KR102290868B1

KR102290868B1 - Mr댐퍼를 이용한 오토 도어클로저

Info

Publication number: KR102290868B1
Application number: KR1020200026433A
Authority: KR
Inventors: 안기륜; 노혁; 고영훈; 최승복; 이태훈; 홍성우
Original assignee: 피에이치에이 주식회사
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2021-08-20

Abstract

본 발명은 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저에 관한 것으로, 차체와 연결되는 실린더부와, 실린더부의 둘레에 실린더부의 연장방향으로 슬라이딩 이동가능하게 배치되고, 도어와 연결되며, 자기변성유체의 상태 변화에 따라 실린더부에 대한 이동 저항성이 가변되는 MR댐퍼부와, 도어에 설치되고, 실린더부를 따라 이동되면서 차체에 대한 도어의 상대위치를 조절하는 개폐구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저{AUTO DOOR CLOSER USING MR DAMPER}

본 발명은 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어의 홀딩 안정성을 향상시키기 위한 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 도어를 개폐함에 있어서 사용자의 편의를 도모하기 위해 도어를 자동으로 개폐하는 오토 도어클로저(auto door closer) 시스템이 적용되고 있다. 오토 도어클로저 시스템에서는 도어를 움직이는 개폐 작동 뿐만 아니라, 안전을 위해 도어의 움직임을 멈추거나 제약하는 홀딩 작동 또한 주요한 요소로 다루어지고 있다.

기존의 오토 도어클로저 시스템에서는 모터의 구동, 정지시키는 것에 의해 도어의 개폐 작동과 홀딩을 수행하고 있다. 즉, 모터의 작동에만 의존하여 도어를 개폐 및 홀딩시키고 있다. 그러나, 모터의 오작동이 발생되는 경우를 배제할 수 없어 이에 대한 대비가 필요한 실정이다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2019-0006197호(2019.01.17 공개, 발명의 명칭: 차량 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법)에 개시되어 있다.

본 발명은 액추에이터를 이용해 도어를 자동으로 개폐시킬 수 있으면서도 필요 시 도어의 움직임을 보다 안정적으로 홀딩시킬 수 있는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저는, 차체와 연결되는 실린더부; 상기 실린더부의 둘레에 상기 실린더부의 연장방향으로 슬라이딩 이동가능하게 배치되고, 도어와 연결되며, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)의 상태 변화에 따라 상기 실린더부에 대한 이동 저항성이 가변되는 MR댐퍼부; 및 상기 도어에 설치되고, 상기 실린더부를 따라 이동되면서 상기 차체에 대한 상기 도어의 상대위치를 조절하는 개폐구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더부는, 실린더본체부; 상기 실린더본체부의 외경부에 형성되고, 상기 MR댐퍼부가 이동가능하게 설치되는 댐퍼설치부; 상기 실린더본체부의 일단부에 개방되게 형성되고, 상기 개폐구동부가 인입가능한 통로를 형성하는 개방부; 상기 실린더본체부의 내경부에 형성되고, 상기 개폐구동부가 상기 실린더본체부의 내외측으로 이동가능하게 설치되는 이동안내부; 및 상기 실린더본체부의 타단부에 형성되고, 상기 차체와 힌지연결되는 차체연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 실린더부는, 상기 이동안내부 상에 내향 돌출되게 형성되고, 상기 개폐구동부 상에 나선형으로 형성된 캠홈부에 끼워져, 상기 개폐구동부의 회전변위가 직선변위로 전환되게 상기 개폐구동부의 이동을 제한하는 돌기부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 MR댐퍼부는, 상기 실린더부의 둘레에 끼워지고, 상기 도어와 연결되는 댐퍼하우징; 상기 자기변성유체를 포함하여 상기 댐퍼하우징에 수용되고, 상기 실린더부와 접하는 점성가변유체부; 및 상기 댐퍼하우징에 설치되고, 전류의 공급에 의해 상기 점성가변유체부를 통과하는 자기장을 형성하여 상기 점성가변유체부의 점성을 조절하는 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼하우징은, 상기 실린더부의 둘레에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하우징본체부; 상기 하우징본체부의 내경부에 함몰되게 형성되고, 상기 점성가변유체부가 수용되는 유체수용부; 상기 유체수용부의 중간부에 반경방향으로 더 함몰되게 형성되고, 상기 전자석이 수용되는 전자석수용부; 및 상기 하우징본체부 상에 형성되고, 상기 도어에 고정되는 도어고정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐구동부는, 상기 도어에 설치되는 액추에이터; 및 상기 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되면서 상기 실린더부를 따라 직선이동되는 변위전환수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변위전환수단은, 일측부가 상기 액추에이터와 연결되고, 타측부가 상기 실린더부의 내부로 연장되는 회전체; 및 상기 회전체의 외면부 상에 나선형으로 연장되게 형성되고, 상기 실린더부의 내경부에 형성된 돌기부가 끼워지는 캠홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저는, 개폐구동부의 구동에 의해 도어를 실린더부를 따라 이동시키면서 개폐 작동시킬 수 있고, 필요 시 실린더부에 대한 이동 저항성이 증가되게 MR댐퍼부에 구비되는 자기변성유체의 상태를 가변시킴으로써 도어의 움직임을 안정적으로 홀딩시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 3은 도 2의 요부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동부의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개방 작동시킨 상태를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 폐쇄 작동시킨 상태를 도시한 개념도이다.
도 7은 도 5에 도시된 바에 따른 도어의 개폐 상태를 도시한 개념도이다.
도 8은 도 6 상에 도시된 바에 따른 도어의 개폐 상태를 도시한 개념도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저(1)는 실린더부(10), MR댐퍼부(20), 개폐구동부(30)를 포함한다.

