KR102485333B1

KR102485333B1 - 차량용 게이트 리프터

Info

Publication number: KR102485333B1
Application number: KR1020160172996A
Authority: KR
Inventors: 김덕영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2023-01-05
Also published as: DE102017118856A1; JP7076989B2; CN108204185B; US20180171698A1; CN108204185A; US10174539B2; JP2018096198A; KR20180070375A

Abstract

본 발명은, 차량용 게이트 리프터에 관한 것으로서, 회전 구동력을 제공하는 구동 모터; 차량에 구비된 게이트를 회동시키기 위한 힌지축을 형성하는 힌지 부재; 및 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 힌지 부재에 선택적으로 전달되도록 상기 힌지 부재와 상기 구동 모터를 접속 또는 접속 해제 가능한 전자 클러치를 포함한다.

Description

차량용 게이트 리프터{GATE LIFTER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 게이트 리프터에 관한 것이다.

일반적으로 승합 차량 또는 RV 차량은, 차량의 후미에 개폐 가능하게 설치되는 테일 게이트와, 이러한 테일 게이트의 개폐를 보조하기 위한 차량용 게이트 리프터가 설치된다.

종래의 차량용 게이트 리프터는, 일단이 차체 바디에 체결되고 타단이 테일 게이트에 체결되는 스핀들 타입의 드라이브를 포함한다. 스핀들 타입의 드라이브는, 모터와, 모터의 회전력을 증대시키는 유성기어와, 증대된 회전력으로 축회전하는 스핀들와, 스핀들이 회전할 때 상기 스핀들을 따라 이동하는 너트와, 테일 게이트의 하중을 탄성력으로 지지하는 스프링 등을 포함한다. 이러한 스핀들 타입의 드라이브는, 한 쌍이 마련되어 차체 바디의 양측 단부에 각각 하나씩 설치된다.

이러한 종래의 차량용 게이트 리프터는, 다음과 같은 단점을 갖는다.

첫째, 종래의 차량용 게이트 리프터는, 스핀들이 적용됨으로 인해, 테일 게이트의 개구폭이 상대적으로 작다는 문제점이 있다.

둘째, 종래의 차량용 게이트 리프터는, 스핀들의 설치에 필요한 링크 부재로 인해, 동력 손실(슬립, 마찰, 모멘트 등)이 발생한다는 문제점이 있다.

셋째, 종래의 차량용 게이트 리프터는, 개별적으로 동력을 제공 가능한 한 쌍의 스핀들 타입의 드라이브들이 마련됨으로 인해, 소음이 크다는 문제점과, 중량이 무겁다는 문제점이 있다.

넷째, 종래의 차량용 게이트 리프터는, 스핀들 타입의 드라이브가 외부로 노출되도록 설치되므로, 운전자가 스핀들 타입의 드라이브에 의해 부상을 입거나 스핀들 타입의 드라이브가 파손될 우려가 크다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스핀들과 링크 부재를 생략 가능하도록 구조를 개선한 차량용 게이트 리프터를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 단일 동력원을 이용해 테일 게이트를 개폐 가능하도록 구조를 개선한 차량용 게이트 리프터를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 차량의 외부로 노출되지 않도록 구조를 개선한 차량용 게이트 리프터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 게이트 리프터는, 회전 구동력을 제공하는 구동 모터; 차량에 구비된 게이트를 회동시키기 위한 힌지축을 형성하는 힌지 부재; 및 상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 힌지 부재에 선택적으로 전달되도록 상기 힌지 부재와 상기 구동 모터를 접속 또는 접속 해제 가능한 전자 클러치를 포함한다.

바람직하게, 상기 힌지 부재와 분리 가능하게 축 결합되는 어댑터를 더 포함하며, 상기 전자 클러치는 상기 구동 모터와 상기 어댑터를 접속 또는 접속 해제한다.

바람직하게, 상기 어탭터는, 상기 힌지축의 축 방향과 평행하도록 형성되는 출력 핀을 구하며, 상기 힌지 부재는, 상기 출력 핀을 분리 가능하게 삽입 가능하도록 형성되는 입력 홀을 구비한다.

