KR102610040B1

KR102610040B1 - 차량의 액티브 에어 플랩

Info

Publication number: KR102610040B1
Application number: KR1020210122604A
Authority: KR
Inventors: 변재섭; 이경암
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2023-12-07
Also published as: US20230077641A1; CN115805803A; EP4147897A1; US11891125B2; KR20230039878A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 액티브 에어 플랩은 수직 프레임과 수평 프레임이 연결된 중공 구조로 이루어져 그릴의 외기 유입구와 연통하는 프레임부와, 프레임부에 회전 가능하게 연결되어 외기 유입구를 개폐하는 복수의 플랩 유닛을 갖는 플랩부와, 플랩부에 구동력을 제공하는 구동부와, 플랩부와 구동부 사이에 연결되어 구동부로부터 제공된 구동력을 플랩부로 전달하는 링크부를 포함한다.

Description

차량의 액티브 에어 플랩{ACTIVE AIR FLAP OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.

액티브 에어 플랩(AAF; Active Air Flap)은 차량 전방의 범퍼 및 그릴 안쪽(또는 그릴에 부착된)에 설치되어, 차량의 상태(예: 운행조건 등)에 따라 그릴의 외기 유입구를 개폐한다.

구체적인 예로서, 액티브 에어 플랩은 차량의 고속 주행 시 공기 저항 감소와 연비 개선 효과를 얻기 위하여 외기 유입구가 닫히도록 플랩 유닛을 폐쇄하거나, 과열된 엔진 룸 내부의 온도를 낮추기 위하여 외기 유입구가 열리도록 플랩 유닛을 개방한다.

종래 기술에 따르면, 액티브 에어 플랩은 외기 유입구를 개폐하는 다수개의 플랩 유닛을 액추에이터의 구동에 따라 동시에 회전시킬 시, 주행 압력이 증가함에 따라 플랩 유닛을 회전시키는 액추에이터의 토크가 증가할 수밖에 없는 구조적 문제를 안고 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 멀티 경로(2 WAY Path)의 작동 구조를 기반으로 한 플랩 유닛을 순차적으로 구동 제어하여 냉각 효율을 높이고, 공력(Aerodynamic) 성능을 최적화할 수 있는 차량의 액티브 에어 플랩을 제공하는 데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 하나 혹은 다수의 플랩 유닛을 구동할 시 공력에 따른 밀림을 방지함과 동시에 어느 한 방향으로 비틀리는 것을 방지할 수 있는 차량의 액티브 에어 플랩을 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 액티브 에어 플랩은 수직 프레임과 수평 프레임이 연결된 중공 구조로 이루어져 그릴의 외기 유입구와 연통하는 프레임부; 프레임부에 회전 가능하게 연결되어 외기 유입구를 개폐하는 복수의 플랩 유닛을 갖는 플랩부; 플랩부에 구동력을 제공하는 구동부; 및 플랩부와 구동부 사이에 연결되어 구동부로부터 제공된 구동력을 플랩부로 전달하는 링크부를 포함한다.

수직 프레임은 직선 구간과 곡선 구간이 하나의 경로로 이루어져 플랩 유닛의 개폐 경로를 안내하는 제1 가이드 홈과, 제1 가이드 홈과 이격된 단차를 가지며, 플랩 유닛의 직선 경로를 안내하는 제2 가이드 홈을 포함한다.

플랩 유닛은 외기 유입구를 개방 시 제1 가이드 홈의 직선 구간과 상기 제2 가이드 홈을 통해 직선 이동한 후 제1 가이드 홈의 곡선 구간을 거쳐 회전하고, 외기 유입구를 폐쇄 시 제1 가이드 홈의 곡선 구간에 의해 회전 이동한 후, 상기 제1 가이드 홈의 직선 구간과 상기 제2 가이드 홈을 통해 직선 이동하여 초기 위치로 복귀하는 것이 바람직하다.

플랩 유닛은 제1 가이드 홈상에서 이동 가능한 제1 가이드 돌기와, 제2 가이드 홈상에서 이동 가능한 제2 가이드 돌기를 양단에 구비한다.

제2 가이드 돌기는 플랩 유닛이 외기 유입구를 개폐할 시 제2 가이드 홈의 후단부에 위치하여 플랩 유닛의 회전 축으로서 기능하는 것이 바람직하다.

구동부는 ECU(Electronic Control Unit)에 의해 복수의 플랩 유닛이 외기 유입구를 순차적으로 개폐하도록 한다.

구동부는 구동 축을 갖는 액추에이터; 구동 축과 연동 회전하는 구동 피니언 기어; 및 구동 피니언 기어의 회전에 의해 수직 프레임상에서 상하 방향으로 왕복 이동하는 래크(Rack)를 포함한다.

래크는 구동 피니언 기어와 맞물리는 폭 방향 일측의 일부 구간에 위치하는 구동 톱니부; 및 폭 방향 타측에 간격을 두고 배치되어 링크부로 회전 구동력을 전달하는 복수의 피동 톱니부를 포함한다.

링크부는 피동 톱니부와 맞물리는 피동 피니언 기어; 플랩 유닛의 양단에 위치하여 일단부가 피동 피니언 기어와 연동 회전하는 복수의 링크 바; 복수의 링크 바 사이를 잇는 로더 축; 및 링크 바의 타단부와 플랩 유닛의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기를 연결하는 링크 패널을 포함한다.

링크 바의 일단부와 링크 패널은 상호 회전 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.

구동부와 링크부는 수직 프레임상에 내장되며, 수직 프레임으로부터 일부 돌출되는 부위는 커버에 의해 감싸질 수 있다.

이때, 커버는 수직 프레임의 전방에 스냅 핏(snap-fit) 체결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 액티브 에어 플랩은 차량의 전방에 위치한 그릴의 외기 유입구를 기 설정된 로직에 따라 순차적으로 개폐하는 복수의 플랩 유닛을 갖는 플랩부; 플랩부에 구동력을 제공하여 플랩 유닛의 개방 면적을 제어하는 구동부; 및 구동부의 구동력을 플랩부로 전달하는 링크부를 포함한다.

구동부는 구동 축을 갖는 액추에이터; 구동 축과 연동 회전하는 구동 피니언 기어; 및 구동 피니언 기어의 회전에 의해 상하 방향으로 왕복 이동하는 래크를 포함한다.

