차량 공조장치용 로터리 스위치 조립체 document_id A220623026763

일반적으로 차량 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 공조케이스의 내부에 증발기와 히터코어를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 공조케이스의 각 벤트를 통해 차량의 실내에 송풍함으로써 차량 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다. 상기한 바와 같은 공조장치에 있어서, 증발기를 통과한 공기와 히터코어를 통과한 공기의 혼합비율은 온도조절도어에 의해 조절됨과 아울러, 상기 벤트들쪽으로 유동하는 공기는 각 벤트에 설치된 모드도어들에 의해 그 토출방향이 제어된다. 예컨대, 탑승자의 상반신으로 토출시키는 벤트모드, 탑승자의 발쪽으로 토출시키는 푸트모드, 탑승자의 상반신과 발쪽으로 동시에 토출시키는 바이레벨모드 및, 차창으로 토출시켜 성에나 김서림을 제거하는 디프로스트모드 등으로 제어된다. 이러한 공조모드중 임의의 모드를 설정하기 위해 차량의 센터페시어 패널에는 컨트롤러가 설치되며 이 컨트롤러는 센터페시어 패널에 고정되는 하우징에 설치되는 다양한 스위치들로 이루어진다. 상기 스위치들은, 선택하는 운전모드에 대응하여 버튼을 누르는 버튼식과, 선택하는 운전모드에 대응하는 위치에 레버를 결합한 레버식과, 회전가능한 노브의 각도 위치에 대응하여 운전모드를 선택하는 로터리식이 있다. 상기 버튼식 스위치는 스위치에 공급되는 전원을 단속하여 모드를 제어하게 되며, 로터리식 스위치의 경우 스위치 본체에 대해 회전가능한 노브를 조립하여 제작하며 이때 노브의 각도 위치와 스위치 본체의 운전모드가 일치함으로써 모드 조절이 가능하다. 이처럼 다양한 형태의 스위치가 설치된 스위치 조립체(1)는 도 1과 같이, 기능이 상이하고 구조가 다른 여러개의 스위치가 하우징(2)에 설치되는 구조로 되어 있다. 즉, 송풍 속도의 조절을 위한 풍량 스위치(3)와, 공기의 토출 방향을 결정하는 모드 스위치(4)와, 송풍온도를 조절하기 위한 온도조절 스위치(5) 및 공조장치를 온/오프시키는 에어컨 스위치(미도시) 등이 하나의 하우징(2)에 설치되는 것이다. 또한, 상기 온도조절 스위치(5)와 모드스위치(4)와 같은 로터리식 스위치들의 경우, 그 작동방식에 따라 케이블식과 전동식으로 크게 나눌 수 있다. 이하에는 케이블식에 대해서만 설명하기로 한다. 일반적으로 알려진 케이블식 로터리 스위치(10)는 도 2와 같이, 하우징(11) 내측 바닥면으로부터 형성된 보스(12)에 일단이 회전가능하게 지지되는 기어샤프트(20)와, 상기 기어샤프트(20)에 치합되도록 상기 보스(12) 둘레로 회전가능하게 설치되고 공조장치의 온도조절도어 또는 모드도어측과 케이블(40)을 통해 연결되는 기어레버(30)와, 그리고 상기 하우징(11) 외측으로 돌출된 기어샤프트(20)의 단부에 결합되는 노브(25)를 포함하여 이루어진다. 상기 기어샤프트(20)의 치형은 베벨치형으로 형성되고 이와 대응하여 기어레버(30)의 치형은 호형으로 형성된다. 또한, 상기 노브(25)는 하우징(11)의 전방측으로 돌출됨으로써 운전자가 회전시킬 수 있다. 상기와 같이 구성된 종래의 케이블식 로터리 스위치(10)에 따르면, 상기 노브(25)의 회전에 의해 기어샤프트(20)가 회전함에 따라 여기에 치합된 기어레버(30)가 회전하므로, 상기 기어레버(30)에 연결된 케이블(40)이 연동하여 전,후 이동하게 된다. 이때, 상기 케이블(40)이 전,후 이동하게 되면, 공조장치에 설치되어 상기 케이블(40)과 연결된 캠 및 레버가 회전 작동하게 되고, 상기 캠 및 레버와 연동하는 온도조절도어 또는 모드도어가 구동하게 되는 것이다. 