KR20160002100A

KR20160002100A - 차량의 액티브 에어플랩 장치

Info

Publication number: KR20160002100A
Application number: KR1020140080911A
Authority: KR
Inventors: 이태희
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-07
Also published as: KR102159356B1

Abstract

본 발명은 FEM과 상기 FEM의 전방에서 차량으로 공기의 유입시 분배하도록 설치되는 에어플랩과 상기 에어플랩 및 상기 FEM사이에서 상기 FEM에 설치되는 냉각장치 및 라디에이터를 포함하고, 상기 에어플랩은, 적어도 하나이상의 중공부가 형성된 하우징과 상기 하우징의 중공부 일측에서 상,하 회전하도록 제1 플랩부가 설치되고, 상기 하우징의 중공부 타측에서 상,하 회전하도록 제2 플랩부가 설치되고, 상기 하우징의 일측 및 타측에서 상기 제1 플랩부 및 상기 제2 플랩부가 각각 다른 방향으로 회전시키도록 액츄에이터가 설치되는 차량의 액티브 에어플랩 장치에 관한 것이다.

Description

차량의 액티브 에어플랩 장치{Active AirFlap Apparatus of Vehicle}

본 발명은 차량의 액티브 에어플랩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액티브 에어플랩을 개별제어하는 차량의 액티브 에어플랩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전방 범퍼 상측에는 외부공기가 엔진룸으로 드나들 수 있도록 라디에이터 그릴이 배치되어 있고, 상기 엔진룸에는 엔진의 열을 흡수한 냉각수가 순환되면서 냉각되기 위한 라디에이터가 배치되어 있다.

상기 라디에이터는 FEM(Front End Module)에 장착된다. 여기서, 상기 FEM은 자동차의 조립공정을 단순화하기 위해, 상기 라디에이터와 함게 헤드램프 및 범퍼빔 등이 하나로 조립된 모듈을 지칭한다.

또한, 상기 FEM에는 외부공기가 상기 라디에이터로 송풍될 수 있도록 개폐동장되는 에어플랩 장치가 장착되어서, 상기 라디에이터 그릴과 상기 라디에이터 사이에 배치되어 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 액티브 에어플랩을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 에어플랩 장치는 상기 FEM(1)에 결합되는 에어플랩 하우징(2)과, 상기 에어플랩 하우징(2)에 회전가능하게 결합되어 상기 라디에이터 그릴을 통해 유입되는 공기를 상기 라디에이터로 송풍 또는 차단할 수 있도록 개폐동작되는 에어플랩(3)으로 구성된다.

상기 에어플랩(3)은 상기 에어플랩 하우징(2)의 중앙에 액츄에이터(4)를 장착시켜 상기 에어플랩(3)을 회전시키도록 한다. 상기 액츄에이터(4)의 작동으로 상기 에어플랩(3)은 개방 및 폐쇄되어 외부에서 유입되는 공기를 조절하게 된다.

즉, 상기 자동차가 고속 주행시에 폐쇄됨으로서 상기 자동차의 공기 저항을 감소시키고 주행안정성을 향상시키고, 상기 라디에이터의 온도가 높거나 상기 엔진룸 내부의 온도가 높을 때에, 개방되어서 외부공기가 상기 라디에이터 및 엔진룸 내부로 유입되도록 함으로서, 상기 라디에이터 및 엔지룸 내부의 과열을 방지한다.

또, 차량에는 엔진에 유입되는 공기를 냉각시키는 장치인 인터쿨러가 설치되는데, 상기 인터쿨러에서 온도가 높아지거나 할 경우에 냉각시킬 필요가 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래의 에어플랩은 라디에이터 및 인터쿨러 중 적어도 하나의 과열시 상기 에어플랩(3)이 동시에 개방되어 온도를 낮추게 되는게, 이때 과열되지 않은 다른 라디에이터 및 인터쿨러 중 적어도 하나의 장치도 동시에 냉각시키게 되어 비효율적인 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 액티브 에어플랩의 개별제어로 라디에이터 및 인터쿨러 중 적어도 하나의 장치에 과열시 해당되는 에어플랩을 개방하여 냉각시켜 온도를 낮추는데 있으며, 또, 다른 장치를 향한 에어플랩을 폐쇄하여 개방된 에어플랩을 향하여 공기가 유입되도록 하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치는, FEM(Front End Module)과 상기 FEM의 전방에서 차량으로 공기의 유입시 분배하도록 설치되는 에어플랩; 및 상기 에어플랩모듈과 상기 FEM사이에서 상기 FEM에 설치되는 냉각장치 및 라디에이터를 포함한다.

