KR20200124493A

KR20200124493A - 자동차용 에어벤트 장치

Info

Publication number: KR20200124493A
Application number: KR1020190047878A
Authority: KR
Inventors: 이용우; 박란정; 이관우; 이종채; 성기진
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 니프코코리아; 현대모비스 주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2020-11-03
Also published as: US11273689B2; CN111845279A; US20200338964A1; KR102692284B1

Abstract

본 발명은 에어덕트의 출구에 윙 커버를 팝업 구동장치를 이용하여 전후 이동 가능하게 장착하는 동시에 볼조인트를 이용하여 각도 조절 가능하게 장착하여, 윙 커버가 풍향 조절 및 댐퍼 도어 역할을 동시에 수행할 수 있고, 윙 커버를 팝업시킨 후 볼조인트를 중심으로 원하는 방향으로 각회전시킴으로써, 실내로 토출되는 에어의 풍향을 원하는 방향으로 용이하게 조절할 수 있도록 한 자동차용 에어벤트 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 에어벤트 장치{AIR VENT DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 에어벤트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어덕트의 출구에 윙 커버를 전후 이동 및 각도 조절 가능하게 장착하여 윙 커버가 풍향 조절 및 댐퍼 도어 역할을 동시에 수행할 수 있도록 한 팝업 타입의 에어벤트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 에어벤트는 공조장치 구동에 따른 냉난방용 에어를 실내로 토출시키는 위한 것으로서, 운전석과 조수석 전면 사이의 센터 페시아 패널에 장착되는 센터 에어벤트와, 운전석 및 조수석 전면쪽 크래쉬 패드에 장착되는 사이드 에어벤트 등을 포함한다.

기존의 에어벤트는 복수의 가로윙 및 세로윙이 조합된 윙 타입 에어벤트와, 윙 일체형 노즐을 갖는 노즐 타입 에어벤트 등을 들 수 있다.

상기 윙 타입 에어벤트는 좌우방향 풍향을 조절하기 위한 복수의 가로윙과 상하방향 풍향을 조절하기 위한 복수의 세로윙이 에어덕트의 출구에 장착되고, 에어덕트의 뒤쪽 소정 위치에는 에어 토출을 차단하기 위한 별도의 댐퍼 도어가 개폐 가능하게 장착되며, 또한 가로윙 중 하나에 각 윙들의 풍향 조절 및 댐퍼 도어의 개폐 조절을 위한 노브가 장착되는 등 부품수가 많이 들고 복잡한 조립 구조를 갖는 단점이 있다.

특히, 상기 윙 타입 에어벤트는 다수의 윙들을 에어덕트의 출구 위치에 집약적으로 장착해야 하므로, 센터 페시아 패널 및 크래쉬 패드의 설치 면적을 크게 차지할 뿐만 아니라 주변 부품(예, 클러스터 및 AVN(Audio, Video, Navigation) 등))과의 패키징 문제 및 주변 부품의 디자인 자유도를 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.

