KR101766128B1

KR101766128B1 - 기계식 히터 컨트롤 장치

Info

Publication number: KR101766128B1
Application number: KR1020160031285A
Authority: KR
Inventors: 박지민; 허상구
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-08-07

Abstract

본 발명은 난방장치에서의 공조풍의 온도, 풍량 조정, 내외기(內外機) 전환, 통풍구 전환 등을 조작하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 모드 다이얼 조작 시 내외기 노브가 연계적으로 조작되도록 하여, 창문 습기 제거를 위한 디프로스트 모드 선택과 동시에 외기 모드로 자동으로 전환되도록 하는 새로운 형태의 기계식 히터 컨트롤 모드 & 내외기 연동제어 구조를 구현함으로써, 창문의 습기를 신속하고 효과적으로 제거할 수 있음은 물론 조작의 편의성을 도모할 수 있는 기계식 히터 컨트롤 장치를 제공한다.

Description

기계식 히터 컨트롤 장치{Mechanical type heater controller}

본 발명은 기계식 히터 컨트롤 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방장치에서의 공조풍의 온도, 풍량 조정, 내외기(內外機) 전환, 통풍구 전환 등을 조작하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 히터 컨트롤 장치는 차량 내부를 쾌적하게 유지할 수 있도록 냉방장치(A/C), 난방장치(HEATER) 또는 환기장치 등을 제어 및 조절하는 장치이다.

이러한 히터 컨트롤 장치의 조작을 통해 내기 또는 외기를 내/외기 전환도어의 개폐에 따라 송풍기에 의하여 선택적으로 도입한 다음, 이렇게 도입한 공기를 공조케이스를 따라 증발기의 표면을 거치게 하여 냉각하거나, 온도조절도어의 조작에 의해 히터코어를 선택적으로 통과시켜 가열한 후에 냉기 또는 온기를 벤트도어들의 개폐선택에 따라 각 벤트들로 분기하여 자동차 실내의 각 부분에 토출시킴으로써, 자동차 실내를 냉ㆍ난방하면서 성에를 제거할 수 있다.

이와 같은 히터 컨트롤 장치는, 도 5에 도시한 바와 같이, 차량의 센터페시어 패널(100)에 설치되며, 공조 모드를 조절하기 위한 모드 다이얼(110), 풍량을 조절하기 위한 블로워 다이얼(120), 온도조절 도어의 개도를 조절하여 실내 온도를 조절하기 위한 온도 다이얼(130), 내기 및 외기를 조절하기 위해 슬라이드 방식으로 조절되는 내외기 노브(140) 등을 포함한다.

여기서, 상기 모드 다이얼(110)의 조작을 통해 탑승자의 상반신으로 토출시키는 벤트 모드, 탑승자의 발쪽으로 토출시키는 풋 모드, 탑승자의 상반신과 발쪽으로 동시에 토출시키는 바이레벨 모드, 차창으로 토출시켜 성에나 김서림을 제거하는 디프로스트 모드 등으로 제어할 수 있다.

보통 창문에 습기가 찰 경우 디프로스트 모드를 선택하여 습기를 제거하게 되며, 이 경우 신속한 습기 제거를 위해서 외부 공기의 도입이 이루어지게 된다.

즉, 창문 습기 제거 시 디프로스트 모드 선택과 더불어 외기 모드 선택이 이루어진 상태에서 습기를 제거해야 신속하고 효과적으로 습기를 제거할 수 있다.

한편, 전기식 히터 컨트롤 장치의 경우에는 디프로스트 모드 조작 시 자동으로 외기 모드로 전환되지만, 기계식 히터 컨트롤 장치에서는 모드 다이얼을 조작하여 디프로스트 모드를 선택한 후에 내외기 노브를 조작하여 외기 모드를 선택해야 하는 등 조작이 불편하고 번거로운 점이 있다.

