KR102621266B1 - 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체, 상기 플레이트 조립체의 조립방법 및 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립 및 수리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체 및 상기 플레이트 조립체의 조립방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 쿨링모듈의 상하좌우에 형성되어 열교환기, 팬 쉬라우드 등의 장치부를 케이싱하는 플레이트 조립체에 있어서, 상부플레이트의 이탈 및 들림을 효과적으로 방지하고 조립 편의성을 향상시키는 케이싱 플레이트 조립체를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 응력 집중을 완화하여 강성을 향상할 수 있도록 그 구조가 개선된 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체를 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 이처럼 구조가 개선됨으로써 조립 및 분해가 편리해짐에 따라 정비 시 편의성을 향상시키는, 상기 플레이트 조립체의 조립방법 및 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립 및 수리방법을 제공함에 있다.

Description

쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체, 상기 플레이트 조립체의 조립방법 및 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립 및 수리방법 {Plate assembly for casing cooling module, assembling method for the plate assembly and assembling and repairing method for the cooling module having the plate assembly}

본 발명은 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쿨링모듈의 상하좌우에 형성되어 열교환기, 팬 쉬라우드 등의 장치부를 케이싱하는 플레이트 조립체에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 플레이트 조립체의 조립방법 및 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립 및 수리방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 다양한 공조 시스템, 냉각 시스템 등이 설치된다. 대략적으로 구분하자면, 공조 시스템은 차량 탑승자가 존재하는 실내 공간의 공기 온도, 습도 등을 조절하기 위한 냉난방 모듈들을 포함하며, 냉각 시스템은 엔진, 모터 등과 같은 장치들이 과열되지 않도록 냉각하는 모듈들을 포함한다. 이러한 다양한 모듈들은 냉매, 냉각수 등과 같은 열교환매체를 순환시키면서 열을 옮김으로써 원하는 냉방, 난방, 냉각 등의 작용을 구현하도록 이루어진다.

이와 같은 공조 또는 냉각 시스템은 다양한 열교환기를 포함하는데, 이러한 열교환기들 중 내부에 냉각하고자 하는 열교환매체(예를 들어 냉매, 냉각수, 오일 등)가 유통되며 외부에 공기가 송풍되어 열교환매체를 냉각하는 공랭식 열교환기들이 있다. 공랭식 열교환기의 경우 자연적인 주행에 의해 발생하는 주행풍으로 냉각이 이루어지기도 하지만, 일반적으로 열교환기에 공기를 강제 송풍하기 위한 팬이 구비되어 있는 경우가 많다. 이와 같이 열교환기, 팬 등의 여러 부품들이 세트를 이루어 구비되는 경우가 많기 때문에, 생산 과정의 편의성을 위하여 케이싱을 위한 프레임에 열교환기 및 팬 쉬라우드 등을 결합하여 모듈화시킨 형태로 생산이 이루어지고 있다. 이와 같이 열교환기, 팬 쉬라우드, 케이싱용 프레임 등의 조립체를 통상적으로 쿨링모듈이라 칭한다. 이하에서, 쿨링모듈을 구성하는 열교환기, 팬 쉬라우드 등과 이들을 둘러싸 고정하는 프레임을 용이하게 구분할 수 있도록, 열교환기, 팬 쉬라우드 등을 "장치부"라고 칭하기로 한다.

쿨링모듈에서 장치부가 결합 고정되는 프레임은 다양한 형태로 만들어질 수 있다. 종래에는 자동차의 프론트 엔드 모듈 프레임에 열교환기 및 팬 쉬라우드 등의 장치부를 직접 결합시키는 방식이 사용되기도 하였다. 최근에는 자동차 생산 효율을 더욱 향상시키기 위해, ㅁ자 형태로 된 별도의 프레임에 장치부를 결합시켜 모듈화한 후, 프레임 자체를 자동차의 프론트 엔드 모듈에 결합시키는 방식이 사용된다. 한국등록특허 제1755517호("차량의 쿨링 모듈용 마운팅 유닛", 2017.07.03) 등에 이와 같은 형태의 구조가 잘 개시된다.

이와 같은 프레임은 일체의 부품으로 만들어질 수도 있겠으나, 장치부를 보다 용이하고 원활하게 결합시키기 위해, 상기 프레임은 일반적으로 복수 개의 플레이트들이 조립되어 ㅁ자 형태를 형성하게 만들어지는 것이 통상적이다. 도 1은 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해정면도를, 도 2는 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 사용상태도를 각각 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체(10)는, 장치부(20)의 상하좌우에 각각 구비되는 4개의 플레이트들이 서로 조립되어 ㅁ자 형태를 형성하도록 이루어진다. 도 3은 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체 및 쿨링모듈의 결합방식을 도시한 것으로, 먼저 4개의 플레이트들이 서로 조립되어 ㅁ자 형태의 플레이트 조립체(10)를 형성한 후, 장치부(20)가 상기 플레이트 조립체(10)의 전후 방향으로 삽입되어 플레이트 조립체 및 장치부 간 결합이 이루어져, 쿨링모듈(50)의 조립이 완료되게 된다. 이 때 통상적으로 플레이트 조립체 및 장치부 간 결합은 후크 결합 방식이 사용된다.

이러한 플레이트 조립체가 쿨링모듈을 케이싱해 줌으로써, 열교환기를 지나는 역류를 효과적으로 방지하고, 외부 이물질을 방지하며, 쿨링모듈 외관을 개선할 수 있다는 여러 장점이 있다. 또한 쿨링모듈 자체를 프론트 엔드 모듈(FEM)에 결합하는 것보다, 쿨링모듈을 케이싱한 플레이트 조립체를 프론트 엔드 모듈에 결합하게 함으로써, 조립 공정을 더욱 원활하고 체계적으로 수행할 수 있는 장점 또한 있다.

그런데 이러한 쿨링모듈 케이싱용 플레이트 조립체에 있어서, 종래에는 단순히 상하좌우의 플레이트들을 볼트 결합시켜 조립함에 따라 조립 과정에서 불량이 발생하는 경우가 종종 있었다. 구체적으로는, 종래에 상부플레이트와 좌우에 배치되는 한 쌍의 사이드플레이트들을 결합시키는 과정에서, 상부플레이트가 정위치에 배치되지 못한 상태로 조립되는 경우가 있었다. 이러한 경우 상부플레이트가 들린 채로 고정됨에 따라 구조적 안정성을 떨어뜨리고, 불필요한 진동 발생으로 인한 소음이나 피로파괴가 유발되는 등의 여러 문제가 있었다.

