KR100967636B1 - 썬루프용 디플렉터 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 차량의 루프 패널에 형성된 개구부 둘레에 고정되는 썬루프 프레임의 내측 전방에 위치하며, 상하로 회동 가능한 디플렉터; 상기 썬루프 프레임의 측면에 위치하며, 전후 슬라이딩에 의해 상기 디플렉터의 상하 회동 각도를 조절하는 디플렉터 가이드; 및 상기 썬루프 프레임에 위치하며, 상기 디플렉터 가이드의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동시키는 구동부재를 포함하는 썬루프용 디플렉터 조립체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 별도의 디플렉터 가이드 및 구동부재에 의해 썬루프의 글래스 패널의 개방 정도에 따른 정확한 디플렉터의 높이를 제어할 수 있으므로, 글래스 패널의 개방 정도와 디플렉터 높이의 상관관계에 의해 발생되는 주행시의 윈드 노이즈 절감이 가능한 효과가 있다.
썬루프, 디플렉터, 윈드 노이즈

Description

썬루프용 디플렉터 조립체 {Deflector assembly for sun-roof}
본 발명은 썬루프용 디플렉터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 지붕에 설치되는 썬루프용 디플렉터 조립체에 관한 것이다.
썬루프는 차량의 다른 창유리가 운전시계를 확보할 필요에 의해 설치된 것과는 달리 루프 패널에 개구부를 형성하여 차내를 밝게 해주고 심리적으로 공간을 크게 하여 탑승자에게 해방감을 부여함과 동시에 환기가 잘되게 하여 차내의 쾌적성을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 썬루프는 루프 패널의 개구부를 덮는 패널의 동작에 따라 슬라이드형(Sliding type)과 틸트업형(Tilt-up type) 등으로 분류된다. 상기 슬라이드형은 썬루프이 글래스 패널이 루프 패널을 따라 슬라이딩하면서 루프 패널의 개구부를 개폐시키는 것으로 이 슬라이딩형은 다시 썬루프의 글래스 패널이 루프 패널의 상면을 따라 슬라이딩하는 아우터 슬라이드형과 글래스 패널이 루프 패널의 하면을 따라 슬라이딩하는 인너 슬라이드형으로 분류된다. 한편, 상기 틸드업형은 글래스 패널의 뒤끝부분이 들어올려지는 형으로 차내의 환기를 주목적으로 한다.
썬루프는 차량의 주행 중에는 루프 패널 외부의 공기 흐름이 매우 빠르기 때 문에 차내의 공기 압력이 루프 패널 외부의 공기 압력보다 더 높다는 것을 이용하여 루프 패널의 개구부를 개방하여 차내의 공기를 외부로 유출시킴으로써 차내를 환기시키는 것이므로, 루프 패널의 개구부가 개방된 경우 외부의 공기가 차내로 유입되면 환기의 효과가 감소될 뿐만 아니라 강한 바람으로 인해 탑승자에게 불쾌감을 주게 된다. 따라서, 썬루프 특히 상기한 슬라이드형 썬루프에는 루프 패널의 개구부가 개방되어 있는 동안 외부 공기가 차내로 유입되는 것을 차단하기 위해 썬루프의 전방에 디플렉터가 설치된다.
도 1은 종래의 썬루프를 나타낸 일부사시도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 종래의 썬루프에 장착된 디플렉터 틸트 업/다운 방식은 글래스 패널(11)의 아래쪽에 조립된 쿨리스 가이드(Coulisse guide; 15)가 글래스 패널(11)의 개방에 따라 뒤로 후퇴하게 되면, 쿨리스 가이드(15)의 앞쪽에 고정된 쿨리스(Coulisse; 14)가 누르고 있던 디플렉터 링크(Deflector link; 13)에서 멀어지고, 탄성부재(미도시)의 탄성력에 의해 디플렉터 링크(13)가 상승하면, 디플렉터(Deflector; 12)가 상부를 향해 일정 높이로 올라가게 된다.
