KR20110057999A - 차량의 전동식 테일게이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장착된 자동차의 테일게이트(1)로서, 동기화되어 구동되는 전동모터(16)의 작동에 의해 볼스크류 케이스(14)가 회전함으로써, 볼스크류 케이스(14)와 나사결합된 볼스크류(13)의 전후진에 따라 상기 테일게이트(1)가 개폐되도록 구성되어, 상기 테일게이트(1)의 양측에 각각 부착된 한 쌍의 전동 액츄에이터(5)와, 상기 전동 액츄에이터(5)의 볼스크류(13)의 각각의 내부를 가스가 충진된 중공 가스실로 구성하고, 이 중공 가스실에 설치된 가스댐퍼를 포함하되, 가스댐퍼는 볼스크류(13)의 전후진에 따라 볼스크류(13)의 내부 중공 가스실을 슬라이딩하는 피스톤(20)과, 피스톤(20)에 의해 상하부가 구획되는 가스실 상부(19) 및 가스실 하부(21)와, 피스톤(20)에 연결되는 피스톤 로드암(22)을 포함하며, 상기 볼스크류 케이스(14)내에 구성됨에 따라, 테일게이트의 개폐 초기에 모터의 회전력과 가스댐퍼의 힘이 함께 합해지므로, 테일게이트를 원활하게 오픈할 수 있고, 2개의 전동모터를 사용하므로 테일게이트의 좌우측 부위가 동일한 속도로 움직이게 되어 테일게이트의 내구성을 향상시키는 효과를 가진다.

테일게이트 개폐, 전동 액츄에이터, 볼스크류, 회전, 가스댐퍼,

Description

차량의 전동식 테일게이트{ELECTRIC TAIL GATE OF A VEHICLE}

본 발명은 차량의 전동식 테일게이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동모터의 기동전류량을 줄여 에너지손실을 방지하고 가스댐퍼를 추가로 설치하여 전동모터의 힘과 가스댐퍼의 힘을 함께 사용해서 테일게이트를 부드럽게 개폐할 수 있는 자동차의 전동식 테일게이트에 관한 것이다.

통상적으로 전동모터를 이용하여 게이트를 개폐하거나, 윈도우를 개폐하는 방식에 대해서 다양한 제품이 소개되고 있으며, 이에 따라 장치들의 효과도 잘 알려져 있지만, 일반적으로 차량의 테일게이트(TAIL GATE)는 사용자가 수동으로 개폐하거나, 전동모터가 회전하는 힘을 이용하여 개폐하고 있다.

그러나 위와 같은 차량의 테일게이트를 개폐함에 있어, 기존에는 사용자가 테일게이트를 최대로 오픈시키거나 또는 닫는 기능만을 수행할 수 있어, 우천시, 기상 악화시 또는 하절기의 태양 빛을 피하기 위해서 테일게이트를 수평으로 유지하고자 할 때 별도의 도구를 사용하여 테일게이트의 고정시키는 방법을 적용해야만 한다. 즉 수동식의 경우에는 유압댐퍼를 사용하여 테일게이트가 개폐될때 반자동 방식으로 작동을 하므로, 필요한 양 만큼만 개폐하기가 곤란하였다.

도 1은 종래 전동모터 1개를 사용하는 전동식 엑츄에이터가 장착된 전동식 테일게이트를 도시한 것으로, 자동차 바디(2)의 후미 상단의 힌지축(4)을 중심으로 개폐가능하게 부착되는 테일게이트(1)와, 이 테일게이트(1)를 개폐하는 전동 엑츄에이터(3)로 구성되어 있다.

도 2는 도 1의 종래의 전동 엑츄에이터(3) 내부 구성을 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이 종래의 전동 액츄에이터(3)는 볼스크류(13) 끝에는 로드암(12)과 로드암연결부(11)를 두어 테일게이트(1)와 연결이 가능하도록 구성하며, 볼스크류(13)가 내부에 나사결합되는 볼스크류 케이스(14)와, 감속기(15)와 전동모터(16)와 일체형으로 구성되어, 전동모터(16)는 전동모터 로드암(17)과 전동모터 연결부(18)에 의해 자동차 바디(1)와 연결가능하도록 구성됨에 따라 전동모터(16)의 회전력이 감속기(15)를 거쳐 볼스크류 케이스(14)로 전달되어 볼스크류 케이스(14)가 도 2a에 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하게 되면, 볼스크류 케이스(14) 내부의 나사와 볼스크류(13)의 외부 나사에 의해서 볼스크류(13)는 전진하게 되므로 로드암연결부(11)에 부착된 테일게이트(1)는 오픈 동작을 시작하게 된다.

