KR20070106973A - 열전달장치, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치 - Google Patents

열전달장치, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치 Download PDF

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KR20070106973A
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Abstract

본 발명은 열전달장치 특히, 자동차용 전단부 모듈(1)의 유사프레임 조립지지부(2)에서의 냉각 라디에이터 고정용 장치에 관한 것이다. 상기 조립지지부(2)는 상부 횡부재(2a), 2개의 측면부(2c, 2d) 및 바람직하게는 하나의 하부 횡부재(2b)를 포함하며, 열전달장치(3)는 본질적으로 조립지지부(2)상에 탄성적으로 지지되는 4개의 베어링(9,10,11,12)를 구비한다. 열전달장치(3)는 탄성적으로 변형가능한 부시(15,16)에 고정되는 베어링 저널을 구비한다. 본 발명에 의하면, 2개의 상부 마운트(11,12)는, 부시(19)를 폐쇄하며 추가 보조요소없이 조립지지부(2)에 고정될 수 있는 중간지지체를 포함한다.
열전달장치, 열교환기, 냉각 라디에이터, 조립지지부, 중간브라켓

Description

열전달장치, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치 {DEVICE FOR FIXING A HEAT TRANSFER DEVICE, IN PARTICULAR A COOLANT RADIATOR FOR MOTOR VEHICLES}
본 발명은, 청구항 제1항의 전문에 의한, 열교환기, 특히 냉각 라디에이터 고정용 장치에 관한 것이다.
자동차용 열교환기, 특히 냉각 라디에이터(coolant radiator) 및 냉매 응축기는 근래에 빈번히 조립지지부(assembly support), 열교환기, 헤드램프로 구성된 소위 전면모듈에 설치된다. 여기서, 조립지지부는 특히 플라스틱으로 제조된 대략 유사프레임 구조를 형성하며 여기에 열 교환기, 팬 프레임 및 팬 같은 개별 요소들이 고정된다. 전체 전면모듈은 조립된 후에, 자동차의 엔진베이 전면에 삽입되며 이에 고정된다.
유사프레임 조립지지부를 갖는 상기 유형의 전면모듈은 DE 100 51 567 A1으로부터 알 수 있으며, 여기서 전면모듈 냉각 라디에이터는 응축기와 함께 고정된다. 고무부시(rubber bush)는 핀을 통해 라디에이터의 최상면 및 기면에 부착되며, 고무부시는 조립지지부의 상응하는 개구안으로 직접 삽입된다. 열쇠구멍 같은 개구, 즉 슬롯은 조립지지부의 상부 횡부재로 제공되며, 슬롯 안으로 드럼형 형상인 상부 고무부시가 삽입된다 . 라디에이터는 그러므로 후면 즉, 엔진측으로부터 설치되며 후측으로부터만 분해될 수 있으며 이는 제한된 공간조건의 결과로서 단점인 것이다. 또한, 상기 설치유형은 상부 및 하부 마운트가 서로를 향해 보강되기 때문에 정적으로 불확정적이며, 이는 바람직하지 못한 진동 및 전면모듈의 하중증가를 유발할 수 있다.
