KR20190019366A - 자동차용 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 체커아암과, 도어측에 부착되되 상기 체커아암을 내부에 수용하면서 상기 체커아암의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서, 상기 구동부는; 내부에 체커아암과 구동모터의 적어도 일부가 수용되는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되며 상기 체커아암과 맞물리면서 상기 체커아암의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 기어수단; 및 상기 하우징 내에 마련되며 상기 구동모터에 의한 회전력을 기어수단에 전달하는 동력전달수단; 상기 체커아암에 대한 하우징의 상대이동을 감지하는 제1감지부; 상기 구동모터의 회전수를 감지하는 제2감지부; 및 상기 제1감지부 및 상기 제2감지부에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 제어수단을 포함하는 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것이다.

Description

자동차용 도어 개폐장치{Apparatus for opening and closing door of vehicle}

본 발명은 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동모터의 회전을 감지과, 체커아암의 상대이동을 감지하는 센서를 구분하여 배치하여 도어의 이동동작을 감지할 수 있는 자동차용 도어 개폐장치에 대한 것이다.

자동차에서 도어는, 그 도어를 통해 승하차시 또는 물건을 싣고 내릴 때 도어가 그 개방 상태를 안정적으로 유지해야만 승하차나 화물 작업이 용이하게 이루어지게 되나, 상기 도어힌지는 단순히 도어의 장착상태를 유지하고, 도어의 회동개폐를 가능하게 하는 것일 뿐으로, 도어의 개폐 경로 중에 소정 각도로 열린 상태를 유지하도록 하는 역할은 하지 못한다.

최근에는 도어를 자동으로 열고 닫게 하는 자동차용 도어 개폐장치가 알려져 있는데, 이러한 도어 개폐장치에서는 구동모터를 이용하여 상기 구동모터에 의한 회전력을 체커아암에 전달하여 도어의 자동개폐를 가능하게 한다.

종래의 자동차용 도어 개폐장치에서는 도어의 위치등을 인식하기 위하여 모터의 회전수를 감지하는 감지센서를 설치하여 도어의 개폐여부를 확인하고 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 자동차용 도어 개폐장치는 도어의 위치를 정밀하게 확인하지 못하는 경우가 있게 된다.

즉, 자동모드로 도어를 개방하는 과정에서 장애물에 부딪히는 경우 도어의 회전은 멈춰 있는데 구동모터만이 회전하는 경우가 있게 되는데, 구동모터의 회전이 여전히 이루어지기 때문에 도어가 개방되고 있는 것으로 인식하는 경우도 있게 된다. 이와 같이 도어가 정지하고 구동모터만이 회전하는 경우는 모터의 과부하를 방지하기 위하여 슬립수단을 마련하는 경우에 특히 잘 발생하게 된다.

또한, 통상적으로 구동모터를 이용하여 도어를 개폐하는 장치에서는 수동모드가 있어서 수동으로 도어를 개폐할 수 있는 경우가 있는데, 이와 같이 수동모드로 도어를 개폐하는 경우 도어의 위치를 감지하지 못하게 된다.

이와 같이 종래와 같은 자동차용 도어 개폐장치에서는 도어의 개방상태 또는 폐쇄상태를 정확하게 인식하지 못하거나 도어에 장애물이 부딪히는 것을 명확하게 인식하지 못하게 되어 오작동 등의 문제가 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 도어의 개방 및 폐쇄 상태를 정확하게 인식할 수 있는 자동차용 도어 개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 도어 개폐장치는, 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 체커아암과, 도어측에 부착되되 상기 체커아암을 내부에 수용하면서 상기 체커아암의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서,

상기 구동부는;

내부에 체커아암과 구동모터의 적어도 일부가 수용되는 하우징;

상기 하우징 내에 배치되며 상기 체커아암과 맞물리면서 상기 체커아암의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 기어수단; 및

상기 하우징 내에 마련되며 상기 구동모터에 의한 회전력을 기어수단에 전달하는 동력전달수단;

상기 체커아암에 대한 하우징의 상대이동을 감지하는 제1감지부;

상기 구동모터의 회전수를 감지하는 제2감지부; 및

상기 제1감지부 및 상기 제2감지부에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 제어수단을 포함한다.

