KR20040077995A - 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화장치의 캠과 구동유닛의 결합을 보다 간단하게 하고, 구동유닛의 고정이 보다 손쉽게 되어 조립 공수 및 부품 수를 줄이기 위한 것으로, 복수개의 슬릿을 구비하고, 체결 홀이 형성된 캠와, 상기 캠을 구동하는 것으로, 공기조화장치에 지지고정되는 고정부를 구비한 구동유닛과, 상기 캠과 상기 구동유닛을 연결하는 것으로, 상기 캠의 체결 홀에 착탈 가능하도록 결합되는 체결부를 구비하고, 상기 구동유닛에는 상기 캠 및 구동유닛의 구동중심이 서로 일치하게 되도록 결합되는 연결 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체에 관한 것이다.

Description

공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체{Cam and driving unit assembly of air conditioning apparatus}

본 발명은 자동차용 공기조화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 케이스 에 설치된 각종 도어를 작동하는 캠과 상기 캠을 구동하는 구동유닛의 결합관계를 개선한 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체에 관한 것이다.

자동차용 공기조화 장치는 자동차 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 송풍기 유니트(blower unit)에 의해 송풍되는 실내외공기가 냉매가 흐르는 증발기(evaporator)인 냉방용 열교환기와, 자동차 엔진의 냉각수가 흐르는 히터 코어(heater core)인 난방용 열교환기를 선택적으로 통과하면서 열교환된다. 이와 같이 열교환된 공기는 자동차 실내의 각 부위와 연결된 덕트(duct)를 선택적으로 통과하여 자동차의 실내에 공급됨으로써 자동차의 실내를 냉방 또는 난방하게 된다.

이러한 차량용 공기조화장치에 있어서, 케이스에는 증발기를 통과한 공기를 선택적으로 히터 코어에 공급함과 아울러 통과한 공기의 양을 제어하는 탬프도어가 설치되고, 케이스에 연결된 각 덕트, 예컨데 자동차의 플로어, 디프로스터 및 벤트측으로 공기를 공급하는 덕트들의 입구측에는 선택적으로 각 덕트에 공기를 공급하는 복수개의 송풍전환용 도어가 설치된다.

이 송풍 전환용 도어들은 덕트의 내벽에 그 회전축이 힌지되어 있는 데, 이들 도어들은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 인스트루먼트 패널 상의 조작 레버에 의해 연동하는 캠(2)과, 이 캠(2)에 형성된 슬릿(2a)에 연결되어 상기 도어들의 회전축들을 링크식으로 연결하는 다수의 아암(3)들로 구비된 구동장치에 의해 개폐된다. 상기 캠(2)의 슬릿(2a)은 송풍모드에 따른 캠(2)의 회전각에 따라 각 도어들이 선택적으로 개폐될 수 있게 회전중심에 대하여 곡률 또는 곡률반경이 다르게 설정된다.

상기와 같은 캠은 역시 별도의 구동유닛에 와셔 및 볼트와 같은 결합부재에 의해 연결되는 데, 이러한 연결은 캠의 결합을 위해 부품의 수를 증대시키고, 조립 공수를 증대시키는 문제가 된다. 또한, 상기 구동 유닛은 캠의 운동을 방해하지 않도록 설치되어야 하므로 그 설치 위치 등을 잡는 데 곤란한 점이 있다.

한편, 일본 공개 특허 공보 2000-108639호에는 차량용 공조장치의 도어 구동기구가 개시되어 있다.

개시된 도어 구동기구에 의하면, 케이스의 측벽으로부터 도어의 핀에 결합되는 캠과 캠의 바깥측에 서보모터가 결합되어 있는 구조를 갖는다.

