KR20190131251A

KR20190131251A - 자동차용 전동식 에어벤트 장치

Info

Publication number: KR20190131251A
Application number: KR1020180055884A
Authority: KR
Inventors: 이영주; 김필윤; 최병규; 이영록; 김충열; 장승혁; 최재섭; 이관우; 김원식; 이지훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 니프코코리아; 현대모비스 주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-11-26
Also published as: US20190351744A1; KR102598528B1; US11065939B2; CN110497772B; CN110497772A

Abstract

본 발명은 실내로 토출되는 에어의 상하방향 풍향을 조절하기 위한 가로윙의 상하 각회전 동작을 전동식 방식으로 개선시킨 자동차용 전동식 에어벤트 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 에어벤트의 가로윙을 구동모터의 출력축과 링크 구조물을 매개로 연결하고, 터치 방식의 스위치 조작에 의하여 구동모터를 정방향 또를 역방향으로 회전 구동시킴으로써, 구동모터의 회전력을 전달하는 링크 구조물의 작동에 의하여 가로윙의 상하방향 각회전 동작이 자동으로 이루어질 수 있도록 한 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 전동식 에어벤트 장치{MOTOR DRIVEN AIR VENT DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 전동식 에어벤트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내로 토출되는 에어의 상하방향 풍향을 조절하기 위한 가로윙의 상하 각회전 동작을 전동식 방식으로 개선시킨 자동차용 전동식 에어벤트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공조장치의 작동에 의하여 실내로 에어를 토출시키는 에어벤트는 운전석과 조수석 전면 사이의 센터 페시아 패널에 장착되는 센터 에어벤트와, 운전석 및 조수석 전면쪽 크래쉬 패드에 장착되는 사이드 벤트 등을 포함한다.

기존의 에어벤트는 가로윙 및 세로윙의 개수가 각각 최소 5 ~ 6개 이상을 포함하면서 상하 높이가 큰 구조로 제작됨에 따라, 실내로 토출되는 에어 방향을 승객의 신체(하단 : 배꼽, 상단 : 얼굴)쪽으로 용이하게 조절할 수 있는 점에서는 문제가 없으나, 에어벤트의 크기가 커서 주변 부품과의 패키지 문제 및 디자인 제약 조건에 영향을 미치는 단점이 있다.

더욱이, 기존의 에어벤트는 운전자가 가로윙을 직접 노브를 통해 상하로 각회전 작동시켜 상하방향 풍향을 조절해야 하므로, 주행 중 운전자의 전방 주시가 일시적으로 이루어지지 않아 주행 안전상의 문제도 따르게 된다.

또한, 기존의 에어벤트는 복수의 가로윙 및 세로윙이 외관상 노출될 수 밖에 없는 구조이므로, 센터 페시아 패널 또는 크래쉬 패드에서 넓은 장착 공간을 차지하게 되어, 결국 에어벤트 주변에 배치되는 클러스터 및 AVN 장치 등에 대한 디자인 자유도를 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.

이에, 자동차 실내에 탑재되는 클러스터 및 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치의 대형화로 인하여, 에어벤트의 장착 위치가 센터페시아 패널의 하부 영역으로 이동하는 추세에 있고, 특히 에어벤트의 외관 디자인이 상하 높이는 낮고, 좌우 길이는 길다란 슬림(slim)형 에어벤트가 적용되고 있다.

그러나, 상기 슬림형 에어벤트는 기존의 에어벤트에 비하여 좌우길이는 길고 그 상하높이는 낮은 구조를 가짐에 따라 설치 면적을 크게 차지하지 않고, 주변 부품(클러스터 및 AVN 장치 등)에 대한 디자인 자유도를 개선하는 장점을 제공할 수 있으나, 실내로 토출되는 에어의 상하방향 조절을 편리하게 조절할 수 없는 단점이 있다.

