KR20240082659A

KR20240082659A - Active Air Flap

Info

Publication number: KR20240082659A
Application number: KR1020220166508A
Authority: KR
Inventors: 권능; 민옥렬; 박성욱; 소원섭; 조용민
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2024-06-11

Abstract

본 발명은 차량용 열교환기로 유입되는 냉각풍의 유량 또는 유입 여부를 제어하는 액티브 에어 플랩(Active Air Flap)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 AAF의 도어부가 외부에 노출되도록 범퍼의 개구부에 설치되는 외장형 액티브 에어 플랩에 관한 기술이다. The present invention relates to an active air flap that controls the flow rate or inflow of cooling air flowing into a vehicle heat exchanger. More specifically, it relates to an external active air flap installed in the opening of the bumper so that the door part of the AAF is exposed to the outside. This is a technology related to flaps.

Description

Active Air Flap {Active Air Flap}

일반적으로 차량의 엔진 룸 내에는 엔진 등과 같은 구동을 위한 부품뿐만 아니라, 엔진 등과 같은 차량 내 각 부품을 냉각하거나 또는 차량 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 라디에이터, 인터쿨러, 증발기, 응축기 등과 같은 다양한 열교환기들이 구비된다. 이와 같은 열교환기들은 일반적으로 내부에 열교환매체가 유통하며, 열교환기 내부의 열교환매체와 열교환기 외부의 공기가 서로 열교환함으로써 냉각 또는 방열이 이루어지게 된다. 따라서 차량 엔진 룸 내의 다양한 열교환기들이 안정적으로 작동하기 위해서는 엔진 룸 내부로 외부 공기가 원활히 공급되어야 함은 당연하다. 이하, 상술한 바와 같이 차량 부품 또는 차량 실내의 냉각을 위해 구비되는 열교환기들을 열교환기로 통칭한다.Generally, in the engine room of a vehicle, there are not only driving parts such as the engine, but also various heat exchangers such as radiators, intercoolers, evaporators, and condensers to cool each part of the vehicle such as the engine or to control the air temperature inside the vehicle. are provided. Such heat exchangers generally have a heat exchange medium distributed inside them, and cooling or heat dissipation is achieved by heat exchange between the heat exchange medium inside the heat exchanger and the air outside the heat exchanger. Therefore, it is natural that in order for the various heat exchangers in the vehicle engine room to operate stably, external air must be smoothly supplied into the engine room. Hereinafter, as described above, heat exchangers provided for cooling vehicle parts or vehicle interior are collectively referred to as heat exchangers.

한편, 최근 자동차 개발은 생산성 향상으로 위하여 부품과 공정의 수를 감소하고자 하는 경향이 강해지고 있는 바, 생산성을 향상시키기 위한 방안 중 다수의 부품을 각각 조립하여 집합체를 형성시켜 조립 라인에서 조립하는, 즉 모듈화 하는 기술이 제안되고 있는데, 그 중 대표적인 예로써 열교환기, 헤드램프 및 범퍼 빔 스테이를 포함한 범퍼를 조립하여 모듈화 한 프론트 엔드 모듈을 들 수 있다. Meanwhile, in recent automobile development, there has been a growing tendency to reduce the number of parts and processes to improve productivity. One of the ways to improve productivity is to assemble multiple parts individually to form an assembly and assemble them on an assembly line. In other words, modularization technology is being proposed, a representative example of which is a front-end module modularized by assembling a bumper including a heat exchanger, headlamp, and bumper beam stay.

도 1에는 일반적인 차량용 프론트 엔드 모듈의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 액티브에어플랩의 분해사시도가 도시되어 있다. Figure 1 shows an exploded perspective view of a typical front end module for a vehicle, and Figure 2 shows an exploded perspective view of a conventional active air flap.

도 1은 프론트 엔드 모듈을 나타낸 도면으로서, 상기 프론트 엔드 모듈은 전면 패널(11) 및 전면 패널(11)의 양단부로부터 소정의 각도를 가지고 연장 형성되는 서포트 패널(12)로 이루어지는 캐리어(10)를 중심으로 하여, 캐리어(10)의 전면 패널(11) 후방에 열교환기(30)가 장착되고, 캐리어(10)의 서포트 패널(12)에 형성된 헤드램프 장착부(12a)에 헤드램프(미도시)가 장착되며, 캐리어(10)의 전방에 범퍼(20)가 장착되어 모듈화 된다.1 is a diagram showing a front end module, wherein the front end module includes a carrier 10 consisting of a front panel 11 and a support panel 12 extending from both ends of the front panel 11 at a predetermined angle. Centered on the rear of the front panel 11 of the carrier 10, a heat exchanger 30 is mounted, and a headlamp (not shown) is mounted on the headlamp mounting portion 12a formed on the support panel 12 of the carrier 10. is mounted, and a bumper 20 is mounted on the front of the carrier 10 to make it modular.

열교환기(30)는 열교환기(30)를 포함하는 쿨링모듈(Cooling Module)로 모듈화 되어 전면 패널(11) 후방에 배치되며, 설계에 따라 다양하게 형성될 수 있는 바, 도면상에서는 간략하게 도시하였다.The heat exchanger 30 is modularized into a cooling module including the heat exchanger 30 and placed behind the front panel 11. It can be formed in various ways depending on the design, and is schematically shown in the drawing. .

