KR200329730Y1 - 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터에 관한 것으로서, 도어 액츄에이터 내에 구비되는 웜기어가, 내부에 모터의 모터축이 연결되는 삽입공을 구비한 축삽입부; 및 상기 축삽입부와 일체로 형성되고, 내부에 상기 삽입공을 구비하지 않은 축고정부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 웜기어를 모터축에 결합할 때, 웜기어 및 모터축의 변형을 방지하고, 웜기어를 모터축에 결합한 후에는 웜기어와 스퍼기어에 대한 별도의 위치조정 공정이 필요 없다.

Description

차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터{Door actuator of air-conditioning for vehicles}

본 고안은 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액츄에이터 내부의 모터축에 압입되는 웜기어의 위치제어 및 이탈을 방지하기 위한 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 실내 온도, 습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하기 위해 차량에 설치된 시스템을 공조시스템(Air Conditioning System)이라 한다. 이러한, 공조시스템은 에어컨과 히터로 대별되며, 보통 하절기에는 주로 에어컨으로서 동작하고, 동절기에는 주로 히터로서 동작한다.

또한, 차량의 에어컨디셔닝 시스템에는, 차량 내부의 바람 방향을 조절하기 위해 ECU(Electric Control Unit)에서 공급되는 전기적인 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터에 의해 도어의 개폐를 구동하는 액츄에이터가 설치된다.

차량의 에어컨디셔너에 이용되는 액츄에이터는 기능별로 크게 3가지, 즉, 인테이크(intake), 모드(mode) 그리고 템프(temp) 기능을 구비하고 있다. 첫번째, 인테이크 기능은 외부의 공기를 차량의 실내로 유입하거나 또는 차량 내부의 공기를 순환시키는 기능을 행한다. 두번째, 모드 기능은 공조시스템의 덕트로부터 벤트(vent), 플로어(floor) 또는 디프론트(defront) 출구로 나가는 공기의 풍향을 제어하는 기능을 행한다. 세번째, 템프 기능은 냉기와 온기의 혼합량을 제어하여 운전자가 원하는 온도의 공기를 실내로 유입하도록 하는 기능을 행한다.

이와 같은 기능들은 덕트의 출구에 설치된 도어의 개폐정도를 조절함으로써 행해지고 있고, 고급 승용차에 장착되는 에어컨디셔닝 시스템의 경우, AFA(Air Flap Actuator)라 불리는 도어 액츄에이터를 설치하여 ECU(Electric Control Unit)에 의해서 자동적으로 도어를 개폐하거나 각도를 조절하게 되어 있다.

도 1은 종래 차량에 설치되는 도어 액츄에이터의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도어 액츄에이터는 각종 부품이 부착되도록 소정의 형태로 몰드된 상하 한쌍의 케이스(10)와, 상기 상하 한쌍의 케이스(10) 내에 삽입되어 소정의 외부 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(11)와, 상기 모터(11)의 일단에 기계적으로 연결되어 상기 모터의 토크와 속도를 제어하는 웜기어(12), 헬리컬 기어(13) 및 스퍼기어(14, 15) 등의 기어부(20)와, 상기 기어부(20)와 맞물려 도어를 구동하는 스퍼기어(16)와, 모드 및 템프 기능을 실행하는 하나의 와이퍼(17)와, 소정의 기판상에 형성된 구동부 및 가변저항부와 상기 와이퍼(17)가 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(PCB)(18)을 포함하고 있다.

이 때, 상기 모터(11)와 웜기어(12)의 결합은 일반적으로 지그 등을 이용하여 웜기어(12)를 모터축(11')에 강제로 압입하는 방법을 사용하고 있다.

그런데, 통상의 웜기어(12)를 모터축(11')에 강제로 압입하는 경우, 도 2a에 보인 바와 같이, 웜기어(12)를 강제로 압입함으로써 웜기어(12)의 일단이 변형되는 문제가 발생한다.

또한, 도 2b에 보인 바와 같이, 웜기어(12)를 모터축(11')에 강제압입함으로써, 모터축(11')이 변형되는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 도 2c에 보인 바와 같이, 웜기어(12) 및 모터축(11')의 변형 없이 웜기어(12)를 모터축(11')에 결합한 경우에도, 웜기어(12)와 스퍼기어(13) 간의 안정된 기어접속을 위해 웜기어(12)의 위치를 조정할 필요가 있다.