바람직하게, 상기 어댑터는 상기 출력 핀의 외주면에 상기 축 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 체결 돌기를 더 구비하며, 상기 힌지 부재는 상기 체결 돌기를 삽입 가능하도록 상기 입력 홀의 내주면에 형성되는 적어도 하나의 체결 홈을 더 구비한다.

바람직하게, 상기 어댑터는, 일단에 형성되는 접속 헤드와, 상기 접속 헤드와 상기 출력 핀을 연결하는 연결 핀을 더 구비하며, 상기 전자 클러치는, 상기 연결 핀을 회전 가능하게 지지하도록 상기 연결 핀에 장착되는 드라이브 베어링과, 상기 구동 모터와 축 결합되며, 전류에 의해 자화되는 경우에 상기 드라이브 베어링 쪽으로 이동되어 상기 접속 헤드와 선택적으로 접속되는 전자석을 구비한다.

바람직하게, 상기 구동 모터와 상기 전자석 사이에 개재되며, 상기 구동 모터의 회전 구동력을 미리 정해진 감속비만큼 감속하여 출력하는 감속기를 더 포함하고, 상기 전자석은 상기 감속기와 축 결합된다.

바람직하게, 상기 감속기는, 상기 힌지축의 축 방향을 따라 형성되며 상기 회전 구동력이 상기 감속비만큼 감속되어 출력되는 출력 홈을 구비하고, 상기 전자석은, 상기 축 방향을 따라 이동 가능하도록 상기 출력 홈에 축 결합되는 입력 핀을 구비한다.

바람직하게, 상기 접속 헤드와 상기 전자석 사이에 배치되며, 상기 전자석이 자화된 경우에는 상기 접속 헤드와 상기 전자석을 마찰 접속하고, 상기 전자석이 비자화된 경우에는 상기 접속 헤드와 상기 전자석 사이에 미리 정해진 간격을 형성하는 탄성 부재를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 탄성 부재는, 웨이브 형상을 갖는 와셔 스프링이다.

바람직하게, 상기 차량의 미리 정해진 위치에 고정되며, 상기 힌지 부재를 회전 가능하게 지지하는 힌지 브라켓을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 드라이브 베어링을 고정하는 고정링과, 상기 전자석과 상기 구동 모터 사이에 마련되며, 상기 전자석의 이동을 차단하는 스토퍼링을 구비하는 하우징을 더 포함하며, 상기 접속 헤드와 상기 전자석은 각각 상기 고정링과 상기 스토퍼링 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 설치된다.

바람직하게, 상기 드라이버 베어링은 상기 고정링을 끼울 수 있도록 둘레를 따라 형성되는 고정홈을 구비한다.

바람직하게, 상기 하우징은 상기 힌지 브라켓에 체결되는 적어도 하나의 고정 리브를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 힌지 브라켓과 상기 고정 리브 중 어느 하나는 고정 홀을 구비하고, 상기 힌지 브라켓과 상기 고정 리브 중 다른 하나는 상기 고정 홀에 끼워지는 고정 돌기를 구비한다.

바람직하게, 상기 힌지 부재와 상기 게이트를 결합하는 힌지 암을 더 포함한다.

본 발명에 따른 차량용 게이트 리프터는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은, 별도의 링크 부재의 사용 없이 구동 모터와 힌지 부재를 연결 가능하므로, 링크 부재로 인한 동력 손실을 줄일 수 있고, 구동 모터의 RPM을 줄여 구동 모터의 작동 소음을 저감할 수 있다.

둘째, 본 발명은, 하나의 게이트 리프터만으로도 테일 게이트를 원활하게 개폐 가능하므로, 테일 게이트의 개폐에 필요한 부품수를 줄여 차량의 제조 비용, 조립 공수 및 중량 등을 감소시킬 수 있다.

셋째, 본 발명은, 차체 바디에 매설 가능하므로, 운전자가 구동 모터와 동력 전달 부재들에 의해 부상을 입거나 구동 모터와 동력 부재가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 본 발명은, 힌지와 구동 장치가 일체화된 구조를 가지므로, 힌지와 구동 장치가 개별적으로 설치되어 구동 장치를 고정하기 위한 구성이 별도로 요구되는 종래의 게이트 리프터에 비해 중량 및 원가를 점감할 수 있다.

