KR101527325B1 - 이탈 핀에 의한 차량으로부터 라디에이터의 이탈 구조 - Google Patents

이탈 핀에 의한 차량으로부터 라디에이터의 이탈 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 이탈 구조는 차량의 차체에 고정되는 차체 결합부(110), 상기 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 이탈 핀(120), 상기 이탈 핀(120)가 그 상단에 배치되는 고정 프레임(150), 상기 고정 프레임(150)의 개방된 영역 상에 배치되는 방열판(130), 및 상기 고정 프레임(150)의 하단에 결합되는 파단핀(140)을 포함하며, 상기 차량의 전방 충돌시에, 상기 이탈 핀(120)가 상기 차체 결합부(110)로부터 분리되고 상기 파단핀(140)이 파단됨으로써 상기 차량용 라디에이터(100)는 상기 차체의 하부 방향으로 분리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량이 저속으로 운행하는 과정에서 예기치 않게 발생하는 충격에 의해 차량의 전방에 배치되는 라디에이터가 차체로부터 분리되는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 라디에이터가 받을 수 있는 충격을 최소화고자 한다.

Description

이탈 핀에 의한 차량으로부터 라디에이터의 이탈 구조{Radiator's Leaving Structure from Vehicle by Leaving Pin}
본 발명은 이탈 핀에 의해 차량으로부터 이탈되는 차량용 라디에이터 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 전방부가 저속으로 고정된 임의의 물체에 충돌하거나 전방 차량을 추돌하는 경우에 발생할 수 있는 라디에이터의 파손 또는 기능 저하 등을 방지하기 위한 차량용 라디에이터의 이탈 구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 구동에 필요한 에너지를 생산하기 위해 내연기관으로서 엔진이 설치된다. 엔진 작동시에는 공급 가스가 연소됨으로써 고온 및 고압 상태를 이루는바 이를 방치해 두면 과열되어 금속이 녹고, 실린더와 피스톤 따위가 타 버릴 수 있다. 따라서 엔진의 실린더 주위에 냉각수를 순환되는 물재킷이 설치되고, 상기 냉각수의 냉각을 위해 라디에이터가 배치된다.
자동차의 냉각을 위해 필수적인 구성 부품인 라디에이터는 보통 차량의 전면부, 즉 엔진의 전방에 배치되어 차량 주행 중에 라디에이터 그릴로부터 유입되는 찬공기를 통해 냉각된다.
상기와 같이 라디에이터가 차량의 전방에 설치되는 구조적인 한계로 인해서 차량 운행 중에 전방의 차량에 추돌하거나 가드레일과 같은 고정 물체에 충돌하는 경우에 상기 차량에 설치된 라디에이터에 가해지는 충격으로 인해서 파손 또는 기능 저하 등의 문제를 일으킬 수 있다.
보다 구체적으로, 문헌으로 공개된 차량의 냉각모듈에 대한 충격방지구조를 참조하면 다음과 같다. 한국공개특허 제10-2011-0000867호에서는 라디에이터와 같은 쿨링 모듈을 차량 전방에 고정되는 프론트엔드 모듈(FEM)에 결합하는 과정에서 탄성 부재를 이용하여 차량 충격시에 상기 쿨링 모듈과 프론트엔드 모듈 간에 발생할 수 있는 충격을 줄이게 하는 것을 목적으로 한다. 상기 공개특허에서는 탄성 부재를 통해 충격을 줄일 수 있다는 점에 대해서는 기술되어 있지만, 구체적으로 차량에 충격이 가해지는 경우 쿨링모듈인 라디에이터를 차량 본체로부터 분리하는 과정을 통해 상기 라디에이터의 주요 구성부분을 실질적으로 보호하게 하는 데에는 부족한 부분이 있다는 문제점이 있게 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 라디에이터의 일측에 배치되는 이탈 핀 및 타측에 배치되는 파단핀을 통해 차량 전방부에 충격이 가해지는 경우에 발생할 수 있는 라디에이터의 파손 또는 기능 저하 등을 방지하는 이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터의 이탈 구조를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 이탈 핀에 의한 차량용 라디에이터의 이탈 구조는 차량의 차체에 고정되는 차체 결합부(110), 상기 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 이탈 핀(120), 상기 이탈 핀(120)이 그 상단에 배치되는 고정 프레임(150), 상기 고정 프레임(150)의 개방된 영역 상에 배치되는 방열판(130), 및 상기 고정 프레임(150)의 하단에 결합되는 파단핀(140)을 포함하며, 상기 차량의 전방 충돌시에, 상기 이탈 핀(120)가 상기 차체 결합부(110)로부터 분리되고 상기 파단핀(140)이 파단됨으로써 상기 차량용 라디에이터(100)는 상기 차체의 하부 방향으로 분리되는 것을 특징으로 한다.
