KR102386045B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

차량용 공조장치가 개시된다. 본 발명은 공조케이스와, 상기 공조케이스의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 도어가 암 피봇과 일체로 형성되고, 상기 암 피봇은, 핀부와, 상기 핀부의 양측면에 형성되어 핀부의 강성을 보강하는 리브가 일체형으로 형성되어 핀부의 강성을 보강하고 또한 충격 소음을 상쇄할 수 있는 차량용 공조장치를 제공한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공조케이스의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 도어가 암과 일체형으로 형성되고 또한 암의 내구성을 높일 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉난방하거나, 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품이다. 이러한 차량용 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 환기한다.

이러한 차량용 공조장치는, 블로어 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 블로어 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입으로 대별될 수 있다.

이와 같이 차량용 공조장치는 공조케이스의 형태로 마련된다. 이러한 공조케이스에는 공기유입구, 공기토출구가 외측에 마련되고, 내측에는 적어도 하나의 공기통로가 마련된다. 공기유입구를 통해 공조케이스로 유입된 공기들이 공기통로를 따라 증발기, 히터코어 등을 통과하여 공기토출구를 통해 공조케이스의 외부로 배출된다.

이러한 공기통로 및 공기토출구에는 그 개도를 조절하도록 도어가 마련된다. 도어를 통해 공조케이스 내부의 공기유동을 조절하고 원하는 위치 및 방향으로 조화된 공기를 제공할 수 있다. 공기토출구는 디프로스트 벤트, 페이스 벤트 및 플로어 벤트로 이루어질 수 있다. 도어는 공기토출구의 개도를 조절하는 모드도어와, 공조공기의 온도를 조절하는 온도조절도어로 구성될 수 있다. 모드도어는 디프로스트 벤트 및 페이스 벤트의 개도를 조절하는 벤트 도어와, 플로어 벤트의 개도를 조절하는 플로어 도어로 구성된다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일부를 외부에서 도시한 측면도이다. 도 1을 참조하면, 벤트 도어(17) 및 플로어 도어(18)는 공조 케이스(10)의 외측에 설치되는 암(21,27), 레버(22,26) 및 캠(24)에 의해 작동 각도가 제어된다. 즉, 벤트 도어(17)의 회동 축은 암(21)의 일 측에 회전 가능하게 연결되고, 암(21)의 타 측은 레버(22)의 일 측에 회전 가능하게 연결되며 레버(22)의 타 측은 캠(24)의 슬롯(23)에 연결된다.

아울러, 플로어 도어(18)의 회동 축은 암(27)의 일 측에 회전 가능하게 연결되고, 암(27)의 타 측은 레버(26)의 일 측에 회전 가능하게 연결되며 레버(26)의 타 측은 캠(24)의 다른 슬롯(25)에 연결된다. 이 경우, 캠(24)이 케이블(미도시)에 연결되어 기계식으로 작동되는 컨트롤러(미도시)의 조작에 의해 회전됨에 따라, 벤트 도어(17) 및 플로어 도어(18)가 연동되어 회전되는 것이다.

도 2는 종래의 차량용 공조장치의 도어를 도시한 사시도이다. 도 2와 같이, 일 예로 벤트 도어(17)는 도어 샤프트(30)와 일체로 형성된다. 도어 샤프트(30)의 단부로부터 연장된 부분(31)은 공조 케이스(10)에 형성된 홀을 통과함으로써 케이스(10)에 대하여 힌지 가능하게 유지된다. 암(21)은 케이스(10)의 외부에서 도어 샤프트(30)의 단부(31)에 고정된다. 즉 벤트 도어(17)를 개폐하려면, 캠(24)을 이용하여 암(21)을 회전시키는 것이다.

