KR101461340B1 - 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치에 관한 발명이며, 후드의 후단부를 상승시키는 액티브 힌지장치의 구성을 간소화하고, 자동차와 보행자의 충돌 사고시 액티브 힌지장치를 구성하는 픽업편과 아암편을 고정하고 있는 안전 고정핀이 신속하게 절단되도록 구성하며, 특히 후드의 후단부가 상승한 후에는 다시 하강하지 못하게 함은 물론이고, 그러한 액티브 힌지장치의 작동에 신뢰성 및 내구성 확보로 보행자의 안전을 확보하도록 하며, 자동차의 차체 고정대와 연결되는 아암편과 픽업편을 고정시켜주고 보행자와 자동차가 충돌시 후드의 후단부를 신속하게 상승시킬 수 있도록 부싱과 안전 고정핀이 신속하게 절단되고, 부식방지 구조가 형성된 부싱과 안전 고정핀이 픽업편과 아암편에 결합되며, 아암편과, 상기 아암편과 작동측 힌지축에 후드의 후단부가 연결된 픽업편이 상승한 후에 하강하지 못하도록 레치와 레치기어로 구성된 레치장치와, 후드의 후단부를 상승시키기 위한 액추에이터를 포함하여 구성되며, 본 발명에 의하면,액티브 힌지장치의 구성을 간소화하고, 부싱과 안전 고정핀에 의해 부식방지와 아암편과 픽업편의 견고한 결합 및 용이한 해제를 가능하게 효과와, 액추에이터가 작동하면 픽업편의 하부를 상승시켜, 부싱과 안전 고정핀이 신속하게 절단되는 작동으로 인해 후드 후단부를 신속하게 상승시키며, 특히 레치와 레치기어에 의해서 후드가 하강하지 않게 되므로 보행자 보호용 에어백의 빠른 전개와 형상유지 및 보행자의 충격완화를 위한 완충공간 확보가 가능하여 보행자의 안전에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치{Automobile hood latch-type active hinge device}

본 발명은 자동차의 후드가 전방에서 개방되는 힌지방식 및 링크형 힌지방식 모두에 적용되도록 구성되며, 보행자와의 충돌시 두부 충격을 완화시키거나 에어백이 전개되는 공간을 확보하기 위하여 후드의 후단부를 상승시키고, 그 후에 다시 후드의 후단부가 하강하는 것을 방지하도록 구성된 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치에 관한 발명이다.

주지된 바와 같이 자동차가 주행 중, 보행자와 충돌사고가 발생하게 되면, 충격에 의해 보행자의 두부와 자동차 후드의 후단부 또는 자동차의 전면 유리가 충돌하여 보행자의 두부 상해가 많이 발생한다.

자동차의 후드는 엔진룸을 개폐하기 위해 차체에 힌지방식으로 장착하게 되는 것으로서, 통상적으로 후드의 중량이 가벼우면 힌지방식, 후드의 중량과 강도가 상승할수록 링크형 힌지방식을 사용하여 후드의 개폐가 이루어지도록 구성된다.

종래 상기와 같은 힌지방식과 링크형 힌지방식을 갖는 자동차 후드의 구성에서 자동차와 보행자가 충돌시 보행자의 두부 상해를 방지하기 위하여 충돌사고시 후드의 후단부를 신속하게 상승시켜 후드의 완충공간을 확보하거나, 자동차의 전면 유리에 보행자 보호용 에어백을 전개시키기 위해 후드의 후단부를 상승시키는 다양한 기술들이 제안되어 있다.

선행기술로서, 한국특허등록 10-0726165, 차량의 액티브 후드용 힌지장치를 살펴보면, 제1링크 및 제2링크의 힌지부와 제2링크와 브라켓의 힌지부에 일정 토오크 이하에서는 자유회동을 규제하는 고정핀이 구성되는 단순한 구조이지만, 고정핀이 2개이고 또 고정핀의 크기가 극소형이라 조립과정이 용이하지 못할 뿐만 아니라, 고정핀이 극소형인 관계로 내구성이 저하되어 오랜기간 사용하게 되면 체결력이 떨어지는 단점이 있다.

