KR101483944B1

KR101483944B1 - 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치

Info

Publication number: KR101483944B1
Application number: KR1020140057607A
Authority: KR
Inventors: 오형모; 최인식
Original assignee: 인퓨즈 주식회사
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-01-30

Abstract

본 발명은 도어 개폐 보조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어에 하중이 걸리는 경사로에서 쉽게 도어를 개폐할 수 있는 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치는, 피니언 기어와 맞물리며, 일측은 차량 도어의 내부에 위치되고, 타측 선단부는 차체와 연결되어 고정되는 랙 기어와; 상기 랙 기어와 맞물리며 회전운동을 하며, 회전운동후 상기 랙 기어를 기준으로 직선운동을 전개하는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 회전력을 부가하며, 일측은 상기 피니언 기어와 결합되고 타측은 상기 차량 도어에 연결되는 모터와; 상기 모터의 구동 신호를 발생시키는 스위치;를 포함하여 이루어진다.

Description

자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치{SUPPORT APPARATUS FOR OPENING AND CLOSING OF DOOR IN RAMP FOR VEHICLE}

본 발명은 도어 개폐 보조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어에 하중이 걸리는 경사로에서 쉽게 도어를 개폐할 수 있는 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 도어는 차체의 필라패널에 힌지를 매개로 회동가능하게 장착되어 차량의 실내를 용이하게 개폐시킬 수 있도록 되어 있으며, 이러한 도어의 힌지가 장착되어 있는 측면에는 도어가 단계적으로 열리게 하고 도어의 열림 상태가 유지될 수 있도록 하는 도어체커가 설치되어 있다.

그러나, 종래의 차량의 도어체커는 차량이 경사로에 주차된 경우 승, 하차시 도어의 개폐시 경사각에 따라 도어를 열고 닫는데 많은 힘이 필요하거나 너무 급하게 도어가 열리고 닫혀 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 대한민국 공개특허공보 특1996-0018115에는 '경사지에서의 자동차 도어개폐 보조장치'가 개시되어 있으며, 또한 대한민국 등록특허공보 10-0821008에는 차량의 도어체커가 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 특1996-0018115 및 대한민국 등록특허공보 10-0821008에 개시된 기술은 종래의 문제점을 어느 정도 해결하고 있지만, 경사로의 판단에 필요한 위치센서나 도선이 별도로 부가되어 있고 이를 판단하는 프로세서가 구비되어야 하나, 실제 차량이 경사로에 설치시 사용자에 따라 도어체커만으로도 사용에 불편함이 없는 경우도 있기 마련이다.

또한, 대한민국 공개특허공보 특1996-0018115는 압력펌프 및 실린더가 구비되어야 하므로 실질적으로 차량의 도어에 장착하기가 어려운 문제가 있으며, 대한민국 등록특허공보 10-0821008은 주차여부, 경사로의 경사각, 도어에 가해지는 압력의 시간당 변화량 등을 측정하여 이를 제어부를 통해 도어에 어느 정도의 힘을 가할 지 여부를 판단하여 작동시키나 소프트웨어적 설계 및 구성이 복잡한 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 특1996-0018115 대한민국 등록특허공보 10-0821008

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는 사용자 선택에 따라 경사로에서 자동차 도어의 개폐를 보조할 수 있는 경사로 도어 개폐 보조장치를 제공하고자 한다.

또한, 기존의 차량 도어에 형성된 도어체커를 변형하여 평상시, 경사로에서 쉽게 도어 개폐를 보조하도록 하여 그 구성이 복잡하지 않고 간단하여 실용성을 높일 수 있도록 하고자 한다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치는, 피니언 기어와 맞물리며, 일측은 차량 도어의 내부에 위치되고, 타측 선단부는 차체와 연결되어 고정되는 랙 기어와; 상기 랙 기어와 맞물리며 회전운동을 하며, 회전운동후 상기 랙 기어를 기준으로 직선운동을 전개하는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 회전력을 부가하며, 일측은 상기 피니언 기어와 결합되고 타측은 상기 차량 도어에 연결되는 모터와; 상기 모터의 구동 신호를 발생시키는 스위치;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 스위치는 상기 도어의 내측에 위치하는 제1 스위치와, 상기 도어의 외측에 위치하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 스위치의 작동에 따라 상기 모터는 정회전력에 의해 상기 피니언 기어의 정회전력을 부가하고, 상기 스위치의 작동후 다시 작동에 따라 상기 모터는 역회전력에 의해 상기 피니언 기어의 역회전을 부가할 수 있다.