상기 노즐 타입 에어벤트는 풍향 조절을 위한 윙들이 일체형 구조로 된 노즐을 채택함에 따라 윙 타입 에어벤트에 비하여 부품수 절감 효과는 있으나, 마찬가지로 에어덕트의 뒤쪽 소정 위치에는 에어 토출을 차단하기 위한 별도의 댐퍼 도어가 개폐 가능하게 장착되고, 댐퍼 도어의 개폐 조절을 위한 노브가 노즐에 장착되어야 하는 등 복잡한 조립 구조를 갖는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서,에어덕트의 출구에 윙 커버를 팝업 구동장치를 이용하여 전후 이동 가능하게 장착하는 동시에 볼조인트를 이용하여 각도 조절 가능하게 장착하여, 윙 커버가 풍향 조절 및 댐퍼 도어 역할을 동시에 수행할 수 있도록 한 팝업 타입의 자동차용 에어벤트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 윙 커버를 팝업시킨 후 볼조인트를 중심으로 원하는 방향으로 각회전시킴으로써, 실내로 토출되는 에어의 풍향을 원하는 방향으로 용이하게 조절할 수 있도록 한 자동차용 에어벤트 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 볼조인트 하우징이 내부에 형성된 에어덕트; 상기 볼조인트 하우징 내에 회전 가능하게 체결되는 볼 하우징; 상기 볼조인트 하우징의 외경부와 에어덕트의 내경부 사이에 장착되어 실내로 토출되는 에어를 직선으로 안내하는 에어가이드; 상기 볼 하우징과 연결되면서 에어덕트의 출구에 팝업 및 각도 조절 가능하게 배치되는 윙 커버; 및 상기 볼 하우징과 윙 커버 간에 연결되어, 윙 커버를 팝업 구동시키는 팝업 구동장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 볼조인트 하우징의 외경과 에어덕트의 내벽 간에 연결판이 일체로 연결되어 볼조인트 하우징이 에어덕트의 내부 중심부에 위치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼조인트 하우징에는 복수의 회전각도 제한홈이 형성되고, 상기 볼 하우징의 후부에는 볼 캡이 장착되며, 상기 볼 캡의 후면에는 회전각도 제한홈 중 하나에 선택 삽입되는 각도제한핀이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 볼 캡의 후면에 각도제한핀이 지지스프링과 함께 삽입 장착되어, 상기 각도제한핀이 지지스프링의 탄성복원력에 의하여 복수개의 회전각도 제한홈 중 하나에 선택적으로 삽입되도록 한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 볼조인트 하우징의 내면에는 볼 하우징의 회전시 저항을 제공하도록 볼 캡의 후면과 밀착되는 저항 부여용 러버가 부착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어가이드는 내측링과 외측링 간에 직풍을 위한 회오리 바람을 형성하는 다수의 유선형 베인이 연결된 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 윙 커버는 에어덕트의 안쪽을 향해 점차 좁아지는 직경의 에어 안내면을 갖는 윙 몸체와, 윙 몸체의 전면부에 체결되어 차 실내방향으로 노출되는 조작판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윙 커버의 윙 몸체 후면부에서 에어덕트의 출구와 닿는 부분에는 윙 커버의 닫힘시 에어 누설을 차단하는 실링 러버가 부착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 팝업 구동장치는: 상기 윙 커버의 전면에 누름 가능하게 장착되는 노브; 상기 볼 하우징의 내부에 체결되는 캠 하우징; 원주방향을 따라 복수개의 캠 슬라이드홈이 형성되고, 후면부에는 걸림턱이 형성된 중공 구조로 구비되어, 캠 하우징의 내부에 체결되는 고정 캠; 전면부에 복수의 회전가이드용 톱니가 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 판체 구조로서, 상기 볼 하우징의 후부에 장착되는 볼 캡의 전면부에 형성되는 캠 캡; 전단부는 상기 노브의 후면에 연결되고, 후단부는 상기 윙 커버의 중심부를 지나서 고정 캠의 내부로 연장되는 팝업용 로드; 상기 캠 슬라이드홈을 따라 이동하는 복수의 슬라이드 캠이 원주방향을 따라 형성된 구조로 구비되어, 상기 팝업용 로드의 후단부에 회전 가능하게 연결되는 회전 캠; 및 상기 회전 캠과 캠 캡 사이에 압축 가능하게 연결되는 메인스프링; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼 하우징의 내경부에는 요부가 형성되고, 상기 캠 하우징의 외경부에는 암숫나부에 나사 체결되는 철부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 윙 커버의 전면에는 노브가 누름 가능하게 삽입되는 노브 안착홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노브의 배면과 노브 안착홈의 바닥면 간에는 노브의 누름 후 탄성복원력을 제공하는 보조스프링이 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구현예에 따른 상기 팝업 구동장치는: 내부에 암스크류가 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더; 상기 암스크류에 스크류 체결되는 숫스크류가 형성된 구조로서 상기 볼 하우징의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 팝업 구동장치는: 내부에 다단 락킹홈이 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더; 상기 다단 락킹홈에 체결되는 락킹 돌기를 갖는 구조로서, 상기 볼 하우징의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동 실린더의 전단부에는 볼이 형성되고, 상기 윙 커버의 후면부에는 볼조인트홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

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

첫째, 에어덕트의 출구에 윙 커버를 팝업 구동장치를 이용하여 전후 이동 가능하게 장착하는 동시에 볼조인트를 이용하여 각도 조절 가능하게 장착하여, 윙 커버가 풍향 조절 및 댐퍼 도어 역할을 동시에 수행할 수 있다.

둘째, 기존에 에어덕트의 내부에 댐퍼 도어를 별도로 장착하던 것과 달리, 윙 커버가 닫힘 위치가 되면 에어 토출을 차단하는 댐퍼 도어 역할을 하게 되므로, 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 도모할 수 있다.