링크 바의 일단부와 링크 패널은 상호 회전 가능하게 연결된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 액티브 에어 플랩은 수직 프레임과 수평 프레임이 연결된 중공 구조로 이루어져 차량의 전방에 위치한 그릴의 외기 유입구와 연통하는 프레임부; 프레임부의 수직 프레임상에서 전, 후 방향으로 슬라이딩 이동하고 일정 지점에서 회전하여 외기 유입구를 순차적으로 개폐하는 복수의 플랩 유닛을 갖는 플랩부; 플랩부에 구동력을 제공하는 구동부; 구동부의 구동력을 상기 플랩부로 전달하는 링크부; 및 플랩 유닛의 슬라이딩 경로상에 배치되어, 플랩 유닛의 양단에 돌출된 고정 돌기가 안착될 시 플랩 유닛이 공력(aerodynamics)에 의해 후방으로 밀리거나 뒤틀리는 것을 방지하는 고정부를 포함한다.

고정부는 고정 돌기와 대응하는 고정 홈이 내측에 형성된다.

고정부는 충격 완화가 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량의 액티브 에어 플랩은 멀티 경로(2 WAY Path)의 작동 구조를 기반으로 한 플랩 유닛을 순차적으로 구동 제어하여 냉각 효율을 높이고, 공력(Aerodynamic) 성능을 최적화할 수 있다.

특히, 본 발명은 하나 혹은 다수의 플랩 유닛을 구동할 시 공력에 따른 밀림을 방지함과 동시에 어느 한 방향으로 비틀리는 것을 방지할 수 있는 구조적 메커니즘을 제공한다.

이에 따라, 본 발명은 액추에이터의 작동 토크를 현저히 줄일 수 있고, 나아가 차량이 고속으로 주행하는 상황에서도 원활한 작동이 가능하다.

게다가, 본 발명은 순차적으로 공기 유입구를 개폐하는 구조가 가능하여, 차량의 다양한 외관 디자인 요소로 활용할 수 있는 이점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 설치 위치를 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3 및 도 4는 도 2에 표시된 A-A의 단면을 도시한 구성 관계도.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 개방되는 모습을 도시한 작동 예시도.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 폐쇄되는 모습을 도시한 작동 예시도.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩을 개략적으로 도시한 사시도.
도 15 및 도 16은 도 14에 표시된 B-B의 단면을 통해 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 개방되는 모습을 도시한 작동 예시도.
도 17 및 도 18은 도 14에 표시된 B-B의 단면을 통해 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 폐쇄되는 모습을 도시한 작동 예시도.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩을 개략적으로 도시한 사시도.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 구조적 특징을 도시한 측단면도.
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 개폐되는 과정에서의 스토퍼 역할을 도시한 측단면도.
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 링크 패널 역할을 도시한 측단면도.
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩에 있어서, 링크부 구성을 개략적으로 도시한 부분 사시도.
도 24 내지 도 27은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 개방되는 모습을 도시한 작동 예시도.
도 28 내지 도 30은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 폐쇄되는 모습을 도시한 작동 예시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

좌표계 표시

본 발명의 도면에 표시된 X, Y, Z축은 서로 수직으로 교차하는 직선 좌표축을 기준으로 점이나 벡터의 좌표를 표시하는 삼차원 직각좌표계를 나타낸 것이다. 해당 좌표계에서의 X축은 설명의 편의상 차체를 기준으로 폭 방향(측방)을 향하는 축이고, Y축은 차체의 길이 방향 전, 후(X, Y축의 상, 하)측을 향하는 축이고, Z축은 차체의 상, 하(천장, 바닥)를 향하는 축으로 설명될 수 있다.

또한, X, Y, Z축 방향은 각 축의 양의 방향과 음의 방향을 포함한다.

X축의 양의 방향은 차체의 폭 방향 우측을 의미하고, X축의 음의 방향은 차체의 폭 방향 좌측을 의미한다.

Y축의 양의 방향은 X축과 이어지는 가상의 원점에서 차체의 길이 방향 전측(전방)을 의미하고, Y축의 음의 방향은 그 원점에서 차체의 길이 방향 후측(후방)을 의미한다.

Z축의 양의 방향은 차체의 천장 방향을 의미하고, Z축의 음의 방향은 차체의 바닥 방향을 의미한다.

이러한 각 축의 양의 방향과 음의 방향은 설명의 편의상 일괄적으로 같거나 서로 다른 특정 기준점을 토대로 설명될 수 있다.

예컨대, 본 발명에서 Y축의 양의 방향은 전방을 의미하고, Y축의 음의 방향은 후방을 의미하지만, 양과 음의 방향은 어느 한 기준점을 통해 정해질 수 있으며 그 기준점은 각각의 구조에 따라 다를 수 있다.

제1 실시예(도 1 내지 도 13)

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 기본 구성 및 그 구성 간 메커니즘을 개략적으로 도시한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 액티브 에어 플랩(1000)은 다중 플랩 구조로 이루어져, 차량(1)의 그릴에 형성된 외기 유입구를 개폐한다. 액티브 에어 플랩(1000)은 차량(1)의 주행 안전성을 향상시키고 차량(1)의 주행 시 발생하는 공기 저항을 감소시켜 연비 개선에 도움을 준다.

이러한 액티브 에어 플랩(1000)은 프레임부(1100), 플랩부(1200), 구동부(1300) 및 링크부(1400)를 포함한다.

프레임부(1100)는 사각 틀 형상을 갖는다.

프레임부(1100)는 그릴의 후면이 나사조립 방식으로 결합될 수 있다. 프레임부(1100)의 둘레에는 별도의 고정 홀이 형성되어 나사에 의해 그릴에 관통되어 견고하게 결합될 수 있다.

프레임부(1100)는 수평 프레임(1110)과 수직 프레임(1120)이 연결된 중공 구조로 이루어져 그릴의 외기 유입구와 연통한다.

수평 프레임(1110)은 2개의 패널로 이루어지고, 그릴 후면의 외기 유입구 영역에서 수직 방향(Z축의 양과 음의 방향)으로 서로 이격되어 배치된다.

수평 프레임(1110)은 그릴을 정면에서 바라봤을 때, 그릴에 가려져 외부로 노출되지 않으며 외기 유입구의 내측 상하단에 각각 배치될 수 있다.

수직 프레임(1120)은 2개의 패널로 이루어지고, 그릴 후면의 외기 유입구 영역에서 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된다.

수직 프레임(1120)은 그릴을 정면에서 바라봤을 때, 그릴에 가려져 외부로 노출되지 않으며 외기 유입구의 내측 양단에 각각 배치될 수 있다.