이러한 구조에 있어서도, 역시 캠과 서보 모터의 결합이 종래 일반적인 결합구조를 갖게 되므로, 그 부품수 및 조립 공수가 많이 들어 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같은 구조에 있어서는 서보 모터의 고정이 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캠과 구동유닛의 결합을 보다 간단하게 행할 수 있는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 구동유닛의 고정이 보다 손쉬운 공기조화장치의 캠 및 구동유닛 조립체를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 자동차용 공기조화 장치의 도어와 캠의 연결관계를 나타내 보인 정면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화 장치의 케이스 조립체의 부분 분리 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캠의 평면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연결 부재의 사시도,

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캠과 연결 부재의 결합 상태를 도시한 단면도,

< 도면의 부분에 한 부호의 설명>

10; 케이스 본체 11: 도어

12: 힌지 축 13: 아암

14: 핀 20: 캠

21: 슬릿 22: 제 1 체결 홀

23: 제 2 체결 홀 23a: 체결 돌기

23b: 착탈부 24: 관통 홀

30: 연결 부재 32: 제 1 체결부

33: 제 2 체결부 33a: 체결 홈

40: 구동유닛 41: 구동축

42: 고정부 43: 지지부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수개의 슬릿을 구비하고, 체결 홀이 형성된 캠와, 상기 캠을 구동하는 것으로, 공기조화장치에 지지고정되는 고정부를 구비한 구동유닛과, 상기 캠과 상기 구동유닛을 연결하는 것으로, 상기 캠의 체결 홀에 착탈 가능하도록 결합되는 체결부를 구비하고, 상기 구동유닛에는 상기 캠 및 구동유닛의 구동중심이 서로 일치하게 되도록 결합되는 연결 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 체결 홀 및 체결부는 적어도 두 쌍 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 체결 홀 중 적어도 하나에는 체결 돌기를 갖는 착탈부가 구비되고, 이에 대응되는 상기 체결부 중 적어도 하나에는상기 체결 돌기에 결합 가능하도록 형성된 체결 홈이 구비될 수 있다. 이 때, 상기 착탈부는 상기 체결 홈에 결합된 체결 돌기가 상기 체결 홈으로부터 이탈 가능하도록 탄력성을 갖도록 형성된 것일 수 있다.

이러한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 캠은 관통 홀을 구비하고, 상기 구동유닛의 고정부는 상기 관통 홀을 통해 상기 캠을 관통하여 상기 공기조화장치에 지지고정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 관통 홀은 상기 캠의 회전 경로에 따라 상기 고정부에 의해 상기 캠의 운동이 방해받지 않는 길이로 형성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

자동차용 공기 조화 장치는 엔진의 구동력에 의해 구동되며, 열교환 매체를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의해 압축된 열교환 매체를 응축하는 응축기와, 송풍기 유닛으로부터 송풍되는 공기를 자동차 실내의 각 부위로 선택적으로 공급하는 것으로, 압축기와 연결되어 열교환매체의 증발잠열을 이용하여 냉각되는 냉방용 열교환기인 증발기와 엔진의 냉각수를 열교환 매체로 하는 난방용 열교환기인 히터 코어가 내부에 설치되는 케이스 조립체를 포함한다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캠 및 구동유닛 조립체가 장착된 공기조화 장치의 케이스 조립체의 부분을 나타내는 것으로, 그 중 특히 도어 구동부를 나타내는 것이다.

도면을 참조하면, 상기 케이스 조립체는 내부에 히터 코어(미도시)와증발기(미도시)가 장착되는 케이스 본체(10)와, 이 케이스 본체(10) 내부에 설치되어 공기의 흐름을 가변시키는 복수개의 도어(11)를 구비한다. 도면에 나타내지는 않았지만 상기 케이스 조립체에는 송풍기 유닛(미도시)의 토출구와 연결되는 케이스 본체(10) 내부의 통로 상에 증발기가 설치되고, 이 증발기와 소정 간격 이격되도록 히터코어가 설치되며, 상기 통로를 히터 코어가 설치되는 분기통로와, 상기 증발기를 통과한 공기가 케이스에 설치된 각 모드통로 즉, 디프로스트 통로, 밴트 통로, 플로어 통로 등으로 바이패스되도록 하는 바이패스 통로로 구획한다.

