KR100628810B1 - 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체 - Google Patents

자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체는, 하나의 회전체 및 상기 회전체와 연동되는 차단부재만으로 이루어지기 때문에 구조적으로 매우 간단하여 공조장치 제작에 따른 원가 절감에 도움이 된다. 특히, 본 도어조립체에 의하면 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어를 사용할 경우와 같이 송풍케이스 내에서 통기저항이 발생하여 송풍효율이 떨어지는 등의 문제가 발생하지 않기 때문에 송풍효율이 향상된다는 이점 또한 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)의 양단에 부착되며 외주면에 다수개의 걸림돌기(35)를 구비한 한 쌍의 원형 회전륜(34)(34)으로 구성된 회전체(30)와; 양 선단에 상기 걸림돌기(35)가 삽탈되는 걸림홀(42a)이 다수개 형성된 차단부(42)와, 상기 차단부(42) 중간의 개방부(44)를 구비한 형태로서, 회전체(30)의 회전에 따라 상기 걸림돌기(35)와 걸림홀(42a)이 순차적으로 결합분리되는 방식으로 상기 회전체(30)와 연동되는 가요성 차단부재(40)와; 송풍케이스(3) 내에서 회전체(30)의 회전륜(34)에 근접위치되어 상기 가요성 차단부재(40)를 회전륜(34)을 벗어난 위치에서 일정한 궤적을 따라 움직이도록 특정방향으로 가이드하는 한 쌍의 전후 가이드 채널(50)을 포함하여 이루어진다.

Description

자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체{DOOR ASSEMBLY FOR CHANGING BLOW MODE OF VEHICLE AIR CONDITIONER}
도 1은 일반적인 자동차 공조장치의 송풍로(送風路)를 보인 모식도이다.
도 2는 종래 패널형 송풍모드 전환용 도어의 작동을 단면도이다.
도 3은 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4a, 4b는 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어의 작동을 나타낸 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 송풍모드 전환용 도어조립체의 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송풍모드 전환용 도어조립체의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 6a, 6b, 6c, 6d, 6e는 본 송풍모드 전환용 도어조립체의 작동에 의해 이루어지는 다양한 송풍모드를 나타낸 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
3: 송풍케이스 10: 벤틸레이터 덕트
10a: 벤틸레이터 그릴 11: 디프로스터 덕트
11a: 디프로스터 그릴 12: 플로어 덕트
12a: 플로어 그릴 30: 회전체
32: 회전축 34: 회전륜
35: 걸림돌기 40: 차단부재
42: 차단부 42a: 걸림홀
44: 개방부 50: 가이드 채널
본 발명은 자동차 공조장치의 분기덕트를 통해 송풍되는 공기의 송풍방향을 제어하는 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체에 관한 것으로, 구조가 단순하여 제작비용이 절감되며, 송풍케이스 내에서 통기저항을 유발하지 않아 송풍효율향상에 도움이 되는 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체에 관한 것이다.
자동차의 공조장치는 외부에서 공기를 도입하여 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 자동차의 실내로 송풍하므로써 자동차 실내를 냉방하거나 난방하는 장치로, 이 장치에는 가열 또는 냉각된 공기를 자동차 실내 각 부분에 선택적으로 송풍하기 위한 송풍모드 전환용 도어들이 구비된다.
자동차 공조장치에 있어서, 가열 또는 냉각된 공기는 통상 케이스 역할을 겸하는 덕트(Duct)를 통하여 송풍되며, 이는 다시 덕트로부터 분기되어 실내의 각 부분에 배출구를 가지는 분기덕트들 예컨대, 벤틸레이터 덕트(Ventilator Duct), 디프로스터(Defroster Duct) 및 플로어 덕트(Floor Duct) 등을 통하여 실내의 각 부분으로 송풍된다. 따라서, 서두에서 언급된 송풍모드 전환용 도어들은 분기덕트들 사이에 설치된다.
첨부된 도면의 도 1은 종래의 송풍모드 전환용 도어들이 설치된 자동차 공조장치의 송풍로(送風路)를 보인 모식도이다.
도시된 바와 같이, 공조장치의 송풍은, 실내공기 또는 실외공기가 내/외기 전환도어(1)의 개폐 선택에 따라 송풍팬(2)에 의하여 선택적으로 송풍케이스(3)에 도입되어 증발기(4)에 보내지고, 증발기(4)를 통과한 공기는 히팅 선택 도어(5)의 개폐 선택에 따라 히터유닛(6)을 선택적으로 통과한 후, 송풍모드 전환용 도어들(7)(8)(9)의 개폐 선택에 따라 분기되어 벤틸레이터 덕트(10), 디프로스터 덕트(11) 또는 플로어 덕트(12)로 유입되어 차량실내의 벤틸레이터 그릴(10a), 디프로스터 그릴(11a), 플로어 그릴(12a)을 통해 배출되는 방식으로 이루어진다.
