KR101629949B1 - 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛 - Google Patents

카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛 Download PDF

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Abstract

카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛이 개시된다. 본 발명의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛은, 카울크로스바와 냉난방공조장치를 결합하고, 상측에서 카울크로스바를 감싸는 제1 결합부; 제1 결합부에서 연장되고, 하측에서 냉난방공조장치의 단부를 감싸는 제2 결합부; 및 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부 간 결합력을 형성하는 결합수단을 포함하고, 차량의 진동 및 냉난방공조장치의 하중 인가시 제1 결합부 및 제2 결합부의 탄성 변형에 의해 카울크로스바와 제1 결합부 간 결합력 및 냉난방공조장치의 단부와 제2 결합부 간 결합력이 증가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 카울크로스바에 용접되지 않더라도 카울크로스바와 견고한 결합력을 형성하고, 신차 제작시 별도로 제작할 필요없이 카울크로스바와 냉난방공조장치의 결합에 공통적으로 적용할 수 있도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공할 수 있게 된다.

Description

카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛{BRACKET UNIT FOR COMBINING COWL CROSS BAR AND HVAC}
본 발명은 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량의 냉난방공조장치와 카울크로스바를 신속하고 간편하며 견고하게 결합하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛에 관한 것이다.
카울크로스맴버(COWL CROSS MEMBER)는 차량의 좌우방향의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지하고 차체의 내구성을 높이기 위한 골격으로 사용되며, 인스트로먼트패널의 각종 전장부품이 장착되는 안내면을 제공하고 정면충돌시 승객의 안전을 보호하도록 이루어진다.
카울크로스맴버는 스틸 재질의 중공의 파이프 형상으로 제작되고 운전석 및 조수석 전방에서 차체 좌우 횡방향으로 배치되는 카울크로스바를 그 주요한 구성으로 하며, 카울크로스바의 양단에 형성된 마운팅 브라켓에 의해 차체 좌우의 패널 안쪽에 고정된다.
냉난방공조장치와 카울크로스바는 브래킷으로 결합되고 있다. 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제747795호에는 차량 히터 고정 구조가 게시되고 있으며, 등록특허공보 제747795호는 히터 케이스의 상단부 전면에 형성되는 제 1 고정 브라켓, 카울 크로스 부재의 중간부에 상부로 돌출 형성되어 상기 제 1 고정 브라켓과 결합되는 제 2 고정 브라켓, 카울 크로스 부재의 일측에 형성되고 히터 케이스의 측면에 형성되는 고정단과 결합되는 제 3 고정 브라켓, 히터 케이스의 하부에 형성되어 차체 플로어에 결합되는 제 4 고정 브라켓으로 구성된다.
대한민국 등록특허공보 제747795호는 차량의 공조 장치의 히터 케이스와 카울 크로스 부재를 연결함에 있어 카울 크로스 부재와 히터 케이스의 연결 부위를 증가시키고 히터 케이스의 하부에는 차체 대쉬 보드와 차체 플로어와의 연결 부위를 형성하여 히터 케이스의 무게에 의해 카울 크로스 부재의 비틀림이 발생되는 현상을 방지하는 이점이 있다.
