KR101125016B1 - 자동차용 트렁크 자동개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동모터에 의해 자동으로 개폐되는 파워트렁크를 수동으로 닫을 때 트렁크리드가 모터의 구속력을 받지 않고 회전될 수 있도록 한 자동차용 트렁크 자동개폐장치에 관한 것이다.

본 발명은 구동모터의 회전축과 개폐아암 사이에 유성기어박스를 장착하여 모터의 회전력을 개폐아암에 전달하고, 트렁크리드를 수동으로 닫을 경우 개폐아암을 통해 전달된 회전력에 의해 유성기어가 구동모터의 회전축을 중심으로 선기어를 따라 회전함으로써, 트렁크리드를 닫을 때 구동모터에 구속되지 않아서 파워트렁크의 수동조작력을 저감할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공한다.

또한, 상기 유성기어박스의 링기어에 로킹돌기가 반경방향으로 장착되고 코일스프링에 의해 지지되어, 로킹돌기가 평상시에는 링기어를 고정하고, 신체 일부가 트렁크리드와 차체 사이에 낄 경우 로킹돌기가 링기어의 외주면에 형성된 외측기어를 따라 상하운동하면서 링기어와 로킹해제되어 회전됨으로써, 모터의 구동력이 트렁크리드에 전달되지 않아 신체 일부의 상해발생을 방지할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공한다.

트렁크리드, 유성기어박스, 링기어, 로킹돌기, 파워트렁크

Description

자동차용 트렁크 자동개폐장치{Automatic opening and closing device of trunk lid for vehicle}

본 발명은 자동차용 트렁크 자동개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트렁크리드가 구동모터에 의해 자동으로 개폐되는 파워트렁크에 있어서 수동으로 트렁크리드를 닫을 때 수동조작력을 저감시킬 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 후면부를 이루는 트렁크에는 일반 소화물 및 비상용 작업공구, 스페어 타이어 등이 보관되고, 또한 사고 발생시를 대비하여 구급상자 등이 보관되어 있고, 이러한 트렁크 룸을 덮고 있는 것을 트렁크 리드라고 부른다.

트렁크 리드는 트렁크 락장치에 의하여 단속되는데, 이러한 락장치를 해제하기만 하면 적은 힘으로도 쉽게 트렁크 리드가 올라가도록 힌지장치가 구비되어 있다.

최근에는 트렁크 리드가 운전석에서 간단한 스위치 조작만 하면 자동으로 열 리거나 닫히게 할 수 있는 트렁크 자동개폐장치가 개발되어 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 트렁크 자동개폐장치의 일례를 나타내는 개략도로서, 트렁크 자동개폐장치는 트렁크리드(1)의 힌지아암(2)과 연결되어 힌지아암(2)을 회전시켜주는 개폐로드(8)와, 양단부가 개폐로드(8)와 종동기어(4)에 연결되어 종동기어(4)로부터 회전력을 받아 개폐로드(8)에 전달하는 개폐아암(5)과, 모터로부터 동력을 받아 개폐아암(5)에 전달하는 구동기어(3) 및 종동기어(4)와, 상기 구동기어(3)에 연결되어 회전력을 제공하는 구동모터(9)로 구성되어 있다.

이때, 개폐아암(5)의 일단부는 반원형의 종동기어(4)에 연결되고, 개폐아암(5)의 가장 끝단부는 종동기어(4)의 중심축(6)과 결합되고, 개폐아암(5)의 일부가 종동기어(4)의 중심축(6)과 반경방향으로 떨어지게 형성된 회전축(7)과 결합되며, 종동기어(4)가 회전함에 따라 개폐아암(5)도 함께 회전하게 된다.

상기 구동모터(9)가 작동하면, 모터의 회전력에 의해 구동기어(3)가 회전되고, 구동기어(3)와 맞물려 있는 반원형의 종동기어(4)가 중심축을 중심으로 회전하면서 회전력이 개폐아암(5)과 개폐로드(8)를 통해 힌지암에 전달되어 트렁크리드(1)가 개폐된다.

