KR102286580B1 - 자동차용 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 랙기어과, 도어측에 부착되되 상기 랙기어을 내부에 수용하면서 상기 랙기어의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서, 상기 구동부는; 내부에 랙기어과 구동모터의 적어도 일부가 수용되는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되며 상기 랙기어과 맞물리면서 상기 랙기어의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 기어수단; 및 상기 하우징 내에 마련되며 상기 구동모터에 의한 회전력을 기어수단에 전달하는 동력전달수단; 상기 랙기어에 대한 하우징의 상대이동을 감지하는 제1감지부; 상기 구동모터의 회전수를 감지하는 제2감지부; 및 상기 제1감지부 및 상기 제2감지부에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 제어수단을 포함하는 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것이다.

Description

자동차용 도어 개폐장치{Apparatus for opening and closing door of vehicle }

본 발명은 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 도어에 작용하는 하중을 직각적으로 감지하여 도어의 개폐동작을 제어할 수 있는 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것이다.

자동차에서 도어는, 그 도어를 통해 승하차시 또는 물건을 싣고 내릴 때 도어가 그 개방 상태를 안정적으로 유지해야만 승하차나 화물 작업이 용이하게 이루어지게 되나, 상기 도어힌지는 단순히 도어의 장착상태를 유지하고, 도어의 회동개폐를 가능하게 하는 것일 뿐으로, 도어의 개폐 경로 중에 소정 각도로 열린 상태를 유지하도록 하는 역할은 하지 못한다.

최근에는 도어를 자동으로 열고 닫게 하는 자동차용 도어 개폐장치가 알려져 있는데, 이러한 도어 개폐장치에서는 구동모터를 이용하여 상기 구동모터에 의한 회전력을 랙기어에 전달하여 도어의 자동개폐를 가능하게 한다.

종래의 자동차용 도어 개폐장치에서는 도어의 위치등을 인식하기 위하여 모터의 회전수를 감지하는 감지센서를 설치하여 도어의 개폐여부를 확인하고 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 자동차용 도어 개폐장치는 도어의 위치를 정밀하게 확인하지 못하는 경우가 있게 된다.

즉, 자동모드로 도어를 개방하는 과정에서 장애물에 부딪히는 경우 도어의 회전은 멈춰 있는데 구동모터만이 회전하는 경우가 있게 되는데, 구동모터의 회전이 여전히 이루어지기 때문에 도어가 개방되고 있는 것으로 인식하는 경우도 있게 된다. 이와 같이 도어가 정지하고 구동모터만이 회전하는 경우는 모터의 과부하를 방지하기 위하여 슬립수단을 마련하는 경우에 특히 잘 발생하게 된다.

또한, 통상적으로 구동모터를 이용하여 도어를 개폐하는 장치에서는 수동모드가 있어서 수동으로 도어를 개폐할 수 있는 경우가 있는데, 이와 같이 수동모드로 도어를 개폐하는 경우 도어의 위치를 감지하지 못하게 된다.

이러한 종래의 자동차용 도어 개폐장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 가진다.

구체적으로 종래의 자동차용 도어 개폐장치에서, 상기 구동부(110)는 내부에 랙기어(102)과 구동모터의 적어도 일부가 수용되는 하우징(120)과, 상기 하우징(120) 내에 배치되며 상기 랙기어(102)과 맞물리면서 상기 랙기어(102)의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 기어수단(130)과, 상기 하우징(120) 내에 마련되며 상기 구동모터에 의한 회전력을 기어수단(130)에 전달하는 동력전달수단(140)과, 상기 랙기어(102)에 대한 하우징(120)의 상대이동을 감지하는 제1감지부(150)와, 상기 구동모터의 회전수를 감지하는 제2감지부(152)와, 상기 제1감지부(150) 및 상기 제2감지부(160)에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 제어수단(170)을 포함한다.