상술한 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 제어수단은, 상기 제2감지부에 의하여 구동모터의 회전이 감지되는 상태에서 상기 제1감지부에 의하여 체커아암에 대한 상기 하우징의 상대이동이 감지되지 않는 경우 도어 동작이 비정상상태인 것으로 판단할 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 하우징은, 슬라이드 이동되는 상기 체커아암의 적어도 일부를 수용하는 제1수용공간과,

상기 구동모터의 적어도 일부를 수용하는 제2수용공간을 포함하되,

상기 제1수용공간과 제2수용공간은 격벽에 의하여 구분되어 있으며, 상기 제1수용공간은 비방수공간이고, 제2수용공간은 방수공간일 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 제1감지부는,

상기 기어부재와 함께 회전하며 N극과 S극을 가지는 영구자석; 및

상기 영구자석의 자기력 변화를 인식하여 기어부재의 회전을 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.

상기 자동차용 도어 개폐장치에서,

상기 영구자석은 제1수용공간 내에 배치되고, 상기 감지센서는 제2수용공간 내에 배치되되, 상기 영구자석과 감지센서는 제1수용공간과 제2수용공간을 구분하는 격벽을 사이에 두고 서로 근접배치될 수 있다.

본 발명은 구동모터의 회전의 감지와, 체커아암의 상대이동을 감지하는 센서를 구분하여 배치하여 도어의 이동동작을 확실하게 인식할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 자동차용 도어 개폐장치의 사시도.
도 2는 도 1의 사시도를 다른 방향에서 바로본 사시도.
도 3은 도 1의 자동차용 도어 개폐장치의 분리사시도.
도 4는 도 1의 일구성을 나타내는 사시도.
도 5는 도 4를 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 6 내지 8은 도 1의 자동차용 도어 개폐장치의 정면도, 평면도 및 배면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 도어 개폐장치를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동차용 도어 개폐장치(100)는, 차체측에 부착되는 고정부재(101)와, 일단이 상기 고정부재(101)에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 체커아암(102)과, 도어측에 부착되되 상기 체커아암(102)을 내부에 수용하면서 상기 체커아암(102)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부(110)를 포함하는 것이다.

상기 고정부재(101)는, 차체측에 부착되는 힌지구조로서 체커아암(102)을 힌지식으로 차체에 연결하도록 사용된다. 이러한 고정부재(101)는 통상적인 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 체커아암(102)은 상기 고정부재(101)에 일단이 힌지식으로 고정된 빔형태의 구조로서, 일면측에는 길이방향을 따라서 나삿니가 형성되어 있어서 구동부(110)의 기어수단(130)과 맞물리도록 구성된다. 이러한 체커아암(102)도 통상적인 구조이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 구동부(110)는, 하우징(120), 기어수단(130), 동력전달수단(140), 제1감지부(150), 제2감지부(160) 및 제어수단(170)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(120)은 그 내부에 체커아암(102)과 구동모터(180)의 적어도 일부를 수용하는 것이다. 이러한 하우징(120)은 제1수용공간(121), 제2수용공간(122) 및 제3수용공간(123)을 포함한다.

상기 제1수용공간(121)은, 상기 체커아암(102)의 적어도 일부를 내부에 수용하는 것으로서 통형 하우징(120)의 일측 공간을 형성한다. 하우징(120)은 전체적으로 통형으로 구성되어 있는데, 상기 통형의 하우징(120)은 그 중앙을 가로지르는 중간벽(1211)에 의하여 구분되어 제1수용공간(121)과 제3수용공간(123)으로 구분된다. 이때, 제1커버(1212)가 통형 몸체의 개구된 일부를 막고 있다. 한편, 통형 하우징(120)의 일부 측벽이 절개되어 있어서 그 절개된 부분을 통하여 체커아암(102)이 슬라이드 이동할 수 있도록 구성된다. 즉, 체커아암(102)이 슬라이드 이동하면서 진입할 있는 절개부(1213)에 의해 제1수용공간(121)이 외부와 연통되어 있게 되어 제1수용공간(121)은 비방수구역으로 규정된다.

