WO2022071709A1 - 액티브 에어 플랩 - Google Patents

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WO2022071709A1
WO2022071709A1 PCT/KR2021/013177 KR2021013177W WO2022071709A1 WO 2022071709 A1 WO2022071709 A1 WO 2022071709A1 KR 2021013177 W KR2021013177 W KR 2021013177W WO 2022071709 A1 WO2022071709 A1 WO 2022071709A1
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WO
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door
longitudinal direction
active air
air flap
coupled
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/013177
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English (en)
French (fr)
Inventor
박성욱
민옥렬
소원섭
권능
조용민
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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Publication date
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Priority to US18/025,067 priority patent/US20230331079A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B60K11/085—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor with adjustable shutters or blinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C19/00—Other devices specially designed for securing wings, e.g. with suction cups
    • E05C19/16—Devices holding the wing by magnetic or electromagnetic attraction
    • E05C19/166—Devices holding the wing by magnetic or electromagnetic attraction electromagnetic
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the present invention relates to an active air flap for regulating the amount of cooling air flowing into an engine compartment of a vehicle.
  • An active air flap that adjusts the opening and closing degree of the opening to increase the amount of air introduced through the front opening of the vehicle. length is getting longer.
  • the thickness of the door is designed to be relatively thin in order to minimize air resistance when the door of the active air flap is opened, the torsional rigidity of the door is insufficient.
  • the bumper 20 is installed on the carrier 10 of the vehicle, and the bumper 20 is configured such that external air smoothly flows toward the cooling module 30 in which the heat exchangers provided in the engine room are modularized.
  • An opening 21 is formed for doing so.
  • the opening 21 of the bumper 20 may be provided with an active air flap 40 for controlling the amount of external air introduced through the opening 21 to improve fuel efficiency of the vehicle.
  • the active air flap 40 may include a first air duct 41 , a door 42 , a second air duct 43 , and an actuator 44 .
  • the active air flap 40 closes the door 42 at the initial start of the engine and until the engine temperature rises within a specific range to block the opening 21 to improve aerodynamics and fuel economy, and when the engine is over a specific temperature
  • the length (long side) in the left and right directions is relatively longer than the width (short side) in the vertical direction of the door 42 , and one side of the door 42 in the longitudinal direction
  • the actuator is coupled only to the axis of rotation of That is, since rotation of only one side of the door 42 in the longitudinal direction is restricted by the actuator, the door 42 may not be deformed or abnormally opened due to wind pressure during high-speed driving of the vehicle.
  • the door 42 On the other hand, on the other side of the door 42 in the longitudinal direction, the door 42 is not restrained and the rotation shaft is rotatably coupled to the air duct 43. A phenomenon in which the door 42 is abnormally opened may occur due to torsional deformation.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an active air flap that can prevent the door of the active air flap from being deformed or opened abnormally due to wind pressure during high-speed driving of a vehicle.
  • the active air flap of the present invention for achieving the object as described above is formed in a pair of blocking parts that can block the flow of air flowing in from the front of the vehicle, and the free ends of the blocking parts in the longitudinal direction on both sides, respectively.
  • a door including a rotating shaft; and a torsion prevention member disposed at a position corresponding to the pair of rotation shafts, one longitudinal end coupled to one longitudinal side of the blocking unit, and the other longitudinal end coupled to the other longitudinal side of the blocking unit; may be included.
  • the door and the torsion preventing member may be separately formed so that the door and the torsion preventing member may be disassembled and assembled.
  • the torsion preventing member has a polygonal-shaped insertion portion is formed at both ends in the longitudinal direction of the body portion, and a coupling groove corresponding to the shape of the insertion portion is formed on opposite sides of the blocking portion in the longitudinal direction of the door.
  • the insertion portion of the torsion preventing member may be inserted into the coupling groove to be coupled.
  • the outer diameter of the body portion of the torsion preventing member may be formed larger than the outer diameter of the insertion portion.
  • a guide rib may protrude from the insertion portion of the torsion preventing member, and a guide groove corresponding to the guide rib may be formed in the coupling groove of the blocking portion, so that the guide rib may be inserted into the guide groove and coupled thereto.
  • the torsion preventing member may include a plurality of transverse ribs extending in the longitudinal direction and a plurality of longitudinal ribs connecting the plurality of transverse ribs to each other.
  • the blocking portion of the door includes a blocking plate formed in a plate shape and a pair of extension portions respectively extending in the thickness direction from both longitudinal sides of the blocking plate, and the rotation shaft is formed at the free ends of the pair of extensions.
  • the torsion preventing member may be disposed to be spaced apart from the blocking plate in the airflow direction of the vehicle when the door is blocked.
  • the torsion preventing member has a polygonal insertion portion formed at both ends in the longitudinal direction, and on opposite surfaces of the extension portions on both sides in the longitudinal direction of the door, coupling grooves corresponding to the shape of the insertion portion are formed to prevent the torsion
  • the insertion portion of the member may be inserted into the coupling groove of the extension portion to be coupled.
  • the coupling groove may be formed on the opposite surface in the longitudinal direction at a position corresponding to the rotation shaft.
  • the door and the torsion preventing member may be respectively formed of a resin material through injection molding so as to be separable from each other.
  • the distance between the extension portions facing each other at the position where the coupling grooves of the both extension portions in the longitudinal direction of the door are formed are formed to be smaller than the length of the body portion of the torsion preventing member, and to prevent torsion after spreading the pair of extension portions outward in the longitudinal direction After inserting the member so that the insertion part is inserted into the coupling groove, the door is restored to its original shape by elasticity, so that both sides in the longitudinal direction of the torsion preventing member can be coupled to and fixed to the pair of extension parts.
  • the pair of extension portions of the door may be formed such that the distance between the pair of extension portions gradually decreases from the fixed end connected to the blocking plate to the free end.
  • a reinforcing rib connecting the blocking plate and the extension may be formed inside a portion where the blocking plate and the extension meet.
  • a plurality of first ribs extending in a longitudinal direction and a second rib connected to the plurality of first ribs may be formed to protrude in a thickness direction on an inner surface of the blocking plate of the door.
  • the door and the torsion preventing member are provided inside the air passing through, the pair of rotation shafts of the door are rotatably coupled, and may further include an air duct for guiding the incoming air.
  • the air duct may further include an actuator fixed to the air duct, connected to the rotation shaft of the door, and rotating the door by operation to open or close the air duct.