그러나, 종래의 카울크로스바와 냉난방공조장치의 결합용 브래킷은, 대한민국 등록특허공보 제747795호에 개시된 제1 고정 브라켓 내지 제4 고정 브라켓과 같이 냉난방공조장치의 모델마다 브라켓을 신규로 제작해야 하므로 생산비가 증가하고 결합부위가 매번 달라짐에 따라 작업능률성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 브래킷의 일측은 카울크로스바에 용접되고 브래킷의 타측은 냉난방공조장치와 볼트로 체결됨에 따라, 작업자는 냉난방공조장치 측에서 브래킷의 타측 방향으로 즉, 칵핏 모듈(cockpit module) 후방에서 볼트체결작업을 수행해야 하며, 볼트가 결합되는 부분이 냉난방공조장치와 카울크로스바 사이의 협소한 공간 안에 위치함에 따라, 볼트체결작업 중 볼트가 자주 이탈하는 번거로움이 있었으며, 또한 볼트나 공구가 냉난방공조장치 및 각종 전선류와 접촉하여 볼트체결작업에 의한 흠집이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 등록특허공보 제747795호를 포함하여 종래의 차량 히터 고정 구조에서는 브래킷이 밀도가 높은 강철 소재로 형성됨에 따라, 차량의 중량 상승의 한 요인으로 작용하였으며, 강철 소재의 브래킷은 전선작업시 전선과의 마찰에 의한 피복 불량을 야기하거나 브래킷의 모서리 부분과의 마찰시 단선을 일으키는 문제가 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 방지하기 위한 일환으로서 대한민국 공개특허공보 제2011-0007857호에는 카울 크로스멤버의 골격을 형성하는 프레임부재 및 공조유니트의 외형을 형성하며 프레임부재에 일체로 성형되는 케이스부를 구비하는 공조유니트 일체형 카울 크로스멤버가 게시되어 있으나, 공조유니트의 모델마다 카울 크로스멤버 자체를 새로 제작해야 하므로, 생산비가 상승하여 실제로는 사용되지 않고 있다.
(0001) 대한민국 등록특허공보 제747795호 (등록일:2007.08.02) (0002) 대한민국 공개특허공보 제2011-0007857호 (공개일:2011.01.25)
본 발명의 목적은, 카울크로스바에 용접되지 않더라도 카울크로스바와 견고한 결합력을 형성하고, 신차 제작시 별도로 제작할 필요없이 카울크로스바와 냉난방공조장치의 결합에 공통적으로 적용할 수 있도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공하는 것이다.
또한, 체결작업이 신속하고 용이하게 이루어지면서도 카울스크로스 및 냉난방공조장치와 견고한 결합력을 형성하며, 기존 대비 중량이 감소하고, 전선류와 접촉하더라도 작은 마찰력이 발생하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 카울크로스바와 냉난방공조장치를 결합하고, 상측에서 상기 카울크로스바를 감싸는 제1 결합부; 상기 제1 결합부에서 연장되고, 하측에서 상기 냉난방공조장치의 단부를 감싸는 제2 결합부; 및 상기 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부 간 결합력을 형성하는 결합수단을 포함하고, 차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치의 하중 인가시 상기 제1 결합부 및 제2 결합부의 탄성 변형에 의해 상기 카울크로스바와 제1 결합부 간 결합력 및 상기 냉난방공조장치의 단부와 제2 결합부 간 결합력이 증가하는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛에 의하여 달성된다.
상기 결합수단은, 상기 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부를 일직선으로 관통하며 양단부에서 길이방향의 압축력을 형성하도록 이루어질 수 있다.
상기 제1 결합부는, 상기 카울크로스바의 상부 외주면과 접촉하는 한 쌍의 제1 접촉부 및 상기 한 쌍의 제1 접촉부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고, 상기 제2 결합부는, 상기 냉난방공조장치의 단부의 하부 외주면과 접촉하는 한 쌍의 제2 접촉부 및 상기 한 쌍의 제2 접촉부를 연결하는 제2 연결부를 포함하며, 상기 결합수단은 상기 제1 연결부와 제2 연결부 사이에 압축력을 형성하도록 이루어질 수 있다.
상기 카울크로스바는 파이프 형태로 형성되고, 상기 한 쌍의 제1 접촉부는, 상기 카울크로스바가 삽입되는 반원형의 제1 후크부 및 상기 제1 후크부의 단부에서 직선으로 연장되는 제1 연장부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 냉난방공조장치의 단부는 파이프 형태로 형성되고, 상기 한 쌍의 제2 접촉부는, 상기 냉난방공조장치의 단부가 삽입되는 반원형의 제2 후크부 및 상기 제2 후크부의 단부에서 직선으로 연장되는 제2 연장부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 후크부의 양단부에는 돌기가 형성되고, 상기 카울크로스바의 외주면에는 상기 돌기가 걸리는 홈이 형성되며, 상기 돌기는, 상기 카울크로스바가 상기 제1 후크부로 삽입되는 쪽 경사가 그 반대쪽 경사보다 작게 이루어질 수 있다.
상기 카울크로스바의 외주면에는 홈이 형성되고, 상기 제1 결합부에는 상기 홈에 걸리는 돌기가 형성되도록 이루어질 수 있다.
