KR20090027932A - 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법에 관한 것으로서, 하이드로포밍 공법에 의해 역 U자형으로 성형된 메인프레임; 메인프레임의 상부와 결합되는 상부프레임을 포함한다.

본 발명에 따른 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법은 캐리어 자체 중량을 감소시키면서 필요한 강도를 유지하여, 자동차 연비를 향상시킨다.

캐리어, 알루미늄, 플라스틱, 후드래치

Description

캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법{CARRIER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 재질을 하이드로포밍 공법에 의해 성형하여 자체 중량을 경감하면서 강도를 유지하는 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차체는 자동차의 외형을 이루는 부분으로서 차실이나 엔진룸 혹은 트렁크실이나 펜더 등으로 구성되는데, 이 차체는 또한 자동차의 길이 방향을 따라 전방차체와 중심차체 및 후방차체로 구분되어진다.

여기서 상기 전방차체에는 헤드 램프, 라디에이터, 콘덴서, 범퍼 등이 조립되기 위한 캐리어(carrier)가 형성된다.

도 1은 종래 자동차의 캐리어를 나타내는 도면이다.

도시된 바와 같이, 캐리어에는 헤드 램프, 라디에이터, 콘덴서, 범퍼 등과 차체 패널을 하나로 조립하여 현장에서 조립성을 향상시키고, 조립대상 부품 수를 감소시켜 조립 시간을 단축하며, 제품의 조립 정도를 확보하기 위한 기술인 FEM(Front End Module)이 적용된다.

즉, 상기 캐리어(10)는 헤드램프 장착을 위한 헤드램프 장착부(11)와, 그 전방에 라디에이터(radiator) 및 콘덴서와 같은 쿨링 모듈을 장착하는 쿨링 모듈 장착부(12)로 크게 나눌 수 있다.

여기서, 상기 쿨링 모듈 장착부(12)는 상부 프레임(13) 및 상기 상부 프레임(13)의 중간에서 아래로 연결되어 자동차의 혼 스피커 등을 장착하도록 하는 센터 프레임(14)과, 상기 쿨링 모듈 장착부(12)의 하부에 형성되어 범퍼 및 안개등 등을 장착하는 하부 프레임(15), 그리고 상기 하부 프레임(15)의 양단에각각 일단이 결합하고 상부 프레임(13)에 타단이 결합하는 사이드 프레임(16)으로 이루어져 있다.

이때, 쿨링모듈은 캐리어(10)의 하부프레임(15) 상에 결합을 하여 고정되게 되는데, 구체적으로 상기 하부 프레임(15)에는 한 쌍의 결합판(17)이 돌출되어 형성되고, 이러한 결합판(17) 상에는 쿨링모듈의 돌출된 부분이 삽입되어 결합하기 위한 결합공(18)이 형성된다.

그리고, 상기 상부 프레임(13)의 양측으로 헤드램프 장착부(11)가 형성되는데, 상기 헤드램프 장착부(11)는 일단이 상부 프레임(11)과 결합하고 타단이 사이드 프레임(16)에 결합한다.

최근 이러한 캐리어(10)는 스틸과 플라스틱 재질을 이용하여 성형하는 하이브리드 방식이 적용되고 있다.

종래 캐리어의 중량은 통상 4.5 ~ 5.5kg 정도 되는데, 이러한 캐리어 자체 무게가 상당하여 자동차 연비 효율을 저해하는 문제점이 있다.

또한, 종래 캐리어는 스틸과 플라스틱의 기계적 결합이 약하여 크랙(crack)이 발생할 경우 제품의 기능이 상실되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 하이드로포밍 공법으로 알루미늄 재질의 파이프를 캐리어로 성형하여, 캐리어 자체의 중량을 절감하더라도 필요한 강성 유지가 가능하도록 하는 하이드로포밍 공법을 이용한 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이드로포밍 공법에 의해 역 U자형으로 성형된 메인프레임; 상기 메인프레임의 상부와 결합되는 상부프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어를 제공한다.

