KR20200047038A - 차량용 액티브 에어플랩 장치 - Google Patents

Abstract

차량용 액티브 에어플랩 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 액티브 에어플랩 장치는: 차량의 쿨링모듈과 범퍼의 사이에 설치되며 공기의 이동을 안내하기 위한 내측통로부를 구비하는 하우징부와, 하우징부에 고정되며 회전동력을 공급하는 구동부와, 하우징부의 내측에 회전 가능하게 설치되며 구동부의 동력을 전달받아 회전되며 내측통로부를 개폐하는 개폐부 및 하우징부에 회전 가능하게 설치되며 개폐부에 연결되어 개폐부와 함께 회전하며 이물질의 배출을 안내하는 배출안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 액티브 에어플랩 장치{ACTIVE AIR FLAP DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 액티브 에어플랩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부에서 유입된 낙엽이나 이물질이 쿨링모듈에 적재되는 현상을 개선할 수 있는 차량용 액티브 에어플랩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진룸 내에는 엔진 등과 같은 구동을 위한 부품뿐만 아니라, 엔진의 열을 식히기 위한 라디에이터를 포함한 쿨링모듈(Cooling Module)이 설치된다.

이와 같은 쿨링모듈은 일반적으로 내부에 열교환매체가 이동하며, 쿨링모듈의 열교환매체와 쿨링모듈 외부의 공기가 서로 열교환하므로 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다.

차량의 범퍼에는 엔진룸의 내측으로 공기를 공급하깅 위한 별도의 구멍이나 그릴이 구비되며, 이러한 범퍼와 쿨링모듈의 사이에는 공기의 흐름을 제어하는 액티브 에어 플랩(Active Air Flap)이 설치된다.

액티브 에어 플랩은 차량의 초기 시동시 또는 엔진 온도가 일정 범위 내에 오를 때까지는 개구부를 밀폐하여 공력 및 연비 개선에 도움을 주며, 엔진 온도가 일정 온도 이상이 되면 개구부를 개방하여 엔진 냉각에 도움을 준다. 또는 차량의 고속 주행 시에는 공기의 유량을 적절히 조절하여 공기 저항을 감소시키는 역할을 수행한다.

종래에는 액티브 에어 플랩이 열린 상태에서 외부로 부터 유입된 낙엽이나 이물질이 쿨링모듈에 적재되어 냉각성능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 외부에서 유입된 낙엽이나 이물질이 쿨링모듈에 적재되는 현상을 개선할 수 있는 차량용 액티브 에어플랩 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치는: 차량의 쿨링모듈과 범퍼의 사이에 설치되며 공기의 이동을 안내하기 위한 내측통로부를 구비하는 하우징부와, 하우징부에 고정되며 회전동력을 공급하는 구동부와, 하우징부의 내측에 회전 가능하게 설치되며 구동부의 동력을 전달받아 회전되며 내측통로부를 개폐하는 개폐부 및 하우징부에 회전 가능하게 설치되며 개폐부에 연결되어 개폐부와 함께 회전하며 이물질의 배출을 안내하는 배출안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 개폐부는, 내측통로부와 마주하는 하우징부의 후방에 회전 가능하게 설치되며 하우징부의 폭방향으로 연장되는 복수의 개폐날개 및 개폐날개와 배출안내부가 회전 가능하게 연결되는 링크부재를 포함하며, 구동부는 개폐날개에 연결되어 회전동력을 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한 배출안내부는, 하우징부에 회전 가능하게 설치되는 회전축부재와, 회전축부재의 일측으로 연장되며 판으로 이루어져서 이물질의 배출을 안내하는 윙부재 및 회전축부재에서 연장되어 링크부재에 회전 가능하게 연결되는 연장부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 회전축부재는, 내측통로부의 하측에 위치하는 하우징부에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 구동부의 동작에 의해 개폐날개와 윙부재는 수평방향 또는 수직방향으로 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치는, 개폐부와 함께 회전하는 배출안내부가 공기를 쿨링모듈을 향하여 안내하는 가이드 기능과, 쿨링모듈의 하측에 쌓인 이물질을 하측으로 낙하됨을 안내하는 배출안내 기능을 하므로 쿨링모듈의 냉각성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수평방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수직방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수평방향으로 회전된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부를 통해 이물질과 외부 공기가 쿨링모듈로 이동되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 닫힌 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출안내부를 따라 이물질이 하측으로 낙하되는 상태를 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수평방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수직방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 수평방향으로 회전된 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부를 통해 이물질과 외부 공기가 쿨링모듈로 이동되는 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부와 배출안내부가 닫힌 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출안내부를 따라 이물질이 하측으로 낙하되는 상태를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)는, 차량(10)의 쿨링모듈(12)과 범퍼(14)의 사이에 설치되며 공기의 이동을 안내하기 위한 내측통로부(22)를 구비하는 하우징부(20)와, 하우징부(20)에 고정되며 회전동력을 공급하는 구동부(30)와, 하우징부(20)의 내측에 회전 가능하게 설치되며 구동부(30)의 동력을 전달받아 회전되며 내측통로부(22)를 개폐하는 개폐부(40) 및 하우징부(20)에 회전 가능하게 설치되며 개폐부(40)에 연결되어 개폐부(40)와 함께 회전하며 이물질(D)의 배출을 안내하는 배출안내부(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)는 쿨링모듈(12)의 전방(도 4기준 좌측)에 쌓여 있는 이물질(D)을 제거하기 위한 구조를 제공하며, 연비를 향상시키기 위해 개폐부(40)가 닫힌 상태에서 이물질(D)을 제거하는 구조이다.