더불어, 종래의 쿨링모듈 케이싱용 플레이트 조립체에는 다음과 같은 문제 또한 있었다. 앞서 설명한 바와 같이, 최근에는 장치부와 프레임의 결합체로 된 쿨링모듈을 프론트 엔드 모듈에 결합하는 방식이 널리 사용되고 있다. 이 때, 쿨링모듈(50)의 하방에 마운트(15)가 형성되며, 마운트(15)와 프론트 엔드 모듈(FEM)이 서로 결합됨으로써 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈 간의 결합이 이루어지게 된다. 실질적으로 마운트(15)는 플레이트 조립체(10)를 형성하는 플레이트들 중 좌우면에 배치되는 사이드플레이트의 하방에 형성되게 된다. 이 때 도 1 및 도 2 등에 도시된 바와 같이, 마운트(15)가 형성되는 위치는 사이드플레이트와 하부플레이트가 서로 결합되는 부분에 상당히 근접하다.

한편 차량이 주행하는 과정에서 상당히 불규칙적인 외부 진동이 지속적으로 발생하게 되며, 이러한 진동은 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈을 연결하는 마운트(15)에 집중적인 응력을 가하게 된다. 그런데 상술한 바와 같이 마운트(55) 위치가 사이드플레이트-하부플레이트 간 결합 위치와 상당히 근접하기 때문에, 이처럼 집중된 응력으로 인해 사이드플레이트-하부플레이트 간 결합이 파손될 우려가 있다. 이러한 문제를 해소하기 위하여, 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈을 연결하는 마운트 근방에서 쿨링모듈의 케이싱 프레임을 형성하는 플레이트 조립체를 강화해야 할 필요성이 대두되고 있다.

1. 한국등록특허 제1755517호("차량의 쿨링 모듈용 마운팅 유닛", 2017.07.03.)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 쿨링모듈의 상하좌우에 형성되어 열교환기, 팬 쉬라우드 등의 장치부를 케이싱하는 플레이트 조립체에 있어서, 상부플레이트의 이탈 및 들림을 효과적으로 방지하고 조립 편의성을 향상시키는 케이싱 플레이트 조립체를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 응력 집중을 완화하여 강성을 향상할 수 있도록 그 구조가 개선된 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체를 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 이처럼 구조가 개선됨으로써 조립 및 분해가 편리해짐에 따라 정비 시 편의성을 향상시키는, 상기 플레이트 조립체의 조립방법 및 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립 및 수리방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체(100)는, 복수 개의 플레이트가 조립되어 ㅁ자형의 구조체를 형성하는 플레이트 조립체(100)에 있어서, 하부플레이트(110); 상부플레이트(120); 상기 하부플레이트(110) 및 상기 상부플레이트(120) 좌우에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드플레이트(130); 를 포함하며, 상기 사이드플레이트(130)의 상단에는 상면을 가지는 지지부(135)가 형성되고, 상기 상부플레이트(120) 및 상기 사이드플레이트(130)는 전후 방향으로 슬라이딩 조립되어, 상기 상부플레이트(120)의 하면이 상기 지지부(130) 상면에 면접하여 결합되되, 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하여 상기 상부플레이트(120)가 정위치에 배치되도록, 상기 지지부(135) 상면에 스톱퍼 구조(S)가 형성될 수 있다.

이 때 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 지지부(135) 상면에 평면부 및 기둥부로 이루어지는 끼움부가 형성되고, 상기 상부플레이트(120)가 상기 지지부(135) 상면 및 상기 평면부 사이 공간에 끼워지되, 상기 기둥부에 의하여 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성될 수 있다.

또한 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부(135) 상면과 형성하는 각도가 경사진 형태의 경사끼움부(135a)로 형성되고, 상기 상부플레이트(120) 후단의 상기 경사끼움부(135a)에 상응하는 위치에 상기 경사끼움부(135a)의 경사에 상응하는 경사부(125a)가 형성되어, 상기 경사부(125a)가 상기 경사끼움부(135a)에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성될 수 있다.

또는 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부(135) 상면과 평행한 직각끼움부(135b)로 형성되어, 상기 상부플레이트(120) 후단이 상기 직각끼움부(135b)에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성될 수 있다.

또한 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 지지부(135) 상면 상의 상기 끼움부와 이격된 위치에, 상기 지지부(135) 상면과 평행한 평면부 및 기둥부로 이루어지는 보조끼움부(135c)가 더 형성되고, 상기 상부플레이트(120)의 상기 보조끼움부(135c)에 상응하는 위치에 끼움홀(125c)이 더 형성되어, 상기 끼움홀(125c)에 상기 보조끼움부(135c)가 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 위치를 정렬하도록 형성될 수 있다.

이 때 상기 보조끼움부(135c)는, 상기 끼움부 위치에 대하여, 상기 플레이트 조립체(100)의 좌우 방향으로 더 외측에 배치될 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 상부플레이트(120)의 좌우 양단에 상기 지지부(135) 전면에 대응하는 결합부(125)가 형성되며, 상기 상부플레이트(120) 및 상기 사이드플레이트(130) 결합 시 상기 결합부(125) 후면 및 상기 지지부(135) 전면이 면접하여 결합되되, 상기 결합부(125) 및 상기 지지부(135)에 각각 형성된 관통공에 전후 방향으로 볼트가 결합될 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 한 쌍의 상기 사이드플레이트(130)가, 각각의 하단이 상기 하부플레이트(110)의 양단과 일체로 연결되어 ㄷ자형의 일체형 구조체를 형성하는 한 쌍의 하부사이드플레이트(131) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)와 각각 결합되는 한 쌍의 상부사이드플레이트(132)로 이루어지며, 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합될 수 있다.

이 때 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 하부사이드플레이트(131) 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부(133); 를 더 포함할 수 있다. 또한 이 때 상기 마운팅부(133)는, 상기 하부사이드플레이트(131)의 하방으로 편향 배치될 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)의 상단이 상기 상부플레이트(120)의 양단과 볼트 연결에 의해 연결되어 ㄷ자형의 조립형 구조체를 형성할 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체에, 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합될 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 열교환기 및 팬 쉬라우드를 포함하는 장치부(200)를 포함하는 쿨링모듈(500)에 포함되며, 상기 장치부(200)의 상하좌우를 둘러싸 케이싱하도록 복수 개의 플레이트가 조립되어 형성되어 프론트 엔드 모듈(FEM)에 결합되는 플레이트 조립체(100)일 수 있다.

이 때 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 하부사이드플레이트(131) 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부(133); 를 더 포함하며, 상기 외부 구조물은 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)일 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체에, 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합되며, 상기 외부 장치는 상기 장치부(200)일 수 있다.

