KR101637673B1 - 차량의 인터쿨러 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터쿨러와 덕트 사이에서 유입되는 공기가 누출되는 것을 방지하고 저속 충돌시 상기 덕트가 상기 인터쿨러를 파손시키는 것을 방지할 수 있으며, 상기 덕트와 상기 인터쿨러의 조립성이 향상되도록 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리는, 인터쿨러와 상기 인터쿨러의 전방에 체결되어 상기 인터쿨러로 외부공기를 가이드하는 덕트가 체결되는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 있어서, 상기 덕트(20)는 유입된 공기가 배출되는 부위가 상기 인터쿨러(10)의 외측면과 면접촉되게 상기 인터쿨러(10)에 체결되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 인터쿨러 어셈블리{Assembly for inter-cooler in vehicle}
본 발명은 차량의 인터쿨러와 상기 인터쿨러로 외부공기를 유입시키는 덕트가 연결되는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인터쿨러와 덕트 사이에서 유입되는 공기가 누출되는 것을 방지하고 저속 충돌시 상기 덕트가 상기 인터쿨러를 파손시키는 것을 방지할 수 있으며, 상기 덕트와 상기 인터쿨러의 조립성이 향상되도록 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 관한 것이다.
차량에는 엔진의 배기가스를 이용하여 흡기되는 공기를 과급시키는 터보차저가 설치되고, 상기 터보차저의 컴프레서를 통과하여 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키는 인터쿨러가 설치된다.
상기 인터쿨러의 내부로는 컴프레서로 가압된 공기가 유동하고, 외부로는 외부공기가 유동하여 상기 인터쿨러의 내부를 유동하는 공기의 온도를 낮춤으로써, 엔진으로 유입되는 공기의 충전효율을 높인다.
이를 위해서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 인터쿨러(110)의 전방에는 외부 공기를 상기 인터쿨러(110)로 안내하기 위한 덕트(120)가 체결된다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 따르면, 단순히 상기 인터쿨러(110)의 전방에 상기 덕트(120)를 배치하기만 하고, 도 2의 A부분과 같이, 연결되는 부위가 밀착되지 않아, 상기 덕트(120)로 유입된 공기의 일부가 상기 인터쿨러(110)로 유동하지 않고 외부로 누출되는 현상이 발생한다. 공기의 누출로 인하여 상기 인터쿨러(110)의 냉각효율이 저하되고, 이로 인하여 연비도 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 덕트(120)를 상기 인터쿨러(110)에 체결할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 체결볼트(121)와 끼움돌기(122)를 이용한 끼움구조에 의해 체결하기 때문에, 조립시 반드시 공구를 사용해야 하므로, 조립성과 정비성에 있어서 불리하였다.
아울러, 상기 덕트(120)가 상기 인터쿨러(110)의 전방에 상기 체결볼트(121)로 체결되는 구조이어서, 저속충돌시 상기 덕트(120)가 상기 인터쿨러(110)쪽으로 밀리면서, 상기 인터쿨러가 파손되는 현상이 발생한다(도 4 참조). 예컨대, 접촉사고와 같은 저속충돌에서 충돌시 충격력은 범퍼 등을 통하여 상기 덕트(120)로 전달되고, 상기 덕트(120)는 충돌에 따른 충격력에 따라 차량의 후방쪽, 즉 인터쿨러(110)쪽으로 밀리면서 상기 인터쿨러(110)를 파손시키는 문제점이 있다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '인터쿨러 가이드 덕트'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-2012-0063116 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 덕트와 인터쿨러가 서로 체결되는 부위에서 공기의 누출을 방지하여 인터쿨러의 냉각효율을 개선시키고, 조립이 용이하며, 저속충돌시 인터쿨러의 파손을 방지할 수 있는 차량의 인터쿨러 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리는, 인터쿨러와 상기 인터쿨러의 전방에 체결되어 상기 인터쿨러로 외부공기를 가이드하는 덕트가 체결되는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 있어서, 상기 덕트는 유입된 공기가 배출되는 부위가 상기 인터쿨러의 외측면과 면접촉되게 상기 인터쿨러에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 덕트는 후단으로부터 상기 덕트의 후방으로 연장되게 형성되는 체결판이 연결되고, 상기 체결판이 상기 인터쿨러의 외측면과 면접촉되는 것을 특징으로 한다.
