KR101344524B1 - 자동차용 프론트 엔드 모듈 - Google Patents

자동차용 프론트 엔드 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 프론트 엔드 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌·우측 수직지지부의 내부에 에어가이드를 포함하는 사각기둥형상의 보강부재가 배치된 자동차용 프론트 엔드 모듈을 제공하는 것이다.
이에 본 발명에 의한 자동차용 프론트 엔드 모듈은 상·하측 수평지지부 및 상기 수평지지부를 연결하는 좌·우측 수직지지부로 이루어져 쿨링모듈 장착부가 구비된 사각형태의 전면패널과, 상기 전면패널의 좌·우측에 연장 형성되어 헤드램프 장착부가 구비된 써포트 패널로 이루어진 캐리어를 포함하는 자동차용 프론트 엔드 모듈에 있어서,
상기 좌·우측 수직지지부에는 수직방향으로 길이를 갖는 기둥형상의 좌·우측 보강부재가 배치되며, 상기 좌·우측 보강부재의 전면에는 에어가이드가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 캐리어의 중량은 감소되는 반면, 강성은 보다 향상된다는 작용효과가 있다.
또한, 캐리어의 NVH(Noise Vibration and Harshness)성능이 개선된다는 특유의 작용효과가 있다.
프론트 엔드 모듈, 캐리어, 에어가이드

Description

자동차용 프론트 엔드 모듈{Front end module for automobile}
본 발명은 자동차용 프론트 엔드 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌우측 수직지지부의 내부에 에어가이드를 포함하는 사각기둥형상의 보강부재가 배치된 자동차용 프론트 엔드 모듈을 제공하는 것이다.
근래에 들어 자동차의 조립공정에 있어서, 공정을 단순화 및 자동화하며 생산성을 향상시킬 목적으로 다수의 부품들을 조립한 집합체를 조립라인에서 조립하는 즉, 모듈화 하는 기술이 제안되고 있다.
그 중 대표적인 예로써 쿨링모듈과 헤드램프 및 범퍼빔을 포함한 범퍼를 조립하여 모듈화 한 프론트 엔드 모듈을 들 수 있다.
도 1은 종래의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 도면으로서, 상기 프론트 엔드 모듈은 중앙에 배치된 캐리어(110)를 중심으로 하여 상기 캐리어(110)의 쿨링모듈 장착부(125)에 라디에이터(141)와 컨덴서(142) 및 팬/슈라우드(미도시)를 포함한 쿨 링모듈(140)이 장착되고, 상기 캐리어(110)의 헤드램프 장착부(131)에는 헤드램프(150)가 장착되며, 상기 캐리어(110)의 전면에는 범퍼빔(160)이 장착되어 모듈화된다.
이와 같이 차량의 전방에 배치되는 부품들을 조립하여 모듈화함으로써 조립공정이 단순화되어 생산성이 향상되었다.
도 2는 종래의 프론트 엔드 모듈을 구성하는 캐리어를 나타낸 도면으로서, 상기 캐리어(110)는 상측 수평지지부(121)와 상기 상측 수평지지부(121)의 아래측에 나란하게 배치되는 하측 수평지지부(122) 및 상기 상·하측 수평지지부(121, 122)를 연결하는 좌·우측 수직지지부(123, 124)로 이루어져 쿨링모듈 장착부(125)가 구비된 대략 사각틀 형상의 전면패널(120)과 상기 전면패널(120)의 좌·우측에 연장 형성되어 헤드램프 장착부(131)가 구비된 써포트 패널(130)로 이루어진다.
이와 같이 형성되는 상기 캐리어(110)는 단품으로 제조되는데 차량의 경량화, 금형의 단순화 및 제작비 절감 등의 이유로 주로 합성수지재로 제작되었다.
그러나 상기 캐리어(110)가 합성수지재만으로 제작됨에 따라 엔진이나 후드에 의하여 발생된 충격이 집중되는 부위 및 쿨링모듈과 범퍼빔 등의 하중을 지지하는 부위에 대해선 강도를 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다.
위와 같은 문제점을 해결하고자 충격 및 하중이 집중되는 부위에 소정의 강성을 갖는 금속재의 패널을 추가한 하이브리드 타입(Hybrid type)의 캐리어가 개시되었다.
상기 하이브리드 타입(Hybrid type)의 캐리어는, 강성이 취약한 부위에 소정의 강성을 갖는 패널을 배치한 후, 상기 패널의 전·후면에 합성수지재를 덧씌워 인써트 사출한 것으로, 제작이 용이할 뿐만 아니라 상기 패널에 의해 강성 및 내구성이 증가된다는 장점이 있어 적용 범위가 증가하고 있는 추세이다.