차량(10)의 쿨링모듈(12)은 상하 방향으로 연장된 상태로 설치되며, 쿨링모듈(12)의 전방에는 범퍼(14)가 설치된다. 범퍼(14)와 쿨링모듈(12)의 사이에는 공기의 공급을 제어하는 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)가 설치된다.

차량용 액티브 에어플랩 장치(1)의 몸체를 형성하는 하우징부(20)는 차량(10)의 쿨링모듈(12)과 범퍼(14)의 사이에 설치되며, 공기의 이동을 안내하기 위한 내측통로부(22)를 구비한다. 일 실시예에 따른 하우징부(20)는, 내측통로부(22)와 상부프레임(24)과 하부프레임(26)과 측면프레임(28)을 포함한다.

상부프레임(24)과 하부프레임(26)은 내측통로부(22)의 상측과 하측에 각각 설치되며, 수평방향으로 연장된다. 또한 상부프레임(24)과 하부프레임(26)은 서로 마주하며 평행하게 설치되며, 이러한 상부프레임(24)과 하부프레임(26)의 양측에는 수직방향으로 측면프레임(28)이 설치된다. 상부프레임(24)과 하부프레임(26)의 양측은 측면프레임(28)에 의해 연결된다.

상부프레임(24)과 하부프레임(26)과 측면프레임(28)으로 형성된 내측 공간에는 공기의 이동을 안내하는 공간인 내측통로부(22)가 형성된다. 내측통로부(22)는 하우징부(20)의 내측에 직사각형의 통로를 형성하며, 내측통로부(22)와 마주하는 위치에 개폐부(40)가 설치된다.

구동부(30)는 하우징부(20)에 고정되며 회전동력을 공급한다. 측면프레임(28)에 고정되는 구동부(30)는 전기의 공급으로 동작되어 회전동력을 공급한다. 구동부(30)의 출력축은 개폐부(40)에 연결되므로, 개폐부(40)를 동작시킨다.

개폐부(40)는 하우징부(20)의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 구동부(30)의 동력을 전달받아 회전되며 내측통로부(22)를 개폐하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 이루어진다. 일 실시예에 따른 개폐부(40)는 개폐날개(42)와 링크부재(44)를 포함한다.

