KR100457008B1 - 공기 토출구의 조절장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 조작감을 보다 더 원활화할 수 있고, 또한 떨림이 발생하지 않도록 개량된 공기 토출구의 조절장치를 제공한다.

(해결수단) 연동부재(15)에 의해서 서로 연결된 복수의 날개판(3)과 공기 통로에 설치된 댐퍼(5)와 날개판 및 댐퍼를 경사이동 구동하기 위한 수동 조작부재(다이얼(6))를 가진 공기 토출구의 조절장치에 있어서, 수동 조작부재와 댐퍼의 연동 연결부에 서로 맞물림되는 톱니바퀴수단(피니언(8)·섹터기어(9))을 설치하고, 이들 톱니바퀴수단 중 일측을 축선방향에 대해서 분단함과 아울러 약간 피치를 어긋나게 해서 동축상에 설치하고, 또한 탄발력을 동반해서 둘레방향으로 상대변위 가능하게 결합된 2개의 부분(9a·9b)으로 이루어진 것으로 한다. 이에 의해서 피치가 어긋난 2개의 부분이 타측의 톱니바퀴의 톱니의 내면에 탄발력을 동반해서 맞닿음되어 있기 때문에 백래시의 발생이 방지된다.

Description

공기 토출구의 조절장치{REGULATOR FOR AIR BLOWING PORT}

본 발명은 공기 토출구의 조절장치에 관한 것이다.

자동차의 차실내로 공기를 토출하는 토출구에는 풍향 조절용의 루버가 설치되어 있다. 이 루버는 복수의 날개판을 링크기구나 캠기구 등으로 서로 연동 연결된 것이 일반적이고, 계기판 패널의 표면에서 그 일부를 노출시킨 다이얼 등의 수동 조작부재를 회동 조작함으로써, 토출구에 설치된 날개판의 방향 및 통풍로에 설치한 댐퍼(5)(버터플라이 밸브)의 개폐상태를 변화시키게 되어 있다(일본국, 특개평11-70814호 공보 참조).

그런데, 루버의 날개판은 풍압을 직접 받는 것이기 때문에 떨림이 있으면 진동해서 이상음 발생의 원인이 된다. 떨림이 없도록 날개판을 지지하려면, 링크와의 결합부나 회동축의 지지부의 끼워맞춤을 긴밀하게 할 필요가 있지만, 끼워맞춤을 긴밀하게 하면 조작력이 증대해 버리는 데다가 제조 정밀도나 조립 정밀도를 한층 더 높여야 하기 때문에 제조공정이 번잡화되기 쉽다.

또 상기 공보에 개시되어 있는 바와 같이 링크기구 및 캠기구를 이용한 것은, 수동 조작부재의 회동각도와 날개판의 경사이동 각도의 관계를 선형으로 하는 것이 곤란하고, 또한 그 조작력을 전체 조작범위에 걸쳐서 일정하게 하는 것도 곤란하여 원활한 조작감을 얻는 것이 곤란하였다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 불편을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 그 주된 목적은 조작감을 한층 더 원활화 할 수 있고, 또한 떨림이 발생하지 않도록 개량된 공기 토출구의 조절장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 자동차의 계기판 패널 주변의 사시도

도 2는 본 발명에 의한 공기 토출구의 사시도

도 3은 도 2에 나타낸 공기 토출구의 댐퍼 폐쇄상태시의 좌측면도

도 4는 도 2에 나타낸 공기 토출구의 댐퍼 개방상태시의 좌측면도

도 5는 도 2에 나타낸 공기 토출구의 댐퍼 폐쇄상태시의 우측 단면도

도 6은 도 2에 나타낸 공기 토출구의 댐퍼 개방상태시의 우측 단면도

도 7은 도 2에 나타낸 공기 토출구의 부분적인 하면도

도 8은 도 2에 나타낸 공기 토출구의 요부 사시도

도 9는 수평 날개판과 연동부재의 연결부의 확대 좌측면도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 플랜지 2 - 케이스

