KR100531638B1 - 온도편차를 최소화하기 위한 에어컨디셔닝 도어용 듀얼액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터 - Google Patents

온도편차를 최소화하기 위한 에어컨디셔닝 도어용 듀얼액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도편차를 최소화하기 위한 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터에 관한 것으로서,
케이스(100)와, 상기 케이스(100) 내에 장착되는 모터(200)와, 상기 모터(200)의 축기어(210)와 감속용 기어열을 개재하여 상기 케이스(100)에 회전이 자유롭게 설치되는 출력기어(700)와, 가변저항부가 포함된 피드백 장치(900)를 포함하며, 상기 출력기어(700)의 출력기어축(710)은 그 길이방향을 따라 상기 출력기어(700)의 전후로 연장되어 도어 결합축(711)과 케이스 결합축(712)으로 구성되어 있고, 상기 케이스(100)의 전후면에는 상기 출력기어축(710)이 회전이 자유롭게 각각 삽입되는 설치구멍(150)(150)이 형성되어 있으며, 상기 피드백 장치(900)에는 상기 출력기어축(710)이 삽입되는 삽입공(910)이 형성되어 있어, 상기 피드백 장치(900)는 케이스(100)의 내면과 출력기어(700)의 측면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터, 및 그 액츄에이터가 나란히 설치된 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치를 특징으로 하므로, 각도편차가 중첩되는 것을 방지할 수 있어 공조온도의 편차가 최소화될 수 있다는 이점이 있다.

Description

온도편차를 최소화하기 위한 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터{DUAL ACTUATOR DEVICE FOR MINIMIZING TEMPERATURE DEVICE AND ACTUATOR INCLUDED IN THE DEVICE}
본 발명은 온도편차를 최소화하기 위한 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터에 관한 것으로서, 액츄에이터가 기준 위치로부터 다소 어긋난 위치에 설치되어도 각도편차가 중첩되지 않아 온도편차를 최소화할 수 있는 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 온도, 습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하기 위하여 차량에 설치된 시스템을 차량용 공조시스템(Air Conditioning System for Car)이라 한다. 상기 공조시스템은 크게 3가지, 즉 인테이크(intake), 모드(mode) 그리고 템프(temp) 기능을 구비하고 있다.
첫번째, 인테이크 기능은 외부의 공기를 차량의 실내로 유입하거나 또는 차량 내부의 공기를 순환시키는 기능을 말하며,
두번째, 모드 기능은 공조시스템의 덕트로부터 벤트(vent), 플로어(floor) 또는 디프론트(defront) 출구로 나가는 공기의 풍향을 제어하는 기능을 말하며,
세번째, 템프 기능은 냉기와 온기의 혼합량을 제어하여 운전자가 원하는 온도의 공기를 실내로 유입하도록 하는 기능을 말한다.
이러한 기능들은, 차량의 전자제어장치(ECU;Electric Control Unit)에서 공급되는 전기적인 신호에 따라, 차량에 설치된 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터를 작동시켜 덕트의 출구에 설치된 도어의 개폐정도를 조절함으로써 행해지게 된다.
도 1에, 종래의 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터의 구조가 개략적으로 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 종래의 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터(50')는, 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 몰드된 상하 한 쌍의 케이스(10a, 10b)와, 상기 케이스(10) 내에 장착되어 제어장치의 전기적 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(11)와, 상기 모터(11)의 축기어(12)와 감속용 기어열(13,14,15)로 연결되는 출력기어(16)와, 상기 출력기어(16)의 기어축(16a)에 연결되며 타단은 도어와 연결되어 모터(11)로부터 전달되는 토오크에 의하여 도어를 이동시키는 레버와, 출력기어(16) 상부에 장착되며 가변저항부가 내장된 피드백 장치(20)를 포함하여 구성된다.
이 중, 상기 출력기어(16)에는 출력기어축(16a)과, 상기 출력기어축(16a)에 길이방향으로 형성된 끼움홈(16b)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 출력기어(16)에서 출력기어축(16a)의 반대쪽은 와이퍼구동축(미도시)이 형성되어 있어, 피드백 장치(20) 내에 포함된 와이퍼(미도시)를 회전시키게 되어 있다.
즉, 한쪽 케이스(10a)에는 출력기어축(16a)이 노출되도록 구멍(10a-1)이 형성되어 있고, 그 반대쪽 케이스(10b)는 막혀 있는 상태에서 출력기어(16)가 회전이 자유롭게 설치되어 있다.