반대로, 글래스 패널(11)이 닫히는 경우에는 쿨리스 가이드(15)가 전진하게 되고, 쿨리스 가이드(15)의 앞쪽에 고정된 쿨리스(14)가 디플렉터 링크(13)를 누르게 되고, 그 누름량에 의해 디플렉터(12)가 하부로 내려가며, 결국 글래스 패널(11) 밑으로 내려가 외부에서 보이지 않게 된다.
이때, 위로 들어올려지는 디플렉터(12)의 높이는 탄성부재의 복원력 등에 의해 결정된다. 이러한 작용에 의해 디플렉터(12)는 루프 패널의 개구부가 개방되는 경우, 그 개구부의 전방에 차단막을 형성하여 외부의 공기가 개구부를 통해 차내로 유입되는 것을 방지한다.
이러한 종래의 디플렉터(12)는 작용상 한가지 문제점이 있는데, 그것은 디플렉터(12)와 루프 패널이 이루는 각도가 고정되어 있기 때문에 차량의 주행속도 및 개구부의 개방량에 따라 달라지는 유입 공기의 유동 특성에 적절히 대응하지 못해 주행시 발생되는 윈드 노이즈(wind noise)를 효과적으로 방지하지 못한다는 것이다.
주행시 발생되는 윈드 노이즈는 외부 공기가 차내로 유입되어 발생되는 실내 공명음(drone noise)과 외부 공기가 디플렉터(12)를 타격할 때 발생하는 타격음이 있다. 디플렉터(12)와 루프 패널이 이루는 각도가 크면 차내로 유입되는 공기의 양이 적어 실내 공명음의 발생은 감소하나 디플렉터(12)에 외부 공기가 타격하는 면적이 넓어져 타격음의 발생은 증가한다. 따라서, 상기 두 가지 노이즈의 발생을 절충하여 전체적인 윈드 노이즈 크기를 감소시키는 것이 중요한 바, 차량의 속도가 느린 경우에는 디플렉터(12)와 루프 패널이 이루는 각도를 크게 하여 실내 공명음을 감소시키는 것이 더 유리한 반면 차량의 속도가 빠른 경우에는 디플렉터(12)와 루프 패널이 이루는 각도를 작게 하여 타격음을 감소시키는 것이 더 유리하다.
그러나, 종래의 디플렉터(12)는 글래스 패널(11)이 완전 개방 상태일 때의 높이만 일정하게 고정되기 때문에 차량의 속도, 바람의 세기, 개구부의 개방량 등에 따라 루프 패널과 디플렉터(12)가 이루는 각도를 임의적으로 조정할 수 없어 윈드 노이즈의 발생을 효과적으로 감소시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 썬루프에 설치된 매뉴얼식 디플렉터 승하강 시스템(DEFLECTOR UP/DN SYSTEM)과 달리, 글래스 패널의 열림량에 따른 디플렉터의 높이 변화를 제어할 수 있는 썬루프용 디플렉터 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 썬루프용 디플렉터 조립체는 차량의 루프 패널에 형성된 개구부 둘레에 고정되는 썬루프 프레임의 내측 전방에 위치하며, 상하로 회동 가능한 디플렉터; 상기 썬루프 프레임의 측면에 위치하며, 전후 슬라이딩에 의해 상기 디플렉터의 상하 회동 각도를 조절하는 디플렉터 가이드; 및 상기 썬루프 프레임의 전방에 위치하며, 상기 디플렉터 가이드의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동시키는 구동부재를 포함한다.
여기서, 상기 디플렉터는, 상부를 향해 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다. 아울러, 상기 디플렉터 가이드는 상기 구동부재와 연결되어 상기 디플렉터 가이드의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동력을 전달하는 케이블을 더 구비할 수 있다. 더욱이, 상기 케이블은 상기 썬루프 프레임의 내측에 형성된 삽입홈에 삽입되어 제공될 수 있다.
