KR200223460Y1 - 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치에 관한 것으로서, 그 목적은 클러치의 구조를 단순화하고 구성 부품수를 저감하여 그에 따른 제조단가의 저하와 조립공정의 자동화로 생산성이 향상되는 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치를 제공하는 것이며, 케이스(10)의 내부에 설치되며 회전력을 발생시켜 외부로 전달할 수 있도록 모터축(21)이 일측으로 연장 형성된 모터(20)와, 상기 모터(20)에서 발생된 회전력을 전달받아 차량의 도어를 록킹하거나 언록킹하도록 마련된 출력로드(30)와, 상기 모터축(21)의 선단에 마련된 모터워엄(110)과, 일단이 상기 모터워엄(110)과 치합되어 회전력을 감속하는 감속축(120)과, 상기 감속축(120)의 타단과 치합되어 회동되는 캐리어부재(130)와, 소정의 회동구간동안 상기 캐리어부재(130)와 함께 회동되도록 그 내부에 설치되는 스윙부재(150)와, 상기 스윙부재(150)를 정지시켜 상기 캐리어부재(130)가 개별적으로 동작되도록 상기 스윙부재(150)의 회동구간 양측에 설치된 스토퍼(180)와, 일단은 상기 스윙부재(150)의 중심측에 고정되고 타단은 회동 가능하도록 마련되어 상기 출력로드(30)가 결합되는 스윙아암(170)이 구비되는 구성이다.

Description

차량용 도어록 액츄에이터의 클러치 {Clutch of Door Lock Actuator for Vehicle}

본 고안은 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클러치의 구조를 단순화하여 그에 따른 제조단가를 낮추며 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 도어에는 이를 록킹하거나 언록킹할 수 있도록 도어록 액츄에이터가 설치되는데, 이 도어록 액츄에이터는 일측에 내장된 모터가 구동되어 이와 연결된 출력로드를 길이방향으로 승강 동작시킴으로 인해 도어를 록킹하거나 언록킹하는 것이다.

한편, 이러한 도어록 액츄에이터는 컨트롤부에서 인가된 전원으로 인해 모터가 구동되어 출력로드를 동작시키는 경우와, 사용자가 키를 사용하여 도어 안쪽의 세이프티 노브를 움직여 동작되는 경우가 있는데, 이 두 가지 경우의 동작을 위해서 모터와 출력로드의 사이에는 클러치 구조가 마련된다.

도 1은 이와 같은 종래 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 사시도이고, 도 2는 종래 도어록 액츄에이터의 동작관계를 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 그 중심측의 모터축(1a)이 하향으로 연장되도록 입설되어 모터(1)가 배치되고, 이 모터축(1a)에는 대략 삼각형상의 플레이트(2)가 고정되는데, 이 플레이트(2)의 외주면 세 곳에는 원통형상으로서 반경방향으로 이동 가능하도록 클러치볼(3)이 마련된다.

그리고, 이 클러치볼(3)의 외부에는 클러치볼(3)이 외경방향으로 이동되었을 때 내경방향으로 탄성복원시킬 수 있도록 일측이 개구된 링형상으로 마련된 클러치스프링(4)이 설치되는데, 클러치볼(3)은 클러치스프링(4)의 외측으로 일부가 돌출되도록 설치된다.

또, 클러치스프링(4)의 외부에는 클러치스프링(4)의 외부로 일부가 돌출된 클러치볼(3)이 삽탈될 수 있도록 내부면에 반원홈(5a)이 형성된 드럼(5)이 클러치볼(3)과 일정간격 이격되어 설치되는데, 이 드럼(5)의 하측 외면부에는 제1기어(5b)가 형성된다.

아울러, 드럼(5)의 외부 일측에는 제1기어(5b)와 치합되어 회전되는 제2기어(6a)가 외주면에 형성된 관통파이프(6)가 마련되는데, 이 관통파이프(6)의 내부에는 제3기어(6b)가 설치되고, 그 내부에는 이 제3기어(6b)와 치합되어 상,하측으로 승강 될 수 있도록 외주면에 스크류(7a)가 형성된 출력로드(7)가 설치된다.

이와 같이 구성된 종래 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치는 모터(1)에 전원을 인가하여 모터축(1a)을 회전시키면, 모터축(1a)의 회전력에 의해 이에 고정된 플레이트(2)가 회전되면서 플레이트(2)의 외주측에 설치된 클러치볼(3)을 반경방향 외경측으로 밀게됨과 동시에 클러치볼(3)에 원심력이 발생되는데, 이때 클러치볼(3)의 외경측으로 이동하는 힘이 클러치스프링(4)의 탄성력을 극복하게되면 클러치볼(3)은 드럼(5)의 내부면에 형성된 반원홈(5a)의 내부로 삽입되는 것이다.