본 발명의 목적은 한편으로는 열교환기, 특히 냉각 라디에이터의 단순 설치 및 분해가 가능하고, 다른 한편으로는 정적으로 확정적인 설치배열이 얻어지도록 서언에서 명시된 유형의 장치를 향상시키는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징에 의하여 달성된다. 본 발명에 의하면 열교환기 또는 냉각 라디에이터는 조립지지부로 보조 브라켓, 즉 중간브라켓을 통하여 최상부에서 연결되게 제공된다. 그러므로, 라디에이터는 라디에이터의 설치핀에 배치된 2개의 중간브라켓을 구비하며 라디에이터의 설치핀과 같이 조립된다. 이에 의해 중간브라켓은 연결요소가 설치상태로 개조되는 라디에이터 및 조립지지부간 연결요소를 형성한다. 또한, 이것으로 라디에이터가, 각각의 사용으로 개조되는 중간브라켓이 배치되는 표준화된 설치핀을 구비할 필요만 있다는 점에서 열교환기 또는 라디에이터를 단순화하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 일 이로운 실시예에 의하면, 중간브라켓은 한편으로는 엘라스토머소재, 즉 고무부시로부터 제조된 부시(bush)를 고정하는 패스닝아이(fastening eye)로, 다른 한편으로는 조립지지부에 래치(latch)될 수 있는 유지핑거(retaining finger)로 구성된다. 이것은 라디에이터가 제위치로 피벗되고 래치되어야 할 뿐이므로, 단순 속성조립을 제공한다. 중간브라켓은 조립지지부의 구성부가 되는 상부 라디에이터 마운트를 형성하며 상부 설치핀으로부터 조립지지부안으로 진행하는 모든 설치력을 도입한다.
본 발명의 이로운 부가실시예에 의하면, 2개의 유지핑거가 상부 설치핀의 길이축에 관하여 대략 수직으로 배치된다. 즉 2개의 유지핑거가 라디에이터로부터 대략 전방수평으로, 즉, 주행방향으로 돌출한다. 라디에이터는 그러므로, 상방(z 방향)으로 추가 설치공간을 요하지 않고 제위치로 피벗되고 래치됨으로써 설치될 수 있다. 여기서, 유지핑거의 말단부는 상응하는 래치개구가 제공되는 조립지지부의 전면을 통하여 확장하며, 유지핑거는 상기 래치개구안으로 걸쇠가 걸린다. 래치작용은 기본적으로 주행방향(x 방향)으로 고정을 제공한다.
본 발명의 이로운 부가실시예에 의하면, 각 브라켓이 지지되며, 바람직하게는 최상부 및 최하부에서 즉, 조립지지부에 대하여 (+) 및 (-) z 방향으로 조임된다. 이것은 래치를 통한 단순 조립공정에도 불구하고 브라켓이 조립지지부에 작용하지 않고 고정연결된다는 이점을 제공한다. 2개의 래치핑거를 단순툴을 통하여 래치된 위치로부터 분리할 필요만이 있다는 점에서, 최종적인 부가적 이점은 라디에이터가 전면으로부터 분해될 수 있다는 점인 것이다. 상부 라디에이터 마운트는 이에 의해 분리되며 라디에이터는 (주행방향 반대로) 후방으로 경사되어 제거될 수 있다. 이것은 정비작업시 분해를 상당히 촉진시킨다.
발명의 이로운 부가실시예에 있어서, 보조보어가 브라켓상에 제공되며, 이것안으로 보조척도로서 나사가 삽입될 수 있다. 이는 래치연결이 실패하는 경우에 대한 비상안전장치 척도이다. 그리고 라디에이터는 여전히 보조척도로서 생성되는 나사연결을 통하여 조립지지부에 안전가능하게 연결된다.
본 발명의 이로운 추가실시예에 의하면, 브라켓은 플라스틱 사출성형 부품으로서 구현되며, 저생산비용이라는 이점을 가져온다.
본 발명의 이로운 추가실시예에 의하면, 최소 하나의 상부 라디에이터 마운트의 부시는 주행방향에 관하여 횡으로 움직일 수 있도록 슬롯을 갖는다. 라디에이터의 (수평으로 정렬된 관의) 길이축 팽창은 그러므로 마운트에 의해 방해받지 않으며 응력이 방지된다.
본 발명의 이로운 추가실시예에 의하면, 하부 마운트는 고정된 마운트로서 구현되며 상부 마운트는 플로팅 마운트(floating mount)로서 구현된다. 라디에이터는 그러므로 고무부시로서 구현되는 하부마운트상 중량에 의존하며 탄력성 및 제동성을 갖는다. 이동도는 상방으로 라디에이터 및 중간브라켓 사이에서 허용되므로 z 방향으로의 팽창이 가능하게 된다. 이것은 라디에이터 및 전체 냉각모듈에 대하여 정적으로 확정적 설치를 하는 이점을 얻는다.