3 - 수평 날개판 4 - 수직 날개판

5 - 댐퍼 6 - 측부 다이얼

7 - 하부 다이얼 8 - 피니언

9 - 섹터기어 10 - 로커 암

11 - 긴구멍 12 - 레버부재

13 - 지지축 14 - 암

15 - 연동부재 16 - 돌기

17 - 긴구멍 18 - 핀

19 - 원호상 긴구멍 20a·20b - 지지축

21 - 핀 22 - 원호상 긴구멍

23 - 긴구멍 24 - 슬릿

25 - 핀 26 - 긴구멍

27 - 회동저항 부여수단

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 연동부재(15)에 의해서 서로 연결된 복수의 날개판(3)과 공기 통로에 설치된 댐퍼(5)와 날개판 및 댐퍼(5)를 경사이동 구동하기 위한 수동 조작부재(다이얼(6))를 가진 공기 토출구의 조절장치를그 청구항 1에 있어서, 수동 조작부재와 댐퍼(5)의 연동 연결부에 서로 맞물림되는 톱니바퀴수단(피니언(8)·섹터기어(9))을 설치하고, 이들 톱니바퀴 수단 중 일측을 축선방향에 대해서 분단함과 아울러 약간 피치를 어긋나게 해서 동축상에 설치하고 또한 탄발력을 동반해서 둘레방향으로 상대변위 가능하게 결합된 2개의 부분(9a·9b)으로 이루어진 것으로 하였다.

이와 같이 하면, 피치가 어긋난 2개의 부분이 타측의 톱니바퀴의 톱니의 내면에 탄발력을 동반해서 맞닿음되어 있기 때문에 백래시의 발생이 방지된다.

또 청구항 2에 있어서는, 복수의 날개판과 연동부재의 사이가 날개판의 회동중심에서 오프셋 위치에 돌출형성된 축선방향 핀(25)과 상기 핀의 선회범위의 대략 중간점과 날개판의 경사이동 중심을 연결하는 직선에 평행인 선상에 그 장축이 놓여진 긴구멍(26)에서 연결되는 것으로 하였다.

이와 같이 하면, 날개판이 경사이동 운동을 할 때의 긴구멍과 핀의 마찰각의 변화가 최소가 된다.

또한 청구항 3에 있어서는, 수동 조작부재의 회동 중심축에 회동저항 부여수단(27)을 설치하는 것으로 하였다.

이와 같이 하면, 수동 조작부재의 떨림을 적절히 제거할 수 있기 때문에, 이에 연동되는 날개판의 떨림을 방지할 수 있다.

(발명의 실시형태)

이하에 첨부된 도면을 참조해서 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명이 적용된 자동차의 계기판 패널 주변을 나타내고 있다. 이계기판 패널(P)의 좌우측 단부 및 중앙부에는 공기 토출구(A)가 설치되어 있다. 이들 공기 토출구(A)는 각각이 계기판 패널(P)내에 설치된 에어 덕트에 연결되어 있고, 송풍기에 의해 송출되는 공조장치를 거친 공기를 차실내에 토출하도록 되어 있다.

공기 토출구(A)는 도 2에 나타낸 바와 같이 계기판 패널(P)의 실내측의 면에 대한 접속면에 플랜지(1)가 형성된 대략 각통형상을 이루는 케이스(2)와 케이스(2)내의 앞쪽으로 경사이동이 자유롭게 축지된 복수의 수평 날개판(3)과 케이스(2)내의 안쪽에 경사이동이 자유롭게 축지된 복수의 수직 날개판(4)과 에어덕트(도시생략)로부터의 공기의 유입을 단속하기 위한 버터플라이 밸브로 이루어진 댐퍼(5)(도 3 참조)를 구비하고 있다.

수평 날개판(3)은 도 2에서의 플랜지(1)의 좌단부에 설치된 측부 다이얼(6)을 회동 조작함으로써 수평축 주위로 경사이동시켜 풍향을 상하방향으로 변화시키는 것이고, 수직 날개판(4)은 도 2에서의 플랜지(1)의 하단부에 설치된 하부 다이얼(7)을 회동 조작함으로써 수직축 주위로 경사이동시켜 풍향을 좌우방향으로 변화시키는 것이다.