상기와 같은 구성의 차량용 프론트 엔드 모듈은 캐리어(10)의 내측에 구비되는 열교환기(30)로 원활하게 외부 공기를 유입시키기 위해 범퍼(20) 측에는 공기 유입을 위한 개구부(21)가 형성되게 된다. 개구부(21)는 도시된 바와 같이 단순히 구멍이 형성되어 있는 형태로 되어 있을 수도 있으며, 개구부(21)로 이물질이 유입되는 것을 막기 위하여 개구부(21) 상에 그물이나 그릴 형태의 구조물을 더 구비하는 형태로 이루어지기도 한다.In the front end module for a vehicle configured as described above, an opening 21 for air inflow is formed on the bumper 20 side to smoothly introduce outside air into the heat exchanger 30 provided inside the carrier 10. . The opening 21 may be simply formed with a hole as shown, and may further include a structure in the form of a net or grill on the opening 21 to prevent foreign substances from entering the opening 21. It can also be done in the form of

차량이 주행을 하게 되면 개구부(21)로 외부 공기가 빠르게 유입되며, 이에 따라 캐리어(10) 내측에 구비된 열교환기(30)에서는 원활한 열교환이 이루어질 수 있게 된다.When the vehicle is driving, external air quickly flows into the opening 21, and thus smooth heat exchange can be achieved in the heat exchanger 30 provided inside the carrier 10.

한편 차량의 초기 시동 시에는 엔진이 원활하게 작동하기 위한 적정 온도까지 빠르게 가열되는 것이 차량의 공력 및 연비 개선에 유리하나, 위 과정에서 개구부(21)로 인해 외부 공기가 유입되는 경우 엔진이 상기 적정 온도로 가열되는 것을 방해하기 때문에 차량의 공력 및 연비의 개선에 도움이 되지 못한다.Meanwhile, when the vehicle is initially started, it is advantageous to improve the vehicle's aerodynamics and fuel efficiency if the engine is quickly heated to an appropriate temperature for smooth operation. However, if external air is introduced through the opening 21 in the above process, the engine is not heated to the appropriate temperature for smooth operation. Because it prevents heating to temperature, it does not help improve the vehicle's aerodynamics and fuel efficiency.

또한, 차량이 고속으로 주행하게 되면, 개구부(21)로 유입되는 공기의 흐름 역시 매우 고속이 되며, 이에 따라 공기 저항이 매우 커지게 된다. 이와 같이 차량 주행 속도가 증가함에 따라 공기 저항이 증대되기 때문에 차량 엔진에서는 더 많은 에너지를 발생시켜야만 하며, 따라서 연비가 나빠지게 되는 문제점이 있었다.Additionally, when the vehicle travels at high speed, the flow of air flowing into the opening 21 also becomes very high-speed, and thus the air resistance becomes very large. As the vehicle traveling speed increases, air resistance increases, so the vehicle engine must generate more energy, resulting in poor fuel efficiency.

종래의 개구부(21)는 단지 구멍이 형성된 형태인 고정적인 구조였던 바, 차량 주행 시 유입되는 공기의 유량을 조절하는 등의 제어가 근본적으로 불가능했으며, 따라서 상술한 바와 같이 초기 시동 시 및 고속 주행 시 엔진 룸 내로 유입되는 공기의 저항 증가로 인한 연비 감소의 문제점을 해결할 수 없는 문제점이 있었다.The conventional opening 21 was a fixed structure in the form of a hole, so it was fundamentally impossible to control the flow rate of air flowing in while driving the vehicle, and therefore, as described above, during initial startup and high-speed driving. There was a problem that the problem of reduced fuel efficiency due to increased resistance of air flowing into the engine room could not be solved.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 1 및 도 2에 도시된바와 같이, 개구부(21)와 열교환기(30) 사이에는 개구부(21)로부터 유입되는 공기의 양을 조절 또는 차단하기 위해 액티브 에어 플랩(Active Air Flap)(40)이 적용되고 있다.In order to solve the above problems, as shown in FIGS. 1 and 2, an active air flap is installed between the opening 21 and the heat exchanger 30 to control or block the amount of air flowing in from the opening 21. (Active Air Flap) (40) is being applied.

AAF(40)는 초기 시동 시 및 엔진 온도가 일정 범위 내에 오를 때까지는 개구부(21)를 폐쇄하여 공력 및 연비 개선에 도움을 주며, 엔진 온도가 일정 온도 이상이 되면 개구부(21)를 개방하여 엔진 냉각에 도움을 주며, 차량의 고속 주행 시에는 공기의 유량을 적절히 조절하여 공기 저항을 감소시키는 역할을 수행한다.The AAF (40) helps improve aerodynamics and fuel efficiency by closing the opening (21) during initial startup and until the engine temperature rises within a certain range. When the engine temperature exceeds a certain temperature, it opens the opening (21) to close the engine. It helps with cooling and plays a role in reducing air resistance by appropriately adjusting the air flow rate when the vehicle is driving at high speed.

위와 같은 역할을 수행하는 AAF(40)는 개구부(21)의 후단에 위치하여 개구부(21)를 통해 유입되는 공기를 안내하는 에어가이드(41)와, 에어가이드(41)의 후단에 위치하며 에어가이드(41)를 개방 또는 폐쇄하는 도어(42)가 구비된 몸체(43)와, 몸체(43)에 구비되어 도어(42)를 구동시키는 액추에이터(44)를 포함하여 이루어진다.The AAF (40), which performs the above role, is located at the rear end of the opening 21 and guides the air flowing in through the opening 21, and the air guide 41 is located at the rear end of the air guide 41 and guides the air flowing in through the opening 21. It includes a body 43 provided with a door 42 that opens or closes the guide 41, and an actuator 44 provided on the body 43 to drive the door 42.

