KR101526740B1

KR101526740B1 - 자동차용 트렁크 힌지 장치

Info

Publication number: KR101526740B1
Application number: KR1020130156831A
Authority: KR
Inventors: 이윤종
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-05

Abstract

본 발명은 자동차용 트렁크 힌지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트렁크 리드의 개폐량 변화에 따라 가변링크비 구현이 가능한 자동차용 트렁크 힌지 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 트렁크 리드의 닫힘상태에서 완전열림까지의 링크 길이를 가변시킬 수 있는 구조를 적용함으로써, 트렁크 리드의 열림 도중 구간 및 닫힘 구간에서의 전달토크값 부족으로 인한 트렁크 리드 처짐 문제 및 트렁크 리드의 열림 작동이 원활하지 않게 되는 문제점을 해소하여, 트렁크 리드의 힌지 시스템에 대한 성능 향상 및 내구 품질을 개선할 수 있는 자동차용 트렁크 힌지 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 트렁크 힌지 장치{Hinge device for trunk of vehicle}

본 발명은 자동차용 트렁크 힌지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트렁크 리드의 개폐량 변화에 따라 가변링크비 구현이 가능한 자동차용 트렁크 힌지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 트렁크의 개폐 성능은 토션바의 토크와 힌지 어셈블리의 4절 링크 구조에 의해 구현된다.

트렁크 개폐를 위하여 토션바의 토크를 링크에 의해 힌지암으로 전달하는 타입이 선호되며, 그 이유는 개폐 필링이 우수한 장점이 있기 때문이다.

여기서 종래의 자동차용 트렁크 힌지 구조를 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 종래의 트렁크 힌지 구성을 나타내는 측면도이고, 도 2는 트렁크 개폐시 전달토크값을 정의한 도면이다.

도 1에서, 도면부호 10은 트렁크 차체에 장착되는 브라켓을 지시하고, 도면부호 30은 브라켓과 트렁크 리드 간에 연결되는 힌지암을 지시한다.

상기 브라켓(10)의 후단부에 힌지암(30)의 전단부가 힌지 체결되는 바, 이 힌지 체결점(도 1 및 도 2에 D로 표시)을 중심으로 트렁크 리드(20)가 힌지 개폐된다.

이때, 상기 트렁크 리드의 닫힘 및 열림 상태를 구분하는 동시에 개폐 필링을 제공하기 위한 수단으로서, 상기 브라켓(10)과 힌지암(30) 사이에는 토션바(40)와 링크(50)가 연결된다.

보다 상세하게는, 상기 토션바(40)의 상단은 브라켓(10)의 전단부에 힌지 연결되고(도 1 및 도 2에 A 표시), 상기 링크(50)의 후단은 힌지암(30)의 전단(브라켓과의 힌지 체결점) 아래쪽 위치에 힌지 연결되며(도 1 및 도 2에 C로 표시), 또한 토션바(40)의 하단과 링크(50)의 전단이 힌지 연결된다(도 1 및 도 2에 B로 표시).

따라서, 상기 트렁크 리드(20)의 개폐시, 토션바(40)와 링크(50)가 개폐를 위한 전달토크를 결정되는 바, 이 전달토크값은 토션바(40)의 길이와, 링크(50)의 길이와, 힌지 피봇 길이(도 1 및 도 2에서 C 지점과 D 지점 간의 거리)에 따라 조절되어 결정된다.

이때, 상기 트렁크 리드(20)의 열림량은 D위치(브라켓과 힌지암의 힌지 체결점)를 축으로 발생하는 전달토크값(Tout)과 트렁크 자중모멘트의 평형인 위치에서 트렁크의 열림량이 결정되며, 전달토크값(Tout)은 아래와 같은 식 1과 같이 표현될 수 있다.

식 1) Tout = Tin × s/t

식 1에서, Tin은 트렁크 리드 열림시 토션바의 토크값을 나타내고, t는 A 지점과 링크 간의 거리, s는 D 지점(브라켓과 힌지암 간의 힌지 연결점)과 링크 간의 거리를 나타낸다.

또한, 상기 트렁크 리드의 열림량은 토션바의 토크값과, 4절링크 구조에 의한 링크비의 곱인 상기의 "전달토크값(Tout)"과 트렁크 하중 모멘트의 값이 일치하는 회전각에서 정해진다[전달토크값(토션바토크 X 링크비) = 트렁크 하중모멘트 → 트렁크 열림량 결정].

