KR20060129701A

KR20060129701A - 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터

Info

Publication number: KR20060129701A
Application number: KR1020050050313A
Authority: KR
Inventors: 한규익; 이재훈
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-18
Also published as: US20060286919A1

Abstract

본 발명은 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터에 관한 것으로서, 피드백(Feedback) 출력값을 인식하여 제어하도록 모듈화된 피드백 센서에 중공을 형성하고, 상기 중공을 통해 피드백 센서를 출력기어의 두 출력축중 하나의 출력축에 끼울 수 있도록 하여 기판의 적용을 배제시킴으로써, 솔더링(Soldering) 문제로 발생하는 품질문제를 해결하고, 부품수를 줄이며, 작동오차를 최소화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 도어 액츄에이터는, 서로 결합되는 상/하부 커버(100, 120)와;

상기 상/하부 커버의 내부에 장착되는 모터(140)와; 감속기어열(150)을 통하여 상기 모터의 축에 설치되는 구동기어(142)와 연결되고, 양면에 상/하부 커버를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축(162, 164)을 가진 출력기어(160)와; 그리고, 중공(172)을 구비하여 상기 출력축중 어느 한 출력축에 끼워져 설치되고, 상기 출력기어의 회전에 따라 피드백 출력값을 인식하여 제어하도록 모듈화된 피드백 센서(170);를 포함하여 이루어진다.

양방향, 출력축, 도어, 액츄에이터, 공조, 공기조화, 중공, 피드백, 센서

Description

양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터 {DOOR ACTUATOR FOR CAR AIR CONDITIONER HAVING DUAL OUTPUT SHAFT}

도 1은, 일반적인 차량 공조장치의 예를 나타내는 단면도이다.

도 2는, 차량 공조장치의 공조케이스에 도어 액츄에이터가 설치되는 예를 나타내는 일부 사시도이다.

도 3은, 종래 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터를 나타내는 일부 단면도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터를 나타내는 분해 사시도이다.

도 5는, 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터를 나타내는 결합 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 상부 커버, 102, 122 : 마운팅 브래킷(Mounting Bracket),

120 : 하부 커버, 130 : 접속터미널,

140 : 모터, 142 : 구동기어,

150 : 감속기어열, 160 : 출력기어,

162 : 상부 출력축, 162a : 결합홈,

164 : 하부 출력축, 170 : 피드백 센서(Feedback Sensor),

172 : 피드백 센서의 중공, 174 : 리드선.

본 발명은 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터(Door Actuator)에 관한 것으로서, 특히 피드백(Feedback) 출력값을 인식하여 제어하도록 모듈화된 피드백 센서에 중공을 형성하고, 상기 중공을 통해 피드백 센서를 출력기어의 두 출력축중 하나의 출력축에 끼울 수 있도록 하여 기판의 적용을 배제시킴으로써, 솔더링(Soldering) 문제로 발생하는 품질문제를 해결할 수 있고, 부품수를 줄일 수 있으며, 작동오차를 최소화할 수 있는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터에 관한 것이다.

차량 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 송풍기(미도시)와, 상기 송풍기에 연결되는 공조케이스(1)와, 상기 공조케이스(1)에 내장되는 증발기(E) 및 히터코어(Heater Core, H)를 구비하며, 상기 증발기(E)는 냉방사이클을 구성하는 시스템들과 연결되고, 상기 히터코어(H)는 난방사이클을 구성하는 시스템들과 연결된다. 즉, 냉방사이클이 가동될 경우, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는 증발기(E)를 거치면서 열교환되어 냉기로 바뀐 다음, 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 냉방이 수행된다. 또한, 난방사이클이 가동될 경우, 냉방사이클의 가동은 중지되 고, 송풍기에 의하여 송풍되는 공기는 히터코어(H)를 거치면서 열교환되어 온기로 바뀐 다음, 차량 실내로 토출됨으로써, 차량 실내의 난방이 수행된다.

그리고, 풍량, 온도, 차량 실내에 대한 풍향 등을 조절하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 송풍기(미도시) 및 공조케이스(1)에 걸쳐, 내/외기 흡입을 선택적으로 결정하는 에어 인테이크 도어(Air Intake Door, 미도시), 히터코어(H)를 거치는 유량과 바이패스하는 유량을 결정하는 온도조절도어(Temp Door, 5), 페이스(Face), 디프로스트(Drfrost), 플로어(Floor), 믹스(Mix), 바이 레벨(Bi-Level) 등의 모드를 결정하는 모드 도어(Mode Door, 2, 3, 4) 등 다수의 도어들이 설치된다.