상기와 같은 종래의 AAF(40)는 캐리어(10) 상에 설치되어 개구부(21)의 공기를 유입 받는 내장형으로 이루어지는데, 내장형 AAF의 경우 범퍼의 개구부(21)의 공기를 몸체(43)로 유입받기 위한 에어가이드가 필수적으로 요구되어 제작비용이 상승하고, 공기 유입 경로가 길어짐에 따라 AAF(40)의 도어 폐쇄 시 공력 성능이 저하되는 문제가 있다. The conventional AAF 40 as described above is installed on the carrier 10 and is made of a built-in type that receives air from the opening 21. In the case of the built-in AAF, the air from the opening 21 of the bumper is transferred to the body 43. An air guide to receive inflow is essential, which increases manufacturing costs, and as the air inflow path becomes longer, aerodynamic performance deteriorates when the door of the AAF (40) is closed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, AAF의 도어가 차량 전면에 노출되도록 범퍼의 개구부에 AAF를 설치하여 몸체로 공기를 안내하기 위한 에어가이드가 불필요한 외장형 액티브 에어 플랩을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the above problems. The purpose of the present invention is to install the AAF in the opening of the bumper so that the door of the AAF is exposed to the front of the vehicle, so that an external active air guide is unnecessary for guiding air to the body. Providing an air flap.

또한, 도어가 폐쇄된 상태에서 차량 주행 시 풍압으로 인해 도어가 비정상적으로 오픈되는 것을 방지하기 위한 도어 구속 수단을 구비한 외장형 액티브 에어 플랩을 제공함에 있다.In addition, an external active air flap with a door restraint means is provided to prevent the door from opening abnormally due to wind pressure when the vehicle is driven with the door closed.

또한, 차량의 엔진이 정시된 상태에서도 강한 빗물이나, 세차 시 고압수 등으로 인해 도어가 비정상적으로 오픈되는 것을 방지하기 위해 배터리 전원이 인가되지 않더라도 도어 구속을 유지할 수 있는 도어 구속 수단을 구비한 외장형 액티브 에어 플랩을 제공함에 있다. In addition, to prevent the door from opening abnormally due to strong rain or high-pressure water during a car wash even when the vehicle's engine is running, an external door restraint means is provided to maintain the door restraint even when battery power is not applied. It provides an active air flap.

본 발명의 일실시 예에 따른 액티브 에어 플랩은, 범퍼의 개구부를 통해 열교환기로 유입되는 공기의 유량 또는 공기의 유입 여부를 제어하기 위해 상기 개구부와 상기 열교환기 사이에 구비되는 액티브 에어 플랩(Active Air Flap)에 있어서, 상기 액티브 에어 플랩은, 상기 개구부와 열교환기 사이에 공기 유동 경로를 형성하는 몸체; 상기 몸체 상에 구비되며, 상기 공기 유동 경로를 개방 또는 폐쇄하는 도어; 및 상기 몸체 상에 구비되어 상기 도어를 구동시키는 액추에이터를 포함하고, 상기 도어가 차량 전방에 노출되도록 상기 몸체는 상기 범퍼의 내측 상기 개구부의 둘레에 결합된다. The active air flap according to an embodiment of the present invention is an active air flap provided between the opening and the heat exchanger to control the flow rate or presence of air flowing into the heat exchanger through the opening of the bumper. Flap), wherein the active air flap includes a body forming an air flow path between the opening and a heat exchanger; a door provided on the body to open or close the air flow path; and an actuator provided on the body to drive the door, and the body is coupled to the periphery of the opening inside the bumper so that the door is exposed to the front of the vehicle.

또한, 상기 액티브 에어 플랩은, 상기 도어의 둘레면과 상기 개구부의 둘레면에 구비되며, 상기 도어 폐쇄 시 상기 도어와 상기 개구부 사이에 밀착력 또는 인력을 제공하는 도어 구속 수단을 포함한다. In addition, the active air flap is provided on the peripheral surface of the door and the peripheral surface of the opening, and includes a door restraining means that provides adhesion or attractive force between the door and the opening when the door is closed.

또한, 상기 도어는, 상기 몸체의 공기 유동 경로를 개방 또는 폐쇄하는 플랩과 상기 플랩의 차량 폭 방향 양측에서 차량 후방 측으로 연장 형성되는 측벽과, 상기 측벽의 단부에서 차량 폭 방향 외측으로 연장된 샤프트를 포함하고, 상기 도어 구속 수단은, 상기 플랩의 하측에 구비되는 제1 구속수단; 및 상기 개구부의 하측 내면에 구비되되, 상기 제1 구속수단과 밀착 또는 근접 배치되는 제2 구속수단을 포함한다. In addition, the door includes a flap that opens or closes the air flow path of the body, a side wall extending toward the rear of the vehicle on both sides of the flap in the vehicle width direction, and a shaft extending outward in the vehicle width direction from an end of the side wall. It includes: a first restraining means provided on a lower side of the flap; and a second restraining means provided on the lower inner surface of the opening and arranged in close contact with or close to the first restraining means.

또한, 상기 제1 및 제2 구속수단은, 일정 하중 이하에서 밀착 또는 근접 상태를 유지하도록 서로 인력을 제공하며, 상기 일정 하중을 초과 시 이격되는 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the first and second restraining means are characterized by being made of a material that provides an attractive force to each other to maintain close contact or proximity under a certain load and is spaced apart when the certain load exceeds the certain load.

또한, 상기 제1 구속수단은, 금속 물질 또는 자성체 중 어느 하나이고, 상기 제2 구속수단은, 금속 물질 또는 자성체 중 다른 하나인 것을 특징으로 한다. Additionally, the first restraining means may be one of a metal material or a magnetic material, and the second restraining means may be one of a metallic material or a magnetic material.

보다 구체적으로, 상기 제1 구속수단은, 차량 폭 방향을 따라 형성된 금속 바 형태로 이루어지며, 상기 제2 구속수단은, 자성체로 이루어지되, 복수 개가 상기 금속 바에 대응되도록 이격 배치된 것을 특징으로 한다. More specifically, the first restraining means is formed in the form of a metal bar formed along the vehicle width direction, and the second restraining means is made of a magnetic material, and is characterized in that a plurality of restraining means are spaced apart to correspond to the metal bars. .