상기 인터쿨러에는 외측면에 체결돌기가 돌출되게 형성되고, 상기 체결판에는 상기 체결돌기와 체결되는 체결공과, 상기 체결공으로부터 상기 덕트의 전방에 상기 체결공과 연통되는 슬라이딩 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결공은 둘레의 일부가 상기 슬라이딩 슬롯과 연통되어, 상기 체결공과 상기 슬라이딩 슬롯 사이에는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결판의 단부에는 상기 체결판의 외측면으로부터 상기 체결판의 내측면으로 갈수록 상기 덕트의 전단쪽으로 경사지게 형성되어 상기 인터쿨러의 외측면을 향하는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결판은 상기 인터쿨러에서 배관이 연결되는 측면에는 설치되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기 인터쿨러에서 상기 배관이 연결되는 측면으로부터 연장되고, 단부가 절곡되게 형성되어 상기 체결판의 상부면을 파지하는 체결가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인터쿨러에 배관이 연결되는 측면에는 상기 덕트를 후단과 접촉하는 실링가이드가 형성되고, 상기 덕트에서 상기 체결판이 형성되지 않는 부위에는 상기 실링가이드와 접촉하는 플렉시블 연결부가 상기 덕트로부터 연장되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플렉시블 연결부는 그 외측면이 상기 실링가이드의 내측면에 접하도록 상기 덕트가 상기 인터쿨러에 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 따르면, 인터쿨러와 덕트가 연결되는 부위가 면접촉으로 실링됨으로써, 상기 덕트를 통하여 유입된 공기가 누출되지 않고 모두 인터쿨러로 유동할 수 있어서, 냉각효율의 저하가 발생하지 않아 연비가 향상된다.
또한, 상기 덕트에 형성된 슬롯에 의해 저속충돌시 상기 덕트가 상기 인터쿨러 쪽으로 슬라이딩할 수 있어서, 상기 인터쿨러가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
아울러, 상기 덕트를 상기 인터쿨러에 체결시킬 때, 별도의 공구없이 끼우는 것만으로도 체결이 가능하여 조립성이 향상된다.
도 1은 종래기술에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리를 도시한 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리를 도시한 측면도.
도 3은 종래기술에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리를 도시한 정면도.
도 4는 종래기술에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리가 저속충돌시 파손되는 상태를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리를 도시한 분해사시도.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 따라 덕트에 인터쿨러를 조립하는 상태를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에서 체결돌기와 체결공이 체결되는 상태를 도시한 부분 확대 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에서 상기 인터쿨러의 실링되는 원리를 도시한 절개도.
도 10은 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리 에서 상기 인터쿨러의 실링되는 원리를 도시한 절개도.
도 11은 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 따른 공기유동을 도시한 그래프.
도 12는 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 따라 저속충돌시 변형을 도시한 사시도.
도 13은 도 12의 부분확대 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량의 인터쿨러 어셈블리는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 인터쿨러(10)와 덕트(20)가 연결되는 부위에서, 상기 인터쿨러(10)의 외측면과 상기 덕트(20)에서 공기가 배출되는 부위가 면접촉되도록 한다.
상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)가 연결되는 부위가 상기와 같이 면접촉되므로, 상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)가 연결되는 부위에서 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있다. 종래기술에서는 상기 인터쿨러와 상기 덕트가 연결되는 부위가 면접촉되지 않아, 그 틈으로 덕트로 유입된 공기의 일부가 누출되는 현상이 발생하였다. 하지만, 본 발명에서는 상기와 같이, 상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)가 연결되는 부위가 면접촉되므로, 상기 덕트(20)로 유입된 공기가 모두 인터쿨러(10)로 유동하게 된다.
상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)가 면접촉되도록 하기 위해서, 상기 덕트(20)로부터 후방으로 연장되게 형성되는 체결판(21)이 구비되도록 한다.
상기 체결판(21)은 상기 덕트(20)의 후단, 즉 상기 덕트(20)에서 공기가 배출되는 부분으로부터 상기 덕트(20)의 후방으로 연장되게 형성된다. 상기 체결판(21)은 상기 인터쿨러(10)의 외측면을 감싸도록 설치된다. 상기 체결판(21)이 상기 인터쿨러(10)의 외측면을 감싸도록 형성되기 때문에, 상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)는 면접촉된다.
