KR20100136099A

KR20100136099A - 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치

Info

Publication number: KR20100136099A
Application number: KR1020090054287A
Authority: KR
Inventors: 황창섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2010-12-28
Also published as: US8051933B2; US20100320020A1; CN101927682A; KR101091691B1; CN101927682B

Abstract

차량 전방에 위치한 쿨링모듈(라디에이터 또는 응축기)로 충돌에너지가 입력될 때 쿨링모듈이 후방으로 슬라이딩 되도록 하여 쿨링모듈의 손상을 방지하는 것으로서,

마운팅브래킷(100)에 차량 전후방향으로 형성된 슬라이드홈(110);

쿨링모듈(10)로부터 연장되어 상기 슬라이드홈(110)을 따라 이동되는 부시유닛(12);

일단이 상기 부시유닛(12)의 후방을 지지하도록 타단이 고정되는 것으로, 상기 부시유닛(12)으로부터 설정된 크기 이상의 외력이 전달되면 회전되는 회전암(200);을 포함하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치가 소개된다.

자동차, 쿨링모듈, 프론트엔드모듈, 마운팅브래킷, 회전암, 충돌

Description

자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치{SLIDING APPARATUS OF AUTOMOBILE COOLING MODULE}

본 발명은 차량 전방에 위치한 쿨링모듈(라디에이터 또는 응축기)로 충돌에너지가 입력될 때 쿨링모듈이 후방으로 슬라이딩 되도록 하여 쿨링모듈의 손상을 방지하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치에 관한 것이다.

최근, 완성차 조립시 조립공정의 축소에 의한 원가 절감 및 조립 불량률 감소를 위하여 여러 개의 부품을 하나의 단위 패키지로 묶는 모듈 시스템이 확대되는 추세인바, 프론트 범퍼, 라디에이터 및 공조용 응축기(쿨링모듈), 헤드램프 등도 프론트엔드모듈(FEM, Front End Module)에 패키지로 조립된다.

도1은 통상의 프론트엔드모듈에 쿨링모듈이 장착된 상태를 나타낸 평면도이고, 도2는 종래 쿨링모듈의 슬라이딩 구조를 나타낸 요부 확대도이며, 도3은 종래 쿨링모듈에 충돌에너지가 가해진 경우 쿨링모듈이 슬라이딩 되는 상태를 나타낸 작용상태도이다.

먼저 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 종래에는 차량용 라디에이터나 응축기와 같은 쿨링모듈(10)이 마운팅브래킷(20)을 매개로 하여 프론트엔드모듈(30)에 장 착된다. 참고로 상기 프론트엔드모듈(30)의 전방에는 범퍼가 설치되기 위한 범퍼백빔(1)이 배치되어 있다.

이때, 상기 쿨링모듈(10)이 상기 프론트엔드모듈(30)에 완전 고정식으로 장착되면 그 쿨링모듈(10)에 충돌에너지가 가해질 때 쿨링모듈(10)이 손상되므로, 충돌에너지가 가해질 때 상기 쿨링모듈(10)이 충돌에너지가 가해지는 방향(일반적으로 차량 후방)으로 슬라이딩 되도록 하여 쿨링모듈(10)의 손상을 방지하고 있다.

상기 쿨링모듈(10)의 슬라이딩 구조는 도2에 나타난 바와 같이 상기 마운팅브래킷(20)에 차량 전후방향으로 슬라이드홈(21)이 형성되고, 상기 슬라이드홈(21)에 상기 쿨링모듈(10)로부터 연장된 부시(11)가 끼워진다.

상기 부시(11)는 탄성변형이 가능한 탄성체로서, 도2와 같이 상기 슬라이드홈(21)에 끼워진 상태에서 상기 부시(11)의 하면이 상기 마운팅브래킷(20)의 상면에 밀착되게 지지되는데, 도2와 같은 상태가 상기 쿨링모듈(10)에 충돌에너지가 입력되기 전의 정상상태이다.

도2와 같은 정상 상태에서, 상기 쿨링모듈(10)에 충돌에너지가 입력되면 상기 쿨링모듈(10)에서 연장된 상기 부시(11)가 상기 슬라이드홈(21)을 따라 차체 후방으로 이동되면서 도3과 같은 상태가 되는데, 이때 상기 쿨링모듈(10)에 입력된 충돌에너지는 상기 부시(11)와 마운팅브래킷(20) 사이의 마찰력보다 크기 때문에 상기 부시(11)가 후방으로 슬라이딩 된다.