상기 이탈 핀(120)은 상기 고정 프레임(150)의 양측 상단부에 고정된다.
상기 차체 결합부(110)는 차량 전방에 배치되는 프론트 엔드 모듈(10)에 결합되며, 상기 프론트 엔드 모듈(10)은 상기 차량용 라디에이터(100)가 삽입되는 마운트부(30), 상기 차체 결합부(110)가 결합되는 상부 체결구(20) 및 상기 파단핀(140)이 안착되는 하부 체결구(40)를 포함한다.
상기 이탈 핀(120)은 탄성체이다.
상기 이탈 핀(120)은, 상기 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 고정 부재(122) 및 상기 고정 부재(122)의 하부 방향으로 연장 형성되는 지지 부재(124)를 포함한다.
상기 고정 부재(122)의 외면은 상기 차체 결합부(110)의 하부면에 부합하도록 소정 곡률을 갖는다.
상기 고정 부재(122)의 외면에는 볼록하게 돌기가 형성되거나 또는 오목하게 홈이 형성되고, 상기 돌기 또는 홈은 상기 차체 결합부(110)의 하부면에 형성된 요철에 대응되도록 결합한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 이탈 핀에 의한 차량용 라디에이터의 이탈 구조는 차량이 저속으로 운행하는 과정에서 예기치 않게 발생하는 충격에 의해 차량의 전방에 배치되는 라디에이터가 차체로부터 분리되는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 라디에이터가 받을 수 있는 충격을 최소화고자 한다.
또한, 본 발명은 충격을 통해 고가의 라디에이터에 작은 크랙이라도 발생하는 경우에는 그 기능이 현저히 저하되는 동시에 고가의 라디에이터 모듈 전체를 교환함으로써 비용 부담이 과다할 수 있다는 종래의 문제점을 해소한다. 즉, 충격시에 차체로부터 일정한 방향으로 라디에이터가 분리되는 과정을 통해 상기 라디에이터의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터의 구조를 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 "A" 영역으로서, 라디에이터와 차체 연결부 사이에 배치되는 이탈 핀을 나타내는 부분 사시도 및
도 3은 본 발명의 이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터가 채용된 일 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이탈 부재 를 갖는 차량용 라디에이터를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 차량에 채용되는 라디에이터에 가해지는 충격을 저감하기 위한 목적으로 하는 이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터의 이탈 구조를 제공하기 위해 것이지만 이에 한정되는 것은 아니고 예상치 못한 충격으로 인해 파손이 예상되는 다른 물건 내지 구조에도 적용이 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 라디에이터의 이탈 구조는 필요에 따라 일체형으로 제조되거나 각각 분리되어 제조될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용이 가능하다.
이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터(100)의 전체적인 구조
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 차량용 라디에이터(100)의 전체적인 구조를 살핀다.
차량용 라디에이터(100)는 차량의 차체에 고정되는 차체 결합부(110), 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 이탈 핀(120), 이탈 핀(120)이 배치되며 라디에이터(100)의 전체적인 고정틀 기능을 수행하는 고정 프레임(150), 고정 프레임(150)의 개방된 영역 상에 배치되는 방열판(130), 고정 프레임(150)에 부러짐이 용이하게 결합되는 파단핀(140) 및 고정 프레임(150)의 측면부 상으로부터 전방으로 연장배치되는 푸시 블럭(160)을 포함한다.
차체 결합부(110)는 일예로서 차량 전방에 배치되는 프론트 엔드 모듈(10)에 결합될 수 있다. 프론트 엔드 모듈(10)은 차량용 라디에이터(100)가 삽입 및 안착될 수 있는 마운트부(30), 차체 결합부(110)가 결합되는 상부 체결구(20), 및 파단핀(140)이 안착되는 하부 체결구(40)를 포함한다.
