KR101021601B1 - 듀얼 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 액추에이터에 관한 것으로서, 특히, 하나의 동력원으로부터 다수의 출력이 발생되고, 선택적인 출력이 이루어지는 듀얼 액추에이터에 관한 것이다.

본 발명은, 케이스; 상기 케이스에 설치되는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 제1출력축; 상기 모터에 의해 회전되는 제2출력축; 및 상기 모터의 회전력을 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 선택적으로 전달하는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

구동장치, 동력전달장치, 출력축, 감속, 액추에이터

Description

듀얼 액추에이터 {DUAL ACTUATOR}

본 발명은 듀얼 액추에이터에 관한 것으로서, 특히, 하나의 동력원으로부터 다수의 출력이 발생되고, 선택적인 출력이 이루어지는 듀얼 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 액추에이터는 회전 가능하게 설치되는 부재나 슬라이드 가능하게 설치되는 부재를 이동시키는 장치로서, 공기조화기의 덕트 내부에 설치되는 도어와 같이 사용자가 직접 작동하기 어려운 부재의 구동을 위해 설치된다.

공기조화기는 실내나 차량 내부의 공기를 쾌적하게 유지하기 위한 장치로서, 실내나 차량 내부에 온풍을 공급하기 위한 히터와, 냉풍을 공급하기 위한 냉동사이클이 설치된다.

온풍을 공급하기 위한 히터는 전기 에너지에 의해 가열되는 코일, 가스의 연소열을 외부로부터 공급되는 공기에 열 전달하는 가스히터, 및 화석 연료의 연소열을 공급하는 히터 등이 있으며, 차량에는 전기 에너지의 의해 가열되는 코일이 주 로 설치된다.

또한, 냉풍을 공급하기 위한 냉동사이클은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 압축기로부터 공급되는 냉매를 저온으로 변환시키는 응축기와, 응축기로부터 공급되는 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브와, 팽창밸브로부터 공급되는 냉매를 외부로부터 공급되는 공기와 열 교환시켜 실내로 공급되는 공기를 저온으로 변환시키는 증발기를 포함한다.

상기한 바와 같은 히터와 증발기는 각각 실내 또는 차량 내부로 공기를 안내하는 덕트 내부에 설치되고, 각각 다른 공간으로 구획되며, 각각의 공간으로 공급되는 공기의 유로를 가변시키는 도어가 설치된다.

사용자의 조작에 따라 난방작동이 개시되면 도어가 구동되어 증발기 측으로 공급되는 공기를 차단하고 히터 측으로 공기를 안내하게 되고, 냉방작동이 개시되면 도어가 구동되어 히터 측으로 공급되는 공기를 차단하고 증발기 측으로 공기를 안내하게 된다.

또한, 덕트에는 공기의 이동 방향을 전환시키는 도어 외에 토출구에 설치되어 토출구의 개폐여부 및 개폐정도를 조절하는 에어벤트가 설치된다.

따라서 사용자의 조작에 의해 난방 또는 냉방이 결정되고, 난방 또는 냉방의 수위가 결정되면, 히터 및 냉동사이클이 구동되고, 액추에이터의 작동에 의해 도어 및 에어벤트가 개폐되면서 난방 또는 냉방 작동이 이루어지고, 난방 또는 냉방 작동의 수위가 조절된다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래 기술에 따른 액추에이터는 다수 개의 도어를 구동시키기 위해 각각의 도어에 개별적으로 액추에이터가 설치되기 때문에 부품수를 절감하기 어렵고, 부품수 절감을 위해 하나의 액추에이터를 사용하여 다수 개의 도어를 구동시키면 다수 개의 도어를 개별적으로 제어할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부품수를 절감할 수 있고, 다수 개의 작동 대상물을 개별적으로 제어할 수 있는 듀얼 액추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이스; 상기 케이스에 설치되는 모터; 상기 모터에 의해 회전되는 제1출력축; 상기 모터에 의해 회전되는 제2출력축; 및 상기 모터의 회전력을 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 선택적으로 전달하는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 동력전달부는, 상기 모터의 회전축에 기어물림되는 감속전환기어; 및 상기 감속전환기어로부터 전달되는 회전력을 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 선택적으로 전달하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 스위칭부는, 상기 감속전환기어에 기어물림되는 제1피니언; 상기 케이스에 회전 가능하게 결합되고, 일측 단부에 상기 제1피니언이 설치되는 연결플레이트; 및 상기 연결플레이트의 타측 단부에 설치되어 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 연결되는 제2피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 동력전달부는, 상기 제1출력축에 기어물림되고, 상기 제2피니언과 선택적으로 기어물림되는 제1전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 동력전달부는, 상기 제2출력축에 기어물림되고, 상기 제2피니언과 선택적으로 기어물림되는 제2전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터를 제공한다.