실린더부(10)는 내부가 중공된 원통 형상을 가지고 도어(3)를 내외부로 가로질러 설치된다. 실린더부(10) 중 도어(3)의 내부에 위치되는 일측부는 MR댐퍼부(20), 개폐구동부(30)에 의해 지지되고, 도어(3)의 외부에 위치되는 타측부는 차체(2)와 힌지연결된다.

MR댐퍼부(20)는 슬리브(sleeve) 형상을 가지고 실린더부(10)의 둘레에 실린더부(10)의 연장방향(설명의 편의에 따라 '축방향'과 혼용하여 표기한다)으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되고, 도어(3)의 내부에 고정된다. MR댐퍼부(20)에는 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 수용되며, 자기변성유체의 상태 변화에 따라 실린더부(10)에 대한 이동 저항성(抵抗性)이 가변된다.

여기서, 이동 저항성은 MR댐퍼부(20)가 실린더부(10)를 따라 슬라이딩 이동되기 어려운 정도를 의미한다. 자기변성유체는 자기장(MF)의 영향을 받지 않을 때에는 입자들이 불규칙적으로 흩어진 유체 상태로 유지되다가, 자기장(MF)의 영향을 받으면 자기장의 영향에 의해 입자들이 규칙적으로 배열되며 고체 상태에 근접하게, 다른 표현으로는 점성이 증가하게 그 상태가 변한다(도 3 참조).

자기변성유체가 유체 상태일 때는 MR댐퍼부(20)가 실린더부(10)를 따라 원활하게 슬라이딩 이동될 수 있고, 자기장(MF)의 영향으로 인해 자기변성유체의 점성이 고체에 근접하게 증가하게 되면, MR댐퍼부(20)가 실린더부(10)를 따라 이동되는 것이 보다 어려워지고, 자기장(MF)이 작용한 시점에 실리더부(10) 상에 위치된 지점에 정지, 홀딩된 상태로 유지될 수 있다.

개폐구동부(30)는 도어(3)에 설치되고, 실린더부(10)를 따라 이동되면서 차체(2)에 대한 도어(3)의 상대위치를, 보다 구체적으로는 차체(2)에 대한 도어(3)의 상대각도를 조절한다. 개폐구동부(30)의 정방향 구동 시 개폐구동부(30)는 도어(3), MR댐퍼부(20)와 함께 실린더부(10)의 일측부측으로 이동되면서 도어(3)를 개방시키게 된다. 개폐수동부(30)의 역방향 구동 시 개폐구동부(30)는 도어(3), MR댐퍼부(20)와 함께 실린더부(10)의 타측부측으로 이동되면서 도어(3)를 폐쇄시키게 된다(도 7, 도 8 참조).

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 실린더부(10)는 실린더본체부(11), 댐퍼설치부(12), 개방부(13), 이동안내부(14), 차체연결부(15), 돌기부(16)를 포함한다.

