KR19980018375A - 모터의 동력을 가동부재에 전달하는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 동력 전달 장치는 가동 부재에 연결되는 드럼과; 모터의 동력에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 캠 부재와; 캠 부재가 회전하면 드럼과 맞물리지 않는 대기 위치로부터 드럼과 초기적으로 맞물릴 수 있는 초기 맞물림 위치를 경유하여 드럼과 완전히 맞물릴 수 있는 완전 맞물림 위치로 이동하는 클러치 부재와; 클러치 부재를 완전 맞물림 위치로부터 대기 위치로 향하도록 편향시키는 복귀 스프링과; 클러치 부재에 소정의 마찰 저항을 부여하는 제동 부재를 구비한다. 제동 부재는 마찰 저항을 발생시키는 제동 위치와 마찰 저항을 발생시키지 않는 비제동 위치와의 사이를 이동한다. 클러치 부재는 초기 맞물림 위치로부터 완전 맞물림 위치로 이동하면서 제동 부재를 제동 위치로부터 비제동 위치로 이동시킨다. 캠 부재는 클러치 부재를 대기 위치로부터 완전 맞물림 위치로 향하도록 이동시키는 캠면 및 그 캠면과 나란히 설치되어 클러치 부재가 완전 맞물림 위치로부터 대기 위치로 되돌아갈 수 없도록 하는 유지면을 구비한다.

Description

모터의 동력을 가동 부재에 전달하는 장치
본 발명은 전기 모터의 동력을 차량 도어 또는 차량 창유리 등의 가동 부재에 전달하는 장치에 관한 것이다.
모터와, 차량 도어, 차량 창유리 또는 차량 잠금 장치 등의 가동 부재와의 사이에 설치되는 종래의 동력 전달 장치는 미국 특허 제4,966,266호에 기재되어 있는 바와 같이 가동 부재에 연결되는 제 1 부재(10)와; 모터의 동력에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 제 2 부재(6)와; 제 1 부재(10)와 맞물림에 의해 제 2 부재(6)의 회전을 제 1 부재(10)에 전달하는 클러치 부재(20)를 구비한다. 제 2 부재(6)가 모터에 의해 회전하면, 클러치 부재(20)는 제 1 부재(10)와 맞물리지 않는 대기 위치로부터 제 1 부재(10)와 맞물리는 맞물림 위치로 이동한다. 또한, 동력 전달 장치는 클러치 부재(20)를 맞물림 위치로부터 대기 위치로 향하도록 편향시키는 복귀 스프링(22)과; 클러치 부재(20)에 소정의 마찰 저항을 부여하고 제 2 부재(6)의 회전에 의해 클러치 부재(20)가 복귀 스프링(22)의 탄력에 대항하여 대기 위치로부터 맞물림 위치로 이동하도록 허용하는 제동 부재(69)를 구비한다.
이러한 동력 전달 장치의 문제점은 모터의 동력에 의해 클러치 부재(20)가 제 1 부재(10)에 맞물린 후에도 제동 부재(69)가 계속해서 클러치 부재(20)에 마찰 저항을 부여한다는 것에 있다. 클러치 부재(20)에 부여되는 마찰 저항은 모터에 대한 회전 저항과 같기 때문에 모터의 출력 저하를 가져오게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 클러치 부재가 제 1 부재(드럼)에 맞물리면 제동 부재의 마찰 저항이 클러치 부재에 걸리지 않도록 하는 동력 전달 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 동력 전달 장치의 종단면도.
도 2는 동력 전달 장치의 횡단면도.
도 3은 지지체와 제동 부재의 일부 단면도.
도 4는 캠 부재의 평면도.
도 5는 지지체의 평면도.
도 6은 중간 플레이트의 평면도.
도 7은 제동 부재의 평면도.
도 8은 클러치 부재의 평면도.
도 9는 클러치 부재가 대기 위치로부터 초기 맞물림 위치로 이동한 상태를 나타내는 도면.
