡단면을 가지며, 이 경우 이 패킹의 내부 다리는 합성수지층에 포움되는 반면, 외부 다리는 밀봉면을 형성한다. 그 결과 이 연결 부재는 이 외피의 내측에 합성수지층을 포움한 후 일체형 패킹을 갖는다. 이것은 인접하는 차체 부재들에 대해 연결 부재를 밀봉시키며, 이를 위해 그외 작업 단계, 예를 들어 먼저 별도로 준비되는 부가의 패킹을 완성된 연결 부재에 꽂는 것이 필요하지 않으며, 이는 그외 비용 절감을 수반한다. 이 구성물은, 특허청구 범위 제18항에 제공된 것처럼, 이 패킹이 포움 프로세스 시에 포움 형성물의 하측 부재와 상측 부재 사이를 밀봉시키는 부가의 장점을 제공하므로, 그 자리에 포움 형성물에, 반복되는 사용을 통해 마모되는 어떠한 패킹도 제공될 필요가 없다.
이 합성수지층은, 특허청구 범위 제19항에 제공된 것처럼, 제시된 혼합 비율로 즉 약 1 대 2로 폴리올과 이소시아네이트로 형성되는 PUR-포움으로 이루어진다. 유리 섬유 덧씌움물과 이 양 합성수지 컴포넌트의 혼합이 종래의 LFI(Long Fiber Injection)-방법에 따라 이루어진다.
혼합 헤드(head) 안에서 혼합된 액상의 합성수지/유리 섬유 덩어리는 이 경우 내측과 함께 위를 향하여 포움 장치의 하측 부재 안에 삽입된 디프드로잉된 외피에 대략 이의 중앙에서 시작하여 대략 나선 형상으로 도포된 후, 이 장치의 상측 부재는 이 장치의 하측 부재의 위에서 포움되는 합성수지층의 계획된 두께에 일치하는 위치로 이동된다. 밀어내려는 포움이 형상물을 채우고 경우에 따라서는 나중에 커팅하려는 외피의 가장자리 영역 안으로까지, 이 외피의 둥근 세로 방향 에지부까지는 언제든지, 밀어낸다.
합성수지 필름이 외피로서 이용되면, 이 외피의 내측이 특허청구 범위 제20항에 따라 활성하기 위해 포움가능한 합성수지를 도포하기 전에 구워지므로(bake), 포움되는 합성수지층과 이 외피의 독특한 연결이 이루어질 수 있다.
포움되는 합성수지층의 표면에 장시적인 평면 형성물이 제공되어야 하는 경우, 이것은 특허청구 범위 제21항에 제공된 재료에서 선택될 수 있으며 이 포움 형성물에서 합성수지층의, 외피의 반대쪽으로 이동되므로, 포움하려는 합성수지층과 장식적인(decorative) 평면 형성물 사이에 단단한 연결이 이루어진다. 이 경우 장식적인 평면 형성물이 주로 포움 장치의 상측 부재에 펼쳐지는 것이 바람직하며, 이것으로부터 포움 위치로 동반되며 상기 장치 상측 부재의 제공 후에 합성수지 층에 남는다.
다공의 장식적인 평면 형성물의 이용 시에 특허청구 범위 제22항에 따라, 이 평면 형성물은 다층으로 구성되며, 이 경우 이 평면 형성물이 이 합성수지층을 향한 차단층을 가지며, 이것은 장식적인 평면 형성물에 다공을 제공하여 그의 시야 영역 안으로 포움하려는 합성수지의 통과를 차단한다.
이 연결 부재는 포우밍 프로세스 시에 그 외 기능 엘리먼트를 가질 수 있다. 그러므로 특허청구 범위 제23항은 특히 차량 지붕을 위한 연결 부재를 목표로하고 있으며, 이의 외피는 하나의 개구를 가지며, 이 경우 합성수지층의, 외피의 반대쪽에 상기 개구를 선택적으로 폐쇄하는 슬라이딩 커버를 가이드 프로화일이 포우밍되어 있다.
