KR100675695B1

KR100675695B1 - 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터

Info

Publication number: KR100675695B1
Application number: KR1020050069243A
Authority: KR
Inventors: 박기용
Original assignee: (주)애드테크
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-01-30

Abstract

본 발명은, 출력기어를 케이스의 고정 부위에 견고하게 고정하여 유격을 최소화함으로써 액튜에이터의 작동에 오류가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터를 개시한다.

본 발명의 주요 구성은, 서로 조립되는 제1케이스 및 제2케이스; 상기 케이스들 내에 장착되며, 제어장치로부터 제어신호가 전달되는 입출력 단자부와 연결되도록 단자를 구비하여 상기 제어신호에 따라 회전하는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 감속하는 감속기어; 상기 감속기어를 통해 구동모터의 회전력을 전달받되, 상기 제1케이스를 향해 샤프트를 구비하고, 상기 제2케이스를 향해 출력축을 구비한 출력기어; 상기 출력기어 측을 향하도록 상기 제1케이스로부터 돌출된 지지포스트; 상기 제1케이스에 구비되어 상기 출력기어의 샤프트가 삽입 지지되는 지지칼럽; 상기 출력기어의 출력축에 일단부가 연결되면서 타단부는 에어컨디셔닝 도어에 연결되어 상기 구동모터로부터 전달되는 토크에 의해 상기 도어를 작동시키는 레버; 상기 출력기어의 샤프트에 장착되는 통상의 피드백 센서를 포함하여 이루어진 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터에 있어서,

상기 지지포스트에 의해 지지되면서 상기 출력기어를 지지할 수 있도록 상기 지지포스트와 상기 출력기어 사이에 삽입되며, 상기 출력기어의 샤프트가 관통하는 구멍을 구비한 인서트품을 더 구비하고,

상기 인서트품은 상기 출력기어의 원주형상을 따라 이루어진 것을 특징으로 한다.

에어컨디셔닝, 도어, 액튜에이터, 출력축, 지지, 인서트품, 피드백 센서, 단자, 레버

Description

차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터 {Actuator for Air-conditioning Door of Automobile}

도1:본 발명에 따른 액튜에이터의 제1,2케이스 부위에 대한 분리 사시도

도2:본 발명에 따른 액튜에이터의 일부 구성 요소들을 나타낸 분리 사시도

도3:본 발명에서 출력기어와 인서트품 및 케이스들의 조립구조를 보여주는 단면도

도4:본 발명에 따른 액튜에이터의 인서트품과 피드백 센서를 저면부에서 바라본 분리 사시도

도5:도 4로부터 피드백 센서가 조립된 인서트품을 저면부에서 바라본 사시도

도6:본 발명에 따른 액튜에이터에서 구동모터의 단자가 입출력 단자 측에 조립되기 전 상태를 보여주는 사시도

도7:본 발명에 따른 액튜에이터에서 구동모터의 단자가 입출력 단자 측에 조립된 후 상태와 그 요부를 보여주는 사시도

도8 : 도 7의 상태를 정면에서 바라본 도면

도9 : 본 발명에 따른 액튜에이터에서 출력축과 레버의 조립구조를 나타낸 사시도

도10: 도 9에 대한 정면도

도11 : 도 10의 A-A선 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제1케이스 11 : 지지포스트

12 : 지지칼럼 20 : 제2케이스

30 : 입출력 단자부 31 : 단자

31a : 돌기 40 : 구동모터

41 : 웜기어 42 : 단자

42a : 삽입 호울 50 : 감속기어

60 : 출력기어 61 : 샤프트

62 : 출력축 62a,72 : 후크

70 : 인서트품 71 : 구멍

80 : 피드백 센서 90 : 레버

91 : 삽입홈 s : 구배

본 발명은 차량의 에어컨디셔닝 장치와 관련된 것으로서, 보다 상세하게는, 차 실내의 온/습도 및 공기 청정도 등을 제어하는 에어컨디셔닝 장치에서 에어 인 테이크 기능과 모드 기능 및 온도조절기능의 수행을 위한 도어를 구동시키는 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터에 관한 발명이다.

