KR0175531B1 - 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야

본 고안은 라디에터그릴 개폐장치에 관한 것임.

2. 고안이 해결하고자 하는 기술적인 과제

냉각수온에 따라 라디에터그릴의 공기통로 개폐정도를 자동제어함으로써 라디에터로 유입되는 공기량을 적절하게 제어코져 함.

3. 고안의 해결방법의 요지

라디에터로 공기를 공급하는 라디에터그릴에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온센서; 상기 냉각수온센세로부터 냉각수온를 입력받아 기설정된 설정치와 비교하여 그릴개폐구동신호를 내보내는 ECU; 상기 ECU로부터 받은 그릴개폐구동신호에 따라 그릴수평대를 소정각도로 선회시키는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터에 의해 그릴틀체상에서 소정각도로 선회하는 그릴수평대를 구비한 그릴개폐수단을 포함함.

4. 고안의 중요한 용도

라디에터로의 유입공기량 제어.

Description

온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치

제1도는 일반적인 라디에터그릴부분의 분리사시도.

제2도는 본 발명이 적용된 라디에터그릴부분의 사시도.

제3도는 제2도에 도시한 라디에터그릴의 결합상태를 보다 구체적으로 나타낸 확대구조도.

제4도는 본 라디에터그릴 자동개폐장치의 동작원리를 설명하기 위한 설명도.

제5도는 본 발명에 따른 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40: 틀체 41a, 41b : 보스

50 : 그릴수평대 51a, 51b : 회전돌기

52 : 안내돌기 60 : 수직가동판

61 : 안내장공 70 : 수직안내편

80 : 냉각수온센서 90 : ECU

100 : 액츄에이터 110 : 그릴개폐수단

본 발명은 자동차의 라디에이터그릴(Radiator Grill)에 관한 것으로, 특히 자동차의 라디에터그릴을 기설정된 냉각수온도에 감응하여 자동조절되도록 한 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진의 냉각수를 냉각시켜 주기 위한 라디에터에 공기와의 접촉면적을 넓혀 방열효율을 높여주기 위해 라디에터그릴을 설치하고 있는 바, 기존의 라디에터그릴은 제1도에 보는 바와 같이 수평대(11)들이 등간격으로 그릴몸체(10)에 일체형성되어 있으며, 이 그릴몸체(10)를 차량(20)의 전방장착홈(21)에 삽착한 후, 패킹(30) 및 고정틀(31)로써 견고히 고정하게 되어 있다. 이러한 라디에터그릴은 항상 그 수평격자들이 개방된 상태로 고정되어 있어 겨울철에는 엔진을 과냉시켜 오히려 시동이 잘 걸리지 않거나 엔진효율이 떨어지는 등 부작용을 낳고 있다.

이러한 현상을 방지하기 위해서 겨울에는 라디에터그릴 전방부에 신문지나 판지 또는 직물로 된 덮개를 부착시켜 공기통로를 부분적으로 차단시켜 줌으로써 찬공기가 엔진실로 과다하게 유입되지 못하게 하고 있다. 이로 인해, 엔진이 과냉되는 것을 방지하고 있으나, 이와 같은 방법은 미관상 좋지 못할 뿐만아니라, 덮개를 착탈시켜 주어야 하는 번거로움이 적지 않았다.

이를 해소하기 위해 일본국 공개실용신안 공보 소57-5321호에 새로운 방법이 개시되어 있는 바, 이에 대해 개략적으로 설명하면 이는 라디에터 앞쪽에 설치된 조작링크에 다수개의 차폐판이 회동될 수 있도록 평행하게 배열설치되고, 이 조작링크의 하단에 형상기억합금으로 만들어진 링크와 스프링이 설치되는 한편, 그 변형예로서 라디에터프레임의 전방부에 차폐스크린이 감겨진 로울러가 회전될 수 있도록 설치되고, 이 로울러의 한쪽선단에 형상기억합금으로 만들어진 코일스프링이 설치된다. 또한, 차폐스크린의 선단 중간부에 보조스프링이 설치된 구조로 되어 있다.

위에서 밝힌 기존의 장치는 엔진실의 온도변화에 따라 형상기억합금 스프링이 신축되면서 링크 또는 로울러를 동작시켜 줌으로써 조작링크 또는 로울러에 설치된 차폐판 또는 차폐스크린을 회전시키거나 상하로 이동시켜 라디에터로 통하는 공기통로의 개폐정도를 조절해서 라디에터로 유입되는 공기량을 조절해 주도록 되어 있다.

이러한 장치는 엔진실의 온도변화에 대응되게 형상기억합금스프링이 신축되면서 라디에터로 유입되는 공기량을 효과적으로 조절해주도록 되어 있으나, 그 구조에 있어 다수의 차폐판이 개별적으로 설치됨과 아울러 이 차폐판들을 구동시켜 주는 메카니즘이 복잡하여 고장의 우려가 높고, 만일에 일부 차폐판이 동작되지 않게 되면 유입되는 공기량을 소정량으로 유지하지 못하여 라디에터 전반에 걸쳐 냉각효과가 균일하지 못한 결점이 있다.

