KR102663410B1 - 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터 - Google Patents

자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 조작노브에 외력이 가해지는 경우에도 기어부와 모터가 조작노브에 가해지는 외력에 의해 변형 및 파손되지 않도록 하는 것이다.
본 발명은 제어장치(500)에서 출력되는 신호에 의해 정역방향으로 샤프트(600)가 회전이 이어지도록 구동력을 발생시키는 정역모터(100)와, 상기 정역모터(100)에서 발생된 구동력에 따라 회전이 이루어지는 샤프트(600)의 회전 방향에 따라 일측 및 타측방향으로 이루어지는 입력기어(110)와, 상기 입력기어(110)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 감속기어부(200)와, 상기 감속기어부(200)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 슬립기어부(300)로 구성되고, 상기 슬립기어부(300)는 제1결합홈(311)과 제2결합홈(312)이 연통되게 좌우 양측에 형성되고, 외주면에 감속기어부(200)에 치합되는 톱니모양의 이빨(313)이 형성되어 있는 슬립하우징(310)과, 상기 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)에 일측부가 삽입되는 슬립샤프트(320)와, 상기 슬립샤프트(320)와 제1결합홈(311)의 내측면 사이에 고정되게 설치되는 슬립러버(340)와, 상기 슬립러버(340)가 설치된 제1결합홈(311)을 관통하며 삽입된 슬립샤프트(320)의 일측부에 선택적으로 키홈방식으로 조립 및 분리되도록 제2결합홈(312)에 타측부가 인입출이 이루어지는 슬립부시(330)와, 상기 슬립부시(330)의 일측부와 슬립샤프트(320)의 타측부가 외부로 인출된 상태에서 슬립하우징(310)과 감속기어부(200)가 상호 연동되게 설치된 상태가 유지되도록 하는 하우징(400)으로 구성되는 것에 의해 달성된다.

Description

자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터{Actuators for electric air vents in automobiles}
본 발명은 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 조작노브에 외력이 가해지는 경우에도 기어부와 모터가 조작노브에 가해지는 외력에 의해 변형 및 파손되지 않도록 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 공조장치의 작동에 의하여 실내로 에어를 토출시키는 에어벤트는 운전석과 조수석 전면사이의 센터 페시아 패널에 장착되는 센터 에어벤트와, 운전석 및 조수석 전면쪽 크래쉬 패드에 장착되는 사이드 에어벤트 등을 포함한다.
이러한 에어벤트는 복수의 가로윙 및 세로윙, 그리고 이를 조작하기 위한 조작노브로 구성된 상태에서 센터 페시아 패널 또는 크래쉬 패드에 장착되어 사용되고 있다.
그러나 종래 에어벤트는 상하방향 풍향 조절을 위해 에어덕트의 출구 위치에 장착되는 가로윙과, 좌우방향 풍향 조절을 위해 가로윙의 뒤쪽 위치에 배치되는 세로윙이 운전자가 조작노브를 수동으로 조작하는 것에 의해 서만 풍향이 조절되는 문제점이 있었다.
따라서 종래에도 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 스위치 조작에 의하여 구동모터가 정방향 또는 역방향으로 구동되면 기어를 통해 모터의 구동력을 전달받으며 가로윙과 세로윙이 일측 또는 타측 방향으로 회전이 이루어지면서 풍향이 조절되도록 하는 전동식 에어벤트를 개발하여 사용하고 있다.
그러나, 종래 전동식 에어벤트에 사용되는 엑츄에이터의 경우 자동차에 탑승하고 있는 승원이 조작노브를 손으로 잡은 상태에서 수동으로 풍향을 조작하고자 외력을 가하는 경우, 상기 조작노브를 통해 가해지는 외력에 의해 기어부 및 모터가 변형 및 파손되어 많은 교체 수리비용이 들게되고 이로인해 많은 유지보수 비용이 들게되는 등의 문제점이 있었다.
