KR102651845B1 - 자동차용 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 차체 개구부에 회전 가능하게 설치되는 도어를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 하는 자동차용 도어 개폐장치에 관한 것이다. 액추에이터는 도어에 고정되어 도어의 개폐 동작에 따라 도어와 함께 회전하며, 체커 아암을 도어의 회전 중심축에 대해 직교하는 방향으로 선형 왕복시킨다. 아암 가이드는 차체에 고정되어 체커 아암이 액추에이터에 의해 선형 왕복하는 동안 액추에이터와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 체커 아암의 한쪽 단을 안내한다.

Description

자동차용 도어 개폐장치{Door opening and closing device for vehicle}

본 발명은 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 차체 개구부에 회전 가능하게 설치되는 도어를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 하는 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것이다.

일반적으로, 자동차의 차체 개구부에는 도어가 회전 가능하게 설치되어 개폐된다. 최근에는 도어를 자동으로 개폐 동작시키게 하는 자동차용 도어 개폐장치가 알려져 있는데, 이러한 도어 개폐장치에서는 모터를 이용하여 모터에 의한 회전력을 체커 아암에 전달하여 도어를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 한다.

자동차용 도어 개폐장치는, 차체에 부착되는 장착 브라켓과, 한쪽 단이 장착 브라켓에 힌지 결합되어 도어와 차체 사이에 위치하는 체커 아암과, 도어에 부착되어 체커 아암을 선형 왕복시킴에 따라 도어를 개폐 동작시키는 액추에이터를 포함하여 구성된다. 여기서, 체커 아암은 랙 기어를 갖고, 액추에이터는 피니언 기어를 체커 아암에 치합시켜 회전시킴에 따라 체커 아암을 선형 왕복시킬 수 있다.

한편, 도어의 개폐 동작 과정에서, 체커 아암은 피니언 기어와 치합되는 각도가 일정하게 유지되어야 동력을 전달받게 된다. 따라서, 차체측의 체커 아암과 도어측의 피니언 기어는 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전해야 하는데, 체커 아암의 회전 중심이 도어의 회전 중심과 불일치하기 때문에, 체커 아암과 피니언 기어의 회전각도가 다를 수 밖에 없게 된다.

이러한 점을 보완하기 위해, 종래 예에 따르면 액추에이터를 도어에 직접적으로 부착하는 것이 아니라, 도어에 별도의 피벗 브라켓이 부착되고 액추에이터가 피벗 브라켓에 회전 가능하게 힌지 결합되어, 체커 아암과 피니언 기어의 회전각도를 보상하게 한다.

하지만, 전술한 종래 예의 경우, 엑추에이터가 전체적으로 회전하는 구조로서 도어 내의 공간을 많이 차지하여 도어의 슬림화 등을 위한 레이아웃에 불리하다. 또한, 액추에이터의 회전을 위한 피벗 브라켓이 별도로 구성됨으로 인해 비용이 증가하고, 피벗 브라켓의 중량이 과다하여 도어 개폐장치의 경량화에 불리하다.

본 발명의 과제는 도어의 슬림화 등을 위한 레이아웃에 유리할 뿐 아니라 비용을 줄이고 중량도 감소시킬 수 있는 자동차용 도어 개폐장치를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 도어 개폐장치는 자동차의 차체 개구부에 회전 가능하게 설치되는 도어를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 하는 것으로서, 체커 아암과, 액추에이터, 및 아암 가이드를 포함한다. 액추에이터는 도어에 고정되어 도어의 개폐 동작에 따라 도어와 함께 회전하며, 체커 아암을 도어의 회전 중심축에 대해 직교하는 방향으로 선형 왕복시킨다. 아암 가이드는 차체에 고정되어 체커 아암이 액추에이터에 의해 선형 왕복하는 동안 액추에이터와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 체커 아암의 한쪽 단을 안내한다.

여기서, 아암 가이드는, 체커 아암의 한쪽 단에 고정된 가이드 핀과, 체커 아암이 액추에이터에 의해 선형 왕복하는 동안 액추에이터와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 가이드 핀을 끼워 안내하는 가이드 슬롯이 형성되어 차체에 고정된 가이드 브라켓을 포함할 수 있다.

