KR200349140Y1 - 차량 공조용 에어플랩 액추에이터 - Google Patents

차량 공조용 에어플랩 액추에이터 Download PDF

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KR200349140Y1
KR200349140Y1 KR20-2004-0003403U KR20040003403U KR200349140Y1 KR 200349140 Y1 KR200349140 Y1 KR 200349140Y1 KR 20040003403 U KR20040003403 U KR 20040003403U KR 200349140 Y1 KR200349140 Y1 KR 200349140Y1
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KR20-2004-0003403U
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오동환
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주식회사 모아텍
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00835—Damper doors, e.g. position control
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Abstract

본 고안은 종래의 DC 모터 대신 스텝모터를 사용하여 에어플립을 각도를 다양하게 개폐 제어하고, 종래의 일렬 배치형 기어열 대신 스텝모터의 출력토크를 특정한 감속비로 조절하는 유성기어 감속기를 사용하여 스텝모터의 회전력을 에어플립으로 전달하도록 된 차량 공조용 에어플랩 액추에이터에 관한 것이다.
본 고안에 따르면 종래의 DC 모터 대신에 스텝모터를 사용하고 상기 스텝모터의 회전력을 유성기어 감속기를 통하여 에어플랩으로 전달하도록 되어 있으므로 종래의 엑추에이터에 비해 상대적으로 크기가 작고 무게가 가벼운 장점이 있고, 스텝모터를 사용하므로 종래의 DC 모터의 정/역회전 상태를 확인하기 위한 피드백 제어회로가 필요 없으며, 종래와 같이 에어플랩 주변에 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서를 배치하지 않고서도 스텝모터의 회전 각도만을 조절하여 용이하게 에어플랩을 다양한 각도로 개폐할 수 있으므로 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서의 아날로그 출력신호를 디지털신호로 변환하기 위한 A/D변환회로가 필요 없고, 이로 인해 엑추에이터 제어용 회로 설계 자유도가 향상되는 효과가 있다.