이로써 모터(1)에서 발생된 회전력이 모터축(1a)과 플레이트(2)를 거친 후 클러치볼(3)을 통해 반원홈(5a)이 형성된 드럼(5)에 전달되어 그 하측 외주면에 마련된 제1기어(5b)와 관통파이프(6)의 제2기어(6a)가 차례로 회전되고, 이 관통파이프(6)의 내부면에 형성된 제3기어(6b)의 그 내부의 스크류(7a)가 치합되어 회전하게됨으로써 출력로드(7)가 상,하측으로 승강 이동되는 것이다.

이와는 달리 출력로드(7)를 수동으로 승강 동작시켜 차량의 도어를 록킹하거나 언록킹할 때는, 모터축(1a)에 고정된 플레이트(2)와 드럼(5)이 이격된 상태이므로 출력로드(7)의 승강을 작은 힘으로 용이하게 동작시키게 된다. 즉, 모터(1)가 정지된 상태에서는 플레이트(2)와 드럼(5)의 사이를 연결해주는 클러치볼(3)이 클러치스프링(4)에 의해 원위치되어 플레이트(2)와 드럼(5) 사이에 간격이 존재하게되므로 플레이트(2)와 드럼(5)은 각각 동작가능한 상태가 되므로 사용자가 손쉽게 드럼(5)을 회전시켜 출력로드(7)를 동작시키게되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치는, 삼각형상으로 마련된 플레이트와 그 외주에 마련된 세 개의 클러치볼과, 이 클러치볼을 탄성복원시키도록 탄성력을 가지는 클러치스프링을 구비하는데, 이러한 플레이트와 클러치볼과 클러치스프링은 그 제조가 까다롭고, 그 조립공정이 복잡하여 자동화하기 어려워, 결국 제조단가의 상승과 생산성의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

또, 클러치스프링은 드럼 내부면의 반원홈에 끼워질 때, 판스프링으로 구성된 관계로 그 탄성력의 조절이 용이하지 않고, 드럼 내부면에 클러치볼과 대응되도록 구성된 반원홈에 클러치볼이 정확히 삽입되지 않게되는 오동작의 우려가 있으며, 삼각형상을 갖는 플레이트의 모서리가 클러치스프링의 내부면에 면접촉되어 장기간 반복 사용시 플레이트의 모서리부위가 마모되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 클러치의 구조를 단순화하고 구성 부품수를 저감하여 그에 따른 제조단가의 저하와 조립공정의 자동화로 생산성이 향상되는 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 사시도이다.

도 2는 종래 도어록 액츄에이터의 동작관계를 보인 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 분해사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 캐리어부재와 스윙부재의 결합상태 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100:클러치 110:모터워엄

120:감속축 121:입력워엄휠

122:출력워엄 130:캐리어부재

131:워엄휠 140:안내부

143:안내로 145:내부돌기

150:스윙부재 151:지지축

160:이동부 161:외부돌기

170:스윙아암 180:스토퍼

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치는, 케이스의 내부에 설치되며 회전력을 발생시켜 외부로 전달할 수 있도록 모터축이 일측으로 연장 형성된 모터와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 차량의 도어를 록킹하거나 언록킹하도록 마련된 출력로드와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 상기 출력로드에 선택적으로 전달하도록 클러치가 구비된 차량용 도어록 액츄에이터에 있어서, 상기 클러치는 상기 모터축의 선단에 마련된 모터워엄과, 일단이 상기 모터워엄과 치합되어 회전력을 감속하는 감속축과, 상기 감속축의 타단과 치합되어 회동되는 캐리어부재와, 소정의 회동구간동안 상기 캐리어부재와 함께 회동되도록 그 내부에 설치되는 스윙부재와, 상기 스윙부재를 정지시켜 상기 캐리어부재가 개별적으로 동작되도록 상기 스윙부재의 회동구간 양측에 설치된 스토퍼와, 일단은 상기 스윙부재의 중심측에 고정되고 타단은 회동 가능하도록 마련되어 상기 출력로드가 결합되는 스윙아암으로 구비된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 도어록 액츄에이터의 클러치를 보인 분해사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 내부에 공간이 형성되며 차량의 도어 내측에 설치되는 케이스(10)가 마련되고, 이 케이스(10)의 내부 일측에는 회전력을 발생시킬 수 있도록 모터(20)가 마련되는데, 이 모터(20)는 전원을 인가받아 회전력을 발생시키며, 이를 외부로 전달할 수 있도록 그 내부에는 모터축(21)의 외부 일측으로 연장 형성되는 모터축(21)이 설치된다.

그리고, 케이스(10)의 타측에는 모터(20)에서 발생된 회전력을 전달받아 차량의 도어를 록킹하거나 언록킹할 수 있도록 출력로드(30)가 마련되는데, 본 고안에서는 후설할 캐리어부재(130)와 스윙부재(150)의 회동을 직선왕복운동으로 전환시켜줄 수 있도록 스윙부재(150)에 출력로드(30)가 설치된다.