개폐날개(42)는 내측통로부(22)와 마주하는 하우징부(20)의 후방(도 4기준 우측)에 회전 가능하게 설치되며, 하우징부(20)의 폭방향(W)으로 연장되며 복수로 설치된다. 일 실시예에 따른 개폐날개(42)는 상하 방향으로 복수개 설치되며, 서로 평행하게 수평방향으로 설치된다.

링크부재(44)는 개폐날개(42)와 배출안내부(50)가 회전 가능하게 연결된다. 일 실시예에 따른 링크부재(44)는 개폐날개(42)의 일측에 상하 방향으로 설치되며, 개폐날개(42)에서 연장된 돌기와 배출안내부(50)의 연장부재(56)가 각각 회전 가능하게 연결된다.

상하 방향으로 연장된 막대 형상의 링크부재(44)에 개폐날개(42)와 배출안내부(50)가 회전 가능하게 설치되며, 구동부(30)의 구동력을 전달받는 개폐날개(42)가 회전될 때 링크부재(44)도 함께 회전되므로 개폐날개(42)와 배출안내부(50)의 회전이 동시에 이루어진다.

구동부(30)의 출력축은 구동부(30)와 마주하는 위치에 설치되는 개폐날개(42)에 연결되어 회전동력을 전달한다.

배출안내부(50)는 하우징부(20)에 회전 가능하게 설치되며, 개폐부(40)에 연결되어 개폐부(40)와 함께 회전하며 이물질(D)의 배출을 안내하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형이 가능하다.

배출안내부(50)는 하우징부(20)의 하측에 회전 가능하게 설치되며, 개폐부(40)와 함께 열림 동작과 닫힘 동작을 하는 윙부재(54)를 구비한다. 윙부재(54)는 쿨링모듈(12)의 냉각을 위해 개폐날개(42)가 열린 상태일 경우, 공기를 쿨링모듈(12)을 향한 방향으로 안내하는 가이드 역할을 한다.

그리고 개폐날개(42)가 닫힌 상태인 경우, 윙부재(54)도 세워진 상태로 회전하므로 이물질(D)을 하우징부(20)의 하측으로 배출하는 구조를 제공한다. 이물질(D)을 배출하기 위한 배출안내부(50)는 개폐날개(42)와 함께 구동부(30)와 링크부재(44)를 공용으로 사용하며, 공기가 이동하는 통로의 하측에 배출안내부(50)가 설치되므로 별도의 외부 풍압을 받지 않는다.

배출안내부(50)를 통해 하측으로 낙하된 이물질(D)은 언더커버 등을 통하여 차량(10)의 외부로 배출된다. 일 실시예에 따른 배출안내부(50)는 회전축부재(52)와 윙부재(54)와 연장부재(56)를 포함한다.

회전축부재는 하우징부(20)에 회전 가능하게 설치된다. 일 실시예에 따른 회전축부재는 내측통로부(22)의 하측에 위치하는 하우징부(20)에 회전 가능하게 설치되는 막대 형상이다. 하부프레임(26)의 하측에 위치하는 회전축부재(52)는 하우징부(20)의 폭방향(W)으로 연장되며, 양측이 측면프레임(28)에 회전 가능하게 연결된다.

윙부재(54)는 회전축부재(52)의 일측으로 연장되며, 판으로 이루어져서 이물질(D)의 배출을 안내한다. 윙부재(54)가 회전축부재(52)의 일측으로 연장되므로 회전축부재(52)가 회전할 때 윙부재(54)가 하부프레임(26)에 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.

연장부재(56)는 회전축부재(52)에서 연장되어 링크부재(44)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서 링크부재(44)의 이동에 의해 개폐날개(42)가 닫히거나 열릴 대 윙부재(54)도 닫히거나 열리는 동작을 수행한다. 즉 구동부(30)의 동작에 의해 개폐날개(42)와 윙부재(54)는 수평방향 또는 수직방향으로 회전되며 열리거나 닫히는 동작을 같이 한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 초기 상태의 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)는 개방된 상태이다. 따라서 개폐부(40)의 개폐날개(42)와 배출안내부(50)의 윙부재(54)는 수평방향으로 설치된다. 따라서 범퍼(14)를 통과하며 하우징부(20)의 내측통로부(22)로 유입된 공기는 개폐날개(42)를 통과하여 쿨링모듈(12)로 이동된다.

