KR20200017069A

KR20200017069A - 자동차용 전동식 에어벤트 장치

Info

Publication number: KR20200017069A
Application number: KR1020180092227A
Authority: KR
Inventors: 이영주; 김필윤; 최병규; 이영록; 김충열; 장승혁; 최재섭; 이관우; 김원식; 이지훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 니프코코리아; 현대모비스 주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2020-02-18
Also published as: KR102552157B1; DE102018220352A1; US20200047593A1; CN110816223B; US11225126B2; CN110816223A

Abstract

본 발명은 모터 구동에 의하여 좌우로 직선 운동하는 링크 바 및 이 링크 바에 의하여 각회전하는 캠 플레이트 등을 이용하여, 실내로 토출되는 에어의 좌우방향 풍향을 조절하기 위한 세로윙의 좌우 각회전 동작 뿐만 아니라 에어의 실내 토출을 차단 또는 허용하기 위한 댐퍼의 개폐 동작이 전동 방식으로 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 좌우방향 풍향을 조절하기 위한 세로윙의 좌우 각회전 동작 및 에어의 실내 토출을 차단 또는 허용하기 위한 댐퍼의 개폐 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.

상기 슬림형 에어벤트의 경우, 에어덕트의 출구 위치에 싱글 가로윙 만이 실내로 노출되게 배치되고, 싱글 가로윙의 뒤쪽 위치에 다수개의 세로윙이 좌우 풍향 조절 가능하게 배치되는 구조로 구비된다.

이렇게 상기 에어덕트의 출구 위치에 싱글 가로윙 만이 상하 조절 가능하게 배치되고, 그 뒤쪽 위치에 실내에서 잘 보이지 않게 다수개의 세로윙이 배치됨에 따라, 세로윙의 좌우 풍향 조절을 위한 좌우 각회전 동작을 전동 방식으로 개선할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 모터 구동에 의하여 좌우로 직선 운동하는 링크 바 및 이 링크 바에 의하여 각회전하는 캠 플레이트 등을 이용하여, 실내로 토출되는 에어의 좌우방향 풍향을 조절하기 위한 세로윙의 좌우 각회전 동작 뿐만 아니라 에어의 실내 토출을 차단 또는 허용하기 위한 댐퍼의 개폐 동작이 전동 방식으로 이루어질 수 있도록 한 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 좌측 또는 우측으로 동시에 각회전 가능한 구조로 구비되어, 상기 에어덕트 내의 출구쪽에 장착되는 다수의 세로윙; 상기 에어덕트의 외면부에 장착되는 모터; 서로 다른 2개 이상의 안내경로가 연속적으로 이어진 형태의 안내홀이 형성된 구조로 구비되어, 상기 에어덕트의 외면부에 회전 가능하게 배치되는 캠 플레이트; 상기 캠 플레이트의 회전 지점과 상기 다수의 세로윙 중 하나 간에 연결되는 연결축; 상기 모터의 제1출력축과 상기 캠 플레이트 간에 연결되어, 모터의 회전력을 캠 플레이트에 전달하는 제1링크 조립체; 상기 에어덕트 내의 후부에 개폐 가능하게 장착되는 댐퍼; 상기 댐퍼의 회전축과 상기 캠 플레이트의 안내홀 간에 연결되어, 상기 안내홀의 서로 다른 안내경로를 지날 때 댐퍼를 오픈 위치에서 닫힘 위치로 또는 닫힘 위치에서 오픈 위치로 회전시키는 제2링크 조립체; 및 상기 모터에 구동신호를 인가하는 제어 모듈; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 모터에는 제1출력축 외에 제2출력축이 구비되고, 이 제2출력축은 상기 다수의 세로윙 중 다른 하나와 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 세로윙의 상면 및 하면에 각각 힌지핀이 형성되고, 각 세로윙의 힌지핀은 에어덕트의 출구에 고정되는 상부 지지링크 및 하부 지지링크에 힌지 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 지지링크에는 힌지핀이 체결되는 제1체결홀 외에 상기 캠 플레이트의 회전 지점에서 연장된 연결축과 상기 모터의 제2출력축이 관통되는 제2체결홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다수의 세로윙의 상면에서 편심된 위치에는 각 세로윙을 동시에 각회전시키기 위한 연결링크가 체결된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1링크 조립체는: 모터의 제1출력축에 각회전 가능하게 체결되는 구동 링크; 일단부는 구동 링크와 힌지 연결되고, 타단부는 캠 플레이트 상에 힌지 연결되어 구동 링크의 회전력을 전달하는 전달링크; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2링크 조립체는: 일단부에 캠 플레이트의 안내홀에 삽입되는 안내핀이 형성되고, 타단부에는 연결단이 돌출 형성된 구조로 구비되어, 에어덕트 상에 그 중심부가 힌지 체결되는 댐퍼 개폐용 플레이트; 일단부는 댐퍼 개폐용 플레이트의 연결단에 힌지 체결되고, 타단부는 댐퍼의 회전축에 편심으로 힌지 체결되는 댐퍼 개폐용 링크; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 댐퍼의 회전축에는 편심된 수용 케이스가 형성되고, 이 수용 케이스에 댐퍼 개폐용 링크의 타단부에 형성된 볼이 힌지 체결되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 캠 플레이트의 안내홀은 곡선형 안내경로로 형성되어 댐퍼를 오픈 위치로 안내하는 제1안내홀과, 제1안내홀의 일끝단에서 소정 각도로 꺽어진 안내경로로 형성되어 댐퍼를 닫힘 위치로 안내하는 제2안내홀로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 캠 플레이트에는 제1안내홀의 타끝단에서 소정 각도로 꺽어진 안내경로인 제3안내홀이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