측부 다이얼(6)은 케이스(2)의 측벽에 회동이 자유롭게 축지되어 있고, 그 외주면의 일부를 플랜지(1)의 전면에서 약간 돌출되게 하고, 이 플랜지(1)의 전면에서의 노출부분을 손끝으로 회동 조작할 수 있게 되어 있다. 또 하부 다이얼(7)은 케이스(2)의 저벽에 회동이 자유롭게 축지되어 있고, 측부 다이얼(6)과 마찬가지로, 그 외주면의 일부를 플랜지(1)의 전면에서 약간 돌출되게 하고, 이 플랜지(1)의 전면에서의 노출부분을 손끝으로 회동 조작할 수 있게 되어 있다.

측부 다이얼(6)의 외측면에는, 도 3·도 4에 나타낸 바와 같이 회전축과 동축을 이루는 피니언(8)이 일체적으로 형성되어 있다. 그리고 이 피니언(8)에는 섹터기어(9)가 맞물림되어 있다.

섹터기어(9)는 케이스(2)의 측벽에서의 측부 다이얼(6)의 회동 중심에 대해서 비스듬히 전방(엔진측) 하측위치에 회동이 자유롭게 축지되어 있고, 그 회동 중심에서 엔진측을 향해 로커 암(10)이 연장되어 있다. 이 로커 암(10)의 자유단에는 로커 암(10)의 회동축을 중심으로 해서 원호의 일부를 이루며, 그 일단부가 직경방향의 바깥쪽으로 굴곡되어 대략 L자형을 이루는 긴구멍(11)이 형성되어 있고, 이 긴구멍(11)에 댐퍼(5)의 회동 중심축에 일체적으로 형성된 레버부재(12)의 자유단이 연결되어 있다.

도 3에 나타낸 댐퍼(5)가 폐쇄된 상태에서 측부 다이얼(6)을 하향(화살표 방향)으로 회동 조작하면, 피니언(8)과 섹터기어(9)의 맞물림에 의해서 로커 암(10)이 좌측으로 회동한다. 그러면 로커 암(10)의 자유단에 형성된 긴구멍(11)의 일단부의 직경방향 바깥쪽부분(11a)에 레버부재(12)의 자유단에 단단히 설치된 핀(12a)이 압입되고 댐퍼(5)가 개방방향으로 구동된다. 그리고 레버부재(12)의 회전반경이 긴구멍(11)의 곡률반경보다도 작기 때문에, 도 4에 나타낸 완전 개방위치에 댐퍼(5)가 도달되면, 로커 암(10) 자유단의 긴구멍(11) 원호상 부분에 레버부재(12) 자유단의 핀(12a)이 맞춰진다. 따라서, 댐퍼(5)는 완전 개방위치에 정지하나, 긴구멍(11)의 범위만큼 측부 다이얼(6)의 하향 회동조작을 더욱 계속할수 있다.

복수의 수평 날개판(3)은 케이스(2)의 좌우측 벽내면간에 수평축을 가지며 그 양단부가 축지되어 있다. 각 수평 날개판(3)의 지지축(13)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 폐쇄상태에 있는 수평 날개판(3)의 배면 상부 가장자리측에 있고, 개방상태에 있는 수평 날개판(3)의 전방 가장자리의 상측에 인접하는 위치에 설치되어 있으며, 폐쇄 시에는 완만한 원호를 그리는 플랜지(1)의 표면을 따라서 각 수평 날개판(3)이 틈새 없이 늘어서 있고(도 5참조), 개방 시에는 서로 적당한 틈새를 두어서 각 수평 날개판(3)이 평행으로 연재(도 6참조)되도록 배치되어 있다.

각 수평 날개판(3)의 배면에는 암(14)이 돌출형성되어 있다. 이 암(14)은 폐쇄상태에 있는 수평 날개판(3)의 배면 하부 가장자리측에 있고, 개방상태에 있는 수평 날개판(3)의 후방 가장자리의 상측에 인접하는 위치에 설치되어 있다. 즉 지지축(13)과 암(14)은 수평 날개판(3)의 길이방향을 따르는 중심선에 대해서 대략 대칭인 위치에 설치되어 있다.

암(14)의 각 자유단은 빗살형상을 이루는 연동부재(15)에 서로 연결되어 있다. 이들 암(14)과 연동부재(15)는 상대회동 가능하게 연결되어 있고, 연동부재(15)를 상하로 이동시킴으로써 모든 수평 날개판(3)이 연동해서 일제히 경사이동되도록 되어 있다.