도 3은 하이브리드 타입의 캐리어에 배치된 패널을 나타낸 도면으로서, 상기 패널은 상측 수평지지부(121)의 내부에 배치되는 상측 패널(121a)과, 하측 수평지지부(122)의 내부에 배치되는 하측 패널(122a) 및, 좌·우측 수직지지부(123, 124)의 내부에 각각 배치되는 좌·우측 패널(123a, 124a)로 구성된다.
이처럼 캐리어(110)를 구성하는 각각의 부재들 내부에 패널들(121a, 122a, 123a, 124a)이 배치됨으로써 후드의 개폐에 따른 충격, 엔진으로부터 전달되는 진동 및 캐리어(110)에 장착되는 부품들의 하중으로부터 상기 캐리어(110)가 안전해진다는 장점이 있다.
그러나 상기 좌·우측 패널(123a, 124a)의 경우 전방으로부터 범퍼빔(50)이 후방으로부터 차체의 사이드 멤버(미도시)가 체결되는 범퍼빔 장착부(162)의 강도 향상을 위해, 상기 좌·우측 패널(123a, 124a)의 소정부위를 연장형성 하였으나, 그로 인해 또 상기 좌·우측 패널(123a, 124a)의 외형이 복잡해지고 그에 따라 제작이 복잡해지며, 상기 좌·우측 패널(123a, 124a)의 중량이 증가됨으로써 자동차의 연비에 악영향을 끼친다는 문제가 발생되었다.
이에 대해 상기 좌·우측 패널의 두께를 감소시킴으로써 중량이 감소되도록 하였으나, 상기 패널의 두께가 감소됨에 따라 NVH(Noise Vibration and Harshness) 성능에 문제가 발생하였다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 형상이 복잡한 좌·우측 패널 대신 형상이 단순한 보강부재를 채용함으로써 중량의 감소, 강성의 향상 및 NVH성능이 개성된 자동차용 프론트 엔드 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보강부재와 에어가이드를 일체로 형성함으로써 강성이 보다 향상되며, 에어가이드에 의해 쿨링모듈의 냉각성능이 향상된 자동차용 프론트 엔드 모듈을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 프론트 엔드 모듈은 상·하측 수평지지부 및 상기 수평지지부를 연결하는 좌·우측 수직지지부로 이루어져 쿨링모듈 장착부가 구비된 사각형태의 전면패널과, 상기 전면패널의 좌·우측에 연장 형성되어 헤드램프 장착부가 구비된 써포트 패널로 이루어진 캐리어를 포함하는 자동차용 프론트 엔드 모듈에 있어서,
상기 좌·우측 수직지지부에는 수직방향으로 길이를 갖는 기둥형상의 좌·우측 보강부재가 배치되며, 상기 좌·우측 보강부재의 전면에는 에어가이드가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌·우측 보강부재는 상기 좌·우측 수직지지부 내부에 배치되어 인써트 사출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌·우측 보강부재는 상기 좌·우측 수직지지부에 체결되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 에어가이드는 좌·우측 보강부재와 일체로 형성되거나, 체결되는 것을 특징 한다.
또한, 상기 좌측 보강부재의 좌측면 및, 상기 우측 보강부재의 우측면에는 상기 범퍼빔이 체결되는 체결부가 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 형상이 복잡한 좌우측 패널 대신 형상이 단순한 보강부재를 채용함으로써 캐리어의 중량의 감소, 강성의 향상 및 NVH성능이 개성된다는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 보강부재와 에어가이드가 일체로 형성됨으로써 강성이 보다 향상되며, 에어가이드에 의해 쿨링모듈의 냉각성능이 향상된 자동차용 프론트 엔드 모듈을 제공하는 것이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자동차용 프론트 엔드 모듈에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 캐리어를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 캐리어의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4에 참조되는 바와 같이 상기 프론트 엔드 모듈은 중앙에 배치된 캐리어(10)를 중심으로 하여 상기 캐리어(10)의 쿨링모듈 장착부(25)에 라디에이터(41)와 컨덴서(42) 및 팬/슈라우드(미도시)를 포함한 쿨링모듈(40)이 장착되고, 상기 캐리어(10)의 헤드램프 장착부(31)에는 헤드램프(32)가 장착되며, 상기 캐리어(10)의 전면에는 범퍼빔150)이 장착되어 모듈화된다.