본 발명의 일 대표적 실시예가 도면에서 예시되며 하기에서 상세히 설명된다.
도1은 전단부 모듈의 (주행방향으로) 후면도를 도시한다.
도2는 도1에 의한 전단부 모듈의 (주행방향 반대로의) 정면도를 도시한다.
도3은 조립지지부에서의 냉각 라디에이터용 하부 마운트를 도시한다.
도4는 x-z 면의 단면에서 중간브라켓에 의한 냉각 라디에이터용 상부 마운트를 도시한다.
도5는 y-z면의 단면에서 도4에 의한 상부 라디에이터 마운트를 도시한다.
도6은 평행 x-z면에서 상부 라디에이터 마운트를 통한 부가단면을 도시한다.
도7a 및 7b는 중간브라켓의 원근적 예시도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 전단부 모듈 2: 조립지지부
2a: 상부 횡부재 2b: 하부 횡부재
2c, 2d: 측면부 2e,2f,2g: 리브
2h: 래치 개구(latching opening) 3: 냉각 라디에이터
4: 냉각제 탱크 (좌) 5: 냉각제 탱크 (우)
6: 라디에이터 메시 7: 팬 카울링
8: 팬 임펠러 9: 하부 라디에이터 마운트(좌)
10: 하부 라디에이터 마운트(우) 11:상부 라디에이터 마운트(좌)
11a,12a: 래치 요소 12:상부 라디에이터 마운트(우)
13: 응축기 14: 마운트 개구
15: 고무부시(rubber bush) 15a: 수용 개구
15b: 플랜지 16: 설치핀(하부)
16a: 정지판 17: 설치핀(상부)
18: 중간브라켓 18a: 패스닝아이
18b: 유지핑거 18c: 래치러그
18d: 정지면 18e: 지지러그(support lug)
18f: 플랜지 18g: 고리(collar)
19: 고무부시 19a: 플랜지
19b: 슬롯
도1은 후면으로부터 즉, 자동차의 주행방향으로에서 바라본 자동차의 전단부모듈(1)을 도시한다. 자동차에 대한 양의 축 x,y,z 가 죄표계상에 예시되며 x는 주행방향에 일치한다. 전단부 모듈(1)은 상부 횡부재(2a), 하부 횡부재(2b) 및 2개의 측면부(2c,2d)로 구성된 폐쇄프레임을 형성하는 조립지지부(2)를 구비한다. 냉각 라디에이터(3)는 조립지지부(2) 즉, 프레임(2a,2b,2c,2d) 내부에 설치되며, 상기 냉각 라디에이터(3)는 횡류 라디에이터로서 구현되며, 2개의 냉각제 탱크(4,5)사이에 배치된 메시(mesh, 6)를 구비한 2개의 측면 냉각제 탱크(4,5)를 갖는다. 메시(6)는 수평으로 배열된 관 및 핀으로 구성된다(미도시). 팬 임펠러(8)를 구비한 팬 카울링가 주행방향으로 냉각 라디에이터(3) 뒤에 고정된다. 라디에이터(3)는 원으로서 개략적으로 예시된 4개의 마운트(2개의 하부 마운트(9,10) 및 두 개의 상부 마운트(11,12))를 통하여 조립지지부(2)에 대하여 지지된다. 여기서, 라디에이터(3)는 여기서 도시되지 않은 추가 열교환기 뿐만아니라 팬 카울링(7) 및 팬 임펠러(8)를 포함하는 냉각모듈의 지지체이다.