도 10은 클러치 부재가 완전 맞물림 위치로 이동한 상태를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 동력 전달 장치
2 : 베이스 플레이트
3 : 커버 플레이트
6 : 와이어
10 : 모터
13 : 캠 부재
19a,19b : 유지면
21 : 클러치 부재
24 : 보상 스프링
29 : 제동 부재
본 발명의 일실시예를 첨부 도면에 의해 설명한다. 첨부 도면에 도시된 본 발명에 따른 동력 전달 장치(1)는 모터의 동력을 슬라이딩 도어에 전달하여, 그 도어가 폐쇄 방향 및 개방 방향으로 활주하도록 하는 장치로서 설계되어 있는데, 차체에 고정되는 금속 베이스 플레이트(2)와, 그 베이스 플레이트(2)에 고정되는 커버 플레이트(3)와, 그 양 플레이트(2,3)의 사이에 축(5)에 의해 지지되는 원통형 드럼(4)을 구비한다. 축(5)의 양단은 플레이트(2,3)에 고정된다. 드럼(4)의 환형 외주부에는 슬라이딩 도어(50)에 연결된 와이어(6)가 감겨져 회전하는 와이어 홈(7)이 형성되며, 드럼(4)의 내부에는 클러치 기구(8)를 수납하는 공간부(9)가 형성된다. 베이스 플레이트(2)에는 모터(10)가 고정된다. 상세히 후술하겠지만, 모터(10)의 동력은 클러치 기구(8)를 통해 드럼(4)에 전달되고, 이 드럼(4)의 회전에 의해 와이어(6)가 감겨지거나 풀어짐으로써 슬라이딩 도어(50)가 폐쇄 방향 또는 개방 방향으로 활주한다.
모터(10)의 모터 기어(11)는 회전이 자유롭게 축(5)에 장착된 입력 치차(12)에 맞물린다. 치차(12)에는 도 4에 도시된 캠 부재(13)가 고정되고 캠 부재(13)의 중심에는 축(5)이 삽입되어 통과하는 개구부(14)가 형성된다. 캠 부재(13)는 개구부(14)의 양측에 확장된 날개부(15a,15b)를 구비한다. 날개부(15a,15b)에는 캠면(17a,17b) 및 개구부(14)를 중심으로 하는 원호 형상의 유지면(19a,19b)이 마련된다. 개구부(14)로부터 측정되는 캠면(17a,17b)의 반경은 단부(16a,16b)로부터 유지면(19a,19b)으로 갈수록 점차 길어진다. 유지면(19a,19b)의 단부(18a,18b)에는 유지면(19a,19b)과 직교하는 맞물림면(20a,20b)이 형성된다. 캠 부재(13)에는 축(5)의 중심 방향으로 신장된 굴곡부(28)가 형성된다.
도 8에 도시된 클러치 부재(21)의 세장형 개구부(37)에는 축(5)이 삽입되어 통과하고, 클러치 부재(21)는 세장형 개구부(37)와 축(5)과의 사이에 형성된 틈새와 동일한 길이 만큼 활주할 수 있다. 클러치 부재(21)는 캠 부재(13)의 캠면(17a,17b)과 접촉할 수 있는 접촉 핀(22)을 구비한다. 캠 부재(13)가 모터(10)의 동력으로 회전하면, 캠면(17a,17b) 중의 어느 한쪽은 접촉 핀(22)과 접촉하여 클러치 부재(21)를 A의 반대 방향으로 이동시키고 클러치 부재(21)를 드럼(4)의 내측면에 형성된 돌기(39)에 맞물린다.
축(5)에는 도 5에 도시된 원통형의 지지체(23)가 회전이 자유롭게 장착된다. 지지체(23)의 내부에는 보상 스프링(24)의 코일부가 수납된다. 지지체(23)에는 축(5)의 중심과 평행하게 신장되는 4개의 포스트(25a,25b,26a,26b)가 일체적으로 형성되고, 보상 스프링(24)의 다리부(27a,27b)는 각각 후방측 포스트(26a,26b)에 탄력적으로 접촉한다. 모터(10)에 의해 캠 부재(13)가 회전하면, 다리부(27a,27b)는 캠 부재(13)의 굴곡부(28)와 접촉되도록 축(5)의 반경 방향으로 신장한다.