그런데, 상기 트렁크 자동개폐장치의 경우 모터의 전원을 오프시킨 상태에서 수동으로 트렁크리드(1)를 닫으면, 트렁크리드(1)의 닫음력이 모터에 의해 구속되기 때문에, 모터의 구속력보다 더 큰 힘으로 트렁크리드(1)를 닫아야만 한다.

즉, 트렁크리드(1)를 수동으로 닫는 경우 트렁크리드(1)의 닫음력이 힌지아암(2), 개폐로드(8), 개폐아암(5), 종동기어(4) 및 구동기어(3) 순으로 전달되어 최종적으로 구동모터(9)에 전달되나, 이때 구동모터(9)에 전원이 오프된 상태에서 모터가 작동하지 않으므로, 모터의 회전축을 회전시켜야 하고, 이러한 모터의 구속력의 추가로 트렁크리드(1)를 닫는데 더 많은 힘이 필요하다.

또한, 사용자의 신체 일부, 예를 들어 손가락이 트렁크리드(1)와 차체 사이에 끼일 경우 상기 모터의 구속력만큼 트렁크리드(1)가 더 큰 힘으로 닫히게 되므로, 사용자의 상해발생이 증가될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기존의 파워트렁크에서 종동기어 대신에 유성기어박스를 적용하여 사용자가 파워트렁크를 수동으로 닫을 때 유성기어박스가 수동클러치 역할을 하게 함으로써, 모터의 구속력을 받지 않아 트렁크리드의 수동 조작력을 저감할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유성기어박스에 안전장치를 장착하고, 트렁크리드를 닫을 때 트렁크리드와 차체 사이에 사용자의 신체의 일부가 낄 경우 코일스프링의 탄성력을 이용하여 링기어가 프리휠 상태로 작동되게 함으로써, 모터의 구동력이 트렁크리드로 전달되지 않아 신체 일부의 상해발생을 방지할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공한다.

본 발명은 구동모터에 의해 자동으로 개폐되는 파워트렁크를 수동으로 닫을 때 트렁크리드가 모터의 구속력을 받지 않고 회전될 수 있도록 하기 위해,

구동모터의 회전축과 개폐아암 사이에 링기어, 유성기어, 선기어 및 캐리어로 구성된 유성기어박스를 장착하여 모터의 회전력을 개폐아암에 전달하고, 트렁크리드를 닫을 경우 개폐아암을 통해 전달된 회전력이 유성기어를 통해 전달되어 유성기어가 구동모터의 회전축과 연결된 선기어를 중심으로 회전되도록 함으로써, 구 동모터가 작동하지 않더라도 트렁크리드를 닫을 때 구동모터에 구속되지 않아서 파워트렁크의 수동조작력을 저감할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공한다.

또한, 상기 유성기어박스의 링기어에 반경방향으로 로킹돌기가 장착되어 링기어를 구속하고, 코일스프링이 로킹돌기를 탄성지지하여, 사용자의 손가락 등 신체 일부가 트렁크리드와 차체 사이에 낄 경우 로킹돌기가 링기어의 외주면에 형성된 외측기어를 따라 상하운동하면서 링기어와 로킹해제됨으로써, 링기어가 프리휠 상태로 되어 모터의 구동력이 트렁크리드에 전달되지 않아 신체 일부의 상해발생을 방지할 수 있는 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 제공한다.

본 발명에 따른 자동차용 트렁크 자동개폐장치의 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. 기존의 파워트렁크를 구동시키는 모터에 수동클러치 역할을 하는 유성기어박스를 적용하여, 수동으로 트렁크리드를 닫는 경우 트렁크리드가 모터의 구속력을 받지 않고 회전되도록 함으로써, 사용자의 수동조작력을 저감하여 파워트렁크를 수동으로 용이하게 조작할 수 있다.

