KR20100098914A - 쿨링모듈의 파손을 방지할 수 있는 프론트 엔드 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 충돌에 의해 변형되는 범퍼빔에 의해 그 후방에 설치된 쿨링모듈이 파손되지 않도록 차량의 충돌시 쿨링모듈이 후방으로 이동될 수 있는 프론트 엔드 모듈에 관한 것으로, 좌우 양측으로 헤드램프가 설치되는 캐리어(100)와; 상기 캐리어(100)의 전방에 수평으로 장착되는 범퍼빔(300) 및; 상하좌우 끝단에 마운팅핀(201A, 201B)이 구비되어 상기 범퍼빔(300)과 캐리어(100)에 각각 상하좌우가 각각 고정되는 쿨링모듈(200)로 구성된 프론트 엔드 모듈에 있어서, 상기 쿨링모듈(200)의 하부는 범퍼빔(300)과 지지브라켓(310)으로 연결되어 차량 충돌시 범퍼빔(300)과 쿨링모듈(200)의 하단이 함께 후방으로 밀리도록 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 차량의 충돌로 인해 범퍼빔이 후방으로 밀리거나 변형되더라도 이에 의해 범퍼빔의 후방에 설치된 쿨링모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 차량 충돌시 발생하는 수리비용도 절감할 수 있다.

쿨링모듈(cooling module), 프론트 엔드 모듈(FEM, front and module)

Description

쿨링모듈의 파손을 방지할 수 있는 프론트 엔드 모듈{FRONT END MODULE FOR PROTECTION OF COOLING MODULE}

본 발명은 차량용 프론트 엔드 모듈(FEM, Front End Module)에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량의 전방에 설치되는 범퍼빔에 쿨링모듈의 하단을 고정하여 차량의 충돌시 범퍼빔이 변형되어 후방으로 이동될 때 쿨링모듈의 하단도 함께 이동되도록 함으로써 범퍼빔에 의해 쿨링모듈의 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 프론트 엔드 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전방에는 헤드램프가 안치되는 받침대 역할의 캐리어와, 상기 캐리어의 전면 내지 후면에 위치되는 쿨링모듈과, 상기 캐리어의 전방을 가로로 가로지르는 범퍼빔이 설치된다.

이러한 캐리어, 쿨링모듈, 범퍼빔, 헤드램프의 구성을 차량의 다른 부품과 별도로 하여 근래에는 하나로 조립된 반제품으로 공급하고 있는데, 이러한 조립된 반제품을 프론트 엔드 모듈이라 한다.

프론트 엔드 모듈은 효율적이고 최적화된 설계가 가능하기 때문에 기존 차체 구조물에 비하여 더욱 가벼우면서 강성을 가지며, 그 조립이 간편하여 생산 공정이 간소화되고 조립시간이 단축되는 효과가 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 프론트 엔드 모듈의 일부를 구성하는 쿨링모듈은 크게 컨덴서, 라디에이터, 팬쉬라우드로 이루어지는데 라디에이터는 엔진블록 내부를 순환하는 냉각수를 대기와 열 교환시켜 냉각된 냉각수를 엔진에 공급함으로써 엔진을 냉각하는 장치이며, 컨덴서는 에어컨의 압축기에 의해 고온으로 된 액상 냉매를 냉각시켜 에어컨에 공급함으로써 에어컨의 성능을 확보하는 장치이고, 팬쉬라우드는 라디에이터와 컨덴서로 외부 공기를 강제로 통과시켜 라디에이터와 컨덴서 내부의 각각의 열매체를 빠른 시간 내에 냉각시킬 수 있도록 하는 장치이다.

상기와 같은 기능을 가진 쿨링모듈은 차량의 주행 중에 전방에서 불어오는 대기와 열교환을 하여 각자 주어진 기능을 원할하게 수행할 수 있도록 할 필요가 있는데, 종래 차량의 쿨링모듈은 캐리어와 동일한 위치에 설치하면서 아울러 쿨링모듈의 중앙부위를 가로지르는 캐리어에 의해 지지되도록 되어 있었다.

상기와 같이 차량의 쿨링모듈을 캐리어와 동일한 위치에 설치하게 되면 쿨링모듈이 엔진과 가까워 냉각효율이 떨어지고, 또한 쿨링모듈의 일부분이 지지대에 가려진 만큼 열교환 효율이 감소되기 때문에 최근에는 쿨링모듈의 중앙부위를 가로지르는 지지대를 없애고 쿨링모듈을 차량의 캐리어보다 전방에 설치하여 엔진과의 거리를 더 둠으로써 냉각 효율의 향상을 꾀하고 있다.