수직 프레임(1120)은 직선 구간(1121a)과 곡선 구간(1121b)이 하나의 경로로 이루어져 플랩 유닛의 개폐 경로를 안내하는 제1 가이드 홈(1121)과, 제1 가이드 홈(1121)과 이격된 단차를 가지며, 플랩 유닛(1210)의 직선 경로를 안내하는 제2 가이드 홈(1122)을 포함한다.

플랩부(1200)는 프레임부(110)에 회전 가능하게 연결되어 그릴의 외기 유입구를 순차적으로 개폐한다.

이러한 플랩부(1200)는 플랩 유닛(1210), 제1 가이드 돌기(1211) 및 제2 가이드 돌기(1212)를 포함한다.

플랩 유닛(1210)은 프레임부(110)에 회전 가능하게 연결되어 외기 유입구를 개폐한다.

만약 외기 유입구를 개방 시, 플랩 유닛(1210)은 제1 가이드 홈(1121)의 직선 구간(1121a)과 직선 구간으로 이루어진 제2 가이드 홈(1122)을 거쳐 Y축의 음의 방향으로 직선 이동한 후, 제1 가이드 홈(1121)의 곡선 구간(1121b)을 거쳐 후방(Y축의 음의 방향)으로 회전한다.

반대로 외기 유입구를 폐쇄 시, 외기 유입구를 개방하는 메커니즘과 역순으로 이루어진다. 즉, 플랩 유닛(1210)은 제1 가이드 홈(1121)의 곡선 구간(1121b)에 의해 전방(Y축의 양의 방향)으로 회전 이동한 후, 제1 가이드 홈(1121)의 직선 구간(1121a)과 제2 가이드 홈(1122)을 순차적으로 거쳐 초기 위치로 복귀한다.

제1 가이드 돌기(1211)는 플랩 유닛(1210)의 양단에 돌출 형성되고, 제1 가이드 홈(1121)상에서 이동이 가능하다.

제2 가이드 돌기(1212)는 제1 가이드 돌기(1211)와 소정의 간격으로 이격된 채로 플랩 유닛(1210)의 양단에 돌출 형성된다. 이러한 제2 가이드 돌기(1212)는 제2 가이드 홈(1122)상에서 이동이 가능하다.

이러한 제2 가이드 돌기(1212)는 플랩 유닛(1210)이 외기 유입구를 개폐할 시, 제2 가이드 홈(1122)의 후단부에 위치하여 플랩 유닛(1210)의 회전 축으로서 기능할 수 있다.

구동부(1300)는 플랩부(1200)에 구동력을 제공한다.

구동부(1300)는 ECU(Electronic Control Unit; 10)에 의해 복수의 플랩 유닛이 외기 유입구를 순차적으로 개폐하도록 한다.

이러한 구동부(1300)는 액추에이터(1310), 구동 피니언 기어(1320) 및 래크(Rack; 1330)를 포함한다.

액추에이터(1310)는 구동 축(1311)을 회전시켜 플랩부(1200)에 구동력을 전달하는 원동기로서 프레임부(1100)의 일측에 연결될 수 있다.

구동 피니언 기어(1320)는 구동 축(1311)상에 연결되어 구동 축(1311)과 연동 회전한다.

래크(1330)는 수직 프레임(1120)에 내장(수직 프레임 내 일괄 및/또는 개별 내장)된 채로 폭 방향 일측(래크의 본체를 기준으로Y축의 음의 방향에 해당)이 구동 피니언 기어(1320)와 맞물려 수직 방향으로 승강 조절된다. 이에 따라, 래크(1330)는 폭 방향 타측(래크의 본체를 기준으로Y축의 양의 방향에 해당)에 맞물리는 링크부(1400)에 구동력을 전달하는 역할을 한다.

래크(1330)는 구동 톱니부(1331)와, 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)를 포함한다.

구동 톱니부(1331)는 구동 피니언 기어(1320)와 맞물리는 래크(1330)의 폭 방향 일측의 일부 구간에 위치한다.

제1 피동 톱니부(1332)와 제2 피동 톱니부(1333)는, 래크(1330)의 폭 방향 타측에 상호 간격을 두고 배치되어, 링크부(1400)로 회전 구동력을 전달한다. 이때, 설명의 편의상 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)를 표시하였지만 본 발명은 이에 제한되지 않고 n개(n은 자연수)의 피동 톱니부를 구성할 수도 있다.

링크부(1400)는 플랩부(1200)와 구동부(1300) 사이에 연결되어 구동부(1300)로부터 제공된 구동력을 플랩부(1200)로 전달한다.

링크부(1400)는 피동 피니언 기어(1410), 링크 바(1420), 로더 축(1430) 및 링크 패널(1440)을 포함한다.

피동 피니언 기어(1410)는 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)와 맞물린다. 그로 인하여 피동 피니언 기어(1410)는 래크(1330)의 승강 이동(Z축의 양의 방향 혹은 음의 방향으로 이동)에 따라 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)와 연동하여 회전할 수 있다.

링크 바(1420)는 일단부가 피동 피니언 기어(1410)와 연동 회전한다. 이러한 링크 바(1420)는 플랩 유닛(1210)의 양단에 각각 위치한다.

로더 축(1430)은 플랩 유닛(1210)의 양단에 위치한 복수의 링크 바(1420) 사이를 잇는다.

링크 패널(1440)은 링크 바(1420)의 타단부와 플랩 유닛(1210)의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기(1211)를 연결한다. 이때, 링크 패널(1440)은 링크 바(1420)의 타단부와 상호 회전 가능하게 연결될 수 있다.

구동부(1300)와 링크부(1400)는 수직 프레임(1120)의 내, 외부에 연결될 수 있다. 만약, 구동부(1300)와 링크부(1400)가 수직 프레임(1120)상에 내장될 시, 구동부(1300)와 링크부(1400)는 수직 프레임(1120)으로부터 일부 돌출되는 부위가 커버(1123)에 의해 감싸질 수 있다. 이때, 커버(1123)는 수직 프레임(1120)의 전방에 스냅 핏(snap-fit) 체결될 수 있다.

제1 실시예의 변형 실시예로서, 차량의 액티브 에어 플랩(1000)은 별도의 고정부(제1 실시예에선 미도시)를 추가로 포함할 수도 있다.

예컨대, 고정부는 플랩 유닛(1210)의 슬라이딩 경로상에 배치되어, 플랩 유닛(1210)의 양단에 돌출된 고정 돌기(제1 실시예에선 미도시)가 안착될 시, 플랩 유닛(1210)이 공력(aerodynamics)에 의해 후방으로 밀리거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 고정부는 고정 돌기와 대응하는 고정 홈이 내측에 형성될 수 있으며, 충격 완화가 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

도 5 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 개방되거나 폐쇄되는 모습을 도시한다.