또한 본 발명의 플레이트 조립체의 조립방법은, 상술한 바와 같은 플레이트 조립체(100)의 조립방법에 있어서, 상기 상부플레이트(120) 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)가 결합되어 조립형 구조체를 형성하는 조립형구조체형성단계; 상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되어 상기 플레이트조립체(100)의 조립이 완성되는 플레이트조립체완성단계; 를 포함할 수 있다.

이 때 상기 조립형구조체형성단계는, 상기 상부플레이트(120)가 전후 방향으로 슬라이딩되되 상기 스톱퍼 구조(S)에 의하여 제한됨으로써 정위치에 배치되는 정위치배치단계 및 상기 상부플레이트(120) 및 상기 지지부(135)가 볼트 결합되는 볼트결합단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체의 조립방법은, 상기 조립형구조체형성단계 및 상기 플레이트조립체완성단계 사이에, 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체에 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합되는 장치삽입단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법은, 상술한 바와 같은 플레이트 조립체(100)를 포함하는 쿨링모듈(500)의 조립방법에 있어서, 상기 상부플레이트(120) 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)가 결합되어 조립형 구조체를 형성하는 조립형구조체형성단계; 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체에 상기 장치부(200)가 상하 방향으로 삽입되어 결합되는 장치삽입단계; 상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되어 상기 플레이트조립체(100)의 조립이 완성되는 플레이트조립체완성단계; 를 포함할 수 있다.

이 때 상기 조립형구조체형성단계는, 상기 상부플레이트(120)가 전후 방향으로 슬라이딩되되 상기 스톱퍼 구조(S)에 의하여 제한됨으로써 정위치에 배치되는 정위치배치단계 및 상기 상부플레이트(120) 및 상기 지지부(135)가 볼트 결합되는 볼트결합단계를 포함할 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체(100)는, 상기 하부사이드플레이트(131) 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부(133); 를 더 포함하며, 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법은, 상기 플레이트조립체완성단계 이후에, 상기 마운팅부(133)이 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되는 마운팅완료단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법은, 상술한 바와 같은 플레이트 조립체(100)를 포함하는 쿨링모듈(500)의 수리방법에 있어서, 상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 분해되어 상기 플레이트조립체(100)가 분해되는 플레이트조립체분해단계; 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체로부터 상기 장치부(200)가 상하 방향으로 이탈되어 분해되는 장치분해단계; 를 포함할 수 있다.

이 때 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법은, 상기 장치분해단계 이후에, 상기 일체형 구조체에 교체 또는 수리된 상기 장치부(200)가 상하 방향으로 삽입되어 수리가 완료되는 장치수리완료단계; 를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법은, 상기 플레이트 조립체(100)가, 상기 하부사이드플레이트(131) 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부(133); 를 더 포함하며, 상기 마운팅부(133)은 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되어, 상기 플레이트조립체분해단계, 상기 장치분해단계, 상기 장치수리완료단계가 수행되는 동안 상기 마운팅부(133) 및 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 간의 결합이 유지될 수 있다.

본 발명에 의하면, 쿨링모듈의 상하좌우에 형성되어 열교환기, 팬 쉬라우드 등의 장치부를 케이싱하는 플레이트 조립체에 있어서, 사이드플레이트의 상부에 상부플레이트가 정위치에 배치되도록 상부플레이트 위치를 제한하는 스톱퍼 구조(S)가 형성되어 있도록 함으로써, 조립 과정에서 상부플레이트가 정위치에서 이탈된 채로 조립되는 등의 불량이 발생될 위험성을 크게 저감시켜 주는 효과가 있다. 물론 이에 따라 상부플레이트가 항상 정위치에 올바르게 배치되어 있을 수 있게 됨으로써, 상부플레이트의 이탈 및 들림 발생을 방지하는 효과가 있다. 또한 종래에는 상부플레이트가 잘못 배치된 채로 조립됨으로써 이탈 또는 들림이 발생할 경우 불필요한 진동이 발생함으로써 소음이나 피로파괴가 유발되는 문제가 있었으나, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같이 상부플레이트의 이탈 및 들림 발생이 효과적으로 방지되므로, 이러한 소음이나 피로파괴 문제를 원천적으로 배제시키는 효과 또한 있다.

더불어 본 발명에 의하면, 마운트가 형성되는 사이드플레이트가 상부 및 하부로 분리되되, 한 쌍의 하부사이드플레이트가 하부플레이트와 연결되어 ㄷ자 형태의 일체형 부품을 형성하도록 하여 사이드플레이트-하부플레이트 간 연결 부위의 강성을 강화함으로써, 종래에 마운트에 집중되는 응력에 의해 사이드플레이트-하부플레이트 간 연결 부위가 파손되는 문제를 해소할 수 있는 큰 효과가 있다. 더불어 본 발명에 의하면, 사이드플레이트 상부-하부 간 결합이 전후 방향의 슬라이딩 결합으로 이루어짐으로써, 마운트에 인가되는 응력이 플레이트 조립체 결합력에 끼치는 악영향을 더욱 완화할 수 있는 효과 또한 있다. 즉 본 발명에 의하면 결과적으로 플레이트 조립체의 강성을 향상하는 효과가 있으며, 궁극적으로는 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈 간의 결합력을 향상하여 차량 내구성을 크게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 상부플레이트-사이드플레이트 간 결합 시 용이하게 정위치 배치를 할 수 있고, 사이드플레이트 상부-하부 간 결합이 전후 방향의 슬라이딩 결합으로 이루어지게 함과 동시에, 플레이트 조립체에 장치부가 상하 방향으로 결합되게 함으로써, 쿨링모듈의 정비 시 편의성을 극대화시킬 수 있는 큰 효과가 있다. 즉 사이드플레이트 상부 일부를 슬라이딩 방식으로 용이하게 분해한 후 장치부를 상하 방향으로 교체하는 작업을 할 수 있어, 프론트 엔드 모듈로부터 쿨링모듈 전체를 떼어내지 않고도 정비 작업이 원활하게 이루어질 수 있는 바, 사용자 편의성이 극대화될 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해정면도.
도 2는 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 사용상태도.
도 3은 종래의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체 및 장치부의 결합방식.
도 4는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해사시도.
도 5는 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제1실시예의 사시도.
도 6은 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제1실시예의 상면도.
도 7는 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제1실시예의 측면도.
도 8은 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제2실시예의 사시도.
도 9는 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제2실시예의 상면도.
도 10은 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제2실시예의 측면도.
도 11은 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해사시도.
도 12는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해정면도.
도 13은 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 조립사시도.
도 14는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 조립정면도.
도 15는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 조립방식.
도 16은 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체 및 장치부의 결합방식.
도 17은 본 발명의 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈 결합구조의 개념도.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 분해사시도를 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 플레이트 조립체(100)는 기본적으로, 열교환기 및 팬 쉬라우드를 포함하는 장치부(200)를 포함하는 쿨링모듈(500)에 포함되는 것으로서, 상기 장치부(200)의 상하좌우를 둘러싸 케이싱하도록 복수 개의 플레이트가 조립되어 형성되어 프론트 엔드 모듈(FEM)에 결합되도록 이루어지는 부품이다. 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상기 플레이트 조립체(100)는 내부에 어떤 다른 외부 장치를 삽입 수용하여 고정시키며, 다른 외부 구조물에 마운팅되어 고정되는 장치일 수 있다. 즉 상기 외부 장치가 상기 장치부(200)이고, 상기 외부 구조물이 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)일 경우에, 상기 플레이트 조립체(100)는 쿨링모듈 케이싱용으로 사용되는 것으로, 상기 외부 장치 및 상기 외부 구조물이 다른 장치나 구조물일 경우 상기 플레이트 조립체(100)는 그 용도에 맞게 사용될 수 있는 것이다. 따라서 이하의 실시예를 기반으로 한 설명에서, 상기 장치부(200)는 어떠한 다른 외부 장치로, 상기 외부 구조물은 역시 어떠한 다른 외부 구조물로 변경 실시될 수 있음은 당연하다.