상기의 송풍과정에 있어서, 송풍케이스(3)로 유입된 공기를 각 덕트들(10)(11)(12)로 분기하는 종래의 송풍모드 전환용 도어들(7)(8)(9)은, 이른바 패널형으로서 송풍케이스(3)벽에 회전축이 힌지 연결된 구조로 장착되어 있으며, 인스트루먼트 패널 상의 조작레버에 의해 연동하는 캠과, 상기 캠에 핀으로 연결되어 회전축들을 링크식으로 연결하는 다수의 아암들을 포함하는 구동수단(미도시)에 의해 작동된다.
이와 같은 구성으로, 종래의 송풍모드 전환용 각 도어들(7)(8)(9)은, 송풍모드를 지시하는 조작레버의 조작으로 회전되는 캠의 회전에 의하여 각 아암들과 일체로 회전하면서 도 2에 도시된 바와 같이, 각 덕트(10)(11)(12)들을 선택적으로 개방하므로써, 송풍케이스(3) 내로 유입된 공기가 실내의 각 부분으로 송풍되도록 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 패널형 송풍모드 전환용 도어를 사용할 경우에는 상기 도어(7)(8)(9)들이 각 덕트(10)(11)(12)별로 각각 설치되어야만 하고 도어(7)(8)(9)의 구동을 위한 구동수단을 개별적으로 구비해야 하기 때문에 소요단품수가 증가되며, 구조가 복잡할 뿐만 아니라 내구성도 떨어진다는 문제점이 야기된다.
이와 같은 종래 패널형 송풍모드 전환용 도어가 갖는 문제점을 해결하기 위한 원통형 송풍모드 전환용 도어가 본 출원인에 의해 발명되었는데, 상기 원통형 송풍모드 전환용 도어는 도 3에 나타난 것과 같이 외주의 적어도 두 부분에서 개방된 개방부(20a)들을 갖는 원통형의 케이스(20)와, 상기 케이스(20)의 내에 그 일단이 고정장착되고, 타단이 돌출된 회전축(21)으로 이루어지며, 상기 회전축(21)을 통해 송풍케이스(3)의 내벽에 회전 가능하게 장착된다. 더불어, 외주면에는 밀폐효과를 높이기 위한 탄성실링부재, 예컨대 스폰지(20b)가 기밀부재로써 부착된다.
이러한 구조의 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어는 개방부(20a)들이, 서로 접하는 분기덕트(10)(11)(12)들 사이의 인접각에 따라 알맞게 설정되어 있어서, 별도의 구동수단(미도시)에 의해 회전되면서 각 분기덕트(10)(11)(12)들을 선택적으로 개폐시키게 된다.
이와 같은, 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어는 도 4a에 나타난 것과 같이 인스트루먼트 패널상의 벤틸레이터 그릴(10a)(도 1 참조)을 통해 차실내로 송풍하는 벤틸레이션 모드(Ventilation Mode)에서는 개방부(20a)가 벤틸레이터 덕트(10) 측으로만 개방되도록 회전각이 설정되어 블로어(2)(도 1 참조)에 의해 송풍케이스(3) 내로 흡입된 공기가 상기 벤틸레이터 덕트(10)로만 유입되도록하며, 이 상태에서 송풍모드를 윈드실드 글래스의 서리제어 작용을 위한 디프로스트 모드(Defrost Mode)로 전환할 경우에는 도 4b에 나타난 것과 같이 일측으로 회전하여 개방부(20a)가 디프로스터 턱트(11) 측으로 개방되도록 함으로써 송풍케이스(3) 내로 흡입된 공기가 상기 디프로스터 턱트(11)로만 유입되도록 한다. 도면에서 화살표시는 공기의 흐름을 나타낸다.