도2는 전면에서 즉, 자동차의 주행방향에 대하여 역방향에서 바라본 조립지지부(2)를 구비한 도1에 의한 전단부 모듈(1)을 도시한다. 공조설비용 응축기(13)가 주행방향으로 라디에이터의 전면에 배치되며 더 이상 자세히 설명되지 않는 방법으로 라디에이터(3)에 연결된다. 원으로 개략적으로 예시된 2개의 상부 마운트(11,12)는 각 경우에 2개의 래칭요소(11a, 12a)를 구비하며, 이는 상부 횡부재의 전면을 통하여 삽입되며 하기에서 보다 상세히 설명된다.
도3은 x-z 면의 단면에서 하부 라디에이터 마운트(10) (도1참조)를 도시한다. 도면은 고무부시(15)를 수용하기 위한 개구(14)를 갖는 하부 횡부재(2b)를 도시한다. 냉각 라디에이터(3)의 플라스틱 냉각제 탱크(5)는 이의 하부영역에, 고무부시(5)의 개구(15a)안으로 프레스되는, 일체적으로 사출성형된 설치핀(16)을 갖는다. 고무부시(15)는 횡부재(21b)상에 지지되는 주변 플랜지(15b)를 갖는다. 냉각제 탱크(5)의 설치핀(16)은 고무부시(15)에 의존하는 판(16a)에 의해 상방으로 범위가 정해진다. 고무부시는 횡부재(2b)에 대하여 z방향으로의 정지판(16a)과 동시에, 설치핀(16)에 대한 스프링 이동을 제공하기 위해서 돔의 형상으로 상방으로 만곡된다. 동시에, 진동감쇠작용이 압력끼워맞춤을 통하여 횡부재(2b) 및 설치핀(16)에 고정연결된 고무부시(15)에 의해 제공된다. 하부 라디에이터 마운트(9)는 대략 동일 형상 즉, 탄성적으로 고정된 베어링과 같이 z방향으로 유사하게 형상되며 따라서 단면에 예시되지 않는다.
도4는 x-z 면의 단면에 상부 라디에이터 마운트(12)를 도시한다. 상부 라디에이터 마운트(11)는 대략 동일형상으로 되며, 하기의 상세한 설명은 또한 다른 상 부 라디에이터 마운트에도 또한 적용된다. 냉각제 탱크(5)는 대략 수직(z 방향)상방으로 돌출되는, 일체로 사출성형된 설치핀(17)을 구비한다. 중간브라켓(18)은 상부 횡부재(2a)안으로 래치되고 클램프되며, 중간브라켓(18)은 대략 수평방향으로 (x방향으로) 확장하며 패스닝아이(18a)를 갖는다. 중간브라켓(18)은 패스닝아이(18a)에서 고무부시(19)를 통하여 설치핀(17)을 고정하며 상기 설치핀(17)에 대한 상부 마운트를 형성한다. 고무부시(19)는 패스닝아이(18a)에서 (+) 로킹방식으로 고정되며 냉각제 탱크(5)의 상부면에 대하여 틈(s)을 형성한다 - 이것은 예를들면 열팽창의 결과로 z방향으로 냉각제 탱크(5) 또는 냉각 라디에이터(3)의 보상이동을 허용한다. 중간브라켓(18)이 (전술한대로) 조립지지부(2)에 고정연결되며 이에 의해 조립지지부(2)상으로 설치핀(17)에 의해서 도입되는 힘을 전달한다. 상기 목적상, 중간브라켓(18)은 횡부재(2a)의 전면을 통하여 확장하며 래치러그(latching lug, 18c)를 구비하고 횡부재(2a)의 뒤에서 결합하는 유지 또는 래치핑거(18b)를 구비한다. 이것은 x 방향으로 중간브라켓(18)의 고정을 제공한다. 고정은 상부 횡부재(2a)의 내면에 대하여 지지되는 경사된 정지면(18d)에 의해서 대향된 x방향으로 제공된다. 유지핑거(18)의 추가 지지는 중간리브(2e) 및 중간브라켓(18)상 지지러그(18e)를 통해서 제공된다.