실린더본체부(11)는 실린더부(10)의 주요 골조를 이루는 장치부로, 내부가 중공된 원통 형상을 가지고, 도어(3)의 내외부로 연장되게 배치된다. 도어(3) 중 차체(2) 및 제1힌지(H1)와 마주하는 일측부 상에는 실린더본체부(11)가 관통가능한 홀부(도면부호 미표기)가 형성된다.

댐퍼설치부(12)는 실린더본체부(11) 중 도어(3)의 내부에 위치하게 되는 일측부의 외경부에 형성되고, MR댐퍼부(20)가 슬라이딩 이동가능하게 설치된다. 댐퍼설치부(12)는 전자기력이 실린더본체부(11)의 둘레 전체에 걸쳐 균일하게 작용가능하게 전체적으로 원형의 단면 형상을 가지고, MR댐퍼부(20)에 수용되는 자기변성유체와 접한다.

본 발명에 따른 댐퍼설치부(12)는 MR댐퍼부(20)를 슬라이딩 이동가능하게 지지한다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다. 댐퍼설치부(12) 상에는 자기변성유체에 의한 이동 저항성을 보다 증가시킬 수 있는 요철부(미도시)가 형성될 수 있고, 댐퍼설치부(12)의 단부에는 MR댐퍼부(20)의 이탈을 구속가능한 스토퍼(미도시)가 돌출되게 형성될 수도 있다.

개방부(13)는 도어(3)의 내부에 위치되는 실린더본체부(11)의 일단부에 개방되게 형성된다. 개폐구동부(30)의 변위전환수단(32)은 원주 형상을 가지고 개방부(13)를 통해 실린더본체부(11)의 내부로 인입된다. 이동안내부(14)는 실린더본체부(11) 중 개폐구동부(30)와 접하는 내경부에 형성되고, 개폐구동부(30)가 회전가능하면서도 실린더본체부(11)의 내외측으로 이동가능하게 설치된다.

차체연결부(15)는 실린더본체부(11) 중 도어(3)의 외부에 위치되는 타단부에 형성되고, 차체(2)와 힌지연결된다. 본 발명의 설명에서는 차체(2)와 차체연결부(15)간의 힌지연결부를 제1힌지(H1)라 한다. 실린더부(10)는 차체연결부(15)에 의해 차체(2)에 대한 상대각도가 연속하여 가변될 수 있다.

돌기부(16)는 이동안내부(14) 상에 내향 돌출되게 형성되고, 변위전환수단(32)의 회전체(33) 상에 나선형으로 형성된 캠홈부(34)에 끼워진다. 변위전환수단(32)은 돌기부(16)에 걸려 그 회전이나 직선이동이 자유롭게 이루어지지 못하고, 캠홈부(34)에 의해 기설정된 형태로 이루어지게 제한된다.

캠홈부(34)는 나선형으로 연장된 형태를 가지고, 돌기부(16)가 정위치에 정지된 상태를 유지함에 따라, 회전체(33)의 회전 시 회전체(33)는 캠홈부(34)를 따라 돌기부(16)가 연속하여 이동되는 형태의 상대 거동을 가지게 되고, 이러한 거동에 의해 변위전환수단(32)의 회전변위가 직선변위로 전환된다.

도 3은 도 2의 요부 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼부(20)는 댐퍼하우징(21), 점성가변유체부(26), 전자석(27), 전자석보빈(28)를 포함한다.

댐퍼하우징(21)은 전체적으로 'ㄷ'자 단면 형상을 가지고, 실린더부(10)의 둘레에 끼워지고, 도어(3)와 연결된다. 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼하우징(21)은 하우징본체부(22), 유체수용부(23), 전자석수용부(24), 도어고정부(25)를 포함한다.

하우징본체부(22)는 실린더부(10)의 둘레에 슬라이딩 이동가능하게 결합된다. 유체수용부(23)는 점성가변유체부(26)가 수용되는 공간부로, 실린더부(10)의 둘레와 접하는 하우징본체부(22)의 내경부에 함몰되게 형성된다. 점성가변유체부(26)는 유체수용부(23)의 내부에 수밀되게 수용된다.