즉, 상술한 바와 같은 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어는 종래 패널형 송풍모드 전환용 도어에 비해 구조가 간단하여 구성부품의 수가 감소하기 때문에 송풍장치의 제작비 절감에 도움이 된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래기술에 의하면 디프로스터 모드에서 히팅모드 즉, 히팅 선택도어(5)가 도 4b에서와 같이 히터유닛(6)측으로 개방됨에 따라 송풍케이스(3) 내로 유입된 공기가 상기 히터유닛(6)을 거쳐 송풍되는 경우에는 송풍모드 전환용 도어(20)에 부딪힘으로써 통기저항이 발생한다. 따라서, 특정 모드에서는 공기의 흐름이 원활하게 이루어지지 않는 등 송풍효율이 떨어진다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 구조적으로 매우 간단하여 공조장치 제작에 따른 원가 절감에 도움이 되며, 더불어 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어를 사용할 경우와 같이 송풍 케이스 내에서 통기저항이 발생하여 송풍효율이 떨어지는 등의 문제가 발생하지 않도록 함으로써 송풍효율 향상에도 도움이 되는 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 송풍모드 전환용 도어조립체는 회전축과, 상기 회전축의 양단에 부착되며 외주면에 다수개의 걸림돌기를 구비한 한 쌍의 원형 회전륜으로 구성된 회전체와; 양 선단에 상기 걸림돌기가 삽탈되는 걸림홀이 다수개 형성된 차단부와, 상기 차단부 중간의 개방부를 구비한 형태로서, 회전체의 회전에 따라 상기 걸림돌기와 걸림홀이 순차적으로 결합분리되는 방식으로 상기 회전체와 연동되는 가요성 차단부재와; 송풍케이스 내에서 회전체의 회전륜에 근접위치되어 상기 가요성 차단부재를 회전륜을 벗어난 위치에서 일정한 궤적을 따라 움직이도록 특정방향으로 가이드하는 한 쌍의 전후 가이드 채널을 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부된 도 5a 와 도 5b 및 도 6a에서 도 6e 까지의 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시예를 설명함에 있어, 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 본 발명의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 종래와 중복되지 않게 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.
우선, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체는 도 5a 및 도 5b에 나타난 것과 같이 회전축(32)과, 상기 회전축(32)의 양단에 부착되며 외주면에 다수개 또는 한 개의 걸림돌기(35)를 구비한 한 쌍의 원형 회전륜(34)(34)으로 구성된 회전체(30)와, 상기 회전체(30)와 연동되는 가요성 차단부재(40)로 이루어진다.
상기 차단부재(40)는 가늘고 긴 다수개의 밴드가 횡방향으로 접속된 형태의 차단부(42)와, 차단부(42) 중간에서 소정의 구간에 걸쳐 형성된 개방부(44)로 이루어지고 곡선을 따라 자유롭게 유동될 수 있도록 1 mm 미만의 두께를 가지는 철제 또는 합성수지제의 박판(薄板)으로서, 그 양측 가장자리에는 회전체(30)의 걸림돌기(35)가 삽탈 가능하게 결합되는 걸림홀(42a)이 한 개 또는 다수개 형성된다.
그리고, 상기 회전체(30)는 송풍케이스(3)내의 각 분기덕트(10)(11)(12)들 사이에서 회전축(32)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 차단부재(40)는 회전체(30)와 연동 가능한 형태로 접하게 된다.
한편, 송풍케이스(3)의 외부에는 상기 회전체(30)를 회전시키기 위한 구동수단(미도시)이 구비되는데, 상기 구동수단은 회전축(32)에 연결된 종동기어 및 상기 종동기어와 치합 연결되며 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 구동기어 등의 조합으로 이루어진다.
상술한 바와 같이 구성된 본 송풍모드 전환용 도어조립체는 상기 구동수단에 의해 회전체(30)가 회전하는 과정에서 양 회전륜(34)(34)과 연계된 차단부재(40)가 곡률이동하여 개방부(44)의 위치가 변동됨으로써 송풍모드가 전환되는데, 이와 같은 본 송풍모도 전환용 도어조립체의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 인스트루먼트 패널상의 벤틸레이터 그릴(10a)을 통해 차실내로 송풍되는 벤틸레이션 모드(Ventilation Mode)에서는 도 6a에 나타난 것과 같이 차단부재(40)의 개방부(44) 벤틸레이션 덕트(10)의 입구에 위치되고, 디프로스터 덕트(11) 및 플로어 덕트(12)는 차단부재(40)의 차단부(42)에 의해 막힌 상태가 되기 때문에 벤틸레이션 덕트(10)를 통해서만 송풍작용이 이루어진다.
이 상태에서, 벤틸레이터 그릴(10a) 및 플로어 그릴(12a)의 양방향을 통해 송풍되는 이른바 바이레벨 모드(Bi-Level Mode)로 송풍모드를 전환하면, 도 6b에 나타난 것과 같이 회전체(30)가 시계방향으로 소정의 각도만큼 회전하여 개방구(44)가 벤틸레이션 덕트(10)의 입구와 플로어 덕트(12)의 입구 중간에 위치됨으로써 벤틸레이션 덕트(10)와 플로어 덕트(12)를 통한 양방향 송풍이 이루어진다. 이때, 디프로스터 덕트(11)는 여전히 차단부(42)에 의해 차단된 상태를 유지하게 된다.