상기 메인프레임은 알루미늄 재질로 성형되고, 상기 상부프레임은 플라스틱 재질로 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 메인프레임은 수직방향으로 형성되는 제1측면부; 상기 제1측면부의 상단에서 수평방향으로 절곡되어 연장 형성되는 상측면부; 및 상기 상측면부의 끝단에서 수직방향으로 절곡되어 상기 제1측면부와 대칭을 이루는 제2측면부를 포함하 는 것을 특징으로 한다.

상기 제1측면부의 하단과 상기 제2측면부의 하단은 절곡된 안착면이 형성되고, 상기 안착면에는 결합을 위한 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부프레임은 상기 상측면부를 일부 커버하는 상단부; 상기 상단부의 하단에서 하방으로 연장되고 상기 제1측면부를 일부 커버하는 제1측커버부; 상기 제1측커버부에서 측방향으로 연장되어 상기 상단부의 하방에 위치되는 제1측연장부; 상기 상단부의 하단에서 하방으로 연장되고 상기 제2측면부를 일부 커버하는 제2측커버부; 및 상기 제2측커버부에서 측방향으로 연장되어 상기 상단부의 하방에 위치되는 제2측연장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1측면부 및 상기 제2측면부에는 충격회피를 위한 보조프레임이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 상측면부에는 후드래치가 구비되는 후드래치모듈이 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 후드래치모듈은 본체; 상기 본체에 구비되는 후드래치; 상기 본체에 결합되고 상기 상측면부와 결합되는 결합편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본체에 구비되는 고정편; 상기 고정편과 결합되고 양단이 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부에 각각 결합되는 지지프레임이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지프레임은 일단이 제1측면부에 용접되고 타단이 제2측면부에 용접되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지프레임은 알루미늄관인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이드로 포밍 공법에 의해 역 U자 형상의 메인프레임을 성형하는 단계; 상기 메인프레임에 후드래치모듈을 결합하는 단계; 및 상기 메인프레임에 상부프레임을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 제조방법을 제공한다.

상기 메인프레임에 양단이 결합되면서 상기 후드래치모듈을 지지하는 지지프레임을 설치하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 메인프레임에 충격회피를 위한 보조프레임을 설치하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법은 캐리어의 중량을 줄이면서 강도를 유지시켜, 자동차의 연비를 절감하는 효과가 있다.

그리고, 보조프레임이 캐리어의 파손을 억제하여, 자동차 충돌로 인한 수리비를 절감하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 캐리어 및 이러한 캐리어 제조방법의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 제조순서를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 캐리어(100)는 메인프레임(20)과 상부프레임(30)을 구비한다. 메인프레임(20)은 하이드로포밍 공법에 의해 역 U자형으로 성형된다. 이러한 메인프레임(20)은 강성을 유지하면서 하이드로포밍 공법적용이 가능하도록 알루미늄 재질로 성형된 파이프가 될 수 있다. 반면에, 상부프레임(30)은 플라스틱 재질로 성형된다.

상기 메인프레임(20)은 제1측면부(21), 제2측면부(22) 및 상측면부(23)에 의해 역 U자형 형상을 갖는다. 제1측면부(21)는 캐리어(100)의 장착시점을 기준으로 할 때, 수직방향으로 형성된다. 그리고, 상측면부(23)는 제1측면부(21)의 상단에서 수평방향으로 절곡되어 연장 형성된다. 마지막으로 제2측면부(22)는 상측면부(23)의 끝단에서 수직방향으로 절곡되어 제1측면부(21)와 대칭을 이룬다.

이러한 제1측면부(21)의 하단과 제2측면부(22)의 하단에는 절곡된 안착면(24)이 형성되고, 안착면(24)에는 결합을 위한 결합홀(25)이 형성된다. 즉, 안착 면(24)에는 미도시한 쿨링모듈이 안착되고, 결합홀(25)에 미도시한 스크류가 체결되면서 쿨링모듈과 캐리어(100)가 결합된다.

