KR101685285B1 - 크로스멤버 - Google Patents

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KR101685285B1
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Abstract

본 발명은 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 자동차(10)의 프론트 범퍼용 크로스멤버(20)에 관한 것이다. 자동차에서의 토출 공기의 배출을 개선하기 위해, 크로스멤버(20)는, 그 후방측(44)에, 토출 공기가 후방으로부터 크로스멤버(20)로 들어가게 하는 하나 이상의 토출 공기 구멍(51, 52)을 포함한다.

Description

크로스멤버{CROSSMEMBER}
본 발명은, 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 자동차의 프론트 범퍼용 크로스멤버에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 유형의 크로스멤버를 구비한 자동차에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 유형의 자동차를 작동하는 방법에 관한 것이다.
독일 공개공보 DE 10 2009 056 841 A1호에는, 냉각기 및 냉각기 앞에 횡방향으로 연장되는 범퍼 지지구를 구비한 자동차 차체의 전면부가 개시되어 있고, 범퍼 지지구에는 냉각기쪽을 향하는 공기 유로가 형성된다. 독일 공개공보 DE 10 2012 015 336 A1호에는, 승용차의 범퍼용 크로스멤버가 개시되어 있고, 크로스멤버는 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진 하나 이상의 통류 영역을 포함하고, 각각의 통류 영역에는 차량 횡방향으로 내부를 향해 중앙 영역이 이어지고, 외부를 향해 각각의 바깥 영역이 이어지고, 이 영역들은 공기를 위한 통류 구멍들이 없다.
본 발명의 과제는, 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 프론트 범퍼용 크로스멤버를 구비한 자동차에서, 토출 공기의 배출, 특히 냉각기의 토출 공기의 배출을 개선하는 데에 있다.
상기 과제는, 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 자동차의 프론트 범퍼용 크로스멤버의 경우, 크로스멤버가, 그 후방측에, 토출 공기가 후방으로부터 크로스멤버로 들어가게 하는 하나 이상의 토출 공기 구멍을 포함한다는 점에서 해결된다. 크로스멤버는 공기가 크로스멤버를 통과하도록 바람직하게는 중공 형태이다. 토출 공기 구멍을 통해 후방측에서 크로스멤버로 들어가는 토출 공기는 크로스멤버를 통해 바람직하게는 그 양단부로 안내된다. 공지된 크로스멤버들과 달리, 본 발명에 따른 크로스멤버는 냉각 공기가 크로스멤버 뒤에 배치되는 냉각기까지 전달되게 하지 않는다. 공지된 크로스멤버들과 달리, 본 발명에 따른 크로스멤버는 토출 공기를 배출하는 데에 사용된다. 토출 공기는 예컨대 냉각 목적으로 냉각기를 통해 전달된 공기를 지칭한다. 토출 공기를 배출하기 위한 크로스멤버의 본 발명에 따른 용도를 통해, 유리하게는 토출 공기가 측방향으로 배출되는 것이 가능하다. 이는 토출 공기가 노면 방향으로 배출되지 않는다는 이점을 제공한다. 이런 방식으로, 차량 아래에서 기부 공기의 발생이 방지된다.
크로스멤버의 바람직한 예시적인 구현예는 크로스멤버가 폐쇄된 전방측, 폐쇄된 하측, 및 폐쇄된 상측을 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 크로스멤버는 유리하게는 그 후방측에만 공기를 위한 하나 이상의 토출 공기 구멍을 가진다. 이런 방식으로, 크로스멤버의 안정성이 개선된다.
게다가, 폐쇄된 하측에, 토출 공기가 아래로부터 크로스멤버로 들어가게 하는 구멍들이 형성될 수도 있다.
