KR20080068221A - Apparatus for opening and closing a door of vehicle - Google Patents

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KR20080068221A
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박상우
최영곤
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삼성테크윈 주식회사
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    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/10—Doors arranged at the vehicle rear

Abstract

An apparatus for opening and closing a door of a vehicle is provided to smoothly open a rear door by disposing a fluid cylinder and a four-joint link so as to reduce the rate of change of load applied to the fluid cylinder. An apparatus for opening and closing a door of a vehicle comprises a fluid cylinder(11), an input link(12), a float link(13) and an output link(14). A first end of the fluid cylinder is hinged to a fixing part of the vehicle. A first end of the input link is hinged to the fixing part and is connected to a second end of the fluid cylinder. The float link has a first end hinged to a second end of the input link. The output link has a first end connected to a second end of the float link and a second end connected to a door(20) of the vehicle.

Description

차량 문 개폐장치{Apparatus for opening and closing a door of vehicle}Apparatus for opening and closing a door of vehicle}

도 1a는 장갑차 후방문이 닫힌 상태에서의 종래의 차량 후방문 개폐장치의 측면 개략도이다.Figure 1a is a side schematic view of a conventional vehicle rear door opening and closing device in the armored vehicle rear door closed state.

도 1b는 장갑차 후방문이 열린 상태에서의 종래의 차량 후방문 개폐장치의 측면 개략도이다.Figure 1b is a side schematic view of a conventional vehicle rear door opening and closing device with the armored vehicle rear door open.

도 2a는 도 1a에 도시된 차량 후방문에 걸리는 자중 모멘트를 도시한 도면이다.FIG. 2A is a diagram illustrating a self-weight moment applied to the vehicle rear door illustrated in FIG. 1A.

도 2b는 도 1b에 도시된 차량 후방문에 걸리는 자중 모멘트를 도시한 도면이다.FIG. 2B is a diagram illustrating a self-weight moment applied to the vehicle rear door illustrated in FIG. 1B.

도 3a는 문이 닫힌 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치의 측면 개략도이다.Figure 3a is a side schematic view of a vehicle door opening and closing apparatus according to an embodiment of the present invention in the closed state.

도 3b는 문이 열린 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치의 측면 개략도이다.Figure 3b is a side schematic view of the vehicle door opening and closing apparatus according to an embodiment of the present invention in the open state.

도 4a는 도 3a에 도시된 차량 문 개폐장치의 각 부재에 걸리는 힘과 모멘트를 도시하는 도면이다.FIG. 4A is a diagram showing a force and a moment applied to each member of the vehicle door opening and closing device shown in FIG. 3A.

도 4b는 도 3b에 도시된 차량 문 개폐장치의 각 부재에 걸리는 힘과 모멘트를 도시하는 도면이다.FIG. 4B is a diagram showing a force and a moment applied to each member of the vehicle door opening and closing device shown in FIG. 3B.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings

10: 차량 11: 유체 실린더10: vehicle 11: fluid cylinder

12: 입력 링크 13: 플로트 링크12: input link 13: float link

14: 출력 링크 20: 문14: output link 20: door

21: 제1 힌지축 22: 제2 힌지축21: 1st hinge axis 22: 2nd hinge axis

본 발명은 차량 문 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하로 열리고 닫히는 장갑차의 후방문을 작동하는 유압 실린더에 걸리는 부하의 변동을 줄여 차량 문이 원활하게 열리고 닫힐 수 있도록 하는 차량 문 개폐장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle door opening and closing device, and more particularly to a vehicle door opening and closing device to reduce the fluctuation of the load on the hydraulic cylinder for operating the rear door of the armored vehicle that opens and closes up and down to smoothly open and close the vehicle door. It is about.

도 1a는 후방문(2)이 닫힌 상태에서의 종래의 장갑차 후방문의 개폐장치의 측면 개략도이며, 도 1b는 후방문(2)이 최대로 열린 상태에서의 종래의 장갑차 후방문의 개폐장치의 측면 개략도이다. 장갑차의 후방문(2)은 그 하단이 차량의 구조물(1)과 힌지 연결되어 있으며, 후방문(2)의 상단이 상하로 회동함으로써 열리고 닫힌다.1A is a side schematic view of a conventional armored vehicle rear door open and close device with the rear door 2 closed, and FIG. 1B is a side schematic view of a conventional armored vehicle rear door open and closed device with the rear door 2 fully open. to be. The rear door 2 of the armored vehicle has its lower end hinged to the structure 1 of the vehicle, and the upper end of the rear door 2 opens and closes by rotating up and down.

