KR101499220B1

KR101499220B1 - 쿨링팬의 장착구조

Info

Publication number: KR101499220B1
Application number: KR20130121385A
Authority: KR
Inventors: 정유석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2015-03-05
Also published as: CN104564846A; US20150104304A1; CN104564846B; US9458858B2

Abstract

본 발명은, FEM캐리어에 형성된 개구부에 장착되는 쿨링팬의 장착구조에 있어서, 개구부에서 고정되며 길이방향을 따라 가이드홀이 형성된 고정가이드;와 길이방향을 따라 활주홀이 타공되고 일단이 FEM캐리어에서 회전가능하게 결합된 링크바;와 상기 가이드홀과 활주홀 각각에서 활주가능하며 링크바와 고정가이드를 연결시키는 제1핀;과 일단이 상기 활주홀에서 활주가능하게 결합된 제2링크; 및 위치가 고정되도록 장착되되 상기 제2링크를 회전시키도록 제2링크의 타단에 결합된 모터;를 포함하고, 상기 쿨링팬은 제1핀과 결합되어 모터의 회동에 따른 제1핀과 제2링크 및 링크바의 링크운동에 의해 개구부를 활주하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 쿨링팬이 개구부에서 활주함으로써 하나의 쿨링팬만 구비하여도 쿨링 성능을 증대시킬 수 있다. 아울러, 쿨링성능의 향상에 따라 라디에이터 및 부속부품들의 용량을 축소할 수 있으므로 제조 원가 및 차량의 중량을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 주행상황에 따라서 냉각이 요구되는 특정위치로 이동가능하므로 쿨링팬의 출력을 축소하여도 냉각성능의 저하를 유발하지 않으며 팬소음을 억제할 수 있다.

Description

쿨링팬의 장착구조{Mounting structure of cooling-fan}

본 발명은 쿨링팬의 장착구조에 관한 것으로써 더욱 상세하게는 FEM캐리어에 형성된 개구부에서 좌우방향(차폭방향)으로 활주하여 쿨링효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 구성된 쿨링팬의 장착구조에 관한 것이다.

차량의 FEM캐리어(Front End Module Carrier)는 차량의 전방부에 장착되는 범퍼, 램프, 후드래치, 쿨링모듈 등과 같은 부품을 일체로 통합하여 조립가능하도록 제조되는 부품이다.

상기 FEM캐리어는 차종에 따라 차이는 있으나 개구부가 형성된 사각형 프레임 형상으로 제조되며, 개구부를 통해 유입된 외기에 의해 냉각 성능이 향상되도록 상기 개구부에는 도 1 과 같이 쿨링팬(3)이 장착된다.

상기 쿨링팬(3)은 모터 및 팬블레이드(fan-blade)(3a)가 쉬라우드(shroud)(3b)에 결합된 상태로 FEM캐리어(1)의 개구부(2)에 고정된다.

차종에 따라서, 상기 쿨링팬(3)은 개구부(2)에 두 개가 배치되는 경우도 있으나, 하나의 쿨링팬이 개구부 중앙에 배치되는 구조가 일반적으로 사용된다.

하지만, 이러한 구조(하나의 쿨링팬만 구비된 구조)에서는 외기가 토출되는 구역(팬블레이드가 회전하는 부분)이 원형인 반면 개구부(2)는 직사각형 형상으로 형성되어 쿨링 성능의 효율이 저하된다.

즉, 팬블레이드(3a)의 후방에서 중첩되는 부분에서는 쿨링효율이 우수하나, 팬블레이드(3a)와 이격된 부분(개구부의 모서리 부분)은 통과풍량이 상대적으로 적게 발생하여 쿨링효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점은 (열교환 면적을 증가시키기 위해) 라디에이터핀(Radiator Fin)의 크기를 증가시키거나 추가적인 냉각장치를 장착함으로써 해소 가능하나 이러한 방법은 차량의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있다. 아울러, 풍량을 증대시키기 위해 쿨링팬(3)에 전원인가량을 증가시키면 유발되는 소음도 동시에 증대되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로써, 하나의 쿨링팬을 갖되 풍량이 부족한 구역이 발생되지 않도록 상기 쿨링팬을 좌우로 활주시킴으로써 냉각성능을 더욱 향상시킬 수 있는 쿨링팬의 장착구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, FEM캐리어에 형성된 개구부에 장착되는 쿨링팬의 장착구조에 있어서, 개구부에서 고정되며 길이방향을 따라 가이드홀이 형성된 고정가이드;와 길이방향을 따라 활주홀이 타공되고 일단이 FEM캐리어에서 회전가능하게 결합된 링크바;와 상기 가이드홀과 활주홀 각각에서 활주가능하며 링크바와 고정가이드를 연결시키는 제1핀;과 일단이 상기 활주홀에서 활주가능하게 결합된 제2링크; 및 위치가 고정되도록 장착되되 상기 제2링크를 회전시키도록 제2링크의 타단에 결합된 모터;를 포함하고, 상기 쿨링팬은 제1핀과 결합되어 모터의 회동에 따른 제1핀과 제2링크 및 링크바의 링크운동에 의해 개구부를 좌우방향으로 활주하는 것을 특징으로 한다.