상기한 단점을 해결하기 위하여 고정핀의 직경을 키우면, 고정핀의 강성이 너무 강해져 액티브 후드 힌지의 작동을 위한 고정핀의 절단이 용이하지 못해 작동의 신뢰성이 저하되는 단점이 있고, 이러한 단점을 해소하기 위해 고정핀을 알루미늄으로 구성하면, 조립의 용이함과 고정핀의 적절한 강성을 확보할 수 있으나, 자동차 주행시 차체에 흐르는 전기로 인해 알루미늄 재질의 고정핀에도 전기가 전도되고, 이러한 전기로 인해 알루미늄 재질의 고정핀에 부식이 발생하게 되며, 이러한 부식으로 인해 고정핀의 내구성이 저하되어 액티브 힌지장치의 작동 신뢰성 저하 및 내구성이 저하되는 단점이 있다.

그리고, 선행기술로서, 한국특허등록 제10-0774772호, 액티브 후드 힌지장치를 살펴보면, 4절 링크형 후드 힌지에 적용되고, 3개의 링크부재 및 4개의 힌지핀으로 복잡하게 구성되어, 생산단가 상승 및 자동차의 경량화에 역행하게 되고, 액티브 후드 힌지의 작동시 내측 힌지부재와 외측 힌지부재가 먼저 상승 후 후드의 후단부가 상승하게 되는 구조와, 또 다른 선행기술의 한국특허등록 제10-1020487호, 자동차용 후드의 액티브 힌지장치를 살펴보면, 단절 링크형 후드 힌지에 적용되고, 차체에 고정결합되는 제1부재와, 후드에 고정결합되는 제2부재, 연결부재 및 착탈식 체결부재로 구성된 구조가 있다.

상기와 같이 구성된 경우에 자동차와 보행자가 충돌시 후드의 후단부를 상승시키기 위하여 액티브 힌지장치가 작동하면, 한국특허등록 제10-0774772호의 구성에서는 내측 힌지부재와 외측 힌지부재가 확개되고, 한국특허등록 제10-1020487호 구성에서는 후드에 고정결합되는 제2부재, 연결부재가 확개되어 후드의 후단부가 상승하게 되는데, 상기와 같이 후드의 후단부가 상승한 후에는 후드의 무게와 충격에 의해서 하강하려는 힘이 작용하여 후드가 하강하게 된다.

그러면, 자동차 전면 유리에 전개되는 에어백이 가압되어 완충기능을 저하시키거나, 에어백이 전개되는데 방해가 될 수 있고, 후드의 완충공간이 축소되는 등 많은 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 액티브 힌지장치를 구성하는 내측 힌지부재와 외측 힌지부재에 걸림홈과 탄성편을 설치하여 상호 작용으로 후드의 후단부가 상승한 후에 다시 하강하지 못하도록 하기 위한 후드 하강 방지장치가 간단한 구성으로 된 액티브 힌지장치가 있다.

그러나, 구조적으로 내구성이 크게 떨어지기 때문에 후드의 무게가 무겁거나 충격에 해서 하중이 크게 작용하면 후드 하강 방지장치의 기능을 하지 못하게 된다.

그러면, 자동차 전면 유리에 전개되는 에어백이 가압되어 완충기능을 저하시키거나, 에어백이 전개되는데 방해가 될 수 있고, 후드의 완충공간이 축소되는 등 현재 개시된 각종 액티브 힌지장치는 구조적으로 많은 문제점이 있다.