아울러, 그 변형예도 구조상 라디에터가 차폐스크린으로 가려진 부분과 가려지지 않은 부분으로 나누어지도록 됨에 의해 라디에터의 냉각효과가 균일하지 못하고, 라디에터의 국부적인 과열 또는 과냉현상이 발생하게 되므로 라디에터의 내구성을 저하시키는 폐단이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 냉각수 온도에 따라 전자제어유닛(이하, ECU라함)을 통해 자동적으로 라디에터그릴의 개폐정도를 조절함으로써 외부환경에 적합한 공기량이 라디에터로 유입될 수 있도록 한 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 라디에터로 공기를 공급하는 라디에터그릴에 있어서, 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수온센서; 상기 냉각수온센서로부터 냉각수온를 입력받아 기설정된 설정치와 비교하여 그릴개폐구동신호를 내보내는 ECU; 상기 ECU로부터 받은 그릴개폐구동신호에 따라 그릴수평대를 소정각도로 선회시키는 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터에 의해 그릴틀체상에서 소정각도롤 선회하는 그릴수평대를 구비한 그릴개폐수단을 포함하는 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명이 적용된 라디에터그릴부분의 사시도이다.

도시한 바와 같이, 라디에터그릴은 그 틀체(40)에 다수개의 그릴수평대들(50)이 회전가능케 고정되어 있다. 이 그릴수평대들(50)은 일체로 선회되도록 되어 있으며, 그 상세한 구조에 대해서는 제3도 및 제4도를 참조하여 후술하기로 한다.

제3도는 제2도에 도시한 라디에터그릴의 결합상태를 보다 구체적으로 나타낸 확대구조도이고, 제4도는 제3도의 A-A' 선 단면도로, 본 라디에터그릴 자동개폐장치의 동작원리를 설명하기 위한 설명도이다.

제3도에 도시한 바와 같이, 그릴틀체(40)에 그릴수평대(50)의 양측단으로 돌설된 회전돌기들(51a,51b)이 회전가능케 보스들(41a,41b)에 의해 지지고정되어 있다. 이 그릴수평대(50)는 틀체(40)에 등간격을 갖고 다수개가 배설되어 있으며, 회전돌기들(51a,51b)과 소정간격 이격한 그릴수평대들(50)의 내측측부에는 안내돌기(52)가 각각 하나씩 돌출하여 수직가동판(60)에 삽지되어 있다. 수직가동판(60)에는 대략 수평방향으로 안내장공(61)이 형성되어 안내돌기(52)가 삽이되어 있다. 그러니까, 그릴수평대(50)의 선회시 안내돌기(52)는 안내장공(61)에 의해 유도되어 이동하게 된다. 즉, 수직가동판(60)을 수직방향으로 상승 또는 하강시키면 안내장공(61)이 안내돌기(52)를 규제하며 수직가동판(60)이 이동하는 방향으로 밀어 안내돌기(52)가 형성된 그릴수평대들(50)을 제4도의 이점쇄선과 같이 회전돌기들(51a,51b)을 정점으로 선회시키게 된다. 이때, 수직가동판(60)은 틀체(40)내측에 취부된 수직안내편(70) 수직방향으로 이동이 허락되도록 삽지되어 수직안내편(70)상을 상/하강하게 된다.

또 한편으로, 회전돌기(51a,51b)를 회전시키면 회전돌기(51a,51b)를 정점으로 그 타측편에 위치한 안내돌기(52)가 안내장공(61)을 밀어 수직가동판(60)이 상승 또는 하강하게 된다. 그러면, 수직가동판(60)에 안내돌기(52)가 삽지된 그릴수평대들(50)은 일체로 동일각도롤 선회하게 된다. 이상에서 기설명한 그릴개폐수단의 제어방법에 대해서는 동작설명에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

제5도는 본 발명에 따른 온도감응형 라디에터그릴 자동개폐장치의 구성도이다. 이제, 제5도 및 상술한 전도면들을 병행참조하면서 본 발명의 구동방법에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.

본 자동개폐장치는 냉각수온을 감지하는 냉각수온센서(80)를 구비하고 있다. 이 냉각수온센서(80)로부터 감지된 냉각수온도는 ECU(90)로 입력되어 기설정된 설정치와 비교하여 냉각수온에 상응하는 그릴개폐구동신호를 발생하게 된다. 통상 워엄-업시 냉각온도는 대략 80℃정도이며, 따라서 설정치를 70℃정도로 하는 것이 이상적이다. 설정치가 70℃일 경우 검출된 냉각수온이 70℃를 넘으면 그릴개폐구동신호는 그릴을 개방하는 신호로 출력되며, 70℃이하이면 그릴개폐구동신호는 그릴을 폐쇄하는 신호가 된다.