상부플레이트-사이드플레이트 결합구조

본 발명의 플레이트 조립체(100)는, 종래의 플레이트 조립체와 유사하게, 하부플레이트(110), 상부플레이트(120), 상기 하부플레이트(110) 및 상기 상부플레이트(120) 좌우에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드플레이트(130)를 포함할 수 있다. 상기 하부플레이트(110), 상기 상부플레이트(120), 상기 사이드플레이트(130)는 그 명칭에서 알 수 있는 바와 같이 상기 장치부(200)의 하단, 상단, 좌우 측단에 각각 구비되는 플레이트들이다. 상기 플레이트 조립체(100)는 상술한 여러 플레이트들이 결합되어 ㅁ자 형태를 이루며, ㅁ자 형태의 가운데 공간부에 열교환기나 팬 쉬라우드 등과 같은 상기 장치부(200)가 삽입된 형태로 이루어진다. 즉 최종적으로 조립이 완료된 쿨링모듈(500)은, 상술한 여러 플레이트들이 상기 장치부(200)의 둘레를 ㅁ자 형태로 둘러싸서 상기 플레이트 조립체(100)를 이루며 고정되는 형태로 이루어지게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 종래에는 복수 개의 플레이트가 조립될 때 일반적으로 볼트 결합이 사용되었을 뿐이었다. 그런데 이러한 결합 과정에서 상기 상부플레이트(120) 및 상기 사이드플레이트(130)가 서로 정위치에 정렬되지 못한 채로 조립이 이루어질 경우, 상기 상부플레이트(120)가 정위치에서 이탈하거나 들리는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에서는 바로 이러한 문제를 해소하기 위하여, 상기 상부플레이트(120)-상기 사이드플레이트(130) 결합구조에 다음과 같은 구조를 적용한다. 먼저 상기 사이드플레이트(130)의 상단에는 상면을 가지는 지지부(135)가 형성되고, 상기 상부플레이트(120) 및 상기 사이드플레이트(130)는 전후 방향으로 슬라이딩 조립되어, 상기 상부플레이트(120)의 하면이 상기 지지부(130) 상면에 면접하여 결합되게 한다. 이 때, 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하여 상기 상부플레이트(120)가 정위치에 배치되도록, 상기 지지부(135) 상면에 스톱퍼 구조(S)가 형성되게 한다. 즉 본 발명에서는, 상기 상부플레이트(120)가 상기 사이드플레이트(130)에 슬라이딩 이동하여 조립되도록 함과 동시에, 상기 상부플레이트(120)의 슬라이딩 진행 이동 경로 상에 상기 스톱퍼 구조(S)가 형성되어 있도록 하는 구조를 통하여, 상기 상부플레이트(120)가 정위치에 올바르게 안착되도록 하여, 궁극적으로는 조립 시 또는 조립 후 상기 상부플레이트(120)의 이탈 및 들림을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 지지부(135) 상면에 평면부 및 기둥부로 이루어지는 끼움부가 형성되고, 상기 상부플레이트(120)가 상기 지지부(135) 상면 및 상기 평면부 사이 공간에 끼워지되, 상기 기둥부에 의하여 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성되는 것이다. 이러한 구조는 형상이 간단하여 기존의 부품 및 생산 라인에 쉽게 적용이 가능하여, 불필요한 가격 상승 요인을 억제할 수 있다.

상기 스톱퍼 구조(S)는 조립 후에는 상기 상부플레이트(120)의 이탈 및 들림 방지 역할을 수행하는 한편, 조립 과정에서는 상기 상부플레이트(120)가 올바른 정위치에 배치될 수 있도록 안내하는 역할 또한 수행한다. 물론 상기 스톱퍼 구조(S)만으로 상기 상부플레이트(120)가 상기 사이드플레이트(130)에 단단하게 고정되기는 어려우므로, 조립 과정에서 상기 스톱퍼 구조(S)를 이용하여 정렬한 다음, 볼트 결합을 통해 보다 견고한 고정력을 확보한다.

상기 상부플레이트(120)-상기 사이드플레이트(130) 간 볼트 결합의 구조를 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 먼저 상기 상부플레이트(120)의 좌우 양단에 상기 지지부(135) 전면에 대응하는 결합부(125)가 형성되며, 상기 상부플레이트(120) 및 상기 사이드플레이트(130) 결합 시 상기 결합부(125) 후면 및 상기 지지부(135) 전면이 면접하여 결합되게 한다. 이 때 상기 결합부(125) 및 상기 지지부(135)에 각각 형성된 관통공에 전후 방향으로 볼트가 결합되도록 함으로써, 상기 상부플레이트(120)-상기 사이드플레이트(130) 간 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있게 된다.

이하에서, 상기 스톱퍼 구조(S)의 여러 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 5, 도 6, 도 7은 각각 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제1실시예의 사시도, 상면도, 측면도를 도시한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1실시예에서 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부(135) 상면과 형성하는 각도가 경사진 형태의 경사끼움부(135a)로 형성되고, 상기 상부플레이트(120) 후단의 상기 경사끼움부(135a)에 상응하는 위치에 상기 경사끼움부(135a)의 경사에 상응하는 경사부(125a)가 형성된다. 즉 상기 상부플레이트(120)가 슬라이딩 이동함에 따라 상기 경사부(125a)가 상기 경사끼움부(135a)에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하게 된다.