그리고, 송풍모드를 플로어 모드(Floor Mode)로 전환하면 회전체(30)는 도 6c에 나타난 것과 같이 시계방향으로 소정의 각도만큼 더욱 회전하여, 개방구(44)가 플로어 덕트(12)의 입구에 위치됨으로써 상기 플로어 덕트(44)를 통한 송풍작용이 이루어진다. 플로어 모드에서는 공기순환이 잘 되도록 디프로스터 그릴(11a)을 통해서도 약간의 공기가 송풍되어야 하므로 차단부재(40)의 차단부(42) 상단은 디프로스터 덕트(11)를 입구를 약간 개방한 상태를 유지하게 된다.
이어서, 송풍공기가 디프로스터 그릴(11a)과 플로어 그릴(12a)을 통해 균등분할되어 차실내로 유입되도록 하는 이른바 믹스 모드(Mix Mode)에서는 회전체(30)가 시계방향으로 더욱 회전되어 도 6d에 나타난 것과 같이 개방부(44)가 부분적으로 플로어 덕트(12) 입구에 위치되고, 차단부재(40) 상단의 차단부(42)(도면상 검 게 칠해진 부분)는 디프로스터 덕트(12)의 입구를 부분적으로 개방한 상태를 유지하게 된다.
마직막으로, 윈드실드 글래스에 맺힌 성애를 제거하는 등의 목적으로 사용되는 디프로스트 모드(Defrost Mode)에서는 회전체(30)의 회전에 따라 차단부(42)가 벤틸레이터 덕트(10) 및 플로어 덕트(12)의 입구를 차단하고, 디프로스터 덕트(11)만이 개방됨으로써 디스프로스터 그릴(12a)만을 통해서 송풍작용이 이루어진다.
이상과 같은 작동구조를 갖는 본 송풍모드 전환용 도어조립체에서 회전체(30)의 회전에 따라 회전륜(32)에서 벗어나는 차단부재(40)의 차단부(42)는 전후 가이드 채널(50)에 인입됨으로써 일정한 이동궤적을 따라 움직이게 되는데, 상기 가이드 채널(50)은 송풍케이스(3)내의 공기유동로를 가로막지 않도록 각 분기덕트(10(11)(12)을 이루는 분기벽에 근접위치되기 때문에 차단부재(40)의 차단부(42)에 의해 송풍케이스(3) 내에서 유동되는 공기가 차단되어 통기저항이 발생하는 등의 문제가 발생하지 않는다.
이와 같이, 본 실시예의 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체는 분기덕트(10(11)(12) 사이의 인접각 또는 크기 등에 제한 받지 않고, 회전륜(32)의 크기와 형상 및 차단부재(40)의 크기와 구조만 변경하여 적용할 수 있으므로 모든 차종에 적용이 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 자동차 공조장치의 송풍모드 전환용 도어조립체는, 하나의 회전체 및 상기 회전체와 연동되는 차단부재만으로 이루어지 기 때문에 구조적으로 매우 간단하여 공조장치 제작에 따른 원가 절감에 도움이 된다. 특히, 본 도어조립체에 의하면 종래 원통형 송풍모드 전환용 도어를 사용할 경우와 같이 송풍케이스 내에서 통기저항이 발생하여 송풍효율이 떨어지는 등의 문제가 발생하지 않기 때문에 송풍효율이 향상된다는 이점 또한 있다.

Claims (5)

  1. 회전축(32)과, 상기 회전축(32)의 양단에 부착되며 외주면에 다수개의 걸림돌기(35)를 구비한 한 쌍의 원형 회전륜(34)(34)으로 구성된 회전체(30)와;
    양 선단에 상기 걸림돌기(35)가 삽탈되는 걸림홀(42a)이 다수개 형성된 차단부(42)와, 상기 차단부(42) 중간의 개방부(44)를 구비한 형태로서 회전체(30)의 회전에 따라 상기 걸림돌기(35)와 걸림홀(42a)이 순차적으로 결합 분리되는 방식으로 상기 회전체(30)와 연동되는 가요성 차단부재(40)와;
    상기 회전체(30)의 회전에 따라 굴곡 이동하는 가요성 차단부재(40)에 의해 개방부(44)의 위치가 변동되어 적어도 하나가 선택적으로 통기되는 분기덕트(10, 11, 12)가 구비된 송풍 케이스(3)와;
    상기 송풍 케이스(3) 내에서 회전체(30)의 회전륜에 근접위치되어 상기 가요성 차단부재(40)가 회전륜(34)을 벗어난 위치에서 일정한 궤적을 따라 움직이도록 특정방향으로 가이드하는 한 쌍의 전후 가이드 채널(50); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 송풍모드 전환용 도어 조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 차단부재(40)는 철제 박판인 것을 특징으로 하는 송풍 모드 전환용 도어조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 차단부재(40)는 합성수지제 박판인 것을 특징으로 하는 송풍 모드 전환용 도어조립체.
  5. 삭제
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