KR20110049994A

KR20110049994A - 차량용 에어플랩장치

Info

Publication number: KR20110049994A
Application number: KR1020090106794A
Authority: KR
Inventors: 정필중
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13

Abstract

차량이 저속으로 주행하거나 정지하더라도 외부 공기가 엔진측으로 원활하게 이동되도록 프론트 엔드모듈의 캐리어 관통부에 설치되는 차량용 에어플랩장치가 소개된다. 이 차량용 에어플랩장치는 구동유닛과, 구동유닛의 작동에 의해 상,하로 이동되는 링크(120)와, 하부에 편심되게 마련되는 플랩회전축(130a)을 매개로 캐리어 관통부(211)에 회전 가능하게 연결되고, 플랩회전축(130a)의 일측부와 링크(120)의 일측부가 서로 맞물려 결합되어, 링크(120)의 상,하 이동에 의해 캐리어 관통부(211)를 선택적으로 개폐하는 플랩(130)을 포함하여 구성된다.

솔레노이드, 플랩, 링크

Description

차량용 에어플랩장치{AIR FLAP APPARATUS FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 에어플랩장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랩의 하부측에 플랩회전축을 편심되게 구성한 차량용 에어플랩장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어플랩장치는 차량 프론트 엔드모듈의 라디에이터그릴 후측에 설치되어, 냉각 수온의 변화에 따라 외부 공기가 엔진에 유입되거나 차단되도록 하는 공기 유입 제어 시스템이다.

도 4a는 종래기술에 따른 프론트 엔드모듈을 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 4a에서 하단 에어플랩장치를 분해하여 나타낸 도면이고, 도 5a는 종래기술에 따라 플랩이 닫힌 상태의 하단 에어플랩장치를 나타낸 도면이고, 도 5b는 종래기술에 따라 플랩이 열린 상태의 하단 에어플랩장치를 나타낸 도면이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 프론트 엔드모듈은 차량 전방에 배치된 라디에이터그릴과 쿨링모듈 사이에 위치되어, 라디에이터그릴을 통과한 공기가 쿨링모듈로 이동될 수 있도록 하는 에어플랩장치를 구비한다. 이 에어플랩장치는 프론트 엔드모듈의 메인하우징(30) 상단에 설치되는 상단 에어플랩장치(10)와, 메인하우징(30)의 하단에 설치되는 하단 에어플랩장치(20)로 구성된다.

특히, 도 4b 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 종래 하단 에어플랩장치(20)는 솔레노이드(24)와, 솔레노이드(24)에 의해 상,하로 이동되는 링크(25)와, 하우징(21)의 캐리어 관통부(23)를 선택적으로 개폐하도록 플랩회전축(28)을 매개로 하우징(21)의 지지편(22)에 회전 가능하게 장착되는 플랩(27)으로 구성된다. 이때, 플랩(27)은 아암(26)을 통해 링크(25)와 연결되어, 솔레노이드(24)에서 발생된 자력에 의해 링크(25)가 하방향으로 이동되면, 링크(25)의 하방향 이동에 의해 플랩(27)이 회전되면서 하우징(21)의 캐리어 관통부(23)가 닫히도록 한다.

도 6a는 도 5a의 "C-C"선부를 절개하여 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 5b의 "C-C"선부를 절개하여 나타낸 도면이다.

즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 닫힘 신호에 의해 솔레노이드(24)에 대한 전류 공급이 이루어지고 솔레노이드(24)의 자력(磁力)에 의해 링크(25)가 당겨지면, 링크(25)는 하방향으로 이동되고 플랩(27)은 도면의 시계방향으로 회전되며, 캐리어 관통부는 플랩(27)에 의해 닫히게 된다.

반면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 열림 신호에 의해 솔레노이드(24)에 대한 전류 공급이 차단되고 솔레노이드(24)의 자력이 해제된 상태에서 주행풍이 발생되면, 이 주행풍에 의해 플랩(27)이 도면의 반 시계방향으로 회전되고, 결국 캐리어 관통부는 열리게 된다.