즉, 상기 슬림형 에어벤트의 경우, 에어덕트의 출구 위치에 싱글 가로윙 만이 외부로 노출되는 구조로 장착됨에 따라, 운전자가 상하방향 풍향 조절을 위해 싱글 가로윙을 직접 손으로 잡아서 조작하는데 불편함이 있고, 마찬가지로 운전자가 주행 중 상하방향 풍향 조절을 직접 조작할 때 전방 주시가 일시적으로 이루어지지 않아 주행 안전상의 문제도 따르게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 에어벤트의 가로윙을 구동모터의 출력축과 링크 구조물을 매개로 연결하고, 터치 방식의 스위치 조작에 의하여 구동모터를 정방향 또를 역방향으로 회전 구동시킴으로써, 구동모터의 회전력을 전달하는 링크 구조물의 작동에 의하여 가로윙의 상하방향 각회전 동작이 자동으로 이루어질 수 있도록 한 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 상하로 각회전하는 적어도 하나의 가로윙을 갖는 구조로 구비되어, 에어덕트의 에어토출구에 장착되는 가로윙 모듈; 상기 에어덕트의 외측면에 장착되는 모터; 상기 모터에 구동신호를 인가하는 제어 모듈; 상기 모터의 출력축에 상하 각회전 가능하게 연결되는 제1링크; 및 상기 가로윙 모듈에 전단부가 힌지 연결되고, 상기 제1링크에 후단부가 힌지 연결되며, 상기 에어덕트의 외측면에 전단과 후단 사이의 중간부분이 힌지 연결되어, 상기 제1링크의 각회전 운동시 연동하여 가로윙 모듈의 가로윙을 상하로 각회전시키는 제2링크; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 제2링크의 중간부분에는 전후방향으로 연장된 장공이 형성되고, 상기 에어덕트의 외측면에는 상기 장공에 삽입되는 안내핀이 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 장공의 길이는 제2링크의 상하 각회전 운동시 제2링크의 길이방향 위치변동을 보상하는 길이로 설정된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2링크의 전단부와 후단부 사이에는 모터 및 제1링크의 두께에 상응하는 단차부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 가로윙 모듈은: 전단부에 복수개의 윙 연결체가 돌출 형성되고, 후단부 상하 위치에 슬롯이 형성되는 동시에 상하방향 중간 위치에 가이드홀이 형성된 구조로 구비되어, 에어덕트의 일측부에 장착되는 스페이서; 복수개의 윙 연결체 중 가운데 윙 연결체의 내측면에 일측 전단부가 힌지 연결되고, 일측 후단부는 상기 가이드홀을 통하여 제2링크의 전단부와 힌지 체결되는 싱글 가로윙; 싱글 가로윙의 위쪽과 아래쪽에 이격 배치되어, 각각 복수개의 윙 연결체 중 상부 및 하부 윙 연결체에 일측 전단부가 힌지 연결되는 상부 가로윙 및 하부 가로윙; 및 상단부 및 하단부는 각각 상부 가로윙 및 하부 가로윙의 일측 후단부와 힌지 연결되고, 상하방향 중간부분은 싱글 가로윙의 일측 후단부와 힌지 체결되는 가이드 링크; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 싱글 가로윙의 일측면에는 스페이서의 가이드홀을 통과하여 제2링크의 전단부에 힌지 체결되는 힌지 체결봉이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 싱글 가로윙의 일측 후단부를 비롯하여 상부 가로윙 및 하부 가로윙의 일측 후단부에는 가이드 링크와의 힌지 체결을 위한 힌지 체결용 연장단이 후방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가로윙 모듈은: 전단부에 상부 가로윙의 후단부와 힌지 연결되는 힌지단이 형성되고, 후단부에는 상기 스페이서의 상부쪽 슬롯에 이송 가능하게 체결되는 핀이 형성된 상부 보조윙; 및 전단부에 하부 가로윙의 후단부와 힌지 연결되는 힌지단이 형성되고, 후단부는 상기 스페이서의 하부쪽 슬롯에 이송 가능하게 체결되는 핀이 형성된 하부 보조윙; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 싱글 가로윙만이 실내로 노출되도록 상부 가로윙 및 하부 가로윙은 크러쉬 패드 또는 에어덕트에 장착되는 가니쉬에 의하여 커버되는 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 제어 모듈은: 운전석 전면 크래시 패드 또는 스티어링 휠에 장착되는 풍향 조절용 스위치 모듈; 풍향조절 스위치 모듈의 조작 신호를 수신하여 모터에 정방향 또는 역방향 구동신호를 인가하는 제어기; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 풍향 조절용 스위치 모듈은 상방향 터치스위치와, 하방향 터치스위치와, 오토 작동용 터치스위치가 소정의 배열을 이루고, 각 터치스위치 저부에 터치센서가 배치된 터치센서 모듈로 채택된 것임을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 운전자의 터치 스위치 조작만으로 에어벤트의 가로윙이 모터 및 링크 구조물에 의하여 상방향 또는 하방향으로 각회전되도록 함으로써, 실내로 토출되는 에어의 상하 풍향 조절이 원하는 방향으로 자동 조절되는 편리함을 제공할 수 있다.

