KR20170084341A

KR20170084341A - 차량 크로스 부재 및 관련된 방법

Info

Publication number: KR20170084341A
Application number: KR1020177018626A
Authority: KR
Inventors: 산딥 쿨칼니; 왈든 쉬즈브; 데이빗 드 브리스
Original assignee: 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: EP3206938A1; CN107000796A; WO2017046769A1; CN107000796B; KR101827233B1; EP3206938B1; JP2018501139A; US20170305476A1

Abstract

본원 발명의 차량 크로스 부재의 일부는 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체를 포함하고, 상기 복합체는 제1 및 제2 단부 사이에서 연장하는 신장된 빔을 한정하고, 하나 이상의 라미네이트(들)는 상기 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 크로스 부재에서 상기 라미네이트(들)는 상기 빔의 길이의 50 % 미만인 상기 빔을 따라 총 거리에 걸쳐진 상기 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 크로스 부재에서 상기 빔의 제1 및 제2 단부의 적어도 하나는 차량에 상기 빔을 고정시키기 위해서 상기 빔에 하나 이상의 개구부를 정의한다. 일부 크로스 부재에서 상기 본체는 상기 빔과 일원화되고, 상기 빔으로부터 연장된 제1 지지체를 정의한다. 상기 라미네이트(들)의 적어도 하나는 상기 제1 지지체 및 상기 빔의 각각에 따라 적어도 부분적으로 배치된다.

Description

차량 크로스 부재 및 관련된 방법{VEHICLE CROSS MEMBERS AND RELATED METHODS}

관련 출원에 대한 상호 레퍼런스 - 본 출원은 2015년 9월 17일자로 출원된 미국 출원 NO. 62/220,047호의 우선권의 이익을 주장하고, 이는 본원에서 그 전체가 참고로 인용된다.

본 발명은, 일반적으로 차량에 관한 것으로, 보다 상세히, 차량 크로스 부재(예, 차량 크로스 빔) 및 이를 제조하기 위한 방법 및 키트(kits)에 관한 것이지만 이에 한정되는 것은 아니다.

차량에는 일반적으로 몇 가지 예를 들면, 차량 크로스 빔, 전방 및 후방 벌크 헤드, 필러(예를 들어, A-, B-, C-, 및/ 또는 D-필러), 범퍼 빔 및 도어 빔을 비롯한 복수개의 크로스 부재가 포함되어 있으며, 각 요소는 안전성, 구조적 무결성, 소음 진동 및 잡음 (NVH) 감소, 및/또는 이와 유사한 것과 같은 다양한 목적 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 예를 들어, 다수의 차량은 대시(dash), 조향 컬럼(steering column), 계기판(instrument panel), 난방 환기 및 공기 조절(heating ventilation and air conditioning component: HVAC) 구성요소, 에어백 및/또는 이와 유사한 것을 지지하도록 형성될 수 있는 차량 크로스 빔을 포함한다. 일반적으로, 차량 크로스 빔은 예를 들어, 지지된 구성요소의 바람직하지 않은 이동(예를 들어, 충돌시)에 견디고/견디거나 방지하고, 차체의 구조적 무결성을 증가시키고, 및/또는 NVH를 감소시키기 위하여 견고하게 설계된다.

다수의 기존 차량 크로스 빔은 적어도 부분적으로, 강철 및/또는 기타 중금속으로 형성된다. 일부의 기존 차량 크로스 빔은 적어도 부분적으로 마그네슘, 알루미늄, 및/또는 이와 유사한 것과 같은 경량의 금속으로 형성될 수 있다. 기타의 기존 차량 크로스 빔은 적어도 부분적으로 경량의 복합 재료로 형성될 수 있다.

다수의 기존 차량 크로스 빔은 제조의 재료(들)에 관계 없이, 스탬핑된 구성요소(들), 브래킷(들), 빔(들), 및/또는 이와 유사한 어셈블리로 구성된 멀티-피스(multi-piece) 구조이다.

차량 크로스 빔의 예는 공개공보 (1) WO 2013/182521; (2) WO 2013/182524; 및 (3) WO 2013/182522에 개시된다.

기존의 차량 크로스 빔은 여러 결점의 대상일 수 있다. 예를 들어, 강철 및/또는 기타 중금속을 포함한 차량 크로스 빔은 바람직하지 않게 무거워, 차량 성능에서의 감소 및/또는 조립 시간 및/또는 비용에서의 증가를 초래할 수 있다. 추가의 예로, 마그네슘, 알루미늄, 및/또는 이와 유사한 것과 같은 경량 금속을 포함하는 기존의 차량 크로스 빔은 상대적으로 비싸고 증가된 도구 유지(tool maintenance) (예: 증가된 주조 온도로 인한)를 필요하게 만들 수 있다. 부가적인 예로, 경량의 복합 재료를 포함하는 기존의 차량 크로스 빔은 예를 들어, 몰딩 공정과 관련된 어려움으로 인해 복잡한, 멀티피스 구조를 필요하게 만들 수 있다. 또한, 멀티피스 구조의 기존의 차량 크로스 빔은 조립 공정을 복잡하게 만들고 (예: 상이한 재료의 연결을 요구함으로써), 및/또는 바람직하지 않게 중량, 조립 시간, 및/또는 비용을 증가시킬 수 있다. 하기에 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 본 차량 크로스 부재는 이들 결점 중 일부 또는 전부를 해결하도록 형성될 수 있다.

본 차량 크로스 부재 중 일부 구체예는 제1 단부 및 제2 단부 사이의 길이를 연장하는 신장된 빔을 통해 형성되고 플라스틱 재료 (또는 플라스틱 구성요소) 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체로서, 라미네이트(들)가 적어도 부분적으로 신장된 빔을 따라 배치되고 신장된 빔을 따라 길이의 50% 미만인 전체 거리에 걸쳐져, 예를 들면, 바람직한 구조적 특성 (예: 강성) 뿐 아니라 감소된 제조 비용을 제공한다.

본 차량 크로스 부재 중 일부 구체예는: (1) 제1 단부 및 제2 단부 사이에 연장되고 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체에 의해 정의되는 신장된 빔으로서, 제1 및 제2 단부 중 적어도 하나는 신장된 빔을 차량에 고정시키기 위하여 신장된 빔으로의 하나 이상의 개구부(opening)를 정의하는 신장된 빔; 및/또는 (2) 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체로서, 신장된 빔 및: (a) 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제1 지지체; (b) 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제2 지지체 (예: 존재할 경우, 제1 지지체로부터 멀어지도록 있는); 및/또는 (c) 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제3 지지체 (예: 존재할 경우, 제2 지지체의 옆에 및 공간적으로 멀어지도록 있는)를 정의하는 복합체를 통해 형성되어, 예를 들면: (i) 추가적인, 별도의 장착 구성 요소 (파스너 이외의), 예컨대, 플랜지, 마운트, 및/또는 플레이트 (예: 감소된 제조 비용, 조립 시간, 및/또는 이와 유사한 것을 제공함)의 요구 없이 차량에 고정되고 (예: 신장된 빔, 제1 지지체, 제2 지지체, 및/또는 제3 지지체 중 제1 및/또는 제2 단부를 통해); 및/또는 (ii) 단일 몰드 (예: 하나 이상의 슬라이더를 포함)로 및/또는 단일 샷(shot) 및/또는 단일 단계 몰딩 공정으로 제조된다.

본 차량 크로스 부재 중 일부 구체예는, 신장된 빔, 신장된 빔으로부터 연장되는 제1 지지체, 및/또는 신장된 빔으로부터 연장되는 제2 지지체 (예: 존재할 경우, 제1 지지체로부터 멀어지도록 있는)를 정의하는, 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체를 통해 형성되고, 상기 하나 이상의 라미네이트는 각각 적어도 부분적으로 신장된 빔, 제1 지지체, 및/또는 제2 지지체를 따라 배치되고: (1) 각 빔 및/또는 지지체의 세로축에 실질적으로 평행한 제1 방향으로 정렬되는 섬유(fiber)를 갖는 재료층; 및 (2) 제1 방향에 대해 각지게 배치되는 제2 방향으로 정렬되는 섬유를 갖는 재료층 (예: 그로 인해 제1 방향과 제2 방향 사이의 최소각이 0 내지 90도, 10 내지 80도, 30 내지 60도, 40 내지 50도, 및/또는 이와 유사한 것인)을 포함하여, 예를 들면, 향상된 구조적 효율, 비틀림을 다루는 능력 및 / 또는 굽힘 하중, 크리프 및 피로에 대한 내성 및/또는 이와 유사한 것을 제공한다.

본 신장된 부재 중 일부 구체예 (예: 예컨대 본 차량 크로스 부재 중 일부 구체예의 신장된 빔을 형성하는데 사용될 수 있는)는, 내부 채널을 정의하는 측벽 및 내부 채널로부터 멀어지도록 연장되는 하나 이상의 플랜지 (예: Z-형상 단면을 정의하는)를 통해 형성되어, 몰드에서 형성됨으로써 측벽의 각 부분과 몰드의 개구축(opening axis) 간 최소각이 적어도 15도 (예: 40 내지 50도)가 되게 한다 (예: 측벽의 각 부분에 대한 몰딩 압력의 고른 분포를 촉진하여, 표면 결함, 공동(void), 및/또는 그와 유사한 것의 발생을 완화시킴).