또한 특허청구 범위 제24항에 따라 합성수지층의, 외피의 반대 쪽에 음향을 차단하는 표면 구조가 포움되어 있으므로, 예를 들어 본넷의 형성을 위한 연결 부재의 음향 차단 특성은 간단하게 개선될 수 있다. 합성수지층의 표면의 매크로(macro) 기하학 형상에 관계하는 조치들 대신에 또는 이 조치들에 부가하여 음향 차단 요구 사항 각각에 상응하는, 연결 부재의 외피의 반대 쪽의 마이크로(micro) 기하학 형상의 형성이, 특허청구 범위 제25항에 제공된 것처럼, 이루어질 수 있으며, 이에 따라 합성수지층의, 외피에서 떨어진 쪽에 부분적으로 완충 영역이 포움 재료의 밀도를 줄여 포움된다. 이 합성수지층에 완충 영역을 포움하는 것은 제2의 사격에서 즉 이 외피의 내측에 합성수지층을 포움한 후 이루어지는 것이 타당하며, 이 완충 영역들은 다음 단계에서 합성수지층에 포움된다.
하기에는 본 발명이 선호되는 실시예에 의해 첨부된 도면을 참고하여 상술되며, 이 경우 동일한 도면 부호는 동일한 또는 그에 상당하는 부재들에 할당되어 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 폐쇄된 포움 형성물에 위치하는 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도,
도 2 는 제1의 실시예에 따라 완성된 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도.
도 3 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬라이딩 지붕을 위해 장착된, 폐쇄된 포움 형성물에 위치하는 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도,
도 4 는 본 발명의 제3의 실시예에 따라 폐쇄된 포움 형성물에 위치하는 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도,
도 5 는 본 발명의 제4의 실시예에 따른 폐쇄된 포움 형성물에 위치하는 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도,
도 6 은 지붕 프레임에 조립된, 제4의 실시예에 따른 완성된 차량 지붕의 가장자리 영역의 단면도,
도 7 은 승용차-차체에 설치된, 본 발명에 따라 형성된 본넷의 사시도,
도 8 은 도 7에서 선 A-A에 따라 본넷의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 1' : 외피 2, 2' : 합성수지층
6, 6' : 세로 방향 에지부 7 : 플랜지
8 : 하측 부재 9 : 상측 부재
16, 22 : 패킹 23, 24 : 다리(leg)
도 1 및 도 2에는 드프드로잉(deepdrawing) 가공된 외피(1), 이 외피(1)의 내측에 포움(foam)된 합성수지층(plastic layer)(2) 및 차량 지붕을 볼 수 있는 쪽에 위치하는 평면 형성물(3)이 도시되어 있다. 도 1에는 차량 지붕의 내측이 포움 프로세스 동안에는 위를 향해 있는 반면, 도 2에는 차량 지붕이 조립된 상태로 도시되어 있다. 도 2에는 차체의 지붕 프레임(4) 및 이 지붕 프레임(4)을 위한 피복(5)이 일점쇄선으로 표시되어 있다. 이 차량의 지붕은 위로부터 지붕 프레임에 얹혀져 이것과 여기에 도시되지 않은 종래 방식으로 연결되어 있다.
이 외피(1)는 이의 가장자리에서 둥근 세로 방향 에지부(6)를 가지며, 상기 가장자리 부분들 중 도 1 및 도 2에는 다른 가장자리부분들을 대표해서 단 하나의 가장자리가 도시되어 있다. 상기 둥근 세로 방향 에지부는 이 실시예에 있어서 먼저 차량 지붕의 제조 동안 가장자리 절단 후(도 2)보다 더 큰 길이(도 1)를 갖는다. 도 1에서 알 수 있는 것처럼, 둥근 세로 방향 에지부(6)는 이로부터 외부를 향해 꺽여진 둥근 플랜지(7)로 이어지며, 도 1과 도 2의 비교에서 알 수 있는 것처럼, 이 플랜지는 여기에서도 상기 세로 방향 에지부(6)의 상당 부분과 마찬가지로나중의 가장자리 절단 과정에서 제거될 수 있다.