둘째, 에어벤트의 가로윙을 상방향 및 하방향으로 반복하여 각회전되도록 함으로써, 실내 전체에 대하여 에어의 토출이 고르게 이루어질 수 있다.

셋째, 운전자는 주행 중 전방 주시를 유지한 상태에서 터치 스위치만 터치하면 되므로, 주행 안전성을 도모할 수 있다.

넷째, 기존의 일반적인 에어벤트 또는 슬림형 에어벤트에 포함된 가로윙을 운전자가 직접 손으로 조작하는 수동 조작에서 벗어나, 가로윙의 상하방향 각회전 작동이 자동으로 이루어짐으로써, 차량의 편의성 향상 및 고급화에 일조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 조립 상태를 나타낸 사시도,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 작동 상태를 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 제어 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 작동시키기 위한 터치 방식의 풍향 조절용 스위치를 나타낸 개략도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 방위 용어 중, 전단부 및 앞쪽 등은 에어덕트를 기준으로 차량의 실내방향(운전석 및 조수석쪽)을 의미하고, 후단부 및 뒤쪽 등은 차량의 실외방향(엔진룸쪽)을 의미한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 분리 사시도이고, 도 2는 그 조립 상태를 나타낸 조립 사시도이다.

도 1 및 도 2에서, 도면부호 100은 에어덕트를 지시한다.

상기 에어덕트(100)의 출구인 에어토출구에는 상하로 각회전하는 적어도 하나의 가로윙을 갖는 가로윙 모듈(200)이 장착된다.

상기 가로윙 모듈(200)은 에어덕트의 에어토출구에 상하로 각회전 가능하게 장착되는 하나 또는 그 이상의 가로윙와, 각 가로윙을 동시에 상하로 각회전시키기 위한 링크 구조물을 포함하는 구조이면 어떠한 것이라도 본 발명의 전동식 에어벤트 장치의 일 구성으로 채택될 수 있고, 가로윙 모듈(200)에 대한 바람직한 하나의 실시예는 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 에어덕트(100)의 한쪽 외측면에는 액츄에이터의 일종으로서 정역 회전구동이 가능한 모터(110)가 장착된다.

또한, 상기 모터(110)의 출력축에는 제1링크(120)가 상하 각회전 가능하게 연결된다.

이에, 상기 모터(110)의 정방향 회전 구동시 제1링크(120)가 상방향을 향하여 소정 각도로 각회전하게 되고, 반대로 상기 모터(110)의 역방향 회전 구동시 제1링크(120)가 하방향으로 향하여 소정 각도로 각회전을 하게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 가로윙 모듈(200)과 제1링크(120) 간에 제1링크(120)에 비하여 긴 길이를 갖는 제2링크(130)가 힌지 연결되는 바, 이 제2링크(130)는 제1링크(120)의 상하 각회전 운동시 연동하여 마치 시소 운동을 하면서 가로윙 모듈(200)의 가로윙을 상하 풍향 조절을 위해 상하로 각회전시키는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 제2링크(130)의 전단부는 가로윙 모듈(200)의 가이드 링크(250)와 힌지 연결되고, 제2링크(130)의 후단부는 상기 제1링크(120)에 후단부와 접철되며 힌지 연결되며, 제2링크(130)의 길이방향 중간부분은 상기 에어덕트(100)의 외측면에 힌지 체결된다.

특히, 상기 제2링크(130)의 길이방향 중간부분에는 전후 길이방향으로 연장된 형태의 장공(132)이 형성되고, 상기 에어덕트(100)의 한쪽 외측면에는 안내핀(102)이 돌출 형성되는 바, 상기 안내핀(102)이 장공(132)에 삽입 체결되도록 함으로써, 제2링크(130)의 길이방향 중간부분이 에어덕트(100)의 외측면에 힌지 체결되는 상태가 된다.