이러한 종래의 차량용 공조장치는 구동원에 의하여 캠이 구동되고, 이 구동력이 레버에 전달되며, 레버는 암을 작동시키고, 암은 도어의 회동 축과 연결되어 도어가 작동되는 것이다. 즉 상기 레버와 암을 각각 별도로 구비해야되므로 도어를 작동하기 위한 장치들은 부품 수가 증가하고 원가가 상승하는 문제점이 있었으며, 장치들 간의 유격에 따른 공기의 리크 발생의 문제점이 있었다.

또한 샤프트(30)와 일체로 형성된 벤트 도어(17)와 암(21)은 별개의 부품으로 제작되기 때문에, 이것을 상호 조립하여 작동할 경우 벤트 도어(17)가 원하는 위치에서 정지하지 않을 수 있다. 이것은 별개 부품을 상호조립하는 과정에서 발생하는 조립 공차의 누적에 기인한다. 또한 통상의 공차 범위내에서는 벤트 도어(17)와 암(21)이 상호 진동하는 경우가 발생할 수 있으며, 부품의 상호 조립에 따른 공수의 증가와 별도 부품의 제작에 발생하는 비용의 상승 문제점이 있었다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조케이스와, 상기 공조케이스의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 도어가 암 피봇과 일체로 형성되고, 상기 암 피봇은, 핀부와, 상기 핀부의 양측면에 형성되어 핀부의 강성을 보강하는 리브가 일체형으로 형성되어 핀부의 강성을 보강하고 소음을 상쇄할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공조케이스와, 상기 공조케이스의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 도어를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 도어는, 암 피봇과 일체로 형성되고, 상기 암 피봇은, 상기 도어의 구동을 도와주는 구동 가이드부재를 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다.

또한 상기 구동 가이드부재는, 장공의 내측에서 슬라이딩되도록 가이드하는 기능 및/또는 장공의 단부에 부딪쳐 충격을 받지 않도록 장공의 단부에 부딪쳐 충격을 받지 않도록 하는 기능을 갖을 수 있다.

또한 상기 암 피봇은, 샤프트의 단부에서 돌출되는 핀부를 포함하고, 상기 구동 가이드부재는, 상기 핀부의 양측면에 일체형으로 형성되어 핀부의 강성을 보강하고, 상기 핀부를 장공의 단부와 일정간격 이격시키는 리브를 포함할 수 있다.

또한 상기 리브는, 상기 핀부의 단부 방향으로 좁아지도록 형성될 수 있다.

또한 상기 공조케이스는, 상기 도어의 암 피봇이 수용되는 장공이 관통형성되고, 상기 장공은, 상기 도어가 회전하면서 토출구를 개폐할 때 상기 암 피봇이 형성하는 원형의 궤적을 따른 곡률로 형성될 수 있다.

또한 상기 장공은, 상기 도어의 기 설정된 작동 각도에 더하여 상기 작동 각도의 양측으로 각각 3° 이상의 여유 각도로 형성될 수 있다.

또한 상기 도어는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합되는 플레이트와, 상기 공조케이스의 내부에서 힌지 가능하게 유지시키는 기능을 갖는 단부를 포함하고,

상기 공조케이스는, 상기 도어 샤프트의 단부가 힌지 결합될 수 있는 홀이 형성될 수 있다.

또한 상기 장공에는, 둘레를 따라 암 피봇을 일부 감싸도록 돌출된 가이드케이스가 형성되되, 상기 가이드케이스는 암 피봇의 리브의 높이까지 돌출될 수 있다.

또한 상기 가이드케이스에는, 상기 암 피봇의 리브가 가이드케이스와 맞닿는 지점에 완충기능을 갖는 완충부재가 구비될 수 있다.

