KR20210114262A - 공조케이스의 사이드 커버 고정구조 - Google Patents

공조케이스의 사이드 커버 고정구조 Download PDF

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KR20210114262A
KR20210114262A KR1020200029766A KR20200029766A KR20210114262A KR 20210114262 A KR20210114262 A KR 20210114262A KR 1020200029766 A KR1020200029766 A KR 1020200029766A KR 20200029766 A KR20200029766 A KR 20200029766A KR 20210114262 A KR20210114262 A KR 20210114262A
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conditioning case
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박대근
김동균
이남준
호 이
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 차량용 공조장치는 상부 좌측케이스, 상부 우측케이스 및 하부케이스로 분할 형성된 공조케이스, 상기 하부케이스 하단에는 차체에 고정되는 사이드 커버와 결합되는 체결부가 형성되고, 상기 체결부는 상기 하부케이스와 일체로 사출 성형되며, 상기 체결부는 상기 사이드 커버의 체결 타입과 관계없이 조립이 가능한 복수의 체결구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조를 구비한다. 화스너 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 화스너 홀이 구비되며, 슬라이딩 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 돌출부가 더 구비되며, 클립 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 잠김 후크가 더 구비된다.

Description

공조케이스의 사이드 커버 고정구조{Side cover fixing structure of air conditioning case}
본 발명은 공조케이스의 사이드 커버 고정구조에 관한 것으로 더욱 자세하게는 조립방법에 따른 공조케이스의 이원화가 필요 없는 복합형 조립구조의 공조케이스를 구비한 차량용 공조장치 공조케이스의 사이드 커버 고정구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는, 송풍장치에 의해 차량 실내로 공급되어 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator)를 통과한 공기를 템프도어(Temp Door)의 개폐에 따라 히터코어(Heater Core)로 선택적으로 통과시키고, 차량 실내의 여러 구역으로 분배함으로써 차량 실내를 냉방 또는 난방 하는 역할을 한다. 이러한 차량용 공조장치에는 송풍장치, 증발기 및 히터코어의 세 개의 유닛이 독립적으로 구성된 쓰리 피스타입(Three Piece Type), 증발기 및 히터코어가 하나의 케이스에 일체로 구성된 세미 센터 마운팅 타입(Semi-Center Mounting Type), 송풍장치, 증발기 및 히터코어가 모두 하나의 케이스에 일체로 구성된 센터 마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 분류할 수 있다.
일반적인 세미 센터 마운팅 타입 공조장치는 송풍장치로부터 공급된 공기를 냉각하는 증발기와, 상기 증발기를 통과한 공기를 가열하는 히터코어가 각각 설치된다. 증발기와 히터코어 사이에는, 증발기를 통과한 공기가 히터코어를 우회하는 냉풍통로와 히터코어 전방의 온풍통로를 선택적으로 개폐시키도록 도어 축을 중심으로 템프도어가 회동가능하게 설치되어 있다. 한편, 공조케이스에는 공급된 공기를 차량 앞 유리창 쪽으로 토출하여 앞 유리창의 성에(Frost)를 제거하기 위한 디프로스트 벤트(Defrost Vent), 공기를 차량 실내의 상반부로 토출하기 위한 페이스 벤트(Face Vent) 및 공기를 차량 실내의 하반부로 토출하기 위한 플로어 벤트(Floor Vent)가 설치됨과 동시에, 상기 각 벤트들(111, 112, 113)을 통하여 공급되는 냉풍 및 온풍의 양을 조절하기 위한 디프로스트 도어(Defrost Door), 페이스 도어(Face Door) 및 플로어 도어(Floor Door)가 각각 설치되어 있다.
도 1은 종래 차량용 공조장치의 사이드 커버 체결타입을 도시한 도면이다
일반적으로 상부좌측케이스, 상부우측케이스 및 하부케이스로 분할되는 구조의 공조케이스 중 하부케이스의 하단에는 체결부가 형성된다. 그리고 결합부와 대응되는 위치에는 차체에 고정하기 위한 사이드 커버가 구비된다. 도 1을 참고하면 알 수 있듯이 종래 사이드 커버 체결 타입은 크게 3가지로 분류된다.