본 차량 크로스 부재의 일부 구체예는: 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체를 포함하고, 상기 복합체는 신장된 빔을 정의하며, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 신장된 빔을 따라 배치된다. 일부 구체예에서, 신장된 빔은 개방 단면을 정의한다. 일부 구체예에서, 차량 크로스 부재는 차량 크로스 빔을 포함한다. 일부 구체예에서, 신장된 빔은 폐쇄 단면을 정의한다.

일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 제1 및 제2 단부 사이의 신장된 빔의 길이의 50% 미만인 신장된 빔을 따르는 전체 거리에 걸쳐진 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 제1 및 제2 단부 사이의 신장된 빔의 길이의 50% 이상인 신장된 빔을 따르는 전체 거리에 걸쳐진 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치된다.

일부 구체예에서, 신장된 빔의 제1 단부 및 제2 단부 중 적어도 하나는 신장된 빔을 차량에 고정시키기 위하여 신장된 빔으로 하나 이상의 개구부를 정의한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 개구부 중 적어도 하나는 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나를 통해 연장된다.

일부 구체예에서, 본체는 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제1 지지체를 정의한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 신장된 빔을 따라 배치되고 적어도 부분적으로 제1 지지체를 따라 배치된다. 일부 구체예에서, 제1 지지체는 지지체를 차량에 고정시키기 위하여 하나 이상의 개구부를 정의한다. 일부 구체예에서, 제1 지지체의 하나 이상의 개구부 중 적어도 하나는 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나를 통해 연장된다.

일부 구체예에서, 본체는 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제2 지지체를 정의하며, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 제2 지지체를 따라 배치된다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 제2 지지체를 따라 배치되고 적어도 부분적으로 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 구체예에서, 제2 지지체는 제1 지지체로부터 멀어지도록 연장된다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 제2 지지체를 따라 배치되고 적어도 부분적으로 제1 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치된다.

일부 구체예에서, 본체는 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되며 제2 지지체로부터 이격된 제3 지지체를 정의한다.

일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 플라스틱 재료를 포함하는 매트릭스 재료를 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 부피에 의해 30% 내지 70%를 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 탄소 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 유리 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 현무암(basalt) 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 직물을 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 연속 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 불연속 섬유를 포함하는 재료층을 포함한다.

일부 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 제1 방향으로 정렬된 섬유를 갖는 제1 층 및 제1 방향에 대해 각지게 배치되는 제2 방향으로 정렬된 섬유를 갖는 제2 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 제1 방향과 제2 방향 사이의 최소각은 10 내지 80도이다. 일부 구체예에서, 제1 방향과 제2 방향 사이의 최소각은 20 내지 70도이다. 일부 구체예에서, 제1 방향과 제2 방향 사이의 최소각은 30 내지 60도이다. 일부 구체예에서, 제1 방향과 제2 방향 사이의 최소각은 40 내지 50도이다.

일부 구체예에서, 플라스틱 재료는 복수개의 리브(rib)를 정의한다. 일부 구체예에서, 플라스틱 재료는 열가소성 재료를 포함한다. 일부 구체예에서, 플라스틱 재료는 열경화성 재료를 포함한다.

일부 구체예에서, 본체는 하나 이상의 마운트(mount)를 정의한다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 마운트 중 적어도 하나는 운전대에 결합되도록 형성된다. 일부 구체예에서, 하나 이상의 마운트 중 적어도 하나는 에어백 하우징 또는 캐리어 요소에 결합되도록 형성된다.

차량 크로스 부재를 형성하는 본 방법의 일부 구체예는 몰드에서, 본 차량 크로스 부재 중 임의의 것의 복합체를 형성하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 몰드에서 본체를 형성하는 단계는 몰드에서 하나 이상의 라미네이트를 형성하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 몰드에서 하나 이상의 라미네이트를 형성하는 단계는 몰드에 각각 섬유를 포함하는 하나 이상의 층을 배치하는 단계 및 하나 이상의 층 위로 플라스틱 재료를 오버몰딩하는 단계(overmolding)를 포함한다. 일부 구체예는 몰드로 하나 이상의 라미네이트를 배치하는 단계 및 하나 이상의 라미네이트 상으로 플라스틱 재료를 오버몰딩하는 단계를 포함한다.

일부 구체예에서, 몰드는 하나 이상의 슬라이더를 포함하고, 각각은 슬라이더 개구 방향(slider opening direction)을 갖고, 상기 하나 이상의 슬라이더 중 적어도 하나의 슬라이더 개구 방향은 몰드의 개구 방향에 대해 각지게 배치된다.

차량 크로스 부재를 형성하는 본 방법 중 일부 구체예는: 몰드에서, 내부 채널을 정의하는 측벽 및 상기 내부 채널로부터 연장되어 나온 하나 이상의 플랜지(flange)를 갖는 제1 신장 부재를 형성하는 단계, 몰드에서, 내부 채널을 정의하는 측벽 및 상기 내부 채널로부터 연장되어 나온 하나 이상의 플랜지를 갖는 제2 신장 부재를 형성하는 단계, 및 상기 제1 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 제2 신장 부재에 결합시키고 상기 제2 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 제1 신장 부재에 결합시킴으로써 신장된 빔을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 신장 부재 및 상기 제2 신장 부재 중 적어도 하나는 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체에 의해 정의되며, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제1 신장 부재 및 상기 제2 신장 부재 중 적어도 하나를 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 구체예에서, 제1 신장 부재 및 제2 신장 부재 각각은 플라스틱 재료 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체에 의해 정의되고, 상기 제1 신장 부재를 정의하는 상기 복합체의 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제1 신장 부재를 따라 적어도 부분적으로 배치되며, 상기 제2 신장 부재를 정의하는 상기 복합체의 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제2 신장 부재를 따라 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 구체예에서, 상기 결합하는 단계는 용접하는 것을 포함한다.

일부 구체예에서, 상기 신장된 빔을 형성하는 단계는 상기 제1 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 내부 채널 내에 있는 상기 제2 신장 부재의 측벽에 결합시키고 상기 제2 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 내부 채널 내에 있는 상기 제1 신장 부재의 측벽에 결합시키는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 몰드에서 상기 제1 신장 부재를 형성하는 단계는 상기 제1 신장 부재의 측벽의 각 부분과 상기 몰드의 개구부 축(opening axis) 사이의 최소각이 적어도 15도가 되게 하는 것이다. 일부 구체예에서, 몰드에서 상기 제1 신장 부재를 형성하는 단계는 상기 제1 신장 부재의 측벽의 각 부분과 상기 몰드의 개구부 축 사이의 최소각이 40 내지 50도가 되게 하는 것이다.

일부 구체예에서, 상기 제1 신장 부재의 측벽의 제1 단부는 제1 플랜지를 정의하고 상기 제1 신장 부재의 측벽의 제2 단부는 제2 플랜지를 정의하며, 상기 제2 신장 부재의 측벽의 제1 단부는 제1 플랜지를 정의하고, 상기 제2 신장 부재의 측벽의 제2 단부는 제2 플랜지를 정의하며, 상기 신장된 빔을 형성하는 단계는 상기 제1 신장 부재의 제1 플랜지를 상기 제2 신장 부재의 제1 플랜지에 결합시키는 단계 및 상기 제1 신장 부재의 제2 플랜지를 상기 제2 신장 부재의 제2 플랜지에 결합시키는 단계를 포함한다.

하기 도면은 예시로서 설명되고 한정하는 것은 아니다. 간결성 및 명료성을 위해, 주어진 구조의 모든 특징이 그 구조가 표현되는 모든 도면에서 항상 도면 번호로 표시되는 것은 아니다. 동일한 참조번호가 반드시 동일한 구조를 나타내는 것은 아니다. 그보다, 동일 참조번호는 유사 구성(feature) 또는 유사한 기능성을 갖는 구성을 표시하는데 사용될 수 있고, 동일하지 않은 참조번호일 수 있다. 도면은 (다른 언급이 없는 한) 일정한 비율로 그려지고(drawn to scale), 이는 도시된 구성요소들의 크기가 적어도 도면에 도시된 구체예에서 서로에 대해 정확하다는 것을 의미한다.
도 1a는 본 차량 크로스 부재의 제1 구체예의 정면 사시도(front perspective view)이다.
도 1b-1d는 각각 도 1a의 차량 크로스 부재의 정면 사시도, 정면도, 및 배면 사시도(rear perspective view)이다.
도 1e는 도 1a의 차량 크로스 부재의 배면 사시도이다.
도 2는 도 1a의 차량 크로스 부재 중 하나 이상의 라미네이트의 정면 사시도이다.
도 3a는 표면상에 편평하게 놓여진(lying flat) 것처럼 나타낸, 도 2의 하나 이상의 라미네이트의 평면도이다.
도 3b 및 3c는 본 차량 크로스 부재의 일부 구체예에서 사용에 적합할 수 있는, 표면상에 편평하게 놓여진 것처럼 나타낸 각 라미네이트(들)의 평면도이다.
도 4는 본 차량 크로스 부재의 일부 구체예에서 사용에 적합할 수 있는, 라미네이트 중 일부분의 분해 사시도(exploded perspective view)이다.
도 5a는 도 1a의 차량 크로스 부재 중 신장된 빔의 단면도(cross-sectional end view)이다.
도 5b 및 5c는 본 차량 크로스 부재의 일부 구체예에서 사용에 적합할 수 있는, 각 신장된 빔의 단면도이다.
도 6은 알루미늄 차량 크로스 빔의 구조적 특성과 비교되는, 도 1a의 차량 크로스 부재의 구조적 특성을 도시하는 그래프이다.
도 7은 본 차량 크로스 부재의 제2 구체예의 정면 사시도이다.
도 8은 본 방법의 일부 구체예에 관한 구성을 도시한다.
도 9는 본 방법의 일부 구체예에 관한 구성을 도시한다.
도 10a는 본 차량 크로스 부재의 제3 구체예의 분해 사시도이다.
도 10b 및 11a는 각각 도 10a의 차량 크로스 부재 중 신장된 빔의 사시도 및 단면도이다.
도 11b는 본 차량 크로스 부재의 일부 구체예에서 사용에 적합할 수 있는, 신장된 빔의 단면도이다.
도 12는 본 방법의 일부 구체예에 관한 구성을 도시한다.
도 13은 알루미늄 차량 크로스 빔의 구조적 특성과 비교되는, 도 10a의 차량 크로스 부재의 구조적 특성을 도시하는 그래프이다.