이러한 통로들의 전단 및 분기점에는 공기의 흐름을 가변시키는 복수개의 도어들이 설치되는 데, 상기 증발기와 히터 코어의 사이에 설치되어 상기 히터 코어가 설치된 분기통로와 바이패스 통로로의 공기 흐름을 단속하는 템프 도어와, 각 모드통로 즉, 디프로스트 통로, 밴트 통로, 플로어 통로 등을 개폐하는 송풍 전환 도어들이 그것이다. 도 2에 도시된 도어(11)는 상기 템프 도어 및 송풍 전환 도어들 중 어느 하나를 나타낸 것이다.

상기 도어(11)는 그 힌지축(12)이 케이스 본체(10)에 회동되도록 설치되고, 이 힌지축(12)은 케이스 본체(10)의 외측면에 설치된 아암(13)의 일단에 결합되어 상기 아암의 움직임에 따라 상기 도어가 움직여 개폐될 수 있도록 한다. 상기 아암(13)은 상기 도어(12)의 힌지 축(12)에 직접 연결된 제 1 아암(13a)과, 상기 제 1 아암(13)의 단부에 연결되어 제 1 아암(13a)을 운동시키는 제 2 아암(13b)으로 구비될 수 있으며, 이 밖에도 상기 도어(12)를 움직일 수 있는 어떠한 아암 구조라도 가능하며, 아암없이 도어의 힌지축에 후술하는 캠이 직접 연결될 수도 있다.

이렇게 아암을 구동하는 구동부로서 본 발명에 따르면, 복수개의 슬릿을 구비한 캠(20)과, 이 캠(20)에 연결 부재(30)에 의해 연결되어 캠을 구동하는 구동유닛(40)이 사용된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 캠(20)은 도 2 및 도 3에서 볼 수 있듯이, 외주부를 따라 복수개의 슬릿(21)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(21)에는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 도어(11)의 힌지축(12)에 결합된 아암(13)의 최단부에 형성된 핀(14)이 체결되며, 이 핀(14)은 상기 슬릿(21)을 따라 슬라이딩되어 슬릿(21)이 형성된 패턴에 따라 아암(13)을 움직이도록 한다.

한편, 상기 캠(20)에는 체결 홀(22)(23)이 형성되어 상기 연결 부재(30)가 착탈 가능하게 결합되도록 하며, 상기 연결 부재(30)에는 구동 유닛(40)의 구동축(41)이 결합된다. 상기 구동축(41)과 상기 연결 부재(30)는 별도의 너트나 와셔와 같은 고정부재(41a)에 의해 결합될 수 있으며, 이 외에도 용접 등에 의해 고정될 수 있다.

상기 캠(20)에 형성된 체결 홀은 적어도 둘 이상 구비될 수 있는 데, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 의하면, 도 3에서 볼 수 있듯이, 서로 대향되도록 배치된 제 1 체결 홀(22)과 제 2 체결 홀(23)로 구비될 수 있다. 이에 결합되는 연결 부재(30)도 상기 체결 홀에 삽입되어 지지되는 체결부를 적어도 둘 이상 구비할 수 있는 데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 제 1 체결 홀(22)에 삽입되어 지지되는 제 1 체결부(32)와, 상기 제 2 체결홀(23)에 삽입되어 고정되는 제 2 체결부(33)가 막대 형상의 연결 부재의 양단부에 상기 캠을 향한 방향으로 연장되어 구비될 수 있다.

