KR20130115911A - 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리 - Google Patents

리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리 Download PDF

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KR20130115911A
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Abstract

본 발명은 기체의 흐름을 유발하는 팬(120), 상기 팬을 구동하도록 상기 팬과 결합되는 모터(105), 상기 팬 및 상기 모터와 결합되고 상기 팬에서 유발된 기체가 통과하는 쉬라우드(110), 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부(116) 및 상기 쉬라우드의 일면에 결합되고 냉각수를 저장하는 리저브 탱크(130)를 포함하고, 상기 리저브 탱크는 상기 쉬라우드의 일면을 향하도록 형성된 돌출부(135)를 구비하고, 상기 쉬라우드(110)는 적어도 상기 돌출부(135)에 대응되는 영역을 포함하는 오목부(111)를 구비하고, 상기 돌출부(135)는 상기 쉬라우드(110)를 향하는 방향에 경사면(135a)이 형성되고, 상기 경사면(135a)은 상기 돌출부(135)를 기준으로 상기 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 반대 방향을 향하도록 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).를 향하는 방향에 경사면(135a)이 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 제공한다.

Description

리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리{Fan shroud assembly united with reserve tank}
본 발명은 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리에 관한 것으로 더 상세하게는 내구성이 향상된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리에 관한 것이다.
통상적으로 자동차의 엔진 온도를 낮추기 위하여 냉각수를 이용하는데, 구체적으로 엔진의 열에 의하여 온도가 높아진 냉각수는 라디에이터를 통과하면서 온도가 낮아지고 온도가 낮아진 냉각수는 엔진을 냉각한다. 이러한 동작은 반복적으로 수행하게 된다.
라디에이터의 효율을 향상하기 위하여 팬을 구비하는 팬 쉬라우드 어셈블리가 사용된다.
팬 쉬라우드 어셈블리는 기본적으로 팬, 모터 및 쉬라우드를 구비한다. 팬은 모터에 의하여 회전하여 공기의 흐름을 발생하고, 쉬라우드는 팬 및 모터를 고정하고 공기의 흐름이 통과하는 경로가 된다.
이러한 팬 쉬라우드 어셈블리의 구조는 한국 공개 특허 제2009-0065855호에 개시되어 있다.
한편, 라디에이터를 통과한 냉각수를 유입 및 저장하는 리저브 탱크가 팬 쉬라우드 어셈블리에 인접하도록 배치되는 경우가 있는데, 특히, 리저브 탱크와 쉬라우드 어셈블리를 진동 용착을 통하여 일체 형성할 수 있다. 이 경우 진동 용착 부의 플라스틱 부산물이 리저브 탱크 내측으로 유입될 경우 냉각수와 함께 엔진, 펌프 등의 부품에 유입되어 파손될 우려가 있고, 본 발명은 이를 해결하기 위한 것이다.
본 발명은 리저브 탱크와 쉬라우드 어셈블리를 진동 용착을 통하여 일체 형성 시 플라스틱 부산물이 리저브 탱크 내측으로 유입되는 것을 용이하게 감소하는 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 제공할 수 있다.
본 발명은 기체의 흐름을 유발하는 팬, 상기 팬을 구동하도록 상기 팬과 결합되는 모터, 상기 팬 및 상기 모터와 결합되고 상기 팬에서 유발된 기체가 통과하는 쉬라우드, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부 및 상기 쉬라우드의 일면에 결합되고 냉각수를 저장하는 리저브 탱크를 포함하고, 상기 리저브 탱크는 상기 쉬라우드의 일면을 향하도록 형성된 돌출부를 구비하고, 상기 쉬라우드는 상기 돌출부에 대응되는 영역을 포함하는 오목부를 구비하고, 상기 돌출부는 상기 쉬라우드를 향하는 방향에 경사면이 형성되고, 상기 경사면은 상기 돌출부를 기준으로 상기 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 반대 방향을 향하도록 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 돌출부는 상기 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 제1 두께 및 그 반대 방향의 제2 두께를 구비하고, 상기 제1 두께는 상기 제2 두께보다 깊을 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 리저브 탱크는 진동 융착 또는 초음파 융착에 의하여 상기 쉬라우드의 일면에 결합될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 오목부(111)는 상기 리저브 탱크(130)가 상기 쉬라우드(110)에 결합된 상태에서 돌출부(135)를 기준으로 팬(120) 및 모터(105)를 향하는 방향의 폭(L1) 및 돌출부(135)를 기준으로 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 폭(L2)을 구비하고, 상기 폭(L1)은 상기 폭(L2) 보다 크도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 오목부(111)는 상기 리저브 탱크(130)가 상기 쉬라우드(110)에 결합된 상태에서 팬(120), 모터(105)를 향하는 방향의 높이(d1) 및 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 높이(d2)를 구비하고, 상기 높이(d1)는 상기 높이(d2)보다 작도록 형성될 수 있다.
