KR200230352Y1 - 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터를 구동시키기 위한 모터의 축에 결합된 구동기어에 관한 것으로써, 본 고안에 따르면, 스트라이커와 걸어맞춤되어 도어를 잠금 및 해제시키는 래치 유닛과, 이 래치 유닛의 잠금레버를 잠금상태와 해제상태 사이에서 변위시키는 액추에이터로 이루어지는 차량용 도어 잠금장치에 있어서, 구동용 모터(12); 상기 모터(12)의 출력축(12a)에 결합되어 회전하는 플라스틱 소재의 구동기어(13); 상기 도어 잠금장치의 잠금레버에 연동되는 출력레버에 연결된 전환레버(14); 및 상기 모터(12)의 구동력을 구동기어(13)로부터 전환레버(14)로 전달시키는 전달부재(15, 16, 17);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터가 제공된다.

따라서, 종래 황동제의 구동기어 대신에 플라스틱제의 구동기어를 사용함으로써, 구동기어와 웜 기어와의 사이에서 야기될 수 있는 과도한 마모의 발생을 억제하여, 장기간의 사용에도 신뢰성이 좋은 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터가 제공된다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량용 도어 잠금장치의 액추에이터{Actuator of door locking device for vehicle}

본 고안은 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터를 구동시키기 위한 모터의 축에 결합된 구동기어에 관한 것이다.

차량에 설치되는 도어 잠금장치는 통상적으로, 스트라이커와 걸어맞춤되어 도어를 잠금 및 해제시키는 래치 유닛과, 이 래치 유닛의 잠금레버를 잠금상태와 해제상태 사이에서 변위시키는 액추에이터로 이루어지며, 이러한 도어 잠금장치는자동차 실내에 설치된 스위치의 조작에 의해 잠금 또는 해제되도록 되어 있다.

도어 잠금장치에 포함된 액추에이터의 출력레버는 도어 잠금장치의 잠금레버에 연결되어 있고, 액추에이터에 의해 잠금레버를 잠금 또는 해제위치로 구동시킬 수 있도록 되어 있다.

아울러, 도어 잠금장치의 잠금레버는, 자동차 실내에 설치된 잠금버튼이나 도어 외부에 부착된 키 실린더 자물쇠에도 연결되어, 잠금버튼이나 키 실린더의 수동조작에 의해서도 구동된다. 즉, 키 실린더 자물쇠 또는 잠금버튼은 연결로드를 통하여 도어 잠금장치의 잠금레버에 연결되어 있고, 키 조작 혹은 잠금버튼의 조작에 의해 도어 잠금장치가 잠금 또는 해제된다. 이와 같은 잠금/해제상태를 검출하기 위한 스위치로서, 액추에이터의 케이스 내에 잠금레버의 움직임에 연동하는 슬라이드식의 전환레버가 설치되어 있다.

통상, 액추에이터의 케이스 내에는, 구동용 모터와, 이 모터의 출력축에 결합되어 회전하는 구동기어와, 도어 잠금장치의 잠금레버에 연동되는 출력레버에 연결된 전환레버와, 모터의 구동력을 구동기어로부터 전환레버로 전달시키는 전달부재가 수납되어 있다.

종래, 모터의 출력축에 결합된 구동기어는 금속소재, 특히 황동으로 제조되었다. 그에 비하여, 구동기어로부터 구동력을 전달받는 전달부재로서는 플라스틱 소재로 제조된 웜 기어가 사용되었다. 따라서, 웜 기어측에 마모가 심하게 발생되고, 사용회수가 증가됨에 따라 웜 기어의 마모는 더욱 더 심각해져 모터의 구동력을 정확하게 전달할 수 없게 되거나 웜 기어의 톱니부분이 파손되어 버린다는 문제가 있었다.

또한, 황동재의 구동기어는 절삭가공을 통하여 제조되기 때문에 가공공정이 복잡하여 제조비용의 증가요인이 되었고, 구동기어 자체의 중량 역시 증가되었다.