일본 공개특허 2001-334821호 한국 등록특허 10-0633927호 한국 등록특허 10-0862249호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 모드 다이얼 조작 시 내외기 노브가 연계적으로 조작되도록 하여, 창문 습기 제거를 위한 디프로스트 모드 선택과 동시에 외기 모드로 자동으로 전환되도록 하는 새로운 형태의 기계식 히터 컨트롤 모드 & 내외기 연동제어 구조를 구현함으로써, 창문의 습기를 신속하고 효과적으로 제거할 수 있음은 물론 조작의 편의성을 도모할 수 있는 기계식 히터 컨트롤 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 기계식 히터 컨트롤 장치는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 기계식 히터 컨트롤 장치는 모드 선택을 위한 노브 다이얼과, 상기 노브 다이얼에 샤프트를 통해 연결되어 함께 회전 가능하고 전면에 블럭 어셈블리를 구비한 모드 디스크와, 상기 모드 디스크의 전면에 동축구조로 배치되고 블럭 어셈블리와의 선택적인 걸림에 의해 모드 디스크와 함께 회전 가능한 인테이크 디스크와, 상기 인테이크 디스크에 연결되어 인테이크 디스크 회전 시 좌우로 슬라이드 가능한 인테이크 레버 및 이 인테이크 레버의 전단에 장착되는 내외기 노브 등을 포함하는 구조로 이루어진다.

이러한 기계식 히터 컨트롤 장치는 노브 다이얼 조작을 통한 디프로스트 모드 선택 시 내외기 노브도 함께 연동되면서 외기 모드로 자동 전환되는 특징이 있다.

여기서, 상기 블럭 어셈블리는 모드 디스크 상에서 전후 유동 가능한 구조로 장착되고, 하우징에 형성되면서 양편의 경사구간 및 돌출 직선구간을 가지는 가이드를 따라 이동하면서 인테이크 디스크측을 걸어서 움직여주거나 인테이크 디스크측과의 걸림이 해제되는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 블럭 어셈블리의 선단 걸림부는 한쪽은 걸림을 위한 수직면, 반대쪽은 걸림 회피를 위한 경사면으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 인테이크 디스크의 외주면 일측에는 걸림핀이 형성되고, 상기 인테이크 레버의 하단부에는 장공 형태의 걸림홀이 형성되어, 걸림핀과 걸림홀 간의 결속구조에 의해 인테이크 디스크 회전 시 인테이크 레버가 슬라이드될 수 있다.

그리고, 상기 인테이크 레버의 상부에는 인테이크 레버의 슬라이드 작동을 안내하기 위한 인테이크 레일이 구비될 수 있다.

본 발명에서 제공하는 기계식 히터 컨트롤 장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 디프로스트 모드 시 자동 외기 전환으로 고객 창문 습기 제거 효과를 증대시킬 수 있고 상품성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 모드 다이얼 내의 사용자 외기 수동 조작을 유도하기 위한 문구 및 심볼 삭제로 인지성 및 디자인 개선 효과가 있다.

셋째, 전기식 히터 컨트롤 장치 대비 인테이크 액추에이터를 삭제할 수 있어 원가 절감 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치를 나타내는 사시도
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치의 각 부품을 분리한 상태를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치에서 블럭 어셈블리, 인테이크 디스크 및 인테이크 레버의 결합관계를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치의 작동상태로서 블럭 어셈블리와 인테이크 디스크 간의 걸림 작동상태를 나타내는 개략도
도 5는 차량의 기계식 히터 컨트롤 장치를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치의 각 부품을 분리한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 히터 컨트롤 장치에서 블럭 어셈블리, 인테이크 디스크 및 인테이크 레버의 결합관계를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 기계식 히터 컨트롤 장치의 본체는 앞쪽의 패널(23)과 뒷쪽의 하우징(17)을 조합한 대략 삼각형의 케이스 형태로 이루어지게 된다.

상기 패널(23)의 전면에는 윗쪽으로 내외기 노브(16)의 장착을 위한 수평의 슬릿 형태로 된 노브 장착부(25)가 형성되고, 아래쪽으로 노브 다이얼(10)의 장착을 위한 원형의 홈 형태로 된 다이얼 장착부(24)가 형성된다.

이에 따라, 상기 노브 장착부(25)에는 내외기 노브(16)가 장착되어 사용자는 내외기 노브(16)를 좌우로 슬라이드 시켜가면서 내기 모드 또는 외기 모드를 선택 조작할 수 있게 되고, 상기 다이얼 장착부(24)에는 노브 다이얼(10)이 장착되어 사용자는 노브 다이얼(10)을 회전시켜가면서 벤트 모드, 풋 모드, 바이레벨 모드, 디프로스트 모드 등을 선택 조작할 수 있게 된다.

