KR100581111B1 - 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조시스템의 하부 장착 구조 - Google Patents

자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조시스템의 하부 장착 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일체형 프런트 엔드 캐리어 구조는, 차체의 길이 방향에 수직한 횡 부분과 상기 횡 부분의 양단부에 위치하는 사선 부분 및 상기 사선 부분으로부터 이어진 차체의 길이 방향의 종 부분을 포함하는 상부 부재와, 상기 상부 부재의 상기 횡 부분과 사선 부분을 잇는 절곡부의 하측에 수직 방향으로 각각 결합되며 상기 절곡부에 대응되는 절곡면 형상으로 이루어진 수직 부재와, 일단부는 상기 상부 부재의 횡 부분의 중앙부 하측면에 소정 간격으로 이격된 상태로 경사지게 결합되며 타단부는 상기 수직 부재의 측면에 각각 결합되는 경사 지지 부재와, 상기 상부 부재의 사선 부분의 하부측에 형성된 헤드 램프 지지부를 포함한다. 또한, 상기 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조와, 장착용 브래킷을 통해서 상기 프런트 엔드 캐리어 구조의 전방측에 결합되는 프런트 범퍼 빔과, 상기 프런트 범퍼 빔의 차체측 하단부에 결합되는 라디에이터 하부 장착용 브래킷을 포함하는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조가 개시된다.

Description

자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조 시스템의 하부 장착 구조{FRONT END CARRIER STRUCTURE AND LOWER MOUNTING STRUCTURE FOR AIR CONDITIONING SYSTEM COMPRISING SUCH FRONT END CARRIER STRUCTURE IN MOTOR VEHICLE}
도 1은 본 발명에 따른 프런트 엔드 캐리어 구조를 포함하는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조의 분해 사시도이고,
도 2는 상기 도 1의 본 발명에 따른 공조 시스템의 하부 장착 구조의 결합 상태의 개략적인 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 프런트 엔드 캐리어 구조에 의해서, 종래 기술의 공조 시스템 장착 구조로부터 제거되는 구성 요소를 나타내는 설명도이고,
도 4는 종래 기술의 자동차의 프런트 엔드 구조의 구성 요소를 분해 상태로 나타내는 개략적인 사시도이고,
도 5는 공조 시스템 등을 생략한 상태로, 종래 기술의 라디에이터 장착용 하부 부재의 적용 위치를 도시한 개략적인 사시도이고,
도 6은 상기 도 4의 종래 기술의 프런트 엔드 구조를 포함하는 라디에이터 장착 구조의 개략적인 단면도이다.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 프런트 엔드 캐리어 10 : 상부 부재
20 : 수직 부재 30 : 경사 지지 부재
40 : 헤드 램프 지지부 50 : 고정용 지지판
60 : 라디에이터 하부 장착용 브래킷 200 : 공조 시스템
400 : 프런트 범퍼 빔
본 발명은 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조 시스템의 하부 장착 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모듈 적용이 가능한 프런트 엔드 캐리어 구조 및 라디에이터와 냉각 팬을 포함하는 공조 시스템의 하부를 장착하는 구조에 있어서 부품 수를 감소시킴과 동시에 그로 인한 차량 중량의 경량화 및 제조비용의 절감을 이룰 수 있는 공조 시스템의 하부 장착 구조에 관한 것이다.
