KR101966285B1 - 차량용 출몰형 핸들 시스템 - Google Patents

차량용 출몰형 핸들 시스템 Download PDF

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KR101966285B1 KR1020180158740A KR20180158740A KR101966285B1 KR 101966285 B1 KR101966285 B1 KR 101966285B1 KR 1020180158740 A KR1020180158740 A KR 1020180158740A KR 20180158740 A KR20180158740 A KR 20180158740A KR 101966285 B1 KR101966285 B1 KR 101966285B1
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고영호
이병용
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주식회사 이엠티
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Abstract

본 발명은 차량의 도어패널에 구성되는 출몰형 핸들 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 최소한의 모터힘으로도 고하중의 물체를 밀고 당길 수 있는 액츄에이터를 제시하며, 고속의 모터구동을 다단으로 감속시켜 핸들의 출몰 속도를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 링크의 이동경로를 가이드하는 하우징과의 결합구조로 인해 부드럽게 출몰되는 핸들을 구현할 수 있다.

Description

차량용 출몰형 핸들 시스템 {Retractable handle system for vehicle}
본 발명은 차량의 도어패널에 구성되는 출몰형 핸들 시스템에 관한 것이다.
차량의 도어패널에 장착되는 핸들은 통상 레버방식인데, 최근에는 평상시 핸들이 도어패널 내부에 수납되어있다가 사람의 손이 근접하거나 터치동작이 인식되면 핸들이 외부로 빠져나오는 출몰형 핸들이 점차 확대되는 추세이다.
등록특허 제10-1875658호 (2018.07.02)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
즉, 최소한의 모터힘으로도 고하중의 물체를 밀고 당길 수 있는 액츄에이터를 제시하고, 고속의 모터구동을 다단으로 감속시켜 핸들의 출몰 속도를 용이하게 제어할 수 있는 구조를 제시하고자 한다.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여,
차량의 도어패널에 장착되며 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 도어패널 외측으로 돌출되거나 도어패널 내부로 수납되도록 구성되는 핸들모듈(200); 핸들모듈(200)을 제어하기 위한 모터(110)를 포함하는 액츄에이터(100);를 포함하고, 상기 액츄에이터(100)는 모터(110)의 회전축(상하방향)에 결합되는 구동기어(120), 구동기어(120)와 맞물리는 대기어(131)와 이보다 직경이 작은 소기어(132)가 일체로 결합된 1차감속기어(130), 1차감속기어(130)의 소기어(132)와 맞물리는 대기어(141)와 이보다 직경이 작은 소기어(142)가 일체로 결합된 2차감속기어(140), 2차감속기어(140)의 소기어(142)와 맞물리되 회전축 방향을 90도 전환시켜 회전축이 전후방향으로 형성되도록 하는 방향전환기어(150), 방향전환기어(150)와 일체로 회전하는 회전축으로서 표면에 나사산이 형성된 이송스크류(160), 전단에서 이송스크류(160)가 삽입되며 내측면에 이송스크류(160)의 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 이송스크류(160)가 회전함에 따라 이송스크류(160)의 축방향(전후방향)으로 이동하고 후단에는 핸들모듈(200)이 결합되는 링크결합부(170)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 핸들모듈(200)은 핸들(210)과 액츄에이터(100)를 결합시키는 다수의 링크와 각 링크를 상하축으로 연결하며 결합된 링크보다 상하로 더 돌출된 결합핀(220a)으로 구성된 링크모듈(220), 핸들(210)과 링크모듈(220)을 수용하되 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 좌우방향으로 이동하도록 결합핀(220a)의 상단 및 하단을 수용하여 결합핀(220a)의 움직임을 가이드하는 가이드홀이 형성된 하우징(230)을 포함하고, 상기 링크모듈(220)은 일단이 핸들(210)의 전단에 결합되는 전단링크(221), 일단이 핸들(210)의 후단에 결합되는 후단링크(222), 전단은 전단링크(221)의 타단에 결합되고 후단은 