KR100482657B1 - 고속주행시 자동차의 도어프레임부 열림 방지 구조 - Google Patents

Abstract

자동차 도어측의 사이드아우터패널과 도어아우터패널 사이에 장착되는 도어프레임부 개폐장치로서, 이 개폐장치는 사이드아우터패널과 상기 도어아우터패널사이의 경계부를 커버하는 소정 길이의 도어프레임개폐판 및 도어프레임개폐판을 회동 개폐시키기 위한 구동장치로 구성되며, 구동장치는 사이드아우터패널의 내향면상에 설치되며, 내부에 적어도 하나의 구동원을 구비한 베이스, 베이스와 연결된 중공 형상의 실린더 및 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 피스톤 및 피스톤의 로드 일단과 연결되며 타단은 도어프레임개폐판에 연결되는 작동로드로 이루어져 있다.

이러한 본 발명에 의하면 자동차의 고속 주행중 구동장치를 작동시켜 도어프레임개폐판이 폐쇄 상태가 되게 할 수 있으므로, 고속 주행중의 윈드 노이즈 침투 현상을 방지할 수 있다.

Description

고속주행시 자동차의 도어프레임부 열림 방지 구조{Structure for preventing occurrence of open holes at door frame part of an Automobile at high speed}

본 발명은 자동차의 도어프레임부 개폐 구조, 특히 고속 주행시 자동차 도어프레임부에서의 열림 형상을 방지할 수 있도록 개량된 신규한 구조의 도어프레임부 개폐 구조에 관한 것이다.

자동차의 고속 주행시 자동차의 도어프레임부 주변 구조, 즉 사이드아우터패널 및 도어어셈블리부의 전체적인 외면은 정(+)의 공기압을 받지만, 두 부재 사이에 형성된 오목한 경계부는 부(-)의 공기압을 형성하게 된다. 도 1a는 사이드아우터패널 및 도어어셈블리부를 구비한 자동차의 대략적인 측면도, 도 1b는 자동차의 고속 주행중 상기 도 1a의 A-A선을 절단한 단면도이다. 자동차의 도어측 사이드패널은 사이드아우터패널(100')과 사이드이너패널(120')이 형성한 박스형의 공간을 보강패널(110')이 지지하는 구조로 되어 있다. 또, 도어어셈블리는 크게 도어아우터패널(200')과 도어이너패널(210')로 이루어져 있다. 그런데, 전술한 것과 같이, 자동차의 고속주행시에는 상기 사이드패널과 도어어셈블리부의 경계부 및 그 내부로 부압이 형성되는 결과 주위의 고압 유체(공기)의 유입으로 도어프레임부가 바깥쪽으로 벌어져 도 1b에 도시한 것과 같이 호울(H)이 형성되고 이에 의해 밀봉부 눌림량이 줄어드는 현상이 발생한다. 또, 이러한 호울의 발생으로 윈드 노이즈(wind noise)가 실내로 유입되는 문제점이 생기게 된다.

이러한 도어프레임부의 열림 현상과 그로 인한 단점은 자동차의 구조와 역학상 불가결한 면이 어느 정도 있으므로, 상기 문제점을 근본적으로 해결하기 위해서는 새로운 구조의 개폐장치를 도입할 필요성이 있다.

그러므로, 본 발명은 자동차의 고속 주행시 도어프레임부의 열림 현상을 방지할 수 있는 신규한 구조의 도어프레임부 열림 방지 장치를 제공함을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 자동차의 고속 주행 상태를 자동 감지하여 사이드패널과 도어어셈블리부 사이를 폐쇄하는 도어프레임부 열림 방지 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 도어측의 사이드아우터패널과 도어아우터패널 사이에 장착되는 도어프레임부 개폐장치는 사이드아우터패널과 도어아우터패널사이의 경계부를 커버하는 소정 길이의 도어프레임개폐판 및 도어프레임개폐판을 회동 개폐시키기 위한 구동장치로 구성되며, 이 구동장치는 사이드아우터패널의 내향면상에 설치되며, 내부에 구동원을 구비한 베이스, 베이스와 연결된 중공 형상의 실린더 및 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 피스톤 및 피스톤의 로드 일단과 연결되며 타단은 도어프레임개폐판에 연결되는 작동로드로 이루어지도록 하고 있다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면 베이스의 구동원 및 실린더-피스톤 기구로 이루어지는 선형 액츄에이터기구에 의하여 작동로드를 전후진 이동시킴으로써 도어프레임개폐판을 개방위치에서 폐쇄위치로 전환시킬 수 있으므로, 자동차의 고속 주행시 도어프레임부에서 부압이 발생하여 윈드 노이즈가 유입되는 것을 근원적으로 차단할 수 있게 된다.