도 1에 도시된 포움 형성물이 디프드로잉된 외피(1)를 형상 결합식으로 수용하는 하부 부재(8) 및 이에 대응하는 상부 부재(9)로 구성되며, 이의 가장자리 영역에는 공기 주입가능한 둥근 패킹(10)이 배열되어 있다. 이 패킹은 합성수지층(2)을 형성하는 포움하려는 합성수지의 경계부와 접촉한다. 장식적인 평면 형성물(3)은 긴장된 형태로 상부 부재(9)의 홈(11)에 삽입된 클램핑 프레임(12)을 통해 포움 형성물의 상측 부분(9)에 고정된다.
차량 지붕의 제조 시에, 다단(multi-stage)식 하이드롤릭 디프드로잉으로 인해 금속 시트를 이용할 경우 및 합성수지 필름 가장자리를 팽팽하게 할 때 진공 디프드로잉으로 인해 합성수지 필름을 이용할 경우에, 먼저 외피(1)이 디프드로잉 된다. 후자의 경우에 디프드로잉하려는 합성수지 필름의 양측이 가열 소자를 통해 약 180℃의 표면 온도까지 가열된다. 그와 같이 가열된 합성수지 필름은 진공 디프드로잉 프로세스에 놓이게 된다.
그 후 상기 외피막(1)의 디프드로잉된 예비 형성물의 내측은 위를 향해 있으며 또한 도 1에 도시된 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 삽입되며, 이 경우 포움가능한 합성수지는 앞서 방식대로 상기 외피(1)의 내측에 배열된다. 합성수지 필름으로 이루어진 외피를 언급할 때면, 이것은 먼저 구워서(baking) 활성화될 수 있다는 것이다. 포움 합성수지로서 예를 들어 폴리올(polyol) B 237과 이소시아네이트(isocyanate) E 3509로 이루어지는, Elastrogran사(社)의 포움 시스템(foam system)이 이용되며, 이 경우 이 양 컴포넌트는 100 parts 폴리올 내지 210 parts 이소시아네이트의 혼합비로 이용된다. LFI-방식에 따라 포움가능한 합성수지 매쓰(mass)의 도포 후에 이 형성물의 상측 부재(9)는 이에 고정된 평면 형성물(3)과 함께 위치하고, 이 경우 유리 섬유를 담고 있는 포우밍하려는 합성수지는 포움 형성물의 전체 빈 공간에 플랜지(7)의 상측에까지 채워지고 송풍되는 패킹(10)을 통해 거기에서 인접하게된다.
예를 들어 3.7kg의 포움 합성수지 컴포넌트는 1kg의 유리 섬유와 혼합되며, 이는 25 중량 %이하의 포움 합성수지에서의 유리 함유량과 일치한다.
제2의 실시예에 따르면 도 3에서 포움 형성물에 위치하는 차량 지붕은 하기에서는 제1의 실시예와 다른 특징들의 관점에서만 기술된다.
이 실시예에서 둥근 외측 세로 방향 에지부(6)와 더불어 이 외피(1)는 또한 둥근 내측 세로 방향 에지부(13)를 가지며, 이것은 상기 세로 방향 에지부(6)와 동일한 방향으로 꺽여있으며 또한 차량 지붕의 완성된 상태에서 지붕 개구와 접하게된다. 이 지붕 개구는 여기에 도시되지 않은 슬라이딩 커버를 통해 선택적으로 커버될 수 있다. 이미 기술된 것처럼, 덧씌워지는(armour) 합성수지층(2)은 상기 세로 방향 에지부(6와 13)까지 뻗어있으며, 따라서 차량 지붕은 충분한 강도를 유지한다.