종래의 장갑차 후방문의 개폐장치는 동력원으로서 유압 실린더(3)를 사용한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 유압 실린더(3)에 유압이 가해져서 로드(3a)가 신장하면 체인(7)은 이동 풀리(4), 제1 고정 풀리(5), 제2 고정 풀리(6)를 거쳐 후방문(2)을 잡아당긴다. 따라서 장갑차의 후방문(2)은 자중 모멘트를 이기고 닫힌 상 태로 유지된다.Conventional armored vehicle rear door opening and closing device uses a hydraulic cylinder (3) as a power source. As shown in FIG. 1A, when hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder 3 so that the rod 3a extends, the chain 7 moves on the movable pulley 4, the first fixed pulley 5, and the second fixed pulley 6. Pull the rear door (2) through. Therefore, the rear door 2 of the armored vehicle wins its own weight moment and remains closed.

반면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 유압 실린더(3)에 가해졌던 유압이 해제되면 후방문(2)의 자중에 의해 후방문(2)이 아래로 회동하여 체인을 잡아당기고, 체인(7)은 제2 고정 풀리(6), 제1 고정 풀리(5), 이동 풀리(4)를 거쳐 유압 실린더의 로드(3a)를 수축시킨다.On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 3 is released, the rear door 2 rotates downward by the weight of the rear door 2 to pull the chain, and the chain 7 Retracts the rod 3a of the hydraulic cylinder via the second fixed pulley 6, the first fixed pulley 5, and the moving pulley 4.

장갑차의 후방문(2)이 완전히 닫힌 상태(도 1a 참고)에서 완전히 열린 상태(도 1b 참고)로 이동할 때, 유압 실린더의 로드(3a)에는 체인에 의하여 축하중이 걸리게 된다. 즉, 각 상태에서의 후방문(2)의 자중 모멘트는 체인(7)을 통하여 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중으로 변환된다. 이때, 축하중은 자중 모멘트에는 비례하고, 체인(7)의 팔 길이에 반비례한다. 즉, 자중 모멘트가 커지면 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중이 커지고, 체인(7)의 팔 길이가 짧아지면 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중이 커진다.When the rear door 2 of the armored vehicle moves from the fully closed state (see FIG. 1A) to the fully open state (see FIG. 1B), the rod 3a of the hydraulic cylinder is caught by the chain. That is, the self-weight moment of the rear door 2 in each state is converted into the axial load which hangs on the hydraulic cylinder 3 via the chain 7. At this time, the celebration is proportional to the self-weight moment and inversely proportional to the arm length of the chain 7. That is, when the self-weight moment becomes large, the axial load on the hydraulic cylinder 3 becomes large, and when the arm length of the chain 7 becomes short, the axial load on the hydraulic cylinder 3 becomes large.

도 2a 및 도 2b를 참고하여 후방문(2)의 자중 모멘트를 계산할 수 있다. 도 2a를 참고하면, 후방문(2)의 무게 중심에서 자중에 의한 힘(Fc)은 후방문(2)에 수직 방향인 수직 분력(FcV)와 후방문(2)에 수평 방향인 수평 분력(FcH)로 분력된다. 이때 후방문(2)의 중 모멘트는 FcV*r이 된다. 도 2b를 참고하면, 후방문(2)의 무게 중심에서 자중에 의한 힘(Fo)은 후방문(2)에 수직 방향인 수직 분력(FoV)과 후방문(2)에 수평 방향인 수평 분력(FoH)으로 분력된다. 이때 후방문(2)의 자중 모멘트 는 FoV*r이 된다.2A and 2B, the self-weight moment of the rear door 2 can be calculated. Referring to FIG. 2A, the force F c by the weight at the center of gravity of the rear door 2 is the vertical component force F cV perpendicular to the rear door 2 and the horizontal horizontal to the rear door 2. It is divided into components (F cH ). In this case, the middle moment of the rear door 2 becomes F cV * r. Referring to FIG. 2B, the force F o by the weight at the center of gravity of the rear door 2 is the vertical component force F oV perpendicular to the rear door 2 and the horizontal horizontal to the rear door 2. The component is divided into components (F oH ). At this time, the self-weight moment of the rear door 2 becomes F oV * r.

후방문(2)이 닫힌 상태에서 후방문(2)에 걸리는 자중 모멘트와 후방문(2)이 최대로 열린 상태에서 후방문(2)에 걸리는 자중 모멘트를 비교하여 보면, 후방문(2)이 최대로 열린 상태에서의 자중 모멘트가 커진다는 것을 알 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 후방문(2)이 수평하게 열린 상태에서의 자중 모멘트가 최대이다.Comparing the self-weight moment applied to the rear door 2 with the rear door 2 closed and the self-weight moment applied to the rear door 2 with the rear door 2 fully open, the rear door 2 is It can be seen that the self-weight moment in the maximum open state increases. Although not shown in the figure, the self-weight moment in the state in which the rear door 2 is opened horizontally is maximum.

한편, 후방문(2)이 완전히 닫힌 상태에서의 체인의 팔 길이는 도 1a에 도시된 바와 같이 rC이고, 후방문(2)이 완전히 열린 상태에서의 체인의 팔 길이는 도 1b에 도시된 바와 같이 rO이다. 즉, 완전히 열린 상태에서의 체인의 팔 길이가 훨씬 짧다. Meanwhile, the arm length of the chain when the rear door 2 is completely closed is r C as shown in FIG. 1A, and the arm length of the chain when the rear door 2 is fully open is shown in FIG. 1B. As r O. That is, the arm length of the chain in the fully open state is much shorter.