본 발명에 따른 듀얼 액추에이터는 모터의 구동력이 제1출력축 또는 제2출력축에 선택적으로 전달됨으로써, 하나의 동력원으로 2개의 출력축을 구동시킬 수 있으므로 부품수가 절감되는 이점이 있고, 제1출력축을 제2출력축을 개별적으로 구동시킬 수 있으므로 다수 개의 작동 대상물을 개별 제어할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼 액추에이터의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터가 도시된 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터의 구동부가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터의 구동부가 도시된 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터는 케이스(12, 14)와, 케이스(12, 14)에 설치되는 모터(20)와, 모터(20)에 의해 회전되는 제1출력축(30)과, 모터(20)에 의해 회전되는 제2출력축(50)과, 모터(20)의 회전력을 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50)에 선택적으로 전달하는 동력전달부(70)를 포함한다.

모터(20)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면 동력전달부(70)를 통해 회전력이 전달되어 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50)이 회전된다.

동력 전달의 방향을 결정하는 조작은 사용자의 조작에 의해 이루어지며, 사용자가 제1출력축(30)에 연결된 작업 대상물의 구동을 결정하는 조작을 행하게 되면 동력전달부(70)의 작동에 의해 모터(20)의 회전력이 제1출력축(30)으로 전달되고, 작업자가 제2출력축(50)에 연결된 작업 대상물의 구동을 결정하는 조작을 행하게 되면 동력전달부(70)의 작동에 의해 모터(20)의 회전력이 제2출력축(50)으로 전달된다.

액추에이터의 제1출력축(30) 및 제2출력축(50)으로부터 각각의 작업 대상물까지 회전력을 전달하기 위해 회전편 또는 링크가 설치되며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.

케이스(12, 14)는 모터(20)가 안착되고, 동력전달부(70) 및 출력축(30, 50)이 회전 가능하게 안착되는 제1케이스(12)와, 제1케이스(12)와 결합되고 출력축(30, 50)의 출력부(34, 54)가 회전 가능하게 관통되는 제2케이스(14)를 포함한다.

제1케이스(12)의 테두리에는 다수 개의 체결돌기(12a)가 형성되고, 제2케이스(14)의 테두리에는 걸림돌기(12a)와 걸림결합되는 걸림고리(14a)가 형성되므로 제1케이스(12)에 모터(20), 동력전달부(70) 및 출력축(30, 50)을 안착시킨 후에 제2케이스(14)를 제1케이스(12) 측으로 가압하여 결합하면, 걸림고리(14a)가 변형되면서 체결돌기(12a)와 결합된다.

동력전달부(70)는 모터(20)의 회전축(22)에 기어물림되는 감속전환기(80)와, 감속전환기어(80)에 기어물림되고, 모터(20)의 회전 방향에 따라 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50)에 기어물림되는 스위칭부(90)를 포함한다.

모터(20)의 회전축(22)에는 스크루 형상의 나사산이 형성되어 감속전환기어(80)의 입력나사부(82)와 웜기어 방식으로 기어물림되므로 모터(20)의 회전축(22)을 중심으로 회전되는 회전력은 방향이 90도 전환되어 감속전환기어(80)에 전달된다.

또한, 감속전환기어(80)는 입력나사부(82)와 비교하여 지름이 작고, 나사산의 개수가 작은 출력나사부(84)가 형성되어 스위칭부(90)와 기어물림되므로 회전력의 방향이 전환됨과 동시에 감속되는 효과가 나타나게 된다.

모터(20)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면 감속전환기어(80)로 회전력이 전달되면서 회전력의 방향이 변환됨과 동시에 감속되고, 모터(20)가 정회전되면 스위칭부(90)가 구동되어 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50) 중 어느 하나에 기어물림되어 회전력이 전달된다.

반대로, 모터(20)가 역회전되면 스위칭부(90)가 반대 방향으로 구동되어 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50) 중 나머지 하나에 기어물림되어 회전력이 전달된다.

따라서 하나의 액추에이터를 설치하여 2개의 도어를 개폐토록 하는 공기조화장치를 제작할 수 있게 되고, 제1출력축(30)에 연결되는 도어를 개폐할 때에는 모터(20)를 정방향으로 구동시키고, 제2출력축(50)에 연결되는 도어를 개폐할 때에는 모터(20)를 역방향으로 구동시켜 공기조화장치를 제어할 수 있게 된다.

스위칭부(90)는 감속전환기어(80)에 기어물림되는 제1피니언(92)과, 케이스(12, 14)에 회전 가능하게 설치되고, 일측 단부에 제1피니언(92)이 설치되는 연결플레이트(96)와, 연결플레이트(96)의 타측 단부에 설치되어 제1출력축(30) 또는 제2출력축(50)에 연결되는 제2피니언(94)을 포함한다.

