KR100589596B1 - 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치 - Google Patents

차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 모터와 전동용 기어열과 출력축과 케이스로 구성된 액츄에이터를 포함하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치에 있어서,
컨트롤 레버(1600)가 회전 가능하게 직접 연결되는 주 액츄에이터(1100)와; 상기 주 액츄에이터(1100)에 상대 회전운동이 가능하게 연결되는 부 액츄에이터(1200)와; 상기 컨트롤 레버(1600)의 회전량을 감지하는 피드백 센서(1300)와; 상기 피드백 센서(1300)로부터 위치 감지신호를 받아들여서, 상기 주 액츄에이터(1100) 또는 부 액츄에이터(1200)에 작동신호를 보내는 컨트롤러(1400)와;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로,
주 액츄에이터가 고장 등으로 손상된 경우 부 액츄에이터가 구동될 수 있기 때문에 컨트롤 레버의 원활한 회전 이동에 의해 항상 다양한 공조 모드를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

Description

차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치{A MULTI-ACTUATOR DEVICE FOR AIRCONDITIONING DOOR OF A VECHICLE}
도 1은, 통상적인 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 통상적인 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치의 작동기구를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은, 본 고안에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치의 일 실시예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 4는, 본 고안에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치의 일 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 본 고안에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치의 다른 실시예를 나타내는 종단면도이다.
※ 주요 도면부호의 설명
1100... 주 액츄에이터
1140... 전동기어
1200... 부 액츄에이터
1300... 피드백 센서
1400... 컨트롤러
1600... 컨트롤 레버
본 고안은 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치에 관한 것으로서, 특히 주 액츄에이터(primary actuator)에 이상이 발생되어도 소정의 작동이 원활하게 이루어도록 할 수 있는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실내온도, 습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하기 위하여 차량에 설치된 시스템을 차량용 공조시스템(air conditioning system)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.
근래, 이러한 공조시스템의 기능들은, 차량의 전자제어장치(ECU;Electric Control Unit)에서 공급되는 전기적인 신호에 따라 차량에 설치된 차량 공조용 도어 액츄에이터를 작동시켜 덕트의 입구 또는 출구에 설치된 도어의 개폐를 조절함으로써 이루어지게 된다.
도 1과 도 2에 종래기술에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터 장치의 구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터(10)는, 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 성형된 상하 한 쌍의 케이스(10a,10b)와, 상기 케이스(10a,10b) 내에 장착되어 외부의 전기적 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(30)와, 상기 모터(30)의 회전축에 연속적으로 결합된 워엄기어(32), 워엄 휠(33), 및 각종 기어열(40,50,60,70)과, 일단은 출력기어(70)에 연결되고 타단은 도어(미도시)와 연결되어 모터(30)로부터 전달되는 토오크에 의하여 도어를 개폐시키는 컨트롤 레버(160)를 포함하여 구성되어 있다.
도 1에는 통상적인 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터가 상세히 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 액츄에이터가 포함된 액츄에이터 장치의 작동기구가 도시되어 있다. 이들 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 원하는 모드를 결정한 후 실내의 해당 스위치를 누르면, 그 신호(5)가 ECU 등의 컨트롤러(4)로부터 액츄에이터(10)에 입력된다. 이에 따라, 모터(30)로부터 액츄에이터(10) 내의 각종 전동부품(40,50,60,70)이 가동되고, 결국 출력기어(70)로부터 컨트롤 레버(160)가 소정량만큼 회전하게 된다. 여기서, 도면부호 96은 컨트롤러(4)에 접속되는 연결단자이다.
이 때, 피드백 센서(90)에 의해 실제 위치값이 컨트롤러(4)로 전송되고, 목적하는 위치에 이르면 전원이 차단됨으로써 정확한 양의 회전이 이루어지게 된다. 여기서, 도면부호 80은, 피드백 센서(90)에 형성된 가변저항접촉부(92)에 결합되는 피드백 센서 기어이다.
