KR20070085503A

KR20070085503A - 힌지 조립체

Info

Publication number: KR20070085503A
Application number: KR1020077012064A
Authority: KR
Inventors: 노르버트 에이. 마르클; 존 엠. 코시들로; 더블류. 존슨 로렌스; 리차드 케이. 미츠; 폴 제이. 던바
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2007-08-27
Also published as: EP1817470A1; WO2006060176A1; CN101031699A; US20060112520A1; DE602005026846D1; US7373693B2; CN101031699B; EP1817470B1

Abstract

힌지 조립체는 도어에 설치되도록 구성된 도어 힌지 하우징, 고정체에 설치되도록 구성된 바디 힌지 하우징, 및 스프링을 포함하는 체크 조립체를 포함한다. 바디 힌지 하우징은 도어 힌지 하우징에 선회가능하게 고정된다. 체크 조립체는 도어 힌지 하우징과 바디 힌지 하우징 중의 적어도 하나에 의해 차폐된다.

Description

힌지 조립체{HINGE ASSEMBLY}

본 출원은 "통합형 체크 기구를 구비한 도어 힌지(Door Hinge With Integral Check Mechanism)"라는 발명의 명칭으로 2004년 12월 1일 출원된 미국 특허출원 제 60/632,183호에 관련한 것으로 그 우선권의 혜택을 주장하며, 상기 출원은 참조에 의해 여기 전체로서 반영되어 있다.

본 발명의 실시형태들은 통상적으로 힌지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량 도어와 같은 도어에 사용하기 위해 구성된 힌지 시스템에 관한 것이다.

종래의 도어 힌지 시스템, 특히 차량 도어 힌지는, 열림 위치로부터 완전 닫힘 위치로 그 도어를 이동시키는 것을 돕는 스프링 체크 기구(mechanism)를 포함한다. 이러한 시스템들의 예가 "탄성지지되는 체크 스프링을 구비한 힌지(Hinge With Elastomerically Supported Check Spring)"라는 발명의 명칭을 갖는 미국특허 제 4,800,624호 및 "도어 힌지 시스템(Door Hinge System)"이라는 발명의 명칭을 갖는 미국특허 제 6,012,201호에 도시 및 설명되어 있다.

통상적으로, 스프링 체크 기구는 도어 힌지 시스템내에서 노출되어 있다. 도장 및 e-코트 공정 중에, 스프링 체크 기구는 통상 그 힌지 시스템내에 설치되지 않는데, 이유는 그러한 공정들이 스프링 체크 기구를 손상시킬 수 있기 때문이다. 예컨대, 습식 또는 건식 도료가 특정 스프링의 힘 상수를 변경하거나 및/또는 다르게 그 스프링을 손상시킬 수 있다. 그러므로, 스프링 체크 기구들은 그러한 공정들 후에 힌지 시스템에 통상 설치되고, 따라서 또 다른 단계를 전체 제조 공정에 추가시킨다.

또한, 통상의 힌지 조립체들은 대형의 물건이나 짐을 차량 안에 싣기 위해 문 열기를 소망하는 경우에 곤란함을 드러낸다. 예컨대, 차량 도어가 고작 45˚각도로만 열린다면, 구입한 텔레비젼 세트와 같은 대형 짐을 집으로 운반하기 위해 차량내로 옮기기가 곤란하다는 것을 알게 된다.

그러므로, 차폐가 이루어진(shielded) 스프링 체크 기구를 포함하는 힌지 조립체에 대한 요구가 존재한다. 또한, 통상의 힌지 조립체들보다 넓은 운동 범위에 걸쳐 운동할 수 있는 힌지 조립체에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 실시형태들은 도어 힌지 하우징과 같은 제 1 힌지 하우징, 바디 힌지 하우징과 같은 제 2 힌지 하우징, 및 체크 조립체를 포함하는, 힌지 조립체를 제공한다. 제 1 힌지 하우징은 복수의 리지에 의해 분리되는 복수의 디텐트, 또는 드웰을 갖는 아치형 가이드 트랙을 포함할 수 있다. 제 2 힌지 하우징은 제 1 힌지 하우징에 선회가능하게 고정되며, 체크 커버와 일체로 형성된 마운팅 플레이트를 포함할 수 있고, 체크 커버는 마운팅 플레이트로부터 신장하여 형성된다. 제 1 힌지 하우징은 제 2 힌지 하우징에 대해서 90˚ 선회하도록 구성될 수 있다.

체크 조립체는 제 1 스프링 하우징, 제 2 스프링 하우징, 및 제 1 및 제 2 스프링 하우징 사이에서 압축되는 스프링을 포함한다. 제 1 스프링 하우징은 제 2 힌지 하우징내에 고정될 수 있으며, 제 2 스프링 하우징은 제 1 스프링 하우징과 상대 운동하도록 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 스프링 하우징 중의 적어도 하나는 롤러들을 갖는 롤러 축을 보유(retaining)한다. 롤러들은 가이드 트랙 위를 운동하도록 구성된다. 체크 커버는 체크 조립체를 실질적으로 차폐한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 등각투상 분해도.

도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 도어 힌지 하우징의 등각투상도.

도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 바디 힌지 하우징의 등각투상도.

도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 체크 조립체의 등각투상 분해도.

도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 체크 조립체의 등각투상도.

도 6은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 등각투상도.

