KR200364903Y1 - 차량 공조용 도어 액츄에이터 - Google Patents

차량 공조용 도어 액츄에이터 Download PDF

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KR200364903Y1
KR200364903Y1 KR20-2004-0019924U KR20040019924U KR200364903Y1 KR 200364903 Y1 KR200364903 Y1 KR 200364903Y1 KR 20040019924 U KR20040019924 U KR 20040019924U KR 200364903 Y1 KR200364903 Y1 KR 200364903Y1
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Abstract

본 고안은, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 워엄기어와, 상기 워엄기어에 맞물리는 기어열을 포함하는 차량 공조용 도어 액츄에이터에 관한 것로서,
상기 모터(10)의 회전축(11)에는 워엄 홀더(40)가 견고하게 끼워져 있고, 상기 워엄 홀더(40)의 반경방향으로는 키이(41)가 돌출되게 형성되어 있으며, 상기 워엄기어(20)의 모터(11)쪽 단부에는 상기 워엄 홀더(40)의 키이(41)가 상대 이동하기 위한 안내 홈(21)이 형성되어 있고, 상기 워엄기어(20)의 단부에 대향하는 케이스(30)의 내면에는 스토퍼(70)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하므로,
액츄에이터 구동시 모터 회전축의 토크 편차를 방지할 수 있어, 베어링과 조정 와셔의 마찰로 인한 출력토크의 손실을 피하고 내구성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