이러한 구조를 가지는 종래의 개폐장치는, 도어를 열거나 닫게 하기 위하여 구동모터(180)를 회전하게 되면 구동모터(180)의 회전력은 제2기어(142), 클러치부재(141) 및 제1기어(131)로 전달되고, 제1기어(131)에 맞물린 체커 아암이 제1기어(131)의 회전에 따라 직선적으로 이동하게 된다. 랙기어(102)이 직선운동을 하게 되면 이에 따라서 도어가 열리거나 닫힐 수 있게 된다.

이러한 과정에서, 제1기어(131)에 부착된 영구자석(151)이 제1기어(131)와 함께 회전하게 되는데, 이에 따라서 자기력이 변화되고 이러한 자기력 변화는 주변의 감지센서(152)에 인식되어 제1기어(131)의 회전수를 계산함으로서 랙기어(102)의 직선이동 거리를 알 수 있게 된다. 또한, 구동모터(180)의 회전수는 제2감지부(160)에 의하여 인식된다.

제어수단(170)은 제1감지부(150)와 제2감지부(160)에 의하여 입력받은 신호를 확인하여 도어의 정확한 상태를 인식할 수 있다. 특히 도어에 물체가 부딪혔는지 여부를 알 수 있을 뿐 아니라, 도어가 수동으로 열리거나 의도치 않게 열리는지 여부도 확인할 수 있다.

이러한 종래기술은 다음과 같은 문제점을 가진다.

구체적으로 종래기술은 자기력 변화를 인식하는 감지센서에 의하여 기어의 회전수를 간접적으로 계산하여 랙기어을 이동거리를 간접적으로 인식하는 방식을 통해서 도어에 물체가 충돌한지 여부를 파악하였으나, 이러한 간접적인 방식으로는 신속하게 도어에 대한 충돌여부를 파악하기 어려우며 특히 시간차가 발생하여 충돌에 대한 빠른 대응이 어렵다는 문제점이 있게 된다.

또한 종래기술은 차량의 경사별로 제동력 및 클러치의 마찰력을 일정하게 제어하여 유지하다가 추가 외력이 발생하여 미끌리는 시점을 자기력에 의한 감지센서로 감지하여 사용자의 의도를 인지하고 있다. 또한 제동력 및 클러치를 원활히 제어하기 위하여 고가의 전자식 브레이크 및 클러치를 사용하기도 한다.

이에 따라 차량에 경사센서가 필수로 장착이 되어야 하며, 경사별로 도어의 절대 무게값이 먼저 입력되어야 한다. 그러나 도어포켓에 물병등의 하중이 추가될 경우 오작동 가능성 있으며, 미끌림에 의한 하중감지로 인하여 반응속도가 느리게 되는 단점이 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 도어의 개방 및 폐쇄 상태를 신속하게 정확하게 인식할 수 있는 자동차용 도어 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 도어 개폐장치는, 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 랙기어와, 도어측에 배치되되 상기 랙기어과 연결되어 상기 랙기어의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서,

상기 구동부는,

외부로부터 구분되는 내부공간을 가지는 하우징;

상기 하우징의 내부공간 내에 삽입된 회전축을 가지는 구동모터;

상기 하우징의 내부공간 내에 배치되며, 상기 구동모터의 회전축과 연결되어 회전축의 회전력을 구동축에 전달하는 동력전달수단;

일측은 하우징의 내부공간에 배치되어 상기 동력전달수단과 연결되고, 타측은 상기 하우징으로부터 돌출되며 외주면에 상기 랙기어와 맞물리는 피니언 기어가 설치되는 구동축;

상기 회전축에 걸리는 하중을 측정하기 위하여 하우징의 내부공간 내에 마련되어 있는 감지센서; 및

상기 감지센서에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어의 상태를 판단하는 제어수단을 포함한다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 감지센서는,

상기 구동모터의 회전축에 연결될 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 구동모터의 회전축에는 웜기어가 마련되고,