상기 제1 결합부 및 제2 결합부는, 차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치의 하중 인가시 탄성 변형하는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 상측에서 카울크로스바를 감싸는 제1 결합부; 제1 결합부에서 연장되고, 하측에서 냉난방공조장치의 단부를 감싸는 제2 결합부; 및 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부 간 결합력을 형성하는 결합수단을 포함하여 이루어짐에 따라, 카울크로스바에 용접되지 않더라도 카울크로스바와 견고한 결합력을 형성하고, 신차 제작시 별도로 제작할 필요없이 카울크로스바와 냉난방공조장치의 결합에 공통적으로 적용할 수 있도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공할 수 있게 된다.
또한, 차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치의 하중 인가시 제1 결합부 및 제2 결합부의 탄성 변형에 의해 카울크로스바와 제1 결합부 간 결합력 및 냉난방공조장치의 단부와 제2 결합부 간 결합력이 증가함으로써, 체결작업이 신속하고 용이하게 이루어지면서도 카울스크로스 및 냉난방공조장치와 견고한 결합력을 형성하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공할 수 있게 된다.
아울러, 제1 결합부 및 제2 결합부는, 차량의 진동 및 냉난방공조장치의 하중 인가시 탄성 변형하는 합성수지 재질로 이루어짐에 따라, 기존 대비 중량이 감소하고, 전선류와 접촉하더라도 작은 마찰력이 발생하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 사용상태도.
도 2는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 확대도.
도 3은 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 분해사시도.
도 4는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 단면도.
도 5는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 결합력을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛은, 카울크로스바에 용접되지 않더라도 카울크로스바와 견고한 결합력을 형성하고, 신차 제작시 별도로 제작할 필요없이 카울크로스바와 냉난방공조장치의 결합에 공통적으로 적용할 수 있도록 이루어진다.
또한, 본 발명의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛은, 체결작업이 신속하고 용이하게 이루어지면서도 카울스크로스 및 냉난방공조장치와 견고한 결합력을 형성하며, 기존 대비 중량이 감소하고, 전선류와 접촉하더라도 작은 마찰력이 발생하도록 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 사용상태도, 도 2는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 확대도, 도 3은 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 분해사시도, 도 4는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 단면도, 도 5는 도 1의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛의 결합력을 나타내는 도면, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛을 나타내는 도면.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛(1)은, 차량의 냉난방공조장치(200)와 카울크로스바(100)를 신속하고 간편하며 견고하게 결합하도록 이루어지며, 제1 결합부(10), 제2 결합부(20) 및 결합수단(30)을 포함하여 이루어진다.
제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)는 일체로 이루어져 카울크로스바(100)와 냉난방공조장치(200)의 단부(이하 '결합단부(200A)')를 따로 감싸고, 결합수단(30)에 의해 결속력이 형성된다. 아래에서는 용이한 이해를 돕기 위해 도면에 도시된 상태에서 상하방향을 구분하여 설명하기로 한다.
도 1에서는 보다 용이한 이해를 위해 브래킷유닛(1)과 결합하는 결합단부(200A)를 제외하고 차량의 냉난방공조장치(200)를 윤곽선으로 도시하였으며, 결합단부(200A)는 냉난방공조장치(200)의 일부분으로 이해되어야 한다. 도 2 내지 도 6에서는 보다 용이한 이해를 위해 브래킷유닛(1)과 결합하는 결합단부(200A)를 제외하고 차량의 냉난방공조장치(200)를 도시하지 않았다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(10)는 카울크로스바(100)를 감싸고 제2 결합부(20)는 결합단부(200A)를 감싸는 구성으로서, 제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)는 일체로 이루어지되 서로 다른 방향으로 구부러지게 형성된다.
보다 자세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(10)는 카울크로스바(100)의 상측을 감싸는 형태로 형성되고 제2 결합부(20)는 결합단부(200A)의 하측을 감싸는 형태로 형성되며, 서로 연결되는 부분에서 차량의 진동이나 냉난방공조장치(200)의 하중에 의한 인장력이 형성되도록 서로 연결되는 부분에 변곡점(PI)이 형성되어 서로 반대 방향의 곡면을 형성한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(10)는 제1 접촉부(11) 및 제1 연결부(12)를 포함하여 구성된다.