후방문(2)이 완전히 열린 상태에서, 후방문(2)의 자중 모멘트가 더 크고 체인(7)의 팔 길이도 더 짧다. 따라서 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중은 후방문(2)이 완전히 닫힌 상태에서 훨씬 더 크게 된다. 종래의 장갑차 후방문(2) 개폐장치에 있어서, 후방문(2)이 완전히 닫힌 상태와 후방문(2)이 완전히 열린 상태에서의 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중의 변화가 약 9.3배나 된다. With the rear door 2 fully open, the self-weight moment of the rear door 2 is larger and the arm length of the chain 7 is shorter. The hung on the hydraulic cylinder 3 is thus much larger with the rear door 2 fully closed. In the conventional armored vehicle rear door opening and closing device, the axial change of the hydraulic cylinder 3 is approximately 9.3 times when the rear door 2 is completely closed and the rear door 2 is fully open. .

장갑차의 후방문(2)이 열릴 때 유압 실린더(3)는 부하로 작용하는데, 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중의 변화가 크면 부하의 변동이 커지므로 후방문(2)의 상하 작동이 원활하지 못하게 되는 문제점이 있다. 또한, 후방문(2)의 개방 초기에 유압 실린더(3)에 걸리는 축하중이 상대적으로 작으므로 후방문(2)의 초기 개방 속 도가 느리고, 개방 후기의 지면접촉 위치에서는 축하중이 상대적으로 많이 크므로 속도가 너무 빨라져 지면과 접촉시 충격이 발생하는 단점이 있다.When the rear door 2 of the armored vehicle is opened, the hydraulic cylinder 3 acts as a load. When the change in the axial load on the hydraulic cylinder 3 is large, the load fluctuation increases, so that the vertical operation of the rear door 2 is smooth. There is a problem that can not be. In addition, since the axial load on the hydraulic cylinder 3 at the initial stage of the rear door 2 is relatively small, the initial opening speed of the rear door 2 is slow, and the celebratory time is relatively large at the ground contact position in the later stage of the opening. Because of the large speed is too fast there is a disadvantage that the impact occurs when in contact with the ground.

본 발명은 장갑차의 후방문의 상단이 자중에 의해서 아래쪽으로 열릴 때 유압 실린더의 축에 걸리는 축하중의 변화를 작게 하여 유압 실린더에 걸리는 부하의 변동을 감소시키고, 초기 개방속도를 증가시켜 후방문의 상하 개폐가 원활한 차량 문 개폐장치를 제공하고자 한다.According to the present invention, when the upper end of the rear door of the armored vehicle is opened downward by its own weight, the change of the axial load applied to the axis of the hydraulic cylinder is reduced to reduce the variation of the load on the hydraulic cylinder, and the initial opening speed is increased to open and close the rear door. To provide a smooth vehicle door opening and closing device.

본 발명은, 제1 단이 차량의 고정부에 힌지 연결되는 유체 실린더; 제1 단이 차량의 고정부에 힌지 연결되며, 상기 유체 실린더의 제2 단과 연결되어 회동하는 입력(input) 링크; 제1 단이 상기 입력 링크의 제2 단과 힌지 연결되는 플로트(float) 링크; 제1 단이 상기 플로트 링크의 제2 단과 힌지 연결되며, 제2 단이 차량의 문에 연결되는 출력(output) 링크;를 포함하며, 상기 문의 상단이 개폐되도록 상기 문의 하단이 차량의 고정부에 힌지 연결되며, 상기 유체 실린더에 유압이 가해지면 상기 문이 닫히고 상기 유체 실린더에 유압이 해제되면 문의 자중에 의해 상기 문이 열리는 차량 문 개폐장치를 개시한다.The present invention includes a fluid cylinder having a first end hinged to a fixed portion of the vehicle; An input link hinged to a first end of the vehicle and connected to a second end of the fluid cylinder; A float link having a first end hinged with a second end of the input link; A first end is hingedly connected to a second end of the float link and a second end is connected to a door of the vehicle. The hinge is connected, and when the hydraulic pressure is applied to the fluid cylinder, the door is closed, and when the hydraulic pressure is released to the fluid cylinder, the vehicle door opening and closing device is opened by the weight of the door.

상기 유체 실린더는 유압 실린더일 수 있으며, 상기 유압 실린더에 유압이 가해지면 상기 유압 실린더의 제2 단이 수축되는 방향으로 이동한다.The fluid cylinder may be a hydraulic cylinder, and when hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder, the fluid cylinder moves in a direction in which the second end of the hydraulic cylinder contracts.