상기 제2수용공간(122)은 상기 원통형 몸체의 일측에 별도로 마련되어 있는 부분으로서 구동모터(180)의 적어도 일부분이 내부에 수용되도록 구성된다. 구체적으로 상기 제1수용공간(121)과 제2수용공간(122)은 격벽에 의하여 구분되어 있으며, 상기 제1수용공간(121)은 비방수공간이고, 제2수용공간(122)은 방수공간이다. 이러한 제2수용공간(122)은 적어도 일부분이 제3수용공간(123)과 내부에 연결되어 구동모터(180)의 회전력을 제3수용공간(123) 내에 배치된 클러치부재(141)에 전달할 수 있도록 한다. 이와 같이 제2수용공간(122)은 외부와는 수밀상태로 구성되어 있어서 외부에 존재하는 빗물이 그 내부에 침투할 수 없게 한다.

상기 제3수용공간(123)은 원통형 하우징(120)에서 상기 비방수구역인 제1수용공간(121)과 중간벽(1211)에 의하여 구분되는 공간으로서 구동모터(180)의 회전력을 상기 체커아암(102)에 선택적으로 전달하는 클러치부재(141)를 포함하고 있게 된다. 이러한 제3수용공간(123)은 외부의 빗물이 내부에 스며들지 못하도록 방수구역으로 규정되며 그 내부에 존재하는 구성들에 물이 닿지 않도록 한다. 한편, 원통형 하우징(120)은 제3커버가 하우징(120)의 개구된 부분을 막고 있게 된다.

상기 기어수단(130)은, 상기 하우징(120) 내에 배치되며 상기 체커아암(102)과 맞물리면서 상기 체커아암(102)의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 것이다. 이러한 기어수단(130)은 복수의 제1기어(131)가 상기 제1수용공간(121) 내에 배치되어 있게 되며, 복수의 제1기어(131)는 제3수용공간(123) 내에 배치되는 클러치 부재(141)에 연결된다.

상기 동력전달수단(140)은, 상기 제3수용공간(123) 내에 배치되는 클러치부재(141)와, 상기 클러치부재(141)에 동력을 전달하며 제2수용공간(122) 내에 배치되는 제2기어(142)를 포함한다. 상기 클러치부재(141)는, 구동모터(180)와 직결된 제2기어(142)의 회전력을 제1기어(131) 측에 전달하거나 끊어주는 기능을 수행하는 구성이다. 즉, 제2기어(142)가 회전할 때 제1기어(131)가 연동하여 회전가능하게 제1기어(131)와 제2기어(142)를 서로 연결시키거나, 제2기어(142)가 회전해도 제1기어(131)가 연동하여 회전하지 않도록 연결을 끊어주는 기능을 수행한다. 이러한 클러치부재(141)는 제2기어(142)에 과부하가 걸리지 않도록 하는 기능도 함께 수행한다.

상기 제2기어(142)는 상기 구동모터(180)의 회전축과 상기 클러치 부재을 연결시키는 기능을 수행하는 것으로서 구동모터(180)와 직결되어 있게 된다.

상기 제1감지부(150)는 상기 체커아암(102)에 대한 하우징(120)의 상대이동을 감지하는 것이다. 구체적으로 하우징(120)에 부착되어 체커아암(102)의 이동을 감지하는 것이다. 이러한 제1감지부(150)는, 상기 제1수용공간(121) 내에 배치되며 상기 기어부재와 함께 회전하는 영구자석(151)과, 상기 제2수용공간(122) 내에 배치되며 영구자석(151)의 자기력 변화를 감지하는 감지센서(152)를 포함한다.