이 그릴개폐구동신호는 액츄에이터(100)에 전송되고, 액츄에이터(100)는 이 신호에 따라 그릴개폐수단(11)을 작동시켜 그릴수평대(50)를 선회시키므로 외부환경에 적합하도록 공기통로를 조절하여 라디에터로 유입되는 공기량을 조정한다.

이 액츄에이터(100)는 유압이나 공압 등을 이용하는 유압 또는 공압액츄에이터를 이용할 수 있으며, 이 공/유압액츄에이터를 전술한 그릴수평대(50)의 측부를 돌출한 일측 회전돌기(50a 혹은 51b)와 연결하여 돌기를 회전케 함으로써 그릴수평대(50)를 선회시켜 공기통로를 개방 또는 폐쇄할 수 있다. 이때, 그릴수평대(50)의 회전돌기(51a, 혹은 51b)와 이격하여 내측에 형성된 안내돌기(52)가 안내장공(61)을 이동하며 수직가동판(60)을 밀어 수직가동판(60)에 내측부가 삽지된 다수의 그릴수평대들(50)은 일체로 선회하게 되고, 이로 인해 공기통로의 개폐정도는 변화하게 된다. 물론, 이때 수직가동판(60)은 수직안내편(70)에 의해 수직으로 안내된다.

또한, 액츄에이터(100)로 솔레노이드밸브를 사용할 수 있으며, 이 솔레노이드밸브를 수직가동판(60)과 연결시켜 수직가동판(60)을 수직안내편(70)에 안내되어 수직방향으로 상/하동하게 함으로써 그릴수평대들(50)을 일체로 선회시킬 수 있다. 이 원리도 위에서 기설명한 바와 같이, 수직가동판(60)의 안내장공들(61)에 삽지된 회전돌기(61)들을 안내장공들(61)의 측부가 밀어 그릴수평판들(50)을 회전돌기들(51a,51b)을 정점으로 선회시키므로 행해진다.

물론, 기설명한 액츄에이터(100)는 위에서 설명했듯이 회전돌기(51a,51b)와 연결되어 회전돌기(51a,51b)를 회전시키든지, 아니면 수직가동판(60)과 결합되어 수직가동판(60)을 수직방향으로 상/하동시키면 그릴수평대들(50)을 틀체(40)에서 회전돌기(51a,51b)를 축으로 하여 선회시킬 수 있게 된다.

이상 서술한 바와 같이, 본 장치는 외부환경이 추우면 라디에터그릴을 닫아 공기통로를 폐쇄하므로 외부의 차가운 공기가 내부로 유입되지 못하게 하여 겨울철 엔진을 보호할 수 있는 특징을 갖는다. 따라서, 엔진이 얼어 시동이 안 걸리는 것을 방지하고, 엔진의 워엄-업(Warm-up)시간을 단축시켜 연료소비량을 절감시킴과 아울러, 워엄-업의 시간단축에 따른 소음발생시간을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 라디에이터 그릴틀체(40)에 그릴수평대(50)의 양측단에 각각 돌설된 회전돌기(51a,51b)가 각각 보스(41a,41b)에 의해 회전이 가능하게 지지되고, 상기 그릴수평대(50)의 내측부에는 안내돌기(52)가 각각 하나씩 돌출하여 안내장공(61)이 형성된 수동가동판(60)에 장착되어 소정각도로 선회하는 그릴수평대를 구비한 그릴개폐수단(11)과; 상기 그릴개폐수단(11)의 그릴 수평대의 양측부에 돌설된 상기 회전돌기중 어느 일측과 연결되어 상기 회전돌기를 축으로 상기 그릴수평대를 소정각도로 회전시키는 액츄에이터(100)와; 상기 액츄에이터(100)와 전기적으로 연결되며 그릴개폐구동신호를 인가시키는 ECU(90)와; 상기 ECU(90)와 전기적으로 연결되며 라디에이터그릴에 장착되어 냉각수 온도를 감지하는 냉각수온센서(80)로 구성된 것을 특징으로하는 온도감응형 라디에이터그릴 자동개폐장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터(100) 상기 수직가동판(60)에 연결되어 상기 수직가동판(60)을 수직방향으로 상승 또는 하강시켜 상기 그릴수평대(50)를 소정각도로 선회시키는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로하는 온도감응형 라디에이터그릴 자동개폐장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 ECU(90)는 냉각수온이 70℃미만이면 상기 그릴수평대(50)를 폐쇄하는 신호를 상기 액츄에이터(100)로 보내고; 냉각수온이 70℃이상이면 상기 그릴수평대를 개방하는 신호를 내보내는 것을 특징으로하는 온도감응형 라디에이터 그릴 자동개폐장치.