KR101611081B1 - 차량용 자전거 캐리어 시스템 - Google Patents

차량용 자전거 캐리어 시스템 Download PDF

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KR101611081B1
KR101611081B1 KR1020140134003A KR20140134003A KR101611081B1 KR 101611081 B1 KR101611081 B1 KR 101611081B1 KR 1020140134003 A KR1020140134003 A KR 1020140134003A KR 20140134003 A KR20140134003 A KR 20140134003A KR 101611081 B1 KR101611081 B1 KR 101611081B1
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차동은
윤진영
이승목
김현경
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자전거 캐리어가 차량 후방의 범퍼 백빔에 설치되어 평상시에는 외부로 노출되지 않고, 자전거 적재시 범퍼 백빔에서 자동 인출되어 자전거의 적재가 가능하도록 함으로써 외관 디자인을 유지하고, 편의성도 향상되도록 한다.
또한, 자전거 캐리어가 인출된 후 틸팅 가능하도록 구성하여 후방 적재공간의 사용이 더욱 용이하도록 하며, 자전거의 적재를 위한 자전거 적재부가 양측방향으로 확장 전개되도록 구성됨으로써 상품성이 향상되도록 한다.
아울러, 자전거 캐리어의 인출 및 확장 동작이 순차적으로 동작되도록 제어하여 자전거 캐리어의 동작시 오류 발생을 방지하는 자전거 캐리어 시스템이 소개된다.

Description

차량용 자전거 캐리어 시스템 {BICYCLE CARRIER SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량 리어 범퍼 측에 설치되어 자전거 및 수화물을 적재하기 위한 캐리어에 있어서, 평상시에는 캐리어가 범퍼 백빔에 수납되어 있고, 자전거 적재시 외부로 인출되며, 인출된 상태에서 틸팅 가능하도록 구성된 차량용 자전거 캐리어 시스템에 관한 것이다.
최근에는 자전거를 레저 수단으로 이용함에 따라 자전거를 자전거 전용도로 또는 산악 근처에 이동하기 위해 자전거를 차량에 적재한다.
그러나, 자전거는 일반적으로 부피가 크기 때문에 차량의 트렁크 또는 후석 칸을 이용하더라도 적재가 어려운 문제가 발생된다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 차량 외부에 자전거를 적재하는 다양한 방안이 제시되고 있지만, 차량 루프패널에 자전거를 고정하여 적재하는 방법의 경우 적재작업 자체가 매우 불편할 뿐만 아니라, 차량 높이가 증가되어 터널 또는 건물진입시 자전거가 걸리어 안전사고가 발생될 수 있다.
차량의 테일 게이트 후단에 자전거를 적재하는 방법의 경우 테일 게이트에 별도의 캐리어 장치를 설치해야하는 번거로움이 있으며, 자전거를 적재하는 않은 평상시에도 캐리어 장치가 외부로 노출됨에 따라 외관 디자인이 저해되는 문제도 발생되었다.
아울러, 자전거 적재가 필요시에는 캐리어 장치를 설치하고, 자전거 적재가 불필요할 경우 다시 탈거해야 하는 번거로움도 발생되는바, 편의성이 부족하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2011-0034733 A (2011.04.06)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 자전거 캐리어가 차량 후방의 범퍼 백빔에 설치되어 평상시에는 외부로 노출되지 않고, 자전거 적재 필요시 범퍼 백빔에서 인출되어 자전거 적재가 가능토록 함으로써 평상시 외관 디자인을 유지하고, 편의성도 향상되도록 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 자전거 캐리어 시스템은 범퍼 백빔의 하측에 대칭되도록 마련되고, 전후방향으로 연장 형성된 가이드 레일; 패널부가 구비되고, 패널부의 양측에서 상기 가이드 레일 측으로 연장된 사이드부가 형성되어 가이드 레일을 따라 이동되어 인출 및 수납되는 캐리어부; 상기 캐리어부의 전단부에 설치되고, 상기 가이드 레일에 연결되어 캐리어부가 가이드 레일을 따라 전후방향으로 이동되도록 하는 제1구동부; 상기 캐리어부의 사이드부 사이에서 측방을 향해 확장 전개되도록 설치되며, 적재되는 자전거를 지지하는 확장 지지부; 상기 캐리어부에 설치되어 상기 확장 지지부와 연결되고, 확장 지지부가 확장 전개되도록 하는 제2구동부; 및 상기 제1구동부와 제2구동부의 작동을 제어하도록 마련되고, 제1구동부와 제2구동부를 순차적으로 제어하여 캐리어부가 인출된 후 확장 지지부의 확장 전개 동작이 수행되도록 하는 제어부;를 포함한다.
상기 범퍼 백빔에는 후방 일정거리 내의 물체를 감지하는 후방감지센서;가 구비되고, 상기 제어부는 후방감지센서를 통해 물체감지 정보가 수신되면 제1구동부와 제2구동부의 작동이 정지되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 후방감지센서를 통해 물체감지 정보가 수신되면, 운전자에게 경고 메시지를 전달할 수 있다.