상기 도어들은 수동으로 조작될 수 있는데, 차량 실내에서 당해 스위치를 조작하면, 상기 스위치에 연결된 케이블과, 상기 케이블과 도어를 연결하는 레버 기구 등을 통하여 도어들이 조작될 수 있다.

또한, 자동온도조절장치가 구비된 고급 차량의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 유닛의 출력신호에 따라 구동되는 도어 액츄에이터(7)가, 공조케이스(1)의 외측면에 설치되어, 도어의 축에 직접으로 또는 레버기구 등을 개재하여 연결됨으로써, 자동으로 도어들이 피드백(Feedback) 제어될 수 있다.

상기 도어 액츄에이터는 크게 2가지 종류가 있는데, 단방향 출력축을 가진 것과, 양방향 출력축을 가진 것을 들 수 있다. 상기 양방향 출력축을 가진 도어 액츄에이터의 경우, 좌우독립 공조장치의 좌우 온도 편차 최소화, RHD(Right Handle Drive)차량용으로 개발할 때의 맨 아워(Man Hour) 감소, 브래킷(Bracket) 공용화를 통한 원가절감 등의 목적으로 제안되고 있다.

이러한 양방향 출력축을 구비한 도어 액츄에이터의 대표적인 예가 한국 등록실용신안 제275334호에 개시되어 있다.

상기 도어 액츄에이터는, 서로 결합되는 상/하부 커버와, 상기 상/하부 커버의 내부에 장착되는 모터와, 감속기어열을 통하여 상기 모터의 축에 설치되는 구동기어와 연결되고, 양면에 상/하부 커버를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축을 가진 출력기어와, 저항패턴이 인쇄되어 하부 커버에 설치되는 인쇄회로기판과, 그리고 상기 출력기어의 회전에 따라 저항패턴의 저항을 조절함으로써 피드백 출력값을 인식하여 제어하는 와이퍼(Wiper)를 포함하여 이루어진다. 한편, 상기 와이퍼 대신에, 출력기어의 일면에 카본을 도포하는 기술도 제안되고 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 도어 액츄에이터에 있어서는, 인쇄회로기판을 사용함으로써, 솔더링 작업이 병행되어야 하므로, 솔더링 부위가 떨어지는 등의 품질 문제가 발생하기 쉽고, 마찰에 의하여 저항패턴과 와이퍼(또는 카본)가 마모되고, 저항값이 변하게 되며, 이물질의 개재로 인하여 오작동을 유발할 우려가 있다.

한편, 양방향 출력축을 구비한 도어 액츄에이터의 다른 예가 도 3에 도시되어 있다. 이 도어 액츄에이터는, 상/하부 커버(10, 12)를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축(22, 24)을 가진 출력기어(20)에, 모터(미도시)의 회전력을 전달하는 감속기어열중 위치제어용 감속기어(30)를 더 구비하고, 상기 위치제어용 감속기어(30)의 축(32) 둘레로 삽입되어 하부 커버(12)에 고정되는 피드백 센서(40)에 의하여, 피드백 출력값을 인식하여 제어하도록 이루어져 있다.