후단링크(222)의 타단에 결합되는 연결링크(225), 전단이 액츄에이터(100)의 링크결합부(170) 후단에 결합되어 전후방향으로 이동하는 구동력전달링크(224), 일단이 구동력전달링크(224)의 후단에 결합되고 일측에 형성된 회전축(223b)이 형성되어 구동력전달링크(224)가 전후방향으로 이동함에 따라 회전축(223b)을 중심으로 회전하는 회전링크(223), 전단이 회전링크(223)의 타단에 결합되고 후단이 연결링크(225)의 전단에 결합되는 회전력전달링크(226)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 하우징(230)은 회전링크(223)의 양단에 결합된 결합핀(224a,223a)의 상하돌출부가 수용되며 회전링크(223)가 회전할 때 결합핀(224a,223a)이 이동하는 경로를 따라 원호모양의 홀로 형성된 제1,2회전링크가이드홀(231a,231b), 회전링크(223)와 회전력전달링크(226)의 전단을 결합시키는 결합핀(223a)이 수용되는 제2회전링크가이드홀(231b)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 후단에 결합된 결합핀(226a)의 상하돌출부가 수용되어 회전링크(223)가 회전할 때 회전력전달링크(226)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(226a)이 이동하는 경로를 가이드하는 전단회전가이드홀(232), 전단회전가이드홀(232)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 연결링크(225)의 후단에 결합된 결합핀(225a)의 상하돌출부가 수용되어 회전력전달링크(226)를 따라 이동할 때 연결링크(225)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(225a)이 이동하는 경로를 가이드하는 후단회전가이드홀(234), 전단링크(221)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(221a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행인 직선모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 이동에 따라 핸들(210)이 인입되도록 결합핀(221a)이 이동하는 경로를 가이드하는 전단인입가이드홀(233), 후단링크(222)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(222a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행한 직선모양의 홀로 형성되며, 핸들(210)이 최대로 인출되었을 때 전단링크의 결합핀(221a)이 전단인입가이드홀(233)에 의해 이동이 제한된 상태에서 후단링크의 결합핀(222a)은 소정 변위로 이동가능하도록 여유공간을 확보하는 변위확보부(235a)가 형성된 후단인입가이드홀(235)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 출몰형 핸들 시스템을 제시한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 최소한의 모터힘으로도 고하중의 물체를 밀고 당길 수 있는 액츄에이터를 제시하며, 고속의 모터구동을 다단으로 감속시켜 핸들의 출몰 속도를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 링크의 이동경로를 가이드하는 하우징과의 결합구조로 인해 부드럽게 출몰되는 핸들을 구현할 수 있다.
도 1은 액츄에이터의 전체 구성에 대한 도면.
도 2는 액츄에이터를 구성하는 기어에 대한 도면.
도 3은 액츄에이터를 구성하는 기어가 결합된 상태에 대한 도면.
도 4는 하우징에 가이드홀이 형성된 구조를 나타낸 도면.
도 5는 액츄에이터와 핸들모듈의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 핸들이 출몰되는 과정을 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.
본 발명의 설명에서 "상하", "좌우", "전후" 등의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 차량을 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다.
본 발명의 차량용 출몰형 핸들 시스템은 도 6과 같이 액츄에이터(100)와 핸들모듈(200)로 구성된다.
핸들모듈(200)은 차량의 도어패널에 장착되며 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 도어패널 외측으로 돌출되거나 도어패널 내부로 수납되도록 구성되며, 도 4 내지 6과 같이 핸들(210), 링크모듈(220) 및 하우징(230)을 포함한다.
