KR101595326B1 - 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터에 관한 것으로, 드라이브 기어의 출력축을 회전축에 회전력을 전달시 내부 응력 저감을 위해 원통 형상으로 이루어진 제 1슬리브, 및 이 제 1슬리브에서 연장되고 회전축의 회전 슬립을 방지하기 위해 내측면에 원주 방향으로 비연속되게 내측평면부재를 형성하며 내측평면부재에 대응되도록 둘레면에 외측평면부재를 형성한 제 2슬리브로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 외측으로 돌출되는 출력축의 형상을 변경하여 동력 전달에 따른 하중으로 인해 파손되는 것을 예방하고, 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합 구조를 개선하여 견고하게 결속되도록 함에 따라 형합 불량에 의한 이물질 유입이나 내부 부품들의 동력 전달 불량을 방지할 수 있다.

Description

차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터{DAMPER ACTUATOR FOR AIR-CONDITIONER OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 외측으로 돌출되는 출력축의 형상을 변경하여 동력 전달에 따른 하중으로 인해 파손되는 것을 예방하고, 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합 구조를 개선하여 견고하게 결속되도록 함에 따라 형합(形合) 불량에 의한 이물질 유입이나 내부 부품들의 동력 전달 불량을 방지할 수 있는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터에 관한 것이다.

차량의 공조 시스템(HVAC)은 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 공조 시스템의 덕트로부터 차 실내,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, 공조 시스템에는 위와 같은 각각의 기능을 수행하기 위해 송풍되는 바람의 방향과 풍량을 조절하는 수단으로서 블로어 유닛과 히터 유닛의 통풍로를 개폐하는 댐퍼와 이 댐퍼를 작동시키는 액츄에이터가 설치된다.

차량용 공조시스템의 댐퍼를 작동시키는 액츄에이터에 대해서는 국내실용신안등록 제20-0200701호(등록일: 2000.08.11. 고안의 명칭: 자동차에어컨디셔닝댐퍼용 액츄에이터)가 제안되어 있다.

기존 차량용 공조시스템의 댐퍼를 작동시키는 액츄에이터는 하우징 외측으로 돌출되는 기어의 출력축이 타 부품과의 부딪힘에 따른 파손이 자주 발생하는 문제점이 있고, 하우징의 조립시 커넥터의 형합이 제대로 이루어지지 않음에 따라 터미널끼리의 접촉 불량을 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 외측으로 돌출되는 출력축의 내부 응력 집중 부위를 두껍게 형성하여 동력 전달에 따른 하중으로 인해 파손되는 것을 예방하면서 출력축에 축 삽입되는 회전축의 회전시 슬립을 방지하도록 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합 구조를 개선하여 견고하게 결속되도록 함에 따라 형합(形合) 불량에 의한 이물질 유입이나 내부 부품들의 동력 전달 불량을 방지하고자 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터는: 로어커버; 상기 로어커버에 분리 가능하게 결합되고, 개방홀을 갖는 어퍼커버; 및 상기 로어커버와 상기 어퍼커버 사이의 내부 공간에 회전 가능하게 구비되고, 회전축이 끼움되는 출력축이 상기 개방홀을 통해 상기 어퍼커버의 외측으로 노출되게 구비되는 드라이브 기어를 포함한다.

그리고, 상기 출력축은, 상기 드라이브 기어에서 연장되고, 상기 회전축에 회전력을 전달시 내부 응력 저감을 위해 원통 형상으로 이루어진 제 1슬리브; 및 상기 제 1슬리브에서 연장되고, 상기 회전축의 회전 슬립을 방지하기 위해 내측면에 원주 방향으로 비연속되게 내측평면부재를 형성하며, 상기 내측평면부재에 대응되도록 둘레면에 외측평면부재를 형성한 제 2슬리브를 포함한다.

상기 제 2슬리브는 원주 방향으로 상기 내측평면부재 사이에 내측곡면부재를 형성할 수 있고, 원주 방향으로 상기 외측평면부재 사이의 둘레면에 외측곡면부재를 형성할 수 있다.

상기 제 1슬리브 또는 상기 제 2슬리브는 상기 회전축의 삽입 정도를 제한하기 위해 스토퍼를 형성할 수 있다.

상기 회전축은 상기 제 1슬리브와 상기 제 2슬리브 및 상기 드라이브 기어의 내부까지 삽입되는 길이로 이루어질 수 있다.