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 한다.

바람직하게는, 상기 풍향 조절용 스위치 모듈은 좌방향 터치스위치와, 우방향 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 세로윙이 모터 및 링크 조립체에 의하여 좌방향 또는 우방향으로 각회전되도록 함으로써, 실내로 토출되는 에어의 좌우 풍향 조절이 원하는 방향으로 자동 조절되는 편리함을 제공할 수 있다.

둘째, 에어벤트의 세로윙에 대한 좌우 풍향 조절 뿐만 아니라 에어의 실내 토출을 허용하거나 차단하기 위한 댐퍼의 개폐 작동도 자동으로 이루어지도록 함으로써, 사용자 편의성을 더 향상시킬 수 있다.

셋째, 운전자는 주행 중 전방 주시를 유지한 상태에서 터치 스위치만 터치하여, 에어의 좌우 풍향 및 댐퍼의 개폐 작동이 자동으로 이루어지므로, 주행 안전성을 도모할 수 있다.

넷째, 기존의 일반적인 에어벤트 또는 슬림형 에어벤트에 포함된 세로윙을 운전자가 직접 손으로 조작하는 수동 조작에서 벗어나, 세로윙의 좌우방향 각회전 작동 및 댐퍼의 개폐 작동이 자동으로 이루어짐으로써, 차량의 편의성 향상 및 고급화에 일조할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 분리 사시도,
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 조립 상태를 나타낸 사시도,
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 작동 상태를 도시한 평단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 댐퍼 개폐 동작을 도시한 사시도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 작동 상태를 도시한 평단면도,
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 제어 구성도,
도 13은 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.

첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 분리 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 조립 상태를 나타내며, 각 도면에서 도면부호 100은 에어를 실내로 토출시키기 위한 에어덕트를 지시한다.

상기 에어덕트(100)의 출구쪽에는 다수의 세로윙(110)이 좌측 또는 우측으로 동시에 일정각도 회전 가능하게 장착된다.

이를 위해, 상기 다수의 세로윙(110)의 상면 및 하면에는 각각 각 세로윙(110)의 회전 지점이 되는 힌지핀(112)이 일체로 돌출 형성되고, 상기 에어덕트(100)의 출구 상하면에 각각 세로윙(110)의 힌지핀(112)이 힌지 체결되는 상부 지지링크(120) 및 하부 지지링크(123)가 장착된다.

이때, 상기 상부 지지링크(120)에는 각 세로윙(110)의 힌지핀(112)이 체결되는 제1체결홀(121) 외에 후술하는 바와 같이 캠 플레이트(150)의 회전 지점에서 연장된 수직 방향의 연결축(154)과 상기 모터(130)의 제2출력축(132)이 관통되는 제2체결홀(122)이 형성된다.

상기 에어덕트(100)의 출구쪽을 향하여 흐르는 에어의 풍향을 좌우로 조절하기 위하여 상기 다수의 세로윙(110)은 동시에 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전되어야 하며, 이를 위해 각 세로윙(110)은 별도의 연결링크(124)에 의하여 함께 연결된다.

