KR101260217B1 - 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치 - Google Patents

차량용 연료주입구의 도어 개폐장치 Download PDF

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    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
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    • B60K2015/0561—Locking means for the inlet cover

Abstract

본 발명은 하우징과, 래치부와, 로킹부와, 구동부를 포함하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치에 관한 것이다.
하우징은 래치부와 로킹부와 구동부를 감싼다. 래치부는 필러 도어를 개폐하도록 하우징의 일측에 설치되며, 필러 도어에 걸리는 걸림부를 가지며 필러 도어를 개폐하는 개폐구와, 개폐구의 눌림에 따라 회동하는 캠과, 캠을 안내하는 캠 안내구를 구비한다. 로킹부는 하우징의 타측에 설치되어 래치부를 로킹 또는 언로킹한다. 구동부는 로킹부를 구동하도록 동력을 발생한다.
이러한 구성에 의하면, 필러 도어를 작동시키는 부분을 일체화함으로써 설치공간을 쉽게 확보하고 부품배치를 용이하게 하며 부품관리를 효율적으로 하고 조립하기가 편리한 효과가 있다.

Description

차량용 연료주입구의 도어 개폐장치{A door opening and closing device for a vehicle fuel cap}
본 발명은 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어를 로킹 및 언로킹하는 로킹부와, 로킹부의 로킹 및 언로킹에 따라 도어를 조작하여 개폐하는 래치부를 구비하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 후미 측면 패널에는 연료주입구가 형성되어 있고, 연료주입구의 일측에는 도어가 일측에 힌지 결합되어 연료주입구를 개폐하도록 설치되는데, 도어는 연료주입구로 각종 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 설치된다.
연료주입구의 도어에는 기계적인 방법으로 작동되는 래치가 장착되거나, 전자 시스템과 연계하여 내부에서 운전자가 쉽게 작동시키는 래치가 장착되었다. 그러나 단순히 기계적인 방법으로 작동되는 래치는 연료 주입구를 열기가 쉽고 단순하지만 반드시 주유원이 열어야 하는 불편함이 있고, 잘못 닫혔을 경우에는 이를 운전자가 인지할 수 없어 열린 채로 주행하거나, 주행 중 가속되었을 경우에는 외부의 바람을 이기지 못하고 도어가 열리는 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 한번 누르면 잠기고 다시 한번 누르면 열리는 구조의 푸시 푸시 래치를 연료주입구 도어에 장착하는 한편, 닫힌 도어가 열리지 않도록 로킹 또는 로킹된 도어를 래치에 의해 열수 있게 언로킹하는 캐쳐를 연료 주입구 도어에 장착한다. 이러한 캐쳐는 수동으로 조작하거나 전자시스템과 연계하여 자동으로 조작한다. 상기 푸시 푸시 래치는 푸시 오프너라고도 하며, 상기 캐쳐는 액츄에이터라고도 한다.
종래 차량용 연료 주입구의 도어 개폐장치로서, 한국공개특허 제2001-0019116호, 한국등록특허 제0534361호 등이 개시되어 있다.
도 1은 종래 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치의 일예를 나타내는 개략 구성도이다. 도시한 바와 같이 차량 측면 패널의 후미에 형성된 연료주입구에는 도어 하우징(12)이 설치되고, 도어 하우징(12)에는 필러 도어(14)가 힌지 결합된다. 도어 하우징(12)에는 연료탱크에서부터 연결되어 나온 주입파이프를 밀폐시키기 위한 필러 캡(filler cap, 16)이 구비되는 한편 필러 캡(16)이 외부로 노출되지 않도록 상기 필러 도어(14)가 힌지 결합된다.