또한 상기 포움 형성물에 위치하는 상태에서 외부를 향해 및 내부를 향해 꺾여있는 플랜지가 상기 세로 방향 에지부(6)와도 그리고 세로 방향 에지부(13)와도 이어지지 않는다는 것을 알 수 있다. 여기에서 상기 외피(1)의 외측 가장자리 절단이 이루어지고, 이 경우 디프드로잉 프로세스 후에 경우에 따라서는 여전히 존재하는, 외피(1)의 플랜지는, 이 외피(1)가 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 삽입되기 전에, 제거될 수 있다. 이 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 삽입된 외피(1)의 세로 방향 에지부(6)는 상기 하측 부재(8) 약간 위로 돌출해 있다.
이 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 외피(1)를 삽입한 후에, 종래의, 바람직하게는 알루미늄 합금으로 압출된, 슬라이딩 커버를 이동시키기 위한 메카니즘의 한 구성요소인 가이드 프로화일(14)이 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 삽입된다. 상기 세로 방향 에지부(13)와 나란히 이어지는 가이드 프로화일(14)은 도면에서 포움 형성물의 폐쇄된 상태에서 포움하려는 합성수지를 통해 채워지는, 포움 형성물 안의 중공실과 접하며, 이 경우 이 가이드 프로화일(14)은 다리(leg)(15)로 이 포움 형성물의 하측 부재(8)와 상측 부재(9) 사이에 부동으로 고정된다. 포우밍 프로세스 시에 유리 섬유를 담고 있는 포우밍하려는 합성수지가 이 포움 형성물의 하측 부재(8)와 상측 부재(9) 사이에서 나오는 것을 막기위해, 바람직하게는 EPDM으로 이루어지는, 적절한 횡단면을 가지는 패킹(16)은 이 포움 형성물의 하측 부재(8) 및 상측 부재(9)에서 가이드 프로화일(14)의 단부(17, 18)와 세로 방향 에지부(6, 13)의 단부에 제공된다. 끝으로 이 포움 형성물의 상측 부재(9)의 적절한 형성을 통해 홈(19) 및 지지면(20)이 포우밍 프로세스 시에 차량 지붕의 기능 부재로서 동시에 만들어진다. 이 홈(19)은 모듈식 차량 지붕의 조립 시에 접착제 캐터필러의 수납에 이용되는 반면, 이 지지면(20)은 차량 지붕의 조립된 상태에서 지붕 프레임 위에 놓인다.
이 차량 지붕의 완성된 상태에서 가이드 프로화일(14)은 합성수지층(2)에 면(面)적으로 포우밍되므로, 이 가이드 프로화일(14)은 차량 지붕과 고정 연결되며, 그외 고정 수단은 필요하지 않다. 특히 두드러진 것은 슬라이딩 커버를 위해 장착된 차량 지붕이 외피(1)에 둥근 세로 방향 에지부(6, 13)와의 형성으로 인해 그리고 그 사이에 뻗어있는, 위에서 기술한 것처럼 덧씌워지는 합성수지층(2)으로 인해 종래 기술에서는 일반적인 강화 프레임없이 완전하게 이용되며, 이 경우 이 프레임은 거기에서 지붕 개구를 에워싸며 이 강화 프레임에서 종래와 같은 방식으로 가이드 프로화일이 슬라이딩 커버를 위해 고정되어 있다는 것이다.