상기 에어플랩모듈은, 적어도 하나이상의 중공부가 형성된 하우징과 상기 하우징의 중공부 일측에서 상,하 회전하도록 제1 플랩부가 설치되고, 타측에서 상,하 회전하도록 제2 플랩부가 설치되어, 상기 하우징의 일측 및 타측에서 상기 제1 플랩부 및 상기 제2 플랩부가 각각 다른 방향으로 회전시키도록 액츄에이터가 설치될 수 있다.

상기 제1, 2 플랩부는 각각 복수개의 블레이드로 구비되고, 상기 액츄에이터는 상기 하우징의 일측에 제1 액츄에이터와, 타측에 제2 액츄에이터가 각각 설치되어, 상기 제1 플랩부 및 상기 제2 플랩부 중 각각의 상기 플랩 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.

상기 제1 플랩부의 블레이드는 상기 액츄에이터의 작동력이 상기 액츄에이터에 연결된 상기 플랩에 의해 제1 링크에 전달하도록 연결되고, 상기 제2 플랩부의 블레이드는 상기 액츄에이터의 작동력이 상기 액츄에이터에 연결된 상기 플랩에 의해 제2 링크에 전달하도록 연결되어, 상기 액츄에이터의 작동으로 회전할 수 있다.

또한, 상기 블레이드는 각각 양측단에 복수의 플렌지가 서로 대향되도록 형성되고, 상기 복수의 플렌지의 내주면에 상기 제1,2 링크에 회전가능하게 끼워지도록 돌기부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 후면측에서 덕트를 결합할 수 있다.

상기 라디에이터의 냉각시 상기 제1 플랩부가 개방되되, 상기 제2 플랩부는 폐쇄되어 상기 제1 플랩부를 통하여 공기가 유입되어 상기 라디에이터를 냉각시키고, 상기 인터쿨러의 냉각시 상기 제2 플랩부가 개방되고, 상기 제1 플랩부가 폐쇄되어 상기 제2 플랩부를 통하여 공기가 유입되어 상기 인터쿨러를 냉각시킬 수 있다.

또한, 상기 액츄에이터에 MCU(Main Control Unit)를 장착하여 차량 상태를 측정하고, 측정된 값으로 상기 액츄에이터를 작동시킬 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량의 액티브 에어플랩 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명의 차량의 액티브 에어플랩 장치에 따르며, 에어플랩의 개별제어로 과열된 장치에 외부의 공기가 유입될 수 있게 되어 냉각성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 또, 차량의 액티브 에어플랩의 개별제어에 따라 에너지 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 발명에 따른 액티브 에어플랩을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2에 A-A, B-B를 나타내는 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 제1 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도,
도 5는 도 2에 도시된 제2 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 따라 플랩부와 액츄에이터의 결합을 나타내는 결합순서도이다.

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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량의 액티브 에어플랩 장치을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2에 A-A, B-B를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 제1 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 2에 도시된 제2 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따라 플랩부와 액츄에이터의 결합을 나타내는 결합순서도이다.

바람직한 차량의 액티브 에어플랩 장치는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 액티브 에어플랩 장치인 경우이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, FEM과 상기 FEM의 전방에서 차량으로 공기의 유입시 공기를 분배하도록 회전가능하게 설치되는 에어플랩 및 에어플랩과 FEM(10)사이에서 FEM(10)에 설치되는 냉각장치 및 라디에이터를 포함한다.

FEM(10)은, 중공된 프레임에 라디에이터(30)와 인터쿨러(40)가 장착된다. 프레임에 라디에이터(30)가 일측에 설치되고, 타측에 인터쿨러(40)가 설치된다. 프레임의 전방에서 차량으로 유입되는 공기를 분배하도록 에어플랩이 설치된다.

상기 에어플랩은, 하우징(22)에 제1 플랩부(50), 제2 플랩부(60)가 설치되도록 형성된다.

