KR101410461B1 - 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의온도표시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 종동기어가 스토퍼 유닛에 의해 정지될 때의 스토퍼 유닛의 종동기어에 대한 반작용이 고려되어 정확한 영점위치조절이 되도록 하는 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법을 제공함에 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법은 영점위치조절조건인가를 판단하는 단계; 영점위치조절조건이면 지침을 구동하기 위한 스텝모터를 영점복귀회전제어를 하는 단계; 상기 영점복귀회전제어에 의한 상기 지침의 반작용 오차를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 하는 단계를 포함한다.

계기장치, 지침, 영점위치조절

Description

계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법{Adjusting method of reference point for meter and display method of refrigerator temperature using the same of}

본 발명은 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영점위치조절의 신뢰성이 확보되도록 하는 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법에 관한 것이다.

일반적으로 계기장치는 스텝모터를 구동원으로 하여 승용차와 트럭과 같은 차량의 속도 또는 분당엔진회전속도 등을 표시하는 데에 이용된다. 최근에는 냉장고의 온도표시장치로 이용될 것이 제안되고 있다.

이러한 계기장치는 전면에 지침이 회전 가능하게 배치되도록 하는 지침판과 지침을 회전되도록 하는 스텝모터와 지침판의 후면에 배치되어 스텝모터에서 발생한 회전력을 감속하여 지침에 전달하는 감속유닛 및 계기 값(차량의 속도 또는 냉장고의 냉장실 온도 등)을 입력받아 스텝모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함한다. 그리고 감속유닛은 스텝모터로부터 회전력을 전달받는 원동기어와 원동기어의 회전력을 지침에 전달하는 종동기어로 이루어진다.

한편, 이러한 계기장치는 계기 값을 정확히 표시하기 위해 계기 값을 입력받아 표시하기 전에 지침의 영점위치가 조절될 것이 요구된다.

이러한 요구에 대응하기 위해, 한국등록특허공보 10-0499729호에서 종동기어의 지침의 영점위치에 대응하는 위치에는 형성되는 도출부와 도출부를 정지시키는 암을 포함하는 스토퍼 유닛을 감속유닛에 설치하고, 스텝모터의 회전속도에 따라 스텝모터의 코일에서 발생하는 유도전압이 적어도 두 번 0레벨이 되는 0레벨 전기각을 저장하고, 유도전압의 위상각이 0레벨 전기각에 도달한 경우 유도전압의 크기를 기준 값과 비교하여 유도전압의 크기가 기준 값 보다 작은 경우 스텝모터의 회전을 정지시키는 방법이 제시되고 있다.

그러나, 전술되는 한국등록특허공보 10-0499729호에서 제시되는 계기장치의 영점위치조절 방법은 종동기어가 스토퍼 유닛에 의해 정지될 때의 스토퍼 유닛의 종동기어에 대한 반작용이 고려되지 않아 영점위치조절이 부정확한 단점이 있다. 다시 말하면, 종동기어의 도출부가 스토퍼 유닛에 의해 정지되는 때에 종동기어의 회전속도에 비례하여 종동기어의 돌출부는 스토퍼 유닛으로부터 튕겨 나오게 된다. 이에 따라, 정확한 영점위치조절이 되지 않는 단점이 있다.

나아가서, 전술되는 한국등록특허공보 10-0499729호에서 제시되는 계기장치의 영점위치조절방법이 냉장고의 온도표시방법에 이용되는 경우 냉장고용 온도표시 계기장치는 종동기어가 스토퍼 유닛에 의해 정지될 때의 스토퍼 유닛의 종동기어에 대한 반작용에 의해 발생하는 오차를 포함한 상태에서 온도를 표시하여 냉장고의 온도표시가 정확하지 못한 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종동기어가 스토퍼 유닛에 의해 정지될 때에 스토퍼 유닛의 종동기어에 대한 반작용이 고려되어 정확한 영점위치조절이 되도록 하는 계기장치의 영점위치조절방법 및 이를 이용하는 냉장고의 온도표시방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법은 영점위치조절조건인가를 판단하는 단계; 영점위치조절조건이면 지침을 구동 하기 위한 스텝모터를 영점복귀회전제어를 하는 단계; 상기 영점복귀회전제어에 의한 상기 지침의 반작용 오차를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 반작용오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전속도는 상기 영점복귀회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전속도보다 작다.