즉, 상기 각 세로윙(110)의 힌지핀(112)으로부터 편심된 위치에 하나의 연결링크(124)가 힌지 체결됨으로써, 어느 하나의 세로윙(110)이 힌지핀(112)을 중심으로 회전하면, 상기 연결링크(124)가 직선 운동을 하면서 나머지 세로윙(110)들을 일정각도로 회전시키게 된다.

본 발명은 상기와 같이 에어덕트(100) 출구에 장착된 각 세로윙(110)들의 좌측 또는 우측 회전 작동을 전동식 방식으로 개선한 점에 특징이 있다.

이를 위해, 상기 에어덕트(100)의 상면 일측 위치에 모터(130)가 장착된다.

상기 모터(130)는 상부쪽의 제1출력축(131)과 하부쪽의 제2출력축(132) 등 양방향 출력축을 갖는 모터로서, 에어덕트(100)의 상면 일측 위치에 고정 장착된다.

이때, 상기 모터(130)의 제2출력축(132)은 에어덕트(100)의 상면을 관통하는 동시에 상기 상부 지지링크(120)에 형성된 제2체결홀(122)을 관통하여 다수의 세로윙(110) 중 하나의 세로윙(110-1) 상면에 삽입되며 체결 고정된다.

상기 에어덕트(100)의 상면 타측 위치에는 캠 플레이트(150)가 회전 가능하게 장착된다.

즉, 상기 캠 플레이트(150)의 회전 지점이 되는 일측단부가 에어덕트(100)의 상면에 힌지로 체결되고, 특히 상기 캠 플레이트(150)의 타측부에는 서로 다른 2개 이상의 안내경로가 연속적으로 이어진 형태의 안내홀(151)이 관통 형성된다.

예를 들어, 상기 안내홀(151)은 곡선형의 제1안내홀(151-1)과 이 제1안내홀(151-1)의 일끝단에서 꺽어진 직선형의 제2안내홀(151-2)이 하나로 이어진 형태로 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 캠 플레이트(150)의 안내홀(151)은 곡선형 안내경로로 형성되어 댐퍼를 오픈 위치로 안내하는 제1안내홀(151-1)과, 제1안내홀(151-1)의 일끝단에서 소정 각도로 꺽어진 직선형의 안내경로로 형성되어 댐퍼를 닫힘 위치로 안내하는 제2안내홀(151-2)로 구분된다.

이때, 상기 캠 플레이트(150)의 회전 지점에는 연결축(154)의 상단부가 체결되고, 이 연결축(154)의 하단부는 상기 상부 지지링크(120)에 형성된 제2체결홀(122)을 관통하여 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2) 상면에 삽입되며 체결 고정된다.

상기 모터(130)의 제1출력축(131)과 상기 캠 플레이트(150) 간에는 모터(130)의 회전력을 캠 플레이트(150)로 전달하기 위한 제1링크 조립체(140)가 연결된다.

보다 상세하게는, 상기 제1링크 조립체(140)는 모터(130)의 제1출력축(131)에 일정각도 회전 가능하게 체결되는 구동 링크(141)와, 일단부는 구동 링크(141)와 힌지 연결되고 타단부는 캠 플레이트(150) 상에 힌지 연결되는 직선형의 전달링크(142)로 구성된다.

따라서, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제2출력축(132)이 좌측 또는 우측으로 회전을 하게 되고, 이와 동시에 제2출력축(132)의 하단부가 다수의 세로윙(110) 중 하나의 세로윙(110-1)에 연결된 상태이므로 제2출력축(132)의 회전시 하나의 세로윙(110-1)도 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전을 하는 동시에 하나의 세로윙(110-1)의 회전시 연결링크(124)가 직선 운동을 하게 된다.

더욱이, 상기 하나의 세로윙(110-1)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 연결링크(124)의 직선 운동에 의하여 나머지 세로윙(110)들도 함께 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전을 하게 된다.

이때, 상기 모터(130)의 제2출력축(132)의 회전력만으로는 전체 세로윙(110)들을 모두 회전시키기 위한 힘이 부족할 수 있다.

이를 위해, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제2출력축(132) 외에 제1출력축(131)이 회전하면, 상기 구동 링크(141)가 일정각도로 회전을 하면서 전달링크(142)를 당기거나 밀어주게 되고, 전달링크(142)의 당김 또는 밀림 동작에 의하여 캠 플레이트(150)가 회전 지점을 중심으로 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전을 하게 된다.

또한, 상기와 같이 캠 플레이트(150)의 회전 지점에는 연결축(154)의 상단부가 체결되고, 이 연결축(154)의 하단부는 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2)에 연결된 상태이므로, 상기 캠 플레이트(150)의 회전시 연결축(154)이 함께 동일 방향으로 회전하는 동시에 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2)도 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전을 하게 된다.

