KR20210108594A

KR20210108594A - 자동차용 에어벤트 장치

Info

Publication number: KR20210108594A
Application number: KR1020200023365A
Authority: KR
Inventors: 김주하; 김원식; 김승철
Original assignee: 현대자동차주식회사; 현대모비스 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2021-09-03
Also published as: US20210260969A1; US11554643B2; CN113306361A; CN113306361B

Abstract

본 발명은 실내로 토출되는 에어의 상하방향 풍향을 직선 이동하는 리어 윙과 회전 운동하는 에어가이드 윙 등을 이용하여 용이하게 조절할 수 있도록 한 자동차용 전동식 에어벤트 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 에어덕트 내에 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙을 전후방향을 따라 직선 이동 가능하게 장착하고, 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙의 전단부에 각각 상부 에어가이드 윙 및 하부 에어가이드 윙을 회전 가능하게 장착하여, 상부 리어 윙의 전진시 상부 에어가이드 윙이 하방향으로 회전하는 동시에 에어의 풍향이 하방향으로 조절되거나, 하부 리어 윙의 전진시 하부 에어가이드 윙이 상방향으로 회전하는 동시에 에어의 풍향이 상방향으로 조절될 수 있도록 한 자동차용 에어벤트 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 에어벤트 장치{AIR VENT DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 에어벤트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내로 토출되는 에어의 상하방향 풍향을 직선 이동하는 리어 윙과 회전 운동하는 에어가이드 윙 등을 이용하여 용이하게 조절할 수 있도록 한 자동차용 전동식 에어벤트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 공조장치의 작동에 의하여 실내로 에어를 토출시키는 에어벤트는 운전석과 조수석 전면 사이의 센터 페시아 패널에 장착되는 센터 에어벤트와, 운전석 및 조수석 전면쪽 크래쉬 패드에 장착되는 사이드 벤트 등이 있다.

기존의 에어벤트는 가로윙 및 세로윙의 개수가 각각 최소 5 ~ 6개 이상을 포함하면서 상하 높이가 큰 구조로 제작됨에 따라, 실내로 토출되는 에어 방향을 승객의 신체쪽으로 용이하게 조절할 수 있는 점에서는 문제가 없으나, 에어벤트의 크기가 커질 수 밖에 없으므로 주변 부품과의 패키지 문제 및 디자인 제약 조건에 영향을 미치는 단점이 있다.

더욱이, 기존의 에어벤트의 구성 중 가로윙에 붙어 있는 노브를 운전자가 직접 상하로 젖힘 작동시켜 상하방향 풍향을 조절해야 함에 따라, 주행 중 운전자의 전방 주시가 일시적으로 이루어지지 않아 주행 안전상의 문제도 따르게 된다.

또한, 기존의 에어벤트는 다수의 가로윙 및 세로윙이 외관상 노출될 수 밖에 없는 구조이므로, 센터 페시아 패널 또는 크래쉬 패드에서 넓은 장착 공간을 차지하게 되어, 결국 에어벤트 주변에 배치되는 클러스터 및 AVN 장치 등에 대한 디자인 자유도를 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.

이에, 자동차 실내에 탑재되는 클러스터 및 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치의 대형화로 인하여, 에어벤트의 장착 위치가 센터페시아 패널의 하부 영역으로 이동하는 추세에 있고, 특히 에어벤트의 외관 디자인이 상하 높이는 낮고, 좌우 길이는 길다란 슬림(slim)형 에어벤트가 적용되고 있다.

그러나, 상기 슬림형 에어벤트는 실내로 토출되는 에어의 상하방향 조절을 편리하게 조절할 수 없는 단점이 있다.

