KR20150070770A

KR20150070770A - 액티브 에어 플랩

Info

Publication number: KR20150070770A
Application number: KR1020130157363A
Authority: KR
Inventors: 소원섭; 민옥렬; 박성욱
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-25

Abstract

본 발명은 액티브 에어 플랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 구동기어와 종동기어를 포함하는 액추에이터에 의해 도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트의 공기유입부를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.

Description

액티브 에어 플랩 {Active Air Flap}

본 발명은 액티브 에어 플랩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 구동기어와 종동기어를 포함하는 액추에이터에 의해 도어가 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.

특허 1) 대한민국공개특허 2011-0109034호(발명의 명칭 : 액티브 에어 플랩)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동기어와 종동기어를 포함하는 액추에이터에 의해 도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 액티브 에어 플랩을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 제1종동기어 및 제2종동기어가 구동기어의 회전에 의해 회전되어 2개의 도어를 동시에 작동할 수 있는 액티브 에어 플랩을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 목적은 도어 구동축의 단부에 요철부 및 평면부가 형성되어 공회전을 방지할 수 있으며, 특히, 평면부는 도어의 날개부 형성 방향과 나란하게 형성되어 오조립을 방지하고, 조립을 용이하게 하는 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.

본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 차량 엔진 룸 내로 공기를 안내하는 에어덕트(100); 모터에 의해 회전되는 구동기어(210) 및 상기 구동기어(210)에 연동되는 종동기어(220)를 포함하는 액추에이터(200); 및 상기 종동기어(220)의 중심에 고정되는 구동축(310)과, 상기 구동축(310)으로부터 연장되는 날개부(320)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 도어(300); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 종동기어(220)가 상기 구동기어(210)의 상측에 구비되는 제1종동기어(220a) 및 상기 구동기어(210)의 하측에 구비되는 제2종동기어(220b)를 포함하고, 상기 도어(300)가 상기 제1종동기어(220a)에 고정되는 제1도어(300a) 및 상기 제2종동기어(220b)에 고정되는 제2도어(300b)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 도어(300) 구동축(310) 단부의 외주면이 둘레방향으로 요철(凹凸) 형태인 요철부(311) 및 상기 날개부(320) 형성 방향과 나란한 평면 형태인 평면부(312)가 형성되고, 상기 종동기어(220)의 중심에 상기 도어(300) 구동축(310)에 대응되도록 오목한 형태의 체결부(221)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어덕트(100)는 상기 구동축(310)이 안착되는 안착부(102)가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 액티브 에어 플랩은 구동기어와 종동기어를 포함하는 액추에이터에 의해 도어가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트를 개폐할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 액티브 에어 플랩은 제1종동기어 및 제2종동기어가 구동기어의 회전에 의해 회전되어 2개의 도어를 동시에 작동할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명의 액티브 에어 플랩은 도어 구동축의 단부에 요철부 및 평면부가 형성되어 종동기어의 공회전을 방지할 수 있으며, 특히, 평면부는 도어의 날개부 형성 방향과 나란하게 형성되어 오조립을 방지하고, 조립을 용이하게 하는 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 도어 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 폐쇄 시, 액추에이터 내부 작동을 설명한 개략도.
도 7은 도 6에 도시한 액추에이터 작동에 따른 액티브 에어 플랩 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩의 개방 시, 액추에이터 내부 작동을 설명한 개략도.
도 9는 도 8에 도시한 액추에이터 작동에 따른 액티브 에어 플랩 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), 및 도어(300)를 포함하여 형성된다.

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 모터(미도시)의 회전에 의해 회전되는 구동기어(210) 및 상기 구동기어(210)에 연동되는 종동기어(220)를 포함한다.

상기 구동기어(210)는 원형 단면이되, 외주면에 복수개의 돌기인 기어(Gear)가 형성된 구성으로서, 상기 모터에 의해 원주방향으로 회전된다.

상기 종동기어(220)는 상기 구동기어(210)의 형태와 유사하게 원형 단면이되, 외주면에 복수개의 기어가 형성된다. 이 때, 상기 종동기어(220)에 형성된 기어는 상기 구동기어(210)에 형성된 기어에 치합되는 크기로서, 상기 구동기어(210)의 회전 시, 함께 회전된다.

상기 도어(300)는 상기 종동기어(220)의 움직임에 따라 회전되어 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 개폐하는 구성으로서, 구동축(310) 및 날개부(320)를 포함하여 형성된다.