도 5는 본 발명의 자동차용 프론트 엔드 모듈을 구성하는 캐리어의 사시도로써, 도시된 바와 같이 상기 캐리어는 상측 수평지지부(21)와 상기 상측 수평지지부(21)의 아래측에 나란하게 배치된 하측 수평지지부(22) 및 상기 상·하측 수평지지부(21, 22)를 연결하는 좌·우측 수직지지부(23, 24)로 이루어진다.
상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)는 캐리어(10)의 수직방향으로 작용하는 하중 및 충격으로부터 상기 캐리어(10)를 비롯한 상기 캐리어(10)에 장착되는 각종 부품을 보호하는 역할을 하는 것으로, 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24) 내부에는 대략 사각기둥 형상을 갖는 보강부재(23a, 24a)가 각각 배치된다. 상기 보강부재(23a, 24a)는 외부면에 합성수지재가 덧씌워지도록 인써트 사출됨이 바람직하며, 상기 보강부재(23a, 24a)의 전면에는 에어가이드(70)가 각각 구비된다.
이처럼 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 내부에 사각기둥 형상의 보강부재(23a, 24a)가 배치됨으로써 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 강도가 향상됨 은 물론, 범퍼빔(60)이 장착되는 범퍼빔 장착부가 삭제됨에 따라 중량이 감소된다. 또한 상기 보강부재(23a, 24a)의 전면에 에어가이드(70)가 구비됨에 따라 상기 보강부재(23a, 24a)의 강도가 보다 향상되며, 상기 에어가이드(70)에 의해 보다 많은 외부공기가 쿨링모듈(40) 측으로 유입됨에 따라 상기 쿨링모듈(40)의 방열성 또한 향상된다.
여기서 상기 에어가이드(70)는 도 5b에서 참조되는 바와 같이 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 별도로 제작되어 체결될 수도 있으며, 도 5a에서 참조되는 바와 같이 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 일체로 형성될 수도 있다.
이때, 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)는 소정의 강성을 가질 수 있도록 금속재로 이루어짐이 바람직하고, 상기 에어가이드(70)는 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 같이 금속재로 이루어질 수도 있고, 수지재로 이루어질 수도 있다. 상기 에어가이드(70)의 재질은 위의 예로써 한정하지는 아니하며 당업자 입장에서 얼마든지 변경실시가 가능할 것이다.
이에 덧붙여, 상기 좌측 보강부재(23a)의 좌측면과 상기 우측 보강부재(24a)의 우측면에는 범퍼빔(60)이 장착되도록 체결부(27)가 각각 형성된다.
한편 상기 보강부재(23a, 24a)의 전면 또는 후면에는 상기 보강부재(23a, 24a)의 길이방향으로 돌출된 보강리브(26)가 형성된다. 상기 보강부재(23a, 24a)에 보강리부(26)가 돌출 형성됨에 따라 상기 보강부재(23a, 24a)를 비롯한 캐리어(10)의 강도가 향상되고, 상기 보강부재(23a, 24a)의 외부면에 배치되는 수지재와의 결합력이 향상되어 보다 견고해진다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 상기 캐리어(10)의 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 내부에 에어가이드(70)를 포함하는 보강부재(23a, 24a)가 배치됨으로써 중량의 감소, 강성의 향상 그리고 쿨링모듈(40)의 냉각성능의 향상은 물론 엔진 및 팬/쉬라우드로부터 전달되는 진동에 의해 상기 캐리어(10)가 연동되는 것이 방지되고 그에 따라 소음 또한 발생되지 않아 NVH(Noise Vibration and Harshness) 성능의 개선을 가져 올수 있다.
도 6은 본 발명의 자동차용 프론트 엔드 모듈을 구성하는 캐리어의 사시도로써, 도시된 바와 같이 상기 캐리어는 상측 수평지지부(21)와 상기 상측 수평지지부(21)의 아래측에 나란하게 배치된 하측 수평지지부(22) 및 상기 상·하측 수평지지부(21, 22)를 연결하는 좌·우측 수직지지부(23, 24)로 이루어진다.
상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)는 캐리어(10)의 수직방향으로 작용하는 하중 및 충격으로부터 상기 캐리어(10)를 비롯한 상기 캐리어(10)에 장착되는 각종 부품을 보호하는 역할을 하는 것으로, 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 외측면에는 대략 사각기둥 형상으로 이루어져 전면에 에어가이드(70) 구비된 보강부재(23a, 24a)가 각각 체결된다.