카울크로스맴버(COWL CROSS MEMBER)는 차량의 좌우방향의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지하고 차체의 내구성을 높이기 위한 골격으로 사용되며, 일반적으로 카울크로스바는 카울크로스맴버에 인가되는 외력에 의한 밴딩이나 비틀림에 효율적으로 저항할 수 있도록 단면이 중공의 원형 파이프로 이루어진다.
제1 접촉부(11)는 카울크로스바(100)의 외주면과 접촉면을 형성하는 구성으로서, 카울크로스바(100)의 길이 방향으로 일정간격 이격되는 한 쌍으로 구비되며, 제1 연결부(12)는 일정간격 이격된 제1 접촉부(11) 사이에 형성되는 구성으로서, 카울크로스바(100)의 외주면과 일정간격 이격된 상태에서 한 쌍의 제1 접촉부(11)를 연결한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 접촉부(11)는 제1 후크부(11A) 및 제1 연장부(11B)를 포함하여 구성된다. 제1 후크부(11A)는 카울크로스바(100)의 상부가 밀착되는 반원형의 내주면을 형성하고, 제1 연장부(11B)는 제1 후크부(11A)의 단부(변곡점(PI)과 반대쪽)에서 아래쪽으로 연장된다.
바람직하게는 제1 후크부(11A)의 내주면은 카울크로스바(100)의 삽입시 카울크로스바(100)의 상부 외주면과 밀착된 접촉면을 형성하도록 카울크로스바(100)의 외주면과 동일한 반경으로 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(20)는 제2 접촉부(21) 및 제2 연결부(22)를 포함하여 구성된다.
제2 접촉부(21)는 결합단부(200A)의 외주면과 접촉면을 형성하는 구성으로서, 결합단부(200A)의 길이를 따라 일정간격 이격되는 한 쌍으로 구비되며, 제2 연결부(22)는 일정간격 이격된 제2 접촉부(21) 사이에 형성되는 구성으로서, 결합단부(200A)의 외주면과 일정간격 이격된 상태에서 한 쌍의 제2 접촉부(21)를 연결한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브래킷유닛(1)에 의해 카울크로스바(100)와 결합되는 냉난방공조장치(200)에는 원형 파이프 형태의 결합단부(200A)가 형성된다.
차량에 설치되는 냉난방공조장치(200)는 차량 설계시 함께 설계되거나 선정되며, 따라서 냉난방공조장치(200)의 커버 제작시 원형 파이프 형태의 결합단부(200A)는 용이하게 형성될 수 있다. 결합단부(200A)는 냉난방공조장치(200)의 커버 제작시 커버와 일체로 형성될 수도 있으며, 냉난방공조장치(200)의 제작 후 용접이나 볼트결합으로 결합될 수도 있다.
물론, 결합단부(200A)는 원형 파이프 형태 이외에도 제2 후크부(21A)의 내주면과 수직한 방향으로 가압력을 형성하는 형상의 범위 내에서 자유롭게 변형가능하며, 일례로 다각형통 형태로 형성될 수도 있다. 제2 후크부(21A)의 내주면과 수직한 방향의 가압력을 형성하는 원리에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 접촉부(21)는 제2 후크부(21A) 및 제2 연장부(21B)를 포함하여 구성된다. 제2 후크부(21A)는 결합단부(200A)의 하부가 밀착되는 반원형의 내주면을 형성하고, 제2 연장부(21B)는 제2 후크부(21A)의 단부(변곡점(PI)과 반대쪽)에서 위쪽으로 연장된다.
바람직하게는 제2 후크부(21A)의 내주면은 결합단부(200A)의 삽입시 결합단부(200A)의 하부 외주면과 밀착된 접촉면을 형성하도록 결합단부(200A)의 외주면과 동일한 반경으로 형성된다.