예를 들어, 슬림형 에어벤트의 경우 에어덕트의 출구 위치에 싱글 가로윙 만이 외부로 노출되는 구조로 장착됨에 따라, 운전자가 상하방향 풍향 조절을 위해 싱글 가로윙을 직접 손으로 잡아서 조작하는데 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 에어덕트 내에 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙을 전후방향을 따라 직선 이동 가능하게 장착하고, 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙의 전단부에 각각 상부 에어가이드 윙 및 하부 에어가이드 윙을 회전 가능하게 장착하여, 상부 리어 윙의 전진시 상부 에어가이드 윙이 하방향으로 회전하는 동시에 에어의 풍향이 하방향으로 조절되거나, 하부 리어 윙의 전진시 하부 에어가이드 윙이 상방향으로 회전하는 동시에 에어의 풍향이 상방향으로 조절될 수 있도록 한 자동차용 에어벤트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 에어덕트 내의 상부 및 하부에 각각 전후방향을 따라 이동 가능하게 장착되는 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙; 상기 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙의 전단부에 각각 회전 가능하게 장착되는 상부 에어가이드 윙 및 하부 에어가이드 윙; 상기 상부 리어 윙과 하부 리어 윙의 후단부와 연결되면서 상기 에어덕트 내의 측벽에 회전 가능하게 장착되어, 상기 상부 리어 윙과 하부 리어 윙을 서로 다른 방향으로 직선 이동시키는 구동링크 장치; 상기 에어덕트의 외측에 장착되어 상기 구동링크 장치에 대하여 회전 동력을 제공하는 액츄에이터; 상기 에어덕트 내의 측벽에 형성되어, 상기 상부 리어 윙의 전진시 상부 에어가이드 윙의 하방향 회전을 안내하는 상부레일; 및 상기 에어덕트 내의 측벽에 형성되어, 상기 하부 리어 윙의 전진시 하부 에어가이드 윙의 상방향 회전을 안내하는 하부레일; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치를 제공한다.

상기 구동링크 장치는: 상기 액츄에이터와 연결되는 회전축이 일측 중앙부에 형성된 제1링크; 상기 제1링크의 상단부가 출입 가능하게 삽입되는 하부 개방형 포켓이 형성된 구조로 구비되어, 상부 리어 윙의 후단부와 힌지 체결되는 제2링크; 상기 제1링크의 하단부가 출입 가능하게 삽입되는 상부 개방형 포켓이 형성된 구조로 구비되어, 하부 리어 윙의 후단부와 힌지 체결되는 제3링크; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1링크의 상단부 및 하단부에는 각각 제1슬롯 및 제2슬롯이 형성되고, 상기 제2링크의 하부 개방형 포켓 입구에는 상기 제1슬롯에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제1핀이 형성되며, 상기 제3링크의 상부 개방형 포켓 입구에는 상기 제2슬롯에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제2핀이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 에어덕트 내의 측벽 상부에는 상기 상부 리어 윙의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 상부 가이드레일이 형성되고, 상기 에어덕트 내의 측벽 하부에는 상기 하부 리어 윙의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 하부 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 상부레일은 상부 에어가이드 윙의 측단부가 슬라이드 이동 가능하게 결합되도록 에어덕트 내의 측벽 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 상부레일은 상부 에어가이드 윙의 측단부에 형성된 상부 가이드 핀이 전후 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 레일 구조로 형성되되, 후단부에서 전단부를 향하여 하향 경사진 궤적을 갖도록 형성된 것임을 특징으로 한다.

이에, 상기 상부 에어가이드 윙은 상부 리어 윙의 전진시 함께 전진하는 동시에 상기 상부 가이드 핀이 상부레일의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 하방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 하방향으로 안내하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부레일은 하부 에어가이드 윙의 측단부가 슬라이드 이동 가능하게 결합되도록 에어덕트 내의 측벽 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 하부레일은 하부 에어가이드 윙의 측단부에 형성된 하부 가이드 핀이 전후 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 레일 구조로 형성되되, 후단부에서 전단부를 향하여 상향 경사진 궤적을 갖도록 형성된 것임을 특징으로 한다.

이에, 상기 하부 에어가이드 윙은 하부 리어 윙의 전진시 함께 전진하는 동시에 상기 하부 가이드 핀이 하부레일의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 상방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 상방향으로 안내하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 에어덕트의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬는 코안다 효과를 위하여 아래쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성되고, 상기 에어덕트의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬는 코안다 효과를 위하여 위쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

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

첫째, 에어덕트 내에서 상부 리어 윙의 전진시 상부 에어가이드 윙이 하방향으로 회전하면서 에어의 풍향을 하방향으로 안내함으로써, 에어의 실내 토출방향이 하방향으로 용이하게 조절될 수 있다.