상기 유체 실린더의 제2 단은 상기 입력 링크의 제1 단과 제2 단 사이에 힌지 연결되며, 상기 문이 완전히 열렸을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도가 상기 문이 완전히 닫혔을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도보다 작다.The second end of the fluid cylinder is hinged between the first end and the second end of the input link, and an angle formed between the first end and the second end of the fluid cylinder and the first end of the input link when the door is fully open. Is less than the angle formed by the first and second ends of the fluid cylinder and the first end of the input link when the door is fully closed.

상기 문이 완전히 열렸을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도는 60도 내지 100도이며, 상기 문이 완전히 닫혔을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도는 140도 내지 170도일 수 있다.The angle between the first and second ends of the fluid cylinder and the first end of the input link when the door is fully open is 60 to 100 degrees, and the first and second ends of the fluid cylinder when the door is fully closed. An angle formed by the stage and the first stage of the input link may be 140 degrees to 170 degrees.

이하에서는, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings will be described in detail.

도 3a는 문이 닫힌 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치의 측면 개략도이고, 도 3b는 문이 열린 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치의 측면 개략도이다.Figure 3a is a side schematic view of a vehicle door opening and closing device according to an embodiment of the present invention when the door is closed, Figure 3b is a side schematic view of a vehicle door opening and closing device according to an embodiment of the present invention in the door open state to be.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치는, 유체 실린더(11), 입력 링크(12), 플로트 링크(13), 및 출력 링크(14)를 구비한다. Referring to the drawings, a vehicle door opening and closing device according to an embodiment of the present invention includes a fluid cylinder 11, an input link 12, a float link 13, and an output link 14.

유체 실린더(11)는 동력원으로서, 유압 실린더(11)나 공압 실린더가 사용될 수 있다. 유체 실린더(11)로서 어느 것을 사용할지는 작동하고자 하는 문(20)의 중량, 설치 공간 및 비용 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있으며, 장갑차의 후방문(20)에는 유압 실린더(11)를 사용하는 것이 바람직하다.The fluid cylinder 11 may be a power source, and a hydraulic cylinder 11 or a pneumatic cylinder may be used. Which one to use as the fluid cylinder 11 can be appropriately determined in consideration of the weight, installation space and cost of the door 20 to be operated, and it is preferable to use the hydraulic cylinder 11 for the rear door 20 of the armored vehicle. desirable.

유압 실린더(11)의 제1 단은 차량의 고정부 즉, 차체에 힌지 연결된다. 따라서 힌지축을 중심으로 회동할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 유압 실린더(11)에는 유압 배관들이 연결되어 있으며, 유압 실린더(11) 내로 유압이 가해지 면 로드(11a)가 수축되고, 유압이 해제되면 로드(11a)가 신장될 수 있도록 다른 유압 요소들, 예를 들면 유압 펌프, 밸브, 탱크와 함께 유압 회로를 형성한다. The first end of the hydraulic cylinder 11 is hingedly connected to a fixed part of the vehicle, that is to say the vehicle body. Therefore, it can rotate about a hinge axis. Although not shown in the drawing, hydraulic pipes are connected to the hydraulic cylinder 11, and when the hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder 11, the rod 11a is contracted, and when the hydraulic pressure is released, the rod 11a can be extended. Together with other hydraulic elements, for example hydraulic pumps, valves, tanks, they form a hydraulic circuit.

입력 링크(12)는 제1 단(12a)이 차량의 고정부(10)에 힌지 연결되어 제1 힌지 축(21)을 중심으로 회동할 수 있다. 입력 링크(12)에는 유압 실린더(11)의 제2 단, 즉 로드(11a)가 힌지 연결된다. 따라서 유압 실린더 로드(11a)의 신장과 수축에 의하여 입력 링크(12)는 회동한다. 바람직하게는 유압 실린더의 제2 단(11a)이 입력 링크의 제1 단(12a)과 제2 단(12b) 사이의 중간부에 연결될 수 있다. The input link 12 may have a first end 12a hinged to the fixing unit 10 of the vehicle and rotate about the first hinge shaft 21. The second end of the hydraulic cylinder 11, that is, the rod 11a, is hingedly connected to the input link 12. Therefore, the input link 12 rotates by extension and contraction of the hydraulic cylinder rod 11a. Preferably, the second end 11a of the hydraulic cylinder can be connected to an intermediate portion between the first end 12a and the second end 12b of the input link.