도 7은, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 제 1 위치에 있는 힌지 조립체의 측단면도.

도 8은, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 제 2 위치에 있는 힌지 조립체의 측단면도.

도 9는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 후방 단면도.

도 10은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 체크 조립체의 등각투상 분해도.

도 11은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 측단면도.

도 12는, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 부분적으로 압축된 상태에 있는 스프링의 전면도.

도 13은, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 완전히 압축된 상태에 있는 스프링의 전면도.

도 14는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 상부 등각투상도.

도 15는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 상부 등각투상도.

도 16은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체의 하부 등각투상도.

본 발명의 실시형태들을 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명은 그것의 적용에 있어 이하의 설명에서 제시되거나 또는 도면에서 도시된 구성의 세목 및 구성요소의 배치로 한정되지 않음을 알아야 한다. 본 발명은 다른 실시형태들이 가능하며 각종의 방법으로 실행 또는 실시가능하다. 또한, 여기서 사용된 표현과 전문용어들은 설명을 위한 것이며 제한으로 보아서는 안됨을 알아야한다. "~을 포함한다(including)" 및 "~으로 구성된다(comprising)"의 사용 및 그 변화는, 부가적인 개체 및 그 등가물들은 물론이고, 그 이후에 열거되는 개체와 그 등가물들을 포함하려는 것이다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체(10)의 등각투상(isometric) 분해도이다. 힌지 조립체(10)는 각종의 금속들 및/또는 플라스틱들로 형성될 수 있다. 힌지 조립체(10)는, 피벗 핀(16)을 중심으로 바디 힌지 하우징(14)에 선회가능하게 설치되도록 구성되는 도어 힌지 하우징(12)을 포함한다. 체 크 조립체(18)는 바디 힌지 하우징(14) 내에 확고히 보유되도록 구성된다.

도 2는, 도어 힌지 하우징(12)의 등각투상도이다. 도어 힌지 하우징(12)은 피벗 월(22)과 일체로 형성되는 마운팅 플랩, 윙, 또는 플레이트(20)를 포함하는데, 이것들도 또한 롤러 가이드 트랙(24)과 일체로 형성된다.

마운팅 플랩(20)은, 스크류 등의 패스너가 관통할 수 있도록 구성된 패스너 관통 구멍(26)을 포함한다. 도어 힌지 하우징(12)은, 마운팅 플랩(20)을 도어내의 구조물(들)에 고정하는 패스너에 의해 차량 도어와 같은 도어에 고정된다. 대안적으로, 마운팅 플랩(20)이 패스너 관통 구멍들을 포함하지 않고, 대신에 그 도어에 접착되거나, 용접되거나, 또는 다르게 고정될 수 있다. 또한, 대안적으로, 도어 힌지 하우징(12)은 미늘(barbs), 걸쇠(clasps), 래치(latches), 스냅(snaps) 등의 각종의 다른 패스닝 구조를 마운팅 플랩(20)에 부가하여서나, 또는 마운팅 플랩(20) 대신에 포함할 수 있다.

각각의 피벗 월(22)은 마운팅 플랩(20)에 대해 직각을 이룰 수 있다. 피벗 핀 통로(28)는 각각의 피벗 월(22)을 관통하여 형성된다. 피벗 핀 통로(28)들은, 서로 정렬되며 또한 피벗 핀(16)을 수용하고 미끄럼 운동 가능하게 보유하도록 구성된다(도 1에 도시됨).

각각의 롤러 가이드 트랙(24)은 아치형 전방벽(32)과 일체로 형성된 측벽(30)을 포함한다. 아치형 전방벽(32)은 접은 금(creases)이나, 또는 리지(36)들에 의해 분리된 일련의 디텐트 또는 드웰(34)들을 포함한다. 체크 챔버(38)는 측벽(30)과 아치형 전방벽(32) 사이에 한정된다. 롤러 가이드 트랙(24)들은 서로 정 렬 및 대향하고 대략 90˚방사상 원호를 통해 전개한다. 대안적으로, 롤러 가이드 트랙(24)들은 더 짧거나, 또는 더 긴 원호에 걸쳐 연장될 수 있으며, 또한, 도시된 것들보다 더 많거나, 또는 더 적은 드웰(34)들을 포함할 수도 있다.

도 3은, 바디 힌지 하우징(14)의 등각투상도이다. 바디 힌지 하우징(14)은 체크 커버(42)와 일체로 형성되는 마운팅 플레이트(40)를 포함한다. 마운팅 플레이트(40)는 그 자신을 관통하여 형성되는 복수의 패스너 통로(44)를 포함할 수 있다. 바디 힌지 하우징(14)은 마운팅 플레이트(40)를 바디 구조물에 고정하는 패스너에 의해서 차체, 프레임, 패널 등과 같은 고정된 구조물에 고정된다. 대안적으로, 마운팅 플레이트(40)가 패스너 통로를 포함하지 않을 수 있고, 그러나 대신에 바디에 접착되거나, 용접되거나, 또는 다르게 고정될 수도 있다. 또한, 대안적으로, 바디 힌지 하우징(14)은 미늘(barbs), 걸쇠(clasps), 래치(latches), 스냅(snaps) 등과 같은 각종의 다른 패스닝 구조를 마운팅 플레이트(40)에 부가하여서나 또는 마운팅 플레이트(40)에 대신하여 포함할 수 있다.