본 발명에 관한 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리는 리저브 탱크와 쉬라우드 어셈블리를 진동 용착을 통하여 일체 형성 시 플라스틱 부산물이 리저브 탱크 내측으로 유입되는 것을 용이하게 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다", "구비한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리를 도시한 정면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 관한 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100)는 크게 팬(120), 모터(105), 쉬라우드(110), 제어부(116) 및 리저브 탱크(130)를 포함한다.
팬(120)은 복수의 날개를 구비하고, 팬(120)의 복수의 날개의 회전으로 인하여 공기의 흐름이 유발된다. 이러한 공기의 흐름을 이용하여 차량의 엔진 룸(미도시)내에서 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100)와 인접하게 배치되는 라디에이터(미도시)의 냉각수의 온도를 낮추게된다.
이 때 팬(120)의 복수의 날개들은 모두 동일한 방향으로 동일한 속도로 회전하는 것이 바람직하다.
모터(105)는 팬(120)에 구동력을 제공하는 것으로서, 모터(105)의 회전축은 팬(120)과 결합된다. 모터(105)는 BLDC모터일 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 팬(120)을 구동하는 다양한 종류 중 선택이 가능하다.
제어부(116)는 모터(105)와 전기적으로 연결되어 모터(105)의 회전의 속도 및 방향 등을 제어한다. 제어부(116)는 다양한 방법으로 모터(105)를 제어할 수 있는데, 구체적인 예로서 제어부(116)는 PWM(pulse width modulation)방식으로 모터(105)를 제어할 수 있다.
도시하지 않았으나 제어부(116)는 이러한 제어 공정을 진행하기 위하여 다수의 전자 소자들을 구비할 수 있다.
쉬라우드(110)에는 모터(105), 팬(120) 및 제어부(116)가 고정된다. 쉬라우드(110)는 팬(120)에서 유발된 기체의 흐름이 통과하도록 소정의 통풍 개구들을 갖도록 형성된다.
한편, 쉬라우드(110)는 모터(105)를 지지하도록 통풍 개구들의 중앙에 모터 고정을 위한 부재가 형성되고, 이러한 부재들을 연결하는 복수 개의 스테이터들이 배치된다. 또한 이러한 스테이터들을 지지하는 지지부(115)가 형성된다.
쉬라우드(110)는 내구성 및 제작 편의성 및 공정 특성을 확보하기 위하여 수지를 함유하는 재료를 이용하여 형성할 수 있다.
리저브 탱크(130)는 쉬라우드(110)의 일면에 배치된다. 리저브 탱크(130)는 호스(미도시)등에 의하여 라디에이터(미도시)와 연결되고 냉각수를 보관하고 냉각수 부족 시 보충하게 된다.
리저브 탱크(130)는 수지를 함유하는 재료를 이용하여 사출 성형으로 형성되는데, 냉각수를 저장하기 위한 용기의 전체 영역으로 형성될 수도 있지만 공정의 편의를 위하여 용기의 일면만 사출 성형될 수 있다. 그리고 이러한 일면이 쉬라우드(110)이 일면과 결합하여 냉각수를 저장하기 위한 폐쇄된 공간을 형성할 수 있다.
리저브 탱크(130)는 쉬라우드(110)를 향하는 방향에 형성된 돌출부(135)를 구비한다. 그리고 쉬라우드(110)는 돌출부(135)에 대응하는 오목부(111)를 구비한다. 보다 구체적으로 쉬라우드(110)는 돌출부(135)의 폭보다 크게 형성되는 오목부(111)를 구비하고, 오목부(111)에는 돌출부(135)와 결합되고 오목부(111)의 저면보다 깊게 형성된 그루브 형태의 대응부(115)를 구비한다.
리저브 탱크(130)와 쉬라우드(110)의 결합 시 돌출부(135)는 오목부(111)내에 형성된 대응부(115)와 서로 결합된다.
또한 리저브 탱크(130)의 돌출부(135)는 경사면(135a)을 구비한다. 경사면(135a)은 리저브 탱크(130)에 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 반대 방향을 향하도록 형성된다. 구체적으로 경사면(135a)은 쉬라우드(110)의 외부 방향, 즉 돌출부(135)를 기준으로 팬(120) 및 모터(105)방향의 반대 방향을 향하도록 형성된다.
경사면(135a)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 즉 리저브 탱크(130)의 돌출부(135)는 제1 두께(h1) 및 제2 두께(h2)를 구비하고, 돌출부(135)의 하면, 즉 돌출부(135)의 면 중 쉬라우드(110)를 향하는 방향의 면은 경사면(135a)을 가지므로 제1 두께(h1) 및 제2 두께(h2)는 상이하다. 이 때 제1 두께(h1)는 팬(120) 및 모터(105)를 향하는 방향의 돌출부(135)의 두께이고, 제2 두께(h2)는 그 반대 방향, 즉 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 돌출부(135)의 두께이다.
도 3에 도시한 것과 같이 제1 두께(h1)는 제2 두께(h2)보다 크다. 또한 이와 마찬가지로 대응부(115)가 형성된다. 즉 리저브 탱크(130)의 돌출부(135)는 쉬라우드(110)의 오목부(111)내의 대응부(115)에 대응되므로 돌출부(135)의 경사면(135a)에 대응되는 경사진 형태를 갖도록 대응부(115)가 형성됨은 물론이다.
쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 결합 공정은 다양한 공정을 이용하여 진행할 수 있는데, 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)가 모두 수지를 함유하는 재료를 이용하여 형성할 수 있으므로 진동 융착 또는 초음파 융착을 이용하여 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)를 결합할 수 있다.
이러한 진동 융착 또는 초음파 융착은 별도의 접착제 및 기타 체결 부재를 이용하지 않으므로 비교적 간결한 공정으로 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)를 결합할 수 있다.
한편, 오목부(111)는 돌출부(135)가 오목부(111)내의 대응부(115)에 결합된 상태에서 소정의 폭을 갖는다. 즉 오목부(111)는 돌출부(135)를 기준으로 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 폭(L2) 및 돌출부(135)를 기준으로 팬(120) 및 모터(105)를 향하는 방향의 폭(L1)을 구비한다. 이를 통하여 진동 융착을 통하여 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 결합 시 버(Burr)가 발생하는 경우 버(Burr)는 오목부(111)에 소정량이 수용되는데, 이 때 폭(L1)이 폭(L2)보다 크므로 오목부(111)의 영역 중 폭(L1)에 수용될 수 있는 버(Burr)의 양의 한계치가 증가되고, 이를 통하여 버(Burr)가 리저브 탱크(130)내측의 냉각수를 오염시키는 것을 방지한다.
또한, 오목부(111)는 오목한 형태를 정의하도록 소정의 높이를 갖는다. 이 때 오목부(111)는 돌출부(135)가 오목부(111)내의 대응부(115)에 결합된 상태에서 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 높이(d2) 및 팬(120), 모터(105)를 향하는 방향의 높이(d1)을 갖는다. 높이(d1)은 높이(d2)보다 작다. 이로 인하여 쉬라우드(110)의 영역 중 오목부(111)의 높이(d1)에 대응하는 영역과 리저브 탱크(130)사이에는 소정의 간격(g)이 발생한다. 이를 통하여 진동 융착을 통하여 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 결합 시 리저브 탱크(130)내측에 인접한 영역에서의 버(burr)발생을 최대한 억제할 수 있다.
쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 결합 시 돌출부(135)는 경사면으로 형성되므로 돌출부(135)의 주변 및 오목부(111)의 주변에 버(burr)가 발생하는 것을 용이하게 저감할 수 있다.
특히, 돌출부(135)의 경사면(135a)은 돌출부(135)를 기준으로 냉각수가 저장되는 영역의 반대 방향, 즉 쉬라우드(110)의 외부 방향을 향하도록 형성된다. 구체적으로 돌출부(135)의 제1 두께(h1)는 제2 두께(h2)보다 크게 형성된다.
쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 진동 융착 또는 초음파 융착 시 리저브 탱크(130)는 수평으로 진동하면서 쉬라우드(110)와 결합되는데, 구체적으로 도 1 내지 도 3의 Y축 방향으로 진동을 하게된다. 이 경우 돌출부(135)의 제1 두께(h1)는 제2 두께(h2)보다 크게 형성, 즉 경사면(135a)이 냉각수의 저장 영역의 반대 방향을 향하므로 응력은 돌출부(135)의 제1 두께(h1)와 인접한 영역보다는 제2 두께(h2)와 인접한 영역에 더 많이 가해진다. 그러므로 쉬라우드(110)와 리저브 탱크(130)의 융착 공정 시 발생하는 버(burr) 등 용융 수지는 제1 두께(h1)와 인접한 영역보다는 제2 두께(h2)와 인접한 영역에 많이 축적되게 된다. 이를 통하여 리저브 탱크(130)의 냉각수가 저장되는 영역은 버(burr)등 용융 수지로 인한 영향을 덜 받게 되고, 결과적으로 리저브 탱크(130)의 성능은 감소하지 않는다.
본 실시예의 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100)는 리저브 탱크(130)가 쉬라우드(110)의 일면에 결합되어 일체화되어 차량 내의 공간 활용 능력을 극대화할 수 있다. 또한 리저브 탱크(130)가 차량 내 기타 부재로 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 리저브 탱크(130)와 쉬라우드(110)의 결합 시 돌출부(135)와 오목부(111)내의 대응부(115)가 서로 대응되며 결합되는데 이 때 돌출부(135)가 경사면(135a)을 가지므로 버(burr)발생을 감소한다.
특히, 리저브 탱크(130)와 쉬라우드(110)의 결합 시 진동 융착 또는 초음파 융착을 이용 시 버(burr) 기타 용융 수지들이 감소되므로 리저브 탱크(130)와 쉬라우드(110)의 결합 특성이 향상된다. 설령 리저브 탱크(130)와 쉬라우드(110)의 결합 시 버(burr)기타 용융 수지가 발생하더라도 리저브 탱크(130)의 냉각수가 저장되는 영역을 향하도록 축적된다.
결과적으로 내구성이 향상된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100)를 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리
105: 모터
110: 쉬라우드
111: 오목부
115: 대응부
116: 제어부
120: 팬
130: 리저브 탱크
135: 돌출부
135a: 경사면