전자석수용부(24)는 전자석(27)이 수용되는 공간부로, 유체수용부(23)의 중간부에 반경방향으로 더 함몰되게 형성된다. 전자석수용부(24)는 실린더부(10)의 연장방향에 대해 유체수용부(23)보다 짧은 길이를 가지고, 유체수용부(23)의 연장방향 중간부에 배치된다.

전자석(27)은 일부 또는 전부가 전자석수용부(24)에 삽입, 수용된다. 이에 따라, 실린더부(10)의 연장 방향에 대해 전자석(27)의 일측과 타측, 즉 양측에 점성가변유체부(26)가 배치된다. 이러한 배치에 의해 점성가변유체부(26)는 전자석(27)의 주변에 형성되는 자기장(27)의 영역에 안정적으로 속하게 된다.

전자석(27) 전체가 전자석수용부(24)에 수용되고, 점성가변유체부(26)가 댐퍼하우징(21)의 축방향 일단부에서 타단부까지 연속하여 연장된 원통 형상을 가지는 실시예의 경우, 전자석(27)과 접하는 부분은 자기장(MF)의 영향을 받지 않게 되는데, 본 발명의 일실시예에 의하면 점성가변유체부(26) 중 자기장(MF)의 영향을 받지 않게 되는 구간에 전자석(27)을 배치함으로써, 점성가변유체부(26) 전체를 전단력, 제동력 생성에 유효하게 활용할 수 있다.

자기변성유체의 양을 전자석(27)의 돌출량만큼 줄일 수 있어 고가의 자기변성유체를 적용함에 따른 비용의 부담을 보다 감소시킬 수 있으면서도, 보다 소형화를 구현할 수 있다. 동일한 사이즈로 구현함에 있어서는 전자석(27)의 권선 공간을 보다 안정적으로 확보할 수 있어, 코일의 권선 수를 보다 증가시킴으로써 자기장 및 제동력의 증가를 구현할 수 있다.

도어고정부(25)는 하우징본체부(22) 중 차체(2)나 차량의 실내를 향하는 일측부 상에 형성되고, 도어(3)에 고정된다. 도어고정부(25)는 도어(3)와의 접촉면적을 안정적으로 확보하기 위해 하우징본체부(22)보다 확장된 반경방향 너비를 가질 수 있고, 볼트 등의 체결부재에 의해 도어(3)에 고정될 수 있다.

점성가변유체부(26)는 자기변성유체를 포함하여 댐퍼하우징(21)의 유체수용부(23)에 수용된다. 점성가변유체부(26)는 전자석(27)의 축방향 일측에 배치되는 제1점성가변유체부와 전자석(27)의 축방향 타측에 배치되는 제2점성가변유체부를 포함한다. 제1점성가변유체부와 제2점성가변유체부는 전자석(27)의 양측에 배치된 상태에서 자기변성유체의 점성 변화에 따라 실린더부(10)의 댐퍼설치부(12)와의 결속력, 즉 이동 저항성이 가변된다.

전자석(27)은 댐퍼하우징(21)에 설치되고, 전류의 공급에 의해 점성가변유체부(26)를 통과하는 자기장(MF)을 형성하여 점성가변유체부(26)의 점성을 조절한다. 전자석(27)에 전류 공급 시 전자석(27)의 주변에는 자기장(MF)이 도 3에 도시된 바와 같이 전자석(27)의 둘레를 따라 폐루프 형태로 연속하여 연장되게 형성된다.

전자석(27)의 축방향 일측과 타측에서 자기장(MF)은 반경방향 또는 역반경방향으로 진행되고, 전자석(27)의 반경방향 및 역반경방향측에서 자기장(MF)은 축방향으로 진행된다. 점성가변유체부(26)는 자기장(MF)이 반경방향 또는 역반경방향으로 진행되는 경로 상에 위치되고, 전류 공급 시 도 3에 도시된 바와 같이 자기변성유체의 입자가 자기장(MF)의 영향으로 반경방향으로 배열되면서 고체화, 결정화된다.

이러한 전자석(27)의 작용에 의해 점성가변유체부(26)의 점성을 가변시키면서, 실린더부(10)를 따라 축방향으로 이동되는 댐퍼하우징(21)의 이동력에 대한 저항성을 증감 조절할 수 있다. 예를 들어, 도어(3)가 열리고 닫히는 작동을 수행하는 중에 센서(미도시) 등을 통해 이러한 도어(3)의 이동을 중지시킬 필요가 있는 상황이 감지되면, 전자석(27)에 전류를 공급하여 점성가면유체부(26)의 이동 저항성을 증가시킴으로써 도어(3)의 동작 상태를 그대로 정지, 홀딩할 수 있다.

