KR101198838B1

KR101198838B1 - 차량의 에어플랩 개폐장치

Info

Publication number: KR101198838B1
Application number: KR1020100075221A
Authority: KR
Inventors: 이승협
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-11-07
Also published as: KR20120013062A

Abstract

에어플랩의 개폐를 필요에 따라 조절함으로써 냉방 효율 개선한 차량의 에어플랩 개폐장치가 소개된다.
본 발명에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치는 상,하부에 각각 횡 방향으로 길게 공기유로가 별개로 형성된 프런트엔드모듈(10); 상기 프런트엔드모듈(10)의 하부에 형성된 공기유로와 대응되도록 개방구(20a)가 형성되고, 횡 방향으로 길게 형성된 회전축(22)을 중심으로 회전하여 상기 개방구(20a)를 개폐할 수 있도록 에어플랩(24)이 장착된 플랩유닛(20); 및 상기 에어플랩(24)에 동력을 제공하는 구동부(30);를 포함한다.

Description

차량의 에어플랩 개폐장치{AUTOMOBILE AIR FLAP OPENING ＆ CLOSING APPARATUS}

본 발명은 차량의 에어플랩 개폐장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 에어플랩의 개폐를 제어하는 차량의 에어플랩 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진룸 내에는 차량의 구동을 위한 엔진은 물론, 차량 내의 부품을 냉각하거나, 온도를 조절하기 위한 라디에이터, 인터쿨러, 증발기, 응축기 등과 같은 다양한 열교환 부품들이 내장된다. 이러한 열교환 부품들의 내부에는 열교환을 위한 유체가 흐르고, 유체와 외부 공기와의 열교환을 통하여 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다. 따라서, 차량 엔진룸 내부의 다양한 열교환 부품이 안정적으로 작동하기 위해서는 엔진룸 내부로 외부 공기가 원활하게 공급되어야 한다.

근래에는 일반적으로 차량의 부품수와 공정수를 감소시켜 생산성을 향상시키기 위해서 다수의 부품을 조립하여 모듈화한 후에 조립한다.

도 1에는 쿨링모듈(1), 헤드램프 장착부(3) 및 범퍼(5) 등을 조립하여 모듈화한 프런트엔드모듈(F)이 도시되어 있다. 이러한 프런트엔드모듈(F)은 전면패널(7a) 및 이러한 전면패널(7a)의 양단부로부터 소정의 각도를 가지고 연장 형성되는 서포트패널(7b)로 이루어지는 캐리어(7)를 중심으로 하여, 캐리어(7)의 전면패널 후방에 쿨링모듈(1)이 장착되고, 이러한 캐리어(7)의 서포트 패널(7b)에 형성되는 헤드램프 장착부(3)에 헤드램프(미도시)가 장착되며, 캐리어(7)의 전방에는 범퍼(9)가 장착되어 모듈화된다.

프런트엔드모듈(F)의 상부와 하부에는 각각 에어플랩이 설치된다. 일반적으로 상부에 설치되는 에어플랩은 엑츄에이터에 의해 그 개폐가 조절되나, 하부, 즉,범퍼(5)의 개구부(5a)상에 설치되는 에어플랩(A)은 일반적으로 솔레노이드에 의해서 그 개폐가 이루어진다. 이와 같이, 프런트엔드모듈(F) 상,하부의 에어플랩을 다른 방식으로 개폐하는 이유는 엑츄에이터 고장 발생시에도 플랩의 개폐를 가능하게 하여 차량 운행을 가능케 하기 위함이다. 하부의 에어플랩은 유사시 솔레노이드에 인가되는 전원을 차단함으로써 개폐 가능하게 설치된다. 솔레노이드에 의해서 개폐가 이루어지는 하부 에어플랩은 차량 운행시 풍압에 의하여 개폐되는 바, 이와 같이 에어플랩은 상,하 개폐조절장치가 이원화되어 설치되는 것이 일반적이다.