단면된 예시는 또한 중간브라켓(18)에 중앙배치되고 전면을 향해 개방된 보조보어(18h)를 도시한다. 상기 경우에 래치연결은 실패하고, 고정나사는 보조고정(비상안전장치)을 생성하기 위해서 전면으로부터 보조보어 안으로 삽입될 수 있다.
도5는 y-z 면에서 상부 라디에이터 마운트를 통한 추가 단면을 도시한다. 중 간브라켓(18)의 패스닝아이(18a)는, 하부 및 외부영역에, 상부 횡부재(2a)로부터 돌출된 2개의 수직 리브(2f, 2g)에 대하여 상방으로 (z방향으로) 지지되는 플랜지(18f)를 갖는다. 이것은 상방으로 중간브라켓(18)의 고정을 제공한다. 고무부시(19)는 패스닝아이(18a)에서 (+) 로킹방식으로 고정되며 반경내부로 돌출하는 고리(18g)를 통하여 상방으로 고정된다. 고무부시(19)는 y방향으로, 즉 주행방향에 대하여 횡으로, 설치핀(17)의 이동을 허용하는 슬롯(19b)을 갖는다. 냉각 라디에이터(3)의 열팽창은 이에 의해 보상될 수 있다.
도6은 x-z면에서, 핀(17) 외측이나 유지핑거(18b)를 관통하는 (추가 유지핑거는 도면의 전면에 위치된다) 상부 라디에이터 마운트(12)를 관통하는 추가 단면을 도시한다. 유지 또는 래치핑거(18b)는 탄성적으로 형성되며 조립지지부(2)에서 래치개구(18h)를 통해서 말단면 단부와 함께 확장되고, 래치러그(18e)는 조립지지부(2)의 말단면 뒤에서 연결되며 이에 의해서 x 방향으로 중간브라켓(18)을 고정한다. 상기 도식적 예시로부터 래치러그(18e)를 구비한 래치핑거(18b)가 상방으로 (z 방향으로) 약간 상승될 수 있으며 결과적으로 래치작용이 해체되며 후방(주행방향에 대하여 역으로)으로 밀쳐질 수 있다. 이것은 상부 라디에이터 마운트(12)를 전방으로부터 즉, 전단부 모듈의 전면으로부터 접근가능하게 하며, 라디에이터(또는 전체 냉각모듈)를 후방으로 경사지우고 상방으로 제거함으로써 분해하는 것이 가능하게 한다. 전면으로부터의 접근가능성은 래치러그(18e)에 상응하는 래칭요소(11a, 12a)를 예시하는 도2에서 볼 수 있다.
도6의 도식적 예시는 또한 고무부시(9)가 상방 및 하방 z 방향을 (+)로킹방 식으로 패스닝아이(18a)에 고정됨을 도시한다. 고무부시(19)는 이에 의해 중간브라켓(18)의 계류부를 형성한다.
도7a 및 7b는 고무부시(19)가 계류식으로 삽입되는(미도시), 2개의 유지핑거(18b) 및 패스닝아이(18a)를 갖는 중간브라켓(18)의 2개의 상이한 원근적 예시이다. 도7b의 하방으로 돌출한 래치러그(18c)는 유지핑거(18b)의 자유 단부에서 명확히 볼 수 있다. 패스닝아이(18a)의 양면에 배치된 플랜지(18f)를 또한 볼 수 있다. 지지러그(18e)는 도7b에서 명확히 볼 수 있으며, 패스닝아이(18a)에 직근접해서 위치된다. 또한, 보조보어(18h) (도4참조)가 2개의 유지핑거(18b)사이에 배치되는데, 여기서 보조보어(18h)는 보조고정을 위한 나사를 고정하는데 제공된다. 예시된 중간브라켓(18)은 플라스틱 사출성형된 부품으로서 생산될 수 있으며, 발생하는 설치력을 흡수하여 조립지지부안으로 전달할 수 있도록 치수된다.