그리고 상기 반작용오차해소회전제어를 수행 한 후 상기 지침의 지침축을 회전하는 종동기어의 최소눈금제한 스토퍼가 탄성력을 축적하며 이동제한부재를 넘어 회전되어 발생하는 탄성력오차를 해소하기 위한 탄성력오차해소회전제어를 한다. 이때에, 상기 탄성력오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향은 상기 반작용오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향과 다르다.

다른 측면에서 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 온도표시방법은 냉장고에 전원이 인가되는지를 판단하는 단계; 냉장고에 전원이 인가되면 지침을 구동하기 위한 스텝모터를 영점복귀회전제어를 하고, 상기 영점복귀회전제어에 의한 상기 지침의 반작용 오차를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 한 후에 상기 스텝모터를 온도센서에서 감지되는 온도에 대응하는 회전량 및 회전방향으로 회전하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 스텝모터를 상기 온도센서에서 감지되는 온도에 대응하는 회전량 및 회전방향으로 회전하기 전에 상기 지침의 지침축을 회전하는 종동기어의 최소눈금제한 스토퍼가 탄성력을 축적하며 이동제한부재를 넘어 회전되어 발생하는 탄성력오차를 해소하기 위한 탄성력오차해소회전제어를 하는 단계를 더 포함한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법에 의하여 종동기어가 스토퍼 유닛에 의해 정지될 때에 발생하는 스토퍼 유닛의 반작용에 의한 오차가 해소되어 영점위치조절이 정확하게 되는 효과가 있다.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 온도표시방법에 의하여 냉장고의 온도표시가 정확하게 이루어지는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 계기장치의 영점조절방법을 이용하는 냉장고의 계기장치(1)는 냉장고의 계기장치(1)를 전반적으로 제어하는 제어부(100)와, 제어부(100)의 입력 측에 제공되는 냉장고 전원버튼(120) 및 냉장고의 냉동실 또는 냉장실의 온도를 감지하는 온도센서(130)와, 제어부(100)의 출력 측에 제공되어 지침(360)을 구동하기 위한 스텝모터(200)를 구동하는 스텝모터 구동부(110)를 포함한다. 그리고 감속유닛(400)에 의해 스텝모터(200)와 연결되는 지침부(300)를 포함한다.

냉장고 전원버튼(120)은 냉장고에 전원이 인가되는 때에 전원인가 신호를 제어부(100)에 공급한다.

온도센서(130)는 냉장고의 냉동실 또는 냉장실에 설치되어 냉동실 또는 냉장실의 온도를 감지하여 제어부(100)에 공급한다.

지침부(300)는 원호모양으로 배열되는 복수의 온도눈금(330) 및 온도눈금(330)을 따라 형성되는 복수의 온도숫자(340)를 포함하는 지침판(310)과, 지침판(310)을 지침판(310)의 테두리에서 지지하며 냉장고의 일측에 설치되는 지침판 프레임(350) 및 지침판(310)의 중앙에서 관통되는 지침축(410)에 연결되며 지침축(410)의 회전에 따라 온도눈금(330)을 지시하는 지침(360)을 포함한다.

온도눈금(330)은 냉장고의 냉장실 또는 냉동실에서의 온도변화 범위에 대응하도록 최소눈금(330-min)과 최대눈금(330-mix)을 가지며 형성된다.

감속유닛(400)은 케이스(450)와 케이스(450)의 내부에 설치되어 스텝모터(200)의 회전력을 전달받는 원동기어(430)와 케이스(450)의 내부에 설치되어 원동기어(430)로부터 회전력을 전달받아 지침축(410)을 회전하는 종동기어(420)를 포함한다. 여기서, 원동기어(430)의 이수와 종동기어(420)의 이수의 비율은 구동축(210)과 지침축(410)의 회전속도 감속비율에 반비례 하도록 형성된다.