체크 커버(42)는 마운팅 플레이트(40)로부터 상방으로 신장하여 형성되며, 전방 벽(48), 후방 벽(도 3에 도시되지 않음), 및 둥글게 형성된(rounded) 탑(50)과 일체로 형성되고, 그 사이에 체크 챔버(도 3에 도시되지 않음)를 형성하는 측벽(46)을 포함한다. 체크 조립체(18)를 체크 챔버내로 통과시키는 개구부를 제공하는 채널(도시되지 않음)이 마운팅 플레이트(40)를 관통하여 형성된다.

롤러 축 통로(52)들이 측벽(46)들의 하부를 관통하여 형성된다. 롤러 축 통로(52)들은 서로 정렬되며, 롤러 축(예컨대 도 4에 도시됨)을 수용하고 미끄럼 운 동 가능하게 보유하도록 구성된다. 유사하게, 피벗 핀 통로(54)들이 측벽(46)들의 상부를 관통하여 형성되며, 피벗 핀(16)(예컨대 도 1에 도시됨)을 수용하고 미끄럼 운동 가능하게 보유하도록 구성된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 피벗 핀(16)은, 바디 힌지 하우징(14)의 피벗 핀 통로(54) 및 도어 힌지 하우징(12)의 피벗 핀 통로(28) 안에서 미끄럼 운동 가능하게 보유된다. 체크 커버(42)는, 피벗 핀 통로(28,54)를 관통하는 피벗 핀(16)에 의해서 도어 힌지 하우징(12)의 피벗 월(22)들 사이에 선회가능하게 고정된다. 피벗 핀(16)을 제 위치에 안내(guide) 및 고정하는 것을 돕기 위해 피벗 핀 통로(28) 및/또는 피벗 핀 통로(54)안에 부싱(56)이 배치될 수 있다.

피벗 핀(16)은, 말단부들에 엔드 캡(60)들이 배치된 길이방향의 메인 바디(58)를 포함한다. 힌지 조립체(10)의 제조상의 용이함을 가능케 하기 위해, 엔드 캡(60)들 중의 하나 또는 양자는 피벗 핀(16)에 제거가능하게 고정될 수 있다. 즉, 엔드 캡(60)들이 피벗 핀 통로(28,54)보다 큰 직경을 가질 수 있기 때문에, 엔드 캡(60)들 중의 하나 또는 양자가 길이방향의 메인 바디(58)에 스냅결합 가능하게, 나사결합 가능하게, 또는 달리 제거가능하게 고정되고, 따라서 제조 공정 중에 피벗 핀(16)이 피벗 핀 통로(28,54)를 관통할 수 있다. 피벗 핀(16)이 최종 조립 위치에 위치되면, 엔드 캡(60)(들)은 길이방향 메인 바디(58)의 말단(들)에 고정되고, 이렇게 함으로써 도어 힌지 하우징(12)을 바디 힌지 하우징(14)에 선회가능하게 고정한다.

도 4는, 체크 조립체(18)의 등각투상 분해도이다. 체크 조립체(18)는 상측 스프링 하우징(62), 하측 스프링 하우징(64), 리테이닝 클립(66), 롤러 축(68), 및 스프링(70)을 포함한다. 스프링(70)은 상측 및 하측 스프링 하우징(62,64)들 사이에 압축된 상태로 보유되고, 롤러 축(68)은 하측 스프링 하우징(64)과 상측 스프링 하우징(62)에 의해 선회가능하게 고정된다.

상측 스프링 하우징(62)은 탑 캡(72)을 포함하고, 탑 캡은 피벗 핀 채널(78)을 구비한 상부 표면(76)과 일체로 형성된 외벽(74)들을 갖는다. 피벗 핀 채널(78)은, 체크 조립체(18)가 체크 커버(42)(도 3에 도시됨)내에 위치되는 경우에 피벗 핀(16)(도 1에 도시됨)과 접하도록 구성된다. 포스트(80)는 탑 표면(76)의 밑면으로부터 하방으로 신장하여 형성된다. 축 통로(82)는 포스트(80)의 하단부 부근에서 그 하단부를 관통하여 형성되고, 클립 리세스(84)는 포스트(80)의 말단 팁 부근에 형성된다.

하측 스프링 하우징(64)은 베이스(87)와 일체로 형성되는 외측 벽(85)을 포함한다. 스프링 챔버(86)는 베이스(87)의 상부 표면(88)과 외측 벽(85)의 내부 표면 사이에 형성된다. 포스트 채널(90)은 베이스(87)를 관통하여 하방으로 신장하여 형성되고, 베이스(87)를 완전히 관통할 수 있다. 축 통로(92)는 포스트 채널(90)에 수직하게, 그리고 포스트 채널을 관통하게끔 베이스(87)를 가로질러 관통하여 형성된다.

체크 조립체(18)를 조립하기 위해서, 스프링(70)은 그 스프링의 중앙 개구부(94)가 포스트 채널(90)과 정렬되게끔 베이스(87)의 상부 표면(88) 위에 배치된다. 그리고나서, 축 통로(82)가 하측 스프링 하우징(64)의 축 통로(92)와 동일 수 직 평면 내에 정렬되게끔, 스프링(70)의 중앙 개구부(94) 내에 포스트(80)가 배치된다. 포스트(80)는, 축 통로(82)가 축 통로(92)와 동일 수직 평면 내에 정렬되는 경우에만 그 포스트(80)가 포스트 채널(90) 안에 정합될 수 있게끔 성형될 수 있다. 즉, 포스트(80)는 일측에 노치를 구비한 팔각형과 같이 특정 키 형상을 포함할 수 있고, 포스트 채널(90)은 상대되는(reciprocal) 팔각형 형상과 상기 노치와 정합하도록 구성된 대응하는 탭을 포함할 수 있어, 포스트(80)와 포스트 채널(90)이 정합될 수 있다.