상기 동력전달수단에는, 상기 웜기어와 맞물리는 웜휠이 포함되되,

상기 감지센서는 상기 회전축의 단부에 연결되어 회전축의 축방향 이동을 감지할 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 구동모터의 회전축에는 웜기어가 마련되고,

상기 동력전달수단에는, 상기 웜기어와 맞물리는 웜휠이 포함되되,

상기 감지센서는 상기 회전축의 단부에 연결되어 회전축의 축방향 이동을 감지할 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 감지센서는, 하우징 내부에 부착설치되는 고정부와, 상기 고정부에 대하여 탄성변형되는 변형부와, 상기 변형부의 변형값을 측정하는 저항센서를 포함하되,

상기 변형부는, 상기 회전축에 연결되어 회전축의 축방향 이동에 따라 변형될 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 회전축에는 걸림부가 마련되고, 상기 하우징에는 상기 회전축의 걸림부의 축방향 이동을 규제하도록 상기 회전축은 통과하고 상기 걸림부는 통과하지 못하게 하는 위치규제부재가 마련되어 회전축이 과도하게 축방향으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.

본 발명은 도어에 작용하는 하중을 감지센서에 의하여 직각적으로 인식한 후에 도어를 제어하게 됨으로서 신속하게 확실한 도어의 작동을 가능하게 한다.

도 1은 종래의 자동차용 도어 개폐장치의 사시도.
도 2는 도 1의 자동차용 도어 개폐장치의 분리사시도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치의 분리도.
도 4는 도 3의 결합도.
도 5는 도 3의 자동차용 도어 개폐장치를 뒤에서 바라본 도면.
도 6은 도 3에서 주요부분에 대한 사시도.
도 7은 도 6의 정면도.
도 8은 도 7에서 감지센서가 변형되는 모습을 나타내는 작동도.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치(10)를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동차용 도어 개폐장치(10)는, 차체측에 부착되는 고정부재(11)와, 일단이 상기 고정부재(11)에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 랙기어(12)와, 도어측에 부착되되 상기 랙기어(12)를 내부에 수용하면서 상기 랙기어(12)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어를 개폐 가능하게 하는 구동부(20)를 포함하는 것이다.

상기 고정부재(11)는, 차체측에 부착되는 힌지구조로서 랙기어(12)를 힌지식으로 차체에 연결하도록 사용된다. 이러한 고정부재(11)는 차체측에 부착될 수 있도록 일측에는 체결부가 형성되고 타측에는 상기 랙기어(12)가 힌지식으로 결합될 수 있는 힌지결합부(22)가 마련되어 있게 된다.

상기 랙기어(12)는 상기 고정부재(11)에 일단이 힌지식으로 고정된 바형태의 구조로서, 길이방향의 하면측에는 연속적인 나삿니(121)가 형성되어 있어서 구동부(20)의 피니언 기어(61)와 맞물리도록 구성되고, 길이방향의 상면측에는 별도의 기엇니가 형성되어 있지 않게 된다.

상기 랙기어(12)에는 랙커버(13)가 마련되어 있게 된다. 상기 랙커버(13)는 상기 랙기어(12)에서 나삿니(121)가 형성된 부분의 측면 및 상면을 덮도록 구성된다. 이러한 랙커버(13)는 나삿니까지 덮도록 구성되어 있어서 피니언 기어(61)와 랙기어(12)가 결합되었을 때 랙기어(12)가 피니언 기어(61)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 즉, 랙커버(13)는 랙기어(12)와 피니언 기어(61)의 맞물림 부분을 커버함으로서 랙기어(12)가 피니언 기어(61)로부터 이탈되어 동력전달이 해제되는 것을 방지한다.