첫 번째는 화스너(Fastener) 체결 타입(A)으로 사이드 커버와 공조케이스 체결부에는 각각 화스너 홀(10,11)이 구비되어 있으며 별도의 조립 나사 또는 조립 핀을 이용하여 사이드 커버와 공조케이스의 화스너 홀(10,11)을 관통시켜 체결하게 된다. 두 번째로는 슬라이딩(Sliding) 체결 타입(B)으로 공조케이스 상의 돌출부(21)에 사이드 커버의 체결부(20)를 평행으로 체결하는 조립방식이다. 마지막으로 클립(Clip) 체결 타입(C)은 사이드 커버에 부착되어 있는 클립(30)을 공조케이스에 형성된 홀(31)에 밀어 넣으며 고정하는 방식으로 체결하는 것이다.
이처럼 종래의 차량용 공조장치를 조립하는 경우 동일한 구조를 가진 차량용 공조장치라도 조립 공정이 다른 경우 사이드 커버의 체결방법이 상이하여 사양이 이원화되는 문제점이 발생한다. 단순 체결부의 형태 차이만으로 공조케이스의 사양이 이원화 되는 것이다. 더불어 전체적으로 부품 수 및 작업공수가 증가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 따라서 공조케이스와 관련하여 사출 금형 구조를 고려한 최적화된 형상을 제공하면서 사이드 커버의 체결 타입에 따른 공조케이스의 이원화 제조가 필요 없는 조립구조에 대한 개발의 필요성이 고취되고 있는 상황이다.
한국 공개특허공보 10-2019-0034743 (2019.04.03.)
한국 등록특허공보 10-1214302 (2012.12.20.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 사이드 커버의 체결 타입과 관계없이 조립이 가능한 공조케이스 구조를 구비한 차량용 공조장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 상부 좌측케이스, 상부 우측케이스 및 하부케이스로 분할 형성된 공조케이스, 상기 하부케이스 하단에는 차체에 고정되는 사이드 커버와 결합되는 체결부가 형성되고, 상기 체결부는 상기 하부케이스와 일체로 사출 성형되며, 상기 체결부는 상기 사이드 커버의 체결 타입과 관계없이 조립이 가능한 복수의 체결구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조를 구비한다.
상기에서, 복수개의 체결 구조에는 화스너 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 화스너 홀이 구비된다.
상기에서, 복수개의 체결 구조에는 슬라이딩 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 돌출부가 더 구비된다.
상기에서, 복수개의 체결 구조에는 클립 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 잠김 후크가 더 구비된다.
상기에서, 잠김 후크는 사이드 커버와 체결부가 조립되는 경우 화스너 홀에 인입되는 화스너 핀이 삽입될 수 있는 구조를 형성하여 화스너 홀을 대체할 수 있다.
상기에서, 돌출부는 체결부에서 사이드 커버 방향으로 돌출되어 형성되며, 돌출부의 표면에 화스너 홀 및 상기 잠김 후크가 나란히 형성된다.
상기에서, 복수개의 체결 구조에 대해 체결부는 사이드 커버와의 조립방향에 따라 체결 구조를 각기 달리하여 조립된다.
상기에서, 사이드 커버는 복수개의 체결 구조 중 어느 하나와 조립된다.
상기에서, 사이드 커버는 복수개의 체결 구조 중 한 개 이상의 체결 구조와 조립된다.
상기와 같은 과제의 해결 수단을 통하여 차량용 공조장치의 공조케이스와 관련하여 사출 금형 구조를 고려한 최적화된 형상을 제공하면서 사이드 커버의 체결 타입에 따른 공조케이스의 이원화 제조가 필요 없는 효율성을 도모하여 생산성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 종래 차량용 공조장치의 사이드 커버 체결타입을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 하부케이스와 사이드 커버의 결합위치를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 하부케이스에 구비된 체결부의 복수의 체결구조를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 복수의 체결구조를 확대한 사시도,
도 5 내지 7은 복수의 체결구조의 체결 타입 및 체결 형상을 나타낸 사시도에 해당한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 공조케이스와 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기와 온도조절도어를 포함하여 이루어진다. 공조케이스의 공기 유입구에는 블로어 휠 및 블로어 모터를 구비한 송풍유닛이 구비되어 내기와 외기를 선택적으로 공급 받는다. 냉각용 열교환기 및 가열용 열교환기는 공조케이스의 공기 유동방향으로 순차적으로 설치된다. 공조케이스의 공기토출구에는 각각의 모드도어에 의하여 개폐되는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트를 구비한다.