다섯째, 본 발명은, 힌지에 구동 장치를 탈부착 가능하게 마련되므로, 게이트 리프터를 이용한 테일 게이트의 자동 개폐 기능을 용이하게 추가 또는 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 게이트 리프터의 부분 종단면도.
도 2는 도 1에 도시된 게이트 리프터의 분리 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 전자석과 접속 헤드가 접속된 상태를 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 전자석과 접속 헤드가 접속 해제된 상태를 나타내는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 힌지 부재와 힌지 브라켓의 결합 관계를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1에 도시된 힌지 브라켓과 하우징의 결합 관계를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 1에 도시된 게이트 리프터가 차량에 설치된 상태를 나타내는 차량의 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 게이트 리프터의 종단면도이며, 도 2은 도 1에 도시된 게이트 리프터의 분리 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 게이트 리프터(이하, '게이트 리프터(1)'라고 함)는, 하우징(10)과, 구동 모터(20)와, 감속기(30)와, 전자 클러치(40)와, 어댑터(50)와, 힌지 부재(60)와, 힌지 브라켓(70) 등을 포함할 수 있다. 이러한 게이트 리프터(1)는, 도 1에 도시되 바와 같이, 힌지 부재(60)에 의해 형성된 힌진축(C)을 중심으로 차량의 테일 게이트(T)를 회전 구동하도록 마련된다.

먼저, 하우징(10)은, 구동 모터(20) 및 이러한 구동 모터(20)의 회전 구동력을 테일 게이트(T)에 전달하기 위한 동력 전달 부재들을 수용 가능하도록 마련된다. 하우징(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수용 공간(11)과, 제2 수용 공간(12)과, 스토퍼링(13), 고정링(14) 등을 구비할 수 있다.

제1 수용 공간(11)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 모터(20)와 감속기(30)의 수용 공간을 제공한다. 제1 수용 공간(11)은 구동 모터(20) 및 감속기(30)가 제1 수용 공간(11)의 내부에서 유동하지 않도록 구동 모터(20) 및 감속기(30)와 대응하는 크기를 갖는다. 제1 수용 공간(11)의 일단은 폐쇄되고, 제1 수용 공간(11)의 타단은 스토퍼링(13)에 의해 부분적으로 개방된다.

제2 수용 공간(12)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 전자 클러치(40)의 전자석(42)과 후술할 어댑터(50)의 접속 헤드(56)의 수용 공간을 제공한다. 제2 수용 공간(12)은 전자석(42)이 제2 수용 공간(12)의 내부에서 왕복 이송될 수 있도록 접속 헤드(56)와 전자석(42)의 총 길이에 비해 미리 정해진 간격만큼 긴 길이를 갖는다. 제2 수용 공간(12)의 일단은 스토퍼링(13)에 의해 부분적으로 개방되고, 제2 수용 공간(12)의 타단은 고정링(14)에 의해 부분적으로 개방된다.

스토퍼링(13)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수용 공간(11)의 타단과 제2 수용 공간(12) 일단의 경계점에 마련된다. 스토퍼링(13)은, 후술할 전자 클러치(40)의 전자석(42)에 비해 작은 직경을 갖고 후술할 전자석(42)의 입력 핀(45)에 비해 큰 직경을 갖는 중공(15)을 구비한다. 이러한 중공(15)은, 후술할 전자석(42)의 입력 핀(45)만 중공(15)을 통과하고 전자석(42) 자체는 중공(15)을 통과하지 못하도록 제1 수용 공간(11)과 제2 수용 공간(12) 사이를 부분적으로 개방한다. 따라서, 스토퍼링(13)은 전자석(42)이 제2 수용 공간(12)으로 진입하여 구동 모터(20) 쪽으로 이동하지 못하도록 전자석(42)의 이동을 차단할 수 있다.

