KR100757249B1 - 자동차용 혼 접점의 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 혼 접점의 조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 혼의 접점갭을 혼 내부에서 자동으로 조정함으로써 수분의 유입에 의한 접점의 부식을 방지할 수 있는 자동차용 혼 접점의 조정장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 혼 접점의 조정장치는, 다이어프램과 이 다이어프램 진동시키는 전자석으로 이루어지며 전자식 코일의 전류 단속을 다이어프램의 진동과 연동해서 작동하기 위한 접점이, 본체의 일측 내부에 체결되어 타측으로 연장된 스탠드와 판스프링 사이에 형성되는 자동차용 혼에 있어서,

상기 본체(20)의 내부에 회전운동을 스탠드(42)의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단(60)이 구비되되, 상기 접점 조정수단(60)이 정역 회전운동하는 제어모터(61)와, 상기 제어모터(61)의 축에 축지지되고 나선형으로 나사산이 형성된 구동 기어(62)와, 상기 스탠드(42) 타단부 하측에 고정되어 구동 기어(62)와 치합됨으로써 구동 기어(62)가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 종동 기어(63)로 이루어지는 구성이다.

자동차 혼, 접점갭, 스텝모터, 기어, 마모, 부식

Description

자동차용 혼 접점의 조정장치{Adjustment Device of Horn Point for Cars}

도 1a와 도 1b은 종래 자동차 혼의 구조와 접점 마모 상태를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 혼의 구조를 나타내는 도면,

도 3은 도 2의 구동 회로도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 혼의 구조를 나타내는 도면,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 본체 30: 진동자

32: 다이어프램 34: 디스크

36: 아머추어 42: 스탠드

44: 판스프링 46: 접점

60: 접점 조정수단 61: 제어모터

62,63,66,67: 기어 70: 접점갭 조정제어부

본 발명은 자동차용 혼 접점의 조정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 혼의 접점갭을 혼 내부에서 자동으로 조정함으로써 수분의 유입에 의한 접 점의 부식을 방지할 수 있는 자동차용 혼 접점의 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스티어링 핸들에는 위급한 상황이나 다른 차량에 경고시 사용할 수 있도록 혼(Horn)을 장착한다.

소형 차량의 경우에는 주로 전기식 혼이 사용되고, 상기 전기식 혼은 다이어프램과 이 다이어프램을 진동시키는 전자석으로 이루어지며 전자식 코일에의 전류의 단속을 다이어프램의 진동과 연동해서 작동하기 위한 접점(포인트)이 형성된다.

이를 첨부된 도면 도 1a를 참고로 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 종래 자동차 혼의 구조를 나타낸 도면으로서, 홀더(10)에 볼트(12)로 체결된 본체(20)의 중앙 부위에 요입홈(22)이 형성되고, 상기 요입홈(22)에 돌출형성된 폴(Pole)(24)에 코일(26)이 권취된다.

상기 본체(20)의 외주연에서 외주연을 따라 상측으로 돌출형성된 외벽(21)의 플랜지부(21a)에 결합한 다이어프램(32)과, 다이어프램(32)에서 소정거리 상측으로 이격된 디스크(34)가 아머추어(armature)(36)에 고정되고 상기 아머추어(36)는 폴(24)의 상측에 소정거리 이격되어 위치된다.

또한, 상기 아머추어(36)는 하측으로 직경이 작아지는 단턱(36a)이 형성된다.

상기 본체(20)의 내부 일측에는 스탠드(42)와 판스프링(44)이 체결되고 타측으로 연장되어 접점(46)을 형성하되, 상부의 스탠드(42)가 판스프링(44)보다 더 길게 연장되고, 상기 판스프링(44)은 아머추어(36)의 단턱(36a)에 의해 높이가 단속된다.

상기 본체(20)의 내부 타측으로 연장된 스탠드(42)의 타단부의 하측은 본체(20)를 상하로 관통한 접점 조정스크루(48)에 지지된다.

