KR20120036273A - 공기 배출구를 위한 작동 요소 - Google Patents

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Abstract

공기 배출구를 위한 본 발명에 따른 작동 요소(10)는 제1 측(16)으로부터 대향하는 제2 측(18)으로 블레이드(12)를 위한 좁은 통로(14)를 포함한다. 통로(14)는 적어도 슬릿(14)을 포함하는 프레임 형상의 측방향 부분(20)에 의해 일단부에서 제한된다. 측방향 부분(20)의 적어도 일부(22)는 탄성적으로 굴절될 수 있다.

Description

공기 배출구를 위한 작동 요소{OPERATING ELEMENT FOR AN AIR VENT}
본 발명은 공기 배출구, 특히 자동차에서의 공기 배출구를 위한 작동 요소에 관한 것이다.
종래 기술에서는, 공기 배출구를 위한 다양한 구성의 작동 요소가 알려져 있다. 다수의 경우에 있어서, 작동 요소는 다부품 구조를 갖는다. 이들 작동 요소는 예컨대 노브(knob) 타입 구조로 실시될 수 있고, 시프팅(shifting)을 위해 요구되는 힘을 결정하는 별도의 스프링 요소를 포함할 수 있다. 그러나, 스프링 요소가 작동 요소에 통합되는 것인, 공기 배출구를 위한 작동 요소는 이미 알려져 있다.
이러한 작동 요소를 이용하면, 스프링 요소는 보통 직접적인 방식으로 블레이드에 작용하며, 이에 따라 작동 요소의 더 큰 시프팅 힘이 요구될 때 스프링 요소는 대응하여 큰 로드를 견뎌야만 한다. 온도가 높으면, 이는 재료의 크리핑 거동(creeping behavior)을 초래할 수 있으며, 이에 따라 작동 힘은 유효 수명에 걸쳐 대응하여 감소된다. 이는 민감한 조정에 부정적인 영향을 준다.
기본적으로, 이러한 작동 요소는, 특히 조작자가 스프링 요소를 볼 수 없어야만 하는 경우, 많은 제작 비용이 소요된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 통합된 스프링 요소를 갖춘 작동 요소로서, 스프링 요소는 바람직하게는 조작자가 볼 수 없어야만 하고, 작동 요소는 간단하게 비용 효과적인 방식으로 제작될 수 있으며, 작동 요소의 시프팅 힘은 유효 수명에 걸쳐 일정하게 유지되는 것인 작동 요소를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 청구항 1의 특징을 포함하는 작동 요소뿐만 아니라 청구항 8의 특징을 포함하여 작동 요소 및 블레이드로 제작되는 조립체에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 작동 요소 및 본 발명에 따른 조립체의 유리하고 편리한 구조는 관련된 종속항에 기재되어 있다.
공기 배출구를 위한 본 발명에 따른 작동 요소는 제1 측으로부터 대향하는 제2 측으로 블레이드를 위한 좁은 통로를 포함한다. 통로는 적어도 슬릿을 포함하는 프레임 형상의 측방향 부분에 의해 일단부에서 제한된다. 측방향 부분의 적어도 일부는 탄성적으로 굴절될 수 있다.
본 발명에 따른 작동 요소 구조를 이용하면, 별개의 구성요소로서 스프링을 필요로 하지 않으면서 작동 요소가 (통상의 조립 단계에서) 블레이드에서 미끄러질 때, 스프링 힘은 측방향 부분의 탄성 굴절로 인해 적절한 구성을 갖는 블레이드에 작용한다. 작동 요소는 스프링 힘에 의해 블레이드 상에 유지되며, 진동이 있는 경우에 있어서 블레이드 상의 원하는 위치를 신뢰성있게 유지한다. 작동 요소가 별개의 스프링 요소를 구비하지 않기 때문에, 그 시각적 외양은 유리하게는 이러한 요소에 의해 손상되지 않는다. 작동 요소에서의 슬릿이 조작자로부터 반대로 향하는 측부에 배치되는 경우에 있어서, 조작자는 슬릿을 볼 수 없다. 기본적으로, 슬릿은 또한 조작자를 향하는 측부에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 작동 요소의 바람직한 실시예에 있어서, 프레임 형상의 측방향 부분에 있는 슬릿은 블레이드의 종방향에 대해 횡방향으로 그리고 블레이드의 평면에 평행하게 연장된다. 이러한 타입의 장치는, 제어된 방식으로 그 종방향으로 블레이드 상에서 작동 요소를 시프팅하도록 하는 유지 힘의 최적 배향을 제공한다. 가능한 틸팅(tilting) 상황에서 또는 작동 요소가 블레이드 상에서 정확하게 안내되지 않을 때 발생하는 과도하게 큰 시프팅 힘은, 슬릿에 의해 보상될 수 있다.