제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)를 함께 설명하면 아래와 같다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)는 변곡점(PI)을 중심으로 서로 연결된다. 제1 후크부(11A)와 제2 후크부(21A)는 변곡점(PI)을 중심으로 서로 반대방향의 곡면, 바람직하게는 변곡점(PI)을 중심으로 서로 반대쪽에 곡률반경의 중심점(미도시)을 각각 형성하며, 곡률반경의 중심점을 기준으로 각각 반원형태의 내주면을 형성한다. 제1 후크부(11A)의 내주면은 카울크로스바(100)의 상부 외주면과 밀착되고, 제2 후크부(21A)의 내주면은 결합단부(200A)의 하부 외주면과 밀착된다.
제1 연장부(11B)는 제1 후크부(11A)의 단부에서 아래쪽으로 연장되고, 한 쌍으로 구성되는 제1 접촉부(11)는 제1 연결부(12)에 의해 연결된다. 제2 연장부(21B)는 제2 후크부(21A)의 단부에서 위쪽으로 연장되며, 한 쌍으로 구성된 제2 접촉부(21)는 제2 연결부(22)에 의해 연결된다.
바람직하게는, 제1 후크부(11A) 및 제2 후크부(21A)는 곡률반경의 중심점을 중심으로 두께가 일정한 반원형으로 형성되고, 제1 연장부(11B) 및 제2 연장부(21B)도 제1 후크부(11A) 및 제2 후크부(21A)와 동일한 두께로 연장된 직선형으로 형성된다.
제1 연결부(12)는 제1 접촉부(11)의 내주면과 외주면의 중간을 따라 형성되어 한 쌍의 제1 접촉부(11)를 서로 연결하며, 카울크로스바(100)의 외주면과는 이격된다. 제2 연결부(22)는 제2 접촉부(21)의 내주면과 외주면의 중간을 따라 형성되어 한 쌍의 제2 접촉부(21)를 서로 연결하며, 결합단부(200A)의 외주면과는 이격된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 결합수단(30)은 제1 결합부(10), 카울크로스바(100), 결합단부(200A) 및 제2 결합부(20) 간 결합력을 형성하는 구성으로서, 제1 결합부(10), 카울크로스바(100), 결합단부(200A) 및 제2 결합부(20)의 중심을 일직선으로 관통하며 양단부에서 길이방향의 압축력을 형성하는 볼트로 이루어진다.
결합수단(30)은 브래킷유닛(1)의 변곡점(PI)과 곡률반경의 중심점을 연결하는 일직선상을 관통한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 브래킷유닛(1)에는 결합수단(30)이 통과하는 3개의 관통공(H)이 형성된다. 관통공(H)은 제1 연결부(12), 제2 연결부(22) 및 제1 연결부(12)와 제2 연결부(22) 사이에 각각 형성된다.
보다 자세하게는, 관통공(H)은 제1 후크부(11A)와 제1 연장부(11B) 사이에서 제1 연결부(12)의 중간에 하나(이하 '제1 관통공(H1)') 형성되고, 변곡점(PI)에서 제1 연결부(12)와 제2 연결부(22) 사이에 하나(이하 '제2 관통공(H2)') 형성되며, 제2 후크부(21A)와 제2 연장부(21B) 사이에서 제2 연결부(22)의 중간에 하나(이하 '제3 관통공(H3)') 형성된다.
그리고, 카울크로스바(100) 및 결합단부(200A)에도 각각 관통공(이하 'A 관통공(HA)' 및 'B 관통공(HB)')이 형성된다.
결합수단(30)은 칵핏 모듈의 전방에서 후방방향 즉, 제1 관통공(H1)에서 제2 관통공(H2) 방향으로 삽입된다. 칵핏 모듈(Cockpit Module)은 Cockpit(조정석)과 Module(기본단위)이 합성된 단어로서 항공기나 자동차의 운전석을 구성하고 있는 구성부품들의 통합된 기본단위를 일컫는다. 칵핏 모듈은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 관통공(H2)의 내주면에는 암나사산이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 후크부(21A)와 제2 연장부(21B) 사이에 형성된 관통공(H)의 후방에는 내주면에 암나사산이 형성된 암나사부(FS)가 형성된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브래킷유닛(1)에 의한 카울크로스바(100)와 냉난방공조장치(200)의 결합과정은 아래와 같이 이루어진다.