상기 체결판(21)을 상기 인터쿨러(10)와 체결되도록 하기 위해서, 상기 인터쿨러(10)에는 체결돌기(11)가 형성되고, 상기 체결판(21)에는 상기 체결돌기(11)가 삽입되는 체결공(21b)이 형성된다. 상기 덕트(20)를 상기 인터쿨러(10)쪽으로 슬라이딩시켜 결합시키면, 상기 체결돌기(11)가 상기 체결공(21b)에 끼워짐으로써, 상기 덕트(20)와 상기 인터쿨러(10)가 결합된다.
이때, 도 8에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 체결판(21)의 단부, 즉 삽입을 위해 상기 덕트(20)를 상기 인터쿨러(10)로 슬라이딩시킬 때, 가장 먼저 상기 체결돌기(11)과 접촉하는 상기 체결판(21)의 후단에는 경사면(21a)이 형성되도록 하여, 상기 체결돌기(11)가 상기 체결공(21b)에 용이하게 끼워지도록 한다. 상기 경사면(21a)은 상기 인터쿨러(10)의 외측면을 향하도록 경사가 형성되는 것으로, 상기 체결판(21)의 단부에서 상기 체결판(21)의 외측면으로부터 상기 체결판(21)의 내측면으로 갈수록 상기 덕트(20)의 전단쪽으로 경사지게 형성된다.
또한, 슬라이딩 슬롯(21c)이 상기 체결공(21b)에 연통되게 형성된다. 상기 슬라이딩 슬롯(21c)은 상기 체결공(21b)의 전방, 즉 상기 덕트(20)의 전단쪽에 위치한다. 상기 슬라이딩 슬롯(21c)은 상기 덕트(20)가 상기 인터쿨러(10)에 삽입하는 방향을 따라 길게 형성되고, 상기 슬라이딩 슬롯(21c)은 상기 체결공(21b)과 연통되게 형성된다.
상기 체결공(21b)과 상기 슬라이딩 슬롯(21c)이 연통되는 부위는 상기 체결공(21b)의 둘레 일부가 상기 슬라이딩 슬롯(21c)과 연통되는 것으로서, 상기 체결공(21b)과 상기 슬라이딩 슬롯(21c)의 사이에는 단턱이 형성된다. 이로 인하여, 평상시에는 상기 덕트(20)가 상기 인터쿨러(10)에 체결된 상태를 유지하도록 상기 체결돌기(11)가 상기 체결공(21b)에 삽입되고, 저속 충돌시에는 상기 체결공(21b)과 체결돌기(11)가 이탈되고, 상기 슬라이딩 슬롯(21c)이 상기 체결돌기(11)에 의해 가이드되면서, 상기 덕트(20)가 밀리게 된다.
한편, 상기 체결판(21)은 상기 덕트(20)의 전체 둘레에 대하여 형성될 수 있지만, 그 중 일부에만 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 체결판(21)은 상기 인터쿨러(10)에서 가압된 공기가 유입되거나 배출되게 하는 배관이 형성되지 않은 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 도 5에서는 상기 인터쿨러(10)의 상하면에 대하여 상기 체결판(21)이 결합되도록 상기 덕트(20)에 상기 체결판(21)이 형성될 수 있고, 상기 인터쿨러(10)에서 배관이 형성되지 않은 부분에는 상기 체결판(21)이 형성되지 않을 수 있다.
만약, 상기 인터쿨러(10)가 상하방향(도 5와 수직한 방향)으로 배치된다면, 상기 덕트(20)에서 좌우측에 상기 체결판(21)이 형성될 수 있다.
상기 인터쿨러(10)에는 상기 체결판(21)이 체결될 때, 상기 체결판(21)의 양측단을 고정하기 위한 체결가이드(12)가 형성될 수 있다. 상기 체결가이드(12)는 상기 인터쿨러(10)의 측면에서 돌출되고, 상부가 절곡되게 형성되어 있어서, 상기 체결판(21)이 상기 인터쿨러(10)에 체결될 때, 상기 체결판(21)의 양측단을 눌러 고정시킨다.
