KR101244948B1 - 프론트 엔드모듈의 캐리어 - Google Patents

Abstract

프론트 엔드모듈의 캐리어에 대한 발명이 개시된다. 개시된 프론트 엔드모듈의 캐리어는: 캐리어의 헤드램프 장착부와 보강립이 일체로 구비된 후방결합부 및 상기 후방결합부와 결합되며, 상기 헤드램프 장착부와 결합되는 상부부재를 구비한 전방결합부를 포함하여 구성된다.

캐리어, 보강립, 헤드램프 장착부, 상부부재, 스틸

Description

프론트 엔드모듈의 캐리어{Carrier in front end module}

도 1은 종래 기술에 따른 모노코크형 바디 자동차를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에서 캐리어를 부분 확대한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프론트 엔드모듈의 캐리어의 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 전방결합부의 분해 사시도이다.

도 5는 도 3에 도시된 프론트 엔드모듈의 캐리어의 결합 사시도이다.

도 6은 도 3에 도시된 "A-A" 방향의 측단면도이다.

도 7은 도 3에 도시된 "B-B" 방향의 측단면도이다.

도 8은 도 3에 도시된 "C-C" 방향의 측단면도이다.

도 9는 도 3에 도시된 "D-D" 방향의 측단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 후방결합부 30 : 헤드램프 장착부

32 : 외측프레임 34 : 보강부재

40 : 보강립 50 : 전방결합부

52 : 상부부재 53 : 성형깊이

54 : 측면부재 56 : 수직부재

58 : 하부부재 60 : 캐리어

70 : 절곡편 72 : 결합공

74 : 상측결합부 80 : 감싸기 구조

82 : 통공 84 : 전면패널

86 : 후면패널 90 : 제1연결공

92 : 제1연결부 94 : 제2연결공

96 : 제2연결부 98 : 고정부

본 발명은 프론트 엔드모듈의 캐리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐리어의 상부부재를 포함한 스틸부와 헤드램프 장착부를 포함한 사출부를 별도로 제작해 상호 결합하는 것에 의하여 캐리어의 제작이 용이하게 됨으로 성형성이 향상되며, 외측면에 주름 등이 발생됨을 억제하여 심미성을 향상시키는 프론트 엔드모듈의 캐리어에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 차체 구조는 모노코크 바디형과 프레임 구조로 크게 나눌 수 있는데, 상기 모노코크 바디 구조는 다시 FF,FR 등의 구동방식과 서스펜션의 방식에 따라 다르며, 제조 메이커에 따라 부품의 조립순서, 분할방식 등에 약간 의 차이가 있다.

이와 같은 모노코크 바디 구조를 설명한다면 프런트 바디와 센터 바디 그리고 리어 바디로 분할하여 설명할 수 있는데, 상기에서 프런트 바디의 프런트 펜더(front fender), 후드(hood), 프런트 밸런스 패널(front balance panel) 등의 외관 부품은 볼트로 체결되며 차체의 골격을 이루고 있는 구조 부재는 거의 메인 바디에 스폿 용접되어 있다.

상기 모노코크 바디는 프레임이 없는 것으로 오늘날 자동차의 대부분이 상기 구조를 채택하고 있으며, 바디가 새시 프레임과 일체로 되어 있으므로 가벼울 뿐만 아니라 충돌했을 때 에너지 흡수가 잘된다는 장점이 있으며, 외력을 바디 전체로 커버할 수 있는 구조로 되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 모노코크형 바디 자동차를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모노코크형 바디(1)는 자동차의 길이 방향을 따라 전방차체(3)와 중심차체(5) 및 후방차체(7)로 구분되어진다.

상기 전방차체(3)는 대시패널과 휠하우스 및 전방펜더를 갖춘 내판부분과, 후드와 전방선단패널로 된 외판부분으로 이루어지고, 상기 중심차체(5)는 플로워 뒤쪽에 구동장치가 설치되는 것 이외에는 외부에서의 힘을 거의 받지 않으므로 엷은 판을 프레스 가공하여 박스형상으로 형성되면서 플로워패널과 사이드패널, 루프패널(8), 카울패널(9) 및 도어 등으로 구성되는 한편, 상기 후방차체(7)는 후방플로워 패널과 후방펜더 및 하부백패널 등으로 구성되어 있다.