셋째, 윙 커버를 팝업시킨 후 볼조인트를 중심으로 원하는 방향으로 각회전시킴으로써, 실내로 토출되는 에어의 풍향을 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 분리 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 조립 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 단면도,
도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 일 실시예를 도시한 요부 확대 단면 사시도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 볼조인트 구조에 대한 일 실시예를 도시한 단면도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 볼조인트 구조에 대한 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 클로즈 모드를 도시한 사시도 및 단면도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업에 의하여 에어 풍향이 직진 방향으로 조절된 상태를 나타낸 사시도 및 단면도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 에어 풍향을 원하는 방향으로 조절하는 상태를 나타낸 사시도 및 단면도,
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윙 커버 팝업 구동장치의 구성 중 캠 하우징 및 그 내부에 고정캠이 일체로 형성된 것을 보여주는 도면으로서, 도 13a는 캠 하우징의 내부 구조를 도시한 단면 사시도이고, 도 13b는 캠 하우징의 내부에 형성되는 고정캠 만을 도시한 사시도.

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

첨부한 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 도면으로서, 각 도면에서 도면부호 10은 에어덕트를 지시한다.

상기 에어덕트(10)는 공조장치(미도시됨)로부터의 냉난방 에어가 실내로 흐르도록 한 에어 유로관으로서, 공조장치의 에어 토출측과 연결된다.

상기 에어덕트(10)의 내부에는 차 실내방향으로 개방된 반구형의 볼조인트 하우징(20)이 장착된다.

바람직하게는, 상기 볼조인트 하우징(20)의 외경과 에어덕트(10)의 내벽 간에 몇 개의 연결판(11)이 일체로 연결되어, 볼조인트 하우징(20)이 에어덕트(10)의 내부 중심부에 위치되는 상태가 된다.

상기 볼조인트 하우징(20)에는 전후로 관통된 홀을 갖는 구 형상의 볼 하우징(30)이 삽입 체결된다.

이때, 상기 볼조인트 하우징(20)의 후부에는 복수개의 회전각도 제한홈(21)이 형성되고, 상기 볼 하우징(30)의 후부에는 별도의 볼 캡(32)이 위치되며, 이 볼 캡(32)의 후면에는 복수개의 회전각도 제한홈(21)에 선택 삽입되는 각도제한핀(31)이 돌출 형성된다.

이에, 상기 볼 캡(32)의 후면에 각도제한핀(31)이 지지스프링(31-1)과 함께 삽입 장착됨으로써, 각도제한핀(31)이 지지스프링(31-1)의 탄성복원력에 의하여 복수개의 회전각도 제한홈(21)에 선택적으로 삽입되도록 한다.

바람직하게는, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 볼조인트 하우징(20)의 내면에는 볼 하우징(30)의 회전시 저항을 제공하도록 볼 캡(32)의 후면과 밀착되는 저항 부여용 러버(22)가 부착될 수 있다.

따라서, 후술하는 바와 같이 윙 커버(50)를 원하는 방향으로 각도 조절하면, 윙 커버(50)와 팝업 구동장치(100) 등을 매개로 연결되는 볼 하우징(30)이 동일한 각도로 회전하게 되고, 윙 커버(50)의 최대 회전 각도는 볼 하우징(30)에 장착된 볼 캡(32)의 각도제한핀(31)이 볼조인트 하우징(20)의 회전각도 제한홈(21)에 선택적으로 삽입될 때까지로 한정된다.

이때, 상기 볼 하우징(30)의 회전시 볼 캡(32)의 후면과 접촉하는 저항 부여용 러버(22)에서 마찰 저항력을 제공하게 되어, 원하는 회전 각도에서 볼 하우징(30) 및 윙 커버(50)가 용이하게 정지될 수 있다.

아울러, 상기 볼 하우징(30)의 후부에 장착된 볼 캡(32)의 전면부에는 후술하는 바와 같이 팝업 구동장치의 일 구성으로서 복수의 회전가이드용 톱니(141)가 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 캠 캡(140)이 형성된다.

한편, 상기 볼조인트 하우징(20)의 외경부와 에어덕트(10)의 내경부 사이에는 공조장치로부터 실내를 향하여 흐르는 에어를 직선으로 안내하는 에어가이드(40)가 장착된다.

좀 더 상세하게는, 상기 에어가이드(40)는 볼조인트 하우징(20)의 외경부에 밀착되는 내측링(41)과 에어덕트(10)의 내경부에 밀착되는 외측링(42)과, 내측링(41)과 외측링(42) 간에 연결되는 다수의 유선형 베인(43)으로 구성되고, 각 유선형 베인(43)은 공조장치로부터 실내를 향하던 에어를 회오리(소용돌이) 바람 형태로 만들어서 실내 방향으로 직선으로 안내하는 역할을 하게 된다.