도 2에는, 이러한 액츄에이터가 듀얼구조로 적용된 듀얼 액츄에이터의 구조가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 제1액츄에이터(50')와 제2액츄에이터(50")가 서로 대향되도록 배치되어 있고, 상기 제1액츄에이터(50')와 제2액츄에이터(50")의 출력기어축(16a)에는 레버(19)가 끼워져서 설치되어 있으며, 상기 양쪽 레버(19)(19) 사이에는 도어(40)를 포함하는 도어조립체(80)가 설치되어 있다.
이에 따라, 출력기어(16)가 회전하면 레버(19)가 회전하고, 레버(19)의 회전에 따라 도어조립체(80)가 개폐를 위해 이동하는 구조로 되어 있다.
그러나, 종래에는 제1액츄에이터(50')와 제2액츄에이터(50")가 동일한 구성으로 되어 있으며, 출력기어축(16a)이 서로 마주보는 상태에서 제2액츄에이터(50")가 제1액츄에이터(50')와 대향되도록 배치되어 있었다.
이러한 구성에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 한쪽 액츄에이터가 기준위치에 대하여 한쪽 방향으로 어느 각도(θ)만큼 어긋나 있는 경우, 대향하는 액츄에이터는 반대방향으로 그만큼의 각도만큼 어긋나게 되어, 결국 작동시 각도의 편차가 중첩(2θ)되는 결과를 가져오게 된다.
이는, 최종 출력부인 도어(40)의 각도 편차로 이어지고, 이로 인해 공조온도의 편차를 크게 하는 원인이 되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 어느 한쪽의 액츄에이터가 기준위치에 대하여 어긋난 각도로 배치되더라도 그 각도편차가 중첩되지 않아 결과적인 온도편차가 최소화될 수 있는 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치 및 그 액츄에이터를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터는,
케이스와, 상기 케이스 내에 장착되는 모터와, 상기 모터의 축기어와 감속용 기어열을 개재하여 상기 케이스에 회전이 자유롭게 설치되는 출력기어와, 가변저항부가 포함된 피드백 장치로 구성되는 것으로서,
상기 출력기어의 출력기어축은 그 길이방향을 따라 상기 출력기어의 전후로 연장되어 도어 결합축과 케이스 결합축으로 구성되어 있고,
상기 케이스의 전후면에는 상기 출력기어축이 회전이 자유롭게 각각 삽입되는 설치구멍이 형성되어 있으며,
상기 피드백 장치에는 상기 출력기어축이 삽입되는 삽입공이 형성되어 있어, 상기 피드백 장치는 케이스의 내면과 출력기어의 측면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 도어 결합축이 있는 출력기어의 측면에 브러시가 설치되어 있고, 상기 브러시와 케이스의 내면 사이에 피드백 장치가 개재되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력기어의 케이스 결합축 둘레에는 상기 삽입공에 걸리는 돌출편이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 다른 쪽 액츄에이터에서는, 상기 케이스 결합축이 있는 출력기어의 측면에 브러시가 설치되어 있고, 상기 브러시와 케이스의 내면 사이에 피드백 장치가 개재되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 출력기어의 도어 결합축 둘레에는 상기 삽입공에 걸리는 돌출편이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도어 결합축의 길이는 케이스 결합축의 길이보다 큰 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 케이스의 전후면에 형성된 설치구멍은 동일한 직경을 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치는,
전술한 제1액츄에이터와;
상기 제1액츄에이터에 나란하게 배치되며 전술한 구성을 가지는 제2액츄에이터와;
상기 제1액츄에이터에 설치된 출력기어축과 상기 제2액츄에이터에 설치된 출력기어축에 동시에 결합되어 있는 도어조립체와;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터(800')는, 케이스(100)와, 상기 케이스(100) 내에 장착되는 모터(200)와, 상기 모터(200)의 축기어(210)와 감속용 기어열(270)(280)을 개재하여 상기 케이스(100)에 회전이 자유롭게 설치되는 출력기어(700)와, 가변저항부가 포함된 피드백 장치(900)로 구성되어 있다.
특히, 상기 출력기어(700)의 출력기어축(710)은 그 길이방향을 따라 상기 출력기어(700)의 전후로 연장되어 도어 결합축(711)과 케이스 결합축(712)을 구성하고 있다.
또한, 상기 케이스(100)의 전후면에는 설치구멍(150)이 각각 형성되어 있어, 상기 출력기어축(710)과 케이스 결합축(712)이 회전이 자유롭게 설치된다. 도시된 바와 같이, 상기 출력기어축(710)을 구성하는 도어 결합축(711)과 케이스 결합축(712)은 상기 설치구멍(150)에 상대회전이 가능하게 각각 끼워져 있다.