그리고, 액추에이터는 피니언 기어가 도어의 내외측 방향과 평행한 축을 중심으로 정,역 회전하도록 도어에 고정되며, 체커 아암은 피니언 기어와 치합되게 랙 기어를 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래 예와 달리 액추에이터를 도어에 대해 전체적으로 회전시키지 않고 비회전식으로 도어에 고정시켜 구성할 수 있으므로, 도어 내의 공간을 줄여 도어의 슬림화 등을 위한 레이아웃에 유리할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 도어에 대한 액추에이터의 회전을 위한 종래의 피벗 브라켓을 제거하여 구성할 수 있으므로, 비용을 줄이고 중량도 감소시켜 도어 개폐장치의 경량화에 유리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 일부 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 자동차용 도어 개폐장치의 작용 예를 설명하기 위한 평면도이다.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 일부 분해 사시도이다. 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 자동차용 도어 개폐장치의 작용 예를 설명하기 위한 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치(100)는 자동차의 차체(10) 개구부에 회전 가능하게 설치되는 도어(20)를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 한다.

예컨대, 사람이 수동으로 도어(20)를 개방 또는 폐쇄 동작시키는 것이 아니라 버튼 조작, 또는 도어에 일정한 힘을 가하는 등의 일부 조작이 가해지는 경우, 자동차용 도어 개폐장치(100)가 자동으로 도어(20)를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있게 한다. 여기서, 차체(10) 개구부는 자동차의 측면에 형성되고 도어(20)는 측면도어로 구성되어 차체(10) 개구부를 개폐할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치(100)는 체커 아암(110)과, 액추에이터(120), 및 아암 가이드(130)를 포함한다.

체커 아암(110)은 한쪽 단이 아암 가이드(130)를 매개로 차체(10)에 지지되고, 도어(20)에 고정된 액추에이터(120)에 의해 도어(20)의 회전 중심축에 대해 직교하는 방향으로 선형 왕복함으로써, 액추에이터(120)를 상대 이동시킴에 따라 도어(20)를 개폐 동작시킬 수 있게 한다.

액추에이터(120)는 도어(20)에 고정되어 도어(20)의 개폐 동작에 따라 도어(20)와 함께 회전한다. 액추에이터(120)는 하우징(121)이 도어(20) 내에 볼팅 등으로 고정되어, 도어(20)의 개폐 동작시 전체적으로 회전할 수 있다. 액추에이터(120)는 체커 아암(110)을 도어(20)의 회전 중심축에 대해 직교하는 방향으로 선형 왕복시킨다.

액추에이터(120)는 피니언 기어(122)를 통해 정,역 회전력을 출력할 수 있다. 이 경우, 체커 아암(110)은 피니언 기어(122)와 치합되게 랙 기어(111)를 구비할 수 있다. 랙 기어(111)는 피니언 기어(122)와 치합되어 피니언 기어(122)의 회전 운동을 선형 운동으로 변환함으로써, 체커 아암(110)을 선형 운동시킬 수 있다.

액추에이터(120)는 피니언 기어(122)가 도어(20)의 내외측 방향과 평행한 축을 중심으로 정,역 회전하도록 도어(20)에 고정될 수 있다. 피니언 기어(122)는 도어(20)의 내외측 방향과 평행한 축을 중심으로 정,역 회전하는 자세로 체커 아암(110)의 랙 기어(111)와 치합되므로, 액추에이터(120)는 도어(20)의 내외측 방향으로 슬림화된 형태를 이룰 수 있다.

액추에이터(120)는 회전모터의 정,역 회전력을 동력전달수단에 의해 피니언 기어(122)로 전달해서 출력할 수 있다. 액추에이터(120)는 하우징(121)에 피니언(122)과 함께 회전모터와 동력전달수단을 장착할 수 있다. 하우징(121)은 체커 아암(110)을 피니언 기어(122)와 치합된 상태로 선형 운동 가능하게 안내하면서 통과시킬 수 있다.