그런데, 도 3의 도어 액츄에이터에 있어서는, 위치제어용 감속기어(30)가 별 도로 요구되므로, 중량과 원가가 상승할 뿐만 아니라, 도어 액츄에이터의 크기도 그 만큼 더 커지게 되는 문제점이 있다. 또한, 출력축(22, 24)의 회전을 감속기어(30)를 통해서 측정함으로써, 오차가 증가하는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 피드백(Feedback) 출력값을 인식하여 제어하도록 모듈화된 피드백 센서에 중공을 형성하고, 상기 중공을 통해 피드백 센서를 출력기어의 두 출력축중 하나의 출력축에 끼울 수 있도록 하여 기판의 적용을 배제시킴으로써, 솔더링(Soldering) 문제로 발생하는 품질문제를 해결할 수 있고, 부품수를 줄일 수 있으며, 작동오차를 최소화시킬 수 있는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터는, 서로 결합되는 상/하부 커버와; 상기 상/하부 커버의 내부에 장착되는 모터와; 감속기어열을 통하여 상기 모터의 축에 설치되는 구동기어와 연결되고, 양면에 상/하부 커버를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축을 가진 출력기어와; 그리고, 중공을 구비하여 상기 출력축중 어느 한 출력축에 끼워져 설치되고, 상기 출력기어의 회전에 따라 피드백 출력값을 인식하여 제어하도 록 모듈화된 피드백 센서;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 출력축중 상부 출력축은 결합홈이 형성된 피메일(Female) 출력축으로 형성되고, 하부 출력축은 메일(Male) 출력축으로 형성되며, 상기 하부 출력축에 피드백 센서가 끼워져 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 출력축의 외경은 상부 출력축의 외경보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 상기 상/하부 커버의 측면 둘레의 일측에는, 상기 피드백 센서로부터 인출되는 리드선이 배치되는 접속터미널이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상/하부 커버의 측면 둘레를 따라, 차량 공조장치에 장착하기 위한 다수의 마운팅 브래킷(Mounting Bracket)이 서로 대응하여 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 4에는, 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 도어 액츄에이터는, 상/하부 커버(100, 120)와, 모터(140)와, 출력기어(160)와, 그리고 피드백 센서(170)를 구비한다.

상기 상/하부 커버(100, 120)는, 상하로 서로 결합되어 그 사이에 상기 구성 요소들을 장착할 수 있는 소정의 공간을 형성하게 된다.

상기 모터(140)는, 상/하부 커버(100, 120) 사이의 장착공간에 설치되어, 미도시된 제어 유닛의 출력신호에 따라 정/역구동하게 된다.

상기 모터(140)의 축에는 구동기어(142)가 설치되며, 상기 구동기어(142)로 예컨대 웜 기어가 채용될 수 있다. 상기 구동기어(142)는, 다수의 감속기어(152)로 구성되는 감속기어열(150)을 통하여 출력기어(160)에 동력을 감속 전달하게 된다. 상기 감속기어(152)로 평기어 등이 채용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 출력기어(160)는 상/하부 커버(100, 120)를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축(162, 164)을 구비한다. 상기 출력축(162, 164)중 상부 출력축(162)은 결합홈(162a)이 형성된 피메일(Female) 출력축으로 형성되고, 하부 출력축(164)은 메일(Male) 출력축으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 출력축(164)의 외경은 상부 출력축(162)의 외경보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 상기 피드백 센서(170)는, 상기 출력기어(160)의 회전에 따라 피드백 출력값을 인식하여 출력기어(160)의 정/역회전 각도를 제어하도록 가변저항부가 내장되어 모듈화된 것으로서, 중공(172)을 구비하고 있고, 일측으로 리드선(174)이 인출되어 있다. 상기 피드백 센서(170)는, 상기 중공(172)을 통하여 출력축(162, 164)중 어느 한 출력축, 예컨대 외경이 작은 하부 출력축(164)에 끼워져 하부 커버(120)에 고정된다.

한편, 상기 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레의 일측에는, 상기 피드백 센서(170)로부터 인출되는 리드선(174)이 배치되는 접속터미널(130)이 형성되는 것 이 바람직하다. 즉, 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레의 일측에, 서로 대응하여 형합되는 터미널 형성부(132, 134)가 형성됨으로써, 접속터미널(130)이 구성될 수 있다.

또한, 상기 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레를 따라, 차량 공조장치에 장착하기 위한 다수의 마운팅 브래킷(102, 122)이 서로 대응하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 서로 대응하는 마운팅 브래킷(102, 122)은 서로 대응하는 체결공(104, 124)을 각각 구비하여 상/하부 커버(100, 120)의 형합시 서로 접촉하는 것이 바람직하다. 따라서, 볼트 등의 체결수단으로 상기 체결공(104, 124)들을 통해 본 발명의 도어 액츄에이터를 차량 공조장치의 적절한 장소에 장착할 수 있다.