더욱, 본 발명의 베이스에 구비되는 구동원이 유압기구로 이루어지도록 함으로써 도어프레임개폐판의 구동장치를 유압 구동형의 실린더-피스톤 기구로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 도어프레임 개폐구조가 설치된 도 1a와 동일한 개소에서의 단면도를 도시하는데, 편의상 동일한 구성의 일부는 도시를 생략하였다. 도 2a는 편의상 도어프레임 구조가 폐쇄된 상태를 나타낸다. 도시한 것과 같이, 도어측의 사이드아우터패널(100)과 도어아우터패널(200)사이에는 도어프레임개폐판(10)이 설치되며, 상기 개폐판(10)의 일단은 도어아우터패널(200)의 측면을 넘어 연장되어 닫힌 상태에서 도어아우터패널의 외면을 완전히 폐쇄하고 있다. 상기 도어프레임개폐판(10)은 도 4에 도시한 것과 같이 자동차의 측면 경계부를 따라 긴 사각 형상을 이루도록 형성되어 있는데, 그 길이와 단면 프로파일등은 자동차의 구조와 중량등에 따라 적의 변경될 수 있다.

한편, 상기 도어프레임개폐판을 구동하는 구동장치는 사이드아우터패널(100)의 내향면상에 설치된 베이스(22), 베이스(22)와 연결관(222)을 통하여 연결되며, 개폐판(10)을 향하여 연장되도록 설치된 중공 형상의 실린더(24), 실린더(24)의 내부에서 선형 이동 가능하도록 슬라이딩 장착된 피스톤(26),및 상기 피스톤(26)의 로드(28)일단에서 상기 개폐판(10)사이에 연장되어 있는 작동로드(30)로 이루어져 있다.

베이스(22)는 사이드아우터패널(100)의 내향면상에 설치되어, 실린더 및 피스톤으로 이루어진 작동기구를 견고히 지지하는 역할을 한다. 또, 베이스(22)의 내부에는 자동차의 전자제어유닛(ECU)로부터의 전기적 입력 신호를 수신하는 수신부(도시되지 않음), 이 수신부로부터 ON-OFF 신호에 따라 상기 실린더-피스톤 기구에 작동유를 전달하거나 작동유를 퇴피시키도록 구동되는 구동부로서의 유압기구가 설치되어 있다. 베이스 내부의 유압기구의 상세에 대해서는 후술하기로 한다. 또, 베이스(22)내부에 설치되는 수신부는 전자제어회로에 통합시키고 베이스에는 그 설치를 생략하여도 무방하다.

연결관(222)은 유압펌프의 작동에 의하여 작동유를 실린더(24)에 공급 혹은 인출시키는 통로 역할을 하는 것이다.

또, 실린더(24)내부에는 통상의 유압식 실린더-피스톤 기구와 마찬가지로 실린더(24)내부에서 미끄럼 이동 가능한 피스톤(26)이 설치되어 있다. 이 피스톤(26)의 헤드부와 실린더(24)의 단면 사이에는 유압 조절용 스프링(32)이 설치되어 있다. 그리고, 피스톤(26)의 일단에서 연장되어 도어프레임개폐판(10)을 향하는 로드(28)는 도 2a의 폐쇄상태에서 실린더(24)를 빠져 나와 그 바깥쪽에서 작동로드(30)와 연결되어 있다.

도 4에 도시한 것과 같이, 작동로드(30)의 단부중 도어프레임개폐판(10)쪽에 연결되는 단부는 두 갈래로 나뉘어져 도어프레임개폐판(10)에서 돌출 형성된 두 지지편(12)사이의 호울(14)에 견고히 결합되어 있다. 도시한 것과 같이, 이러한 결합구조는 개폐판(10)의 중심이 아니라 거의 최하단에 형성되어 있으므로, 피스톤(26) 및 로드(30)의 선형 이동이 있으면 그 견인힘은 개폐판(10)의 하부를 잡아 당기에 되어 개폐판(10)이 자연스럽게 회동하게 된다.