상기한 혼(50)의 구조에서 배터리(B)의 +전원은 스탠드(42)에 전기적으로 연결되고, 접지된 혼 스위치(HS)는 코일(26)을 통해 판스프링(44)에 전기적으로 연결되며, 디스크(34)와 다이어프램(32) 및 아머추어(36)가 하나의 진동자(30)를 구성한다.

상기 진동자(30)가 일정한 주기를 갖고 빠른 진동을 함에 따라 그 주기에 해당하는 주파수의 소리 즉, 혼(50)의 경적이 발생하게 된다.

이때 혼(50)의 진동 주파수는 다이어프램(32)의 강성, 진동자(30)의 중량 등에 의하여 결정된다.

도 1b는 종래 자동차 혼의 접점 마모 상태를 나타내는 도면이다.

정상적인 혼(50)은 작동 전에 도 1a에 도시된 바와 같이 접점(46)이 항시 붙어 있다.

하지만, 혼(50)을 장기간 작동하면 접점(46)이 반복적으로 온/오프됨에 따라 스탠드 접점(46a)과 스프링 접점(46b) 사이에 스파크 및 아크 방전이 발생하여 점점(46)이 물리적으로 마모될 수밖에 없다.

이 접점(46)이 마모될수록 판스프링(44)는 점점 상승하게 되고, 어느 정도 상승하면 도시된 바와 같이 판스프링(44)이 아머추어(36)의 단턱(36a)에 걸려 더 이상 상승할 수 없게 된다(이때 아머추어(36)의 단턱(36a)과 판스프링(44) 사이의 접점갭(G)은 0이 된다).

따라서 스탠드 접점(46a)과 스프링 접점(46b)이 완전하게 붙지 못하고 미세하게 붙는 불완전한 접점을 형성하게 되며, 이 경우에 혼(50)이 작동되면 접점(46) 부위에서 더 강한 스파크 및 아크가 발생하여 접점(46)의 마모가 더욱더 가속화되고 결국 접점(46)은 서로 떨어져 혼(50)이 작동되지 않는다.

이때 고객은 서비스사업소를 찾게 되고 서비스사업소에서는 접점 조정스크루(48)를 돌려, 접점(46)이 완전히 붙을 때까지 스탠드(42)를 하향시켜 다시 혼(50)이 작동하게 조정한다.

따라서, 혼(50) 사용빈도가 높은 국가나(예를 들어 인도, 중국) 차량(예를 들어 택시)에서는 접점(46) 마모에 의한 클레임 및 고객 불만이 매우 크다.

또한, 접점 조정스크루(48)의 나사산을 통해 혼(50) 외부에서 내부로 수분이 유입되어 내부 접점(46)이 부식된다.

즉 혼(50) 작동시 내부 부압발생으로 수분유입이 용이하고 접점 조정스크루(48)의 나사산을 통해 수분이 유입되며, 유입된 미세 수분에 의해 기간이 지남에 따라 점점(46)이 부식되어 코일(26)에 충분한 전류를 공급할 수가 없어 혼(50)이 작동치 않게 된다.

이러한 접점 조정스크루(48)의 나사산을 통한 수분 유입을 방지하기 위해 실제로 페인트나 본드를 나사산에 도포하지만, 혼(50) 작동시마다 발생하는 진동자(30)의 반복적인 진동에 의해 장기간 사용시 도포물질에 크랙이 발생하여 떨어져 나간다.