또한, 상기 구동부재는, 상기 썬루프 프레임의 전방에 위치하는 모터; 상기 모터의 축에 결합하는 피니언 기어(pinion gear); 및 상기 케이블의 일단에 결합하 고, 상기 피니언 기어와 각각 맞물리는 랙(rack)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 디플렉터 가이드 및 구동부재에 의해 썬루프의 글래스 패널의 개방 정도에 따른 정확한 디플렉터의 높이를 제어할 수 있으므로, 글래스 패널의 개방 정도와 디플렉터 높이의 상관관계에 의해 발생되는 주행시의 윈드 노이즈 절감이 가능한 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 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 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프를 나타낸 분해사시도, 도 3은 도 2에 도시된 차량용 썬루프의 결합사시도, 도 4는 도 2에 도시된 측면프레임의 사시도 및 단면도, 도 5는 도 2에 도시된 슬라이더의 사시도, 도 6은 도 2에 도시된 디플렉터와 구동부재의 사시도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프(SR)는 썬루프 프레임(100), 슬라이더(200), 글래스 패널(300), 디플렉터(400), 디플렉터 가이드(500) 및 구동부재(600)를 포함한다.
썬루프 프레임(100)은 차량의 루프 패널에 형성된 개구부 둘레에 고정되는 전방프레임(110), 후방프레임(120), 한 쌍의 측면프레임(130)을 구비한다. 전방프레임(110)은 루프 패널의 개구부 전방에 설치되고, 후방프레임(120)은 개구부의 후방에 설치된다. 측면프레임(130)은 전방프레임(110) 및 후방프레임(120)의 측부에서 결합하고, 전후로 슬라이딩이 가능하도록 상면에 레일(131)이 형성된다.
슬라이더(200)는 측면 프레임(130)의 레일(131) 상에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 구비되며, 더욱 상세하게는 도 5에 도시된 것처럼, 슬라이더(200)는 그 측면에 홀(210)이 형성되어 그 홀에 쿨리스 가이드(220)가 결합하여 레일(131) 상에서는 쿨리스 가이드(220)가 움직이고, 슬라이더(200)는 쿨리스 가이드(220)에 의해 움직이다. 글래스 패널(300)은 슬라이더(200)의 상측에서 슬라이더(200)와 결합하여 전후로 슬라이딩 하여 썬루프 프레임(100)을 개폐한다.
디플렉터(400)는 ㄷ자 형상으로 전방 프레임(110)과 측면프레임(130)의 전단에 걸쳐 위치하며, 하부에 구비된 힌지(410)에 의해 상하로 회동 가능하도록 제공된다. 여기서, 디플렉터(400)는 상부를 향해 탄성력을 제공하는 탄성부재(420)를 더 포함하며, 아래쪽으로의 강제력이 없는 경우에는 이 탄성부재(420)에 의해 상방를 향하여 움직이게 된다. 디플렉터 가이드(500)는 측면프레임(130)에 위치하며, 전후 슬라이딩에 의해 디플렉터(400)의 상하 회동 각도를 조절하는 역할을 한다. 즉, 디플렉터 가이드(500)가 디플렉터(400)의 힌지(410)를 중심으로 전후 슬라이딩 함으로써 디플렉터(400)를 아래쪽으로 눌러주게 된다. 만약, 디플렉터 가이드(500)가 후방을 향해 슬라이딩 하는 경우에는 디플렉터(400)는 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 위쪽을 향해 상승하고, 디플렉터 가이드(500)가 전방을 향해 슬라이딩 하는 경우에는 디플렉터(400)는 아래쪽을 향해 하강하게 된다.
구동부재(600)는 전방프레임(110)에 위치하며, 글래스 패널(300)과 디플렉터 가이드(500)의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동시킨다.
더욱 상세히 설명하면, 슬라이더(200)는 그 하부에 구동부재(600)와 연결되어 슬라이더(200)의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동력을 전달하는 제1 케이블(310)을 더 구비한다. 또한, 디플렉터 가이드(500)는 구동부재(600)와 연결되어 디플렉터 가이드(500)의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동력을 전달하는 제2 케이블(510)을 더 구비한다. 이때, 측면 프레임(130)은 그 내측에 제1 케이블(310)이 삽입되는 제1 삽입홈(132a)과, 제2 케이블(510)이 삽입되는 제2 삽입홈(132b)을 더 구비하여 케이블이 노출되지 않도록 할 수 있다.