이처럼 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 외측면에 좌·우측 보강부재(23a, 24a)가 체결구를 통해 체결됨으로써 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 강도가 향상됨은 물론, 범퍼빔(60)이 장착되는 범퍼빔 장착부가 삭제됨에 따라 중량이 감소된다. 또한 상기 보강부재(23a, 24a)의 전면에 에어가이드(70)가 구비됨 에 따라 상기 보강부재(23a, 24a)의 강도가 보다 향상되며, 상기 에어가이드(70)에 의해 보다 많은 외부공기가 쿨링모듈(40) 측으로 유입됨에 따라 상기 쿨링모듈(40)의 방열성 또한 향상된다.
여기서 상기 에어가이드(70)는 도 6b에서 참조되는 바와 같이 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 별도로 제작되어 체결될 수도 있으며, 도 6a에서 참조되는 바와 같이 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 일체로 형성될 수도 있다.
이때, 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)는 소정의 강성을 가질 수 있도록 금속재로 이루어짐이 바람직하고, 상기 에어가이드(70)는 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 같이 금속재로 이루어질 수도 있고, 수지재로 이루어질 수도 있다. 상기 에어가이드(70)의 재질은 위의 예로써 한정하지는 아니하며 당업자 입장에서 얼마든지 변경실시가 가능할 것이다.
이에 덧붙여, 상기 좌측 보강부재(23a)의 좌측면과 상기 우측 보강부재(24a)의 우측면에는 범퍼빔(60)이 장착되도록 체결부(27)가 각각 형성된다.
한편 상기 보강부재(23a, 24a)의 전면 또는 후면에는 상기 보강부재(23a, 24a)의 길이방향으로 돌출된 보강리브(26)가 형성된다. 상기 보강부재(23a, 24a)에 보강리부(26)가 돌출 형성됨에 따라 상기 보강부재(23a, 24a)를 비롯한 캐리어(10)의 강도가 향상되고, 상기 보강부재(23a, 24a)의 외부면에 배치되는 수지재와의 결합력이 향상되어 보다 견고해진다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 상기 캐리어(10)의 좌·우측 수직지지부(23, 24)의 외측면에 에어가이드(70)를 포함하는 보강부재(23a, 24a)가 배치됨으로써 중량의 감소, 강성의 향상 그리고 쿨링모듈(40)의 냉각성능의 향상은 물론 엔진 및 팬/쉬라우드로부터 전달되는 진동에 의해 상기 캐리어(10)가 연동되는 것이 방지되고 그에 따라 소음 또한 발생되지 않아 NVH(Noise Vibration and Harshness) 성능의 개선을 가져 올수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 종래의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 종래의 캐리어를 나타낸 사시도.
도 3은 종래의 캐리어에 배치되는 패널을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 프론트 엔드 모듈을 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 캐리어를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 캐리어의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10: 캐리어 20: 전면 패널
21: 상측 수평지지부 22: 하측 수평지지부
23: 좌측 수직지지부 23a: 좌측 보강부재
24: 우측 수직지지부 24a: 우측 보강부재
25: 쿨링모듈 장착부 26: 보강리브
27: 체결부
30: 써포트 패널 31: 헤드램프 장착부
40: 쿨링모듈 50: 헤드램프
60: 범퍼빔 62: 범퍼빔 장착부
70: 에어가이드

Claims (6)

  1. 상·하측 수평지지부(21, 22) 및 상기 수평지지부(21, 22)를 연결하는 좌·우측 수직지지부(23, 24)로 이루어져 쿨링모듈 장착부(25)가 구비된 사각형태의 전면패널(20)과, 상기 전면패널(20)의 좌·우측에 연장 형성되어 헤드램프 장착부(31)가 구비된 써포트 패널(30)로 이루어진 캐리어(10)를 포함하는 자동차용 프론트 엔드 모듈에 있어서,
    상기 좌·우측 수직지지부(23, 24)에는 수직방향으로 길이를 갖는 기둥형상으로 금속재질의 좌·우측 보강부재(23a, 24a)가 배치되며, 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)의 전면에는 상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)와 체결 또는 일체로 형성되는, 금속재질의 에어가이드(70)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프론트 엔드 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 좌·우측 보강부재(23a, 24a)는 상기 좌·우측 수직지지부(23, 24) 내부에 배치되어 인써트 사출되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프론트 엔드 모듈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 에어가이드(70)는 좌·우측 보강부재(23a, 24a)에 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프론트 엔드 모듈.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 좌측 보강부재(23a)의 좌측면 및, 상기 우측 보강부재(24b)의 우측면에는 범퍼빔(60)이 체결되는 체결부(27)가 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프론트 엔드 모듈.
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