특히, 상기 에어덕트(10)의 출구 쪽에는 볼 하우징(30)과 팝업 구동장치(100)를 매개로 연결되는 윙 커버(50)가 배치된다.

상기 윙 커버(50)는 에어덕트(10)의 안쪽(차 실내방향의 반대쪽)을 향해 점차 좁아지는 직경의 에어 안내면(51)을 갖는 윙 몸체(52)와, 윙 몸체(52)의 전면부에 체결되어 차 실내방향으로 노출되는 조작판(53)으로 구성된다.

물론, 상기 윙 커버(50)는 윙 몸체(52)와 조작판(53)이 일체로 성형된 부품으로 제작될 수 있다.

바람직하게는, 상기 윙 커버(50)가 에어덕트(10)의 출구를 닫아주는 위치에 놓이게 되면, 실내로 토출되는 에어의 흐름을 차단하는 댐퍼 도어 역할을 하게 되는 점을 감안하여, 윙 몸체(52)의 후면부에서 에어덕트(10)의 출구와 닿는 부분에는 윙 커버(50)의 닫힘시 에어 누설을 차단하는 실링 러버(54)가 부착된다.

이러한 윙 커버(50)는 볼 하우징(30)을 중심으로 회전하면서 각도 조절될 수 있고, 팝업 구동장치(100)에 의하여 전방으로 돌출 이동되는 팝업 작동을 하게 된다.

이때, 상기 팝업 구동장치(100)는 볼 하우징(30)과 윙 커버(50) 간에 연결되어, 윙 커버(50)를 전방으로 돌출 이동시키는 팝업 구동력을 제공하게 된다.

한편, 실내에서 보았을 때 일종의 장식 기능을 하는 베젤(60)이 에어덕트(10)의 전면부에 장착되어, 윙 커버(50)의 전면 테두리 위치에 배치된다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 팝업 구동장치를 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 일 실시예를 도시한 요부 확대도이고, 도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 윙 커버 팝업 구동장치의 구성 중 캠 하우징 및 그 내부에 고정캠이 일체로 형성된 것을 보여준다.

본 발명의 일 실시예에 따른 팝업 구동장치(100)는 볼펜 등에 적용되는 푸시-락 메카니즘을 포함하여 구성된다.

이를 위해, 상기 윙 커버(50)의 전면에 노브(110)가 누름 가능하게 장착된다.

이때, 상기 윙 커버(50)의 전면에는 노브(110)가 누름 가능하게 삽입되는 노브 안착홈(55)이 형성되고, 상기 노브(110)의 배면과 노브 안착홈(55)의 바닥면 간에는 도 4에서 잘 볼 수 있듯이 노브(110)의 누름 후 탄성복원력을 제공하는 보조스프링(112)이 연결된다.

또한, 상기 볼 하우징(30)의 내부에는 캠 하우징(120)이 체결된다.

보다 상세하게는, 상기 볼 하우징(30)의 내경부에는 요부(33)가 형성되고, 상기 캠 하우징(120)의 외경부에는 요부(33)에 압입 체결되는 철부(121)가 형성된다.

이에, 상기 캠 하우징(120)의 철부(121)를 볼 하우징(20)의 요부(33)에 압입 체결함으로써, 상기 볼 하우징(30) 내에 캠 하우징(120)이 고정되는 상태가 된다.

또한, 도 13a 및 도 13b에서 보듯이 상기 캠 하우징(120)의 내부에는 고정 캠(130)이 형성되는데, 이 고정 캠(130)은 원주방향을 따라 등간격을 이루는 복수개의 캠 슬라이드홈(131)이 형성되고, 그 후면부에는 걸림턱(132)이 형성된 중공 구조로 구비된다.

상기와 같이 볼 하우징(30)의 후부에는 볼 캡(32)이 위치되는 바, 이 볼 캡(32)은 볼 하우징(30)의 내부에 체결된 캠 하우징(120)의 후면에 체결되며, 특히 볼 캡(32)의 전면부에는 복수의 회전가이드용 톱니(141)가 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 판체 구조의 캠 캡(140)이 형성된다.

또한, 상기 노브(110)의 후면에는 팝업용 로드(150)의 전단부가 연결되고, 이 팝업용 로드(150)의 후단부는 상기 윙 커버(50)의 중심부를 지나서 고정 캠(130)의 내부로 연장된다.