더욱이, 에어덕트의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬가 코안다 효과를 위하여 위쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성됨으로써, 에어가 위쪽으로 볼록한 곡선면을 따라 실내 아래쪽으로 흐르게 되므로, 에어의 실내 토출방향이 하방향으로 보다 용이하게 조절될 수 있다.

둘째, 에어덕트 내에서 하부 리어 윙의 전진시 하부 에어가이드 윙이 상방향으로 회전하면서 에어의 풍향을 상방향으로 안내함으로써, 에어의 실내 토출방향이 상방향으로 용이하게 조절될 수 있다.

더욱이, 에어덕트의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬가 코안다 효과를 위하여 아래쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성됨으로써, 에어가 아래쪽으로 볼록한 곡선면을 따라 실내 위쪽으로 흐르게 되므로, 에어의 실내 토출방향이 상방향으로 보다 용이하게 조절될 수 있다.

셋째, 기존의 일반적인 에어벤트를 구성하는 다수의 풍향 조절 윙 대비 한 쌍의 리어 윙 및 에어가이드 윙 만이 소요되므로, 부품수 절감 및 제작 비용 절감을 도모할 수 있다.

넷째, 기존의 일반적인 에어벤트 또는 슬림형 에어벤트에 포함된 가로윙을 운전자가 직접 손으로 조작하는 수동 조작에서 벗어나, 에어의 상하방향 풍향이 전동식으로 이루어짐으로써, 차량의 편의성 향상 및 고급화에 일조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 조립 상태를 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 직선방향으로 토출되는 상태를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 상방향으로 토출되는 상태를 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 하방향으로 토출되는 상태를 도시한 측단면도.

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

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치를 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치의 조립 상태를 도시한 측단면도이며, 도 2에서 도면부호 10은 가니쉬를 지시한다.

상기 가니쉬(10)는 센터 페시아 패널의 에어토출구 위치에 장착되거나, 크래쉬 패드의 에어토출구 위치에 장착되는 일종의 장식물을 말하며, 이 가니쉬(10)의 후부에 공조장치로부터 실내를 향하는 에어의 통로인 에어덕트(20)가 배열된다.

바람직하게는, 상기 에어덕트(20)의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)는 코안다(COANDA) 효과를 위하여 아래쪽으로 볼록한 곡선면(11)으로 형성되고, 상기 상기 에어덕트(20)의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)는 코안다 효과를 위하여 위쪽으로 볼록한 곡선면(12)으로 형성된다.

참고로, 상기 코안다 효과는 에어와 같은 유체가 곡면의 벽면을 따라 흐르면서 그 흐름방향이 변경되는 특성을 말한다.

본 발명에 따르면, 상기 에어덕트(20) 내의 상부에 상부 리어 윙(31)이 전후방향을 따라 직선 이동 가능하게 배열되고, 그 하부에 하부 리어 윙(32)이 전후방향을 따라 직선 이동 가능하게 배열된다.

이때, 상기 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32)은 평평한 판체 구조로서, 서로 소정의 상하간격을 유지하면서 평행하게 배열된다.

바람직하게는, 상기 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32) 사이의 공간이 에어의 메인 흐름 경로가 되도록 상기 상부 리어 윙(31)을 에어덕트(20)의 상판부쪽으로 치우치게 배열시키고, 상기 하부 리어 윙(31)을 에어덕트(20)의 하판부쪽으로 치우치게 배열시키도록 한다.

아울러, 상기 에어덕트(20)의 상부 공간을 흐르는 에어를 아래쪽으로 볼록한 곡선면(11)으로 유도하기 위하여 상기 상부 리어 윙(31)과 에어덕트(20)의 상판부간의 상하간격을 에어 흐름이 원활하게 이루어질 수 있는 최소 간격으로 유지시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어덕트(20)의 하부 공간을 흐르는 에어를 위쪽으로 볼록한 곡선면(12)으로 유도하기 위하여 상기 하부 리어 윙(32)과 에어덕트(20)의 하판부 간의 상하간격을 에어 흐름이 원활하게 이루어질 수 있는 가능한 최소 간격으로 유지시키는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 에어덕트(20) 내의 양측벽 상부에는 상기 상부 리어 윙(31)의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 상부 가이드레일(21)이 형성되고, 상기 에어덕트(20) 내의 양측벽 하부에는 상기 하부 리어 윙(32)의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 하부 가이드레일(22)이 형성된다.