연동부재(15)의 상하방향 중간부에는, 엔진측을 향해서 돌기(16)가 돌출형성되어 있다. 이 돌기(16)에는 대략 전후방향을 따르는 긴구멍(17)이 형성되어 있다.

긴구멍(17)에는 측부 다이얼(6)의 내측면에 돌출형성된 핀(18)이 돌입되어있다. 이 핀(18)은 측부 다이얼(6)의 회동축을 중심으로 해서 원호를 이루도록 케이스(2)의 측벽에 형성된 긴구멍(19)에 관통됨으로써, 그 이동가능 범위가 규정되고 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이 댐퍼(5)가 폐쇄된 상태에서는, 각 수평 날개판(3)도 폐쇄된 상태로 있다. 이 상태에서 측부 다이얼(6)을 하향으로 회동 조작하면, 측부 다이얼(6)과 일체를 이루는 핀(18)과 함께 연동부재(15)가 상향으로 이동하고, 이에 연결된 각 수평 날개판(3)이 일제히 개방방향으로 경사이동한다. 이와 동시에 상기한 바와 같이 댐퍼(5)가 개방된다. 그리고 댐퍼(5)가 완전 개방된 후에도, 도 6에 나타낸 바와 같이, 케이스(2)의 측벽에 형성된 원호상 긴구멍(19)에 의해 규정된 범위내에서, 각 수평 날개판(3)은 더욱더 개방방향에 대한 경사이동을 계속한다. 이 때의 각 수평 날개판(3)의 경사이동 각도에 따라서 상하방향에 대한 풍향을 조절할 수 있다.

한편, 각 수직 날개판(4)은 수직축을 중심으로 좌우방향으로 경사이동되도록, 그 상하단부에 형성된 지지축(20a·20b)을 케이스(2)의 천정벽과 저벽에 축지하고 있다.

케이스(2)의 좌우방향에 대한 중앙부의 1매의 수직 날개판(4)의 하부 가장자리에는 지지축(20b)과 오프셋 위치에 하향으로 핀(21)이 수직 형성되어 있다. 이 핀(21)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 하부 다이얼(7)의 회동축을 중심으로 해서 원호를 이루도록 케이스(2)의 저벽에 형성된 긴구멍(22)을 관통하고, 그 자유단을 하부 다이얼(7)에 형성된 대략 전후방향을 따르는 긴구멍(23)에 걸어맞춰지도록 하고있다. 이와 같이 해서 하부 다이얼(7)을 좌우로 회동조작하면, 각 수직 날개판(4)이 좌우로 움직이게 되어 있다. 또한, 각 수직 날개판(4)은 도시되지 않은 링크에 의해서 연동 연결되어 있다.

섹터기어(9)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 축선에 직교하는 면을 따르는 슬릿(24)에 의해서 2개로 분단되어 있다. 그리고 분단된 2개의 부분(9a·9b)의 톱니는 피치를 약간 어긋나게 해서 형성되어 있다. 이 섹터기어(9)는 합성수지재로 일체 형성되어 있고, 2개의 부분(9a·9b)은 재료 자체의 탄성에 의해서 원주방향에 대해 약간 상대변위 가능하게 되어 있다.

이 섹터기어(9)를 피니언(8)에 맞물림되게 하면 피치에 편차가 있고, 또한 탄발력을 동반해서 원주방향으로 상대편차를 발생할 수 있기 때문에 섹터기어(9)의 톱니면은 피니언(8)의 톱니면에 밀접한다. 이에 의해서 백래시의 발생이 방지되기 때문에 측부 다이얼(6)의 조작감에 떨림이 없다.

수평 날개판(3)의 암(14)의 자유단과 연동부재(15)는 도 9에 나타낸 바와 같이 암(14)의 자유단에 돌출형성된 핀(25)을 연동부재(15)의 빗살부분(15a)의 자유단에 형성된 긴구멍(26)에 돌입하게 함으로써 서로 연결되어 있다. 여기서 긴구멍(26)의 장축은 핀(25)의 회동범위의 중간점(α1=α2)과 지지축(13)의 중심을 연결한 직선(L)에 평행하고 있다. 이에 의해서 수평 날개판(3)이 경사이동할 때의 핀(25)과 긴구멍(26)간의 마찰각의 변화가 적어지기 때문에, 복수의 수평 날개판(3)을 연동 구동할 때의 손실이 경감되는 동시에 회동각도에 따른 조작력의 변화가 억제된다.