상기 구동축(310)은 상기 종동기어(220)의 중심에 고정되고, 상기 날개부(320)는 상기 구동축(310)으로부터 양측 방향으로 연장되어 일체로 형성된다.

즉, 상기 도어(300)는 상기 구동축(310)이 상기 종동기어(220)에 고정됨에 따라, 상기 종동기어(220)의 움직임에 따라 구동축(310)을 중심으로 날개부(320)가 이동되어, 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 개폐한다.

이 때, 상기 에어덕트(100)는 상기 구동축(310)을 안정적으로 지지하도록 상기 에어덕트(100)에 안착부(102)가 형성된다.

상기 안착부(102)는 상기 에어덕트(100)의 일정 영역이 상기 구동축(310)을 지지할 수 있도록 오목하게 형성(도 3 및 도 4에서 공기 유입방향으로 에어덕트(100)의 일정 영역이 오목하게 형성됨)되는 부분으로, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 안착부(102)가 형성됨에 따라 도어(300)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 액추에이터(200)가 상기 에어덕트(100)의 일측 단부에만 형성되고, 타측은 상기 안착부(102)에 지지될 수도 있으며, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 에어덕트(100)의 양측 단부(차량 폭방향으로 양측 단부)에 한 쌍이 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 종동기어(220)가 상기 구동기어(210)의 상측에 구비되는 제1종동기어(220a) 및 상기 구동기어(210)의 하측에 구비되는 제2종동기어(220b)를 포함하고, 상기 도어(300)가 상기 제1종동기어(220a)에 고정되는 제1도어(300a) 및 상기 제2종동기어(220b)에 고정되는 제2도어(300b)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 도어(300)는 높이방향으로 제1도어(300a) 및 제2도어(300b)가 구비되어 동시에 개방 및 동시에 폐쇄되는 형태로서, 이에 따라, 날개부(320)의 길이(도어(300) 폐쇄 시, 차량 높이방향으로 날개부(320)가 형성하는 길이)가 짧아져 모터 구동에 소요되는 에너지를 줄일 수 있다.

도 3, 및 도 4에서, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 구동기어(210), 제1종동기어(220a) 및 제2종동기어(220b)는 동일 직경을 가지며, 각각의 중심(O1, O2, O3)이 일직선을 형성하는 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 제1종동기어(220a) 및 제2종동기어(220b)는 동일한 형태이되, 상기 구동기어(210)와는 다른 직경을 가질 수도 있다.

단 이 경우라도, 상기 제1종동기어(220a) 및 제2종동기어(220b)는 제1도어(300a) 및 제2도어(300b)의 위치를 결정하는 부분이므로, 상기 제1도어(300a) 및 제2도어(300b)의 폐쇄 시, 상기 에어덕트(100)의 공기유입부(101) 전체를 폐쇄할 수 있는 위치에 구비되어야 한다.

또한, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 상기 도어(300) 구동축(310) 단부의 외주면이 둘레방향으로 요철(凹凸) 형태인 요철부(311) 및 상기 날개부(320) 형성 방향과 나란한 평면 형태인 평면부(312)가 형성되고, 상기 종동기어(220)의 중심에 상기 도어(300) 구동축(310)에 대응되도록 오목한 형태의 체결부(221)가 형성되는 것이 바람직하다. (도 4 및 도 5 참조)

상기 요철부(311)는 상기 구동축(310)의 단부의 외주면이 둘레방향으로 요철 형태를 갖는 부분으로서, 상기 종동기어(220)의 중심에도 상기 요철부(311)와 대응되는 형태(311')를 갖는다.

상기 요철부(311)는 상기 종동기어(220)가 공회전되는 것을 방지하여 종동기어(220)의 회전 시, 상기 구동축(310) 및 날개부(320)가 함께 구동된다.

또한, 상기 평면부(312)는 상기 요철부(311)와 함께 상기 종동기어(220)가 공회전되는 것을 방지하며, 작업자가 날개부(320)를 통해 종동기어(220), 및 도어(300)의 정확한 위치를 확인할 수 있고, 다른 위치에서는 조립이 불가능하여 조립, 체결 공정을 더욱 정확하고 용이하게 할 수 있다.