이에, 상기 상부 리어 윙(31)의 양측단부가 상부 가이드레일(21)이 삽입되고, 상기 하부 리어 윙(32)의 양측단부가 하부 가이드레일(22)에 삽입된 상태에서 직선 이동하도록 함으로써, 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32)의 전후 직선 이동이 안정적으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 상부 리어 윙(31) 및 하부 리어 윙(32)의 전단부에 각각 실질적인 상하 풍향 조절을 위한 상부 에어가이드 윙(41) 및 하부 에어가이드 윙(42)이 회전 가능하게 힌지로 연결된다.

아울러, 상기 에어덕트(20) 내의 양측벽에는 상부 에어가이드 윙(41)과 하부 에어가이드 윙(42)을 회전시키기 위한 레일 구조물인 상부레일(51) 및 하부레일(52)이 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 에어덕트(20) 내의 양측벽 상부 위치(상부 가이드레일의 앞쪽 위치)에는 상기 상부 리어 윙(31)의 전진시 상부 에어가이드 윙(41)을 하방향으로 회전되도록 안내하는 상부레일(51)이 형성되고, 상기 에어덕트(20) 내의 양측벽 하부 위치(하부 가이드레일의 앞쪽 위치)에는 상기 하부 리어 윙(32)의 전진시 하부 에어가이드 윙(42)을 상방향으로 회전되도록 안내하는 하부레일(52)이 형성된다.

이때, 상기 상부레일(51)은 상부 에어가이드 윙(41)의 측단부에 형성된 상부 가이드 핀(41-1)이 전후 슬라이드 이동 가능하게 체결되는 레일 구조로 형성되되, 상부 에어가이드 윙(41)의 하방향 회전을 유도하기 위하여 후단부에서 전단부를 향하여 하향 경사진 궤적을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 하부레일(52)은 하부 에어가이드 윙(42)의 측단부에 형성된 하부 가이드 핀(42-1)이 전후 슬라이드 이동 가능하게 체결되는 레일 구조로 형성되되, 하부 에어가이드 윙(42)의 상방향 회전을 유도하기 위하여 후단부에서 전단부를 향하여 상향 경사진 궤적을 갖도록 형성된다.

여기서, 상기 에어덕트(20) 내의 측벽에서 상부 리어 윙(31) 및 하부 리어 윙(32)의 후단부와 대응되는 위치에는 상부 리어 윙(31) 및 하부 리어 윙(32)을 직선 이동시키기 위한 구동링크 장치(60)가 배열된다.

상기 구동링크 장치(60)는 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32)의 후단부와 힌지로 연결되면서 에어덕트(20) 내의 측벽에 회전 가능하게 배열되어, 상기 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32)을 서로 다른 방향으로 직선 이동시키는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 구동링크 장치(60)는, 액츄에이터(70)와 연결되는 회전축(61-1)이 일측 중앙부에 형성된 제1링크(61)와, 상기 제1링크(61)의 상단부가 출입 가능하게 삽입되는 하부 개방형 포켓(62-1)이 형성된 구조로 구비되어 상부 리어 윙(31)의 후단부와 힌지 체결되는 제2링크(62)와, 상기 제1링크(61)의 하단부가 출입 가능하게 삽입되는 상부 개방형 포켓(63-1)이 형성된 구조로 구비되어 하부 리어 윙(32)의 후단부와 힌지 체결되는 제3링크(63)를 포함하여 구성된다.

상기 액츄에이터(70)는 제1링크(61)에 회전 동력을 제공하기 위한 모터로 채택될 수 있고, 에어덕트(20)의 외측에 위치되어 그 출력축이 제1링크(61)의 회전축(61-1)과 연결된다.