구체적으로 상기 영구자석(151)은 N극과 S극을 가지고 있게 되며, 기어부재에 부착되도록 대략 원판 또는 링의 형상을 가질 수 있다.

상기 감지센서(152)는 방수구역인 제2수용공간(122) 내에 배치되어 영구자석(151)의 회전을 인식하는 것으로서, 감지센서(152)는 통상적으로 물에 취약하기 때문에 방수구역 내에 배치되게 한다. 이러한 감지센서(152)는 비접촉식 센서로서 자기력의 변화를 감지하는 것이라면 무엇이나 가능하다.

한편, 상기 영구자석(151)과 감지센서(152)는 서로 다른 공간 내에 배치되어 있으나 격벽을 사이에 두고 서로 근접하게 배치되는 것이 좋다. 그 이유는 비접촉식으로 자기력의 변화를 감지하는 감지센서(152)의 특성상 서로 멀리 배치되는 것보다는 근접하게 배치되는 것이 감지의 신뢰성을 높일 수 있기 때문이다.

상기 제2감지부(160)는, 상기 모터의 회전수를 감지하는 것으로서, 모터의 회전수를 감지하는 통상적인 센서(162)가 사용될 수 있다. 본 발명에서는 제2기어(142)에 부착되어 제2기어(142)와 함께 회전하는 자석(161)과, 상기 자석의 회전에 따라 자기력 변화를 인식하는 센서(162)로 구성된다. 이러한 제2감지부(160)는 제2수용공간(122) 내에 함께 배치되어 있게 된다.

상기 제어수단(170)은, 제1감지부(150) 및 상기 제2감지부(160)에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 것이다.

구체적으로, 제1감지부(150)에 의하여 체커아암(102)의 상대적인 이동이 감지되지 않고, 제2감지부(160)에 의하여 구동모터(180)의 회전이 감지되는 경우에는 도어가 주변 물체에 충돌되어 도어의 열림이 구속된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 도어가 주변 물체에 충돌한 경우에는 구동모터(180)의 회전을 정지시키도록 명령할 수 있다.

또한, 제1감지부(150)에 의하여 체커아암(102)의 상대적인 이동이 감지되나, 모터의 회전이 감지되지 않는 경우에는 도어가 수동으로 열리고 있다고 판단하여 적절한 조치를 취하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 자동차용 도어 개폐장치(100)를 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도어를 열거나 닫게 하기 위하여 구동모터(180)를 회전하게 되면 구동모터(180)의 회전력은 제2기어(142), 클러치부재(141) 및 제1기어(131)로 전달되고, 제1기어(131)에 맞물린 체커 아암이 제1기어(131)의 회전에 따라 직선적으로 이동하게 된다. 체커아암(102)이 직선운동을 하게 되면 이에 따라서 도어가 열리거나 닫힐 수 있게 된다.

이러한 과정에서, 제1기어(131)에 부착된 영구자석(151)이 제1기어(131)와 함께 회전하게 되는데, 이에 따라서 자기력이 변화되고 이러한 자기력 변화는 주변의 감지센서(152)에 인식되어 제1기어(131)의 회전수를 계산함으로서 체커아암(102)의 직선이동 거리를 알 수 있게 된다. 또한, 구동모터(180)의 회전수는 제2감지부(160)에 의하여 인식된다.

제어수단(170)은 제1감지부(150)와 제2감지부(160)에 의하여 입력받은 신호를 확인하여 도어의 정확한 상태를 인식할 수 있다. 특히 도어에 물체가 부딪혔는지 여부를 알 수 있을 뿐 아니라, 도어가 수동으로 열리거나 의도치 않게 열리는지 여부도 확인할 수 있다.