필러 도어(14)에는 그 내면 일측에 걸림구멍이 마련된 걸림돌기(18)가 형성된다. 걸림돌기(18)는 차체에 설치된 캐쳐(20)의 선단에 장착된 스트라이커(22)에 선택적으로 고정되어 필러 도어(14)를 로킹 또는 언로킹한다. 캐쳐(20)는 차실내에 설치된 연료주입구 개폐스위치와 와이어(24)에 의해 연결되어 운전자가 개폐스위치를 조작함으로써 캐쳐(20)를 동작시킬 수 있다. 필러 도어(14)는 도어 넥(26)에 힌지 결합되고, 도어 하우징(12)에는 필러 도어(14)를 개폐하는 푸시 푸시 래치(28)가 설치되는 한편 필러 도어(14)에 탄성 복원력을 가하는 스프링(도시 안됨)이 설치된다.
주유를 위해 필러 도어(14)를 개방시키고자 하는 경우에 운전자는 차실내에 설치된 개폐스위치를 당겨 캐쳐(20)의 스트라이커(22)를 후퇴시킴으로써 걸림돌기(18)에 대한 구속을 해제시켜 언로킹한다. 이 상태에서 외부 주유원이 필러 도어(14)를 한 번 누르면 푸시 푸시 래치(28)가 언래칭되어 필러 도어(14)가 스프링의 탄성력에 의해 개방된다.
그런데 종래 차량의 연료주입구에는 필러 도어를 로킹 또는 언로킹하는 캐쳐(또는 액츄에이터)와 필러 도어를 개폐하는 푸시 푸시 래치(또는 푸시 오프너)가 별도로 설치되어 있으므로 설치공간이 넓게 되어 차량부품을 효율적으로 배치할 수 없을 뿐만 아니라 부품관리를 하기도 불편하며 필러 도어에 걸림부를 다수 형성해야 하며 조립하기가 불편하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 필러 도어를 작동시키는 부분을 일체화함으로써 설치공간을 쉽게 확보하고 부품배치를 용이하게 하며 부품관리를 효율적으로 하고 조립하기가 편리한 차량용 연료 주입구의 도어 개폐장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치는, 하우징과, 래치부와, 로킹부와, 구동부를 포함한다. 하우징은 래치부와 로킹부와 구동부를 감싼다. 래치부는 필러 도어를 개폐하도록 하우징의 일측에 설치된다. 로킹부는 하우징의 타측에 설치되어 래치부를 로킹 또는 언로킹한다. 구동부는 로킹부를 구동하도록 동력을 발생한다.
래치부는, 필러 도어에 걸리는 걸림부를 가지며 필러 도어를 개폐하는 개폐구과, 개폐구의 눌림에 따라 회동하는 캠과, 캠을 안내하는 캠 안내구를 구비한다.
래치부는 개폐구를 이동시키도록 개폐구에 탄성력을 가하는 제1스프링과, 제1스프링을 안내하며 개폐구에 끼워진 스프링 안내구와, 캠을 회동시키도록 캠에 탄성력을 가하는 제2스프링을 추가로 구비한다.
개폐구의 외면에는 홈띠가 나선형으로 형성되고, 하우징의 내면에는 개폐구가 회동하면서 이동하도록 홈띠에 걸려 개폐구를 안내하는 안내돌기가 형성된다.
제2스프링은 볼을 매개로 캠을 회동시키는 탄성력을 가하고, 캠의 외면에는 걸림턱이 형성되어, 개폐구의 눌림에 따라 걸림턱은 볼과 개폐구에 교대로 걸린다.
로킹부는 구동부에 고정된 리이드 스크류와, 리이드 스크류에 나사결합되어 이동하는 이동 브라켓으로 이루어지며, 이동 브라켓에는 개폐구에 끼워져 걸리는 걸림돌기가 형성된다.
본 발명에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치에 의하면, 필러 도어를 작동시키는 부분을 일체화함으로써 설치공간을 쉽게 확보하고 부품배치를 용이하게 하며 부품관리를 효율적으로 하고 조립하기가 편리한 효과가 있다.
도 1은 종래 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치의 일예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치를 나타내는 사시도이다(래치부의 래칭 상태).
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는 도 2의 내부를 보인 단면도이다.