또는, 상기 액츄에이터(70)는 제1링크(61)를 회전시키기 위한 수동 조작 기구(예, 레버)로 채택될 수 있다.

이때, 상기 제1링크(61)가 적정 각도 이상으로 회전하게 된다면, 제1링크(61)의 상단부가 제2링크(61)의 하부 개방형 포켓(62-1)으로부터 빠져서 이탈될 수 있고, 제1링크(61)의 하단부가 제3링크(63)의 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 빠져서 이탈될 수 있다.

이에, 상기 제1링크(61)의 상단부 및 하단부가 하부 개방형 포켓(62-1) 및 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 이탈되는 현상을 방지하는 동시에 제1링크(61)가 이탈을 방지하기 위한 소정 각도로 회전되도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 제1링크(61)의 상단부 및 하단부에는 각각 제1슬롯(61-2) 및 제2슬롯(61-3)이 형성되고, 상기 제2링크(62)의 하부 개방형 포켓(62-1) 입구에는 상기 제1슬롯(61-2)에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제1핀(62-2)이 형성되며, 상기 제3링크(63)의 상부 개방형 포켓(63-1) 입구에는 상기 제2슬롯(61-3)에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제2핀(63-2)이 형성된다.

따라서, 상기 제1링크(61)가 수직으로 배열된 상태에서 좌우방향으로 기울어지는 회전을 하게 되면, 제1링크(61)의 상단부 및 하단부가 각각 제2링크(62)의 하부 개방형 포켓(62-1)과 제3링크(63)의 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 점점 빠져나오게 되지만, 제2링크(62)의 제1핀(62-2)이 제1링크(61)의 제1슬롯(61-2)의 외끝단부에 걸리는 동시에 제3링크(63)의 제2핀(63-2)이 제1링크(61)의 제2슬롯(61-3)의 외끝단부에 걸리는 되므로, 제1링크(61)의 상단부 및 하단부가 하부 개방형 포켓(62-1) 및 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

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

에어의 중립방향(직선방향) 풍향 조절

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 중립방향(직선방향)으로 토출되는 상태를 나타낸다.

공조장치로부터 에어덕트(20)를 경유하는 에어를 실내를 향해 직선풍으로 토출시키기 위하여, 상기 제1링크(61)가 수직으로 배열된 상태를 유지한다.

또한, 상기 제1링크(61)의 상단부 및 하단부에 위치한 제2링크(62) 및 제3링크(63)로 수직으로 배열된 상태를 유지한다.

또한, 상기 제2링크(62)와 힌지 체결된 상부 리어 윙(31)과, 상기 제3링크(63)와 힌지 체결된 하부 리어 윙(32)이 에어덕트(20) 내에서 서로 평행하게 배열되는 상태를 유지한다.

이에, 상기 상부 리어 윙(31)과 하부 리어 윙(32) 간의 사이 공간인 에어의 메인 흐름 경로와, 상기 상부 리어 윙(31)과 에어덕트(20)의 상판부 간의 사이 공간과, 상기 하부 리어 윙(32)과 에어덕트(20)의 하판부 간의 사이 공간을 통하여 에어가 실내방향을 따라 흐르게 된다.

연이어, 에어가 상기 상부 에어가이드 윙(41)과 하부 에어가이드 윙(42)의 사이 공간을 비롯하여, 상부 에어가이드 윙(41)과 에어덕트(20)의 상판부 간의 사이 공강 및 하부 에어가이드 윙(42)과 에어덕트(20)의 하판부 간의 사이 공간을 통과하여, 상방향 또는 하방향으로 치우치지 않고 직선풍을 이루면서 실내로 토출될 수 있다.

에어의 상방향 풍향 조절

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 상방향으로 토출되는 상태를 나타낸다.

실내로 토출되는 에어를 상방향의 풍향으로 조절하기 위하여 상기 액츄에이터(70)의 구동에 따른 일방향 회전력이 제1링크(61)의 회전축(61-1)에 전달됨으로써, 제1링크(61)가 도 4의 도시 방위상 시계반대방향으로 회전될 수 있다.