또한, 종래의 하우징(120)은 체커아암(102)의 슬라이드 이동에 의하여 항상 외부로 열려 있는 구멍이 마련할 수 밖에 없으며 이에 따라서 비방수구역이 기어들이 배치되어 있게 되어 체커아암(102)의 슬라이드 이동을 확인하는 것이 용이하지 않았다.

이에 반해서, 본원발명에서는 하우징(120)을 방수구역과 비방수구역으로 구분하고, 비방수구역에는 체커아암(102)을 비롯하여 체커아암(102)의 직선운동을 회전운동으로 변환하는 제1기어(131)를 배치하고, 그 제1기어(131)에는 물에 닿아도 무방한 영구자석(151)을 배치시켰다. 또한, 방수구역(제2수용공간(122))에는 물에 닿으면 안되는 감지센서(152)를 배치함으로서 체커아암(102)의 슬라이드 이동을 확실하게 확인할 수 있도록 한다.

이와 같이 본원발명은, 기존의 모터의 회전수에만 의존하여 도어의 위치를 확인하는 종래기술과 달리 체커아암(102)의 직선이동 거리도 별도로 확인할 수 있게 되어 도어의 열림 및 닫힘상태를 보다 확실하게 인식할 수 있게 되는 장점이 있다.

이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

100...도어 개폐장치 101...고정부재
102...체커아암 110...구동부
120...하우징 121...제1수용공간
1211...중간벽 1212...제1커버
1213...절개부 122...제2수용공간
123...제3수용공간 130...기어수단
131...제1기어 140...동력전달수단
141...클러치수단 142...제2기어
150...제1감지부 151...영구자석
152...감지센서 160...제2감지부
170...제어수단 180...구동모터

Claims (5)

1. 차체측에 부착되는 고정부재와, 일단이 상기 고정부재에 힌지결합되어 회전하며 도어와 차체 사이에 위치하는 체커아암과, 도어측에 부착되되 상기 체커아암을 내부에 수용하면서 상기 체커아암의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동하여 도어의 개폐를 가능하게 하는 구동부를 포함하는 자동차용 도어 개폐 장치에 관한 것으로서,
   상기 구동부는;
   내부에 체커아암과 구동모터의 적어도 일부가 수용되는 하우징;
   상기 하우징 내에 배치되며 상기 체커아암과 맞물리면서 상기 체커아암의 직선운동을 회전운동으로 변환시킬 수 있는 기어수단; 및
   상기 하우징 내에 마련되며 상기 구동모터에 의한 회전력을 기어수단에 전달하는 동력전달수단;
   상기 체커아암에 대한 하우징의 상대이동을 감지하는 제1감지부;
   상기 구동모터의 회전수를 감지하는 제2감지부; 및
   상기 제1감지부 및 상기 제2감지부에 의하여 측정된 신호에 따라서 도어 동작의 이상유무를 판단하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어수단은, 상기 제2감지부에 의하여 구동모터의 회전이 감지되는 상태에서 상기 제1감지부에 의하여 체커아암에 대한 상기 하우징의 상대이동이 감지되지 않는 경우 도어 동작이 비정상상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은, 슬라이드 이동되는 상기 체커아암의 적어도 일부를 수용하는 제1수용공간과,
   상기 구동모터의 적어도 일부를 수용하는 제2수용공간을 포함하되,
   상기 제1수용공간과 제2수용공간은 격벽에 의하여 구분되어 있으며, 상기 제1수용공간은 비방수공간이고, 제2수용공간은 방수공간인 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1감지부는,
   상기 기어부재와 함께 회전하며 N극과 S극을 가지는 영구자석; 및
   상기 영구자석의 자기력 변화를 인식하여 기어부재의 회전을 감지하는 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 영구자석은 제1수용공간 내에 배치되고, 상기 감지센서는 제2수용공간 내에 배치되되, 상기 영구자석과 감지센서는 제1수용공간과 제2수용공간을 구분하는 격벽을 사이에 두고 서로 근접배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 개폐장치.

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