도 3은 도 2에 A-A, B-B를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 제1 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 2에 도시된 제2 액츄에이터의 장착을 나타내는 사시도이다.

하우징(22)은 적어도 하나 이상의 중공부가 격벽에 의해 구획되어 형성된다. 하우징(22)은 구획된 일측 제1 중공부에 제1 플랩부(50)가 라디에이터(30)와 대응되게 설치된다. 하우징(22)은 구획된 타측 제2 중공부에 제2 플랩부(60)가 인터쿨러(40)와 대응되게 설치된다. 하우징(22)의 후면측에서 덕트(90)를 결합하여 결합력을 높일 수 있다. 하우징(22)은 FEM(10)의 프레임에 볼팅 등에 의해 설치된다.

제1 플랩부(50)는, 하우징(22)의 일측 제1 중공부에서 상,하 회전하도록 설치된다. 제1 플랩부(50)는, 라디에이터(30)와 대응되게 하우징(22)에 회전가능하게 설치되어, 라디에이터(30)를 냉각시킬 때에는 개방되고, 인터쿨러(40)를 냉각시에는 폐쇄하도록 회전한다. 제1 플랩부(50)는 복수개의 블레이드로 구비되어 동일한 방향으로 회전하도록 서로 연결된다. 제1 플랩부(50)는 복수개 중 하나의 블레이드의 회전으로 다른 블레이드가 동시에 회전하게 된다.

제2 플랩부(60)는 하우징(22)의 타측 제2 중공부에서 상,하 회전하도록 설치된다. 제2 플랩부(60)는, 인터쿨러(40)와 대응되게 하우징(22)에 회전가능하게 설치되어, 냉각쿨러(40)를 냉각시킬 때에는 개방되고, 라디에이터(30)를 냉각시에는 폐쇄하도록 회전한다. 제2 플랩부(60)는 복수개의 블레이드로 구비되어 동일한 방향으로 회전하도록 서로 연결된다. 제2 플랩부(60)는 복수개 중 하나의 블레이드의 회전으로 다른 블레이드가 동시에 회전하게 된다.

액츄에이터(70)는 하우징(22)의 일측(24) 및 타측(26)에서 제1 플랩부(50) 및 제2 플랩부(60)가 각각 다른 방향으로 회전시키도록 설치된다. 액츄에이터(70)는 복수개로 구비되어 하우징(22)의 일측(24) 및 타측(26)에 각각 설치된다. 액츄에이터(70)에 MCU(Main Control Unit)를 장착하여 차량 상태를 측정하고, 측정된 값으로 액츄에이터(70)를 작동시키게 된다.

여기서, MCU는 제1 액츄에이터(73) 및 제2 액츄에이터(76) 중 적어도 하나에 설치되어 차량의 차속, 냉각수의 온도, 에어컨의 압력 등의 입력값을 판단하여 제1 액츄에이터(73) 및 제2 액츄에이터(76)를 제어한다. 제1 액츄에이터(73), 제2 액츄에이터(76)에 각각 설치될 수 있어 서로 정보를 연동하여 공유하도록 구비될 수 있다.

액츄에이터(70)는 하우징(22)의 일측(24)에서 제1 플랩부(50)를 회전시키도록 제1 액츄에이터(73)가 설치되고, 하우징(22)의 타측(26)에서 제2 플랩부(60)를 회전시키도록 제2 액츄에이터(76)가 설치된다. 여기서, 제1 액츄에이터(73)는 제2 액츄에이터(76)와 상호 반대로 작동하도록 구비된다. 즉, 제1 액츄에이터(73)의 작동으로 제1 플랩부(50)가 회전하여 개방하게 되면, 제2 액츄에이터(76)는 제2 플랩부(60)를 회전하여 폐쇄하는 것으로 상호 반대작용하도록 구비된다.

제1 액츄에이터(73)는 제1 플랩부(50)의 복수개의 블레이드 중 적어도 하나와 연결되어 직접 연결되지 않은 다른 블레이드를 작동시키도록 제1 링크(80)와 연결된다.