즉, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 구동축의 조립 부분이 외부에서 확인되지 않으며, 도어(300)가 완전히 고정되지 않은 상태에서, 도어(300)의 위치가 변경될 수 있는 가능성에 따라 오조립되는 것을 방지하기 위하여, 제1종동기어(220a)와 제2종동기어(220b)의 평면부(312)에 대응되는 형태(312')를 평행하게 위치한 후, 상기 제1도어(300a)와 제2도어(300b)를 체결함으로써 조립 상태에서 상기 제1도어(300a)의 날개부(320)와 제2도어(300b)의 날개부(320)가 서로 평행한 위치로 정확하게 조립할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 폐쇄 시, 작동을 설명한 개략도 및 단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 액티브 에어 플랩(1000)의 개방 시, 작동을 설명한 개략도 및 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조로 폐쇄 작동을 설명하면, 모터의 회전에 의해 구동기어(210)가 시계 반대방향으로 회전하면, 상기 제1종동기어(220a) 및 제2종동기어(220b)는 시계 방향으로 회전하면서 상기 제1도어(300a) 및 제2도어(300b) 역시 시계 방향으로 회전되어 에어덕트(100)를 폐쇄한다.

도 7에서, 상기 도어(300)의 개방 상태를 점선으로 표시하였고, 폐쇄된 상태를 실선으로 표시하였다.

또한, 도 8 및 도 9를 참조로 개방 작동을 설명하면, 모터의 회전에 의해 구동기어(210)가 시계 방향으로 회전하면, 상기 제1종동기어(220a) 및 제2종동기어(220b)는 시계 반대방향으로 회전하면서 상기 제1도어(300a) 및 제2도어(300b) 역시 시계 반대방향으로 회전되어 에어덕트(100)를 개방한다.

도 9에서 상기 도어(300)의 폐쇄 상태를 점선으로 표시하였고, 개방된 상태를 실선으로 표시하였다.

이에 따라, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 구동기어(210)와 종동기어(220)를 포함하는 액추에이터(200)에 의해 도어(300)가 개폐됨으로써 간단한 구성을 가지면서도 안정적으로 에어덕트(100)의 공기유입부(101)를 개폐할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 액티브 에어 플랩(1000)은 모터의 구동력을 도어(300)로 전달하기 위한 연결수단으로서, 구동기어(210) 및 종동기어(220)만 구비됨으로서, 구성품의 수를 획기적으로 줄일 수 있으며, 종래의 조립 구성품의 오조립에 따른 유격 발생 및 차량 진동에 따른 위치 이격 등에 따라 에어덕트(100)가 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
210 : 구동기어 220 : 종동기어
221 : 체결부
220a : 제1종동기어 220b : 제2종동기어
300 : 도어
310 : 구동축
311 : 요철부 312 : 평면부
320 : 날개부
300a : 제1도어 300b : 제2도어
O1 : 구동기어의 중심
O2 : 제1종동기어의 중심
O3 : 제2종동기어의 중심

Claims

차량 엔진 룸 내로 공기를 안내하는 에어덕트(100);
모터에 의해 회전되는 구동기어(210) 및 상기 구동기어(210)에 연동되는 종동기어(220)를 포함하는 액추에이터(200); 및
상기 종동기어(220)의 중심에 고정되는 구동축(310)과, 상기 구동축(310)으로부터 연장되는 날개부(320)를 포함하여 상기 에어덕트(100)를 개방 또는 폐쇄하는 도어(300); 를 포함하는 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 액티브 에어 플랩(1000)은
상기 종동기어(220)가 상기 구동기어(210)의 상측에 구비되는 제1종동기어(220a) 및 상기 구동기어(210)의 하측에 구비되는 제2종동기어(220b)를 포함하고,
상기 도어(300)가 상기 제1종동기어(220a)에 고정되는 제1도어(300a) 및 상기 제2종동기어(220b)에 고정되는 제2도어(300b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 액티브 에어 플랩(1000)은
상기 도어(300) 구동축(310) 단부의 외주면이 둘레방향으로 요철(凹凸) 형태인 요철부(311) 및 상기 날개부(320) 형성 방향과 나란한 평면 형태인 평면부(312)가 형성되고,
상기 종동기어(220)의 중심에 상기 도어(300) 구동축(310)에 대응되도록 오목한 형태의 체결부(221)가 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
제1항에 있어서,
상기 에어덕트(100)는 상기 구동축(310)이 안착되는 안착부(102)가 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.