  • one of the pair of rotation shafts in the longitudinal direction of the blocking unit may be coupled to and constrained with the actuator, and the rotation shaft of the other side in the longitudinal direction of the blocking unit may be freely rotatable.
  • a permanent magnet coupled to a position spaced apart from the rotation shaft of the door; and an electromagnet disposed adjacent to a position corresponding to the permanent magnet and fixed to the air duct; It may be made to further include.
  • the actuator may be coupled to a rotation shaft on one side in the longitudinal direction of the door and one side in the longitudinal direction of the air duct, and the permanent magnet and the electromagnet may be disposed on the other side in the longitudinal direction of the door and the air duct to be coupled.
  • the active air flap of the present invention has an advantage in that sufficient rigidity of the door is secured, thereby preventing the door twisting and abnormal opening of the door due to wind pressure during high-speed driving of the vehicle.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a conventional front end module including an active air flap.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a conventional active air flap.
  • FIG. 3 is a perspective view showing that the active air flaps according to an embodiment of the present invention are configured as a pair and are symmetrically arranged.
  • 4 to 6 are an assembled perspective view, a front view, and an exploded perspective view showing a state in which the door is closed in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are an assembled perspective view and a front view illustrating an open state of the door in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are an exploded perspective view and an assembly perspective view illustrating a door and a torsion preventing member in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment in which ribs are formed on the inner surface of the blocking plate of the door in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an embodiment of the torsion preventing member in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • 13 to 15 are an assembled perspective view, a partial perspective view, and a partial front view showing a closed state of the door in the active air flap according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a pair of active air flaps according to an embodiment of the present invention and arranged symmetrically on the left and right
  • FIGS. 4 to 6 are the doors in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 and 8 are an assembled perspective view and a front view showing an open state of the door in the active air flap according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 9 and FIG. 10 is an exploded perspective view and an assembled perspective view showing the door and the torsion preventing member in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • the active air flap according to an embodiment of the present invention may be formed to be relatively long in the longitudinal direction compared to the height and width, and a pair of active air flaps may be arranged symmetrically.
  • one active air flap disposed on the right side will be described.
  • the active air flap according to the first embodiment of the present invention may be largely configured to include the door 100 and the torsion preventing member 200, and the air duct 300 and the actuator 400 are more may be included.
  • the door 100 the torsion prevention member 200 , the air duct 300 and the actuator 400 will be described.
  • the door 100 is connected to the actuator 400 and rotates so that the air duct 300 is opened or closed.
  • the door 100 may include a blocking part including a blocking plate 110 and a pair of extension parts 120 , and a pair of rotation shafts 130 .
  • the blocking plate 110 may be formed in a rectangular plate shape, and thus may be formed in an approximately rectangular plate shape having a length longer than the width.
  • the blocking plate 110 may be formed in various flat or curved shapes depending on the shape of the air duct 300 , and may be formed in the form of a plate having a thin thickness compared to the width and length.
  • the blocking plate 110 may have various types of ribs, such as a grid type or a honeycomb type, on the opposite side (the inner side of the blocking plate) to the side to which air is introduced to improve structural strength.
  • the extension part 120 is formed to extend in the thickness direction from both ends of the longitudinal direction, which is the long side of the blocking plate 110 , respectively, so that a pair of extension parts 120 may be formed.
  • each of the extensions 120 may be formed in a form in which one end is fixed to the blocking plate 110 and the other end is a free end.
  • a reinforcing rib 115 connecting the blocking plate 110 and the extension 120 may be formed inside the portion where the blocking plate 110 and each extension 120 meet to improve structural strength.
  • the rotation shaft 130 is formed to extend outward in the longitudinal direction from the free end of each of the pair of extension parts 120 , so that the pair of rotation shafts 130 may be formed.
  • the torsion prevention member 200 is disposed on a central axis connecting the pair of rotation shafts 130 and is coupled to the pair of extension parts 120 to generate wind pressure of the air through which the blocking plate 110 of the door 100 flows. It serves to prevent torsional deformation caused by One end of the torsion preventing member 200 in the longitudinal direction may be coupled to one extension portion 120 and the other end in the longitudinal direction may be coupled to the other extension portion.
  • the torsion preventing member 200 may be formed of a material and structure having sufficient torsional rigidity, and may be formed in various cross-sectional structures such as circular, polygonal, oval, and the like.
  • the torsion preventing member 200 may be coupled to the extension part 120 in various ways.
  • the torsion preventing member 200 may have insertion portions 210 having a polygonal cross-section formed at both ends of the body portion 230 in the longitudinal direction, and a pair of extension portions 120 of the door 100 may have each other.
  • a coupling groove 121 having a shape corresponding to the insertion part 210 may be formed on each of the opposite surfaces.
  • the insertion part 210 has a polygonal cross-sectional shape and the coupling groove 121 is formed in a cross-sectional shape corresponding to the insertion part 210 to prevent the torsion preventing member 200 from rotating regardless of the door 100 . This is to prevent the torsion preventing member 200 from rotating together as the door 100 is rotated.
  • the coupling groove 121 of the door 100 is formed on the opposite surface of the extension part 120 in the longitudinal direction at a position corresponding to the rotation shaft 130 to more effectively prevent torsional deformation of the door. Therefore, after the pair of extension parts 120 are slightly spread outward in the longitudinal direction, the insertion part 210 of the torsion prevention member 200 is inserted into the coupling groove 121 of the extension part 120 in the longitudinal direction to be coupled. In addition, after the torsion prevention member 200 is coupled to the door 100, the door 100 is restored to its original shape by elasticity, so that both ends in the longitudinal direction of the torsion prevention member 200 have a pair of extension parts 120 ) and can be fixed.
  • the torsion preventing member 200 is coupled to the door 100 , even if a torque is applied to the door 100 around the rotation shafts 130 on both sides in the longitudinal direction of the door 100 , the torsion preventing member 200 is applied. ) by the torsional deformation of the door 100 can be prevented.
  • the distance between the pair of extension parts 120 of the door 100 is formed to gradually decrease from the fixed end connected to the blocking plate 110 toward the free end, and the torsion preventing member 200 due to the elasticity of the door 100 . ) is securely fixed to the door 100 to prevent separation.
  • the torsion preventing member 200 may determine whether to be applied according to the length or thickness of the door 100 , and for this purpose, the torsion preventing member 200 is formed separately from the door 100 and can be disassembled and assembled.