2. 트렁크리드를 닫을 때 트렁크리드와 차체 사이에 신체의 일부가 낄 경우 링기어를 구속하고 있는 로킹돌기가 코일스프링의 압축에 의해 링기어와 로킹해제됨으로써 프리휠 상태로 되어 모터의 구동력이 트렁크리드에 전달되지 않아 신체 일부에 상해발생을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 트렁크 자동개폐장치의 주변부품과 연결구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에서 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이고, 도 6은 도 5에서 유성기어박스(10)의 분해사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 트렁크 자동개폐장치는 구동모터(13), 베이스플레이트(17), 유성기어박스(10), 개폐링크 및 개폐로드로 구성되어 있다.

상기 구동모터(13)는 정방향 및 역방향 회전이 가능하고, 모터의 회전축이 기어박스와 연결되어 회전력을 전달하도록 되어 있다.

상기 베이스플레이트(17)는 구동모터(13)에 장착되어 기어박스를 고정 및 지지하는 역할을 한다.

상기 기어박스는 모터의 회전력을 개폐아암(14) 및 개폐로드에 전달하여 트렁크리드(1)를 개폐하는 역할을 할 뿐만 아니라, 트렁크리드(1)의 수동 작동시 모터의 구속력을 해제시켜 트렁크리드(1)의 닫음력을 저감시키는 역할을 한다.

상기 유성기어박스(10)는 내부에 링기어(21), 유성기어(23), 선기어(24), 캐리어(26)를 수용하는 하우징(11)과, 하우징(11)의 개구면을 보호하는 커버(12)로 구성되어 있다.

상기 선기어(24)는 구동모터(13)의 회전축과 연결되어 구동모터(13)가 가동되면서 함께 회전한다.

상기 유성기어(23)는 선기어(24)와 링기어(21) 사이에 맞물려서 선기어(24)를 중심으로 회전하도록 되어 있고, 유성기어(23) 각각은 연결축(26a)에 의해 캐리어(26)와 연결되어 서로 일정한 각도로 회전가능하게 지지된다.

상기 링기어(21)는 하우징(11)의 내부에 회전가능하게 지지되고, 내측 원주면에 유성기어(23)가 맞물려 있어서, 링기어(21)가 고정된 경우 유성기어(23)의 회전력을 캐리어(26)에 전달하고, 링기어(21)가 회전되는 경우(프리휠 상태인 경우) 유성기어(23)가 제자리에서 회전하여 캐리어(26)에 회전력을 전달하지 않는다.

또한, 상기 링기어(21)의 외측 원주면에는 쐐기형상의 외측기어(21a)(치/齒)가 형성되어 일방향으로만 회전가능하도록 되어 있다.

본 발명은 트렁크리드(1)를 닫을 때 트렁크리드(1)와 차체 사이에 신체의 일부가 낄 때 트렁크리드(1)가 더이상 닫히지 않도록 하는 안전장치(15)를 제공한다.

상기 안전장치(15)는 기어박스의 하우징(11)에 반경방향으로 설치되어 있고, 하우징(11)에 반경방향으로 돌출형성된 삽입구와, 상기 삽입구의 외측단에 고정된 고정부(16)와, 상기 고정부(16)에 일단부가 고정된 코일스프링(18)과, 상기 코일스프링(18)의 타단부에 고정되어 링기어(21)의 외측기어(21a)에 맞물려서 링기어(21)의 회전을 구속하는 로킹돌기(19)를 포함한다.

상기 로킹돌기(19)의 끝단부는 쐐기형태로 형성되어 링기어(21)와 맞물림에 따라 링기어(21)가 일방향으로만 회전가능하게 되고, 링기어(21)의 회전시 외측기 어(21a)와 로킹돌기(19)의 맞물림형상에 따라 로킹돌기(19)가 링기어(21)의 회전방향에 대하여 반경방향으로 전후 직선 운동을 하게 된다.

상기 캐리어(26)는 일면에 연결축(26a)이 형성되어 유성기어(23)가 회전가능하게 지지되는 회전판과, 이 회전판의 이면 중심에 형성되어 개폐아암(14)과 연결되는 힌지축(26b)을 포함한다.