상기 제어부는 제1구동부가 작동되어 캐리어부가 최대 인출 위치로 이동되는데 소요되는 제1기준 시간이 구비되고, 제1구동부의 작동 시간이 제1기준 시간 이상일 경우 제2구동부가 작동되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 제2구동부가 작동되 확장 지지부가 최대 확장 위치로 전개되는데 소요되는 제2기준 시간이 구비되고, 제2구동부의 작동 시간이 제2기준 시간 이상일 경우 제2구동부의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 제1구동부의 작동 부하에 대한 제1기준 설정치가 구비되고, 캐리어부의 인출 동작시 제1구동부의 부하가 제1기준 설정치보다 큰 경우 제1구동부의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 제2구동부의 작동 부하에 대한 제2기준 설정치가 구비되고, 확장 지지부의 확장 전개시 제2구동부의 부하가 제2기준 설정치보다 큰 경우 제2구동부의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
상기 제1구동부는, 제어부의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제1모터부;와 상기 제1모터부에서 사이드부를 향해 연장되어 연결되고, 연장된 단부가 가이드 레일에 연결되며, 제1모터부의 작동시 캐리어부가 가이드 레일을 따라 전후방향으로 슬라이딩 이동되도록 하는 이동 링크부;로 구성될 수 있다.
상기 이동 링크부의 연장된 단부에는 피니언 기어가 형성되고, 상기 가이드 레일에는 전후방향으로 연장되어 피니언 기어가 치합되는 랙기어가 형성될 수 있다.
상기 확장 지지부는, 상기 캐리어부의 사이드부를 가로지르도록 연장되어 사이드부에 고정된 확장 레일;과 상기 확장 레일을 따라 슬라이딩 이동되도록 마련된 적재부;와 상기 확장 레일과 평행하게 연장 형성되고, 상기 적재부가 연장된 방향을 따라 이동가능하도록 연결되며, 제2구동부가 연결되어 제2구동부의 작동시 적재부가 확장 레일을 따라 이동되도록 하는 확장 링크부;로 구성될 수 있다.
상기 적재부는 확장 링크부에 연결되어 제2구동부의 작동시 확장 링크부의 연장된 방향을 따라 이동되는 이동부재와, 이동부재에서 측방으로 연장되어 자전거의 바퀴가 지지되도록 형성된 지지부재로 구성될 수 있다.
상기 확장 링크부는 리드 스크류로 구성되고, 상기 이동부재의 일측단부에 관통되어 나사연결될 수 있다.
상기 확장 레일에는 연장된 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 상기 지지부재에는 가이드 홈에 삽입되어 가이드 홈을 따라 슬라이딩 이동되는 슬라이딩부가 형성될 수 있다.
상기 제2구동부는, 제어부의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제2모터부;와, 상기 제2모터부에서 측방으로 연장되어 확장 링크부에 연결되고, 제2모터부의 작동시 전후방향으로 회전되어 확장 링크부에 회전 동력을 전달하는 회전부;로 구성될 수 있다.
상기 확장 링크부에는 상기 회전부와 연결되어 제2모터부의 회전 동력을 전달받는 회전연결부가 형성될 수 있다.
상기 제2구동부의 회전부와 확장 링크부의 회전연결부는 외주면에 상호 치합되는 기어가 형성될 수 있다.
상기 가이드 레일에는 캐리어부의 사이드부에 선택적으로 연결되어 캐리어부의 슬라이딩 이동을 선택적으로 허용하는 제1솔레노이드부가 마련될 수 있다.
상기 가이드 레일에는 후단부에 설치 고정된 고정 브라켓;과 고정 브라켓에 대해 후방에 위치되어 범퍼 백빔에 회전가능하도록 설치된 틸팅 브라켓;이 설치될 수 있다.
상기 고정 브라켓에는 틸팅 브라켓에 선택적으로 연결되어 틸팅 브라켓의 회전 동작을 선택적으로 허용하는 제2솔레노이드부가 마련될 수 있다.
상기 캐리어부의 사이드부에는 고정바가 회전가능하도록 설치되고, 고정바의 회전 위치를 고정하는 고정수단이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 자전거 캐리어 시스템은 자전거 캐리어가 차량 후방의 범퍼 백빔에 설치되어 평상시에는 외부로 노출되지 않고, 자전거 적재시 범퍼 백빔에서 자동 인출되어 자전거의 적재가 가능하도록 함으로써 외관 디자인을 유지하고, 편의성도 향상되도록 한다.
또한, 자전거 캐리어가 인출된 후 틸팅 가능하도록 구성하여 후방 적재공간의 사용이 더욱 용이하도록 하며, 자전거의 적재를 위한 자전거 적재부가 양측방향으로 확장 전개되도록 구성됨으로써 상품성이 향상되도록 한다.
아울러, 자전거 캐리어의 인출 및 확장 동작이 순차적으로 동작되도록 제어하여 자전거 캐리어의 동작시 오류 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자전거 캐리어 시스템의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 자전거 캐리어 시스템의 틸팅 동작을 나타낸 도면.