그러나, 트렁크 리드의 열림 중 처짐, 팝업불량, 내구 후 성능열화 문제 등 트렁크 시스템의 필드 고객불만이 발생되고 있다.

따라서, 상기한 종래의 힌지시스템에서는 초기 열림량과 열림 중 처짐문제의 튜닝을 위해 링크비를 조정할 수 있고, 이에 토션바 및 링크 등을 포함하는 힌지 어셈블리의 구조 변경이 이루어져야 한다.

첨부한 도 3은 링크 조립 위치의 변경 전(개선 전) 및 변경 후(개선 후), 트렁크 리드의 개폐시 전달토크값 변화를 측정한 그래프이다.

링크 조립 위치 변경 전은 힌지암에 대한 링크의 조립 위치를 변경 후에 비하여 2mm 아래쪽으로 위치시킨 경우이고, 링크 조립 위치 변경 후는 힌지암에 대한 링크의 조립 위치를 변경 후에 비하여 2mm 위쪽으로 위치시킨 경우이다.

그러나, 링크의 조립 위치를 변경하더라도, 한가지의 성능을 만족하기 위해서는 다른 성능을 저해하지 않는 수준으로 트레이드 오프(TRADE OFF)하는 수준에 불과한 문제점이 있다.

즉, 변경 전에는 도 3의 "a" 로 표시된 구역(열림 도중 구간)에서의 전달토크값 부족으로 트렁크 리드의 처짐 문제가 발생하고, 변경후에는 도 3의 "b" 로 표시된 구역(닫힘 구간)에서의 전달토크값 부족으로 트렁크 리드의 열림 작동이 원활하지 않게 되는 문제가 발생한다.

이와 같이, 링크의 조립 위치를 변경하더라도, 트렁크 리드의 초기 열림량 부족, 열림중 처짐, 열림 조절을 위한 튜닝 한계 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 트렁크 리드의 닫힘상태에서 완전열림까지의 링크 길이를 가변시킬 수 있는 구조를 적용함으로써, 트렁크 리드의 열림 도중 구간 및 닫힘 구간에서의 전달토크값 부족으로 인한 트렁크 리드 처짐 문제 및 트렁크 리드의 열림 작동이 원활하지 않게 되는 문제점을 해소하여, 트렁크 리드의 힌지 시스템에 대한 성능 향상 및 내구 품질을 개선할 수 있는 자동차용 트렁크 힌지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 트렁크 차체에 장착되는 브라켓과, 브라켓의 전단부과 트렁크 리드 간에 연결되는 힌지암과, 브라켓의 후단부에 상단부가 힌지 연결되는 토션바를 포함하는 자동차용 트렁크 힌지 장치에 있어서, 상기 토션바의 하단부와 힌지암 간에 트렁크 리드의 닫힘시 늘어나고, 트렁크 리드의 열림시 줄어드는 2단의 가변링크를 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 힌지 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 가변링크는: 전단부가 토션바의 하단부에 힌지 연결되는 제1링크와; 후단부가 힌지암에 힌지 연결되는 제2링크와; 제1링크의 후단과 제2링크의 전단 간을 힌지 연결하는 힌지핀과; 제1링크의 후단과 제2링크의 전단 간의 연결부에 구성되어, 트렁크 리드의 닫힘시 제1링크와 제2링크를 일자형 배열로 만들고, 트렁크 리드의 열림시 제1링크와 제2링크 간을 둔각 배열로 만들어주는 가변링크비 조절수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1링크와 제2링크가 일자형 배열을 이룰 때, 상기 제1링크의 전단부와 토션바의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크의 후단부와 힌지암 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₁)가 최대거리가 되고, 상기 제1링크와 제2링크가 둔각 배열을 이룰 때, 상기 제1링크의 전단부와 토션바의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크의 후단부와 힌지암 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₂)는 최소거리가 된다.

