KR101936726B1 - 액티브 에어 플랩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액티브 에어 플랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암을 통해 제1도어 및 제2도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.

Description

액티브 에어 플랩 {Active Air Flap}
본 발명은 액티브 에어 플랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암을 통해 제1도어 및 제2도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진 룸 내에는 엔진 등과 같은 구동을 위한 부품뿐만 아니라, 엔진 등과 같은 차량 내 각부품을 냉각하거나 또는 차량 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 라디에이터, 인터쿨러, 증발기, 응축기 등과 같은 다양한 열교환기들이 구비된다. 이와 같은 열교환기들은 일반적으로 내부에 열교환매체가 유통하며, 열교환기 내부의 열교환매체와 열교환기 외부의 공기가 서로 열교환함으로써 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다. 따라서 차량 엔진 룸 내의 다양한 열교환기들이 안정적으로 작동하기 위해서는 엔진 룸 내부로 외부 공기가 원활히 공급되어야 함은 당연하다. 이하, 상술한 바와 같이 차량 부품 또는 차량 실내의 냉각을 위해 구비되는 열교환기들을 열교환기로 통칭한다.
한편, 최근 자동차 개발은 생산성 향상으로 위하여 부품과 공정의 수를 감소하고자 하는 경향이 강해지고 있는 바, 생산성을 향상시키기 위한 방안 중 다수의 부품을 각각 조립하여 집합체를 형성시켜 조립 라인에서 조립하는, 즉 모듈화하는 기술이 제안되고 있는데, 그 중 대표적인 예로써 열교환기, 헤드램프 및 범퍼 빔 스테이를 포함한 범퍼를 조립하여 모듈화한 프론트 엔드 모듈을 들 수 있다.
도 1은 프론트 엔드 모듈 분해사시도이며, 도 2는 종래의 액티브 에어 플랩 분해사시도이다.
도 1은 프론트 엔드 모듈을 나타낸 도면으로서, 상기 프론트 엔드 모듈은 전면 패널(11) 및 상기 전면 패널의 양단부로부터 소정의 각도를 가지고 연장 형성되는 서포트 패널(12)로 이루어지는 캐리어(10); 상기 캐리어(10)의 상기 전면 패널(11)의 후방에 구비되는 열교환기(30); 상기 캐리어(10)의 상기 서포트 패널(12)에 형성되는 헤드램프 장착부(12a)에 장착되는 헤드램프(미도시); 및 상기 캐리어(10)의 전방에 구비되는 범퍼(20)를 포함한다.
상기 열교환기(30)는 외부 공기와 내부 열교환매체가 열교환되는 구성으로서, 설계에 따라 다양하게 형성될 수 있는 바, 도면상에서는 간략하게 도시하였다.
상기 열교환기(30)로 원활하게 외부 공기를 유동시키기 위하여, 상기 범퍼(20)는 공기 유입을 위한 개구부(21)가 형성되며, 개구부(21)에 이물질의 유입을 막기 위하여 그물 또는 그릴 형태의 구조물이 더 구비될 수 있다.
한편, 차량이 주행할 경우, 주행 속도가 증가될수록 상기 개구부를 통해 외부 공기가 빠르게 유입되며, 고속 주행 시, 공기 저항이 매우 커지게 된다.
이를 해결하기 위하여, 도 2에 도시한 바와 같은 액티브 에어 플랩(40)이 상기 개구부(21)에 구비된 형태가 제안된 바 있다.
상기 액티브 에어 플랩(40)은 상기 개구부(21)의 후단에 위치하여 개구부(21)를 통해 유입되는 공기를 안내하는 제1에어덕트(41); 상기 제1에어덕트(41) 상에 위치하여 좌우 길이방향으로 회동함에 따라 상기 제 1에어덕트(41)를 개방 또는 폐쇄하는 도어(42); 상기 제1에어덕트(41)의 후단에 결합되며 상기 도어(42)가 회동가능하도록 결합되는 제2에어덕트(43); 및 상기 제2에어덕트(43)에 구비되고, 연결부재(45)를 통해 연결되어 상기 도어(42)를 회동시키는 액추에이터(44); 를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 액티브 에어 플랩은 도시된 연결부재뿐만 아니라, 액추에이터 내부에 암(ARM)을 포함하며, 복수개의 구성품이 조립됨에 따라 하나의 부품 위치에 유격이 발생하거나 액추에이터의 비정상적인 동작 발생시, 내부 구성품이 완전히 이탈될 수 있고, 도어의 정상적인 작동이 불가능해질 수 있는 단점이 있다.