여기서, 상기 랙 기어의 기어 방향은 하방향으로 형성시키고, 상기 피니언 기어는 상기 랙 기어와 맞물리도록 상기 랙 기어의 하부에 위치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치는 기울기 센서를 더 포함하고, 상기 기울기 센서의 신호에 따라 제어부에 의해 상기 모터의 토크가 조절될 수 있도록 구현이 가능하다.

상술한 구성에 따르면, 사용자 선택에 따라 경사로에서 자동차 도어의 개폐를 보조할 수 있고, 기존의 차량 도어에 형성된 도어체커를 변형(또는 도어체커와 병행)하여 평상시, 경사로에서 쉽게 도어 개폐를 보조하도록 하여 그 구성이 복잡하지 않고 간단하여 실용성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 내부 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 동작 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 구조 및 그 작용효과를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 구조도이다.

(A)는 도어가 완전히 열린 상태이며, (B)는 도어가 완전히 닫힌 상태를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치는 랙/피니언 기어를 결합시킨 형태를 갖는다.

피니언 기어(116)는 후면측으로 모터(115)에 연결되며, 모터(115)의 작동에 따라 피니언 기어(116)가 정역회전 운동을 한다.

모터(115)는 도어의 내측면에 고정되며, 모터(115)의 회전 방향에 맞게 피니언 기어(116)가 위치되고, 랙 기어(117)는 도어(111)의 내측에 길이 방향으로 형성되고 차체(112)에 고정된다.

랙 기어(117)가 차체(112)에 고정된 상태에서 피니언 기어(116)의 정역회전 운동은 피니언 기어(116)의 정역 직선운동을 구현시키게 된다.

모터(115)의 작동은 차량 도어(111)의 내측에 위치한 제1 스위치(113)와 외측에 위치한 제2 스위치(114)와 연결되어 스위치 작동시에만 모터(115)가 동작하도록 구현된다.

랙 기어(117)와 피니언 기어(116)의 맞물림 위치는 도면 상에서 피니언 기어(116)가 랙 기어(117)의 하부측에 위치하고 랙 기어(117)의 기어들이 하부측에 위치하도록 구현하는 것이 바람직하며, 이는 장시간 사용에 따라 기어에 먼지나 이물질들이 쌓이는 것을 예방할 수 있도록 한다.

랙 기어(117)의 하측으로는 피니언 기어(116)가 맞물리며, 랙 기어(117)의 상측으로는 랙 기어(117)을 지지하는 지지롤러(119)가 형성될 수 있다. 지지롤러(119)의 회전지지축은 피니언 기어(116)의 회전지지축과 수평한 방향으로 놓이게 된다.

피니언 기어(116)와 고정된 도어(111)는 피니언 기어(116)와 랙기어(117)의 기어 치합에 의해 직선운동을 하면서 열리고 닫히게 되며, 도어 열림시에는 스톱퍼(118)에 걸림부재(120)가 걸리면서 도어(111)가 더이상 열리지 않도록 구현된다.

도면상에는 표시되어 있지 않지만, 도어(111)의 임의의 위치에는 기울기센서(또는 가속도 센서)가 장착될 수 있다.