도 2는 솔레노이드(S)에 전원이 인가되어 프런트엔드모듈(F)에 장착된 에어플랩(A)이 닫힌 상태를 유지할 때를 나타낸 도면이다. 전원이 들어오게 되면, 솔레노이드(S)에 전원이 인가되어 에어플랩(A)은 닫힌 상태를 유지한다. 솔레노이드(S)에는 에어플랩(A)을 개방시키는 기능이 없으며, 차량 정지 상태에서는 유입되는 공기의 풍압이 거의 없기 때문에, 에어플랩(A)의 개방이 불가능하다.

도 3은 에어플랩(A)이 개방된 상태를 나타낸 도면이다. 차량의 속도가 30km/h 이상이 되면 유입되는 외부 공기의 풍압에 의해서 에어플랩(A)이 개방된다.

이와 같이, 종래 프런트엔드모듈의 하부에 장착되는 에어플랩(A)은 전원 인가를 통하여 닫힘 상태만을 제어할 수 있을 뿐이고, 오로지 차속에 의지하여 풍압에 의해 개방된 상태를 유도할 수 밖에 없었다. 따라서, 차량의 시동을 켜고, 웜업 상태에서는 에버플랩이 항상 닫힌 상태를 유지할 수 밖에 없고, 이 상태에서는 에버플랩으로 유입, 쿨링모듈에 접하는 공기의 양이 감소되는 등, 차량 전체의 냉방 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 솔레노이드 및 자석를 이용하여 프런트엔드모듈 하부에 장착되는 에어플랩의 폐쇄는 물론, 개방까지도 조절하는 차량용 에어플랩 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 에어플랩 개폐장치는 상,하부에 각각 횡 방향으로 길게 공기유로가 별개로 형성된 프런트엔드모듈; 상기 프런트엔드모듈의 하부에 형성된 공기유로와 대응되도록 개방구가 형성되고, 횡 방향으로 길게 형성된 회전축을 중심으로 회전하여 상기 개방구를 개폐할 수 있도록 에어플랩이 장착된 플랩유닛; 및 상기 에어플랩에 동력을 제공하는 구동부;를 포함한다.

상기 구동부는 상기 프런트엔드모듈에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드와, 이 제1솔레이노이드에 전원 공급시 상기 제1솔레노이드의 타단으로부터 돌출될 수 있도록 일단은 상기 제1솔레노이드의 타단에 삽입 설치되고 타단은 상기 회전축에 고정 결합된 자성을 갖는 플런저를 포함한다.

상기 프런트엔드모듈에 고정된 상단브라켓과, 이 상단브라켓의 양단에서 하방으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 측면브라켓을 포함하고, 상기 구동부는 상기 상단브라켓에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드와, 이 제1솔레노이드에 전원 공급시 상기 제1솔레노이드 타단으로부터 돌출될 수 있도록 일단은 상기 제1솔레노이드의 타단에 삽입 설치되고 타단은 상기 회전축에 고정 결합된 자성을 갖는 플런저를 포함한다.

상기 구동부는 상기 프런트엔드모듈에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드와, 이 제1솔레노이드와 서로 반대되는 극성을 띄며 일단이 상기 회전축에 고정 결합된 제2솔레노이드를 포함한다.

상기 프런트엔드모듈에 고정된 상단브라켓과, 이 상단브라켓의 양단에서 하방으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 측면브라켓을 포함하고, 상기 상단브라켓에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드와, 이 제1솔레노이드와 서로 반대되는 극성을 띄며 일단이 상기 회전축에 고정 결합된 제2솔레노이드를 포함한다.

