KR20170041313A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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서용은
김형주
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Abstract

액추에이터와 암 및 레버와 같은 동력 전달 수단을 공조케이스의 외측으로 돌출되지 않게 구성한 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 내부에 공기 유로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 도어와, 상기 도어에 구동력을 제공하는 액추에이터를 포함하며, 상기 공조케이스에 액추에이터를 수용하는 수용부를 구비하고, 상기 액추에이터는 공조케이스와 동일 평면상에 나란하게 위치하여 공조케이스 높이보다 작거나 같게 형성된다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기 유로의 개도를 조절하는 도어에 구동력을 제공하는 액추에이터 및 동력을 전달하는 레버 및 암을 구비한 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 차량 실내를 난방 또는 냉방하는 장치이다. 즉, 차량용 공조장치는 송풍기에 의해 차량 실내로 공기가 유입되고, 유입된 공기는 냉매가 흐르는 증발기(Evaporator)를 통과한 후 템프도어의 개폐에 따라 히터코어(Heater Core)를 선택적으로 통과하여, 도어에 의해 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍되도록 구성된다.
도 1은 종래의 도어 및 액추에이터의 연결 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래의 도어 및 액추에이터의 연결 구조를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 도어(1)는 공조케이스(6)의 내부에 회전 가능하게 연결된다. 도어(1)의 회전축(3)에는 암(2)이 연결되며, 암(2)에 형성된 슬롯에 레버(4)의 핀이 삽입된다. 레버(4)에는 액추에이터(5)의 구동축이 연결된다.
액추에이터(5)에 전력이 인가되어 구동축이 회전되면 레버(4)는 액추에이터(5)의 구동축을 중심으로 회전되며, 레버(4)의 핀이 암(2)의 슬롯을 따라 이동함에 따라 암(2)은 도어(1)의 회전축(3)을 중심으로 회전된다. 도어(1)는 공조케이스(6)의 내부에서 회전축(3)을 중심으로 회전하게 된다.
암(2)은 공조케이스(6)의 외측에서 도어(1)의 회전축(3)에 결합되며, 레버(4)는 암(2)의 외측에 조립되고, 액추에이터(5)는 레버(4)의 외측에 결합된다. 조립 순서는 암(2), 레버(4), 액추에이터(5)의 순서로 이루어진다. 아울러, 공조케이스(6)를 기준으로 도어(1)의 회전축(3)의 길이 방향으로 암(2), 레버(4), 액추에이터(5)가 외측을 향해 돌출되게 배치된다.
하지만, 종래의 차량용 공조장치는 도어와 액추에이터 및 레버 및 암과 같은 동력 전달 수단이 공조케이스의 외측에 적층식으로 조립됨에 따라, 액추에이터의 최외측면만큼 일정 높이(h) 돌출되고, 이로 인해 패키지의 사이즈가 증대되는 문제점이 있다. 또한, 부품이 돌출되는 최대 경계 조건보다 좁은 작업 환경에서 조립 시 부품을 원활히 장착할 수 없는 문제점이 있었다. 아울러, 암, 레버 및 액추에이터가 공조케이스의 외측으로 돌출되는 구조로 인해, 외부 충격 또는 하중에 의해 부품이 변형 또는 파손될 수 있는 여지가 많았다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 액추에이터와 암 및 레버와 같은 동력 전달 수단을 공조케이스의 외측으로 돌출되지 않게 구성한 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 내부에 공기 유로가 형성되는 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 도어와, 상기 도어에 구동력을 제공하는 액추에이터를 포함하며, 상기 공조케이스에 액추에이터를 수용하는 수용부를 구비하고, 상기 액추에이터는 공조케이스와 동일 평면상에 나란하게 위치하여 공조케이스 높이보다 작거나 같게 형성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 공조장치 전체 패키지의 사이즈를 줄일 수 있고, 외부의 충격이나 하중에 의해 부품이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 안정적인 구동을 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 도어 및 액추에이터의 연결 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래의 도어 및 액추에이터의 연결 구조를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조케이스에 액추에이터가 설치된 상태를 도시한 정면 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조케이스에 액추에이터가 설치된 상태를 도시한 배면 사시도이며,
도 5는 도 3의 A-A선을 따른 단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조케이스에 액추에이터가 설치된 상태를 도시한 정면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공조케이스에 액추에이터가 설치된 상태를 도시한 배면 사시도이며, 도 5는 도 3의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 공조케이스(110)와, 도어(150)와, 액추에이터(120) 및 동력 전달 수단을 포함하여 이루어진다.
공조케이스(110)의 입구측에는 공기유입구가 형성되고, 출구측에는 다수의 공기토출구가 형성된다. 공조케이스(110)의 내부에는 공기유입구와 공기토출구를 연결하는 공기 유로가 형성된다. 공조케이스(110)의 공기유입구 측에는 송풍기가 연결되어 내기 또는 외기를 공조케이스(110)의 내부로 송풍한다. 그리고, 증발기 및 히터코어가 공조케이스(110)의 내부 공기 유로에 순차로 설치된다.
도어(150)는 공조케이스(110)의 내부에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 것으로서, 증발기와 히터코어의 사이에 구비되어 온도를 조절하는 온도조절도어와, 공기토출구의 개도를 조절하는 모드도어 등으로 구성될 수 있다. 액추에이터(120)는 도어(150)에 구동력을 제공한다.
특히, 공조케이스(110)에 액추에이터(120)를 수용하는 수용부를 구비한다. 액추에이터(120)는 공조케이스(110)의 수용부에 수용되며, 수용부는 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 수용홈(111)의 형태로 구성될 수 있다. 수용홈(111)은 공조케이스(110)의 일부를 절개하여 구성하거 내측으로 요입시켜 구현할 수 있다. 수용홈(111)에 위치한 액추에이터(120)의 외측면 돌출 높이는 공조케이스(110)의 외측면 돌출 높이보다 작거나 같게 형성된다.
상기 액추에이터(120)는 공조케이스(110)와 동일 평면상에 나란하게 위치하여 공조케이스(110) 높이보다 작거나 같게 형성된다. 즉, 공조케이스(110)의 외측면이 액추에이터(120)의 외측면보다 높게 또는 동일하게 형성됨에 따라, 액추에이터(120)는 공조케이스(110)로부터 돌출되지 않게 되어 공조장치 전체 패키지의 사이즈를 줄일 수 있다. 아울러, 액추에이터(120)가 돌출되지 않아 외부의 충격이나 하중에 의해 부품이 변형 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 액추에이터(120)의 상부면과 공조케이스(110)의 상부면이 동일 선상에 위치하도록 한다. 따라서, 한정된 공조케이스의 공간 안에서 액추에이터를 외부로 돌출시키지 않으면서 공간 활용을 극대화할 수 있다.
동력 전달 수단은 액추에이터(120)의 구동축(121)과 도어(150)의 회전축(151) 간을 연결하여 동력을 전달한다. 동력 전달 수단은 수용부에 수용된다. 동력 전달 수단은 도어(150)의 회전축(151)에 결합되는 암(140)과, 암(140)에 연결되며 액추에이터(120)의 구동축(121)에 결합되는 레버(130)로 구성된다.
암(140)은 도어(150)의 회전축(151)에 결합되어 회전되며, 암(140)에 형성된 슬롯(141)에 레버(130)의 핀(131)이 슬라이딩 가능하게 연결된다. 레버(130)는 액추에이터(120)의 구동축(121)에 결합된다. 액추에이터(120)의 구동축(121)이 회전되면 레버(130)는 구동축(121)을 중심으로 회전되고, 레버(130) 핀(131)의 슬라이딩에 의해 암(140)이 회전되어 도어(150)는 회전축(151)을 중심으로 회전한다.
액추에이터(120), 암(140) 및 레버(130)는 모두 수용홈(111)에 수용되어 공조케이스(110)의 외측 경계면보다 낮은 위치에 배치된다. 즉, 암(140) 및 레버(130)는 액추에이터(120)의 하부면과 공조케이스(110)의 하부면에 형성된다. 따라서, 암(140) 및 레버(130)가 공조케이스(110)의 외부로 돌출되지 않고 공조케이스(110)의 내측 공간 안에서 작동되어 외부의 충격이나 이물로부터 보호를 받을 수 있다.
따라서, 액추에이터(120), 암(140) 및 레버(130)는 모두 공조케이스(110)의 외부로 돌출되지 않으면서 공조케이스(110)의 내부에서 구동이 이루어지며, 패키지의 사이즈를 줄이면서 외부로부터의 충격이나 하중에 안정적인 구동을 수행할 수 있다. 아울러, 외부의 이물 침투로부터 비교적 안전하다.
이러한 구성은 액추에이터(120), 암(140) 및 레버(130)의 배치를 최적화함으로써 달성된다. 즉, 액추에이터(120)의 구동축(121)과 도어(150)의 회전축(151)은 서로 마주하도록 나란하게 배치된다. 액추에이터(120), 암(140) 및 레버(130)는 회전축(151)의 길이 방향, 즉 도 5의 높이 방향(h)으로 공조케이스(110)의 외측면보다 같거나 낮게 형성된다.
또한, 액추에이터(120), 동력 전달 수단 및 도어(150)는 도어의 회전축(151)의 반경 방향으로 나란하게 배치된다. 이러한 구성을 통해, 공조장치의 패키지는 높이 방향(h)뿐 아니라 높이 방향(h)의 직교하는 가로 방향으로도 집약적인 설계가 가능하며, 액추에이터(120), 암(140) 및 레버(130)가 모두 공조케이스(110)의 내부 수용부에서 작동함에 따라 부품의 변형을 최소화하고 안정적인 구동을 수행할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 공조케이스 111: 수용홈
120: 액추에이터 130: 레버
131: 핀 140: 암
141: 슬롯 150: 도어
151: 회전축 121: 구동축