이와 같이 상기 쿨링모듈(10)이 충돌에너지를 받을 때 후방으로 슬라이딩 되기 때문에 손상을 피하거나 손상을 최소화할 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 쿨링모듈(10)의 슬라이딩 구조는 쿨링모듈(10)에 충돌에너지가 입력되지 않는 정상 상태에서 부시(11)와 마운팅브래킷(20) 간의 마찰력에 의해서만 상기 쿨링모듈(10)이 지지되므로, 상기 쿨링모듈(10)의 마운팅강성 부족으로 인한 진동소음이 발생하게 되고 차량의 급출발시 쿨링모듈(10)이 후방으로 슬라이딩 되는 문제점이 발생한다.

이러한 문제는 부시(11)의 노후화에 의해 부시가 경화되는 경우 더욱 심각하게 나타나는 바, 실질적으로 차령이 오래된 차량에서 쿨링모듈(10)의 부시에서 발생하는 진동소음이 고객 불만으로 제기되고 있어 향후 개선이 절실하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 쿨링모듈에 충돌에너지가 입력될 때 쿨링모듈이 후방으로 슬라이딩 되도록 하여 쿨링모듈의 손상을 최대한 방지하되, 충돌에너지 입력 전의 정상 상태에서는 상기 쿨링모듈이 유동되지 않도록 충분한 지지강성을 확보하도록 함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

마운팅브래킷을 매개로 하여 프론트엔드모듈에 장착되는 쿨링모듈에 충돌에너지가 가해지면 그 쿨링모듈이 프론트엔드모듈의 후방으로 슬라이딩 되도록 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치에 있어서,

상기 마운팅브래킷에 차량 전후방향으로 형성된 슬라이드홈;

상기 쿨링모듈로부터 연장되어 상기 슬라이드홈을 따라 이동되는 부시유닛;

일단이 상기 부시유닛의 후방을 지지하도록 타단이 고정되는 것으로, 상기 부시유닛으로부터 설정된 크기 이상의 외력이 전달되면 회전되어 상기 부시유닛이 상기 슬라이드홈을 따라 후방으로 슬라이딩 되도록 하는 회전암;을 포함하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치를 제공한다.

상기 회전암의 일단은 상기 부시유닛과의 접촉면적을 증대시켜 부시유닛의 지지강성이 높아지도록 상기 부시유닛의 외주면 일부를 감싸는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 회전암의 타단은 충돌에너지에 의해 상기 부시유닛이 회전암에 전달하는 회전력보다 작은 크기의 토크로 죄여지는 볼트를 매개로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 회전암에는 상기 볼트를 죄일 때 볼트 조임방향을 따라 회전암이 함께 회전되는 것을 억제하는 스톱퍼가 형성되고, 상기 마운팅브래킷의 일측에는 상기 스톱퍼가 끼워져 그 이동이 제한되는 슬롯부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 쿨링모듈의 부시유닛 후방을 회전암이 견고하게 지지함에 따라 쿨링모듈에 충돌에너지가 입력되기 전에는 쿨링모듈의 유동이 전혀 없어 종래 쿨링모듈에서 발생하던 소음진동 문제나 급출발시 쿨링모듈이 후방으로 밀리는 문제가 해결되고, 쿨링모듈에 충돌에너지가 입력되면 부시유닛이 회전암을 회전시키면서 후방으로 슬라이딩 되기 때문에 쿨링모듈의 손상이 방지된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도이고, 도5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 다른 각도에서 나타낸 사시도이고, 도6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 분해사시도이며, 도7은 본 발명에 따른 작용 상태도이다.

도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 프론트엔드모듈(30)에 장착되는 쿨링모듈(10)로 전방 충돌에너지가 입력되면 그 쿨링모듈(10)이 후방으로 슬라이딩 되도록 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치에 관한 것으로서, 특히 충돌에너지가 입력되기 전에는 상기 쿨링모듈(10)의 지지강성을 높여 쿨링모듈(10)에서 진동소음이나 이상 유동이 일어나지 않도록 한다.