또한, 상기 팝업용 로드(150)의 후단 끝에는 회전 캠(160)이 회전 가능하게 연결되는 바, 이 회전 캠(160)은 상기 고정 캠(130)의 캠 슬라이드홈(131)을 따라 이동하는 복수의 슬라이드 캠(161)이 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 구조로 구비된다.

또한, 상기 회전 캠(160)과 캠 캡(140) 사이에는 윙 커버(50)의 팝업시 탄성복원력을 제공하는 메인스프링(170)이 압축 가능하게 연결된다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 에어벤트 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

클로즈 모드

첨부한 도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 클로즈 모드를 나탄낸다.

상기 클로즈 모드는 윙 커버(50)가 에어덕트(10)를 클로즈시켜서 기존의 댐퍼 도어 역할을 수행하는 모드를 말한다.

먼저, 상기 윙 커버(50)가 오픈된 상태 즉, 팝업된 상태에서는 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 팝업 구동장치(100)의 팝업용 로드(150)가 차 실내방향으로 전진된 상태가 되고, 팝업용 로드(150)의 후단 끝에 연결된 회전 캠(160)이 고정 캠(130)의 내부에 위치하게 된다.

또한, 상기 회전 캠(160)의 슬라이드 캠(161)이 상기 고정 캠(130)의 캠 슬라이드홈(131)내에 삽입된 상태가 된다.

이러한 윙 커버(50)의 오픈 상태에서 사용자가 윙 커버(50)의 전면에 장착된 노브(110)를 누르면, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 팝업용 로드(150)가 후진하는 동시에 팝업용 로드(150)의 후단 끝에 연결된 회전 캠(160)이 고정 캠(130)의 외부로 후진하게 된다.

또한, 상기 회전 캠(160)의 슬라이드 캠(161)도 후진하여 상기 고정 캠(130)의 캠 슬라이드홈(131)으로부터 벗어난 상태가 되고, 캠 캡(140)의 회전가이드용 톱니(141)에 슬라이드 캠(161)의 후면이 밀착되는 상태가 된다.

연이어, 사용자가 윙 커버(50)의 전면에 장착된 노브(110)를 놓으면, 상기 슬라이드 캠(161)의 후면이 회전가이드용 톱니(141)의 경사면을 따라 이동하는 동작에 의하여 회전 캠(160)이 회전을 하게 되어, 도 5c에 도시된 바와 같이 상기 슬라이드 캠(161)의 전단부가 고정 캠(130)의 걸림턱(132)에 걸리게 됨으로써, 회전 캠(160)이 락킹되어 고정되는 상태가 된다.

이렇게 상기 회전캠(160)이 락킹되어 고정됨에 따라, 팝업용 로드(150)도 후진 후에 움직이지 않고 고정되는 상태가 되어, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 상기 윙 커버(50)가 에어덕트(10)의 출구를 막으면서 클로즈 위치에 놓이게 된다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 윙 커버(50)가 에어덕트(10)의 출구를 막으면서 클로즈 위치에 놓이게 되면, 공조장치로부터 에어덕트(10)의 내부를 따라 차 실내방향으로 흐르던 에어가 윙 커버(50)에 의하여 차단된다.

이와 같이, 상기 윙 커버(50)가 에어 토출을 차단하는 기존의 댐퍼 도어 역할을 하게 되므로, 기존의 댐퍼 도어와 같은 부품이 불필요하게 되어 부품수 절감 및 조립 공수 절감을 도모할 수 있다.

직진풍 모드

첨부한 도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업에 의하여 에어 풍향이 직진 방향으로 조절된 상태를 나타낸다.

상기 직진풍 모드는 에어덕트(10)로부터 실내로 토출되는 에어를 직선 방향으로 안내하는 모드를 말한다.

먼저, 상기 윙 커버(50)가 클로즈된 상태에서 상기 노브(110)를 누르면, 상기 팝업용 로드(150) 및 회전 캠(160)에 누름 가압력이 전달된다.

이어서, 상기 회전캠(160)의 슬라이드 캠(161)이 약간 후진하면서 슬라이드 캠(161)의 전단부가 걸림턱(132)으로부터 이탈되는 동시에 슬라이드 캠(161)의 후면이 회전가이드용 톱니(141)의 경사면을 따라 이동하는 동작에 의하여 회전 캠(160)이 회전을 하게 된다.

연이어, 사용자가 윙 커버(50)의 전면에 장착된 노브(110)를 놓으면, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 슬라이드 캠(161)이 고정 캠(130)의 캠 슬라이드홈(131) 내로 전진하며 다시 삽입됨으로써, 회전 캠(160) 및 팝업용 로드(150)가 전진하게 된다.