이처럼 상기 끼움부가 경사진 구조로 형성되게 할 경우, 상기 상부플레이트(120) 후단에서 상기 경사부(125a) 이외의 다른 부분이 상기 경사끼움부(135a)에 끼워지게 되면 슬라이딩 이동 자체가 원활하게 이루어지지 않는다. 즉 상기 상부플레이트(120)가 좌우 방향으로 정위치에 있어야만 상기 경사부(125a) 및 상기 경사끼움부(135a) 간 끼움 결합이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다. 이처럼 상기 끼움부가 경사진 구조로 형성되게 할 경우에는 상기 상부플레이트(120)의 좌우 방향 정렬 또한 자연스럽게 맞춰질 수 있게 된다.

도 8, 도 9, 도 10은 각각 상부플레이트-사이드플레이트 결합구조의 제2실시예의 사시도, 상면도, 측면도를 도시한다. 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제2실시예에서 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부(135) 상면과 평행한 직각끼움부(135b)로 형성된다. 즉 상기 상부플레이트(120)가 슬라이딩 이동함에 따라 상기 상부플레이트(120) 후단이 상기 직각끼움부(135b)에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 이동을 제한하게 된다.

상기 끼움부가 직각 구조로 형성되게 할 경우, 상기 상부플레이트(120) 후단 중 어디든 상기 직각끼움부(135b)에 끼워질 수 있다. 따라서 이 경우에는 상기 상부플레이트(120)가 좌우 방향으로 정위치에 있지 않아도 상기 상부플레이트(120)가 쉽게 슬라이딩 이동할 수 있다. 즉 상기 직각끼움부(135b)에 의하여 상기 상부플레이트(120)의 전후 방향 정위치가 정렬 및 확보된 상태에서, 상기 상부플레이트(120)를 좌우 방향으로 슬라이딩 이동시킴으로써 정렬 작업을 수행할 수 있다.

상기 끼움부가 상기 경사끼움부(135a) 형태로 형성되는 경우에는, 끼움 결합과 좌우 정렬이 동시에 이루어질 수 있다는 장점은 있으나, 좌우 정렬이 맞지 않은 상태에서는 끼움 결합 자체가 일어나지 않게 된다는 점에서 조립 편의성이 약간 저하될 수 있다. 한편 상기 끼움부가 상기 직각끼움부(145b) 형태로 형성되는 경우에는, 상기 상부플레이트(120)를 상기 직각끼움부(145b)에 전후 방향으로 움직여 끼운 후 좌우 방향으로 재차 움직여 정렬을 맞추면 되기 때문에 조립 편의성은 일부 향상될 수 있겠으나, 2번의 이동 작업이 이루어져야 한다는 점에서 시간적 손해가 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 이 경우 필연적으로 상당히 작은 볼트 구멍을 기준으로 좌우 정렬이 이루어지게 되므로, 오히려 조립 편의성이 더 나빠질 수 있는 가능성도 있다.

이러한 점을 보완하기 위하여, 상기 스톱퍼 구조(S)는 보조끼움 결합구조를 더 포함할 수 있다. 도 8 내지 도 10의 제2실시예에는 이러한 보조끼움 결합구조가 도시되어 있다. 이 경우 상기 스톱퍼 구조(S)는, 상기 지지부(135) 상면 상의 상기 끼움부와 이격된 위치에, 상기 지지부(135) 상면과 평행한 평면부 및 기둥부로 이루어지는 보조끼움부(135c)가 더 형성되고, 상기 상부플레이트(120)의 상기 보조끼움부(135c)에 상응하는 위치에 상기 끼움홀(125c)이 더 형성된 형태로 이루어진다.

이처럼 상기 끼움홀(125c)에 상기 보조끼움부(135c)가 끼워짐으로써 상기 상부플레이트(120)의 위치를 효과적으로 정렬할 수 있다. 즉, 상기 상부플레이트(120) 후단을 상기 직각끼움부(135a)에 끼운 상태에서, 상기 끼움홀(125c)-상기 보조끼움부(135c) 끼움을 실현하기 위해서는 상기 상부플레이트(120)의 좌우 정렬이 이루어져야 하며, 따라서 상기 끼움홀(125c)을 기준으로 좌우 정렬을 수행하게 된다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 상기 보조끼움 결합구조가 없는 경우에는 볼트 구멍을 기준으로 좌우 정렬을 수행하여야 했던 것과 비교할 때, 볼트 구멍보다는 상기 끼움홀(125c)이 훨씬 크기 때문에, 좌우 정렬 작업 편의성이 훨씬 향상될 수 있게 된다.

상기 보조끼움부(135c) 구성은 제2실시예에 더 포함되는 것으로 설명되었으나 물론 이로써 한정되는 것은 아니다. 상기 보조끼움부(135c)는 좌우 정렬 작업에만 기여하는 것이 아니라 상기 상부플레이트(120)의 이탈 및 들림 방지에도 기여하기 때문에, 제1실시예에 상기 보조끼움부(135c) 구성이 더 포함되도록 하여도 무방하다.

또한 상기 보조끼움부(135c)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 끼움부 위치에 대하여, 상기 플레이트 조립체(100)의 좌우 방향으로 더 외측에 배치되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 배치에 의하여, 조립 과정에서는 조립 편의성이 보다 향상될 수 있으며, 조립 후에는 상기 보조끼움부(135c)가 보다 효과적으로 상기 상부플레이트(120)의 이탈 및 들림 방지에 기여할 수 있다.

사이드플레이트 슬라이딩 결합구조

더불어 본 발명의 플레이트 조립체(100)는, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 사이드플레이트(130)가 하부사이드플레이트(131) 및 상부사이드플레이트(132)로 분리되어 형성될 수 있다. 또한 본 발명의 플레이트 조립체(100)는, 외부 구조물(본 발명의 실시예에서는 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)이 된다)과 결합하기 위한 마운팅부(133)을 더 포함할 수 있다.

상기 하부사이드플레이트(131)는, 한 쌍이 상기 장치부(200)의 와주 양단 하부에 구비된다. 이 때 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131) 각각의 하단은, 도 11 및 도 12의 분해도에 도시되어 있는 바와 같이 상기 하부플레이트(110)의 양단과 일체로 연결되어, 결과적으로 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)가 ㄷ자형의 일체형 구조체를 형성한다.