이때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 문(20)이 완전히 열렸을 때 유압 실린더(11)의 제1 단과 제2 단(11a)과 입력 링크의 제1 단(12a)이 이루는 각도가 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 문(20)이 완전히 닫혔을 때 유압 실린더(11)의 제1 단과 제2 단(11a)과 입력 링크의 제1 단(12a)이 이루는 각도보다 작아야 한다. 즉, 도 3b의 상태에서 유압 실린더 로드(11a)의 팔 길이가 도 3a의 상태에서의 팔 길이보다 크다. 따라서 유압 실린더(11)로부터 나온 동력의 크기가 동일하다 하더라도 문(20)이 완전히 열린 상태에서 문(20)을 닫고자 할 때의 팔 길이가 더 길이서 더 큰 회전 모멘트를 발생시킬 수 있다. 상대적으로, 문(20)이 거의 닫힌 상태에서 더욱 문(20)을 닫고자 할 때에는, 큰 동력이 필요로 하지 않기 때문에 유압 실린더(11)의 제1 단과 제2 단(11a)과 입력 링크의 제1 단(12a)이 이루는 각도가 수직(90°)에서 멀어져 수평(180°)에 가까워도 되는 것이다.In this case, as shown in FIG. 3B, when the door 20 is fully opened, an angle formed by the first end and the second end 11a of the hydraulic cylinder 11 and the first end 12a of the input link is shown in FIG. 3A. As shown, the door 20 should be smaller than the angle formed between the first and second ends 11a of the hydraulic cylinder 11 and the first end 12a of the input link when the door 20 is fully closed. That is, the arm length of the hydraulic cylinder rod 11a in the state of FIG. 3B is larger than the arm length in the state of FIG. 3A. Therefore, even if the size of the power from the hydraulic cylinder 11 is the same, the arm length when closing the door 20 in a state in which the door 20 is fully open is longer, which can generate a greater rotation moment. Relatively, when the door 20 is to be closed with the door 20 almost closed, since the large power is not required, the first and second ends 11a of the hydraulic cylinder 11 and the input link The angle formed by the first end 12a may be far from the vertical (90 °) and close to the horizontal (180 °).

여기서, 문(20)이 완전히 열렸을 때 유압 실린더(11)의 제1 단과 제2 단(11a)과 입력 링크의 제1 단(12a)이 이루는 각도는 60 ~ 100도이며, 문(20)이 완 전히 닫혔을 때 유압 실린더(11)의 제1 단과 제2 단(11a)과 입력 링크의 제1 단(12a)이 이루는 각도는 140 ~ 170도 일 수 있다.Here, when the door 20 is fully opened, the angle formed by the first end and the second end 11a of the hydraulic cylinder 11 and the first end 12a of the input link is 60 to 100 degrees, and the door 20 is When fully closed, the angle formed by the first end and the second end 11a of the hydraulic cylinder 11 and the first end 12a of the input link may be 140 to 170 degrees.

플로트 링크의 제1 단(13a)은 입력 링크의 제2 단(12b)에 힌지 연결되고, 출력 링크의 제1 단(14a)은 플로트 링크의 제2 단(13b)과 힌지 연결되며, 출력 링크의 제2 단(14b)은 후방문(20)에 고정된다.The first end 13a of the float link is hinged to the second end 12b of the input link, the first end 14a of the output link is hinged to the second end 13b of the float link, and the output link The second end 14b of is fixed to the rear door 20.

지금까지 설명한 유압 실린더(11), 입력 링크(12), 플로트 링크(13), 및 출력 링크(14)는 강도가 충분하여 후방문(20)의 일부, 예를 들면 좌측 또는 우측편 1조가 설치된다. 그러나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 않으며, 후방문(20)의 양측에 각각 1조씩 설치된 것도 포함됨은 물론이다.The hydraulic cylinder 11, the input link 12, the float link 13, and the output link 14 described so far have sufficient strength so that a part of the rear door 20, for example, a pair of left or right sides is installed. do. However, the scope of protection of the present invention is not necessarily limited thereto, and of course, one set is provided on both sides of the rear door 20.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 장갑차 후방문(20)의 개폐장치의 작동에 대하여 설명한다. Hereinafter will be described the operation of the opening and closing device of the armored vehicle rear door 20 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 후방문(20)을 닫는 경우를 설명한다. 이를 위하여, 로드(11a)를 수축시키는 방향으로 유압 실린더(11)에 유압을 가한다. 그러면 유압 실린더의 로드(11a)는 제1 힌지 축(21)을 중심으로 입력 링크(12)를 시계 반대 방향으로 회전시키고, 플로트 링크의 제1 단(13a)은 유압 실린더(11) 쪽으로 잡아 당겨진다. 이에 따라 플로트 링크의 제2 단(13b)은 출력 링크의 제1 단(14a)을 유압 실린더(11) 쪽으로 잡아당기고, 따라서 출력 링크의 제2 단(14b)과 후방문(20)은 제2 힌지축(22)을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하여 후방문(20)의 상단을 상승시킨다.First, the case where the rear door 20 is closed is demonstrated. To this end, hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder 11 in the direction in which the rod 11a is contracted. The rod 11a of the hydraulic cylinder then rotates the input link 12 counterclockwise about the first hinge axis 21, and the first end 13a of the float link pulls towards the hydraulic cylinder 11. Lose. The second end 13b of the float link thus pulls the first end 14a of the output link toward the hydraulic cylinder 11, so that the second end 14b and the rear door 20 of the output link are second. The upper end of the rear door 20 is raised by rotating counterclockwise about the hinge shaft 22.