차량의 공조 시스템(HVAC) 즉 에어컨디셔닝 장치는 보다 쾌적한 차량 실내 환경을 조성하기 위하여 차량 실내의 온도와 습도 및 공기 청정도 등을 조절하는 장치로서, 대체로 에어 인테이크 기능과 모드 기능 및 온도조절기능을 주요 기능으로 수행한다. 이 가운데 에어 인테이크 기능은 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 내부의 공기를 순환시키는 기능을 말하며, 모드 기능은 공조시스템의 덕트로부터 차실내,외로 송풍이 이루어질 수 있도록 송풍 방향별로 벤틸레이션 토출구, 디프로스트 토출구, 푸트 토출구 등으로의 풍향과 풍량을 제어하는 기능을 말한다. 그리고, 온도조절기능(에어 믹스 기능)은 블로어 유닛을 통과한 냉기와 히터 유닛을 통과한 온기의 혼합량을 제어하여 적절한 온도의 송풍이 이루어지도록 하는 기능이다.

한편, 에어컨디셔닝 장치에는 위와 같은 각각의 기능을 수행하기 위해 송풍되는 바람의 방향과 풍량을 조절하는 수단으로서 블로어 유닛과 히터 유닛의 통풍로를 개폐하는 도어(댐퍼)와 이 도어를 작동시키는 액튜에이터가 설치된다. 특히, 본 발명의 대상인 액튜에이터와 관련하여 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 통상적인 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터는, 한쌍의 케이스, 이 케이스내에 장착되어 제어부의 전기적 신호에 따라 정회전 및 역회전하는 구동모터, 이구동모터의 회전력을 전달하는 웜기어 구조의 축기어, 이 축기어에 의해 상호작용하면서 회전력을 감속하는 복수개의 감속기어, 이 감속기어들을 통해 구동모터의 회전력을 전달받는 출력기어, 이 출력기어에 구비된 출력축에 일단부가 연결되면서 타단부는 에어컨디셔닝 도어에 연결되어 상기 구동모터로부터 전달되는 토크에 의해 도어를 작동시키는 레버, 그리고 출력기어에 장착되는 피드백 센서 등으로 이루어져 있다. 이러한 구성 요소들의 구체적인 구조와 결합 관계 및 작동에 관한 사항은 대한민국 공개특허 제10-2004-67833 또는 등록실용신안 제310308호 및 등록실용신안 제329731호 등에 상세히 기재되어 있다.

그런데, 종래의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터에 있어서, 제품 모델에 따라 다음과 같은 문제점들이 발견된다. 우선, 출력기어가 케이스의 고정 부위에 견고하게 고정되지 못하고 유격(遊動離隔)을 일으키는 문제가 있고, 이러한 유격이 발생하여 출력기어가 기울어지면 피드백 센서와 결합되어 있던 출력기어의 샤프트가 같이 움직임으로써 피드백 센서에 부하가 발생하는 문제가 있다. 그리고, 피드백 센서의 고정구조 또한 안전하지 못하여 고정 부위에 대한 납땜 전에 쉽게 유동되는 문제가 있으므로 이를 보완할 필요가 있다. 또, 제어부의 신호가 전달되는 입출력 단자 측에 대한 구동모터의 단자 조립 구조가 종래에는 납땜으로 이루어짐에 따라 작업이 용이하지 못하고 시간도 오래 걸리는 문제가 있다. 또한, 출력기어의 출력축과 레버의 고정구조에서 종래에 후크(hook)가 적용된 예가 있기는 하지만, 후크가 노출되어 있지 않기 때문에 출력축과 레버의 분리 작업이 거의 불가능한 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 주된 목적은, 출력기어를 케이스의 고정 부위에 견고하게 고정하여 유격을 최소화함으로써 액튜에이터의 작동에 오류가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 구조를 갖도록 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적으로서, 피드백 센서에 대한 견고한 가조립 구조를 제공하고, 제어부의 신호가 전달되는 입출력 단자 측에 대한 구동모터의 단자 조립 구조를 간소화하며, 출력축과 레버의 분리 작업이 용이한 조립 구조를 제공하고자 하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터의 주된 구성은, 서로 조립되는 제1케이스 및 제2케이스; 상기 케이스들 내에 장착되며, 제어장치로부터 제어신호가 전달되는 입출력 단자부와 연결되도록 단자를 구비하여 상기 제어신호에 따라 회전하는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 감속하는 감속기어; 상기 감속기어를 통해 구동모터의 회전력을 전달받되, 상기 제1케이스를 향해 샤프트를 구비하고, 상기 제2케이스를 향해 출력축을 구비한 출력기어; 상기 출력기어 측을 향하도록 상기 제1케이스로부터 돌출된 지지포스트; 상기 제1케이스에 구비되어 상기 출력기어의 샤프트가 삽입 지지되는 지지칼럽; 상기 출력기어의 출력축에 일단부가 연결되면서 타단부는 에어컨디셔닝 도어에 연결되어 상기 구동모터로부터 전달되는 토크에 의해 상기 도어를 작동시키는 레버; 상기 출력기어의 샤프트에 장착되는 통상의 피드백 센서를 포함하여 이루어진 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터에 있어서, 상기 지지포스트에 의해 지지되면서 상기 출력기어를 지지할 수 있도록 상기 지지포스트와 상기 출력기어 사이에 삽입되며, 상기 출력기어의 샤프트가 관통하는 구멍을 구비한 인서트품을 더 구비하고, 상기 인서트품은 상기 출력기어의 원주형상을 따라 이루어진 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고, 상기 인서트품은 상기 입출력 단자부와 일체로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 인서트품에는 상기 피드백 센서를 고정할 수 있는 후크가 구비된 구조가 개시될 수 있다.

