KR100494722B1 - 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치 - Google Patents

자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테일게이트가 구비된 차량에서 지면의 기울기에 따라 테일게이트의 개방높이가 자동으로 조절되도록 함으로써 오르막 차로에서는 테일게이트가 평지보다 덜 개방되도록 하여 사용자가 편리하게 테일게이트를 닫도록 한 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치에 관한 것이다.
본 발명은, 자동차용 테일게이트가 개방되는 것을 보조하고 테일게이트가 완전히 개방된 상태로 유지될 수 있도록, 상기 테일게이트와 차체 사이에 설치되며 내부로 오일이 입출되는 리프터; 상기 리프터와 오일이 통하도록 연결되며 내부로 제1실린더가 형성된 제1통체; 상기 제1통체와 맞닿도록 설치되며 내부에 제2실린더와 제3실린더 및 제4실린더가 형성되고 그 각각의 실린더에서 제1통체쪽으로 유압을 제공하도록 상기 각각의 실린더 일측 끝단에 유압발생수단이 설치된 제2통체; 차량의 기울기에 따라 선택적으로 제2통체의 오일이 제1통체로 공급되도록 상기 제1통체와 제2통체 사이에 설치되는 유량제어수단;을 포함하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치이다.

Description

자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치{Opening height auto-control apparatus of automobile tail gate}
본 발명은 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테일게이트가 구비된 차량에서 지면의 기울기에 따라 테일게이트의 개방높이가 자동으로 조절되도록 함으로써 오르막 차로에서는 테일게이트가 평지보다 덜 개방되도록 하여 사용자가 편리하게 테일게이트를 닫도록 한 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치에 관한 것이다.
최근의 자동차 수요동향을 살펴보면, 판매차량의 대부분이 경제성과 활동성이 부각되는 RV(recreational vehicles)나 MPV(multi purpose vehicles)와 같은 다목적 차량들이고, 소비자들 또한 실용적이고 각종 편의성이 제공되는 다목적 차량을 원하고 있는 추세이다.
일반적으로 다목적 차량이라 함은 평상시엔 출퇴근용의 운송수단으로 사용하다가, 주말엔 가족들과 야외에 나가 한적한 시간을 보내기에 유용한 레저수단의 자동차를 말한다.
이러한 다목적 차량의 경우 승용차의 트렁크 공간에 해당되는 화물칸이 2열 시트 바로 뒤에 마련되어 있고 이 화물칸에 해당되는 공간의 후방에는 사람 및 화물의 출입이 가능하도록 도어역할을 하는 테일게이트가 구비된다.
도1a는 테일게이트가 구비된 차량을 나타낸 측면도로서, 여기에 도시된 바와 같이 차량의 최후방에는 상, 하로 회동되는 테일게이트(1)가 설치되고, 그 테일게이트(1)가 개방되는 것을 도와주고, 또한 테일게이트(1)가 완전히 개방된 상태에서는 그 상태로 유지될 수 있도록 지지하는 리프터(3)가 테일게이트(1)의 일측과 차체(2) 사이에 설치된다.
상기 리프터(3)는 내부에 고압가스 또는 오일 등의 유체(流體)가 탄성부재와 함께 봉입되어 테일게이트(1)에 압축반발력을 제공함으로써 사용자로 하여금 무거운 테일게이트(1)의 개방을 쉽게 한다.
또한, 테일게이트(1)를 닫을 때는 테일게이트(1)를 잡고 닫히는 방향으로 외력을 가하면 테일게이트(1)가 회동되면서 확장되었던 상기 리프터(3)가 수축되는데, 이때는 상기 리프터(3) 내부의 유체와 탄성부재가 압축되어 압축반발력을 저장하게 된다.
그러나, 위에서 설명한 바와 같은 종래의 테일게이트는 그 개방되는 높이가 차량의 기울기에 상관없이 항상 일정하므로 도1a와 같이 차량이 평지에 세워져 있을 때는 H의 개방높이를 갖던 테일게이트(1)가 도1b와 같이 오르막 차로에 세워지게 되면 그 오르막 차로의 기울기만큼 h의 높이가 늘어나 지면으로부터 테일게이트까지의 높이는 H+h가 된다.