링크모듈(220)은 핸들(210)과 액츄에이터(100)를 결합시키는 다수의 링크와 각 링크를 상하축으로 연결하며 결합된 링크보다 상하로 더 돌출된 결합핀으로 구성된 것으로서, 도 5와 같이 전단링크(221), 후단링크(222), 회전링크(223), 구동력전달링크(224), 연결링크(225), 회전력전달링크(226)를 포함한다.
전단링크(221)는 일단이 핸들(210)의 전단에 결합되며, 타단은 연결링크(225)의 전단에 결합핀(226a)에 의해 결합된다.
후단링크(222)는 일단이 핸들(210)의 후단에 결합되며, 타단은 연결링크(225)의 후단에 결합핀(225a)에 의해 결합된다.
즉, 연결링크(225)의 전단은 전단링크(221)의 타단에 결합되고 후단은 후단링크(222)의 타단에 결합되는 것이다. 연결링크(225)는 핸들(210)의 길이와 대응되도록 형성된다.
구동력전달링크(224)는 전단이 액츄에이터(100)의 링크결합부(170) 후단에 결합되어 전후방향으로 이동하며, 구동력전달링크(224)의 후단은 회전링크(223)의 일단에 결합핀(224a)에 의해 결합된다. 도 6에서는 구동력전달링크(224)가 두 개의 링크가 연결된 형태를 제시하였으나, 도 5와 같이 하나의 링크로 구성할 수도 있다.
회전링크(223)는 일단이 구동력전달링크(224)의 후단에 결합핀(224a)에 의해 결합되고 타단은 회전력전달링크(226)의 전단에 결합핀(223a)에 의해 결합되며, 일측에 형성된 회전축(223b)이 형성되어 구동력전달링크(224)가 전후방향으로 이동함에 따라 회전축(223b)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 회전축(223b)은 구동력전달링크(224)와 결합된 결합핀(224a) 측에 가깝게 위치하도록 설계해야 구동력전달링크(224)의 변위가 적더라도 회전력전달링크(226)의 변위를 크게 조정할 수 있게 된다.
회전력전달링크(226)는 전단이 회전링크(223)의 타단에 결합핀(223a)에 의해 결합되고 후단이 연결링크(225)의 전단에 결합핀(226a)에 의해 결합된다.
하우징(230)은 도 4와 같이 핸들(210)과 링크모듈(220)을 수용하되 결합핀의 상단 및 하단을 수용하는 가이드홀이 형성되어 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 좌우방향으로 이동하도록 결합핀의 움직임을 가이드한다.
제1,2회전링크가이드홀(231a,231b)은 회전링크(223)의 양단에 결합된 결합핀(224a,223a)의 상하돌출부를 수용하며, 회전링크(223)가 회전할 때 결합핀(224a,223a)이 이동하는 경로를 따라 원호모양의 홀로 형성된다.
전단회전가이드홀(232)은 회전링크(223)와 회전력전달링크(226)의 전단을 결합시키는 결합핀(223a)이 수용되는 제2회전링크가이드홀(231b)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 후단에 결합된 결합핀(226a)의 상하돌출부가 수용되어 회전링크(223)가 회전할 때 회전력전달링크(226)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(226a)이 이동하는 경로를 가이드하는 역할을 한다.
후단회전가이드홀(234)은 전단회전가이드홀(232)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 연결링크(225)의 후단에 결합된 결합핀(225a)의 상하돌출부가 수용되어 회전력전달링크(226)를 따라 이동할 때 연결링크(225)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(225a)이 이동하는 경로를 가이드하게 된다.
전단인입가이드홀(233)은 전단링크(221)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(221a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행인 직선모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 이동에 따라 핸들(210)이 인입되도록 결합핀(221a)이 이동하는 경로를 가이드한다.
후단인입가이드홀(235)은 후단링크(222)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(222a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행한 직선모양의 홀로 형성되며, 핸들(210)이 최대로 인출되었을 때 전단링크의 결합핀(221a)이 전단인입가이드홀(233)에 의해 이동이 제한된 상태에서 후단링크의 결합핀(222a)은 소정 변위로 이동가능하도록 여유공간을 확보하는 변위확보부(235a)가 형성된다.
상기 가이드홀을 따라 결합핀이 수용되어 링크가 이동하게 되는 결합구조에 의해 핸들이 매우 부드럽게 출몰되는 효과를 발휘할 수 있다.