  • the door 100 and the torsion preventing member 200 may be manufactured by injection molding with a resin material to be separable from each other. Accordingly, when the door 100 is partially deformed, it is possible to prevent the torsion preventing member 200 from being deformed together with the door 100 .
  • the outer diameter of the body portion 230 of the torsion prevention member 200 is formed to be larger than the outer diameter of the insertion portion 210, the depth at which the insertion portion 210 is inserted into the coupling groove 121 may be limited, In addition, the rigidity of the torsion preventing member 200 may be sufficiently secured.
  • the torsion preventing member 200 has a guide rib 220 protruding from the insertion portion 210 , and a guide groove 122 connected to the coupling groove 121 is provided in the extension portion 120 of the door 100 . It is formed in a shape corresponding to the rib 220 , and the guide rib 220 may be inserted into the guide groove 122 to be coupled thereto.
  • the insertion portion 210 of the torsion prevention member 200 is inserted into the coupling groove 121 of the extension portion 120, the direction of the torsion prevention member 200 can be accurately adjusted to prevent misassembly.
  • the torsion prevention member 200 may be disposed in a space in which the body portion 230 between the insertion portions 210 on both sides in the longitudinal direction flows in a space in which the air flows, in which case the cross-sectional shape of the torsion prevention member 200 is sufficiently twisted. It may be formed in an elliptical shape to ensure rigidity and minimize obstruction to air flow, and the long side of the elliptical cross-section may be arranged in parallel with the blocking plate 110 . Therefore, it is possible to prevent erroneous assembly of the door 100 and the torsion preventing member 200 by the guide rib 220 and the guide groove 122 .
  • the guide rib 220 and the guide groove 122 may be formed in various shapes, positions, and numbers in addition to those shown.
  • the torsion preventing member 200 when the door 100 is blocked, the torsion preventing member 200 is spaced apart from the blocking plate 110 in the air flow direction of the vehicle rearward, thereby minimizing air flow obstruction. That is, when the door is closed, the door is affected by the wind pressure of the outside air, but the torsion preventing member does not receive the wind pressure by the blocking unit, so that it can be stably supported.
  • the air duct 300 serves to guide the flow of air.
  • the air duct 300 may be formed in the form of a case in which both sides are open, and may be formed in various forms in which air is introduced to one open side and air passed through the inside is discharged to the other open side.
  • the door 100 and the torsion prevention member 200 assembly may be provided and mounted inside the air duct 300 , and the air duct 300 has a pair of rotation shafts 130 corresponding to the pair of rotation shafts 130 of the door 100 .
  • a through hole passing through both surfaces in the longitudinal direction is formed at the position, and the rotation shaft 130 is inserted into the through hole so that the door 100 can be rotatably coupled to the air duct 300 .
  • the actuator 400 is connected to the door 100 and serves to adjust the rotation angle of the door 400 by operation. That is, the actuator 400 may open or close the air duct 300 by rotating the door 100 , and may adjust the degree of opening. And in a state in which the actuator 400 is not operated, the rotation of the door 100 may be fixed. In addition, the actuator 400 may be coupled to and fixed to the outside of the air duct 300 , and the actuator 400 may be coupled only to the rotation shaft 130 of one side of the door 100 .
  • the torsion preventing member 200 connecting the rotation shafts 130 on both sides by the as a result, the rotation shaft 130 opposite to the rotation shaft 130 coupled to the actuator 400 may also be in a state in which rotation is restricted. Accordingly, when the active air flap of the present invention is installed in the bumper opening of the vehicle, the door is twisted on the longitudinal opposite side of the side where the actuator is disposed due to wind pressure during high-speed driving of the vehicle, and the door is abnormally opened. can be prevented from occurring.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an embodiment in which ribs are formed on the inner surface of the blocking plate of the door in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • first ribs 111 and the second ribs 112 may protrude in the thickness direction of the blocking plate 110 to reinforce structural strength on the inner surface of the blocking plate 110 .
  • first ribs 111 may be formed to extend in the longitudinal direction, and a plurality of first ribs 111 may be disposed to be spaced apart from each other in the vertical direction.
  • the second rib 112 is formed in a shape connected to the plurality of first ribs 111 , for example, the second rib 112 may be formed in a honeycomb shape.
  • the first rib 111 and the second rib 112 may be formed in various shapes.
  • the first rib 111 and the second rib 112 may be formed to be connected to the reinforcing rib 115 .
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating an embodiment of the torsion preventing member in the active air flap according to the first embodiment of the present invention.
  • the torsion preventing member 200 includes a plurality of transverse ribs 201 extending along the longitudinal direction and a plurality of longitudinal ribs 202 connecting the plurality of transverse ribs 201 to each other.
  • the transverse ribs 201 are composed of a plurality, and the plurality of transverse ribs 201 may be vertically spaced apart from each other, and some of the transverse ribs 201 are integrally connected to each other.
  • the longitudinal ribs 202 may be formed to connect between the lateral ribs 201 adjacent to each other, and the plurality of longitudinal ribs 202 may be disposed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction.
  • 13 to 15 are an assembled perspective view and a partial front view illustrating a state in which the door is closed in the active air flap according to the second embodiment of the present invention.
  • the active air flap according to the second embodiment of the present invention may largely include a door 100, an air duct 300, a permanent magnet 500 and an electromagnet 600, and an actuator ( 400) and the torsion prevention member 200 may be further included.
  • a configuration including all of the door 100 , the torsion preventing member 200 , the air duct 300 , the actuator 400 , the permanent magnet 500 , and the electromagnet 600 will be described.
  • the door 100 , the torsion prevention member 200 , the air duct 300 , and the actuator 400 may be formed in the same manner as in the first embodiment.
  • the permanent magnet 500 may be disposed at a position spaced apart from the rotation center of the rotation shaft 130 of the door 100 , and the permanent magnet 500 is the blocking plate 110 or the extension part 120 of the door 100 . It can be coupled to and fixed.
  • the permanent magnet 500 may be fixed to the extension part 120 on one side in the longitudinal direction and located on the outer surface of the extension part 120 in the longitudinal direction.
  • the permanent magnet 500 may be fixed to the door 100 in various ways.