고정링(14)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 수용 공간(12)의 타단에 마련된다. 고정링(14)은 후술할 드라이브 베어링(41)의 고정 홈(44)과 대응하는 직경을 갖는 중공(16)을 구비한다. 이러한 고정링(14)에는 드라이브 베어링(41)이 고정된다. 고정링(14)과 드라이브 베어링(41)과 결합 관계에 대한 보다 자세한 내용은 후술하기로 한다.

다음으로, 구동 모터(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수용 공간(11)에 설치된다. 구동 모터(20)는, 힌진축(C)의 축 방향(이하, '축 방향'이라고 함)을 따라 형성되며 테일 게이트(T)를 회전 구동하기 위한 회전 구동력이 출력되는 출력 핀(22)을 구비할 수 있다.

다음으로, 감속기(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 모터(20)에 비해 힌지 부재(60) 쪽에 위치하도록 제1 수용 공간(11)에 설치된다. 감속기(30)는, 일단에 상기 축 방향을 따라 형성되는 입력 홈(32)과, 상기 일단과 반대되는 타단에 상기 축 방향을 따라 형성되는 출력 홈(34)을 구비할 수 있다. 입력 홈(32)에는 구동 모터(20)의 출력 핀(22)이 축 결합되며, 출력 홈(34)에는 전자석(42)의 입력 핀(45)이 축 결합된다. 감속기(30)는 출력 핀(22)을 통해 전달 받은 구동 모터(20)의 회전 구동력을 미리 정해진 감속비로 감속하여 출력 홈(34)을 통해 전자석(42)에 전달한다. 이러한 감속기(30)는 유성 기어로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 도 1에 도시된 전자석과 접속 헤드가 접속 해제된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 힌지 부재와 힌지 브라켓의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 전자 클러치(40)는 감속기(30)를 매개로 전달된 구동 모터(20)의 회전 구동력을 어댑터(50)에 선택적으로 전달 가능하도록 마련된다. 전자 클러치(40)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 드라이브 베어링(41)과, 전자석(42) 등을 구비할 수 있다.

드라이브 베어링(41)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 후술할 어댑터(50)의 연결 핀(58)이 삽입되는 중공(43)과, 하우징(10)의 고정링(14)을 끼울 수 있도록 둘레를 따라 형성되는 고정 홈(44)을 구비한다. 드라이브 베어링(41)은, 중공(43)에 삽입된 연결 핀(58)을 회전 지지 가능한 레이디얼 베어링으로 구성된다

드라이브 베어링(41)은, 후술할 전자석(42)이 자화될 경우에 드라이브 베어링(41)과 전자석(42) 사이에 인력 또는 척력이 작용 가능하도록, 적어도 일부분이 자성을 갖는 소재로 형성된다. 예를 들어, 드라이브 베어링(41)은, 적어도 일부분이 영구 작성으로 구성될 수 있다.

이러한 드라이브 베어링(41)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결 핀(58)이 중공(43)에 삽입되도록 연결 핀(58)에 장착됨과 함께, 고정링(14)이 고정 홈(44)에 끼워지도록 하우징(10)에 고정된다.

전자석(42)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 어댑터(50)의 접속 헤드(56)와 스토퍼링(13) 사이에 위치하도록 제2 수용 공간(12)에 수용된다. 전자석(42)은 상기 축 방향을 따라 왕복 이동될 수 있도록 설치된다. 전자석(42)은 외부로부터 인가된 전류에 의해 자화될 수 있도록 형성되며, 전자석(42)의 극성은 전류의 방향에 따라 변화된다. 따라서, 전자석(42)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 드라이브 베어링(41)과 반대 극성을 갖도록 자화된 경우에는 드라이브 베어링(41)과 전자석(42) 사이에 작용하는 인력에 의해 드라이브 베어링(41) 쪽으로 이동될 수 있다. 또한, 전자석(42)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 드라이브 베어링(41)과 같은 극성을 갖도록 자회된 경우에는 드라이브 베어링(41)과 전자석(42) 사이에 작용하는 척력에 의해 감속기(30) 쪽으로 이동될 수 있다.