그러나 종래 기술의 경우, 열림 신호시 차량 속도가 낮아져 주행풍이 약해지면, 주행풍에 의해 플랩(27)이 충분하게 열리지 않게 될 우려가 있고, 닫힘 신호시 솔레노이드(24)의 자력이 부족하게 되면 이 자력 부족에 의해 솔레노이드(24)가 링 크(25)를 충분히 끌어당기지 못하게 되는 등, 플랩(27)의 개폐 작동이 원활하게 이루어질 수 없었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량이 저속으로 주행하거나 정지하더라도 외부 공기가 엔진측으로 원활하게 이동되도록 하고, 플랩의 작동 성능이 향상되도록 한 차량용 에어플랩장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 프론트 엔드모듈의 캐리어 관통부에 설치되는 차량용 에어플랩장치로서, 구동유닛, 링크 및 플랩을 포함하되, 링크는 상기 구동유닛의 작동에 의해 상,하로 이동되고, 플랩은 하부에 편심되게 마련되는 플랩회전축을 매개로 상기 캐리어 관통부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 플랩회전축의 일측부와 상기 링크의 일측부가 서로 맞물려 결합되어, 상기 링크의 상,하 이동에 의해 상기 캐리어 관통부를 선택적으로 개폐한다.

이때, 상기 플랩은 상기 캐리어 관통부에 회전가능하게 장착되는 플랩회전축과, 상기 플랩회전축의 하부에 형성되는 하부플랩부와, 상기 하부플랩부보다 넓은 면적을 갖도록 상기 플랩회전축의 상부에 형성되는 상부플랩부를 포함하고, 상기 플랩회전축의 회전에 따라 상기 캐리어 관통부가 닫히거나 열리도록, 상기 하부플랩부 및 상부플랩부는 상기 플랩회전축을 중심으로 동일 평면상에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 구동유닛은 자력(磁力)에 의해 상기 링크가 상,하로 이동되도록 상기 링크의 타측부에 인접하게 배치되는 솔레노이드인 것이 바람직하다. 상기 프론트 엔드모듈은 차량의 라디에이터그릴과 쿨링모듈 사이에 위치되고, 가로방향으 로 캐리어 관통부가 길게 형성되는 하우징과, 상기 캐리어 관통부가 구획되도록 상기 캐리어 관통부의 가로방향을 따라 이격 배치되고, 상기 플랩회전축이 회전 가능하게 장착되는 지지편을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 플랩회전축의 일측부에는 피니언기어가 형성되고, 상기 링크의 일측부에는 상기 피니언기어와 나사 결합되는 래크기어가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 플랩회전축을 플랩의 하부측에 편심되게 위치시켜, 열림 신호시 차량이 저속으로 주행하거나 정지하더라도 외부 공기가 엔진측으로 원활하게 이동되도록 함으로써, 차량의 엔진 과열을 미연에 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 링크 및 플랩이 서로 맞물린 결합 구조를 통해 작동력이 전달되도록 함으로써, 플랩의 작동 성능이 향상되도록 할 수 있다는 이점이 있다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1a는 본 발명에 따라 플랩이 닫힌 상태의 차량용 에어플랩장치를 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명에 따라 플랩이 열린 상태의 차량용 에어플랩장치를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1b의 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 에어플랩장치는, 프론트 엔드모듈(200)에 설치되어 프론트 엔드모듈(200)의 캐리어 관통부(211)를 선택적으로 개폐하는 구조이다.

참고로, 본 실시예에서 정의되는 프론트 엔드모듈(200)은, 차량의 라디에이터그릴과 쿨링모듈 사이에 위치되고, 이 프론트 엔드모듈(200)에는 차량이 저속으로 주행하거나 정지하더라도 라디에이터그릴을 통과한 공기가 엔진측으로 원활하게 이동되도록 하는 본 발명의 에어플랩장치가 설치된다.

이러한 프론트 엔드모듈(200)은 가로방향으로 캐리어 관통부(211)가 길게 형성되는 하우징(210)과, 플랩회전축(130a)이 회전 가능하게 장착되도록 캐리어 관통부(211)의 가로방향을 따라 이격 배치되는 지지편(220)을 포함하여 구성된다. 통상적으로 프론트 엔드모듈(200)은 메인하우징(210)과 이 메인하우징(210)의 상,하단에 설치되는 상단 에어플랩장치 및 하단 에어플랩장치를 포함하지만, 본 실시예에서는, 이 프론트 엔드모듈(200)을 하단 에어플랩장치가 설치되는 모듈로 한정하여 정의한다.