  • the electromagnet 600 when a current is applied, a solenoid is operated to generate a magnetic force, and an attraction force that attracts the permanent magnet 500 is generated by the magnetic force of the electromagnet 600 to prevent the permanent magnet 500 from moving.
  • the electromagnet 600 may be disposed adjacent to a position corresponding to the position of the permanent magnet 500 in a state in which the door 100 is completely closed, and the electromagnet 600 may be fixedly coupled to the air duct 400 . there is.
  • the electromagnet 600 may be disposed at a position spaced apart from the permanent magnet 500 and the door 100 so that a slight gap is formed.
  • the permanent magnet 500 and the electromagnet 600 are disposed on the other side in the longitudinal direction opposite to the one side in the longitudinal direction of the air duct 300 in which the actuator 400 is disposed, respectively, in the door 100 and the air duct 300. can be combined. That is, since the rotation shaft 130 is coupled to the actuator 400 on one side in the longitudinal direction of the door 100 and the rotation is restricted, the door 100 may not be easily deformed by wind pressure.
  • the permanent magnet 500 coupled to the other side in the longitudinal direction of the door 100 and the air duct The rotation of the other side in the longitudinal direction of the door 100 may be restricted by the electromagnet 600 coupled to the 300 .
  • the electromagnet 600 is operated to pull the permanent magnet 500 to prevent the door 100 from rotating and deformed, and when the door 100 is in a state to be opened, the electromagnet 600 is pulled. ) to stop the operation of the door 100 can be easily rotated.
  • 200 torsion prevention member
  • 201 transverse ribs
  • 202 longitudinal ribs
  • 210 insertion part
  • 220 guide rib
  • 230 body part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Flow Control Members (AREA)

Abstract

본 발명은 판형으로 형성된 차단판, 상기 차단판의 길이방향 양측에서 두께방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 연장부 및 상기 한 쌍의 연장부의 자유단부에 각각 형성되어 한 쌍으로 구성된 회전 결합부를 포함하는 도어; 및 상기 한 쌍의 회전 결합부에 대응되는 위치에 배치되며, 길이방향 일측 단부가 하나의 연장부에 결합되고 길이방향 타측 단부가 다른 하나의 연장부에 결합된 비틀림 방지 부재; 를 포함하여 이루어져, 도어의 충분한 강성이 확보되므로 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 도어가 비틀리는 변형 및 도어가 비정상적으로 개방되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.

Description

액티브 에어 플랩
본 발명은 차량의 엔진룸 내부로 유입되는 냉각 공기의 양을 조절하기 위한 액티브 에어 플랩에 관한 것이다.
최근 전기자동차와 같이 차량의 전장부품이 증가됨에 따라 열교환기의 성능 증대가 필요해지면서, 차량의 전방의 개구부를 통해 유입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 개구부 및 개구부의 개폐 정도를 조절하는 액티브 에어 플랩의 길이가 길어지고 있다. 또한, 액티브 에어 플랩의 도어의 개방 시 공기 저항을 최소화하기 위해 도어의 두께를 상대적으로 얇게 설계함에 따라 도어의 비틀림 강성이 부족하다.
일반적으로 도 1과 같이 차량의 캐리어(10)에는 범퍼(20)가 설치되고, 범퍼(20)에는 엔진룸 내부에 구비된 열교환기들을 모듈화한 쿨링모듈(30) 쪽으로 외부 공기가 원활하게 유입되도록 하기 위한 개구부(21)가 형성되어 있다. 그리고 범퍼(20)의 개구부(21)에는 차량의 연비 향상을 위해 개구부(21)를 통해 유입되는 외부 공기의 양을 조절하기 위한 액티브 에어 플랩(40)이 구비될 수 있다.
도 2를 참조하면, 액티브 에어 플랩(40)은 제1에어 덕트(41), 도어(42), 제2에어 덕트(43) 및 액추에이터(44)로 구성될 수 있다. 그리고 액티브 에어 플랩(40)은 엔진의 초기 시동 시 및 엔진의 온도가 특정한 범위 내에 오를 때 까지 도어(42)를 닫아서 개구부(21)를 막아 공력 및 연비를 개선시키고, 엔진이 특정한 온도 이상이 되면 도어(42)를 열어 개구부(21)를 개방하여 엔진 등의 냉각에 도움을 주며, 차량의 고속 주행 시에는 도어(42)의 각도 조절을 통해 공기의 유량을 적절히 조절하여 공기 저항을 감소시키는 등의 역할을 수행한다.
그런데 이와 같은 구조의 액티브 에어 플랩(40)은 도어(42)가 상하방향으로의 폭(단변)에 비해 상대적으로 좌우방향으로의 길이(장변)가 길게 형성되며, 도어(42)의 길이방향 일측의 회전축에만 액추에이터가 결합되어 있다. 즉, 도어(42)의 길이방향 일측만 액추에이터에 의해 회전이 구속된 상태이므로, 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 도어(42)가 변형되거나 비정상적으로 개방되지 않을 수 있다. 반면, 도어(42)의 길이방향 타측은 도어(42)가 구속되어 있지 않고 회전축이 에어 덕트(43)에 회전 가능하도록 결합되어 있는 상태이므로, 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 도어(42)가 비틀리는 변형이 발생하여 도어(42)가 비정상적으로 개방되는 현상이 발생할 수 있다.
