KR20150073885A

KR20150073885A - 차량 도어 충격흡수장치

Info

Publication number: KR20150073885A
Application number: KR1020150000548A
Authority: KR
Inventors: 김의석
Original assignee: 김의석
Priority date: 2015-01-05
Filing date: 2015-01-05
Publication date: 2015-07-01

Abstract

일측에 충격흡수체가 부착되며, 상기 일측이 차량도어엣지의 내부와 외부를 요동하는 작동판, 상기 작동판의 타측과 힌지 결합되며, 요동운동하는 회전판, 상기 작동판 내부에 슬롯을 형성하며, 상기 슬롯 내부에서 작동판의 미끄럼과 회전을 지지하는 고정힌지로 이루어지며, 상기 회전판의 요동운동에 의해 작동판의 충격흡수체가 도어의 내부와 외부를 요동하는 차량 도어 충격흡수장치.

Description

차량 도어 충격흡수장치 {IMPACT ABSORBING DEVICE FOR VEHICLE DOOR}

본 발명은 자동차 도어에 장착되어 도어엣지를 보호하며, 측면에 있는 다른 구조물(차량 등)의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 차량의 도어를 개방시에만 돌출되고, 폐쇄시에는 차량의 내부로 삽입되는 것으로서, 이는 자동차 도어 및 외부구조물을 보호하는 것에 관한 것이다.

자동차 도어엣지는 철판으로 제작된다. 그 두께가 얇으므로, 충격에 의해 변형이 쉽게 발생되며, 다른 차량의 측면과 충돌시 다른 차량에 손상을 발생시키는 문제가 있다.

이런 문제를 해결하기 위해 도어엣지에 스폰지를 부착하며, 이는 완성차 업체에서 출고시 부착되기도 하며, 사용자의 필요에 의해 부착하기도 한다.

그러나, 외관상 돌출된 형상에 대한 거부감과 고속 주생시 발생되는 풍음을 방지하고자 제거하는 경우가 많다.

이러한 문제를 해결하고자 하는 도어 프로텍터에 관련된 출원이 존재한다. 문헌 1은 회전부재의 구동에 의해 슬라이드 부재를 왕복으로 구동시키는 것이며, 상기의 슬라이드 부재 끝단에 프로텍터를 부착하는 기술을 제시하고 있다.

문헌 2는 링크와 캠의 구동방식을 이용하고 있으며, U자 형상의 구조물이 도어엣지의 내부와 외부를 회동하는 구조를 제시하고 있다. 이는 도어의 개방각도 변화에 따라 발생되는 레바 길이의 변화를 이용한 기술을 제시하고 있다.

문헌 3에는 도어 엣지부에 장착된 U자 형상의 프로텍터를 요동운동 시키는 것에 관헌 것으로서, 개방시 도어외부로 돌출되며, 폐쇄시 내부로 함몰되는 것을 제시하고 있다. 이는 벨트를 이용하여 구동하는 특징이 있으며, 도어의 개방각도에 의해 발생되는 변위를 이용하는 것으로 벨트와 휠을 이용하고 있는 특징이 있다.

공개특허공보 공개번호 제10-2010-0063557 A (발명의 명칭 : 자동차 도어보호장치. 공개일자 : 2010년 06월 11일) 국제공개번호 WO 2005/021305 A1 (발명의 명칭 : 차량용 도어엣지 프로텍터. 공개일자 : 2005년 03월 10일) 국제공개번호 WO 2011/146967 A1 (발명의 명칭 : 차량 도어용 엣지 프로텍터. 공개일자 : 2011년 01월 12일)

최근 자동차 업체는 내구성 강화, 경량화, 모듈화를 중요한 개발방향으로 연구하고 있다.

즉, 장기간 사용에도 구성품의 고장이 발생되지 않으며, 부품수를 최소화하여 생산비용의 절감 및 경량화를 모색하며, 모듈화하여 조립의 편의성 및 제품의 완성도를 높이려 하고 있다.

문헌 1의 발명은 회전부재가 별도로 요구되며, 이는 동력을 사용하고 있으므로, 에너지 손실이 발생될 수 있다. 또한, 모터동력을 제어하기 위한 전자적 장치가 요구되며, 도어 내부에 완전히 삽입되지 못하는 문제가 있다.

문헌 2의 발명은 동력을 추가로 사용하지 않는 장점이 있으나, 링크 구조물에 의해 작동되며, 캠과 연결되는 구조를 제시하고 있으므로, 도어 폐쇄시 발생되는 충격에 의해 내구성 문제가 발생될 수 있다. 또한, 모듈화하기가 어려우며, 복잡한 차량의 도어 내부에 설치하기에 애로사항이 발생될 수 있다.