도4 및 도5에서와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 슬라이드홈(110)과 부시유닛(12)과 회전암(200)을 포함하여 이루어지는바, 여기서 상기 슬라이드홈(110)은 전방 충돌에너지의 입력방향을 따라 형성되는 것으로서, 상기 쿨링모듈(10)이 프론트엔드모듈(30)에 직접 장착되는 경우에는 상기 슬라이드홈(110)이 프론트엔드모듈(30)에 형성되고, 상기 쿨링모듈(10)이 마운팅브래킷(100)을 매개로 프론트엔드모듈(30)에 간접적으로 장착되는 경우에는 상기 슬라이드홈(110)이 상기 마운팅브래킷(100) 상에 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 쿨링모듈(10)이 마운팅브래킷(100)을 매개로 프론트엔드모듈(30)에 장착되는 것이 예시되어 있기 때문에 상기 슬라이드홈(110)이 마운팅브래킷(100)에 형성된 것으로 도시되었으나, 반드시 여기에 국한되는 것은 아니다.

또한, 상기 부시유닛(12)은 상기 쿨링모듈(10) 일측에 결합되어 상기 마운팅브래킷(100) 쪽으로 연장되는 탄성체로서 상기 부시유닛(12)은 상기 마운팅브래킷(100)의 슬라이드홈(110)에 끼워진 후 상기 회전암(200)에 의하여 그 슬라이드홈(110) 상에서 지지되며, 상기 슬라이드홈(110)에 위치한 상태에서 상기 쿨링모듈(10)이 전방 충돌에너지를 받으면 상기 부시유닛(12)이 슬라이드홈(110)을 따라 후방으로 이동되는 구성이다.

상기 부시유닛(12)은 슬라이드홈(110) 상에 위치된 상태에서 도5에 나타낸 바와 같이 상기 마운팅브래킷(100)으로부터 소정높이 돌출되게 배치되고, 상기 슬라이드홈(110)으로부터 상기 쿨링모듈(10) 쪽으로 빠지지 않도록 슬라이드홈(110)의 폭보다 상기 부시유닛(12)의 상부 일부분이 더 크게 형성된다.

도6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 분해사시도인데, 여기서 보면 상기 쿨링모듈(10)의 상부 양측 또는 하부 양측 중 적어도 하나 이상에는 높이방향으로 돌출되는 부시장착바(10a)가 형성되고, 상기 부시장착바(10a)에 상기 부시유닛(12)이 삽입되도록 상기 부시유닛(12)에는 장착공(12a)이 형성된다.

상기 부시장착바(10a)는 상기 쿨링모듈(10)에 부시유닛(12)이 설치될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 부시장착바(10a)는 상기 쿨링모듈(10)의 상부 양측 또는 하부 양측에만 형성되어도 전방 충돌에너지가 입력될 때 상기 쿨링모듈(10)이 경사지게 후방으로 이동될 수 있어 문제가 없지만, 바람직하게는 쿨링모듈(10)의 상부 양측과 하부 양측 모두에 형성되는 것이 쿨링모듈(10)의 손상을 최소화할 수 있어 좋다.

또한, 상기 부시장착바(10a)에는 상기 부시유닛(12)의 장착공(12a)이 끼워져 결합됨에 따라 상기 쿨링모듈(10)과 일체로 상기 부시유닛(12)이 이동하게 되는바, 전방 충돌에너지에 의하여 상기 쿨링모듈(10)의 후방으로 이동되면 상기 부시유닛(12)도 후방으로 이동하게 된다.

한편, 상기 회전암(200)은 상기 쿨링모듈(10)에 충돌에너지가 입력되지 않은 정상 장착상태에서 상기 부시유닛(12)의 지지강성을 높이기 위한 구성으로, 상기 회전암(200)의 일단(210)이 상기 부시유닛(12)의 후방을 지지하면서 그 타단(220)은 그 지지력을 유지하도록 고정되는데, 이때 상기 부시유닛(12)으로부터 설정된 크기 이상의 외력이 상기 회전암(200)의 일단(210)에 전달되면 상기 회전암(200) 타단(220)의 고정점을 중심으로 회전암(200)이 회전되면서 상기 부시유닛(12)이 상기 슬라이드홈(110)을 따라 후방으로 슬라이딩 된다.