상측 스프링 하우징(62)이 하측 스프링 하우징(64) 쪽으로 밀리게 됨에 따라서, 탑 캡(72)의 밑바닥과 베이스(87)의 상부 표면(88) 사이에서 스프링(70)이 압축된다. 상측 스프링 하우징(62)은, 포스트(80)의 축 통로(82)가 베이스(87)의 축 통로(92)와 정렬할 때까지, 이 방향으로 밀리어지기를 계속하고, 이렇게 함으로써 방해받지않는 경로, 즉 축 채널을 형성한다. 이때, 클립 리세스(84)는 베이스(87)의 바닥 표면을 관통하여 신장할 수 있다. 그리고나서, 상측 스프링 하우징(62)이 하측 스프링 하우징(64)에 고정상태로 유지되는 것을 보장하기 위해, 리테이닝 클립(66)이 클립 리세스(84) 둘레에 클립된다.

스프링(70)은, 상측 스프링 하우징(62)에 화살표 "A" 방향으로 힘을 가하는 동시에, 하측 스프링 하우징(64)으로도 화살표 "A＇" 방향으로 힘을 가한다. 상측 및 하측 스프링 하우징(62,64)이 서로의 방향으로 밀리어 지지만, 탄성 스프링(70)에 의해 가해지는 힘은 스프링 하우징(62,64)들이 그들의 원래의 위치로 복귀하게끔 만든다. 리테이닝 클립(66)은, 스프링(70)에 의해 가해지는 힘이 상측 스프링 하우징(62)을 하측 스프링 하우징(64)으로부터 분리시키지 않게 보장하여 준다.

일단 상측 스프링 하우징(62)이 하측 스프링 하우징(64)에 고정되면, 축 통로(82)와 축 통로(92)에 의해 한정되는 축 채널 안에 롤러 축(68)이 위치된다. 축 채널 안에 롤러 축(68)이 위치되는 경우에 스프링 하우징(62,64)들 사이에 화살표 "A" 및 화살표 "A＇" 방향으로의 서로에 대한 제한된 상대 운동을 허용하기 위해, 축 통로(82,92)의 직경은 서로 다를 수 있다. 예컨대, 롤러 축(68)이 축 통로(82,92)들에 의해 형성되는 축 채널 안에 있는 경우라도, 축 통로(82) 또는 축 통로(92) 중 하나의 직경이 그들 축 통로(82) 또는 축 통로(92) 중의 다른 하나의 직경보다 크다면, 스프링 하우징(62,64)들이 화살표 "A" 및 화살표 "A＇" 방향으로 제한된 운동 범위에 걸쳐 상대 운동할 수 있다. 선택적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 예컨대, 축 통로(82,92)들 중의 하나 또는 그 양자는, 롤러 축(68)이 화살표 "A" 및 화살표 "A＇" 방향으로 운동할 수 있게 하는 슬롯들일 수 있다.

롤러(96)들은 롤러 축(68)의 말단부들에 고정된다. 예컨대, 롤러(96)들은 롤러 축(68)의 말단부들에 나사결합 가능하게 고정될 수 있다. 선택적으로, 롤러(96)들은 롤러 축(68)의 말단부들과 억지끼워 맞춤(interference fit)을 형성할 수 있다.

도 5는, 체크 조립체(18)의 등각투상도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상측 스프링 하우징(62)은, 하측 스프링 하우징(64)에 운동가능하게 고정된다. 스프링(70)은 스프링 하우징(62,64)들 사이에서 압축되고, 롤러(96)들이 하측 스프링 하우징(64)의 베이스(87)의 측벽들로부터 신장하도록, 롤러 축(68)은 축 채널 안에 서 미끄럼 운동 및 선회가능하게 고정된다.

도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 롤러 축(68)이 축 통로(82,92)에 의해 한정되는 축 채널을 통하여 위치되기 전에, 마운팅 플레이트(40)의 밑바닥을 관통하여 형성된 체크 채널(도시되지 않음)을 통해, 체크 커버(42) 안으로, 하측 스프링 하우징(64)에 고정되어 있으며 그 중간에 스프링(70)이 압축된 상태로 있는 상측 스프링 하우징(62)이 들어간다. 일단, 축 통로(82,92)에 의해 한정되는 축 채널이 체크 커버(42)의 롤러 축 통로(52)와 정렬되면, 롤러 축(68)이 축 채널 및 롤러 축 통로(52)를 통해 위치됨으로써, 롤러 축(68)을 그 안에서 미끄럼 운동 및 선회가능하게 고정한다. 그리고나서, 롤러(96)들은 롤러 축(68)의 단부들에 고정되고 체크 커버(42)로부터 외측으로 신장한다.