Claims (5)

  1. 기체의 흐름을 유발하는 팬(120);
    상기 팬을 구동하도록 상기 팬과 결합되는 모터(105);
    상기 팬 및 상기 모터와 결합되고 상기 팬에서 유발된 기체가 통과하는 쉬라우드(110);
    상기 모터의 회전을 제어하는 제어부(116); 및
    상기 쉬라우드의 일면에 결합되고 냉각수를 저장하는 리저브 탱크(130)를 포함하고,
    상기 리저브 탱크는 상기 쉬라우드의 일면을 향하도록 형성된 돌출부(135)를 구비하고, 상기 쉬라우드(110)는 적어도 상기 돌출부(135)에 대응되는 영역을 포함하는 오목부(111)를 구비하고, 상기 돌출부(135)는 상기 쉬라우드(110)를 향하는 방향에 경사면(135a)이 형성되고, 상기 경사면(135a)은 상기 돌출부(135)를 기준으로 상기 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 반대 방향을 향하도록 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부(135)는 상기 냉각수가 저장된 영역을 향하는 방향의 제1 두께(h1) 및 그 반대 방향의 제2 두께(h2)를 구비하고,
    상기 제1 두께(h1)는 상기 제2 두께(h2)보다 깊은 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 리저브 탱크(130)는 진동 융착 또는 초음파 융착에 의하여 상기 쉬라우드(110)의 일면에 결합되는 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 오목부(111)는 상기 리저브 탱크(130)가 상기 쉬라우드(110)에 결합된 상태에서 돌출부(135)를 기준으로 팬(120) 및 모터(105)를 향하는 방향의 폭(L1) 및 돌출부(135)를 기준으로 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 폭(L2)을 구비하고,
    상기 폭(L1)은 상기 폭(L2) 보다 크도록 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 오목부(111)는 상기 리저브 탱크(130)가 상기 쉬라우드(110)에 결합된 상태에서 팬(120), 모터(105)를 향하는 방향의 높이(d1) 및 쉬라우드(110)의 외부를 향하는 방향의 높이(d2)를 구비하고,
    상기 높이(d1)는 상기 높이(d2)보다 작도록 형성된 리저브 탱크 일체형 팬 쉬라우드 어셈블리(100).
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JP2004316468A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Aisan Ind Co Ltd 樹脂製インテークマニホールド
JP2006125227A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Toyota Motor Corp 合成樹脂製吸気マニホールドの溶着構造
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