여기서, 상기 회전암(200)의 일단(210)은 도시된 바와 같이 상기 부시유닛(12)과의 접촉면적을 증대시켜 부시유닛(12)의 지지강성이 높아지도록 상기 부시유닛(12)의 외주면 일부를 감싸는 곡면부(201)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 부시유닛(12)이 도시된 바와 같이 원형으로 이루어지기 때문에 상기 회전암(200)의 일단(210)이 부시유닛(12)의 외주면 일부를 감싸는 구조, 즉 곡면부(201)로 이루어지게 되면 원형의 부시유닛(12)에 접하는 평면 구조에 비해 접촉 면적이 상대적으로 증가되므로 상기 부시유닛(12)의 지지력을 높일 수 있는바, 이에 따라 상기 부시유닛(12)에서의 진동소음이 감소되고 급출발처럼 충돌에너지보다 작은 힘에 의해 부시유닛(12)이 후방으로 유동되는 문제점이 해소될 수 있다.

한편, 상기 회전암(200)의 타단(220)은 상술한 바와 같이 고정되는데, 이때 전혀 회전되지 않도록 완전 고정되는 것이 아니라 상기 쿨링모듈(10)에 입력되는 충돌에너지보다 작은 고정력으로 고정되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 회전암(200)의 타단(220)이 고정되어도 상기 쿨링모듈(10)에 소정크기의 충돌에너지가 입력되면 그 힘에 의해 상기 부시유닛(12)이 상기 회전 암(200)의 일단(210)을 후방으로 밀면서 상기 회전암(200)의 타단(220)도 회전되지만, 상기 부시유닛(12)으로부터 회전암(200)에 전달되는 힘이 통상의 충돌에너지보다 작은 크기라면 상기 회전암(200)의 타단(220)은 회전되지 않고 고정 상태를 유지하게 되므로 상기 부시유닛(12)에 지지력을 그대로 제공하게 된다.

이에 따라, 상기 회전암(200)의 타단(220)은 소정크기 이상의 회전력이 회전암(200)에 가해질 때에만 회전되도록 그 고정력이 설정되어야 하는바, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 회전암(200)의 타단(220)은 볼트(230) 결합되며, 상기 볼트(230)는 소정의 토크로 죄여져 상기 볼트(230)에 그 조임토크 이상의 회전력이 가해지지 않는 한 상기 회전암(200)은 회전되지 않는다.

실험에 의하면, 전방 충돌로 볼 수 있는 에너지를 쿨링모듈에 가했을 때 상기 회전암(200) 타단의 볼트(230)에 가해지는 힘은 약 665N이었는바, 상기 볼트(230)는 그 665N 이상의 힘이 가해질 때만 풀리고 665N 미만의 힘에 대해서는 풀리지 않도록 조임토크가 설정되는 것이 바람직한데, 여기서 상기 볼트(230)의 조임토크를 제시하지 못하는 것은 힘이 들어오는 상기 회전암(200)의 일단에서부터 볼트가 체결되는 회전암(200) 타단까지의 거리가 회전암(200) 크기에 따라 서로 달라질 수 있기 때문으로, 상기 조임토크는 660 ~ 670N의 힘에 힘이 들어오는 회전암 일단에서부터 볼트 체결되는 회전암 타단까지의 거리를 곱해 산술할 수 있다.

또한, 상기 볼트(230)에 조임토크를 가하여 죌 때, 상기 회전암(200)이 볼트(230)의 조임방향을 따라 회전되지 않도록 억제하는 수단이 마련되는 것이 바람직한바, 상기 회전암(200)의 일측에는 회전암(200)과 일체로 회전되는 스톱퍼(240) 가 형성되고, 상기 스톱퍼(240)의 이동경로에 대응되는 곳에는 그 이동경로에 해당하는 길이를 갖는 슬롯부(120)가 형성된다. 따라서, 상기 스톱퍼(240)가 상기 슬롯부(120)의 어느 일단에 걸림으로써 상기 볼트(230)를 죄일 때 볼트(230) 조임방향을 따라 상기 회전암(200)이 함께 회전되는 것이 억제된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 슬롯부(120)가 상기 마운팅브래킷(100)의 일측에 형성되는 것으로 구현되었지만, 반드시 마운팅브래킷(100)에 형성될 필요는 없고 상기 스톱퍼(240)와 대응되는 곳이면 주변의 어느 곳이나 가능하다.