체크 커버(42)는 체크 조립체(18)를 실질적으로 차폐한다. 즉, 체크 커버(42)는 도료와 같은 외부 요소가 체크 챔버 안으로 들어오고 체크 조립체(18)와 접촉하는 것을 방지한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스프링(70)은 피벗 핀(16)에 대해 수직으로 배향된다. 그러므로, 하측 스프링 하우징(64)이 상측 스프링 하우징(62)과 상대 운동하는 경우에, 이하에 논의되는 바와 같이, 하측 스프링 하우징(62)은 피벗 핀(16)에 수직인 방향으로 운동한다.

도 6은 힌지 조립체(10)의 등각투상도이다. 도어 힌지 하우징(12)은 피벗 핀(16)을 통해서 바디 힌지 하우징(14)에 선회가능하게 고정된다. 롤러 가이드 트랙(24) 위에 롤러(96)들이 위치하도록, 체크 커버(42)가 체크 챔버(38) 안에 배치 된다. 도어 힌지 하우징(12) 및 바디 힌지 하우징(14)은 드로운(drawn) 구성요소일 수 있고, 그것에 의해서 힌지 설계에 있어 더 큰 융통성을 허용한다. 도어 힌지 하우징(12), 바디 힌지 하우징(14), 피벗 핀(16), 및 체크 조립체(18){롤러(96)들은 제외하고, 체크 커버(42)에 의해 주로 감추어짐}는 힌지 조립체(10)로 일체로 조립되어 그 힌지 조립체를 구성한다.

위에 논의한 바와 같이, 힌지 조립체(10)는 각종의 금속들 및/또는 플라스틱들로 형성될 수 있다. 예컨대, 도어 힌지 하우징(12)과 바디 힌지 하우징(14)은 고탄소열처리강(high carbon heat treated steel)으로 형성될 수 있고, 따라서 이들 구성요소들이 더 얇은 게이지 재료(thinner gage material)로 제조되는 것을 가능하게 한다. 롤러(96)들은, 예컨대, 폴리에테르에테르케톤(즉, PEEK)과 같은, 고온, 고강도 플라스틱으로 이루어질 수 있지만, 예컨대, 오일 함침(oil-impregnated) 황동 재료들 및 각종의 다른 우레탄들과 같은, 각종의 다른 재료들로 만들어질 수 있다. 통상적으로, 힌지 조립체(10)의 구성요소들은 내고온성, 인장 특성, 및 피로, 응력, 및 크랙 저항성(crack resistance)을 갖는 재료들로 형성된다. 부싱(56)(예컨대, 도 1에 도시됨)들은 소결 황동(sintered bronze)을 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 통상적으로, 부싱(56)들은 피벗 핀(16)을 중심으로 하여 도어 힌지 하우징(12)이 바람직한 방식으로 선회할 수 있도록 구성된다. 통상적으로, 힌지 조립체(10)의 구성요소들은 e-코트 온도를 견딜 수 있는 재료로부터 만들어진다.

도 7은 닫힘 위치(즉, 도어가 닫혀있는 경우)와 같은, 제 1 위치에서의 힌지 조립체(10)의 측단면도이다. 도 8은 90˚열림 위치와 같은, 제 2 위치에서의 힌지 조립체(10)의 측단면도이다. 도 9는 힌지 조립체(10)의 후방 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 롤러 축(68)에 부착된 롤러(96)(도 7 및 도 8에는 도시되지 않음)들은 제 1 드웰(34)(다른 요소에 의해 가려져 있음)안에 고정된다. 각각의 드웰(34)은 도어 운동에 대한 리미트 스탑으로서 작용한다. 스프링(70)에 의해 하측 스프링 하우징(64)으로 가해진 힘은, 도어 힌지 하우징(12)이 바디 힌지 하우징(14)에 대해 화살표 "B" 방향으로 선회되고 있지 않은 경우에, 롤러들을 드웰(34)들 안에 보유시킨다. 동시에, 스프링(70)에 의해 가해지는 힘은 상측 스프링 하우징(62)을 피벗 핀(16)에 접하여 고정되는 관계로 유지시킨다.

도어가 화살표 "B" 방향으로 선회되어 열림에 따라{즉, 도어 힌지 하우징(12)이 바디 힌지 하우징(14)에 대해서 화살표 "B" 방향으로 선회됨}, 롤러(96)들은 상향각을 이룬 리지(36)들 위를 미끄럼 운동한다. 롤러(96)들이 리지(36)들 위를 미끄럼 운동하거나 또는 구름에 따라서, 롤러 축(68)은 화살표 "A" 방향으로 스프링(70)을 향해 상측 스프링 하우징(62)의 포스트(80)의 축 통로(82)를 미끄럼 운동한다. 따라서, 하측 스프링 하우징(64)이 상측 스프링 하우징(62)에 대해 동일 방향으로 운동하고, 따라서 스프링(70)을 압축한다. 도어 힌지 하우징(12)이 화살표 "B" 방향으로 운동을 계속함에 따라서, 롤러(96)들은 리지(36) 위를 미끄럼 운동하고, 스프링(70)에 의해 화살표 "A＇" 방향으로 상측 스프링 하우징(62)으로 가해진 힘은 하측 스프링 하우징(64)에 동일 방향으로 힘을 가하고, 결과적으로, 롤러(96)들이 다음번 드웰(34)로 밀어넣어져 그 안에 보유된다.