먼저 상기 캠(20)의 제 1 체결 홀(22)은 도 3과 같이, 하나의 단일 홀로 천공되어 있으며, 이 때 두 개의 사각 형상의 홀이 조합된 형상으로 가능하다. 즉, 상기 제 1 체결 홀(22)은 그 가로변의 길이가 서로 다른 두 홀이 결합된 구조로 상부 홀(22a)은 가로변의 길이가 넓게, 하부 홀(22b)은 가로변의 길이가 좁게 형성될 수 있다.

상기 제 1 체결 홀(22)에 결합되는 연결 부재(30)의 제 1 체결부(32)에는 도 4에서 볼 수 있듯이, 결합되어질 캠을 향한 단부에 너비가 연결 부재(30)의 몸체의 너비보다 넓게 형성되어진 지지돌기(32a)가 형성되어 있다. 이 지지돌기(32a)는 도 3에서 볼 수 있는 캠(20)의 제 1 체결 홀(22)의 상부 홀(22a)로 삽입되어지고, 하부 홀(22b)에 의해 지지될 수 있도록, 그 너비가 상기 상부 홀(22a)의 가로변 길이보다는 짧고, 하부 홀(22b)의 가로변 길이보다는 길도록 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 캠(20)의 제 2 체결 홀(23)은 그 상부변 또는 하부변, 즉, 상기 제 1 체결 홀(22)을 향한 변 또는 그에 반대측 변의 어느 하나에 체결 돌기(23a)를 갖는 착탈부(23b)가 구비되도록 할 수 있다. 이 때, 연결부재(30)의 제 2 체결부(33)도 도 4에서 볼 수 있듯이, 그 일면에 상기 체결 돌기(23a)에 결합 가능하도록 체결 홈(33a)이 구비되도록 할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 체결 돌기(23a) 및 착탈부(23b)는 제 1 체결 홀(22)을 향한 변에 설치되고, 연결부재(30)의 체결 홈(33a)도 제 2 체결부(33)의 제 1 체결부(32)를 향한 면에 형성되도록 하였으나, 전술한 바와 같이 그 반대측에 설치될 수도 있음은 물론이다.

제 2 체결 홀(23)의 구조는 도 5에서 보다 상세히 알 수 있는 데, 즉, 도 3 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 착탈부(23b)는 제 2 체결 홀(23)의 상부 변, 즉, 제 1 체결 홀(22)을 향한 변에 설치될 수 있고, 이 때, 이 착탈부(23b)는 제 2 체결 홀(23)의 내측면과 떨어져 있도록 상기 캠(20)으로부터 연장 형성된다. 상기 착탈부(23b)에는 도 5에서 볼 수 있듯이, 그 하면, 즉, 연결부재(30)의 체결 홈(33a)이 형성된 방향에 대응되어 이에 결합될 수 있도록 체결 돌기(23a)가 돌출 형성되어 있다. 뿐만 아니라, 상기 착탈부(23b)는 연결 부재(30)가 결합되는 반대면에서 상기 캠(20)과 소정의 틈(23c)을 이루며 연결되어 있어, 상기 착탈부(23b)를 상부로 밀어 올림에 따라 체결 돌기(23a)가 연결 부재(30)의 체결 홈(33a)으로부터 이탈될 수 있고, 이 틈(23c)에 의해 상기 착탈부(23b)는 소정의 탄력성을 갖게 된다.

상기와 같이 구성된 캠(20)과 연결부재(30)는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상호 결합 및 분리가 가능해진다. 우선, 연결 부재(30)의 제 1 체결부(32)를 캠(20)의 제 1 체결 홀(22)의 상부 홀(22a)로 삽입시킨 후, 하방으로 내려 지지돌기(32a)가 하부 롤(22b)에 걸리도록 한다. 다음으로, 연결 부재(30)의 제 2 체결부(33)를 캠(20)의 제 2 체결 홀(23)에 삽입시켜, 제 2 체결부(33)의 체결 홈(33a)이 착탈부(23b)의 체결 돌기(23a)에 체결되도록 함으로써 캠(20)에 연결부재(30)를 간단하게 결합시킬 수 있다. 이들의 분리는 착탈부(23b)를 틈(23c)이 형성된 방향으로 누르면, 체결 돌기(23a)가 체결 홈(33a)에서 이탈되므로 제 2 체결부(33)를 제 2 체결 홀(23)에서 분리해 내고, 역순으로 제 1 체결부(32)를 제 1 체결 홀(22)에서 분리해 냄으로써 간단하게 분리할 수 있다.