"결합된"이라는 용어는 반드시 직접적이고 반드시 기계적일 필요는 없지만 연결되는 것으로 정의된다; "결합된" 두 항목은 서로 하나가 될 수 있다. 용어 "a" 및 "an"은 이 개시가 명백하게 달리 요구하지 않는 한 하나 이상의 것으로 정의된다. "실질적으로"라는 용어는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 규정된 것이 반드시 전부는 아니지만 대체로 주로로 정의된다(규정된 것을 포함하며, 예를 들어 실질적으로 90도는 90도를 포함하고 실질적으로 평행은 팽행을 포함한다).

임의의 개시된 실시예에서, "실질적으로", "대략", 및 "약"이라는 용어는 백분율이 .1, 1, 5 및 10 퍼센트를 포함하는 "지정된 백분율"로 대체될 수 있다. 또한 특정 방식으로 구성된 장치 또는 시스템은 적어도 그 방식으로 구성되지만, 구체적으로 설명된 방식 이외의 다른 방식으로 구성될 수도 있다.

"포함한다(comprise)" ("포함하다(comprise)" 및 "포함하는(comprising)"과 같은 모든 형태), "구비하다(have)"("구비하다(has)" 및 "구비하는(having)"과 같은 모든 형태), "포함한다(include)" ("포함하다(includes)" 및 "포함하는(including)"과 같은 모든 형태), "포함한다(contain)" ("포함하다(contains)" 및 "포함하는(containing)"과 같은 모든 형태)는 제한 없는 연결 동사이다.

결과적으로 하나 이상의 부재를 “포함하는(comprises)," "구비하는(has)," "포함하는(includes)," 또는 "포함하는(contains)" 장치는 하나 이상의 부재를 소유하지만 그러나 이들 부재를 소유하는 것으로 제한되지 않는다. 마찬가지로 하나 이상의 부재를 “포함하는(comprises)," "구비하는(has)," "포함하는(includes)," 또는 "포함하는(contains)" 방법은 하나 이상의 단계를 소유하지만 그러나 이들 단계를 소유하는 것으로 제한되지 않는다.

이제 도면을 참고하면, 보다 상세히, 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1a 내지 도 1e에 도시된 바와 같이, 도면 번호 10a로 지정된 것은 본 발명의 차량 크로스 부재의 제1 실시예이다. 실시예에서, 크로스 부재 10a는 (예를 들어 차량, 트럭, 다른 차량 및/또는 이와 유사한 것에서 사용하기 위한) 차량 크로스 빔을 포함한다. 예를 들어, 이 실시예에서, 크로스 부재 10a는 특정 차량 부품(들), 예를 들어 대시, 스티어링 컬럼, 계기판, 난방 환기(heating ventilation) 및 공기 조절(HVAC) 구성요소(air conditioning component), 에어 백 및/ 또는 이와 유사한 것에 대한 지지를 제공하기 위해 차량에 연결되도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 설명하기 위해서, 크로스 부재 10a, 및 보다 상세히, 본체 14a (이하에서 보다 상세히 설명함)는 하나 이상의 장착부(예를 들어, 18a, 18b, 18c, 18d 등)를 규정하고(defines), 하나 이상의 창착부 각각은 하나 이상의 다양한 차량 구성요소를 지지하도록 구성되고; 예를 들어, 도시된 바와 같이, 장착부 18a는 스티어링 컬럼에 결합되도록 구성되고, 장착부 18b는 에어백 하우징 또는 캐리어 구성요소에 결합되도록 구성되며, 장착부 18c 및 18d는 각각 사용자-작동식 부속품(예를 들어 HVAC 구성요소, 라디오 및/또는 기타 등등)에 결합되도록 구성된다. 물론, 본 발명의 다른 실시예는 차량 크로스 부재들은 임의의 적절한 크로스 부재, 예를 들어, 전방 벌크 헤드, 후방 벌크헤드, A-필러, B-필러, C-필러, D-필러, 범퍼 빔, 도어 빔 등을 포함할 수 있다.

이 실시예에서, 크로스 부재 10a는 복합체 14a를 포함한다. 본체 14a는 단일 구조를 형성하도록 조합된 두 개 이상의 재료를 포함하는 복합 재료일 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 본체 14a는 플라스틱 재료 30(예를 들어, 폴리 프로필렌(polypropylene), 폴리아미드 6(polyamide 6), 폴리아미드 66(polyamide 66), 폴리 카보네이트/폴리부틸렌석시네이트(polycarbonate/polybutylene succinate), 및/또는, 이와 유사한 열가소성 재료, 열 경화성 재료 및/또는 이와 유사한 것) 및 하나 이상의 라미네이트(laminates) (예를 들어, 이 실시예에서 34a 및 34b)를 포함하고, 여기서 상기 플라스틱 재료는 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나에 오버몰드되고, 상기 플라스틱 재료는 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나와 밀접하게 접촉되고, 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 플라스틱 재료 및/또는 이와 유사한 것 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 본원에서(disclosure) 사용되는 “플라스틱 재료”는 복수의 분산된 비=플라스틱 요소(예를 들어, 섬유)를 갖는 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예는 복수의 분산, 불연속 또는 단(short) 섬유(예를 들어, 탄소 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유(basalt fibers) 등)를 갖는 플라스틱을 포함할 수 있다. 설명을 위해서, 이 실시예에서, 분산된 섬유를 갖는 플라스틱이 (1) 본 차량 크로스 부재 중 하나의 플라스틱 재료; 및 (2) 상기 차량 크로스 부재의 라미네이트의 매트릭스 재료를 동시에 형성하기 위해서 몰드 내에 사출되고, 상기 플라스틱 내에 분산된 섬유는 라미네이트의 섬유와 동일한 재료를 포함할 수 있지만, 상기 플라스틱 내에 분산된 섬유는 라미네이트의 층 구성에 배치되기 보다는 플라스틱으로 주입될 것이다. 명확하게 하기 위해서, “플라스틱 재료”는 물리적 가소정(physical plasticity)보다는 플라스틱의 포함을 나타내는데 사용된다.

도 2 및 도 3a는 차량 크로스 부재 10a의 라미네이트 34a 및 34b를 도시한다. 도시된 실시예에서, 라미네이트 34a는 신장된 빔 58a을 따라 적어도 부분적으로 배치되도록(예를 들어, 크기 및 치수) 구성되고, 제1 지지체 114a를 따라 적어도 부분적으로 배치되도록 구성되며, 라미네이트34b는 제2 지지체 138을 따라 적어도 부분적으로 배치되도록(예를 들어, 크기 및 치수) 구성된다(예를 들어 이하에서 보다 상세히 설명함). 다른 실시예는 임의의 적절한 수의 라미네이트들(예를 들어, 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, 및/또는 하나 이상의 라미네이트들)을 포함할 수 있고, 라미네이트들 각각은 차량 크로스 부재(예를 들어, 10a)의 임의의 적절한 부분을 따라 적어도 부분적으로 배치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 도 3c는 본 발명의 차량 크로스 부재의 일부 실시예에서 사용에 적합할 수 있는 라미네이트(들)를 도시한다. 도 3b는 라미네이트 34c 및 34d를 도시하고, 라미네이트 34c는 신장된 빔(예를 들어, 58a)를 따라 적어도 부분적으로 배치되도록(예를 들어, 크기 및 치수) 구성되고, 라미네이트 34d는 신장된 빔 및 제1 지지체 (예를 들어, 114a)를 따라 적어도 부분적으로 배치되도록(예를 들어, 크기 및 치수) 구성된다. 도 3b에서 도시된 바와 같이, 라미네이트 34c 및 34d의 적어도 하나는 라미네이트가 라미네이트 34a에 의해서 한정된 영역과 실질적으로 일치하는 전체 영역을 한정하도록 다른 하나와 중첩되도록 구성된다. 도 3c는 라미네이트 34e를 도시하고, 라미네이트 34e는 신장된 빔(예를 들어 58a), 제1 지지체(예를 들어, 114a), 및 제2 지지체(예를 들어, 138)를 따라 적어도 부분적으로 배치되도록(예를 들어, 크기 및 치수) 구성된다. 이 실시예에서, 라미네이트 34e는 라미네이트 34a 및 34b 및/또는 라미네이트 34b, 34c 및 34d(예를 들어, 작동가능하고, 잠재적으로 중첩되는 방식으로 배치될 때)에 의해 한정된 전체 영역과 실질적으로 일치하는 영역을 한정한다.