마운트부(30)는 차량용 라디에이터(100)의 규격에 부합하도록 소정의 공차를 갖도록 설계되고, 구체적으로는 차량용 라디에이터(100)의 가로 및 세로 규격보다는 다소 여유 있게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 마운트부(30)는 중앙부가 개방되어 라디에이터(100)로의 공기의 유출입이 원활할 수 있다. 상부 체결구(20)는 일예로 마운트부(30)의 상측 양단에 배치된다. 하부 체결구(40)는 일예로 마운트부(30)의 하측 양단에 배치된다.
이탈 핀(120)은 차체 결합부(110)의 설치 개수에 따라 변동 가능하지만, 고정 프레임(150)의 상단에 대칭적으로 배치될 수 있고, 일예로 고정 프레임(150)의 양측 상단부에 고정된다.
이탈 핀(120)은 구체적으로 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 고정 부재(122) 및 고정 부재(122)의 하부 방향으로 연장 형성되는 지지 부재(124)를 포함한다. 상기 고정 부재(122)의 외면은 차체 결합부(110)의 하부면에 부합하도록 다양한 형상이 가능할 수 있지만, 곡면 형상으로서 바람직하게는 소정 곡률을 갖는 원통 형상일 수 있다. 지지 부재(124)는 고정 프레임(150)의 상부단에 결합된다.
상기와 같이 이탈 핀(120)이 차체 결합부(110)에 고정된 상태에서 전방으로부터 충돌에 의해 충격이 전해지는 경우에는 고정 프레임(150)이 일시적으로 후방으로 밀리게 되고 이 과정에서 이탈 핀(120)은 차체 결합부(110)로부터 이탈되는 것이 가능하다. 구체적으로는, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 고정 프레임(150)의 가로 방향을 따른 가상선(152)을 기준으로 할때, 이탈 핀(120)의 이탈 방향은 고정 프레임(150)의 후방으로 밀리면서 차체 결합부(110)에서 분리되고 이후에는 고정 프레임(150)의 상부가 지지되지 못하므로 하부로 낙하하게 된다.
즉, 이탈 핀(120)은 수축 가능한 탄성 재질로 이루어진 부재인바, 충격에 의해 고정 부재(122)가 차체 결합부(110)의 하부면 상에서 일시적으로 전후방 진동을 하게 되고 상기 전후방 진동을 통해 고정 부재(122) 및 차체 결합부(110)의 하부면 사이의 유격이 일정 한도를 넘는 경우에 상기 고정 부재(122)가 차체 결합부(110)로부터 이탈될 수 있다.
본 발명에서는 차량의 저속 운행 중 충격이 가해짐으로써 이탈 핀(120)이 차체 결합부(110)를 벗어나게 되도록 이탈 핀(120)의 재질 및 결합 정도를 결정할 수 있다.
한편, 고정 부재(122)는 다른 실시예로서 그 외주면에 볼록하게 돌기가 형성되거나 또는 오목하게 홈이 형성될 수 있다. 상기 돌기 또는 홈에 대응하도록 차체 결합부(110)의 하부면에는 결합홈 또는 결합 돌기가 각각 형성될 수 있다. 상기와 같이 차체 결합부(110)의 하부면에 대응하도록 고정 부재(122)의 외면 상에 별도의 요철을 형성함으로써 이탈 핀(120)의 차체 결합부(110)에 대한 결합력을 강화할 수 있다.
방열판(130)은 자동차 엔진으로부터 방출된 열을 흡수하여 고온 고압이 된 냉각수를 식히는 기능을 담당하는 것으로서 라디에이터 그릴을 통해 차량에 유입되는 공기에 최대한 넓은 면적으로 마주하게 설계된다.
파단핀(140)은 고정 프레임(150)의 하단부에 하부 방향으로 연장 형성된다. 구체적으로, 고정 프레임(150)의 하단 양측 가장자리에 대칭적으로 배치될 수 있다. 상기 파단핀(140)은 차량용 라디에이터(100)에 일정 한도 이상의 충격이 가해지는 경우에 용이하게 부러질 수 있는 취성 재료로 이루어지며, 예를 들어 유리, 세라믹, 또는 초경 재질을 포함하는 그룹 중 어느 하나를 채용하여 구성 가능하다.