예시되고 설명된 대표 실시예에서, 조립지지부(2)는 2개의 횡부재 및 2개의 측면부를 구비한 폐쇄프레임으로서 형성된다. 예시되지 않은 실시예에서, 조립지지부는 U형, 즉, 상부 횡부재 및 2개의 측면받침대를 구비한 개방프레임으로서 형성될 수 있다. 상기 경우에, 열교환기 또는 라디에이터의 하부 마운트가 2개의 측면받침대에 부착된다.

Claims (13)

  1. 열교환기 특히, 자동차용 전단부 모듈(1)의 유사프레임 조립지지부(2)에서의 냉각 라디에이터(3) 고정용 장치로서,
    상부 횡부재(2a), 2개의 측면부(2c, 2d) 및 바람직하게는 하나의 하부 횡부재(2b)를 구비한 조립지지부(2)와,
    조립지지부(2)상에 탄성적으로 지지되는 4개의 마운트(9,10,11,12)를 구비하는 열교환기(3)와,
    탄성적으로 변형가능한 부시(15,16)에 고정되는 열교환기(3)상에 배치되는 설치핀(16,17)를 구비하며,
    2개의 상부 마운트(11,12)는, 일측에서 부시(19)를 폐쇄하며 타측에서 추가보조수단없이 조립지지부(2)에 고정될 수 있는 중간브라켓(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 중간브라켓(18)은
    탄성적으로 변형가능한 부시를 고정하기 위한 패스닝아이(18a), 및
    조립지지부(2)에 탈착가능하게 연결되는 특히, 래치 및/또는 클램프될 수 있는 최소 하나의 유지핑거(18b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  3. 제2항에 있어서, 최소 하나의 유지핑거(18b)는 설치핀(17)으로부터 대략 수직으로 돌출하고 조립지지부(2)의 전면에 배치된 개구(2h)를 통하여 확장하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  4. 제3항에 있어서, 중간브라켓(18)은 상호 인접배치되는 2개의 탄성적 유지핑거(18b), 및 2개의 전면 개구(2h)를 통하여 확장하고 전면 개구(2h)의 후면에서 결합하는 말단면 래치러그(18e)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 중간브라켓(18)은, 특히 클램프를 통하여, 조립지지부(2)에 대하여 (z 방향으로) 최상부 및 기부에서 지지되는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 중간브라켓(18)은 유지핑거(18b)간 보조고정(비상안전장치)용 보조보어(18h)를 구비한 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 탄성적으로 변형가능한 부시(19)는 중간브라켓(18)에, 특히 패스닝아이(18b)에 (+) 로킹방식으로 고정되는 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 중간브라켓(18)의 부시(19)는 설치핀(17)을 고정하고 주행방향에 대하여 횡으로 설치핀(17)의 이동을 허용하는 슬롯(19b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 중간브라켓(18)의 패스닝아이(18a)는 상부 횡부재(2a)의 리브(2f,2g)에 대하여 (z방향으로) 최상부에서 지지되는 측면 플랜지(18f)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  10. 제2항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 패스닝아이(18a)는 조립지지부(2)상 (z방향으로) 기부에서 지지되는 지지러그(18e)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  11. 전술한 항 중의 어느 한 항에 있어서, 중간브라켓(18)은 플라스틱 사출성형된 부품으로서 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  12. 전술한 항 중의 어느 한 항에 있어서, 하부 마운트(9,10)는 z방향으로 탄성 적인 고정 마운트로서 구현되며, 상부 마운트(11,12)는 z방향으로 플로팅 마운트로서 구현되는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상부 마운트(11,12)의 부시(19)에서의 설치핀(17)은 z방향으로 이동을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기, 특히 자동차용 냉각 라디에이터, 고정용 장치.
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