도 4는 본 발명의 라미네이트 중 적어도 일부의 추가적인 세부사항을 도시한다. 라미네이트 34a 및 34b (및 다른 실시예의 라미네이트 34c, 34d, 34e, 34f, 34g, 34h, 34i 등)는 각각이 함께 결합될 수 있는 하나 이상의 재료(예를 들어, 38a, 38b, 38c, 38d, 38e, 38f, 및/또는 이와 유사한 것)층으로 형성될 수 있는 라미네이트이다. 예를 들어, 도 4에 도시 된 바와 같이, 라미네이트 34a 및 34b 중 적어도 하나(예를 들어, 각각)는 예를 들어, 탄소 섬유, 유리 섬유, 현무암(basalt) 섬유, 천 섬유(예를 들어, 직물) 및/또는 이와 유사한 섬유를 포함하는 재료(예를 들어, 38a)층을 포함할 수 있다. 재료(예를 들어 38a)층 내의 섬유는 연속적이거나 길거나 및/또는 불연속이거나 또는 짧을 수 있다(예를 들어 이러한 섬유는 도 4에 도시된 재료 층의 각각에 도시된 바와 같이, 재료층을 완전히 가로질러 연장되거나 연장되지 않을 수 있다). 도시된 실시예에서, 라미네이트(예를 들어, 34a)의 재료(예를 들어 38a)층 내의 섬유 및/또는 라미네이트 내의 재료(예를 들어 38a 및 38b)층은 예를 들어, 플라스틱 재료 30, 에폭시(예를 들어, 열 가소성), 수지, 및/또는 이와 유사한 것(예를 들어, 매트릭스 재료 내 각각의 재료 층의 섬유를 분산 또는 배치시킴으로써)과 같은 적합한 매트릭스 재료를 사용하여 함께 결합될 수 있다. 설명하기 위해서, 도시된 실시예에서, 라미네이트 34a 및 34b 중 적어도 하나(예를 들어, 각각)는 30 부피 % 내지 70 부피 %의 섬유 및/또는 10 중량 % 내지 70 중량 %의 섬유를 포함한다.

본 차량 크로스 부재(예를 들어, 10a)의 하나 이상의 라미네이트(예를 들어, 본 실시예에서 34a 및 34b)는 각각 적절한 수의 재료층(예를 들어, 38a) (예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 재료 층)을 포함 할 수 있고, 라미네이트 재료 층의 각각은 임의의 적절한 방향으로 정렬된 섬유를 포함할 수 있다(예를 들어, 재료 층 및/또는 라미네이트의 길이 방향 축 및/또는 긴 치수에 대해, 라미네이트의 다른 재료 층(들)의 섬유에 대해, 라미네이트가 배치된 지지체 또는 빔의 길이 방향 축에 대해, 및/또는 이와 유사한 것에 대해 정의될 수 있다). 예를 들어, 이 실시예에서, 라미네이트 34a 및 34b(예를 들어 각각) 중 적어도 하나는 제 1 방향 (42a)으로 정렬된 섬유를 갖는 제 1 재료층 및 제2 방향 42b으로 정렬된 섬유를 갖는 제2 재료층 38b를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제 1 방향 42a은 0도 내지 90도의 각도 46만큼 제 2 방향 42b에 대해 각을 이루어 배치된다(예를 들어, 10도 내지 80도, 20도 내지 70도, 30도 내지 60도, 40도 내지 50도, 및 / 또는 기타 등등). 특히, 도시된 실시예에서, 라미네이트 34a 및 34b 중 적어도 하나(예를 들어, 각각)는 각각이 라미네이트가 배치되는 지지체 또는 빔의 길이방향 축에 대해 재료 층 및 / 또는 라미네이트 층의 길이방향 축 및 / 또는 긴 치수에 대해 및/또는 기타 등등, 대략 0, 45, -45, -45 도의 각도로 배향된 섬유를 갖는 6 개의 재료 층, 38a-38f을 포함한다(예를 들어, 연장된 빔 58a의 길이방향 축 70, 제 1 지지체 114a의 길이방향 축 118, 제2 지지체 138의 길이방향 축 142 및 / 또는 기타 등등).

재료 층 38a-38f이 대칭적으로 적층된 순서로 도시되어 있지만(예를 들어, 라미네이트의 제조가 용이하게 하고, 조립된 라미네이트가 평평하게 놓이는 능력을 향상시키거나 및/또는 기타 등등과 같은); 다른 구체예에서, 라미네이트(예를 들어 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g, 34h, 34i 및/또는 이와 유사한 것)는 비대칭 순서를 포함하여 임의의 적절한 순서로 적층되도록 구성되거나, 적층되는 재료(예를 들어, 38a-38f)층을 포함할 수 있다. 이러한 방식 및 다른 방법에서 본 차량 크로스 부재(예를 들어 10a, 10b, 10c 및/또는 이와 유사한 것)의 라미네이트(들) (예를 들어 4a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g, 34h, 34i 및/또는 이와 유사한 것)은 향상된 구조적 효율, 비틀림을 다루는 능력 및 / 또는 굽힘 하중, 크리프 및 피로에 대한 내성 및 / 또는 그와 같은 것을 제공하도록 구성될 수 있다.

본 차량 크로스 부재(예를 들어, 10a)의 하나 이상의 라미네이트(예를 들어, 이 실시예에서 34a 및 34b)는 각각이 임의의 적절한 두께(예를 들어, 층(들)의 조성에 적어도 부분적으로 기초하여 변활 될 수 있는 두께)를 갖는 재료 층(들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 실시예에서, 재료 층(38a-38f) 각각은 탄소 섬유, 대략 0.5 mm 두께를 갖는 재료층 38a, 대략 0.25mm 두께를 갖는 재료층 38b, 대략 0.25mm 두께를 갖는 재료 층 38c, 대략 0.25mm 두께를 갖는 재료 층 38c, 대략 0.25mm 두께를 갖는 재료 층 38d, 대략 0.25mm 두께를 갖는 재료 층 38e, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료 층 38f을 포함할 수 있다. 추가 예들 들어, 도시된 실시예에서, 재료 층(38a-38f) 각각은 유리 섬유, 대략 0.75 mm 두께를 갖는 재료층 38a, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료층 38b, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료 층 38c, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료 층 38c, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료 층 38d, 대략 0.5mm 두께를 갖는 재료 층 38e, 대략 0.75mm 두께를 갖는 재료 층 38f을 포함할 수 있다

도 1a 및 도 1e에 도시된 실시예에서, 차량 크로스 부재 10a의 본체 14a는 제1 단부 62 및 제2 단부 66 사이에 연장되고, 길이 방향 축 70을 갖는 신장 빔 58a을 정의한다. 도시된 실시예에서, 신장 빔 58a는 제1 단부 62 및 제2 단부 66의 각각에서 차량에 결합되도록 구성된다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 제1 단부 62 및 제2 단부 66의 적어도 하나(예를 들어, 이 실시예에서, 제1 및 제2 단부의 각각)는 신장된 빔을 차량에 고정시키기 위해서(예를 들어, 하나 또는 그 이상의 개구 중 하나를 적어도 부분적으로 통과하고, 차량에 각각 배치되는 하나 또는 그 이상의 파스터들을 통해서) 신장된 빔 58a에 하나 또는 그 이상의 개구부 72(예를 들어, 홀들, 슬롯들, 리세스 및/또는 기타 등등)를 정의한다. 적어도 이러한 방식으로, 본 차량 크로스 부재 (예를 들어, 10a)의 일부 실시예는 하나 이상의 위치(예를 들어, 신장된 빔 58a의 제 1 단부 62 및 / 또는 제 2 단부 66에서)에서 예를 들어 플랜지, 마운트 및 / 또는 플레이트(예를 들어, 감소 된 제조 비용, 조립 시간 및 / 또는 기타 등등을 제공하는)와 같은 추가적인 별도의 장착 구성 요소 (파스너 이외의)의 요구 없이, 차량에 장착되도록 구성될 수 있다.

도 5a는 도 1b의 5a-5a라인을 따라 취해진 신장된 빔 58a의 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 신장된 빔 58a은 개방 단면을 정의한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 신장된 빔 58a는 신장된 빔을 따라 연장된 개방 채널 78(예를 들어, 상기 채널은 후술하는 바와 같이, 상기 측벽으로부터 채널로 연장될 수 있는 리브 106a와 같은 하나 이상의 리브에 의해 차단될 수 있지만)을 정의하는 측벽 74을 포함한다. 도시된 실시예에서, 측벽 74에 의해 정의된 단면은 신장된 빔 58a을 따라 (예를 들어, 강성, 강도, 공간, 부품 장착 및 / 또는 이와 유사한 요구 사항에 기초하여) 변할 수 있다. 예를 들어, 이 실시예에서, 제1 단부 62 근처의 측벽 74에 의해 정의된 상기 단면은 제2 단부 66 근처의 측벽 74에 의해 정의된 상기 단면보다 (예를 들어, 스티어링 칼럼 및/또는 기타 등등에 의해 신장된 빔 58a에 가해지는 굴곡(bending) 및 / 또는 비틀림 하중에 견디기 위해) 횡단 높이 80 및/또는 횡단 폭 84이 클 수 있다. 본 발명의 차량 크로스 부재의 다른 실시예는 임의의 적절한 단면(그 예가 둥근 및/또는 직선형 측면을 갖는 도 5B 및 5C에 도시되어 있다) 을 한정하는 측벽 (예를 들어 74)을 갖는 신장된 빔 (예를 들어 58a)을 포함할 수 있다(예를 들어, 상기 신장된 빔을 형성하도록 구성된 몰드 내에서 신장된 빔에 대한 라미네이트의 적절한 배치를 용이하게 할 수 있는 및/또는 기타 등등).