이때, 상기 제2링크(130)에 형성된 장공(132)은 전후방향으로 소정길이 연장된 형태이어야 하며, 그 이유는 제1링크(120)의 상하 각회전시 제2링크(130)가 연동하여 마치 시소 운동을 할 때, 제2링크(130)의 길이방향 위치 변동이 발생할 수 있기 때문이다.

이에, 상기 장공(132)의 길이는 첨부한 도 3에 "작동구간"으로 지시한 바와 같이, 제1링크(120)의 각회전 운동과 연동하여 제2링크(130)가 상하로 각회전 운동할 때(마치 시소 운동을 하며 각회전할 때), 제2링크(130)의 길이방향 위치 변동에 따른 그 위치 이동거리을 보상하는 길이로 설정되고, 물론 제2링크의 전방 및 후방 위치 이동거리는 장공에 삽입된 안내핀(102)에 의하여 제한된다.

한편, 상기 제2링크(130)의 전단부와 후단부 사이에는 모터(110) 및 제1링크(120)의 두께에 상응하는 단차부(134)가 형성된다.

즉, 상기 제2링크(130)의 전단부는 에어덕트(100)의 앞쪽 외측면에 근접 배열될 수 있지만, 제2링크(130)의 후단부는 에어덕트(100)의 뒤쪽 외측면에 모터(110) 및 제1링크(120)가 장착된 상태이므로 바깥쪽으로 더 돌출되게 배열되어야 한다.

이에, 상기 제2링크(130)의 전단부(에어덕트의 외측면쪽에 가깝게 배열되는 단부)와 후단부(모터 및 제1링크의 표면상으로 배열되는 단부) 사이에 모터(110) 및 제1링크(120)의 두께에 상응하는 단차부(134)가 형성된다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가로윙 모듈에 대한 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 가로윙 모듈(200)의 일 구성 중 스페이서(210)가 에어덕트(100)의 일측면에서 앞쪽 부분에 장착된다.

상기 스페이서(210)는 전단부에 복수개의 윙 연결체(211,212,213)가 돌출 형성되고, 후단부 상하 위치에 각각 슬롯(214,215)이 관통 형성되며, 상하방향 중간 위치에는 아치형의 가이드 홀(216)이 관통 형성된 판체 구조로 구비된다.

또한, 상기 복수개의 윙 연결체(211,212,213) 중 가운데 윙 연결체(212)의 내측면에 싱글 가로윙(220)의 일측 전단부가 힌지 연결되고, 이 싱글 가로윙(220)은 에어덕트(100)의 출구에 가로방향으로 배열된다.

참고로, 상기 싱글 가로윙(220)은 후술하는 바와 같이 에어벤트 입구를 통해 실내방향으로 단독 노출되는 가로윙이므로, 싱글 가로윙으로 명명한 것이다.

또한, 상기 싱글 가로윙(220)의 위쪽과 아래쪽 이격된 위치에 에어의 상방향 또는 하방향 토출을 안내하는 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)이 싱글 가로윙(220)과 평행하게 배열된다.

이때, 상기 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 일측 전단부는 각각 복수개의 윙 연결체(211,212,213) 중 상부 및 하부 윙 연결체(211,213)에 힌지 연결된다.

바람직하게는, 상기 각 가로윙(220,230,240)의 일측 전단부에 힌지홈이 형성되고, 상기 윙 연결체(211,212,213)의 내면에 힌지핀이 형성되어, 각 가로윙과 윙 연결체 간의 힌지 연결이 이루어진다.

또한, 상기 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)에 하나의 가이드 링크(250)가 힌지로 연결된다.

보다 상세하게는, 상기 가이드 링크(250)는 측면에서 보았을 때 전방으로 향하여 둔각으로 벌어진 "V"자 형상으로 구비된 판체 구조물로서, 그 상단부 및 하단부는 각각 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 일측 후단부와 힌지 연결되고, 중간 부분은 싱글 가로윙(220)의 일측 후단부와 힌지 연결된다.

바람직하게는, 상기 싱글 가로윙(220)의 일측 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 일측 후단부에는 가이드 링크(250)와의 힌지 체결을 위한 힌지 체결용 연장단(252)이 후방향으로 연장 형성된다.