한편, 이러한 모터(20)와 출력로드(30)의 사이에는 모터(20)에서 발생된 회전력을 출력로드(30)에 선택적으로 전달할 수 있도록 클러치(100)가 마련된다. 즉, 클러치(100)는 도어록 액츄에이터가 동작될 수 있도록 입력되는 두가지 동력에 모두 적합하게 마련되는 것으로서, 컨트롤부에서 인가된 전원으로 인해 모터(20)가 구동될 때는 모터(20)와 출력로드(30)를 연결하고, 사용자가 키를 사용하여 도어 안쪽의 세이프티 노브를 움직여 동작될 때는 모터(20)와 출력로드(30) 사이의 동력전달을 차단하는 것이다.

이러한 클러치(100)는 여러개의 단품이 조합되어 마련되는 조합체로서, 이를 동력이 발생되는 모터(20) 측으로부터 동력을 전달받는 입력로드 측의 순으로 설명한다.

먼저, 모터축(21)의 선단에는 외주면에 헬리컬기어가 형성된 모터워엄(110)이 설치되는데, 이 모터워엄(110)은 케이스(10)에 고정된 모터(20)의 지지를 받아 모터축(21)과 함께 회전되도록 마련되고, 이 모터워엄(110)의 외측으로는 축방향이 이와 직각방향으로 서로 대응되도록 배치되어 케이스(10)에 의해 지지되는 감속축(120)이 설치된다.

이 감속축(120)은 고속회전하는 모터(20)의 속도를 낮추는 대신 토오크를 높일 수 있도록 마련되는 것으로서, 모터워엄(110)과 치합되도록 외주면에 스퍼어기어가 형성되는 입력워엄휠(121)과 이보다 작은 지름으로 일측으로 연장되며 외주면에 워엄이 형성되는 출력워엄(122)으로 형성된다.

그리고, 감속축(120)의 출력워엄(122)측에는 이와 치합될 수 있도록 워엄휠(131)이 형성된 캐리어부재(130)가 마련되는데, 이 캐리어부재(130)는 지름이 다른 두 개의 원의 각각 일부분을 그 중심측이 연결되도록 형성한 것이다.

즉, 부채꼴형상으로 일부가 절결된 원형판의 외주면을 후면방향으로 절곡형성하여 이 부분에 워엄휠(131)을 형성시키는데, 이 워엄휠(131)은 출력워엄(122)과 직교하도록 설치되어, 출력워엄(122)측에서의 동력은 전달받지만 이와는 반대로 출력워엄(122)측으로 동력을 전달하지는 못하도록 마련된다.

또, 캐리어부재(130)의 중심은 중공으로 마련된 지지공(132)이 형성되어 후설할 스윙부재(150)의 지지를 받아 회동될 수 있도록 마련되고, 절결된 부분의 내측으로는 절결부위보다 작은 각을 가지며 절결부위보다 큰 지름으로 형성된 안내부(140)가 마련된다.

이 안내부(140)는 그 외주측 선단이 후면방향으로 절곡되고, 이 외주측과 중심측의 사이가 외주측과 유사하게 후면방향으로 돌출되어 그 사이에 안내로(143)가 형성되는 것으로서, 이 안내로(143)의 외측을 형성하는 안내외면(142)과 내측을 형성하는 안내내면(141)에는 서로 대칭되도록 일부가 절결되어 일측면만이 안내외면(142)과 안내내면(141)에 연결되는 탄성면(141a,142a)이 마련되고 이 탄성면(141a,142a)의 선단에는 안내로(143)측으로 라운딩돌출되는 내부돌기(145)가 마련된다.

한편, 캐리어부재(130)의 내부에는 이와 동심축상에서 회동되는 스윙부재(150)가 마련된다. 이 스윙부재(150)의 중심측에는 상,하방향으로 돌출 형성된 지지축(151)이 마련되는데, 하측은 케이스(10)에 마련된 홀에 삽입되고 상측은 캐리어부재(130)에 마련된 지지공(132)에 삽입되는 것이다.

그리고 이 지지축(151)의 외측에는 부채꼴형상으로 마련되며 캐리어부재(130)와는 반대로 그 외주측이 전면으로 절곡형성되어 이동부(160)가 형성되는데, 이 이동부(160)의 중간측에는 내,외측으로 라운딩 돌출 형성되는 외부돌기(161)가 마련된다.

또, 지지축(151)의 상단에는 일단이 지지축(151)에 고정되는 스윙아암(170)이 마련되고, 이 스윙아암(170)의 타단에는 회동 가능하도록 마련되어 출력로드(30)와 결합되는 클립(171)이 마련된다.