회전모터는 구동축이 하우징(121)에 삽입되어 동력전달수단에 연결된 상태로 몸체가 하우징(121)에 지지된다. 동력전달수단은 하우징(121)에 내장되어 회전모터의 정,역 회전력을 피니언 기어(122)로 전달한다.

동력전달수단은 클러치와, 변속기를 포함할 수 있다. 클러치는 자동모드와 수동모드를 구분시키기 위한 것이다. 클러치는 자동모드에서 회전모터를 변속기와 연결시켜 회전모터의 회전력이 피니언 기어(122)로 전달되게 하여 도어(20)가 자동으로 개폐될 수 있게 한다. 클러치는 수동모드에서 회전모터를 변속기와의 연결을 해제시켜 사용자가 자유롭게 수동으로 도어(20)를 개폐할 수 있게 한다.

변속기는 회전모터의 회전토크 및 회전속도를 변환시키는 기능을 수행하는 것으로서 작은 토크를 가진 회전모터가 큰 토크를 가지면서 도어(20)를 개폐 동작시킬 수 있게 도와주는 기능을 수행하게 된다. 클러치와 변속기는 공지의 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 피니언 기어(122)는 변속기의 출력축에 동심으로 고정된 상태로 하우징(121)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

아암 가이드(130)는 차체(10)에 고정되어 체커 아암(110)이 액추에이터(120)에 의해 선형 왕복하는 동안 액추에이터(120)와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 체커 아암(110)의 한쪽 단을 안내한다.

일 예로, 아암 가이드(130)는 가이드 핀(131)과, 가이드 브라켓(132)을 포함할 수 있다.

가이드 핀(131)은 체커 아암(110)의 한쪽 단에 고정된다. 가이드 핀(131)은 중앙 부위가 도어(20)의 회전 중심축에 평행하게 연장되어 가이드 브라켓(132)의 가이드 슬롯(133)에 끼워져 안내를 받고, 양단 부위가 가이드 슬롯(133)의 주변에 걸림 처리되도록 형성되어 이탈 방지될 수 있다.

가이드 브라켓(132)은 가이드 슬롯(133)이 형성되어 차체(10)에 고정된다. 가이드 브라켓(132)은 차체(10)에 볼팅 등으로 고정될 수 있다. 가이드 브라켓(132)은 도어(20)의 회전 중심축과 수직한 평면에 가이드 슬롯(133)이 형성된다.

가이드 브라켓(132)은 중앙 브라켓부와, 한 쌍의 연장 브라켓부들을 구비할 수 있다. 연장 브라켓부들은 중앙 브라켓부의 양단으로부터 가이드 핀(131)의 양단과 마주하도록 연장되어 이격된 사이에 체커 아암(110)의 한쪽 단을 끼울 수 있다. 가이드 슬롯(133)은 연장 브라켓부들에 각각 형성되어 가이드 핀(131)의 양단을 끼워 주변에 걸림 처리한 상태로 가이드 핀(131)의 이동을 안내할 수 있다.

가이드 슬롯(133)은 체커 아암(110)이 액추에이터(120)에 의해 선형 왕복하는 동안 액추에이터(120)와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 가이드 핀(131)을 끼워 안내한다.

체커 아암(110)이 선형 왕복하면서 액추에이터(120)와 동일한 각도를 유지한 상태로 회전하는 동안, 체커 아암(110)의 한쪽 단에 고정된 가이드 핀(131)은 곡선 형태의 이동 궤적을 갖는데, 가이드 슬롯(133)은 가이드 핀(131)의 이동 궤적과 동일한 곡선 형태로 이루어져 체커 아암(110)을 전술한 방식으로 안내할 수 있다.

가이드 슬롯(133)은 양쪽 끝이 막힌 형태로 이루어져, 도어(20)의 개폐 동작시 양쪽 끝에 가이드 핀(131)을 걸림 처리하여 가이드 핀(131)의 이동 범위를 제한할 수 있다. 따라서, 체커 아암(110)의 이동 범위가 제한됨에 따라 도어(20)의 개폐 동작 각도를 설정 범위로 제한할 수 있다.