그리고, 상기 하우징(17)의 내벽면에는 후술하는 샤프트(11)가 끼워져 지지되는 홀 주변으로 호(弧) 형상의 가이드(18)가 돌출 형성되며, 이때의 가이드(18)는 양편의 경사구간과 그 사이의 돌출 직선구간으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 후술하는 블럭 어셈블리(12)는 후술하는 모드 디스크(13)의 회전에 의해 원주궤적을 따라 이동하다가 가이드(18)의 위를 올라타게 되면, 앞쪽으로 이동할 수 있게 되고, 가이드 구간을 벗어나게 되면 뒷쪽으로 이동할 수 있게 된다.

여기서, 상기 블럭 어셈블리(12)의 뒷쪽으로의 이동은 부품 간의 간섭(예를 들면 인테이크 디스크가 외기 모드로 다 돌아간 위치에서 정지하면 블럭 어셈블리도 가이드 구간을 거의 빠져나가 상태이므로 이때의 간섭 부하에 의해 블럭 어셈블리는 경사면을 타고 뒤로 물러날 수 있게 된다)에 의해 이루어질 수 있게 된다.

물론, 상기 블럭 어셈블리(12)에 스프링(미도시)을 구비하여 항상 뒷쪽으로 탄력지지되도록 하는 구조를 적용할 수도 있다.

또한, 상기 패널(23)과 하우징(17)의 조합으로 이루어진 케이스의 내부 공간에는 원형의 모드 디스크(13)가 배치되고, 이때의 모드 디스크(13)는 노브 다이얼(10)의 회전 중심축 역할을 하는 샤프트(11)에 관통 지지되는 구조로 설치된다.

예를 들면, 상기 모드 디스크(13)의 중심을 샤프트(11)가 관통하면서 끼워지게 되고, 샤프트(11)에 있는 양편의 샤프트 바(26)가 모드 디스크(13)의 샤프트 관통홀 양편 가장자리에 있는 바 홈(28a)에 걸려지게 되므로서, 모드 디스크(13)는 샤프트(11)와 함께 회전될 수 있는 구조로 설치된다.

즉, 상기 노브 다이얼(10)을 돌리면 모드 디스크(13)도 함께 회전될 수 있게 된다.

특히, 상기 모드 디스크(13)에는 후술하는 인테이크 디스크(14)측과 선택적으로 걸림 및 해제 가능한 블럭 어셈블리(12)가 구비된다.

상기 블럭 어셈블리(12)는 선단부에 걸림부(19)를 가지는 원통체로 이루어지게 되고, 모드 디스크(13)의 외곽 부분 일측에 형성되는 홀 내에 끼워져 자유롭게 전후 유동 가능한 동시에 원통체 양편의 블럭 바(27)를 통해 모드 디스크(13)의 홀 양편 가장자리에 있는 바 홈(28b)에 걸려져 자체 회전이 규제되는 구조로 장착된다.

이렇게 장착되는 블럭 어셈블리(12)는 모드 디스크(13)의 홀 내에 끼워진 상태에서 선단쪽과 후단쪽이 각각 인테이크 디스크(14)의 후면과 하우징(17)의 내벽(후술하는 가이드를 포함하는) 사이에 규제된다.

이에 따라, 상기 블럭 어셈블리(12)는 모드 디스크(13)의 홀로부터 벗어나지 않는 상태에서 모드 디스크(13)의 회전 시 함께 원주 궤적을 그리며 이동되다가 후술하는 가이드(18)와의 접촉 또는 비접촉에 의해 앞뒤로 유동될 수 있게 된다.

즉, 상기 블럭 어셈블리(12)는 양편의 경사구간 및 돌출 직선구간을 가지는 가이드(18)를 따라 이동하는 동안 앞쪽으로 위치가 이동된 상태이므로, 이 상태에서 인테이크 디스크(14)측을 걸어서 움직여줄 수 있게 되고, 가이드 구간을 벗어남과 동시에 뒷쪽으로 이동되면서 인테이크 디스크(14)측과의 걸림이 해제될 수 있게 된다.

또한, 상기 블럭 어셈블리(12)의 선단 걸림부(19)는 한쪽의 수직면과 반대쪽의 경사면으로 되어 있으며, 이때의 수직면을 통해 인테이크 디스크(14)의 후면 디스크 걸림턱(29)과 걸려질 수 있게 되고, 경사면을 통해서는 인테이크 디스크(14)의 디스크 걸림턱(29)과의 걸림을 회피할 수 있게 된다.