도 3 내지 9는 도 1에 도시된 차량용 자전거 캐리어 시스템를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 차량용 자전거 캐리어 시스템의 인출 제어방법을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명의 차량용 자전거 캐리어 시스템의 수납 제어방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 자전거 캐리어 시스템에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자전거 캐리어의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 자전거 캐리어의 틸팅 동작을 나타낸 도면이며, 도 3 내지 9는 도 1에 도시된 차량용 자전거 캐리어를 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 10은 본 발명의 차량용 자전거 캐리어 시스템의 인출 제어방법을 나타낸 순서도이고, 도 11은 본 발명의 차량용 자전거 캐리어 시스템의 수납 제어방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 차량용 자전거 캐리어는 범퍼 백빔(10)의 하측에 대칭되도록 마련되고, 전후방향으로 연장 형성된 가이드 레일(100); 패널부(220)가 구비되고, 패널부(220)의 양측에서 상기 가이드 레일(100) 측으로 연장된 사이드부(240)가 형성되어 가이드 레일(100)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 이동되는 캐리어부(200); 상기 캐리어부(200)의 전단부에 설치되고, 상기 가이드 레일(100)에 연결되어 캐리어부(200)가 가이드 레일(100)을 따라 전후방향으로 이동되도록 하는 제1구동부(300); 상기 캐리어부(200)의 사이드부(240) 사이에서 측방을 향해 확장 전개되도록 설치되며, 적재되는 자전거를 지지하는 확장 지지부(400); 및 상기 캐리어부(200)에 설치되어 상기 확장 지지부(400)와 연결되고, 확장 지지부(400)가 양측방향으로 확장 전개되도록 하는 제2구동부(500); 상기 제1구동부(300)와 제2구동부(500)의 작동을 제어하도록 마련되고, 제1구동부(300)와 제2구동부(500)를 순차적으로 제어하여 캐리어부(200)가 인출된 후 확장 지지부(400)의 확장 전개 동작이 수행되도록 하는 제어부(B);를 포함한다.
본 발명의 자전거 캐리어는 차량 후방의 범퍼 백빔(10)에 설치될 수 있으며, 범퍼 백빔(10)에서 인출 또는 수납되도록 구성되거나, 범퍼 백빔(10)의 하측에서 인출 또는 수납되도록 구성될 수 있다. 또한, 캐리어부(200)가 인출된 후 측방으로 확장 전개되어 자전거가 적재되도록 하는 확장 지지부(400)가 구비되며, 캐리어부(200)가 틸팅 가능하도록 구성되어, 자전거 캐리어의 사용이 용이하도록 한다.
본 발명은 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기의 가이드 레일(100)은 범퍼 백빔(10)의 하측에 양측으로 대칭되도록 마련되어 고정되고, 전후방향으로 연장 형성된다. 즉, 가이드 레일(100)을 따라 캐리어부(200)이 슬라이딩 이동되어 범퍼 백빔(10)에서 외부로 인출되거나 수납되는 것이다.
한편, 캐리어부(200)는 범퍼 백빔(10)과 동일면을 이루는 패널부(220)가 구비되고, 패널부(220)의 양측단에서 후방을 향해 연장된 사이드부(240)가 상기 가이드 레일(100)에 연결된다. 즉, 캐리어부(200)의 사이드부(240)가 가이드레일을 따라 이동됨으로써 캐리어부(200)의 인출 또는 수납동작이 수행되는 것이다.
이러한 캐리어부(200)에는 제1구동부(300)가 설치되어 캐리어부(200)가 가이드 레일(100)에서 이동되도록 하고, 캐리어부(200)의 인출이 완료되면, 확장 지지부(400)의 확장 전개를 통해 자전거의 적재가 가능하도록 한다.
여기서, 상기의 제1구동부(300)와 제2구동부(500)는 제어부(B)의 제어에 의해 작동이 수행된다. 즉, 제어부(B)는 자전거 적재의 필요시 제1구동부(300)와 제2구동부(500)를 순차적으로 제어하여, 원활한 인출 및 확장 동작되도록 하며, 안정적인 구동이 수행되도록 한다.
구체적으로, 상기 범퍼 백빔(10)에는 후방 일정거리 내의 물체를 감지하는 후방감지센서(S);가 구비되고, 상기 제어부(B)는 후방감지센서(S)를 통해 물체감지 정보가 수신되면 제1구동부(300)와 제2구동부(500)의 작동이 정지되도록 할 수 있다.
여기서, 후방감지센서(S)는 초음파 특성을 이용한 RPAS(RPAS(Rear Parking Assist System)가 적용될 수 있으며, 일정 거리 내에 물체가 감지되면, 감지 신호를 제어부(B)에 전달한다. 이렇게, 제어부(B)에 감지 신호가 입력되면, 캐리어부(200)의 인출 및 확장 동작시 캐리어부(200)가 장애물에 부딪혀 캐리어부(200)의 손상이 발생될 수 있으며, 사람이 위치되었을 경우 캐리어부(200)에 부딪혀 상해를 입힐 수 있는바, 제1구동부(300)와 제2구동부(500)의 작동을 정지시켜 캐리어부(200)의 인출 및 확장동작이 수행되지 않도록 한다.