상기 구동부(20)는, 하우징(30), 구동모터(40), 동력전달수단(50), 감지센서(70) 및 제어수단을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(30)은 측면도어의 내부에 설치되며 그 내부에 내부공간을 가지는 것이다. 이러한 하우징(30)의 내부공간은 외부와 기밀성이 있도록 밀폐되는 것이 좋으며 이에 따라서 측면 도어 내에 빗물이 유입되어도 상기 빗물은 하우징(30) 내부공간에 유입되지 않아서 하우징(30) 내부에 마련된 각종 전자회로 부품들을 보호할 수 있게 된다. 이외에도 하우징(30)이 외부로부터 구분되어 있기 때문에 내부 구성품들을 보호할 수 있게 된다.

이러한 하우징(30)은 사각판 형태의 측판(31)과, 상기 측판(31)에 결합되며 측판(31)과 결합되어 내부에 내부공간을 마련하는 커버(32)와, 상기 커버(32)에 회전가능하게 결합되며 차체에 도어에 부착되는 회전부(33)를 포함하여 구성된다.

상기 측판(31)은 웜휠(51), 구동축(60), 구동모터(40) 등 각종 구성품들이 부착되어 설치되는 것으로서, 금속소재로 이루어진다.

상기 커버(32)는 상기 측판(31)과 결합하여 내부에 내부공간을 형성하는 것으로서 일측이 개방된 사각박스 형태로 이루어진다. 추가로 하우징(30)에는 구동모터의 회전축(41)과 중요부품들을 커버(32)하기 위한 막음판(34)이 더 설치되어 있게 된다.

상기 회전부(33)는, 커버(32)에 회전가능하게 설치되며 도어에 고정되어 있는 것이다. 이러한 회전부(33)는 도어가 차체에 회전되는 각도와, 랙기어(12)가 고정수단에 회전되는 각도가 상이하여 랙기어(12)가 피니언 기어(61)에 대하여 평행하게 회전하지 못하는 것을 방지하기 위하여 회전각을 보상하기 위하여 사용된다.

하우징(30)은 상기 회전부(33)에 힌지연결된 상태에서 도어가 개폐되는 과정에서 각도가 변경되도록 구성된다.

상기 하우징(30)에는 랙커버(13)의 상면과 측면에 각각 접촉하여 랙기어(12)가 직선적으로 슬라이드 이동하게 하는 가이드부재(35)가 설치되어 있다. 이러한 가이드부재(35)은 랙커버(13)의 상면과 측면에 각각 탄력적으로 접촉하여 상기 랙기어(12)가 설계자의 의도대로 직선적으로 슬라이드 이동할 수 있게 한다.

상기 구동모터(40)는, 전기적 신호를 받아서 정역방향으로 회전하면서 구동력을 발생시키는 것으로서, 상기 하우징(30)의 측판(31)에 고정설치되어 있게 된다. 이러한 구동모터(40)에는 회전축(41)이 마련되어 있으며 상기 회전축(41)에는 웜기어(42)가 설치되어 있게 된다. 회전축(41)이 회전하게 되면 웜기어(42)도 함께 회전하면서 회전축(41)의 회전력을 웜기어(42)와 맞물린 웜휠(51)로 전달하게 된다.

상기 동력전달수단(50)은, 하우징(30)의 내부공간 내에 배치되되, 상기 피니언 기어(61), 랙기어(12)와는 달리, 커버(32)에 의하여 구분된 밀폐구역 내에 배치되어 있게 된다. 이러한 동력전달수단(50)은 웜휠(42), 클러치 부재(미도시) 및 변속기(미도시)를 포함한다.

상기 클러치 부재(미도시)는 자동모드와 수동모드를 구분시키는 것으로서, 구체적으로는 사용자의 지시에 의하여 구동모터(40)를 동작시켜 도어가 자동으로 개폐될 수 있게 하거나, 사용자가 수동으로 도어를 열고자 하는 경우에는 구동모터(40)에 대한 구속을 해제하게 하는 것이다. 즉, 자동모드에서 클러치 부재는 구동모터(40)를 구동축(60)과 연결시켜 구동모터(40)에 의한 구동력이 구동축(60)에 전달되도록 함으로서 구동모터(40)가 회전하면 도어가 자동으로 개폐될 수 있도록 한다.