도 2b는 도 2a의 도어프레임 개폐구조의 폐쇄 상태에서 도어프레임부를 자동차의 바깥쪽에서 바라 본 외면 사시도로서 도어프레임개폐판(10)이 사이드아우터패널(100) 및 도어아우터패널(200)사이의 유격 공간을 커버하고 있음을 확인할 수 있다.

다음, 도 3a는 본 발명의 도어프레임 개폐구조가 개방 상태인 경우 도 2a와 같은 구성을 보인 도면이다. 도 2a와 대비하여 구성은 모두 동일하나, 피스톤(24)내부의 실린더(26)가 후퇴하여 로드(28) 및 작동로드(30)가 후방으로 선형 이동한 결과 도어프레임개폐판(10)이 회동되어 열린 상태를 보이는 점에서 다르다.

도 3b로부터 도어프레임개폐판(10)의 회동으로 사이드아우터패널(100) 및 도어아우터패널(200)사이의 유격 공간이 개방되어 있음을 확인할 수 있다.

다음, 도 5를 참조하면 본 발명의 베이스(22)는 유압기구의 구동원으로서 유압모터(M), 유압펌프(P), 방향전환밸브(V) 및 유압탱크(T)를 구비하고 있다. 이들 구성은 기본적인 유압기구가 갖추어야 하는 부품들로서 공지의 구성과 동일한 것인데, 정밀 제어를 위해서는 체크밸브나 쓰로틀등의 부품을 추가해도 좋다. 방향전환밸브(V)는 센서(S)의 신호에 따라 선택적으로 좌절환 혹은 우절환된다. 또, 모터(M)와 센서(S)는 도시되지 않은 수신부에 전기적으로 연결되어 있는데, 센서(S)를 별도로 설치하지 않고 수신부 혹은 전자제어유닛에 통합시켜 구성해도 무방하다.

이상, 본 발명의 구성에 대한 설명으로부터 자명하지만, 본 발명의 도어프레임부 개폐구조는 다음과 같이 작동된다.

즉, 전자제어유닛(ECU)이 감지한 자동차의 주행 속도가 가령 시속 40km/h의 소정 속도를 초과하였다고 판단하면 전자제어유닛(ECU)은 그 신호를 베이스(22)의 수신부로 전송한다. 수신부는 유압모터(M) 및 센서(S)에 제1신호를 전달하며, 유압모터(M)는 유압펌프(P)를 기동시키고 방향전환밸브(V)는 센서(S)의 신호에 따라 도 5의 좌측 방향으로 전환된다. 그러면, 유압펌프(P)에서 공급되는 작동유는 피스톤(26)과 실린더(24)의 캡 공간으로 유입되고 피스톤(26)은 유압에 의하여 스프링(32)의 저항력을 이기고 전진하게 되며(도면의 우측이동), 로드(28)와 작동로드(30)의 전방향 선형이동이 이루어져 도 2a에 도시한 것과 같이 도어프레임개폐판(10)은 폐쇄 상태로 회동하게 된다.

역으로, 전자제어유닛이 감지한 자동차의 주행 속도가 가령 시속 40km/h의 소정 속도 이하가 되었다고 판단하면 수신부의 제2신호에 의하여 유압펌프(P)가 재기동되고 방향전환밸브(V)는 센서(S)의 신호에 따라 도 5의 우방향으로 전환되며, 작동유는 피스톤의 헤드부와 실린더가 형성하는 공간으로 유입되고, 상기 캡 공간에 있던 작동유는 연결관(222)을 통하여 베이스의 유압탱크로 귀환하게 된다. 그리고, 피스톤(26)은 스프링(32)의 복귀력에 의하여 원 위치로 후퇴하게 되고, 로드(28)와 작동로드(30)는 후방향 선형이동을 하게 되어 도 3a에 도시한 것과 같이 도어프레임개폐판(10)이 개방 상태로 회동하게 된다.

이상의 일 작동 태양에서는 자동차의 소정 시속을 기준으로 도어프레임개폐판(10)이 개방과 폐쇄 상태로 회동되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 자동차의 고속 주행시 도어프레임개폐판(10)이 폐쇄 상태가 되도록 한다는 작용이 달성되는 한, 가령 정지나 저속 상태에서도 도어프레임개폐판(10)이 통상 폐쇄 상태를 유지하도록 하고 사용자가 확인 혹은 유지 보수의 필요가 있을 때에만 개방이 가능하도록 하는 구조를 채용하여도 좋음은 물론이다.