더욱이, 상기 다른 하나의 세로윙(110-2)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 제1출력축(131)의 회전시 다른 하나의 세로윙(110-2)도 일정각도 회전을 하는 동시에 다른 하나의 세로윙(110-2)의 회전시 연결링크(124)가 직선 운동을 하게 되며, 이에 연결링크(124)의 직선 운동에 의하여 나머지 세로윙(110)들도 함께 좌측 또는 우측으로 일정각도 회전을 하게 된다.

이와 같이, 상기 모터(130)의 제2출력축(132)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 하나의 세로윙(110-1)에 전달되는 동시에 제1출력축(131)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2)에 전달되도록 함으로써, 전체 세로윙(110)이 동시에 좌측 또는 우측으로 용이하게 일정각도로 회전할 수 있고, 그에 따라 에어의 실내 토출 방향이 좌측 또는 우측으로 용이하게 조절될 수 있다.

본 발명은 위와 같이 실내로 토출되는 에어의 좌우방향 풍향을 조절하기 위한 세로윙의 좌우 회전 동작 뿐만 아니라 에어의 실내 토출을 차단 또는 허용하기 위한 댐퍼의 개폐 동작을 전동 방식으로 구현할 수 있다.

즉, 상기 에어덕트(100) 내의 후부에 개폐 가능하게 장착되는 댐퍼(200)를 열림 또는 닫힘시키는 동작을 전동 방식으로 구현할 수 있다.

이를 위해, 상기 댐퍼(200)의 회전축(202)과 상기 캠 플레이트(150)의 안내홀(151) 간에 댐퍼(200)를 개폐 작동시키기 위한 제2링크 조립체(160)가 연결되며, 이 제2링크 조립체(160)는 댐퍼 개폐용 플레이트(161)와 댐퍼 개폐용 링크(164)로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 제2링크 조립체(160)의 댐퍼 개폐용 플레이트(161)는 그 중심부가 에어덕트(10) 상에 일정각도로 회전 가능하게 힌지 체결되되, 일단부에 캠 플레이트(150)의 안내홀(151)에 삽입되는 안내핀(162)이 형성되고, 타단부에는 연결단(163)이 돌출 형성된 구조로 구비된다.

또한, 상기 댐퍼 개폐용 링크(164)는 에어덕트(100)의 일측부에 전후 방향으로 배열되는 링크로서, 일단부(전단부) 상면에는 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 연결단(163)에 힌지 체결되는 볼(165)이 형성되고, 타단부(후단부) 내측면에는 댐퍼(200)의 회전축(202)에 편심으로 힌지 체결되는 볼(166)이 형성된다.

바람직하게는, 상기 댐퍼(200)의 회전축(202)의 상부 위치에는 편심된 수용 케이스(204)가 일체로 형성되는 바, 이 수용 케이스(204)에 댐퍼 개폐용 링크(164)의 타단부에 형성된 볼(166)이 힌지로서 삽입 체결된다.

따라서, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제1출력축(131)이 회전하는 동시에 구동 링크(141)가 일정각도 회전을 하여 전달링크(142)를 당겨주고, 연이어 전달링크(142)가 캠 플레이트(150)를 회전시킬 때, 상기 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)이 캠 플레이트(150)의 제1안내홀(151-1)에 위치되면 댐퍼(200)는 오픈 상태로 유지된다.

반면, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제1출력축(131)이 더 각회전하는 동시에 구동 링크(141)가 더 일정각도 이상 회전을 하여 전달링크(142)를 더 당겨주고, 연이어 전달링크(142)가 캠 플레이트(150)를 보다 큰 각도로 회전시켜서, 상기 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)이 캠 플레이트(150)의 제2안내홀(151-2)로 이동되면 댐퍼(200)는 닫힘 위치로 회전 동작을 하게 된다.

이러한 상기 댐퍼(200)의 자동 개폐 작동은 하기에서 보다 상세하게 설명되는 작동 과정을 통하여 쉽게 이해될 것이다.

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

첨부한 도 12 및 도 13을 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(130)에 정방향(예, 시계반대방향) 또는 역방향(예, 시계방향) 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)와, 댐퍼 개폐용 터치스위치(314)가 소정의 배열을 이루고, 각 터치스위치(311,312,313,314) 저부에 장착되어 터치를 감지하는 터치센서(315)가 배치된 터치센서 모듈로 채택될 수 있으며, 그 밖에 버튼식 및 회전식 스위치 모듈로 채택 가능하다.