한국특허등록 제10-0774772호(2007년11월01일) 한국특허등록 제10-1020487호(2011년03월02일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 후드의 후단부를 상승시키는 액티브 힌지장치의 구성을 간소화하고, 자동차와 보행자의 충돌 사고시 액티브 힌지장치를 구성하는 픽업편과 아암편을 고정하고 있는 안전 고정핀이 신속하게 절단되도록 구성하며, 특히 후드의 후단부가 상승한 후에는 다시 하강하지 못하게 함은 물론이고, 그러한 액티브 힌지장치의 작동에 신뢰성 및 내구성 확보로 보행자의 안전을 확보하는데 기여할 수 있는 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동차의 차체 고정대와 연결되는 아암편과 픽업편을 고정시켜주고 보행자와 자동차가 충돌시 후드의 후단부를 신속하게 상승시킬 수 있도록 부싱과 안전 고정핀이 신속하게 절단되고, 부식방지 구조가 형성된 부싱과 안전 고정핀이 픽업편과 아암편에 결합되며,

또한, 자동차의 차체 고정대와 후드 개방측 힌지축을 중심으로 연결되는 아암편과, 상기 아암편과 작동측 힌지축에 후드의 후단부가 연결된 픽업편이 상승한 후에 하강하지 못하도록 레치와 레치기어로 구성된 레치장치와, 후드의 후단부를 상승시키기 위한 액추에이터를 포함하여 구성된 것이 본 발명의 특징이다.

본 발명은 후드의 후단부를 상승시키는 액티브 힌지장치의 구성을 간소화하고, 부싱과 안전 고정핀에 의해 부식방지와 아암편과 픽업편의 견고한 결합 및 용이한 해제를 가능하게 효과가 있으며,

또한, 액추에이터가 작동하면 픽업편의 하부를 상승시켜, 부싱과 안전 고정핀이 신속하게 절단되는 작동으로 인해 후드 후단부를 신속하게 상승시키며, 특히 레치와 레치기어에 의해서 후드가 하강하지 않게 되므로 보행자 보호용 에어백의 빠른 전개와 형상유지 및 보행자의 충격완화를 위한 완충공간 확보가 가능하여 보행자의 안전에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 차대 고정대에 적용된 것을 나타낸 예시도
도 2는 본 발명의 분해 구성을 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 후드 개방시 작동을 나타낸 예시도
도 4는 본 발명의 후드 후단부 상승시 작동을 나타낸 예시도
도 5는 도 3의 A-A선 절단면도
도 6은 도 4의 B-B선 절단면도
도 7은 본 발명의 부싱에 구성을 나타낸 부분 단면 사시도
도 8은 본 발명의 부싱에 다른 구성을 나타낸 예시도
도 9는 본 발명의 부싱에 또 다른 구성을 나타낸 예시도
도 10은 본 발명의 레치장치에 다른 구성을 분해한 사시도
도 11은 도 3의 조립상태에서 레치장치를 보인 단면도
도 12는 도 10의 조립상태에서 레치장치를 보인 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 의한 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치는 차체 고정대(1)와 후드 개방측 힌지축(11)으로 연결된 아암편(10)과, 상기 아암편(10)과 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회동할 수 있게 연결된 픽업편(10)과, 상기 픽업편의 하강하지 못하도록 레치(50)와 레치기어(51)에 의한 레치장치(60)와, 상기 아암편(10)과 픽업편(20)을 고정하고 해제하기 위한 안전 고정핀(30) 및 부식을 방지하기 위해 동금속망에 테프론 코팅이 된 부싱(40)과, 픽업편을 상승시키기 위한 액추에이터(4)를 포함하여 구성된다.

