KR102058636B1 - 차량용 공조장치의 컨트롤러 - Google Patents

차량용 공조장치의 컨트롤러 Download PDF

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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
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Abstract

충격에 의해 항시 의도된 부위가 파손되도록 하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 개선된 노브 충격흡수구조를 갖고, 구조가 단순하여 제작 및 정비가 용이하며 인터페시어 패널의 디자인 자유도를 떨어트리지 않고 차종간의 공용화가 가능할 뿐 아니라 노브 조작감의 저하를 방지하면서도 진동 문제 및 내구성 저하를 방지한 개선된 노브 충격흡수구조를 갖는 차량용 공조장치의 컨트롤러가 개시된다. 차량용 공조장치의 컨트롤러는 인터페시어 패널에 설치되는 컨트롤러 본체에 구비되어 차량 후방 측으로 돌출되며 회전 조작에 의해 공조장치의 작동을 제어하는 노브를 포함하고, 상기 노브에 결합되며 노브의 회전 시 함께 회전되어 회전력을 전달하는 축부를 구비하고, 상기 노브에는 축부를 삽입시키는 축 체결공이 형성되며; 상기 축 체결공에는 축부의 단부와 마주하며 축 체결공의 적어도 일부를 커버하는 브릿지가 구비된다. 따라서, 충격이 가해지는 부위에 직접 힘이 전달되어 의도되지 않은 부위가 파손되는 현상이 방지되고 충격 흡수구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 다른 구성요소와의 마찰이 없으므로 작동 소음이 방지될 뿐 아니라, 노브 눌림 현상이 방지되어 조작감을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 공조장치의 컨트롤러{CONTROLLER OF AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치의 컨트롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 공조 상태를 조작하기 위한 컨트롤러의 노브에 차량 충돌사고 시 가해지는 충격을 흡수하여 탑승자와의 상해를 최소화하는 노브 충격흡수 구조를 갖는 차량용 공조장치의 컨트롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 및 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.
또한, 계기판의 중앙부에 설치된 센터페시어 패널에는 에어벤트 노즐과 라디오 및 공조장치 등을 작동시키기 위한 다수의 내부 조작기가 설치된다. 이 중에서 공조장치의 조작을 제어하기 위한 컨트롤러에는 다수의 노브들이 설치된다. 상기 노브는 일종의 돌출물로서, 자동차 안전법규의 돌기물 규제에 대한 법규사항을 만족해야 한다. 상기 노브는 차량 충돌사고 시 탑승자에 의해 충격이 가해졌을 때 기준면 내측으로 들어가도록 하여 충격을 흡수함으로써 탑승자를 보호할 수 있도록 설계된다.
선 출원된 대한민국 등록특허공보 제10-0461979호(2004.12.06)에는 차량의 모드스위치용 노브 충격흡수구조가 게시된바 있다. 도 1은 종래의 차량의 노브 충격흡수구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 차량의 노브 충격흡수구조에 인쇄회로기판이 장착된 상태를 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 차량의 노브 충격흡수구조는 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내부에 설치되는 인쇄회로기판(200)과, 상기 인쇄회로기판(200)에 돌출설치된 샤프트(230)의 선단에 끼워져 고정되는 노브(300)와, 상기 인쇄회로기판(200)에 설치되어 노브(300)에 가해지는 충격을 흡수하는 충격흡수 수단(500)을 포함한다.
하우징(100)은 인쇄회로기판(200)을 고정하기 위하여 내벽에 돌출 형성된 다수의 보스(110)를 구비한다. 인쇄회로기판(200)은 체결공(210)들을 통해 보스(110)에 체결되는 스크류(220)로써 하우징(100)에 고정된다. 충격흡수 수단(500)은 인쇄회로기판(200)에 형성된 체결공(210) 주위에 형성되는 복수의 홀(510)가, 상기 홀(510)들 사이에 형성되는 복수의 연결부(520)로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 종래의 노브 충격흡수구조는 교통사고 시 탑승자에 의해 노브(300)에 가해질 경우, 충격력이 샤프트(230)를 통해 인쇄회로기판(200)으로 전달되며, 인쇄회로기판(200)의 체결공(210) 주변에 형성된 연결부(520)에 하중이 집중된다.
따라서, 연결부(520)가 판단되고 인쇄회로기판(200)이 보스(210)와 분리되면서 하우징(100) 내벽면으로 이동한다. 결국, 샤프트(230) 및 노브(300)가 인쇄회로기판(200)과 함께 하우징(100) 안쪽의 내벽면으로 이동하여, 노브(300)가 센터페시어 패널 내측으로 인입됨에 따라 탑승자가 받게되는 충격이 완화된다.