그러나 이러한 구조의 쿨링모듈은 캐리어에 의해 가려지는 부분 없이 전방의 모든 면이 대기에 노출되기 때문에 그 열교환 면적이 넓어져 열교환 효율은 높아지는 장점이 있는 반면, 차량의 충돌시 파손되기 쉽다는 단점이 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 쿨링모듈(2)은 캐리어(1)의 장착대(1A)에 의해 캐리어(1)와 범퍼빔(3) 사이에 설치되는데, 차량의 충돌시 범퍼빔(3)이 파손되거나 변형되면서 후방으로 그 충격이 그대로 전달되므로 쿨링모듈(2)이 범퍼빔(3)에 의해 바로 파손되게 된다.

요컨대 프론트 엔드 모듈을 구성하는 쿨링모듈을 캐리어의 전방 쪽에 설치하게 되면 열 교환 성능이 향상되는 이점은 있으나, 차량 충돌이 발생하게 되면 범퍼빔(3)에 의해 쿨링모듈(2)이 파손될 가능성이 더 높아지며, 이에 따라 차량의 수리비용도 증가될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 프론트 엔드 모듈에 장착된 쿨링모듈이 차량의 충돌 시 전방향 충격에 의해 범퍼빔과 같은 부품에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 프론트 엔드 모듈을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은 범퍼빔이 후방으로 밀리는 충격이 발생되는 경우 이에 의해 쿨링모듈도 후방으로 밀리도록 하여 범퍼빔과의 간격을 유지할 수 있도록 하는 프론트 엔드 모듈을 제공한다.

상기와 같은 목적에 따른 본 발명은 좌우 양측으로 헤드램프가 설치되는 캐리어와; 상기 캐리어의 전방에 수평으로 장착되는 범퍼빔 및; 상하좌우 끝단에 마운팅핀이 구비되어 상기 범퍼빔과 캐리어에 각각 상하좌우가 각각 고정되는 쿨링모듈로 구성된 프론트 엔드 모듈에 있어서, 상기 쿨링모듈의 하부는 범퍼빔과 지지브라켓으로 연결되어 차량 충돌시 범퍼빔과 쿨링모듈의 하단이 함께 후방으로 밀리도록 구성된 것에 의해 달성된다.

여기서 상기 범퍼빔에는 쿨링모듈의 저면을 지지하는 지지브라켓과 상기 지지브라켓에 장착되어 쿨링모듈의 마운팅핀이 삽입되는 댐퍼가 설치된다.

본 발명의 사용으로 차량의 충돌시 전방 범퍼가 충돌에 의한 충격을 1차적으로 흡수하게 되나, 범퍼빔을 변형시킬 정도의 큰 충돌이 발생하게 되면 범퍼빔이 변형되면서 후방으로 밀리게 되고, 범퍼빔이 후방으로 밀리는 거리만큼 그 내측의 쿨링모듈 하단이 함께 이동됨으로써 범퍼빔과의 거리를 유지하게 되어 쿨링모듈의 파손을 최소화 할 수 있으며, 이에 따라 차량을 수리하기 위한 비용이 대폭 절감될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 차량 충돌시 발생하는 충격에 따른 범퍼빔의 타격에 의해 쿨링모듈이 파손되는 것을 방지하기 위해 차량 충돌시에도 쿨링모듈과 범퍼빔과의 간격을 유지할 수 있도록 쿨링모듈이 후방으로 이동 또는 회전될 수 있도록 한 프론트 엔드 모듈을 제공하고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 전방에 설치되며 그 양측으로 헤드램프가 설치되고 그 중앙부위에는 전후 방향으로 개방된 공간을 구비한 캐리어(100)와; 상기 캐리어(100)의 전방에 장착되며 수평방향으로 설치된 범 퍼빔(300) 및; 상하좌우의 끝단에 각각 마운팅핀(201A, 201B)이 구비되어 상기 범퍼빔(300)과 캐리어(100)에 의해 상하좌우의 끝단이 고정되는 쿨링모듈(200)을 포함한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 캐리어(100), 범퍼빔(300), 쿨링모듈(200)의 결합관계의 예를 보인 분리된 사시도로서, 이하에서는 이들 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하기로 한다.