이에, 상기 힌지 체결용 연장단(252)에 형성된 힌지핀을 가이드 링크(250)의 체결홀에 삽입 체결함으로써, 각 가로윙(220,230,240)의 후단부가 가이드 링크(250)에 힌지 체결되는 상태가 된다.

한편, 상기 제2링크(130)의 전단부는 스페이서(210)에 형성된 가이드 홀(216)을 통하여 싱글 가로윙(220)과 힌지 체결된다.

이를 위해, 상기 싱글 가로윙(220)의 일측면에는 스페이서(210)의 가이드홀(216)을 통과하여 제2링크(130)의 전단부에 힌지 체결되는 힌지 체결봉(222)이 일체로 형성된다.

이에, 상기 스페이서(210)의 가이드 홀(216)을 통하여 제2링크(130)의 힌지 연결봉(222)을 삽입 관통시켜서 제2링크(130)의 전단부에 형성된 홀 내에 삽입 체결함으로써, 제2링크(130)의 각회전 운동력이 힌지 연결봉(222)을 통해 가이드 링크(250)로 전달 가능한 상태가 된다.

본 발명의 가로윙 모듈(200)은 에어의 토출방향을 보조적으로 안내하기 위한 상부 보조윙(270)과 하부 보조윙(280)을 더 포함한다.

상기 상부 보조윙(270)의 전단부는 상부 가로윙(230)의 후단부와 힌지 연결되고, 그 후단부는 스페이서(210)의 상부쪽 슬롯(214)에 핀을 매개로 이송 가능하게 체결되고, 상기 하부 보조윙(280)의 전단부는 하부 가로윙(240)의 후단부와 힌지 연결되고, 그 후단부는 스페이서(210)의 하부쪽 슬롯(215)에 이송 가능하게 체결된다.

더 상세하게는, 상기 상부 보조윙(270)의 전단부에 형성된 힌지단(272)을 상부 가로윙(230)의 후단부에 힌지 연결시키는 동시에 그 후단부에 형성된 핀(274)을 상기 스페이서의 상부쪽 슬롯(214)에 이송 가능하게 체결함으로써, 상부 보조윙(270)이 상부 가로윙(230)의 뒤쪽에 위치하면서 에어가 위쪽으로 새어나가는 것을 차단하는 동시에 에어를 상부 가로윙(270)쪽으로 안내하는 역할을 하게 된다.

마찬가지로, 상기 하부 보조윙(280)의 전단부에 형성된 힌지단(282)을 하부 가로윙(240)의 후단부에 힌지 연결시키는 동시에 그 후단부에 형성된 핀(284)을 상기 스페이서의 하부쪽 슬롯(215)에 이송 가능하게 체결함으로써, 하부 보조윙(280)이 하부 가로윙(240)의 뒤쪽에 위치하면서 에어가 아래쪽으로 새어나가는 것을 차단하는 동시에 에어를 하부 가로윙(240)쪽으로 안내하는 역할을 하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 가로윙 모듈(200)의 구성 중 상기 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)은 첨부한 도 3 내지 도 5에서 보듯이 크러쉬 패드 또는 에어덕트에 장착되는 가니쉬(290)에 의하여 커버되어 실내쪽에서 보이지 않게 되고, 단지 싱글 가로윙(220)만이 외부(실내)로 노출되는 상태가 됨으로써, 외관상 마치 가로윙이 하나만 있는 것과 같은 슬림 에어벤트의 심플한 심미감을 표출할 수 있다.

한편, 본 발명의 전동식 에어벤트 장치는 상기 가로윙들의 상하방향 각회전 작동이 모터 구동에 의하여 자동으로 이루어지도록 모터에 구동신호를 인가하는 제어 모듈(300)을 포함한다.

첨부한 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제어 모듈(300)은 운전석 전면 크래시 패드 또는 스티어링 휠 등 운전석 주변에 장착되는 풍향 조절용 스위치 모듈(310)과, 풍향조절 스위치 모듈(310)의 조작 신호를 수신하여 모터(110)에 정방향 또는 역방향 구동신호를 인가하는 제어기(320)를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)은 상방향 터치스위치(311)와, 하방향 터치스위치(312)와, 오토 작동용 터치스위치(313)가 소정의 배열을 이루고, 각 터치스위치(311,312,313) 저부에 장착되어 터치를 감지하는 터치센서(314)가 배치된 터치센서 모듈로 채택될 수 있으며, 그 밖에 버튼식 및 회전식 스위치 모듈로 채택 가능하다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 전동식 에어벤트에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

에어의 상방향 풍향 조절

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 전동식 에어벤트가 에어의 실내토출방향을 상방향으로 안내하는 작동 상태를 나타낸다.