전술한 자동차용 도어 개폐장치(100)의 작용 예에 대해, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도어(20)에 고정된 액추에이터(120)를 구동시키면, 체커 아암(110)은 한쪽 단이 차체(10)에 고정된 아암 가이드(130)에 의해 지지된 상태로 액추에이터(120)에 의해 선형 왕복한다. 그에 따라, 액추에이터(120)가 도어(20)에 고정된 상태로 상대 이동함에 따라 도어(20)를 회동시켜 개폐 동작시키게 된다.

이때, 체커 아암(110)은 한쪽 단이 도어(20) 특성상 도어(20)의 회전 중심축으로부터 벗어나 있더라도 아암 가이드(130)에 안내되어 이동함에 따라 선형 왕복하는 동안 액추에이터(120)와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전할 수 있다.

구체적으로, 아암 가이드(130)는 가이드 핀(131)이 체커 아암(110)의 한쪽 단에 고정되고, 가이드 브라켓(132)이 가이드 슬롯(133)을 갖고서 차체(10)에 고정되어 가이드 핀(131)을 끼워 안내함으로써, 체커 아암(110)의 동작시 액추에이터(120)에 대한 각도를 보상하여 평행한 상태로 회전시킬 수 있다.

체커 아암(110)이 랙 기어(111)를 통해 액추에이터(120)의 피니언 기어(122)와 치합된 상태로 선형 왕복함에 따라 액추에이터(120)를 상대 이동시킬 경우, 체커 아암(110)이 아암 가이드(130)에 의해 안내되어 피니언 기어(122)와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전할 수 있다. 따라서, 체커 아암(110)은 랙 기어(111)가 피니언 기어(122)와 치합된 상태를 유지하면서 동력을 전달받아 동작할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 종래 예와 달리 액추에이터(120)를 도어(20)에 대해 전체적으로 회전시키지 않고 비회전식으로 도어(20)에 고정시켜 구성할 수 있으므로, 도어(20) 내의 공간을 줄여 도어(20)의 슬림화 등을 위한 레이아웃에 유리할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 도어(20)에 대한 액추에이터(120)의 회전을 위한 종래의 피벗 브라켓을 제거하여 구성할 수 있으므로, 비용을 줄이고 중량도 감소시켜 도어 개폐장치의 경량화에 유리할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10..차체
20..도어
110..체커 아암
111..랙 기어
120..액추에이터
121..하우징
122..피니언 기어
130..아암 가이드
131..가이드 핀
132..가이드 브라켓
133..가이드 슬롯

Claims (3)

1. 자동차의 차체 개구부에 회전 가능하게 설치되는 도어를 자동으로 개폐 동작시킬 수 있게 하는 자동차용 도어 개폐장치에 있어서,
   체커 아암;
   상기 도어에 고정되어 상기 도어의 개폐 동작에 따라 상기 도어와 함께 회전하며, 상기 체커 아암을 상기 도어의 회전 중심축에 대해 직교하는 방향으로 선형 왕복시키는 액추에이터; 및
   상기 차체에 고정되어 상기 체커 아암이 상기 액추에이터에 의해 선형 왕복하는 동안 상기 액추에이터와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 상기 체커 아암의 한쪽 단을 안내하는 아암 가이드;를 포함하며,
   상기 아암 가이드는,
   상기 체커 아암의 한쪽 단에 고정된 가이드 핀과,
   상기 체커 아암이 상기 액추에이터에 의해 선형 왕복하는 동안 상기 액추에이터와 동일한 각도를 유지하면서 평행한 상태로 회전하도록 상기 가이드 핀을 끼워 안내하는 가이드 슬롯이 형성되어 상기 차체에 고정된 가이드 브라켓을 포함하며;
   상기 가이드 핀은 상기 체커 아암이 선형 왕복하면서 상기 액추에이터와 동일한 각도를 유지한 상태로 회전하는 동안 곡선 형태의 이동 궤적을 가지며,
   상기 가이드 슬롯은 상기 가이드 핀의 이동 궤적과 동일한 곡선 형태로 이루어져 상기 가이드 핀을 안내하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 피니언 기어가 상기 도어의 내외측 방향과 평행한 축을 중심으로 정,역 회전하도록 상기 도어에 고정되며;
   상기 체커 아암은 상기 피니언 기어와 치합되게 랙 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.

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