이에, 상기 팝업용 로드(150)의 전진에 의하여 윙 커버(50)도 전방으로 돌출되며 오픈되는 팝업 동작을 하게 됨으로써, 도 11b에 도시된 바와 같이 윙 커버(50)가 오픈되는 상태가 되어, 윙 커버(50)와 에어덕트(10) 사이에 에어배출통로가 형성된다.

따라서, 공조장치로부터 에어가 상기한 에어가이드(40)의 유선형 베인(43)에 의하여 회오리(소용돌이) 바람 형태로 만들어져 실내 방향으로 직선으로 안내된 후, 상기 윙 커버(50)의 에어 안내면(51)을 타고 확산된 다음, 상기 윙 커버(50)와 에어덕트(10) 사이에 형성된 에어배출통로를 통하여 차 실내로 직진하며 토출된다.

풍향조절모드

첨부한 도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 에어 풍향을 원하는 방향으로 조절하는 상태를 나타낸다.

상기 풍향조절모드는 상기와 같이 윙 커버(50)가 팝업된 상태에서 윙 커버(50)의 각도를 원하는 방향으로 회전시켜 에어덕트(10)로부터 차 실내로 토출되는 에어의 풍향을 원하는 방향으로 조절할 수 있는 모드를 말한다.

이에, 사용자가 윙 커버(50)를 잡고 원하는 방향으로 각도 조절하면, 윙 커버(50)와 팝업 구동장치(100) 등을 매개로 연결되는 볼 하우징(30)이 동일한 각도로 회전하게 됨으로써, 윙 커버(50)를 각도 조절한 방향의 반대편 쪽 에어배출통로가 증대되어 에어의 풍향이 정해질 수 있다.

이때, 상기 윙 커버(50)의 최대 회전 각도는 상기 볼 하우징(30)에 장착된 볼 캡(32)의 각도제한핀(31)이 상기 볼조인트 하우징(20)의 회전각도 제한홈(21)에 선택적으로 삽입될까지로 한정된다.

예를 들어, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 상기 윙 커버(50)를 아래쪽으로 각회전시키면, 윙 커버(50)의 하단부가 에어덕트(10)의 출구에 닿아 하방향으로의 에어 토출이 차단되는 동시에 윙 커버(50)의 상단부와 에어덕트(10)의 출구 간에 형성되는 에어배출통로가 증대된다.

따라서, 공조장치로부터 에어가 상기한 에어가이드(40)의 유선형 베인(43)에 의하여 회오리(소용돌이) 바람 형태로 만들어져 실내 방향으로 직선으로 안내된 후, 상기 윙 커버(50)의 에어 안내면(51)을 타고 위쪽으로 안내된 다음, 상기 윙 커버(50)의 상단부와 에어덕트(10)의 출구 사이의 증대된 에어배출통로를 통하여 차 실내의 상방향으로 토출된다.

물론, 상기 윙 커버(50)를 원하는 방향으로 각도 조절하면, 에어의 토출방향을 상방향 뿐만 아니라 하방향, 그리고 좌우방향 등 자유롭게 조절할 수 있다.

예를 들어, 상기 윙 커버(50)를 위쪽으로 각회전시키면, 윙 커버(50)의 상단부가 에어덕트(10)의 출구에 닿아 상방향으로의 에어 토출이 차단되는 동시에 윙 커버(50)의 하단부와 에어덕트(10)의 출구 간에 형성되는 에어배출통로를 통하여 하방향으로의 에어 토출이 이루어진다.

또는, 상기 윙 커버(50)를 좌측으로 각회전시키면, 윙 커버(50)의 좌측 단부가 에어덕트(10)의 출구에 닿아 좌방향으로의 에어 토출이 차단되는 동시에 윙 커버(50)의 우측 단부와 에어덕트(10)의 출구 간에 형성되는 에어배출통로를 통하여 우방향으로의 에어 토출이 이루어진다.

또는, 상기 윙 커버(50)를 우측으로 각회전시키면, 윙 커버(50)의 우측 단부가 에어덕트(10)의 출구에 닿아 우방향으로의 에어 토출이 차단되는 동시에 윙 커버(50)의 좌측 단부와 에어덕트(10)의 출구 간에 형성되는 에어배출통로를 통하여 좌방향으로의 에어 토출이 이루어진다.