제1 링크(80)에는 복수의 블레이드가 각각 연결된다. 제1 링크(80)에는 복수의 블레이드가 연결되도록 링크홀(85)이 형성된다. 제1 링크(80)의 일측으로 복수개의 블레이드가 연결되어, 제1 액츄에이터(73)와 연결된 블레이드의 회전으로 제1 링크(80)가 상,하 작동시 제1 링크(80)와 연결된 다른 블레이드가 동시에 작동하게 된다.

제2 액츄에이터(76)는 제2 플랩부(60)의 복수개의 블레이드 중 적어도 하나와 연결되어 직접 연결되지 않은 다른 블레이드를 작동시키도록 제2 링크와 연결된다. 제2 링크은 제1 액츄에이터(73)에 제1 플랩부(50)가 연결되는 방법과 동일하여 설명을 생략한다.

블레이드에는 양측단에 복수의 플렌지(52)가 서로 대향되도록 형성되고, 복수의 플렌지(52)의 내주면에 상기 제1 링크(80) 제2 링크에 회전가능하게 끼워지도록 돌기부(54)가 형성될 수 있다. 또, 블레이드의 단부(66)는 제1 액츄에이터(73)의 작동홈에 끼워지게 되어 작동력을 제1 링크(80)에 전달하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따라 플랩부와 액츄에이터의 결합을 나타내는 결합순서도이다.

도 6을 참조하면, 제1 플랩부(50)의 복수개의 블레이드 중 하나가 설치되는 것을 예시로 설명한다. 도 6의 (a)를 참조하면, 블레이드의 단부(56)를 제1 액츄에이터(73)의 작동홈에 삽입함에 따라, 제1 액츄에이터(73)에서의 작동력을 블레?의 단부(56)를 통하여 전달된다.

도 6의 (b)를 참조하면, 블레이드의 플렌지(52)의 사이로 제1 링크(80)를 삽입한다. 이때, 플렌지(52)의 돌기부(54)에 링크홀(85)에 결합되도록 한다. 이때, 돌기부(54)와 링크홀(85)은 억지끼움으로 결합되어 제1 액츄에이터(73)에서의 작동력이 제1 링크(80)에 전달되어 제1 링크(80)가 상, 하로 작동되면서, 제1 링크(80)에 연결된 다른 블레이드가 회전하게 된다.

따라서, 상기한 (a), (b)에서와 같은 방법으로 결합하면 도 6의 (c)와 같이 결합된다. 이러한 결합은 제1 액츄에이터(73)에 제1 링크(80)와 제2 액츄에이터(76)에 제2 링크가 각각 동일한 방법으로 결합되어 액츄에이터(70)의 작동력을 제1 플랩부(50), 제2 플래부(60)에 전달하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 액티브 에어플랩 장치를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 2에 A-A, B-B를 나타내는 단면도이다.

상기한 바와 같이 결합된 에어플랩을 도 2 내지 도 3을 참조하여 작동상태를 설명하나, 도 2 및 도 3은 제1 플랩부(50)가 폐쇄된 상태이고, 제2 플랩부(60)가 개방된 상태이나, 먼저, 라디에이터(30)를 냉각시키도록 제1 플랩부(50)가 개방된 상태를 설명하도록 하고, 이와 동시에 도 2 및 도 3과 같이 제1 플랩부(50)가 차폐된 상태를 설명하도록 한다.

자동차의 주행에 따라 엔진룸 및 라디에이터 및 엔진룸의 온도가 높아지면, MCU에서 제1 액츄에이터(73)작동하게 된다. 제1 액츄에이터(73)의 작동으로 제1 플랩부(50)의 블레이드 단부(56)가 회전하면서 동시에 제1 플랩부(50)는 제1 링크(80)를 하측으로 이동시키게 된다. 여기서는 하측으로 제1 링크(80)의 이동시 폐쇄되는 것으로 설명한다. 이에 따라, 제1 플랩부(50)는 개방되어 외부공기가 상기 라디에이터 및 엔진룸 내부로 유입되어 라디에이터(30) 및 엔진룸의 온도를 낮춰 과열을 방지한다.

제1 액츄에이터(73)가 작동하여 제1 플랩부(50)가 개방됨과 동시에, 제2 액츄에이터(76)는 제2 플랩부(60)를 작동시켜 인터쿨러(40)로 유입되는 공기를 차폐한다. 이때, 인터쿨러(40)로 유입되지 못한 공기는 개방된 제1 플랩부(50)로 이동하여 라디에이터(30)의 높아진 온도를 낮추게 된다.