도 5는 도 2에서 하우징 베이스를 제거한 상태의 측면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치의 작용상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 그리고 필러 도어 및 도어 하우징 부분의 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치를 나타내는 사시도이고(래치부의 래칭 상태), 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치를 나타내는 분리 사시도이며, 도 4는 도 2의 내부를 보인 단면도이고, 도 5는 도 2에서 하우징 베이스를 제거한 상태의 측면도이다.
도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치(100)는, 하우징(110)과, 래치부(120)와, 로킹부(130)와, 구동부(140)를 포함한다.
하우징(110)은 래치부(120)와 로킹부(130)와 구동부(140)를 감싼다. 래치부(120)는 필러 도어를 개폐하도록 하우징(110)의 일측에 설치된다. 로킹부(130)는 하우징(110)의 타측에 설치되어 래치부(120)를 로킹 또는 언로킹한다. 구동부(140)는 로킹부(130)를 구동하도록 동력을 발생한다.
하우징(110)은, 래치부(120)의 후술하는 캠 안내구가 삽입 설치되며 로킹부(130)와 구동부(140)가 안착되는 하우징 베이스(111)와, 래치부(120)의 후술하는 개폐구가 삽입 설치되며 로킹부(130)와 구동부(140)를 덮어 하우징 베이스(111)와 체결되는 하우징 커버(112)로 구성된다. 하우징 베이스(111)의 일측에는 후술하는 캠 안내구가 안착하여 설치되는 안착부(111a)가 하측으로 돌출하여 형성된다. 하우징 커버(112)의 일측에는 후술하는 개폐구가 관통하여 안내되는 통형태의 안내부(112a)가 상측으로 돌출하여 형성된다.
래치부(120)는, 필러 도어에 걸리는 걸림부(121a)를 가지며 필러 도어를 개폐하는 개폐구(121)과, 개폐구(121)의 눌림에 따라 회동하는 캠(122)과, 캠(122)을 안내하는 캠 안내구(123)와, 개폐구(121)를 이동시키도록 개폐구(121)에 탄성력을 가하는 제1스프링(124)과, 제1스프링(124)을 안내하며 개폐구(121)에 끼워진 스프링 안내구(125)와, 캠(122)을 회동시키도록 캠(122)에 탄성력을 가하는 제2스프링(126)을 구비한다.
개폐구(121)는 제1스프링(124)과 스프링 안내구(125)를 수용하는 수용공간이 내부에 형성된 원통형상으로서, 상단부에는 걸림부(121a)가 형성되고, 하부 외면에는 띠홈(121b)이 원주방향으로 형성되는 한편 캠(122)의 후술하는 걸림턱이 걸리도록 수용공간에 트인 개구부(121c)가 형성된다. 또한 개구부(121c)의 반대측에는 로킹부(130)의 후술하는 걸림돌기가 끼워져 걸리는 걸림구멍(121d)이 형성되고, 개구부(121c)와 걸림구멍(121d)의 사이 외주면에는 홈띠(121e)가 나선형으로 형성된다.
띠홈(121b)에는 상 하우징(112)의 안내부(112a)에 삽입된 개폐구(121)가 빠지지 않도록 스톱링(127)이 끼워지며, 홈띠(121e)에는 도 5에 도시한 바와 같이 하우징 커버(112)의 내면에 형성된 안내돌기(113)가 걸리어 개폐구(121)를 안내한다. 개폐구(121)는 나선형의 홈띠(121e)에 걸리는 안내돌기(113)의 안내에 따라 상하 방향으로 이동하면서 90도 범위에서 정 역방향으로 교대로 회동한다.
캠(122)은 캠 안내구(123)의 후술하는 슬릿홈에 끼워져 안내되어 회전하며, 캠 축부(122a)에 의해 캠 안내구(123)에 회전가능케 결합된다. 캠 축부(122a)의 중간에는 캠 판부(122b)가 구비되며, 캠 판부(122b)의 외면에는 개폐구(121)의 개구부(121c)에 걸리는 V홈 형태의 걸림턱(122c) 2개가 서로 반대방향에 형성된다. 개폐구(121)의 눌림에 따라 걸림턱(122c)은 개폐구(121)와 후술하는 볼에 교대로 걸린다.