온도조절도어는 공조케이스의 내부에 설치되는 것으로서, 냉각용 열교환기와 가열용 열교환기의 사이에 구비되어, 가열용 열교환기를 통과하는 공기의 양과 가열용 열교환기를 바이패스 하는 공기의 양을 조절함으로써 차량 실내로 토출되는 공기의 온도를 제어한다.
세미센터 마운팅 타입의 차량용 공조장치는 일반적으로 상부좌측케이스, 상부우측케이스 및 하부케이스로 분할되는 구조의 공조케이스 중 하부케이스의 하단에는 체결부가 형성되는데 상기 체결부를 통해 사이드 커버와 결합되어 차체와 고정 조립되는 구조적 특성을 갖는다. 본 발명은 이에 대한 기술적 특징을 포함하고 있기 때문에 이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조케이스의 사이드 커버 고정구조의 기술적 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 하부케이스와 사이드 커버의 결합 위치를 보여주는 사시도이고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 하부케이스에 구비된 체결부의 복수의 체결구조를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 복수의 체결구조를 확대한 사시도에 해당한다.
도 2 내지 4를 참고하면 알 수 있듯이 본 발명에 따른 차량용 공조장치(100)는 외관을 이루는 공조케이스를 구비하고 있으며 공조케이스의 사이드 커버(130) 고정구조에 있어서, 공조케이스는 상부좌측케이스(미도시), 상부우측케이스(미도시) 및 하부케이스(110)로 분할된다. 하부케이스(110) 하단에는 사이드 커버(130)와 결합되어 차체에 고정되는 체결부(120)가 구비되는데 체결부(120)는 공조케이스에 사이드 커버(130)를 정 조립 및 조립 후 유동이 없도록 고정하는 기능을 하는 것이다.
본 발명에 따른 체결부(120)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 금형을 통해 하부케이스(110)와 일체로 사출성형 된다. 또한 체결부(120)의 경우 사이드 커버(130)의 체결 타입과 관계없이 어떠한 사이드 커버(130)에도 조립이 가능하도록 복합 조립 구조를 갖는 것을 특징으로 하며 상기 구조에 대해서는 하기에서 자세히 설명하도록 한다.
공조케이스와 사이드 커버(130)의 체결방식은 크게 3가지로 분류된다. 하나는 화스너(Fastener) 체결 타입으로 별도의 나사 또는 핀을 이용하여 사이드 커버와 공조케이스 체결부에 각각 구비된 홀을 통과하여 고정하는 방법이고, 다른 하나는 슬라이딩(Sliding) 체결 타입으로 공조케이스 상의 돌출부에 사이드 커버(130)의 체결부를 평행으로 체결하는 조립방식이며, 나머지 하나는 클립(Clip) 체결 타입으로 사이드 커버(130)에 부착되어 있는 클립을 공조케이스에 형성된 홀에 밀어 넣으며 고정하는 방식이다. 상기 3가지 방법에 대해서는 추후 자세히 설명하도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 상기 3가지 방법 중 어느 체결방법을 이용하더라도 공조케이스와 사이드 커버(130)의 조립이 가능하도록 공조케이스의 일부에 해당하는 하부케이스(110)의 하단부에는 하부케이스(110)와 일체로 형성되는 사이드 커버 마운팅 복합형 조립 구조를 가진 체결부(120)가 구비된다. 체결부(120)는 화스너 홀(1201), 돌출부(1202), 잠김 후크(1203)를 구비한다.