본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 프런트엔드모듈의 하부에 설치되는 에어플랩의 폐쇄는 물론, 개방까지 제어함으로써, 차량 냉방시 열교환 효율이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 모듈화한 프런트엔드모듈을 나타낸 도면,
도 2는 종래의 에어플랩이 닫힌 상태를 유지하는 상태를 나타낸 도면,
도 3은 종래의 에어플랩이 개방된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 차량의 에어플랩 개폐장치에서 에어플랩이 개방된 상태를 나타낸 도면,
도 6A는 본 발명에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치의 개방 원리를 나타낸 도면,
도 6B는 본 발명에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치의 폐쇄 원리를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치에 대하여 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 에어플랩 개폐장치는 프런트엔드모듈(10), 플랩유닛(20) 및, 구동부(30)를 포함한다.

프런트엔드모듈(10)의 상,하부에는 각각 횡 방향으로 길게 공기유로가 별개로 형성된다.

플랩유닛(20)은 프런트엔드모듈(10)의 하부에 횡 방향으로 길게 형성된 공기유로와 대응되는 위치에 형성된 개방구(도 5참조)와, 이러한 개방구를 개폐할 수 있도록 설치된 에어플랩(24)을 포함한다. 이러한 플랩유닛(20)은 개방구에 횡 방향으로 회동가능하게 설치된 회전축(22)을 포함한다. 또한, 구동부(30)는 에어플랩(24)이 회전하여 개방구를 개방시키거나, 폐쇄할 수 있도록 동력을 제공한다.

구동부(30)는 제1솔레노이드(32)와 플런저(34)를 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다. 제1솔레노이드(32)는 프런트엔드모듈(10)에 일단이 고정 설치된다. 제1솔레노이드(32)의 타단에는 플런저(34)의 일단이 삽입 설치되는데, 이러한 플런저는 제1솔레노이드(32)에 대한 전원 공급 여부에 따라, 제1솔레노이드(32)의 일단에서 타단으로 혹은 타단에서 일단으로 이동될 수 있도록 자성을 갖는 재질로 이루어진다. 또한, 이러한 플런저(34)의 이동에 따라 에어플랩(24)이 회전축(22)을 중심으로 회전하여 개방구를 개폐할 수 있도록 플런저(34)의 타단은 회전축(22)에 고정 결합된다.

본 발명의 차량의 에어플랩 개폐장치는 상단브라켓(40)과 측면브라켓(50)을 포함하는 것이 바람직하다. 상단브라켓(40)은 프런트엔드모듈(10)에 고정하고, 상단브라켓(40)의 양단으로부터 하방으로 연장하여 한 쌍의 측면브라켓(50)을 형성한다. 이렇듯, 상단브라켓(40)과 측면브라켓(50)을 설치하는 경우 제1솔레노이드(32)의 일단은 상단브라켓(40)에 고정시키고, 플런저(34)의 타단은 회전축(22)에 고정 결합한다.

한편, 상기 구동부(30)는 플런저(34) 대신에 상기 제1솔레노이드(32)와 서로 반대되는 극성을 띄며 일단이 상기 회전축(22)에 고정 결합된 제2솔레노이드를 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 차량의 에어플랩 개폐장치에 전원 공급이 차단되어 에어플랩 개방구를 폐쇄하고 있는 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 차량의 에어플랩 개폐장치에 전원이 공급된 경우 에어플랩이 개방구를 개방한 상태를 나타낸 도면이다.

도 4와 같이, 플런저(34)는 제1솔레노이드(32) 안 쪽으로 완전히 삽입된 상태를 유지한다. 이 상태에서는 플런저(34)가 회전축(22)에 대하여 어떠한 힘도 제공하지 못하므로, 에어플랩(24)은 개방구를 폐쇄한 상태로 유지한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1솔레노이드(32)의 코일에 전원이 인가되면, 제1솔레노이드(32) 내부에 삽입되어 있던 플런저(34)는 제1솔레노이드(32) 타단 방향으로 이동한다. 제1솔레노이드(32)의 내부에 삽입되어 있던 플런저(34)가 이동하는 경우, 플런저(34)의 타단에 결합되어 있던 에어플랩(24)의 회전축(22)은 하방으로 힘을 받으면서 회전하게 된다. 또한, 플런저(34)의 이동과 함께, 제1솔레노이드(32)의 일단이 고정된 상단브라켓(40)은 상방으로 이동하게 된다. 따라서, 에어플랩(24)은 회전축(22)을 중심으로 회전되어 개방구(20a)를 개방하게 된다.