액츄에이터(100)는 핸들모듈(200)을 제어하기 위한 모터(110)를 포함하며, 도 1과 같이 구동기어(120), 1차감속기어(130), 2차감속기어(140), 방향전환기어(150), 이송스크류(160), 링크결합부(170)를 더 포함하여 구성된다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 모터(110)는 약 16,000rpm으로 구동되는 것을 사용하며 구동기어(120)는 모터(110)의 회전축(상하방향)에 결합되는 기어이고, 1차감속기어(130)는 구동기어(120)와 맞물리는 대기어(131)와 이보다 직경이 작은 소기어(132)가 일체로 결합된 기어이다.
2차감속기어(140)는 1차감속기어(130)의 소기어(132)와 맞물리는 대기어(141)와 이보다 직경이 작은 소기어(142)가 일체로 결합된 것이며, 방향전환기어(150)는 2차감속기어(140)의 소기어(142)와 맞물리되 회전축 방향을 90도 전환시켜 회전축이 전후방향으로 형성되도록 하는 역할을 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 구동기어(120), 1차감속기어(130), 2차감속기어(140) 및 방향전환기어(150)의 직경이 다음과 같은 상관관계를 가지도록 설계해야 안정적인 제어를 할 수 있다.
구동기어(120)의 직경(R120) < 1차감속기어의 소기어(132) 직경(R132) < 2차감속기어의 소기어(142) 직경(R142) < 방향전환기어(150)의 직경(R150) < 1차감속기어의 대기어(131) 및 2차감속기어의 대기어(141) 직경(R131=R141)
이송스크류(160)는 방향전환기어(150)와 일체로 회전하는 회전축으로서 표면에 나사산이 형성된다.
링크결합부(170)는 전단에서 이송스크류(160)가 삽입되며 내측면에 이송스크류(160)의 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 이송스크류(160)가 회전함에 따라 이송스크류(160)의 축방향(전후방향)으로 이동하고 후단에는 핸들모듈(200)이 결합된다.
도 6을 참고하면, 본 발명은 다음과 같이 구동된다.
먼저 액츄에이터(100)의 모터(110)에 의해 링크결합부(170)가 전방으로 이동하면 구동력전달링크(224)가 회전링크(223)의 일단을 당겨 회전링크(223)가 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서 회전링크(223)의 일단은 전방으로 이동하고, 타단은 후방으로 원호경로를 그리면서 이동하는데 이에 따라 회전력전달링크(226)도 원호경로를 그리면서 후방으로 이동한다(회전력전달링크(226)의 결합핀(226a)이 전단회전가이드홀(232)에 수용되어 이동함). 연결링크(225) 역시 양단이 원호경로를 그리면서 후방으로 이동하게 되고(연결링크(225)의 결합핀(225a)이 후단회전가이드홀(234)에 수용되어 이동함), 이에 연결된 전단링크(221)의 결합핀(221a)과 후단링크(222)의 결합핀(222a)이 각각 전단인입가이드홀(233)과 후단인입가이드홀(235)을 따라 이동하면서 핸들(210)을 하우징(230)의 외측(차량 도어패널의 외측)으로 밀어내게 되는 것이다.
반대로, 액츄에이터(100)의 모터(110)에 의해 링크결합부(170)가 후방으로 이동하면 구동력전달링크(224)가 회전링크(223)의 일단을 밀어 회전링크(223)가 회전하게 된다. 따라서 회전링크(223)의 일단은 후방으로 이동하고, 타단은 전방으로 원호를 그리면서 이동하는데 이에 따라 회전력전달링크(226)도 원호경로를 그리면서 전방으로 당겨진다. 연결링크(225) 역시 양단이 원호경로를 그리면서 전방으로 이동하게 되고, 이에 연결된 전단링크(221)와 후단링크(222)가 내측으로 당겨져 핸들(210)도 차량 도어패널의 내측, 즉 하우징(230)의 내측으로 수납된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 액츄에이터
110 : 모터
120 : 구동기어
130 : 1차감속기어
131 : 대기어
132 : 소기어
140 : 2차감속기어
141 : 대기어
142 : 소기어
150 : 방향전환기어
160 : 이송스크류
170 : 링크결합부
200 : 핸들모듈
210 : 핸들
220 : 링크모듈
221 : 전단링크
221a : 결합핀
222 : 후단링크
222a : 결합핀
223 : 회전링크
223a : 결합핀
223b : 회전축
224 : 구동력전달링크
224a : 결합핀
225 : 연결링크
225a : 결합핀
226 : 회전력전달링크
226a : 결합핀
230 : 하우징
231 : 회전링크가이드홀
231a : 제1회전링크가이드홀
231b : 제2회전링크가이드홀
232 : 전단회전가이드홀
233 : 전단인입가이드홀
234 : 후단회전가이드홀
235 : 후단인입가이드홀
235a : 변위확보부