작동 요소의 내측 윤곽은 바람직하게는 블레이드의 외측 윤곽에 적합한 프로파일을 가지며, 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부를 포함한다. 작동 요소는 블레이드를 위해 의도되기 때문에, 각각의 내측 윤곽 및 외측 윤곽이 서로 일치하는 것이 유리하다. 완전히 평평한 표면에 비해, 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부를 포함하는 프로파일은, 작동 요소가 블레이드 상에서 안내될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명의 구체적인 양태에 따르면, 작동 요소의 내측 윤곽은 통로 방향으로 통로를 따라 웨지 형상의 돌출부 또는 홈을 포함한다. 이렇게 형성된 기하학적 형상은, 대응하는 구조를 이용하여 블레이드 상에서 작동 요소를 최적으로 안내하도록 해준다. 그러나, 기본적으로, 작동 요소의 내측 윤곽 및 블레이드의 외측 윤곽의 다른 기하학적 형상도 또한 고안 가능하다. 중요한 점은 작동 요소의 내측 윤곽이 블레이드의 외측 윤곽과 일치한다는 것이다.
특히 바람직한 실시예에 있어서, 홈 및 웨지 형상의 돌출부는, 90 도 미만의 경사를 형성하는 것인, 대향된 경사진 측벽을 포함한다. 측벽에 작용하는 예응력 힘은 경사 각도의 크기에 의해 조정될 수 있다. 대응하는 구조를 이용할 때 전체적으로 요구되는 예응력 힘에 대해 측방향 부분의 단지 매우 작은 탄성 굴절만이 요구되도록 하기 위해, 이러한 예응력 힘은 경사의 감소에 따라 증가한다. 이는 플라스틱의 크리핑 거동에 대한 효과적인 반작용을 의미한다. 더욱이, 경사진 측벽은 블레이드 상에서 작용 요소의 간단하고 자체 조정 가능한 조립체의 장점을 제공하며, 이들 측벽은 그 종방향에 대해 횡방향으로 블레이드에 작동 요소를 고정한다. 하나의 작동 요소에서 측벽의 경사각들은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
실질적으로 사다리꼴 단면을 갖는 홈 또는 웨지 형상의 돌출부는 유리하게는 외부로 구부러지게 된다. 평평한 부분은 작동 요소와 블레이드 사이의 결합의 안정성에 기여하는데, 선 대신 이용 가능하게 제작되는 지지면은 또한 마모의 관점에서 유리한 효과를 갖는다.
작동 요소가 플라스틱으로 된 하나의 부품으로 제작될 때 더욱 유리하다. 부품의 개수 감소는 물류 및 조립체에 유리한 효과를 가지며, 이에 따라 대응하는 비용 및 시간 소모도 감소될 수 있다. 추가적으로, 작동 요소는 성형의 관점에서 많은 자유도를 제공하는 저렴한 사출 성형 공정에서 플라스틱으로 제작될 수 있다.
더욱이, 본 발명은 공기 배출구를 위한, 본 발명에 따른, 블레이드 및 작동 요소로 제작되는 조립체를 제공한다.
본 발명에 따른 조립체의 바람직한 실시예에 따르면, 작동 요소의 내측 윤곽은 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부를 갖는 프로파일을 가지며, 블레이드의 외측 윤곽은 각각 이에 적합하게 되어 있는 오목부 또는 돌기를 갖춘 프로파일을 갖고, 이에 따라 돌기가 오목부 내로 돌출하게 된다. 작동 요소 및 블레이드가 맞물림 외형을 포함한다는 사실로 인해, 블레이드 상에서의 작동 요소의 최적 안내 및 고장 없는 시프팅이 보장된다. 여기서, 구성요소의 어디에 홈이 배치되는지 그리고 어디에 웨지 형상의 돌출부가 배치되는지는 문제가 되지 않는다.