다양한 기후 및 계절적 환경 또는 지역적 환경에서 사용할 수 있도록 자동차에는 냉방과 난방 및 환기와 송풍 기능을 제공하는 공조 시스템이 구비되어 있다. 그 중에서도 승용차에는 차량의 프런트 엔드 측에 공조 시스템을 장착하는 방식이 주로 채택되고 있다. 도 4에는 이러한 프런트 엔드 구조를 포함하는 공조 시스템 장착 구조가 분해 상태로 개략적으로 사시도로 도시되어 있으며, 도 5에는 공조 시스템과 프런트 범퍼 빔 등을 생략한 상태로 프런트 엔드 구조의 공조 시스템 하부 장착 부재가 도시되어 있고, 도 6에는 도 4 및 도 5에 도시된 프런트 엔드 구조를 포함하는 종래 기술의 공조 시스템 장착 구조를 간략 단면도가 도시되어 있다. 특히 도 6의 단면도에서는, 각 부재를 실제의 형태와 치수 및 축척 등으로 나타내는 대신에 본 발명의 요지를 흐리지 않는 범위 내에서 가능한 한 간단하게 나타내었다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 프런트 엔드 구조에서는 프런트 범퍼 빔(400)과, 헤드 램프(500), 및 혼 스피커(600) 등이 프런트 엔드 캐리어(100)에 결합되며, 공조 시스템(200)이 라디에이터 장착 구조(300)를 통해서 프런트 엔드 캐리어(100)의 상단과 하단에 지지된다. 공조 시스템(200)은 도 6에 도시된 바와 같이, 에어컨(210)과 라디에이터(220) 및 냉각 팬(230) 등이 일체로 모듈화 되어(통상적으로, 이를 쿨링 모듈이라 칭한다), 라인 상에서 단일 작업으로 장착된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 공조 시스템(200)을 장착하는 라디에이터 장착 구조(300)는 라디에이터 상부 장착 부재(320)와, 중앙 부재(340), 라디에이터 하부 장착 부재(360), 상부 장착 브래킷(380) 및 하부 장착 브래킷(390)을 포함한다. 라디에이터(220)의 상부를 라디에이터 상부 장착 부재(320)와 상부 장착 브래킷(380)에 의해서 고정 지지하고, 라디에이터(220)의 하부를 고무 부쉬(240)를 통해서 라디에이터 하부 장착 부재(360)와 하부 장착 브래킷(390)에 의해서 지지함으로써, 공조 시스템(200)을 프런트 엔드 캐리어(100)에 장착한다. 상부 장착 브래킷(380)은 라디에이터 상부 장착 부재(320)에 고정 결합되며, 라디에이터 상부 장착 부재(320)는 프런트 엔드 캐리어(100)의 상단에 결합된다. 그리고, 하부 장착 브래킷(390)은 라디에이터 하부 장착 부재(360)에 고정 결합되며, 라디에이터 하부 장착 부재(360)는 프런트 엔드 캐리어(100)의 하단에 장착된다. 중앙 부재(340)는 프런트 엔드 캐리어(100)에 수직으로 부착되어 그 상단과 하단을 연결함과 동시에 수직 방향의 지지 강성을 확보한다.
그런데, 라디에이터 하부 장착 부재(360)는 도 6에 도시된 바와 같이, 외측 부재(362)와 내측 부재(364)로 구성되어 라디에이터(220)의 하단까지 연장 형성되어야 하며, 좌우측에는 하부 장착 브래킷(390)을 구성하여 라디에이터의 하부를 고무 부쉬(240)를 통하여 지지하도록 하고 있다. 이와 같이, 라디에이터의 하부를 장착하기 위한 부재를 여러 개로 형성하다 보니 부품 수가 증가하고, 그에 따라 조립 작업도 복잡해지며, 차량 중량의 증가와 함께 제조비용의 상승을 유발한다. 그래서, 라디에이터의 하부 장착 구조를 단순화하는 것이 지속적인 과제로 대두되어 왔다.