상기 로어커버와 상기 어퍼커버는 결합부에 의해 분리 가능하게 결합되고;

상기 결합부는, 상기 어퍼커버의 둘레면을 따라 복수 개 돌출 형성된 결합돌기; 및 상기 로어커버의 둘레면을 따라 연장되고, 상기 로어커버의 외측 방향으로 탄성적으로 벌어지며 상기 결합돌기를 일대일로 수용하도록 수용부를 형성한 결합걸림부재를 포함한다.

상기 로어커버는 테두리에서 외측으로 노출되도록 단자하우징을 장착한 후에 상기 어퍼커버와 결합될 수 있다.

상기 로어커버와 상기 어퍼커버 중 어느 하나에만 강성 보강을 위해 고정리브가 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터는 종래 기술과 달리 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 외측으로 돌출되는 출력축의 내부 응력 집중 부위를 두껍게 형성하여 동력 전달에 따른 하중으로 인해 파손되는 것을 예방하면서 출력축에 축 삽입되는 회전축의 회전시 슬립을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합 구조를 개선하여 견고하게 결속되도록 함에 따라 형합(形合) 불량에 의한 이물질 유입이나 내부 부품들의 동력 전달 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 내부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 요부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 출력축 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합을 보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 내부 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 요부 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 출력축 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터의 로어커버와 어퍼커버의 결합을 보인 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터(100)는 로어커버(110), 어퍼커버(120) 및 출력축(200)을 갖는 드라이브 기어(130)를 포함한다.

특히, 본 발명에 따른 액츄에이터(100)는 차량 내부로 송풍되는 바람의 방향과 풍량을 조절하는 수단으로서, 블로어 유닛(도시하지 않음)과 히터 유닛(도시하지 않음)의 통풍로(도시하지 않음)를 개폐하는 댐퍼(도시하지 않음)를 작동시키는 역할을 한다.

특히, 엑츄에이터는 로어커버(110)와 어퍼커버(120)에 의해 외형을 형성한다.

그리고, 로어커버(110)는 내부에 인쇄회로기판(104) 및 모터(101)를 장착한다. 아울러, 모터(101)는 웜기어(102)가 결합되고, 웜기어(102)에는 복수 개의 중간기어(103)들이 연결된다.

또한, 중간기어(103)에는 로어커버(110)에 조립되어 모터(101)의 구동력을 외부로 전달하는 드라이브 기어(130)가 연결된다. 즉, 드라이브 기어(130)는 출력축(200)을 연결한다.

특히, 어퍼커버(120)는 로어커버(110)에 분리 가능하게 결합되고, 출력축(200)을 외측으로 노출되게 삽입할 수 있도록 개방홀(122)을 형성한다. 물론, 개방홀(122)은 로어커버(110)에 형성될 수도 있다.

따라서, 인쇄회로기판(104)의 제어신호에 의해, 모터(101)의 출력이 웜기어(102)와 중간기어(103)들을 거쳐 드라이브 기어(130)로 전달되면, 드라이브 기어(130)의 출력축(200)은 회전축(20)을 통해 캠(10)에 회전력을 전달한다.

이를 통해, 드라이브 기어(130)에 연결되는 캠(10)이 블로어 유닛과 히터 유닛에 설치된 댐퍼를 해당 출력만큼의 각도로 회전시킴으로써, 차량 실내의 공조가 적절하게 이루어지게 된다.

특히, 회전축(20)은 출력축(200)에 축 삽입되어 출력축(200)으로부터 회전력을 전달받는다. 이때, 출력축(200)은 회전축(20)에 최초 회전력 전달시 부하가 크게 작용함에 따른 파손이 방지되어야 하고, 회전축(20)과의 슬립(slip)이 방지되어야 한다.

그래서, 출력축(200)은 제 1슬리브(210) 및 제 2슬리브(220)로 구성된다.

제 1슬리브(210)는 큰 부하 작용에도 파손되지 않도록 드라이브 기어(130)와 연결부위에 형성되고, 제 2슬리브(220)는 제 1슬리브(210)에서 연장되어 삽입되는 회전축(20)과의 슬립이 발생되지 않도록 형성된다.

이때, 제 1슬리브(210)와 제 2슬리브(220)는 회전축(20)을 축 삽입할 수 있도록 삽입구(230)를 형성한다.

더욱 상세히, 제 1슬리브(210)는 드라이브 기어(130)의 중심에서 측 방향으로 연장되고, 삽입구(230)에 삽입된 회전축(20)에 회전력을 전달시 내부 응력 저감을 위해 원통 형상으로 이루어진다. 즉, 제 1슬리브(210)가 평면상 원통 형상으로 형성됨에 따라 원주 방향으로 부하가 발생시 내부 응력이 원주 방향으로 전체에 걸쳐 고르게 작용함으로써 집중 응력의 발생을 방지한다.