그러나, 종래의 액츄에이터 장치에서는 자체에 이상이 발생되었을 경우 그 작동이 정지될 수 밖에 없으므로, 필히 수리가 완료된 후에 재작동시켜야 했다. 즉, 일단 고장나면 실제 주행중에 공조 모드로 자유로이 변경할 수 없었다. 이로 인해, 차량 실내에 원하는 공조가 이루어질 수 없어, 쾌적한 느낌과 분위기를 유지할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고안의 목적은 주 액츄에이터에 고장이나 손상 등의 이상이 생겼을 경우에도 에어컨디셔닝 도어의 개폐 제어가 용이하게 이루어질 수 있는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치는,
모터와 전동용 기어열과 케이스로 구성된 액츄에이터를 포함하되,
컨트롤 레버가 회전 가능하게 직접 연결되는 주 액츄에이터와;
상기 주 액츄에이터를 상기 컨트롤 레버의 회전축에 대하여 회전구동시키는 부 액츄에이터와;
상기 컨트롤 레버의 회전량을 감지하는 피드백 센서와;
상기 피드백 센서로부터 위치 감지신호를 받아들여서, 상기 주 액츄에이터 또는 부 액츄에이터에 작동신호를 보내는 컨트롤러와;
를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 부 액츄에이터의 출력 회전축은 주 액츄에이터에 고정 설치되어 있도록 하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 주 액츄에이터의 케이스에는 다각형 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 부 액츄에이터의 출력 회전축 단부에는 상기 다각형 걸림홈에 맞는 다각형 기둥이 형성되어 있도록 할 수 있다.
또는, 상기 주 액츄에이터의 케이스에는 나사 홀이 형성되어 있고, 상기 부 액츄에이터의 출력 회전축 단부에는 나사가 형성되어 있어, 서로 견고하게 결합되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 피드백 센서는 고정 프레임에 설치되어 있고, 상기 컨트롤 레버에는 감지용 키이가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부 액츄에이터의 케이스는 고정 프레임에 고정 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부 액츄에이터는 컨트롤 레버의 회전축을 따라 2개 이상 직렬로 연결되어 있을 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3과 도 4에 본 고안의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 멀티 액츄에이터 장치는, 주 액츄에이터(primary actuator, 1100)와, 상기 주 액츄에이터(1100)에 의해 구동이 가능하게 연결된 컨트롤 레버(1600)와, 상기 주 액츄에이터(1100) 전체를 회전 구동하는 부 액츄에이터(secondary actuator, 1200)와, 상기 컨트롤 레버(1600)의 회전량을 감지하는 피드백 센서(1300)와, 상기 피드백 센서(1300)로부터 위치 감지신호를 받아들여서, 상기 주 액츄에이터(1100) 또는 부 액츄에이터(1200)에 작동신호를 보내는 컨트롤러(1400)로 구성되어 있다.
상기 주 액츄에이터(1100)는, 케이스(1180)와, 상기 케이스(1180) 내에 장착되어 외부의 전기적 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(M1)와, 상기 모터(M1)의 회전축에 연속적으로 결합된 워엄기어, 워엄 휠, 및 기어열로 구성되어 있 으나, 이는 종래 액츄에이터의 구성과 동일하므로 구체적인 구성에 대한 기재는 생략하도록 한다. 도면에서 1140은 컨트롤 레버(1600)의 회전축(1650)에 고정설치된 전동기어이다.
한편, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260)은 주 액츄에이터(1100)의 케이스(1180)에 고정 설치되어 있다. 구체적으로, 상기 주 액츄에이터(1100)의 케이스(1180)에는 다각형의 걸림홈(1170)이 형성되어 있고, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260) 단부에는 상기 다각형 걸림홈(1170)에 맞는 다각형 기둥(1265)이 형성되어 있다. 따라서, 부 액츄에이터(1200)에 의해 출력 회전축(1260)이 회전함에 따라 주 액츄에이터(1100) 전체가 회전하게 되어 있다. 물론, 상기 부 액츄에이터(1200)도, 케이스(1280)와, 상기 케이스(1280) 내에 장착되어 외부의 전기적 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(M2)와, 상기 모터(M2)의 회전축에 연속적으로 결합된 워엄기어, 워엄 휠, 및 기어열로 구성되어 있다.
이와 같은 주 액츄에이터(1100)와 부 액츄에이터(1200) 사이의 결합구조 외에 다른 구조도 물론 가능하다. 한 가지 변형예를 소개한다면, 상기 주 액츄에이터(1100)의 케이스(1180)에는 나사 홀이 형성되어 있고, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260) 단부에는 상기 나사 홀에 결합되는 나사 및 너트가 형성되어 있어, 착탈이 가능하면서도 서로 견고하게 결합될 수도 있다. 여기서, 상기 부 액츄에이터(1200)의 케이스(1280)와 출력 회전축(1260) 사이에는 베어링(1120)이 설치될 필요가 있다.
또한, 상기 출력 회전축(1260)은 컨트롤 레버(1600)의 회전축(1650)과 동일 축상에 있어야 한다.
그리고, 상기 부 액츄에이터(1200)는 주위의 고정 프레임(1700)에 적절히 고정되어 있을 필요가 있다.