이와 같은 접점(46) 마모와 수분 유입에 의한 접점(46)의 부식이 혼 작동 불 량의 90% 이상을 차지한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 접점 마모와 수분 유입에 의한 접점의 부식을 방지하여 혼 작동 불량의 원인을 근본적으로 해결하고 혼 작동 불량에 의한 필드 클레임을 해소할 수 있는 자동차용 혼 접점의 조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 혼 접점의 조정장치는, 다이어프램과 이 다이어프램 진동시키는 전자석으로 이루어지며 전자식 코일의 전류 단속을 다이어프램의 진동과 연동해서 작동하기 위한 접점이, 본체의 일측 내부에 체결되어 타측으로 연장된 스탠드와 판스프링 사이에 형성되는 자동차용 혼에 있어서,

상기 본체의 내부에 회전운동을 스탠드의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단이 구비되되, 상기 접점 조정수단이 정역 회전운동하는 제어모터와, 상기 제어모터의 축에 축지지되고 나선형으로 나사산이 형성된 구동 기어와, 상기 스탠드 타단부 하측에 고정되어 구동 기어와 치합됨으로써 구동 기어가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 종동 기어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 혼의 구조를 나타내는 도면이다.

홀더(10)에 볼트(12)로 체결된 본체(20)의 중앙 부위에 요입홈(22)이 형성되고, 상기 요입홈(22)에 돌출형성된 폴(Pole)(24)에 코일(26)이 권취된다.

상기 본체(20)의 외주연에서 외주연을 따라 상측으로 돌출형성된 외벽(21)의 플랜지부(21a)에 결합한 다이어프램(32)과, 다이어프램(32)에서 소정거리 상측으로 이격된 디스크(34)가 아머추어(armature)(36)에 고정되고 상기 아머추어(36)는 폴(24)의 상측에 소정거리 이격되어 위치된다.

또한, 상기 아머추어(36)는 하측으로 직경이 작아지는 단턱(36a)이 형성된다.

상기 본체(20)의 내부 일측에는 스탠드(42)와 판스프링(44)이 체결되고 타측으로 연장되어 접점(46)을 형성하되, 상부의 스탠드(42)가 판스프링(44)보다 더 길게 연장되고, 상기 판스프링(44)은 아머추어(36)의 단턱(36a)에 의해 높이가 단속된다.

상기 디스크(34)와 다이어프램(32) 및 아머추어(36)가 상하로 진동하여 경적을 발생하는 하나의 진동자(30)를 구성한다.

이상과 같은 구조는 종래와 같고 본 발명에서는 상기 본체(20)의 내부에 회전운동을 스탠드(42)의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단(60)이 구비된다.

제1실시예에서 상기 접점 조정수단(60)으로는 정역 회전운동하는 제어모터(61)와, 상기 제어모터(61)의 축에 축지지되고 나선형으로 나사산이 형성된 구동 기어(62)와, 상기 스탠드(42) 타단부 하측에 고정되어 구동 기어(62)와 치합됨으로 써 구동 기어(62)가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 종동 기어(63)로 이루어진다.

그리고 상기 제어모터(61)는 입력 펄스에 맞추어 일정 각도 단위로 회전하여 정지하는 스텝모터인 것이 바람직하고, 스텝모터처럼 정밀한 제어가 가능하지 않더라도 적절한 기어수와 기어비 선정으로 회전운동을 미세량의 스탠드 상하 회전운동으로 변환가능한 감속모터도 사용 가능하다.

상기한 구성에서 항상 일정한 접점갭(G) 유지를 위한 초기 접점갭(G) 세팅 순서는 먼저 제어모터(61)를 회전시키면 기어(62,63)에 의해 스탠드(42)는 상승하되, 판스프링(44)은 아머추어(36)의 단턱(36a)에 걸려 상승이 저지됨으로써 스탠드(42)와 판스프링(44)의 접점(46a,46b)이 떨어져 오프된다.

다음 제어모터(61)를 반대로 회전시켜 접점(46)이 붙어 온되는 순간까지 스탠드(42)를 하강하고, 접점(46)이 온된 순간의 직후에 다시 정해진 스펙량(접점GAP∝모터회전수)만큼 스탠드(42)를 하강시켜 접점갭(G)을 확보한다.

이때 스탠드(42)가 하강하는 만큼 접점갭(G)이 확보되고, 그 접점갭(G)이 확보되면 혼(50)이 원활히 작동된다.