이에 따라, 구성을 간소화하면서도 안정적으로 도어를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩의 개발이 요구되고 있다.
대한민국공개특허 2011-0109034호(발명의 명칭 : 액티브 에어 플랩)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암을 통해 제1도어 및 제2도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 구동암에 회전방지부가 형성되어 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암의 조립이 해체되지 않으며 일정 각도의 회전에 의해 안정적으로 제1도어 및 제2도어의 작동을 전달할 수 있는 액티브 에어 플랩을 제공하는 것이다.
본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 차량 엔진 룸 내로 공기를 안내하는 에어덕트(100); 모터에 의해 회전되는 구동축(201)을 포함하는 액추에이터(200); 제1고정축(411)과, 상기 제1고정축(411)으로부터 연장되는 제1날개부(412)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 제1도어(410); 제2고정축(421)과, 상기 제2고정축(421)으로부터 연장되는 제2날개부(422)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 제2도어(420); 부채꼴 형태로 중심이 상기 액추에이터(200)의 구동축(201)에 체결되며 호 영역에 제1기어부(311)가 형성되는 구동암(310)과, 부채꼴 형태로 중심이 상기 제1도어(410)의 제1고정축(411)에 연결되며 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제2기어부(321)가 형성된 제1종동암(320)과, 부채꼴 형태로 중심이 상기 제2도어(420)의 제2고정축(421)에 연결되며 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제3기어부(331)가 형성된 제2종동암(330)을 포함하는 연결부재(300); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동암(310)은 호 영역의 양단부에 각각 상기 제1기어부(311)와 제2기어부(321)의 치합 및 상기 제1기어부(311)와 제3기어부(331)의 치합이 해제되지 않도록 원주방향으로 상기 제1기어부(311)의 돌기보다 크게 연장형성되는 회전방지부(312)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어덕트(100)는 상기 제1고정축(411) 및 제2고정축(421)이 안착되는 안착부(102)가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 액티브 에어 플랩은 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암을 통해 제1도어 및 제2도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 액티브 에어 플랩은 구동암에 회전방지부가 형성되어 구동암, 제1종동암, 및 제2종동암의 조립이 해체되지 않으며 일정 각도의 회전에 의해 안정적으로 제1도어 및 제2도어의 작동을 전달할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 프론트 엔드 모듈 분해사시도.
도 2는 종래의 액티브 에어 플랩 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 개방 시, 연결부재의 작동을 나타낸 개략도.
도 6은 도 5에 도시한 연결부재의 작동에 의한 액티브 에어 플랩 작동을 나타낸 부분 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 폐쇄 시, 연결부재의 작동을 나타낸 개략도.
도 8은 도 7에 도시한 연결부재의 작동에 의한 액티브 에어 플랩 작동을 나타낸 부분 사시도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 작동을 설명한 단면도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 에어덕트(100), 액추에이터(200), 제1도어(410), 제2도어(420) 및 연결부재(300)를 포함한다.
상기 에어덕트(100)는 차량 엔진 룸 내로 공기를 안내하는 프레임을 형성하는 부분으로서, 일정 영역이 개구된 공기유입부(101)가 중공형성된다.
즉, 상기 에어덕트(100)는 차량 전방에 구비되며, 상기 공기유입부(101)를 통해 차량 엔진 룸 내로 공기를 안내한다.
상기 액추에이터(200)는 모터에 의해 회전되는 구동축(201)을 포함한다. 상기 구동축(201)은 상기 모터의 회전력을 전달하는 수단으로서, 연결부재(300)의 구동암(310)의 중심에 체결된다.
상기 제1도어(410)는 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101) 일정 영역을 개폐하는 수단으로서, 제1고정축(411)과 제1날개부(412)를 포함한다.
상기 제1날개부(412)는 상기 제1고정축(411)으로부터 양측으로 연장되어 상기 제1날개부(412) 및 제1고정축(411)이 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101) 일정 영역을 개폐한다.
상기 제2도어(420)는 상기 제1도어(410)와 함께 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101) 나머지 영역을 개폐하는 수단으로서, 제2고정축(421)과 제2날개부(422)를 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1도어(410)의 제1고정축(411) 및 제2도어(420)의 제2고정축(421)은 상기 에어덕트(100)의 길이방향(차량 폭방향)으로 각각 길게 구비되며, 상기 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 높이방향으로 각각 구비되어 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101) 전체를 폐쇄한다.