문헌 3은 부품수를 현저히 줄이고 있으며, 동력을 사용하지 않은 장점이 있으나, 고무밸트를 사용하고 있으므로, 작동의 정확성이 떨어지며, 장시간 사용하기에는 내구성의 문제가 발생될 수 있다.

본 출원발명은 선행문헌들 보다 부품수를 최소화하여, 경량화를 시킬 수 있으며, 모듈화를 용이하게 하며, 내구성을 높일 수 있으며, 추가적인 동력 없이도 작동을 용이하게 하고자 하는 목적으로 발명되었다.

본 발명의 도어충격 흡수장치는 일측에 충격흡수체(103)가 부착되며, 상기 일측이 차량도어엣지의 내부와 외부를 요동하는 작동판(100); 상기 작동판(100)의 타측과 힌지(104)결합되며, 요동운동하는 회전판(200); 상기 작동판(100) 내부에 슬롯(101)을 형성하며, 상기 슬롯(101) 내부에서 작동판(100)의 미끄럼과 회전을 지지하는 고정힌지(300);로 이루어지며, 상기 회전판의 요동운동에 의해 작동판의 충격흡수체가 도어의 내부와 외부를 요동하는 것을 특징으로 한다. 또한 리미트 스위치 또는 근접센서에 의해 모터를 작동시키며, 모터에 의해 웜휠과 웜기어를 작동시켜 회전판을 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명으로부터 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다. 랙기어, 피니언, 기어 등의 구성들(웜기어와 웜휠, 구동모터 포함)이 브라켓에 일체로 형성되어 있으므로 모듈화가 가능하며, 회전판의 회전과 고정힌지에 의한 작동판의 구속으로부터 충격흡수제의 작동범위가 ㄷ자 형상으로 작동되며, 이는 좁은 공간에서 충격흡수제의 작동을 용이하게 하는 효과가 있으며, 롤러가 장착된 로드에 의해 마찰에 대한 부담이 없으며, 스프링에 의해 동력장치가 요구되지 않고 작동이 가능한 효과가 있다.

도 1은 도어 충격흡수장치의 전체 단면도.
도 2는 도어 충격흡수장치의 정면도.
도 3은 회전판 각도변화에 따른 작동판의 작동 단계도.
도 4는 구동계의 세부 사시도.
도 5는 작동판의 각도별 전체 작동도.
도 6은 모터구동방식의 도어 충격흡수장치의 정면도

본 출원발명은 선행문헌들에 비하여, 상대적 부품수를 최소화 하여, 경량화를 시킬 수 있으며, 모듈화를 용이하게 하며, 내구성을 높일 수 있으며, 추가적인 동력 없이도 작동을 용이하게 하는 목적으로 발명되었다.

＜실시예 1＞

본 발명의 도어충격 흡수장치는 일측이 차량 도어엣지의 내부와 외부를 요동하는 작동판(100);, 상기 작동판(100) 타측에 장착되며 요동운동하는 회전판(200);, 상기 작동판(100) 내부에 슬롯(101)을 형성하며, 상기 슬롯(101) 내부에서 작동판(100)의 미끄럼과 회전을 지지하는 고정힌지(300);, 상기 회전판(200)에 요동운동을 발생시키는 구동계(400);, 상기 구동계(300)에 왕복운동을 발생시키는 랙구동체(500);로 이루어 진다.

이는 도어의 개폐 및 폐쇄시 발생되는 간격의 변화에 따라, 랙구동체가 왕복운동을 발생시키며, 특히, 폐쇄시 밀고(좌측이등), 개방시 당기는(우측이동)의 효과를 발생시킨다. 즉, 좌우 이동에 의해 구동계를 작동시키며, 구동계는 좌우이동을 요동운동으로 변환시키며, 요동운동에 의해 회전판이 일정한 각도의 범위 내에서 요동운동을 하게 된다. 회전판에 결합된 작동판은 회전판의 요동운동에 의해 연계되어 작동되나, 작동판의 중간부에 형성된 슬롯에 결합된 고정힌지에 의해 작동범위를 구속하게 된다. 즉, 작동판의 일측은 도어엣지의 내부 및 외부를 ㄷ자 형상으로 작동하게 된다.

작동판(100)은 작동판의 일측에 형성된 "ㄷ" 자형의 홈(102);을 형성하며, 상기의 "ㄷ" 자 형의 홈 일측에 결합된 충격흡수체(103);가 결합되며, "ㄷ" 자형의 홈(102)은 작동판(100)과 접촉되는 면의 일부에만 복수로 형성되며, 충격흡수체(103)의 재질은 스폰지, 고무 및 플라스틱 중 어느 하나로 선택된 것을 특징으로 한다.