다시 도 1A-1E 를 참조하면, 도시된 실시예에서, 적어도 하나 이상의 라미네이트 (예를 들어, 도시된 실시예에서 34a)는 신장된 빔 58a을 따라 적어도 부분적으로 배치된다(예를 들어 상기 신장된 빔의 길이방향 축 70을 따라). 이 실시예에서, 라미네이트의 적어도 일부분은 신장된 빔 58a을 따라 배치된다. 라미네이트의 적어도 일부분은 신장된 빔의 적어도 일부분의 측벽 74(예를 들어 모든 것을 포함하여)의 대부분 내에 배치되도록, 상부에 놓이도록, 하부에 놓이도록, 및/또는 한정하도록 신장된 빔 58a 을 따라 배치된다(예를 들어, 신장된 빔의 적어도 일부분의 강성 또는 강도를 증가시킴). 도시된 실시예에서, 신장된 빔 58a의 적어도 하나 이상의 개구부 72는 라미네이트 34a를 따라 연장된다(예를 들어 차량에서 신장된 빔의 장착위치에서 신장된 빔의 강도를 증가시킴). 그러나, 다른 실시예에서, 하나 이상의 개구부(예를 들어, 72) 각각은 플라스틱 재료(예를 들어 30)를 통해 및/또는 라미네이트를 통해서가 아니고, 연장될 수 있다

도시된 실시예에서, 신장된 빔 58a은 제1 단부 62 및 제2 단부 66 사이에서 길이 90를 연장하고, 신장된 빔(예를 들어 이 실시예에서 34a)을 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트는 길이의 50 % 미만(예를 들어 상기 길이의 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 퍼센트 또는 그 이상)인 신장된 빔을 따라 총 거리 94에 걸쳐있다(span). 플라스틱 재료(예를 들어 30)는 일반적으로 하나 이상의 라미네이트(예를 들어 34a 및 34b)보다 저렴할 수 있다; 적어도 이런 방식으로 본 차량 크로스 부재(예를 들어 10a)의 일부 실시예는 (예를 들어 도 6을 참조하여 아래에 도시되고 기술된 바와 같이, 예를 들어 강성과 같은 크로스 부재의 구조적 특성을 바람직하지 않게 손상시키지 않고)감소된 제조 비용을 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 신장된 빔 58a을 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트(예를 들어 도시된 실시예에서 34a)는 제2 단부 66보다 제1 단부 62 에 더 가깝게 배치된다(예를 들어 신장된 빔의 제1 단부에 배치된다); 적어도 이러한 방식으로 상기 하나 이상의 라미네이트는 조향 칼럼 및 / 또는 이와 유사한 것에 의해 신장된 빔에 가해지는 굴곡 및 / 또는 비틀림 하중에 견디도록 신장된 빔을 따라 배치될 수 있다.

도시된 실시예에서, 플라스틱 재료 30는 신장된 빔 58a의 측벽 74으로부터 연장되는 복수개의 리브 106a를 정의하고, 이들 중 적어도 일부는 측벽으로부터 채널 78로 연장될 수 있고 이들 중 일부는 측벽으로부터 연장되고, 채널(예를 들어 장착부 18a를 지지하는 리브와 같이)로부터 멀어지도록 연장될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 리브 106a의 적어도 일부는 측벽에 실질적으로 수직인 방향으로 및/또는 측벽을 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트에 의해 정의된 평면(plane)에 실질적으로 수직인 방향으로 측벽으로부터 연장될 수 있다(예를 들어 도시된 실시예에서 34a) (예를 들어 구조적 효율을 증진시키기 위해서).

도시된 실시예에서 본체 14a는 신장된 빔 58a으로부터 연장되고 길이방향 축 118을 갖는 제1 지지체를 정의한다. 도시된 실시예에서 제1 지지체 114a는 제1 단부 62 및 제2 단부 66 사이의 위치에서 (예를 들어 제2 단부에서 보다 제1 단부에서 더 가까운 위치에서) 신장된 빔 58a 으로부터 연장된다.

이 실시예에서 제1 지지체 114a는 차량에 대해 신장된 빔 58a을 고정시키도록 구성된다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 제1 지지체 114a는 차량에 제1 지지체를 고정하기 위해서(예를 들어 차량의 방화벽까지 또는 그 부근에) 하나 이상의 개구 122(예를 들어 홀, 슬롯, 리세스 및/또는 기타 등등)를 정의한다(예를 들어 차량에 각각 배치되고 하나 이상의 개구 중 하나를 적어도 부분적으로 통과하는 하나 이상의 파스너를 통하여).

이 실시예에서 제1 지지체 114a는 신장된 빔 58a과 일체로 형성되거나 신장된 빔의 일원화(unitary)가 된다. 적어도 이러한 방식으로, 상기 본 발명의 차량 크로스 부재(예를 들어 10a)의 일부 실시예는 예를 들어, 플랜지, 마운트 및/또는 플레이트와 같은(예를 들어 줄어든 제조 비용, 줄어든 조립 시간 및/또는 기타 등등을 제공하기 위해) 추가적인 별도의 장착 구성요소의 요구 없이(파스너 제외) 하나 이상의 위치(예를 들어 제1 지지체 114a)에서 차량에 장착되도록 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 차량 크로스 부재의 다른 실시 예에서, 제 1 지지체 (예를 들어, 114a)는 (예를 들어, 용접, 본딩, 패스너 (들) 등을 통해) 신장된 빔 (예를 들어, 58a) 및 / 또는 본체(예를 들어, 14a)를 포함 할 수 있다.

이 실시예에서 적어도 하나 이상의 라미네이트(예를 들어 도시된 실시예에서 34a)는 제1 지지체 114a를 따라 (예를 들어 제1 지지체의 길이방향 축 118을 따르는 방향으로) 적어도 부분적으로 배치된다. 예를 들어 도시된 실시예에서, 라미네이트 34a는 적어도 부분적으로 제1 지지체 114a를 따라 배치되고, 신장된 빔 58a을 따라 적어도 부분적으로 배치된다(예를 들어, 전술한 바와 같이, 신장된 빔 58a의 길이방향 축 70에 대해 정렬되거나 제1 지지체 114의 길이방향 축 118에 대해 정렬된 섬유를 구비한 재료 층을 포함할 수 있다). 그럼에도 불구하고, 본 차량 크로스 부재의 이 실시예 및 다른 실시예에서 제1 라미네이트는 신장된 빔(예를 들어 58a)을 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있고, 제1 지지체(예를 들어 114a)를 따라 배치되지 않을 수 있고/있거나 제2 라미네이트는 제1 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있고 신장된 빔을 따라 배치되지 않을 수 있다(예를 들어 상기 신장된 빔 및 제1 지지체는 별도의 라미네이트를 포함할 수 있다).

도시된 실시예에서, 제1 지지체 114a는 (예를 들어 길이방향 축 118을 따라 측정된)길이 116를 연장하고, 제1 지지체(예를 들어, 이 실시예에서 34a)를 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트는 길이의 50 % 또는 그 이상(예를 들어 길이의 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 퍼센트)(도 1A)인 제1 지지체를 따라 총 거리 120에 걸쳐있다. 도시된 실시예에서, 라미네이트 34a의 적어도 일부분은 제1 지지체 114a를 따라 적어도 부분적으로 배치되어 라미네이트의 적어도 일부가 제1 지지체의 폭 126의 대부분(예를 들어 모든 것을 포함하여)에 걸쳐있다(예를 들어 제1 지지체의 강성 또는 강도를 증가시킴). 이 실시예에서 제1 지지체 114a의 하나 이상의 개구부 122중 적어도 하나는 라미네이트 34a를 통해 연장된다(예를 들어 차량에 대한 제1 지지체의 장착 위치에서 제1 지지체의 강도를 증가시킴). 그러나 다른 실시예에서 하나 이상의 개구부 (예를 들어 122)의 각각은 플라스틱 재료(예를 들어 30)를 통해서만 연장될 수 있다(예를 들어 라미네이트를 통하지 않고).