도 4에 도시된 제3의 실시예는, 상기 외피(1)의 세로 방향 에지부(6)가 그곳으로부터 외부를 향해 꺽여지는 둥근 플랜지(21) 안으로 넘어간다는 점에서, 도 3을 참고하여 기술된 제2의 실시예와 다르다. 도 1에 따른 제1의 실시예와는 반대로, 둥근 플랜지(21)는 짧게 형성되어 있으므로, 이것은 덧씌워지는 합성수지층(2)의 포우밍 시에 포움 형성물의 상측 부재(9)에서 패킹(16)의 외피(1)의 내측에서 이의 전체 폭에 걸쳐 면의 형태로 놓이게된다. 이 플랜지(21)가 이 경우 포움 형성물의 하측 부재(8) 위에 놓이게 되기 때문에, 이것은 포움 형성물의 폐쇄된 상태에서 패킹(16) 안으로 압착된다. 그 결과 이 포움 형성물은 포우밍 프로세스 동안 하측 부재(8)와 상측 부재(9) 사이에서 확실하게 밀봉되며, 이 세로 방향 에지부(6) 및 플랜지(21)가 패킹(16)을 손상시킬 위험은 없다. 이 실시예에서도 이 외피(1)의 가장자리 절단은 이것이 포움 형성물의 하측 부재(8) 안에 삽입되기 전에 이루어진다. 이 가장자리 절단은 외피(1)의 디프드로잉과 동시에 또는 다음 단계에서 스탬핑 또는 정밀 커팅을 통해 실시될 수도 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 제4의 실시예에서 이 외피(1)의 둥근 세로 방향 에지부(6) 위에 역시 둥근 패킹(22)이 꽂아지며, 이 패킹은 2 다리의, 근본적으로 U-형상의 횡단면을 갖는다. 도 5에 따라 이 패킹(22)은 이미 가장자리가 절단된 외피(1) 위에 합성수지층(2)을 포우밍할 때 이 합성수지층(2)에 함께 포우밍되며, 더욱이 이 세로 방향 에지부(6)의 전체 높이의 일부 위로만 뻗어있는 내측 다리(23)와 함께 포우밍되어, 덧씌워지는 합성수지층(2)이 세로 방향 에지부(6)에까지 도달할 수 있다. 이 포우밍 프로세스 시에 이 패킹(22)은 이 포움 형성물의 하측 부재(8)와 상측 부재(9) 사이에서 밀봉 요소로서 이용되는 것이 바람직하다.
도 6에서 알 수 있는 것처럼, 이 패킹(22)의 외측 다리(24)는 차량 지붕의, 차체에 조립된 상태에서, 차량 지붕과 지붕 프레임(4) 사이를 밀봉시키기 위해, 한 편으로는 밀봉면을 형성한다. 다른 한 편으로는 이 패킹(22)의 외측 다리(24)는 탄성으로 인해 지붕 프레임(4)와 관련하여 차량 지붕을 센터링(centering)을 하는 효과를 갖는다. 그 외에 이 패킹(22)은, 포움 형성물에서 및 차량에 조립된 상태에서 열적 및 기계적인 요구에 충분히 대항하는 재료로, 예를 들어 스폰지 또는 EPDM로 이루어진다. 도 6에는 어떻게 차량 지붕이 홈(19) 안에 수납된 접착제 캐터필러(25)에 의해 차체의 지붕 프레임(4)과 연결되어 있는지가 도시되어 있다.
차량 지붕 뿐만 아니라 차체의 임시의 평면 영역도 앞서 기술한 것처럼 구성된 연결 부재를 통해 형성될 수 있는 것이 이미 언급되어 있다. 그에 대해 도 7 및 도 8에는 본넷이 도시되어 있으며, 이 경우 이의 디프드로잉된 외피(1')는 이의 가장자리에 프레임없이 형성되며 또한 둥근 세로 방향 에지부(6')를 구비하고, 이 경우 이 외피(1')의 내측에 포우밍된 합성수지층(2')이 둥근 세로 방향 에지부(6')에 도달할 때까지, 튼튼한 덧씌움이 이 합성수지층(2') 안에서 외피(1')의 전체 평면 영역에 걸처 제공된다.