이에 따라 액티브 에어 플랩에서 도어의 충분한 비틀림 강성을 확보하여, 차량의 고속 주행 시에도 도어의 변형 및 유동을 감소시킬 수 있는 방안이 요구된다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
KR 10-1894452 B1 (2018.08.28)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 액티브 에어 플랩의 도어가 변형되거나 비정상적으로 개방되는 것을 방지할 수 있는 액티브 에어 플랩을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액티브 에어 플랩은, 차량의 전방에서 유입되는 공기의 흐름을 차단할 수 있는 차단부, 및 상기 차단부의 길이방향 양측 자유단부에 각각 형성되어 한 쌍으로 구성된 회전축을 포함하는 도어; 및 상기 한 쌍의 회전축에 대응되는 위치에 배치되며, 길이방향 일측 단부가 상기 차단부의 길이방향 일측에 결합되고 길이방향 타측 단부가 상기 차단부의 길이방향 타측에 결합된 비틀림 방지 부재; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도어 및 비틀림 방지 부재는 각각 별개로 형성되어 상기 도어와 비틀림 방지 부재가 분해 및 조립 가능할 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재는 몸체부의 길이방향 양측 단부에 다각형 형태의 삽입부가 형성되고, 상기 도어의 차단부의 길이방향 양측의 서로 마주보는 면에는 상기 삽입부의 형태에 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 비틀림 방지 부재의 삽입부가 결합홈에 삽입되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재의 몸체부의 외경은 삽입부의 외경보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재의 삽입부에서 가이드 리브가 돌출 형성되고, 상기 차단부의 결합홈에서 상기 가이드 리브에 대응되는 가이드홈이 형성되어, 상기 가이드 리브가 가이드홈에 삽입되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재는 길이방향을 따라 연장 형성된 복수의 횡방향 리브 및 상기 복수의 횡방향 리브를 서로 연결하는 복수의 종방향 리브를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 도어의 차단부는 판형으로 형성된 차단판 및 상기 차단판의 길이방향 양측에서 두께방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 연장부를 포함하고, 상기 한 쌍의 연장부의 자유단부에 각각 상기 회전축이 형성될 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재는 도어의 차단 시 차단판보다 차량의 공기흐름방향 후방에 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 비틀림 방지 부재는 길이방향 양측 단부에 다각형 형태의 삽입부가 형성되고, 상기 도어의 길이방향 양측의 연장부의 서로 마주보는 면에는 상기 삽입부의 형태에 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 비틀림 방지 부재의 삽입부가 연장부의 결합홈에 삽입되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 결합홈은 회전축에 대응되는 위치에서 길이방향 반대쪽 면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 도어 및 비틀림 방지 부재는 서로 분리 가능하도록 각각 수지 재질로 사출성형을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 도어의 길이방향 양측 연장부의 결합홈이 형성된 위치에서 서로 마주보는 연장부 사이의 거리는 상기 비틀림 방지 부재의 몸체부의 길이보다 작게 형성되며, 한 쌍의 연장부를 길이방향 바깥쪽으로 벌린 후 비틀림 방지 부재를 삽입하여 삽입부가 결합홈에 삽입되도록 한 후 탄성에 의해 도어가 원래의 형태로 복원되어 비틀림 방지 부재의 길이방향 양측이 한 쌍의 연장부에 결합되어 고정될 수 있다.
또한, 상기 도어의 한 쌍의 연장부는 차단판에 연결된 고정단으로부터 자유단으로 가면서 한 쌍의 연장부 사이의 거리가 점차 작아지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 도어는 차단판과 연장부가 만나는 부분의 안쪽에 상기 차단판과 연장부를 연결하는 보강 리브가 형성될 수 있다.
또한, 상기 도어의 차단판의 내측면에는 길이방향을 따라 연장된 복수의 제1리브 및 상기 복수의 제1리브에 연결된 제2리브가 두께방향으로 돌출 형성될 수 있다.
또한, 공기가 통과되는 내부에 상기 도어 및 비틀림 방지 부재가 구비되고, 상기 도어의 한 쌍의 회전축이 회전 가능하게 결합되며, 유입되는 공기를 안내하는 에어 덕트를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 에어 덕트에 고정되고, 상기 도어의 회전축에 연결되며, 작동에 의해 상기 도어를 회동시켜 상기 에어 덕트가 개방 또는 폐쇄되도록 하는 액추에이터를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 차단부의 한 쌍의 회전축 중 길이방향 일측의 회전축은 상기 액추에이터와 결합되어 구속되며, 상기 차단부의 길이방향 타측의 회전축은 자유롭게 회전 가능하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 도어의 회전축에서 이격된 위치에 결합된 영구자석; 및 상기 영구자석과 대응되는 위치에 인접하게 배치되며, 상기 에어 덕트에 고정된 전자석; 을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는 도어의 길이방향 일측의 회전축 및 에어 덕트의 길이방향 일측에 결합되며, 상기 영구자석 및 전자석은 도어 및 에어 덕트의 길이방향 타측에 배치되어 결합될 수 있다.
본 발명의 액티브 에어 플랩은 도어의 충분한 강성이 확보되어 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 도어가 비틀리는 변형 및 도어가 비정상적으로 개방되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 액티브 에어 플랩을 포함한 프론트 엔드 모듈을 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 종래의 액티브 에어 플랩의 일례를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 한 쌍으로 구성되어 좌우 대칭으로 배치된 것을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 조립사시도, 정면도 및 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 열린 상태를 나타낸 조립사시도 및 정면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어 및 비틀림 방지 부재를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어의 차단판의 내측면에 리브들이 형성된 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 비틀림 방지 부재의 일실시예를 나타낸 사시도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 조립사시도, 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 액티브 에어 플랩을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 에어 플랩이 한 쌍으로 구성되어 좌우 대칭으로 배치된 것을 나타낸 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 조립사시도, 정면도 및 분해사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 열린 상태를 나타낸 조립사시도 및 정면도이며, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어 및 비틀림 방지 부재를 나타낸 분해사시도 및 조립사시도이다.
우선, 도 3과 같이 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 에어 플랩은 높이 및 폭에 비해 상대적으로 길이방향으로 길게 형성될 수 있으며, 한 쌍으로 구성된 액티브 에어 플랩이 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 이하에서는 우측에 배치된 하나의 액티브 에어 플랩에 대해 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩은, 크게 도어(100) 및 비틀림 방지 부재(200)를 포함하여 구성될 수 있으며, 에어 덕트(300) 및 액추에이터(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 도어(100), 비틀림 방지 부재(200), 에어 덕트(300) 및 액추에이터(400)를 모두 포함하는 구성으로 설명하기로 한다.