그리고, 제 2슬리브(220)는 제 1슬리브(210)에서 축 방향으로 연장된다.

아울러, 제 2슬리브(220)는 삽입되어 회전되는 회전축(20)의 회전 슬립을 방지하기 위해 내측면에 원주 방향으로 비연속되게 내측평면부재(222)를 형성한다. 이때, 회전축(20)은 내측평면부재(222)와 일대일 면접되도록 면접부재(30)를 형성한다. 즉, 내측평면부재(222)와 면접부재(30)가 면 접촉함에 따라, 출력축(200)의 회전력에 대한 회전축(20)의 회전력 전달율이 극대화될 수 있다.

또한, 제 2슬리브(220)는 내측평면부재(222)에 대응되도록 둘레면에 외측평면부재(226)를 형성한다. 즉, 제 2슬리브(220)는 내측평면부재(222)와 외측평면부재(226)를 일대일 대응되도록 원주 방향으로 형성함에 따라, 원주 방향으로 두께가 대략 유사하게 형성됨으로써, 회전축(20)을 회전시키기 위한 집중 응력의 발생을 방지할 수 있다.

특히, 제 2슬리브(220)는 원주 방향으로 내측평면부재(222) 사이에 내측곡면부재(224)를 형성하고, 원주 방향으로 외측평면부재(226) 사이의 둘레면에 외측곡면부재(228)를 형성한다.

이는, 제 2슬리브(220)의 둘레면에 변곡점의 발생을 최소화하여 내부 응력을 저감시키기 위함이다. 물론, 내측곡면부재(224)와 외측곡면부재(228)의 곡률은 동일하게 적용할 수 있고, 곡률은 한정하지 않는다.

또한, 회전축(20)은 출력축(200)에 삽입 깊이가 제한되어야 한다. 그래서, 제 1슬리브(210) 또는 제 2슬리브(220)는 회전축(20)의 삽입 정도를 제한하기 위해 스토퍼(240)를 형성하고, 회전축(20)은 스토퍼(240)에 접하도록 단턱(40)을 형성한다. 이때, 스토퍼(240)와 단턱(40)은 다양하게 형성될 수 있다.

아울러, 회전축(20)은 제 1슬리브(210)와 제 2슬리브(220) 및 드라이브 기어(130)의 내부까지 삽입되는 길이로 이루어진다. 즉, 회전축(20)은 삽입구(230)를 통해 드라이브 기어(130)의 중심까지 삽입되는 길이로 이루어진다. 다시 말해서, 회전축(20)은 드라이브 기어(130)의 중심에 단부가 위치하도록 출력축(200)에 삽입됨에 따라, 회전축(20)의 뒤틀림력 작용에 의한 파손을 예방할 수 있다.

그리고, 회전축(20)이 출력축(200)에 충분히 삽입되는 길이로 이루어짐에 따라, 회전축(20)이 출력축(200)으로부터 임의적으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 로어커버(110)와 어퍼커버(120)는 결합부(300)에 의해 분리 가능하게 결합될 수 있다.

결합부(300)는 결합돌기(310) 및 결합걸림부재(320)를 포함한다.

결합돌기(310)는 어퍼커버(120)의 둘레면을 따라 복수 개 돌출 형성된다. 이때, 결합돌기(310)의 형상 및 개수는 한정하지 않는다.

그리고, 결합걸림부재(320)는 결합돌기(310)에 일대일 대응되도록 어퍼커버(120)의 둘레면을 따라 연장된다. 이때, 결합걸림부재(320)는 어퍼커버(120)의 외측 방향으로 탄성적으로 벌어질 수 있게 된다. 아울러, 결합걸림부재(320)는 결합돌기(310)를 일대일로 수용하도록 수용부(322)를 형성한다.

그래서, 결합걸림부재(320)가 결합돌기(310)에 의해 어퍼커버(120)의 외측 방향으로 탄성적으로 벌어진 후 결합돌기(310)를 수용부(322)에 수용하면서 탄성 복원됨에 따라, 결합걸림부재(320)는 결합돌기(310)에 걸리게 됨으로써, 로어커버(110)와 어퍼커버(120)는 견고하게 결속된다.

특히, 로어커버(110)와 어퍼커버(120)는 인쇄회로기판(104)에 실장된 터미널(106)을 장착하기 위한 단자하우징(140)을 구비한다. 단자하우징(140)은 로어커버(110)와 어퍼커버(120)의 조립 불량시에 흔들리거나 이탈될 수 있게 된다.

즉, 로어커버(110)와 어퍼커버(120)가 견고하게 결합됨으로써, 단자하우징(140)은 흔들림이 방지된다.