아울러, 본 실시예에서는 하단 에어플랩장치에 적용되는 에어플랩장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 에어플랩장치는 하단 에어플랩장치 뿐만 아니라, 상단 에어플랩장치에 적용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이, 본 실시예의 프론트 엔드모듈(200)에 설치되는 차량용 에어플랩장치는, 구동유닛, 링크(120), 플랩(130)을 포함하여 이루어진다.

구동유닛은 프론트 엔드모듈(200)의 하우징(210)에 설치되어 링크(120)를 상,하 이동시키기 위한 작동력을 제공하는데, 본 실시예에서의 구동유닛은 자력(磁力)을 통해 링크(120)를 상,하로 이동시키기 위한 솔레노이드(110)가 적용된다.

이 솔레노이드(110)는 링크(120)의 타측부에 인접하게 배치되어, 닫힘 신호에 의해 전류가 공급되면 자력을 발생시켜 링크(120)의 타측부를 끌어당기고, 열림 신호에 의해 전류의 공급이 차단되면 자력이 해제한다. 이때, 솔레노이드(110)의 자력이 해제되면, 링크(120)의 이동이 자유로운 상태가 유지되므로, 링크(120)에 연결된 플랩(130)은 주행풍에 의해 회전이 가능한 상태가 되는 것이다.

링크(120)는 솔레노이드(110)의 작동에 의해 상,하 이동이 가능한 구조로, 해당 일측부는 플랩회전축(130a)의 일측부와 서로 맞물려 결합되고, 해당 타측부는 솔레노이드(110)에 인접하게 배치된다. 이때, 플랩회전축(130a)의 일측부에는 피니언기어(131)가 형성되고, 링크(120)의 일측부에는 피니언기어(131)와 나사 결합되는 래크기어(121)가 형성된다.

따라서, 솔레노이드(110)에 전류가 인가되면 링크(120)의 타측부는 솔레노이드(110)의 자력에 당겨지면서 상방향으로 이동되고, 링크(120)의 일측부는 피니언기어(131)를 통해 해당 작동력을 플랩회전축(130a)의 피니언기어(131)에 전달하므로, 플랩(130)이 회전되도록 할 수 있다.

플랩(130)은 링크(120)의 상,하 이동에 의해 회전되도록 플랩회전축(130a)을 매개로 캐리어 관통부(211)에 회전 가능하게 연결된다. 즉, 이러한 플랩(130)은 캐리어 관통부(211)에 회전가능하게 장착되는 플랩회전축(130a)과, 플랩회전축(130a)의 하부에 형성되는 하부플랩부(130b)와, 하부플랩부(130b)보다 넓은 면적을 갖도록 플랩회전축(130a)의 상부에 형성되는 상부플랩부(130c)로 구성된다. 이때, 플랩회전축(130a)은 플랩(130)의 하부에 편심되게 위치되고, 하부플랩부(130b) 및 상부플랩부(130c)는 플랩회전축(130a)을 중심으로 동일 평면상에 배치된다.

상기에서, 플랩회전축(130a)을 플랩(130)의 하부에 편심되게 위치시킨 이유는, 주행풍이 약해지더라도, 플랩(130)이 쉽게 회전되어 캐리어 관통부(211)가 완전하게 개방되도록 하기 위함이다. 즉, 플랩(130)의 상부플랩부(130c)는 하부플랩부(130b) 보다 더 넓은 면적을 차지하므로, 플랩(130)의 상,하부가 주행풍에 의해 동일한 압력을 받지만, 면적의 차이로 인해 하부플랩부(130b)에 가해지는 압력과 상부플랩부(130c)에 가해지는 압력이 다르다. 따라서, 약한 주행풍이 제공되더라도, 플랩(130)은 넓은 면적을 갖는 상부플랩부(130c) 쪽으로 쉽게 회전될 수 있다.

플랩(130)은 캐리어 관통부(211)의 상,하 방향으로 나란하게 배치되는 복수로 구성된다. 특히, 복수의 플랩(130)중에서 이웃하는 플랩(130)의 가장자리에는, 플랩(130)의 닫힘 작동시 서로 맞물리는 걸림턱(132)이 각각 형성된다. 이 걸림턱(132)은 플랩(130)의 닫힘시 플랩(130)과 플랩(130) 간의 틈을 긴밀하게 결합시킴으로써, 해당 틈을 통해 공기가 빠져나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 도 1a의 "B-B"선부를 절개하여 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 1b의 "B-B"선부를 절개하여 나타낸 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 닫힘 신호에 의해 전류가 솔레노이드(110)에 공급되어 링크(120)가 솔레노이드(110)의 자력(磁力)에 의해 당겨지면, 링크(120)는 상방향으로 이동되고 플랩(130)은 도 3a의 반 시계방향으로 회전되며 캐리어 관통부(211)는 플랩(130)에 의해 닫히게 된다.