캐리어(100)는 적용 차종에 따라 그 형태가 조금씩 다르지만, 일반적으로는 양측에 헤드램프가 장착되기 위해 헤드램프의 크기에 맞추어 형성되는 프레임을 가지며, 중앙부에는 후술하는 쿨링모듈(200)이 설치되기 위해 전후 방향으로 개방된 빈 공간을 가지는 프레임 구조로 이루어진다.

범퍼빔(300)은 일반적으로 그 단면형상이 "ㄷ"자 형상인 빔(Beam)으로 이루어져 상기 캐리어(100)의 전방 면에 수평으로 설치되는데, 이를 위해 캐리어(100)의 전방 하단에는 그 양측으로 범퍼빔(300)을 고정할 수 있는 브라켓(미도시)이 구비되어 있다.

쿨링모듈(200)이란 라디에이터(210), 컨덴서(220), 팬쉬라우드(230)가 결합된 일체의 구조물을 통칭하는 용어로서 이 쿨링모듈(200)은, 캐리어(100)를 기준으 로 그 전면, 후면 또는 캐리어(100)와 동일한 선상에 설치된다.

상기 쿨링모듈(200)의 상하좌우의 끝단에는 각각 4개의 마운팅핀(201A, 201B)이 돌출되어 구비되는데, 이러한 쿨링모듈(200)의 마운팅핀(201A, 201B)은 각각 캐리어(100)와 범퍼빔(300)과 결합됨으로서 상하좌우가 고정된다.

이하에서는 쿨링모듈(200)이 캐리어(100)와 범퍼빔(300)에 어떻게 설치되는 지를 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다.

<실시예>

본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 캐리어(100)의 상부 좌우측에 각각 쿨링모듈(200)의 상단 마운팅핀(201A)이 각각 삽입되는 마운팅부(110)가 구비된다.

그리고 상기 마운팅부(110)는 쿨링모듈(200)이 차량의 주행 중에 발생되는 진동에 의한 충격을 완화시키기 위한 댐퍼(111)가 설치되는데, 이를 위해 마운팅부(110)의 중앙부에 관통홀을 형성하고 이 관통홀 주위에 댐퍼(111)가 설치되며, 댐퍼(111)의 중앙에는 관통공이 형성되어 있어 이 관통공에 쿨링모듈(200)의 상측 마운팅핀(201A)이 삽입되는데, 이러한 댐퍼(111)는 그 내측에 삽입되는 마운팅핀(201A)이 전후 방향으로 유동될 수 있도록 유연한 재질로 제작된다.

또한 쿨링모듈(200)의 하단에 구비되는 마운팅핀(201B)은 범퍼빔(300)과 연결되는데, 이를 위해 범퍼빔(300)과 쿨링모듈(200) 사이를 연결하는 지지브라켓(310)이 범퍼빔(300)의 하단에 장착된다.

지지브라켓(310)은 "ㄱ"자와 "ㄴ"자가 연결된 "ㄹ"자 형상으로서 연결판 그 일단은 볼트, 너트와 같은 체결수단을 통해 범퍼빔(300)의 하단 내측에 고정되고, 타측단에는 그 상면에 댐퍼(311)가 장착되어 쿨링모듈(200)의 하단 마운팅핀(201B)이 삽입 고정된다. 이때 쿨링모듈(200) 하단의 마운팅핀(201B)은 쿨링모듈(200)의 열교환기 탱크(미도시)에 설치되어 실시될 수 있다.

이러한 구조의 지지브라켓(310)은 쿨링모듈(200)을 견고하게 고정 지지할 수 있을 정도의 강도를 가지는 금속판으로 이루어지는데, 쿨링모듈(200)을 더욱 안정적으로 고정시키기 위해 적어도 2개의 지지브라켓(310)을 이용하여 쿨링모듈(200)의 양측 하단을 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 쿨링모듈(200)의 상하단이 각각 캐리어(100)와 범퍼빔(300)에 의해 고정되면, 차량 충돌시 그 충격이 최초로 전달되는 범퍼빔(300)이 변형되면서 후방으로 밀리게 되면 이에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 지지브라켓(310)도 후방으로 밀리게 되고, 이에 따라 쿨링모듈(200)의 하단도 범퍼빔(300)이 밀리는 거리만큼 후방으로 이동하게 된다.