먼저 작업자는 제1 결합부(10)를 카울크로스바(100)의 상부에 안착시킨다. 보다 자세하게는, 작업자는 제1 후크부(11A)의 내주면을 카울크로스바(100)의 상부 외주면에 접촉시킨다.
작업자는 제1 결합부(10)의 안착시 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)을 일치시킨다. 이때, 작업자는 결합수단(30)을 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)에 삽입시켜 제1 결합부(10)와 카울크로스바(100)를 가체결한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카울크로스바(100)와 냉난방공조장치(200)가 복수의 브래킷유닛(1)에 의해 결합되는 경우 복수의 브래킷유닛(1)을 카울크로스바(100)와 미리 가체결한다.
이후 작업자는 냉난방공조장치(200)의 결합단부(200A)를 각각 제2 결합부(20)에 안착시킨다. 보다 자세하게는, 작업자는 각각의 결합단부(200A)의 하부 외주면을 제2 후크부(21A)의 내주면에 접촉시킨다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 작업자는 가체결된 결합수단(30)을 칵핏 모듈 후방 방향으로 밀어 이동시킨다. 즉, 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)에 가체결된 결합수단(30)을 제2 관통공(H2), B 관통공(HB) 및 제3 관통공(H3)으로 밀고, 제3 관통공(H3)(또는 암나사부(FS))의 암나산에 체결시킨다.
제1 결합부(10) 및 제2 결합부(20)는 탄성 변형하는 합성수지 재질로 이루어지며, 결합수단(30) 즉, 볼트의 수나사산이 암나사산에 결합되면, 결합수단(30)의 머리와 제3 관통공(H3)이 가까워짐에 따라 제1 연결부(12)와 제2 연결부(22) 사이에 압축력을 형성하게 된다.
보다 자세하게는, 제1 연결부(12) 및 제2 연결부(22)는 카울크로스바(100) 및 결합단부(200A)의 외주면과 이격된 상태에서 결합수단(30)에 의해 서로 가까워지는 방향으로 탄성 변형하며, 제1 연결부(12) 및 제2 연결부(22)의 탄성 변형에 의한 압축력은, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제1 후크부(11A)와 카울크로스바(100), 그리고 제2 후크부(21A)와 결합단부(200A)의 결합력으로 변환된다.
이에 따라, 제1 후크부(11A)의 내주면은 카울크로스바(100)의 외주면과 더욱 밀착되어 그 사이에 가압력을 형성하게 되고, 제2 후크부(21A)의 내주면도 결합단부(200A)의 외주면과 더욱 밀착되어 그 사이에 가압력을 형성하게 된다. 본 발명의 브래킷유닛(1)은 이와 같은 가압력에 의해 단순히 볼트로 체결되는 종래의 브래킷보다 수배 이상의 큰 체결력을 형성하게 된다.
종래의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷은 체결력을 형성하는 볼트에 탄성적인 또는 영구적인 휨변형이 발생되는 경우 체결력이 감소하며, 이는 차량의 소음 및 고장의 원인이 되었다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛(1)은, 차량의 진동 및 냉난방공조장치(200)의 하중 인가시 제1 결합부(10) 및 제2 결합부(20)의 탄성 변형에 의해 카울크로스바(100)와 제1 결합부(10) 간 결합력 및 냉난방공조장치(200)의 단부와 제2 결합부(20) 간 결합력이 증가하게 된다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제1 후크부(11A)와 제2 후크부(21A)는 변곡점(PI)을 사이에 두고 일체로 형성되며, 결합수단(30)에 의한 제1 연결부(12)와 제2 연결부(22) 간 압축력에 의해 제1 후크부(11A)는 카울크로스바(100)를 곡률반경 방향으로 가압하고, 제2 후크부(21A)는 결합단부(200A)를 곡률반경 방향으로 가압하여 결합력이 증가된다.
본 발명의 결합수단(30)은 금속 또는 경한 합성수지 재질로 형성되며, 차량의 진동 및 냉난방공조장치(200)의 하중에 의해 탄성적인 휨변형이 발생될 수 있으며, 차량이 노후화되면 영구적인 휨변형이 발생할 수도 있다.