이와 같이, 상기 윙 커버(50)를 팝업시킨 후, 볼조인트 하우징(20)과 볼 하우징(30) 간의 볼조인트를 중심으로 원하는 방향으로 각회전시킴으로써, 실내로 토출되는 에어의 풍향을 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 에어벤트 장치의 구성 중 윙 커버를 팝업시키는 팝업 구동장치에 대한 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 팝업 구동장치(200)는 내부에 암스크류(212)가 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버(50)의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더(210)와, 상기 암스크류(212)에 스크류 체결되는 숫스크류(222)가 형성된 구조로서 상기 볼 하우징(50)의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더(220)로 구성된다.

따라서, 상기 윙 커버(50)를 잡고 일방향으로 회전시키면, 도 6b에 도시된 바와 같이 암스크류(212)로부터 숫스크류(222)가 빠지는 스크류 회전에 의하여 이동 실린더(210)와 윙 커버(50)가 전진하는 팝업 동작이 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 암스크류(212)와 숫스크류(222) 간의 치합 구간은 윙 커버(50)를 90°~ 180°범위로 회전시킬 수 있는 구간으로 설정될 수 있다.

또한, 상기 암스크류(212)와 숫스크류(222)를 암나사와 숫나사로 대체하여 나사회전시키는 동작으로도 윙 커버(50)의 팝업 동작이 구현될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 에어벤트 장치의 구성 중 윙 커버를 팝업시키는 팝업 구동장치에 대한 또 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 윙 커버 팝업 구동장치에 대한 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 팝업 구동장치(300)는 내부에 다단 락킹홈(312)이 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버(50)의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더(310)와, 상기 다단 락킹홈(312)에 체결되는 락킹 돌기(322)가 외경부에 형성된 구조로 구비되어 상기 볼 하우징(50)의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더(320)로 구성된다.

따라서, 상기 윙 커버(50)를 잡고 차 실내 방향으로 당기면, 다단 락킹홈(312)으로부터 락킹 돌기(322)가 빠지게 됨으로써, 도 7b에서 보듯이 이동 실린더(310)와 윙 커버(50)가 전진하는 팝업 동작이 이루어질 수 있다.

한편, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 윙 커버(50)를 팝업시킨 후, 볼조인트 하우징(20)과 볼 하우징(30) 간의 볼조인트를 중심으로 원하는 방향으로 각회전시키는 경우, 도 8b에서 보듯이 차 실내에서 보았을 때 상기 윙 커버(50)가 한쪽으로 기울어진 모습으로 보이게 되므로, 외관미를 떨어뜨리게 된다.

따라서, 상기 볼조인트 하우징(20)과 볼 하우징(30) 간의 볼조인트 외에 상기 윙 커버(50)의 후단부에 볼조인트부를 더 형성하여, 윙 커버(50)를 팝업시킨 후 각회전시키더라도 윙 커버(50)의 전면부가 상하로 똑바른 수직면으로 유지될 수 있다.

이를 위해, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 이동 실린더(310)의 전단부에 볼(314)이 더 형성되고, 상기 윙 커버(50)의 후면부에 볼(314)이 삽입되는 볼조인트홈(56)이 더 형성된다.

따라서, 상기 윙 커버(50)를 팝업시킨 후 각회전시킨 상태에서 볼(314)과 볼조인트홈(56) 간의 볼조인트부를 중심으로 윙 커버(50)를 상하로 똑바른 수직면으로 조절할 수 있고, 그에 따라 차 실내에서 보았을 때 상기 윙 커버(50)가 한쪽으로 기울어지지 않고 똑바로 서 있는 상태가 되어 외관미를 향상시킬 수 있다.

10 : 에어덕트 11 : 연결판
20 : 볼조인트 하우징 21 : 회전각도 제한홈
22 : 저항 부여용 러버 30 : 볼 하우징
31 : 각도제한핀 31-1 : 지지스프링
32 : 볼 캡 33 : 요부
40 : 에어가이드 41 : 내측링
42 : 외측링 43 : 베인
50 : 윙 커버 51 : 에어 안내면
52 : 윙 몸체 53 : 조작판
54 : 실링 러버 55 : 노브 안착홈
56 : 볼조인트홈 60 : 베젤
100 : 팝업 구동장치 110 : 노브
112 : 보조스프링 120 : 캠 하우징
121 : 철부 130 : 고정 캠
131 : 캠 슬라이드홈 132 : 걸림턱
140 : 캠 캡 141 : 회전가이드용 톱니
150 : 팝업용 로드 160 : 회전 캠
161 : 슬라이드 캠 170 : 메인스프링
200 : 팝업 구동장치 210 : 이동 실린더
212 : 암스크류 220 : 고정 실린더
222 : 숫스크류 300 : 팝업 구동장치
310 : 이동 실린더 312 : 다단 락킹홈
314 : 볼 320 : 고정 실린더
322 : 락킹 돌기