그리고, 구동부재(600)는 모터(610), 피니언 기어(pinion gear; 620) 및 랙(rack; 630)을 포함한다. 구동부재(600)는 슬라이더(200)와 디플렉터 가이드(500)를 각각 구동시킬 수 있도록 한 쌍이 구비된다.
즉, 슬라이더(200)를 구동시키기 위한 제1 모터(611)와, 제1 모터(611)의 축에 결합하는 제1 피니언 기어(621) 및 제1 케이블(310)의 일단과 각각 결합하고, 제1 피니언 기어(621)와 맞물리는 제1 랙(631)을 포함한다. 그리고, 디플렉터 가이 드(500)를 구동시키기 위해 제2 모터(612); 제2 모터(612)의 축에 결합하는 제2 피니언 기어(622) 및 제2 케이블(510)의 일단과 결합하고, 제2 피니언 기어(622)와 맞물리는 제2 랙(632)을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프의 작동 원리를 설명한다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프의 작동 원리를 나타낸 사시도이다.
먼저 도 7은 글래스 패널(300)이 썬루프 프레임(100) 상에서 아직 개방되기 전의 상태를 나타낸 도면이다. 도 7의 부분확대도에서 볼 수 있는 것처럼, 측면프레임(130)의 상면에 형성된 레일(131) 상에서 슬라이더(200)는 아직 후방으로 향하는 구동력을 받지 않아 측면 프레임(130)의 전단에 위치하기 때문에 글래스 패널(300)은 전방프레임(110)과 측면프레임(130)의 전단에 밀착하여 위치한다. 또한, 디플렉터(400)는 그 하부에 위치한 탄성부재(420)의 위로 밀어 올리려는 힘에도 불구하고, 측면프레임(130)에 위치한 디플렉터 가이드(500)가 디플렉터(400)의 측면을 눌러줌으로써 디플렉터(400)는 아직 상승하지 않고 있다.
다음으로, 도 8은 글래스 패널(300)이 썬루프 프레임(100) 상에서 반정도 개방된 상태를 나타낸 도면이다. 도 8의 부분확대도에서 볼 수 있는 것처럼, 측면프레임(130)의 상면에 형성된 레일(131) 상에서 슬라이더(200)는 구동부재(600)에 의해 후방으로 향하는 구동력을 받아 측면 프레임(130)으로부터 후방으로 밀려나고, 슬라이더(200) 상에 위치한 글래스 패널(300)은 전방프레임(110)에서 떨어져 측면 프레임(130)의 대략 중간 정도에 위치한다.
즉, 제1 모터(611)는 제1 피니언 기어(621)를 회전시키고, 제1 피니언 기어(621)과 맞물린 제1 랙(631)이 직선운동을 하여 제1 케이블(310)이 뒤로 밀려나, 제1 케이블(310)과 연결된 슬라이더(200)가 후방을 향해 슬라이딩 하게 되는 것이다.
이때, 별도의 구동부재(600)를 가진 디플렉터 가이드(500) 역시 글래스 패널(300)의 개방 정도에 따라 후방을 향해 슬라이딩한다. 즉, 제2 모터(612)는 제2 피니언 기어(622)를 회전시키고, 제2 피니언 기어(622)와 맞물린 제2 랙(632)이 직선운동을 하여 제2 케이블(510)이 뒤로 밀려나, 제2 케이블(510)과 연결된 디플렉터 가이드(500)가 후방을 향해 슬라이딩 하게 된다. 이렇게 되면, 디플렉터(400)는 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 위쪽을 향해 상승하되, 아직 디플렉터 가이드(500)에 의해 아래로 눌러주는 힘이 있기 때문에 완전 상승하지는 않는다. 디플렉터 가이드(500)의 위치는 실험데이터에 의해 윈드 노이즈가 최소화되는 위치로 글래스 패널(300)의 개방 정도에 따라 정해지게 된다.