또한 상기 샤프트의 단부에는 원형의 테두리를 갖는 씨일부가 형성되고, 상기 씨일부의 테두리 일측은 상기 암 피봇과 일체로 형성될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 도어가 암 피봇과 일체로 형성된 형태를 가지므로, 도어와 암을 상호 조립하는 과정에서 발생하는 조립 공차의 누적을 줄일 수 있고, 부품의 상호 조립에 따른 공수의 증가와 별도 부품의 제작에 발생하는 비용의 상승을 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 암 피봇은 핀부의 양측면에 형성된 리브가 일체형으로 형성되어 핀부의 강성을 보강하고 소음을 상쇄할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 리브는 핀부의 단부 방향으로 좁아지도록 경사면이 형성되어, 장공의 단부에 리브의 경사면이 맞닿게 되므로, 충격음을 상쇄될 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 장공은, 상기 도어의 기 설정된 작동 각도에 더하여 상기 작동 각도의 양측으로 각각 여유 각도가 더하여 형성되어 충격원인 및 소음원인을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 가이드케이스에는 암 피봇의 방향으로 완충부재가 구비되어 리브가 완충부재에 접하면서 소음 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치의 일부를 외부에서 도시한 측면도이다.
도 2는 종래의 차량용 공조장치의 도어를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에 구비된 도어를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 도어를 단부 방향으로 확대한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4의 A-A 단면도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에 구비된 도어를 도시한 사시도이다.

도 3과 같이, 차량용 공조장치는 공조케이스(200)와, 상기 공조케이스(200)의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 도어(100)를 포함하며, 상기 도어(100)는 플레이트(110)와 샤프트(120)가 일체로 형성된다. 또한 샤프트(120)의 단부(121)에는 소정 높이의 원형의 테두리를 가지는 씨일부(130)가 형성되고, 상기 씨일부(130)의 테두리 부분에는 암 피봇(140)이 일체로 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 도어(100)는 암 피봇(140)과 일체로 형성된 형태를 가지므로, 도어와 암을 상호 조립하는 과정에서 발생하는 조립 공차의 누적을 줄일 수 있고, 부품의 상호 조립에 따른 공수의 증가와 별도 부품의 제작에 발생하는 비용의 상승을 억제할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 샤프트(120)의 단부(121)는 공조케이스(200)의 내부에서 힌지 가능하게 유지시키는 기능을 갖고, 상기 씨일부(130)에는 일측에 공조케이스(200)의 돌기와 끼움결합되어 공조케이스(200)를 밀폐하는 기능을 갖는다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일부분을 도시한 사시도이다.

차량용 공조장치의 공조케이스(200)에는 암 일체형 도어(100)가 수용될 수 있도록, 도어 샤프트(120)의 단부(121)가 통과될 수 있는 홀(210)과 암 피봇(140)이 통과될 수 있는 장공(220)이 형성된다. 마찬가지로 공조케이스(200)의 반대 측에도 도어 샤프트(120)의 반대측 단부가 통과될 수 있는 홀이 형성될 수 있다.

상기 암 피봇(140)이 통과되는 장공(220)은 도어(100)가 회전하면서 토출구를 개폐할 때 암 피봇(140)이 형성하는 원형의 궤적을 따라서 소정의 곡률로 형성된다. 또한 공조케이스(200)의 외부로 돌출되는 암 피봇(140)에는 도어(100)를 회전시키기 위한 다른 부재들, 예를 들면 레버(230)가 연결될 수 있다.

도 5는 도 3의 도어(100)를 단부(121) 방향으로 확대한 사시도이다.

도 5와 같이, 상기 암 피봇(140)은 샤프트(120)의 단부(121)에서 돌출되는 것으로, 이 경우 상기 암 피봇(140)은 샤프트(120)의 단부(121)에서 소정간격으로 이격되어 돌출되는 핀부(141)와, 상기 도어(100)의 구동을 도와주고 내구성을 증진시키도록 형성되는 구동 가이드부재(142)를 포함한다. 즉 상기 구동 가이드부재(142)는 상기 암 피봇(140)이 장공(220) 내측에서 유연하게 슬라이딩 되도록 하는 기능을 갖으며, 또한 상기 암 피봇(140)이 여유 각도 구간을 넘어가도 장공(220)의 단부에 부딪쳐 충격을 받지 않도록 장공(220)의 단부와 일정간격 이격시키는 기능을 갖는다.