또한, 상기 제1 구속수단은, 상기 플랩 성형 시 인서트 사출에 의해 상기 플랩의 하단부 내부에 수용되고, 상기 제2 구속수단은, 상기 범퍼 성형 시 인서트 사출에 의해 상기 개구부의 하단 둘레에 수용된다. In addition, the first restraining means is accommodated inside the lower end of the flap by insert injection when molding the flap, and the second restraining means is accommodated around the lower end of the opening by insert injection when molding the bumper.

다른 실시예로, 상기 제1 구속수단은, 상기 플랩의 하단에서 상측으로 함몰 형성된 제1 삽입홈에 끼움 결합되고, 상기 제2 구속수단은, 상기 범퍼의 개구부의 하단 내면에서 하측으로 함몰 형성된 제2 삽입홈에 끼움 결합된다. In another embodiment, the first restraining means is fitted into a first insertion groove recessed upward from the bottom of the flap, and the second restraining means is recessed downward from the lower inner surface of the opening of the bumper. 2 Fitted into the insertion groove.

또한, 상기 도어의 강제 개방을 위한 개방토크는, 상기 도어 폐쇄 시 상기 액추에이터의 스톨토크와 상기 도어 구속 수단의 구속력에 의한 구속토크의 합으로 이루어지며, 상기 구속토크는, 상기 액추에이터의 작동토크 보다 작은 것을 특징으로 한다. In addition, the opening torque for forcibly opening the door is made up of the sum of the stall torque of the actuator when the door is closed and the restraining torque due to the binding force of the door restraining means, and the restraining torque is greater than the operating torque of the actuator. Characterized by small size.

보다 구체적으로, 상기 구속토크는, 상기 액추에이터의 작동토크의 70% 이내인 것을 특징으로 한다. More specifically, the restraining torque is characterized as being within 70% of the operating torque of the actuator.

아울러, 상기 도어 구속 수단은, 단수 인 경우, 차량 폭 방향으로 상기 액추에이터에서 이격된 측에 배치되고, 복수 인 경우, 복수 개가 이격 배치되되, 상기 액추에이터에서 근접된 측의 제1 이격 거리보다, 상기 액추에이터에서 이격된 측의 제2 이격 거리가 짧은 것을 특징으로 한다.In addition, when the door restraint means is single, it is arranged on a side spaced apart from the actuator in the vehicle width direction, and when there are multiple door restraint means, a plurality of door restraint means are arranged spaced apart from each other, and the door restraining means is arranged at a distance greater than the first separation distance on the side closer to the actuator. It is characterized in that the second separation distance on the side away from the actuator is short.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 액티브 에어 플랩은, AAF가 범퍼의 개구부에 직접 설치되기 때문에 개구부의 공기를 AAF로 안내하기 위한 에어가이드가 불필요하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In the active air flap of the present invention with the above configuration, since the AAF is installed directly in the opening of the bumper, an air guide for guiding the air from the opening to the AAF is unnecessary, which has the effect of reducing manufacturing costs.

또한, AAF로 공기 유입을 위한 유동 경로가 짧아짐에 따라 도어 폐쇄 시 차량 주행에 따른 공기 저항을 최소화하여 공력 성능이 향상되는 효과가 있다. In addition, as the flow path for air inflow into the AAF is shortened, aerodynamic performance is improved by minimizing air resistance due to vehicle driving when the door is closed.

또한, 도어 구속 수단을 통해 차량 주행 시 풍압으로 인한 도어의 비정상 적인 개방을 방지하여 도어의 강성을 확보하고, 엔진이나 배터리가 정상 온도에 도달하기 전인 경우 냉각 공기 유입으로 인한 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the door restraint means ensures the rigidity of the door by preventing abnormal opening of the door due to wind pressure when driving the vehicle, and prevents performance degradation due to inflow of cooling air when the engine or battery has not reached normal temperature. There is an effect.

또한, 차량의 고속 주행 시 강한 풍압에도 도어가 폐쇄된 상태를 유지하도록 하여 공기 저항 감소에 의한 공력 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving aerodynamic performance by reducing air resistance by allowing the door to remain closed even under strong wind pressure when the vehicle is driven at high speed.

또한, 도어 폐쇄 시 도어의 비정상 적인 오픈으로 인한 외관 품질 저하를 방지함에 따라 외관 품질 향상을 위한 비용을 저감할 수 있고, 외관 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다. In addition, by preventing deterioration in exterior quality due to abnormal opening of the door when the door is closed, the cost for improving exterior quality can be reduced and exterior quality can be secured.

또한, 도어가 정위치를 이탈할 경우 액추에이터가 재초기화를 실시하게 되나, 도어의 정위치 이탈을 방지함에 따라 액추에이터의 재초기화를 최소화한 효과가 있다.In addition, if the door deviates from its original position, the actuator is re-initialized. However, preventing the door from deviating from its original position has the effect of minimizing the reinitialization of the actuator.

아울러, 차량의 엔진이 정지된 상태, 즉 배터리 전원이 인가되지 않는 상태에서도 도어 구속 성능을 유지할 수 있기 때문에 강한 빗물이나, 고압수와 같은 외력 인가 조건에서도 도어의 위치 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다. In addition, since the door restraint performance can be maintained even when the vehicle's engine is stopped, that is, when battery power is not applied, the positional stability of the door can be secured even under external force conditions such as strong rain or high-pressure water. there is.