전자석(42)은 상기 축 방향과 평행하도록 일단에 형성하는 입력 핀(45)을 구비한다. 입력 핀(45)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 축 방향을 따라 이동 가능하도록 감속기(30)의 출력 홈(34)에 축 결합될 수 있다. 따라서, 전자석(42)은, 감속기(30)의 출력 홈(34)에서 출력된 구동 모터(20)의 회전 구동력을 입력 핀(45)을 통해 전달 받을 수 있다. 한편, 전자석은, 도 3에 도시된 바와 같이, 전자석 케이스(46)의 내부에 설치되고, 입력 핀(45)은 이러한 전자석 케이스에 마련될 수도 있다.

이러한 전자석(42)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 수용 공간(12)을 따라 왕복 이동되어 어댑터(50)의 접속 헤드(56)와 접속 또는 접속 해제 됨으로써, 구동 모터(20)의 회전 구동력을 어댑터(50)에 선택적으로 전달 수 있다. 전자석(42)과 어댑터(50)의 접속에 대한 보다 자세한 내용은 후술하기로 한다.

다음으로, 어댑터(50)는, 힌지 부재(60)와 분리 가능하게 축 결합되어 전자석(42)을 매개로 전달된 구동 모터(20)의 회전 구동력을 힌지 부재(60)에 전달 가능하도록 마련된다. 어댑터(50)는, 전자석(42)과 어댑터(50) 사이에 인력 또는 척력이 작용하지 않도록 비자성 소재로 형성된다. 이러한 어댑터(50)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 출력 핀(52)과, 체결 돌기(54)와, 접속 헤드(56)와, 연결 핀(58) 등을 구비할 수 있다.

출력 핀(52)은 상기 축 방향과 평행하도록 형성되며, 후술할 힌지 부재(60)의 입력 홀(62)에 분리 가능하게 삽입된다. 이러한 출력 핀(52)은, 접속 헤드(56)와 전자석(42)이 접속되는 경우에, 전자석(42)을 매개로 전달된 구동 모터(20)의 회전 구동력을 힌지 부재(60)에 전달할 수 있다.

체결 돌기(54)는, 출력 핀(52)의 외주면에 상기 축 방향을 따라 형성되며, 후술할 힌지 부재(60)의 체결 홈(64)에 삽입된다. 체결 돌기(54)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 각도 간격을 두고 복수 개가 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 체결 돌기(54)는, 출력 핀(52)과 입력 홀(62) 사이에 슬립이 발생하지 않도록 입력 홀(62)에 대한 출력 핀(52)의 체결력을 보강할 수 있다.

접속 헤드(56)는, 구동 모터(20) 쪽을 향한 어댑터(50)의 일단에 형성되며, 전자석(42)과 대면하도록 제2 수용 공간(12)에 수용된다. 이러한 접속 헤드(56)와 전자석(42) 사이에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 접속 헤드(56)와 전자석(42)을 마찰 접속하거나 접속 헤드(56)와 전자석(42) 사이에 간격을 형성 가능한 탄성 부재(80)가 배치될 수 있다. 탄성 부재(80)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이브 형상을 갖는 와셔 스프링인 것이 바람직하나, 이에 한정 되는 것은 아니다.

연결 핀(58)은, 이러한 접속 헤드(56)와 출력 핀(52)을 연결하며, 드라이브 베어링(41)에 의해 회전 지지되도록 드라이브 베어링(41)의 중공(43)에 삽입된다. 연결 핀(58)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 접속 헤드(56)와 출력 핀(52)에 비해 작은 직경을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는, 도 3을 참조하여, 전자석(42)과 접속 헤드(56)를 접속하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 전자석(42)이 드라이브 베어링(41)과 반대 극성으로 자화되도록 전자석(42)에 전류를 인가한다. 그러면, 전자석(42)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 드라이브 베어링(41)과 전자석(42) 사이에 작용하는 인력에 의해 드라이브 베어링(41) 쪽으로 이동하여, 탄성 부재(80)를 가압한다. 탄성 부재(80)는, 이러한 전자석(42)에 의해 접속 헤드(56) 및 전자석(42)과 각각 밀착되도록 탄성 변형됨으로써, 전자석(42)과 접속 헤드(56)를 마찰 접속한다. 즉, 전자석(42)과 접속 헤드(56)는, 전자석(42)과 탄성 부재(80) 사이에 작용하는 마찰력, 및 접속 헤드(56)와 탄성 부재(80) 사이에 작용하는 마찰력에 의해 접속되는 것이다. 이를 통해 접속 헤드(56)는 전자석(42)을 매개로 구동 모터(20)의 회전 구동력을 전달 받을 수 있다.