종래의 노브 충격흡수구조는 이외에도, 컨트롤 하우징과 마운팅부 사이에 복수의 홀을 형성하여 탑승자가 노브에 충격을 가할 경우 파손되는 구조와, 탄성부재를 장착하여 탑승자가 노브에 충격을 가할 경우 노브가 컨트롤러 내측으로 인입되는 구조 등을 적용하였다.
하지만, 충격이 가해질 때 마운팅부 또는 인쇄회로기판이 파손되는 구조는 충격에 의해 의도되지 않은 부위가 파손되는 경우가 발생하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 디자인 단계에서 여러 제약 조건으로 작용하여, 노브를 비롯한 인터페시어 패널의 디자인 자유도를 떨어트리고 차종간의 하우징 공용화가 어려운 문제점이 있다.
또한, 인쇄회로기판의 파손 구조는 노브와 기판 사이의 완충거리로 인하여, 사용자가 큰 힘으로 노브를 조작할 경우 노브 눌림에 의해 조작감이 불균일한 문제가 발생할 수 있다. 아울러, 탄성부재를 사용하여 충격력을 흡수하는 구조의 경우, 마찰 소음, 완충 스프링의 탄성력에 의한 진동 문제 및 내구성 저하의 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0461979호(2004.12.06)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 충격에 의해 항시 의도된 부위가 파손되도록 하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 개선된 노브 충격흡수구조를 갖는 차량용 공조장치의 컨트롤러를 제공한다.
또한, 본 발명에서는 구조가 단순하여 제작 및 정비가 용이하며 인터페시어 패널의 디자인 자유도를 떨어트리지 않고 차종간의 공용화가 가능할 뿐 아니라 노브 조작감의 저하를 방지하면서도 진동 문제 및 내구성 저하를 방지한 개선된 노브 충격흡수구조를 갖는 차량용 공조장치의 컨트롤러를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러는 인터페시어 패널에 설치되는 컨트롤러 본체에 구비되어 차량 후방 측으로 돌출되며 회전 조작에 의해 공조장치의 작동을 제어하는 노브를 포함하고, 상기 노브에 결합되며 노브의 회전 시 함께 회전되어 회전력을 전달하는 축부를 구비하고, 상기 노브에는 축부를 삽입시키는 축 체결공이 형성되며; 상기 축 체결공에는 축부의 단부와 마주하며 축 체결공의 적어도 일부를 커버하는 브릿지가 구비된다.
상기에서, 브릿지는 상기 축 체결공을 가로지르는 막대 형상으로 이루어진다.
상기에서, 길이 방향으로 상기 브릿지의 양단부는 비대칭으로 형성된다.
상기에서, 축부에는 단면적이 비원형 형상의 D컷부가 형성되고, 상기 축 체결공은 D컷부에 대응되는 형상으로 이루어져, 상기 노브와 축부는 회전 방향으로 서로 구속된다.
상기에서, 브릿지는 가로 방향을 가로지르도록 형성되어, D컷부의 평탄면과 나란하게 구성된다.
상기에서, 축부의 단부에는 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면을 구비한다.
상기에서, 브릿지(20)는 축 체결공(11)을 두 개 이상의 관통공으로 분할하도록 구성된다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러는 충격이 가해지는 부위에 직접 힘이 전달되어 의도되지 않은 부위가 파손되는 현상이 방지되고 충격 흡수구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 다른 구성요소와의 마찰이 없으므로 작동 소음이 방지될 뿐 아니라, 노브 눌림 현상이 방지되어 조작감을 향상시킬 수 있다.
또한, 구조가 단순하여 제작 및 정비가 용이하며 인터페시어 패널의 디자인 자유도를 떨어트리지 않고 차종간의 공용화가 가능할 뿐 아니라, 노브 조작감의 저하를 방지하면서도 진동 문제 및 내구성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 차량의 노브 충격흡수구조를 도시한 단면도이고,
도 2는 종래의 차량의 노브 충격흡수구조에 인쇄회로기판이 장착된 상태를 도시한 것이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러를 도시한 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부의 분리 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브의 정면도이고,
도 6은 도 4의 "A"부위를 확대 도시한 사시도이며,
도 7은 도 4의 "A"부위를 확대 도시한 측면도이고,
도 8은 도 5의 "B"부위를 확대 도시한 정면도이며,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부가 결합된 상태를 도시한 측단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부가 결합된 상태를 도시한 정면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 컨트롤러의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러를 도시한 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러(1)는 인터페시어 패널에 설치되는 컨트롤러 본체(2)를 구비하며, 상기 컨트롤러 본체(2)에는 에어컨 온/오프 스위치, 외기 모드 전환 스위치, 성에 제거 모드 스위치, 온도조절 노브, 풍량조절 노브, 모드전환 노브 등 각종 조작 스위치들이 구성된다. 상기 각종 조작 스위치들 중 노브(10)는 회전 조작을 통해 각종 공조상태를 제어한다.