도시된 실시예에서, 플라스틱 재료 30는 제1 지지체 114a로부터 연장하는 복수개의 리브 106b를 정의한다. 도시된 바와 같이, 적어도 일부의 리브 106b는 제1 지지체에 실질적으로 수직한 방향 및/또는 제1 지지체를 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트에 의해 정의된 평면(plane)에 실질적으로 수작한 방향으로 제1 지지체 114a를 따라 연장된다(예를 들어 도시된 실시예에서 34a)(예를 들어 구조적 효율을 증진시킴). 도시된 실시예에서, 본체 14a는 신장된 빔 58a을 따라 연장되고 길이방향 축 142을 구비한 제2 지지체 138를 한정한다. 이 실시예에서 제2 지지체 138는 제1 지지체 114a로부터 멀어지는 방향으로 본체 14a로부터 연장된다(예를 들어 제2 지지체는 제1 지지체에 비해 신장된 빔 58a을 중심으로 회전되는 것으로 기술될 수 있다). 이 실시예에서 신장된 빔, 제2 지지체 및 제3 지지체는 본체 14a의 대체로 U자 형상 부분 158을 정의하도록 협력하여 본체 14a는 제2 지지체 138로부터 나란히 이격된 신장된 빔 58a으로부터 연장되는 제3 지지체 154를 정의한다. 도시된 실시예에서 대체로 본체 14a의 U자 형상 부분 158은 차량의 일부(예를 들어 송신 터널), 사용자-작동식 부속품(예를 들어 HVAC 구성요소, 라디오 및/또는 기타 등등) 및/또는 기타 등등을 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서 제2 지지체 138 및/또는 제3 지지체 154는 차량에 신장된 빔 58a을 고정하기 위해서 구성된다. 예를 들어 이 실시예에서 제2 지지체 138 및/또는 제3 지지체 154는 차량에 각각의 지지체를 고정하기 위한 하나 이상의 개구부 162(예를 들어 홀, 슬롯, 리세스 및/또는 기타 등등)를 정의한다(예를 들어, 차량의 플로어에 또는 그 근방에) (예를 들어 차량에 각각 배치되고, 하나 이상의 개구 중 하나를 적어도 부분적으로 통과하는 하나 이상의 파스너를 통해서). 이 실시예에서 제2 지지체 138 및/또는 제3 지지체 154는 신장된 빔 58a의 일원으로 또는 일체로 형성된다. 적어도 이러한 방식으로 본 차량 크로스 부재(예를 들어 10a)의 일부 실시예는 하나 이상의 위치에서(예를 들어 제2 지지체 138 및/또는 제3 지지체 154에서) 예를 들어 플랜지, 마운트, 및/또는 플레이트와 같은 추가적이고, 분리된 장착 구성요소 (파스너 이외의)를 필요로 하지 않고, (예를 들어 감소된 제조 비용, 조립 시간 및/또는 기타 등등을 제공하는) 차량에 장착되도록 구성될 수 있다. 그러나, 본 차량 크로스 부재의 다른 실시예에서, 제2 지지체(예를 들어 138) 및/또는 제3 지지체(예를 들어 154)는 신장된 빔(예를 들어 58a) 및/또는 본체(예를 들어 14a)(예를 들어 용접, 본딩, 파스너 및/또는 기타 등등을 통해서)에 결합되도록 구성된 별개의 구성요소일 수 있다.

도시된 실시예에서 하나 이상의 라미네이트(예를 들어 도시된 실시예에서 34b) 중 적어도 하나는 제2 지지체 138를 따라(예를 들어 제2 지지체의 길이방향 축 142을 따르는 방향으로) 적어도 부분적으로 배치된다. 이 실시예에서, 라미네이트 34b는 라미네이트 34a와 별개이고; 그럼에도 불구하고, 이 실시예 및 다른 실시예에서 라미네이트는 제2 지지체(예를 들어 138)를 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있고, 신장된 빔(예를 들어 58a) 및/또는 제1 지지체(예를 들어 114a) (예를 들어 도 3C의 라미네이트 34e)를 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.

이 실시예에서, 제2 지지체 138는 길이 140를 연장하고, 제2 지지체(예를 들어, 이 실시예에서 34b)를 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트는 길이의 50 % 또는 그 이상(예를 들어 길이의 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 퍼센트)(도 1B)인 제2 지지체를 따라 총 거리 146에 걸쳐있다. 도시된 실시예에서, 라미네이트 34b의 적어도 일부분은 제2 지지체 138를 따라 적어도 부분적으로 배치되어 라미네이트의 적어도 일부가 제2 지지체의 폭 166의 대부분(예를 들어 모든 것을 포함하여)에 걸쳐있다(예를 들어 제2 지지체의 강성 또는 강도를 증가시킴). 이 실시예에서 제2 지지체 138의 하나 이상의 개구부 122중 적어도 하나는 라미네이트 34b를 통해 연장된다(예를 들어 차량에 대한 제2 지지체의 장착 위치에서 제2 지지체의 강도를 증가시킴). 그러나 다른 실시예에서 하나 이상의 개구부 (예를 들어 162)의 각각은 플라스틱 재료(예를 들어 30)를 통해서만(예를 들어 라미네이트를 통하지 않고) 연장될 수 있다.

도시된 실시예에서, 라미네이트(예를 들어 34a 및 34b)는 제3 지지체 154를 따라 배치되지 않는다(예를 들어 도 6을 참조하여 아래에 도시되고 기술된 바와 같이, 예를 들어 강성과 같은 크로스 부재의 구조적인 특성을 바람직하지 않게 손상시키지 않고 감소된 제조비용을 제공함); 그러나 본 차량 크로스 부재의 다른 실시예에서 라미네이트(들)은 제3 지지체(예를 들어 154)를 따라 적어도 부분적으로 배치될 수 있다.

도시된 실시예에서 플라스틱 재료 30는 제2 지지체 138로부터 연장하는 복수개의 리브 106c를 정의한다. 도시된 바와 같이, 적어도 일부의 리브 106c는 제2 지지체에 수직한 방향 및/또는 제2 지지체(예를 들어 도시된 실시예에서 34b)를 따라 배치된 하나 이상의 라미네이트에 의해 정의된 평면(plane)에 수직한 방향으로 제2 지지체 138를 따라 연장된다 (예를 들어 구조적 효율을 증진시킴).

도 6에 도시된 바와 같이, 크로스 부재 10a는 비교대상인 알루미늄 차량 크로스 빔보다 40 % 이상 가볍긴 하지만 상기 알루미늄 차량 크로스 빔과 유사한 강성 값을 갖는다. 이러한 바람직한 구조적 특성들은 하나 이상의 라미네이트가 배치되는 신장된 빔 58a의 비교적 짧은 부분에 의해 적어도 부분적으로 제공될 수 있으며 상기 라미네이트는 차량(예를 들어 하나 이상의 개구부 72를 통해)에 의해 일단이 지지되고, 제1 지지체 114a 및/또는 제2 지지체 138에 의해 타단이 지지된다(예를 들어 전술한 바와 같이, 하나 또는 모두가 하나 이상의 라미네이트를 포함할 수 있다). 크로스 부재 10a(탄소 섬유 라미네이트를 포함하는 것 및 유리 섬유 라미네이트를 포함하는 것) 및 비교대상인 알루미늄 차량 크로스 빔 사이의 추가된 비교는 아래 표 1에 나타난다.

본 차량 크로스 부재의 구체예와 비교대상인 알루미늄 차량 크로스 빔 간 진동수 비교

진동수	탄소 섬유 라미네이트를 갖는 크로수 부재 10a(Hz)	유리 섬유 라미네이트를 갖는 크로수 부재 10a(Hz)	비교대상인 알루미늄 차량 크로스 빔(Hz)
1	48	48	43
2	59	59	56
3	65	66	59
4	70	72	68
5	80	81	71

이제, 본 명세서에 나타내고 참조번호 10b에 의해 표기된 도 7을 참조하면, 본 차량 크로스 부재의 제2 구체예이다. 크로스 부재 10b는, 본체 14b의 신장된 빔 58b를 따라 배치되는 하나 이상의 라미네이트 (예: 그 자체가 하나 이상의 라미네이트를 포함할 수 있는 34f)가 상기 신장된 빔의 길이 90의 50% 이상 (예: 길이의 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 퍼센트)인 신장된 빔을 따르는 전체 길이 94에 걸치는 것을 주로 제외하고는, 실질적으로 크로스 부재 10a와 유사할 수 있다.

차량 크로스 부재 (예: 10a, 10b, 및/또는 그와 유사한 것)를 형성하는 본 방법의 일부 구체예는, 몰드 (예: 하기 더 상세하게 기술되는 300)에서, 복합체 (예: 14a, 14b, and/or the like)를 형성하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 몰드에서 본체를 형성하는 단계는, 몰드에서 하나 이상의 라미네이트 (예: 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 및/또는 기타 등등)를 형성하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 일부 구체예에서, 몰드에서 하나 이상의 라미네이트를 형성하는 단계는, 각각 섬유를 포함하는 하나 이상의 재료층 (e.g., 38a, 38b, 38c, 38d, 38e, 38f, 및/또는 기타 등등)을 몰드에 위치시키는 단계 및 플라스틱 재료를 상기 하나 이상의 층 상으로 오버몰딩하는 단계 (예: 본체가 단일 단계 공정으로 형성되도록)를 포함한다. 일부 구체예는 하나 이상의 (예: 적어도 부분적으로 미리 형성된) 라미네이트를 몰드에 위치시키는 단계 및 플라스틱 재료를 상기 하나 이상의 라미네이트 상으로 오버몰딩하는 단계 (예: 본체가 2 단계 공정으로 형성되도록)를 포함한다.

도 8은 본 방법의 일부 구체예에 관한 구성을 도시한다. 전술된 바와 같이, 구조적 효율성을 향상시키기 위하여, 하나 이상의 리브(rib)가 이 구조에 대해 일반적으로 수직인 방향으로 구조로부터 연장되는 것이 바람직할 수 있다. 예로서 크로스 부재 10a를 취하면, 리브 106a 중 적어도 일부가 신장된 빔 58a로부터 실질적으로 수직으로 연장될 수 있고, 리브 106b 중 적어도 일부가 제1 지지체 114a로부터 실질적으로 수직으로 연장될 수 있고, 리브 106c 중 적어도 일부가 제2 지지체 138로부터 실질적으로 수직으로 연장될 수 있고, 그와 유사한 것일 수 있다. 적어도 부분적으로, 그와 같은 신장된 빔 58a, 제1 지지체 114a, 제2 지지체 138, 마운트(mount) 18a-18d, 및/또는 그와 유사한 것의 서로에 대한 리브 배치 및/또는 방향으로 인해, 단일 몰드 개구 방향을 갖는 몰드가 크로스 부재 10a를 형성할 수 없을 수 있다 (예: 크로스 부재 10a에 존재할 수 있는 언더컷 구조(undercut geometry)로 인해). 그러므로, 일부 구체예에서, 몰드는 각각 슬라이더 개구 방향을 갖는 (예: 320) 하나 이상의 슬라이더를 포함하고 (예: 하기 더 상세하게 기술되는 316), 상기 하나 이상의 슬라이더 중 적어도 하나의 슬러이더 개구 방향이 몰드의 개구 방향 (예: 308) 대비 각지게 배치된다 (예: 실질적으로 수직임). 적어도 이 방법으로, 본 차량 크로스 부재의 일부 구체예 (예: 10a)는 단일 몰드에서, 원샷, 단일 단계 (예: 라미네이트(들)가 몰드에서 형성됨), 및/또는 2단계 몰딩 공정 (예: 적어도 부분적으로 미리 형성된 라미네이트가 몰드에 위치함)으로 몰딩될 수 있다.