또한, 이와 달리 전동모터(16)가 시계 반대방향으로 회전하게 되면, 도 2b에 도시한 바와 같이 볼스크류(13)는 볼스크류 케이스(14) 내부 방향으로 후진하게 되므로, 로드암연결부(11)에 부착된 테일게이트(1)를 오프시키는 동작으로 변하게 된다.

그런데, 이상과 같은 종래의 전동식 테일케이트를 사용하는 경우에는 전동모 터 회전축에 연결된 볼스크류의 전진 및 후진 회전력만을 이용하여 볼스크류와 연결된 테일게이트의 개폐작업을 수행하기에 테일게이트의 정지상태에서 움직이려는 개폐초기 상태일 때, 전동모터의 기동전류는 평상시 작동전류에 비해서 아주 높은 기동전류량을 필요로 하므로, 모터가 발열하기 쉽고, 차량의 배터리 용량을 한단계 업그레이드시켜서 하는 등, 여러 단점이 있다.

이에 따라 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 테일게이트의 개폐 효율을 증대시키는 다양한 시도가 있었으나, 테일게이트에 별도의 장치를 추가하여 성능을 개선하기위해서는 전동식 볼스크류의 부피가 커지는 단점이 있어서 전동식 기구의 부피를 일정하게 유지하면서 작업효율을 증가시키는 방안이 필요하지만, 이 역시 적합하지 않은 문제가 있다.

본 발명은 이를 해소하고자 안출된 것으로, 그 목적은 전동모터의 회전력을 사용하여 테일게이트를 개폐할 때 개폐초기에 전동모터의 기동전류를 낮추어 전기에너지를 절감시키면서, 테일게이트의 원활한 작동을 수행할 수 있는 차량의 전동식 테일게이트를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 차량의 전동식 테일게이트는 전동모 터에 의해 작동하는 액츄에이터가 장착된 자동차의 테일게이트에 있어서, 상기 전동모터의 작동에 의해 볼스크류 케이스가 회전함으로써, 상기 볼스크류 케이스와 나사결합된 볼스크류의 전후진에 따라 상기 테일게이트가 개폐되도록 구성되어, 상기 테일게이트의 양측에 각각 부착된 한 쌍의 전동 액츄에이터와, 상기 전동 액츄에이터의 볼스크류의 각각의 내부를 가스가 충진된 중공 가스실로 구성하고, 이 중공 가스실에 설치된 가스댐퍼를 포함한다.

가스댐퍼는 볼스크류의 전후진에 따라 볼스크류의 내부 중공 가스실을 슬라이딩하는 피스톤과, 상기 피스톤에 의해 상하부가 구획되는 가스실 상부 및 가스실 하부와, 상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드암을 포함하며, 볼스크류 케이스내에 구성된다.

본 발명에 있어서, 한 쌍의 전동 액츄에이터의 각각의 전동모터는 동기화하여 구동되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 볼스크류 내부에 가스댐퍼를 장착시키면 테일게이트의 개폐 초기에 모터의 회전력과 가스댐퍼의 힘이 함께 합해지므로, 테일게이트를 원활하게 오픈할 수 있다. 또한, 기존의 전동식 테일게이트 작동은 전동모터 1개를 사용하는 엑츄에이터를 구성하여 테일게이트를 개폐하는 방식이므로, 테일게이트가 개폐하는 동안에는 전동모터가 부착된 부위의 테일게이트가 먼저 움직이고, 전동모터가 부착되지 않은 테일게이트 반대편은 나중에 움직이므로, 게이트는 수평 상태 를 유지하기가 어려워 다소 비스듬한 상태로 움직이면서 개폐가 진행된다. 본 발명에서는 테일게이트를 개폐하고자 할 때 2개의 전동모터를 사용하므로 테일게이트의 좌우측 부위가 동일한 속도로 움직이게 되어 테일게이트의 내구성을 향상시키는 기능도 제공하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 종래와 동일한 구성에는 동일한 참조번호를 병기하였고 설명의 편의상 상세한 설명은 생략하였다.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트의 장착도이고, 도 4는 도 3의 전동식 엑츄에이터의 내부 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트의 전동모터의 제어작동을 나타내는 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트의 전동모터의 동작 타이밍도이다.