상술한 바와 같이, 후방문(20)이 완전히 닫힌 상태에서의 유압 실린더 로드(11a)와 입력 링크(12)의 사이의 각도가 비교적 90°에서 멀어져 180°에 가까우 므로 후방문(20)을 닫는데 사용되는 유압 실린더의 부하는 커진다.As described above, the rear door 20 is closed because the angle between the hydraulic cylinder rod 11a and the input link 12 in the state in which the rear door 20 is completely closed is relatively close to 180 ° from 90 °. The load on the hydraulic cylinder used to increase the pressure increases.

이제, 후방문(20)을 여는 경우를 설명한다. 이를 위하여 유압 실린더(11)에 가해졌던 유압을 해제시킨다. 그러면 유압 실린더 로드(11a)는 신장과 수축방향으로 자유롭게 이동될 수 있는 상태가 된다. 이때, 후방문(20)의 상단이 후방 쪽으로 약 10°정도 기울어져 있으므로 자중에 의하여 후방문(20)의 상단이 제2 힌지축(22)을 중심으로 시계 방향으로 움직이면서 내려온다.Now, the case of opening the rear door 20 will be described. To this end, the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 11 is released. Then, the hydraulic cylinder rod 11a is in a state capable of freely moving in the extending and contracting directions. At this time, since the upper end of the rear door 20 is inclined toward the rear by about 10 °, the upper end of the rear door 20 moves down clockwise about the second hinge shaft 22 by its own weight.

그러면, 후방문(20)에 고정된 출력 링크(12)도 시계 방향으로 회전하고, 플로트 방향으로 회전시킨다. 그러면, 입력 링크(12)에 연결된 유압 실린더의 로드(11a)가 신장하는 방향으로 힘을 받는다. 이때, 유압 실린더(11)는 입력 링크(12), 플로트 링크(13), 출력 링크(14)로 이루어진 4절 링크 기구의 기구학적 작용으로 인해 압력 실린더(11)에 걸리는 축하중의 변화율을 줄일 수 있다.Then, the output link 12 fixed to the rear door 20 also rotates clockwise and in the float direction. Then, a force is applied in the direction in which the rod 11a of the hydraulic cylinder connected to the input link 12 extends. At this time, the hydraulic cylinder 11 reduces the rate of change in the axial force applied to the pressure cylinder 11 due to the kinematic action of the four-section link mechanism consisting of the input link 12, float link 13, output link 14. Can be.

다음 표는 체인과 풀리를 사용하는 종래의 차량 문 개폐장치와 도 4a 및 도 4b에 도시된 설계치를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐장치에 있어서 후방문(20)의 위치별 자중 모멘트에 따라 각 유압 실린더(11)에 걸리는 축하중을 기구학적으로 분석하여 비교한 결과이다.The following table shows the weight of the rear door 20 according to the position of the rear door 20 in the vehicle door opening and closing device according to an embodiment of the present invention having a conventional vehicle door opening and closing device using a chain and pulley and the design shown in FIGS. 4A and 4B. This is the result of kinematic analysis and comparison of the axial load on each hydraulic cylinder 11 according to the moment.

Figure 112007005307398-PAT00001
Figure 112007005307398-PAT00001

먼저, 무게가 W인 후방문(20)의 자중에 의해 발생하는 모멘트를 살펴보면, 닫힘 상태에서는 0.127W, 열림 상태에서는 0.634W로써 열림 상태에서 자중 모멘트가 약 5배로 크다는 것을 알 수 있다. 다음으로, 후방문(20)이 회동하는 중심이 되는 힌지에 임의의 토크(T)가 걸릴 때 실린더(11)에 가해지는 축하중을 기구학적으로 분석해 보면, 본 발명의 경우 닫힌 상태에서 0.884T, 열린 상태에서 0.640T로써 닫힌 상태 대비 열린 상태에서의 실린더(11)에 걸리는 축하중이 0.72인 반면, 종래의 방식에서는 1.88이었다.First, looking at the moment generated by the weight of the rear door 20 of the weight W, it can be seen that the self-weight moment is about 5 times larger in the open state as 0.127W in the closed state, 0.634W in the open state. Next, when kinematic analysis of the axial load applied to the cylinder 11 when a certain torque (T) is applied to the hinge that the rear door 20 is the center of rotation, 0.884T in the closed state , 0.640T in the open state, while the concentricity of the cylinder 11 in the open state compared to the closed state was 0.72, while in the conventional manner, it was 1.88.