상기 커버(12)는 하우징(11)에 스크류와 같은 체결수단에 의해 결합되어 하우징(11)의 내부에 장착된 링기어(21), 유성기어(23), 선기어(24), 캐리어(26) 등을 커버(12) 및 보호한다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 트렁크 자동개폐장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 파워트렁크의 자동작동상태를 나타내는 단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 파워트렁크의 수동작동상태를 나타내는 단면도이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 파워트렁크에 신체의 일부가 낄 경우 안전장치(15)의 작동상태도를 나타내는 단면도이다.

1. 트렁크의 자동 닫힘 상태

운전자가 닫힘스위치를 작동시켜 구동모터(13)에 전원을 인가하면 구동모터(13)가 회전하면서 모터의 회전축과 연결된 기어박스의 선기어(24)가 회전하고, 상기 선기어(24)와 치합된 유성기어(23)가 회전한다(자전).

계속해서, 링기어(21)가 고정됨에 따라 상기 유성기어(23)가 선기어(24)를 중심으로 회전(공전)되면서 연결축(26a)을 통해 유성기어(23)와 연결된 캐리어(26) 가 회전된다.

그리고, 상기 캐리어(26)의 힌지축(26b)에 결합된 개폐아암(14)이 반시계방향으로 회전하면서 개폐로드를 당겨 힌지아암(2)을 통해 연결된 트렁크리드(1)가 닫히게 된다.

2. 트렁크의 수동 닫힘 상태

운전자가 트렁크리드(1)를 수동으로 닫으면, 트렁크리드(1)에 연결된 힌지암을 통해 개폐로드가 차체 길이방향을 기준으로 앞쪽으로 밀리고, 개폐아암(14)이 반시계방향으로 회전한다.

계속해서, 개폐아암(14)과 연결된 캐리어(26)가 반시계방향으로 회전하고, 개폐아암(14)의 연결축(26a)이 회전하면서 유성기어(23)가 선기어(24)를 중심으로 회전한다.

이때, 선기어(24)와 링기어(21)는 고정되어 있다.

상기와 같이 수동으로 트렁크리드(1)를 닫는 경우 힌지암에 의해 트렁크리드(1)와 연결된 개폐아암(14)과 개폐로드가 회전하더라도 캐리어(26)를 통해 유성기어(23)에만 개폐아암(14)의 회전력이 전달될 뿐 유성기어(23)가 선기어(24)를 중심으로 회전하기 때문에, 개폐아암(14) 및 개폐로드가 선기어(24)와 연결되어 있는 모터에 의해 구속되지 않는다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 트렁크리드(1) 자동개폐장치의 경우 모터의 구속력 없이 트렁크리드(1)가 닫히므로 사용자가 수동으로 닫을 때 조작력을 저감시켜 수동조작력 과다로 인한 최종 소비자의 불만을 해소할 수 있다.

도 10은 종래기술 및 본 발명에 따른 파워트렁크의 수동조작력을 비교한 그래프이다.

3. 안전장치(15)의 작동상태

본 발명의 일실시예에 따른 안전장치(15)는 트렁크리드(1)의 닫힘 시 사용자의 신체일부, 예를 들어 손가락 등이 트렁크리드(1)와 차체 사이에 끼일 때 상해를 방지하는 역할을 하고, 파워트렁크가 구동모터(13)에 의해 자동으로 닫히거나 수동으로 닫힐 때 모두 적용된다.

파워트렁크의 자동 닫힘시 손가락 등 신체의 일부가 트렁크리드(1)와 차체 사이에 끼게 되면 트렁크리드(1)가 완전히 닫히지 않았으므로 구동모터(13)가 계속해서 작동하게 되나, 신체의 일부에 의해 개폐로드 및 개폐아암(14)이 정지되고, 개폐아암(14)과 연결된 캐리어(26)가 정지되면서 유성기어(23)가 선기어(24)의 회전에 따라 캐리어(26)의 연결축(26a)에서 회전한다.