도 1은 FEM 분해사시도
도 2는 종래의 AAF 분해사시도
도 3은 범퍼에 장착된 본 발명의 일실시 예에 따른 AAF의 정면투영도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 AAF의 전체사시도
도 5는 본 발명의 도어 폐쇄 시 AAF의 부분확대 투영사시도
도 6은 본 발명의 도어 폐쇄 시 도어 구속 수단이 도시된 AAF의 부분확대 투영사시도
도 7은 본 발명의 도어 폐쇄 시 도어 구속 수단이 도시된 AAF의 측면개략도
도 8은 본 발명의 도어의 개방 토크를 나타낸 도어의 측면사시도Figure 1 is an FEM exploded perspective view
Figure 2 is an exploded perspective view of a conventional AAF
Figure 3 is a front projection view of an AAF according to an embodiment of the present invention mounted on a bumper.
Figure 4 is an overall perspective view of the AAF according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a partially enlarged projection perspective view of the AAF when the door of the present invention is closed.
Figure 6 is a partially enlarged projection perspective view of the AAF showing the door restraint means when the door is closed according to the present invention.
Figure 7 is a side schematic view of the AAF showing the door restraining means when the door is closed according to the present invention.
Figure 8 is a side perspective view of the door showing the opening torque of the door of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명의 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to ensure that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms.

도 3에는, 차량의 범퍼(500)에 장착된 본 발명의 일실시 예에 따른 액티브 에어 플랩(1000)(이하, 'AAF')의 정면투영도가 도시되어 있다. Figure 3 shows a front projection of the active air flap 1000 (hereinafter referred to as 'AAF') according to an embodiment of the present invention mounted on the bumper 500 of a vehicle.

도 3을 참조하면 본 발명은 범퍼(500)의 내측에 결합되어 범퍼(500)의 개구부(510)를 직접 개방 또는 폐쇄하는 AAF(1000)에 관한 것으로서, 열교환기의 차량 전방 측에 구비되어 개구부(510)를 통해 엔진룸(열교환기)으로 유입되는 공기의 유량을 제어하거나 필요 시 유입되는 공기를 차단하는 역할을 수행한다. 특히 본 발명의 AAF(1000)는, 도어(200, 도 4 참조)가 차량 전방에 노출되도록 범퍼(500)의 개구부(510)에 직접 장착되는 외장형 AAF(1000)인 것을 특징으로 한다. 이하 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 AAF(1000)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Referring to FIG. 3, the present invention relates to an AAF (1000) that is coupled to the inside of the bumper 500 and directly opens or closes the opening 510 of the bumper 500. It is provided on the front side of the vehicle of the heat exchanger to open or close the opening 510 of the bumper 500. It controls the flow rate of air flowing into the engine room (heat exchanger) through (510) or blocks the flowing air when necessary. In particular, the AAF 1000 of the present invention is characterized as an external AAF 1000 that is directly mounted on the opening 510 of the bumper 500 so that the door 200 (see FIG. 4) is exposed to the front of the vehicle. Hereinafter, the AAF (1000) of the present invention having the above features will be described in detail with reference to the drawings.

도 4에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 외장형 AAF(1000)(이하, 'AAF')의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 도어 폐쇄 시 AAF(1000)의 부분확대 투영사시도가 도시되어 있다.Figure 4 shows a perspective view of an external AAF (1000) (hereinafter referred to as 'AAF') according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 shows a partially enlarged projected perspective view of the AAF (1000) when the door of the present invention is closed. It is shown.

도시된 바와 같이 본 발명의 AAF(1000)는, 공기가 유동하는 공간이 형성된 몸체(100)와, 몸체(100) 내에 설치되어 회동에 따라 몸체(100)의 유동공간을 개방 또는 폐쇄하는 도어(200) 및 몸체(100)에 구비되어 도어(200)를 구동시키는 액추에이터(900)를 포함한다.As shown, the AAF 1000 of the present invention includes a body 100 in which a space through which air flows is formed, and a door installed in the body 100 to open or close the flow space of the body 100 according to rotation ( 200) and an actuator 900 provided on the body 100 to drive the door 200.

몸체(100)는 내부에 차량 전후 방향을 따라 중공부가 형성되는 사각틀의 형태로 이루어지며, 몸체(100)의 측면에는 액추에이터(900)가 설치되며, 몸체(100)의 공기 유동 결로 상에 도어(200)가 설치된다. 몸체(100)의 차량 전방 측 둘레에는 범퍼의 후면에 결합되기 위한 마운팅(110)이 복수 개 이격 형성될 수 있다. 몸체(100)는 상기 중공부가 차량 폭 방향을 따라 한 쌍이 배치되어 한 쌍의 도어(200)(200-1)가 차량 폭 방향을 따라 구비되도록 구성될 수 있다. The body 100 is made in the form of a square frame with a hollow portion formed inside along the front and rear direction of the vehicle. An actuator 900 is installed on the side of the body 100, and a door ( 200) is installed. A plurality of mountings 110 to be coupled to the rear of the bumper may be formed spaced apart around the front side of the body 100 of the vehicle. The body 100 may be configured such that a pair of hollow portions are disposed along the vehicle width direction and a pair of doors 200 (200-1) are provided along the vehicle width direction.

액추에이터(900)(900-1)는 몸체(100)의 양 측면에 각각 한 쌍이 구비될 수 있다. 액추에이터(900)는 도어(200)에 연결되어, 제어부의 지시에 따라 구동축의 회전에 의해 도어(200)를 회동시키는 역할을 수행한다. 즉 액추에이터(900)의 일 방향 회전에 의해 도어(200)를 회동시켜 AAF(1000)를 개방시키고, 타 방향 회전에 의해 도어(200)를 회동시켜 AAF(1000)를 폐쇄 시킬 수 있다. 액추에이터(900)는 통상적으로 사용되는 모터의 구성이 적용될 수 있다. A pair of actuators 900 and 900-1 may be provided on each side of the body 100. The actuator 900 is connected to the door 200 and serves to rotate the door 200 by rotating the drive shaft according to instructions from the control unit. That is, the AAF 1000 can be opened by rotating the door 200 by rotating the actuator 900 in one direction, and the AAF 1000 can be closed by rotating the door 200 by rotating the actuator 900 in the other direction. The actuator 900 may be configured as a commonly used motor.