이와 함께, 최근의 프런트 엔드 모듈 적용 추세에 따라, 프런트 엔드 구조를 구성하는 요소를 단순화 및 일체화하는 구조 개선이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 프런트 엔드 모듈 적용이 가능하도록 자동차의 차체의 프런트 엔드 캐리어의 구성을 단순화하여 일체형으로 구성함과 동시에, 라디에이터의 하부 장착을 위한 차체 지지 부재의 부품 수의 감소 및 조립 작업을 간소화하며, 그에 따라 차량 중량의 경량화 및 제조비용을 절감할 수 있는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조는 차체의 길이 방향에 수직한 횡 부분과 상기 횡 부분의 양단부에 위치하는 사선 부분 및 상기 사선 부분으로부터 이어진 차체의 길이 방향의 2개의 종 부분을 포함하는 상부 부재와, 상기 상부 부재의 상기 횡 부분과 2개의 사선 부분을 잇는 절곡부의 하측에 수직 방향으로 각각 결합되며 상기 절곡부에 대응되는 절곡면 형상으로 이루어진 수직 부재와, 일단부는 상기 상부 부재의 횡 부분의 중앙부 하측면에 소정 간격으로 이격된 상태로 경사지게 결합되며 타단부는 상기 수직 부재의 측면에 각각 결합되는 경사 지지 부재와, 상기 상부 부재의 사선 부분의 하부측에 형성된 헤드 램프 지지부와, 상기 헤드 램프 지지부의 하부측에, 경사 지지 부재가 결합되는 측면의 반대측에서 상기 수직 부재에 결합되는 프런트 사이드 부재 고정용 지지판을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조는 상기 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조와, 장착용 브래킷을 통해서 상기 프런트 엔드 캐리어 구조의 전방측에 결합되는 프런트 범퍼 빔과, 상기 프런트 범퍼 빔의 차체측 하단부에 고정 결합됨과 동시에 프런트 범퍼 빔의 후방으로 연장되어 공조 시스템의 라디에이터의 하단부가 장착 지지되는 적어도 2개 이상의 라디에이터 하부 장착용 브래킷을 포함한다.
또한, 상기 라디에이터 하부 장착용 브래킷은 수직 지지부와 하단 장착면을 포함하며, 상기 수직 지지부는 상기 프런트 범퍼 빔 부분에 결합되고, 상기 하단 장착면에는 공조 시스템의 라디에이터가 고무 부쉬를 매개로 하여 장착된다.
<실시예>
이하에서는, 도 1 내지 3에 도시된 본 발명에 따른 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조 시스템 하부 장착 구조를 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 프런트 엔드 캐리어 구조를 포함하는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 상기 도 1의 본 발명에 따른 공조 시스템의 하부 장착 구조의 결합 상태의 개략적인 단면도가 도시되며, 도 3에는 본 발명에 따른 프런트 엔드 캐리어 구조에 의해서, 도 4 내지 도 6에 도시된 종래 기술의 공조 시스템 장착 구조로부터 제거되는 구성 요소를 나타내는 설명도가 도시되어 있다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 종래 기술과 동일하거나 유사한 부재에 대해서는 동일 부재 번호를 부여하며, 그 설명은 생략한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서 공조 시스템(200)과 프런트 범퍼 빔(400)은 종래 기술과 유사한 구성 및 기능을 갖는다. 그리고, 차체 구조의 각종 구성요소의 재질과 성형 및 제작 방법은 별도로 언급하지 않는 한 당업계에 알려진 재질과 성형 및 제작 방법을 이용한다.
도 1의 좌측 상단에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프런트 엔드 캐리어(1)는 일체형 구조로서 상부 부재(10), 수직 부재(20), 경사 지지 부재(30), 헤드 램프 지지부(40), 및 고정용 지지판(50)을 포함한다.
먼저, 상부 부재(10)는 자동차의 차체의 길이 방향에 대체로 수직한 횡 부분(12)과, 상기 횡 부분(12)에 대해서 소정의 각도를 이루는 상태로 횡 부분(12)의 양단부로부터 사선으로 뻗어있는 사선 부분(14), 및 상기 사선 부분(14)의 타단부로부터 자동차의 차체의 길이 방향으로 뻗어있는 종 부분(16)을 포함한다. 그리 고, 상기 횡 부분(12)과 사선 부분들(14)의 사이에는 이들 두 부분(12와 14)을 절곡 상태로 잇는 절곡부(13)가 각각 위치한다. 도면 및 상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상부 부재(10)는 그 횡 부분(12)의 중앙 지점에 대해서 좌우 대칭되게 구성된다.
그리고, 수직 부재(20)는 상부 부재(10)의 절곡부(13)의 하부측에 수직 방향으로 각각 결합되며, 상기 절곡부(13)에 대응되는 절곡면 형상으로 이루어져 있다. 이 수직 부재(20)에 의해서 프런트 엔드 캐리어(1)의 상하 방향 지지 강성이 확보된다.