즉, 코일(26)에 전류를 흘리면 폴(24)에 자속이 발생하여 전자석이 되면서 아머추어(36)를 흡인한다.

그 흡인력으로 진동자(30)가 폴(24)을 향해 하강하고, 진동자(30)가 하강하면서 진동자(30)를 구성하는 아머추어(36)의 단턱(36a)이 판스프링(44)을 누르면 접점(46)이 떨어지고 코일(26)에 여자전류가 차단된다.

이때 폴(24)은 자화력을 잃게 되고 진동자(30)는 같은 방향으로 하강운동을 하다가 다이어프램(32)의 탄성력에 의해 저항을 받아 멈춘 후, 그 반대 방향으로 상승운동을 시작한다.

진동자(30)가 반대 방향으로 상승운동을 하는 도중에 판스프링(44)도 탄성에 의해 원위치로 돌아오면서 접점(46)이 붙어 통전이 시작된다.

이때 진동자(30)는 다이어프램(32)의 복원력과 탄성력에 의해 본래 위치(정지위치)를 초과하여 상승하게 되고, 상승한 후 다이어프램(32)에는 현재와는 반대방향(본래 위치)으로의 복원력과 공기저항 및 다시 자화된 폴(24)의 흡인력으로 인하여 반대방향으로 다시 하강운동을 하게 된다.

이와 같은 일련의 과정을 반복하면서 진동자(30)가 일정한 주기를 갖고 진동을 하게 되고, 그 결과 혼(50)의 경적이 발생하게 된다.

이때 혼(50)의 진동 주파수는 다이어프램(32)의 강성, 진동자(30)의 중량 등에 의하여 결정된다.

도 3은 도 2의 구동 회로도이다.

배터리 전압(예를 들어 DC 5V)은 접점갭 조정제어부(70)와, 스탠드(42)에 연결되고 상기 판스프링(44)에 연결된 코일(26)은 접지된다.

상기 접점갭 조정제어부(70)는 배터리의 전압을 전원으로 하여 제어모터(61)에 제어신호를 출력한다.

도면에서 등가저항(R)은 정상적으로 작동하는 혼(50)의 접점(46)이 온 된 상태에서 혼(50)의 양단에 걸리는 저항값을 등가시킨 저항으로 그 최대치가 약 2Ω 정도가 된다.

이와 같이 배터리의 전압이 5V이고 등가저항값의 최대치가 약 2Ω 정도인 경우 정상상태에서 접점갭 조정제어부(70)에서 감지되는 전압값은 항상 2.5V이하이다.

하지만, 접점(46)이 마모되어 접점이 미세하게 붙어있거나 떨어져 있을 경우, 혼(50)의 저항값은 증가하여 접점갭 조정제어부(70)에서 감지되는 전압은 5V에 가깝게 된다.

이러한 경우 접점갭 조정제어부(70)는 접점(46)이 미세하게 붙어 있거나 떨어져 있다고 판단하여 혼(50) 내부에 구비된 접점 조정수단(60)의 제어모터(61)를 회전시키고 제어모터(61)가 회전운동함에 따라 회전운동을 상하 승강운동으로 변환하는 기어(62,63)에 의해 스탠드(42)가 하강하되, 감지되는 전압값이 2.5V 이하(=접점 ON)가 될 때까지 스탠드(52)를 낮추어 접점(46)을 완전하게 붙게 한다.

이러한 접점(46) 마모는 단시간 내에 발생하는 게 아니므로, 매번 전압값을 감지하여 접점 상태를 센싱할 필요없이, 점화키를 온하여 시동걸 때나 혼 스위치를 온하여 혼(50) 작동할 때만 접점(46) 상태를 센싱하고 이상이 있을 경우에만 점점(46)을 조정할 수 있게 접점갭 조정제어부(70)의 작동을 설정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 혼의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2와 다른 것은 상기 본체(20)의 내부에 회전운동을 스탠드(42)의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단(60)이 다르게 이루어진다는 것이다.