도어(100)는 액추에이터(400)에 연결되어 회동됨으로써 에어 덕트(300)가 개방되거나 폐쇄되도록 하는 역할을 한다. 도어(100)는 차단판(110)과 한 쌍의 연장부(120)를 포함하는 차단부, 및 한 쌍의 회전축(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 차단판(110)은 장방형의 판형으로 형성되어 폭에 비해 길이가 긴 대략 사각형 판 형태로 형성될 수 있다. 그리고 차단판(110)은 에어 덕트(300)의 형태에 따라 다양한 평면 또는 곡면 형상으로 형성될 수 있으며, 폭 및 길이에 비해 두께가 얇은 판 형태로 형성될 수 있다. 또한, 차단판(110)은 구조적인 강도 향상을 위해 공기가 유입되는 쪽의 반대쪽(차단판의 내측면) 면에 격자형 또는 허니콤 형태 등의 다양한 형태의 리브가 형성될 수 있다. 연장부(120)는 차단판(110)의 장변 방향인 길이방향 양측 단부에서 두께방향으로 각각 연장 형성되어, 한 쌍의 연장부(120)가 형성될 수 있다. 그리고 각각의 연장부(120)는 일단이 차단판(110)에 고정되고 타단이 자유단인 형태로 형성될 수 있다. 그리고 차단판(110)과 각각의 연장부(120)가 만나는 부분의 안쪽에는 구조적인 강도 향상을 위해 차단판(110)과 연장부(120)를 연결하는 보강 리브(115)가 형성될 수 있다. 회전축(130)은 한 쌍의 연장부(120) 각각의 자유단부에서 길이방향 바깥쪽을 향해 연장 형성되어, 한 쌍의 회전축(130)이 형성될 수 있다.
비틀림 방지 부재(200)는 한 쌍의 회전축(130)을 연결하는 중심축 상에 배치되고 한 쌍의 연장부(120)에 결합되어 도어(100)의 차단판(110)이 유동되는 공기의 풍압에 의해 비틀리는 변형이 발생되지 않도록 하는 역할을 한다. 비틀림 방지 부재(200)는 길이방향 일측 단부가 하나의 연장부(120)에 결합되고 길이방향 타측 단부는 다른 하나의 연장부에 결합될 수 있다. 그리고 비틀림 방지 부재(200)는 충분한 비틀림 강성을 갖는 재질 및 구조로 형성될 수 있으며, 원형, 다각형, 타원형 등 다양한 단면 구조로 형성될 수 있다. 또한, 비틀림 방지 부재(200)는 다양한 방식으로 연장부(120)에 결합될 수 있다. 일례로 비틀림 방지 부재(200)는 몸체부(230)의 길이방향 양측 단부에 다각형 단면 형태의 삽입부(210)가 형성될 수 있으며, 도어(100)의 한 쌍의 연장부(120)에는 서로 마주보는 면에 각각 삽입부(210)에 대응되는 형태의 결합홈(121)이 형성될 수 있다. 여기에서 삽입부(210)가 다각형 단면 형태이고 결합홈(121)은 삽입부(210)에 대응되는 단면 형태로 형성되는 것은, 도어(100)와 관계없이 비틀림 방지 부재(200)가 자전하는 것을 방지하여 도어(100)가 회전됨에 따라 비틀림 방지 부재(200)가 함께 연동하여 회전되도록 하기 위함이다. 또한, 도어(100)의 결합홈(121)은 회전축(130)에 대응되는 위치에서 길이방향으로 연장부(120)의 반대쪽 면에 형성되어, 도어의 비틀림 변형을 더 효과적으로 방지할 수 있다. 그리하여 한 쌍의 연장부(120)를 길이방향 바깥쪽으로 약간 벌린 후 비틀림 방지 부재(200)의 삽입부(210)가 연장부(120)의 결합홈(121)에 길이방향으로 삽입되어 결합될 수 있으며, 도어(100)에 비틀림 방지 부재(200)가 결합된 후 도어(100)가 탄성에 의해 원래의 형태로 복원되어 비틀림 방지 부재(200)의 길이방향 양측 단부가 한 쌍의 연장부(120)에 결합되어 고정될 수 있다. 이에 따라 도어(100)에 비틀림 방지 부재(200)가 결합된 상태에서, 도어(100)의 길이방향 양측 회전축(130)을 중심으로 도어(100)를 비트는 힘이 작용하더라도 비틀림 방지 부재(200)에 의해 도어(100)의 비틀림 변형이 방지될 수 있다. 그리고 도어(100)의 한 쌍의 연장부(120) 사이의 거리는 차단판(110)에 연결된 고정단으로부터 자유단쪽으로 가면서 점차 작아지도록 형성되어, 도어(100)의 탄성에 의해 비틀림 방지 부재(200)가 도어(100)에 확실하게 고정되어 이탈이 방지될 수 있다.
또한, 비틀림 방지 부재(200)는 도어(100)의 길이나 두께에 따라 적용 여부를 결정할 수 있고, 이를 위해 비틀림 방지 부재(200)는 도어(100)와는 별개로 형성되어 분해 및 조립 가능할 수 있다. 일례로 도어(100) 및 비틀림 방지 부재(200)는 서로 분리 가능하도록 각각 수지 재질로 사출성형을 통해 제조될 수 있다. 이에 따라 도어(100)의 일부 변형 시 도어(100)와 함께 비틀림 방지 부재(200)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 비틀림 방지 부재(200)의 몸체부(230)의 외경은 삽입부(210)의 외경보다 크게 형성되어, 삽입부(210)가 결합홈(121)에 삽입되는 깊이가 제한될 수 있으며, 아울러 비틀림 방지 부재(200)의 강성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 비틀림 방지 부재(200)는 삽입부(210)에서 가이드 리브(220)가 돌출 형성되고, 도어(100)의 연장부(120)에는 결합홈(121)에 연결된 가이드홈(122)이 가이드 리브(220)에 대응되는 형태로 형성되어, 가이드 리브(220)가 가이드홈(122)에 삽입되어 결합될 수 있다. 그리하여 비틀림 방지 부재(200)의 삽입부(210)가 연장부(120)의 결합홈(121)에 삽입될 때 비틀림 방지 부재(200)의 방향을 정확하게 할 수 있어 오조립을 방지할 수 있다. 즉, 비틀림 방지 부재(200)는 길이방향 양측의 삽입부(210) 사이의 몸체부(230)가 공기가 유동되는 공간에 배치될 수 있으며, 이때 비틀림 방지 부재(200)의 단면 형태가 충분한 비틀림 강성을 확보하면서 아울러 공기의 유동을 방해를 최소화 할 수 있도록 타원형으로 형성될 수 있으며, 타원형 단면의 장변이 차단판(110)과 나란하게 배치될 수 있다. 그러므로 가이드 리브(220) 및 가이드 홈(122)에 의해 도어(100)와 비틀림 방지 부재(200)의 오조립을 방지할 수 있다. 그리고 가이드 리브(220) 및 가이드홈(122)은 도시된바 이외에도 다양한 형태, 위치 및 개수로 형성될 수 있다. 또한, 비틀림 방지 부재(200)는 도어(100)의 차단 시 차단판(110)보다 차량의 공기흐름방향 후방에 이격되어 배치됨으로써, 공기의 유동 방해를 최소화할 수 있다. 즉, 도어의 폐쇄시 도어는 외기의 풍압에 의해 영향을 받지만 비틀림 방지 부재는 차단부에 의해 풍압을 받지 않으므로 안정적으로 지지가 가능할 수 있다.