한편, 본 발명은 세로윙(110)의 앞쪽 위치에는 도 5에 도시된 바와 같이 가로윙 모듈(170)이 조립되며, 가로윙 모듈(170) 중 단지 싱글 가로윙(171)만이 외부(실내)로 노출되는 상태가 됨으로써, 외관상 마치 가로윙이 하나만 있는 것과 같은 슬림 에어벤트의 심플한 심미감을 표출할 수 있다.

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

첨부한 도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 작동 상태를 나타낸다.

에어의 우방향 풍향 조절

도 6을 참조하면, 상기 세로윙(110)들이 에어덕트(100)의 전후 길이방향과 평행을 이루는 중립 배열 상태가 되고, 또한 상기 댐퍼(200)는 오픈 상태로 유지되면, 에어가 실내를 향하여 직선으로 토출된다.

이러한 상태에서, 운전자가 에어의 실내 토출 방향을 우측으로 조절하고자 할 경우, 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 우방향 터치스위치(312)를 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 인식한 후 모터(130)에 정방향(예, 시계반대방향) 구동신호를 인가한다.

이어서, 상기 모터(130)의 시계반대 방향 회전 구동에 따라, 제2출력축(132)이 좌측으로 회전을 하게 되고, 이와 동시에 제2출력축(132)의 하단부와 연결된 하나의 세로윙(110-1)이 회전(세로윙의 후단부는 좌측으로 전단부는 우측으로 각회전)을 하는 동시에 하나의 세로윙(110-1)의 회전시 연결링크(124)가 좌측으로 직선 운동을 하게 된다.

이에, 상기 하나의 세로윙(110-1)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 연결링크(124)의 직선 운동에 의하여 전체 세로윙(110)들이 함께 일정각도 회전을 하되, 첨부한 도 7에서 보듯이 각 세로윙(110)들은 그 힌지핀(112)을 중심으로 후단부는 좌측으로 전단부는 우측으로 일정 각도로 회전을 하게 된다.

이를 위해, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제2출력축(132) 외에 제1출력축(131)이 회전하면, 첨부한 도 7에서 보듯이 상기 구동 링크(141)가 좌측으로 일정각도 회전을 하면서 전달링크(142)를 밀어주게 되고, 전달링크(142)의 밀림 동작에 의하여 캠 플레이트(150)가 회전 지점을 중심으로 좌측으로 일정각도 회전을 하게 된다.

이와 동시에, 상기 캠 플레이트(150)의 회전 지점에 연결된 수직 회전축(154)도 좌측으로 회전을 하게 되고, 이 연결축(154)의 하단부와 연결된 다른 하나의 세로윙(110-2)도 동일 방향으로 회전을 하게 된다.

연이어, 상기 다른 하나의 세로윙(110-2)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 다른 하나의 세로윙(110-2)의 회전력에 의하여 연결링크(124)가 보다 용이하게 좌측으로 직선 운동을 하게 되며, 이에 첨부한 도 7에서 보듯이 각 세로윙(110)들이 그 힌지핀(112)을 중심으로 후단부는 좌측으로 전단부는 우측으로 용이하게 회전을 하게 된다.

이때, 상기 제2링크 조립체(160)의 구성 중 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)은 캠 플레이트(150)의 제1안내홀(151-1) 구간의 일끝단 쪽에 위치되는 상태가 될 뿐, 제2링크 조립체(160)의 댐퍼 개폐용 플레이트(161)와 댐퍼 개폐용 링크(164)의 움직임에 영향을 미치지 않게 되므로, 상기 댐퍼(200)는 계속 열림 상태를 유지하게 된다.

이와 같이, 상기 모터(130)의 제2출력축(132)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 하나의 세로윙(110-1)에 전달되는 동시에 제1출력축(131)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2)에 전달되도록 함으로써, 전체 세로윙(110)이 동시에 에어의 우방향 토출을 위한 배열 위치로 용이하게 회전할 수 있고, 그에 따라 에어의 실내 토출 방향이 우향으로 용이하게 자동 조절될 수 있다.

에어의 좌방향 풍향 조절

운전자가 에어의 실내 토출 방향을 좌측으로 조절하고자 할 경우, 상기 풍향 조절용 스위치 모듈(310)의 좌방향 터치스위치(311)를 터치하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 인식한 후 모터(130)에 역방향(예, 시계방향) 구동신호를 인가한다.

