KR20040105969A - 자동차의 엔진룸 열기방출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진룸 내의 온도를 검출하여 엔진룸의 온도가 비정상적으로 높을 때 후드패널 및 엔진커버의 일부를 소정높이만큼 개방시켜 엔진룸의 열기를 차량 밖으로 방출하기 위한 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 엔진룸 내의 공기온도가 높으면 엔진커버와 후드패널이 자동으로 개방되어 엔진룸 내부의 뜨거운 공기를 대기중으로 방출함으로써 엔진으로 유입되는 공기의 밀도가 높아져 엔진출력이 증대되고 엔진룸에 탑재되어 있는 각종 장치들의 수명이 연장되며 무엇보다도 열화에 의한 센서류들의 오작동이 방지되는 특유의 효과가 있다.

Description

자동차의 엔진룸 열기방출장치{Hot air discharging apparatus of engine room in vehicle}

본 발명은 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진룸 내의 온도를 검출하여 엔진룸의 온도가 비정상적으로 높을 때 후드패널 및 엔진커버의 일부를 소정높이만큼 개방시켜 엔진룸의 열기를 차량 밖으로 방출하기 위한 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 엔진룸을 차폐하기 위한 후드패널이 마련된다. 그 후드패널의 일 측에는 차체에 후드패널을 록킹시키기 위한 후드록이 마련되며, 이 후드록은 스프링을 내장하고 실내에 장착된 릴리즈레버에 연결됨으로써 록킹 해제가 가능하도록 되어 있다.

상기와 같이 후드록과 연결된 릴리즈레버를 조작하면 후드패널의 선단이 상부로 약간 상승되며 이후 차체와 후드패널 사이로 손을 넣어 보조레버를 해제하여 후드패널을 열 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 후드패널의 양측에는 후드힌지가 설치되어 있는 바, 그 후드힌지에 의해서 후드패널이 상방으로 회동되면서 개폐된다.

도1은 후드힌지가 구비된 차량에서 후드가 개방된 상태를 나타낸 자동차의 전방 사시도이고, 도2는 종래 후드힌지를 나타낸 사시도이다.

도1에 도시된 바와 같이 자동차의 전방에는 엔진과 변속기 및 차량이 주행하는데 필요한 각종 보기류 등이 탑재되기 위한 엔진룸(1)이 형성되고, 상기 엔진룸(1)을 외부로부터 보호하기 위하여 엔진룸(1)의 상부에는 후드(2)가 개방 가능하게 설치된다.

상기 후드(2)는 그 후단에 설치된 후드힌지(3)를 매개로 상방으로 회동 가능하도록 되어 있는데, 상기 후드힌지(3)의 구조는 도2에 잘 나타나 있다.

도2에 도시된 바와 같이, 후드힌지(3)는 크게 후드암(4)과 후드브래킷(5) 및 힌지핀(6)으로 구성된다. 상기 후드암(4)은 후드(2)의 일측에 고정 설치되고, 상기 후드브래킷(5)은 상기 후드암(4)과 대응되는 자동차 바디(b)의 일측에 고정 설치되며, 상기 힌지핀(6)은 상기 후드암(4)과 후드브래킷(5)을 서로 회동 가능하게 연결한다. 따라서, 후드(2)를 열게 되면 후드(2)와 일체로 결합된 후드암(4)이 상기 힌지핀(6)을 회전 중심으로 하여 회동되게 되는 것이다.

그러나, 위에서 서술한 종래의 후드는 엔진룸의 상부 전체를 밀폐하므로 엔진열에 의해 뜨거워진 엔진룸의 내부 공기가 다른 곳으로 순환되지 못하고 엔진룸에 그대로 적체되어 엔진룸의 내부 온도가 점차 증가하게 되는 요인으로 작용하고 있다.