지지체(23)의 우측 포스트(25a,26a)와 좌측 포스트(25b,26b)와의 사이에는 제동 부재(29)가 자유롭게 활주하도록 장착된다. 제동 부재(29)의 중앙부에는 축(5)이 삽입되어 통과하는 세장형 개구부(30)가 설치된다. 제동 부재(29)와 지지체(23)는 축(5)을 중심으로 일체적으로 회전한다. 제동 부재(29)는 그 오목부(34)에 수납된 제동 스프링(33)의 탄력에 의해 화살표 A의 방향으로 편향된다. 제동 부재(29)의 일단부에는 스프링(33)의 탄력에 의해 베이스 플레이트(2)에 고정된 제동 링(32)와 접촉하여 마찰 저항을 발생시키는 원호 형상의 제동 슈우(31)가 형성된다.
축(5)에는 도 6에 도시된 중간 플레이트(35)가 회전이 자유롭게 장착된다. 중간 플레이트(35)는 오목부(34)에 맞물리는 굴곡편(36)을 구비하며, 이 굴곡편(36)에는 제동 스프링(33)의 일단부가 접촉한다. 중간 플레이트(35)는 오목부(34)와 굴곡편(36)과의 맞물림에 의해 제동 부재(29)와 일체적으로 회전한다.
클러치 부재(21)의 굴곡부(40)와 중간 플레이트(35)의 굴곡부(41)와의 사이에는 복귀 스프링(42)이 설치되고, 이 스프링(42)의 탄력으로 클러치 부재(21)를 화살표 A의 방향으로 편향시킨다. 클러치 부재(21)는 중간 플레이트(35)의 세장형 개구부(44)을 관통하여 제동 부재(29)의 세장형 개구부(45)에 맞물리는 맞물림 핀(43)을 구비한다. 맞물림 핀(43)은 클러치 부재(21)가 도 2에 도시된 대기 위치에 있을 때에는 도 3에 도시된 바와 같이 세장형 개구부(45)의 상부측에 위치한다. 세장형 개구부(45)와 핀(43)과의 맞물림에 의해 제동 부재(29)와 클러치 부재(21)가 일체적으로 회전하도록 연결되어, 제동 슈우(31)와 제동 링(32)과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항이 클러치 부재(21)에 전달된다.
캠 부재(13)의 캠면(17a,17b)이 핀(22)과 접촉하면, 제동 부재(29)에 의해 마찰 저항을 부여하는 클러치 부재(21)는 스프링(42)의 탄력에 대항하여 화살표 A의 반대 방향으로 이동하고, 클러치 네일(38)은 도 2에 도시된 대기 위치로부터 드럼(4)의 돌기(39)의 이동 궤적 B를 넘어 도 9에 도시된 초기 맞물림 위치로 이동한다. 또한, 클러치 부재(21)가 초기 맞물림 위치로 이동하면, 클러치 부재(21)의 핀(43)은 제동 부재(29)의 세장형 개구부(45)의 하면(51)에 접촉한다. 그 상세한 원리는 후술하겠지만, 클러치 부재(21)가 초기 맞물림 위치로부터 도 10에 도시된 완전 맞물림 위치로 이동하면, 제동 부재(29)는 핀(43)과 하면(51)과의 접촉에 의해 화살표 A의 반대 방향으로 이동하고, 제동 슈우(31)는 제동 링(32)으로부터 떨어진다. 이 위치가 제동 부재(29)의 비제동 위치로서, 그러한 비제동 위치에서는 마찰 저항이 발생하지 않는다.
접촉 핀(22)의 중간부는 중간 플레이트(35)의 안내 홈(46)에 의해 그 양측이 자유롭게 활주하도록 지지된다.
모터(10)에 전력이 공급되지 않을 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 클러치 부재(21)는 복귀 스프링(42)의 탄력에 의해 대기 위치에 유지되고, 제동 부재(29)의 제동 슈우(31)는 제동 스프링(33)의 탄력에 의해 제동 링(32)에 접촉하며, 제동 슈우(31)와 제동 링(32)의 접촉에 의해 생기는 마찰 저항은 핀(43)과 세장형 개구부(45)와의 맞물림을 통해 클러치 부재(21)에 전달된다.