바람직하게는, 상기 가변링크비 조절수단은: 제1링크의 후단부에 외측방향으로 돌출 형성된 플랜지와; 제2링크의 전단부에 플랜지가 삽입되도록 관통 형성된 슬롯; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 슬롯은: 트렁크 리드의 닫힘시 플랜지가 슬롯의 위쪽으로 이동하고, 트렁크 리드의 열림시 플랜지가 슬롯의 아래쪽에 이동하도록 제2링크의 두께방향을 따라 만곡된 형상으로 형성된 것임을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 트렁크 리드의 닫힘상태에서 완전열림까지의 링크 길이를 가변시킬 수 있도록 가변링크비 조절수단을 갖는 2단의 가변링크를 적용함으로써, 트렁크 리드의 열림 도중 구간 및 닫힘 구간에서의 전달토크값 부족으로 인한 트렁크 리드 처짐 문제 및 트렁크 리드의 열림 작동이 원활하지 않게 되는 문제점을 해소할 수 있고, 결국 트렁크 리드의 힌지 시스템에 대한 성능 향상 및 내구 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 트렁크 힌지 구성을 나타내는 측면도,
도 2는 종래의 트렁크 리드 개폐시 전달토크값을 결정 원리를 도시한 도면,
도 3은 종래의 트렁크 리드 개폐시 전달토크값을 나타낸 그래프,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 힌지 장치의 구성을 나타낸 분리사시도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 힌지 장치의 작동 상태를 도시한 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 힌지 장치에 의한 트렁크 리드 개폐시 전달토크값 변화를 나타낸 그래프.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 트렁크 힌지 장치의 구성을 나타낸 분리사시도이다.

도 4 및 도 5에서 보듯이, 가변링크비 구현을 위한 본 발명의 2단 가변링크(60)는 제1링크(61)와 제2링크(62)로 구성된다.

상기 제1링크(61)는 두 개의 링크판 한쪽이 졉쳐지고, 다른 한쪽에 이격된 구조로 구비되고, 상기 제2링크(62)는 두 개의 동일한 링크판으로 구비된다.

이때, 상기 제1링크(61)의 후단부와 제2링크(62)의 전단부는 힌지핀(63) 및 부시를 매개로 각회전 가능하게 힌지 연결된다.

특히, 상기 제1링크(61) 및 제2링크(62)는 트렁크 리드의 개폐 작동시 가변링크비를 제공하기 위한 가변링크비 조절수단(64)을 포함한다.

이를 위해, 상기 가변링크비 조절수단(64)으로서, 제1링크(61)의 후단부에는 외측방향으로 돌출된 플랜지(65)가 일체로 형성되고, 제2링크(62)의 전단부에는 플랜지(65)가 삽입되어 상하 이동 가능하도록 슬롯(66)이 관통 형성된다.

바람직하게는, 상기 슬롯(66)은 제2링크(62)의 두께방향(상하방향)을 따라 만곡된 형상으로 관통 형성되는 바, 트렁크 리드의 닫힘시 플랜지(65)가 슬롯(66)의 위쪽으로 이동하고, 트렁크 리드의 열림시 플랜지(65)가 슬롯(66)의 아래쪽에 이동하는 궤적을 갖는다.

도 6을 참조하면, 상기와 같이 구비된 제1링크(61)의 전단부는 토션바(40)의 하단부에 힌지 연결되고, 상기 제2링크(62)의 후단부는 힌지암(30)에 힌지 연결된다.

이때, 상기 브라켓(10)은 트렁크 차체에 일체로 연결된 것이고, 상기 힌지암(30)의 전단부는 트렁크 리드(20)에 연결된다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 트렁크 리드 힌지 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1링크(61) 및 제2링크(62)를 포함하는 2단의 가변링크(60)는 토션바(40)의 하단부와 힌지암(30) 간에 연결되어, 트렁크 리드의 닫힘시 길이가 늘어나고, 트렁크 리드의 열림시 길이가 줄어드는 가변 작동을 한다.

이때, 상기 가변링크(60)의 길이가 늘어나거나 줄어든다는 의미는 제1링크(61)가 토션바(40)와 연결된 지점에서 제2링크(62)가 힌지암(30)과 연결된 지점까지의 직선거리가 늘어나거나 줄어든다는 것을 말한다.

따라서, 상기 제1링크(61)와 제2링크(62)가 트렁크 리드의 닫힘시 일자형 배열을 이루면서, 상기 제1링크(61)의 전단부와 토션바(40)의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크(62)의 후단부와 힌지암(30) 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₁)가 최대거리가 된다.

반면, 상기 제1링크(61)와 제2링크(62)가 트렁크 리드의 열림시 둔각 배열을 이루면서, 상기 제1링크(61)의 전단부와 토션바(40)의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크(62)의 후단부와 힌지암(30) 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₂)는 최소거리가 된다.