도 4에 도시된 참조부호 106은, 상부 출력축(162)이 도 4에 도시된 바와 같이 인출되도록 상부 커버(100)에 형성되는 축공을 나타내고, 참조부호 126은 하부 출력축(164)이 인출되도록 하부 커버(120)에 형성되는 축공을 나타낸다. 또한, 참조부호 108은 상부 커버(100)의 측면에 다수 개 형성되는 클립을 나타내고, 참조부호 128은 하부 커버(120)의 측면에 다수 개 형성되어, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 클립(108)에 착탈가능하게 결합됨으로써, 상/하부 커버(100, 120)가 착탈가능하게 결합되도록 하는 걸림턱을 나타낸다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 도어 액츄에이터는, 차량 공조장치중 내/외기 흡입을 제어하는 송풍기의 에어 인테이크 도어에 연결되도록 설치될 수 있고, 공기의 온도를 조 절하는 온도조절도어에 연결되도록 설치될 수 있으며, 차량 실내에 대한 바람의 방향을 제어하는 벤트 도어에 연결되도록 설치될 수 있다.

한편, 조향 핸들의 위치에 따라, 공조장치의 구조나 그 설치 위치도 변경되는데, 이 경우에도, 본 발명에 따른 도어 액츄에이터는, 양방향으로 인출되는 한 쌍의 출력축(162, 164)과, 상/하부 커버(100, 120)에 일체화된 마운팅 브래킷(102, 122)들과, 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레의 일측으로 설치되는 접속터미널(130)을 구비함으로써, 공조장치의 좌측 또는 우측에 별도의 구조변경이나 부품의 변경없이 장착할 수 있다.

그리고, 모듈화된 피드백 센서(170)가, 그 중공(172)을 통해 하부 출력축(164)에 직결구조로 설치되어 하부 커버(120)에 고정됨으로써, 출력축(162, 164)에 대한 피드백 센서(170)의 각도 오차가 최소화될 수 있는 한편, 위치제어용 감속기어나 인쇄회로기판이 별도로 요구되지 않으므로, 부품수를 줄일 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터에 의하면, 차량의 조향 핸들 위치에 관계없이, 한 쌍의 출력축(162, 164)에 의해 어느 한 출력축을, 공조장치의 좌측 또는 우측에 별도의 구조변경이나 부품의 변경없이 장착할 수 있으므로, 장착성을 높일 수 있다.

또한, 모듈화된 피드백 센서(170)가, 그 중공(172)을 통해 하부 출력축(164)에 직결구조로 설치되어 하부 커버(120)에 고정됨으로써, 출력축(162, 164)에 대한 피드백 센서(170)의 각도 오차가 최소화될 수 있으므로, 차량 공조장치의 도어를 정확하게 제어할 수 있다.

또한, 모듈화된 피드백 센서(170)에 의하여, 위치제어용 감속기어나 인쇄회로기판을 별도로 요구하지 않아, 부품수를 줄일 수 있으므로, 제조원가를 줄일 수 있다.

또한, 인쇄회로기판이 요구되지 않아 솔더링이 배제되므로, 품질문제 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 상/하부 커버(100, 120)에 일체화된 마운팅 브래킷(102, 122)들에 의하여 구조를 단순화할 수 있다.

Claims

서로 결합되는 상/하부 커버(100, 120)와;

상기 상/하부 커버의 내부에 장착되는 모터(140)와;

감속기어열(150)을 통하여 상기 모터의 축에 설치되는 구동기어(142)와 연결되고, 양면에 상/하부 커버를 통하여 외부로 인출되는 한 쌍의 출력축(162, 164)을 가진 출력기어(160)와; 그리고,

중공(172)을 구비하여 상기 출력축중 어느 한 출력축에 끼워져 설치되고, 상기 출력기어의 회전에 따라 피드백(Feedback) 출력값을 인식하여 제어하도록 모듈화된 피드백 센서(170);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터(Door Actuator).
제 1 항에 있어서,

상기 출력축(162, 164)중 상부 출력축(162)은 결합홈(162a)이 형성된 피메일(Female) 출력축으로 형성되고, 하부 출력축(164)은 메일(Male) 출력축으로 형성되며, 상기 하부 출력축에 피드백 센서(170)가 끼워져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터.
제 2 항에 있어서,

상기 하부 출력축(164)의 외경은 상부 출력축(162)의 외경보다 작은 것을 특 징으로 하는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터.
제 1 항에 있어서,

상기 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레의 일측에는, 상기 피드백 센서(170)로부터 인출되는 리드선(174)이 배치되는 접속터미널(130)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 상/하부 커버(100, 120)의 측면 둘레를 따라, 차량 공조장치에 장착하기 위한 다수의 마운팅 브래킷(Mounting Bracket, 102, 122)이 서로 대응하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 출력축을 가지는 차량 공조장치용 도어 액츄에이터.