그러한 도 2의 상태에서, 모터(10)에 의해 캠 부재(13)가 반시계 방향으로 회전하면, 캠 부재(13)의 캠면(17a)은 클러치 부재(21)의 접촉 핀(22)과 접촉한다. 그와 같이 되면, 클러치 부재(21)는 제동 부재(29)에 의한 마찰 저항에 의해 그 회전이 규제되기 때문에 스프링(42)의 탄력에 대항하여 화살표 A의 반대 방향으로 밀려 나와서 도 9에 도시된 초기 맞물림 위치로 이동하고, 그와 동시에 클러치 부재(21)의 맞물림 핀(43)은 제동 부재(29)의 세장형 개구부(45)의 하면(51)과 접촉한다. 또한, 캠 부재(13)의 굴곡부(28)는 보상 스프링(24)의 다리부(27b)와 접촉한다.
또한, 캠 부재(13)가 반시계 방향으로 회전하면, 클러치 부재(21)는 초기 맞물림 위치를 넘어 화살표 A의 반대 방향으로 밀려 나오고, 제동 부재(29)도 역시 핀(43)과 세장형 개구부(45)의 하면(51)과의 접촉에 의해 화살표 A의 반대 방향으로 이동한다. 제동 부재(29)가 화살표 A의 반대 방향으로 이동하면 제동 슈우(31)와 제동 링(32)과의 접촉에 의해 생기는 마찰 저항이 점차 약해지고, 마찰 저항이 복귀 스프링(42)의 탄력보다 더 약해지면 클러치 부재(21)가 화살표 A의 반대 방향으로의 이동을 할 수 없게 되어 캠 부재(13) 및 제동 부재(29)와 함께 축(5)을 중심으로 회전하기 시작한다. 또한, 클러치 부재(21)가 화살표 A의 반대 방향으로 이동을 중지함으로써 마찰 저항의 감소도 중지된다. 그 상태에서, 클러치 부재(21)의 회전이 계속되면, 클러치 부재(21)의 클러치 네일(38)은 드럼(4)의 돌기(39)와 접촉하게 된다.
클러치 부재(21)의 클러치 네일(38)이 돌기(39)와 접촉하면 클러치 부재(21)에 드럼(4)을 회전시키는 회전 저항이 부여되기 때문에, 클러치 부재는 다시 스프링(42)의 탄력에 대항하며 화살표 A의 반대 방향으로 이동하여 도 10에 도시된 완전 맞물림 위치로 이동한다. 또한, 제동 부재(29)도 역시 화살표 A의 반대 방향으로 이동하여 제동 슈우(31)가 완전히 제동 링(32)으로부터 떨어진다. 또한, 보상 스프링(24)은 다리부(27b)와 굴곡부(28)와의 맞물림에 의해 감겨 올려진다. 그러한 상태가 되면, 클러치 부재(21)의 접촉 핀(22)은 캠 부재(13)의 캠면(17a)으로부터 유지면(19a) 상으로 탑승되어 캠 부재(13)의 맞물림면(20a)과 접촉한다. 그에 의해, 이후의 캠 부재(13)의 회전력은 맞물림면(20a)과 접촉 핀(22)과의 맞물림을 통해 클러치 부재(21)에 전달되고, 클러치 부재(21)의 회전력은 클러치 네일(38)과 돌기(39)와의 맞물림을 통해 드럼(4)에 전달된다. 또한, 와이어(6)가 이동하여 가동 부재로서의 슬라이딩 도어(50)가 이동한다.
전술한 바와 같이 작동하여 모터(10)의 동력이 드럼(4)에 전달되지만, 본 발명에서는 드럼(4)이 한창 회전하고 있을 때에 모터(10)에 불필요한 저항이 걸리지 않기 때문에 모터(10)의 동력이 효과적으로 드럼(4)에 전달된다. 즉, 클러치 부재(21)에 회전 저항을 부여하는 제동 부재(29)는 클러치 부재(21)가 소정 위치까지 활주하면 마찰 저항을 발생시키지 않는 비제동 위치로 이동하고, 그 때문에 모터(10)에 제동 부재(29)의 저항이 작용하지 않는다.
또한, 제동 스프링(33)의 탄력은 클러치 부재(21)의 핀(22)이 캠 부재(13)의 캠면(17a)에 한창 접촉하고 있을 때에는 캠 부재(13)를 역전시키는 힘으로서 작용하기 때문에, 모터(10)에 대한 회전 저항이 된다. 그러나, 본 발명에서는 클러치 부재(21)가 완전 맞물림 위치로 이동하면 클러치 부재(21)의 접촉 핀(22)이 축(5)을 중심으로 하는 유지면(19a) 상에 탑승하게 되기 때문에, 제동 부재(33)의 탄력이 캠 부재(13)를 역전시킬 수 없고, 그에 따라 제동 부재(33)의 탄력은 모터(10)에 대한 저항이 될 수 없다. 또한, 동일한 원리로 복귀 스프링(42)의 탄력도 모터(10)에 대한 저항이 될 수 없다.