이어서, 상기 모터(130)의 시계방향 회전 구동에 따라, 제2출력축(132)이 우측으로 회전을 하게 되고, 이와 동시에 제2출력축(132)의 하단부와 연결된 하나의 세로윙(110-1)이 일정 각도로 회전(힌지핀을 중심으로 세로윙의 후단부는 우측으로 전단부는 좌측으로 각회전)을 하는 동시에 하나의 세로윙(110-1)의 회전시 연결링크(124)가 우측으로 직선 운동을 하게 된다.

이에, 상기 하나의 세로윙(110-1)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 연결링크(124)의 직선 운동에 의하여 전체 세로윙(110)들이 함께 회전을 하되, 첨부한 도 8에서 보듯이 각 세로윙(110)들은 그 힌지핀(112)을 중심으로 후단부는 우측으로 전단부는 좌측으로 회전을 하게 된다.

이를 위해, 상기 모터(130)의 구동에 의하여 제2출력축(132) 외에 제1출력축(131)이 회전하면, 첨부한 도 8에서 보듯이 상기 구동 링크(141)가 우측으로 일정각도로 회전을 하면서 전달링크(142)를 당겨주게 되고, 전달링크(142)의 당김 동작에 의하여 캠 플레이트(150)가 회전 지점을 중심으로 우측으로 일정각도로 회전을 하게 된다.

이와 동시에, 상기 캠 플레이트(150)의 회전 지점에 연결된 수직 회전축(154)도 우측으로 회전을 하게 되고, 이 연결축(154)의 하단부와 연결된 다른 하나의 세로윙(110-2)도 동일 방향으로 회전을 하게 된다.

연이어, 상기 다른 하나의 세로윙(110-2)을 포함한 전체 세로윙(110)들이 하나의 연결링크(124)에 의하여 연결된 상태이므로, 다른 하나의 세로윙(110-2)의 회전력에 의하여 연결링크(124)가 보다 용이하게 우측으로 직선 운동을 하게 되며, 이에 첨부한 도 8에서 보듯이 각 세로윙(110)들이 그 힌지핀(112)을 중심으로 후단부는 우측으로 전단부는 좌측으로 용이하게 회전을 하게 된다.

이때, 상기 제2링크 조립체(160)의 구성 중 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)은 캠 플레이트(150)의 제1안내홀(151-1) 구간의 타끝단 쪽에 위치되는 상태가 될 뿐, 제2링크 조립체(160)의 댐퍼 개폐용 플레이트(161)와 댐퍼 개폐용 링크(164)의 움직임에 영향을 미치지 않게 되므로, 상기 댐퍼(200)는 계속 열림 상태를 유지하게 된다.

이와 같이, 상기 모터(130)의 제2출력축(132)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 하나의 세로윙(110-1)에 전달되는 동시에 제1출력축(131)에서 출력되는 회전력이 다수의 세로윙(110) 중 다른 하나의 세로윙(110-2)에 전달되도록 함으로써, 전체 세로윙(110)이 동시에 에어의 좌방향 토출을 위한 배열 위치로 용이하게 회전할 수 있고, 그에 따라 에어의 실내 토출 방향이 좌향으로 용이하게 자동 조절될 수 있다.

에어의 우방향 및 좌방향 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 우방향 토출과 좌방향 토출을 자동으로 반복하려는 신호로 인식하여, 모터(130)에 정방향 구동신호와 역방향 구동신호를 일정 주기로 교번 인가한다.

이에, 상기 모터(110)의 정역회전 구동이 반복되어, 상기와 같이 세로윙(110)들의 우향 배열 및 좌향 배열을 위한 작동이 반복됨으로써, 에어가 실내 좌측공간 및 우측공간을 향하여 반복하여 토출될 수 있고, 이 경우 차량의 실내공간 전체에 걸쳐 냉방 또는 난방 공기를 고르게 토출시키는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.

댐퍼의 닫힘 작동

첨부한 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 댐퍼 개폐 동작을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 댐퍼(200)의 닫힘 작동은 세로윙(110)들의 에어 토출 방향이 좌향으로 조절된 위치에서 이루어질 수 있다.

예를 들어, 운전자가 에어의 실내 토출을 차단하기 위하여 댐퍼 개폐용 터치스위치(314)를 터치 조작하면, 이때의 터치 신호를 제어기(320)에서 인식하여, 모터(130)에 역방향(예, 시계방향) 구동신호를 인가하되, 세로윙의 좌방향 풍향 조절시에 비하여 더 큰 각도로 회전되도록 한 구동신호를 인가한다.