Claims (3)

  1. 차량의 도어패널에 장착되며 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 도어패널 외측으로 돌출되거나 도어패널 내부로 수납되도록 구성되는 핸들모듈(200);
    핸들모듈(200)을 제어하기 위한 모터(110)를 포함하는 액츄에이터(100);를 포함하고,

    상기 액츄에이터(100)는
    모터(110)의 회전축(상하방향)에 결합되는 구동기어(120),
    구동기어(120)와 맞물리는 대기어(131)와 이보다 직경이 작은 소기어(132)가 일체로 결합된 1차감속기어(130),
    1차감속기어(130)의 소기어(132)와 맞물리는 대기어(141)와 이보다 직경이 작은 소기어(142)가 일체로 결합된 2차감속기어(140),
    2차감속기어(140)의 소기어(142)와 맞물리되 회전축 방향을 90도 전환시켜 회전축이 전후방향으로 형성되도록 하는 방향전환기어(150),
    방향전환기어(150)와 일체로 회전하는 회전축으로서 표면에 나사산이 형성된 이송스크류(160),
    전단에서 이송스크류(160)가 삽입되며 내측면에 이송스크류(160)의 나사산과 대응되는 나사홈이 형성되어 이송스크류(160)가 회전함에 따라 이송스크류(160)의 축방향(전후방향)으로 이동하고 후단에는 핸들모듈(200)이 결합되는 링크결합부(170)를 포함하고,

    상기 핸들모듈(200)은
    핸들(210)과 액츄에이터(100)를 결합시키는 다수의 링크와 각 링크를 상하축으로 연결하며 결합된 링크보다 상하로 더 돌출된 결합핀(220a)으로 구성된 링크모듈(220),
    핸들(210)과 링크모듈(220)을 수용하되 액츄에이터(100)에 의해 핸들(210)이 좌우방향으로 이동하도록 결합핀(220a)의 상단 및 하단을 수용하여 결합핀(220a)의 움직임을 가이드하는 가이드홀이 형성된 하우징(230)을 포함하고,

    상기 링크모듈(220)은
    일단이 핸들(210)의 전단에 결합되는 전단링크(221),
    일단이 핸들(210)의 후단에 결합되는 후단링크(222),
    전단은 전단링크(221)의 타단에 결합되고 후단은 후단링크(222)의 타단에 결합되는 연결링크(225),
    전단이 액츄에이터(100)의 링크결합부(170) 후단에 결합되어 전후방향으로 이동하는 구동력전달링크(224),
    일단이 구동력전달링크(224)의 후단에 결합되고 일측에 형성된 회전축(223b)이 형성되어 구동력전달링크(224)가 전후방향으로 이동함에 따라 회전축(223b)을 중심으로 회전하는 회전링크(223),
    전단이 회전링크(223)의 타단에 결합되고 후단이 연결링크(225)의 전단에 결합되는 회전력전달링크(226)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차량용 출몰형 핸들 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(230)은
    회전링크(223)의 양단에 결합된 결합핀(224a,223a)의 상하돌출부가 수용되며 회전링크(223)가 회전할 때 결합핀(224a,223a)이 이동하는 경로를 따라 원호모양의 홀로 형성된 제1,2회전링크가이드홀(231a,231b),
    회전링크(223)와 회전력전달링크(226)의 전단을 결합시키는 결합핀(223a)이 수용되는 제2회전링크가이드홀(231b)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 후단에 결합된 결합핀(226a)의 상하돌출부가 수용되어 회전링크(223)가 회전할 때 회전력전달링크(226)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(226a)이 이동하는 경로를 가이드하는 전단회전가이드홀(232),
    전단회전가이드홀(232)과 동일한 곡률인 원호모양의 홀로 형성되며 연결링크(225)의 후단에 결합된 결합핀(225a)의 상하돌출부가 수용되어 회전력전달링크(226)를 따라 이동할 때 연결링크(225)가 전후축과 수평인 상태를 유지하면서 이동하도록 결합핀(225a)이 이동하는 경로를 가이드하는 후단회전가이드홀(234),
    전단링크(221)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(221a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행인 직선모양의 홀로 형성되며 회전력전달링크(226)의 이동에 따라 핸들(210)이 인입되도록 결합핀(221a)이 이동하는 경로를 가이드하는 전단인입가이드홀(233),
    후단링크(222)의 타단을 핸들(210)에 결합시키는 결합핀(222a)의 상하돌출부가 수용되는 좌우축과 평행한 직선모양의 홀로 형성되며, 핸들(210)이 최대로 인출되었을 때 전단링크의 결합핀(221a)이 전단인입가이드홀(233)에 의해 이동이 제한된 상태에서 후단링크의 결합핀(222a)은 소정 변위로 이동가능하도록 여유공간을 확보하는 변위확보부(235a)가 형성된 후단인입가이드홀(235)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    차량용 출몰형 핸들 시스템.

  3. 삭제
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