상기 상부사이드플레이트(132)는, 한 쌍이 상기 장치부(200)의 좌우 양단 상부에 구비된다. 또한 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)는, 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)와 각각 결합된다. 보다 구체적으로, 도 15는 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 조립방식을 도시하고 있다. 본 발명의 플레이트 조립체(100)에서, 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단은, 도 15에 도시된 바와 같이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되게 된다.

상기 마운팅부(133)는, 상기 하부사이드플레이트(131) 외측으로 돌출되게 형성되어 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 직접적으로 결합된다. 이 때 상기 마운팅부(133)는, 상기 하부사이드플레이트(131)의 하방으로 편향 배치될 수 있다.

도 17은 본 발명의 쿨링모듈 및 프론트 엔드 모듈 결합구조의 개념도를 도시한 것으로, 조립이 완료된 상태에서는 도 4에 도시된 종래의 결합구조와 동일한 형태가 된다. 그러나 본 발명의 플레이트 조립체(100)는, 종래와는 연결 부위 및 결합 방식이 다르게 형성됨으로써, 종래에 비해 훨씬 강성을 향상시킬 수 있게 된다. 이하에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 종래의 플레이트 조립체(10)와 상술한 본 발명의 플레이트 조립체(100)를 보다 구체적으로 비교한다.

먼저 종래의 플레이트 조립체(10)는, 장치부(20)의 상하좌우에 구비되는 플레이트들이 모두 상/하/좌/우 각각의 방향으로 일자로 연장되는 바 형태로 이루어졌으며, 각각의 끝단이 볼트 연결 등에 의해 서로 연결되어 ㅁ자 형태를 형성하였다.

반면 본 발명의 플레이트 조립체(100)는, 장치부(200)의 상단에 구비되는 상부플레이트(120) 및 장치부(200)의 좌우 양단 상부에 구비되는 상부사이드플레이트(132)들은 일자로 연장되는 바 형태로 이루어지되, 장치부(200)의 하단에 구비되는 하부플레이트(110) 및 장치부(200)의 좌우 양단 하부에 구비되는 하부사이드플레이트(131)들은 서로 연결되어 ㄷ자형의 일체형 구조체를 형성한다. 한편 상기 상부플레이트(120) 및 상부사이드플레이트(132)들의 끝단은 종래와 유사하게 볼트 연결 등에 의해 서로 연결되어 역시 ㄷ자 형태를 이루게 되며, 이를 상기 일체형 구조체와 구분되도록 조립형 구조체라고 칭하기로 한다. 본 발명의 플레이트 조립체(100)는, (하부플레이트-하부사이드플레이트로 이루어지는) 일체형 구조체 및 (상부플레이트-상부사이드플레이트로 이루어지는) 조립형 구조체, 이 두 개의 ㄷ자형 구조체들이 서로 연결되어 비로소 ㅁ자 형태를 형성하게 된다. 이 때 이 두 개의 ㄷ자형 구조체들은, 볼트 연결 등이 아니라 도 15에 도시된 바와 같이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되도록 이루어진다.

종래 및 본 발명 모두에서, 프론트 엔드 모듈과 직접적으로 결합되는 마운팅부는 사이드플레이트의 하부에 형성되며, 사이드플레이트-하부플레이트 간 연결 부위가 마운팅부와 매우 근접하게 배치된다. 한편 앞서 설명한 바와 같이, 차량 주행 중에는 불규칙적이고 상당한 크기의 외부 진동이나 충격 등이 지속적으로 발생하며, 이로 인해 발생되는 응력이 마운팅부 주변에 집중되게 된다. 이 때 종래의 플레이트 조립체(10)의 경우, 사이드플레이트 및 하부플레이트가 별도의 부품으로 이루어지되 서로 볼트 연결 등에 의해 연결되어 있으므로, 이러한 응력 집중에 의해 연결 구조가 쉽게 파손되는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 플레이트 조립체(100)의 경우, 하부사이드플레이트 및 하부플레이트가 일체의 부품으로 되어 있으므로, 응력 집중이 발생한다 하여도 하부사이드플레이트-하부플레이트 간 연결이 파손될 위험성을 크게 줄일 수 있게 된다.

뿐만 아니라 본 발명에서는, 하부사이드플레이트-상부사이드플레이트 간 연결이 슬라이딩 결합 형태로 이루어진다. 이러한 슬라이딩 결합구조에서 힘이 걸리는 방향은 마운팅부(133)로 전해지는 대부분의 진동이나 충격의 방향과 다르기 때문에 슬라이딩 결합이 풀릴 위험성이 낮다. 즉, 마운팅부(133)로의 응력 집중이 발생한다 하더라도 하부사이드플레이트-상부사이드플레이트 간 연결의 손상 위험성을 크게 걱정하지 않아도 된다.

이처럼 본 발명의 구조는, 하부사이드플레이트-하부플레이트 간 연결은 일체형으로 되고, 하부사이드플레이트-상부사이드플레이트 간 연결은 슬라이딩 결합으로 됨으로써, 마운팅부(133)로의 응력 집중에 대한 플레이트 조립체(100)의 강성을 전반적으로 종래에 비해 크게 향상시킬 수 있다.

도 16은 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체 및 장치부의 결합방식을 도시한 것으로, 즉 상기 쿨링모듈(500) 전체를 조립하는 과정을 간략하게 도시한 것이다. 앞서의 설명 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 쿨링모듈 케이싱 플레이트 조립체의 조립방법은, 조립형구조체형성단계 및 플레이트조립체완성단계를 포함하며, 여기에 장치삽입단계를 더 포함할 수 있다. 상기 조립형구조체형성단계 및 상기 플레이트조립체완성단계만 수행될 경우 상기 플레이트 조립체(100)의 조립이 완성되며, 상기 장치삽입단계를 더 수행함으로써 상기 플레이트 조립체를 포함하는 더 상위의 조립체, 예를 들어 상기 쿨링모듈(500)의 조립이 완성될 수 있다. 이하에서는 설명의 반복을 피하기 위하여 상기 장치삽입단계가 더 수행되는 경우의 실시예로서, 또한 상기 더 상위의 조립체가 상기 쿨링모듈(500)인 것으로서 상기 플레이트 조립체의 조립방법을 설명하겠으나, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

상기 조립형구조체형성단계에서는, 상기 상부플레이트(120) 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)가 결합되어 조립형 구조체를 형성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 상부플레이트(120) 및 상부사이드플레이트(132)들의 끝단은 볼트 연결 등에 의해 서로 연결되며, 이들이 결합되면 ㄷ자 형태의 조립형 구조체를 이루게 된다.