자세하게는 상기 구동 가이드부재(142)는, 샤프트(120)의 단부(121)에서 소정간격으로 이격되어 돌출되는 핀부(141)와, 상기 핀부(141)의 양측면에 일체로 형성된 리브(143)를 포함한다. 즉 상기 리브(143)는 핀부(141)의 회전방향으로 양측에 형성되어 핀부(141)의 강성을 보강할 수 있다.

즉 상기 구동 가이드부재(142)의 돌출된 핀부(141)에 의하여 상기 암 피봇(140)이 도어의 구동을 도와주는 기능을 갖으며, 상기 리브(143)에 의하여 장공(220)의 내부에서 유연하게 슬리이드 이동이 가능하며, 또한 장공(220)의 단부와 리브(143)의 너비만큼 이격되므로, 충격을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다. 이의 자세한 구성에 대하여 후술하기로 한다.

또한 상기 리브(143)는 핀부(141)의 단부 방향으로 좁아지도록 형성된다. 즉 도면 방향으로 하측은 넓고 상측으로 갈수록 좁아지도록 형성되어 경사면이 형성될 수 있다. 이에 상기 핀부(141)의 내구성을 증진시킬 수 있는 효과를 가지며 자세한 구성은 아울러 후술하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일부분을 도시한 사시도이다.

도 6과 같이, 상기 공조케이스(200)의 장공(220)에는 암 피봇(140)이 끼워지고, 상기 암 피봇(140)은 장공(220)이 형성된 구간 내에서 회전 및/또는 이동될 수 있다.

이 경우 상기 암 피봇(140)의 핀부(141)에 양측에 형성된 리브(143)에 의하여 장공(220)의 양측 단부 턱에 핀부(141)가 직접적으로 맞닿지 않아 핀부(141)의 강성을 보강하여 내구성을 한층 더 올릴 수 있게 된다. 또한 상기 도어(100)의 강한 회전 시 핀부(141)가 직접적으로 장공(220)의 단부에 부딪치면 불쾌한 충격음이 발생하게 되는데, 이 때 상기 핀부(141)의 양측에 일체로 형성되되, 하측은 넓고 상측은 좁게 형성되는 리브(143)에 의하여 장공(220)의 단부에 리브(143)의 경사면이 맞닿게 되므로, 충격음도 상쇄될 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여 상기 도어(100)의 암 피봇(140)이 장공(220)의 양측 단부에 닿지 않도록 상기 장공(220)의 반경을 조절할 필요가 있다. 자세하게는 상기 도어(100)의 작동 각도(A)는 기 설정되는 각도로, 상기 장공(220)은 상기 작동 각도(A)에 더하여 양측으로 여유 각도(B)로 더 길게 형성할 필요가 있다.

이 경우 상기 여유 각도(B)는 적어도 3° 이상 및 10° 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 장공(220)의 반경은 상기 도어(100)의 작동 각도(A)에 더하여 양측으로 각각 3° 이상으로 설정되어, 상기 암 피봇(140)이 장공(220)의 양단부에 닿아 충격원인 및 소음원인을 제거할 수 있는 것이다. 첨언하면 상기 여유 각도(B)가 3° 미만인 경우 상술한 바와 같이 상기 암 피봇(140)이 장공(220)의 양단부에 닿아 충격원인 및 소음이 발생하는 문제점이 있다.

도 7은 도 4의 A-A 단면도이다.

도 7과 같이, 상기 공조케이스(200)의 홀(210)에는 도어(100)의 단부(121)가 회전 가능하도록 끼워지고, 장공(220)에는 도어(100)의 암 피봇(140)이 슬라이딩 가능하도록 끼워진다. 이 때 상기 장공(220)에는 둘레를 따라 암 피봇(140)을 일부 감싸도록 돌출된 가이드케이스(240)가 형성되어 있다. 상기 가이드케이스(240)는 암 피봇(140)의 리브(143)의 높이까지 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 암 피봇(140)에서 리브(143)를 제외한 핀부(141)는 가이드케이스(240)에서 돌출되어 일예로 상기 레버(230)가 끼워질 수 있으며, 이는 본 발명을 제한하지 않는다.