한편, 상기 구동모터의 단자에 삽입 호울이 형성되고, 상기 구동모터의 단자와 조립되는 상기 입출력 단자부위 단자는 구동모터의 단자가 끼워지는 삽입 구조로 이루어지면서 상기 삽입 호울에 압입되는 돌기를 가진 구성이 개시될 수 있다.

또, 상기 출력기어의 출력축에 구배가 형성되고, 이 출력축이 조립되는 상기 제2케이스의 조립 부위에도 상기 출력축의 구배에 상응하는 구배가 형성된 구조가 개시될 수도 있다.

또한, 상기 출력기어의 출력축에 연결되는 상기 레버의 일단부는 외부로 노출된 부위에 삽입홈을 구비하고, 상기 출력축은 외부로 노출된 부위에 후크를 구비하여, 상기 삽입홈과 후크의 결합에 의해 고정되는 구조가 개시될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 액튜에이터의 제1케이스와 제2케이스 부위를 나타내고 있고, 도 2는 본 발명에 따른 액튜에이터의 일부 구성 요소들을 나타내고 있다.

상기 도면들을 중심으로 본 발명에 따른 액튜에이터의 주요 구성들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상하로 서로 조립되는 한 쌍의 케이스 즉 제1케이스(10)와 제2케이스(20)가 마련되어 있다. 특히 제1케이스(10)에는 외부의 제어장치(미도시)로부터 제어신호가 전달되는 입출력 단자부(30)와 연결되어 상기 제어신호에 따라 회전하는 구동모터(40)를 비롯하여 각종 부품들이 장착된다.

즉, 구동모터(40)의 선단부에 설치된 윔기어(41)와 맞물려 구동모터(40)의 회전력을 전달받아 감속하는 감속기어(50)가 장착되고, 이 감속기어(50)를 통해 구동모터(40)의 회전력을 전달받되 제1케이스(10)를 향해 샤프트(61)를 구비함과 아울러 제2케이스(20)를 향해서는 출력축(62)을 구비한 출력기어(60)가 장착된다.

그리고, 제1케이스(10)에는 출력기어(60)측을 향해 돌출되도록 지지포스트(11)가 형성되어 있는데, 출력기어(60)의 회전을 고려할 때 이 지지포스트(11)는 출력기어(60)의 원주형상처럼 둥글게 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 지지포스트(11)에 의해 지지되면서 출력기어(60)를 지지할 수 있도록 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 지지포스트(11)와 출력기어(60) 사이에 삽입되는 인서트품(70)이 마련되어 있다. 이 인서트품(70)은 도 2에 나타난 바와 같이 출력기어(60)의 샤프트(61)가 관통하는 구멍(71)을 구비하고 있으며, 인서트품(70)의 형상은 출력기어(60)의 지지가 용이하도록 출력기어(60)의 원주형상을 따라 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 인서트품(70)에는 상기 입출력 단자부(30)가 일체로 구비되는 것이 바람직한데, 이는 입출력 단자부(30)를 제1케이스(10)에 인서트품(70)과 별도로 장착해야하는 불편을 해소할 수 있게 해준다.