그리고, 상기 블럭 어셈블리(12)의 후단부는 원추형으로 되어 있어서 가이드(18) 또는 하우징 벽면과의 접촉 시 저항을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 상기 패널(23)과 하우징(17)의 조합으로 이루어진 케이스의 내부 공간에는 링 형태의 인테이크 디스크(14)가 모드 디스크(13)의 전면에 동축구조로 배치되고, 패널(23)의 벽면에 있는 원통형의 디스크 지지부(30)의 외주면에 끼워져 지지되면서 회전 시 안내를 받을 수 있는 구조로 설치된다.

이러한 인테이크 디스크(14)의 후면 가장자리 영역에는 디스크 걸림턱(29)이 형성되어 있으며, 이때의 디스크 걸림턱(29)은 모드 디스크(13)에 있는 블럭 어셈블리(12)의 선단 걸림부(19)와 걸려질 수 있게 된다.

이에 따라, 모드 디스크(13)의 회전으로 블럭 어셈블리(12)의 걸림부(19)가 인테이크 디스크(14)의 디스크 걸림턱(29)의 위치에 오면, 이때부터 블럭 어셈블리(12)의 걸림부(19)가 디스크 걸림턱(29)에 걸려진 상태로 밀고 나가게 되고, 결국 인테이크 디스크(14)가 회전될 수 있게 된다.

즉, 상기 걸림부(19)와 디스크 걸림턱(29) 간의 맞물림 작용에 의해 모드 디스크(13)와 인테이크 디스크(14)가 함께 회전될 수 있게 된다.

그리고, 상기 인테이크 디스크(14)의 외주면 일측에는 뒷쪽을 향해 수평 연장되는 형태로 형성되는 걸림핀(20)이 구비되며, 이때의 걸림핀(20)을 이용하여 후술하는 인테이크 레버(15)측과 결속될 수 있게 된다.

즉, 상기 인테이크 디스크(14)의 걸림핀(20)은 인테이크 레버(15)의 하단부에 수직의 장공 형태로 형성되어 있는 걸림홀(21) 내에 걸려지게 되고, 이러한 걸림핀(20)과 걸림홀(21) 간의 결속구조에 의해 인테이크 디스크(14) 회전 시 인테이크 레버(15)가 슬라이드될 수 있게 된다.

또한, 내기 모드와 외기 모드 선택을 위한 조작수단인 인테이크 레버(15) 및 내외기 노브(16)가 마련된다.

상기 인테이크 레버(15)는 케이스 내부에 인테이크 디스크(14)의 바로 윗쪽에 배치되고, 선단의 바 부분은 앞쪽으로 연장되어 노브 장착부(25)의 슬릿을 관통하면서 내외기 노브(16)와 결합됨과 더불어 하단부에 형성되어 있는 걸림홀(21)을 통해 인테이크 디스크(14)의 걸림핀(20)과 결합되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 인테이크 레버(15)는 케이스 내부에 고정되면서 레버 바로 윗쪽에 배치되는 인테이크 레일(22)에 의해 슬라이드 이동 시 안내를 받는 구조로 지지된다.

즉, 상기 인테이크 레일(22)은 좌우로 수평 배치되는 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 인테이크 레일(22)의 레일홈(22b) 내에 인테이크 레버(15)의 상단부에 있는 레일돌기(22a)가 끼워지게 되므로서, 인테이크 레버(15)의 좌우 슬라이드 조작 시 인테이크 레버(15)는 인테이크 레일(22)의 안내를 받으면서 좌우로 슬라이드될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 기계식 히터 컨트롤 장치의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

창문에 습기가 찰 경우 디프로스트 모드를 선택하고, 이때 외부로부터 도입되는 공기를 이용하여, 즉 외기 모드를 선택하여 습기를 신속하게 제거하는 것이 바람직하다.

사용자가 다이얼 장착부(24)의 전면에 표시되어 있는 디프로스트 모드 심볼의 위치로 노브 다이얼(10)을 돌리면, 샤프트(11)에 연결된 모드 디스크(13)가 회전한다.