대한민국 특허출원 제10-2018-0092227호
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차에 타고 있는 승원이 조작노브를 손으로 잡은 상태에서 수동으로 풍향을 조작하고자 외력을 가하는 경우에도 기어부와 모터가 조작노브에 가해지는 외력에 의해 변형 및 파손되지 않도록 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제어장치(500)에서 출력되는 신호에 의해 정역방향으로 샤프트(600)가 회전이 이어지도록 구동력을 발생시키는 정역모터(100)와, 상기 정역모터(100)에서 발생된 구동력에 따라 회전이 이루어지는 샤프트(600)의 회전 방향에 따라 일측 및 타측방향으로 이루어지는 입력기어(110)와, 상기 입력기어(110)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 감속기어부(200)와, 상기 감속기어부(200)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 슬립기어부(300)로 구성되고, 상기 슬립기어부(300)는 제1결합홈(311)과 제2결합홈(312)이 연통되게 좌우 양측에 형성되고, 외주면에 감속기어부(200)에 치합되는 톱니모양의 이빨(313)이 형성되어 있는 슬립하우징(310)과, 상기 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)에 일측부가 삽입되는 슬립샤프트(320)와, 상기 슬립샤프트(320)와 제1결합홈(311)의 내측면 사이에 고정되게 설치되는 슬립러버(340)와, 상기 슬립러버(340)가 설치된 제1결합홈(311)을 관통하며 삽입된 슬립샤프트(320)의 일측부에 선택적으로 키홈방식으로 조립 및 분리되도록 제2결합홈(312)에 타측부가 인입출이 이루어지는 슬립부시(330)와, 상기 슬립부시(330)의 일측부와 슬립샤프트(320)의 타측부가 외부로 인출된 상태에서 슬립하우징(310)과 감속기어부(200)가 상호 연동되게 설치된 상태가 유지되도록 하는 하우징(400)으로 구성되는 것에 의해 달성된다.
한편, 상기 슬립러버(340)는 주름관형태로 형성되어 있어, 슬립샤프트(320)의 일측 외측면과 슬립하우징(310)의 제1결합홈(311) 내측벽면에 사이에 일정한 오버랩상태가 유지되면서 정지마찰토크를 효과적으로 발생시키게 됨은 물론, 미세한 치수변화가 흡수되면서 제1결합홈(311)에 슬립샤프트(320)를 삽입 결합시키는 작업이 용이하게 이루어지도록 한다.
또한, 상기 제1결합홈(311)에 삽입되는 슬립샤프트(320)의 일측 외측부에는 슬립러버(340)에 외측면이 접촉되면서 일정한 마찰토크를 발생시키는 고정부(321)가 상하부에 형성되고, 상기 고정부(321)와 고정부(321) 사이에는 좌우로 벌어지면서 가변토크를 발생시키는 가변토크부(322)가 형성되며, 상기 가변토크부(322)와 고정부(321)가 외측부에 형성된 슬립샤프트(320)의 일측단부에는 키(323)가 형성되어 있어, 상기 슬립샤프트(320)의 일측부에 슬립부시(330)를 키홈방식으로 조립 및 분리시켜 가면서 조립?颱求? 것이 용이하게 이루어지도록 함과 동시에 상기 가변토크부(322)가 오버랩구간에 진입시 외측방향으로 벌어지면서 슬립현상이 발생하면서 슬립샤프트가 공회전되어지도록 함이 더욱 바람직 하다.
한편, 상기 슬립샤프트(320)의 일측부가 삽입 결합되는 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)은 가변토크부(322)와 고정부(321)에 사이에 위치되어 오버랩생성구간이 형성되도록 좌우양측의 외경이 상하부의 외경보다 작게 형성되어 있어,
상기 가변토크부(322)가 오버랩구간에 진입시 외측방향으로 벌어지면서 슬립현상이 발생하면서 슬립샤프트가 공회전되어지게 됨을 밝혀 둔다.
또한, 상기 슬립하우징(310)의 제2결합홈(312)에 삽입 결합되는 슬립부시(330)의 타측부에는 키(323)가 삽입되는 삽입홈(331)이 파여져 형성되어 있어, 상기 슬립하우징(310)의 제1결합홈(311)에 일측부가 삽입된 슬립샤프트(320)가 일측 및 타측 방향으로 회전시 슬립부시(330)도 회전력을 전달받으며 동시에 일측 및 타측방향으로 회전이 이뤄지게 됨을 밝혀 둔다.
본 발명에 따르면 자동차에 타고 있는 승원이 조작노브를 손으로 잡은 상태에서 수동으로 풍향을 조작하고자 외력을 가하는 경우, 슬립기어부에 의해 슬립이 이루어지면서 감속기어부와 모터가 조작노브에 가해지는 외력에 의해 변형 및 파손되아 차량을 유지보수하는 것이 편리하게 이루어지게 되는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명인 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터의 구성을 보인 분해사시도
도 2는 본 발명인 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터의 조립상태를 보인 사시도
도 3은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부의 조립된 상태를 보인 단면도
도 4는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부의 조립상태를 보인 사시도
도 5는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트에 슬립부시가 조립되는 상태를 보인
분해사시도
도 6은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부가 조립되는 상태를 보인 조립 단면도
도 7은 본 발명인 슬립기어부에 감속기어부가 치합된 상태를 사시도
도 8은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부에 슬립부시가 분해된 상태를 보인 사시도
도 9는 도 3의 A - A'선 단면도
도 10은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부에 슬립러버가 장착된 상태를 보인 확대 단면도
도 11은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트를 보인 사시도
도 12는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트를 보인 측면도
도 13은 도 12의 B - B'선 단면도
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 실시예에 표현한 형상 이외의 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 아니한다.