먼저, 도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(1000)은 순차적으로 개방될 수 있다.

이러한 액티브 에어 플랩(1000)의 개방 메커니즘은 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(1300)의 액추에이터(1310)가 가동되고, 액추에이터(1310)의 구동 축(1311)과 연결된 구동 피니언 기어(1320)가 래크(1330)의 구동 톱니부(1331)와 맞물려 반시계 방향으로 회전한다.

둘째, 구동 피니언 기어(1320)가 반시계 방향으로 회전함에 따라 래크(1330)는 구동 피니언 기어(1320)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하며 하 방향(Z축의 음의 방향)으로 직선 이동한다.

셋째, 프레임부(1100)상에서 상, 하로 배치된 플랩 유닛(120)의 양단에 위치한 피동 피니언 기어(1410)는, 래크(1330)의 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)와 맞물려 시계 방향으로 회전한다. 이를 통해 피동 피니언 기어(1410)는 래크(1330)로부터 전환된 직선 운동을 다시 회전 운동으로 전환한다.

넷째, 피동 피니언 기어(1410)와 동축 회전하는 링크 바(1420)는 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전한다. 링크 바(1420)와 연결된 링크 패널(1440)은 후방(Y축의 음의 방향)으로 밀린다.

다섯째, 링크 패널(1440)과 연결된 제1 가이드 돌기(1211)는, 제1 가이드 홈(1121)의 직선 구간(1121a)과 곡선 구간(1121b)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(1210)은 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 개방한다. 이 과정에서, 제2 가이드 돌기(1212)는, 제1 가이드 돌기(1211)가 제1 가이드 홈(1121)의 직선 구간(1121a)을 Y축의 음의 방향으로 이동할 때 제2 가이드 홈(1122)의 후방(Y축의 음의 방향) 단부까지 직선 이동한다. 그 후, 제2 가이드 돌기(1212)는 제1 가이드 돌기(1211)가 제1 가이드 홈(1121)의 곡선 구간(1121b)을 이동할 때 제자리(제2 가이드 홈(1122)의 후방 단부)에서 후방(Y축의 음의 방향)으로 회전하는 플랩 유닛(1210)의 회전 축 역할을 한다.

결과적으로, 차량의 액티브 에어 플랩(1000)은 플랩 유닛(1210)이 순차적으로 개방을 통해 효과적인 개방 면적을 제어할 수 있다.

다음으로, 도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(1000)은 순차적으로 폐쇄될 수 있다.

이러한 액티브 에어 플랩(1000)의 폐쇄 메커니즘은 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(1300)의 액추에이터(1310)가 가동되고, 액추에이터(1310)의 구동 축(1311)과 연결된 구동 피니언 기어(1320)가 래크(1330)의 구동 톱니부(1331)와 맞물려 시계 방향으로 회전한다.

둘째, 구동 피니언 기어(1320)가 시계 방향으로 회전함에 따라 래크(1330)는 구동 피니언 기어(1320)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하며 상 방향(Z축의 양의 방향)으로 직선 이동한다.

셋째, 프레임부(1100)상에서 상, 하로 배치된 플랩 유닛(120)의 양단에 위치한 피동 피니언 기어(1410)는, 래크(1330)의 제1, 2 피동 톱니부(1332, 1333)와 맞물려 반시계 방향으로 회전한다. 이를 통해 피동 피니언 기어(1410)는 래크(1330)로부터 전환된 직선 운동을 다시 회전 운동으로 전환한다.

넷째, 피동 피니언 기어(1410)와 동축 회전하는 링크 바(1420)는 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전한다. 링크 바(1420)와 연결된 링크 패널(1440)은 전방(Y축의 양의 방향)으로 당겨진다.

다섯째, 링크 패널(1440)과 연결된 제1 가이드 돌기(1211)는, 제1 가이드 홈(1121)의 곡선 구간(1121b)과 직선 구간(1121a)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(1210)은 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 폐쇄한다. 이 과정에서, 제2 가이드 돌기(1212)는, 제1 가이드 돌기(1211)가 제1 가이드 홈(1121)의 곡선 구간(1121b)에서 직선 구간(1121a)으로 진입할 때까지 플랩 유닛(1210)의 회전 축으로서 역할을 하며 제자리 회전을 한다. 그 후, 제2 가이드 돌기(1212)는 제1 가이드 돌기(1211)가 제1 가이드 홈(1121)의 직선 구간(1121a)을 전방(Y축의 양의 방향)으로 이동할 때, 제2 가이드 홈(1122)의 전방 단부(Y축의 양의 방향)까지 직선 이동한다. 이로써, 플랩 유닛(1210)은 초기 위치로 복귀하여 그릴의 외기 유입구를 폐쇄하는 상태를 유지한다.

제2 실시예(도 14 내지 도 18)

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 14를 참조하면, 제2 실시예에서의 액티브 에어 플랩(2000)은 단일 플랩 구조로 이루어지며, 구성의 특징을 직관적으로 표현하기 위해 프레임부(혹은 프레임; 제1 실시예와 동일)를 생략하였으나, 해당 프레임부는 제2 실시예의 액티브 에어 플랩(2000)에 포함될 수 있다.

해당 실시예를 요약하면, 제2 실시예에서의 액티브 에어 플랩(2000)은 외력(공력, 고압 세차용 물 등)에 의해 플랩 유닛(2210)이 비틀리는 것을 방지하기 위해 로더 축(2430)을 이용한다.

예컨대, 액추에이터(2310)가 한 축에만 연결된 실시예에서의 액티브 에어 플랩(2000)은 로더 축(2430)을 액추에이터(2310)의 구동 축으로서 기능하게 한다. 이때, 로더 축(2430)은 플랩 유닛(2210)의 길이만큼 길게 형성되어 플랩 유닛(2210)의 강성을 보강한다.

특히, 로더 축(2430)의 길이 방향 양단에는 플랩 유닛(2210)의 양단에 위치하는 링크 바(2420)가 연결되기 때문에, 액추에이터(2310)는 한 축으로만 구동되어도 문제없이 플랩 유닛(2210)을 회전시킬 수 있다.

구체적으로 제2 실시예를 살펴보면, 액티브 에어 플랩(2000)은 플랩부(2200), 구동부(2300) 및 링크부(2400)를 포함한다.

플랩부(2200)는 직선 이동과 곡선 이동을 하나의 경로로 활용한 작동 메커니즘을 가지며, 그릴의 외기 유입구를 개폐한다.