Description

차량 공조용 도어 액츄에이터{DOOR ACTUATOR FOR AIR CONDITIONING OF A VECHICLE}
본 고안은 차량 공조용 도어 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터가 회전하여도 모터에 결합된 회전축의 편차가 방지되는 차량 공조용 도어 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 실내 온도, 습도, 공기의 청정도 및 흐름을 쾌적하게 유지하기 위하여 차량에 설치된 시스템을 차량용 공조시스템(air conditioning system)이라 한다. 상기 공조시스템은 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 말하며,
두번째, 모드 기능은 공조시스템의 덕트로부터 벤트(vent), 플로어(floor) 또는 디프론트(defront) 출구로 나가는 공기의 풍향을 제어하는 기능을 말하며,
세번째, 템프 기능은 냉기와 온기의 혼합량을 제어하여 운전자가 원하는 온도의 공기를 실내로 유입하도록 하는 기능을 말한다.
근래, 이러한 공조시스템의 기능들은, 차량의 전자제어장치(ECU;Electric Control Unit)에서 공급되는 전기적인 신호에 따라, 차량에 설치된 차량 공조용 도어 액츄에이터를 작동시켜 덕트의 입구 또는 출구에 설치된 도어의 개폐를 조절함으로써 이루어지게 된다.
도 1 내지 도 4에 종래기술에 따른 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터의 구조가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 에어컨디셔닝 도어 액츄에이터(AC)는, 각종 부품이 장착되도록 소정의 형태로 성형된 상하 한 쌍의 케이스(30)와, 상기 케이스(30) 내에 장착되어 외부의 전기적 신호에 따라 정회전 또는 역회전하는 모터(10)와, 상기 모터(10)의 회전축(11)과, 이 모터 회전축(11)에 견고히 결합된 워엄기어(20)와, 상기 워엄기어(20)로부터 연속적으로 맞물리는 워엄 휠(50), 및 기어열(80)과, 일단은 출력기어에 연결되고 타단은 도어(미도시)와 연결되어 모터(10)로부터 전달되는 토오크에 의하여 도어를 개폐시키는 레버(미도시)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터 회전축(11)과 워엄기어(20)는 억지끼워맞춤이나 몰딩 등에 의해 견고하게 결합되어 있다. 이에 따라, 모터(11)의 회전축과 워엄기어(20)는 동시에 회전하게 된다. 또한, 상기 워엄기어(20)에는 워엄 휠(50)이 맞물려 돌아가면서 동력이 출력기어로 전달된다. 상기 워엄 휠(50)은 헬리컬 기어로 되어 있다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 액츄에이터(AC)에서는, 모터(10)의 정역 회전 구동시 워엄기어(20)와 워엄 휠(50) 사이의 접촉압력에 의해 모터의 회전축(11)이 앞뒤 방향으로 힘을 반대로 받는 현상이 발생되었다. 특히, 역회전시(도 3b 참조) 모터 회전축(11)을 지지하는 베어링(12)과 조정 와셔(13)가 서로 마찰 접촉하여, 출력토크의 손실로 이어지는 경우가 많았다.
예컨대, 도 3(a)의 모터 역회전시(분리상태) 출력토크가 22∼24(Kgfㆍcm)였던 반면, 도 3(b)의 모터 정회전시(마찰상태) 출력토크는 18∼19(Kgfㆍcm)가 얻어져, 대략 4∼6(Kgfㆍcm)의 토크 손실량이 발생되었다.
이로 인해, 양쪽의 최대 토크의 편차가 크므로 원하는 영역의 최대토크를 얻기가 힘들었다. 예컨대, 원하는 토크가 작은 쪽이 20(Kgfㆍcm)이면, 토크의 상한치는 지나치게 크고, 하한치는 소정값에 대하여 미달되는 경우가 많았다.
더욱이, 베어링과 조정 와셔의 마찰로 인해 열이 발생되어 액츄에이터가 손상될 가능성이 높았다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고안의 목적은액츄에이터 구동시 모터 회전축의 토크 편차를 방지하여 출력토크의 손실을 피하고 내구성을 향상시킬 수 있는 차량 공조용 도어 액츄에이터를 제공하는데 있다.
도 1은, 종래의 차량 공조용 도어 액츄에이터를 나타내는 결합도로서, (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.
도 2는, 도 1에서 워엄기어와 워엄 휠의 결합구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 종래 구동모터의 회전에 따른 워엄기어의 편차발생을 나타내는 도면으로서, 도 3a는 정회전시이고, 도 3b는 역회전시이다.
도 4는, 모터의 내부구조를 나타내는 종단면도이다.
도 5는, 본 고안에 따른 차량 공조용 도어 액츄에이터를 나타내는 결합도로서, (a)는 사시도이고, (b)는 평면도이다.
도 6은, 도 5에서 도어 액츄에이터 토크 편차 방지장치의 결합구조를 나타내는 상세 사시도이다.
도 7은, 도 6에서 도어 액츄에이터 토크 편차 방지장치를 나타내는 분해 사시도이다.
※ 주요 도면부호의 설명
10... 모터(motor)
11... 모터 회전축
12... 베어링(bearing)
13... 조정 와셔
20... 워엄 기어(worm gear)
21... 안내 홈
30... 케이스(case)
40... 홀더(holder)
41... 키이(key)
50... 워엄 휠(worm wheel)
70... 스토퍼(stopper)
80... 기어열
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른차량 공조용 도어 액츄에이터는,
케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 워엄기어와, 상기 워엄기어로부터 연속적으로 맞물리는 워엄 휠을 포함하는 차량 공조용 도어 액츄에이터에 설치되는 것으로서,