본 고안은 상기된 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은, 구동기어와 웜 기어와의 사이에서 야기될 수 있는 과도한 마모의 발생을 억제하여, 장기간의 사용에도 신뢰성이 좋은 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터를 제공하는 동시에, 제조가 간단하며 가볍고 값싼 구동기어를 갖춘 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터의 내부구조를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 액추에이터의 주요부 사시도,

도 3은 본 고안의 구동기어를 시험하기 위한 단위주기를 설명하는 도면,

도 4는 본 고안의 모터와 구동기어의 분해 사시도,

도 5는 본 고안의 출력축의 단면을 나타낸 도면이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의해서, 스트라이커와 걸어맞춤되어 도어를 잠금 및 해제시키는 래치 유닛과, 이 래치 유닛의 잠금레버를 잠금상태와 해제상태 사이에서 변위시키는 액추에이터로 이루어지는 차량용 도어 잠금장치에 있어서, 구동용 모터; 상기 모터의 출력축에 결합되어 회전하는 플라스틱 소재의 구동기어; 상기 도어 잠금장치의 잠금레버에 연동되는 출력레버에 연결된 전환레버; 및 상기 모터의 구동력을 구동기어로부터 전환레버로 전달시키는 전달부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터가 제공된다.

여기에서, 상기 모터의 출력축은 반원형상, 다각형상 또는 스플라인 형상의 단면을 가지고 있으며, 상기 출력축이 삽입되도록 상기 구동기어에 형성된 축구멍은 상기 출력축의 단면형상에 상응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액추에이터(10)의 수납실(11) 내에는, 구동용 모터(12)와, 상기 모터(12)의 출력축(12a)에 결합되어 회전하는 구동기어(13)와, 도어 잠금장치의 잠금레버에 연동되는 출력레버(도시생략)에 연결된 전환레버(14)와, 상기 모터의 구동력을 구동기어(13)로부터 전환레버(14)로 전달시키는 제1 및 제2 기어(15, 17)가 수납되어 있다.

여기서, 상기 모터의 출력축(12a)에 결합된 구동기어(13)는 원통형 웜으로서, 그리고 상기 구동기어(13)에 맞물리는 제1 기어(15)는 웜 기어로서의 역할을 수행한다.

상기 전환레버(14)는, 대략 부채꼴의 형상을 가지며, 모터(12)의 정역회전에 따라 축(14a)을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 선회 가능하게 되어 있다. 상기 전환레버(14)의 상면에는 오목부(14b)가 형성되어 있어서 제2 기어(17)의 하부에 형성된 볼록부(17a)가 삽입된다. 또한, 상기 전환레버(14)의 하면에는 수납실(11) 바닥에 설치된 복수개의 고정접점(19)과 선택적으로 접촉되는 접점자(도시생략)가 부착되며, 이 접점자가 상기 고정접점(19) 상을 미끄럼 운동하여 회로의 개폐가 이루어짐에 따라 잠금/해제상태를 검출할 수 있도록 되어 있다.

액추에이터는, 스위치가 잠금상태로부터 해제상태로, 또는 해제상태로부터 잠금상태로 전환될 때 작동하도록 되어 있고, 나아가서 그 검출신호에 의해 다른도어의 액추에이터들도 함께 작동하도록 되어 있다.

액추에이터의 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 모터(12)가 회전구동되면 출력축(12a)에 결합된 구동기어(13)가 회전됨에 따라 제1 기어(15)가 회전되며, 상기 제1 기어(15)의 동축상에 고정되어 함께 회전되는 소경기어(16)에 의해 제2 기어(17)가 회전된다. 상기 제2 기어(17)는 내부의 탄성부재(18)에 의해 중립위치에서 유지되고, 상기 모터(12)의 정역회전에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전된다. 상기 제2 기어(17) 하부에 형성된 볼록부(17a)는 상기 전환레버(14)의 오목부(14b) 내에 로스트 모션(lost motion)을 행하면서 걸리게 되며, 그에 따라 상기 전환레버(14)는 축(14a)을 중심으로 선회된다. 이와 같은 액추에이터의 동작은 종래와 마찬가지이므로 더 이상 자세히 설명하지 않는다.

다만, 본 고안에 따르면, 모터의 출력축(12a)에 삽입 고정된 구동기어(13)는 플라스틱 소재로 사출성형 등의 방법에 의해 제조되므로, 가볍고 제조공정이 간단하게 된다.

표 1은 본 고안의 플라스틱제 구동기어를 내장시킨 액추에이터를, 도 3에 도시된 바와 같은 단위주기, 즉 0.5초 해제신호를 부여한 후 9.5초간 무통전 상태를 유지하고, 다시 0.5초간 잠금신호를 부여한 후 9.5초간 무통전 상태를 유지하는 것을 하나의 단위주기로 하여, 입력전압 DC 12±0.2V에서 상기 단위주기를 대략 10만회 이상 반복한 후의 결과를 나타낸 것이다.