이때, 제1링크(61)와 제2링크(62)가 일자형 배열을 이룰 때의 거리(l₁)이 상기 제1링크(61)와 제2링크(62)가 둔각 배열을 이룰 때의 거리(l₂)보다 약 1 내지 2mm 정도 더 크며, 그 이유는 상기 제1링크(61)의 플랜지(65)가 트렁크 리드의 닫힘시 제2링크(62)의 슬롯(66) 위쪽으로 이동하고, 트렁크 리드의 열림시 슬롯(66)의 아래쪽에 이동하는 궤적을 갖기 때문이다.

이렇게 트렁크 리드의 닫힘시 제1링크(61)가 토션바(40)와 연결된 지점에서 제2링크(62)가 힌지암(30)과 연결된 지점까지의 직선거리가 늘어나고, 트렁크 리드이 열림시 제1링크(61)가 토션바(40)와 연결된 지점에서 제2링크(62)가 힌지암(30)과 연결된 지점까지의 직선거리가 줄어드는 가변 링크비 구현이 가능하도록 함으로써, 첨부한 도 7에서 보듯이 종래의 링크 조립 위치의 변경 전(개선 전) 및 변경 후(개선 후)에 의하여 발생되는 문제점을 해소할 수 있는 전달토크값을 나타낸다.

이에 따라, 본 발명의 제1 및 제2링크를 포함하는 가변링크 구조를 제공함으로써, 트렁크 리드의 열림 도중 구간 및 닫힘 구간에서의 전달토크값 부족으로 인한 트렁크 리드 처짐 문제 및 트렁크 리드의 열림 작동이 원활하지 않게 되는 문제점을 해소할 수 있고, 결국 트렁크 리드의 힌지 시스템에 대한 성능 향상 및 내구 품질을 향상시킬 수 있다.

10 : 브라켓
20 : 트렁크 리드
30 : 힌지암
40 : 토션바
50 : 링크
60 : 가변링크
61 : 제1링크
62 : 제2링크
63 : 힌지핀
64 : 가변링크비 조절수단
65 : 플랜지
66 : 슬롯

Claims

트렁크 차체에 장착되는 브라켓(10)과, 브라켓(10)의 전단부과 트렁크 리드(20) 간에 연결되는 힌지암(30)과, 브라켓(20)의 후단부에 상단부가 힌지 연결되는 토션바(40)를 포함하는 자동차용 트렁크 힌지 장치에 있어서,
상기 토션바(40)의 하단부와 힌지암(30) 간에 트렁크 리드의 닫힘시 늘어나고, 트렁크 리드의 열림시 줄어드는 2단의 가변링크(60)가 연결되고,
상기 가변링크(60)는 제1링크(61)의 후단부에 외측방향으로 돌출 형성된 플랜지(65)와, 제2링크(61)의 전단부에 플랜지(65)가 삽입되도록 관통 형성된 슬롯(66)으로 구성되는 가변링크비 조절수단(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 힌지 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 가변링크(60)는:
전단부가 토션바(40)의 하단부에 힌지 연결되는 제1링크(61)와;
후단부가 힌지암(30)에 힌지 연결되는 제2링크(62)와;
제1링크(61)의 후단과 제2링크(62)의 전단 간을 힌지 연결하는 힌지핀(63)을 더 포함하고,
상기 가변링크(60)의 가변링크비 조절수단(64)은 제1링크(61)의 후단과 제2링크(62)의 전단 간의 연결부에 구성되어, 트렁크 리드의 닫힘시 제1링크(61)와 제2링크(62)를 일자형 배열로 만들고, 트렁크 리드의 열림시 제1링크(61)와 제2링크(62) 간을 둔각 배열로 만들어주는 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 힌지 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1링크(61)와 제2링크(62)가 일자형 배열을 이룰 때, 상기 제1링크(61)의 전단부와 토션바(40)의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크(62)의 후단부와 힌지암(30) 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₁)가 최대거리가 되고,
상기 제1링크(61)와 제2링크(62)가 둔각 배열을 이룰 때, 상기 제1링크(61)의 전단부와 토션바(40)의 하단부 간의 힌지 연결점과 상기 제2링크(62)의 후단부와 힌지암(30) 간의 힌지 연결점 간의 거리(l₂)는 최소거리가 되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 힌지 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 슬롯(66)은:
트렁크 리드의 닫힘시 플랜지(65)가 슬롯(66)의 위쪽으로 이동하고, 트렁크 리드의 열림시 플랜지(65)가 슬롯(66)의 아래쪽에 이동하도록 제2링크(61)의 두께방향을 따라 만곡된 형상으로 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 트렁크 힌지 장치.