댐퍼하우징(21)과 실린더부(10)는 자기장(MF)에 대한 저항이 자기변성유체보다 낮은 소재로 이루어진다. 그리고, 댐퍼하우징(21)와 실린더부(10)는 전자석(27)을 기준으로 하여 반경방향 일측과 타측에 각각 설정 두께로 배치될 뿐만 아니라, 댐퍼하우징(21)은 축방향 일측부와 타측부는 각각 전자석(27)의 축방향 일측과 타측에 설정 두께로 배치된다.

이에 따라, 전자석(27)과 댐퍼하우징(21)의 사이, 전자석(27)의 축방향 일측과 타측에 점성가변유체부(26)를 배치하더라도, 도 3에 도시된 바와 같이 점성가변유체부(26)를 반경방향 및 역반경방향으로, 즉 댐퍼하우징(21)의 이동방향(축방향)과 직교되는 반대방향으로 통과하는 형태의 자기장(MF)을 안정적으로 형성할 수 있다.

전자석보빈(28)은 전자석(27)을 수용가능한 축통의 형상을 가지고, 전자석수용부(24)에 결합된다. 전자석보빈(28)은 전체적으로 원형 링의 형상을 가지며, 전자석(27)의 내경부와 축방향 양단부를 지지가능한 'ㄷ'자 단면형상을 가진다. 전자석(27) 중 점성가변유체부(26), 실린더부(10)와 접하는 부분은 전자석보빈(28)에 의해 커버링된다.

전자석(27)은 상기와 같은 구조를 가지는 전자석보빈(28)에 의해 전자석수용부(24)의 외부로 돌출되게, 즉 유체수용부(23) 상에 일부가 돌출되게 배치할 수 있다. 전자석보빈(28)은 실린더부(10)의 댐퍼설치부(12)에 슬라이딩 이동가능하게 접할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동부의 작동을 설명하고자 도시한 개념도이다.

도 1, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 개폐구동부(30)는 액추에이터(31)와 변위전환수단(32)을 포함한다.

액추에이터(31)는 도어(3)의 내부에 고정설치된다. 액추에이터(31)로는 모터를 적용할 수 있고, 모터의 출력축의 회전속도와 토크를 조절하기 위한 감속기를 더 포함할 수 있다.

변위전환수단(32)은 액추에이터(31)의 구동에 연동하여 회전되면서 실린더부(10)를 따라 직선이동된다. 즉 변위전환수단(32)은 액추에이터(31)의 회전변위를 직선변위로 전환한다. 본 발명의 일실시예에 따른 변위전환수단(32)은 회전체(33)와 캠홈부(34)를 포함한다.

회전체(33)는 실린더부(10)의 내경에 대응되는 직경을 가지는 원주형상을 가지고, 액추에이터(31)와 연결되며, 실린더부(10)의 내부로 연장된다. 회전체(33)는 액추에이터(31)의 회전력을 전달받아 회전된다. 액추에이터(31)는 도어(3) 상의 설정 위치에 고정설치되며, 도어(3)를 기준으로 할 때 회전체(33)는 액추에이터(31)와의 연결 상태를 일정하게 유지할 수 있는 정위치에서 액추에이터(31)의 구동에 연동하여 회전된다.

캠홈부(34)는 회전체(33)의 외면부 상에 나선형으로 연장되게 형성된다. 캠홈부(34)는 회전체(33)의 둘레를 따라 선회되면서 회전체(33)의 축방향 일단부에서 타단부측으로 연속하여 연장되는 형상을 가진다. 캠홈부(34)에는 실린더부(10)의 이동안내부(14) 상에 돌출되게 형성된 돌기부(16)가 끼워진다.

이에 따라, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서 회전체(33)가 정방향으로 회전되는 경우에는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 돌기부(16)가 캠홈부(34)를 따라 축방향 일단부로 이동되다가(도어(3)를 기준 시), 회전체(33)가 역방향으로 회전되는 경우에는 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 돌기부(16)가 캠홈부(34)를 따라 축방향 타단부로 이동될 수 있다.