도 6A에 도시된 바와 같이, 일단이 S극이고, 타단이 N극 자성을 띄는 플런저(34)의 일단이 제1솔레노이드(32)에 삽입되어 있는 상태에서, 제1솔레노이드(32)에 전원이 인가되면, 제1솔레노이드(32)의 타단에는 N극이 유도된다. 이 때, 플런저(34)의 타단과 제1솔레노이드(32)의 타단은 서로 밀어내는 척력이 작용한다. 따라서, 제1솔레노이드(32)로부터 플런저(34)는 밀려나오게 되며, 상술한 바와 같이, 에어플랩(24)은 회전축(22)을 중심으로 회전된다. 또한, 영구자석인 플런저(34) 대신에, 제2솔레노이드를 이용하는 경우에도 이러한 작동이 가능하다. 즉, 전원 인가시 제1솔레노이드(32)와 동일한 자극을 띄도록 제2솔레노이드를 구성하는 경우, 동일한 효과를 도출해낼 수 있다.

한편, 도 6B에 도시된 바와 같이, 일단이 S극이고, 타단이 N극 자성을 띄는 플런저(34)의 일단이 제1솔레노이드(32)에 삽입되어 있는 상태에서, 제1솔레노이드(32)의 전원 인가 방향을 바꾸어주면, 제1솔레노이드(32)의 타단에는 S극이 유도된다. 따라서, 플런저(34)의 타단과 제1솔레노이드(32)의 타단은 서로 끌어당기는 인력이 작용하고, 제1솔레노이드(32)로 플런저(34)가 삽입된다. 또한, 영구자석인 플런저(34) 대신에, 제2솔레노이드를 이용하는 경우에도 이러한 작동이 가능한 바, 전원 인가시 제1솔레노이드(32)와 반대의 자극을 띄도록 제2솔레노이드를 구성하는 경우에 동일한 효과를 도출해낼 수 있다.

10 :프런트엔모듈 20: 플랩유닛
22: 회전축 24: 에어플랩
30: 구동부 32: 제1솔레노이드
34: 플런저

Claims

상,하부에 각각 횡 방향으로 길게 공기유로가 별개로 형성된 프런트엔드모듈(10);
상기 프런트엔드모듈(10)의 하부에 형성된 공기유로와 대응되도록 개방구(20a)가 형성되고, 횡 방향으로 길게 형성된 회전축(22)을 중심으로 회전하여 상기 개방구(20a)를 개폐할 수 있도록 에어플랩(24)이 장착된 플랩유닛(20); 및
상기 에어플랩(24)에 동력을 제공하는 구동부(30);를 포함하여 구성되며,
상기 구동부(30)는 상기 프런트엔드모듈(10)에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드(32)와, 이 제1솔레노이드(32)와 서로 반대되는 극성을 띄며 일단이 상기 회전축(22)에 고정 결합된 제2솔레노이드를 포함하는 차량의 에어플랩 개폐장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 프런트엔드모듈(10)에 고정된 상단브라켓(40)과, 이 상단브라켓(40)의 양단에서 형성된 하방으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 측면브라켓(50)을 포함하고, 상기 상단브라켓(40)에 일단이 고정 결합된 제1솔레노이드(32)와, 이 제1솔레노이드(32)와 서로 반대되는 극성을 띄며 일단이 상기 회전축(22)에 고정 결합된 제2솔레노이드를 포함하는 차량의 에어플랩 개폐장치.