먼저, 운전자가 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 상방향 터치스위치(311)를 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 인식한 후 모터(110)에 정방향 구동신호를 인가한다.

이어서, 상기 모터(110)의 정방향 구동에 따라 제1링크(120)가 상방향으로 각회전하게 된다.

연이어, 상기 제1링크(120)가 상방향으로 각회전하면, 상기 제2링크(130)의 중간부분 힌지점 즉, 제2링크(130)의 장공(132)에 안내핀(102)이 삽입 체결된 지점을 중심으로 제2링크(130)의 전단부는 아래쪽으로 후단부는 위쪽으로 마치 시소와 같이 각회전하게 된다.

이렇게 상기 제2링크(130)의 전단부가 아래쪽으로 각회전할 때, 제2링크(130)의 전단부와 힌지 연결된 싱글 가로윙(220)의 힌지 체결봉(222)이 가이드홀(216)의 아치형 궤적을 따라 하방향으로 당겨지게 된다.

이와 동시에, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 가이드 링크(250)에 동시에 힌지 연결되어 있기 때문에 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부쪽에 형성된 힌지 체결봉(222)이 하방향으로 당겨지는 이동을 하면, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 스페이서(210)의 윙 연결체(211,212,213)에 연결된 각 가로윙(220,230,240)의 전단 힌지점을 중심으로 하방향으로 각회전을 하게 된다.

이때, 상기 상부 보조윙(270)의 전단부와 상기 하부 보조윙(280)의 전단부는 상부 가로윙(230)과 하부 가로윙(240)의 후단부가 하방향으로 이동할 때 함께 하방향으로 이동하게 되고, 상부 보조윙(270)의 후단부와 하부 보조윙(280)의 후단부에 형성된 핀(274,284)은 슬롯(215)의 앞쪽 구간으로 이송되는 상태가 된다.

이와 같이, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 하방향으로 각회전을 하게 됨으로써, 첨부한 도 3 에서 보는 바와 같이 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)은 측면에서 보았을 때 뒤쪽으로 앞쪽으로 향하여 상향 경사지게 배열되는 상태가 된다.

이에, 상기 에어덕트(100)의 출구를 통해 토출되는 에어가 뒤쪽으로 앞쪽으로 향하여 상향 경사지게 배열된 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 안내를 받으면서 실내의 상부공간쪽으로 용이하게 토출되는 상방향 풍향 조절이 이루어지게 된다.

에어의 하방향 풍향 조절

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 전동식 에어벤트가 에어의 실내토출방향을 하방향으로 안내하는 작동 상태를 나타낸다.

먼저, 운전자가 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 하방향 터치스위치(312)를 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 인식한 후 모터(110)에 역방향 구동신호를 인가한다.

이어서, 상기 모터(110)의 역방향 구동에 따라 제1링크(120)가 하방향으로 각회전하게 된다.

연이어, 상기 제1링크(120)가 하방향으로 각회전하면, 상기 제2링크(130)의 중간부분 힌지점 즉, 제2링크(130)의 장공(132)에 안내핀(102)이 삽입 체결된 지점을 중심으로 제2링크(130)의 전단부는 위쪽으로 후단부는 아래쪽으로 마치 시소와 같이 각회전하게 된다.

이렇게 상기 제2링크(130)의 전단부가 위쪽으로 각회전할 때, 제2링크(130)의 전단부와 힌지 연결된 싱글 가로윙(220)의 힌지 체결봉(222)이 가이드홀(216)의 아치형 궤적을 따라 상방향으로 당겨지게 된다.

이와 동시에, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 가이드 링크(250)에 동시에 힌지 연결되어 있기 때문에 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부쪽에 형성된 힌지 체결봉(222)이 상방향으로 당겨지는 이동을 하면, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 스페이서(210)의 윙 연결체(211,212,213)에 연결된 각 가로윙(220,230,240)의 전단 힌지점을 중심으로 상방향으로 각회전을 하게 된다.