그리고, 상기 피드백 장치(900)는 케이스(100)의 내면과 출력기어(700)의 측면 사이에 배치되어 있다. 이를 위해, 상기 피드백 장치(900)에는 상기 출력기어축(710)이 삽입되는 삽입공(910)이 형성되어 있다. 상기 피드백 장치(900)는 가변저항부를 포함하며, 출력기어(700)에는 상기 가변저항부에 대향되도록 와이퍼(777)가 설치되어 있다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 피드백 장치(900)는 상기 케이스 결합축(712)이 있는 출력기어(700)의 측면과 한쪽 케이스(100a)의 내면 사이에 개재되어 있다. 그리고, 상기 도어 결합축(711)이 반대쪽 케이스(100b)의 설치구멍(150)에 삽입되기 위해, 상기 도어 결합축(711)은 케이스 결합축(712)보다 길게 형성되어 있다. 도시된 구성은 후술하는 액츄에이터 장치(1000)의 제1액츄에이터(800')를 형성한다.
구체적으로, 상기 도어 결합축(711)이 있는 출력기어(700)의 측면에 브러시(777)가 설치되어 있고, 상기 브러시(777)와 케이스(100)의 내면 사이에는 피드백 장치(900)가 개재되어 있다.
더욱이, 상기 출력기어(700)의 케이스 결합축(712) 둘레에는 상기 삽입공(910)에 걸리는 돌출편(713)이 형성되어 있어, 출력기어(700)의 오조립을 방지할 수 있다.
도 6과 도 7에는 전술한 제1액츄에이터(800')에 대하여 나란히 배치되는 제2액츄에이터(800")의 구성이 도시되어 있는데, 이 경우에는 주변구성은 그대로 두고 제1액츄에이터(800')에서의 출력기어를 다른 것으로 교체함으로써 간단히 구성된다.
구체적으로, 제2액츄에이터(800")에서는, 도어 결합축(711)이 있는 출력기어(700)의 측면과 케이스(100)의 내면 사이에 피드백 장치(900)가 개재되도록 출력기어(700)가 형성되어 있다. 즉, 출력기어축(710)이 있는 부분의 출력기어(700)의 측면에 피드백 장치(900)가 설치되어 있고, 그 반대쪽 측면에 케이스 결합축(712)이 형성되어 있다. 물론, 상기 도어 결합축(711)은 케이스 결합축(712)보다 길게 형성되어 있다.
보다 구체적으로, 상기 케이스 결합축(712)이 있는 출력기어(700)의 측면에 브러시(777)가 설치되어 있고, 상기 브러시(777)와 케이스(100)의 내면 사이에 피드백 장치(900)가 개재되어 있어, 출력기어(700)의 회전에 따른 전기적 신호가 피드백된다.
더욱이, 상기 출력기어(700)의 도어 결합축(711) 둘레에는 상기 삽입공(910)에 걸리는 돌출편(713)이 형성되어 있어, 출력기어(700)의 오조립을 방지할 수 있다.
도 8에는 제1액츄에이터(800')에서의 출력기어와 제2액츄에이터(800")에서의 출력기어의 구성이 상세히 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제1액츄에이터(800')에서의 도어 결합축(711)은 제2액츄에이터(800")에서의 도어 결합축보다 길고, 제1액츄에이터(800')에서의 케이스 결합축(712)은 제2액츄에이터(800")에서의 케이스 결합축보다 짧다.
결국, 동일한 케이스(100)에 대하여 출력기어만 바꾸어줌으로써 제1액츄에이터(800')와 제2액츄에이터(800")를 모두 조립할 수 있는데, 이를 위해서 상기 케이스(100)의 전후면에 형성된 각각의 설치구멍(150)(150)은 동일한 직경을 가질 필요가 있다. 이에 따라, 케이스(100)의 어느 하나의 설치구멍(150)이, 제1액츄에이터(800')로 기능할 경우에는 도어 결합축용으로 사용되고, 제2액츄에이터(800")로 기능할 경우에는 케이스 결합축용으로 사용된다.
또한, 도 9에는 전술한 제1액츄에이터(800')와 제2액츄에이터(800")를 나란하게 배치한 상태에서, 출력기어축만을 대향되도록, 듀얼 구조로 구성하여 조립한 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치(1000)의 구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 액츄에이터 장치(1000)는, 제1액츄에이터(800')와, 상기 제1액츄에이터(800')에 대하여 나란하게 배치된 제2액츄에이터(800")와, 상기 제1액츄에이터(800')에 설치된 출력기어축과 상기 제2액츄에이터(800")에 설치된 출력기어축에 동시에 결합되어 있는 도어조립체(500)로 구성되어 있다.