상기 모터의 회전축에는 워엄 홀더가 견고하게 끼워져 있고,
상기 워엄 홀더의 반경방향으로는 키이가 돌출되게 형성되어 있으며,
상기 워엄기어의 모터쪽 단부 측면에는 상기 워엄 홀더의 키이가 상대 이동하기 위한 안내 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 워엄기어의 단부에 대향하는 케이스의 내면에는 스토퍼가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 워엄 홀더에 형성된 키이는 둘레방향으로 균등하게 복수개 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 워엄 홀더의 키이와 상기 워엄기어의 안내 홈은 사각형으로 구성된 것이 바람직하다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 7에 본 고안에 따른 차량 공조용 도어 액츄에이터에 설치된 토크 편차 방지장치가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 토크 편차 방지장치가 적용되는 차량 공조용 도어 액츄에이터는, 종래와 마찬가지로, 케이스(30)와, 상기 케이스(30)의 내부에 장착된 모터(10)와, 상기 모터(10)의 회전축(11)에 결합된 워엄기어(20)와, 상기 워엄기어(20)에 맞물리는 워엄 휠(50)을 포함한다. 상기 워엄 휠(50)에는 레버(미도시)에 이르기까지 기어열(80)이 맞물려 연속적인 동력전달이 이루어진다.
이 때, 상기 모터(10)의 회전축(11)에는 워엄 홀더(40)가 견고하게 끼워져 있다. 예컨대, 억지끼워맞춤이나 몰딩 등에 의해 고정될 수 있다. 또한, 상기 워엄 홀더(40)의 반경방향으로는 2개의 키이(41)가 대향되면서 돌출되게 형성되어 있다.
한편, 상기 워엄기어(20)는 워엄 홀더(40) 앞에서 모터 회전축(11) 결합되어 있다. 이 때, 상기 워엄기어(20)는 모터 회전축(11)에 대하여 상대 이동이 자유롭게 설치되어 있다.
또한, 상기 워엄기어(20)의 모터(10)쪽 단부 측면에는 상기 워엄 홀더(40)의 키이(41)가 상대 이동하기 위한 2개의 안내 홈(21)이 형성되어 있다. 상기 대향하는 2개의 키이(41)에 대응하도록, 상기 2개의 안내 홈(21)도 대향되게 형성되어 있다.
각각 1개의 키이(41) 및 안내 홈(21)으로도 기능하지만, 모터 회전축(11)의 둘레방향을 따라 복수개가 균등하게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 워엄기어(20)의 단부에 대향하는 케이스(30)의 내면에는 스토퍼(70)가 형성되어 있어, 워엄기어(20)가 모터 회전축(11)으로부터 빠지는 경우가 방지된다. 상기 스토퍼(70)는 케이스(30)의 벽면 자체에 의해 형성될 수도 있고, 별도의 플레이트를 케이스의 내벽면에 부착시켜서 구성할 수도 있다.
이러한 구성에 따라, 모터 회전축(11)이 정방향 또는 역방향으로 회전하면 워엄 홀더(40)가 동시에 그 방향으로 회전하고, 상기 워엄 홀더(40)에 형성된 키이(41)가 워엄기어(20)의 안내 홈(21)에 걸림으로써 워엄 휠(50) 및 기어열(80)을 따라 연속적인 회전구동의 전달이 이루어지고 액츄에이터(AC)가 작동하게 된다. 이 때, 상기 키이(41)는 안내 홈(21)에 대하여 상대이동이 자유롭기 때문에, 워엄 휠(50)에 의해 워엄기어(20)가 모터 회전축(11) 방향으로 이동할 뿐, 모터 회전축(11) 자체가 이동하는 경우는 없다. 이에 따라, 모터(10)에서 베어링(12)과 조정 와셔(13) 사이의 마찰은 발생되지 않는다.
또한, 모터 회전축(11)의 일단부에 형성된 스토퍼(70)에 의해, 워엄기어(20)가 모터 회전축(11)으로부터 빠지는 것이 방지된다. 본 실시예의 경우에는, 워엄기어(20)가 0.3mm 이상 이동하는 것이 방지되도록 위치가 설정될 필요가 있다.
상기한 바와 같은 구성의 본 고안에 따르면, 액츄에이터 구동시 워엄 휠에 의해 워엄 기어가 왕복이동할 뿐 모터 회전축으로의 하중전달이 없기 때문에, 베어링과 조정 와셔의 마찰로 인한 출력토크의 손실을 피하여 정역방향의 토크편차를 줄이고 내구성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착된 모터와, 상기 모터의 회전축에 결합된 워엄기어와, 상기 워엄기어로부터 연속적으로 맞물리는 감속용 기어열을 포함하는 차량 공조용 도어 액츄에이터로서,
    상기 모터(10)의 회전축(11)에는 워엄 홀더(40)가 견고하게 끼워져 있고,
    상기 워엄 홀더(40)의 반경방향으로는 키이(41)가 돌출되게 형성되어 있으며,
    상기 워엄기어(20)의 모터(11)쪽 단부 측면에는 상기 워엄 홀더(40)의 키이(41)가 끼워지는 안내 홈(21)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 공조용 도어 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 워엄기어(20)의 단부에 대향하는 케이스(30)의 내면에는 스토퍼(70)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 공조용 도어 액츄에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 워엄 홀더(40)에 형성된 키이(41)는 둘레방향으로 균등하게 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 공조용 도어 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 워엄 홀더(40)의 키이(41)와 상기 워엄기어(20)의 안내 홈(21)은 사각형으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 공조용 도어 액츄에이터.
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