이와 동시에, 상기 제1링크(61)가 시계반대방향으로 회전하면, 제1링크(61)의 상단부가 삽입 체결된 제2링크(62)가 기울어지면서 후방으로 위치 이동하게 되고, 제1링크(61)의 하단부가 삽입 체결된 제3링크(63)도 기울어지면서 전방으로 위치 이동하게 된다.

이때, 상기 제1링크(61)의 상단부가 제2링크(62)의 하부 개방형 포켓(62-1)으로부터 빠져나오는 동시에 상기 제1링크(61)의 하단부도 제3링크(63)의 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 빠져나오게 됨으로써, 상기 제2링크(62)에 힌지 체결된 상부 리어 윙(31)과 상기 제3링크(63)에 힌지 체결된 하부 리어 윙(32) 간의 상하 간격은 변하지 않고 일정하게 유지될 수 있다.

아울러, 상기 제2링크(62)가 기울어지면서 후방으로 위치 이동함에 따라 제2링크(62)와 힌지 체결된 상부 리어 윙(31)이 후방을 향하여 직선 이동하게 되고, 상기 제3링크(63)가 기울어지면서 전방으로 위치 이동함에 따라 제3링크(63)와 힌지 체결된 하부 리어 윙(32)이 전방을 향하여 직선 이동하게 된다.

또한, 상기 상부 리어 윙(31)이 후방을 향하여 직선 이동함에 따라 상부 리어 윙(31)의 전단부에 힌지 체결된 상부 에어가이드 윙(41)도 후방을 향하여 동일 거리로 이동하게 된다.

특히, 상기 하부 리어 윙(32)이 전방을 향하여 직선 이동함에 따라 하부 리어 윙(32)의 전단부에 힌지 체결된 하부 에어가이드 윙(42)도 전방을 향하여 동일 거리로 이동하되, 상방향으로 회전되면서 이동하게 된다.

보다 상세하게는, 상기 하부레일(52)이 하부 에어가이드 윙(42)의 상방향 회전을 유도하기 위하여 후단부에서 전단부를 향하여 상향 경사진 궤적을 가지므로, 상기 하부 에어가이드 윙(42)의 하부 가이드 핀(42-1)이 하부레일(52)을 따라 전방으로 슬라이딩 이동하게 되면, 결국 하부 에어가이드 윙(42)이 상방향을 향해 소정 각도로 회전되는 상태가 된다.

따라서, 상기 하부 리어 윙(32)의 전진시 하부 에어가이드 윙(42)이 함께 전진하는 동시에 상기 하부 가이드 핀(42-1)이 하부레일(52)의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 상방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 상방향으로 안내하게 된다.

이때, 상기 에어덕트(20)의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)가 코안다 효과를 유도하기 위하여 아래쪽으로 볼록한 곡선면(11)을 형성하고 있으므로, 공조장치로부터 에어덕트(20)의 내부를 따라 흐르는 에어의 일부가 아래쪽으로 볼록한 곡선면(11)을 따라 실내의 상방향을 향하여 흐르게 된다.

이와 같이, 상기 하부 리어 윙(32)의 전진시 하부 에어가이드 윙(42)이 상방향으로 회전하면서 에어의 풍향을 상방향으로 안내함으로써, 에어의 실내 토출방향이 상방향으로 용이하게 조절될 수 있고, 더욱이 에어의 일부가 에어덕트(20)의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)에 의하여 형성된 아래쪽으로 볼록한 곡선면(11)을 따라 실내 위쪽으로 흐르게 되므로, 에어의 실내 토출방향이 상방향으로 보다 용이하게 조절될 수 있다.

에어의 하방향 풍향 조절

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 에어벤트 장치에 의하여 에어가 하방향으로 토출되는 상태를 나타낸다.

실내로 토출되는 에어를 하방향의 풍향으로 조절하기 위하여 상기 액츄에이터(70)의 구동에 따른 타방향 회전력이 제1링크(61)의 회전축(61-1)에 전달됨으로써, 제1링크(61)가 도 도시 방위상 시계방향으로 회전될 수 있다.