플랩부(2200)는 라디에이터 그릴의 외기 유입구와 연통하는 프레임부(미도시)에 연결되거나 그릴상에 직접적으로 연결되어 회전할 수도 있다.

이러한 플랩부(2200)는 플랩 유닛(2210), 제1 가이드 돌기(2211) 및 제2 가이드 돌기(2212)를 포함한다. 해당 구성들은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 해당 구성들의 자세한 설명은 생략한다.

구동부(2300)는 플랩부(2200)에 구동력을 제공한다. 이때, 구동부(2300)는 ECU(Electronic Control Unit; 10)에 의해 플랩 유닛(2210)이 외기 유입구를 순차적으로 개폐하도록 한다.

링크부(2400)는 플랩부(2200)와 구동부(2300) 사이에 연결되어 구동부(2300)의 액추에이터(2310)로부터 제공된 구동력을 플랩부(2200)로 전달한다.

이러한 링크부(2400)는 링크 바(2420), 로더 축(2430) 및 링크 패널(2440)을 포함한다.

링크 바(2420)는 플랩 유닛(2210)의 양단을 구속하는 역할로서, 긴 바(bar) 형태로 이루어지고, 길이 방향 끝단부는 챔퍼링(chamfering) 처리된 구조를 갖는다.

로더 축(2430)은 플랩 유닛(2210)의 양단에 위치한 복수의 링크 바(2420) 사이를 잇는다. 이때, 로더 축(2430)은 링크 바(2420)의 일단부와 연결된다.

로더 축(2430)은 액추에이터(2310)의 동력을 어느 한쪽으로만 치우치지 않도록 그 동력을 플랩 유닛(2210)의 양단에 함께 전달하는 것이 주된 기능이다. 이를 통해, 로더 축(2430)은 플랩 유닛(2210)의 양단이 균일한 동력을 받게 하여 플랩 유닛(2210)이 뒤틀리는 것을 방지한다. 이는 곧, 라디에이터 그릴과 평평(Flush)한 면을 구성할 수 있다는 점에서 유의미하다.

로더 축(2430)의 일측 단부는 액추에이터(2310)와 직접적으로 연결되어 액추에이터(2310)의 회전 구동에 의해 연동 회전하는 축으로 기능할 수 있다.

다른 예로서, 로더 축(2430)의 일측 단부에는 축 기어(2431)가 구성될 수 있다. 축 기어(2431)는 액추에이터(2310)의 회전 축과 로더 축(2430) 사이에 연결되어 액추에이터(2310)의 회전 축과 로더 축(2430)이 연동 회전하도록 매개체 역할을 할 수 있다.

여기서, 액추에이터(2310)의 회전 축은 내측 둘레면이 축 기어(2431)의 외측 둘레면과 대응하는 형상으로 이루어져, 축 기어(2431)가 삽입될 수 있는 중공 구조로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 액추에이터(2310)의 회전 축은 액추에이터(2310)로부터 탈착 가능한 형태로 이루어질 수 있다.

링크 패널(2440)은 링크 바(2420)의 타단부와 플랩 유닛(2210)의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기(2211)를 연결한다. 이러한 링크 패널(2440)은 링크 바(2420)의 타단부와 상호 회전 가능하게 연결될 수 있다.

제2 실시예의 변형 실시예로서, 액티브 에어 플랩(2000)은 별도의 고정부(제2 실시예에선 미도시)를 추가로 포함할 수도 있다.

예컨대, 고정부는 플랩 유닛(2210)의 슬라이딩 경로상에 배치되어, 플랩 유닛(2210)의 양단에 돌출된 고정 돌기(제2 실시예에선 미도시)가 안착될 시, 플랩 유닛(2210)이 공력(aerodynamics)에 의해 후방으로 밀리거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 고정부는 고정 돌기와 대응하는 고정 홈이 내측에 형성될 수 있으며, 충격 완화가 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

도 15 및 도 16은 도 14에 표시된 B-B의 단면을 통해 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 개방되는 모습을 도시한다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(2000)의 개방 메커니즘은 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(2300)의 액추에이터(2310)가 가동되고, 로더 축(2430)의 일측 단부에 연결된 축 기어(2431)는 액추에이터(2310)의 축과 연결되어 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전한다.

둘째, 축 기어(2431)와 동축으로 연결된 링크 바(2420)는 축 기어(2431)와 연동하여 시계 방향으로 회전한다. 링크 바(2420)와 연결된 링크 패널(2440)은 후방(Y축의 음의 방향)으로 밀린다.

셋째, 링크 패널(2440)과 연결된 제1 가이드 돌기(2211)는, 제1 가이드 홈(2121)의 직선 구간(2121a)과 곡선 구간(2121b)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(2210)은 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 개방한다.

이 과정에서, 제2 가이드 돌기(2212)는, 제1 가이드 돌기(2211)가 제1 가이드 홈(2121)의 직선 구간(2121a)을 Y축의 음의 방향으로 이동할 때 제2 가이드 홈(2122)의 후방(Y축의 음의 방향) 단부까지 직선 이동한다.

그 후, 제2 가이드 돌기(2212)는 제1 가이드 돌기(2211)가 제1 가이드 홈(2121)의 곡선 구간(2121b)을 이동할 때 제자리(제2 가이드 홈(2122)의 후방 단부)에서 후방(Y축의 음의 방향)으로 회전하는 플랩 유닛(2210)의 회전 축 역할을 한다.

결과적으로, 액티브 에어 플랩(2000)은 플랩 유닛(2210)의 효과적인 개방 면적을 제어할 수 있다.

도 17 및 도 18은 도 14에 표시된 B-B의 단면을 통해 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 폐쇄되는 모습을 도시한다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(2000)의 폐쇄 메커니즘은 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(2300)의 액추에이터(2310)가 가동되고, 로더 축(2430)의 일측 단부와 액추에이터(2310)의 축 사이에 연결된 축 기어(2431)는 액추에이터(2310)의 축과 연동되어 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전한다.

둘째, 축 기어(2431)와 동축으로 연결된 링크 바(2420)는 축 기어(2431)와 연동하여 반시계 방향으로 회전한다. 링크 바(2420)와 연결된 링크 패널(2440)은 전방(Y축의 양의 방향)으로 당겨진다.

셋째, 링크 패널(2440)과 연결된 제1 가이드 돌기(2211)는, 제1 가이드 홈(2121)의 곡선 구간(2121b)과 직선 구간(2121a)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(2210)은 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 폐쇄한다.