이때, 회전체(33)가 동일한 각속도로 1회전하더라도, 캠홈부(24)의 연장각도, 연장형태에 따라 회전체(33)의 직선 이동변위와 이동속도가 가변될 수 있다. 본 발명에 따른 변위전환수단(32)으로는 배럴 캠(barrel cam)을 적용할 수 있으나, 액추에이터(31)의 회전변위를 직선변위로 전환하여 실린더부(10)를 따라 이동가능하다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.

또한, 캠홈부(34)는 서로 다른 연장 형태를 가지는 복수개가 중첩되게 배치될 수도 있다. 이때, 복수개의 캠홈부(34)는 상호 교차되는 중간부나 양단부에서 상호 연통되게 연결될 수 있다. 이에 따라, 회전체(33)가 정방향으로 회전되는 경우에는 돌기부(16)가 제1캠홈부(도면부호 미표기)를 따라 축방향 일단부로 이동되다가(도어(3)를 기준 시), 회전체(33)가 역방향으로 회전되는 경우에는 돌기부(16)가 제2캠홈부(도면부호 미표기)를 따라 축방향 타단부로 이동될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 개방 작동시킨 상태를 도시한 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저를 폐쇄 작동시킨 상태를 도시한 개념도이며, 도 7은 도 5에 도시된 바에 따른 도어의 개폐 상태를 도시한 개념도이고, 도 8은 도 6 상에 도시된 바에 따른 도어의 개폐 상태를 도시한 개념도이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서 개폐구동부(30)를 정방향으로 구동 시, 변위전환수단(32)이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 도어(3)와 함께 차체(2)로부터 상대적으로 이격된 실린더부(10)의 일단부측으로 이동된다. 이때 도 5에 도시된 바와 같이 도어(3)에 결합된 MR댐퍼부(20)가 함께 실린더부(10)의 일단부측으로 이동된다.

이러한 작용에 의해 제1힌지(H1)에 대한 실린더부(10)의 연장각도가 가변(반시계방향 기준 증가)되고, 제1힌지(H1)와 도어(3)간의 이격거리가 증가되면서, 도 7에 도시된 바와 같이 도어(3)의 열림 작동이 이루어질 수 있다. 미설명부호 H2는 제1힌지(H1)와 이격된 위치에서 차체(2)와 도어(3)를 연결하는 제2힌지이다.

개폐구동부(30)를 역방향으로 구동 시, 변위전환수단(32)이 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 도어(3)와 함께 차체(2)에 상대적으로 근접한 실린더부(10)의 타단부측으로 이동된다. 이때 도 6에 도시된 바와 같이 도어(3)에 결합된 MR댐퍼부(20)가 함께 실린더부(10)의 타단부측으로 이동된다. 이러한 작용에 의해 제1힌지(H1)에 대한 실린더부(10)의 연장각도가 가변(반시계방향 기준 감소)되고, 제1힌지(H1)와 도어(3)간의 이격거리가 감소되면서, 도 8에 도시된 바와 같이 도어(3)의 닫힘 작동이 이루어질 수 있다.

상기와 같이 도어(3)의 열림, 닫힘 작동이 이루어지는 중에, 센서 등을 통해 이러한 도어(3)의 이동을 중지시킬 필요가 있는 상황이 감지되면, 전자석(27)에 전류를 공급하여 점성가면유체부(26)의 이동 저항성을 증가시킴으로써 도어(3)의 동작 상태를 그대로 정지, 홀딩할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저(1)에 의하면, 개폐구동부(30)의 구동에 의해 도어(3)를 실린더부(10)를 따라 이동시키면서 개폐 작동시킬 수 있고, 필요 시 실린더부(10)에 대한 이동 저항성이 증가되게 MR댐퍼부(20)에 구비되는 자기변성유체의 상태를 가변시킴으로써 도어(3)의 움직임을 안정적으로 홀딩시킬 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 오토 도어클로저 2 : 차체
3 : 도어 10 : 실린더부
11 : 실린더본체부 12 : 댐퍼설치부
13 : 개방부 14 : 이동안내부
15 : 차체연결부 16 : 돌기부
20 : MR댐퍼부 21 : 댐퍼하우징
22 : 하우징본체부 23 : 유체수용부
24 : 전자석수용부 25 : 도어고정부
26 : 점성가변유체부 27 : 전자석
28 : 전자석보빈 30 : 개폐구동부
31 : 액추에이터 32 : 변위전환수단
33 : 회전체 34 : 캠홈부