Description

차량 공조용 에어플랩 액추에이터 {AIR FLAP ACTUATOR FOR HVAC OF VEHICLES}
본 고안은 차량의 공조장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 차량 공조(HVAC; Heating Ventilation Air Conditioning)용 에어플랩 액추에이터에 관한 것이다.
차량의 공조장치용으로 사용되는 에어플랩을 개폐 작동시키는 종래의 액추에이터는 DC 모터 및 상기 DC 모터의 샤프트의 회전력을 에어플랩으로 전달하는 기어열로 구성되며, 별도의 엑추에이터 제어용 ECU에 의해 상기 DC 모터가 정/역회전 제어됨에 따라서 에어플랩을 일정한 각도로 개폐시킨다.
하지만, 상기와 같이 DC 모터를 사용하는 에어플랩을 일정한 각도로만 개폐 제어하는 종래의 차량 공조용 에어플랩 엑추에이터는 상기 기어열이 일렬로 배치되어 상기 DC 모터의 샤프트의 회전력을 에어플랩으로 전달하기 때문에 크기가 크고 중량이 무거운 단점이 있으며, 특히 상기 DC 모터를 정/역회전 제어하는 ECU가 DC 모터의 정/역회전 상태를 확인하기 위한 피드백 제어회로가 ECU 내부 혹은 외부에 추가로 설치되는 문제점이 있다.
한편, 상기 에어플랩을 다양한 각도로 개폐하도록 상기와 같은 종래의 에어플랩 엑추에이터의 DC 모터를 제어하려면 상기 에어플랩 주변에 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서를 배치하고, 상기 ECU가 감지센서에 의해 감지되는 에어플랩의 위치 혹은 각도를 판별하여야 하는데, 이 경우 상기 ECU 내부 혹은 외부에 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서의 아날로그 출력신호를 디지털신호로 변환하기 위한 A/D변환회로가 추가로 설치되어야 하는 문제점이 있으며, 그 결과 엑추에이터 제어용 회로 설계 자유도가 나빠지는 단점이 있다.
본 고안은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 종래의 DC 모터 대신 스텝모터를 사용하여 에어플립을 각도를 다양하게 개폐 제어하고, 종래의 일렬 배치형 기어열 대신 스텝모터의 출력토크를 특정한 감속비로 조절하는 유성기어 감속기를 사용하여 스텝모터의 회전력을 에어플립으로 전달하도록 된 차량 공조용 에어플랩 액추에이터를 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 커버가 제거된 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 유성기어 감속기를 도시한 분해 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 스텝모터 20: 유성기어 감속기
21: 제1링기어 22: 제1유성기어
22a: 보조 유성기어 23: 제1캐리어
24: 제2링기어 24a: 태양기어
25: 제2캐리어 26: 제2유성기어
27: 제3링기어 27a: 출력 샤프트
28: 제3캐리어 29: 커버
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터는 스텝모터(10)와, 스텝모터(10)의 상면에서 스텝모터(10)의 외경과 일치하는 커버(29) 내부에 수용되는 복수의 유성기어와 복수의 링기어 및 복수의 캐리어로 구성되어 상기 스텝모터(10)의 회전력을 특정한 감속비(예컨대, 감속비 140)로 조절하여 출력 샤프트(27a)를 통하여 차량 공조용 에어플랩으로 전달하는 유성기어 감속기(20)로 구성된다.
상기 스텝모터(10)는 샤프트에 태양기어(도시하지 않음)가 형성되어 있고 상기 샤프트를 정/역회전시킨다.
유성기어 감속기(20)의 제1유성기어(22)들은 상기 스텝모터(10) 샤프트의 태양기어에 맞물려 제1링기어(21)의 내주면을 따라서 회전하고 상면에 보조 유성기어(22a)가 형성되어 있다.
유성기어 감속기(20)의 제1캐리어(23)는 상기 제1링기어(21)와 제1유성기어(22)들 사이에 배치되어 제1유성기어(22)들을 회전 가능하게 지지한다.
유성기어 감속기(20)의 제2링기어(24)는 상면 중앙부에 태양기어(24a)가 형성되어 있고 내주면을 따라서 제1유성기어(22)들의 각각의 상면에 형성된 보조 유성기어(22a)가 회전하면 함께 회전한다.
유성기어 감속기(20)의 제2캐리어(25)는, 상기 제1유성기어(22)들과 제2링기어(24) 사이에 배치되어 제1유성기어(22)들을 회전 가능하게 지지한다.
유성기어 감속기(20)의 제2유성기어(26)들은 상기 제2링기어(24)의 상면 중앙부에 형성된 태양기어(24a)에 맞물려 회전한다.
유성기어 감속기(20)의 제3링기어(27)는 내주면을 따라서 상기 제2유성기어(26)들이 회전하면 함께 회전하여 상면 중앙부에 코킹되는 출력 샤프트(27a)를 회전시킨다.
유성기어 감속기(20)의 제3캐리어(28)는 상기 제2유성기어(26)들과 제3링기어(27) 사이에 배치되어 제2유성기어(26)들을 회전 가능하게 지지한다.
유성기어 감속기(20)의 커버(29)는 상기 기어들을 커버한다.