상기 컨트롤러 본체(2)는 노브(10)를 포함한다. 상기 노브(10)는 차량 후방 측으로 돌출되며, 회전 조작에 의해 공조장치의 작동을 제어한다. 즉, 노브(10)는 컨트롤러 본체(2)에 회전 가능하게 설치되며, 탑승자의 조작을 위해 컨트롤러 본체(2)로부터 소정 길이 돌출되게 형성되어 있다. 이와 같이 돌출된 노브(10)는 교통사고 등의 강한 충돌에 의해 탑승자에게 치명적인 상처를 줄 수 있기 때문에 안전 법규 상 소정 길이 이하로 돌출되게 제한되며, 탑승자에게 충격을 완화할 수 있도록 설계된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부의 분리 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브의 정면도이고, 도 6은 도 4의 "A"부위를 확대 도시한 사시도이며, 도 7은 도 4의 "A"부위를 확대 도시한 측면도이고, 도 8은 도 5의 "B"부위를 확대 도시한 정면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부가 결합된 상태를 도시한 측단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노브와 축부가 결합된 상태를 도시한 정면도이다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 노브(10)는 원형으로 이루어지거 그 밖의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 노브(10)의 중심부에는 축 체결공(11)이 형성된다. 축 체결공(11)은 후술할 축부(90)와의 결합을 위해 형성되는 것으로서, 축 방향으로 관통되게 형성되거나 축부(90)와 마주하는 면으로부터 소정 깊이 인입되게 형성될 수 있다.
컨트롤러 본체(2)의 내부에는 축부(90)가 구비된다. 축부(90)는 노브(10)에 결합되며, 노브(10)의 회전 시 함께 회전되어 회전력을 전달한다. 상기 축부(90)는 일 측에 동력 전달용 기어(91) 또는 기어 뭉치가 연결되어 축부(90)의 회전에 의해 함께 회전되면서 공조장치 내의 각종 도어를 회전시킨다. 축부(90)는 노브(10)를 향하여 회전축(93)이 연장 구비된다. 회전축(93)은 노브(10)에 형성된 축 체결공(11)에 삽입된다.
상기 축 체결공(11)에는 브릿지(20)가 구비된다. 브릿지(20)는 축부(90)의 단부와 마주하며 축 체결공(11)의 적어도 일부를 커버한다. 즉, 브릿지(20)는 축부(90)의 회전축(93)과 마주하면서 접하거나 마주하면서 소정 거리 이격되게 형성된다. 브릿지(20)는 축 체결공(11) 상에 형성되는데, 축 방향으로 축 체결공(11) 내측에 위치하거나 전방측 또는 후방측 가장자리에 위치할 수 있다.
교통사고 등의 충돌에 의해 탑승자가 노브(10)에 충격을 가하면, 충격력은 노브(10)의 축 방향으로 전달된다. 이 때, 노브(10)에 형성된 브릿지(20)는 축부(90)의 회전축(93) 단부와 부딪치면서 파손이 이루어진다.
결국, 브릿지(20)는 충격이 가해지는 부위에 직접 힘이 전달되어, 의도되지 않은 부위가 파손되는 현상이 방지되고 충격 흡수구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 노브(10)의 회전 시 다른 구성요소와의 마찰이 없으므로 작동 소음이 방지되고, 노브(10)와 축부(90) 간의 유격이 없으므로 노브 눌림 현상이 방지되어 조작감을 향상시킬 수 있다.
상기 브릿지(20)는 축 체결공(11)을 가로지르는 막대 형상으로 이루어진다. 즉, 브릿지(20)는 소정 두께와 길이를 갖는 사각형 바(Bar), 봉과 같은 형상으로 이루어지며, 양단부가 각각 노브(10)의 몸체에 고정 및 지지된다. 브릿지(20)는 사출 성형 등에 의해 노브(10)에 일체로 형성될 수 있다. 노브(10)의 충격에 의해 브릿지(20)와 축부(90)의 단부가 접촉함에 따라, 브릿지(20)와 노브(10) 간의 지지 부위인 브릿지(20)의 양단부 중 적어도 어느 한 부위가 파손된다.
이와 같은 브릿지(20)의 구성을 통해, 구조가 단순하여 제작 및 정비가 용이하며 인터페시어 패널의 디자인 자유도를 떨어트리지 않고 차종간의 공용화가 가능하다.
또한, 상기 브릿지(20)는 축 체결공(11)을 두 개 이상의 관통공으로 분할하도록 구성된다. 즉, 브릿지(20)가 축 체결공(11)의 적어도 일부를 커버하면서 축 체결공(11)을 가로지르는 막대 형상으로 이루어져, 결국 축 체결공(11)은 브릿지(20)가 대략 직경을 가로지르는 형상으로 위치하게 되어 축 체결공(11)이 브릿지(20)를 기준으로 두 개의 관통공으로 분할된다. 이러한 구성을 통해, 충격이 가해질 때 브릿지(20)의 파손이 더욱 원활해진다.