따라서, 엔진룸 내부의 고온현상으로 인하여, 엔진룸의 뜨거운 공기가 엔진으로 유입되므로 공기의 단위체적에 따른 밀도가 저하되어 엔진출력이 감소되는 문제점이 있고, 또한 엔진의 냉각효율이 저하되어 엔진의 오버히트(over heat)를 초래할 수 있으며 특히 여름철에는 엔진룸의 온도가 급격히 높아지므로 심지어 엔진이 고착되는 심각한 문제가 발생할 수 있다.

또한, 뜨거운 공기가 엔진룸 내부에 적체됨으로 인하여 에어컨 성능이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

또한, 엔진룸 내부의 온도가 비정상적으로 높게 되면, 엔진룸 내의 호스류나 전기전자관련 부품 등이 손상을 받게 되는 문제점이 있고, 각종 오일들이 고온의 열에 의해 점도가 떨어져 그 본래의 성능을 유지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 엔진룸의 내부온도가 증가되면 센서를 통해 그 엔진룸의 온도를 계측하여 후드패널의 후단부를 개방시킴으로써 엔진룸 내부열기를 외부로 방출하여 엔진룸의 내부온도를 낮추도록 함에 있다.

도1은 후드힌지가 구비된 차량에서 후드가 개방된 상태를 나타낸 자동차의 전방 사시도,

도2는 종래 후드힌지를 나타낸 사시도,

도3은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 개략 단면도,

도4a 및 도4b는 개방 전, 후에 따른 본 발명의 후드개방수단을 보인 요부 확대도,

도5는 본 발명에 따른 엔진커버부의 개방수단을 보인 요부 확대도,

도6은 본 발명의 제어 구성도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

2 : 후드패널 10 : 후드개방수단

11 : 하우징 12 : 구동모터

13 : 웜기어 14 : 이동체

15 : 작동암 20 : 제어부

30 : 센서부 31 : 냉각수온도센서

32 : 흡기온센서 33 : 후드 스위치

40 : 엔진커버 41 : 작동캠

42 : 작동로드 43 : 케이블

이하, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

도3은 본 발명의 전체적인 구성을 보인 개략 단면도이고, 도4a 및 도4b는 개방 전, 후에 따른 본 발명의 후드개방수단을 보인 요부 확대도이며, 도5는 본 발명에 따른 엔진커버부의 개방수단을 보인 요부 확대도이고, 도6은 본 발명의 제어 구성도이다.

이상의 도면을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 자동차의 엔진룸 열기방출장치는 크게 후드패널(2)과 후드개방수단(10)과 제어부(20)와 센서부(30) 및 그에 종속되는 몇 가지의 구성들로 이루어진다.

상기 후드패널(2)은 자동차의 엔진룸 상부에서 그 엔진룸을 커버하면서 개폐 가능하도록 후단에 설치되는 후드힌지를 매개로 회동 가능하게 설치된다.

한편, 상기 후드개방수단(10)은 상기 후드패널(2)의 후단을 소정높이만큼 들어올려 엔진룸 내부의 뜨거운 공기가 외부로 배출되도록 하기 위한 액츄에이터로서, 상기 후드패널(2)의 후단부를 후술할 제어부(20)의 신호에 의해 필요에 따라 선택적으로 들어올리게 된다.

여기서, 상기 후드개방수단(10)은 다시 하우징(11)과, 구동모터(12)와, 회전되는 웜기어(13)와, 이동체(14)와, 작동암(15)으로 구성되는데, 상기 하우징(11)은 엔진룸 내부의 차체에 수평하게 고정설치되는 것으로 내부에는 후술할 구동모터(12)와 웜기어(13)가 수용되기 위한 수용공간과 상부와 하부면에는 이동체(14)가 앞뒤로 움직이기 위한 슬라이드홈(11a)이 차체 전후방향으로 형성되어 있다.

상기 구동모터(12)는 제어부(20)에 의하여 정, 역회전되는 양방향 모터로서, 상기 하우징(11)에 형성된 수용공간의 일측단에 고정설치된다.

또한, 상기 웜기어(13)는 소정의 길이를 갖는 봉 형태로 마련되어 일측단은 상기 구동모터(12)에 회전력을 전달받을 수 있도록 연결되고, 타측단은 자유회전 가능하도록 베어링(13a)에 의해 지지된다.