그리고 감속유닛(400)에는 스토퍼 유닛(500)이 설치되어 지침(360)이 최소눈금(330-min)과 최대눈금(330-mix) 범위에서 온도눈금(340)을 지시하도록 한다. 다시 말하면, 스토퍼 유닛(500)은 종동기어(420)에서 돌출되어 형성되는 최소눈금제한 스토퍼(510) 및 최대눈금제한 스토퍼(520)와 감속유닛(400)의 케이스(450)의 내측에서 케이스(450)에 연결되어 형성되는 최소눈금제한 스토퍼(510)와 최대눈금 스토퍼(520)를 어느 한 방향으로의 이동을 제한하는 이동제한부재(530)를 포함하여, 지침(360)이 최소눈금(330-min)과 최대눈금(330-mix) 범위에서 온도눈금(340)을 지시하도록 한다.

스텝모터(200)는 회전자(220)와 고정자(230)로 이루어진다. 고정자(230)는 감속유닛(400)에 연결되는 하우징(240) 내부에 설치된다. 고정자(230)에는 A 내지 D상 코일(A~D)이 권선되어 설치된다. 회전자(220)에는 원동기어(430)와 연결되는 구동축(210)이 관통되어 결합된다. 회전자(220)의 원주 면에는 복수의 영구자석이 그 극이 교번되면서 설치된다. 스텝모터(200)의 A 내지 D 상 코일(A~D)의 여자되어 형성되는 자기력과 복수의 영구자석의 자기력이 상호 작용하여, 회전자(220)가 설정되는 스텝 각을 가지며 회전하게 된다. 이에 따라, 구동축(210)은 회전하게 되어 원동기어(430)를 회전한다.

스텝모터 구동부(110)는 A상 내지 D 상 코일 구동부(110-A~110-D)들로 이루어진다. 이러한 스텝모터 구동부(110)는 제어부(100)의 제어신호에 의해 스텝모터(200)의 A 내지 D 상 코일(A~D)을 여자시켜 회전자(220)가 설정된 스텝 각을 가지며 정 또는 역 회전하도록 한다. 여기서, 스텝모터의 구동방식에는 1 또는 2 상여자 풀스텝방식과 1->2->1...상 여자의 하프 스텝방식이 있으나, 이에 대한 사항은 일반적으로 알려진 사항이므로 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 스텝모터를 이용하는 계기장치를 이용하는 냉장고의 온도표시방법을 도면과 함께 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저, 제어부(100)는 영점위치조절조건인지를 판단한다(601). 여기서, 영점위치조절조건은 냉장고에 전원이 인가되는 때 이다. 즉, 제어부(100)에 냉장고 전원버튼(120)에 의한 전원 온 신호가 입력되는 때이다. 그리고 설정된 영점위치조절주기일 수 있다.

이때에, 영점위치조절조건이 아니면, 제어부(100)는 온도센서(130)로부터 감지된 온도를 입력받는다(605). 이어서, 스텝모터구동부(110)에 제어신호를 공급하여, 스텝모터 구동부(110)가 감지된 온도에 대응하는 회전방향 및 회전량으로 스텝모터(200)가 회전되도록 한다(506). 이에 따라, 지침(360)은 회전축(210)에 의해 회전되는 지침축(410)에 의해 회전되어 감지된 온도에 대응하는 온도눈금을 지시하게 된다.

그 다음, 제어부(100)는 온도표시종료조건인지를 판단하여(607), 온도표시종료조건이 아니면, 상기되는 601 단계로 회귀 및 그 이후의 단계를 수행하고 온도표시종료조건이면 종료한다. 여기서, 온도표시종료조건은 냉장고에 전원이 오프되는 경우 일 수 있다.

한편, 영점위치조절조건이면 제어부(100)는 영점복귀회전제어를 수행한다(602). 이에 따라, 스텝모터 구동부(110)는 제어부(100)에 의해 제어되어 스텝모터(200)가 온도지시범위회전각(Q1)에 대응하는 영점복귀회전량만큼 회전하도록 한다. 여기서, 영점복귀회전량은 감속유닛(400)의 원동기어(430)의 이수와 종동기어(420)의 이수 비율과 지침(360)의 온도지시범위회전각(Q1)이 고려되어 결정된다. 이에 따라, 지침(360)은 온도지시범위회전각(Q1)만큼 영점(O)을 향하여 회전하게 된다.