더 바람직하게는, 상기 제어부(B)는 후방감지센서(S)를 통해 물체감지 정보가 수신되면, 운전자에게 경고 메시지를 전달하도록 할 수 있다. 여기서, 경고 메시지는 클러스터를 통해 경고 메시지를 전달할 수 있으며, 경고음을 발생시켜 운전자가 후방에 물체가 있음을 인식할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제어부(B)는 제1구동부(300)가 작동되어 캐리어부(200)가 최대 인출 위치로 이동되는데 소요되는 제1기준 시간이 구비되고, 제1구동부(300)의 작동 시간이 제1기준 시간 이상일 경우 제2구동부(500)가 작동되도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(B)에 기저장되는 제1기준 시간은 캐리어부(200)가 초기 위치에서 최대 인출 위치로 이동되는데 소요되는 시간으로서, 제1구동부(300)가 일정한 동력으로 구동시 캐리어부(200)가 범퍼 백빔(10)에서 완전히 인출되기까지 소요된 시간이다.
이러한, 제1기준 시간은 캐리어부(200)가 완전히 인출되는데 소요되는 시간임과 동시에 캐리어부(200)가 완전히 인출된 상태에서 범퍼 백빔(10)으로 수납되는 시간으로도 설정될 수 있다.
즉, 제어부(B)는 캐리어부(200)의 인출시 제1구동부(300)가 작동되는 시간이 제1기준 시간 이상일 경우 캐리어부(200)가 완전히 인출된 상태로 인지하여, 제2구동부(300)의 작동이 이루어지도록 한다. 만약, 캐리어부(200)가 완전히 인출되지 않은 상태에서, 제2구동부(500)가 작동되어 확장 지지부(400)의 확장 전개가 수행되면, 범퍼 백빔(10) 내부에서 충돌이 발생되어 캐리어부(200)의 인출이 수행되지 않을 뿐만 아니라, 캐리어부(200)의 손상이 발생될 수 있다.
따라서, 제1구동부(300)의 작동 시간이 제어부(B)에 기저장된 제1기준 시간에 도달하기 전까지는 제2구동부(500)의 작동을 제한하여 문제 발생을 방지하고, 제1구동부(300)의 작동 시간이 제1기준 시간에 도달하면, 제2구동부(500)가 작동되도록 함으로써 인출 및 확장 동작이 원활히 수행되도록 한다.
한편, 상기 제어부(B)는 제2구동부(300)가 작동되어 확장 지지부(400)가 최대 확장 위치로 전개되는데 소요되는 제2기준 시간이 구비되고, 제2구동부(500)의 작동 시간이 제2기준 시간 이상일 경우 제2구동부(500)의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(B)에 기저장되는 제2기준 시간은 확장 지지부(400)가 초기 위치에서 최대 전개 위치로 이동되는데 소요되는 시간으로서, 제2구동부(500)가 일정한 동력으로 구동시 확장 지지부(400)가 완전히 확장 전개되기까지의 소요된 시간이다.
이러한, 제2기준 시간은 확장 지지부(400)가 완전히 인출되는데 소요되는 시간임과 동시에 확장 지지부(400)가 완전히 전개된 상태에서 초기 위치로 복귀되는 시간으로 설정될 수 있다.
이렇게, 제1구동부(300)가 작동되어 캐리어부(200)가 완전히 인출된 상태에서, 제2구동부(500)의 작동시 제2구동부(500)의 작동 시간이 제2기준 시간에 도달할 경우 확장 지지부(400)가 충분히 전개된 것으로, 제2구동부(500)의 작동을 중지하여, 자전거의 적재가 이루어지도록 한다.
한편, 상기 제어부(B)는 제1구동부(300)의 작동 부하에 대한 제1기준 설정치가 구비되고, 캐리어부(200)의 인출 동작시 제1구동부(300)의 부하가 제1기준 설정치보다 큰 경우 제1구동부(300)의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
여기서, 제1기준 설정치는 제1구동부(300)의 최대 부하값으로 설정될 수 있으며, 제1구동부(300)의 과도한 작동을 방지하기 위한 기준값으로 페일 세이프가 될 수 있다. 즉, 제1구동부(300)가 작동됨에 따른 부하가 제1기준 설정치에 도달하였을 경우에는, 제1구동부(300)가 캐리어부(200)의 인출 및 수납을 위한 부하 이외에 추가적인 부하가 작용되는 것으로, 이 상태가 지속될 경우 제1구동부(300)의 과부화로 인한 고장이 발생될 수 있다.
상기 제1구동부(300)의 부하 상태를 판단하는 방법은 모터의 온도를 측정하거나, 모터에 인가되는 전류값을 측정하는 방법이 적용될 수 있다. 일례로, 제1구동부(300)의 부하 상태를 모터 온도를 이용시 제1기준 설정치는 기준 온도값이 될 수 있으며, 모터에 인가되는 전류값을 이용시 제1기준 설정치는 기준 전류값이 될 수 있다.
이렇게, 제1구동부(300)의 작동 부하를 제1기준 설정치와 비교판단하고, 제1구동부(300)의 작동 부하가 제1기준 설정치보다 큰 경우 제1구동부의 작동을 중지시킴으로써 제1구동부의 과도한 작동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제어부(B)는 제2구동부(500)의 작동 부하에 대한 제2기준 설정치가 구비되고, 확장 지지부(400)의 확장 전개시 제2구동부(500)의 부하가 제2기준 설정치보다 큰 경우 제2구동부(500)의 작동이 중지되도록 할 수 있다.