이때 쿨링모듈(200)의 상단은 캐리어(100)의 마운팅부(110)에 고정되어 있으므로, 이에 의해 쿨링모듈(200)이 후방으로 밀릴 때 캐리어(100)의 마운팅부(110)가 회전 중심이 되고 결과적으로 쿨링모듈(200)의 하단이 시계반대 방향으로 회전 되면서 뒤로 밀리게 되는 것이다.

이때 캐리어(100) 및 쿨링모듈(200) 사이에 생기는 후방 공간(거리)이 쿨링모듈(200)의 일단이 회동될 수 있는 거리의 한계가 되므로 쿨링모듈(200)의 회전으로 인해 그 상단의 마운팅핀(201A)이 마운팅부(110)에 설치된 댐퍼(111)로부터 이탈될 가능성은 적다.

그럼에도 불구하고 본 발명에서는 도 8에 도시된 바와 같이 캐리어(100)의 마운팅부(110)에 설치된 댐퍼(111)의 외부로 돌출되는 T자형상의 이탈방지부재(202)를 더 구비하여, 이 이탈방지부재(202)를 힌지를 통해 상측 마운팅핀(201A)과 결합되게 한 것으로 실시될 수 있으며, 이에 의해 쿨링모듈(200)이 마운팅부(110)를 중심으로 하여 큰 회전각으로 회전되더라도 그 상단이 이탈방지부재(202)에 의해 이탈되는 것이 방지된다.

한편, 쿨링모듈(200)은 그 하단이 뒤로 밀리는 거리만큼 그 상단도 따라서 평행으로 이동될 수 있으며, 이는 캐리어(100)와 쿨링모듈(200)를 연결하는 마운팅부(110)의 댐퍼(111)가 전후 방향으로 이동할 수 있는 구조로 구성함으로써 달성될 수 있는데, 이 방법은 쿨링모듈(200)이 후방으로 이동할 수 있는 공간을 마련해야하고, 이에 더하여 마운팅부(110)의 길이가 길어지는 문제 및 주행 간에 쿨링모듈(200)이 전후로 이동하지 않도록 고정하는 고정수단을 더 포함하여야 한다.

도 1은 종래의 프론트 엔드모듈에서 범퍼빔에 의해서 쿨링모듈이 파손되는 예를 보인 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈을 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈을 보인 분리된 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈의 결합 과정을 보인 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 범퍼빔과 쿨링모듈의 결합을 보인 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈을 보인 측단면도,

도 7은 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈에서의 쿨링모듈의 회전을 보인 사용상태도,

도 8은 본 발명에 따른 프론트 엔드 모듈 중 마운팅핀의 이탈방지부재를 구비한 예를 보인 사용상태도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

100: 캐리어 110: 마운팅부

111: 댐퍼 200: 쿨링모듈

210: 라디에이터 220: 컨덴서

230: 팬쉬라우드 201A, 201B: 마운팅핀

202: 이탈방지부재 300: 범퍼빔

310: 지지브라켓 311: 댐퍼

Claims (4)

1. 좌우 양측으로 헤드램프가 설치되는 캐리어(100)와;

   상기 캐리어(100)의 전방에 수평으로 장착되는 범퍼빔(300) 및;

   상하좌우 끝단에 마운팅핀(201A, 201B)이 구비되어 상기 범퍼빔(300)과 캐리어(100)에 각각 상하좌우가 각각 고정되는 쿨링모듈(200)로 구성된 프론트 엔드 모듈에 있어서,

   상기 쿨링모듈(200)의 하부는 범퍼빔(300)과 지지브라켓(310)으로 연결되어 차량 충돌시 범퍼빔(300)과 쿨링모듈(200)의 하단이 함께 후방으로 밀리도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링모듈의 파손을 방지한 프론트 엔드 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지브라켓(310)은 범퍼빔(300)의 일측에서 연장되어 범퍼빔(300)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈의 파손을 방지한 프론트 엔드 모듈.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지브라켓(310)은 쿨링모듈(300)의 하측 마운팅핀(201B)이 삽입되는 댐퍼(311)를 더 구비된 것을 특징으로 하는 쿨링모듈의 파손을 방지한 프론트 엔드 모듈.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 지지브라켓(310) 및 하측 마운팅핀(201B)이 열교환기 탱크 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈의 파손을 방지한 프론트 엔드 모듈.

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