이 경우, 길이 방향으로 브릿지(20)의 양단부는 비대칭으로 형성된다. 즉, 상기 브릿지(20)는 길이 방향으로 일단부(21)의 단면적이 타단부(22)의 단면적보다 작게 형성된다.
이와 같이, 브릿지(20)가 노브(10)에 지지되는 부위를 비대칭으로 형성함에 따라, 브릿지(20)와 축부(90)의 접촉 시 상대적으로 단면적이 작은 브릿지(20)의 일단부(21)에 충격력이 집중되어 "C" 부위에서 파손이 이루어짐에 따라, 더욱 원활하게 파손을 유도할 수 있다.
상기 축부(90)에는 단면적이 비원형 형상의 D컷부(92)가 형성된다. 즉, 축부(90)의 회전축(93)은 알파벳 "D"자 형상으로 형성되어 일 부위가 평탄한 면을 형성한다. 아울러, 상기 축 체결공(11)은 D컷부(92)에 대응되는 "D"자 형상으로 이루어진다. 상기 노브(10)와 축부(90)는 회전 방향으로 서로 구속된다. 따라서, 탑승자가 노브(10)를 조작할 때, 노브 회전(10) 시 조작감을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 상기 브릿지(20)는 가로 방향을 가로지르도록 형성되어, D컷부(92)의 평탄면과 나란하게 구성된다. 즉, 브릿지(20)는 D컷부(92)의 "D"자 구조에서 평탄한 면과 평행하게 형성된다. "D"자 형상으로 이루어진 축 체결공(11)의 직경은 도 8에서 가로 폭이 세로 폭보다 길게 형성되므로, 브릿지(20)를 도 8에서 가로 방향으로 형성할 경우 브릿지(20)의 길이를 보다 길게 형성할 수 있어 축부(90)와의 접촉 시 더욱 용이하게 파손이 이루어질 수 있다.
상기 축부(90)의 단부에는 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면(95)을 구비한다. 즉, 브릿지(20)와 마주하는 회전축(93)의 단면(94)은 회전축(93)의 중간부 단면적보다 작게 형성된다. 브릿지(20)와 축부(90)의 접촉 시 브릿지(20)의 전방 면과 회전축(93)의 단면(94)이 접촉하게 된다.
경사면(95)의 구성을 통해, 축부(90)와 브릿지(20) 간의 힘이 전달되는 접촉 부위의 거리를 양 끝단 지지부로부터 이격시킴으로써 축부(90)의 축방향 충격력에 의한 브릿지(20) 지지부의 모멘트를 증가시켜 파손 효과를 증대시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 컨트롤러는 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.
1 : 차량용 공조장치의 컨트롤러
2 : 컨트롤러 본체 10 : 노브
11 : 축 체결공 20 : 브릿지
90 : 축부 91 : 기어
92 : D컷부 93 : 회전축
94 : 단면 95 : 경사면

Claims (7)

  1. 인터페시어 패널에 설치되는 컨트롤러 본체(2)에 구비되어 회전 조작에 의해 공조장치의 작동을 제어하는 노브(10)를 포함한 차량용 공조장치의 컨트롤러에 있어서,
    상기 노브(10)에 결합되며 노브(10)의 회전 시 함께 회전되어 회전력을 전달하는 축부(90)를 구비하고, 상기 노브(10)에는 축부(90)를 삽입시키는 축 체결공(11)이 형성되며; 상기 축 체결공(11)에는 축부(90)의 단부와 마주하며 축 체결공(11)의 적어도 일부를 커버하는 브릿지(20)가 구비되고,
    상기 브릿지(20)는 상기 축 체결공(11)을 가로지르는 막대 형상으로 이루어지며,
    상기 축부(90)에는 단면적이 비원형 형상의 D컷부(92)가 형성되고, 상기 축 체결공(11)은 D컷부(92)에 대응되는 형상으로 이루어져, 상기 노브(10)와 축부(90)는 회전 방향으로 서로 구속되며,
    상기 브릿지(20)는 가로 방향을 가로지르도록 형성되어, D컷부(92)의 평탄면과 나란하게 구성되고,
    상기 브릿지(20)는 축 체결공(11)을 두 개 이상의 관통공으로 분할하되,
    상기 브릿지(20)를 축 체결공(11)의 세로 폭보다 긴 가로 방향으로 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 컨트롤러.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    길이 방향으로 상기 브릿지(20)의 양단부는 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 컨트롤러.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 축부(90)의 단부에는 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면(95)을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 컨트롤러.
  7. 삭제
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