또한, 도 3과 도 4에서, 도면부호 1300은 컨트롤 레버(1600)의 회전량을 감지하기 위한 피드백 센서로서, 컨트롤 레버(1600)와 대향하는 부분에 가변저항부(1350)가 형성되어 있다. 상기 가변저항부(1350)와 대향하는 컨트롤 레버(1600)에는 그 회전축과 동축을 가지는 키이(피감지부, 1620)가 설치되어 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 부 액츄에이터(1200)는 컨트롤 레버(1600)의 회전축을 따라 2개 이상 직렬로 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 부 액츄에이터(1200) 중 마지막에 설치된 설치된 액츄에이터만 고정 프레임(1700)에 고정되면 될 것이다. 또한, 부 액츄에이터(1200) 끼리의 결합은 전술한 주 액츄에이터(1100)와 부 액츄에이터 사이의 결합과 유사하게 구성하면 된다.
이하, 부 액츄에이터가 1세트 설치된 구성을 대상으로 하여 본 고안에 따른 작용을 설명한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 운전자가 모드를 결정한 후 실내의 해당 스위치를 누르면, 그 신호(5a)가 컨트롤러(1400)로부터 주 액츄에이터(1100)에 입력된다. 이에 따라, 주 액츄에이터(1100)의 내부에 수용되어 있는 모터(M1)로부터 각종 전동부품이 가동되고, 최종적으로는 출력기어로부터 컨트롤 레버(1600)가 소정량만큼 회전하게 된다. 이 때, 상기 컨트롤 레버(1600)의 회전량은 피드백 센서(1300)에 의해 감지된다. 그리고, 상기 감지된 회전량은 컨트롤러(1400)에서 수신된다. 상기 피드백 센서(1300)에는 가변저항부(1350)가 형성되어 있으며, 상기 컨트롤 레버(1600)에는 상기 가변저항부(1350)에 대응되는 키이(1620)가 설치되어 있다.
그런데, 주 액츄에이터(1100)가 손상되면 함께 연결된 컨트롤 레버(1600)가 더 이상 작동하지 않게 된다. 이 때, 주 액츄에이터(1100)의 손상은, 컨트롤러(1400)에 의해 수신된 실제 회전량이 소정의 시간 내에 소정의 값을 나타내지 않는 것으로부터 확인될 수 있다.
이에 따라, 컨트롤러(1400)로부터 별도의 작동 신호(5b)가 부 액츄에이터(1200)에 입력된다.
그리고, 상기 신호에 따라 모터(M2)가 소정량 만큼 회전하면, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력기어(1240)가 회전하고, 출력 회전축(1260)에 고정되어 있는 주 액츄에이터(1100) 전체가 연속적으로 회전함으로써 컨트롤 레버(1600)의 회전이 이루어지게 된다.
물론, 상기 컨트롤 레버(1600)의 회전량은 피드백 센서(1300)에 의해 감지되고, 감지된 회전량은 컨트롤러(1400)에서 수신된다.
상기한 바와 같은 구성의 본 고안에 따르면, 부 액츄에이터가 주 액츄에이터 에 결합되어 있어, 주 액츄에이터가 고장 등으로 손상된 경우에도 부 액츄에이터가 구동될 수 있으므로 컨트롤 레버의 원활한 회전 이동에 의한 다양한 공조 모드의 실현이 가능하다는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 모터와 전동용 기어열과 케이스로 구성된 액츄에이터를 포함하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액츄에이터 장치에 있어서,
    컨트롤 레버(1600)가 회전 가능하게 직접 연결되는 주 액츄에이터(1100)와;
    상기 주 액츄에이터(1100)에 상대 회전운동이 가능하게 연결되는 부 액츄에이터(1200)와;
    상기 컨트롤 레버(1600)의 회전량을 감지하는 피드백 센서(1300)와;
    상기 피드백 센서(1300)로부터 위치 감지신호를 받아들여서, 상기 주 액츄에이터(1100) 또는 부 액츄에이터(1200)에 작동신호를 보내는 컨트롤러(1400)와;
    를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260)은 주 액츄에이터(1100)에 고정 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주 액츄에이터(1100)의 케이스(1180)에는 다각형 걸림홈(1170)이 형성 되어 있고, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260) 단부에는 상기 다각형 걸림홈(1170)에 맞는 다각형 기둥(1265)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 주 액츄에이터(1100)의 케이스(1180)에는 나사 홀이 형성되어 있고, 상기 부 액츄에이터(1200)의 출력 회전축(1260) 단부에는 나사가 형성되어 있어, 서로 견고하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 센서(1300)는 고정 프레임(1700)에 설치되어 있고, 상기 컨트롤 레버(1600)에는 감지용 키이(1620)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부 액츄에이터(1200)의 케이스(1280)는 고정 프레임(1700)에 고정 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부 액츄에이터(1200)는 컨트롤 레버(1600)의 회전축을 따라 2개 이상 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 멀티 액츄에이터 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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