또한 도 8에는 그와같은 연결 부재들의 음향 차단 특성을 개선하는 조치들이 도시되어 있다. 그래서 홈(19)에 상응하게 도 3 내지 도 6을 참고로 기술된 실시예들에 있어서 즉 합성수지층(2')의, 외피(1')의 반대편 위에 이 외피(6')의 내측에서 이 합성수지층(2')의 상측 부재의 그에 상응한 형성을 통해 음을 흡수하는 표면 구조(26')가 포우밍되며, 이 표면 구조는 여기에 도시된 실시예에서 다수의 평행한, 음향 반사에 영향을 미치는 홈(27')을 갖는다. 이 외피(1')의 반대편에 있는 합성수지층(2')의 바로 그 쪽에 제2의 분사에서 부분적으로 PUR-포움 재료의 밀도를 낮추어 완충 영역(28')을 포우밍시킬 수 있으며, 이 경우 다공의 및 오픈-셀형(open-cell) 미세 표면 구조가 얻어질 수 있다.
금속 시트 또는 합성수지 필름으로 이루어지는 디프드로잉되는 외피 및 이 외피의 내측에 포우밍되는 합성수지층으로 이루어지는 연결 부재, 특히 차량 지붕이 제안되어 있다. 이 합성수지층은 균일하게 배분되어 일체로되어 있는 섬유 소재, 바람직하게는 유리 섬유 소재를 통해 내측 덧씌움을 갖는다. 이 경우 이 유리 섬유 소재는 외피와 함께 작용하여 이 연결 부재에 상당한 형상 안정성 및 강도를 부여한다. 중요한 것은 섬유로 씌워진 합성수지층이 이 외피의 가장자리 세로 방향 에지부 역시 강화시킨다는 것이다.

Claims (25)

  1. 디프드로잉되는 외피(1, 1')와 이 외피(1, 1')의 내측에 포움된 합성수지층의 표면에서 텍스타일 평면 형성물(3) 또는 장식형 합성수지 필름을 가질수도 있는 합성수지층(2, 2')을 구비한, 차체용 특히 차량 지붕을 위한 연결 부재에 있어서, 이 디프드로잉되는 외피(1, 1')는 이의 가장자리에서 프레임없이 형성되며 그리고 둥근 세로 방향 에지부(6, 6')를 구비하며, 이 합성수지층(2, 2')은 세로 방향 에지부(6, 6')에까지 도달하고, 및 이 합성수지층(2, 2')에서 이 외피(1, 1')의 전체 평면 영역에 걸처 자체로는 튼튼하지 않은 덧씌움물이 제공되며, 이것을 통해 포움되는 합성수지층(2, 2')의 탄성 모듈이 향상되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 이 덧씌움물은 섬유 소재로 형성되며, 이 경우 이 섬유 소재는 섬유 길이 방향 절단물로서 균일하게 배분되지만 합성수지층(2, 2')의 무질서한 상태에서 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 이 덧씌움물은 유리 섬유 소재로 형성되며, 이 경우 이 유리 섬유 소재는 약 12.5mm와 약 100mm 사이의 약 4800 tex의 꼬아진 유리 섬유 다발의 길이 방향 절단물에 제공되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  4. 제 3 항에 있어서, 유리 섬유 소재에 대한 함량은 씌워지는 합성수지 포움의 전체 중량을 기준하여 약 20과 30 중량 % 사이에, 바람직하게는 약 25 중량 %인 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 이 길이 방향 절단물은 다수의 상이한 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  6. 제 5 항에 있어서, 이 길이 방향 절단물은 보다 작은 길이와 보다 큰 길이로 이루어지고, 이 경우 이 유리 섬유 양의 약 2/3는 보다 작은 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  7. 제 3 항에 있어서, 이 길이 방향 절단물은 통일적인 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  8. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 상기 외피(1, 1')는 열가소성의, 중간층의 압출 필름으로 진공 디프드로잉되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  9. 제 8 항에 있어서, 이 외부층은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어지고 그리고 내부층은 폴리카보네이트(PC)와 아크릴니트릴-스티롤-아크릴산에스테르코폴리메리제이트(ASA)로 이루어지고, 이 경우 이 외부층의 두께는 이 외피의 전체 두께의 약 10 내지 30% 사이, 바람직하게는 전체 두께의 약 15%인 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  10. 제 8 항 또는 제9항에 있어서, 이 압출 필름의 양 층들은 원하는 색으로 착색되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  11. 