여기서, 제2기준 설정치는 제2구동부(500)의 최대 부하값으로 설정될 수 있으며, 제2구동부(500)의 과도한 작동을 방지하기 위한 기준값으로 페일 세이프가 될 수 있다.
이는, 확장 지지부(400)의 확장 전개 동작시 물체에 걸림이 발생되거나, 기계적 오류로 인해 제2구동부(500)과 과부하되는 것을 방지하도록 한다.
본 발명의 구조에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 제1구동부(300)는, 제어부(B)의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제1모터부(320);와 상기 제1모터부(320)에서 사이드부(240)를 향해 연장되어 연결되고, 연장된 단부가 가이드 레일(100)에 연결되며, 제1모터부(320)의 작동시 캐리어부(200)가 가이드 레일(100)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 이동되도록 하는 이동 링크부(340);로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 이동 링크부(340)의 연장된 단부에는 피니언 기어(345)가 형성되고, 상기 가이드 레일(100)에는 전후방향으로 연장되어 피니언 기어(345)가 치합되는 랙기어(105)가 형성될 수 있다.
즉, 이동 링크부(340)는 제1모터부(320)에서 캐리어부(200)의 양사이드부(240)로 연장되어 연결되 제1모터부(320)의 작동시 회전되도록 설치된다. 이러한 이동 링크부(340)의 연장된 단부에는 가이드레일에 형성된 랙기어(105)와 치합되는 피니언 기어(345)가 형성됨으로써 제1모터부(320)의 작동시 이동 링크부(340)가 회전됨에 따라 피니언 기어(345)가 회전되어 랙기어(105)를 타고 이동되는 것이다.
이와 더불어, 상기 가이드 레일(100)에는 캐리어부(200)의 사이드부(240)에 선택적으로 연결되어 캐리어부(200)의 슬라이딩 이동을 선택적으로 허용하는 제1솔레노이드부(120)가 마련될 수 있다. 이러한 제1솔레노이드부(120)는 제1모터부(320)와 연동되어 작동될 수 있으며, 캐리어부(200)의 인출 또는 수납 동작시 제1솔레노이드부(120)에 전기가 인가되면 사이드부(240)에서 이탈되어 캐리어부(200)의 이동을 허용한다. 이를 위해, 캐리어부(200)의 사이드부(240)에는 제1솔레노이드부(120)가 삽입될 수 있는 고정홈이 형성될 수 있으며, 고정홈의 위치는 사이드부(240)의 전단부와 후단부에 형성되어 캐리어부(200)의 수납된 상태와 인출된 상태가 고정되도록 할 수 있다.
한편, 상기 캐리어부(200)에는 자전거가 지지되는 확장 지지부(400)와 확장 지지부(400)가 전개동작되도록 하는 제2구동부(500)가 마련된다.
구체적으로, 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 상기 확장 지지부(400)는, 상기 캐리어부(200)의 사이드부(240)를 가로지르도록 연장되어 사이드부(240)에 고정된 확장 레일(420);과 상기 확장 레일(420)을 따라 슬라이딩 이동되도록 마련된 적재부(440);와 상기 확장 레일(420)과 평행하게 연장 형성되고, 상기 적재부(440)가 연장된 방향을 따라 이동가능하도록 연결되며, 제2구동부(500)가 연결되어 제2구동부(500)의 작동시 적재부(440)가 확장 레일(420)을 따라 이동되도록 하는 확장 링크부(460);로 구성될 수 있다.
즉, 확장 지지부(400)의 확장 레일(420)은 캐리어부(200)의 양 사이드부(240)를 가로질러 연결 고정된다. 이러한 확장 레일(420)은 적재부(440)가 측방으로 이동되도록 가이드하며, 충분한 강성이 확보되도록 구성되어 적재부(440)에 자전거가 적재되더라도 자전거의 하중을 지지할 수 있도록 한다.
한편, 적재부(440)는 캐리어부(200)의 전후방향 중심선 상에서 양측으로 대칭되는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이렇게, 적재부(440)는 한 쌍으로 이루어져 양측방향으로 전개되도록 구성됨으로써 자전거의 폭에 맞추어 설정이 가능하다.
이러한 상기 적재부(440)는 확장 링크부(460)에 연결되어 제2구동부(500)의 작동시 확장 링크부(460)의 연장된 방향을 따라 이동되는 이동부재(442)와, 이동부재(442)에서 측방으로 연장되어 자전거의 바퀴가 지지되도록 형성된 지지부재(444)로 구성될 수 있다.
적재부(440)의 이동에 대해서 설명하면, 상기 확장 링크부(460)는 리드 스크류로 구성되고, 상기 이동부재(442)의 일측단부에 관통되어 나사연결될 수 있다. 즉, 확장 링크부(460)는 리드 스크류로 구성되고, 이동부재(442)의 일측단부는 리드 스크류가 삽입되는 리드 너트로 구성되어 상호 나사 연결됨으로써 확장 링크부(460)가 회전되면 이동부재(442)가 리드 스크류로 구성된 확장 링크부(460)의 나사산을 타고 측방으로 이동되는 것이다.