또한, 상기 이동체(14)는 상기 웜기어(13)에 수직하게 기어결합되어 상기 웜기어(13)의 회전에 의하여 상기 하우징(11)의 상부면에서 수평하게 전진 또는 후진이동되는데, 이때, 상기 이동체(14)의 상부에는 하우징(11)의 상부면을 원활하게 이동할 수 있도록 롤러(14a)가 구비되고, 하부에는 이동체(14)의 운동력을 다른 수단에 전달하기 위한 연결고리(14b)가 구비된다.

또한, 상기 작동암(15)은 상기 이동체(14) 일측과 상기 후드패널(2)의 후단부와의 사이에 설치되는 것으로서, 상기 작동암(15)이 이동체(14) 및 후드패널(2)의 후단부와 연결되는 곳에는 힌지가 설치되어 상기 이동체(14)가 이동됨에 따라 상기 작동암(15)을 매개로 구동모터(12)의 힘이 후드패널(2) 후단부에 전달되어져 상기 후드패널(2)의 후단부가 소정높이로 들어올려지게 된다.

즉, 제어부(20)에 의하여 상기 구동모터(12)가 어느 일방향으로 회전되면, 상기 구동모터(12)에 연결된 웜기어(13)가 회전하게 되고, 이때 상기 웜기어(13)에 기어결합되어 있는 이동체(14)가 웜기어(13)로부터 회전력을 전달받아 소정의 토크증대를 가지며 앞으로 이동하게 된다. 그 결과, 상기 이동체(14)와 힌지 결합되어 있는 작동암(15)이 상기 후드패널(2)의 후단부에 소정의 힘을 제공하여 상기 후드패널(2)의 후단부는 상부로 들어올려지게 되는 것이다.

물론, 상기 구동모터(12)가 위에서 설명한 방향의 반대방향으로 회전하게 되면, 그와 연결된 모든 구성들이 반대로 작동되어 상기 후드패널(2)의 후단부는 처음과 같은 상태로 내려가게 된다.

한편, 상기 후드패널(2)의 후단부가 들어올려져 엔진룸 내부의 뜨거운 공기가 외부로 방출될 때 엔진(E)의 상부를 보호하고 있는 엔진커버(40)도 함께 개방되면 열 방출 효과가 배가된다.

따라서, 상기 후드패널(2)의 후단부가 들어올려질 때 상기 엔진커버(40)도 개방될 수 있도록 도5에 나타낸 바와 같이 엔진(E)의 상부를 커버하고 있는 엔진커버(40)를 전, 후로 분할하여 그 분할된 부위가 힌지(h)로 연결되도록 한다.

한편, 후드패널(2)이 들어올려질 때 상기 엔진커버(40)의 후단부도 함께 들어올려지도록 상기 엔진커버(40)의 후단부 하방에는 도5에 도시된 바와 같은 일측 끝단이 뾰족한 작동캠(41)이 회동 가능하도록 힌지 설치된다.

또한, 상기 작동캠(41)의 일측에는 상기 작동캠(41)을 잡아당겨 작동캠(41)의 뾰족한 부분이 상기 엔진커버(40)의 후단부를 들어올리도록 하기 위한 작동로드(42)가 연결된다.

여기서, 상기 작동로드(42)는 케이블(43)을 매개로 상기 이동체(14)의 하부에 구비된 연결고리(14b)와 연결되어 이동체(14)의 움직임에 따라 연동하여 함께 작동된다.

한편, 상기 이동체(14)가 이동 가능하도록 상기 후드개방수단(10)의 구동모터(12)에 전기적 신호를 보내는 상기 제어부(20)는 도6에 나타낸 바와 같이 통상적으로 자동차의 각종 제어를 위하여 구비되는 전자제어유닛(ECU)으로 대체하면 족하다.

그리고, 상기 제어부(20)가 상기 구동모터(12)를 구동시키기 위한 조건으로 엔진룸 내의 온도가 높아야 하는데, 이때, 상기 엔진룸 내부의 온도를 검출하여 상기 제어부(20)에 제공하기 위한 센서부(30)가 마련된다.

