KR101327653B1 - 자동차 인터쿨러 안전 하강 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 인터쿨러 안전 하강 구조에 관한 것으로,

종래의 인터쿨러 쿨링 모듈 일체형 방식 자동차에 있어서는 자동차 충돌전에 인터쿨러가 라디에이터 하부에 고정된 상태를 그대로 유지하게 되지만 자동차의 전방 충돌이 발생하게 되면 인터쿨러가 엔진을 가격하게 되고, 인터쿨러에 의해 후방으로 밀린 엔진이 대시패널을 밀게 되어 승객의 심각한 부상을 초래하게 되는 문제가 있었던 바,

굴절축을 이용하여 인터쿨러를 FEM 캐리어 및 라디에이터 하단에 장착함으로써 자동차 전방 충돌시 그 충돌력에 비례하여 인터쿨러를 하강시킴으로써 충돌 공간을 더 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 인터쿨러의 두께를 얇게 하여 효율을 감소시키지 않고서도 자동차 충돌시 인터쿨러를 하강시켜 충돌 공간을 확보할 수 있고, 인터쿨러가 단순히 하향하는 기존의 인터쿨러 하향 시스템과는 달리 자동차 전방 충돌력에 비례하여 인터쿨러가 하강하게 되므로 충돌 공간 확보 측면에서 기존의 인터쿨러 하향 시스템보다 훨씬 우수한 성능을 발휘할 수 있게 되어 차량의 안전성을 크게 향상시킬 수 있게 되며, FEM 캐리어의 길이를 축소할 수 있게 됨은 물론 직선화할 수 있게 되어 FEM 캐리어의 진동을 억제할 수 있게 되고, 강성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

인터쿨러, 라디에이터, FEM 캐리어, 마운팅 브라켓트, 굴절축

Description

자동차 인터쿨러 안전 하강 구조 {a inter-cooler safety descent structure for a vehicle}

본 발명은 자동차 인터쿨러 안전 하강 구조에 관한 것으로, 더 자세하게는 자동차 충돌시 인터쿨러가 그 충격력에 비례하여 하강되도록 하는 것에 의해 자동차의 충돌 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

종래에 있어서 인터쿨러는 라디에이터 하부에 고정되어 쿨링 모듈에 일체형으로 배치한 형태를 갖는 예가 많았지만 이는 충돌 성능에 만족스러운 결과를 보이지 못하고 있는 실정이다.

상기 인터쿨러를 쿨링 모듈에 일체형으로 배치한 종래 구조에 있어서 승객 상해치를 만족시키려면 인터쿨러의 두께를 현재 대비 절반 가까이 줄여야(예를 들면 90mm에서 50mm로 감소) 하지만 이 때에는 코어의 두께가 얇아지면서 인터쿨러의 냉각성능이 저하되어 인터쿨러 장착의 의미가 없어지게 된다.

참고적으로 다음은 종래 기술에서 단순히 인터쿨러의 두께를 70mm (20mm 삭 제시)로 장착했을 때 결과이다.

I/C 두께	90mm	70mm
I/C 효율	69%	50~60% 수준 예상
가솔린엔진시험	3마력	16마력(I/C효율 50%), 10마력(I/C효율 60%)
차량해석	차량감가속도 46.3G - 목표 불만족 승객상해 13.9%	차량감가속도 44.3G(2G 개선) - 목표 불만족 승객상해 12.6%(1.3% 개선)
	* 충돌 만족 : I/C 두께 50mm일 때 달성 가능

도 1은 종래의 인터쿨러 쿨링 모듈 일체형 방식 자동차의 충돌시의 인터쿨러 및 엔진, 대시패널 변형 상태도가 도시되어 있다.

도 1과 같이 종래의 인터쿨러 쿨링 모듈 일체형 방식 자동차에 있어서는 자동차 충돌전에 인터쿨러가 라디에이터 하부에 고정된 상태를 그대로 유지하게 되지만 자동차의 전방 충돌이 발생하게 되면 인터쿨러가 엔진을 가격하게 되고, 인터쿨러에 의해 후방으로 밀린 엔진이 대시패널을 밀게 되어 승객의 심각한 부상을 초래하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 인터쿨러의 두께를 줄여 그 효율을 감소시키지 않고서도 자동차 충돌시에 인터쿨러를 하강시켜 인터쿨러와 엔진 사이의 충돌 공간을 충분히 확보할 수 있도록 함으로써 자동차의 충돌 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차 인터쿨러 안전 하강 구조를 제공하는 데에 있는 것이다.