이 과정에서, 제2 가이드 돌기(2212)는, 제1 가이드 돌기(2211)가 제1 가이드 홈(2121)의 곡선 구간(2121b)에서 직선 구간(2121a)으로 진입할 때까지 플랩 유닛(2210)의 회전 축으로서 역할을 하며 제자리 회전을 한다.

그 후, 제2 가이드 돌기(2212)는 제1 가이드 돌기(2211)가 제1 가이드 홈(2121)의 직선 구간(2121a)을 전방(Y축의 양의 방향)으로 이동할 때, 제2 가이드 홈(2122)의 전방 단부(Y축의 양의 방향)까지 직선 이동한다. 이로써, 플랩 유닛(2210)은 초기 위치로 복귀하여 그릴의 외기 유입구를 폐쇄 상태로 유지한다.

제3 실시예(도 19 내지 도 30)

도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 구조적 특징을 도시한 측단면도이고, 도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 개폐되는 과정에서의 스토퍼 역할을 도시한 측단면도이고, 도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩의 링크 패널 역할을 도시한 측단면도이고, 도 23은 링크부 구성을 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.

도 19 내지 도 23을 참조하면, 제3 실시예에서의 액티브 에어 플랩(3000)은 단일 플랩 구조로 이루어지며, 구성의 특징을 직관적으로 표현하기 위해 프레임부(혹은 프레임; 제1 실시예와 동일)를 생략하였으나, 해당 프레임부는 제3 실시예의 액티브 에어 플랩(3000)에 포함될 수 있다.

해당 실시예를 요약하면, 제3 실시예에서의 액티브 에어 플랩(3000)은 외력(공력, 고압 세차용 물 등)에 의해 플랩 유닛(3210)이 비틀리는 것을 방지하기 위해 로더 축(3430)과 고정부(도 24의 3500)를 이용한다.

예컨대, 액추에이터(3310)가 한 축에만 연결된 실시예에서의 액티브 에어 플랩(3000)은 로더 축(3430)을 액추에이터(3310)의 구동 축으로서 기능하게 한다. 이때, 로더 축(3430)은 플랩 유닛(3210)의 길이만큼 길게 형성되어 플랩 유닛(3210)의 강성을 보강한다.

특히, 로더 축(3430)의 길이 방향 양단에는 플랩 유닛(3210)의 양단에 위치하는 링크 바(3420)가 연결되기 때문에, 액추에이터(3310)는 한 축으로만 구동되어도 문제없이 플랩 유닛(3210)을 회전시킬 수 있다.

이에 더하여, 로더 축(3430)의 양단부 주변에 고정된 고정부(도 24의 3500)와 플랩 유닛(3210) 간에 스냅 핏(snap-fit) 체결 구조를 채택하여 플랫 유닛(3210)의 흔들림을 방지할 수도 있다.

구체적으로 살펴보면, 액티브 에어 플랩(3000)은 프레임부(미도시), 플랩부(3200), 구동부(3300) 및 링크부(3400)를 포함한다.

제3 실시예의 프레임부는 전술한 제1 실시예의 프레임부처럼 별도의 수용공간을 내장하고, 그릴(2)의 외기 유입구와 연통하는 중공 구조로 이루어진다.

이러한 프레임부는, 직선 구간(3121a)과 곡선 구간(3121b)을 갖는 제1 가이드 홈(3121)과 직선 경로를 갖는 제2 가이드 홈(3122)을 단차진 형태로 구비한다.

플랩부(3200)는 라디에이터 그릴(2)의 외기 유입구와 연통하는 프레임부(미도시)에 연결되거나 그릴상에 직접적으로 연결되어 회전할 수도 있다.

이러한 플랩부(3200)는 플랩 유닛(3210), 제1 가이드 돌기(3211), 제2 가이드 돌기(3212) 및 고정 돌기(3213)을 포함한다.

플랩 유닛(3210)과 제1, 2 가이드 돌기(3211, 3212)는 전술된 실시예와 동일하다. 다만, 고정 돌기(3213)는 플랩 유닛(3210)의 전방 양단부에 돌출된다는 점에서 차이가 있다. 이와 관련한 자세한 내용은 후술하도록 한다.

구동부(3300)는 플랩부(3200)에 구동력을 제공한다. 이때, 구동부(3300)는 ECU(Electronic Control Unit; 10)에 의해 플랩 유닛(3210)이 외기 유입구를 순차적으로 개폐하도록 한다.

링크부(3400)는 플랩부(3200)와 구동부(3300) 사이에 연결되어 구동부(3300)의 액추에이터(3310)로부터 제공된 구동력을 플랩부(3200)로 전달한다.

이러한 링크부(3400)는 링크 바(3420), 로더 축(3430), 링크 패널(3440) 및 스토퍼(3450)를 포함한다.

링크 바(3420)는 플랩 유닛(3210)의 양단을 구속하는 역할로서, 긴 바(bar) 형태로 이루어진다.

로더 축(3430)은 플랩 유닛(3210)의 양단에 위치한 복수의 링크 바(3420) 사이를 잇는다. 이때, 로더 축(3430)은 링크 바(3420)의 일단부와 연결된다.

로더 축(3430)은 액추에이터(3310)의 동력을 어느 한쪽으로만 치우치지 않도록 그 동력을 플랩 유닛(3210)의 양단에 함께 전달하는 것이 주된 기능이다. 이를 통해, 로더 축(3430)은 플랩 유닛(3210)의 양단이 균일한 동력을 받게 하여 플랩 유닛(3210)이 뒤틀리는 것을 방지한다.

로더 축(3430)의 일측 단부는 액추에이터(3310)와 직접적으로 연결되어 액추에이터(3310)의 회전 구동에 의해 연동 회전하는 축으로 기능할 수 있다.

다른 예로서, 로더 축(3430)의 일측 단부에는 축 기어(3431)가 구성될 수 있다. 축 기어(3431)는 액추에이터(3310)의 회전 축과 로더 축(3430) 사이에 연결되어 액추에이터(3310)의 회전 축과 로더 축(3430)이 연동 회전하도록 매개체 역할을 할 수 있다.

여기서, 액추에이터(3310)의 회전 축은 내측 둘레면이 축 기어(3431)의 외측 둘레면과 대응하는 형상으로 이루어져, 축 기어(3431)가 삽입될 수 있는 중공 구조로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 액추에이터(3310)의 회전 축은 액추에이터(3310)로부터 탈착 가능한 형태로 이루어질 수 있다.

링크 패널(3440)은 링크 바(3420)의 타단부와 플랩 유닛(3210)의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기(3211)를 연결한다. 이러한 링크 패널(3440)은 링크 바(3420)의 타단부와 상호 회전 가능하게 연결될 수 있다.