에어 덕트(300)는 공기의 흐름을 안내하는 역할을 한다. 에어 덕트(300)는 양측이 개방되어 있는 케이스 형태로 형성될 수 있으며, 개방된 일측으로 공기가 유입되어 내부를 통과한 공기가 개방된 타측으로 배출될 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 에어 덕트(300)의 내측에는 도어(100) 및 비틀림 방지 부재(200) 조립체가 구비되어 장착될 수 있으며, 에어 덕트(300)에는 도어(100)의 한 쌍의 회전축(130)에 대응되는 위치에 길이방향으로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 회전축(130)이 관통공에 삽입됨으로써 도어(100)가 회전 가능하게 에어 덕트(300)에 결합될 수 있다.
액추에이터(400)는 도어(100)에 연결되며, 작동에 의해 도어(400)의 회전 각도를 조절하는 역할을 한다. 즉, 액추에이터(400)는 도어(100)를 회전시켜 에어 덕트(300)를 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있으며, 개방된 정도를 조절할 수도 있다. 그리고 액추에이터(400)가 작동되지 않는 상태에서는 도어(100)의 회전이 고정될 수 있다. 그리고 액추에이터(400)는 에어 덕트(300)의 외측에 결합되어 고정될 수 있으며, 액추에이터(400)는 도어(100)의 일측 회전축(130)에만 결합될 수 있다.
그리하여 액추에이터(400)가 도어(100)의 일측 회전축(130)에만 결합되어 일측의 회전축(130)만 회전이 구속된 상태이더라도, 양측의 회전축(130)을 연결하는 비틀림 방지 부재(200)에 의해 결과적으로는 액추에이터(400)에 결합된 회전축(130)의 반대쪽 회전축(130)도 회전이 구속된 상태가 될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 액티브 에어 플랩이 차량의 범퍼 개구부 등에 설치된 상태에서, 차량의 고속 주행 시 풍압에 의해 액추에이터가 배치된 측의 길이방향 반대측에서 도어가 비틀리는 변형 및 도어가 비정상적으로 개방되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 자유롭게 회전 가능한 도어(100)의 길이방향 타측이 액추에이터(400)에 결합되어 구속된 도어(100)의 일측보다 회전량이 많은 경우(풍압에 의해 변형되거나 비정상적으로 개방되는 경우) 비틀림 방지 부재(200)에 의해 도어의 회전량의 차이를 축소시키는 방향으로 힘이 가해질 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어의 차단판의 내측면에 리브들이 형성된 실시예를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 차단판(110)의 내측면에는 구조적인 강도 보강을 위해 제1리브(111) 및 제2리브(112)가 차단판(110)의 두께방향으로 돌출 형성될 수 있다. 그리고 제1리브(111)는 길이방향을 따라 연장된 형태로 형성되고, 복수의 제1리브(111)가 상하방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 또한, 제2리브(112)는 복수의 제1리브(111)들에 연결되어 있는 형태로 형성되되, 일례로 제2리브(112)는 허니콤 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 제1리브(111) 및 제2리브(112)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1리브(111) 및 제2리브(112)는 보강리브(115)와 연결되어 있는 형태로 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 비틀림 방지 부재의 일실시예를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 비틀림 방지 부재(200)는 길이방향을 따라 연장 형성된 복수의 횡방향 리브(201) 및 상기 복수의 횡방향 리브(201)를 서로 연결하는 복수의 종방향 리브(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 횡방향 리브(201)는 복수로 구성되어, 복수의 횡방향 리브(201)는 서로 상하로 이격되어 배치될 수도 있으며, 횡방향 리브(201)들 중 일부는 서로 연결되어 있는 형태로 일체로 형성될 수도 있다. 그리고 종방향 리브(202)는 서로 이웃하는 횡방향 리브(201)들의 사이를 연결하는 형태로 형성될 수 있으며, 복수의 종방향 리브(202)는 길이방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
<실시예 2>
도 13 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 액티브 에어 플랩에서 도어가 닫힌 상태를 나타낸 조립사시도 및 부분 정면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 액티브 에어 플랩은, 크게 도어(100), 에어 덕트(300), 영구자석(500) 및 전자석(600)을 포함하여 구성될 수 있으며, 액추에이터(400) 및 비틀림 방지 부재(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는 도어(100), 비틀림 방지 부재(200), 에어 덕트(300), 액추에이터(400), 영구자석(500) 및 전자석(600)을 모두 포함하는 구성으로 설명하기로 한다.
도어(100), 비틀림 방지 부재(200), 에어 덕트(300) 및 액추에이터(400)는 상기한 제1실시예와 동일하게 형성될 수 있다.
영구자석(500)은 도어(100)의 회전축(130)의 회전중심으로부터 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 영구자석(500)은 도어(100)의 차단판(110) 또는 연장부(120)에 결합되어 고정될 수 있다. 일례로 영구자석(500)은 길이방향 일측의 연장부(120)에 고정되되 길이방향으로 연장부(120)의 바깥쪽면에 위치할 수 있다. 그리고 영구자석(500)은 다양한 방식으로 도어(100)에 고정될 수 있다.
전자석(600)은 전류를 인가하면 솔레노이드가 작동되어 자기력을 발생시키며, 전자석(600)의 자기력에 의해 영구자석(500)을 끌어당기는 인력이 발생하도록 하여 영구자석(500)이 움직이지 못하도록 하는 역할을 한다. 전자석(600)은 도어(100)가 완전히 닫혀있는 상태에서 영구자석(500)의 위치에 대응되는 위치에 인접하여 배치될 수 있으며, 전자석(600)은 에어 덕트(400)에 결합되어 고정될 수 있다. 그리고 전자석(600)은 영구자석(500) 및 도어(100)와는 약간의 간극이 형성되도록 이격된 위치에 배치될 수 있다.