따라서, 로어커버(110)는 테두리에서 외측으로 노출되도록 단자하우징(140)을 장착한 후에 어퍼커버(120)와 결합된다. 이때, 로어커버(110)와 어퍼커버(120)가 결합부(300)에 의해 견고하게 고정됨으로써, 단자하우징(140)은 흔들림이나 이탈 방지된다.

그리고, 단자하우징(140)은 결합된 로어커버(110)와 어퍼커버(120)의 외측으로 임의 이탈 방지되도록 로어커버(110)와 어퍼커버(120)의 내측면에 접하여 걸리는 플랜지(142)를 형성한다. 물론, 플랜지(142)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

물론, 단자하우징(140)은 일체로 제작될 수도 있고, 두 개 또는 복수 개로 나뉘어져 조립될 수도 있다. 단자하우징(140)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 로어커버(110)와 어퍼커버(120) 중 어느 하나에만 강성 보강을 위해 고정리브(150)가 구비된다. 편의상, 고정리브(150)는 어퍼커버(120)에 구비되는 것으로 한다. 고정리브(150)는 액츄에이터(100)를 볼팅으로 차체 등의 고정체에 고정되도록 하는 역할을 한다.

특히, 고정리브(150)가, 기존에 로어커버(110)와 어퍼커버(120)에 각각 연장되어 면접되는 것에 비해, 어퍼커버(120)에 비교적 두껍게 형성될 수 있기 때문에 내구성이 향상된다.

물론, 고정리브(150)는 형상과 개수에 한정되지 않는다.

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

10: 캠 20: 회전축
30: 면접부재 40: 단턱
100: 액츄에이터 110: 로어커버
120: 어퍼커버 122: 개방홀
130: 드라이브 기어 140: 단자하우징
142: 플랜지 150: 고정리브
200: 출력축 210: 제 1슬리브
220: 제 2슬리브 222: 내측평면부재
224: 내측곡면부재 226: 외측평면부재
228: 외측곡면부재 230: 삽입구
240: 스토퍼 300: 결합부
310: 결합돌기 320: 결합걸림부재
322: 수용부

Claims (7)

1. 로어커버; 상기 로어커버에 분리 가능하게 결합되고, 개방홀을 갖는 어퍼커버; 및 상기 로어커버와 상기 어퍼커버 사이의 내부 공간에 회전 가능하게 구비되고, 회전축이 끼움되는 출력축이 상기 개방홀을 통해 상기 어퍼커버의 외측으로 노출되게 구비되는 드라이브 기어를 포함하고,
   상기 출력축은 상기 회전축을 삽입하기 위해 삽입구를 형성하며,
   상기 출력축은, 상기 드라이브 기어에서 연장되고, 상기 회전축에 회전력을 전달시 내부 응력 저감을 위해 원통 형상으로 이루어진 제 1슬리브를 포함하고,
   상기 출력축은, 상기 제 1슬리브에서 연장되고, 상기 회전축의 회전 슬립을 방지하기 위해 상기 삽입구의 내측면에 원주 방향으로 비연속되게 내측평면부재를 형성하는 제 2슬리브를 더 포함하며,
   상기 제 2슬리브는 상기 내측평면부재에 대응되도록 둘레면에 외측평면부재를 형성하고, 원주 방향으로 두께가 유사하게 형성됨으로써 상기 회전축을 회전시키기 위한 집중 응력의 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2슬리브는 원주 방향으로 상기 내측평면부재 사이에 내측곡면부재를 형성하고, 원주 방향으로 상기 외측평면부재 사이의 둘레면에 외측곡면부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 제 1슬리브 또는 상기 제 2슬리브는 상기 회전축의 삽입 정도를 제한하기 위해 스토퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 회전축은 상기 제 1슬리브와 상기 제 2슬리브 및 상기 드라이브 기어의 내부까지 삽입되는 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 로어커버와 상기 어퍼커버는 결합부에 의해 분리 가능하게 결합되고;
   상기 결합부는, 상기 어퍼커버의 둘레면을 따라 복수 개 돌출 형성된 결합돌기; 및
   상기 로어커버의 둘레면을 따라 연장되고, 상기 로어커버의 외측 방향으로 탄성적으로 벌어지며 상기 결합돌기를 일대일로 수용하도록 수용부를 형성한 결합걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
   상기 로어커버는 테두리에서 외측으로 노출되도록 단자하우징을 장착한 후에 상기 어퍼커버와 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 로어커버와 상기 어퍼커버 중 어느 하나에만 강성 보강을 위해 고정리브가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 에어컨디셔닝 댐퍼용 액츄에이터.

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