상기 장치삽입단계에서는, 도 16(A)에 도시된 바와 같이, 상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는 상기 일체형 구조체에 외부 장치, 예를 들어 상기 장치부(200)가 상하 방향으로 삽입되어 결합된다. 부가적으로, 상기 조립형구조체형성단계와 상기 장치삽입단계는 어느 쪽이 먼저 진행되거나 동시에 이루어져도 무방하다.

상기 플레이트조립체완성단계에서는, 도 16(B)에 도시된 바와 같이, 상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단이 결합되어 상기 쿨링모듈(500)의 조립이 완성된다. 특히 이 때 상기 하부사이드플레이트(131)의 상단 및 상기 상부사이드플레이트(132)의 하단은, 도 16(B)에 도시된 바와 같이, 전후 방향으로 슬라이딩 결합된다.

상기 플레이트 조립체가 상기 쿨링모듈(500)에 적용되는 경우, 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법은, 상기 플레이트조립체완성단계 이후에, 상기 마운팅부(133)이 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되는 마운팅완료단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 방식으로 조립되는 상기 쿨링모듈(500)은, 앞서 설명한 바와 같이 그 구조 자체에 의해 응력 집중에 대한 강성이 종래보다 훨씬 향상될 뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 조립 방식으로 인하여 정비 시 작업을 수행하는 사용자의 편의성도 크게 향상시켜 줄 수 있다.

종래에는 도 3에 도시된 바와 같이 ㅁ자 형태의 플레이트 조립체(10)의 조립을 완료한 후, ㅁ자 형태 가운데의 공간부에 장치부(20)를 전후 방향으로 삽입하여 고정하여 쿨링모듈(50)의 조립을 완료하였다. 한편 일반적으로 차량의 부피를 불필요하게 증대시키기 않기 위해 엔진룸 내는 최대한 공간활용성을 높일 수 있도록 각 장치들이 최대한 근접 배치된다. 따라서 상술한 바와 같이 조립된 종래의 쿨링모듈(50)이 엔진룸 내에 설치되고 난 후 교체나 수리 등의 정비 작업을 하고자 하는 경우, 종래의 플레이트 조립체(10)로부터 종래의 장치부(20)를 전후 방향으로 분리하여 꺼낼 만한 여유 공간이 부족하다. 이에 따라 프론트 엔드 모듈로부터 쿨링모듈을 분리해 낸 후 장치부와 플레이트 조립체를 분해하는 등과 같은 작업이 필요하게 되어, 시간, 인력, 비용 등의 자원이 낭비되는 문제가 있었다.

반면 본 발명에 의하면, 상기 쿨링모듈(500)이 엔진룸 내에 설치되고 난 후라 할지라도, 도 16의 작업 과정을 반대로 수행함으로써 쉽게 상기 장치부(200)를 분리해 낼 수 있다. 즉, 먼저 (상기 하부플레이트(110) 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트(131)로 이루어지는) 상기 일체형 구조체로부터 (상기 상부플레이트(120) 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트(132)로 이루어지는) 상기 조립형 구조체를 도 16(B)의 반대 방향으로 분리하여 들어내는 플레이트조립체분해단계가 수행된다. 상기 조립형 구조체는 플레이트들로 이루어져 있기 때문에, 엔진룸 내 여유 공간이 다소 협소하더라도 조금씩 형상을 변형시키면서 용이하게 분리해 낼 수 있다. 다음으로 상기 일체형 구조체로부터 상기 장치부(200)를 도 16(A)의 반대 방향으로 분리하여 꺼내는 장치분해단계가 수행되면 된다. 이후 상기 일체형 구조체에 교체 또는 수리된 상기 장치부(200)가 상하 방향으로 삽입되어 수리가 완료되는 장치수리완료단계가 수행됨으로써, 장치의 수리가 완료되게 된다.

이러한 모든 정비 과정에서, 상기 일체형 구조체는 상기 마운팅부(133)에 의해 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)에 결합된 채로 있어도 된다. 다시 말해 상기 플레이트조립체분해단계, 상기 장치분해단계, 상기 장치수리완료단계가 수행되는 동안 상기 마운팅부(133) 및 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 간의 결합이 유지되는 것이다. 이처럼 본 발명의 플레이트 조립체(100) 구조 및 이러한 구조에 기반한 조립방법을 도입하면, 정비 작업 시 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)로부터 상기 플레이트 조립체(100)를 분리해야 할 필요가 없어지므로, 종래에 비해 훨씬 작업 공수가 줄어들게 되어 사용자의 편의성이 비약적으로 향상될 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 플레이트 조립체
110: 하부플레이트 120: 상부플레이트
S: 스톱퍼 구조
125a: 경사부 125c: 끼움홀
131: 하부사이드플레이트 132: 상부사이드플레이트
133: 마운팅부 135: 지지부
135a: 경사끼움부 135b: 직각끼움부
135c: 보조끼움부
200: 장치부 500: 쿨링모듈

Claims (24)

1. 복수 개의 플레이트가 조립되어 이루어지는 플레이트 조립체에 있어서,
   하부플레이트; 상부플레이트;
   상기 하부플레이트 및 상기 상부플레이트 좌우에 각각 결합되는 한 쌍의 사이드플레이트;
   를 포함하며,
   상기 사이드플레이트의 상단에는 상면을 가지는 지지부가 형성되고, 상기 상부플레이트 및 상기 사이드플레이트는 전후 방향으로 슬라이딩 조립되어, 상기 상부플레이트의 하면이 상기 지지부 상면에 면접하여 결합되되,
   상기 상부플레이트의 전후 방향 이동을 제한하도록, 상기 지지부 상면에 스톱퍼 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 스톱퍼 구조는,
   상기 지지부 상면에 평면부 및 기둥부로 이루어지는 끼움부가 형성되고,
   상기 상부플레이트가 상기 지지부 상면 및 상기 평면부 사이 공간에 끼워지되, 상기 기둥부에 의하여 상기 상부플레이트의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 스톱퍼 구조는,
   상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부 상면과 형성하는 각도가 경사진 형태의 경사끼움부로 형성되고,
   상기 상부플레이트 후단의 상기 경사끼움부에 상응하는 위치에 상기 경사끼움부의 경사에 상응하는 경사부가 형성되어,
   상기 경사부가 상기 경사끼움부에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
4. 제 2항에 있어서, 상기 스톱퍼 구조는,
   상기 끼움부가, 상기 평면부가 상기 지지부 상면과 평행한 직각끼움부로 형성되어,
   상기 상부플레이트 후단이 상기 직각끼움부에 끼워짐으로써 상기 상부플레이트의 전후 방향 이동을 제한하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
5. 제 2항에 있어서, 상기 스톱퍼 구조는,
   상기 지지부 상면 상의 상기 끼움부와 이격된 위치에, 상기 지지부 상면과 평행한 평면부 및 기둥부로 이루어지는 보조끼움부가 더 형성되고,
   상기 상부플레이트의 상기 보조끼움부에 상응하는 위치에 끼움홀이 더 형성되어,
   상기 끼움홀에 상기 보조끼움부가 끼워짐으로써 상기 상부플레이트의 위치를 정렬하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 보조끼움부는,
   상기 끼움부 위치에 대하여, 상기 플레이트 조립체의 좌우 방향으로 더 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
   상기 상부플레이트의 좌우 양단에 상기 지지부 전면에 대응하는 결합부가 형성되며, 상기 상부플레이트 및 상기 사이드플레이트 결합 시 상기 결합부 후면 및 상기 지지부 전면이 면접하여 결합되되,
   상기 결합부 및 상기 지지부에 각각 형성된 관통공에 전후 방향으로 볼트가 결합되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
8. 제 1항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
   한 쌍의 상기 사이드플레이트가,
   각각의 하단이 상기 하부플레이트의 양단과 일체로 연결되어 ㄷ자형의 일체형 구조체를 형성하는 한 쌍의 하부사이드플레이트 및
   한 쌍의 상기 하부사이드플레이트와 각각 결합되는 한 쌍의 상부사이드플레이트
   로 이루어지며,
   상기 하부사이드플레이트의 상단 및 상기 상부사이드플레이트의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
   상기 하부사이드플레이트 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
   