이와 동시에, 모드 디스크(13)와 같이 움직이는 블럭 어셈블리(12)는, 도 4에 도시한 바와 같이, MIX 위치를 지나면서 가이드(18)의 경사면을 타고 가이드 면 위로 올라서면서 앞쪽으로 전진 이동하게 되고, 이때의 블럭 어셈블리(12)의 선단 걸림부(19)는 인테이크 디스크(14)의 후면에 있는 디스크 걸림턱(29)과 간섭이 되는 상태가 된다.

계속해서, 노브 다이얼(10)을 돌리던 방향 그대로 돌리면 블럭 어셈블리(12)의 걸림부(19)가 인테이크 디스크(14)의 디스크 걸림턱(29)을 건 상태로 밀고 나가게 되므로, 인테이크 디스크(14)도 함께 회전을 하게 된다.

이렇게 인테이크 디스크(14)가 회전하게 되면 걸림핀(20)에 의해 인테이크 레버(15) 및 내외기 노브(16)가 슬라이드 이동되고, 내외기 노브(16)가 외기 모드 심볼이 있는 위치까지 이동되어 정지하게 되면, 이 시점에서 블럭 어셈블리(12)도 가이드 직선구간이 끝나는 지점에서 경사면을 따라 내려와 인테이크 디스크(14)측과의 걸림이 해제된다.

여기서, 노브 다이얼의 이동과 내외기 노브의 이동에 따라 케이블을 통한 HVAC 인테이크 도어가 제어되는 과정은 종래와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이, 노브 다이얼(10)의 회전 조작으로 디프로스트 모드를 선택함과 동시에 내외기 노브(16)도 함께 슬라이드 이동되면서 외기 모드로 자동 전환되므로서, 창문 습기 제거 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.

10 : 노브 다이얼
11 : 샤프트
12 : 블럭 어셈블리
13 : 모드 디스크
14 : 인테이크 디스크
15 : 인테이크 레버
16 : 내외기 노브
17 : 하우징
18 : 가이드
19 : 걸림부
20 : 걸림핀
21 : 걸림홀
22 : 인테이크 레일
22a : 레일돌기
22b : 레일홈
23 : 패널
24 : 다이얼 장착부
25 : 노브 장착부
26 : 샤프트 바
27 : 블럭 바
28a,28b : 바 홈
29 : 디스크 걸림턱
30 : 디스크 지지부

Claims

모드 선택을 위한 노브 다이얼(10);
상기 노브 다이얼(10)에 샤프트(11)를 통해 연결되어 함께 회전 가능하고 전면에 블럭 어셈블리(12)를 구비한 모드 디스크(13);
상기 모드 디스크(13)의 전면에 동축구조로 배치되고 블럭 어셈블리(12)와의 선택적인 걸림에 의해 모드 디스크(13)와 함께 회전 가능한 인테이크 디스크(14);
상기 인테이크 디스크(14)에 연결되어 인테이크 디스크 회전 시 좌우로 슬라이드 가능한 인테이크 레버(15) 및 이 인테이크 레버(15)의 전단에 장착되는 내외기 노브(16);
를 포함하며, 노브 다이얼 조작을 통한 디프로스트 모드 선택 시 내외기 노브도 함께 연동되어 외기 모드로 자동 전환되도록 히되,
상기 블럭 어셈블리(12)는 모드 디스크(13) 상에서 전후 유동 가능한 구조로 장착되고, 하우징(17)에 형성되면서 양편의 경사구간 및 돌출 직선구간을 가지는 가이드(18)를 따라 이동하면서 인테이크 디스크(14)측을 걸어서 움직여주거나 인테이크 디스크(14)측과의 걸림이 해제될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 기계식 히터 컨트롤 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 블럭 어셈블리(12)의 선단 걸림부(19)는 한쪽은 걸림을 위한 수직면, 반대쪽은 걸림 회피를 위한 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계식 히터 컨트롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인테이크 디스크(14)의 외주면 일측에는 걸림핀(20)이 형성되고, 상기 인테이크 레버(15)의 하단부에는 장공 형태의 걸림홀(21)이 형성되어, 걸림핀과 걸림홀 간의 결속구조에 의해 인테이크 디스크 회전 시 인테이크 레버가 슬라이드될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 기계식 히터 컨트롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인테이크 레버(15)의 상부에는 인테이크 레버(15)의 슬라이드 작동을 안내하기 위한 인테이크 레일(22)이 구비되는 것을 특징으로 하는 기계식 히터 컨트롤 장치.