스토퍼(3450)는 로더 축(2430)의 양단부에 고정되어, 로더 축(2430)과 동일하게 회전한다. 이러한 스토퍼(3450)의 기본적인 역할은 플랩 유닛(3210)의 회전 축으로서 역할을 하는 제2 가이드 돌기(3212)의 밀림을 방지하는 것이다. 예컨대, 플랩 유닛(3210)이 직선 구간(3121a)상에서 제2 가이드 돌기(3212)에 의해 회전할 시, 스토퍼(3450)는 제2 가이드 돌기(3212)가 전, 후 방향으로 밀리지 않도록 제2 가이드 돌기(3212)와 맞댄 상태를 유지한다.

도 24 내지 도 27은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 개방되는 모습을 도시한다.

도 24 내지 도 27을 참조하면, 고정부(3500)는 플랩 유닛(3210)의 슬라이딩 경로상에 배치되어, 플랩 유닛(3210)의 양단에 돌출된 고정 돌기(3213)가 안착될 시, 플랩 유닛(3210)이 공력(aerodynamics)에 의해 후방으로 밀리거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다.

고정부(3500)는 고정 돌기(3213)와 대응하는 고정 홈(3510)이 내측에 형성될 수 있으며, 충격 완화가 가능한 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

고정 홈(3510)은 고정 돌기(3213)가 진입하는 일부 구간만 함몰 형성될 수 있다.

이러한 고정 홈(3510)은 받침부(3511)와, 안착부(3512)를 포함한다.

받침부(3511)는 고정 돌기(3213)의 하부를 받치는 구간이다.

안착부(3512)는 고정 돌기(3213)의 외측 둘레면을 안착시키는 역할을 한다. 고정 돌기(3213)와 맞닿는 안착부(3512)의 접촉면은 고정 돌기(3213)의 외측 둘레면과 대응하는 형상을 가질 수 있다.

이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(2000)의 개방 메커니즘을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(3300)의 액추에이터(3310)가 가동되고, 로더 축(2430)의 일측 단부에 연결된 축 기어(3431)는 액추에이터(3310)의 축과 연결되어 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전한다.

둘째, 축 기어(3431)와 동축으로 연결된 링크 바(3420)는 축 기어(3431)와 연동하여 시계 방향으로 회전한다. 링크 바(3420)와 연결된 링크 패널(3440)은 후방(Y축의 음의 방향)으로 밀린다.

셋째, 링크 패널(3440)과 연결된 제1 가이드 돌기(3211)는, 제1 가이드 홈(3121)의 직선 구간(도 21의 3121a)과 곡선 구간(도 21의 3121b)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(3210)은 시계 방향(Y축의 음의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 개방한다.

이 과정에서, 제2 가이드 돌기(3212)는, 제1 가이드 돌기(3211)가 제1 가이드 홈(3121)의 직선 구간(3121a)을 Y축의 음의 방향으로 이동할 때 제2 가이드 홈(3122)의 후방(Y축의 음의 방향) 단부까지 직선 이동한다. 이때, 스토퍼(3450)는, 부채꼴 모양의 방지 구조가 회전하여 제2 가이드 돌기(3212)가 직선 이동 끝지점까지 외력에 의해 밀리지 않도록 고정하는 역할을 한다.

그 후, 제2 가이드 돌기(3212)는 제1 가이드 돌기(3211)가 제1 가이드 홈(3121)의 곡선 구간(3121b)을 이동할 때 제자리(제2 가이드 홈(3122)의 후방 단부)에서 후방(Y축의 음의 방향)으로 회전하는 플랩 유닛(3210)의 회전 축 역할을 한다. 링크 패널(3440)의 후크(3441)는 제2 가이드 돌기(3212)를 안착시킨 상태로 플랩 유닛(3210)과 회전하기 때문에, 보조적으로 동력 전달을 한다.

결과적으로, 액티브 에어 플랩(3000)은 플랩 유닛(3210)의 효과적인 개방 면적을 제어할 수 있다.

도 28 내지 도 30은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 순차적으로 폐쇄되는 모습을 도시한다.

도 28 내지 도 30을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액티브 에어 플랩(3000)의 폐쇄 메커니즘은 다음과 같다.

첫째, ECU(10)의 지령을 통해 구동부(3300)의 액추에이터(3310)가 가동되고, 로더 축(3430)의 일측 단부와 액추에이터(3310)의 축 사이에 연결된 축 기어(3431)는 액추에이터(3310)의 축과 연동되어 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전한다.

둘째, 축 기어(3431)와 동축으로 연결된 링크 바(3420)는 축 기어(3431)와 연동하여 반시계 방향으로 회전한다. 링크 바(3420)와 연결된 링크 패널(3440)은 전방(Y축의 양의 방향)으로 당겨진다.

셋째, 링크 패널(3440)과 연결된 제1 가이드 돌기(3211)는, 제1 가이드 홈(3121)의 곡선 구간(3121b)과 직선 구간(3121a)을 순차적으로 거친다. 이를 통해, 플랩 유닛(3210)은 반시계 방향(Y축의 양의 방향)으로 회전하며 서서히 외기 유입구를 폐쇄한다.

이 과정에서, 제2 가이드 돌기(3212)는, 제1 가이드 돌기(3211)가 제1 가이드 홈(3121)의 곡선 구간(3121b)에서 직선 구간(3121a)으로 진입할 때까지 플랩 유닛(3210)의 회전 축으로서 역할을 하며 제자리 회전을 한다. 이때, 스토퍼(3450)는, 부채꼴 모양의 방지 구조가 회전하여 제2 가이드 돌기(3212)가 직선 이동 시작지점까지 외력에 의해 밀리지 않도록 고정하는 역할을 한다.