연결플레이트(96)는 제1피니언(92)이 회전 가능하게 설치되는 일측 단부에 회전축(98)이 형성되어 제2케이스(14)에 힌지 결합되므로 제1피니언(92)을 회전 가능하게 지지하고, 제1피니언(92)이 이동되지 않도록 구속하므로 제1피니언(92)과 감속전환기어(80)는 기어물림된 상태가 유지된다.

또한, 제2피니언(94)은 연결플레이트(96)의 타측 단부에 설치되므로 연결플레이트(96)가 제1출력축(30) 측으로 이동되면 제2피니언(94)은 제1출력축(30)과 연결되고, 연결플레이트(96)가 제2출력축(50) 측으로 이동되면 제2피니언(94)은 제2출력축(50)과 연결된다.

이러한 연결플레이트(96)의 이동은 모터(20)의 구동 방향에 따라 결정되는데, 모터(20)가 정회전되어 감속전환기어(80)가 시계방향으로 회전되는 경우에 제1피니언(92)은 반시계방향으로 회전되어 연결플레이트(96)가 제1출력축(30) 방향으로 이동되고, 모터(20)가 역회전되어 감속전환기어(80)가 반시계방향으로 회전되는 경우에 제1피니언(92)은 시계방향으로 회전되어 연결플레이트(96)가 제2출력축(50) 방향으로 이동된다.

또한, 동력전달부(70)는 제1출력축(30)의 입력부(32)에 기어물림되고, 제2피니언(94)과 선택적으로 기어물림되는 제1전환기어(62)와, 제2출력축(50)의 입력 부(52)에 기어물림되고, 제2피니언(94)과 선택적으로 기어물림되는 제2전환기어(64)를 더 포함한다.

따라서 제2피니언(94)으로부터 제1출력축(30)으로 회전력이 전달될 때에는 제2피니언(94)과 제1전환기어(62)가 기어물림되고, 제2출력축(50)으로 회전력이 전달될 때에는 제2피니언(94)과 제2전환기어(64)가 기어물림된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

사용자의 조작에 의해 모터(20)에 전원이 인가되면 회전축(22)이 구동되어 구동력이 발생되고, 모터(20)의 회전축(22)에 기어물림된 감속전환기어(80)로 구동력이 전달되면서 회전력이 감속되고 전달 방향이 전환된다.

이때, 모터(20)가 정회전되어 감속전환기어(80)가 시계방향으로 회전되는 경우에는 제1피니언(92)이 반시계방향으로 회전되므로 연결플레이트(96)를 제1출력축(30) 방향으로 이동시켜 제2피니언(94)이 제1전환기어(62)에 기어물림된다.

따라서 모터(20)로부터 전달되는 회전력은 동력전달부(70)를 지나 제1출력축(30)에 전달된다.

반대로, 모터(20)가 역회전되어 감속전환기어(80)가 반시계방향으로 회전되는 경우에는 제1피니언(92)이 시계방향으로 회전되므로 연결플레이트(96)를 제2출력축(50) 방향으로 이동시켜 제2피니언(94)이 제2전환기어(64)에 기어물림된다.

따라서 모터(20)로부터 전달되는 회전력은 동력전달부(70)를 지나 제2출력축(50)에 전달된다.

이로써, 부품수를 절감할 수 있고, 다수 개의 작동 대상물을 개별적으로 제어할 수 있는 듀얼 액추에이터를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 본 실시예에서는 차량의 공기조화장치에 설치되는 듀얼 액추에이터를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량의 공기조화장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 듀얼 액추에이터가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터가 도시된 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터가 도시된 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터의 구동부가 도시된 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 액추에이터의 구동부가 도시된 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

20 : 모터 30 : 제1출력축

50 : 제2출력축 70 : 동력전달부

80 : 감속변환기어 90 : 스위칭부

Claims (5)

1. 케이스;

   상기 케이스에 설치되는 모터;

   상기 모터에 의해 회전되는 제1출력축;

   상기 모터에 의해 회전되는 제2출력축; 및

   상기 모터의 회전력을 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 선택적으로 전달하는 동력전달부를 포함하고;

   상기 동력전달부는,

   상기 모터의 회전축에 기어물림되는 감속전환기어; 및

   상기 감속전환기어로부터 전달되는 회전력을 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 선택적으로 전달하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부는,

   상기 감속전환기어에 기어물림되는 제1피니언;

   상기 케이스에 회전 가능하게 결합되고, 일측 단부에 상기 제1피니언이 설치되는 연결플레이트; 및

   상기 연결플레이트의 타측 단부에 설치되어 상기 제1출력축 또는 상기 제2출력축에 연결되는 제2피니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
4. 제3항에 있어서, 상기 동력전달부는,

   상기 제1출력축에 기어물림되고, 상기 제2피니언과 선택적으로 기어물림되는 제1전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.
5. 제3항에 있어서, 상기 동력전달부는,

   상기 제2출력축에 기어물림되고, 상기 제2피니언과 선택적으로 기어물림되는 제2전환기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 액추에이터.

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