상기 개구부는 가로변이 세로변 보다 더 길게 형성된 직사각형 모양으로 형성되되, 상기 고정가이드는 개구부 내에서 가이드홀이 가로방향으로 배치되도록 장착되고, 상기 링크바는 FEM캐리어에서 개구부의 하측 가로변을 형성하는 부분에 결합된다.

상기 모터는 고정가이드 아래에서 상기 고정가이드의 가운데에 위치하고, 상기 쿨링팬이 개구부의 중앙에 위치할 때, 링크바 및 제2링크는 고정가이드와 직각을 이루도록 구성된다.

그리고, 상기 쿨링팬은 냉각풍을 발생시키도록 회전하는 팬블레이드와 상기 팬블레이드를 내장하여 보호하도록 결합되는 쉬라우드를 포함하고, 상기 쉬라우드는 (제1핀의 활주 시) 개구부에서 롤링가능하도록 원형으로 형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 쿨링팬이 개구부에서 활주함으로써 하나의 쿨링팬만 구비하여도 쿨링 성능을 증대시킬 수 있다. 아울러, 쿨링성능의 향상에 따라 라디에이터 및 부속부품들의 용량을 축소할 수 있으므로 제조 원가 및 차량의 중량을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 주행상황에 따라서 냉각이 요구되는 특정위치로 이동가능하므로 쿨링팬의 출력을 축소하여도 냉각성능의 저하를 유발하지 않으며 팬소음을 억제할 수 있다.

본 발명에서 쿨링팬의 쉬라우드는 원형으로 구성되어, 팬블레이드의 좌우방향 활주에 따라서 롤링가능하도록 구성될 수 있고 이는 모터의 요구되는 출력을 낮출 수 있다.

도 1 은 FEM캐리어에 종래의 쿨링팬이 장착된 모습과 상기 쿨링팬에서 양측으로 이격되어 통과 풍량이 상대적으로 적게 발생하는 모서리 구역들을 표시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 쿨링팬을 활주시키기 위한 링크구조를 도시한 도면,
도 3 은 모터의 회전에 따라, 제1핀과 제2링크 및 링크바가 링크운동하여 쿨링팬이 개구부에서 활주하는 모습을 순차적으로 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쿨링팬의 장착구조를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면, 본 발명에서 고정가이드(10)는 길이방향을 따라 가이드홀(11)이 형성되고 FEM캐리어(1)의 개구부(2: 도 3 참조) 내에서 소정의 위치에(바람직하게는 개구부의 중앙에 위치하도록) 장착되되 양단이 좌우방향을 향하도록 배치된다. 상기 고정가이드(10)는 FEM캐리어(1) 자체에 또는 개구부(2)에 장착되는 라디에이터(미도시) 등에 브라켓(미도시)을 통하여 고정장착된다.

그리고, 상기 고정가이드(10)에는 제1핀(30)을 통해서 링크바(20)가 연결된다. 상기 링크바(20)는 길이방향을 따라 활주홀(21)이 타공되고 일단이 FEM캐리어(1)에서("C" 지점에서) 회전가능하게 결합되되 타단("A"지점)은 고정가이드(10)로 연결된다. 상기 제1핀(30)은 링크바(20)와 고정가이드(10)를 연결시키되 가이드홀(11)과 활주홀(21) 각각에서 활주가능하게 구성된다.

상기 고정가이드(10) 아래로는 모터(50)가 배치되며 상기 모터(50)에는 제2링크(40)의 일단("D" 지점)이 연결된다. 상기 제2링크(40)의 타단에는 제2핀(B)을 통해 상기 활주홀(21)에서 활주가능하게 결합된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 개구부(2)는 가로변이 세로변 보다 더 길게 형성된 직사각형 모양으로 형성되되, 상기 고정가이드(10)는 개구부(2) 내에서 가이드홀(11)이 가로방향으로 눕혀지도록 배치되도록 장착되고, 상기 링크바(20)는 FEM캐리어(1)에서 개구부의 하측 가로변을 형성하는 부분에 결합된다.

그리고, 상기 모터(50)는 고정가이드(10) 아래에서 상기 고정가이드(10)의 가운데에 위치하고, 상기 쿨링팬(즉, 제1핀)이 개구부(2)의 중앙에 위치할 때, 링크바(20) 및 제2링크(40)는 고정가이드(10)와 직각을 이루도록 구성된다.