도 8은 도 6의 B-B 단면도이다.

도 8과 같이, 상기 암 피봇(140)은 장공(220) 내에서 슬라이딩되는데, 이 경우 암 피봇(140)의 리브(143)가 가이드케이스(240)와 맞닿는 지점에 완충기능 및 소음제거를 위하여 가이드케이스(240)에는 암 피봇(140)의 방향으로 완충부재(241)가 구비될 수 있다. 이에 따라 상기 암 피봇(140)의 슬라이드 회전 이동에 따라, 리브(143)가 완충부재(241)에 접하면서 소음 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 차량용 공조장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 도어 110 : 플레이트
120 : 샤프트 121 : 단부
130 : 씨일부 140 : 암 피봇
141 : 핀부 142 : 구동 가이드부재
143 : 리브 200 : 공조케이스
210 : 홀 220 : 장공
230 : 레버 240 : 가이드케이스
241 : 완충부재

Claims (10)

1. 공조케이스(200)와, 상기 공조케이스(200)의 소정 위치에서 개폐되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 도어(100)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
   상기 도어(100)는 암 피봇(140)과 일체로 형성되고,
   상기 암 피봇(140)은 상기 도어(100)의 구동을 도와주는 구동 가이드부재(142)를 포함하며,
   상기 암 피봇(140)은, 도어 샤프트(120)의 단부에서 돌출되는 핀부(141)를 포함하고,
   상기 구동 가이드부재(142)는, 상기 핀부(141)의 양측면에 일체형으로 형성되어 핀부(141)의 강성을 보강하고, 상기 핀부(141)를 장공(220)의 단부와 일정간격 이격시키는 리브(143)를 포함하는 차량용 공조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동 가이드부재(142)는,
   장공(220)의 내측에서 슬라이딩되도록 가이드하는 기능 및/또는 장공(220)의 단부에 부딪쳐 충격을 받지 않는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 리브(143)는,
   상기 핀부(141)의 단부 방향으로 좁아지도록 형성되는 차량용 공조장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 공조케이스(200)는,
   상기 도어(100)의 암 피봇(140)이 수용되는 장공(220)이 관통형성되고,
   상기 장공(220)은,
   상기 도어(100)가 회전하면서 토출구를 개폐할 때 상기 암 피봇(140)이 형성하는 원형의 궤적을 따른 곡률로 형성되는 차량용 공조장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 장공(220)은,
   상기 도어(100)의 기 설정된 작동 각도(A)에 더하여 상기 작동 각도(A)의 양측으로 각각 3° 이상의 여유 각도(B)로 형성되는 차량용 공조장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 도어(100)는,
   도어 샤프트(120)와, 상기 도어 샤프트(120)에 결합되는 플레이트(110)와, 상기 공조케이스(200)의 내부에서 힌지 가능하게 유지시키는 기능을 갖는 단부(121)를 포함하고,
   상기 공조케이스(200)는,
   상기 도어 샤프트(120)의 단부(121)가 힌지 결합될 수 있는 홀(210)이 형성되는 차량용 공조장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 장공(220)에는,
   둘레를 따라 암 피봇(140)을 일부 감싸도록 돌출된 가이드케이스(240)가 형성되되,
   상기 가이드케이스(240)는 암 피봇(140)의 리브(143)의 높이까지 돌출되는 차량용 공조장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 가이드케이스(240)에는,
   상기 암 피봇(140)의 리브(143)가 가이드케이스(240)와 맞닿는 지점에 완충기능을 갖는 완충부재(241)가 구비되는 차량용 공조장치.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 도어 샤프트(120)의 단부(121)에는 원형의 테두리를 갖는 씨일부(130)가 형성되고,
    상기 씨일부(130)의 테두리 일측은 상기 암 피봇(140)과 일체로 형성되는 차량용 공조장치.

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