게다가, 도어 액츄에이터를 장기간 사용하거나 모터의 회전방향이 변경될 때, 웜기어(12)가 모터축(11')으로부터 이탈되어 도 2d에 보인 바와 같이 모터(11)로부터 이탈되는 경우가 발생한다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 웜기어를 모터축에 결합시에 발생하는 웜기어 및 모터축의 변형을 방지하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 웜기어를 모터축에 결합시에 별도의 위치조정이 필요 없게 하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 웜기어가 모터축에 결합된 후 모터축으로부터 이탈되지 않게 하는 데 있다.

도 1은 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터를 보여주는 분해사시도,

도 2a 내지 2d는 종래의 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터의 모터 및 웜기어에 발생하는 문제점을 보여주는 단면도들,

도 3은 본 고안에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터의 웜기어를 보여주는 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에어터의 웜기어가 모터축에 결합된 상태를 보여주는 단면도, 및

도 5는 본 고안에 따른 실시예를 보여주는 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:케이스 11:모터

11':모터축 12,50:웜기어

13,14,15,16:스퍼기어 17:와이퍼

18:인쇄회로기판 20:삽입공

30:축고정부 40:축삽입부

60:이탈방지턱

이상의 본 고안에 따른 목적은, 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 몰드된 상부 및 하부케이스, 상기 상부 및 하부케이스의 내부에 장착되어 외부에서 공급되는 전기적인 신호에 따라 회전하는 모터, 상기 모터의 일단에 기계적으로 연결되어 상기 모터의 토크와 회전속도를 제어하는 윔기어, 헬리컬기어 및 스퍼기어 등으로 이루어지는 기어부, 및 상기 기어부에 맞물려 도어를 구동하는 스퍼기어를 포함하는 차량용 에어컨디셔닝 액츄에이터에 있어서, 상기 웜기어는, 내부에 상기 모터의 모터축이 연결되는 삽입공을 구비한 축삽입부, 및 상기 축삽입부와 일체로 형성되고, 내부에 상기 삽입공을 구비하지 않은 축고정부를 포함하는 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터에 의해 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터에 대해 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터의 웜기어를 보여주는 단면도이고, 도 4는 상기 윔기어가 모터의 모터축에 결합된 상태를 보여주는 단면도이고, 그리고 도 5는 본 고안에 따른 실시예를 보여주는 단면도이다.

도 3에 보인 바와 같이, 웜기어(50)는 내부에 상기 모터(11)의 모터축(11')이 삽입되는 삽입공(20)을 구비하는 축삽입부(40)와 축삽입부(40)와 일체로 형성되지만 상기 삽입공(20)을 구비하지 않은 축고정부(30)를 포함한다.

물론, 웜기어(50)의 외주변은 도 1에 보인 통상의 웜기어(12)와 동일하게 나사선이 형성되어 있다. 이러한 형상의 웜기어(50)는 도 1에 보인 스퍼기어(13)와의 결합을 통해, 모터(11)에 의한 힘의 방향을 수직으로 변경시키는 기능을 한다.

삽입공(20)의 직경은 모터(11)의 모터축(11')의 직경과 거의 동일하다. 따라서, 삽입공(20)이 모터축(11')에 압입되어 고정될 수 있다. 즉, 삽입공(20)과 모터축(11')의 마찰력에 의한 압입구조에 의해, 모터(11)에 의한 구동력을 안정되게 기어부(20)에 전달할 수 있다.

또한, 도 4에 보인 바와 같이, 삽입공(20)의 깊이(L₂)는 모터(11)의 모터축(11')의 길이(L₁)보다 짧게 형성되어, 모터축(11')이 삽입공(20)에 압입되어 완전히 결합되는 경우, 축삽입부(40)가 상기 모터(11)의 상단면에 접촉되지 않는다. 삽입공(20)의 깊이(L₂)는 모터축(11')의 길이(L₁)보다 약 1 ~ 2㎜ 짧은 것이 바람직하다.