또, 인터쿨러(40)의 온도가 높아진 경우, 라디에이터(30)의 온도를 낮추는 것과 같이 제2 액츄에이터(76)의 작동으로 제2 플랩부(60)가 개방됨과 동시에 제1 플랩부(50)는 폐쇄되어 인터쿨러(40)의 온도를 낮추게 된다.

물론, 라디에이터(30) 및 인터쿨러(40)의 온도가 MCU의 판단으로 일정온도가 되지 아니한다면 공력을 낮추기 위해 제1 플랩부(50)와 제2 플랩부(60)는 폐쇄될 수 있다. 반대로, 라디에이터(30) 및 인터쿨러(40)의 온도가 일정온도이상으로 과열시에는 제1 플랩부(50) 및 제2 플랩부(60)는 동시에 개방되어 냉각효과를 기대할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: FEM 20: 에어플랩
22: 하우징 30: 라디에이터
40: 인터쿨러 50: 제1 플랩부
60: 제2 플랩부 62: 플렌지
64: 돌기부 70: 액츄에이터
80: 제1 링크 82: 링크홀

Claims

FEM(Front End Module);
상기 FEM의 전방에서 차량으로 공기의 유입시 분배하도록 설치되는 에어플랩; 및
상기 에어플랩모듈과 상기 FEM사이에서 상기 FEM에 설치되는 냉각장치 및 라디에이터;를 포함하고,
상기 에어플랩모듈은,
적어도 하나이상의 중공부가 형성된 하우징과
상기 하우징의 중공부 일측에서 상,하 회전하도록 제1 플랩부가 설치되고, 타측에서 상,하 회전하도록 제2 플랩부가 설치되어,
상기 하우징의 일측 및 타측에서 상기 제1 플랩부 및 상기 제2 플랩부가 각각 다른 방향으로 회전시키도록 액츄에이터가 설치되는 차량의 액티브 에어플랩 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1, 2 플랩부는 각각 복수개의 블레이드로 구비되고,
상기 액츄에이터는 상기 하우징의 일측에 제1 액츄에이터와, 타측에 제2 액츄에이터가 각각 설치되어, 상기 제1 플랩부 및 상기 제2 플랩부 중 각각의 상기 플랩 중 적어도 하나와 연결되는 차량의 액티브 에어플랩 장치.
제2항에있어서,
상기 제1 플랩부의 블레이드는 상기 액츄에이터의 작동력이 상기 액츄에이터에 연결된 상기 플랩에 의해 제1 링크에 전달하도록 연결되고,
상기 제2 플랩부의 블레이드는 상기 액츄에이터의 작동력이 상기 액츄에이터에 연결된 상기 플랩에 의해 제2 링크에 전달하도록 연결되어,
상기 액츄에이터의 작동으로 회전하는 차량의 액티브 에어플랩 장치.
제3항에 있어서,
상기 블레이드는
각각 양측단에 복수의 플렌지가 서로 대향되도록 형성되고, 상기 복수의 플렌지의 내주면에 상기 제1,2 링크에 회전가능하게 끼워지도록 돌기부가 형성되는 차량의 액티즈 에어플랩 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 후면측에서 덕트를 결합하는 차량의 액티브 에어플랩 장치.
제1항에 있어서,
상기 라디에이터의 냉각시 상기 제1 플랩부가 개방되되, 상기 제2 플랩부는 폐쇄되어 상기 제1 플랩부를 통하여 공기가 유입되어 상기 라디에이터를 냉각시키고,
상기 인터쿨러의 냉각시 상기 제2 플랩부가 개방되고, 상기 제1 플랩부가 폐쇄되어 상기 제2 플랩부를 통하여 공기가 유입되어 상기 인터쿨러를 냉각시키는 차량의 액티브 에어 플랩 장치.
제1항에 있어서,
상기 액츄에이터에 MCU(Main Control Unit)를 장착하여 차량 상태를 측정하고, 측정된 값으로 상기 액츄에이터를 작동시키는 차량의 액티브 에어 플랩 장치.