본 발명의 차량의 전동식 테일게이트는 테일게이트를 개폐하는 전동구조를 소형화하기 위해서 기존의 전동모터 1개로 작동하는 방식보다 기동 전력을 소형화시키고자 2개의 전동모터를 테일게이트 좌우측 끝단에 설치하여, 테일게이트의 개폐시 휘어짐이 없이 수평을 유지하면서 작동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 전동모터 2개를 사용하는 전동식 엑츄에이터가 장착된 차량의 테일게이트를 도시한 것으로, 테일게이트(1) 좌우측에 각각 볼스크류(13)와 가스댐퍼(22)를 사용하는 방식의 한 쌍의 전동 엑츄에이터(5)를 설치함에 따라, 이 전동 액츄에이터(5)의 작동에 의해 도 3a는 테일게이트(1)가 오픈된 상태를 나타내 고 있고, 도 3b는 테일게이트(1)가 오프되는 상태를 나타내고 있다.

도 4는 도 3의 본 발명의 전동 엑츄에이터(5)의 내부 구성을 나타내는 것으로, 볼스크류(13)는 종래와 마찬가지로 그 끝에는 볼스크류 로드암(12)과 로드암연결부(11)를 두어 테일게이트(1)와 연결이 가능하도록 구성하며, 전동모터(16)와 감속기(15)와 볼스크류 케이스(14)를 일체형으로 두어 전동모터(16)의 회전력이 감속기(15)를 거쳐 볼스크류 케이스(14)로 전달되도록 구성되어 있다.

본 발명의 차량의 테일게이트는 종래와 다른 구성으로서, 볼스크류(13)의 내부를 가스가 충진되는 중공으로 형성하여 가스댐퍼를 구성하는 것이다.

가스댐퍼는 볼스크류(13)의 전후진에 따라 볼스크류(13)의 내부 중공 가스실을 슬라이딩하는 피스톤(20)과, 이 피스톤(20)에 의해 상하부가 구획되는 가스실 상부(19) 및 가스실 하부(21)와, 상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드암(22)을 포함하며, 볼스크류 케이스(14)내에 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량의 테일게이트는 전동모터(16)의 작동에 이의해 볼스크류 케이스(14)가 도 4a에 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하게 되면, 볼스크류 케이스(14) 내부의 나사와 볼스크류(13)의 외부 나사에 의해서 볼스크류(13)는 전진하게 되며, 이때 볼스크류(13) 내부 중공 가스실에 충진된 가스는 피스톤(20)이 가스실내에서 하강함에 의해서 가스실 하부(21)의 가스가 압축력을 받게되어 피스톤(20)과 볼스크류(13)의 내부 가스실사이의 틈새를 통해서 가스실 상부(19)로 이동하므로 전동 엑츄에이터(5)의 급격하게 오픈되는 것을 방지하면서 테일게이트의 오픈 동작은 시작하게 된다.

또한, 이와 달리 전동모터(16)의 작동에 의해 볼스크류 케이스(14)가 도 4b에 도시한 바와 같이 시계 반대방향으로 회전하게 되면, 볼스크류(13)는 볼스크류 케이스(14) 하단 방향으로 후진하게 되므로, 볼스크류(13) 내부 중공 가스실에 충진된 가스는 피스톤(20)이 상승함에 의해서 가스실 상부(19)의 가스가 압축력을 받게되어 피스톤(20)과 볼스크류(13)의 내부 가스실사이의 틈새를 통해서 가스실 하부(21)로 이동하므로 전동 엑츄에이터(5)의 급격한 오프를 방지하면서 테일게이트(1)의 오프 동작을 시작하게 된다.

도 5는 본 발명의 전동 엑츄에이터의 전동모터의 제어작동을 나타내는 개략도이다. 제어기는 오픈스위치(52)와 오프스위치(53)의 작동에 따라 전동모터 연결라인(51)과 연결된 각각의 전동 액츄에이터(5)의 작동을 제어한다. 오픈스위치(52)를 온 시키면 테일게이트(1) 좌우측에 각각 장착된 전동모터(16)는 각각 동일한 속도로 회전하게 되면서 테일게이트(1)를 오픈하게 된다. 오픈 동작이 완료된 후 오프 스위치(53)를 온 시키면 좌우측 전동모터(16)는 각각 동일한 속도로 반대방향으로 회전하면서 테일게이트(1)를 오프하게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 차량의 테일게이트는 그 좌우측 끝단에 각각의 전동모터 및 가스댐퍼가 내장된 볼스크류를 장착하여 전동모터의 회전력을 사용하여 볼스크류의 상하 이송에 따라서 테일게이트의 개폐를 진행하는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어기에서 설정된 제어알고리즘을 통하여 2개의 전동모터의 구동을 동기화시킴으로써 테일게이트의 좌우측 끝단이 동일한 속도로 움직여 항상 수평을 유지하고, 테일게이트의 표면이 휘어짐이 없이 작동하므로, 내구성을 향상 에 도움을 주게 되며, 또한 전동모터를 2개 사용하므로 전동모터 1개를 사용하여 작동시키는 것에 비해서 전동모터가 담당하는 토오크는 작아질수 있어, 차량의 바디에 설치 공간도 작은 공간을 필요하게 되므로, 설치가 용이하다.