이어서, 상기 모터(130)의 시계방향 회전 구동에 따라 제1출력축(131)이 세로윙의 좌방향 풍향 조절시에 비하여 더 큰 각도로 각회전하는 동시에 구동 링크(141)도 더 큰 각도로 각회전을 하여 전달링크(142)를 최대한 당겨주고, 연이어 전달링크(142)가 캠 플레이트(150)를 시계방향으로 최대한 각회전시킨다.

이때, 도 9에서 보듯이 상기 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)이 캠 플레이트(150)의 제1안내홀(151-1)로부터 제2안내홀(151-2)로 이동됨으로써, 댐퍼 개폐용 플레이트(161)가 시계방향으로 각회전을 하게 된다.

이에, 상기 댐퍼 개폐용 플레이트(161)가 시계방향으로 각회전함에 따라, 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 타단부에 형성된 연결단(163)이 댐퍼 개폐용 링크(164)를 후방으로 밀어주게 된다.

연이어, 도 10에서 보듯이 상기 댐퍼 개폐용 링크(164)가 후방으로 밀리면서 댐퍼(200)의 회전축(202)에 편심으로 형성된 수용 케이스(204)를 후방으로 밀어주게 됨으로써, 댐퍼(200)의 회전축(202)이 각회전을 하게 된다.

즉, 상기 댐퍼(200)가 에어덕트(100)의 전후방향을 따라 수평으로 배열되어 있다가 상기 댐퍼 개폐용 링크(164)가 수용 케이스(204)를 미는 동작에 의하여 수직으로 배열되는 닫힘 위치로 각회전을 하게 된다.

이렇게 상기 댐퍼(200)가 에어덕트(100)의 내부에서 수직으로 배열되어 에어덕트의 에어통로를 차단하게 됨으로써, 에어의 실내 토출이 용이하게 차단될 수 있다.

첨부한 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 전동식 에어벤트 장치의 작동 상태를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 캠 플레이트(150)에 제1안내홀(151)의 일끝단에서 꺽어진 제2안내홀(151-2) 외에 제1안내홀(151)의 타끝단에서 꺽어진 직선형의 제3안내홀(151-3)이 더 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 댐퍼(200)의 닫힘 작동이 세로윙(110)들의 에어 토출 방향이 우향으로 조절된 위치에서도 이루어질 수 있다.

이를 위해, 상기 모터(130)의 시계반대 방향 회전 구동에 따라 제1출력축(131)이 세로윙의 우방향 풍향 조절시에 비하여 더 큰 각도로 각회전하는 동시에 구동 링크(141)도 더 큰 각도로 각회전을 하여 전달링크(142)를 최대한 밀어주고, 연이어 전달링크(142)가 캠 플레이트(150)를 시계반대방향으로 최대한 각회전시킨다.

이때, 도 11에서 보듯이 상기 댐퍼 개폐용 플레이트(161)의 안내핀(162)이 캠 플레이트(150)의 제1안내홀(151-1)로부터 제3안내홀(151-2)로 이동됨으로써, 댐퍼 개폐용 플레이트(161)가 시계방향으로 각회전을 하게 된다.

따라서, 상기와 같이 댐퍼(200)가 에어덕트(100)의 전후방향을 따라 수평으로 배열되어 있다가 상기 댐퍼 개폐용 링크(164)가 수용 케이스(204)를 미는 동작에 의하여 수직으로 배열되는 닫힘 위치로 회전을 하게 된다.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 세로윙(110)들의 에어 토출 방향이 우향으로 조절된 위치에서도 댐퍼(200)가 닫힘 작동이 용이하게 이루어질 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 상기 세로윙(110)에 대한 좌우 풍향 조절 뿐만 아니라 에어의 실내 토출을 허용하거나 차단하기 위한 댐퍼(200)의 개폐 작동이 자동으로 이루어지도록 함으로써, 사용자 편의성을 더 향상시킬 수 있다.