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 결합수단(30)에 차량의 진동 및 냉난방공조장치(200)의 하중에 의한 탄성적인 또는 영구적인 휨변형이 발생되는 경우, 결합수단(30)은 냉난방공조장치(200)의 하중에 의해 결합단부(200A)가 하강하는 형태로 휨변형되며, 이에 따라 제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)에는 변곡점(PI)을 중심으로 인장력이 형성된다.
제1 결합부(10)와 제2 결합부(20)에서 변곡점(PI)을 중심으로 형성되는 인장력은, 제1 후크부(11A)가 곡률반경을 중심으로 카울크로스바(100)를 가압하는 가압력 및 제2 후크부(21A)가 곡률반경을 중심으로 결합단부(200A)를 가압하는 가압력으로 변형된다.
결과적으로 결합수단(30)이 냉난방공조장치(200)의 하중에 의해 변형되더라도 브래킷유닛(1)의 체결력은 강화됨에 따라, 냉난방공조장치(200)의 떨림에 의한 차량의 소음 및 고장이 방지되는 효과가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 카울크로스바(100)의 외주면에는 홈(G)이 형성되고, 제1 결합부(10)에는 돌기(P)가 형성될 수 있다.
보다 자세하게는, 제1 후크부(11A)의 양단부에는 카울크로스바(100)를 향하여 각각 돌기(P)가 형성되고, 카울크로스바(100)의 외주면에는 돌기(P)가 걸리는 홈(G)이 각각 형성된다.
제1 결합부(10)와 카울크로스바(100)가 작은 힘으로 결합되고 분리에는 보다 큰 힘이 소요되도록, 돌기(P)는 카울크로스바(100)가 제1 후크부(11A)로 삽입되는 쪽 경사가 그 반대쪽 경사보다 작게 형성된다. 바람직하게는, 돌기(P)는 카울크로스바(100)가 제1 후크부(11A)로 삽입되는 쪽 경사는 45도 이하로 형성되고 그 반대쪽 경사는 직각으로 형성된다.
물론, 브래킷유닛(1)은 탄성 변형하는 합성수지 재질로 형성되므로 곡률반경이 커지는 방향으로 제1 결합부(10)를 벌리면 돌기(P)와 홈(G)의 결합상태는 해제될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 결합단부(200A)의 외주면과 제2 결합부(20)에도 서로 결합되는 홈(G)과 돌기(P)가 형성될 수 있다.
카울크로스바(100)와 제1 결합부(10) 및 결합단부(200A)와 제2 결합부(20)가 각각 돌기(P)와 홈(G)에 의해 결합력을 형성하면 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 브래킷유닛(1)에 의한 카울크로스바(100)와 냉난방공조장치(200)의 결합시 결합수단(30)으로 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)을 가체결하지 않더라도 브래킷유닛(1)이 카울크로스바(100)에 걸린 상태에서 냉난방공조장치(200)의 하중을 지탱할 수 있어 결합작업이 신속하고 정확하게 진행될 수 있다.
둘째, 카울크로스바(100)의 홈(G)과 제1 결합부(10)의 돌기(P)를 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)이 일치하는 위치에 형성함으로써, 작업자가 제1 관통공(H1)과 A 관통공(HA)의 일치 여부를 일일이 육안으로 확인하지 않아도 홈(G)과 돌기(P)의 결합을 귀로 확인하거나 손에 전달되는 힘으로 파악하여 결합작업이 신속하게 진행될 수 있다.
셋째, 브래킷유닛(1) 전체 결합력은 돌기(P)와 홈(G)의 결합력에 의해 보다 증대된다.
본 발명에 의하면, 상측에서 카울크로스바(100)를 감싸는 제1 결합부(10); 제1 결합부(10)에서 연장되고, 하측에서 냉난방공조장치(200)의 단부를 감싸는 제2 결합부(20); 및 제1 결합부(10), 카울크로스바(100), 냉난방공조장치(200)의 단부 및 제2 결합부(20) 간 결합력을 형성하는 결합수단(30)을 포함하여 이루어짐에 따라, 카울크로스바(100)에 용접되지 않더라도 카울크로스바(100)와 견고한 결합력을 형성하고, 신차 제작시 별도로 제작할 필요없이 카울크로스바(100)와 냉난방공조장치(200)의 결합에 공통적으로 적용할 수 있도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛(1)을 제공할 수 있게 된다.