그리고, 케이블식 로터리 스위치(50)의 다른 예로 미국특허 제5,235,866호를 도 3a 및 도3b를 참조하여 간략히 설명하면, 컨트롤패널(51)과, 상기 컨트롤패널(51)에 회전가능하게 설치됨과 아울러 외주면에 구동기어(53)가 형성된 샤프트(52)와, 상기 컨트롤패널(51)의 후방측에 설치됨과 아울러 일측에 형성된 종동기어(62)를 통해 상기 샤프트(52)의 구동기어(53)와 연결되어 공조장치를 제어하는 한 쌍의 케이블(55)을 작동시키는 케이블 스위치 어셈블리(60)로 이루어진다. 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)는, 상기 컨트롤패널(51)의 후방측에 결합되는 하우징(65)과, 상기 하우징(65)에 회전가능하게 설치됨과 아울러 일측면에 형성된 종동기어(62)를 통해 상기 샤프트(52)의 구동기어(52)와 치합되는 풀리(61)와, 일측은 상기 풀리(61)에 감겨지고 타측은 상기 공조장치의 제어를 위해 공조장치측과 연결되는 한 쌍의 케이블(55)로 이루어진다. 따라서, 탑승자가 상기 샤프트(52)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 상기 구동기어(53)와 종동기어(62)를 통해 연결된 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)의 풀리(61)가 회전하게 된다. 이후, 상기 풀리(61)가 정방향 또는 역방향으로 회전하게 되면 상기 한 쌍의 케이블(55)이 풀리(61)에 감기거나 풀리게 되면서 상기 케이블(55)의 타측과 연결된 공조장치의 캠 및 레버를 회전 작동시키게 되고, 이로인해 상기 캠 및 레버와 연동하는 온도조절도어 및 모드도어가 구동하게 되는 것이다. 한편, 상기와 같이 풀리에 한 쌍의 케이블(55)의 일측을 감거나 풀어서 공조장치를 제어하는 케이블 스위치 어셈블리(60)는 상기 케이블(55)의 루트(ROUTE)에 제약이 없으므로 자유롭게 설계할 수 있다. 이처럼 케이블식 작동방식을 사용하는 로터리 스위치(50)로는 앞서 설명한데로 온도조절 스위치(5)와 모드스위치(4)가 있는데, 이때, 상기 온도조절 스위치(5)에는 디텐트(DETENT) 구조가 적용되지 않지만, 모드스위치(4)의 경우에는 샤프트(52)를 회전시킬 때 각 모드위치 마다 걸림감이 들도록 하기 위해 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)에 디텐트 구조가 구성된다. 즉, 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)에 구성된 디텐트 구조는, 상기 풀리(61)의 외주면에 형성되는 디텐트부(63)와, 상기 풀리(61)가 설치되는 하우징(65)에 설치됨과 아울러 상기 디텐트부(63)에 탄력적으로 접촉하면서 걸림감이 들도록 해주는 디텐트 스프링(66)으로 이루어진다. 따라서, 탑승자가 상기 샤프트(52)를 회전시킬 경우, 상기 풀리(61)가 회전하는 과정에서 상기 디텐트 스프링(66)이 상기 풀리(61)의 디텐트부(63)에 탄력적으로 걸리게 됨으로써, 탑승자는 샤프트(52)의 회전시 특정 회전위치(각 모드별 위치) 마다 걸림감이 들게 되어 보다 편리하고 정확하게 모드 변경을 할 수 있게 된다. 그러나, 상기와 같이 케이블식 작동방식을 사용하는 로터리 스위치(50)의 경우, 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)내에 디텐트 구조가 구성되기 때문에 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)를 온도조절 스위치(5)와 모드스위치(4)에 공용화가 불가능한 문제가 있다. 즉, 상기 풀리(61)에 디텐트 구조가 일체로 형성되어 있기 때문에 디텐트 구조의 유무 또는 디텐트 위치가 상이한 스위치간에는 상기 케이블 스위치 어셈블리(60)의 공용화가 어렵고 이로인해 제조비용이 증가하는 문제가 있었다.