도어엣지는 돌출되어 있으므로, 도어의 내부 및 외부로 이동하는 작동판의 일측부는 ㄷ자 형상을 형성하여, ㄷ자 형상의 홈부에 도어엣지가 삽입된다.

충격흡수체는 스폰지, 고무, 플라스틱과 같은 재질로 제작되며, 이는 외부의 충격에 의해 충격하중을 흡수하여 차량의 도어엣지를 보호하며, 도어엣지와 충돌하는 구조물의 파손을 방지할 수 있다.

구동계(400)는 양측에 상기 회전판(200)이 대칭으로 고정되고, 중앙부에 기어(403)가 고정되는 메인축(401); 상기 기어(403)와 치합되며, 피니언(404)의 회전을 지지하는 고정축(402); 상기 피니언(404)과 치합되는 랙기어(405);로 이루어진다.

랙구동체의 왕복운동을 요동운동으로 변환하기 위한 것으로서, 랙과 결합되는 핀니언(404) 피니언과 결합되는 기어(403)로 형성되며, 이는 랙의 왕복운동을 회전운동으로 변환시켜주는 역할을 한다. 기어가 결합되는 메인축(401)은 회전판과 같이 고정으로 결합되어 있으므로, 피니언의 구동에 의해 최종적으로 회전판에 요동운동을 발생시킨다. 상기의 피니언은 고정축에 결합된고, 피니언과 고정축은 오일레스 베어링으로 부싱을 형성한다.

랙기어(405) 내부에는 관통홀(408)을 형성하며, 상기 관통홀 내부로 가이드 봉(406)이 삽입되며, 상기 랙기어 하부에는 치의 상대면을 미끄럼 지지하는 슬라이딩 블록(407);을 형성한다.

랙기어와 피니언의 완전한 결합을 위해 랙기어의 이동을 제한하며, 원활한 작동을 가능하도록 내부에 관통홀을 형성하며, 상기의 관통홀은 가이드 봉이 관통되어 결합한다. 이는 랙기어의 운동방향을 일정하게 유지하는 목적을 가지고 있으며, 완전하게 피니언과 랙기어가 결합되는 것을 유지하기 위한 목적이다. 또한 랙기어의 하부에는 슬라이등 블록을 지지하며, 상기의 슬라이등 블록은 마찰계수가 현저히 적은 테프론 재질로 형성되며, 이는 랙기어의 작동시 발생되는 마찰 저항을 감소시키는 목적을 가지고 있다.

랙구동체(500) 일측은 상기 랙기어(405)와 결합되며, 타측은 롤러(502)를 결합되는 로드(501); 상기 로드의 중간에 결합되는 스프링(503); 상기 스프링의 이동을 저지하는 스프링 지지판(504); 으로 이루어진다.

상기의 랙기어에 왕복운동을 부여하며, 상기의 왕복운동은 도어의 개방 및 폐쇄에 따른 변위차이를 이용한 것이다. 즉, 도어의 외부로 돌출된 로드는 끝단에 롤러를 장착하여 마모를 방지시키며, 원활한 작동이 발생될 수 있도록 하였다. 또한, 개방시 우측으로 랙구동체를 자동시키기 위해 로드의 내부에 스프링을 장착하였으며, 상기의 스프링은 스프링 지지판에 의해 지지되어 탄성력을 부여할 수 있다.

랙구동체는 2개의 로드로 구분되며, 이는 랙기어와 결합된 로드(이하 '랙로드' 라 한다.) 및 롤러와 결합된 로드(이하 '구동로드' 라 한다.)로 구분된다. 랙로드와 구동로드는 볼트, 리벳, 핀 등에 의해 결합될 수 있으며, 이는 조립의 용이성이 답보되기 위한 것이다. 또한, 2개의 로드를 구분하는 것은 차량의 도어 크기에 따라 구동로드의 크기를 다양하게 적용할 수 있도록 제작하며, 랙로드 부위는 모듈화에 의해 동일하게 구성하기 위한 특징을 가지고 있다.

고정힌지(300) 양측을 지지는 각각의 플렌지(601, 602); 상기 메인축(401)과 상기 고정축(402) 양측을 지지하는 각각의 플랜지(603, 604); 상기 플랜지들(601, 602, 603, 604)이 하나의 판에 직립 형성되며, 차량의 도어 내부에 장착되는 브라켓(600);을 형성하고 있다.

작동판, 회전판, 기어, 피니언, 랙기어, 가이드블록, 가이드 핀, 메인축, 고정축, 고정힌지가, 하나의 브라켓에 일체형으로 형성되기 위한 것이며, 이는 모듈화를 위한 목적을 가지고 있다. 즉, 모든 구성품이 하나의 브라켓에 조립되며, 이는 차량의 도어패널의 내측에 용접, 볼트, 리벳 등의 방식으로 결합된다.