그러나, 슬라이딩 도어(50)의 이동이 종료하여 모터(10)가 정지되면, 굴곡부(28)로 감겨 올려진 보상 스프링(24)이 캠 부재(13)를 시계 방향으로 약간 회전시키고, 그에 의해 접촉 핀(22)이 유지면(19a)으로부터 이탈하여 캠면(17a)과 접촉하게 된다. 그러한 상태가 되면, 클러치 부재(21)는 스프링(42)(및 제동 스프링(33))의 탄력에 의해 캠 부재(13)를 상대적으로 회전시키면서 화살표 A의 방향으로 이동하여 대기 위치로 복귀하고, 제동 부재(29)의 제동 슈우(31)는 제동 링(32)과 접촉하게 된다.
본 발명의 동력 전달 장치는 차량의 슬라이딩 도어 이외에도 창유리, 격납식 헤드 라이트, 좌석 등의 각종의 가동 부재를 이동시키는 데에 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 동력 전달 장치는 제동 부재나 스프링에 의해 모터에 불필요한 저항이 걸리지 않도록 구성되기 때문에, 그러한 저항에 의한 모터 효율의 감소없이 모터의 동력을 차량 도어나 차량의 창유리 등의 가동 부재에 효과적으로 전달할 수 있다.

Claims (6)

  1. 모터의 동력을 가동 부재에 전달하는 장치로서,
    상기 가동 부재에 연결되는 제 1 부재와;
    상기 모터의 동력에 의해 중심축을 중심으로 회전하는 제 2 부재와;
    상기 제 1 부재와 맞물림에 의해 상기 제 2 부재의 회전을 상기 제 1 부재에 전달하고, 상기 제 2 부재가 회전하면 상기 제 1 부재와 맞물리지 않는 대기 위치로부터 상기 제 1 부재와 초기적으로 맞물릴 수 있는 초기 맞물림 위치를 경유하여상기 제 1 부재와 완전히 맞물릴 수 있는 완전 맞물림 위치로 이동하는 클러치 부재와;
    상기 클러치 부재를 상기 완전 맞물림 위치로부터 상기 대기 위치로 향하도록 편향시키는 복귀 스프링과;
    상기 클러치 부재에 소정의 마찰 저항을 부여하고, 상기 클러치 부재가 상기 제 2 부재의 회전에 의해 상기 복귀 스프링의 탄력에 대항하여 상기 대기 위치로부터 상기 초기 맞물림 위치로 이동하도록 허용하며, 상기 마찰 저항을 발생시키는 제동 위치와 상기 마찰 저항을 발생시키지 않는 비제동 위치와의 사이를 이동하는 제동 부재와;
    상기 초기 맞물림 위치로부터 상기 완전 맞물림 위치로 이동하면서 상기 제동 부재를 상기 제동 위치로부터 상기 비제동 위치로 이동시키는 클러치 부재
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터의 동력을 가동 부재에 전달하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제동 부재는 제동 스프링의 탄력에 의해 상기 제동 위치에 탄력적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제 2 부재는 상기 클러치 부재와 접촉함에 의해 상기 클러치 부재를 상기 대기 위치로부터 상기 완전 맞물림 위치를 향해 이동시키는 캠면과, 상기 캠면과 나란히 설치되어 상기 클러치 부재가 상기 완전 맞물림 위치로부터 상기 대기 위치로 되돌아갈 수 없도록 하는 유지면을 구비하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유지면은 상기 중심축을 그 중심으로 하는 원호면인 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 클러치 부재는 상기 중심축의 반경 방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제 2 부재가 상기 모터에 의해 회전하면 상기 제 2 부재에 의해 압축되는 보상 스프링을 추가로 구비하며, 상기 보상 스프링은 상기 모터가 정지하면 상기 제 2 부재를 상대적으로 역전시켜서 상기 클러치 부재를 상기 유지면으로부터 이탈시키는 것을 특징으로 하는 동력 전달 장치.
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