한편, 제1케이스(10)에는 지지포스트(11)의 내측에서 출력기어(60)의 샤프트(61)가 삽입되어 지지될 수 있도록 돌출된 지지칼럼(12)이 형성되어 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 상기 인서트품(70)에 의해 출력기어(60)가 1차적으로 지지되고, 지지칼럼(12)에 의해 2차적으로 지지되므로, 출력기어(60)를 케이스의 고정 부위에 견고하게 고정하여 유격을 최소화할 수 있게 된다.

이외에, 상기 출력기어(60)의 출력축(62)에 일단부가 연결되면서 타단부는 에어컨디셔닝 도어(미도시)에 연결되어 구동모터(40)로부터 전달되는 토크에 의해 에어컨디셔닝 도어를 작동시키는 레버(도 9 내지 도 11 참조)가 장착되고, 상기 출력기어(60)의 샤프트(61)에 장착되는 통상의 피드백 센서(도 5 참조)가 장착된다.

다음으로, 본 발명의 부가적인 구성에 대하여 설명한다.

먼저, 도 3은 본 발명에서 출력기어와 인서트품 및 케이스들의 조립 구조를 보여주는 단면도이고, 도 4와 도 5는 각각 인서트품에 피드백 센서가 조립되기 전, 후의 상태를 저면부에서 바라본 사시도들이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 앞서 설명한 인서트품(70)에 상기 피드백 센서(80)를 고정할 수 있는 후크(72)가 구비되어 있다. 즉, 이 후크(72)는 피드백 센서(80)를 출력기어(60)의 샤프트 (61)와 같은 고정 부위에 납땜을 하는 경우에 있어서 납땜 중의 변형을 방지할 수 있도록 피드백 센서(80)를 인서트품(70)에 가조립시키는 역할을 하게 된다.

다시 도 3을 참조하여 보면, 출력기어(60)의 출력축(62)에 소정의 각도로 구배(s)가 형성되어 있고, 이 출력축(62)이 조립되는 제2케이스(20)의 조립 부위에도 출력축(62)의 구배(s)에 상응하는 각도로 구배(s)가 형성되어 있다. 이와 같이 출력축(62)과 제2케이스(20)의 조립부의 사이에 상호 구배(s)로 인해 유격이 최소화되며, 수축으로 인한 변형이 감소될 수가 있다.

도 6과 도 7은 각각 구동모터의 단자가 입출력 단자 측에 조립되기 전,후 상태를 보여주는 사시도이고, 도 8은 도 7의 상태를 정면에서 바라본 도면이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이. 구동모터(40)의 단자(42)에 삽입 호울(42a)이 형성되어 있는데. 이 구동모터(40)의 단자(42)와 조립되는 입출력 단자부(30)의 단자(31)는 구동모터(40)의 단자(42)가 끼워지는 삽입 구조로 이루어짐과 아울러 상기 삽입 호울(42a)에 압입되도록 삽입 호울(24a)을 향해 함몰된 돌기(31a)를 가진 구조로 이루어져 있다. 즉, 입출력 단자부(30)의 단자(31)에 구동모터(40)의 단자(42)를 끼우는 과정에서, 입출력 단자부(30)의 단자(31)가 자체의 돌기(31a)에 의해 탄발적으로 벌려졌다가 돌기(31a)가 구동모터 단자(42)의 삽입 호울(42a)에 삽입되면 다시 오므려져 압착이 된다. 이에 따라, 구동 모터(40)의 단자(42)와 입출력 단자부(30)의 단자(31)를 조립에 있어서 납땜 없이도 조립이 가능하게 된다.