여기에서 영구자석(500) 및 전자석(600)은 액추에이터(400)가 배치된 에어 덕트(300)의 길이방향 일측의 반대측인 길이방향 타측에 배치되어 각각 도어(100)와 에어 덕트(300)에 결합될 수 있다. 즉, 도어(100)의 길이방향 일측은 회전축(130)이 액추에이터(400)에 결합되어 회전이 구속된 상태이므로 도어(100)가 풍압에 의해 쉽게 변형되지 않을 수 있다. 반면에 도어(100)의 길이방향 타측은 회전축(130)이 자유롭게 회전될 수 있는 상태이기 때문에, 도어(100)의 길이방향 타측에 결합된 영구자석(500) 및 이에 대응되는 위치의 에어 덕트(300)에 결합된 전자석(600)에 의해 도어(100)의 길이방향 타측의 회전이 구속될 수 있다.
그리하여 도어(100)가 닫혀있는 상태에서는 전자석(600)을 작동시켜 영구자석(500)을 당김으로써 도어(100)가 회전 및 변형되지 않도록 하고, 도어(100)가 열려야 하는 상태일 때에는 전자석(600)의 작동을 중지하여 도어(100)가 쉽게 회전되도록 할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
[부호의 설명]
100 : 도어, 110 : 차단판, 111 : 제1리브
112 : 제2리브, 115 : 보강 리브, 120 : 연장부
121 : 결합홈, 122 : 가이드홈, 130 : 회전축
200 : 비틀림 방지 부재, 201 : 횡방향 리브, 202 : 종방향 리브
210 : 삽입부, 220 : 가이드 리브, 230 : 몸체부
300 : 에어 덕트, 400 : 액추에이터, 500 : 영구자석
600 : 전자석

Claims (20)

  1. 차량의 전방에서 유입되는 공기의 흐름을 차단할 수 있는 차단부, 및 상기 차단부의 길이방향 양측 자유단부에 각각 형성되어 한 쌍으로 구성된 회전축을 포함하는 도어; 및
    상기 한 쌍의 회전축에 대응되는 위치에 배치되며, 길이방향 일측 단부가 상기 차단부의 길이방향 일측에 결합되고 길이방향 타측 단부가 상기 차단부의 길이방향 타측에 결합된 비틀림 방지 부재;
    를 포함하여 이루어지는 액티브 에어 플랩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도어 및 비틀림 방지 부재는 각각 별개로 형성되어 상기 도어와 비틀림 방지 부재가 분해 및 조립 가능한 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는 몸체부의 길이방향 양측 단부에 다각형 형태의 삽입부가 형성되고, 상기 도어의 차단부의 길이방향 양측의 서로 마주보는 면에는 상기 삽입부의 형태에 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 비틀림 방지 부재의 삽입부가 결합홈에 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재의 몸체부의 외경은 삽입부의 외경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재의 삽입부에서 가이드 리브가 돌출 형성되고, 상기 차단부의 결합홈에서 상기 가이드 리브에 대응되는 가이드홈이 형성되어, 상기 가이드 리브가 가이드홈에 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는 길이방향을 따라 연장 형성된 복수의 횡방향 리브 및 상기 복수의 횡방향 리브를 서로 연결하는 복수의 종방향 리브를 포함하여 이루어지는 액티브 에어 플랩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도어의 차단부는 판형으로 형성된 차단판 및 상기 차단판의 길이방향 양측에서 두께방향으로 각각 연장 형성된 한 쌍의 연장부를 포함하고,
    상기 한 쌍의 연장부의 자유단부에 각각 상기 회전축이 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는 도어의 차단 시 차단판보다 차량의 공기흐름방향 후방에 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비틀림 방지 부재는 길이방향 양측 단부에 다각형 형태의 삽입부가 형성되고, 상기 도어의 길이방향 양측의 연장부의 서로 마주보는 면에는 상기 삽입부의 형태에 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 비틀림 방지 부재의 삽입부가 연장부의 결합홈에 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 결합홈은 회전축에 대응되는 위치에서 길이방향 반대쪽 면에 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 도어 및 비틀림 방지 부재는 서로 분리 가능하도록 각각 수지 재질로 사출성형을 통해 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 도어의 길이방향 양측 연장부의 결합홈이 형성된 위치에서 서로 마주보는 연장부 사이의 거리는 상기 비틀림 방지 부재의 몸체부의 길이보다 작게 형성되며,
    한 쌍의 연장부를 길이방향 바깥쪽으로 벌린 후 비틀림 방지 부재를 삽입하여 삽입부가 결합홈에 삽입되도록 한 후 탄성에 의해 도어가 원래의 형태로 복원되어 비틀림 방지 부재의 길이방향 양측이 한 쌍의 연장부에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도어의 한 쌍의 연장부는 차단판에 연결된 고정단으로부터 자유단으로 가면서 한 쌍의 연장부 사이의 거리가 점차 작아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 도어는 차단판과 연장부가 만나는 부분의 안쪽에 상기 차단판과 연장부를 연결하는 보강 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 도어의 차단판의 내측면에는 길이방향을 따라 연장된 복수의 제1리브 및 상기 복수의 제1리브에 연결된 제2리브가 두께방향으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  16. 제1항에 있어서,
    공기가 통과되는 내부에 상기 도어 및 비틀림 방지 부재가 구비되고, 상기 도어의 한 쌍의 회전축이 회전 가능하게 결합되며, 유입되는 공기를 안내하는 에어 덕트를 더 포함하여 이루어지는 액티브 에어 플랩.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 에어 덕트에 고정되고, 상기 도어의 회전축에 연결되며, 작동에 의해 상기 도어를 회동시켜 상기 에어 덕트가 개방 또는 폐쇄되도록 하는 액추에이터를 더 포함하여 이루어지는 액티브 에어 플랩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차단부의 한 쌍의 회전축 중 길이방향 일측의 회전축은 상기 액추에이터와 결합되어 구속되며,
    상기 차단부의 길이방향 타측의 회전축은 자유롭게 회전 가능한 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 도어의 회전축에서 이격된 위치에 결합된 영구자석; 및
    상기 영구자석과 대응되는 위치에 인접하게 배치되며, 상기 에어 덕트에 고정된 전자석; 을 더 포함하여 이루어지는 액티브 에어 플랩.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 액추에이터는 도어의 길이방향 일측의 회전축 및 에어 덕트의 길이방향 일측에 결합되며,
    상기 영구자석 및 전자석은 도어 및 에어 덕트의 길이방향 타측에 배치되어 결합된 것을 특징으로 하는 액티브 에어 플랩.
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