첨부된 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 아니하였음을 일러둔다.
도 1은 본 발명인 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터의 구성을 보인 분해사시도 이고, 도 2는 본 발명인 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터의 조립상태를 보인 사시도 이며, 도 3은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부의 조립된 상태를 보인 단면도 이고, 도 4는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부의 조립상태를 보인 사시도 이며, 도 5는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트에 슬립부시가 조립되는 상태를 보인 분해사시도 이고, 도 6은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부가 조립되는 상태를 보인 조립 단면도 이며, 도 7은 본 발명인 슬립기어부에 감속기어부가 치합된 상태를 사시도 이고, 도 8은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부에 슬립부시가 분해된 상태를 보인 사시도 이며, 도 9는 도 3의 A - A'선 단면도 이고, 도 10은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립기어부에 슬립러버가 장착된 상태를 보인 확대 단면도 이며, 도 11은 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트를 보인 사시도 이고, 도 12는 본 발명인 엑츄에이터용 슬립샤프트를 보인 측면도 이며, 도 13은 도 12의 B - B'선 단면도 이다.
본 발명의 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터는 도 1 내지 도 13에 도시하고 있는 바와 같이, 제어장치(500)에서 출력되는 신호에 의해 정역방향으로 샤프트(600)가 회전이 이어지도록 구동력을 발생시키는 정역모터(100)와, 상기 정역모터(100)에서 발생된 구동력에 따라 회전이 이루어지는 샤프트(600)의 회전 방향에 따라 일측 및 타측방향으로 이루어지는 입력기어(110)와, 상기 입력기어(110)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 감속기어부(200)와, 상기 감속기어부(200)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 슬립기어부(300)로 구성되고, 상기 슬립기어부(300)는 제1결합홈(311)과 제2결합홈(312)이 연통되게 좌우 양측에 형성되고, 외주면에 감속기어부(200)에 치합되는 톱니모양의 이빨(313)이 형성되어 있는 슬립하우징(310)과, 상기 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)에 일측부가 삽입되는 슬립샤프트(320)와, 상기 슬립샤프트(320)와 제1결합홈(311)의 내측면 사이에 고정되게 설치되는 슬립러버(340)와, 상기 슬립러버(340)가 설치된 제1결합홈(311)을 관통하며 삽입된 슬립샤프트(320)의 일측부에 선택적으로 키홈방식으로 조립 및 분리되도록 제2결합홈(312)에 타측부가 인입출이 이루어지는 슬립부시(330)와, 상기 슬립부시(330)의 일측부와 슬립샤프트(320)의 타측부가 외부로 인출된 상태에서 슬립하우징(310)과 감속기어부(200)가 상호 연동되게 설치된 상태가 유지되도록 하는 하우징(400)으로 구성된다.
한편, 상기 슬립러버(340)는 주름관형태로 형성된다.
또한, 상기 제1결합홈(311)에 삽입되는 슬립샤프트(320)의 일측 외측부에는 슬립러버(340)에 외측면이 접촉되면서 일정한 마찰토크를 발생시키는 고정부(321)가 상하부에 형성되고 상기 고정부(321)와 고정부(321) 사이에는 좌우로 벌어지면서 가변토크를 발생시키는 가변토크부(322)가 형성되며, 상기 가변토크부(322)와 고정부(321)가 외측부에 형성된 슬립샤프트(320)의 일측단부에는 키(323)가 형성된다.
한편, 상기 슬립샤프트(320)의 일측부가 삽입 결합되는 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)은 가변토크부(322)와 고정부(321)에 사이에 위치되어 오버랩생성구간이 형성되도록 좌우양측의 외경이 상하부의 외경보다 작게 형성된다.
또한, 상기 슬립하우징(310)의 제2결합홈(312)에 삽입 결합되는 슬립부시(330)의 타측부에는 키가 삽입되는 삽입홈(331)이 파여져 형성된다.
이와같이 구성되는 본 발명은 제어장치(500)에서 출력되는 신호에 의해 정역방향으로 정역모터(100)가 구동력이 발생되는 것에 의해 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 샤프트(600)에 입력기어(110)가 결합되고, 상기 입력기어(110)는 하우징(400)에 샤프트(600)를 중심으로 회전가능하게 설치된 감속기어부(200)를 구성하고 있는 일측 기어에 치합되며, 상기 감속기어부(200)를 구성하고 있는 타측 기어에는 슬립기어부(300)를 구성하고 있눈 슬립하우징(310)의 외주면에 형성된 톱니모양의 이빨(313)이 치합된다.