예를 들면, 도 9는 슬라이더 316을 포함하는 예시적인 몰드 300의 도식을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 몰드 300은 몰드 개구 방향 308을 따라 서로에 대해 이동가능한 제1 몰드 부분 302 및 제2 몰드 부분 304를 포함한다. 이 예시에서, 제1 몰드 부분 302 및 제2 몰드 부분 304가 몰드 개구 방향 308을 따라 서로에 대해 이동함에 따라, 슬라이더 316은 제1 몰드 부분에 대해 이동하고 제2 몰드 부분은 슬라이더 개구 방향 320을 따라 (예: 슬라이더를 통해 배치되는 잠금 핀 324에 의해 안내됨) 이동한다. 따라서, 슬라이더 316은 신장된 빔 58a로부터 연장되는 리브 106a로부터 도출된 몰드 300이 언더컷 구조를 몰딩하게 할 수 있다 (예: 도시된 바와 같음).

본 명세서에 나타내고 참조번호 10c에 의해 표기된 도 10a, 10b, 및 11a를 참조하면, 본 차량 크로스 부재의 제3 구체예이다. 크로스 부재 10c는, 크로스 부재 10c가 폐쇄된 단면을 갖고 2개의 신장된 부재인 제1 신장된 부재 178a 및 제2 신장된 부재 182a로부터 형성된 신장된 빔 58c를 포함하는 것을 주로 제외하고는, 실질적으로 크로스 부재 10b와 유사할 수 있다. 도시된 구체예에서, 제1 신장된 부재 178a 및 제2 신장된 부재 182a 중 적어도 하나 (예: 모두)가 플라스틱 재료 30 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체에 의해 정의될 수 있다 (예: 크로스 부재 10a 및 10b에 있어서 전술된 바와 같음). 예를 들면, 나타낸 구체예에서, 제1 신장된 부재 178a (예: 그 자체가 하나 이상의 라미네이트를 포함할 수 있는 34g) 및/또는 제2 신장된 부재 182a (예: 그 자체가 하나 이상의 라미네이트를 포함할 수 있는 34h)를 따라 배치되는 하나 이상의 라미네이트가 상기 제1 및/또는 제2 신장된 부재의 길이 중 50% 이상인 (예: 길이의 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 퍼센트) 제1 및/또는 제2 신장된 부재를 따르는 전체 길이에 걸쳐진다 (예: 크로스 부재 10a와 유사하게); 그러나, 다른 구체예에서, 제1 신장된 부재 (예: 178a) (예: 34g) 및/또는 제2 신장된 부재 (예: 182a) (예: 34h)를 따라 배치되는 하나 이상의 라미네이트가 상기 제1 및/또는 제2 신장된 부재의 길이 중 50% 미만인 제1 및/또는 제2 신장된 부재를 따르는 전체 길이에 걸쳐질 수 있다 (예: 크로스 부재 10b와 유사하게).

크로스 부재 10c가 제2 지지체 (예: 138) 또는 제3 지지체 (예: 154)를 포함하지 않는 반면, 그와 같은 지지체(들) (기타 적합한 지지체(들)과 함께)이, 그렇지 않으면 크로스 부재 10c와 동일 또는 유사한 본 차량 크로스 부재의 다른 구체예에서 존재할 수 있다 (예: 제2 신장된 부재 182a로부터 연장됨).

상기 언급된 바와 같이, 나타낸 구체예에서, 크로스 부재 10c는 제1 신장된 부재 178a 및 제2 신장된 부재 182a를 포함한다. 이 구체예에서, 제1 신장된 부재 178a는 내부 채널 190a를 정의하는 측벽 186a 및 내부 채널로부터 연장되어 나오는 플랜지 194a를 포함한다. 그와 같이, 도시된 구체예에서, 제2 신장된 부재 182a는 내부 채널 202a를 정의하는 측벽 198a 및 내부 채널로부터 연장되어 나오는 플랜지 206a를 포함한다. 나타낸 구체예에서, 신장된 빔 58c는 제1 신장된 부재 178a의 플랜지 194a를 (예: 용접, 본딩, 파스너(들), 및/또는 그와 유사한 것을 통해) 제2 신장된 부재 182a에 (예: 나타낸 바와 같이, 내부 채널 202a 내의 측벽 198a에) 결합시킴으로써 및/또는 제2 신장된 부재의 플랜지 206a를 (예: 용접, 본딩, 파스너(들), 및/또는 그와 유사한 것을 통해) 제1 신장된 부재에 (예: 나타낸 바와 같이, 내부 채널 190a 내의 측벽 186a에) 결합시킴으로써 형성될 수 있다.

이 구체예에서, 부분적으로 각 측벽 186a 및 198a 중 단 하나의 말단에 위치하고 그로부터 연장되는 각 플랜지 194a 및 206a로 인해, 각각의 신장된 부재 178a 및 182a는 일반적으로 Z-형 단면을 포함한다 (예: 도 11a에 도시된 바와 같이). 그러나, 본 차량 크로스 부재의 다른 구체예는 적합한 단면을 갖는 신장된 부재 (예: 178a, 182a, 및/또는 그와 유사한 것)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 및 도 11b를 참조하면, 제1 신장된 부재 178b는 내부 채널 190b로부터 연장되어 나오는 제1 말단에서 플랜지 194b 및 내부 채널로부터 연장되어 나오는 제2의 마주보는 말단에서 플랜지 194b를 정의하는 측벽 186b를 포함한다 (예: 신장된 부재 178b는 일반적으로 모자(hat) 형태의 단면을 포함한다). 유사하게, 제2 신장된 부재 182b는 내부 채널 202b로부터 연장되어 나오는 제1 말단에서 플랜지 206b 및 내부 채널로부터 연장되어 나오는 제 2의 마주보는 말단에서 플랜지 206b를 정의하는 측벽 198b를 포함한다 (예: 신장된 부재 182b는 일반적으로 모자 형태의 단면을 포함한다). 나타낸 바와 같이, 플랜지 194b 및 206b는 함께 결합되어 (예: 용접, 본딩, 파스너(들), 및/또는 그와 유사한 것을 통해) 신장된 빔을 형성할 수 있다.

도 12는 본 방법의 일부 구체예에 관한 구성을 도시한다. 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 신장된 부재의 일반적으로 Z-형 단면인 178a 및 182a는 각각, 몰드에서 각 신장된 부재가 형성되게 함으로써 제1 및 제2 신장된 부재의 몰딩을 용이하게 하여, 그의 각 측벽인 186a 또는 198a (각각의 플랜지 194a 또는 206a를 포함함)의 각 부분 사이의 최소각 및 몰드의 몰드 개구축 200이 적어도 15도 (예: 40 내지 45도)이게 함으로써, 측벽의 각 부분에 대한 몰딩 압력의 고른 분배를 촉진하고, 따라서 표면 결함, 공동(void), 및/또는 그와 유사한 것의 발생을 완화시킬 수 있다. 도시된 예에서 설명하는 것은, 측벽 부분 208a와 몰드 개구축 200 사이의 최소각 204a는 약 45도이고, 측벽 부분 208b와 몰드 개구 방향 사이의 최소각 204b는 약 45도이고, 플랜지 194a와 몰드 개구 방향 사이의 최소각 204c는 약 45도이다.

도시된 구체예에서, 제1 지지체 114b는 하부의 제1 지지체 부분 226 및 상부의 제1 지지체 부분 230에 의해 정의될 수 있다. 예를 들면, 나타낸 구체예에서, 제1 신장된 부재 178a와 일원화되거나 일체로 형성될 수 있는 상부의 제1 지지체 부분 230은, 하부의 제1 지지체 부분 226에 결합될 수 있고 (예: 용접, 본딩, 파스너(들), 및/또는 그와 유사한 것을 통해), 이는 제2 신장된 부재 182a와 일원화되거나 일체로 형성될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 이 구체예에서, 하나 이상의 라미네이트 (예: 그 자체로 하나 이상의 라미네이트를 포함할 수 있는 34i)는 적어도 부분적으로 상부의 제1 지지체 부분 230 및/또는 하부의 제1 지지체 부분 226을 따라 배치될 수 있다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 크로스 부재 10c가, 비교대상의 알루미늄 차량 크로스 빔보다 40% 이상 더 경량임에도 불구하고, 알루미늄 차량 크로스 빔과 유사한 경도값(stiffness value)을 갖는다.