따라서, 도4에 나타낸 바와 같이 상기 회전암(200)의 일단(210)이 상기 부시유닛(12)의 후방을 지지한 상태에서 상기 회전암(200)의 타단(220)을 볼트(230)로 죄여도 상기 스톱퍼(240)가 슬롯부(120)에 삽입되어 조임방향으로의 회전이 억제되기 때문에 회전암(200)을 설치하는 작업이 용이하다.

여기서, 상기 회전암(200)의 볼트(230)는 반시계방향으로 회전될 때 죄여지는 왼나사 볼트가 사용된다.

도4와 같은 충돌에너지가 입력되기 전의 정상 장착상태에서 상기 쿨링모듈(10)로 충돌에너지가 입력되면 상기 부시유닛(12)이 그 후방에 있는 상기 회전암(200)의 일단(210)을 소정의 회전력으로 밀게 되는데, 이때 상기 회전암(200)의 일단(210)에 가해진 회전력이 회전암(200)의 타단(220)을 고정하는 볼트(230)의 조임토크보다 큰 경우 도7에 나타낸 바와 같이 상기 회전암(200)의 타단(220)이 볼트(230)를 중심으로 회전되면서 상기 쿨링모듈(10) 전체가 차체 후방으로 슬라이딩되어 쿨링모듈(10)의 손상이 방지된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 통상의 프론트엔드모듈에 쿨링모듈이 장착된 상태를 나타낸 평면도,

도2는 종래 쿨링모듈의 슬라이딩 구조를 나타낸 요부 확대도,

도3은 종래 쿨링모듈에 충돌에너지가 가해진 경우 쿨링모듈이 슬라이딩 되는 상태를 나타낸 작용상태도,

도4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도,

도5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 다른 각도에서 나타낸 사시도,

도6은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 분해사시도,

도7은 본 발명에 따른 작용 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 쿨링모듈 12 : 부시유닛

30 : 프론트엔드모듈 100 : 마운팅브래킷

110 : 슬라이드홈 120 : 슬롯부

200 : 회전암 201 : 곡면부

210 : 회전암 일단 220 : 회전암 타단

230 : 볼트 240 : 스톱퍼

Claims

프론트엔드모듈(30)에 직접 또는 간접적으로 장착되는 쿨링모듈(10)에 전방 충돌에너지가 가해지면 그 쿨링모듈(10)이 후방으로 슬라이딩 되도록 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치에 있어서,

전방 충돌에너지의 입력방향을 따라 형성된 슬라이드홈(110);

상기 쿨링모듈(10)로부터 연장되어 상기 슬라이드홈(110)을 따라 이동되는 부시유닛(12);

일단이 상기 부시유닛(12)의 후방을 지지하도록 타단이 고정되는 것으로, 상기 부시유닛(12)으로부터 설정된 크기 이상의 외력이 전달되면 상기 부시유닛(12)이 상기 슬라이드홈(110)을 따라 후방으로 슬라이딩 되도록 하는 회전암(200);을 포함하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회전암(200)의 일단은 상기 부시유닛(12)과의 접촉면적을 증대시켜 부시유닛(12)의 지지강성이 높아지도록 상기 부시유닛(12)의 외주면 일부를 감싸는 곡면부(201)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 회전암(200)에는 스톱퍼(240)가 형성되고, 상기 마운팅브래킷(100)의 일측에는 상기 스톱퍼의 이동경로에 해당하는 길이를 갖는 슬롯 부(120)가 형성되어 상기 스톱퍼(240)가 상기 슬롯부(120)의 어느 일단에 걸림으로써 상기 볼트(230)를 죄일 때 볼트(230) 조임방향을 따라 상기 회전암(200)이 함께 회전되는 것이 억제되는 것을 특징으로 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 쿨링모듈(10)의 상부 양측 또는 하부 양측 중 적어도 하나 이상에는 높이방향으로 돌출되는 부시장착바(10a)가 형성되고, 상기 부시장착바(10a)에 상기 부시유닛(12)이 삽입되도록 상기 부시유닛(12)에는 장착공(12a)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬라이드홈(110)은 상기 프론트엔드모듈(30) 또는 상기 마운팅브래킷(100)에 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 쿨링모듈의 슬라이딩 장치.