또한, 차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치(200)의 하중 인가시 제1 결합부(10) 및 제2 결합부(20)의 탄성 변형에 의해 카울크로스바(100)와 제1 결합부(10) 간 결합력 및 냉난방공조장치(200)의 단부와 제2 결합부(20) 간 결합력이 증가함으로써, 체결작업이 신속하고 용이하게 이루어지면서도 카울스크로스 및 냉난방공조장치(200)와 견고한 결합력을 형성하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛(1)을 제공할 수 있게 된다.
아울러, 제1 결합부(10) 및 제2 결합부(20)는, 차량의 진동 및 냉난방공조장치(200)의 하중 인가시 탄성 변형하는 합성수지 재질로 이루어짐에 따라, 기존 대비 중량이 감소하고, 전선류와 접촉하더라도 작은 마찰력이 발생하도록 이루어지는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛(1)을 제공할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 브래킷유닛 100 : 가울크로스바
200 : 냉난방공조장치 200A : 결합단부
10 : 제1 결합부 20 : 제2 결합부
11 : 제1 접촉부 21 : 제2 접촉부
11A : 제1 후크부 21A : 제2 후크부
11B : 제1 연장부 21B : 제2 연장부
12 : 제1 연결부 22 : 제2 연결부
P : 돌기 FS : 암나사부
H : 홀
G : 홈

Claims (8)

  1. 카울크로스바와 냉난방공조장치를 결합하고,
    상측에서 상기 카울크로스바를 감싸는 제1 결합부;
    상기 제1 결합부에서 연장되고, 하측에서 상기 냉난방공조장치의 단부를 감싸는 제2 결합부; 및
    상기 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부 간 결합력을 형성하는 결합수단을 포함하고,
    차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치의 하중 인가시 상기 제1 결합부 및 제2 결합부의 탄성 변형에 의해 상기 카울크로스바와 제1 결합부 간 결합력 및 상기 냉난방공조장치의 단부와 제2 결합부 간 결합력이 증가하며,
    상기 결합수단은, 상기 제1 결합부, 카울크로스바, 냉난방공조장치의 단부 및 제2 결합부를 일직선으로 관통하며 양단부에서 길이방향의 압축력을 형성하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합부는, 상기 카울크로스바의 상부 외주면과 접촉하는 한 쌍의 제1 접촉부 및 상기 한 쌍의 제1 접촉부를 연결하는 제1 연결부를 포함하고,
    상기 제2 결합부는, 상기 냉난방공조장치의 단부의 하부 외주면과 접촉하는 한 쌍의 제2 접촉부 및 상기 한 쌍의 제2 접촉부를 연결하는 제2 연결부를 포함하며,
    상기 결합수단은 상기 제1 연결부와 제2 연결부 사이에 압축력을 형성하는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카울크로스바는 파이프 형태로 형성되고,
    상기 한 쌍의 제1 접촉부는, 상기 카울크로스바가 삽입되는 반원형의 제1 후크부 및 상기 제1 후크부의 단부에서 직선으로 연장되는 제1 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 냉난방공조장치의 단부는 파이프 형태로 형성되고,
    상기 한 쌍의 제2 접촉부는, 상기 냉난방공조장치의 단부가 삽입되는 반원형의 제2 후크부 및 상기 제2 후크부의 단부에서 직선으로 연장되는 제2 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 후크부의 양단부에는 돌기가 형성되고,
    상기 카울크로스바의 외주면에는 상기 돌기가 걸리는 홈이 형성되며,
    상기 돌기는, 상기 카울크로스바가 상기 제1 후크부로 삽입되는 쪽 경사가 그 반대쪽 경사보다 작은 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 카울크로스바의 외주면에는 홈이 형성되고,
    상기 제1 결합부에는 상기 홈에 걸리는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합부 및 제2 결합부는, 차량의 진동 및 상기 냉난방공조장치의 하중 인가시 탄성 변형하는 합성수지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카울크로스바와 냉난방공조장치 결합용 브래킷유닛.
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