한편, 상기 연결부재(30)에는 전술한 바와 같이, 구동유닛(40)의 구동축(41)이 결합되어지는 데, 상기 구동유닛(40)은 도 2에서 볼 수 있듯이, 케이스 본체(10)의 외측면에 고정된다. 이 때, 상기 구동 유닛(40)은 별도의 고정부(42)를 구비하여, 이 고정부(42)가 지지부재(43)에 의해 케이스 본체(10)로부터 소정 간격 이격되도록 고정되도록 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 고정부(42)는 상기 구동 유닛(40)으로부터 연장되어 나온 것으로, 세 개가 구비되어 있으나, 그 형상 및 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 구동 유닛(40)을 케이스 본체(10)에 결합시킬 수 있는 어떠한 것이라도 가능하다.

상기와 같은 고정부(42) 및 지지부재(43)의 케이스 본체(10)에의 결합을 위해 상기 캠(20)에는 상기 고정부(42) 및 지지부재(43)의 수에 대응되는 관통 홀(24)이 형성된다. 이 관통 홀(24)에 의해 상기 고정부(42) 및 지지부재(43)는 케이스 본체(10)에 직접적으로 결합될 수 있는 것이다. 따라서, 상기 관통 홀(24)은 상기 캠(20)이 회전함에 따라 상기 지지부재(43)가 캠(20)의 운동을 방해하지 않을 수 있는 정도의 길이로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기조화 장치의 케이스 조립체에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 그 조립 과정에서 상기 캠을 연결 부재에 의해 간단하게 구동 유닛에 결합 및 분리가 가능하므로, 조립 공수를 현저히 줄일 수 있고, 결합을 위한 별도의 부재를 사용할 필요가 없으므로 부품 수를 줄일 수 있다.

둘째, 구동유닛을 공기조화장치의 케이스 본체에 결합시킴에 있어 캠을 관통하도록 결합시킴으로 그 설치 부피가 줄어들고, 전체적으로 보다 간단한 구조를 제공할 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 도면에 도시된 일 실시예를 일예로들어 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본원 기술분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (6)

1. 복수개의 슬릿을 구비하고, 체결 홀이 형성된 캠;

   상기 캠을 구동하는 것으로, 공기조화장치에 지지고정되는 고정부를 구비한 구동유닛; 및

   상기 캠과 상기 구동유닛을 연결하는 것으로, 상기 캠의 체결 홀에 착탈 가능하도록 결합되는 체결부를 구비하고, 상기 구동유닛에는 상기 캠 및 구동유닛의 구동중심이 서로 일치하게 되도록 결합되는 연결 부재;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 체결 홀 및 체결부는 적어도 두 쌍 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 체결 홀 중 적어도 하나에는 체결 돌기를 갖는 착탈부가 구비되고, 이에 대응되는 상기 체결부 중 적어도 하나에는 상기 체결 돌기에 결합 가능하도록 형성된 체결 홈이 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 착탈부는 상기 체결 홈에 결합된 체결 돌기가 상기 체결 홈으로부터 이탈 가능하도록 탄력성을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 캠은 관통 홀을 구비하고, 상기 구동유닛의 고정부는 상기 관통 홀을 통해 상기 캠을 관통하여 상기 공기조화장치에 지지고정되는 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 관통 홀은 상기 캠의 회전 경로에 따라 상기 고정부에 의해 상기 캠의 운동이 방해받지 않는 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화 장치의 캠 및 구동유닛 조립체.