Claims

볼조인트 하우징이 내부에 형성된 에어덕트;
상기 볼조인트 하우징 내에 회전 가능하게 체결되는 볼 하우징;
상기 볼조인트 하우징의 외경부와 에어덕트의 내경부 사이에 장착되어 실내로 토출되는 에어를 직선으로 안내하는 에어가이드;
상기 볼 하우징과 연결되면서 에어덕트의 출구에 팝업 및 각도 조절 가능하게 배치되는 윙 커버;
상기 볼 하우징과 윙 커버 간에 연결되어, 윙 커버를 팝업 구동시키는 팝업 구동장치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 볼조인트 하우징의 외경과 에어덕트의 내벽 간에 연결판이 일체로 연결되어 볼조인트 하우징이 에어덕트의 내부 중심부에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 볼조인트 하우징에는 복수의 회전각도 제한홈이 형성되고, 상기 볼 하우징의 후부에는 볼 캡이 장착되며, 상기 볼 캡의 후면에는 회전각도 제한홈 중 하나에 선택 삽입되는 각도제한핀이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 볼 캡의 후면에 각도제한핀이 지지스프링과 함께 삽입 장착되어, 상기 각도제한핀이 지지스프링의 탄성복원력에 의하여 복수개의 회전각도 제한홈 중 하나에 선택적으로 삽입되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 볼조인트 하우징의 내면에는 볼 하우징의 회전시 저항을 제공하도록 볼 캡의 후면과 밀착되는 저항 부여용 러버가 부착된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어가이드는 내측링과 외측링 간에 직풍을 위한 회오리 바람을 형성하는 다수의 유선형 베인이 연결된 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 윙 커버는 에어덕트의 안쪽을 향해 점차 좁아지는 직경의 에어 안내면을 갖는 윙 몸체와, 윙 몸체의 전면부에 체결되어 차 실내방향으로 노출되는 조작판으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 윙 몸체의 후면부에서 에어덕트의 출구와 닿는 부분에는 윙 커버의 닫힘시 에어 누설을 차단하는 실링 러버가 부착된 것을 특징으로 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 팝업 구동장치는:
상기 윙 커버의 전면에 누름 가능하게 장착되는 노브;
상기 볼 하우징의 내부에 체결되는 캠 하우징;
원주방향을 따라 복수개의 캠 슬라이드홈이 형성되고, 후면부에는 걸림턱이 형성된 중공 구조로 구비되어, 캠 하우징의 내부에 형성되는 고정 캠;
전면부에 복수의 회전가이드용 톱니가 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 판체 구조로서, 상기 볼 하우징의 후부에 장착되는 볼 캡의 전면부에 형성되는 캠 캡;
전단부는 상기 노브의 후면에 연결되고, 후단부는 상기 윙 커버의 중심부를 지나서 고정 캠의 내부로 연장되는 팝업용 로드;
상기 캠 슬라이드홈을 따라 이동하는 복수의 슬라이드 캠이 원주방향을 따라 형성된 구조로 구비되어, 상기 팝업용 로드의 후단부에 회전 가능하게 연결되는 회전 캠;
상기 회전 캠과 캠 캡 사이에 압축 가능하게 연결되는 메인스프링;
으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 볼 하우징의 내경부에는 요부가 형성되고, 상기 캠 하우징의 외경부에는 요부에 압입 체결되는 철부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 윙 커버의 전면에는 노브가 누름 가능하게 삽입되는 노브 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 노브의 배면과 노브 안착홈의 바닥면 간에는 노브의 누름 후 탄성복원력을 제공하는 보조스프링이 연결된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 팝업 구동장치는:
내부에 암스크류가 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더;
상기 암스크류에 스크류 체결되는 숫스크류가 형성된 구조로서 상기 볼 하우징의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 팝업 구동장치는:
내부에 다단 락킹홈이 형성된 구조로 구비되어 상기 윙 커버의 후단부에 일체로 형성되는 이동 실린더;
상기 다단 락킹홈에 체결되는 락킹 돌기를 갖는 구조로서, 상기 볼 하우징의 전단부에 일체로 형성되는 고정 실린더;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 이동 실린더의 전단부에는 볼이 형성되고, 상기 윙 커버의 후면부에는 볼조인트홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.