표 1에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 본 고안에 의해서 플라스틱으로 제조된 구동기어를 사용한 액추에이터의 경우에도 그 성능은 종래의 황동제 구동기어에 비하여 전혀 뒤떨어지지 않는다는 것을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 본 고안의 플라스틱제 구동기어를 사용함으로써 제조단가 및 중량에 있어서도 종래의 황동제 구동기어를 사용하는 경우의 절반 이하로 절감시키는 것이 가능하게 된다.

항목	규격	시험전	시험후	판정
구속전류	정회전	3.8A±1A(DC12V±0.2V)	3.198	3.103	ok
	역회전		3.305	3.185	ok
접촉저항	정회전	1Ω이하(1㎃시)	0.028	0.041	ok
	역회전		0.033	0.034	ok
조작력	0.5㎏f 이하	0.113	0.125	ok
작동력	정회전	2㎏ 이상	5.280	5.398	ok
	역회전	2㎏ 이상	7.240	7.998	ok
소음	이음이 없을 것	양호	양호	ok
작동상태	양호할 것	양호	양호	ok
외관상태	양호할 것	양호	양호	ok

도 4는 본 고안에 따른 모터(12)와 구동기어(13)와의 결합관계를 설명하는 도면으로써, 도시된 바와 같이, 모터의 출력축(12a)을 구동기어(13) 내에 형성된 축구멍(13a) 내로 삽입시켜 결합되도록 구성되어 있다.

이 때, 모터(12)로부터의 구동력을 구동기어(13)로 확실하게 전달시키기 위해서, 출력축(12a)은 도 5a 내지 5d에 도시된 바와 같은 여러 가지 형상을 가질 수 있다. 한편, 출력축이 삽입되도록 구동기어(13) 내에 형성된 축구멍(13a)은 출력축의 형상에 상응하는 형상을 가지도록 형성된다.

도 5a는 출력축(12a)의 일측을 평평하게 하여 출력축의 단면이 대략 반원형을 이루도록 한 것이고, 도 5b 및 5c는 출력축의 단면이 대략 삼각형 및 사각형을 가지도록 한 것이고, 도 5d는 스플라인 형상을 가지도록 한 것이다. 이와 같은 단면형상은 출력축의 단부에만 형성될 수도 있고, 혹은 출력축의 길이 전체에 걸쳐서연장되도록 형성될 수도 있다. 특히, 스플라인 형상의 경우에는 축의 단부와 중간에 형성되도록 할 수 있다. 또한, 출력축의 단면형상은 상기된 것 이외에도, 모터의 구동력을 구동기어로 확실하게 전달할 수만 있다면, 다각형상 등 어떠한 형상도 가질 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 종래 황동제의 구동기어 대신에 플라스틱제의 구동기어를 사용함으로써, 구동기어와 웜 기어와의 사이에서 야기될 수 있는 과도한 마모의 발생을 억제하여, 장기간의 사용에도 신뢰성이 좋은 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터가 제공된다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 사출성형에 의하여 구동기어를 제조할 수 있기 때문에 금속기어의 제조시와 같은 절삭가공 등의 공정이 생략될 수 있어 제조공정이 단순화될 수 있고, 그에 따라 생산성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 나아가서, 생산비용을 절감하는 것이 가능해져, 가볍고 값싼 구동기어를 갖춘 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터가 제공된다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 스트라이커와 걸어맞춤되어 도어를 잠금 및 해제시키는 래치 유닛과, 이 래치 유닛의 잠금레버를 잠금상태와 해제상태 사이에서 변위시키는 액추에이터로 이루어지는 차량용 도어 잠금장치에 있어서,

   구동용 모터;

   상기 모터의 출력축에 결합되어 회전하는 플라스틱 소재의 구동기어;

   상기 도어 잠금장치의 잠금레버에 연동되는 출력레버에 연결된 전환레버; 및

   상기 모터의 구동력을 구동기어로부터 전환레버로 전달시키는 전달부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터의 출력축은 반원형상의 단면을 가지고 있으며, 상기 출력축이 삽입되도록 상기 구동기어에 형성된 축구멍은 상기 출력축의 단면형상에 상응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 모터의 출력축은 다각형상의 단면을 가지고 있으며, 상기 출력축이 삽입되도록 상기 구동기어에 형성된 축구멍은 상기 출력축의 단면형상에 상응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 모터의 출력축은 스플라인 형상의 단면을 가지고 있으며, 상기 출력축이 삽입되도록 상기 구동기어에 형성된 축구멍은 상기 출력축의 단면형상에 상응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 잠금장치의 액추에이터.