도 7 및 도 8에 상세히 도시된 바와 같이, 각각의 드웰(34a,34b,34c 및 34d) 의 곡률은 C로부터 D로 가면서 증가한다. 즉, 각각의 리지(36a,36b,36c)는 C로부터 D로 가면서 경사가 더 가파르게 된다. 그러므로, 롤러(96)들을 이웃의 드웰(34)들로 이동시키기 위한 화살표 "B" 방향으로의 선회력은 화살표 "B" 방향으로의 운동이 증가함에 따라서 증가하게 된다. 예컨대, 사용자는 롤러(96)들을 드웰(34c)들에서 드웰(34d)들로 위치시키기 위해, 드웰(34b)들에서 드웰(34c)들로 위치시키는 것보다 더 큰 선회력을 화살표 "B" 방향으로 가하게 된다. 그러므로, 사용자는 도어를 더 활짝 열기 위해 더 많은 힘을 가해야하고, 따라서 활짝 열린 도어가 너무 쉽게 가까운 물체에 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 다르게는 복수의 드웰(34)에 대한 곡률이 동일할 수 있다.

드웰(34)들은 도어 열림각도에 대한 리미트 스탑으로서 작용한다. 도 7 및 도 8에 상세히 도시된 바와 같이, 도어 힌지 하우징(12)은 다섯 세트의 드웰(34)들을 포함한다{첫번째 드웰은 바디 힌지 하우징(14)에 의해 가려져있음}. 그러므로, 힌지 조립체(10)는 다섯 개의 서로 다른 각도에 확실히 위치될 수 있다.

체크 커버(42)가 통상의 힌지들보다 더 작기 때문에, 더 큰 도어 열림각도가 가능한데, 왜냐하면 체크 커버의 작은 사이즈는 도어 힌지 하우징(12)이 접할 면적을 더 작게 제공하기 때문이다. 체크 커버(42)의 작은 외형(profile)은 화살표 "B" 및 화살표 "B＇" 방향을 통한 보다 큰 운동 범위를 허용한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 도어 힌지 하우징(12)은 바디 힌지 하우징(14)에 대해 90˚ 선회될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 체크 조립체(98)의 등각투상 분해도이다. 체크 조립체(18)과 유사하게, 체크 조립체(98)는 포스트(102)를 갖는 상측 스프링 하우징(100), 베이스(106)를 갖는 하측 스프링 하우징(104), 및 상측 스프링 하우징(100)과 하측 스프링 하우징(104) 사이에 위치되는 스프링(108)을 포함한다. 그러나, 포스트(102)는 원형의 축 통로(82)(예컨대 도 4에 도시됨)에 대신하여 슬롯형 채널(110)을 포함한다. 또한, 베이스(106)는, 축 통로(92)(예컨대 도 4에 도시됨)에 대신하여, 그를 통하여 형성된 슬롯형 채널(112)을 포함한다. 슬롯형 채널(110,112)들은, 롤러 축(예컨대, 도 4에 도시됨)이 그를 통하여 위치되는 경우에 스프링 하우징(100,104)들 사이에 더 넓은 상대 운동 범위를 허용한다. 또한, 한 조의 대향배치된 접시형 와셔(bellville washer)(114,116)들이 스프링(108) 위에서 포스트(102) 둘레에 위치된다. 접시형 와셔(114,116)들은, 힌지 조립체가 90˚ 열림 위치로 선회되는 경우에 스프링(108)에 추가의 힘을 가하는 역할을 한다. 추가적인 접시형 와셔, 또는 다른 와셔들은 스프링(108)의 위 및/또는 아래에 배치될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체(118)의 측단면도이다. 힌지 조립체(10)(예컨대, 도 1에 도시됨)와 유사하게, 힌지 조립체(118)는 바디 힌지 하우징(122)에 선회가능하게 연결된 도어 힌지 하우징(120)을 포함하는데, 이것은 체크 조립체(98)를 차폐한다. 마운팅 플랩(128)에 가까이 있는 드웰(126)에 가까운 리지(124)는 다른 리지(130)들보다 경사가 가파르게 되어 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 도어 힌지 하우징(120)이 "E" 방향으로 선회되면, 롤러들이 최측근의 리지(130)들과 맞물릴 때, 하측 스프링 하우징(104)은 상측 스프링 하우징(100) 쪽으로 힘을 받아, 도 12에 도시된 바와 같이, 스프링(108)을 압축한다.

도 11 및 도 13을 참조하면, 롤러들이 리지(124)들과 맞물리면, 스프링(108)은 도 13에 도시된 바와 같이 완전히 압축되는데, 왜냐하면, 리지(124)들은 경사가 더 가파르고 롤러들은 리지들 위의 더 경사가 가파른 거리를 이동하고, 따라서 하측 스프링 하우징(104)을 상측 스프링 하우징(100) 쪽으로 더욱 밀기 때문이다. 이때, 접시형 와셔(104,116)들은 하측 스프링 하우징(104) 쪽으로 증가된 힘을 가하는 역할을 한다. 리지(124)들을 넘어 드웰(126)들 안으로 롤러들을 이동시키기 위해서는 리지(130)들을 넘는 이동에 비해서 보다 큰 "E" 방향으로의 선회력이 사용되는데, 왜냐하면 스프링(108)의 완전 압축과 접시형 와셔(114,116)들에 의해 가해지는 증가된 힘 때문이다. 그러므로, 도어 힌지 하우징(120)을 바디 힌지 하우징(122)에 대해 90˚ 열림 위치로 선회시키는 것은, 그 도어 힌지 하우징(120)을 드웰(126)들에 의해 한정되는 다른 각도 위치로 선회시키는 것보다 더 많은 노력을 필요로 한다.