크로스멤버의 다른 바람직한 예시적인 구현예는, 냉각기로 하향 연장되는 토출 공기 안내 장치가 크로스멤버의 후방측의 토출 공기 구멍에 배정되고, 상기 냉각기는 크로스멤버 아래에 배치되며, 토출 공기가 나오는 복수의 공기 유로 구멍들을 가지는 것을 특징으로 한다. 냉각기는 바람직하게는 스포츠카에 사용되는 것과 같은 비교적 작은 냉각기이다. 비교적 작은 냉각기는 바람직하게는 크로스멤버 아래의 중앙에 배치된다. 공기는 냉각 목적으로 냉각기의 공기 유로 구멍들을 통해 전달된다. 냉각기의 후방측에서 나온 공기는 토출 공기로 지칭된다. 냉각기로부터 나온 토출 공기는 토출 공기 안내 장치에 의해 크로스멤버의 후방측의 토출 공기 구멍으로 부분적으로 안내되거나 전달된다.
크로스멤버의 또 다른 바람직한 예시적인 구현예는 토출 공기 덕트들이 크로스멤버 아래에서 토출 공기 안내 장치로부터 측방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다. 토출 공기의 일부가 토출 공기 덕트들을 통해 배출된다. 토출 공기의 다른 일부가 토출 공기 안내 장치를 통해 크로스멤버 내로 전달된다.
크로스멤버의 또 다른 바람직한 예시적인 구현예는 토출 공기 덕트들이 휠 아치들을 향해 연장되는 것을 특징으로 한다. 토출 공기 덕트들은 크로스멤버 아래의 토출 공기 안내 장치로부터 휠 아치들로 연장된다.
크로스멤버의 또 다른 바람직한 예시적인 구현예는 추가 토출 공기 덕트들이 크로스멤버의 양단부로부터 연장되며, 크로스멤버에 의해 크로스멤버의 후방측의 하나 이상의 토출 공기 구멍에 연결되는 것을 특징으로 한다. 크로스멤버의 후방측에서 하나 이상의 토출 공기 구멍을 통해 들어간 토출 공기는 크로스멤버를 통과하여 추가 토출 공기 덕트들 내로 들어간다. 크로스멤버와의 연결 영역에서, 추가 토출 공기 덕트들은 바람직하게는 크로스멤버와 실질적으로 동일한 단면을 가진다. 그러나, 추가 토출 공기 덕트들은 유리하게는 크로스멤버와 상이한 재료로 형성된다.
크로스멤버의 또 다른 바람직한 예시적인 구현예는 추가 토출 공기 덕트들이 휠 웰들을 향해 연장되는 것을 특징으로 한다. 추가 토출 공기 덕트들은 바람직하게는 측방향으로 휠 웰들 앞의 자동차의 노우즈부에서 끝난다.
본 발명은 또한, 전술한 바와 같은 크로스멤버, 및 크로스멤버 아래에 배치되며 복수의 공기 유로 구멍들을 가진 하나 이상의 냉각기를 구비한 자동차에 관한 것이다. 크로스멤버는 바람직하게는 자동차의 지지 구조의 전단부를 구성한다. 소위 전방 노우즈부가 예컨대 크로스멤버에 체결된다.
전술한 바와 같은 자동차를 작동하는 방법의 경우, 전술한 과제는 냉각기의 후방측에서 나온 토출 공기가 특히 토출 공기 안내 장치 및 토출 공기 덕트들에 의해 크로스멤버를 통해 전적으로 또는 부분적으로 측방향으로 배출됨으로써 대안적으로 또는 추가적으로 해결된다. 이는 그 중에서도 토출 공기가 노면 방향으로 배출되지 않는다는 이점을 제공한다. 이런 방식으로, 차량 아래에서 기부 공기의 발생이 방지된다.
본 방법의 바람직한 예시적인 구현예는 추가 토출 공기 덕트들의 출구들에서의 토출 공기 유출이 냉각기의 후방측의 동압(dynamic pressure) 및 추가 토출 공기 덕트들의 출구들의 부압의 흡입 효과의 결합으로부터 발생되는 것을 특징으로 한다. 이는 유리하게는 자동차의 휠 아치들로부터 나온 기류의 진정 효과(calming)로 이어진다. 이런 방식으로, 자동차의 공기역학이 개선된다.