상기와 같은 구성에 의해서 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터는 다음과 같이 작동한다.
본 고안에 따른 액추에이터는 별도의 엑추에이터 제어용 ECU에 의해 상기 스텝모터(10)를 일정한 회전 각도로 정/역회전시키기 위한 제어신호가 입력되면 상기 스텝모터(10)가 정/역회전하며, 이와 동시에 다음과 같이 상기 유성기어 감속기(20) 내부의 기어들이 정/역회전하여 상기 스텝모터(10)의 회전력을 특정한 감속비(예컨대, 감속비 140)로 조절하여 출력 샤프트(27a)를 통하여 차량 공조용 에어플랩으로 전달한다.
먼저, 상기 스텝모터(10)의 샤프트에 형성된 태양기어에 맞물려진 상기 제1유성기어(22)들이 제1링기어(21)의 내주면을 따라서 회전함에 따라서 상기 제1유성기어(22)들의 각각의 상면에 형성된 보조 유성기어(22a)가 내부면을 따라서 회전하는 상기 제2링기어(24)가 회전한다.
이어서, 상기 제2링기어(24)의 상면 중앙부에 형성된 태양기어(24a)에 맞물려 있는 제2유성기어(26)들이 회전하면 이 제2유성기어(26)들이 내주면을 따라서 회전하는 제3링기어(27)가 회전하여 상기 제3링기어(27)의 상면 중앙부에 코킹된 출력 샤프트(27a)를 회전시킨다.
상기 유성기어 감속기(20) 내부의 기어들이 정/역회전하여 상기 스텝모터(10)의 회전력을 특정한 감속비(예컨대, 감속비 140)로 조절하여 출력 샤프트(27a)를 통하여 차량 공조용 에어플랩으로 전달하면, 차량 공조용 에어플랩은 다양한 각도로 개폐된다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터는 종래의 DC 모터 대신에 스텝모터를 사용하고 상기 스텝모터의 회전력을 특정한 감속비로 조절하는 유성기어 감속기를 통하여 에어플랩으로 전달하도록 되어 있으므로 종래의 엑추에이터에 비해 상대적으로 크기가 작고 무게가 가벼운 장점이 있다.
또한, 스텝모터를 사용하므로 종래의 DC 모터의 정/역회전 상태를 확인하기 위한 피드백 제어회로가 필요 없고, 종래와 같이 상기 에어플랩 주변에 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서를 배치하지 않고서도 스텝모터의 회전 각도만을 조절하여 용이하게 상기 에어플랩을 다양한 각도로 개폐할 수 있으므로 다수의 위치(혹은 각도) 감지센서의 아날로그 출력신호를 디지털신호로 변환하기 위한 A/D변환회로가 필요 없고, 이로 인해 엑추에이터 제어용 회로 설계 자유도가 향상되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 차량 공조용 에어플랩 액추에이터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. 샤프트에 태양기어가 형성되어 있고 상기 샤프트를 정/역회전시키는 스텝모터(10); 및
    상기 스텝모터(10) 샤프트의 태양기어에 맞물려 제1링기어(21)의 내주면을 따라서 회전하고 상면에 보조 유성기어(22a)가 형성되어 있는 복수의 제1유성기어(22)와, 상기 제1링기어(21)와 제1유성기어(22)들 사이에 배치되어 제1유성기어(22)들을 회전 가능하게 지지하는 제1캐리어(23), 상면 중앙부에 태양기어(24a)가 형성되어 있고 내주면을 따라서 제1유성기어(22)들의 각각의 상면에 형성된 보조 유성기어(22a)가 회전하면 함께 회전하는 제2링기어(24), 상기 제1유성기어(22)들과 제2링기어(24) 사이에 배치되어 제1유성기어(22)들을 회전 가능하게 지지하는 제2캐리어(25), 상기 제2링기어(24)의 상면 중앙부에 형성된 태양기어(24a)에 맞물려 회전하는 복수의 제2유성기어(26), 내주면을 따라서 상기 제2유성기어(26)들이 회전하면 함께 회전하여 상면 중앙부에 코킹되는 출력 샤프트(27a)를 회전시키는 제3링기어(27), 및 상기 제2유성기어(26)들과 제3링기어(27) 사이에 배치되어 제2유성기어(26)들을 회전 가능하게 지지하는 제3캐리어(28)로 구성되어 커버(29)에 의해 커버되는 유성기어 감속기(20)
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 공조용 에어플랩 액추에이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1유성기어(22)들은 각각의 상면에 보조 유성기어(22a)가 형성되어 있는 2단(2-Layer) 구조인 것을 특징으로 하는 차량 공조용 에어플랩 액추에이터.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101559160B1 (ko) 2014-04-17 2015-10-12 주식회사 현대케피코 전기식 엑추에이터의 배치구조
KR102187928B1 (ko) * 2019-06-20 2020-12-08 주식회사 인팩 2단 유성기어가 구비된 차량용 액츄에이터

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KR101559160B1 (ko) 2014-04-17 2015-10-12 주식회사 현대케피코 전기식 엑추에이터의 배치구조
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