캠 안내구(123)는 하우징 베이스(111)의 안착부(111a)에 삽입되어 걸리는 플랜지부(123a)에서 수직방향 상측으로 몸통부(123b)와 안내구 삽입부(123c)가 순차적으로 형성된 핀형태이다. 안내구 삽입부(123c)와 몸통부(123b)의 중간까지 직경방향으로 관통하는 슬릿홈(123d)이 형성되고, 슬릿홈(123d)의 일측부에는 제2스프링(126)이 삽입되는 확장홈(123e)이 수직방향으로 형성되며, 몸통부(123b)에는 캠 축부(122a)가 끼워지는 구멍이 형성된다. 안내구 삽입부(123c)의 외면에는 스프링 안내구(125)의 하부가 끼워진다. 슬릿홈(123d)에는 캠(122)의 캠 판부(122b)가 삽입된다.
제1스프링(124)과 제2스프링(126)은 코일 스프링이며, 제2스프링(126)은 볼(128)을 매개로 캠(122)의 캠 판부(122b) 외면에 밀착하여 캠(122)을 회동시키는 탄성력을 가한다.
스프링 안내구(125)는 제1스프링(124)이 외삽되는 스프링 삽입부(125a)와, 안내구 삽입부(123c)에 외삽되는 통부(125b)로 이루어지며, 통부(125b)의 내부에는 도 4에 도시한 바와 같이 캠(122)의 회동을 원활하게 하는 슬릿홈(125c)이 형성된다.
로킹부(130)는 구동부(140)의 모터축에 고정되는 리이드 스크류(131)와, 리이드 스크류(131)에 나사결합되어 이동하는 이동 브라켓(132)으로 이루어진다. 이동 브라켓(132)의 측면에는 개폐구(121)의 걸림구멍(121d)에 걸리는 걸림돌기(132a)가 띠판 형태로 돌출형성되고, 이동 브라켓(132)의 상, 하면에는 하우징 커버(111의 홈에 끼워져 슬라이딩 하는 슬라이딩 돌기(132b) 및 하우징 베이스(111)의 홈에 끼워져 슬라이딩하는 슬라이딩 돌기(132c)가 형성된다. 이동 브라켓(132)의 내부에는 리이드 스크류(131)가 전동나사 결합되는 나사구멍이 형성된다.
구동부(140)는 모터 또는 제어모터로 되어 있으며, 진동을 흡수하는 패드(141)를 구비한다. 구동부(140)는 유압 또는 공압 실린더나 수동핸들 등 다양한 구동수단으로 구성될 수도 있다. 로킹부(130)는 구동부의 형태에 따라 변경될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치는 필러 도어가 설치된 도어 하우징에 설치되는데, 필러 도어가 닫힌 상태에서 래치부(120)의 개폐구(121) 단부에 있는 걸림부(121a)가 필러 도어에 형성된 걸림홈을 향하여 설치된다. 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치의 작용상태도로서, 도 6의 (a)는 래치부(120)가 필러 도어에 래칭되고 로킹부(130)가 래치부(120)를 로킹한 상태를 나타내고, 도 6의 (b)는 로킹부(130)가 래치부(120)를 언로킹한 상태에서 래치부(120)가 필러 도어에서 언래칭된 상태를 나타낸다.
도 6의 (a) 상태에서, 주유를 위해 필러 도어를 개방시키고자 하는 경우에 운전자는 차실내에 구비된 조작스위치를 온하면, 구동부(140)의 모터가 구동되고, 리이드 스크류(131)가 회전하며, 리이드 스크류(131)에 전동나사 결합된 이동 브라켓(132)은 그 걸림돌기(132a)의 로킹이 해제되는 방향으로 직선 이동한다. 즉, 걸림돌기(132a)의 단부가 개폐구(121)의 걸림구멍(121d)에서 빠지게 되어 래치부(120)의 로킹이 해제된다.