여기서, 유성기어(23)는 선기어(24)의 회전력을 캐리어(26) 뿐만 아니라 링기어(21)에 전달하여 링기어(21)에 전달된 회전력이 안전장치(15)의 로킹돌기(19)를 지지하고 있는 코일스프링(18)의 탄성력을 이김으로써, 링기어(21)의 외측기어(21a)에 맞물리게 결합되어 링기어(21)를 구속하고 있는 안전장치(15)의 로킹돌기(19)가 링기어(21)의 반경방향으로 상승하게 되고, 링기어(21)가 로킹돌기(19)의 상승에 의해 로킹해제됨에 따라 회전가능하게 된다.

따라서, 상기 링기어(21)가 회전하면서 프리휠(free wheel) 상태로 되어 모터가 작동하더라도 모터의 회전력이 선기어(24), 유성기어(23) 및 링기어(21)로만 전달되고, 캐리어(26), 개폐아암(14), 개페로드, 힌지아암(2) 및 트렁크리드(1)에 전달되지 않기 때문에 신체 일부에 상해발생을 방지할 수 있다.

이와 같은 작용 및 효과는 트렁크리드(1)가 수동으로 닫히게 되는 경우에도 동일하게 적용된다.

도 1은 종래기술에 따른 자동차용 트렁크 자동개폐장치의 주변부품과 연결구조를 나타내는 사시도

도 2는 도 1의 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 트렁크 자동개폐장치의 주변부품과 연결구조를 나타내는 사시도

도 4는 도 3에서 자동차용 트렁크 자동개폐장치를 나타내는 사시도

도 5는 도 4의 분해사시도

도 6은 도 5에서 유성기어박스의 분해사시도

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 파워트렁크의 자동작동상태를 나타내는 단면도

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 파워트렁크의 수동작동상태를 나타내는 단면도

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 파워트렁크에 신체의 일부가 낄 경우 안전장치의 작동상태도를 나타내는 단면도

도 10은 종래기술 및 본 발명에 따른 파워트렁크의 수동조작력을 비교한 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 트렁크리드 2 : 힌지아암

10 : 유성기어박스 11 : 하우징

12 : 커버 13 : 구동모터

14 : 개폐아암 15 : 안전장치

16 : 고정부 17 : 베이스플레이트

18 : 코일스프링 19 : 로킹돌기

21 : 링기어 21a : 외측기어

22 : 플레이트 23 : 유성기어

24 : 선기어 25 : 부싱

26 : 캐리어 26a : 연결축

26b : 힌지축

Claims (3)

1. 삭제
2. 자동차용 트렁크 자동개폐장치에 있어서,

   구동력을 발생시켜 트렁크리드(1)를 자동으로 개폐하는 구동모터(13);

   상기 구동모터(13)에 연결된 선기어(24)와, 상기 선기어(24)를 중심으로 회전하는 유성기어(23)와, 상기 선기어(24)와 동심원상에 배치되어 유성기어(23)와 치합되는 링기어(21)와, 상기 유성기어(23)와 연결되어 구동모터(13)의 구동력을 개폐아암(14)에 전달하는 캐리어(26)를 포함하고, 트렁크리드(1)가 수동으로 닫힐 때 모터의 구속력을 받지 않고 회전되게 하는 유성기어박스(10)를 포함하며,

   상기 링기어(21)의 외주면에 형성된 외측기어(21a)와, 상기 외측기어(21a)에 치합되어 링기어(21)를 고정시키는 로킹돌기(19)와, 상기 로킹돌기(19)를 탄성지지하는 코일스프링(18)을 포함하고, 상기 트렁크리드(1)와 차체 사이에 신체의 일부가 낄 경우 로킹돌기(19)가 외측기어(21a)를 따라 링기어(21)의 반경방향으로 상하운동하면서 링기어(21)가 회전함으로써, 모터의 구동력이 신체의 일부에 전달되지 않는 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 자동개폐장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 외측기어(21a)와 로킹돌기(19)는 쐐기모양으로 서로 치합되어 링기어(21)가 일방향으로 회전가능하고, 트렁크리드(1)가 닫힘 시 코일스프링(18)의 탄성력을 초과하는 힘이 링기어(21)에 작용할 경우에만 링기어(21)가 회전되는 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 자동개폐장치.

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