도어를 90˚각도로 열기 위해서 더 많은 힘을 들여야하는 것은 유용한데, 통상적으로 90˚ 열림 위치보다 훨씬 작은 각도로 도어가 열려 있을 때 승객이 차량에 탑승할 수 있기 때문이다. 90˚각도로 열린 도어는 차체로부터 더 멀리 뻗치게 된다. 도어를 이러한 각도로 너무 수월하게 열 수 있다면, 도어가 예컨대 주차된 차량과 같은 인접한 물체나 구조물을 뜻하지 않게 칠 수가 있다. 그러나, 이러한 각도로 도어를 개방하는 것은 커다란 짐, 가방, 또는 다른 이러한 물체를 차량 안으로 보다 수월하게 적재할 수 있게끔 한다.

도 14는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체(132)의 등각투상 상면도이다. 힌지 조립체(132)는, 구조적 지지를 증대시키기 위해 마운팅 플레이트(134)가 보강용 비드(136)들을 포함하는 것만 제외하고는, 위에서 설명된 힌지 조립체들과 유사하다.

도 15는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체(138)의 등각투상 상면도이다. 힌지 조립체(138)는, 선택적인 스레드된(threaded) 드로우(draw)(140)가 마운팅 플레이트(142)와 일체로 형성되는 것을 제외하고는, 위에서 설명된 힌지 조립체들과 유사하다. 스레드된 드로우(140)들은 차체에 마운팅 플레이트(142)들을 나사고정 하는데 사용된다.

도 16은 본 발명의 일 실시형태에 따른 힌지 조립체(138)의 등각투상 하면도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 마운팅 플레이트(142)의 하면은, 차체에 대해 마운팅 플레이트(142)를 정렬시켜 적절히 위치고정 하는데 사용되며 하방으로 신장하여 형성되는, 적어도 하나의 로케이터 드로우 핀(146)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시형태들은 통합형 체크 조립체를 포함하는 힌지 조립체를 제공한다. 체크 조립체는 바디 힌지 하우징 및/또는 도어 힌지 하우징 안에 수용되어 감추어질 수 있다. 따라서, 체크 조립체를 힌지 조립체 안에 미리 설치할 수 있고, 그 힌지 조립체를 사용하는 차량이 e-코트 공정 및/또는 도장 공정을 거칠 때 체크 조립체는 손상됨이 없이 남아 있게 된다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 종래의 힌지 조립체보다 더 넓은 운동 범위를 운동할 수 있는 힌지 조립체를 제공한다.

본 시스템의 각종 구성요소들을 설명하기 위해, 상, 하, 상측, 하측, 측방향 등의 용어가 사용되지만, 이러한 용어는 도면상의 배향에 대해 사용되는 것임을 알아야 한다. 그러나, 상이 하가되고, 하가 상이되고, 후방이 전방이 되는 등 배향이 반대로 될 수 있다.

앞서 기재된 바의 변경 및 수정은 본 발명의 범위 안에 있다. 여기서 설명하고 규정된 발명은 텍스트 및/또는 도면들로부터 언급되거나 명백한 개별 특징들 중의 둘 이상의 모든 선택적 조합들로 확대된다는 것이 이해된다. 이들 서로 다른 조합들 모두는 본 발명의 각종의 대안적인 태양을 구성한다. 여기서 설명된 실시형태들은 본 발명을 실시하는데 알려진 최선의 형태를 설명하며, 다른 당업자들이 본 발명을 활용할 수 있게끔 하여 준다. 청구항들은 종래 기술에 의해 허용되는 정도까지 다른 실시형태들을 포함하는 것으로 해석된다.

본 발명의 각종의 특징들이 이하의 청구항들에서 설명된다.

본 발명은 차량 등의 도어에 사용가능한 힌지 조립체에 이용가능하다.