한편, 상기 인터쿨러(10)에서 배관(15)이 설치되는 부위에서 상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)는 실링가이드(13)와 플렉시블 연결부(22)를 통하여 서로 연결된다.
상기 인터쿨러(10)에서 상기 체결판(21)과 결합되지 않는 부위, 즉 상기 인터쿨러(10)에서 배관이 형성되는 부위에는 실링가이드(13)가 형성된다. 상기 실링가이드(13)는 상기 인터쿨러(10)의 측면에서 정해진 길이로 상기 인터쿨러(10)의 전방으로 연장되게 형성된다.
상기 덕트(20)에서는 플렉시블 연결부(22)가 상기 덕트(20)의 후단으로부터 연결된다. 상기 덕트(20)에서 상기 체결판(21)이 형성되지 않은 부위에서 상기 플렉시블 연결부(22)가 상기 덕트(20)의 후단으로부터 연장되게 형성된다. 상기 플렉시블 연결부(22)는 합성고무와 같이 쉽게 변형이 가능한 재질로 이루어져, 차량의 저속충돌시 상기 플렉시블 연결부(22)가 변형되면서 상기 인터쿨러(10)의 변형을 방지할 수 있다. 상기 플렉시블 연결부(22)는 상기 실링가이드(13)의 내측면에 외측면이 접하도록 설치된다. 상기 덕트(20)가 상기 체결판(21)을 이용하여 상기 인터쿨러(10)에 체결할 때, 상기 플렉시블 연결부(22)는 상기 실링가이드(13)의 내측면과 접하도록 체결된다.
이하에서는 본 발명에 따른 차량용 인터쿨러 어셈블리의 조립과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 상태의 인터쿨러(10)와 덕트(20)는 상기 덕트(20)를 상기 인터쿨러(10)쪽으로 끼움으로써, 서로 결합된다. 즉, 상기 덕트(20)를 상기 덕트(20)의 체결판(21)이 상기 인터쿨러(10)의 외측면을 감싸도록 끼운다.
상기 덕트(20)를 상기 인터쿨러(10)에 끼우기 시작하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 체결판(21)의 단부가 상기 인터쿨러(10)의 외측면에 형성된 체결돌기(11)와 접한다. 이때, 상기 체결판(21)에는 경사면(21a)이 형성되어 있어서, 상기 경사면(21a)에 의해서 상기 체결판(21)을 용이하게 상기 인터쿨러(10)로 끼울 수 있다. 계속해서 상기 덕트(20)를 밀어 넣으면, 상기 체결돌기(11)가 상기 체결공(21b)에 끼워져(도 7 참조), 상기 인터쿨러(10)와 상기 덕트(20)가 체결된다.
상기와 같이, 상기 덕트(20)를 상기 인터쿨러(10)에 결합시키는 과정에서 별도의 공구를 사용하지 않고, 단지 끼우기만 하면 되므로 조립이 용이해진다.
그리고, 상기 덕트(20)가 상기 인터쿨러(10)에 끼워진 상태에서는 상기 덕트(20)의 체결판(21)과 상기 플렉시블 연결부(22)가 상기 인터쿨러(10)의 외측면과 면접촉하게 되므로 연결부우에서 공기가 누출되는 것을 방지하여, 상기 인터쿨러(10)의 냉각효율을 개선하여 궁극적으로 연비를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 9에는 상기 체결판(21)과 상기 인터쿨러(10) 사이의 실링원리에 대하여 도시되어 있다. 상기 덕트(20)의 내부로 공기가 유입되면(화살표 W 참조), 공기의 유동에 의해 상기 체결판(21)이 외측으로 벌어지려는 힘(F)이 발생한다. 이때, 상기 체결판(21)에 작용한 힘의 반작용으로 상기 체결가이드(12)로부터 내측방향의 힘(F')이 발생하여, 상기 체결판(21)과 상기 인터쿨러(10)의 외측면이 면접촉하게 되어 실링된다.
도 10에는 상기 플렉시블 연결부(22)와 상기 실링가이드(13) 사이의 실링원리에 대하여 도시되어 있다. 상기 덕트(20)의 내부로 공기가 유입되면(화살표 W 참조), 상기 공기의 유동에 의해 상기 플렉시블 연결부(22)가 외측으로 벌어지려는 힘(F)이 발생한다. 이 힘의 반력(F')으로 상기 플렉시블 연결부(22)와 상기 실링가이드(13)가 서로 면접촉되어 실링된다.