마지막으로, 도 9는 글래스 패널(300)이 썬루프 프레임(100) 상에서 완전 개방된 상태를 나타낸 도면이다. 도 9의 부분확대도에서 볼 수 있는 것처럼, 측면프레임(130)의 상면에 형성된 레일(131) 상에서 슬라이더(200)는 구동부재(600)에 의해 후방으로 향하는 구동력을 받아 측면 프레임(130)으로부터 후방으로 완전히 밀려나고, 슬라이더(200) 상에 위치한 글래스 패널(300)은 전방프레임(110)에서 떨어져 후방프레임(120)의 위치까지 완전 개방된다.
또한, 별도의 구동부재(600)를 가진 디플렉터 가이드(500) 역시 글래스 패널(300)이 완전 개방 함에 따라 완전 개방에 적합한 위치를 향해 슬라이딩한다. 그리고, 디플렉터(400)는 탄성부재(420)의 탄성력에 의해 위쪽을 향해 해당된 위치만큼 상승하게 된다. 디플렉터 가이드(500)의 위치는 실험데이터에 의해 윈드 노이즈가 최소화되는 위치로 글래스 패널(300)의 개방 정도에 따라 정해지게 되므로 전방을 향해 위치할 수도 있고, 후방을 향해 위치할 수도 있다.
이때, 도 9에 도시된 것처럼 측면 프레임(130)에는 복수의 센서(700)가 위치하여 글래스 패널(300)의 개방 정도를 감지할 수도 있다. 예를 들어, 디플렉터(400)를 4단계로 승하강시키고자 할 때에는 도시된 것처럼 4개의 센서(710,720,730,740)를 설치하여 글래스 패널(300)의 개방 정도를 인식하고, 그 개방 정도에 따라 구동부재(600)의 구동력을 조절하는 제어부(미도시)에 의해 디플렉터(400)의 회동 각도를 조절한다.
이렇게, 별도의 디플렉터 가이드(500) 및 구동부재(600)에 의해 썬루프(SR)의 글래스 패널(300)의 개방 정도에 따른 정확한 디플렉터(400)의 높이를 제어할 수 있으므로, 글래스 패널(300)의 개방 정도와 디플렉터(400) 높이의 상관관계에 의해 발생되는 주행시의 윈드 노이즈 절감이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래의 썬루프를 나타낸 일부사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 썬루프의 결합사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 측면프레임의 사시도 및 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 슬라이더의 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 디플렉터와 구동부재의 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 썬루프의 작동 원리를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100...썬루프 프레임 200...슬라이더
300...글래스 패널 400...디플렉터
500...디플렉터 가이드 600...구동부재
700...센서

Claims (5)

  1. 차량의 루프 패널에 형성된 개구부 둘레에 고정되는 썬루프 프레임의 내측 전방에 위치하며, 상하로 회동 가능한 디플렉터;
    상기 썬루프 프레임의 측면에 위치하며, 전후 슬라이딩에 의해 상기 디플렉터의 상하 회동 각도를 조절하는 디플렉터 가이드; 및
    상기 썬루프 프레임에 위치하며, 상기 디플렉터 가이드의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동시키는 구동부재를 포함하며,
    상기 디플렉터 가이드는 상기 구동부재와 연결되어 상기 디플렉터 가이드의 전후 슬라이딩이 가능하도록 구동력을 전달하는 케이블을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 썬루프용 디플렉터 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디플렉터는,
    상부를 향해 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 썬루프용 디플렉터 조립체.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블은 상기 썬루프 프레임의 내측에 형성된 삽입홈에 삽입되어 제공되는 것을 특징으로 하는 썬루프용 디플렉터 조립체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 구동부재는,
    상기 썬루프 프레임의 전방에 위치하는 모터;
    상기 모터의 축에 결합하는 피니언 기어(pinion gear); 및
    상기 케이블의 일단에 결합하고, 상기 피니언 기어와 각각 맞물리는 랙(rack)을 포함하는 것을 특징으로 하는 썬루프용 디플렉터 조립체.
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