바람직하게는, 통로 방향으로 작동 요소의 통로를 따라 연장되는 웨지 형상의 돌출부가 블레이드의 종방향으로 블레이드를 따라 연장되는 홈과 맞물리도록 또는 블레이드의 종방향으로 블레이드를 따라 연장되는 웨지 형상의 돌출부가 통로 방향으로 작동 요소의 통로를 따라 연장되는 홈과 맞물리도록 윤곽이 형성된다.
유리하게는, 블레이드의 외측 윤곽은 작동 요소의 내측 윤곽에 비해 크게 치수가 결정되도록 제작된다. 이러한 조치는 결과적으로 작동 요소와 블레이드 사이에서 원하는 마찰을 형성한다. 이러한 방식으로, 블레이드 상에서 작동 요소를 이동시키기 위해 요구되는 시프팅 힘에 선택적인 영향을 가하는 것이 가능하다. 이는 결과적으로 작동 요소를 시프팅하기 위해 요구되는 힘이 유효 수명에 걸쳐 거의 일정하게 유지되고 감소하지 않도록 한다. 더욱이 블레이드 상에서 작동 요소의 원하는 위치는 안정적으로 유지되며, 예상한 바와 같이 차량 환경에서 발생할 수 있는 약한 진동의 경우에 있어서도 변하지 않는다.
작동 요소는, 블레이드의 종방향에 대해 횡으로 양방향으로 고정되며 블레이드의 종방향으로 안내되는 방식으로 이동 가능하게 되도록 블레이드 상에 배치되면 특히 유리하다. 이러한 장치는 작동 요소 및 블레이드로 제작되는 조립체에 높은 안정성을 부여한다. 작동 요소는 블레이드 상에서 미끄러지지 않을 수 있으며, 작동 요소는 민감한 방식으로 조정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 통합된 스프링 요소를 갖춘 작동 요소로서, 스프링 요소는 바람직하게는 조작자가 볼 수 없어야만 하고, 작동 요소는 간단하게 비용 효과적인 방식으로 제작될 수 있으며, 작동 요소의 시프팅 힘은 유효 수명에 걸쳐 일정하게 유지되는 것인 작동 요소를 얻을 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징 및 장점은 이하의 설명 및 참고하는 첨부 도면으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 작동 요소의 후방 사시도로서, 투명하게 도시된 블레이드를 포함하는 것인 도면이다.
도 2는 블레이드가 통로 방향에 대해 횡방향으로 연장되는 것인 작동 요소의 후면도이다.
도 3은 블레이드가 단면으로 도시된 것인 작동 요소의 측면도이다.
도 4는 도 3의 X의 세부 확대도를 도시한 것이다.
도 5는 입사각에 따른 예응력 힘의 다이어그램을 도시한 것이다.
도 1은 플라스틱으로 완전하게 제작되고 공기 배출구로서 의도되는 작동 요소(10)로서, 블레이드(12)에 배치되는 것인 작동 요소를 도시한 것이다. 작동 요소(10)는 제1 측(16)으로부터 대향하는 제2 측(18)으로 좁은 통로(14)를 포함한다. 통로(14)는 적어도 프레임 형상의 측방향 부분(20)에 의해 일단부에서 제한된다.
슬릿(24)이 측방향 부분(20)의 일부에 형성된다. 슬릿(24)은 블레이드의 종방향에 횡방향으로 그리고 방향 x 및 방향 y에 의해 형성되는 블레이드의 평면에 평행하게 연장된다. 작동 요소(10)는, 조작자를 향하는 폐쇄된 전방 측(26) 및 조작자로부터 반대로 향하는 개방된 후방 측(28)을 포함하며 작동 요소(10)의 높이(z 방향)는 후방 측(28)을 향해 증가되는 것인 거의 입방체 구조를 갖는다. 용어 "전방 측" 및 "후방 측"은 물론 한정된 방식으로 이해되어서는 안 된다.