다시 말해, 상기 제1도어(410) 및 제2도어(420)는 동일한 형태를 가지며, 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 높이방향으로 각각 상측, 및 하측 영역을 개폐한다.
본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101)가 높이방향으로 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 각각 구비되며, 상기 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 동시에 개방 및 동시에 폐쇄되는 형태로서, 하나의 도어를 이용한 형태와 비교하여 날개부(412, 422)의 길이(도어 폐쇄 시, 차량 높이방향으로 날개부가 형성하는 길이)가 짧아져 모터 구동에 소요되는 에너지를 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 연결부재(300)는 상기 액추에이터(200) 모터의 회전에 의해 상기 제1도어(410) 및 제2도어(420) 개폐하기 위한 구성으로서, 구동암(310), 제1종동암(320), 및 제2종동암(330)을 포함한다.
상기 구동암(310)은 부채꼴 형태로 중심이 상기 구동축(201)에 체결되며, 호 영역에 제1기어부(311)가 형성된다.
이 때, 상기 구동축(201)의 상기 구동암(310)과 체결되는 부분은 상기 구동축(201)이 공회전되지 않도록 되주면이 돌출되는 구조를 가지며, 상기 구동암(310)의 중심이 이에 대응되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
즉, 상기 구동암(310)의 중심(O1)은 상기 구동축(201)의 중심과 일치한다.
도면에서, 상기 구동축(201)이 5개의 돌기와 일측이 평면 형태인 예를 나타내었으나, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 이에 한정되지 않으며, 상기 구동축(201)의 공회전을 방지하는 더욱 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 제1종동암(320)은 부채꼴 형태로 중심이 상기 제1도어(410)의 제1고정축(411)에 연결되며, 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제2기어부(321)가 형성된다.
상기 제2종동암(330)은 부채꼴 형태로 중심이 상기 제2도어(420)의 제2고정축(421)에 연결되며, 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제3기어부(331)가 형성된다.
즉, 상기 액추에이터(200) 모터가 회전되면, 구동축(201)에 의해 구동암(310)이 회전되고, 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 치합되는 제1종동암(320)과 제2종동암(330)이 회전되며, 그에 따라 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 회전된다.
또한, 상기 구동암(310)은 호 영역의 양단부에 각각 상기 제1기어부(311)와 제2기어부(321)의 치합 및 상기 제1기어부(311)와 제2기어부(321)의 치합이 해제되지 않도록 원주방향으로 상기 제1기어부(311)의 돌기보다 크게 연장형성되는 회전방지부(312)가 더 형성될 수 있다.
상기 회전방지부(312)는 상기 구동암(310)에 형성되는 제1기어부(311)를 형성하는 단일 돌기보다 원주방향으로 크게 형성되어 상기 회전방지부(312) 형성 영역과, 상기 제1종동암(320)의 제2기어부(321) 또는 상기 제2종동암(330)의 제3기어부(331)가 접할 경우 더 이상 회전하지 않는다.
이를 통해, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 모터의 작동에 의해 상기 구동암(310), 제1종동암(320), 및 제2종동암(330)이 회전한다 하더라도 조립이 해체되지 않고, 안정적으로 작동될 수 있는 장점이 있다.
이 때, 상기 에어덕트(100)는 상기 제1고정축(411) 및 제2고정축(421)이 안착되는 안착부(102)가 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 안착부(102)는 에어덕트(100)의 공기 이동방향으로 오목하게 상기 제1고정축(411) 및 제2고정축(421)이 삽입되어 지지되는 형태를 갖는다.
도 3 및 도 4에서 상기 액추에이터(200) 및 연결부재(300)가 상기 에어덕트(100)의 좌측에 위치되어 상기 제1도어(410)의 제1고정축(411) 및 제2도어(420)의 제2고정축(421)의 일측을 지지하고, 상기 에어덕트(100)의 우측에 안착부(102)가 형성되어 상기 제1고정축(411) 및 제2고정축(421)의 타측을 지지하는 예를 나타내었다.