또한 상기 차체에는 하부에 좌우로 소정 간격을 두고 배열된 차체프레임이 구비되어 있는데, 이 차체프레임은 차체의 하부에서 기본 골격을 형성하여 차체를 전체적으로 지지해주면서 자동차의 충돌시에 우선적으로 충격을 받아서 적절히 분산시키는 역할을 하도록 되어 있다.

상기 전방차체(3)의 앞에는 캐리어(10)가 장착되며, 상기 캐리어(10)는 헤드램프, 라이에이터, 콘덴서, 범퍼 등과 차체패널을 하나로 조립하여 현장에서 조립성을 향상시키고, 조립대상 부품 수를 감소시켜 조립 시간을 단축하며, 제품의 조립 정도를 확보하기 위한 기술인 프론트 엔드 모듈(FEM:Front End Module)이 적용된다.

도 2는 도 1에서 캐리어를 부분 확대한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어(10)는 상부 양측에 형성된 헤드램프 장착부(11)와, 그 전방에 라디에이터 및 콘덴서와 같은 쿨링모듈을 장착하는 쿨링모듈장착부(12)와, 상기 쿨링모듈장착부(12)의 상부부재(13) 중간에서 아래로 연결되어 자동차의 혼 스피커 등을 장착하도록 수직부재(14)와 상기 쿨링모듈장착부(12)의 하부에 형성되어 범퍼 및 안개등 등을 장착하는 하부부재(15)로 이루어져 있다.

상기 수직부재(14)와 만나는 상부부재(13)의 중앙측에는 후드래치(hood-latch)가 장착되어서, 자동차의 전면 상측부를 커버하는 후드의 잠금장치 역할을 하게 된다.

상기 캐리어(10)는 스틸(steel) 구조체로, 상기와 같은 캐리어(10)의 후측에는 강성 보강을 위하여 플라스틱 재질로 된 립(Rib)부재가 캐리어(10) 내측에 설치 되며, 이를 위하여 캐리어(10)를 인서트 한 후 사출 작업을 하게 된다.

그러나, 상기 캐리어(10)에서 상부부재(13)를 포함한 헤드램프 장착부(11)는 일체형 구조로 형성되며, 이로 인하여 상부부재(13)의 전방과 헤드램프 장착부(11)의 후방 사이에 성형깊이(17)가 깊게 형성됨으로 인하여 성형용 프레스기의 형체력이 증대되는 것과 성형깊이(17)가 깊어서 성형 후 프레스기에서 캐리어(10)의 자동 취출이 어려운 문제점이 발생된다.

그리고, 캐리어(10)에서 상부부재(13)를 포함한 헤드램프 장착부(11)가 일체형 구조로 형성된 것으로 인하여 캐리어(10)의 중량과 가공면적이 증대된다.

이로 인하여 단면이 'ㄷ'자로 절곡 가공된 직후의 캐리어(10)가 텐션으로 인하여 원상태로 펴지려는 스프링 백이 과다 발생되는 현상이나, 캐리어(10) 성형 후에 상부부재(13)를 포함한 표면에 주름이 과다 발생되는 문제점 및 드로우 성형시 판넬이 늘어나는 현상에 의하여 스크래치가 과다 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 상부부재와 헤드램프 장착부를 포함한 캐리어가 일체형으로 이루어진 것에 의하여 캐리어의 중량이 과대하게 되는 것과 캐리어의 성형깊이가 깊어서 자동취출이 불가능하게 되는 문제점 및 캐리어의 가공면적이 증대됨으로 성형불량이 발생되는 문제점을 해결하기 위한 프론트 엔드모듈의 캐리어를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 프론트 엔드모듈의 캐리어는: 캐리어의 헤드램프 장착부와 보강립이 일체로 구비된 후방결합부 및 상기 후방결합부와 결합되며, 상기 헤드램프 장착부와 결합되는 상부부재를 구비한 전방결합부를 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 후방결합부는 플라스틱 재질로 이루어져서 사출성형에 의하여 상기 전방결합부에 결합된다.

그리고, 상기 전방결합부는 상기 상부부재의 양측 하단에 결합되는 측면부재와, 상기 측면부재 사이에 구비되어 상기 상부부재의 중앙을 지지하는 수직부재 및 상기 수직부재와 상기 측면부재의 하측에 결합되어 상기 캐리어에 하부강성을 부여하는 하부부재를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 전방결합부는 스틸재질로 형성된다.

그리고, 상기 후방결합부와 접하는 상기 상부부재는 절곡된 상태로 결합공이 형성되어 상기 헤드램프 장착부 내측에 삽입되어 결합하게 된다.