본 발명에 의해, 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 프론트 범퍼용 크로스멤버를 구비한 자동차에서, 토출 공기의 배출, 특히 냉각기의 토출 공기의 배출을 개선하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 이점들, 특징들, 및 상세들은 후술하는 설명에 나타나며, 다양한 예시적인 구현예들이 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 크로스멤버를 구비한 자동차의 사시도이다.
도 2는 전방으로부터 경사진, 토출 공기 안내 장치 및 토출 공기 덕트들을 구비한 도 1의 크로스멤버의 사시도이다.
도 3은 후방으로부터 경사진, 토출 공기 안내 장치 및 토출 공기 덕트들을 구비한 도 2의 크로스멤버의 사시도이다.
도 4는 후방으로부터 경사진 크로스멤버 자체의 사시도이다.
도 1은 전면부(12)를 구비한 자동차(10)의 사시도이다. 전방 노우즈부는 자동차(10)의 전면부(12)의 사시도에서 생략되었다.
자동차(10)의 전면부(12)는 2개의 휠 아치들(14, 15)을 구비한 차체의 부분들을 포함한다. 차체는 2개의 종방향 부재들(18, 19)을 구비한 지지 구조(16)를 포함한다. 크로스멤버(20)가 종방향 부재들(18, 19)의 전단부들에 체결된다.
2개의 토출 공기 덕트들(21, 22)이 크로스멤버(20)에 배정된다. 토출 공기 덕트(21)는 휠 아치(14) 내로 이어진다. 토출 공기 덕트(22)는 휠 아치(15) 내로 이어진다. 토출 공기 덕트들(21, 22)의 관련 출구들(23, 24)이 도 2 및 도 3에 도면부호 23, 24로 지시되어 있다.
추가 토출 공기 덕트들(25, 26)이 크로스멤버(20)의 단부들로부터 연장된다. 추가 토출 공기 덕트(25)는 자동차(10)의 우측 휠 웰 앞에서 출구(27)를 통해 측방향으로 개방된다. 추가 토출 공기 덕트(26)는 자동차(10)의 좌측 휠 웰 앞에서 출구(28)를 통해 측방향으로 개방된다.
비교적 작은 냉각기(30)가 크로스멤버(20) 아래의 중앙에 배치된다. 냉각기(30)는 냉각 공기를 위한 복수의 유로 구멍들(미도시)을 포함한다. 냉각 공기는 전방으로부터 냉각기(30)로 공급되며, 냉각기의 후방측에서 토출 공기로 나온다.
도 2에서, 토출 공기 안내 장치(35)가 냉각기(도 1의 30) 뒤에 배치되는 것을 알 수 있다. 냉각기의 후방측에서 나온 토출 공기는 토출 공기 안내 장치(35) 내에 모아지고, 동압이 발생된다.
2개의 토출 공기 덕트들(21, 22)은 토출 공기 안내 장치(35)로부터 측방향으로 연장된다. 토출 공기 덕트들(21, 22)은 크로스멤버(20) 및 추가 토출 공기 덕트들(25, 26) 아래에서 연장된다.
도 3에서, 토출 공기 덕트들(21, 22)이 토출 공기 안내 장치(35)의 하부(36)로부터 연장되는 것을 알 수 있다. 하부(36)는 토출 공기 안내 장치(35)의 상부(38)에 일체로 연결된다. 토출 공기 안내 장치(35)의 상부(38)는 크로스멤버(20)의 후방측(44)에 접한다.
도 4에서, 크로스멤버(20)의 후방측(44)은 토출 공기가 후방으로부터 크로스멤버(20)로 들어가게 하는 2개의 토출 공기 구멍들(51, 52)을 가진다는 것을 알 수 있다. 크로스멤버(20)는 상측(41), 하측(42), 및 전방측(43)이 폐쇄된 형태이다.