블레이드(12)의 외측 윤곽은 그 종방향으로 연장되는 홈(30)의 형태인 오목부를 포함한다. 홈(30)은 그 통로 방향(y)으로 통로(14)를 따라 적어도 부분적으로 연장되고 작동 요소(10)의 내측 윤곽의 일부인 웨지 형상의 돌출부(32) 형태인 적어도 하나의 돌기에 의해 결합된다. 홈(30) 및 웨지 형상의 돌출부(32)의 반대 배치도 또한 가능하며, 즉 홈(30)은 또한 작동 요소(10)의 내측 윤곽의 일부일 수 있고 웨지 형상의 돌출부(32)는 블레이드(12)로부터 돌출될 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 프레임 형상의 측방향 부분(20)을 위한 정지부로서 역할을 함으로써 y 방향으로의 작동 요소(10)의 이동을 제한하는 정지 수단(34)이 블레이드(12) 상에 형성된다. 블레이드(12)는 제1 측(16)으로부터 제2 측(18)으로 작동 요소(10)를 통해 적절하게 돌출된다.
도 3은 작동 요소(10)의 내측 윤곽 및 블레이드(12)의 외측 윤곽(단면으로 도시되어 있음)을 도시한 것이다. 프레임 형상의 측방향 부분(20)은 작동 요소(10)의 좁은 통로(14)를 한정한다. 블레이드의 종방향(y)에 횡방향으로 그리고 블레이드의 평면에 평향하게 연장되는 슬릿(24)은, z 방향으로 프레임 형상의 측방향 부분(20)의 적어도 일부(22)가 탄성 굴곡되도록 해준다. 추가적으로, 작동 요소(10)의 웨지 형상인 돌출부(32)가 블레이드(12)의 홈(30)과 맞물리는 방식을 알 수 있다. 홈(30) 및 웨지 형상의 돌출부(32) 양자 모두는 대향하는 경사진 측벽(36 및 38)과 함께 실질적으로 사다리꼴 단면을 갖는다.
작동 요소(10)는 블레이드(12) 상에서 미끄러지며, 블레이드의 종방향(y)을 따라 블레이드 상에서 이동될 수 있다. 이러한 이동은 전술한 웨지/홈 구조에 의해 안내된다. 블레이드(12)의 외측 윤곽이 작동 요소(10)의 내측 윤곽에 비해 크게 치수가 결정되고 슬릿(24)에 의해 프레임 형상의 측방향 부분(20)의 탄성 굴곡이 가능해진다는 사실로 인해, 예응력 힘이 작동 요소(10)와 블레이드(12) 사이에 작용하며, 이는 임의의 추가적인 스프링 요소를 사용하지 않고 달성된다. z 방향으로 작용하는 힘, 즉 블레이드의 평면에 수직하게 작용하는 힘은, 블레이드(12) 상에서 작동 요소(10)의 원하는 위치가 안정적으로 조정될 수 있도록 그리고 이 위치가 역시 신뢰성있게 유지될 수 있도록, 블레이드(12) 상의 작동 요소와 관련된다.
도 4의 확대도는, 예응력 힘 F의 성분(1/2 FW)이 홈(30)의 측벽(36, 38)에 또는 경사에 따라 웨지 형상의 돌출부(32)에 작용하는 방식을 명확하게 도시하고 있다. 따라서, 측벽(36, 38)에 작용하는 힘 성분을 조정하는 것, 그리고 블레이드(12) 상에서의 작동 요소(10)의 저항 혹은 경사각(α)을 통해 시프팅 과정을 위해 인가되어야 하는 시프팅 힘을 결정하는 것이 가능하다. 경사각(α)은 z 방향과 측벽(36, 38) 사이의 예각(90도보다 작음)이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 도 5에서의 다이어그램은, 경사각(α)에 따라 블레이드에 수직하게 작용하는 예응력 힘에 대한 2가지 힘 성분의 비율(FW/F)을 도시한 것이다. 경사각(α)이 작을수록, 측벽(36, 38)에 작용하는 힘 성분은 커진다. 웨지 형상의 돌출부(32) 및 홈(30)의 뒤집힌 배치는 또한 비교 가능한 다이어그램을 형성할 수 있다.