푸시 블럭(160)은 차체에 설치된 범퍼 임팩트 빔으로부터 전달된 운동량을 고정 프레임(150) 및 방열판(130)에 전달하는 기능을 한다. 즉, 차량에 대한 전방 충돌시에 충격이 가해진 범퍼 임팩트 빔이 찌그러지는 과정을 통해 충격량을 일정부분 흡수하게 되고 잔여 충격량이 고정 프레임(150)에 가해지는 과정을 통해 차량용 라디에이터(100)의 이탈을 가능하게 한다.
이하에서는 본 발명인 차량용 라디에이터(100)가 장착된 차량에 대한 전방 충돌 상황시를 가정하여 라디에이터(100)에 가해지는 충격이 최소화되는 과정을 설명하고자 한다.
충돌 상황을 설명하기 위해서는 차량의 엔진 내부 상태가 보이기 위해 후드가 제거된 상태를 가정할 수 있다. 전방 충돌에 의해 차량 측방에 위치한 펜더 및 차량 전방에 위치한 범퍼에 직접적으로 1차 충격이 가해지고 프론트 엔드 모듈(10)에 2차 충격이 가해질 수 있다.
상기의 충돌 상태에서 라디에이터(100)의 이탈 핀(120)이 차체 결합부(110)로부터 분리됨과 동시에 파단핀(140)이 부러지는 과정을 거치게 된다.
이에 따라, 결과적으로 라디에이터(100)는 프론트 엔드 모듈(10)의 상부 체결구(20) 및 하부 체결구(40)에 결합 상태로부터 해제된다. 이후, 프론트 엔드 모듈(10)로부터 분리된 라디에이터(100)는 하부 방향으로 낙하하게 되고 충돌시 작용하는 충격으로부터 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이탈 핀을 갖는 차량용 라디에이터(100)는 차량이 저속으로 운행하는 과정에서 예기치 않게 발생하는 충격에 의해 차량의 전방에 배치되는 라디에이터가 차체로부터 하부 방향으로 분리되는 것을 가능하게 하고, 이에 따라 라디에이터가 받을 수 있는 충격을 최소화하여 궁극적으로 파손을 방지한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 차량용 라디에이터
110 : 차체 결합부
120 : 이탈 핀
122 : 고정 부재
124 : 지지 부재
130 : 방열판
140 : 파단핀
150 : 고정 프레임

Claims (7)

  1. 이탈 핀에 의해 차량으로부터 분리되는 라디에이터(100)의 이탈 구조에 있어서,
    상기 차량용 라디에이터(100)의 이탈 구조는,
    차량의 차체에 고정되는 차체 결합부(110);
    상기 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 이탈 핀(120);
    상기 이탈 핀(120)이 그 상단에 배치되는 고정 프레임(150);
    상기 고정 프레임(150)의 개방된 영역 상에 배치되는 방열판(130); 및
    상기 고정 프레임(150)의 하단에 결합되는 파단핀(140);을 포함하며,
    상기 차량의 전방 충돌시에, 상기 이탈 핀(120)이 상기 차체 결합부(110)로부터 분리되고 상기 파단핀(140)이 파단됨으로써 상기 차량용 라디에이터(100)는 상기 차체의 하부 방향으로 분리되며,
    상기 이탈 핀(120)은, 상기 차체 결합부(110)에 분리 가능하게 결합되는 고정 부재(122); 및 상기 고정 부재(122)의 하부 방향으로 연장 형성되는 지지 부재(124);를 포함하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이탈 핀(120)은 상기 고정 프레임(150)의 양측 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차체 결합부(110)는 차량 전방에 배치되는 프론트 엔드 모듈(10)에 결합되며,
    상기 프론트 엔드 모듈(10)은 상기 차량용 라디에이터(100)가 삽입되는 마운트부(30), 상기 차체 결합부(110)가 결합되는 상부 체결구(20) 및 상기 파단핀(140)이 안착되는 하부 체결구(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이탈 핀(120)은 탄성체인 것을 특징으로 하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 부재(122)의 외면은 상기 차체 결합부(110)의 하부면에 부합하도록 소정 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 부재(122)의 외면에는 볼록하게 돌기가 형성되거나 또는 오목하게 홈이 형성되고, 상기 돌기 또는 홈은 상기 차체 결합부(110)의 하부면에 형성된 요철에 대응되도록 결합하는 것을 특징으로 하는,
    차량용 라디에이터의 이탈 구조.
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