내부에 있어서, 크로스멤버(20)는 크로스멤버(20) 내부의 공동을 2개의 크로스멤버 토출 공기 덕트들로 분리하는 분리 몸체(54)를 구비한다. 자동차(10)의 작동 중에, 냉각기(30)를 냉각하기 위한 공기가 먼저 냉각기를 통해 전달된다.
냉각기(30)의 후방측에서 나온 토출 공기의 일부는 출구들(23, 24)을 구비한 토출 공기 덕트들(21, 22)을 통해 측방향으로 휠 아치들(14, 15) 내로 배출된다. 그러나, 토출 공기 안내 장치(35)를 통해, 토출 공기의 일부는 또한 토출 공기 구멍들(51, 52)을 통해 후방으로부터 크로스멤버(20) 내로 전달된다.
토출 공기의 상기 일부는 크로스멤버(20)를 통해 그리고 출구들(27, 28)을 구비한 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)을 통해 외부를 향해 자동차(10) 주위의 유동으로 인해 작동 중에 부압이 존재하는 노우즈부 또는 전방 노우즈부의 영역들 내로 전달된다.
냉각기(30) 하류의 동압과, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 출구들(27, 28)의 부압의 흡입 효과의 결합으로부터, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 유용한 통류가 발생된다.
상기 통류는 휠 웰들 또는 휠 아치들(14, 15) 앞의, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 출구들(27, 28)에서 나오며, 유리하게는 휠 아치들(14, 15)로부터 나온 유동을 진정시킨다. 휠 아치들(14, 15)로부터 나온 유동은 예컨대 브레이크-냉각 장치에 의해 야기된다. 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 통류는 유리하게는 자동차(10)의 공기역학의 개선으로 이어진다.

Claims (11)

  1. 공기를 위한 하나 이상의 통류 구멍을 가진, 자동차(10)의 프론트 범퍼용 크로스멤버(20)에 있어서,
    크로스멤버(20)는, 그 후방측(44)에, 토출 공기가 후방으로부터 크로스멤버(20)로 들어가게 하는 하나 이상의 토출 공기 구멍(51, 52)을 포함하고,
    냉각기(30)로 하향 연장되는 토출 공기 안내 장치(35)가 크로스멤버(20)의 후방측(44)의 토출 공기 구멍(51, 52)에 배정되고, 상기 냉각기는 크로스멤버(20) 아래에 배치되며, 토출 공기가 나오는 복수의 공기 유로 구멍들을 가지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  2. 제1항에 있어서, 크로스멤버(20)는 폐쇄된 전방측(43), 폐쇄된 하측(42), 및 폐쇄된 상측(41)을 가지는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  3. 제2항에 있어서, 토출 공기가 상기 크로스멤버로 들어가게 하는 하나 이상의 구멍이 상기 하측에 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 토출 공기 덕트들(21, 22)이 크로스멤버(20) 아래에서 토출 공기 안내 장치(35)로부터 측방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  6. 제5항에 있어서, 토출 공기 덕트들(21, 22)은 휠 아치들(14, 15)을 향해 연장되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  7. 제5항에 있어서, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)이 크로스멤버(20)의 양단부로부터 연장되며, 크로스멤버(20)에 의해 크로스멤버(20)의 후방측(44)의 하나 이상의 토출 공기 구멍(51, 52)에 연결되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  8. 제7항에 있어서, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)은 휠 웰들(14, 15)을 향해 연장되는 것을 특징으로 하는 크로스멤버.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 크로스멤버(20), 및 크로스멤버(20) 아래에 배치되며 복수의 공기 유로 구멍들을 가진 하나 이상의 냉각기(30)를 구비한 자동차.
  10. 제9항에 따른 자동차(10)를 작동하는 방법에 있어서, 냉각기(30)의 상기 후방측에서 나온 토출 공기가 크로스멤버(20)를 통해 전적으로 또는 부분적으로 측방향으로 배출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 출구들(27, 28)에서의 토출 공기 유출이 냉각기(30)의 상기 후방측의 동압 및 추가 토출 공기 덕트들(25, 26)의 출구들(27, 28)의 부압의 흡입 효과의 결합으로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
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