기울기 센서는 차량의 주차시 경사로의 경사도를 측정하여 사용자에 의해 제1 또는 제2 스위치(113, 114)가 작동할 때, 모터(115)의 토크를 조절하도록 제어된다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 내부 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 도어 개폐 보조장치는 제1 스위치(113) 또는 제2 스위치(114) 작동에 따라 그 기능을 수행하게 되며, 스위치 작동이 없는 경우에는 모터(115)의 작동 없이 사람의 힘으로만 도어의 개폐가 이루어진다. 모터(115)가 구동되지 않더라도 피니언 기어(116)와 랙 기어(117)의 운동은 가능하기 때문이다. 또한 기존의 차량 도어에 장착된 도어체커에 의한 수동 개폐도 가능하다.

따라서, 본 발명의 도어 개폐 보조장치는 기존의 차량 도어에 장착된 도어체커를 대신하여 장착될 수 있고, 또한 도어체커와 병행하여 도어체커의 상측부 또는 하측부에 추가로 장착될 수 있다.

도어 개폐 보조장치는 스위치 작동과 모터의 구동을 제어하는 제어부(211)와, 모터(115)의 구동시 상태를 기억하는 메모리(212)와, 모터(115)의 구동을 시작하는 제1 및 제2 스위치(113, 114)와, 제어부(211)의 신호에 따라 회전력을 인가하는 모터(115)와, 모터(115)의 구동원에 따라 정역 회전운동을 전개하는 피니언 기어(116)와, 피니언 기어(116)에 맞물려 좌우(또는 전후) 피니언 기어(116)를 직선운동하게끔 하는 랙 기어(117)를 포함하여 이루어진다.

모터(115)는 감속기(215)를 포함하며, 감속기(215)는 모터의 회전속도를 감속하여 피니언 기어(116)를 회전 구동하게 된다.

모터(115)는 모터 정회전(213)과 모터 역회전(241)으로 구분되어 회전되며, 모터 정회전(213)은 도어(111)가 열릴 때, 모터 역회전(241)은 도어(111)가 닫힐 때 회전 방향이 반대가 되도록 설정될 수 있다.

마찬가지로 피니언 기어(116)도 피니언 정회전(216)과 피니언 역회전(217)으로 구분될 수 있고, 랙 기어(117)는 피니언 기어(116)의 피니언 (+)직선운동(218)과 피니언 기어(116)의 피니언 (-)직선운동(219)을 전개하게 된다.

모터 정회전(213), 모터 역회전(214), 피니언 정회전(216), 피니언 역회전(217), 피니언 (+)직선운동(218) 및 피니언 (-)직선운동(219) 블록은 물리적으로 분리된 것이 아닌 작동 상태를 설명하기 위해 편의상 구분시킨 것이다.

그리고, 선택적으로 기울기 센서(220)가 추가될 수 있으며, 기울기 센서(220)는 차량이 정차되어 있는 경사로의 경사각을 측정하게 되며, 측정된 경사각을 기준으로 제어부(211)는 모터(115)의 토크를 조절하도록 한다.

즉, 경사가 완만한 곳에서는 모터(115)의 토크를 약하게 하고, 경사가 큰 곳에서는 모터(115)의 토크를 크게할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치의 동작 순서도이다.

먼저, 제1 스위치(113) 또는 제2 스위치(114)를 사용자가 작동시키게 된다(S301).

제1 스위치(113) 작동은 사용자가 차량 내부에 있는 경우로서 경사로에 주정차된 경우 사용할 수 있다. 물론 평지에서도 사용이 가능함은 물론이고 경사로에서 사용하지 않고 도어를 개폐하는 것도 가능하다.

제2 스위치(114)는 사용자가 차량 외부에 있는 경우, 경사로에 주정차된 상태에서 작동시켜 도어(111)의 개폐를 보조할 수 있다.

제1 또는 제2 스위치(113, 114)가 작동되면, 제어부(211)는 그 신호를 수신하여 모터(115)를 구동시키도록 명령한다(S302).

제1 및 제2 스위치(113, 114)의 작동은 사용자가 내부에 있든 외부에 있든 도어(111)를 열기 위한 명령 스위치로서, 이때 모터(115)는 정회전을 한다(또는 역회전 운동으로 설정될 수 있음).