도 4 및 도 5를 참조하면, 도어(200)는 몸체(100)상에 위치하여 상기 개구부를 통해 유입되는 공기를 개방 또는 폐쇄하게 되는데, 샤프트(230)를 회전축으로 하여 플랩(210)의 회전에 의해 플랩(210)이 공기 유동방향과 평행을 이루면 개방되고, 수직을 이루면 폐쇄 된다. 도어(200)(200-1)는 차량 폭 방향을 따라 한 쌍이 구비될 수 있다. Referring to Figures 4 and 5, the door 200 is located on the body 100 to open or close the air flowing in through the opening, and the flap 210 rotates using the shaft 230 as a rotation axis. When the flap 210 is parallel to the air flow direction, it is opened, and when it is perpendicular, it is closed. A pair of doors 200 and 200-1 may be provided along the vehicle width direction.

보다 구체적으로 도어(200)는 몸체(100)의 공기 유동 경로를 개방 또는 폐쇄하는 판상의 플랩(210)과, 플랩(210)의 차량 폭 방향 양측에서 차량 후방 측으로 연장 형성되는 측벽(220)과, 측벽(220)의 단부에서 차량 폭 방향 외측으로 연장된 샤프트(230)를 포함하여 구성된다. 따라서 샤프트(230)의 일 방향 회전 시 측벽(220)이 차량 후방 측으로 호를 이루며 회전하고, 플랩(210)의 상측이 차량 후방 측으로 호를 이루며 회동함에 따라 도어(200)가 개방된다. 또한, 샤프트(230)의 타 방향 회전 시 측벽(220)의 차량 전방 측으로 호를 이루며 회전하고, 플랩(210)의 하측이 차량 전방 측으로 호를 이루며 회동함에 따라 도어(200)가 폐쇄된다. More specifically, the door 200 includes a plate-shaped flap 210 that opens or closes the air flow path of the body 100, a side wall 220 extending from both sides of the flap 210 in the vehicle width direction toward the rear of the vehicle, and , and is configured to include a shaft 230 extending outward in the vehicle width direction from the end of the side wall 220. Therefore, when the shaft 230 rotates in one direction, the side wall 220 rotates in an arc toward the rear of the vehicle, and the upper side of the flap 210 rotates in an arc toward the rear of the vehicle, thereby opening the door 200. Additionally, when the shaft 230 rotates in the other direction, the side wall 220 rotates in an arc toward the front of the vehicle, and the lower side of the flap 210 rotates in an arc toward the front of the vehicle, thereby closing the door 200.

위와 같은 외장형 AAF(1000)는 유입된 공기의 풍압 또는 물의 수압에 도어(200)가 직접적으로 노출되기 때문에 차량 고속 주행 시 상기 풍압 또는 세차 시 수압에 의한 플랩의 변형이 발생될 수 있고, 액추에이터(900)의 구동축과 도어 샤프트 간의 유격으로 인해 상기 풍압 또는 수압 발생 시 도어(200)의 비정상적인 개방 현상이 발생되고, 도어(200)의 떨림으로 인한 소음이 발생될 수 있다. 따라서 본 발명은 도어(200)가 폐쇄된 상태에서 풍압 또는 수압 발생 시 도어가 비정상적으로 개방되는 것을 방지하기 위한 도어 구속 수단을 구비함에 그 특징이 있다. 특히 AAF(1000)에 전원이 공급되지 않는 차량의 엔진 정지 시에도 도어가 비정상적으로 개방되는 것을 방지하기 위한 도어 구속 수단을 구비함에 그 특징이 있다. Since the door 200 of the external AAF 1000 described above is directly exposed to the wind pressure of the incoming air or the water pressure of the water, the flap may be deformed due to the wind pressure or water pressure during the car wash when the vehicle is driven at high speed, and the actuator ( Due to the clearance between the drive shaft of 900) and the door shaft, abnormal opening of the door 200 may occur when the wind or water pressure is generated, and noise may be generated due to vibration of the door 200. Therefore, the present invention is characterized by providing a door restraining means to prevent the door from being opened abnormally when wind or water pressure is generated while the door 200 is closed. In particular, it is characterized by providing a door restraint means to prevent the door from being opened abnormally even when the engine of the vehicle is stopped when power is not supplied to the AAF (1000).

이하, 상기와 같은 도어 구속 수단을 포함하는 AAF(1000)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the detailed configuration of the AAF (1000) including the door restraining means as described above will be described in detail with reference to the drawings.

도 6에는, 본 발명의 도어 폐쇄 시 도어 구속 수단(300, 400)이 도시된 AAF(1000)의 부분확대 투영사시도가 도시되어 있고, 도 7에는, 본 발명의 도어 폐쇄 시 도어 구속 수단(300, 400)이 도시된 AAF의 측면개략도가 도시되어 있다. Figure 6 shows a partially enlarged projected perspective view of the AAF 1000 showing the door restraint means 300 and 400 when the door is closed according to the present invention, and Figure 7 shows the door restraint means 300 when the door is closed when the present invention is closed. , 400), a side schematic diagram of the AAF is shown.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 AAF(1000)는 도어(200) 폐쇄 시 풍압으로 인해 도어(200)가 차량 후방 측으로 밀려 개방되는 것을 방지하기 위한 도어 구속 수단(300, 400)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6 and 7, the AAF 1000 may include door restraint means 300 and 400 to prevent the door 200 from being pushed to the rear of the vehicle and opened due to wind pressure when the door 200 is closed. You can.