또한, 기존의 전동 엑츄에이터는 전동모터 1개만을 사용하므로, 테일게이트를 개폐할 때 소비되는 토오크를 모터 1개에서 발생시켜야 하므로 모터의 용량이 커져서 자동차의 바디에 장착하기에는 많은 공간을 필요로 하므로, 전동 엑츄에이터를 장착하는 데에 어려움이 있었으나, 본 발명에서는 한 쌍의 전동모터(16)를 각각 테이게이트(1)의 좌우측에 장착하여 사용하므로, 테일게이트(1)를 개폐하는데 소비되는 토오크가 적어지게 되어, 기존의 방식보다는 작은 용량의 전동모터를 사용할 수 있어, 전동 엑츄에이터의 장착공간을 원활하게 확보할 수 있는 장점이 있다.

더구나, 종래에 전동 엑츄에이터를 사용하여 테일게이트를 개폐할 경우 모터 1개만을 사용하므로, 정확한 수평을 유지하면서 테일게이트를 개폐하지 못하고, 전동모터가 장착된 측면의 움직임이 모터가 장착되지 않은 측면보다 먼저 움직이므로 테일게이트가 수평을 유지하면서 작동되지 못하므로, 장기간 사용시 테일게이트의 내구성을 단축시키는 단점이 있었지만, 본 발명에서는 한 쌍의 전동모터를 사용해서 테일게이트의 좌우측에 각각 장착시킴으로써 테일게이트를 수평으로 유지시키면서 개폐할 수 있는 장점이 있으며, 또한, 전동 엑츄에이터의 볼스크류 내부를 가스로 충진시키고 피스톤을 슬라이딩시킬 수 있도록 구성함에 따라 가스댐퍼와 같은 충격완화 작용을 수행하므로, 테일게이트의 급격한 작동을 억제하는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 차량의 전동식 테일게이트의 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래의 전동식 테일게이트 장착도이고,

도 2은 도 1의 전동식 엑츄에이터의 내부 구성도이고,

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트 장착도이고,

도 4는 도 3의 전동식 엑츄에이터의 내부 구성도이고,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트의 제어작동을 나타내는 개략 구성도이고,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 테일게이트의 전동모터의 동작 타이밍도이다.

<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>

1 : 테일게이트 2 : 자동차 바디

3, 5 : 전동 엑츄에이터 4 : 힌지축

11 : 로드암연결부 12 : 볼스크류 로드암

13 : 볼스크류 14 : 볼스크류 케이스

15 : 감속기 16 : 전동모터

17 : 전동모터 로드암 18 : 전동모터 연결부

19 : 가스실 상부 20 : 피스톤

21 : 가스실 하부 22 : 피스톤 로드암

51 : 전동모터 연결라인 52 : 오픈 스위치

53 : 오프 스위치

Claims (3)

1. 전동모터에 의해 작동하는 액츄에이터가 장착된 자동차의 테일게이트에 있어서,

   상기 전동모터의 작동에 의해 볼스크류 케이스가 회전함으로써, 상기 볼스크류 케이스와 나사결합된 볼스크류의 전후진에 따라 상기 테일게이트가 개폐되도록 구성되어, 상기 테일게이트의 양측에 각각 부착된 한 쌍의 전동 액츄에이터와,

   상기 전동 액츄에이터의 볼스크류의 각각의 내부를 가스가 충진된 중공 가스실로 구성하고, 이 중공 가스실에 설치된 가스댐퍼를 포함하는

   차량의 전동식 테일게이트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가스댐퍼는

   상기 볼스크류의 전후진에 따라 볼스크류의 내부 중공 가스실을 슬라이딩하는 피스톤과,

   상기 피스톤에 의해 상하부가 구획되는 가스실 상부 및 가스실 하부와,

   상기 피스톤에 연결되는 피스톤 로드암을 포함하며,

   상기 볼스크류 케이스내에 구성되는

   차량의 전동식 테일게이트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 한쌍의 전동 액츄에이터의 각각의 전동모터는 동기화하여 구동되는

   차량의 전동식 테일게이트.

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