아울러, 스윙부재(150)의 회동구간 양측에는 이와 밀착되어 회동을 정지시킬 수 있도록 고무재질로 마련되는 스토퍼(180)가 구비되는데, 이 스토퍼(180)는 이동부(160)의 반경방향 절단면과 밀착되는 위치에 고정 설치된다.

이러한 캐리어부재(130)와 스윙부재(150)는 도 5에 도시된 바와 같이, 캐리어부재(130)의 안내부(140)의 내측으로 스윙부재(150)의 이동부(160)가 삽입되어 설치되는 것이다. 즉, 안내로(143)의 내부로 이동부(160)가 삽입되는데 이때 내부돌기(145)와 외부돌기(161)는 회동시 서로 밀착될 수 있게 설치되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치는, 모터(20)에 전원이 인가되어 모터축(21)이 회전하게 되면 이와 함께 모터워엄(110)이 감속축(120)의 입력워엄휠(121)과 맞물려 감속축(120)을 회전시키게 되고, 이와 동시에 감속축(120)의 출력워엄(122)이 캐리어부재(130)의 워엄휠(131)과 맞물려 워엄휠(131)을 회전시키게 된다.

그리고 워엄휠(131)의 회전으로 인해 캐리어부재(130)가 회동되는데, 이때 캐리어부재(130)의 이동부(160)에 마련된 내부돌기(145)가 스윙부재(150)의 외부돌기(161)와 밀착되어 이를 밀게됨으로써 캐리어부재(130)와 스윙부재(150)는 같이 회동되어 지지축(151) 상단에 설치된 스윙아암(170)과 출력로드(30)를 동작시키게되는 것이다.

또 스윙부재(150)가 스토퍼(180)에 의해 회전이 멈추게되면 캐리어부재(130)의 회전력에 의해 내부돌기(145)에 밀착된 외부돌기(161)가 내,외측으로 확장되어 내부돌기(145)를 타고 넘어가게 된다.

아울러 이와는 반대로 모터(20)가 회전될 때는 캐리어부재(130)가 반대방향으로 회동되는데, 내부돌기(145)를 한 번 타고 넘어간 외부돌기(161)가 회전방향의 전방측으로 위치한 내부돌기(145)를 밀어 캐리어부재(130)와 스윙부재(150)는 함께 회동되는 것이다.

한편, 이러한 모터(20)의 동작으로 스윙부재(150)를 동작시키는 것 외에 사용자가 직접 스윙부재(150)를 회동시킬 때는 스윙부재(150) 내부돌기(145)의 회동방향 후방측으로 캐리어부재(130)의 외부돌기(161)가 위치하므로 스윙부재(150)의 회동이 용이해지는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치는 각 구성부품의 구조가 단순해지고, 그 구성부품수가 줄게 되며, 간단한 동작으로 인해 오동작을 방지할 수 있게된다. 이로써 클러치의 제작 및 조립 그리고 자동화하기가 용이해져 생산성의 향상과 제조단가를 낮출 수 있으며, 오동작을 저감으로 인한 제품의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 케이스의 내부에 설치되며 회전력을 발생시켜 외부로 전달할 수 있도록 모터축이 일측으로 연장 형성된 모터와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 차량의 도어를 록킹하거나 언록킹하도록 마련된 출력로드와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 상기 출력로드에 선택적으로 전달하도록 클러치가 구비된 차량용 도어록 액츄에이터에 있어서,

   상기 클러치(100)는 상기 모터축(21)의 선단에 마련된 모터워엄(110)과, 일단이 상기 모터워엄(110)과 치합되어 회전력을 감속하는 감속축(120)과, 상기 감속축(120)의 타단과 치합되어 회동되는 캐리어부재(130)와, 소정의 회동구간동안 상기 캐리어부재(130)와 함께 회동되도록 그 내부에 설치되는 스윙부재(150)와, 상기 스윙부재(150)를 정지시켜 상기 캐리어부재(130)가 개별적으로 동작되도록 상기 스윙부재(150)의 회동구간 양측에 설치된 스토퍼(180)와, 일단은 상기 스윙부재(150)의 중심측에 고정되고 타단은 회동 가능하도록 마련되어 상기 출력로드(30)가 결합되는 스윙아암(170)으로 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스윙부재(150)의 외주측에는 일방향으로 절곡형성되며 내경방향과 외경방향으로 라운딩 돌출 형성된 한 쌍의 외부돌기(161)가 형성된 이동부(160)가 마련되고, 상기 캐리어부재(130)의 내부에는 상기 외부돌기(161)에 의해 내경방향과 외경방향으로 확장되도록 일부 절결된 일측선단에 내부돌기(145)가 형성된 안내부(140)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 도어록 액츄에이터의 클러치.