상기 센서부(30)는 온도를 검출하기 위한 냉각수온도센서(31)와흡기온센서(32)를 기본 구성으로 하되, 상기 후드패널(2)이 개방되어 있는 상태에서는 상기 구동모터(12)가 구동되어 후드패널(2)의 후단부가 들어올려지면 위험하므로 후드패널(2)의 개폐 여부를 검출하기 위한 후드스위치(33)가 별도로 구성된다.

여기서, 상기 냉각수온도센서(31)는 엔진의 냉각수온도를 계측하기 위해 엔진 냉각계통 일측에 설치되는 것이고, 상기 흡기온센서(32)는 엔진으로 유입되는 공기의 온도를 계측하기 위하여 엔진의 흡기계통 일측에 설치되는 것으로 차량에 기본적으로 구비되어 있는 구성이다.

이상의 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

자동차가 주행하고 있는 중에는 엔진룸 내부의 온도가 점점 상승하게 된다. 그러나 엔진룸 내부 온도는 계속 비례하여 증가되는 것은 아니고 어느 정점에 이르면 엔진에 구비된 냉각계통의 작동으로 그 상태의 온도를 유지하여 엔진을 보호하게 되지만, 후드패널(2)에 의하여 닫혀 있는 엔진룸 내부의 공기는 매우 뜨거운 상태가 된다.

엔진룸 내부의 공기온도가 매우 뜨거워지면, 엔진으로 유입되는 공기의 밀도가 저하되어 유효일을 할 수 있는 산소의 실제 질량이 줄어들게 되므로(단위 체적당 질량 감소) 엔진의 출력이 저하된다.

그 뿐만 아니라 엔진룸 내에 탑재된 각종 구성품들이 열화되어 그 수명이 줄어들고 특히 센서류들은 오작동을 일으키는 문제가 되고 있다.

따라서, 엔진룸에 설치되어 있는 냉각수온도센서(31)와 흡기온센서(32)로부터 정보를 제공받아 엔진룸 내부의 온도를 간접적으로 검출하여 제어부(20)의 비교기에 내장된 비교값보다 그 검출값들이 크다면 상기 제어부(20)는 구동모터(12)에 구동신호를 송출한다. 이때, 상기 후드스위치(33)는 오프상태가 되어 후드패널(2)이 반드시 닫혀 있는 상태가 되어야만 하는데, 만약, 상기 후드스위치(33)가 온 상태가 되어 후드패널(2)이 열려 있는 것으로 감지되면 상기 제어부(20)는 냉각수온도센서(31)와 흡기온센서(32)로부터 검출된 검출값이 비교값보다 아무리 크다하더라도 안전상 상기 구동모터(12)를 구동하지 않는다.

상기 제어부(20)로부터 구동신호를 전달받은 구동모터(12)는 정회전되어 상기 웜기어(13)를 동일한 방향으로 회전시킨다. 상기 웜기어(13)가 회전되면 그 웜기어(13)의 기어부에 수직하게 기어결합된 이동체(14)가 앞으로 전진하게 되고, 이렇게 이동체(14)가 앞으로 전진하게 되면 상기 이동체(14)와 후드패널(2) 후단부에 힌지 설치된 작동암(15)이 상기 후드패널(2)을 들어올려 도4b와 같은 상태가 되고 엔진룸 내부의 뜨거운 공기는 들어올려진 후드패널(2) 후단부의 공간을 통해 대기로 방출된다.

한편, 상기 이동체(14)가 앞으로 전진되어 후드패널(2)이 들어 올려짐과 동시에 상기 이동체(14)의 하부에 마련된 연결고리(14b)에 의하여 케이블(43)이 당겨지게 되고, 그 케이블(43)은 엔진커버(40) 하부에 설치된 작동로드(42)를 잡아 당겨 작동캠(41)이 상기 엔진커버(40)의 후단부를 들어올려 엔진(E)으로부터 발생한 열도 엔진커버(40) 밖으로 용이하게 방출된다.