화스너 홀(1201)의 경우 사이드 커버에 구비된 공동과 동일한 형태를 유지하는 것이 바람직하기 때문에 일반적으로 원형 형태를 이루는 것이 바람직하다. 잠김 후크(1203)의 경우 클립의 표면이 탄성력에 의해 눌리면서 잠김 후크(1203) 내부로 인입되고, 클립의 경우 보통 인입 면이 사각 형태이기 때문에 잠김 후크의 경우에도 사각형태의 공동으로 이루어지는 것이 바람직하다. 돌출부(1202)의 경우 사이드 커버(130)에 구비되는 삽입부(1302)의 형상에 맞게 인입되도록 구현이 가능하기만 하면 되기에 특별한 형상적 제한을 부여하지는 않는다.
바람직하게는 돌출부(1202)는 체결부(120)의 일부에 해당하며, 체결부(120)에서 사이드 커버(130) 방향으로 돌출되어 형성되고, 돌출부(1202)의 표면에 화스너 홀(1201) 및 잠김 후크(1203)가 나란히 형성되는 것을 특징으로 한다. 화스너 홀(1201)과 잠김 후크(1203)는 돌출부(1202) 표면에서 상, 하로 병렬 형성될 수 있으며, 마찬가지로 좌, 우로 형성될 수 있음은 자명한 일이다. 결론적으로 상기 구조를 통해 어느 체결방법을 이용하더라도 사이드 커버(130)와 효율적으로 조립이 가능한 것이다.
따라서 하부케이스(110)의 체결부(120)는 복수의 체결 구조 중 사이드 커버(130)와의 조립 방향에 따라 각기 다른 체결 구조를 갖도록 구성되어야 한다. 화스너 홀(1201) 및 클립(1303)이 체결되는 잠김 후크(1203) 타입은 하부케이스(110)와 사이드 커버(130)가 마주보고 조립되는 구성이나 슬라이딩 체결타입의 형식은 하부케이스(110)와 사이드 커버(130)가 평행하게 이동하면서 조립되는 구성이기 때문이다.
도 5 내지 7은 하부케이스 체결부의 복합형 조립구조의 체결 타입 및 체결 형상을 나타낸 사시도에 해당한다. 이를 통해 공조케이스의 단일 체결부와 3가지 타입의 사이드 커버가 각각 체결되는 모습을 자세하게 설명하고자 한다.
도 5를 참고하면 알 수 있듯이, 화스너(Fastener) 체결 타입의 구조를 갖는 사이드 커버(130)에는 커버 홀(1301)이 구비된다. 커버 홀(1301)은 사이드 커버의 관통된 공동으로 체결부(120)에 구비된 화스너 홀(1201)과 마주하는 위치에 형성된다. 체결 형상 및 체결된 형태의 단면 형상에 해당하는 도 5a 및 도 5b를 보면 알 수 있듯이 상기 홀(1201,1301)들을 별도의 화스너 핀(131)을 통해 관통 및 결합 할 수 있다. 따라서 화스너 홀(1201)은 체결부(120)의 표면에 형성되며, 돌출부(1202)가 형성되는 본 발명의 경우 돌출부(1202) 표면에 형성되는 것이 가장 바람직하다. 화스너 핀(131)의 경우 본 발명의 실시 예에서는 나사로 표현하였으나, 핀 또는 볼트로도 구현이 가능하기에 본 발명의 일실시예에 반드시 국한되지는 않는다.
도 6을 참고하면 알 수 있듯이, 슬라이딩(Sliding) 체결 타입의 구조를 갖는 사이드 커버(130)에는 삽입부(1302)가 형성되는데 상기 삽입부(1302)와 체결부(120)에 형성된 돌출부(1202)는 상호 인입될 수 있는 구성을 갖는다. 따라서 체결 형상 및 체결된 형태의 단면 형상에 해당하는 도 6a 및 도 6b를 참고하면 알 수 있듯이 돌출부(1202)가 삽입부(1302) 내부로 슬라이딩 인입되어 등 평행 결합을 이루며 최종적으로 상호 고정된다.
도 7을 참고하면 알 수 있듯이, 클립(Clip) 체결 타입의 구조를 갖는 사이드 커버(130)에는 잠김 후크(1203)가 구비된다. 사이드 커버(130)에 클립(1303)이 구비되어 있기 때문에 상기 클립(1303)이 잠김 후크(1203)에 맞물리며 사이드 커버(130)와 체결부(120)가 상호 결합 및 조립이 되는 것이다.