차량 크로스 부재 (예: 10c)를 형성하는 본 방법의 일부 구체예는, 몰드에서, 내부 채널 (예를 들어 190a, 190b, 및/또는 기타 등등)을 정의하는 측벽 (예를 들어 186a, 186b, 및/또는 기타 등등) 및 하나 이상의 플랜지 (예를 들어, 194a, 194b, 및/또는 기타 등등)를 갖는 제1 신장 부재 (예를 들어 178a, 178b, 및/또는 기타 등등)를 형성하는 단계, 몰드에서, 내부 채널 (예를 들어 202a, 202b, and/or the like)을 정의하는 측벽 (예를 들어, 198a, 198b, 및/또는 기타 등등) 및 상기 내부 채널로부터 연장되어 나온 하나 이상의 플랜지 (예를 들어, 206a, 206b, 및/또는 기타 등등)를 갖는 제2 신장 부재 (182a, 182b, 및/또는 기타등등)를 형성하는 단계, 및 상기 제1 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 제2 신장 부재에 결합시키고 상기 제2 신장 부재의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나를 상기 제1 신장 부재에 결합시킴으로써 신장된 빔 (예: 58c)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 신장 부재 및 상기 제2 신장 부재 중 적어도 하나는 플라스틱 재료 (예: 30) 및 하나 이상의 라미네이트 (예를 들어, 34g, 34h, 및/또는 기타 등등)를 포함하는 복합체에 의해 정의되며, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 상기 제1 신장 부재 및 상기 제2 신장 부재 중 적어도 하나를 따라 배치된다. 일부 구체예에서, 상기 결합은 용접을 포함한다.

일부 구체예에서, 몰드에서, 제1 신장된 부재를 형성하는 단계는 상기 제1 신장된 부재의 측벽의 각 부분 (예를 들어, 208a, 208b, 194a, 및/또는 기타 등등)과 몰드의 개구축 (예: 200) 사이의 최소각 (예를 들어, 204a, 204b, 204c, 및/또는 기타 등등)이 적어도 15도가 되게 한다. 일부 구체예에서, 몰드에서, 제1 신장된 부재를 형성하는 단계는 상기 제1 신장된 부재의 측벽의 각 부분과 몰드의 개구축 사이의 최소각이 40 내지 50도가 되게 한다.

일부 구체예에서, 상기 제1 신장된 부재와 제2 신장된 부재의 각각은 플라스틱 재료 (예: 30) 및 하나 이상의 라미네이트 (예를 들어, 34g, 34h, 및/또는 기타 등등)를 포함하는 복합체에 의해 정의되고, 상기 제1 신장된 부재 (예: 34g)를 정의하는 복합체의 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로 상기 제1 신장된 부재를 따라 배치되고, 상기 제2 신장된 부재 (예: 34h)를 정의하는 복합체의 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로 상기 제2 신장된 부재를 따라 배치된다.

일부 구체예에서, 상기 신장된 빔을 형성하는 단계는, 내부 채널 (예: 202a) 내의 제2 신장된 부재 (예: 182a)의 측벽 (예: 198a)에 제1 신장된 부재 (예: 178a)의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나 (예: 194a)를 결합시키는 단계 및 내부 채널 (예: 190a) 내의 제1 신장된 부재의 측벽 (예: 186a)에 제2 신장된 부재 (예: 182a)의 하나 이상의 플랜지 중 적어도 하나 (예: 206a)를 결합시키는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 제1 신장 부재의 측벽 (예, 186b) 의 제1 단부는 제1 플랜지 (예, 194b)를 정의하고, 상기 제1 신장 부재의 측벽의 제2 단부는 제2 플랜지 (e.g., 194b)를 정의하며, 상기 제2 신장 부재 (예, 182b)의 측벽 (예, 198b)의 제1 단부는 제1 플랜지 (예, 206b)를 정의하고, 상기 제2 신장 부재의 측벽의 제2 단부는 제2 플랜지 (예, 206b)를 정의하며, 상기 신장된 빔을 형성하는 단계는 상기 제1 신장 부재의 제1 플랜지를 상기 제2 신장 부재의 제1 플랜지에 결합시키는 단계 및 상기 제1 신장 부재의 제2 플랜지를 상기 제2 신장 부재의 제2 플랜지에 결합시키는 단계를 포함한다.

본 키트의 일부 구체예는 하나 이상의 라미네이트 (예, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g, 34h, 34i, 및/또는 기타 등등) 및/또는 하나 이상의 재료층 (예, 38a, 38b, 38c, 38d, 38e, 38f, 및/또는 기타 등등)을 포함한다. 그와 같은 라미네이트(들) 및/또는 층(들)은 적합한 형태(들)로 미리 절단되고 (예, 도 3a-3c에 도시되 바와 같이), 미리 조립되고, 및/또는 미리 함유되어(impregnated) 차량 크로스 부재 (예, 10a, 10b, 10c, 및/또는 기타 등등)의 제조를 용이하게 할 수 있다.

상기 명세서 및 실시예는 구조의 완전한 기술 및 설명적인 구체예의 사용을 제공한다. 특정 구체예가 어느 정도의 특수성을 갖고 또는 하나 이상의 개별 구체예에 관하여 상기 기술되었지만, 통상의 기술자는 본 발명의 범위로부터 떨어지지 않고 개시된 구체예에 대해 다양한 변형을 제조할 수 있을 것이다. 그와 같이, 본 방법 및 시스템의 다양한 설명적인 구체예는 개시된 특정 형태에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 대신에, 그것은 청구범위 내에 속하는 모든 변형 및 대체물을 포함하고, 나타낸 것 이외의 구체예는 도시된 구체예의 구성 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 구성요소가 생략되거나 단일 구조로 조합될 수 있고, 및/또는 연결관계가 치환될 수 있다. 또한, 적절할 경우, 상기 기술된 예시의 양태는 기술된 다른 예시의 양태와 조합되어 비교할만한 또는 상이한 특성 및/또는 기능을 갖는, 및 동일 또는 상이한 문제를 해결하는 추가의 예시를 형성할 수 있다. 유사하게, 상기 기술된 이점 및 장점이 일 구체예에 관한 것일 수 있거나 여러 구체예에 관한 것일 수 있다는 것이 이해될 것이다.

청구항은 수단-플러스(plus)- 또는 단계-플러스-기능 한정이 각각 "위한 수단(means for)" 또는 "위한 단계(step for)"를 사용하는 주어진 청구항에 명확하게 기재되지 않는 한, 그와 같은 한정을 포함하는 것으로 의도되지 않고, 포함하는 것으로 해석되어서도 안된다.

Claims

플라스틱 재료; 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체(composite body)를 포함하는 차량 크로스 부재로서;
상기 복합체는 제1 단부와 제2 단부 사이의 길이를 연장하는 신장된 빔을 정의하고;
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되며;
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로, 신장된 빔의 길이의 50% 미만인 신장된 빔을 따른 총 거리에 걸쳐진 신장된 빔을 따라 배치되는 차량 크로스 부재.
제 1 항에 있어서, 상기 복합체는 상기 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제1 지지체를 정의하는 차량 크로스 부재.
제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 신장된 빔을 따라 배치되고 적어도 부분적으로 상기 제1 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
플라스틱 재료; 및 하나 이상의 라미네이트를 포함하는 복합체를 포함하는 차량 크로스 부재로서;
상기 복합체는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 신장된 빔; 및 상기 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제1 지지체를 정의하고;
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되고 상기 제1 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 단부 사이의 신장된 빔의 길이의 50% 미만인 신장된 빔을 따른 총 거리에 걸쳐진 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 단부 사이의 신장된 빔의 길이의 50% 이상인 신장된 빔을 따른 총 거리에 걸쳐진 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제1항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신장된 빔의 제1 단부 및 제2 단부 중 적어도 하나는 차량에 상기 신장된 빔을 고정시키기 위하여 상기 신장된 빔에 하나 이상의 개구부(opening)를 정의하는 차량 크로스 부재.
제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 개구부 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나를 통해 연장되는 차량 크로스 부재.
제2 항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서:
상기 복합체는 상기 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되며 상기 제1 지지체로부터 멀어지도록 있는 제2 지지체를 정의하고;
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 상기 제2 지지체를 따라 배치되는 차량 크로스 부재.
제9항에 있어서:
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제2 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되고 상기 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되며; 및/또는
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제2 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되고 상기 제1 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제1 항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서:
상기 복합체는 상기 신장된 빔과 일원화되고 그로부터 연장되는 제2 지지체를 정의하고;
상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 제2 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 상기 신장된 빔을 따라 적어도 부분적으로 배치되고 상기 제2 지지체를 따라 적어도 부분적으로 배치되는 차량 크로스 부재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신장된 빔은 개방 단면을 정의하는 차량 크로스 부재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신장된 빔은 폐쇄 단면을 정의하는 차량 크로스 부재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 섬유를 포함하는 재료층을 포함하는 차량 크로스 부재.
제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 라미네이트 중 적어도 하나는 플라스틱 재료를 포함하는 매트릭스 재료를 포함하는 차량 크로스 부재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 복합체를 몰드에서 형성하는 단계를 포함하는, 차량 크로스 부재를 형성하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 복합체를 몰드에서 형성하는 단계는 몰드에서 하나 이상의 라미네이트를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 몰드에서 하나 이상의 라미네이트를 형성하는 단계는:
각각 섬유를 포함하는 하나 이상의 층을 몰드에 위치시키는 단계; 및
상기 하나 이상의 층 상으로 플라스틱 재료를 오버몰딩하는 단계(overmolding)를 포함하는 방법.
제17항에 있어서:
상기 하나 이상의 라미네이트를 몰드에 위치시키는 단계; 및
상기 하나 이상의 라미네이트 상으로 플라스틱 재료를 오버몰딩하는 단계를 포함하는 방법.