이하에서는, 도 4를 참조하여, 전자석(42)과 접속 헤드(56)를 접속 해제하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 전자석(42)이 비자화되도록 전자석(42)에 인가되는 전류를 차단하여, 전자석(42)과 드라이브 베어링(41) 사이의 인력을 제거한다. 그러면, 탄성 부재(80)는, 웨이브 형상을 갖도록 탄성 복원되어 전자석(42)과 접속 헤드(56) 사이에 간격을 형성함으로써, 전자석(42)과 접속 헤드(56)를 접속 해제할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 힌지 부재와 힌지 브라켓의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 힌지 부재(60)는 구동 모터(20)의 회전 구동력을 이용해 테일 게이트(T)를 회동시키기 위한 테일 게이트(T)의 힌진축(C)을 형성하도록 마련된다. 힌지 부재(60)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상을 갖고, 일측에 결합된 힌지 암(90)에 의해 테일 게이트(T)와 연결된다.

힌지 부재(60)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 양측 단부가 각각 후술할 힌지 브라켓(70)의 힌지 베어링(77)들에 의해 회전 지지되도록 힌지 브라켓(70)에 장착된다. 이러한 힌지 부재(60)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 홀(62)과, 체결 홈(64)을 구비할 수 있다.

입력 홀(62)은 어댑터(50)의 출력 핀(52)을 분리 가능하게 삽입 가능하도록 상기 축 방향을 따라 형성된다. 체결 홈(64)은 어댑터(50)의 체결 돌기(54)를 삽입 가능하도록 입력 홀(62)의 내주면에 상기 축 방향을 따라 형성된다. 체결 홈(64)의 형성 개수는 특별히 한정되지 않으며, 체결 돌기(54)와 동일 개수의 체결 홈(64)이 체결 돌기(54)와 형성 간격과 동일한 간격을 두고 형성될 수 있다. 이러한 입력 홀(62)과 체결 홈(64)에는 어댑터(50)의 출력 핀(52)과 체결 돌기(54)가 각각 삽입되고, 이로 인해 힌지 부재(60)는 어댑터(50)와 접속된다. 그러면, 힌지 부재(60)는, 전자석(42)과 접속 헤드(56)가 접속된 경우에, 구동 모터(20)의 회전 구동력을 이용해 테일 게이트(T)를 회전 구동하여 테일 게이트(T)를 자동으로 개패할 수 있다. 따라서, 힌지 부재(60)는 구동 모터(20)의 회전 구동력을 테일 게이트(T)에 전달하기 위한 동력 전달 부재이자 테일 게이트(T)의 힌진축(C)을 형성하는 축 부재로서 기능할 수 있다.

한편, 전자석(42)과 접속 헤드(56)가 접속된 상태에서, 운전자가 테일 게이트(T)를 수동으로 개폐하는 경우에, 전술한 동력 전달 부재들과 구동 모터(20)는 운전자가 인가한 회전 구동력(이하, '수동 작동력'이라고 함)에 의해 수동으로 회동된다. 그러면, 동력 전달 부재들과 구동 모터(20)가 회전 부하로서 작용하여 테일 게이트(T)의 수동 개폐에 필요한 수동 작동력이 증가되고, 구동 모터(20)에 역기전력이 발생한다. 차량의 ECU 기타 제어 장치(미도시)는, 상기 역기전력으로 인해 발생한 전류를 측정하여 테일 게이트(T)가 수동으로 개폐 중임을 감지할 수 있다. 이러한 제어 장치는, 역기전력으로 인한 전류가 미리 정해진 기준치에 도달하면 전자석(42)을 비자화시키거나 전자석(42)과 드라이브 베어링(41) 사이에 척력이 작용하도록 전자석(42)을 자화시킨다. 그러면, 전자석(42)과 접속 헤드(56)가 서로 이격되어 접속 해제됨으로써, 테일 게이트(T)의 수동 개폐 시에 필요한 수동 작동력을 줄일 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 힌지 브라켓과 하우징의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.