본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 액추에이터(200) 및 연결부재(300)가 상기 에어덕트(100)의 길이방향으로 일측에만 형성되어도 무방하며, 상기 에어덕트(100)의 길이방향으로 양측에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 제1종동암(320)의 중심(O2)은 상기 제1고정축(411)의 중심과 일치하며, 상기 제2종동암(330)의 중심(O3)은 상기 제2고정축(421)의 중심과 일치하므로, 상기 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 구비되는 위치를 고려하여 상기 제1종동암(320) 및 제2종동암(330)의 위치가 결정된다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 개방 시, 연결부재의 작동을 나타낸 개략도 및 부분 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 폐쇄 시, 연결부재의 작동을 나타낸 개략도 및 부분 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조로, 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 개방을 설명하면, 상기 구동축(201)의 시계 방향 회전에 의해 상기 구동암(310) 역시 시계 방향으로 회전되며, 상기 제1종동암(320) 및 제2종동암(330)은 시계 반대방향으로 회전한다.
이를 통해, 상기 제1종동암(320)과 연결된 제1도어(410) 및 제2종동암(330)과 연결된 제2도어(420)는 제2도어(420)가 회전되어 도 6에 도시한 것과 같이 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 개방한다.
또한, 도 7 및 도 8을 참조로, 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 폐쇄를 설명하면, 상기 구동축(201)의 시계 반대방향 회전에 의해 상기 구동암(310) 역시 시계 반대방향으로 회전되며, 상기 제1종동암(320) 및 제2종동암(330)은 시계 방향으로 회전한다.
이를 통해, 도 8에 도시한 것과 같이 제1도어(410) 및 제2도어(420)가 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 폐쇄한다.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 개방 및 폐쇄 상태를 나타낸 개략 단면도로서, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 구동암(310), 제1종동암(320), 및 제2종동암(330)을 이용하여 제1도어(410) 및 제2도어(420)를 동시에 안정적으로 제어할 수 있으며, 이에 따라, 에어덕트(100)의 개방 및 폐쇄가 용이한 장점이 있다.
특히, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 모터의 구동을 제1도어(410) 및 제2도어(420)에 전달하기 위한 연결부재(300)로서, 구동암(310), 제1종동암(320), 및 제2종동암(330)만 구비됨으로써, 종래에 비하여 구비됨으로써, 종래에 비하여 구성품의 수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 종래의 조립 구성품의 위치 이격 등에 따라 에어덕트가 올바로 개폐되지 않는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 액티브 에어 플랩
100 : 에어덕트 101 : 공기유입부
102 : 안착부
200 : 액추에이터 201 : 구동축
300 : 연결부재
310 : 구동암 311 : 제1기어부
312 : 회전방지부
320 : 제1종동암 321 : 제2기어부
330 : 제2종동암 331 : 제3기어부
410 : 제1도어
411 : 제1고정축 412 : 제1날개부
420 : 제2도어
421 : 제2고정축 422 : 제2날개부
O1 : 구동암의 중심
O2 : 제1종동암의 중심
O3 : 제2종동암의 중심

Claims (3)

  1. 차량 엔진 룸 내로 공기를 안내하는 에어덕트(100);
    모터에 의해 회전되는 구동축(201)을 포함하는 액추에이터(200);
    제1고정축(411)과, 상기 제1고정축(411)으로부터 연장되는 제1날개부(412)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 제1도어(410);
    제2고정축(421)과, 상기 제2고정축(421)으로부터 연장되는 제2날개부(422)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 제2도어(420);
    부채꼴 형태로 중심이 상기 액추에이터(200)의 구동축(201)에 체결되며 호 영역에 제1기어부(311)가 형성되는 구동암(310)과, 부채꼴 형태로 중심이 상기 제1도어(410)의 제1고정축(411)에 연결되며 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제2기어부(321)가 형성된 제1종동암(320)과, 부채꼴 형태로 중심이 상기 제2도어(420)의 제2고정축(421)에 연결되며 호 영역에 상기 구동암(310)의 제1기어부(311)에 맞물려 연동되는 제3기어부(331)가 형성된 제2종동암(330)을 포함하는 연결부재(300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동암(310)은
    호 영역의 양단부에 각각
    상기 제1기어부(311)와 제2기어부(321)의 치합 및 상기 제1기어부(311)와 제3기어부(331)의 치합이 해제되지 않도록 원주방향으로 상기 제1기어부(311)의 돌기보다 크게 연장형성되는 회전방지부(312)가 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에어덕트(100)는
    상기 제1고정축(411) 및 제2고정축(421)이 안착되는 안착부(102)가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
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