다음으로, 경사 지지 부재(30)는 그 일단부가 각각 상부 부재(10)의 횡 부분(12)의 중앙부 하측면에 소정 간격으로 이격된 상태로 경사지게 결합되고, 타단부가 수직 부재(20)의 측면에 각각 결합된다. 도시된 바와 같이, 하부측으로 향할수록 서로 멀어지는 방향으로 경사진 경사 지지 부재(30)는 상부 부재(10)와 수직 부재(20)에 수직 및 수평 방향으로의 지지 강성을 확보할 수 있게 해준다.
상부 부재(10)의 사선 부분(14)의 하부측에는 헤드 램프 지지부(40)가 형성되는데, 그 구조 및 기능은 도 4 및 도 5에 도시된 종래 기술의 헤드 램프 지지부와 유사하다. 헤드 램프 지지부(40)는 수직 부재(20)에 인접한 측면 지지부(42)와 그 반대측의 종 부분(16)에 인접한 측면 지지부(44) 및 하부 지지면(46)을 포함하며, 차체의 좌우에 각각 대칭되게 형성되어 있다. 물론, 차종이나 원하는 헤드 램프의 형상에 따라 이 헤드 램프 지지부(40)는 그 형상을 적절히 변경할 수 있다.
상술한, 상부 부재(10), 수직 부재(20), 경사 지지 부재(30), 및 헤드 램프 지지부(40)를 포함하는 본 발명의 프런트 엔드 캐리어(1)는 일체형 구조로서 부재 수의 감소와 더불어 구성이 단순화되어 프런트 엔드 모듈 적용이 용이해지며, 그 결과 제작의 간단화와 제조비용의 절감을 달성할 수 있다. 상기 프런트 엔드 캐리어(1) 구조는 종래와 유사한 방식으로 차체의 다른 구조와 결합된다.
추가적으로, 헤드 램프 지지부(40)의 하부측에는, 경사 지지 부재(30)가 결합되는 측면의 반대측에서 상기 수직 부재(20)에 프런트 사이드 부재(도 5에는 부재 번호 700으로 표시되어 있으나, 도 1 내지 3에는 도시하지 않음)를 고정하기 위한 고정용 지지판(50)이 형성될 수 있다. 이 고정용 지지판(50)에는 도 5에 도시된 바와 같이 박스형의 프런트 사이드 부재(700)가 차체측(즉, 운전석 쪽)으로부터 볼트 혹은 너트 체결 방식으로 고정된다.
상기 프런트 엔드 캐리어 구조(1)에는 종래 기술에서와 같이 장착용 브래킷(도시하지 않음)을 통해서 그 전방측에 프런트 범퍼 빔(400)이 결합된다. 그리고, 이 프런트 범퍼 빔(400)의 차체측 하단부에 적어도 2개 이상의 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)이 결합된다. 도 1의 좌측 하단에는 프런트 범퍼 빔(400)에 장착된 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)이 도시되어 있고, 우측 하단에는 프런트 범퍼 빔(400)으로부터 분해된 상태의 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)은 수직 지지부(62)와 하단 장착면(64)을 포함한다. 바람직하게는, 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)은 그 수직 지지부(62)를 통해서 프런트 범퍼 빔(400)의 하단부 부분에 결합되며, 그 하단 장착면(64)에는 공조 시스템(200)의 라디에이터(220)가 고무 부쉬(240)를 매 개로 하여 장착된다(도 2의 단면도 참조). 이와 같은 구성에 의해서, 엔진 아이들 작동시 라디에이터(200) 하단부의 고무 부쉬(240)가 다이나믹 댐퍼로서의 역할을 수행할 수 있게 되므로 입력점 강성 증대 효과를 이룰 수 있다.
도 2에는 본 발명의 프런트 엔드 캐리어(1) 구조와, 프런트 범퍼 빔(400) 및 이에 결합된 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)이 단면도로 간략하게 도시되어 있다. 특히, 본 발명의 핵심 사항인 공조 시스템 하부 장착 구조를 공조 시스템(200)과 연계하여 간략하게 도시하였고, 도 1에 상세하게 도시된 프런트 엔드 캐리어(1) 구조는 그 대략적인 형태만 표시하였다.