10. 제 9항에 있어서, 상기 마운팅부는,
    상기 하부사이드플레이트의 하방으로 편향 배치되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
11. 제 8항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
    한 쌍의 상기 상부사이드플레이트의 상단이 상기 상부플레이트의 양단과 볼트 연결에 의해 연결되어 ㄷ자형의 조립형 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
12. 제 8항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
    상기 하부플레이트 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트로 이루어지는 상기 일체형 구조체에, 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
13. 제 8항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
    열교환기 및 팬 쉬라우드를 포함하는 장치부를 포함하는 쿨링모듈에 포함되며, 상기 장치부의 상하좌우를 둘러싸 케이싱하도록 복수 개의 플레이트가 조립되어 형성되어 프론트 엔드 모듈(FEM)에 결합되는 플레이트 조립체인 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
14. 제 13항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
    상기 하부사이드플레이트 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부;
    를 더 포함하며,
    상기 외부 구조물은 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)인 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
15. 제 13항에 있어서, 상기 플레이트 조립체는,
    상기 하부플레이트 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트로 이루어지는 상기 일체형 구조체에, 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합되며,
    상기 외부 장치는 상기 장치부인 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체.
    
16. 제 8항에 의한 플레이트 조립체의 조립방법에 있어서,
    상기 상부플레이트 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트가 결합되어 조립형 구조체를 형성하는 조립형구조체형성단계;
    상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되어 상기 플레이트조립체의 조립이 완성되는 플레이트조립체완성단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체의 조립방법.
    
17. 제 16항에 있어서, 상기 조립형구조체형성단계는,
    상기 상부플레이트가 전후 방향으로 슬라이딩되되 상기 스톱퍼 구조에 의하여 제한됨으로써 정위치에 배치되는 정위치배치단계 및
    상기 상부플레이트 및 상기 지지부가 볼트 결합되는 볼트결합단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체의 조립방법.
    
18. 제 16항에 있어서, 상기 플레이트 조립체의 조립방법은,
    상기 조립형구조체형성단계 및 상기 플레이트조립체완성단계 사이에,
    상기 하부플레이트 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트로 이루어지는 상기 일체형 구조체에 외부 장치가 상하 방향으로 삽입되어 결합되는 장치삽입단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체의 조립방법.
    
19. 제 13항에 의한 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법에 있어서,
    상기 상부플레이트 및 한 쌍의 상기 상부사이드플레이트가 결합되어 조립형 구조체를 형성하는 조립형구조체형성단계;
    상기 하부플레이트 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트로 이루어지는 상기 일체형 구조체에 상기 장치부가 상하 방향으로 삽입되어 결합되는 장치삽입단계;
    상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 결합되어 상기 플레이트조립체의 조립이 완성되는 플레이트조립체완성단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법.
    
20. 제 19항에 있어서, 상기 조립형구조체형성단계는,
    상기 상부플레이트가 전후 방향으로 슬라이딩되되 상기 스톱퍼 구조에 의하여 제한됨으로써 정위치에 배치되는 정위치배치단계 및
    상기 상부플레이트 및 상기 지지부가 볼트 결합되는 볼트결합단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법.
    
21. 제 19항에 있어서,
    상기 플레이트 조립체는, 상기 하부사이드플레이트 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부; 를 더 포함하며,
    상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법은, 상기 플레이트조립체완성단계 이후에,
    상기 마운팅부이 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되는 마운팅완료단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 조립방법.
    
22. 제 13항에 의한 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법에 있어서,
    한 쌍의 상기 상부사이드플레이트의 상단이 상기 상부플레이트의 양단과 볼트 연결에 의해 연결되어 ㄷ자형의 조립형 구조체를 형성한다고 할 때,
    상기 일체형 구조체에 포함되는 상기 하부사이드플레이트의 상단 및 상기 조립형 구조체에 포함되는 상기 상부사이드플레이트의 하단이 전후 방향으로 슬라이딩 분해되어 상기 플레이트조립체가 분해되는 플레이트조립체분해단계;
    상기 하부플레이트 및 한 쌍의 상기 하부사이드플레이트로 이루어지는 상기 일체형 구조체로부터 상기 장치부가 상하 방향으로 이탈되어 분해되는 장치분해단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법.
    
23. 제 22항에 있어서, 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법은,
    상기 장치분해단계 이후에,
    상기 일체형 구조체에 교체 또는 수리된 상기 장치부가 상하 방향으로 삽입되어 수리가 완료되는 장치수리완료단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법.
    
24. 제 23항에 있어서, 상기 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법은,
    상기 플레이트 조립체가, 상기 하부사이드플레이트 외측으로 돌출되게 형성되어 외부 구조물과 결합되는 마운팅부; 를 더 포함하며, 상기 마운팅부은 상기 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되어,
    상기 플레이트조립체분해단계, 상기 장치분해단계, 상기 장치수리완료단계가 수행되는 동안 상기 마운팅부 및 상기 프론트 엔드 모듈(FEM) 간의 결합이 유지되는 것을 특징으로 하는 플레이트 조립체를 포함하는 쿨링모듈의 수리방법.

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