따라서, 평지에서는 손이 닿던 테일게이트가 오르막 차로에서는 손이 닿지 않아 테일게이트를 닫기가 어려워지는 불편함이 수반된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 불편함을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 테일게이트가 차량의 기울기, 즉 차량이 오르막 차로에 있을 때는 평지보다 덜 개방되도록 테일게이트의 개방높이가 자동으로 조절되도록 함으로써 테일게이트 개폐에 따른 사용자의 편의성을 높이는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차용 테일게이트가 개방되는 것을 보조하고 테일게이트가 완전히 개방된 상태로 유지될 수 있도록, 상기 테일게이트와 차체 사이에 설치되며 내부로 오일이 입출되는 리프터; 상기 리프터와 오일이 통하도록 연결되며 내부로 제1실린더가 형성된 제1통체; 상기 제1통체와 맞닿도록 설치되며 내부에 제2실린더와 제3실린더 및 제4실린더가 형성되고 그 각각의 실린더에서 제1통체쪽으로 유압을 제공하도록 상기 각각의 실린더 일측 끝단에 유압발생수단이 설치된 제2통체; 차량의 기울기에 따라 선택적으로 제2통체의 오일이 제1통체로 공급되도록 상기 제1통체와 제2통체 사이에 설치되는 유량제어수단;을 포함하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치이다.
이하, 본 발명의 구성을 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 테일게이트 개방높이 자동조절장치의 분해 사시도이고, 도3a 내지 도3c는 차량의 기울기에 따라 본 발명의 장치가 작동되는 상태를 보인 작용 상태도이다.
이상의 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면, 본 발명은 테일게이트가 개방되는 것을 보조하고 테일게이트가 완전히 개방된 상태로 유지될 수 있도록 지지하는 통상의 리프터(10)와, 상기 리프터(10)와 오일(o)이 통하도록 연결된 제1통체(20)와, 상기 제1통체(20)와 맞닿도록 설치되어 내부에 설치된 유압발생수단(31)에 의해 내부의 오일을 제1통체(20) 쪽으로 공급하는 제2통체(30)와, 상기 제2통체(30)의 오일이 차량의 기울기에 따라 선택적으로 제1통체(20)로 공급되도록 하는 유량제어수단(40)으로 크게 구성된다.
먼저, 상기 리프터(10)는 테일게이트와 차체 사이에 보편적으로 설치되는 공지의 리프터로, 그 구성을 간략하게 알아보면 상기 제1통체(20)와 연결되어 오일(o)이 입출되는 리프터몸체(11)와, 상기 리프터몸체(11)의 내경과 거의 동일한 직경을 가지며 슬라이딩 가능하게 끼워지는 피스톤(12)과, 상기 피스톤(12)과 테일게이트의 일측을 연결하는 커넥팅로드(13) 및 상기 피스톤(12)이 테일게이트에 추력을 제공하도록 리프터몸체(11) 내부 일측에 설치되는 스프링(14)으로 이루어져 있다.
여기서, 상기 스프링(14)은 피스톤(12)이 테일게이트를 미는 쪽으로 힘을 제공하도록 설치되면 족한데, 본 발명의 실시예에서는 피스톤(12)의 하부에 압축스프링이 설치되어 상기 피스톤(12)에 압축반발력을 제공하도록 구성되었다.
또한, 상기 피스톤(12)의 하부와 리프터몸체(11)가 이루는 공간에는 비압축성 유체인 오일(0)이 채워진다.
한편, 상기 제1통체(20)는 내부에 오일(o)이 채워지는 제1실린더(21)가 형성되며, 그 제1실린더(21)의 오일이 상기 리프터몸체(11)로 공급되도록 제1통체(20)와 리프터몸체(11)는 오일파이프 또는 오일호스와 같은 이음부재(c)를 매개로 연결된다.
그리고, 상기 제2통체(30)는 그 중심축이 제1통체(20)의 중심축과 일치되도록 하여 서로 맞닿으며, 이들 두 통체(20,30)는 체결수단을 통해 결합되어도 되고 하나의 몸체가 되도록 일체로 형성되어도 무방하다.이때, 상기 제1통체(20)와 제2통체(30)의 중심축 방향은 후술하는 것처럼 중량추의 회전에 의한 유량 제어가 이루어질 수 있도록 차폭 방향과 평행하게 설정된다.
상기 제2통체(30)에는 내부에 오일이 채워지는 제2실린더(32)와, 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)가 형성되고, 그 각각의 실린더 일측 끝단에는 상기 제1통체(20) 쪽으로 유압을 제공하기 위한 유압발생수단(31)이 설치된다.