다음으로, 힌지 브라켓(70)은 힌지 부재(60)를 회전 지지함과 함께 하우징(10)을 미리 정해진 위치에 고정할 수 있도록 마련된다. 힌지 브라켓(70)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 대면하도록 마련된 한 쌍의 측 판들(71, 73)과, 이러한 측 판들(71, 73)을 연결하는 연결 판(75)으로 구성된다.

측 판들(71, 73)은 각각, 도 2에 도시된 바와 같이, 힌지 부재(60)의 양측 단부들 중 어느 일측 단부를 회전 지지 가능한 힌지 베어링(77)을 구비할 수 있다. 연결 판(75)은, 볼트 기타 체결 부재에 의해 차체 바디(B)의 미리 정해진 위치에 체결되어, 힌지 브라켓(70) 및 힌지 부재(60)를 차체 바디(B)에 고정할 수 있다.

한편, 하우징(10)은 이러한 힌지 브라켓(70)에 고정될 수 있다. 예를 들어. 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은, 측판들(71, 73) 중 어느 하나의 측판(71)을 향하도록 연장 형성되어 상기 어느 하나의 측 판(71)에 고정되는 고정 리브(17)를 더 구비할 수 있다. 고정 리브(17)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 미리 정해진 간격만큼 서로 이격되도록 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 고정 리브(17)는 적어도 하나가 마련될 수 있다.

고정 리브(17)를 힌지 브라켓(70)에 고정하는 방법을 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 고정 리브(17)는 일측 단부에 천공된 고정 홀(18)을 구비하고, 상기 어느 하나의 측 판(71)은 고정 홀(18)에 끼워지도록 형성되는 고정 돌기(79)를 구비할 수 있다. 고정 돌기(79)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으면, 고정 돌기(79)는 고정 리브(17)와 동일한 개수가 설치된다. 이러한 고정 돌기(79)와 고정 홀(18)이 마련됨에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 고정 돌기(79)가 고정 홀(18)에 끼워지도록 설치됨으로써 힌지 브라켓(70)에 고정된다. 이를 통해, 하우징(10)과 힌지 브라켓(70) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 구동 모터(20)의 회전 구동력에 의해 하우징(10)이 회동되어 동력 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 게이트 리프터가 차량에 설치된 상태를 나타내는 차량의 사시도이다.

게이트 리프터(1)는, 별도의 링크 부재의 사용 없이 구동 모터(20)와 힌지 부재(60)를 연결한다. 따라서, 게이트 리프터(1)는, 링크 부재로 인한 동력 손실을 줄일 수 있고, 구동 모터(20)의 RPM을 줄여 구동 모터(20)의 작동 소음을 저감할 수 있다.

게이트 리프터(1)는 동력 손실을 저감 가능한 구조를 가지므로, 하나의 게이트 리프터(1)만으로도 테일 게이트(T)를 원활하게 개폐 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 차체 바디(B)의 일측 단부에는 게이트 리프터(1)를 설치하고, 차체 바디(B)의 타측 단부에는 힌지암과 힌지 부재 등만 구비하고 구동 모터와 동력 전달 부재 등은 구비하지 않는 일반적인 힌지 유닛을 설치할 수 있다. 따라서, 게이트 리프터(1)는, 테일 게이트(T)의 개폐에 필요한 부품수를 줄일 수 있으므로, 차량의 제조 비용, 조립 공수 및 중량 등을 감소시킬 수 있다.