아울러 본 발명은 그 다른 목적이 인터쿨러와 접속되는 프론트엔드모듈(FEM) 캐리어의 길이를 축소시키고 직선화할 수 있도록 하여 진동을 저감하고 강성을 향성시킬 수 있도록 하는 자동차 인터쿨러 안전 하강 구조를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 굴절축을 이용하여 인터쿨러를 FEM 캐리어 및 라디에이터 하단에 장착함으로써 자동차 전방 충돌시 그 충돌력에 비례하여 인터쿨러를 하강시킴으로써 충돌 공간을 더 확보할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 엔진룸의 내부 전방에 라디에이터가 설치되고, 라디에이터의 전방에 에어컨 컨덴서가 설치되며, 에어컨 컨덴서의 전방에 프론트엔드모듈(FEM) 캐리어가 설치되고, FEM 캐리어 및 라디에이터의 하부에 인터쿨러가 설치되는 자동차의 인터쿨러 안전 하강 구조를 구성함에 있어서, 상기 인터쿨러의 상단에 한 쌍의 마운팅 브라켓트를 설치하고, 각 마운팅 브라켓트에 굴절축을 설치하며, 각 굴절축을 FEM 캐리어와 라디에이터에 접속한 것이다.

본 발명에 있어서 각 굴절축은 FEM 캐리어 하단에 마운팅되는 제1축과 라디에이터 하단에 마운팅되는 제4축 사이에 인터쿨러 마운팅 브라켓트에 접속되는 제2축과 제3축이 각각 힌지 결합된다.

그리고 인터쿨러의 양측면에 각각 한 쌍의 접속돌기가 마련되고, 라디에이터 양측의 각 탱크부의 하부에 상기 접속돌기가 삽입 결합되는 승강가이드 홀이 마련 된다.

본 발명에 의하면 인터쿨러의 두께를 얇게 하여 효율을 감소시키지 않고서도 자동차 충돌시 인터쿨러를 하강시켜 충돌 공간을 확보할 수 있고, 인터쿨러가 단순히 하향하는 기존의 인터쿨러 하향 시스템과는 달리 자동차 전방 충돌력에 비례하여 인터쿨러가 하강하게 되므로 충돌 공간 확보 측면에서 기존의 인터쿨러 하향 시스템보다 훨씬 우수한 성능을 발휘할 수 있게 되어 차량의 안전성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

아울러 본 발명에 의하면 FEM 캐리어의 길이를 축소할 수 있게 됨은 물론 직선화할 수 있게 되어 FEM 캐리어의 진동을 억제할 수 있게 되고, 강성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명의 한 실시예의 종단면도가 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 동 실시예의 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 동 실시예의 굴절축 측면도가 도시되어 있고, 도 6a 및 도 6b에는 동 실시예의 인터쿨러 하강전의 측면도 및 하강후의 측면도가 도시되어 있다.

그리고 도 7에는 도 1에 대비한 본 발명의 자동차 충돌시의 인터쿨러 및 엔진, 대시패널 변형 상태도가 도시되어 있다

본 발명에 있어서 엔진룸(10)의 내부 전방에 라디에이터(20)가 설치되고, 라디에이터(20)의 전방에 에어컨 컨덴서(30)가 설치되며, 에어컨 컨덴서(30)의 전방에 프론트엔드모듈(FEM) 캐리어(40)가 설치되고, FEM 캐리어(40) 및 라디에이터(20)의 하부에 인터쿨러(50)가 설치된다.

상기 라디에이터(20)의 후방에는 팬 쉬라우드(60)가 설치되고, 팬쉬라우드(60)의 내부에는 라디에이터 팬(70)이 설치된다.

그리고 엔진룸 후드(80)에는 라디에이터 홀(81)이 마련되고, 그 하부의 프론트 범퍼(90)에는 범퍼홀(91)이 마련된다.

한편 본 발명에 있어서 인터쿨러(50)의 상단에는 한 쌍의 마운팅 브라켓트(100)가 설치되고, 각 마운팅 브라켓트(100)에 굴절축(110)이 설치된다.

상기에서 각 마운팅 브라켓트(100)에 설치되는 굴절축(110)은 FEM 캐리어(40) 하단에 마운팅되는 제1축(111)과 라디에이터(20) 하단에 마운팅되는 제4축(114) 사이에 상기 마운팅 브라켓트(100)에 접속되는 제2축(112)과 제3축(113)이 각각 힌지 결합되는 형태를 갖는다.

즉, 상기 굴절축(110)은 일단부가 FEM 캐리어(40) 하단에 마운팅되는 제1축(111)의 타단부가 제2축(112)의 일단부과 제1힌지(121)를 통해 힌지 결합되고, 제2축(112)의 타단부가 제3축(113)의 일단부와 제2힌지(122)를 통해 힌지 결합되며, 제3축(113)의 타단부가 제4축(114)의 일단부와 제3힌지(123)를 통해 힌지 결합 된다.

상기에서 제2힌지(122)는 인터쿨러(50)의 상단에 설치되는 마운팅 브라켓트(100)에 마련되고, 제4축(114)의 타단부는 라디에이터(20) 하단에 마운팅된다.