개별 측벽(36, 38)의 경사각(α)은 동일할 수도 있고 적어도 부분적으로 서로 상이할 수도 있다.
결과적으로 홈(30) 및 웨지 형상의 돌출부(32)가 전체적으로 접촉면적이 확대되는 사다리꼴 단면을 갖는다는 점에서 블레이드(12) 및 작동 요소(10)의 배치의 추가적인 안정화가 달성된다. 이러한 기하학적 형상은 역시 이동되는 부품들 사이의 마찰력을 증가시킨다.
전술한 기하학적 형상으로 인해, 작동 요소(10)는 오직 블레이드의 종방향(y)으로 블레이드 상에서 이동될 수 있지만, 이에 대해 횡으로 공간상의 x 및 z인 2가지 다른 방향으로 이동될 수 없다.
10 : 작동 요소
12 : 블레이드
14 : 통로
16 : 제1 측
18 : 제2 측
20 : 프레임 형상의 측방향 부분
22 : 측방향 부분의 일부
24 : 슬릿
26 : 전방 측
28 : 후방 측
30 : 홈
32 : 웨지 형상의 돌출부
34 : 정지 요소
36 : 홈의 측벽
38 : 웨지 형상의 돌출부의 측벽

Claims (11)

  1. 공기 배출구를 위한 작동 요소(10)로서, 제1 측(16)으로부터 제2 측(18)으로 블레이드(12)를 위한 좁은 통로(14)를 포함하며, 상기 통로(14)는 측방향 부분(20)의 적어도 일부(22)가 탄성적으로 굴곡될 수 있도록 슬릿(24)을 포함하는 프레임 형상의 측방향 부분(20)에 의해 적어도 일측에서 한정되는 것인 작동 요소.
  2. 제1항에 있어서, 프레임 형상의 측방향 부분(20)에 있는 슬릿(24)은 블레이드의 종방향에 대해 횡방향으로 그리고 블레이드의 평면에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 요소(10)의 내측 윤곽은 블레이드(12)의 외측 윤곽에 적합한 프로파일을 가지며, 적어도 하나의 돌기 또는 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  4. 제3항에 있어서, 작동 요소(10)의 내측 윤곽은 통로 방향으로 통로(14)를 따라 웨지 형상의 돌출부(32) 또는 홈(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  5. 제4항에 있어서, 홈(30) 및 웨지 형상의 돌출부(32)는, 90도 미만의 경사각을 형성하는, 대향된 경사진 측벽(36, 38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 홈(30) 또는 웨지 형상의 돌출부(32)는 실질적으로 사다리꼴 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 작동 요소(10)는 플라스틱으로 된 하나의 부품으로 제작되는 것을 특징으로 하는 작동 요소.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 공기 배출구를 위한 작동 요소(10) 및 블레이드(12)로 제작되는 조립체로서, 작동 요소(10)의 내측 윤곽은 적어도 하나의 돌기 또는 오목부를 갖는 프로파일을 가지며, 블레이드(12)의 외측 윤곽은 각각 이에 적합한 오목부 또는 돌기를 갖는 프로파일을 갖고, 이에 따라 돌기가 오목부 내로 돌출되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 통로 방향으로 작동 요소(10)의 통로(14)를 따라 연장되는 웨지 형상의 돌출부(32)가 블레이드의 종방향으로 블레이드(12)를 따라 연장되는 홈(30)과 맞물리거나, 또는 블레이드의 종방향으로 블레이드(12)를 따라 연장되는 웨지 형상의 돌출부(32)가 통로 방향으로 작동 요소(10)의 통로(14)를 따라 연장되는 홈(30)과 맞물리는 것을 특징으로 하는 조립체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 블레이드(12)의 외측 윤곽은 작동 요소(10)의 내측 윤곽에 비해 크게 치수가 결정되도록 제작되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 작동 요소는, 블레이드의 종방향에 대해 횡으로 양방향으로 고정되며 블레이드의 종방향으로 안내되는 방식으로 이동 가능하게 되도록 블레이드(12) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 조립체.
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