단, 본 발명의 적재부(440)는 한 쌍으로 대칭을 이루도록 구성될 수 있는바, 리드 스크류로 구성되는 확장 링크부(460)는 길이방향의 중심에서 양측 나사산의 방향을 반대로 형성해줌으로써 확장 링크부(460)가 한 방향으로 회전되더라도, 한 쌍의 적재부(440)가 서로 가까워지거나 멀어지는 동작이 수행되도록 할 수 있다.
상기의 지지부재(444)는 자전거의 바퀴가 닿는 부분으로, 상단면이 굴곡되게 형성되어 적재된 자전거의 바퀴가 이탈되지 않도록 할 수 있으며, 별도의 고정수단을 통해 자전거의 바퀴가 지지부재(444)에 견고히 고정되도록 할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 확장 레일(420)에는 연장된 방향을 따라 가이드 홈(422)이 형성되고, 상기 지지부재(444)에는 가이드 홈(422)에 삽입되어 가이드 홈(422)을 따라 슬라이딩 이동되는 슬라이딩부(446)가 형성될 수 있다. 이렇게, 확장 레일(420)에 형성된 가이드 홈(422)에 지지부재(444)에 형성된 슬라이딩부(446)가 삽입되도록 구성함으로써 지지부재(444)가 확장 레일(420)에서 이탈되지 않도록 할 수 있으며, 원활한 슬라이딩 이동 동작이 수행되도록 할 수 있다.
이처럼, 상기의 확장 지지부(400)는 제2구동부(500)에 의해 캐리어부(200)의 측방으로 확장 전개 동작이 수행되어 자전거의 적재가 이루어지도록 한다.
이를 위한, 상기 제2구동부(500)는 제어부(B)의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제2모터부(520);와, 상기 제2모터부(520)에서 측방으로 연장되어 확장 링크부(460)에 연결되고, 제2모터부(520)의 작동시 전후방향으로 회전되어 확장 링크부(460)에 회전 동력을 전달하는 회전부(540);로 구성될 수 있다.
여기서, 제2모터부(520)는 확장 링크부(460)에 인접하게 설치될 수 있으며, 제2모터부(520)에는 동력 전달시 전후방향으로 회전되는 회전부(540)가 구비된다. 이러한 회전부(540)에는 확장 링크부(460)가 연결되어 제2모터부(520)가 작동되면 확장 링크부(460)가 회전됨에 따라 적재부(440)가 이동되도록 한다.
상기의 확장 링크부(460)에는 상기 회전부(540)와 연결되어 제2모터부(520)의 회전 동력을 전달받는 회전연결부(465)가 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제2구동부(500)의 회전부(540)와 확장 링크부(460)의 회전연결부(465)는 외주면에 상호 치합되는 기어가 형성되도록 함으로써 제2모터부(520)의 회전 동력이 확장 링크부(460)에 원활히 전달되도록 하며, 제2모터부(520)의 제어된 회전수만큼 확장 링크부(460)의 회전이 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명에서는 캐리어부(200)가 범퍼 백빔(10)에서 인출 또는 수납 동작됨과 더불어, 캐리어부(200)가 인출된 후 일정 각도 틸팅 동작이 수행될 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(100)에는 후단부에 설치 고정된 고정 브라켓(140);과 고정 브라켓(140)에 대해 후방에 위치되어 범퍼 백빔(10)에 회전가능하도록 설치된 틸팅 브라켓(160);이 설치됨으로써 캐리어부(200)가 완전히 인출된 상태에서 틸팅 브라켓(160)의 회전을 통해 캐리어부(200)가 함께 틸팅 동작이 수행되도록 한다.
더불어, 상기의 고정 브라켓(140)에는 틸팅 브라켓(160)에 선택적으로 연결되어 틸팅 브라켓(160)의 회전 동작을 선택적으로 허용하는 제2솔레노이드부(180)가 마련된다. 이러한 제2솔레노이드부(180)는 제어부(B)에 의해 제어될 수 있으며, 평상시에는 틸팅 브라켓(160)에 연결되어 회전을 제한하고, 캐리어부(200)가 완전히 인출된 상태에서 작동시 틸팅 브라켓(160)과 연결이 해제됨으로써 틸팅 브라켓(160)이 캐리어부(200)와 함께 회전되도록 한다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 틸팅 브라켓(160)은 범퍼 백빔(10)에 회전가능하도록 설치되어 고정 브라켓(140)의 후방에서 하방으로 일정 각도 회전됨으로써 캐리어부(200)가 틸팅 동작되도록 한다.
여기서, 캐리어부(200)의 틸팅 동작시, 캐리어부(200)의 회전속도를 감속시키는 가스 리프터(A)가 적용될 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어부(200)의 사이드부(240)에는 고정바(600)가 회전가능하도록 설치되고, 고정바(600)의 회전 위치를 고정하는 고정수단(620)이 구비될 수 있다.
상기의 고정바(600)는 캐리어부(200)에 적재된 자전거를 고정하기 위한 수단으로서, 별도의 클램프 기구를 이용하여 고정바(600)에 자전거가 고정되도록 할 수 있다. 이러한 고정바(600)는 캐리어부(200)의 사이드부(240) 상측에 폴딩되어 있고, 자전거 적재의 필요시 상측으로 회전시킨 후 캐리어부(200)에 적재된 자전거의 몸체와 고정하여 적재된 자전거가 더욱 견고히 고정되도록 할 수 있다.