본 발명에 있어서 굴절축(110)의 제1축(111) 및 제4축(114)은 그들과 힌지 접속되는 제2축(112) 및 제3축(113) 사이에 초기 단차를 주어 정면충돌시 인터쿨러 마운팅 브라켓트(100)가 항상 아래방향으로 변형하도록 유도하는 동시에 반대 방향으로의 변형은 각 축간의 간섭에 의해 불가능하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 인터쿨러(50)의 양측면에 각각 한 쌍의 접속돌기(51)가 마련되고, 라디에이터(20)의 코어부(21) 양측에 마련되는 각 탱크부(22)의 하부에 상기 접속돌기(51)가 삽입 결합되는 승강가이드 홀(23)이 마련된다.

따라서 본 발명에서는 인터쿨러(50)의 마운팅 브라켓트(100)가 굴절축(110)의 제2축(112)과 제3축(113)이 접속되고, 굴절축(110)의 제1축(111)과 제4축(114)이 FEM 캐리어(40)와 라디이에터(20)에 접속되므로 인터쿨러(50)의 상하 진동을 잡아 줄 수 있게 되며, 인터쿨러(50)의 각 접속돌기(51)가 라디에이터 탱크부(22)의 승강가이드 홀(23)에 접속되므로 인터쿨러(50)의 전후 진동을 잡아줄 수 있게 된다.

도면부호중 미설명부호 92는 범퍼 백 빔, 200은 엔진, 210은 서브프레임이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 인터쿨러(50)의 두께를 얇게 하여 효율을 감소시키지 않고서도 자동차 충돌시 인터쿨러(50)를 하강시켜 충돌 공간을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 있어서는 자동차 전방 충돌시 인터쿨러(50)를 지지하는 굴절축(110)이 충돌력에 비례하여 하부로 꺽이면서 인터쿨러(50)가 하강하게 되고, 그에 따라 엔진(200)까지의 충돌 공간(거리)를 더 확보할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 있어서 자동차의 전방 충돌시에 충격을 받은 FEM 캐리어(40)가 후방으로 밀리게 되면 도 5b와 같이 FEM 캐리어(40)와 라디에이터(20)에 접속된 굴절축(110)의 제1축(11)과 제4축(114)이 하부로 접히게 되는 동시에 굴절축(110)의 제2축(112)과 제3축(113)이 접속된 마운팅 브라켓트(100)에 의해 지지되는 인터쿨러(50)가 하강하게 되어 엔진(200)과의 충돌 공간을 더 확보할 수 있게 된다.

본 발명은 인터쿨러가 단순히 하향하는 기존의 인터쿨러 하향 시스템과는 달리 자동차 전방 충돌력을 이용하여 충돌공간을 확보하게 되는 것으로, 충돌력에 비례하여 인터쿨러(50)가 하강하게 되므로 충돌 공간 확보 측면에서 기존의 인터쿨러 하향 시스템보다 훨씬 우수한 성능을 발휘할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1은 종래의 인터쿨러 쿨링 모듈 일체형 방식 자동차의 충돌시의 인터쿨러 및 엔진, 대시패널 변형 상태도

도 2는 본 발명의 한 실시예의 종단면도

도 3 및 도 4는 동 실시예의 분해 사시도

도 5는 동 실시예의 굴절축 측면도

도 6a는 동 실시예의 인터쿨러 하강전의 측면도

도 6b는 동 실시예의 인터쿨러 하강후의 측면도

도 7은 도 1에 대비한 본 발명의 자동차 충돌시의 인터쿨러 및 엔진, 대시패널 변형 상태도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

10 : 엔진룸 20 : 라디에이터

23 : 승강가이드 홀 30 : 에어컨 컨덴서

40 : 프론트엔드모듈(FEM) 캐리어 50 : 인터쿨러

51 : 접속돌기 60 : 팬 쉬라우드

70 : 라디에이터 팬 80 : 엔진룸 후드

90 : 프론트 범퍼 100 : 마운팅 브라켓

110 : 굴절축

Claims (3)

1. 엔진룸의 내부 전방에 라디에이터가 설치되고, 라디에이터의 전방에 에어컨 컨덴서가 설치되며, 에어컨 컨덴서의 전방에 프론트엔드모듈(FEM) 캐리어가 설치되고, FEM 캐리어 및 라디에이터의 하부에 인터쿨러가 설치되는 자동차의 인터쿨러 안전 하강 구조를 구성함에 있어서,

   상기 인터쿨러의 상단에 한 쌍의 마운팅 브라켓트를 설치하고, 각 마운팅 브라켓트에 굴절축을 설치하며, 각 굴절축을 FEM 캐리어와 라디에이터에 접속한 것을 특징으로 하는 자동차의 인터쿨러 안전 하강 구조.
2. 제1항에 있어서, 각 굴절축은 FEM 캐리어 하단에 마운팅되는 제1축과 라디에이터 하단에 마운팅되는 제4축 사이에 인터쿨러 마운팅 브라켓트에 접속되는 제2축과 제3축이 각각 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 인터쿨러 안전 하강 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인터쿨러의 양측면에 각각 한 쌍의 접속돌기를 마련하고, 라디에이터 양측의 각 탱크부의 하부에 상기 접속돌기가 삽입 결합되는 승강가이드 홀을 마련한 것을 특징으로 하는 자동차의 인터쿨러 안전 하강 구조.

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