Claims

힌지 조립체로서,

도어에 설치되도록 구성되는 도어 힌지 하우징,

상기 도어 힌지 하우징에 선회가능하게 고정되며, 고정체에 설치되도록 구성되는 바디 힌지 하우징, 및

스프링을 포함하며, 상기 도어 힌지 하우징 및 상기 바디 힌지 하우징 중 적어도 하나에 의해 차폐되는 체크 조립체를 포함하는, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 도어 힌지 하우징은 상기 바디 힌지 하우징에 대해서 90˚ 선회하도록 구성되는, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 체크 조립체는 제 1 및 제 2 스프링 하우징을 더 포함하고, 상기 스프링은 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 사이에서 압축되고, 상기 제 1 스프링 하우징은 상기 바디 힌지 하우징내에 고정되는, 힌지 조립체.
제 3 항에 있어서, 상기 제 2 스프링 하우징은 상기 제 1 스프링 하우징과 상대 운동하도록 구성되는, 힌지 조립체.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 중의 적어도 하나는 롤 러들을 갖고 있는 롤러 축을 보유(retaining)하고, 상기 롤러들은 상기 도어 힌지 하우징의 부분들 위를 운동하는, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 도어 힌지 하우징은 복수의 리지(ridge)에 의해 분리되는 복수의 드웰(dwell)을 갖고 있는 아치형 가이드 트랙들을 포함하고, 상기 드웰들은 상기 바디 힌지 하우징에 대한 상기 도어 힌지 하우징의 선회운동에 대한 리미트 스탑(limit stop)인, 힌지 조립체.
제 6 항에 있어서, 상기 복수의 드웰 중의 적어도 하나는 90˚리미트 스탑으로서 구성되는, 힌지 조립체.
제 6 항에 있어서, 상기 복수의 드웰은 제 1 및 제 2 드웰을 포함하고, 상기 제 1 드웰의 곡률은 상기 제 2 드웰의 곡률과 서로 다른, 힌지 조립체.
제 6 항에 있어서, 상기 복수의 리지는 제 1 및 제 2 리지를 포함하고, 상기 제 1 리지의 사이즈는 상기 제 2 리지의 사이즈와 서로 다른, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 바디 힌지 하우징은 체크 커버와 일체로 형성되는 마운팅 플레이트를 포함하고, 상기 체크 커버는 상기 마운팅 플레이트로부터 신장하여 형성되고 또한 상기 체크 커버는 상기 스프링을 실질적으로 차폐하는, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 체크 조립체는 상기 스프링과 접하는 1 이상의 와셔를 더 포함하는, 힌지 조립체.
힌지 조립체로서,

복수의 리지에 의해 분리되는 복수의 드웰을 갖는 아치형 가이드 트랙을 포함하며, 도어에 설치되도록 구성된 도어 힌지 하우징,

고정체에 설치되도록 구성되는 바디 힌지 하우징으로서, 상기 도어 힌지 하우징에 선회가능하게 고정되며, 체크 커버와 일체로 형성되는 마운팅 플레이트를 포함하며, 상기 체크 커버는 상기 마운팅 플레이트로부터 신장하여 형성되는, 상기 바디 힌지 하우징, 및

체크 조립체로서, 제 1 스프링 하우징, 제 2 스프링 하우징, 및 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 사이에서 압축되는 스프링을 포함하고, 상기 제 1 스프링 하우징은 상기 바디 힌지 하우징 안에 고정되고, 상기 제 2 스프링 하우징은 상기 제 1 스프링 하우징과 상대 운동하도록 구성되고, 상기 체크 커버는 상기 체크 조립체를 실질적으로 차폐하는, 상기 체크 조립체를 포함하는, 힌지 조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 도어 힌지 하우징은 상기 바디 힌지 하우징에 대해서 90˚ 선회하도록 구성되는, 힌지 조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 중의 적어도 하나는 롤러들을 갖는 롤러 축을 보유하고, 상기 롤러들은 상기 가이드 트랙 위를 운동하는, 힌지 조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 복수의 드웰 중의 적어도 하나는 90˚ 리미트 스탑으로서 구성되는, 힌지 조립체.
제 12 항에 있어서, 상기 복수의 드웰은 제 1 및 제 2 드웰을 포함하고, 상기 제 1 드웰의 곡률은 상기 제 2 드웰의 곡률과 서로 다르고, 상기 복수의 리지는 제 1 및 제 2 리지를 포함하고, 상기 제 1 리지의 사이즈는 상기 제 2 리지의 사이즈와 서로 다른, 힌지 조립체.
제 1 항에 있어서, 상기 체크 조립체는 상기 스프링과 접하는 1 이상의 와셔를 더 포함하는, 힌지 조립체.
힌지 조립체로서,

복수의 리지에 의해 분리된 복수의 디텐트(detent)를 갖는 아치형 가이드 트랙을 포함하는 제 1 힌지 하우징,

제 2 힌지 하우징으로서, 상기 제 1 힌지 하우징에 선회가능하게 고정되고, 체크 커버와 일체로 형성되는 마운팅 플레이트를 포함하고, 상기 체크 커버는 상기 마운팅 플레이트로부터 신장하여 형성되는, 상기 제 2 힌지 하우징, 및

체크 조립체로서, 제 1 스프링 하우징, 제 2 스프링 하우징, 및 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 사이에서 압축되는 스프링을 포함하고, 상기 제 1 스프링 하우징은 상기 제 2 힌지 하우징 안에 고정되고, 상기 제 2 스프링 하우징은 상기 제 1 스프링 하우징과 상대 운동하도록 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 스프링 하우징 중 적어도 하나는 롤러를 갖는 롤러 축을 보유하고, 상기 롤러들은 상기 가이드 트랙상을 운동하고, 상기 체크 커버는 상기 체크 조립체를 실질적으로 차폐하는, 상기 체크 조립체를 포함하는, 힌지 조립체.
제 18 항에 있어서, 상기 복수의 디텐트 중의 적어도 하나는 90˚리미트 스탑으로서 구성되는, 힌지 조립체.
제 18 항에 있어서, 상기 복수의 디텐트는 제 1 및 제 2 디텐트를 포함하고, 상기 제 1 디텐트의 곡률은 상기 제 2 디텐트의 곡률과 서로 다르고, 상기 복수의 리지는 제 1 및 제 2 리지를 포함하고, 상기 제 1 리지의 사이즈는 상기 제 2 리지의 사이즈와 서로 다른, 힌지 조립체.
제 18 항에 있어서, 상기 체크 조립체는 상기 스프링과 접하는 1 이상의 와셔를 더 포함하는, 힌지 조립체.