한편, 상부프레임(30)은 상단부(35), 제1,제2측커버부(31,32) 제1,제2측연장부(33,34)를 구비한다. 상단부(35)는 상측면부(23) 보다 길이가 길며 상측면부(23)를 일부 커버하는 형상을 갖는다. 제1측커버부(31)는 상단부(35)의 하단에서 하방으로 연장되고 제1측면부(21)를 일부 커버하는 형상을 갖는다. 그리고, 제1측연장부(33)는 제1측커버부(31)에서 측방향으로 연장되어 상단부(35)의 하방에 위치된다. 제2측커버부(32)는 상단부(35)의 하단에서 하방으로 연장되고 제2측면부(22)를 일부 커버하는 형상을 갖는다. 그리고, 제2측연장부(34)는 제2측커버부(32)에서 측방향으로 연장되어 상단부(35)의 하방에 위치된다. 상기 상단부(35)와 제1측연장부(33) 또는 제2측연장부(34) 사이에 형성되는 공간에는 헤드램프가 장착된다.

상기 메인프레임(20)과 상부프레임(30)은 재질이 다르므로, 별도의 고정체(40)에 의해 서로 결합된다. 즉, 메인프레임(20)의 상측면부(23)와 제1측면부(21) 및 제2측면부(22)에는 메인체결홀(41)이 형성되고, 이러한 메인프레임(20)의 일부를 커버하는 상부프레임(30)에는 각 메인체결홀(41)에 대응되는 상부체결홀(42)이 형성된다. 따라서, 고정체(40)는 메인체결홀(41)과 상부체결홀(42)에 체결되어 상부프레임(30)과 메인프레임(20)을 결합시킨다.

상기 제1측면부(21) 및 제2측면부(22)에는 보조프레임(50)이 구비된다. 이러한 보조프레임(50)은 스틸 재질로 성형되며, 일부가 제1측면부(21) 및 제2측면부(22)에 각각 용접되어 결합되고 나머지는 미도시한 백빔에 결합된다. 이로 인해, 자동차의 범퍼에 충격이 가해질 경우, 캐리어(100)에 충격이 전달되는 것을 억제하여 캐리어(100)의 파손을 방지한다.

상기 상측면부(23)에는 후드래치(62)를 구비하는 후드래치모듈(60)이 장착된다. 이러한 후드래치모듈(60)은 본체(61), 후드래치(62) 및 결합편(63)을 구비한다. 본체(61)는 후드래치(62)를 구비한다. 이러한 후드래치(62)는 일반적으로 자동차의 본네트를 개폐하는 구조로써, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 결합편(63)은 상측면부(23)를 감싸는 형상을 가지며 후드고정홀(64)이 형성된다. 이러한 후드고정홀(64)은 상측면부(23)의 고정홀(65)과 대응되며, 미도시한 스크류는 후드고정홀(64)과 고정홀(65)에 체결되어 후드래치모듈(60)을 메인프레임(20)에 고정시킨다.

상기 본체(61)에는 고정편(65)이 추가로 구비된다. 이러한 고정편(65)에는 지지프레임(70)이 고정된다. 상기 지지프레임(70)은 양단이 제1측면부(21) 및 제2측면부(22)에 각각 결합되고, 중앙부분이 고정편(65)에 고정되어, 후드래치모듈(60)을 지지한다. 이러한 지지프레임(70)은 알루미늄 재질의 관 형상을 가지며, 일단이 제1측면부(21)에 용접되고 타단이 제2측면부(22)에 용접된다. 그리고, 지지프레임(70)의 중앙부분은 고정편(65)에 용접되거나 리베팅된다.