이러한 게이트 리프터(1)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트 리프터(1)는 힌지 암(90)만 차량의 외부로 제한적으로 노출되도록 차체 바디(B)에 수평하게 매설될 수 있다. 따라서, 게이트 리프터(1)는 운전자가 구동 모터(20)와 동력 전달 부재들에 의해 부상을 입거나 구동 모터(20)와 동력 부재가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 차량용 게이트 리프터
10 : 하우징
20 : 구동 모터
30 : 감속기
40 : 전자 클러치
50 : 어댑터
60 : 힌지 부재
70 : 힌지 브라켓
80 : 탄성 부재
90 : 힌지 암
T : 테일 게이트
B : 차체 바디

Claims

회전 구동력을 제공하는 구동 모터;
차량에 구비된 게이트를 회동시키기 위한 힌지축을 형성하는 힌지 부재;
상기 구동 모터의 회전 구동력이 상기 힌지 부재에 선택적으로 전달되도록 상기 힌지 부재와 상기 구동 모터를 접속 또는 접속 해제 가능한 전자 클러치; 및
상기 힌지 부재와 분리 가능하게 축 결합되는 어댑터를 포함하고,
상기 전자 클러치는, 상기 구동 모터와 상기 어댑터를 접속 또는 접속 해제하고,
상기 어댑터는, 상기 힌지축의 축 방향과 평행하도록 형성되는 출력 핀을 구비하며,
상기 힌지 부재는, 상기 출력 핀을 분리 가능하게 삽입 가능하도록 형성되는 입력 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
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제1항에 있어서,
상기 어댑터는 상기 출력 핀의 외주면에 상기 축 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 체결 돌기를 더 구비하며,
상기 힌지 부재는 상기 체결 돌기를 삽입 가능하도록 상기 입력 홀의 내주면에 형성되는 적어도 하나의 체결 홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제1항에 있어서,
상기 어댑터는, 일단에 형성되는 접속 헤드와, 상기 접속 헤드와 상기 출력 핀을 연결하는 연결 핀을 더 구비하며,
상기 전자 클러치는, 상기 연결 핀을 회전 가능하게 지지하도록 상기 연결 핀에 장착되는 드라이브 베어링과, 상기 구동 모터와 축 결합되며, 전류에 의해 자화되는 경우에 상기 드라이브 베어링 쪽으로 이동되어 상기 접속 헤드와 선택적으로 접속되는 전자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제5항에 있어서,
상기 구동 모터와 상기 전자석 사이에 개재되며, 상기 구동 모터의 회전 구동력을 미리 정해진 감속비만큼 감속하여 출력하는 감속기를 더 포함하고,
상기 전자석은 상기 감속기와 축 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제6항에 있어서,
상기 감속기는, 상기 힌지축의 축 방향을 따라 형성되며 상기 회전 구동력이 상기 감속비만큼 감속되어 출력되는 출력 홈을 구비하고,
상기 전자석은, 상기 축 방향을 따라 이동 가능하도록 상기 출력 홈에 축 결합되는 입력 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제5항에 있어서,
상기 접속 헤드와 상기 전자석 사이에 배치되며, 상기 전자석이 자화된 경우에는 상기 접속 헤드와 상기 전자석을 마찰 접속하고, 상기 전자석이 비자화된 경우에는 상기 접속 헤드와 상기 전자석 사이에 미리 정해진 간격을 형성하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제8항에 있어서,
상기 탄성 부재는, 웨이브 형상을 갖는 와셔 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제5항에 있어서,
상기 차량의 미리 정해진 위치에 고정되며, 상기 힌지 부재를 회전 가능하게 지지하는 힌지 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제10항에 있어서,
상기 드라이브 베어링을 고정하는 고정링과, 상기 전자석과 상기 구동 모터 사이에 마련되며, 상기 전자석의 이동을 차단하는 스토퍼링을 구비하는 하우징을 더 포함하며,
상기 접속 헤드와 상기 전자석은 각각 상기 고정링과 상기 스토퍼링 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제11항에 있어서,
상기 드라이버 베어링은 상기 고정링을 끼울 수 있도록 둘레를 따라 형성되는 고정홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제11항에 있어서,
상기 하우징은 상기 힌지 브라켓에 체결되는 적어도 하나의 고정 리브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제13항에 있어서,
상기 힌지 브라켓과 상기 고정 리브 중 어느 하나는 고정 홀을 구비하고,
상기 힌지 브라켓과 상기 고정 리브 중 다른 하나는 상기 고정 홀에 끼워지는 고정 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.
제1항에 있어서,
상기 힌지 부재와 상기 게이트를 결합하는 힌지 암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 게이트 리프터.