또한, 사용자가 도어를 수동으로 열고자 하는 경우에는 구동모터(40)와 구동축(60)과의 연결을 해제시킴으로서 사용자가 자유롭게 수동으로 도어를 개폐할 수 있게 한다. 한편, 최근에는 딥투런이나 어시스트 기능을 활용하여 사용자가 도어를 약간 밀게 되면 도어가 밀리는 방향으로 도어를 이동시키거나, 자동차가 경사로에 위치하였을 때 사용자가 평상시 힘으로 도어를 밀어도 구동모터(40)가 보조적으로 작동하여 사용자의 힘을 경감시키는 기술도 활용되고 있게 된다.

상기 변속기(미도시)는 구동모터(40)의 회전토크 및 회전속도를 변환시키는 기능을 수행하는 것으로서 적은 토크를 가진 모터가 큰 힘을 가지면서 도어를 개폐할 수 있게 도와주는 기능을 수행하게 된다.

상기 구동축(60)은, 일측은 하우징(30)의 내부공간에 배치되어 상기 동력전달수단과 연결되고, 타측은 상기 하우징(30)으로부터 돌출되며 외주면에 상기 랙기어(12)와 맞물리는 피니언 기어(61)가 설치되는 것이다. 구체적으로 구동축(60)은 일방향으로 길게 연장된 기둥의 형상으로 이루어지고, 하부는 동력전달수단과 연결되어 동력이 전달되도록 하고, 이 부분은 하우징(30) 내부에 배치되어 있게 된다.

또한, 구동축(60)의 상부는 상기 하우징(30)에서 돌출되어 있으며, 하우징(30)에서 돌출된 구동축(60)에는 랙기어(12)와 맞물리는 피니언 기어(61)가 고정설치되어 있게 된다.

상기 감지센서(70)는, 회전축(41)에 걸리는 토크 및/ 또는 하중을 측정하여 도어가 움직이고 있는지 여부를 확인하는 것이다. 구체적으로 구동모터(40)가 회전하면, 회전축(41), 웜기어(42), 웜휠(51), 피니언 기어(61), 랙기어(12) 등이 이동하게 되고, 도어가 스윙운동하게 되는데 이 과정에서 도어에 걸리는 힘이 웜휠(51)과 웜기어(42)에도 전달된다. 웜기어(42)에 걸리는 토크 및/또는 하중은 회전축(41)을 축방향으로 이동시키게 되는데, 이러한 축방향의 이동을 감지센서(70)가 감지함으로서 도어에 움직임을 파악한다.

구체적으로 감지센서(70)는, 구동모터(40)의 회전축(41)에 연결되어 있는 것으로서, 회전축(41)의 단부에 연결되어 회전축(41)의 축방향 이동을 감지하는 것이다. 이러한 감지센서(70)는 사각프레임 형상으로 이루어지며 하우징(30) 내부에 부착설치되는 고정부(71)와, 상기 고정부(71)에 대하여 탄성변형되는 변형부(72)와, 상기 변형부(72)의 변형값을 측정하는 저항센서를 포함한다.

저항센서(미도시)는 물체가 외력으로 변형될 때 등에 변형을 측정하는 측정기를 말하며, 물체에 부착시켜 측정한다. 합금선은 인장방향의 변형을 받으면 길이가 증가하여 단면적이 감소되어 전기저항이 증가하며, 그 증가분을 측정한다. 저항측정은 원리적으로는 전기저항 측정기(Wheatstone Bridge)를 사용한다.