도 2 내지 도 4를 참조하여, 하이드로포밍 공법을 적용한 캐리어의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 알루미늄 재질의 메인프레임(20)을 하이드로 포밍 공법에 의해 역 U자 형상으로 성형한다(S10).

상기와 같이 메인프레임(20)을 성형한 다음, 후드래치모듈(60)을 상술한 바와 같이 메인프레임(20)에 결합시킨다((S20).

이와 같이 메인프레임(20)에 후드래치모듈(60)이 결합된 다음, 플라스틱 재질의 상부프래임(30)을 상술한 바와 같이 메인프레임(20)에 결합시킨다(S30).

한편, 후드래치모듈(60)을 안정적으로 지지하도록, 지지프레임(70)의 양단이 메인프레임과 결합되고, 지지프레임(70)의 중앙부분은 후드래치모듈(60)과 결합시킨다(S40).

상술한 캐리어(100) 제조과정에서, 캐리어(100)의 충격회피를 위해 보조프레임(50)을 메인프레임(20)에 설치하는 과정이 추가될 수 있다. 이러한 보조프레임(50)은 메인프레임(20)의 성형이 완료되면 캐리어(100)의 제조순서에 구애받지 않고 선택적으로 메인프레임(20)에 설치될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래 자동차의 캐리어를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어의 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 결합 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 제조순서를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 메인프레임 30 : 상부프레임

40 : 고정체 50 : 보조프레임

60 : 후드래치모듈 70 : 지지프레임

Claims (15)

1. 하이드로포밍 공법에 의해 역 U자형으로 성형된 메인프레임;

   상기 메인프레임의 상부와 결합되는 상부프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 메인프레임은 알루미늄 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 상부프레임은 플라스틱 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 메인프레임은 수직방향으로 형성되는 제1측면부;

   상기 제1측면부의 상단에서 수평방향으로 절곡되어 연장 형성되는 상측면부; 및

   상기 상측면부의 끝단에서 수직방향으로 절곡되어 상기 제1측면부와 대칭을 이루는 제2측면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제1측면부의 하단과 상기 제2측면부의 하단은 절곡된 안착면이 형성되고,

   상기 안착면에는 결합을 위한 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 상부프레임은 상기 상측면부를 일부 커버하는 상단부;

   상기 상단부의 하단에서 하방으로 연장되고 상기 제1측면부를 일부 커버하는 제1측커버부;

   상기 제1측커버부에서 측방향으로 연장되어 상기 상단부의 하방에 위치되는 제1측연장부;

   상기 상단부의 하단에서 하방으로 연장되고 상기 제2측면부를 일부 커버하는 제2측커버부; 및

   상기 제2측커버부에서 측방향으로 연장되어 상기 상단부의 하방에 위치되는 제2측연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제1측면부 및 상기 제2측면부에는 충격회피를 위한 보조프레임이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
8. 제 4항에 있어서,

   상기 상측면부에는 후드래치가 구비되는 후드래치모듈이 장착되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 후드래치모듈은 본체;

   상기 본체에 구비되는 후드래치;

   상기 본체에 결합되고 상기 상측면부와 결합되는 결합편을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 본체에 구비되는 고정편;

    상기 고정편과 결합되고 양단이 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부에 각각 결합되는 지지프레임이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 지지프레임은 일단이 제1측면부에 용접되고 타단이 제2측면부에 용접되는 것을 특징으로 하는 캐리어.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 지지프레임은 알루미늄관인 것을 특징으로 하는 캐리어.
13. 하이드로 포밍 공법에 의해 역 U자 형상의 메인프레임을 성형하는 단계;

    상기 메인프레임에 후드래치모듈을 결합하는 단계; 및

    상기 메인프레임에 상부프레임을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 제조방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 메인프레임에 양단이 결합되면서 상기 후드래치모듈을 지지하는 지지프레임을 설치하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 캐리어 제조방법.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 메인프레임에 충격회피를 위한 보조프레임을 설치하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 캐리어 제조방법.

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