이때, 상기 상부 보조윙(270)의 전단부와 상기 하부 보조윙(280)의 전단부는 상부 가로윙(230)과 하부 가로윙(240)의 후단부가 상방향으로 이동할 때 함께 상방향으로 이동하게 되고, 상부 보조윙(270)의 후단부와 하부 보조윙(280)의 후단부에 형성된 핀(274,284)은 슬롯(215)의 앞쪽 구간으로 이송되는 상태가 된다.

이와 같이, 상기 싱글 가로윙(220)의 후단부를 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 후단부가 상방향으로 각회전을 하게 됨으로써, 첨부한 도 4 에서 보는 바와 같이 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)은 측면에서 보았을 때 뒤쪽으로 앞쪽으로 향하여 하향 경사지게 배열되는 상태가 된다.

이에, 상기 에어덕트(100)의 출구를 통해 토출되는 에어가 뒤쪽으로 앞쪽으로 향하여 하향 경사지게 배열된 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 가로윙(230) 및 하부 가로윙(240)의 안내를 받으면서 실내의 하부공간쪽으로 용이하게 토출되는 하방향 풍향 조절이 이루어지게 된다.

에어의 중립방향 풍향 조절

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 전동식 에어벤트가 에어의 실내토출방향을 직선방향으로 안내하는 중립 작동 상태를 나타낸다.

예를 들어, 운전자가 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 오토 작동용 터치스위치(313)를 소정의 시간 이내로 가볍게 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 중립 위치 복귀 신호로 인식하여, 모터(110)에 정방향 또는 역방향 구동신호를 인가한다.

이에, 상기 모터(110)의 회전 구동이 상방향 또는 하방향을 향하여 기울어져 있던 가로윙(220,230,240)들을 다시 중립 위치(측면에서 보았을 때 전후로 직선을 이루는 배열)로 복원시키는 만큼 구동되고, 상기한 상방향 및 하방향 풍향 조절 동작에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2링크(120,130), 가이드 링크(250) 등이 연속적으로 작동하는 동작에 의하여 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 상기 싱글 가로윙(220)을 비롯하여 상부 및 하부 가로윙(230,240)이 전후방향을 따라 직선 배열을 이루게 됨으로써, 에어가 실내 상부공간 및 하부공간 사이로 토출되는 풍향 조절이 이루어질 수 있다.

에어의 상방향 및 하방향 풍향 반복 조절

예를 들어, 운전자가 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 오토 작동용 터치스위치(313)를 소정의 시간 이상으로 지긋이 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 에어의 상방향 토출과 하방향 토출을 자동으로 반복하려는 신호로 인식하여, 모터(110)에 정방향 구동신호와 역방향 구동신호를 일정 주기로 교번 인가한다.

이에, 상기 모터(110)의 정역회전 구동이 반복됨으로써, 상기한 상방향 및 하방향 풍향 조절 동작에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2링크(120,130), 가이드 링크(250) 등이 연속적으로 작동하는 동작에 의하여, 상기 싱글 가로윙(220)을 비롯한 상부 및 하부 가로윙(230,240)을 상방향 및 하방향으로 반복 작동시킴으로써, 에어가 실내 상부공간 및 하부공간을 향하여 반복하여 토출될 수 있고, 이 경우 차량의 실내공간 전체에 걸쳐 냉방 또는 난방 공기를 고르게 토출시키는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 운전자의 터치 스위치 조작만으로 에어벤트의 가로윙들이 모터, 제1 및 제2링크, 가이드 링크 등에 의하여 상방향 또는 하방향으로 각회전되도록 함으로써, 실내로 토출되는 에어의 상하 풍향 조절이 원하는 방향으로 자동 조절되는 편리함을 제공할 수 있다.