이와 동시에, 상기 제1링크(61)가 시계방향으로 회전하면, 제1링크(61)의 상단부가 삽입 체결된 제2링크(62)가 기울어지면서 전방으로 위치 이동하게 되고, 제1링크(61)의 하단부가 삽입 체결된 제3링크(63)도 기울어지면서 후방으로 위치 이동하게 된다.

마찬가지로, 상기 제1링크(61)의 상단부가 제2링크(62)의 하부 개방형 포켓(62-1)으로부터 빠져나오는 동시에 상기 제1링크(61)의 하단부도 제3링크(63)의 상부 개방형 포켓(63-1)으로부터 빠져나오게 됨으로써, 상기 제2링크(62)에 힌지 체결된 상부 리어 윙(31)과 상기 제3링크(63)에 힌지 체결된 하부 리어 윙(32) 간의 상하 간격은 변하지 않고 일정하게 유지될 수 있다.

아울러, 상기 제2링크(62)가 기울어지면서 전방으로 위치 이동함에 따라 제2링크(62)와 힌지 체결된 상부 리어 윙(31)이 전방을 향하여 직선 이동하게 되고, 상기 제3링크(63)가 기울어지면서 후방으로 위치 이동함에 따라 제3링크(63)와 힌지 체결된 하부 리어 윙(32)이 후방을 향하여 직선 이동하게 된다.

또한, 상기 하부 리어 윙(32)이 후방을 향하여 직선 이동함에 따라 하부 리어 윙(32)의 전단부에 힌지 체결된 하부 에어가이드 윙(42)도 후방을 향하여 동일 거리로 이동하게 된다.

특히, 상기 상부 리어 윙(31)이 전방을 향하여 직선 이동함에 따라 상부 리어 윙(31)의 전단부에 힌지 체결된 상부 에어가이드 윙(41)도 전방을 향하여 동일 거리로 이동하되, 하방향으로 회전되면서 이동하게 된다.

보다 상세하게는, 상기 상부레일(51)이 상부 에어가이드 윙(41)의 하방향 회전을 유도하기 위하여 후단부에서 전단부를 향하여 하향 경사진 궤적을 가지므로, 상기 상부 에어가이드 윙(41)의 상부 가이드 핀(41-1)이 상부레일(51)을 따라 전방으로 슬라이딩 이동하게 되면, 결국 상부 에어가이드 윙(41)이 하방향을 향해 소정 각도로 회전되는 상태가 된다.

따라서, 상기 상부 리어 윙(31)의 전진시 상부 에어가이드 윙(41)이 함께 전진하는 동시에 상기 상부 가이드 핀(41-1)이 상부레일(51)의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 하방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 상방향으로 안내하게 된다.

이때, 상기 에어덕트(20)의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)가 코안다 효과를 유도하기 위하여 위쪽으로 볼록한 곡선면(12)을 형성하고 있으므로, 공조장치로부터 에어덕트(20)의 내부를 따라 흐르는 에어의 일부가 위쪽으로 볼록한 곡선면(12)을 따라 실내의 하방향을 향하여 흐르게 된다.

이와 같이, 상기 상부 리어 윙(31)의 전진시 상부 에어가이드 윙(41)이 하방향으로 회전하면서 에어의 풍향을 하방향으로 안내함으로써, 에어의 실내 토출방향이 하방향으로 용이하게 조절될 수 있고, 더욱이 에어의 일부가 에어덕트(20)의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬(10)에 의하여 형성된 위쪽으로 볼록한 곡선면(12)을 따라 실내 아래쪽으로 흐르게 되므로, 에어의 실내 토출방향이 하방향으로 보다 용이하게 조절될 수 있다.