그리고, 상기 도어조립체(500)는, 도어(510)와, 상기 도어(510)를 액츄에이터(800')(800")에 연결하는 연결기구(520)로 구성되어 있다.
상기 연결기구(520)는, 도어(510)에 연결되는 링크(600)와, 상기 링크(600)의 이동을 안내부(410)를 통해 안내하면서 액츄에이터(800')(800")에 연결되는 캠(400)으로 구성되어 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 공유하면서 당업자에 의한 변경과 수정된 구성까지 포함하는 것은 자명하다.
대표적으로, 상기 도어조립체(500)는 전술한 실시예의 구성 외에도 시중에 나와 있는 다양한 연결구조가 채용될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 동일한 케이스를 가지는 제1액츄에이터와 제2액츄에이터를 나란하게 배치한 상태에서 출력기어가 대향하도록 배치할 수 있기 때문에, 각도편차가 중첩되는 것을 방지할 수 있어 공조온도의 편차가 최소화될 수 있다.
또한, 제1액츄에이터와 제2액츄에이터에서의 출력기어에 돌출편이 형성된 부분이 다르기 때문에, 출력기어를 케이스에 조립할 때 잘못 끼워지는 경우가 없어 생산성이 크게 향상된다.
도 1은, 종래의 일반적인 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 액츄에이터를 듀얼 구조로 구성한 액츄에이터 장치의 구성을 나타내는 상세 사시도이다.
도 3은, 도 2의 듀얼 액츄에이터에서의 배치오차의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 에어컨디셔닝 도어용 제1액츄에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4의 분해 사시도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 에어컨디셔닝 도어용 제2액츄에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 도 6의 분해 사시도이다.
도 8a는 제1액츄에이터에서의 출력기어를 나타내는 정면도 및 저면도이다.
도 8b는 제2액츄에이터에서의 출력기어를 나타내는 정면도 및 저면도이다.
도 9는, 도 4와 도 6의 액츄에이터를 듀얼 구조로 구성하여 조립한 액츄에이터 장치의 구성을 나타내는 상세 사시도이다.
※ 주요 도면부호의 설명
100... 케이스
200... 모터
500... 도어조립체
700... 출력기어
800'... 제1액츄에이터
800"... 제2액츄에이터
900... 피드백 장치
1000... 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치

Claims (8)

  1. 케이스(100)와, 상기 케이스(100) 내에 장착되는 모터(200)와, 상기 모터(200)의 축기어(210)와 감속용 기어열을 개재하여 상기 케이스(100)에 회전이 자유롭게 설치되는 출력기어(700)와, 가변저항부가 포함된 피드백 장치(900)로 구성되는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터에 있어서,
    상기 출력기어(700)의 출력기어축(710)은 그 길이방향을 따라 상기 출력기어(700)의 전후로 연장되어 도어 결합축(711)과 케이스 결합축(712)으로 구성되어 있고,
    상기 케이스(100)의 전후면에는 상기 출력기어축(710)이 회전이 자유롭게 각각 삽입되는 설치구멍(150)(150)이 형성되어 있으며,
    상기 피드백 장치(900)에는 상기 출력기어축(710)이 삽입되는 삽입공(910)이 형성되어 있어, 상기 피드백 장치(900)는 케이스(100)의 내면과 출력기어(700)의 측면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도어 결합축(711)이 있는 출력기어(700)의 측면에 브러시(777)가 설치되어 있고, 상기 브러시(777)와 케이스(100)의 내면 사이에 피드백 장치(900)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력기어(700)의 케이스 결합축(712) 둘레에는 상기 삽입공(910)에 걸리는 돌출편(713)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 결합축(712)이 있는 출력기어(700)의 측면에 브러시(777)가 설치되어 있고, 상기 브러시(777)와 케이스(100)의 내면 사이에 피드백 장치(900)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력기어(700)의 도어 결합축(711) 둘레에는 상기 삽입공(910)에 걸리는 돌출편(713)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도어 결합축(711)의 길이는 케이스 결합축(712)의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스(100)의 전후면에 형성된 설치구멍(150)(150)은 동일한 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어의 액츄에이터.
  8. 제2항 또는 제3항에 기재된 제1액츄에이터(800')와;
    상기 제1액츄에이터(800')에 나란하게 배치되며 제4항 또는 제5항에 기재된 구성을 가지는 제2액츄에이터(800")와;
    상기 제1액츄에이터(800')에 설치된 출력기어축과 상기 제2액츄에이터(800")에 설치된 출력기어축에 동시에 결합되어 있는 도어조립체(500)와;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔닝 도어용 듀얼 액츄에이터 장치.
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