그리고 윙부재(54)는 하부프레임(26)의 하측에 수평방향으로 설치되므로 개페날개와 하부프레임(26)의 사이를 통과하는 공기가 쿨링모듈(12)의 하측으로 이동하도록 가이드하는 역할을 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 공기와 함께 외부의 이물질(D)이 유입되어 쿨링모듈(12)을 향하여 이동되며, 윙부재(54)의 상측에 적재된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 속도 상승으로 차량용 액티브 에어플랩 장치(1)가 동작되어 개폐날개(42)와 윙부재(54)가 닫히는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 쿨링모듈(12)의 전방에 있는 이물질(D)은 윙부재(54)의 가이드에 의해 하측으로 낙하된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(30)의 출력축에 연결된 개폐날개(42)가 회전되면, 링크부재(44)로 연결된 다른 개폐날개(42)와 배출안내부(50)도 함께 회전을 한다. 개폐날개(42)가 링크부재(44)를 통해 같이 회전되는 구조는 공지된 기술이므로 이에 따른 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 개폐부(40)와 함께 회전하는 배출안내부(50)가 공기를 쿨링모듈(12)을 향하여 안내하는 가이드 기능과, 쿨링모듈(12)의 하측에 쌓인 이물질(D)을 하측으로 낙하됨을 안내하는 배출안내 기능을 하므로 쿨링모듈(12)의 냉각성능을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 낙엽이나 먼지와 같은 이물질(D)이 쿨링모듈(12)에 고착될 경우 열교환 능력이 저하됨을 방지하기 위해 배출안내부(50)가 동작되어 이물질(D)을 제거하므로 쿨링모듈(12)의 성능 저하를 방지 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 차량용 액티브 에어플랩 장치
10: 차량 12: 쿨링모듈
14: 범퍼 20: 하우징부
22: 내측통로부 24: 상부프레임
26: 하부프레임 28: 측면프레임
30: 구동부 40: 개폐부
42: 개폐날개 44: 링크부재
50: 배출안내부 52: 회전축부재
54: 윙부재 56: 연장부재
D: 이물질 W: 폭방향

Claims (5)

1. 차량의 쿨링모듈과 범퍼의 사이에 설치되며, 공기의 이동을 안내하기 위한 내측통로부를 구비하는 하우징부;
   상기 하우징부에 고정되며, 회전동력을 공급하는 구동부;
   상기 하우징부의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동부의 동력을 전달받아 회전되며, 상기 내측통로부를 개폐하는 개폐부; 및
   상기 하우징부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 개폐부에 연결되어 상기 개폐부와 함께 회전하며 이물질의 배출을 안내하는 배출안내부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 에어플랩 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 개폐부는,
   상기 내측통로부와 마주하는 상기 하우징부의 후방에 회전 가능하게 설치되며, 상기 하우징부의 폭방향으로 연장되는 복수의 개폐날개; 및
   상기 개폐날개와 상기 배출안내부가 회전 가능하게 연결되는 링크부재;를 포함하며,
   상기 구동부는 상기 개폐날개에 연결되어 회전동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 에어플랩 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 배출안내부는,
   상기 하우징부에 회전 가능하게 설치되는 회전축부재;
   상기 회전축부재의 일측으로 연장되며, 판으로 이루어져서 상기 이물질의 배출을 안내하는 윙부재; 및
   상기 회전축부재에서 연장되어 상기 링크부재에 회전 가능하게 연결되는 연장부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 에어플랩 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회전축부재는,
   상기 내측통로부의 하측에 위치하는 상기 하우징부에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 에어플랩 장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 구동부의 동작에 의해 상기 개폐날개와 상기 윙부재는 수평방향 또는 수직방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 에어플랩 장치.

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