상기 아암편(10)의 일측은 고정대(1)와 후드 개방측 힌지축(11)이 연결되고, 타측에는 후드(3)의 후단부와 연결된 픽업편(20)이 작동측 힌지축(12)에 의해서 연결되며,

상기 픽업편(20)의 일측에는 아암편(10)에 형성된 스톱퍼(13)와 결합되는 스톱퍼 걸림홈(21)이 구성되고, 아암편(10)과 픽업편(20)에 형성된 결합공(14)에는 부싱(40)과 함께 안전 고정핀(30)이 결합되어 아암편(10)과 픽업편(20)을 고정시키도록 구성되며,

상기 부싱(40)과 안전 고정핀(30)은, 정상적으로 후드(3)가 개방될 때에는 픽업편(20)과 아암편(10)을 일체로 고정시키고, 후드(3)의 후단부가 상승할 때에는 픽업편(20)만 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회전할 수 있도록 절단되게 구성되며,

상기 부싱(40)은 알루미늄 재질인 안전 고정핀(30)이 공기와 접촉하여 산화되거나 차체의 전기로 인해 부식되는 것을 방지하고 내구성을 향상시키기 위해 구성되어 있다.

상기 부싱(40)은 부식을 방지하기 위해 동금속망에 테프론 코팅이 형성되고, 부싱 본체(41)의 중앙 둘레로 부싱(40)의 절단을 용이하게 하는 절개부(42)와 연결부(43)가 구성되며, 상기 부싱(40)의 외부에 결합되는 안전 고정핀(30)은 강성확보와 용이한 절단을 위해 알루미늄 재질로 형성되고, 본체(31)와 본체(31) 외주연의 절단홈(32)으로 구성된다.

액추에이터(4)는 픽업편(20)의 하부에 설치되어 보행자와의 충돌이 감지되었을 때 급속하게 작동하여 픽업편(20)이 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회전과 동시에 안전 고정핀(30) 및 부싱(40)을 절단시키고, 그 후, 픽업편(20) 및 후드(3)의 후단부를 상승시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 아암편(10)과 작동측 힌지축(12)을 중심으로 픽업편(20) 및 후드(3)의 후단부가 상승하고 나면 하중에 의해서 하강하지 못하도록 레치장치(60)가 아암편(10)과 픽업편(20)에 설치된다.

상기 레치장치(60)는 아암편(10)과 픽업편(20)을 연결하는 작동측 힌지축(12)에 형성되며, 상기 작동측 힌지축(12)은, 일측에 두부가 형성되고, 이어서 사각부(53)와, 축부(54)가 구성되어 픽업편(10)에 형성된 사각공(25)과 레치기어(51)에 형성된 사각공(55)이 작동측 힌지축(12)에 형성된 사각부(53)에 결합되어 픽업편(20)과 같이 회전할 수 있도록 아암편(10)의 축공(15)에 결합되며,

상기 아암편(10)의 내측에는 픽업편과 함께 작동측 힌지축에 결합된 레치기어(51)가 역회전하는 것을 방지하도록 레치(50)가 설치되어 구성된다.

또 다른 레치장치(60)는, 도 10에서 보는 바와 같이 아암편(10)과 작동측 힌지축으로 연결된 픽업편(20)의 내측면에 레치기어(51)가 형성되고 레치기어(51)가 역회전을 할 수 없도록 레치(50)가 아암편(10)에 설치되어 구성되어 있다.

그리고, 아암편(10)과 픽업편(20)을 고정시키기 위한 안전 고정핀에 다른 구성으로, 안전 고정핀2(30a)는 중공형 본체(31a)와, 중공형 본체(31a) 외주연에 형성된 절단홈(32)으로 구성된다.

상기 안전 고정핀2(30a)는 중공형 본체(31a)의 내부를 중공형으로 구성하여 안전 고정핀2(30a)의 경량화를 달성할 수 있도록 구성되며, 또 다른 구성의 안전 고정핀3(30b)은 중공형 본체(31a) 일측에 절개홈(33)이 구성되고, 상기 중공형 본체(31a) 외주연에는 절단홈(32)이 구성된다.