상기와 같은 구조를 가짐으로써, 본 발명에서는 모터(50)의 작동에 따라 제2링크(40)와 링크바(20) 및 제1핀(30)이 순차적으로 링크운동을 하게된다. 즉, 모터(50)의 회전운동은 가이드홀(11)에서 제1핀(30)의 좌우방향 왕복운동으로 전환되므로, 상기 제1핀(30)에 쿨링팬을 결함시킴으로써(더 상세하게는 "A" 지점에서 팬블레이드가 회전하도록 쿨링팬이 결합됨으로써) 쿨링팬은 개구부(2)에서 좌우방향으로 활주가 가능하게 구성된다.

한편, 본 발명에서 쿨링팬은 (종래의 구조와 마찬가지로) 냉각풍을 발생시키도록 회전하는 팬블레이드와 상기 팬블레이드를 내장하여 보호하도록 결합되는 쉬라우드를 포함하되 상기 쉬라우드는 개구부(2)에서 롤링가능하도록 원형으로 형성된다.

즉, 상기 쉬라우드는 (도 1 에 도시된 바와 같이) 사각형상으로 제조될 수 도 있으나, 이 경우에는 쉬라우드의 활주를 보조할 별도의 슬라이딩(sliding) 장치를 구비해야 하며 쉬라우드의 활주를 위해선 모터(50)의 출력 또한 높아져야 하므로, 슬라이딩 장치를 제거하거나 간소화시키고 모터(50)의 출력 증가를 방지하기 위해서 쉬라우드는 제1핀(30)의 이동에 따라서 롤링 가능하게 원형으로 이뤄지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명은 도 3 에 도시된 바와 같이, 모터(50)가 시계방향으로 회전하면 제2링크(40)의 회전에 따라 링크바(20)가 메트로놈(metronome)에 장착되는 펜둘럼바(pendulum bar)의 움직임과 같이 시계추운동을 하게 되고, 이와 동시에 제1핀(30)은 좌우방향으로 활주하게 된다. 따라서, 제1핀(30)과 연결된 쿨링팬은 개구부의 양측으로 활주하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 구조는 쿨링팬이 개구부(2)에서 활주함으로써 쿨링 성능을 더욱 효율적으로 향상시킬 수 있고, 라디에이터 및 부속부품들의 용량을 축소할 수 있으므로 제조 원가 및 차량의 중량을 절감시킬 수 있다. 그리고, 주행상황에 따라서 냉각이 요구되는 특정위치(가령, 라디에이터에 오일쿨러, 컨덴서 등이 결합된 위치)로 이동가능하므로 쿨링팬의 출력을 축소하여도 냉각성능의 저하를 유발하지 않으며 팬소음을 억제할 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 고정가이드
11 : 가이드홀
20 : 링크바
30 : 제1핀
40 : 제2링크
50 : 모터

Claims

FEM캐리어에 형성된 개구부에 장착되는 쿨링팬의 장착구조에 있어서,
개구부에서 고정되며 길이방향을 따라 가이드홀이 형성된 고정가이드;와
길이방향을 따라 활주홀이 타공되고 일단이 FEM캐리어에서 회전가능하게 결합된 링크바;와
상기 가이드홀과 활주홀 각각에서 활주가능하며 링크바와 고정가이드를 연결시키는 제1핀;과
일단이 상기 활주홀에서 활주가능하게 결합된 제2링크; 및
위치가 고정되도록 장착되되 상기 제2링크를 회전시키도록 제2링크의 타단에 결합된 모터;를 포함하고,
상기 쿨링팬은 제1핀과 결합되어 모터의 회동에 따른 제1핀과 제2링크 및 링크바의 링크운동에 의해 개구부를 활주하는 것을 특징으로 하는 쿨링팬의 장착구조.
제 1 항에 있어서, 상기 개구부는 가로변이 세로변 보다 더 길게 형성된 직사각형 모양으로 형성되되,
상기 고정가이드는 개구부 내에서 가이드홀이 가로방향으로 배치되도록 장착되고, 상기 링크바는 FEM캐리어에서 개구부의 하측 가로변을 형성하는 부분에 결합된 것을 특징으로 하는 쿨링팬의 장착구조.
제 2 항에 있어서, 상기 모터는 고정가이드 아래에서 상기 고정가이드의 가운데에 위치하고,
상기 쿨링팬이 개구부의 중앙에 위치할 때, 링크바 및 제2링크는 고정가이드와 직각을 이루도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링팬의 장착구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쿨링팬은 냉각풍을 발생시키도록 회전하는 팬블레이드와 상기 팬블레이드를 내장하여 보호하도록 결합되는 쉬라우드를 포함하고, 상기 쉬라우드는 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 쿨링팬의 장착구조.