반면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 열림 신호에 의해 솔레노이드(110)에 대한 전류 공급이 차단되어 솔레노이드(110)의 자력이 해제된 상태에서 주행풍이 발생되면, 이 주행풍에 의해 플랩(130)이 도 3b의 시계방향으로 회전되고 캐리어 관통부(211)는 열리게 된다. 이때, 플랩(130)의 상부플랩부(130c)는 하부플랩부(130b) 보다 더 넓은 면적을 차지하므로, 주행풍이 약하더라도 플랩(130)은 넓은 면적을 갖는 상부플랩부(130c) 쪽으로 쉽게 회전될 수 있다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1a는 본 발명에 따라 플랩이 닫힌 상태의 차량용 에어플랩장치를 도시한 구성도.

도 1b는 본 발명에 따라 플랩이 열린 상태의 차량용 에어플랩장치를 도시한 구성도.

도 2는 도 1b의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도.

도 3a는 도 1a의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 3b는 도 1b의 "B-B"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 4a는 종래기술에 따른 프론트 엔드모듈을 도시한 구성도.

도 4b는 도 4a에서 하단 에어플랩장치를 도시한 분해 사시도.

도 5a는 종래기술에 따라 플랩이 닫힌 상태의 하단 에어플랩장치를 도시한 구성도.

도 5b는 종래기술에 따라 플랩이 열린 상태의 하단 에어플랩장치를 도시한 구성도.

도 6a는 도 5a의 "C-C"선부를 절개하여 도시한 구성도.

도 6b는 도 5b의 "C-C"선부를 절개하여 도시한 구성도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호설명※

110 :솔레노이드 120 :링크

130 :플랩 200 :프론트 엔드모듈

210 :하우징 220 :지지편

Claims

프론트 엔드모듈의 캐리어 관통부에 설치되는 차량용 에어플랩장치로서,

구동유닛;

상기 구동유닛의 작동에 의해 상,하로 이동되는 링크(120); 및

하부에 편심되게 마련되는 플랩회전축(130a)을 매개로 상기 캐리어 관통부(211)에 회전 가능하게 연결되고, 상기 플랩회전축(130a)의 일측부와 상기 링크(120)의 일측부가 서로 맞물려 결합되어, 상기 링크(120)의 상,하 이동에 의해 상기 캐리어 관통부(211)를 선택적으로 개폐하는 플랩(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어플랩장치.
청구항 1에 있어서,

상기 플랩(130)은 상기 캐리어 관통부(211)에 회전가능하게 장착되는 플랩회전축(130a)과, 상기 플랩회전축(130a)의 하부에 형성되는 하부플랩부(130b)와, 상기 하부플랩부(130b)보다 넓은 면적을 갖도록 상기 플랩회전축(130a)의 상부에 형성되는 상부플랩부(130c)를 포함하고,

상기 플랩회전축(130a)의 회전에 따라 상기 캐리어 관통부(211)가 닫히거나 열리도록, 상기 하부플랩부(130b) 및 상부플랩부(130c)는 상기 플랩회전축(130a)을 중심으로 동일 평면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어플랩장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구동유닛은 자력(磁力)에 의해 상기 링크(120)가 상,하로 이동되도록 상기 링크(120)의 타측부에 인접하게 배치되는 솔레노이드(110)인 것을 특징으로 하는 차량용 에어플랩장치.
청구항 1에 있어서,

상기 프론트 엔드모듈(200)은 차량의 라디에이터그릴과 쿨링모듈 사이에 위치되고, 가로방향으로 캐리어 관통부(211)가 길게 형성되는 하우징(210)과, 상기 캐리어 관통부(211)가 구획되도록 상기 캐리어 관통부(211)의 가로방향을 따라 이격 배치되고, 상기 플랩회전축(130a)이 회전 가능하게 장착되는 지지편(220)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어플랩장치.
청구항 2에 있어서,

상기 플랩회전축(130a)의 일측부에는 피니언기어(131)가 형성되고, 상기 링크(120)의 일측부에는 상기 피니언기어(131)와 나사 결합되는 래크기어(121)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어플랩장치.