체결 형상 및 체결된 형태의 단면 형상에 해당하는 도7a 및 도7b를 참고하면 쉽게 알 수 있듯이 일반적으로 클립(1303)의 경우 경사형태를 이루며 전면 선단으로 갈수록 세로 폭이 좁아지는 형태를 가지고 있으며 클립(1303) 표면은 소정의 탄성력을 구비하고 있어 탄성력에 의해 클립(1303) 표면이 눌리며 잠김 후크(1203) 내부로 인입되고, 인입 후에는 복원력에 의해 표면이 원상태로 복귀하며 클립(1303) 하단 가장자리에 형성된 걸림 쇠 부분과 중단에 형성된 볼록 형상 부분에 의해 잠김 후크(1203)와 단단히 고정된다.
또한 잠김 후크(1203)는 사이드 커버(130)와 체결부(120)가 조립되는 경우 화스너 홀(1201)에 인입되는 화스너 핀(131)이 삽입될 수 있는 구조를 형성하여 화스너 홀(1201)의 역할을 대체할 수 있다. 화스너 타입과 클립 타입 모두 잠김 후크(1203)를 통해 하부케이스(110)와 사이드 커버(130)가 조립될 수 있는 것이다.
종합적으로 체결부(120)에는 상기와 같은 복수의 체결 구조(화스너 타입, 클립 타입, 슬라이딩 타입)가 구비되는 것이고 하부케이스(110)의 체결부(120)가 사이드 커버(130)와 조립되는 경우 복수의 체결 구조 중 어느 하나와 택일적으로 조립이 되는 것이다. 또한, 복수의 체결 구조 중 1개 이상의 다수와 복수 조립되는 것도 가능하다.
이에 따라 공조케이스, 구체적으로는 하부케이스(110) 하단에 형성된 복합형 조립구조를 구비한 체결부(120)를 통해 여러 체결 타입을 가진 사이드 커버 모두에 대해 상호 조립이 가능하고, 결과적으로 공조케이스의 이원화가 필요 없으며 사출 금형의 구조를 고려하여 최적화 된 형상에 해당하기에 당해 분야의 통상의 기술자가 본 발명의 설명을 통해 용이하게 이해하고 재현할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조케이스의 사이드 커버 고정구조는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 차량용 공조장치 110: 하부케이스
120: 체결부 1201: 화스너 홀
1202: 돌출부 1203: 잠김 후크
130: 사이드 커버 131: 화스너 핀
1301: 커버 홀 1302: 삽입부
1303: 클립

Claims (9)

  1. 상부 좌측케이스, 상부 우측케이스 및 하부케이스로 분할 형성된 공조케이스;
    상기 하부케이스 하단에는 차체에 고정되는 사이드 커버와 결합되는 체결부가 형성되고,
    상기 체결부는 상기 하부케이스와 일체로 사출 성형되며,
    상기 체결부는 상기 사이드 커버의 체결 타입과 관계없이 조립이 가능한 복수개의 체결 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 체결 구조에는 화스너 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 화스너 홀이 구비된 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 체결 구조에는 슬라이딩 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 돌출부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 체결 구조에는 클립 체결 타입의 사이드 커버와 결합될 수 있도록 잠김 후크가 더 구비된 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 잠김 후크는 상기 사이드 커버와 상기 체결부가 조립되는 경우 상기 화스너 홀에 인입되는 화스너 핀이 삽입될 수 있는 구조를 형성하여 상기 화스너 홀을 대체하는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 체결부에서 상기 사이드 커버 방향으로 돌출되어 형성되며, 상기 돌출부의 표면에 상기 화스너 홀 및 상기 잠김 후크가 나란히 형성되는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 체결 구조에 대해 상기 체결부는 상기 사이드 커버와의 조립방향에 따라 체결 구조를 각기 달리하여 조립되는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사이드 커버는 상기 복수개의 체결 구조 중 어느 하나와 조립되는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 사이드 커버는 상기 복수개의 체결 구조 중 한 개 이상의 체결 구조와 조립되는 것을 특징으로 하는 공조케이스의 사이드 커버 고정구조.
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