이 상태에서 외부 주유원이 필러 도어를 한 번 누르면, 개폐구(121)가 눌리면서 개구부(121c)의 턱에 걸려 있던 캠(122)이 제2스프링(126)의 탄성력에 의해 반시계방향으로 회전함과 동시에 개폐구(121)가 제1스프링(124)의 탄성력에 의해 상승한다. 상승하는 개폐구(121)는 나선형의 홈띠(121e : 도 3 참조)에 의해 안내돌기(113 : 도 5 참조)의 안내를 받아 90도로 정회전하여 래치부(120)가 언래칭되고 필러 도어는 스프링의 탄성력에 의해 개방된다. 이때, 캠(122)의 걸림턱(122c)은 볼(128)에 의해 걸리어 있다(도 6의 (b) 상태).
주유가 끝난 후, 필러 도어를 다시 한 번 누르면, 개폐구(121)가 다시 눌리면서 나선형의 홈띠(121e)에 의해 안내돌기(113)의 안내를 받아 90도로 역회전하여 래치부(120)가 래칭되고 필러 도어는 닫힌다. 이때, 개폐구(121)가 하강하게 되면 볼(128)에 걸려 있던 캠(122)의 구속에 해제되어 캠(122)은 반시계방향으로 더욱 회전하여 캠(122)의 걸림턱(122c)은 개폐구(121)의 개구부(121c)에 있는 턱에 걸리게 되고, 캠(122)이 다시 구속된다.
이어서, 운전자가 차실내에 구비된 조작스위치를 조작하면 구동부(140)와 로킹부(130)가 언로킹할 때와 반대방향으로 작동하여 래치부(120)가 로킹된다(도 6의 (a) 상태).
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 도어 개폐장치 110 : 하우징
111 : 하우징 베이스 112 : 하우징 커버
120 : 래치부 121 : 개폐구
122 : 캠 123 : 캠 안내구
124 : 제1스프링 125 : 스프링 안내구
126 : 제2스프링 128 : 볼
130 : 로킹부 131 : 리이드 스크류
132 : 이동 브라켓 140 : 구동부

Claims (5)

  1. 하우징과,
    필러 도어를 개폐하도록 상기 하우징의 일측에 설치되는 래치부와,
    상기 하우징의 타측에 설치되어 상기 래치부를 로킹 또는 언로킹하는 로킹부와,
    상기 로킹부를 구동하도록 동력을 발생하는 구동부를 포함하며,
    상기 래치부는, 상기 필러 도어에 걸리는 걸림부를 가지며 상기 필러 도어를 개폐하는 개폐구과, 상기 개폐구의 눌림에 따라 회동하는 캠과, 상기 캠을 안내하는 캠 안내구를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 래치부는,
    상기 개폐구를 이동시키도록 상기 개폐구에 탄성력을 가하는 제1스프링과,
    상기 제1스프링을 안내하며 상기 개폐구에 끼워진 스프링 안내구와,
    상기 캠을 회동시키도록 상기 캠에 탄성력을 가하는 제2스프링을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 개폐구의 외면에는 홈띠가 나선형으로 형성되고,
    상기 하우징의 내면에는 상기 개폐구가 회동하면서 이동하도록 홈띠에 걸려 상기 개폐구를 안내하는 안내돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2스프링은 볼을 매개로 상기 캠을 회동시키는 탄성력을 가하고, 상기 캠의 외면에는 걸림턱이 형성되어,
    상기 개폐구의 눌림에 따라 상기 걸림턱은 상기 볼과 상기 개폐구에 교대로 걸리는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 로킹부는, 상기 구동부에 고정된 리이드 스크류와, 상기 리이드 스크류에 나사결합되어 이동하는 이동 브라켓으로 이루어지며,
    상기 이동 브라켓에는 상기 개폐구에 끼워져 걸리는 걸림돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료주입구의 도어 개폐장치.
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