구체적으로 고정부(71)는 가장자리부분이 하우징(30)의 측판(31)에 고정설치되어 있으며, 변형부(72)는 고정부(71)의 내측일면에서 타면을 향하여 연장되는 것으로서 중앙에 회전축(41)이 고정되도록 구성된다. 회전축(41)이 이동하게 되면 고정부(71)와 변형부(72)의 연결부분을 기준으로 하여 변형부(72)가 탄성적으로 변형되고 이러한 탄성적 변형은 저항센서가 인식하여 회전축(41)의 이동을 즉각적으로 감지할 수 있게 된다.

한편, 회전축(41)에는 상기 회전축(41)에는 걸림부가 마련되고, 상기 하우징(30)에는 상기 회전축(41)의 걸림부의 축방향 이동을 규제하도록 상기 회전축(41)은 통과하고 상기 걸림부는 통과하지 못하게 하는 위치규제부재(80)가 마련되어 회전축(41)이 과도하게 축방향으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.

구체적으로 회전축(41)에서 윔기어와 구동모터(40)의 본체 사이에는 원형테 형상의 걸림부가 마련되어 있으며, 위치규제부재(80)는 측판(31)에서 세워져서 형성되며 단면이 "U"형상을 가지고 있어서 틈새를 통하여 회전축(41)은 통과시키고 걸림부를 걸리게 함으로서 회전축(41)이 과도하게 이동하는 것을 억제한다. 이러한 위치규제부재(80)는 감지센서(70)가 과도하게 변형되어 파손되는 것을 방지하기 위하여 사용되는 것이다.

상기 제어수단(미도시)은, 상기 감지센서(70)에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어의 상태를 판단하여 동력전달수단(50), 구동모터(40)를 제어할 수 있게 한다.

구체적으로, 차량의 경사에 상관이 없이 도어의 통상적인 하중을 인지하고 있다가 감지센서(70)에 의하여 추가토크 및/또는 추가외력이 감지되면 바로 사용자의 의도를 인지하여 즉각적으로 반응할 수 있게 한다. 즉, 자동으로 도어가 열리는 과정에서 사용자가 도어를 개방을 중지하기 위하여 도어에 힘을 가하는 경우 도어에는 추가외력이 작동하게 되는데 제어수단은 이러한 추가적인 외력을 인식한 후에는 도어를 즉각적으로 멈추도록 할 수 있게 된다.

또한, 자동차가 경사진 상태에 놓여진 경우에도 기존에는 경사센서를 통해서 경사를 인식할 수 있게 되는데, 본 발명에서는 감지센서(70)를 배치함으로서 도어가 열리는 과정에서 발생하는 토크/하중을 감지센서(70)에 의하여 인식하여 평지에서보다 도어가 열리는 과정에서 추가적인 힘이 더 인식되게 되면 자동차가 경사진 위치에 놓인 것으로 인식함으로서 상황에 맞게 필요한 동작을 가능하게 한다.

또한, 자동차의 도어에는 도어포켓이 형성되어 있어서 도어포켓에 물병등이 배치되어 있어서 하중이 추가될 경우 도어를 오작동을 할 수 있게 되는데, 감지센서(70)가 형성되어 있게 되면 도어 포켓 내에 물병등이 있어도 이를 추가하중으로 인식함으로서 오작동의 가능성을 낮게 할 수 있게 된다.

또한, 사용자가 도어를 열고, 닫고, 멈추는 등의 행동을 가하는 경우 감지센서(70)에 의하여 토크/하중이 측정되면 제어수단은 사용자의 의도를 즉각적이면서 정확하게 인식하여 빠르게 반응할 수 이게 하는 것이다.

또한 기존에는 제동력 및 클러치를 원활히 제어하기 위하여 고가의 전자식 브레이크 및 클러치를 사용해야 하는데, 감지센서(70)가 마련되어 있게 되면 하중을 인식함으로서 제동력 및 클러치를 하중별로 제어할 필요가 없어지는 장점도 있게 된다.