그리고, 상기 상부부재는 상기 후방결합부에 감싸기 구조로 결합된다.

그리고, 상기 헤드램프장착부는, 'ㄷ'자 형상으로 절곡되어 외형을 형성하는 외측프레임과, 상기 외측프레임의 내측에 보강립을 형성하는 보강부재를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 상부부재의 일측에 제1연결공이 구비된 제1연결부와, 상기 제1연결부와 접하여 설치되며, 상기 제1연결공의 내측으로 상기 측면부재는 일측이 절 곡되어 제2연결공을 형성하는 제2연결부 및 상기 제2연결공과 상기 제1연결공을 통하여 플라스틱 고정 구조물이 상기 측면부재의 전면과 후면에 설치된 고정부를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 캐리어의 구조에서 강성이 필요한 부분에만 스틸 재질의 전방결합부가 장착되며, 비교적 강성이 덜 요구되는 부분에는 플라스틱 재질의 하방결합부를 결합하게 됨으로 캐리어의 중량을 감소시키면서도 캐리어의 성형 깊이를 얇게 하여 캐리어의 성형성을 향상시키게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프론트 엔드모듈의 캐리어의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프론트 엔드모듈의 캐리어의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 전방결합부의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 프론트 엔드모듈의 캐리어의 결합 사시도이며, 도 6은 도 3에 도시된 "A-A" 방향의 측단면도이며, 도 7은 도 3에 도시된 "B-B" 방향의 측단면도이며, 도 8은 도 3에 도시된 "C-C" 방향의 측단면도이며, 도 9는 도 3에 도시된 "D-D" 방향의 측단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프론트 엔드모듈의 캐 리어(60)는, 플라스틱 재질의 후방결합부(20)와 스틸 재질의 전방결합부(50)로 구성된다.

상기 전방결합부(50)는 캐리어(60)의 상측을 지지하는 상부부재(52)와, 상기 상부부재(52)의 양측 하단에 결합되는 측면부재(54)와, 상기 측면부재(54) 사이에 구비되어 상기 상부부재(52)의 중앙을 지지하는 수직부재(56) 및 상기 수직부재(56)와 상기 측면부재(54)의 하측에 결합되어 상기 캐리어(60)에 하부강성을 부여하는 하부부재(58)를 포함하여 구성된다.

상기 상부부재(52)는 헤드램프 장착부(30)와 일체로 형성되지 않아서 성형깊이(53)가 종래 대비 짧아지게 됨으로 프레스기에서 자동 취출이 용이하게 된다.

상기 전방결합부(50)는 일체로 형성될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 부재로 구성하여 상호 결합하게 된다.

상기 전방결합부(50)에 사출성형에 의하여 결합되는 후방결합부(20)는 플라스틱을 주재료로 하게 되나, 중량이 가볍고 우수한 성형성 및 강도를 갖는 다른 재질도 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 후방결합부(20)와 결합되는 상기 전방결합부(50)는 캐리어(60)에서 비교적 하중을 많이 받는 부분이며, 이로 인하여 스틸 재질을 주재료로 하게 되나, 강성 및 가공성을 고려하여 다른 재료로 치환 가능함은 물론이다.

상기 전방결합부(50)는 비교적 하중을 적게 받는 헤드램프 장착부(30)는 제외하고 전방 프레임을 중심으로 형성되며, 상기 후방결합부(20)는 헤드램프 장착부(30)를 포함하여 상기 전방결합부(50)의 내측에 결합되는 보강립(40)과 일체 구조 로 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 후방결합부(20)와 접하는 상기 상부부재(52)의 일단이 절곡되어 절곡편(70)을 형성한다.

상기 절곡편(70)에는 결합공(72)이 형성되며, 상기와 같은 절곡편(70)은 상기 헤드램프 장착부(30)의 내측에 삽입 결합된다.

즉, 상기 상부부재(52)의 절곡편(70)이 형성된 상태에서 플라스틱 재질인 헤드램프 장착부(30)는 사출 성형에 의하여 상기 절곡편(70)의 전후면을 감싸며 상측결합부(74)를 형성한다.

그리고, 상기 상측결합부(74)는 상기 결합공(72)을 통하여 전면과 후면이 연결됨으로 향상된 결합력을 제공하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부부재(52)와 상기 후방결합부(20)의 일측인 상기 헤드램프 장착부(30)가 결합됨에 있어서, 상기 상부부재(52)에는 다수개의 통공(82)이 형성된다.