상기 두 개의 결과에서, 후방문(20) 회동의 중심이 되는 힌지에 걸리는 토크를 후방문(20)의 자중 모멘트로 치환하면 후방문(20)의 열림 상태와 닫힘 상태에서 자중 모멘트에 따라 실린더(11)에 걸리는 축하중을 각각 계산할 수 있다. 예를 들면, 닫힘 상태에서의 본 발명의 실린더(11)에 걸리는 축하중은 0.884 × 0.127W = 0.112W이다. 이와 같이 계산하였을 때, 본 발명에서는 닫힘 상태 대비 열림 상태에서의 실린더(11)에 걸리는 축하중의 비율, 즉 변화율은 3.6이었다. 실린더(11)에 걸리는 축하중 비율이 9.4인 종래의 체인-풀리 방식에서 비하여 후방문(20)이 닫힘 상태에서 열림 상태로 변화할 때 축하중의 변화율이 현저히 감소하였음을 알 수 있다. 이것은 유압 실린더(11)에 걸리는 부하의 변동이 줄어들었다는 것을 의미하고, 그럼으로써 장갑차 후방문(20)의 상하 개폐가 원활히 진행될 수 있다는 것을 알 수 있다.In the above two results, if the torque applied to the hinge, which is the center of the rear door 20 rotation, is replaced by the self-weight moment of the rear door 20, the cylinder according to the self-weight moment in the open and closed states of the rear door 20 We can calculate each celebration to take 11). For example, the axial load on the cylinder 11 of the present invention in the closed state is 0.884 × 0.127 W = 0.112 W. As calculated in the above manner, in the present invention, the ratio of the concentricity applied to the cylinder 11 in the open state to the closed state, that is, the change rate was 3.6. It can be seen that when the rear door 20 changes from the closed state to the open state, the rate of change during the celebration is significantly reduced compared to the conventional chain-pulley method in which the celebration ratio over the cylinder 11 is 9.4. This means that the fluctuation of the load on the hydraulic cylinder 11 is reduced, and thus it can be seen that the vertical opening and closing of the armored vehicle rear door 20 can be smoothly performed.

또한, 완전 열림 상태가 될 때 후방문(20)의 자중 모멘트에 따른 실린더(11) 축하중이 본 발명의 경우 0.406W로서 종래에 비하여 현저히 감소하였음을 알 수 있다. 한편, 본 발명의 차량 문 개폐장치에서 닫힘 상태에서의 실린더(11)에 걸리는 축하중이 종래와 동일하게 0.402W가 되도록 유압 실린더(11)의 단면적을 적절히 선정하면 열림 상태에서 본 발명의 유압 실린더(11)에 걸리는 축하중이 0.406W에서 1.457W로 되는데, 이것은 종래의 3.781W에 비해 61%가 줄어든 수치이다. 축하중이 감소되면 후방문(20)의 개방 속도가 줄어드는 것을 의미하므로, 상기 결과로부터 후방문(20)이 열리면서 지면과 접촉할 때의 충격이 61% 감소될 수 있다는 것을 알수 있다.In addition, it can be seen that the axial load of the cylinder 11 according to the self-weight moment of the rear door 20 in the fully opened state is 0.406W, which is significantly reduced in comparison with the related art. On the other hand, in the vehicle door opening and closing apparatus of the present invention, if the cross section of the hydraulic cylinder 11 is appropriately selected so that the holding time of the cylinder 11 in the closed state becomes 0.402W as in the prior art, the hydraulic cylinder of the present invention in the open state. The congratulations for (11) range from 0.406W to 1.457W, which is a 61% reduction over the previous 3.781W. Since the reduction in the celebration means that the opening speed of the rear door 20 is reduced, it can be seen from the above result that the impact when the rear door 20 is in contact with the ground can be reduced by 61%.

뿐만 아니라, 4절 링크 기구를 사용하는 본 발명의 차량 문 개폐장치에서 열림 상태에서의 실린더(11)에 걸리는 축하중이 종래와 동일하게 3.781W가 되도록 유압 실린더(11)의 단면적을 적절히 선정하면 닫힘 상태에서 본 발명의 실린더(11)에 걸리는 축하중도 0.112W에서 1.043W로 증가한다. 그 결과 닫힘 상태에서 실린더(11)에 걸리는 축하중이 0.402W였던 종래의 방식과 비교하여 유압 실린더(11)에 걸리는 축하중이 2.6배 증가한다. 이것은 후방문(20)이 열리기 시작할 때 유압 실린더의 로드(11a)를 잡아당기는 힘이 크다는 것을 의미한다. 따라서 종래에 비하여 후방문(20)의 초기 개방 속도를 빠르게 하여 전체적으로 후방문(20)의 개방 속도를 빠르게 할 수 있다.In addition, if the cross-sectional area of the hydraulic cylinder 11 is appropriately selected so that the axial load of the cylinder 11 in the open state in the vehicle door opening and closing device of the present invention using the section 4 link mechanism is 3.781W as in the prior art. In the closed state, the axial load applied to the cylinder 11 of the present invention also increases from 0.112W to 1.043W. As a result, the hung load on the hydraulic cylinder 11 is increased by 2.6 times compared with the conventional method where the hung load on the cylinder 11 in the closed state is 0.402W. This means that the force to pull the rod 11a of the hydraulic cylinder is large when the rear door 20 starts to open. Therefore, as compared with the related art, the initial opening speed of the rear door 20 may be increased to increase the opening speed of the rear door 20 as a whole.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 문 개폐 장치는 유압 실린더와 4절 링크 기구를 구비하며, 유압 실린더와 4절 링크들의 배치를 적절하게 함으로써 장갑차와 같은 차량의 후방문을 열때 후방문의 자중 모멘트에 의해 유압 실린더에 걸리는 축하중의 변화율을 감소시켜 후방문의 개폐를 원활하게 할 수 있다. The vehicle door opening and closing device according to an embodiment of the present invention includes a hydraulic cylinder and a four-section link mechanism, and by appropriately arranging the hydraulic cylinder and the four-section link, the vehicle door opening and closing device is adapted to the weight moment of the rear door when opening the rear door of a vehicle such as an armored vehicle. As a result, the rate of change during the hung on the hydraulic cylinder can be reduced to facilitate opening and closing of the rear door.