케이스(2)의 저벽에 대한 하부 다이얼(7)의 지지부에는, 예를 들면 복수의 O링을 축방향으로 연설하는 등 해서 회동저항 부여수단(27)이 설치되어 있다. 이에 의해서 수직 날개판(4)의 회동에 적당히 저항을 가할 수 있어, 수직 날개판(4)이 흔들리지 않도록 되어 있다. 이 회동저항 부여수단(27)은 측부 다이얼(6)의 지지부에도 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다. 또한 회동저항 부여수단(27)으로서는 O링에 한정되지 않고, 예를 들면 실리콘그리스의 봉입 등으로도 되나, O링을 사용하는 것으로 하면 그 수의 증감이나 O링을 장착하는 틈새의 설정에 의해서 회동저항력을 간단히 조절 가능하다.

상기 실시예는 자동차의 차실내로 향한 공기 토출구에 대한 적용예에 대해서 설명하였으나 본 발명은 상기에 한정되지 않고 예를 들면 가정용 공조기의 토출구에도 마찬가지로 적용 가능하다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 청구항 1에 의하면, 수동 조작부재와 댐퍼의 연동 연결부에 설치된 톱니바퀴 중의 일측을 축선방향에 대해서 분단함과 아울러 약간 피치를 어긋나게 해서 동축상에 설치하고 또한 탄발력을 동반하여 둘레방향으로 상대변위 가능하게 결합된 2개의 부분으로 이루어진 것으로 함으로써 톱니바퀴의 백래시를 용이하게 제거할 수 있다.

또 청구항 2에 의하면, 날개판에 돌출형성된 핀이 걸어맞춰지는 긴구멍의 각도를 최적하게 설정함으로써 날개판을 경사이동시켰을 때의 긴구멍과 핀의 마찰각의 변화를 최소화 할 수 있다.

또한 청구항 3에 의하면, 수동 조작부재의 회동 중심축에 설치한 회동저항 부여수단에 의해서 수동 조작부재와 연동하는 날개판의 떨림을 적절히 제거할 수 있다.

Claims (3)

1. 연동부재에 의해서 서로 연결된 복수의 날개판과 공기 통로에 설치된 댐퍼와 상기 날개판 및 댐퍼를 경사이동 구동하기 위한 수동 조작부재를 가진 공기 토출구의 조절장치로서,

   상기 수동 조작부재와 상기 댐퍼의 연동 연결부에 서로 맞물림되는 톱니바퀴 수단이 설치되고, 이들 톱니바퀴 수단 중 일측이 축선방향에 대해서 분단됨과 아울러 약간 피치를 어긋나게 해서 동축상에 설치되고, 또한 탄발력을 동반하여 둘레방향으로 상대변위 가능하게 결합된 2개의 부분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 토출구의 조절장치.
2. 연동부재에 의해서 서로 연결된 복수의 날개판과 공기 통로에 설치된 댐퍼와 상기 날개판 및 댐퍼를 경사이동 구동하기 위한 수동 조작부재를 가진 공기 토출구의 조절장치로서,

   상기 복수의 날개판과 상기 연동부재의 사이가 상기 날개판의 회동 중심에서 벗어난 위치에 돌출형성된 축선방향 핀과 상기 핀의 선회범위의 거의 중간점과 상기 날개판의 경사이동 중심을 연결한 직선에 평행인 선상에 그 장축이 놓여진 긴구멍에서 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 토출구의 조절장치.
3. 연동부재에 의해서 서로 연결된 복수의 날개판과 공기 통로에 설치된 댐퍼와 상기 날개판 및 댐퍼를 경사이동 구동하기 위한 수동 조작부재를 가진 공기 토출구의 조절장치로서,

   상기 수동 조작부재의 회동 중심축에 회동저항 부여수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 토출구의 조절장치.