상기 안전 고정핀3(30b)은 중공형 본체(31a)의 내부를 중공형으로 구성하여 안전 고정핀3(30b)의 경량화를 달성할 수 있으며, 부싱(40)에 안전 고정핀3을 삽입할 때, 절개홈(33)에 의해 직경을 축소한 상태로 삽입이 가능하여 조립이 용이하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치에 대한 작용을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

자동차의 후드를 평상시에 개방할 때에는 도 4에 도시된 바와 같이 아암편(10)과 픽업편(20)은 후드 개방측 힌지축(11)을 중심으로 회전하여 후드를 개방할 수 있게 된다.

상기한 후드의 개방을 상세하게 살펴보면, 아암편(10)과 픽업편(20)은 작동측 힌지축(12)과 아암편(10)과 픽업편(20)에 형성된 결합공(14)에 부싱(40)과 안전 고정핀(30)이 결합되며, 또 스토퍼와 스토퍼 걸림홈에 의해서 서로 결합된 상태를 유지하게 되므로 후드 개방측 힌지축(11)을 중심으로 회전하여 후드를 개방할 수 있게 된다.

그리고, 자동차가 주행중에 보행자와 충돌하는 상황이 발생하게 되면, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이 액추에이터(4)가 작동하여 후드의 후단부가 연결된 픽업편(20)을 상승시켜 준다.

즉, 액추에이터(4)의 작동에 의해 픽업편이 후드의 후단부와 함께 상승하면픽업편과 아암편에 결합된 부싱(40)의 연결부(43)와, 안전 고정핀(30)의 절단홈(32) 부분이 절단되어 아암편(10)과 픽업편(20)의 고정상태가 해제되고, 계속되는 액추에이터(4)의 상승작용에 의해 픽업편(20)은 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회전하여 후드(3)의 후단부가 상승하게 되는 것이다.

상기와 같이 후드의 후단부가 연결된 픽업편(20)이 상승하고나면 하중에 의해서 내려오게 되는데, 이때 액추에이터에 부딪히거나 또는 레치장치(60)에 의해서 픽업편(20)과 여기에 연결된 후드(3)의 후단부가 하강하지 못하게 되는 것이다.

상기한 레치장치에 대한 작용을 살펴보면, 픽업편(20)과 여기에 연결된 후드(3)의 후단부가 상승하게 되면, 픽업편(20)과 레치기어(51)가 작동측 힌지축(12)을 구성하는 사각부(53)에 의해서 일체로 고정된 상태로 구성되어 있기 때문에 레치기어(51)가 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회전하게 된다.

그러면, 아암편(10)에 설치되어 있는 레치(50)가 레치기어(51)의 톱니에 진입하게 되므로 픽업편과 함께 작동측 힌지축에 연결된 레치기어(51)가 역회전을 할 수 없게 되는 것이다.

또 다른 레치장치(60)의 작용으로, 픽업편(20)과 여기에 연결된 후드(3)의 후단부가 상승하게 되면, 아암편(10)에 설치된 레치(50)가 픽업편(20)의 내측면에 형성된 레치기어(51)의 톱니에 진입하게 되므로 레치기어가 형성된 픽업편 및 후드의 후단부가 하강하지 못하게 되는 것이다.

상기와 같이 픽업편(20)이 작동측 힌지축(12)을 중심으로 회전함에 따라 후드(3)는 전방이 차체에 고정된 상태에서 아암편(10)의 상승 작동 없이 후단부가 곧바로 상승되어, 보행자가 후드에 부딪히는 경우에는 후드의 변형공간 확보에 의해 보행자의 안전이 확보되고, 보행자가 자동차의 앞유리에 부딪히는 경우에는 후드의 후단부가 상승되며 앞유리에 에어백이 전개되어 보행자의 안전이 확보되는 것이다.