상기 통공(82)을 통하여 상기 헤드램프 장착부(30)와 동일 재질인 플라스틱이 상기 상부부재(52)의 전면과 후면에 전면패널(84)과 후면패널(86)로 위치하게 되며, 상기 상부부재(52)의 일단을 감싼 형상으로 상기 전면패널(84)과 후면패널(86)이 상호 접하게 되는 결합구조를 감싸기 구조(80)라 한다.

즉, 상기 상부부재(52)는 상기 후방결합부(20)에 감싸기 구조(80)로 결합된다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 헤드램프장착부는, 'ㄷ'자 형상으로 절곡되어 외형을 형성하는 외측프레임(32)과, 상기 외측프레임(32)의 내측에 보강립(40)을 형성하는 보강부재(34)를 포함하여 구성된다.

이로 인하여 상기 헤드램프 장착부(30)는 플라스틱 재질의 사출로 인하여 미려한 외관을 제공하게 될 뿐만 아니라, 보강부재(34)에 의하여 일정한 내구성을 제공하게 된다.

도 9에는 상기 상부부재(52)와 상기 측면부재(54)의 결합상태가 도시된다.

상기 상부부재(52)가 상기 측면부재(54)와 접하는 일측에는 제1연결공(90)이 구비되어 제1연결부(92)를 형성한다.

상기 상부부재(52)에 결합되기 위한 상기 측면부재(54)에는 상기 제1연결부(92)와 접하여 설치되며, 상기 제1연결공(90) 내측으로 상기 측면부재(54) 일측이 절곡되어 제2연결공(94)을 구비하는 제2연결부(96)가 형성된다.

상기 상부부재(52)의 제1연결공(90)과 상기 측면부재(54)의 제2연결공(94)을 통하여 연결됨으로 플라스틱 고정 구조물인 고정부(98)가 상기 측면부재(54)의 전면과 후면에 설치된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프론트 엔드모듈의 캐리어는 종래 발명과 달리 강성이 요구되는 전방결합부만 스틸재료를 사용하며, 헤드램프 결합부를 구비한 후방결합부는 플라스틱 재질을 사용하는 것에 의하여 캐리어를 경량화할 수 있다.

그리고, 상기 상부부재가 상기 헤드램프 결합부와 일체로 구성되지 않은 것에 의하여 상기 상부부재의 성형깊이가 짧아서 캐리어의 자동취출이 용이하게 되며, 상기 캐리어의 가공면적이 종래 대비 감소됨으로 성형불량이 발생됨을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 캐리어의 헤드램프 장착부와 강성 보강을 위한 보강립이 일체로 구비된 후방결합부; 및

   상기 후방결합부와 결합되며, 상기 헤드램프 장착부와 결합되는 상부부재를 구비한 전방결합부를 포함하며,

   상기 헤드램프장착부는, 'ㄷ'자 형상으로 절곡되어 외형을 형성하는 외측프레임과, 상기 외측프레임의 내측에 보강립을 형성하는 보강부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전방결합부는 스틸재질로 형성되며 상기 후방결합부는 플라스틱 재질로 이루어져서 사출성형에 의하여 상기 전방결합부에 상기 후방결합부가 결합됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리어.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전방결합부는 상기 상부부재의 양측 하단에 결합되는 측면부재;

   상기 측면부재 사이에 구비되어 상기 상부부재의 중앙을 지지하는 수직부재; 및

   상기 수직부재와 상기 측면부재의 하측에 결합되어 상기 캐리어에 하부강성을 부여하는 하부부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리 어.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 후방결합부와 접하는 상기 상부부재는 절곡된 상태로 결합공이 형성되어 상기 헤드램프 장착부 내측에 삽입되어 결합하게 됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리어.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부부재는 상기 후방결합부에 감싸기 구조로 결합됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리어.
6. 삭제
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 상부부재의 일측에 제1연결공이 구비된 제1연결부;

   상기 제1연결부와 접하여 설치되며, 상기 제1연결공의 내측으로 상기 측면부재는 일측이 절곡되어 제2연결공을 형성하는 제2연결부; 및

   상기 제2연결공과 상기 제1연결공을 통하여 플라스틱 고정 구조물이 상기 측면부재의 전면과 후면에 설치된 고정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 프론트 엔드모듈의 캐리어.

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