그 후, 제2 가이드 돌기(3212)는 제1 가이드 돌기(3211)가 제1 가이드 홈(3121)의 직선 구간(3121a)을 전방(Y축의 양의 방향)으로 이동할 때, 제2 가이드 홈(3122)의 전방 단부(Y축의 양의 방향)까지 직선 이동한다. 이로써, 플랩 유닛(3210)은 초기 위치로 복귀하여 그릴의 외기 유입구를 폐쇄 상태로 유지한다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

1: 차량 2: 그릴
10: ECU
1000: 액티브 에어 플랩(제1 실시예)
1100: 프레임부 1110: 수평 프레임
1120: 수직 프레임 1121: 제1 가이드 홈
1121a: 직선 구간 1121b: 곡선 구간
1122: 제2 가이드 홈 1123: 커버
1200: 플랩부 1210: 플랩 유닛
1211: 제1 가이드 돌기 1212: 제2 가이드 돌기
1300: 구동부 1310: 액추에이터
1311: 구동 축 1320: 구동 피니언 기어
1330: 래크 1331: 구동 톱니부
1332: 제1 피동 톱니부 1333: 제2 피동 톱니부
1400: 링크부 1410: 피동 피니언 기어
1420: 링크 바 1430: 로더 축
1440: 링크 패널
2000: 차량의 액티브 에어 플랩(제2 실시예)
2121: 제1 가이드 홈 2121a: 직선 구간
2121b: 곡선 구간 2122: 제2 가이드 홈
2200: 플랩부 2210: 플랩 유닛
2211: 제1 가이드 돌기 2212: 제2 가이드 돌기
2300: 구동부 2310: 액추에이터
2400: 링크부 2420: 링크 바
2430: 로더 축 2431: 축 기어
2440: 링크 패널
3000: 차량의 액티브 에어 플랩(제3 실시예)
3121: 제1 가이드 홈 3121a: 직선 구간
3121b: 곡선 구간 3122: 제2 가이드 홈
3200: 플랩부 3210: 플랩 유닛
3211: 제1 가이드 돌기 3212: 제2 가이드 돌기
3213: 고정 돌기 3300: 구동부
3310: 액추에이터 3400: 링크부
3420: 링크 바 3430: 로더 축
3431: 축 기어 3440: 링크 패널
3441: 후크 3450: 스토퍼
3460: 와셔 3500: 고정부
3510: 고정 홈 3511: 받침부
3512: 안착부

Claims

수직 프레임과 수평 프레임이 연결된 중공 구조로 이루어져 그릴의 외기 유입구와 연통하는 프레임부;
상기 프레임부에 회전 가능하게 연결되어 상기 외기 유입구를 개폐하는 복수의 플랩 유닛을 갖는 플랩부;
상기 플랩부에 구동력을 제공하는 구동부; 및
상기 플랩부와 구동부 사이에 연결되어 상기 구동부로부터 제공된 구동력을 상기 플랩부로 전달하는 링크부를 포함하고,
상기 수직 프레임은
직선 구간과 곡선 구간이 하나의 경로로 이루어져 상기 플랩 유닛의 개폐 경로를 안내하는 제1 가이드 홈과,
상기 제1 가이드 홈과 이격된 단차를 가지며, 상기 플랩 유닛의 직선 경로를 안내하는 제2 가이드 홈을 포함하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 플랩 유닛은
상기 외기 유입구를 개방 시 상기 제1 가이드 홈의 직선 구간과 상기 제2 가이드 홈을 통해 직선 이동한 후 상기 제1 가이드 홈의 곡선 구간을 거쳐 회전하고,
상기 외기 유입구를 폐쇄 시 상기 제1 가이드 홈의 곡선 구간에 의해 회전 이동한 후, 상기 제1 가이드 홈의 직선 구간과 상기 제2 가이드 홈을 통해 직선 이동하여 초기 위치로 복귀하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 플랩 유닛은
상기 제1 가이드 홈상에서 이동 가능한 제1 가이드 돌기와,
상기 제2 가이드 홈상에서 이동 가능한 제2 가이드 돌기를 양단에 구비하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제3항에 있어서,
상기 제2 가이드 돌기는
상기 플랩 유닛이 외기 유입구를 개폐할 시 상기 제2 가이드 홈의 후단부에 위치하여 상기 플랩 유닛의 회전 축으로서 기능하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 구동부는
ECU(Electronic Control Unit)에 의해 상기 복수의 플랩 유닛이 상기 외기 유입구를 순차적으로 개폐하도록 하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 구동부는
구동 축을 갖는 액추에이터;
상기 구동 축과 연동 회전하는 구동 피니언 기어; 및
상기 구동 피니언 기어의 회전에 의해 상기 수직 프레임상에서 상하 방향으로 왕복 이동하는 래크를 포함하고,
상기 래크는
상기 구동 피니언 기어와 맞물리는 폭 방향 일측의 일부 구간에 위치하는 구동 톱니부; 및
폭 방향 타측에 간격을 두고 배치되어 상기 링크부로 회전 구동력을 전달하는 복수의 피동 톱니부를 포함하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제6항에 있어서,
상기 링크부는
상기 피동 톱니부와 맞물리는 피동 피니언 기어;
상기 플랩 유닛의 양단에 위치하여 일단부가 상기 피동 피니언 기어와 연동 회전하는 복수의 링크 바;
상기 복수의 링크 바 사이를 잇는 로더 축; 및
상기 링크 바의 타단부와 상기 플랩 유닛의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기를 연결하는 링크 패널을 포함하고,
상기 링크 바의 일단부와 상기 링크 패널은 상호 회전 가능하게 연결되는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제6항에 있어서,
상기 구동부와 링크부는 상기 수직 프레임상에 내장되며,
상기 수직 프레임으로부터 일부 돌출되는 부위는 커버에 의해 감싸지는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제8항에 있어서,
상기 커버는
상기 수직 프레임의 전방에 스냅 핏(snap-fit) 체결되는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 복수의 플랩 유닛은 상기 외기 유입구를 기 설정된 로직에 따라 순차적으로 개폐하고,
상기 구동부는 플랩 유닛의 개방 면적을 제어하며,
상기 구동부는
구동 축을 갖는 액추에이터;
상기 구동 축과 연동 회전하는 구동 피니언 기어; 및
상기 구동 피니언 기어의 회전에 의해 상하 방향으로 왕복 이동하는 래크를 포함하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제10항에 있어서,
상기 래크는
상기 구동 피니언 기어와 맞물리는 폭 방향 일측의 일부 구간에 위치하는 구동 톱니부; 및
폭 방향 타측에 간격을 두고 배치되어 상기 링크부로 회전 구동력을 전달하는 복수의 피동 톱니부를 포함하는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
제11항에 있어서,
상기 링크부는
상기 피동 톱니부와 맞물리는 피동 피니언 기어;
상기 플랩 유닛의 양단에 위치하여 일단부가 상기 피동 피니언 기어와 연동 회전하는 복수의 링크 바;
상기 복수의 링크 바 사이를 잇는 로더 축; 및
상기 링크 바의 타단부와 상기 플랩 유닛의 양단에 돌출된 제1 가이드 돌기를 연결하는 링크 패널을 포함하고,
상기 링크 바의 일단부와 상기 링크 패널은 상호 회전 가능하게 연결되는 것인 차량의 액티브 에어 플랩.
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