다른 구성을 갖는 안전 고정핀2(30a)의 작용은 중공형 본체(31a)의 내부가 중공형으로 구성되어 있기 때문에 안전 고정핀2(30a)이 경량화되고, 안전 고정핀2(30a)의 절단이 용이하게 되며, 또 다른 구성인 안전 고정핀3(30b)은 중공형 본체(31a)의 내부를 중공형으로 구성하면서 절개홈(33)이 구성되어 있기 때문에 결합공(14)에 안전 고정핀3을 삽입할 때, 절개홈(33)에 의해 직경을 축소하며 삽입이 가능하여 조립이 매우 편리해지며 경량화와 액티브 힌지장치가 신뢰성이 있는 작동을 하게 되는 것이다.

1: 차체 고정대 3: 후드
4: 액추에이터 10: 아암편
11: 개방측 힌지축 12: 작동측 힌지축
13: 스톱퍼 14: 결합공
20: 픽업편 21: 스톱퍼 걸림홈
23: 회전축 30: 안전 고정핀
30a: 안전 고정핀2 30b: 안전 고정핀3
31a: 중공형 본체 32: 절단홈
33: 절개홈 37: 탄성스토퍼
38: 스토퍼 걸림홈 40: 부싱
41: 부싱 본체 42: 절개부
50: 레치 51:레치기어

Claims (4)

1. 자동차의 전방에서 후드 개방이 이루어지도록 구성되고, 힌지방식 및 링크형 힌지방식 모두에 적용되며, 보행자와의 충돌시에는 후드 후단부가 상승되면서 보행자의 두부 충격을 저감시키기 위한 자동차용 후드의 액티브 힌지장치에 있어서,
   상기 액티브 힌지장치를 구성하는 아암편에 작동측 힌지축으로 연결되어 보행자와의 충돌시에는 후드 후단부와 함께 상승하는 픽업편과,
   상기 픽업편을 아암편에서 고정 또는 분리시킬 수 있도록 아암편과 픽업편의 결합공에 안전 고정핀과 함께 부싱이 결합되며,
   상기 부싱은 안전 고정핀의 부식을 방지하기 위해 동금속망에 테프론 코팅이 되고 절단이 용이하도록 중앙 둘레로 절개부와 연결부가 구성되고, 안전 고정핀은 부식방지를 위해 알루미늄 재질로 구성되고, 절단이 용이하도록 외주연에 절단홈이 형성되며,
   자동차가 보행자와 충돌시, 아암편과 픽업편을 고정하고 있는 안전 고정핀 및 부싱을 절단시키는 동시에 픽업편과 후드의 후단부를 상승시키기 위한 액추에이터와, 상승된 픽업편과 후드의 후단부가 다시 하강하는 것을 방지하기 위하여 레치와 레치기어로 구성된 레치장치를 포함하여 구성되며,
   상기 레치장치는 아암편과 픽업편을 연결하는 작동측 힌지축에 형성되며, 상기 작동측 힌지축은, 사각부와, 축부가 구성되어 픽업편에 형성된 사각공과 레치기어에 형성된 사각공이 작동측 힌지축에 형성된 사각부에 결합되어 픽업편과 같이 회전할 수 있도록 아암편의 축공에 결합되며,
   상기 아암편의 내측에는 픽업편과 함께 작동측 힌지축에 결합된 레치기어가 역회전하는 것을 방지하도록 레치가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치.
2. 제 1항에 있어서,
   아암편과 픽업편의 결합을 위한 안전 고정핀은 경량화를 달성할 수 있도록 중공형 본체 또는 중공형 본체 일측에 절개홈이 구성되며,
   아암편과 작동측 힌지축으로 연결된 픽업편의 일측에 형성된 스톱퍼 걸림홈이, 아암편에 형성된 스톱퍼에 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   레치장치는, 아암편과 작동측 힌지축으로 연결된 픽업편의 내측면에 레치기어가 형성되고 레치기어가 역회전하는 것을 방지할 수 있도록 레치가 아암편에 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 후드의 레치식 액티브 힌지장치.

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