또, 베이스내에 설치되는 구동부를 압축공기저장탱크, 노즐 및 밸브등으로 이루어지는 공압식으로 대체하고 실린더-피스톤 기구를 그대로 이용하는등 선형 액츄에이터로서의 기능을 달성하는 구동원을 본 발명의 기본 사상 범위내에서 자유로이 활용할 수 있다.

이상 서술한 본 발명은 자동차의 고속 주행시 사이드아우터패널과 도어아우터패널 사이를 폐쇄하는 도어프레임부 열림 방지 장치를 제공하므로, 고속 주행시의 윈드 노이즈가 실내로 유입되는 문제점을 근본적으로 차단할 수 있다는 효과를 발휘한다. 또한, 자동차의 전자제어유닛과의 연계로 자동 작동되는 비교적 간단한 구조의 유압기구를 이용하므로 도어프레임개폐판의 자동 회동 기능을 달성할 수 있으며, 설치와 유지 보수도 비교적 편리하다는 장점을 가진다.

도 1a는 사이드아우터패널 및 도어어셈블리부를 구비한 자동차의 대략적인 측면도;

도 1b는 자동차의 고속 주행중 상기 도 1a의 A-A선을 절단한 단면도;

도 2a는 본 발명의 도어프레임 개폐구조가 설치된 폐쇄 상태에서의 도 1a와 동일한 개소에서의 단면도;

도 2b는 도 2a의 도어프레임 개폐구조의 폐쇄 상태에서 도어프레임부를 자동차의 바깥쪽에서 바라 본 외면 사시도;

도 3a는 본 발명의 도어프레임 개폐구조가 설치된 개방 상태에서의 도 1a와 동일한 개소에서의 단면도;

도 3b는 도 3a의 도어프레임 개폐구조의 개방 상태에서 도어프레임부를 자동차의 바깥쪽에서 바라 본 외면 사시도;

도 4는 본 발명의 도어프레임개폐판이 그 구동기구의 작동 로드와 연결되는 일태양을 도시한 일부 내부 사시도; 그리고

도 5는 본 발명의 베이스내에 구비되는 구동원으로서의 유압회로를 도시한 회로도이다.

Claims (2)

1. 자동차 도어측의 사이드아우터패널과 도어아우터패널 사이에 장착되는 도어 프레임부 개폐장치로서, 상기 장치는

   상기 사이드아우터패널과 상기 도어아우터패널 사이의 경계부를 커버하는 소정 길이의 도어프레임개폐판; 및

   상기 도어프레임개폐판을 회동 개폐시키기 위한 구동장치;로 구성되며, 상기 구동장치는

   상기 사이드아우터패널의 내향면상에 설치되며, 내부에 유압모터, 유압펌프, 적어도 하나 이상의 방향전환밸브 및 유압탱크와, 자동차의 전자제어유닛으로부터의 신호를 수신하는 수신부로 이루어지는 구동기구를 구비한 베이스:

   상기 베이스와 연결된 중공 형상의 실린더 및 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 이동 가능하게 설치되는 피스톤: 및

   상기 피스톤의 로드 일단과 연결되며 타단은 상기 도어프레임개폐판에 연결되는 작동로드:로 이루어지며,

   전자제어유닛으로부터 수신된 신호가 자동차의 소정 속도 이상임을 지시하는 신호를 수신한 경우에는 상기 구동기구의 유압모터, 유압펌프, 적어도 하나 이상의 방향전환밸브 및 유압탱크가 상기 피스톤을 일방향으로 작동시켜 상기 도어프레임개폐판이 상기 사이드아우터패널과 상기 도어아우터패널 사이의 경계부를 커버하도록 회동되며,

   전자제어유닛으로부터 수신된 신호가 자동차의 소정 속도 미만임을 지시하는 신호를 수신한 경우에는 상기 구동기구의 유압모터, 유압펌프, 적어도 하나 이상의 방향전환밸브 및 유압탱크가 상기 피스톤을 타방향으로 작동시켜 상기 도어프레임개폐판이 원 위치로 회귀되도록 한 것을 특징으로 하는 도어프레임부 개폐장치.
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