한편, 상기 축삽입부(40)와 일체로 형성되지만 내부에 상기 삽입공(20)을 구비하지 않는 축고정부(30)가 마련된다. 이러한 축고정부(50)는 웜기어(50)가 지그 등에 의해 모터축(11')에 결합될 때, 웜기어(50) 또는 모터축(11')의 변형을 방지하는 보강재로서의 역할을 할 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 삽입공(20)의 깊이(L₂)를 제어하여 모터축(11')이 웜기어(50)에 완전히 삽입되지 않게 한다.

따라서, 상술한 바와 같이, 삽입공(20)의 깊이가 모터축(11')의 길이보다 짧게 성형되고, 내부에 삽입공(20)을 구비하지 않은 축고정부(30)가 상기 축삽입부(40)와 일체로 형성됨으로써, 웜기어(50)를 모터축(11')에 완전히 결합한 후에 웜기어(50)의 정확한 위치를 제어하는 공정이 더 이상 필요 없게 된다.

즉, 웜기어(50)의 축삽입부(40)의 삽입공(20)과 축고정부(30)의 작용으로, 웜기어(50)를 모터축(11')에 결합할 때는 웜기어(50)의 변형을 방지하는 기능을 하고, 모터축(11')에 결합된 후에는 웜기어(50)와 스퍼기어(13)와의 위치가 자동적으로 제어된다.

한편, 도 1에 보인 웜기어(12)가 모터축(11')에 결합된 후, 도어 액츄에이터를 장기간 사용하는 경우, 웜기어(12)와 모터축(11')간의 마찰력의 감소로 인해 웜기어(50)가 모터축(11')으로부터 이탈하는 경우가 있다. 또한 모터(11)의 회전방향을 변경시에도 웜기어(50)의 이탈현상이 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해, 도 5에 보인 바와 같이, 본 고안에 따른 도어 액츄에이터는 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 몰드된 상부 및/또는 하부케이스(10)와 일체로 형성되어, 상기 축고정부(30)에 구름접촉하는 이탈방지턱(60)을 더 구비한다.

이러한 이탈방지턱(60)은 케이스(10)에 일체로 성형되어, 상기 웜기어(50)와 구름접촉함으로써, 웜기어(50)가 모터축(11')으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

한편, 이탈방지턱(60)은, 웜기어(50)의 이탈을 방지하는 기능을 하면 충분하기 때문에, 원 또는 사각형으로 성형되어도 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터는 축삽입부와 축고정부를 통하여 웜기어를 모터축에 결합시에 발생하는 웜기어 및 모터축의 변형을 방지한다.

또한, 축삽입부의 삽입공과 축고정부와의 작용에 의해, 모터축에 웜기어를 완전히 결합한 후에, 웜기어의 스퍼기어에 대한 별도의 위치조정을 위한 공정을 제거할 수 있다.

또한, 윔기어에 구름접촉하는 이탈방지턱을 케이스에 일체로 구비함으로서, 웜기어가 모터축에 결합된 후 모터축으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 몰드된 상부 및 하부케이스, 상기 상부 및 하부케이스의 내부에 장착되어 외부에서 공급되는 전기적인 신호에 따라 회전하는 모터, 상기 모터의 일단에 기계적으로 연결되어 상기 모터의 토크와 회전속도를 제어하는 윔기어, 헬리컬기어 및 스퍼기어 등으로 이루어지는 기어부, 및 상기 기어부에 맞물려 도어를 구동하는 스퍼기어를 포함하는 차량용 에어컨디셔닝 액츄에이터에 있어서,

   상기 웜기어는,

   내부에 상기 모터의 모터축이 연결되는 삽입공을 구비한 축삽입부; 및

   상기 축삽입부와 일체로 형성되고, 내부에 상기 삽입공을 구비하지 않은 축고정부를 포함하는 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 삽입공의 깊이가 상기 모터축의 길이보다 짧아, 상기 모터축이 상기 삽입공에 완전히 결합되는 경우, 상기 축삽입부가 상기 모터의 상단면에 접촉되지 않는 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이스와 일체로 형성되어, 상기 축고정부에 구름접촉하는 이탈방지턱을 더 구비하는 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터.