한편, 상기 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)에는 주름관형태로 형성된 슬립러버(340)가 끼워진 상태에서 슬립샤프트(320)의 일측부가 제2결합홈(312)에 위치되도록 삽입 결합되고, 상기 제2결합홈(312) 위치되도록 삽입 결합된 슬립샤프트(320)의 일측부에는 선택적으로 키홈방식으로 타측부가 조립되도록 슬립부시(330)의 타측부를 제2결합홈(312)에 삽입시켜 주는 것에 의해 모터(100)의 구동력이 동시에 전달되어지게 된다.
물론, 상기 슬립부시(330)를 제2결합홈(312) 위치되도록 삽입 결합시키지 않는 경우에는 슬립샤프트(320)로 만 정역모터(100)의 구동력이 전달되어지게 된다.
이로인해 정역모터(100)에서 발생되는 구동력에 따라 슬립샤프트(320) 또는 슬립부시(330)가 구동력을 전달받으며 일측 및 타측방향으로 회전이 이루어지게 된다.
한편, 상기 슬립샤프트(320) 또는 슬립부시(330)로 외력이 가해지는 경우 슬립샤프트 또는 슬립부시(330)는 외력이 가해지는 방향으로 회전이 이루어지게 되고, 상기 슬립샤프트(320)는 슬립하우징(310)의 제1결합홈(311)에 형성된 가변토크부(322)와 고정부(321)에 사이에 위치된 오버랩생성구간에 의해 공회전 및 슬립이 발생되어 감속기어부(200) 및 정역모터(100)가 슬립샤프트(320`) 또는 슬립부시(330)에 가해지는 외력에 의해 파손되는 것이 방지된다.
이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 정역모터
110 : 입력기어
200 : 감속기어부
300 : 슬립기어부
310 : 슬립하우징
311 : 제1결합홈
312 : 제2결합홈
313 : 이빨
320 : 슬립샤프트
330 : 슬립부시
340 : 슬립러버
400 : 하우징
500 : 제어장치
600 : 샤프트

Claims (5)

  1. 제어장치(500)에서 출력되는 신호에 의해 정역방향으로 샤프트(600)가 회전이 이어지도록 구동력을 발생시키는 정역모터(100)와, 상기 정역모터(100)에서 발생된 구동력에 따라 회전이 이루어지는 샤프트(600)의 회전 방향에 따라 일측 및 타측방향으로 이루어지는 입력기어(110)와, 상기 입력기어(110)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 감속기어부(200)와, 상기 감속기어부(200)를 통해 전달되는 회전력을 전달받으며 일측 및 타측 방향으로 회전이 이루어지는 슬립기어부(300)로 구성되고, 상기 슬립기어부(300)는 제1결합홈(311)과 제2결합홈(312)이 연통되게 좌우 양측에 형성되고, 외주면에 감속기어부(200)에 치합되는 톱니모양의 이빨(313)이 형성되어 있는 슬립하우징(310)과, 상기 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)에 일측부가 삽입되는 슬립샤프트(320)와, 상기 슬립샤프트(320)와 제1결합홈(311)의 내측면 사이에 고정되게 설치되는 슬립러버(340)와, 상기 슬립러버(340)가 설치된 제1결합홈(311)을 관통하며 삽입된 슬립샤프트(320)의 일측부에 선택적으로 키홈방식으로 조립 및 분리되도록 제2결합홈(312)에 타측부가 인입출이 이루어지는 슬립부시(330)와, 상기 슬립부시(330)의 일측부와 슬립샤프트(320)의 타측부가 외부로 인출된 상태에서 슬립하우징(310)과 감속기어부(200)가 상호 연동되게 설치된 상태가 유지되도록 하는 하우징(400)으로 구성되는 것에 있어서, 상기 슬립샤프트(320)의 일측부가 삽입 결합되는 슬립하우징(310)에 형성된 제1결합홈(311)은 가변토크부(322)와 고정부(321)에 사이에 위치되어 오버랩생성구간이 형성되도록 좌우양측의 외경이 상하부의 외경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬립러버(340)는 주름관형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1결합홈(311)에 삽입되는 슬립샤프트(320)의 일측 외측부에는 슬립러버(340)에 외측면이 접촉되면서 일정한 마찰토크를 발생시키는 고정부(321)가 상하부에 형성되고 상기 고정부(321)와 고정부(321) 사이에는 좌우로 벌어지면서 가변토크를 발생시키는 가변토크부(322)가 형성되며, 상기 가변토크부(322)와 고정부(321)가 외측부에 형성된 슬립샤프트(320)의 일측단부에는 키(323)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 슬립하우징(310)의 제2결합홈(312)에 삽입 결합되는 슬립부시(330)의 타측부에는 키가 삽입되는 삽입홈(331)이 파여져 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 에어벤트용 엑츄에이터.
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