위에서는 공조 시스템(200)의 라디에이터(220)를 하부 장착하는 구성에 대해서만 설명하였는데, 그 이유는 라디에이터(220)의 상부 장착 구조는 도 4 내지 도 6에 도시된 종래 기술과 실질적으로 동일하기 때문이다. 이상과 같이, 라디에이터(220)의 상부와 하부를 장착하는 구성에 의해서 공조 시스템(200) 전체를 자동차의 차체에 장착 지지하게 된다.
도 3에는 상술한 본 발명의 라디에이터 하부 장착 구조를 채택함으로써, 종래 기술의 라디에이터 장착 구조로부터 제거되는 부분이 점선으로 표시되어 있다(역 T자 형태의 점선 내의 부재가 제거되는 부재임). 구체적으로, 종래 기술의 프런트 엔드 캐리어(100) 구조로부터 중앙 부재(340)와, 외측 부재(362)와 내측 부재(364)를 포함하는 라디에이터 하부 장착 부재(360), 및 좌우측에 설치되었던 하부 장착용 브래킷(390)을 제거함으로써, 종래 기술의 프런트 엔드 캐리어(100)의 구조 및 공조 시스템(200)의 장착 구조를 단순화 할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 프런트 엔드 캐리어(1)와, 프런트 범퍼 빔(400) 및 이에 결합되는 라디에이터 하부 장착용 브래킷(60)은 종래 기술과 비교하여 부재 수가 감소된 간소한 구성의 라디에이터 하부 장착 구조를 이룬다. 그에 따라, 조립 공정에서 작업이 단순화됨과 동시에 제조비용을 절감할 수 있고, 또한 차량 전체 중량의 경량화를 도모할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예를 설명했지만, 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이들 실시 형태에 대해서 많은 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 자동차의 차체의 프런트 엔드 캐리어의 구성을 단순화하여 프런트 엔드 모듈이 적용 가능케 함으로써 설계 자유도가 증가하고, 공조 시스템의 하부 장착을 위한 차체 지지 부재의 부품 수를 줄임으로써 조립 작업이 간소화되며, 그에 따라 제조비용이 절감되고 차량 전체의 중량이 경량화되는 한편, 엔진 아이들 동작시 진동에 대해 유효한 다이나믹 댐퍼의 기능이 제공되는 등의 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 차체의 길이 방향에 수직한 횡 부분과 상기 횡 부분의 양단부에 위치하는 사선 부분 및 상기 사선 부분으로부터 이어진 차체의 길이 방향의 2개의 종 부분을 포함하는 상부 부재와, 상기 상부 부재의 상기 횡 부분과 사선 부분을 잇는 절곡부의 하측에 수직 방향으로 각각 결합되며 상기 절곡부에 대응되는 절곡면 형상으로 이루어진 수직 부재와, 일단부는 상기 상부 부재의 횡 부분의 중앙부 하측면에 소정 간격으로 이격된 상태로 경사지게 결합되며 타단부는 상기 수직 부재의 측면에 각각 결합되는 경사 지지 부재와, 상기 상부 부재의 사선 부분의 하부측에 형성된 헤드 램프 지지부를 구비하는 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조와;
    장착용 브래킷을 통해서 상기 프런트 엔드 캐리어 구조의 전방측에 결합되는 프런트 범퍼 빔과; 그리고
    상기 프런트 범퍼 빔의 차체측 하단부에 고정 결합됨과 동시에 프런트 범퍼 빔의 후방으로 연장되어 공조 시스템의 라디에이터의 하단부가 장착 지지되는 적어도 2개 이상의 라디에이터 하부 장착용 브래킷을
    포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 라디에이터 하부 장착용 브래킷은 수직 지지부와 하단 장착면을 포함하며,
    상기 수직 지지부는 상기 프런트 범퍼 빔 부분에 결합되고,
    상기 하단 장착면에는 공조 시스템의 라디에이터가 고무 부쉬를 매개로 하여 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 공조 시스템의 하부 장착 구조.
KR1020040040012A 2004-06-02 2004-06-02 자동차의 프런트 엔드 캐리어 구조 및 이를 포함하는 공조시스템의 하부 장착 구조 KR100581111B1 (ko)

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