여기서, 유압발생수단(31)은 상기 각각의 실린더 직경에 맞게 끼워진 플런저(31a)와, 상기 플런저(31a)에 탄성 압축력을 제공하여 오일(0)을 제1통체(20) 쪽으로 밀어주기 위한 압축스프링(31b)으로 구성된다.
즉, 상기 플런저(31a)는 상기 제2실린더(32), 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)에 슬라이딩 가능하게 끼워져 실린더의 일측 끝단에 압축스프링(31b)으로 매개로 탄성설치되어 상기 압축스프링(31b)의 반발력으로 그 각각의 실린더에 채워진 오일(o)을 상기 제1통체(20) 쪽으로 밀어내게 된다.
이때, 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)의 체적은 상기 리프터(10)의 작동 행정에 맞게 설계되는 것이 바람직한데, 상기 제4실린더(34)의 오일은 전량 상기 리프터(10)로 공급되어 리프터(10)가 작동되기 위한 기본이 되는 최소한의 오일이고, 제2실린더(32) 및 제3실린더(33)의 오일은 선택적으로 리프터(10)에 공급되어 테일게이트를 더 개방시키기 위한 보조적인 역할을 한다. 이에 대한 좀 더 구체적인 설명은 유량제어수단의 구성을 설명할 때 다시 하기로 한다.
이에 본 발명의 실시예에서는 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 체적을 동일하게 하고, 제4실린더(34)의 체적은 앞의 두 실린더(32,33)의 체적을 더한 것과 같도록 구성함으로써 테일게이트의 전체 열림량을 100%로 보았을 때 최소한 50%는 개방되도록 하고(급경사인 경우), 제2실린더(32)의 오일까지 공급되면 75%(완만한 경사인 경우), 제3실린더(33)의 오일까지 모두 공급되면 100%가 개방되도록 하였으나(평지인 경우), 반드시 여기에 국한될 필요없이 그 각각의 실린더 체적은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 필요에 따라 변경이 가능하다.
한편, 차량의 기울기에 따라 제2통체(30)의 제2실린더(32) 및 제3실린더(33)에 있는 오일(o)이 제1통체(20)로 선택적으로 공급되도록 그 제1통체(20)와 제2통체(30) 사이에는 유량제어수단(40)이 설치된다.
상기 유량제어수단(40)은 상기 제1통체(20)와 제2통체(30)의 경계를 이루는 격벽(50)에 힌지핀(p)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 제1통체(30)쪽에 위치되는 메스밸브(41)와 그 메스밸브(41)의 가장자리 일측에 매달려 있는 중량추(42)로 이루어진다. 물론, 본 발명의 실시예에서는 상기 메스밸브(41)가 격벽(50)에 회전 가능하게 설치된 것으로 기재하고 있으나, 제1통체(20) 또는 제2통체(30)에 고정된 별도의 브래킷(미도시됨)에 힌지핀(p)을 매개로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 중량추(42)는 제1통체(20)와 제2통체(30)가 이루는 경계부위의 하단부위, 본 발명의 실시예에서는 제2통체(30)의 제1통체(20)쪽 가장자리의 하단부위에 소정 길이를 갖도록 형성된 절개부(51) 또는 그 절개부(51)의 하부에서 회전 이동되게 위치된다.상기에서 메스밸브(41)가 제1통체(20)와 제2통체(30)에 기밀성있게 밀착됨으로써 절개부(51)를 통해 오일(o)이 외부로 누유되는 것을 방지할 수 있도록 하여야 함은 당연하다. 예컨데, 도2 및 도3a에서 보여지듯이 상기 메스밸브(41)가 대략의 원판 형상을 갖도록 형성되어 일측 표면이 격벽(50)에 기밀성있게 밀착되고, 그 메스밸브(41)의 가장자리 부위가 제1통체(20)의 내주면에 기밀성있게 밀착됨으로써 절개부(51)를 통해 오일(o)이 외부로 누유되는 것을 방지한다.