제 8 항 내지 제10항 중 한 항에 있어서, 이 외부층은 고광택 디프드로잉 성형을 통해 광택 표면을 가지거나 압출에 따른 캘린더링(calendering)을 통해 그레인(grain)된 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 한 항에 있어서, 이 외피(1, 1')는 얇은 알루미늄 시트로 하이드롤릭 디프드로잉되며 그리고 약 0.5mm 내지 0.8mm의 두께, 바람직하게는 0.6mm를 가지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  13. 제 12 항에 있어서, 이 알루미늄 시트는 AlMg 0.4 Si 1.2 구성의 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  14. 제 12 항 내지 제13항에 있어서, 이 알루미늄 시트는 원하는 색으로 칠해지고 외피(1, 1')를 형성하기 위해 보호 필름을 가지고서 디프드로잉되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  15. 전술한 항 중 한 항에 있어서, 이 외피(1)의 세로 방향 에지부(6)는 가장자리 절단에 앞서 그곳으로부터 외부를 향해 꺽여있는 둥근 플랜지(7) 쪽으로 넘어가고, 이 경우 이 합성수지층(2)은 세로 방향 에지부(6)에서 플랜지(7)를 따라 가이드되어 있는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  16. 제 1 항 내지 제 14항 중 한 항에 있어서, 이 외피(1)의 세로 방향 에지부(6)는 이곳으로부터 외부를 향해 꺾여있는 둥근 플랜지(21) 안으로 넘어가고, 이것은 합성수지층(2)의 포움 시에 패킹(16)의 외피(1)의 내측에서 전체 폭에 걸처 면의 형태로 접하여, 이 포움 형성물의 상측 부재(9)와 하측 부재(8) 사이를 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  17. 제 1 항 내지 제 14항 중 한 항에 있어서, 이 외피(1)의 세로 방향 에지부(6)에 패킹(22)이 꽂아지고, 이것은 중간층의, 본질적으로 U-형상의 횡단면을 가지며, 이 경우 이 패킹의 내측 다리(23)는 합성수지층(2)에 포우밍되는 반면, 외측 다리(24)는 밀봉면을 형성하는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  18. 제 17 항에 있어서, 이 패킹(22)은 이 외피(1)의 내측에 합성수지층(2)을 포움할 때 이 포움 형성물의 상측 부재(9)와 하측 부재(8) 사이의 밀봉 요소인 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  19. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 이 합성수지층은, 약 1:2의 혼합 비율로 폴리올과 이소시아네이트로 형성된, PUR-포움으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  20. 제 19 항에 있어서, 합성수지 필름으로 이루어진 외피(1, 1')에 있어서 이의 내측은 포움가능한 합성수지를 도포하기 전에 활성화하기 위해 구워지는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  21. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 합성수지층(2)의, 외피(1) 반대쪽에 장식형 평면 형성물(3)이, 재료 그룹 텍스타일 직조물, 메리야스 직물, 모피, 그리드(grid), 합성수지 필름 및 금속 필름 중에서 선택되어, 도포되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  22. 제 21 항에 있어서, 다공의 장식형 평면 형성물(3)의 이용 시에 이 형성물은 이 합성수지층(2)을 향한 차단층을 구비하는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  23. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 이 외피(1)는 하나의 개구를 가지며 이 합성수지층(2)의, 외피(1)의 반대편 쪽에 가이드 프로화일(14)은 이 개구를 선택적으로 폐쇄시키는 슬라이딩 커버를 위해 포우밍되어 있는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  24. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 합성수지층(2')의, 외피(1')의 반대편 쪽에 음향을 차단하는 표면 구조(26')가 포움되어 있는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
  25. 전술한 항들 중 한 항에 있어서, 이 합성수지층(2')의, 외피(1')의 반대편 쪽에 부분적으로 완충 영역(28')이 포움 소재의 밀도를 줄여 포움되는 것을 특징으로 하는 연결 부재.
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