상기와 같이, 상기 덕트(20)와 상기 인터쿨러(10) 사이가 면접촉 됨으로써, 도 11에 도시된 바와 같이 공기의 누설이 방지됨을 알 수 있다.
도 12 및 도 13에는 저속충돌시, 상기 덕트(20)가 상기 인터쿨러(10)로 밀려들어가는 것이 도시되어 있다.
차량이 저속충돌하면, 충격에 의해 상기 덕트(20)는 차량의 후방쪽으로 밀리게 된다. 상기 덕트(20)가 밀리게되면, 상기 덕트(20)는 후방으로 이동하지만, 상기 인터쿨러(10)는 파손되지 않는다.
다시 말하면, 충격에 의해 상기 덕트(20)는 후방으로 밀리는데, 이때 상기 덕트(20)의 체결공(21b)과 상기 인터쿨러(10)의 체결돌기(11)의 결합관계가 깨지고, 상기 덕트(20)가 후방으로 밀리면서, 상기 슬라이딩 슬롯(21c)이 상기 체결돌기(11)를 따라 후방으로 이동하게 된다.
또한, 플렉시블 연결부(22)는 변형이 용이하게 재질이므로, 상기 덕트(20)의 후방 이동시 플렉시블 연결부(22)만 변형된다.
따라서, 저속 충돌시 상기 덕트(20)가 후방으로 밀릴 때 상기 체결판(21)은 슬라이딩 슬롯(21c) 방향으로 이동하고, 상기 플렉시블 연결부(22)만 변형됨으로써, 상기 인터쿨러(10)의 파손을 방지할 수 있다.
10 : 인터쿨러 11 : 체결돌기
12 : 체결가이드 13 : 실링가이드
15 : 배관 20 : 덕트
21 : 체결판 21a : 경사면
21b : 체결공 21c : 슬라이딩 슬롯
22 : 플렉시블 연결부 110 : 인터쿨러
120 : 덕트 121 : 체결볼트
122 : 끼움돌기

Claims (9)

  1. 인터쿨러와 상기 인터쿨러의 전방에 체결되어 상기 인터쿨러로 외부공기를 가이드하는 덕트가 체결되는 차량의 인터쿨러 어셈블리에 있어서,
    상기 덕트는 유입된 공기가 배출되는 부위가 상기 인터쿨러의 외측면과 면접촉되게 상기 인터쿨러에 체결되고,
    상기 덕트는 후단으로부터 상기 덕트의 후방으로 연장되게 형성되는 체결판이 연결되고, 상기 체결판이 상기 인터쿨러의 외측면과 면접촉되며,
    상기 체결판은 상기 인터쿨러에서 배관이 연결되는 측면에는 설치되지 않고,
    상기 인터쿨러에 배관이 연결되는 측면에는 상기 덕트를 후단과 접촉하는 실링가이드가 형성되고,
    상기 덕트에서 상기 체결판이 형성되지 않는 부위에는 상기 실링가이드와 접촉하는 플렉시블 연결부가 상기 덕트로부터 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인터쿨러에는 외측면에 체결돌기가 돌출되게 형성되고,
    상기 체결판에는 상기 체결돌기와 체결되는 체결공과, 상기 체결공으로부터 상기 덕트의 전방에 상기 체결공과 연통되는 슬라이딩 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 체결공은 둘레의 일부가 상기 슬라이딩 슬롯과 연통되어, 상기 체결공과 상기 슬라이딩 슬롯 사이에는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 체결판의 단부에는 상기 체결판의 외측면으로부터 상기 체결판의 내측면으로 갈수록 상기 덕트의 전단쪽으로 경사지게 형성되어 상기 인터쿨러의 외측면을 향하는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인터쿨러에서 상기 배관이 연결되는 측면으로부터 연장되고, 단부가 절곡되게 형성되어 상기 체결판의 상부면을 파지하는 체결가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플렉시블 연결부는 그 외측면이 상기 실링가이드의 내측면에 접하도록 상기 덕트가 상기 인터쿨러에 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 인터쿨러 어셈블리.
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