도어 구속 수단(300, 400)은, 플랩(210)의 하단에 구비되는 제1 구속수단(300)과, 범퍼(500)의 개구부(510) 둘레면에 구비되되 제1 구속수단(300)에 근접 또는 맞닿도록 구비되는 제2 구속수단(400)을 포함한다. 제1 구속수단(300)과 제2 구속수단(400)은 일정 하중 이하에서 밀착 또는 근접한 상태를 유지하도록 서로 인력을 제공하여 상기 일정 하중 이상 발생 시 이격되는 재질로 이루어질 수 있다. 일예로 제1 구속수단(300)은 금속 물질 또는 자성체 중 어느 하나이고, 제2 구속수단(400)은 금속 물질 또는 자성체 중 다른 하나일 수 있다. The door restraint means 300 and 400 are provided on a first restraint means 300 provided at the bottom of the flap 210 and a peripheral surface of the opening 510 of the bumper 500. It includes a second restraining means 400 provided to be close to or in contact with it. The first restraining means 300 and the second restraining means 400 may be made of a material that provides an attractive force to each other to maintain close contact or proximity under a certain load and is spaced apart when the above certain load occurs. For example, the first restraining means 300 may be one of a metal material or a magnetic material, and the second restraining means 400 may be a metallic material or a magnetic material.

보다 구체적으로 제1 구속수단(300)은 차량 폭 방향을 따라 형성된 금속 바 형태로 이루어질 수 있고, 제2 구속수단(400)은, 복수 개가 일정간격으로 이격되되 상기 금속 바에 대응되는 위치에 이격 배치되는 자성체일 수 있다.More specifically, the first restraining means 300 may be formed in the form of a metal bar formed along the vehicle width direction, and the second restraining means 400 may be arranged in plural pieces at regular intervals and spaced apart from each other at positions corresponding to the metal bars. It may be a magnetic material.

또한, 제1 구속수단(300)은 플랩(210) 성형 시 인서트 사출에 의해 플랩(210)의 하단부 내부에 수용될 수 있고, 제2 구속수단(400)은 범퍼(500) 성형 시 인서트 사출에 의해 범퍼(500)의 개구부(510) 둘레면에 수용될 수 있다. In addition, the first restraining means 300 can be accommodated inside the lower end of the flap 210 by insert injection when molding the flap 210, and the second restraining means 400 can be accommodated inside the lower end of the flap 210 by insert injection when molding the bumper 500. It can be accommodated on the peripheral surface of the opening 510 of the bumper 500.

다른 실시예로 제1 구속수단(300)은 플랩(210)의 성형된 상태에서 플랩(210)의 하단에서 상측으로 함몰 형성된 제1 삽입홈(215)에 끼움 결합될 수 있고, 제2 구속수단(400)은, 범퍼(500)가 성형된 상태에서 개구부(510)의 하단 내면에서 하측으로 함몰 형성된 제2 삽입홈(515)에 끼움 결합될 수 있다. 또한 제2 삽입홈(515)은 제2 구속수단(400)이 복수 개 이격 배치되는 경우 제2 구속수단(400)에 대응되는 위치에 복수 개가 이격 형성될 수 있다. In another embodiment, the first restraining means 300 may be fitted into the first insertion groove 215 recessed from the bottom to the upper side of the flap 210 in the molded state of the flap 210, and the second restraining means 400 may be fitted into the second insertion groove 515 recessed downward from the lower inner surface of the opening 510 when the bumper 500 is molded. Additionally, when a plurality of second insertion grooves 515 are spaced apart from each other, a plurality of second insertion grooves 515 may be formed at positions corresponding to the second restraining means 400 to be spaced apart from each other.

상기와 같은 도어 구속 수단(300, 400)으로 인해 도어(200) 폐쇄 시 플랩(210)과 개구부(510)의 하단 내측면이 서로 밀착 또는 근접된 상태를 유지하도록 하여 일정 하중 이상이 발생되지 않는 경우 도어(200)가 비정상적으로 개방되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. Due to the door restraining means 300 and 400 as described above, when the door 200 is closed, the lower inner surface of the flap 210 and the opening 510 are maintained in close contact with or close to each other, so that no more than a certain load is generated. In this case, the door 200 may be configured to prevent abnormal opening.

한편, 도어(200)의 플랩(210)의 길이가 긴 경우 액추에이터(900)와 근접한 측보다 액추에이터(900)에서 차량 폭 방향으로 이격된 측의 변형이나 비정상적인 개방으로 인한 공기 유동이 과다 발생될 수 있다. 따라서 도어 구속 수단(300, 400)은 액추에이터(900)에서 이격된 측에 배치될 수 있다. 다른 실시예로 도어 구속 수단(300, 400)이 차량 폭 방향을 따라 복수 개가 이격 배치되는 경우 액추에이터(900)에서 이격된 측에 집중되어 배치될 수 있다. On the other hand, if the length of the flap 210 of the door 200 is long, excessive air flow may occur due to deformation or abnormal opening on the side spaced apart from the actuator 900 in the vehicle width direction rather than on the side closer to the actuator 900. there is. Accordingly, the door restraining means 300 and 400 may be disposed on a side away from the actuator 900. In another embodiment, when a plurality of door restraint means 300 and 400 are spaced apart along the vehicle width direction, they may be concentrated and arranged on a side away from the actuator 900.

도 8은 본 발명의 도어(200)의 개방 토크를 나타낸 도어(200)의 측면사시도가 도시되어 있다. Figure 8 is a side perspective view of the door 200 showing the opening torque of the door 200 of the present invention.

기존의 AAF의 도어는 도어 폐쇄 시 도어의 강제 개방을 위한 개방 토크(A)는, 액추에이터(900)의 스톨토크(B) 만 발생하기 때문에 스톨토크(B)를 20kgf.cm 라고 가정하면 20kgf.com 이상의 풍압이나 수압 발생 시 도어가 비정상적으로 개방될 수 있는 문제가 발생한다.For the existing AAF door, the opening torque (A) for forced opening of the door when the door is closed generates only the stall torque (B) of the actuator 900, so assuming that the stall torque (B) is 20kgf.cm, it is 20kgf. When wind pressure or water pressure exceeds com, a problem occurs in which the door may open abnormally.