Claims (7)

  1. 내부에 공기 유로가 형성되는 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110)의 내부에 구비되어 공기 유로의 개도를 조절하는 도어(150)와, 상기 도어(150)에 구동력을 제공하는 액추에이터(120)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 공조케이스(110)에 액추에이터(120)를 수용하는 수용부를 구비하고,
    상기 액추에이터(120)는 공조케이스(110)와 동일 평면상에 나란하게 위치하여 공조케이스(110) 높이보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    액추에이터(120)의 구동축(121)과 도어(150)의 회전축(151) 간을 연결하여 동력을 전달하는 동력 전달 수단을 포함하고, 상기 동력 전달 수단은 수용부에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 동력 전달 수단은, 도어(150)의 회전축(151)에 결합되는 암(140)과, 상기 암(140)에 연결되며 액추에이터(120)의 구동축(121)에 결합되는 레버(130)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    액추에이터(120)의 구동축(121)과 도어(150)의 회전축(151)은 서로 마주하도록 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 액추에이터(120), 동력 전달 수단 및 도어(150)는 도어의 회전축(151)의 반경 방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 액추에이터(120)의 상부면과 공조케이스(110)의 상부면이 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 하는 차량용 공조장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 암(140) 및 레버(130)는 액추에이터(120)의 하부면과 공조케이스(110)의 하부면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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