모터(115)의 정회전에 의해 피니언 기어(116)는 연동되어 정회전으로 하고, 피니언 기어(116)의 정회전 운동에 연동 치합되어 랙 기어(117)가 차체(112)에 고정된 상태에서 피니언 기어(116)는 (+)방향으로 직선운동을 한다(S303).

피니언 기어(116)의 (+)방향 직선운동은 피니언 기어(116)와 결합된 모터(115) 및 모터(115)와 결합된 도어(111)를 여는 방향으로 움직이도록 한다.

제1 및 제2 스위치(113, 114)의 작동 순간, 제어부(211)는 스위치 작동이 있음을 메모리(212)로 하여금 기억하도록 저장된다.

도어(111)가 열린 상태에서 다시 제1 및 제2 스위치(112, 113)를 작동시키면, 제어부(211)는 열림 명령후 다시 명령이 있음을 인지하고 이를 닫힘 신호로 인식하여 모터(115)의 정회전을 역회전으로 변환하도록 제어한다(S304).

모터(115)의 역회전에 따라 피니언 기어(116)도 역회전을 하고 이와 연동된 랙 기어(117)의 고정된 상태에서 피니언 기어(116)는 (-)방향으로 직선운동을 하면서 도어(111)가 닫히게 된다(S305). 이에 따라 사용자가 도어를 닫을 때 도어의 닫힘 속도 및 많은 힘을 가하지 않더라도 쉽게 도어(111)가 닫히도록 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

111 : 도어 112 : 차체
113 : 제1 스위치 114 : 제2 스위치
115 : 피니언 기어 116 : 모터
117 : 랙 기어 118 : 스토퍼
119 : 지지롤러 120 : 걸림부재
211 : 제어부 212 : 메모리

Claims

차량 도어에 기장착되어 있는 도어체커와 병행하여 상기 도어체커의 상측부 또는 하측부에 장착되어 도어체커를 보조하는 장치이며,
피니언 기어와 맞물리며, 일측은 차량 도어의 내부에 위치되고, 타측 선단부는 차체와 연결되어 고정되는 랙 기어와; 상기 랙 기어와 맞물리며 회전운동을 하며, 회전운동 후 상기 랙 기어를 기준으로 직선운동을 전개하는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 회전력을 부가하며, 일측은 상기 피니언 기어와 결합되고 타측은 상기 차량 도어에 연결되는 모터와; 상기 모터의 구동 신호를 발생시키는 스위치와; 상기 모터의 구동시 상태를 기억하는 메모리와; 상기 랙 기어를 지지하는 지지롤러와;
상기 스위치는 상기 도어의 내측에 위치하는 제1 스위치와, 상기 도어의 외측에 위치하는 제2 스위치를 포함하며,
자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치는 기울기 센서의 신호에 따라 제어부에 의해 상기 모터의 토크가 조절되고,
상기 랙 기어의 기어 방향은 하방향으로 형성시키며, 상기 피니언 기어는 상기 랙 기어와 맞물리도록 상기 랙 기어의 하부에 위치되며,
상기 제1 또는 제2 스위치의 작동 순간, 상기 제어부는 스위치 작동이 있음을 상기 메모리로 하여금 기억하도록 하고, 도어가 열린 상태에서 다시 상기 제1 또는 제2 스위치를 작동시키면 상기 제어부는 열림 명령후 다시 명령이 있음을 인지하고 이를 닫힘 신호로 인식하여 상기 모터의 정회전을 역회전으로 변환하도록 제어하는, 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치.
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제1항에 있어서,
상기 스위치의 작동에 따라 상기 모터는 정회전력에 의해 상기 피니언 기어의 정회전력을 부가하고,
상기 스위치의 작동후 다시 작동에 따라 상기 모터는 역회전력에 의해 상기 피니언 기어의 역회전을 부가하는, 자동차용 경사로 도어 개폐 보조장치.
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