고정힌지와 플랜지(601, 602)는 완전히 고정되어야 하며, 플린지(603, 604)는 메인축과 고정축을 동시에 고정시키고 있다. 특히 메인축은 기어, 회전판이 고정되어 결합되므로, 플랜지와 판의 결합부위에 부싱을 체결하여 원활한 회전을 유도할 수 있다.

로드는 랙기어와 결합되는 부위에 2개 형상으로 분개되며, 2개의 분개부 내측으로 랙기어의 양측을 체결한다.

고정힌지(300) 중심축(P1)과 메인축(401) 중심축(P2)을 연결하는 중심선(L1)은 도어평면의 평행선(L2)에 대하여 도어 엣지를 기준으로 예각을 형성한다. 고정힌지 중심축(P1)은 메인축의 중심축(P2)과 도어엣지 끝단(P0)의 사이에 위치하며, 작동판 중앙부위로부터 도어엣지의 끝단(P0) 측으로 편향되어 형성된다.

회전판의 회전에 의해 작동판이 구동되며, 작동판은 고정힌지에 의해 회전판의 작동궤적과 상반된 형상의 괘적을 발생시킨다. 또한, 작동판의 중심으로부터 회전판의 중심부가 멀어질수록 충격흡수체가 부착되는 부분의 회전궤적은 작아진다.

즉, 충격흡수체가 얇은 도어엣지의 내부와 외부를 좁은 범위 내에서 이동하기 위한 것이며, 이는 도어 개방시 사용자로부터 위협감을 감소시키기 위한 목적이다.

＜실시예 2＞

실시예 1의 작동판 회전판, 고정힌지는 동일한 구성에 해당되며, 그동계에 있어서, 모터구동방식을 이용한 것이다.

회전판(200)에 대칭으로 고정되고, 중앙부에 웜휠(702)을 고정되는 메인축(705); 상기 웜휠(702)과 치합되는 웜기어(701); 상기 웜기어(701)에 동력을 전달하는 구동모터(704);, 상기 구동모터의 작동을 제어하는 리미트 스위치(705) 또는 근접센서(706)중 선택된 어느 하나로 이루어진 모터제어장치(707);를 포함하며, 상기 리미트 스위치는 도어측 또는 차채측에 장착되며, 도어의 개방 및 폐쇄여부에 따라 작동되는 것을 특징으로 한다.

또환, 고정힌지(300) 양측을 지지는 각각의 플렌지(801, 802); 상기 메인축(401)의 양측을 지지하는 각각의 플랜지(803, 804); 상기 플랜지들(801, 802, 803,804)이 하나의 판에 직립 형성되며, 차량의 도어 내부에 장착되는 브라켓(800);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

100 : 작동판, 101 : 슬롯,
102 : 충격흡수체, 103 : ㄷ자형 홈,
200: 회전판, 300 : 고정힌지,
400: 구동계, 401 : 메인축,
402 : 고정축, 403 : 기어,
404 : 피니언, 405 : 랙기어,
406 : 가이드봉, 407 : 슬라이딩 블록,
500 : 랙구동체, 501 : 로드,
502 : 롤러, 503 : 스프링,
504 : 스프링 지지판, 600 : 브라켓.
701 : 웜기어, 702 : 웜휠,
703 : 감속기, 704 : 구동모터,
705 : 메인축, 706 : 리미트 스위치,
707 : 근접센서, 708 : 모터제어장치,
800 : 브라켓

Claims

차량의 도어 충격흡수장치에 있어서,
중심이 메인축과 고정되며, 외부 동력에 의해 요동운동하는 회전판(200);,
일측이 상기 회전판 중심으로부터 이격된 위치에 회동 가능하게 결합되며,
내부에 슬롯을 형성하는 작동판(100);,
상기 슬롯에 결합되며, 고정된 위치에 장착되어 작동판의 움직임을 제한하는 고정힌지(300);
상기 작동판 타측에 결합되는 충격흡수체(102);를 포함하며,
상기 회전판의 외부동력으로서,
도어 내부에 장착되며, 도어 개폐에 따라 왕복 운동하는 가이드봉(406);,
상기 로드의 타측과 결합되는 랙기어(405);,
상기 랙기어와 치합되는 피니언(404);,
상기 메인축과 결합되며, 상기 피니언과 치합되는 기어(403);,
상기 가이드 봉에 결합되는 스프링 지지판(504);,
상기 스프링 지지판에 결합되는 스프링(503);,
으로 형성되며,
상기 작동판에 결합되는 충격흡수체는
일측이 개방부가 경사로 형성된 “ㄷ”자형의 홈(102); 상기의 “ㄷ” 자 형의 홈 일측에 결합된 충격흡수체(103); 로 이루어지는 차량 도어 충격흡수장치.