즉, 제2실시예에서 상기 접점 조정수단(60)이 정역 회전운동하는 제어모터(65)와, 상기 제어모터(65)의 축에 축지지되고 외주연에 기어가 형성된 피니언 기어(66)와, 상기 스탠드(42) 타단부 하측에 고정되어 피니언 기어(66)와 치합됨으로써 피니언 기어(66)가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 래크 기어(67)로 이루어진다.

그리고 상기 제어모터(65)는 입력 펄스에 맞추어 일정 각도 단위로 회전하여 정지하는 스텝모터인 것이 바람직하고, 스텝모터처럼 정밀한 제어가 가능하지 않더라도 적절한 기어수와 기어비 선정으로 회전운동을 미세량의 스탠드 상하운동으로 변환가능한 감속모터도 사용 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 접점갭을 조정하는 수단이 혼 내부에 구비되어 종래 접점 조정스크루의 나사산을 통한 수분의 유입을 원천적으로 방지할 수 있고, 혼 사용량의 많은 차량이나 국가에서 접점 마모로 인해 혼 작동이 안 되어 발생하는 클레임을 해소할 수 있다.

또한, 혼 제조공정에서 초기 접점갭 세팅을 자동화할 수 있고, 초기 입고상태에서 접점갭 조정이 불량하더라도 제어부에 의해 자동조정되므로 문제를 쉽게 해결할 수 있다.

Claims (5)

1. 다이어프램과 이 다이어프램 진동시키는 전자석으로 이루어지며 전자식 코일의 전류 단속을 다이어프램의 진동과 연동해서 작동하기 위한 접점이, 본체의 일측 내부에 체결되어 타측으로 연장된 스탠드와 판스프링 사이에 형성되는 자동차용 혼에 있어서,

   상기 본체(20)의 내부에 회전운동을 스탠드(42)의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단(60)이 구비되되,

   상기 접점 조정수단(60)이 정역 회전운동하는 제어모터(61)와, 상기 제어모터(61)의 축에 축지지되고 나선형으로 나사산이 형성된 구동 기어(62)와, 상기 스탠드(42) 타단부 하측에 고정되어 구동 기어(62)와 치합됨으로써 구동 기어(62)가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 종동 기어(63)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 접점의 조정장치.
2. 다이어프램과 이 다이어프램을 진동시키는 전자석으로 이루어지며 전자식 코일의 전류 단속을 다이어프램의 진동과 연동해서 작동하기 위한 접점이, 본체의 일측 내부에 체결되어 타측으로 연장된 스탠드와 판스프링 사이에 형성되는 자동차용 혼에 있어서,

   상기 본체(20)의 내부에 회전운동을 스탠드(42)의 상하 승강운동으로 변환하는 접점 조정수단(60)이 구비되되,

   상기 접점 조정수단(60)이 정역 회전운동하는 제어모터(61)와, 상기 제어모터(61)의 축에 축지지되고 외주연에 기어가 형성된 피니언 기어(66)와, 상기 스탠드(42) 타단부 하측에 고정되어 피니언 기어(66)와 치합됨으로써 피니언 기어(66)가 회전운동함에 따라 상하로 승강하는 래크 기어(67)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 접점의 조정장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어모터(61)는 입력 펄스에 맞추어 일정 각도 단위로 회전하여 정지하는 스텝모터인 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 접점의 조정장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 스텝모터는 혼(50) 양단에 걸리는 전압으로 접점(46)의 상태를 판단하여 접점에 이상이 있는 경우에 펄스신호를 출력하는 접점갭 조정제어부(70)의 제어에 의해 정역 회전운동하는 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 접점의 조정장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 접점갭 조정제어부(70)는 점화키를 온하여 자동차를 시동걸 때나 혼 스위치를 온하여 혼(50) 작동할 때만 접점(46) 상태를 판단하고, 이상이 있는 경우에 점점(46)을 조정하는 펄스신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차용 혼 접점의 조정장치.

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