이러한 고정바(600)는 캐리어부(200)의 사이드부(240)에 설치시, 별도의 솔레노이드를 이용하거나, 다양한 위치고정수단을 적용하여 회전된 상태가 고정되도록 할 수 있다. 일례로, 고정바(600)의 회전 위치를 고정하는 고정수단(620)은 잠금 레버, 래치 장치, 솔레노이드와 같이 다양한 수단이 적용될 수 있으며, 모터를 적용하여 고정바(600)가 자동적으로 회전되도록 구성할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 차량용 자전거 캐리어의 작동에 대해서 설명하면, 평상시에는 범퍼 백빔(10) 내부에 캐리어부(200)가 수납되어 외부로 노출되지 않는다. 이러한 상태에서 자전거 적재가 필요할 경우, 별도의 스위치를 조작되면, 제어부(B)가 제1구동부(300)를 제어하여 작동시킨다. 여기서, 스위치는 테일 게이트 또는 운전석 측에 설치될 수 있다. 이때, 후방감지센서를 통해 일정거리 내에 물체가 있는지를 판단하고, 물체가 없을 경우 캐리어부(200)의 인출 동작이 수행되도록 한다.
이렇게, 제어부(B)의 제어에 의해 제1구동부(300)가 작동되면, 제1모터부(320)가 제1기준 시간에 도달할 때까지 구동되며, 제1모터부에서 전달된 회전 동력에 의해 이동 링크부(340)가 회전되고, 피니언 기어(345)가 회전됨에 따라 캐리어부(200)가 가이드 레일(100)의 랙기어(105)를 타고 전후방향으로 이동된다. 여기서, 제1솔레노이드부(120)는 제1구동부(300)와 함께 연동되어 캐리어부(200)에서 이탈되어 캐리어부(200)의 전후방향 이동을 허용한다.
이렇게, 제1구동부의 제1모터부가 제1기준 시간에 도달하면, 캐리어부(200)가 범퍼 백빔(10)에서 완전히 인출된 것으로, 제2구동부(500)를 작동하여 확장 지지부(400)의 확장 전개 동작이 수행되도록 한다.
즉, 제2모터부(520)가 제2기준 시간에 도달할 때까지 구동되며, 이에 따라 회전부(540)가 회전되고, 회전부(540)에 연결된 회전연결부(465)를 통해 확장 링크부(460)의 회전 동작이 수행된다. 이로 인해, 확장 링크부(460)와 연결된 적재부(440)의 이동부재(442)가 확장 레일(420)의 연장방향을 따라 이동되고, 이동부재(442)가 이동되어 자전거의 바퀴가 지지되는 지지부재(444)가 측방으로 확장 전개되는 것이다.
한편, 상기 캐리어부(200)가 범퍼 백빔(10)에서 완전히 인출되면, 캐리어부(200)의 틸팅 여부를 파악한다. 즉, 고정 브라켓(140)에 마련된 제2솔레노이드부(180)가 동작되어 틸팅 브라켓(160)에서 이탈되면, 틸팅 브라켓(160)의 회전이 허용되고, 틸팅 브라켓(160)이 회전됨에 따라 캐리어부(200)와 함게 회전되어 틸팅 동작이 수행되도록 한다.
상기의 차량용 자전거 캐리어의 작동의 캐리어부의 수납 동작은 인출 및 확장 전개 동작의 역순으로, 확장 지지부(400)가 축소 동작된 후 캐리어부(200)가 범퍼 백빔(10)으로 다시 수납되도록 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 캐리어 장치는 자전거 캐리어가 차량 후방의 범퍼 백빔(10)에 설치되어 평상시에는 외부로 노출되지 않고, 자전거 적재시 범퍼 백빔(10)에서 자동 인출되어 자전거의 적재가 가능하도록 함으로써 외관 디자인을 유지하고, 편의성도 향상되도록 한다.