100 : 에어덕트
110 : 세로윙
110-1 : 하나의 세로윙
110-2 : 다른 하나의 세로윙
112 : 힌지핀
120 : 상부 지지링크
121 : 제1체결홀
122 : 제2체결홀
123 : 하부 지지링크
124 : 연결링크
130 : 모터
131 : 제1출력축
132 : 제2출력축
140 : 제1링크 조립체
141 : 구동 링크
142 : 전달링크
150 : 캠 플레이트
151 : 안내홀
151-1 : 제1안내홀
151-2 : 제2안내홀
154 : 연결축
160 : 제2링크 조립체
161 : 댐퍼 개폐용 플레이트
162 : 안내핀
163 : 연결단
164 : 댐퍼 개폐용 링크
165, 166 : 볼
170 : 가로윙 모듈
171 : 싱글 가로윙
200 : 댐퍼
202 : 회전축
204 : 수용 케이스
300 : 제어 모듈
310 : 풍향 조절용 스위치 모듈
311 : 좌방향 터치스위치
312 : 우방향 터치스위치
313 : 오토 작동용 터치스위치
314 : 댐퍼 개폐용 터치스위치
315 : 터치센서
320 : 제어기

Claims

좌측 또는 우측으로 동시에 회전 가능한 구조로 구비되어, 상기 에어덕트 내의 출구쪽에 장착되는 다수의 세로윙;
상기 에어덕트의 외면부에 장착되는 모터;
서로 다른 2개 이상의 안내경로가 연속적으로 이어진 형태의 안내홀이 형성된 구조로 구비되어, 상기 에어덕트의 외면부에 회전 가능하게 배치되는 캠 플레이트;
상기 캠 플레이트의 회전 지점과 상기 다수의 세로윙 중 하나 간에 연결되는 연결축;
상기 모터의 제1출력축과 상기 캠 플레이트 간에 연결되어, 모터의 회전력을 캠 플레이트에 전달하는 제1링크 조립체;
상기 에어덕트 내의 후부에 개폐 가능하게 장착되는 댐퍼;
상기 댐퍼의 회전축과 상기 캠 플레이트의 안내홀 간에 연결되어, 상기 안내홀의 서로 다른 안내경로를 지날 때 댐퍼를 오픈 위치에서 닫힘 위치로 또는 닫힘 위치에서 오픈 위치로 회전시키는 제2링크 조립체; 및
상기 모터에 구동신호를 인가하는 제어 모듈;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 모터에는 제1출력축 외에 제2출력축이 구비되고, 이 제2출력축은 상기 다수의 세로윙 중 다른 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 세로윙의 상면 및 하면에 각각 힌지핀이 형성되고, 각 세로윙의 힌지핀은 에어덕트의 출구에 고정되는 상부 지지링크 및 하부 지지링크에 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 상부 지지링크에는 힌지핀이 체결되는 제1체결홀 외에 상기 캠 플레이트의 회전 지점에서 연장된 연결축과 상기 모터의 제2출력축이 관통되는 제2체결홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 세로윙의 상면에서 편심된 위치에는 각 세로윙을 동시에 회전시키기 위한 연결링크가 체결된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1링크 조립체는:
모터의 제1출력축에 각회전 가능하게 체결되는 구동 링크;
일단부는 구동 링크와 힌지 연결되고, 타단부는 캠 플레이트 상에 힌지 연결되어 구동 링크의 회전력을 전달하는 전달링크;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2링크 조립체는:
일단부에 캠 플레이트의 안내홀에 삽입되는 안내핀이 형성되고, 타단부에는 연결단이 돌출 형성된 구조로 구비되어, 에어덕트 상에 그 중심부가 힌지 체결되는 댐퍼 개폐용 플레이트;
일단부는 댐퍼 개폐용 플레이트의 연결단에 힌지 체결되고, 타단부는 댐퍼의 회전축에 편심으로 힌지 체결되는 댐퍼 개폐용 링크;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 댐퍼의 회전축에는 편심된 수용 케이스가 형성되고, 이 수용 케이스에 댐퍼 개폐용 링크의 타단부에 형성된 볼이 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캠 플레이트의 안내홀은 곡선형 안내경로로 형성되어 댐퍼를 오픈 위치로 안내하는 제1안내홀과, 제1안내홀의 일끝단에서 소정 각도로 꺽어진 안내경로로 형성되어 댐퍼를 닫힘 위치로 안내하는 제2안내홀로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 캠 플레이트에는 제1안내홀의 타끝단에서 꺽어진 소정 각도로 꺽어진 안내경로인 제3안내홀이 더 형성된 것을 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 11에 있어서,
상기 풍향 조절용 스위치 모듈은 좌방향 터치스위치와, 우방향 터치스위치와, 오토 작동용 터치스위치가 소정의 배열을 이루고, 각 터치스위치 저부에 터치센서가 배치된 터치센서 모듈로 채택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 전동식 에어벤트 장치.