상기 메스밸브(41)는 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 제1실린더(21) 쪽으로 통과할 수 있도록 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)에 대응되게 천공된 제1천공부(41a)와, 상기 제4실린더(34)의 오일이 항상 제1실린더(21) 쪽으로 통과할 수 있도록 천공된 제2천공부(41b) 및 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 제1실린더(21) 쪽으로 선택적으로 통과하지 못하도록 차단하는 차단부(41c)로 이루어진다.이때, 상기 제2실린더(32), 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)의 끝단이 상기 메스밸브(41)의 일측 표면에 밀착되는 위치까지 연장 형성되며, 본 발명의 실시예에서 보여지는 것처럼 상기 제2실린더(32), 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)의 끝단이 격벽(50)에 형성되는 경우, 상기 메스밸브(41)과 격벽(50)의 서로 마주하는 면이 밀착되어 기밀을 유지할 수 있는 구성을 가진다.
또한, 상기 중량추(42)는 메스밸브(41)에 매달려 차량의 기울기에 따라 상기 메스밸브(41)를 회전시키는 역할을 하는데, 차량의 기울기가 변하게 되면 메스밸브(41)의 제1천공부(41a)와 차단부(41c)가 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 출구를 선택적으로 개방하거나 막음으로써 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일은 제1실린더(21) 쪽으로 모두 공급되기도 하고(이때는 제2실린더와 제3실린더가 제1천공부와 일치되었을 때), 혹은 제2실린더(32)의 오일만 제1실린더(21) 쪽으로 공급되기도 하며(이때는 제2실린더는 제1천공부와 일치되고 제3실린더는 차단부와 일치되었을 때), 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 모두 차단부(41c)에 의해 출구가 막혀 제1실린더(21) 쪽으로 공급되지 못하기도 한다.
즉, 차량이 평지에 있을 때는 상기 제2실린더(32) 및 제3실린더(33)의 출구가 제1천공부(41a)와 일치되지만, 완만한 오르막 차로에 있을 때는 상기 중량추(42)의 무게중심이 중력 작용방향을 향하므로 메스밸브(41)가 회전되어 상기 제3실린더(33)의 출구는 차단부(41c)에 의해 막히게 된다. 또한, 차량이 급격한 오르막 차로에 있을 때는 상기 메스밸브(41)가 더욱 회전되어 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 출구는 차단부(41c)에 의해 모두 막히게 되므로 상기 제1실린더(21) 쪽에는 제4실린더(34)의 오일만 제2천공부(41b)를 통해 공급되게 된다. 여기서 상기 제2천공부(41b)는 보다 넓은 영역에 걸쳐 천공이 형성되어 있으므로 상기 메스밸브(41)가 과도하게 회전되어도 제4실린더(34)의 출구는 막히지 않는다.
이하, 본 발명의 작용을 도3a 내지 도3c에 의거하여 설명한다.
도3a는 차량이 평지에 놓여 있을 때 테일게이트를 개방한 것으로서, 이때는 제1천공부(41a)가 제2실린더(32) 및 제3실린더(33)의 출구와 일치되고 제2천공부(41b)가 제4실린더(34)의 출구와 일치되어 상기 세 개의 실린더(32,33,34)에 있는 오일이 그 각각의 플런저(31a)에 의해 제1실린더(21) 쪽으로 공급된다.
이때, 제1실린더(21)의 오일은 이음부재(c)를 통하여 리프터몸체(11) 내부로 공급되고, 상기 리프터몸체(11)에 오일(o)이 공급되면 리프터의 피스톤(12)은 탄성 설치된 스프링(14)의 반발력과 오일(o)의 유압에 의해 테일게이트와 연결된 커넥팅로드(13)에 힘을 전달하게 되어 테일게이트는 100% 개방량을 갖게 된다.
한편, 차량이 완만한 오르막 차로에 있을 때 테일게이트를 개방하게 되면, 도3b와 같이 중량추(42)에 의해 오르막 차로의 기울기만큼 메스밸브(41)가 회전되어 제2통체(30)의 제2실린더(32)는 제1천공부(41a)와 일치되어 개방되고 제3실린더(33)는 차단부(41c)에 의해 막히게 된다.
따라서, 리프터(10) 쪽으로는 제2실린더(32)와 제4실린더(34)의 오일만 공급되고 제3실린더(33)의 오일은 차단되므로, 상기 제3실린더(33)의 오일이 가하던 압력만큼 리프터의 피스톤(12)에 전달되는 힘이 감소되어 테일게이트는 도3a보다 덜 개방된다(본 발명의 실시예에 의하면 전체 개방량 중 75% 개방된 상태).