또한, 자전거 캐리어가 인출된 후 틸팅 가능하도록 구성하여 후방 적재공간의 사용이 더욱 용이하도록 하며, 자전거의 적재를 위한 자전거 적재부가 양측방향으로 확장 전개되도록 구성됨으로써 상품성이 향상되도록 한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10:범퍼 백빔 100:가이드 레일
105:랙기어 120:제1솔레노이드부
140:고정 브라켓 160:틸팅 브라켓
180:제2솔레노이드부 200:캐리어부
220:패널부 240:사이드부
300:제1구동부 320:제1모터부
340:이동 링크부 345:피니언 기어
400:확장 지지부 420:확장 레일
422:가이드 홈 440:적재부
442:이동부재 444:지지부재
446:슬라이딩부 460:확장 링크부
465:회전연결부 500:제2구동부
520:제2모터부 540:회전부
600:고정바 620:고정수단
B:제어부 S:후방감지센서

Claims (20)

  1. 범퍼 백빔의 하측에 대칭되도록 마련되고, 전후방향으로 연장 형성된 가이드 레일;
    패널부가 구비되고, 패널부의 양측에서 상기 가이드 레일 측으로 연장된 사이드부가 형성되어 가이드 레일을 따라 이동되어 인출 및 수납되는 캐리어부;
    상기 캐리어부의 전단부에 설치되고, 상기 가이드 레일에 연결되어 캐리어부가 가이드 레일을 따라 전후방향으로 이동되도록 하는 제1구동부;
    상기 캐리어부의 사이드부 사이에서 측방을 향해 확장 전개되도록 설치되며, 적재되는 자전거를 지지하는 확장 지지부;
    상기 캐리어부에 설치되어 상기 확장 지지부와 연결되고, 확장 지지부가 확장 전개되도록 하는 제2구동부; 및
    상기 제1구동부와 제2구동부의 작동을 제어하도록 마련되고, 제1구동부와 제2구동부를 순차적으로 제어하여 캐리어부가 인출된 후 확장 지지부의 확장 전개 동작이 수행되도록 하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는 제1구동부의 작동 부하에 대한 제1기준 설정치와 제2구동부의 작동 부하에 대한 제2기준 설정치가 구비되고, 캐리어부의 인출 동작시 제1구동부의 부하가 제1기준 설정치보다 큰 경우 제1구동부의 작동이 중지되도록 하며, 확장 지지부의 확장 전개시 제2구동부의 부하가 제2기준 설정치보다 큰 경우 제2구동부의 작동이 중지되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 범퍼 백빔에는 후방 일정거리 내의 물체를 감지하는 후방감지센서;가 구비되고, 상기 제어부는 후방감지센서를 통해 물체감지 정보가 수신되면 제1구동부와 제2구동부의 작동이 정지되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 후방감지센서를 통해 물체감지 정보가 수신되면, 운전자에게 경고 메시지를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 제1구동부가 작동되어 캐리어부가 최대 인출 위치로 이동되는데 소요되는 제1기준 시간이 구비되고, 제1구동부의 작동 시간이 제1기준 시간 이상일 경우 제2구동부가 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 제2구동부가 작동되어 확장 지지부가 최대 확장 위치로 전개되는데 소요되는 제2기준 시간이 구비되고, 제2구동부의 작동 시간이 제2기준 시간 이상일 경우 제2구동부의 작동이 중지되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1구동부는,
    제어부의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제1모터부;와
    상기 제1모터부에서 사이드부를 향해 연장되어 연결되고, 연장된 단부가 가이드 레일에 연결되며, 제1모터부의 작동시 캐리어부가 가이드 레일을 따라 전후방향으로 슬라이딩 이동되도록 하는 이동 링크부;로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동 링크부의 연장된 단부에는 피니언 기어가 형성되고, 상기 가이드 레일에는 전후방향으로 연장되어 피니언 기어가 치합되는 랙기어가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 확장 지지부는,
    상기 캐리어부의 사이드부를 가로지르도록 연장되어 사이드부에 고정된 확장 레일;과
    상기 확장 레일을 따라 슬라이딩 이동되도록 마련된 적재부;와
    상기 확장 레일과 평행하게 연장 형성되고, 상기 적재부가 연장된 방향을 따라 이동가능하도록 연결되며, 제2구동부가 연결되어 제2구동부의 작동시 적재부가 확장 레일을 따라 이동되도록 하는 확장 링크부;로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 적재부는 확장 링크부에 연결되어 제2구동부의 작동시 확장 링크부의 연장된 방향을 따라 이동되는 이동부재와, 이동부재에서 측방으로 연장되어 자전거의 바퀴가 지지되도록 형성된 지지부재로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 확장 링크부는 리드 스크류로 구성되고, 상기 이동부재의 일측단부에 관통되어 나사연결된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 확장 레일에는 연장된 방향을 따라 가이드 홈이 형성되고, 상기 지지부재에는 가이드 홈에 삽입되어 가이드 홈을 따라 슬라이딩 이동되는 슬라이딩부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2구동부는,
    제어부의 신호 입력시 회전 동력을 전달하는 제2모터부;와,
    상기 제2모터부에서 측방으로 연장되어 확장 링크부에 연결되고, 제2모터부의 작동시 전후방향으로 회전되어 확장 링크부에 회전 동력을 전달하는 회전부;로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 확장 링크부에는 상기 회전부와 연결되어 제2모터부의 회전 동력을 전달받는 회전연결부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2구동부의 회전부와 확장 링크부의 회전연결부는 외주면에 상호 치합되는 기어가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 레일에는 캐리어부의 사이드부에 선택적으로 연결되어 캐리어부의 슬라이딩 이동을 선택적으로 허용하는 제1솔레노이드부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드 레일에는 후단부에 설치 고정된 고정 브라켓;과 고정 브라켓에 대해 후방에 위치되어 범퍼 백빔에 회전가능하도록 설치된 틸팅 브라켓;이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 고정 브라켓에는 틸팅 브라켓에 선택적으로 연결되어 틸팅 브라켓의 회전 동작을 선택적으로 허용하는 제2솔레노이드부가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐리어부의 사이드부에는 고정바가 회전가능하도록 설치되고, 고정바의 회전 위치를 고정하는 고정수단이 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 자전거 캐리어 시스템.
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