10 : 가니쉬 11 : 아래쪽으로 볼록한 곡선면
12 : 위쪽으로 볼록한 곡선면 20 : 에어덕트
21 : 상부 가이드레일 22 : 하부 가이드레일
31 : 상부 리어 윙 32 : 하부 리어 윙
41 : 상부 에어가이드 윙 41-1 : 상부 가이드 핀
42 : 하부 에어가이드 윙 42-1 : 하부 가이드 핀
51 : 상부레일 52 : 하부레일
60 : 구동링크 장치 61 : 제1링크
61-1 : 회전축 61-2 : 제1슬롯
61-3 : 제2슬롯 62 : 제2링크
62-1 : 하부 개방형 포켓 62-2 : 제1핀
63 : 제3링크 63-1 : 상부 개방형 포켓
63-2 : 제2핀 70 : 액츄에이터

Claims

에어덕트 내의 상부 및 하부에 각각 전후방향을 따라 이동 가능하게 장착되는 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙;
상기 상부 리어 윙 및 하부 리어 윙의 전단부에 각각 회전 가능하게 장착되는 상부 에어가이드 윙 및 하부 에어가이드 윙;
상기 상부 리어 윙과 하부 리어 윙의 후단부와 연결되면서 상기 에어덕트 내의 측벽에 회전 가능하게 장착되어, 상기 상부 리어 윙과 하부 리어 윙을 서로 다른 방향으로 직선 이동시키는 구동링크 장치;
상기 에어덕트의 외측에 장착되어 상기 구동링크 장치에 대하여 회전 동력을 제공하는 액츄에이터;
상기 에어덕트 내의 측벽에 형성되어, 상기 상부 리어 윙의 전진시 상부 에어가이드 윙의 하방향 회전을 안내하는 상부레일; 및
상기 에어덕트 내의 측벽에 형성되어, 상기 하부 리어 윙의 전진시 하부 에어가이드 윙의 상방향 회전을 안내하는 하부레일;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동링크 장치는:
상기 액츄에이터와 연결되는 회전축이 일측 중앙부에 형성된 제1링크;
상기 제1링크의 상단부가 출입 가능하게 삽입되는 하부 개방형 포켓이 형성된 구조로 구비되어, 상부 리어 윙의 후단부와 힌지 체결되는 제2링크;
상기 제1링크의 하단부가 출입 가능하게 삽입되는 상부 개방형 포켓이 형성된 구조로 구비되어, 하부 리어 윙의 후단부와 힌지 체결되는 제3링크;
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1링크의 상단부 및 하단부에는 각각 제1슬롯 및 제2슬롯이 형성되고, 상기 제2링크의 하부 개방형 포켓 입구에는 상기 제1슬롯에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제1핀이 형성되며, 상기 제3링크의 상부 개방형 포켓 입구에는 상기 제2슬롯에 슬라이드 이송 가능하게 삽입되는 제2핀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어덕트 내의 측벽 상부에는 상기 상부 리어 윙의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 상부 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어덕트 내의 측벽 하부에는 상기 하부 리어 윙의 전후진 직선 이동을 지지하기 위한 하부 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상부레일은 상부 에어가이드 윙의 측단부가 슬라이드 이동 가능하게 결합되도록 에어덕트 내의 측벽 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 상부레일은 상부 에어가이드 윙의 측단부에 형성된 상부 가이드 핀이 전후 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 레일 구조로 형성되되, 후단부에서 전단부를 향하여 하향 경사진 궤적을 갖도록 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 상부 에어가이드 윙은 상부 리어 윙의 전진시 함께 전진하는 동시에 상기 상부 가이드 핀이 상부레일의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 하방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 하방향으로 안내하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하부레일은 하부 에어가이드 윙의 측단부가 슬라이드 이동 가능하게 결합되도록 에어덕트 내의 측벽 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 하부레일은 하부 에어가이드 윙의 측단부에 형성된 하부 가이드 핀이 전후 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 레일 구조로 형성되되, 후단부에서 전단부를 향하여 상향 경사진 궤적을 갖도록 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 하부 에어가이드 윙은 하부 리어 윙의 전진시 함께 전진하는 동시에 상기 하부 가이드 핀이 하부레일의 후단부에서 전단부로 이동된 시점에서 상방향으로 회전하여, 실내로 토출되는 에어를 상방향으로 안내하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어덕트의 출구 상단부 및 이와 밀착되는 가니쉬는 코안다 효과를 위하여 아래쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 상기 에어덕트의 출구 하단부 및 이와 밀착되는 가니쉬는 코안다 효과를 위하여 위쪽으로 볼록한 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어벤트 장치.