그 다음, 제어부(100)는 상기되는 영점복귀회전제어에 의한 종동기어(420) 의 회전속도와 스토퍼 유닛(500)의 종동기어(420)에 대한 반작용에 의해 발생하는 지침(301)의 반작용 오차각(Q2)를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 수행한다(603). 이에 따라, 스텝모터 구동부(110)는 제어부(100)에 의해 제어되어 스텝모터(200)가 반작용오차 각(Q2)에 대응하는 반작용오차해소회전량만큼 영전복귀회전방향과 동일한 방향으로 회전하도록 한다. 여기서, 반작용오차해소회전량은 영점복귀회전제어에 따라 지침(360)이 영점(O)으로부터 이탈되는 최대 이탈 각을 반작용오차 각(Q2)으로 할 때에, 반작용 오착 각(Q2)에 대응하는 스텝모터(200)의 회전량이다.

한편, 상기되는 반작용오차해소회전제어 시의 종동기어(420)의 회전속도는 지침의 반작용 오차 각(Q2)의 크기는 영점복귀회전제어 시의 종동기어(420)의 회전속도에 대하여 대체적으로 비례하기 때문에 지침(301)의 반작용 오차각(Q2)를 해소하기 위해 상기되는 영점복귀회전제어 시의 종동기어(420)의 회전속도보다 작도록 설정된다.

이어서, 제어부(100)는 상기되는 반작용오차해소회전제어에 의해 종동기어(420)의 최소눈금제한 스토퍼(430)가 탄성력을 축적하며 이동제한부재(510)를 넘어 회전되어 발생하는 탄성력오차각(Q3)를 해소하기 위한 탄성력오차해소회전제어를 수행한다(604). 스텝모터 구동부(110)는 제어부(100)에 의해 제어되어 스텝모터(200)가 탄성력해소각(Q4)에 대응하는 탄성력해소회전량만큼 반작용오차해소회전의 반대방향으로 회전하도록 한다. 여기서, 탄성력오차해소회전량은 반작용해소회전제어에 의해 종동기어(310)에 축적되는 탄성력이 0이 되도록 하는 회전량으로 실 험을 통하여 결정된다.

그 다음, 제어부(100)는 상기에서 설명된 605 단계 및 그 이후의 단계를 수행한다.

도 1은 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 계기장치를 나타낸 개략도이다

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'따라 절개한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 온도표시방법을 나타낸 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 계기장치의 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 온도표시방법의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 냉장고용 계기장치 100: 제어부

110: 스텝모터 구동부 200: 스텝모터

300: 지침부 400: 감속유닛

500: 스토퍼 유닛

Claims (6)

1. 영점위치조절조건인가를 판단하는 단계;

   영점위치조절조건이면 지침을 구동하기 위한 스텝모터를 영점복귀회전제어를 하는 단계;

   상기 영점복귀회전제어에 의한 상기 지침의 반작용 오차를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 하는 단계; 및

   상기 지침의 지침축을 회전하는 종동기어의 최소눈금제한 스토퍼가 탄성력을 축적하며 이동제한부재를 넘어 회전되어 바랭하는 탄성력오차를 해소하기 위한 탄성력오차해소제어를 하는 단계;를 포함하고,

   상기 탄성력오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향은 상기 반작용 오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향과 다른 것을 특징으로 하는 계기장치의 영점위치조절방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반작용오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전속도는 상기 영점복귀회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전속도보다 작은 계기장치의 영점위치조절방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 냉장고에 전원이 인가되는지를 판단하는 단계;

   냉장고에 전원이 인가되면 지침을 구동하기 위한 스텝모터를 영점복귀회전제어를 하고, 상기 영점복귀회전제어에 의한 상기 지침의 반작용 오차를 해소하기 위한 반작용오차해소회전제어를 하고, 상기 지침의 지침축을 회전하는 종동기어의 최소눈금제한 스토퍼가 탄성력을 축적하며 이동제한부재를 넘어 회전되어 발생하는 탄성력 오차를 해소하기 위한 탄성력오차해소회전제어를 하고, 상기 스텝모터를 온도센서에서 감지되는 온도에 대응하는 회전량 및 회전방향으로 회전하는 단계;를 포함하고, 상기 탄성력오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향은 상기 반작용오차해소회전제어 시의 상기 스텝모터의 회전방향과 다른 것을 특징으로 하는 계기 장치의 영점위치조절방법을 이용하는 냉장고의 온도표시방법.
6. 삭제

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