또한, 후방문이 완전히 열려 지면과 접촉할 때의 속도를 줄일 수도 있으므로 지면과의 접촉시 발생하는 충격도 감소시킬 수 있다.In addition, since the rear door may be completely opened, the speed of contact with the ground may be reduced, thereby reducing the impact caused when the rear door is in contact with the ground.

뿐만 아니라, 후방문이 열리는 초기 상태에서 유압 실린더에 걸리는 축하중을 증가시켜 초기 개방 속도를 증가시키고, 그로 인하여 후방문의 전체적인 열림 속도를 개선할 수 있다.In addition, it is possible to increase the initial opening speed by increasing the hung on the hydraulic cylinder in the initial state of opening the rear door, thereby improving the overall opening speed of the rear door.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

제1 단이 차량의 고정부에 힌지 연결되는 유체 실린더;A fluid cylinder having a first end hinged to a fixed portion of the vehicle; 제1 단이 차량의 고정부에 힌지 연결되며, 상기 유체 실린더의 제2 단과 연결되어 회동하는 입력(input) 링크;An input link hinged to a first end of the vehicle and connected to a second end of the fluid cylinder; 제1 단이 상기 입력 링크의 제2 단과 힌지 연결되는 플로트(float) 링크;A float link having a first end hinged with a second end of the input link; 제1 단이 상기 플로트 링크의 제2 단과 힌지 연결되며, 제2 단이 차량의 문에 연결되는 출력(output) 링크;를 포함하며,A first end is hingedly connected to the second end of the float link and an second end is connected to the door of the vehicle; 상기 문의 상단이 개폐되도록 상기 문의 하단이 차량의 고정부에 힌지 연결되며, 상기 유체 실린더에 유압이 가해지면 상기 문이 닫히고 상기 유체 실린더에 유압이 해제되면 문의 자중에 의해 상기 문이 열리는 차량 문 개폐장치.The lower end of the door is hinged to the fixing part of the vehicle so that the upper end of the door is opened and closed, the door is closed when the hydraulic cylinder is applied to the fluid cylinder, and the door is opened by the weight of the door when the hydraulic pressure is released to the fluid cylinder Device. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 차량은 장갑차이며, 상기 문은 장갑차의 후방문인 차량 문 개폐장치.The vehicle is an armored vehicle, the door is a vehicle door opening and closing device of the armored vehicle. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 유체 실린더, 상기 입력 링크, 상기 플로트 링크, 및 상기 출력 링크는 서로 조를 이루어 상기 후방문의 일부에 1조 설치된 차량 문 개폐장치.And the fluid cylinder, the input link, the float link, and the output link are connected to each other so that one pair of the rear doors is installed in the rear door. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 유체 실린더는 유압 실린더인 차량 문 개폐장치.And the fluid cylinder is a hydraulic cylinder. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 유압 실린더에 유압이 가해지면 상기 유압 실린더의 제2 단이 수축되는 방향으로 이동하는 차량 문 개폐장치.The vehicle door opening and closing device that moves in the direction in which the second end of the hydraulic cylinder is contracted when the hydraulic pressure is applied to the hydraulic cylinder. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 유체 실린더의 제2 단은 상기 입력 링크의 제1 단과 제2 단 사이에 힌지 연결되는 차량 문 개폐장치.And a second end of the fluid cylinder is hinged between the first end and the second end of the input link. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 문이 완전히 열렸을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도가 상기 문이 완전히 닫혔을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도보다 작은 차량 문 개폐장치.The angle between the first and second ends of the fluid cylinder and the first end of the input link when the door is fully open is the first and second ends of the fluid cylinder and the first of the input link when the door is completely closed. Vehicle door opener smaller than the angle of the stage. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 문이 완전히 열렸을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도는 60도 내지 100도이며, 상기 문이 완전히 닫혔을 때 상기 유체 실린더의 제1 단과 제2 단과 상기 입력 링크의 제1 단이 이루는 각도 는 140도 내지 170도인 차량 문 개폐장치.The angle between the first and second ends of the fluid cylinder and the first end of the input link when the door is fully open is 60 to 100 degrees, and the first and second ends of the fluid cylinder when the door is fully closed. And an angle formed by the stage and the first stage of the input link is 140 degrees to 170 degrees.
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