또한, 차량이 급격한 오르막 차로에 있을 때 테일게이트를 개방하게 되면, 도3c와 같이 메스밸브(41)의 차단부(41c)가 제2실린더(32) 및 제3실린더(33)의 출구를 막아서 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일은 상기 리프터(10)로 공급되지 못하고 제4실린더(34)의 오일만 공급된다.
따라서, 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 가하던 압력만큼 리프터의 피스톤(12)에 전달되는 힘이 감소되어 테일게이트는 도3b보다 덜 개방되게 되므로(본 발명의 실시예에 의하면 전체 개방량 중 50% 개방된 상태), 오르막 차로에서도 사용자는 테일게이트를 쉽게 잡을 수 있어 테일게이트를 닫는 것이 용이하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치에 의하면, 테일게이트가 평지에서는 정상적인 높이로 개방되고 오르막 차로에 있을 때에는 정상적인 높이보다 덜 개방되어 사용자가 테일게이트를 용이하게 닫을 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.
도1a 및 도1b는 테일게이트가 구비된 차량의 평지와 경사로에 따른 테일게이트 개방높이 차이를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명에 따른 테일게이트 개방높이 자동조절장치의 분해 사시도,
도3a 내지 도3c는 차량의 기울기에 따라 본 발명의 장치가 작동되는 상태를 보인 작용 상태도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
1 : 테일게이트 2 : 차체
10 : 리프터 11 : 리프터몸체
12 : 피스톤 13 : 커넥팅로드
14 : 리프터 스프링 20 : 제1통체
21 : 제1실린더 30 : 제2통체
31 : 유압발생수단 31a : 플런저
31b : 플런저 스프링 32 : 제2실린더
33 : 제3실린더 34 : 제4실린더
40 : 유량제어수단 41 : 메스밸브
41a : 제1천공부 41b : 제2천공부
41c : 차단부 42 : 중량추
o : 오일 c : 이음부재

Claims (4)

  1. 자동차용 테일게이트가 개방되는 것을 보조하고 테일게이트가 완전히 개방된 상태로 유지될 수 있도록, 상기 테일게이트와 차체 사이에 설치되며 내부로 오일이 입출되는 리프터(10);
    상기 리프터(10)와 오일이 통하도록 연결되며 내부로 제1실린더(21)가 형성된 제1통체(20);
    상기 제1통체(20)와 맞닿도록 설치되며 내부에 제2실린더(32)와 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)가 형성되고 그 각각의 실린더에서 제1통체(20)쪽으로 유압을 제공하기 위하여 상기 각각의 실린더 일측 끝단에 유압발생수단(31)이 설치된 제2통체(30);
    차량의 기울기에 따라 선택적으로 제2통체(30)의 오일이 제1통체(20)로 공급되도록 상기 제1통체(20)와 제2통체(30) 사이에 설치되는 유량제어수단(40);을 포함하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리프터(10)는 상기 제1통체(20)와 연결되어 오일을 공급받는 리프터몸체(11)와, 상기 리프터몸체(11)에 슬라이딩 가능하도록 끼워지는 피스톤(12)과, 상기 피스톤(12)과 테일게이트를 연결하는 커넥팅로드(13) 및 상기 피스톤(12)이 테일게이트에 추력을 제공하도록 리프터몸체 내부에 설치되는 스프링(14)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압발생수단(31)은 제2실린더(32), 제3실린더(33) 및 제4실린더(34)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 각각의 플런저(31a)와, 상기 플런저(31a)에 탄성압축력을 제공하는 각각의 스프링(31b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유량제어수단(40)은 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 제1실린더(21) 쪽으로 통과할 수 있도록 천공된 제1천공부(41a)와 상기 제4실린더(34)의 오일이 항상 제1실린더(21) 쪽으로 통과할 수 있도록 천공된 제2천공부(41b) 및 상기 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 오일이 제1실린더(21) 쪽으로 선택적으로 통과하지 못하도록 차단하는 차단부(41c)가 형성되어 상기 제2통체(30)에 회전 가능하게 설치된 메스밸브(41)와, 상기 메스밸브(41)의 제1천공부(41a)와 차단부(41c)가 차량의 기울기에 따라 제2실린더(32)와 제3실린더(33)의 출구를 선택적으로 개폐할 수 있도록 상기 메스밸브(41)의 일측에 매달려 있는 중량추(42)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 테일게이트의 개방높이 자동조절장치.
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