도 9와 도 10 은 각각 본 발명에 따른 액튜에이터에서 출력축과 레버의 조립구조를 나타낸 사시도와 정면도이고, 도11은 도10의 A-A선 단면도이다. 도면에 나타난 바와 같이 출력기어(60)의 출력축(62)에 레버(90)의 일단부가 연결되어 있다. 이에 따라 출력기어(60)를 통해 전달되는 구동모터의 토크가 레버(90)를 통해 에어컨디셔닝 도어(미도시)측으로 전달된다. 그런데, 종래에는 출력기어의 출력축 및 레버의 일단부가 연결 부위의 노출없이 연결됨으로 인해, 액튜에이터의 유지 보수를 위한 작업시 분리가 거의 불가능한 문제가 있다. 이에 비해, 본 발명에서는 , 출력기어(60)의 출력축(62)에 연결되는 레버(90)의 일단부는 외부로 노출된 부위에 삽입홈(91)을 구비하고. 출력축(62)은 외부로 노출된 부위에 후크(62a)를 구비함으로써, 삽입홈(91)과 후크(62a)의 결합에 의헤 출력축(62)과 레버(90)가 고정된 상태에서 삽입홈(91)과 후크(62a)가 외부로 노출되어 있으므로 분리도 매우 용이하게 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 다른 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터는 출력기어를 케이스의 고정 부위에 견고하게 고정하고 유격을 최소화하는 구조를 가짐으로써, 에이컨디셔닝 도어의 원활한 작동에 기여하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 피드백 센서에 대한 견고한 가조립 구조를 구비하고, 구동모터의 단자 조립 구조가 단순하며, 출력축과 레버의 분리 작업이 용이하여, 제조 생산성과 비용면에서 유리한 효과가 있다.

Claims

삭제
서로 조립되는 제1케이스 및 제2케이스; 상기 케이스들 내에 장착되며, 제어장치로부터 제어신호가 전달되는 입출력 단자부와 연결되도록 단자를 구비하여 상기 제어신호에 따라 회전하는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 감속하는 감속기어; 상기 감속기어를 통해 구동모터의 회전력을 전달받되, 상기 제1케이스를 향해 샤프트를 구비하고, 상기 제2케이스를 향해 출력축을 구비한 출력기어; 상기 출력기어 측을 향하도록 상기 제1케이스로부터 돌출된 지지포스트; 상기 제1케이스에 구비되어 상기 출력기어의 샤프트가 삽입 지지되는 지지칼럽; 상기 출력기어의 출력축에 일단부가 연결되면서 타단부는 에어컨디셔닝 도어에 연결되어 상기 구동모터로부터 전달되는 토크에 의해 상기 도어를 작동시키는 레버; 상기 출력기어의 샤프트에 장착되는 통상의 피드백 센서를 포함하여 이루어진 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터에 있어서,

상기 지지포스트(11)에 의해 지지되면서 상기 출력기어(60)를 지지할 수 있도록 상기 지지포스트(11)와 상기 출력기어(60) 사이에 삽입되며, 상기 출력기어(60)의 샤프트(61)가 관통하는 구멍(71)을 구비한 인서트품(70)을 더 구비하고,

상기 인서트품(70)은 상기 출력기어(60)의 원주형상을 따라 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.
제2항에 있어서,

상기 인서트품(70)은 상기 입출력 단자부(30)와 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.
제3항에 있어서,

상기 인서트품(70)에는 상기 피드백 센서(80)를 고정할 수 있는 후크(72)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.
제2항 내지 제4항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 구동모터(40)의 단자(42)에 삽입 호울(42a)이 형성되고, 상기 구동모터(40)의 단자(42)와 조립되는 상기 입출력 단자부(30)의 단자(31)는 구동모터(40)의 단자(42)가 끼워지는 삽입 구조로 이루어지면서 상기 삽입 호울(42a)에 압입되는 돌기(31a)를 가진 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.
제5항에 있어서,

상기 출력기어(60)의 출력축(62)에 구배(s)가 형성되고, 이 출력축(62)이 조립되는 상기 제2케이스(20)의 조립 부위에도 상기 출력축(62)의 구배(s)에 상응하는 구배(s)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.
제6항에 있어서,

상기 출력기어(60)의 출력축(62)에 연결되는 상기 레버(90)의 일단부는 외부로 노출된 부위에 삽입홈(91)을 구비하고, 상기 출력축(62)은 외부로 노출된 부위에 후크(62a)를 구비하여, 상기 삽입홈(91)과 후크(62a)의 결합에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 도어용 액튜에이터.