100 : 에어덕트 102 : 안내핀
200 : 가로윙 모듈 110 : 모터
120 : 제1링크 130 : 제2링크
132 : 장공 134 : 단차부
210 : 스페이서 211,212,213 : 윙 연결체
214,215 : 슬롯 216 : 가이드 홀
220 : 싱글 가로윙 222 : 힌지 체결봉
230 : 상부 가로윙 240 : 하부 가로윙
250 : 가이드 링크 252 : 힌지 체결용 연장단
270 : 상부 보조윙 272 : 힌지단
274 : 핀 280 : 하부 보조윙
282 : 힌지단 284 : 핀
290 : 가니쉬 300 : 제어 모듈
310 : 풍향 조절용 스위치 모듈 311 : 상방향 터치스위치
312 : 하방향 터치스위치 313 : 오토 작동용 터치스위치
314 : 터치센서 320 : 제어기

Claims

상하로 각회전하는 적어도 하나의 가로윙을 갖는 구조로 구비되어, 에어덕트의 에어토출구에 장착되는 가로윙 모듈;
상기 에어덕트의 외측면에 장착되는 모터;
상기 모터에 구동신호를 인가하는 제어 모듈;
상기 모터의 출력축에 상하 각회전 가능하게 연결되는 제1링크;
상기 가로윙 모듈에 전단부가 힌지 연결되고, 상기 제1링크에 후단부가 힌지 연결되며, 상기 에어덕트의 외측면에 전단과 후단 사이의 중간부분이 힌지 연결되어, 상기 제1링크의 각회전 운동시 연동하여 가로윙 모듈의 가로윙을 상하로 각회전시키는 제2링크;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2링크의 중간부분에는 전후방향으로 연장된 장공이 형성되고, 상기 에어덕트의 외측면에는 상기 장공에 삽입되는 안내핀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 장공의 길이는 제2링크의 상하 각회전 운동시 제2링크의 길이방향 위치변동을 보상하는 길이로 설정된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2링크의 전단부와 후단부 사이에는 모터 및 제1링크의 두께에 상응하는 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가로윙 모듈은:
전단부에 복수개의 윙 연결체가 돌출 형성되고, 후단부 상하 위치에 슬롯이 형성되는 동시에 상하방향 중간 위치에 가이드홀이 형성된 구조로 구비되어, 에어덕트의 일측부에 장착되는 스페이서;
복수개의 윙 연결체 중 가운데 윙 연결체의 내측면에 일측 전단부가 힌지 연결되고, 일측 후단부는 상기 가이드홀을 통하여 제2링크의 전단부와 힌지 체결되는 싱글 가로윙;
싱글 가로윙의 위쪽과 아래쪽에 이격 배치되어, 각각 복수개의 윙 연결체 중 상부 및 하부 윙 연결체에 일측 전단부가 힌지 연결되는 상부 가로윙 및 하부 가로윙;
상단부 및 하단부는 각각 상부 가로윙 및 하부 가로윙의 일측 후단부와 힌지 연결되고, 상하방향 중간부분은 싱글 가로윙의 일측 후단부와 힌지 체결되는 가이드 링크;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 싱글 가로윙의 일측면에는 스페이서의 가이드홀을 통과하여 제2링크의 전단부에 힌지 체결되는 힌지 체결봉이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 싱글 가로윙의 일측 후단부를 비롯하여 상부 가로윙 및 하부 가로윙의 일측 후단부에는 가이드 링크와의 힌지 체결을 위한 힌지 체결용 연장단이 후방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 가로윙 모듈은:
전단부에 상부 가로윙의 후단부와 힌지 연결되는 힌지단이 형성되고, 후단부에는 상기 스페이서의 상부쪽 슬롯에 이송 가능하게 체결되는 핀이 형성된 상부 보조윙; 및
전단부에 하부 가로윙의 후단부와 힌지 연결되는 힌지단이 형성되고, 후단부는 상기 스페이서의 하부쪽 슬롯에 이송 가능하게 체결되는 핀이 형성된 하부 보조윙;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 싱글 가로윙만이 실내로 노출되도록 상부 가로윙 및 하부 가로윙은 크러쉬 패드 또는 에어덕트에 장착되는 가니쉬에 의하여 커버되는 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어 모듈은:
운전석 전면 크래시 패드 또는 스티어링 휠에 장착되는 풍향 조절용 스위치 모듈; 및
풍향조절 스위치 모듈의 조작 신호를 수신하여 모터에 정방향 또는 역방향 구동신호를 인가하는 제어기;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 풍향 조절용 스위치 모듈은 상방향 터치스위치와, 하방향 터치스위치와, 오토 작동용 터치스위치가 소정의 배열을 이루고, 각 터치스위치 저부에 터치센서가 배치된 터치센서 모듈로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.