즉, 엔진룸 내부의 온도가 급격하게 높으면 상기 후드패널(2)과엔진커버(40)가 동시에 위로 소정높이만큼 들어올려져 내부의 열이 차량 밖으로 방출됨으로써 엔진룸 내부는 차가운 공기와 열교환이 이루어지게 되고, 그 결과 엔진룸 내부는 항상 적정한 온도를 유지하게 되는 것이다.

한편, 엔진룸 내부의 온도가 내려가면 상기 제어부(20)는 상기 구동모터(12)에 다른 신호를 보내어 구동모터(12)가 역회전하도록 한다.

상기 구동모터(12)가 역회전되면 상기 이동체(14)가 뒤로 이동하게 되어 상기 작동암(15)을 잡아당기게 되고, 이때 상기 작동암(15) 및 이동체(14)에는 후드패널(2)의 자중이 실리게 되어 후드패널(2)이 원래상태로 용이하게 닫히게 된다.

이와 같이 이동체(14)가 초기 위치로 복원됨에 따라 상기 작동캠(41)과 연결된 케이블(43)에 가해지던 외력도 제거되고, 상기 작동캠(41)의 엔진커버(40)의 하중에 의하여 초기의 위치로 회동된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 의하면, 엔진룸 내의 공기온도가 높으면 엔진커버와 후드패널이 자동으로 개방되어 엔진룸 내부의 뜨거운 공기를 대기중으로 방출함으로써 엔진으로 유입되는 공기의 밀도가 높아져 엔진출력이 증대되고 엔진룸에 탑재되어 있는 각종 장치들의 수명이 연장되며 무엇보다도 열화에 의한 센서류들의 오작동이 방지되는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동차 엔진룸의 온도가 높을 때 엔진룸의 더운 공기를 차 외부로 방출하기 위한 자동차의 엔진룸 열기방출장치에 있어서,

   자동차 엔진룸의 상부를 커버하며 후드힌지를 매개로 회동 가능하게 설치된 후드패널(2);

   상기 후드패널의 후단부를 필요에 따라 선택적으로 들어올려 엔진룸 내부의 공기가 외부로 방출되도록 하는 후드개방수단(10);

   상기 후드개방수단(10)이 동작되도록 전기적 신호를 송출하는 제어부(20);

   상기 엔진룸 내부 온도를 검출하여 상기 제어부(20)에 제공하는 센서부(30);를 포함하는 자동차의 엔진룸 열기방출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 후드개방수단(10)은 상기 엔진룸 내부에 수평하게 설치된 하우징(11)과, 상기 제어부(20)에 의하여 정, 역회전되며 하우징(11)에 설치되는 구동모터(12)와, 상기 구동모터(12)에 일측단이 회전 가능하게 연결되고 타측단은 베어링에 의해 지지되는 웜기어(13)와, 상기 웜기어에 기어결합되어 상기 하우징 상부에서 수평하게 이동되는 이동체(14)와, 상기 이동체(14)와 상기 후드패널(2)의 후단부와 힌지 연결되어 상기 이동체의 이동에 따라 후드패널을 들어올리는 작동암(15)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진룸 열기방출장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 후드패널(2)의 후단부가 개방되면 엔진의 상부를 커버하고 있는 엔진커버(40) 후단부도 연동되어 개방되도록 엔진커버(40)의 후단부는 상부로 개방 가능하도록 힌지 설치되고, 상기 엔진커버(40) 하부에는 그 엔진커버의 후단부를 들어올리기 위한 작동캠(41)이 회동 가능하게 설치되며, 상기 작동캠(41)의 일측에는 상기 이동체(14)와 연결된 케이블(43)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진룸 열기방출장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 센서부(30)는 엔진 냉각수의 온도를 검출하기 위한 냉각수온도센서(31)와, 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡기온센서(32)와, 후드패널(2)의 개폐 여부를 검출하는 후드스위치(33)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진룸 열기방출장치.