이러한 본 발명에 따른 자동차용 도어 개폐장치(10)는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

먼저, 구동모터(40)를 동작하여 회전축(41)을 회전하면 회전축(41)에 부착된 웜기어(42)가 회전하면서 웜휠(51)을 회전시키고, 이에 따라서 웜휠(51)과 연동되어 회전하는 구동축(60)과 피니언 기어(61)가 함께 회전한다. 피니언 기어(61)의 회전에 따라서 랙기어(12)가 동작하고 최종적으로는 도어가 스윙운동하게 된다. 이 과정에서 도어에 걸리는 하중은 랙기어(12), 피니언 기어(61), 구동축(60), 윔휠, 윔을 거쳐서 회전축(41)으로 전달되고 이에 따라서 회전축(41)은 축방향으로 이동하게 된다.

이러한 회전축(41)의 걸리는 토크/하중은 직접적으로 감지센서(70)에 인식되고 감지센서(70)는 도어의 개방여부를 즉각적으로 확인할 수 있다.

한편, 수동으로 도어가 스윙운동하는 경우에도 사용자가 도어를 스윙운동시키면 랙기어(12), 피니언기어, 구동축(60), 웜휠(51), 웜을 거쳐서 회전축(41)으로 전달되고 이에 따라서 회전축(41)은 축방향으로 이동하게 된다. 이와 같이 회전축(41)에 걸리는 토크 및/또는 하중은 직접적으로 감지센서(70)에 인식되고 감지센서(70)는 도어의 개방여부를 즉각적으로 확인할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 자동차용 도어 개폐장치(10)는 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형이 가능하다.

한편, 감지센서(70)의 바람직한 설치위치는 위에서 자세하게 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 도어의 하중을 즉각적으로 인식할 수 있는 위치라면 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들 및 변형예에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

10...도어 개폐장치 11...고정부재
12...랙기어 121...나삿니
13...랙커버 20...구동부
30...하우징 31...측판
32...커버 33...회전부
34...막음판 40...구동모터
41...회전축 42...웜기어
43...걸림부 50...동력전달수단
51...웜휠 60...구동축
61...피니언 기어 70...감지센서
71...고정부 72...변형부
80...위치규제부재

Claims (5)

1. 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 랙기어와, 도어측에 배치되되 상기 랙기어과 연결되어 상기 랙기어의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서,
   상기 구동부는,
   외부로부터 구분되는 내부공간을 가지는 하우징;
   상기 하우징의 내부공간 내에 삽입된 회전축을 가지는 구동모터;
   상기 하우징의 내부공간 내에 배치되며, 상기 구동모터의 회전축과 연결되어 회전축의 회전력을 구동축에 전달하는 동력전달수단;
   일측은 하우징의 내부공간에 배치되어 상기 동력전달수단과 연결되고, 타측은 상기 하우징으로부터 돌출되며 외주면에 상기 랙기어와 맞물리는 피니언 기어가 설치되는 구동축;
   상기 회전축에 걸리는 토크 및/또는 하중을 측정하기 위하여 하우징의 내부공간 내에 마련되어 있는 감지센서; 및
   상기 감지센서에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어의 상태를 판단하는 제어수단을 포함하고,
   상기 감지센서는, 하우징 내부에 부착설치되는 고정부와, 상기 고정부에 대하여 탄성변형되는 변형부와, 상기 변형부의 변형값을 측정하는 저항센서를 포함하되, 상기 변형부는, 상기 회전축에 연결되어 회전축의 축방향 이동에 따라 변형되는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동모터의 회전축에는 웜기어가 마련되고,
   상기 동력전달수단에는, 상기 웜기어와 맞물리는 웜휠이 포함되되,
   상기 감지센서는 상기 회전축의 단부에 연결되어 회전축의 축방향 이동을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전축에는 걸림부가 마련되고, 상기 하우징에는 상기 회전축의 걸림부의 축방향 이동을 규제하도록 상기 회전축은 통과하고 상기 걸림부는 통과하지 못하게 하는 위치규제부재가 마련되어 회전축이 과도하게 축방향으로 이동하는 것을 규제하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.

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