그러나 본 발명의 AAF는 스톨토크(B) 외에 도어 구속 수단(300, 400)으로 인한 자력(인력)이 발생하게 된다. 따라서 제1 구속수단의 자중과 상기 자력을 합한 값을 3kgf 로, 제1 구속 수단(300)과 샤프트(230)의 거리(반경)를 5cm 로 가정하면, 구속 토크(C) 15kgf.cm 가 추가로 발생하게 된다.However, the AAF of the present invention generates magnetic force (attractive force) due to the door restraint means (300, 400) in addition to the stall torque (B). Therefore, assuming that the sum of the self-weight of the first restraining means and the magnetic force is 3kgf and the distance (radius) between the first restraining means 300 and the shaft 230 is 5cm, the restraining torque (C) is added to 15kgf.cm It occurs as

따라서 본 발명의 도어의 강제 개방을 위한 개방 토크(A)는, 스톨토크(B)와 구속 토크(C)를 합한 35kgf.cm 이며, 35kgf.cm 이상의 풍압이나 수압 발생될 가능성은 매우 희박하기 때문에 도어이 비정상적인 개방을 방지하게 된다.Therefore, the opening torque (A) for forced opening of the door of the present invention is 35kgf.cm, which is the sum of the stall torque (B) and restraining torque (C), and the possibility of wind or water pressure exceeding 35kgf.cm is very slim. This prevents the door from opening abnormally.

한편 구속 토크(C)가 액추에이터(900)의 작동 토크 보다 큰 경우 도어(200)의 정상적인 개방이 불가하기 때문에 구속토크(C) 보다 작게 결정될 수 있다. 보다 바람직하게는 도어(200)의 정상 개방 시 액추에이터(900)의 원활한 구동을 위해 구속토크(C)는 액추에이터(900)의 작동 토크의 70% 이내에서 결정될 수 있다.Meanwhile, if the restraining torque (C) is greater than the operating torque of the actuator 900, normal opening of the door 200 is not possible, so it may be determined to be smaller than the restraining torque (C). More preferably, for smooth operation of the actuator 900 when the door 200 is normally opened, the restraining torque (C) may be determined within 70% of the operating torque of the actuator 900.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the above-described embodiments. Not only is the scope of application diverse, but various modifications can be made at the level of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and changes fall within the scope of protection of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

1000 : 액티브 에어 플랩
100 : 몸체
110 : 마운팅
200 : 도어
210 : 플랩
215 : 제1 삽입홈
220 : 측벽
230 : 샤프트
300 : 제1 구속수단
400 : 제2 구속수단
500 : 범퍼
510 : 개구부
515 : 제2 삽입홈
900 : 액추에이터1000: Active air flap
100: body
110: mounting
200: door
210: flap
215: first insertion groove
220: side wall
230: shaft
300: First means of restraint
400: Second means of restraint
500: bumper
510: opening
515: second insertion groove
900: Actuator

Claims

In the Active Air Flap provided between the opening and the heat exchanger to control the flow rate or presence of air flowing into the heat exchanger through the opening of the bumper,
The active air flap is,
a body forming an air flow path between the opening and the heat exchanger;
a door provided on the body to open or close the air flow path; and
Includes an actuator provided on the body to drive the door,
An active air flap, wherein the body is coupled to the periphery of the opening inside the bumper so that the door is exposed to the front of the vehicle.

According to clause 1,
The active air flap is,
a door restraining means provided on a circumferential surface of the door and a circumferential surface of the opening, and providing adhesion or attractive force between the door and the opening when the door is closed;
Including, active air flap.

According to clause 2,
The door is,
It includes a flap that opens or closes the air flow path of the body, a side wall extending from both sides of the flap in the vehicle width direction toward the rear of the vehicle, and a shaft extending outward in the vehicle width direction from an end of the side wall,
The door restraint means is,
a first restraining means provided on the lower side of the flap; and
a second restraining means provided on the lower inner surface of the opening and arranged in close contact with or close to the first restraining means;
Including, active air flap.

According to clause 3,
The first and second restraining means are,
An active air flap, characterized in that it is made of a material that provides attraction to each other to maintain close contact or proximity under a certain load and is spaced apart when the certain load is exceeded.

According to clause 4,
The first means of restraint is,
It is either a metallic material or a magnetic material,
The second means of restraint is,
An active air flap, characterized in that it is one of a metallic material or a magnetic material.

According to clause 5,
The first means of restraint is,
It consists of a metal bar formed along the vehicle width direction,
The second means of restraint is,
An active air flap made of a magnetic material, characterized in that a plurality of pieces are spaced apart to correspond to the metal bars.

According to clause 3,
The first means of restraint is,
When molding the flap, it is accommodated inside the lower end of the flap by insert injection,
The second means of restraint is,
An active air flap accommodated around the bottom of the opening by insert injection when molding the bumper.

According to clause 3,
The first means of restraint is,
Fitted into a first insertion groove recessed upward from the bottom of the flap,
The second means of restraint is,
An active air flap fitted into a second insertion groove recessed downward from the lower inner surface of the opening of the bumper.

According to clause 2,
The opening torque for forced opening of the door is,
When the door is closed, it is composed of the sum of the stall torque of the actuator and the restraining torque due to the binding force of the door restraining means,
An active air flap, characterized in that the restraining torque is smaller than the operating torque of the actuator.

According to clause 9,
An active air flap, characterized in that the restraining torque is within 70% of the operating torque of the actuator.

According to clause 3,
The door restraint means is,
In the case of singular, it is disposed on a side spaced apart from the actuator in the vehicle width direction,
In the case of plurality, the plurality of active air flaps are arranged to be spaced apart, wherein the second separation distance on the side away from the actuator is shorter than the first separation distance on the side closer to the actuator.