Claims

차체와 연결되는 실린더부;
상기 실린더부의 둘레에 상기 실린더부의 연장방향으로 슬라이딩 이동가능하게 배치되고, 도어의 일측부와 연결되며, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)의 상태 변화에 따라 상기 실린더부에 대한 이동 저항성이 가변되는 MR댐퍼부; 및
상기 도어의 타측부에 설치되고, 상기 실린더부를 따라 이동되면서 상기 차체에 대한 상기 도어의 상대위치를 조절하는 개폐구동부;를 포함하고,
상기 MR댐퍼부는,
상기 실린더부의 둘레에 끼워지고, 상기 도어와 연결되는 댐퍼하우징;
상기 자기변성유체를 포함하여 상기 댐퍼하우징에 수용되고, 상기 실린더부와 접하는 점성가변유체부; 및
상기 댐퍼하우징에 설치되고, 전류의 공급에 의해 상기 점성가변유체부를 통과하는 자기장을 형성하여 상기 자기변성유체의 점성을 조절하는 것에 의해 상기 실린더부에 대한 상기 MR댐퍼부의 축방향 이동력의 저항성을 형성하되, 상기 자기변성유체의 반경방향 배열에 의해 저항성을 형성하는 전자석;을 포함하며,
상기 전자석은 상기 점성가변유체부의 둘레에 배치되되, 상기 점성가변유체부보다 축방향으로 짧은 길이를 가지고, 상기 댐퍼하우징의 축방향 중간부에 상기 점성가변유체부측으로 돌출되게 설치되어, 상기 자기장의 진행 경로 중 상기 MR댐퍼부의 축방향 이동력에 대한 저항성을 형성하지 않는 상기 자기장의 축방향 진행 경로 상에는 상기 자기변성유체가 상기 자기장의 반경방향 진행 경로 상에 위치되는 상기 자기변성유체보다 적은 양이 위치되거나, 상기 자기변성유체가 위치되지 않는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.
제1항에 있어서,
상기 실린더부는,
실린더본체부;
상기 실린더본체부의 외경부에 형성되고, 상기 MR댐퍼부가 이동가능하게 설치되는 댐퍼설치부;
상기 실린더본체부의 일단부에 개방되게 형성되고, 상기 개폐구동부가 인입가능한 통로를 형성하는 개방부;
상기 실린더본체부의 내경부에 형성되고, 상기 개폐구동부가 상기 실린더본체부의 내외측으로 이동가능하게 설치되는 이동안내부; 및
상기 실린더본체부의 타단부에 형성되고, 상기 차체와 힌지연결되는 차체연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.
제2항에 있어서,
상기 실린더부는,
상기 이동안내부 상에 내향 돌출되게 형성되고, 상기 개폐구동부 상에 나선형으로 형성된 캠홈부에 끼워져, 상기 개폐구동부의 회전변위가 직선변위로 전환되게 상기 개폐구동부의 이동을 제한하는 돌기부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.
삭제
제1항에 있어서,
상기 댐퍼하우징은,
상기 실린더부의 둘레에 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 하우징본체부;
상기 하우징본체부의 내경부에 함몰되게 형성되고, 상기 점성가변유체부가 수용되는 유체수용부;
상기 유체수용부의 중간부에 반경방향으로 더 함몰되게 형성되고, 상기 전자석이 수용되는 전자석수용부; 및
상기 하우징본체부 상에 형성되고, 상기 도어에 고정되는 도어고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.
제1항에 있어서,
상기 개폐구동부는,
상기 도어에 설치되는 액추에이터; 및
상기 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되면서 상기 실린더부를 따라 직선이동되는 변위전환수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.
제6항에 있어서,
상기 변위전환수단은,
일측부가 상기 액추에이터와 연결되고, 타측부가 상기 실린더부의 내부로 연장되는 회전체; 및
상기 회전체의 외면부 상에 나선형으로 연장되게 형성되고, 상기 실린더부의 내경부에 형성된 돌기부가 끼워지는 캠홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MR댐퍼를 이용한 오토 도어클로저.