KR20190071537A - 자동차 도어용 동력장치 - Google Patents

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KR20190071537A
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조병기
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평화정공 주식회사
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    • E05B81/34—Details of the actuator transmission of geared transmissions

Abstract

본 발명은 자동차 도어용 동력장치에 관한 것으로, 하우징부와, 하우징부에 내장되고 전원이 인가되면 구동되는 동력발생부와, 하우징부에 회전 가능하도록 장착되고 동력발생부와 맞물려 동력을 전달하는 동력전달부와, 하우징부에 장착되고 동력전달부의 동력을 전달받아 직선 이동되면서 케이블부를 이동시키는 동력작동부를 포함하여, 제품의 소형화와 경량화가 가능하다.

Description

자동차 도어용 동력장치{POWER DEVICE FOR VEHICLE DOOR}
본 발명은 자동차 도어용 동력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나사 추진력을 통해 케이블 신칭력을 확보하고, 소형화가 가능한 자동차 도어용 동력장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 도어의 내부 및 외부에는 도어의 록(lock) 및 언록(unlock), 도어 오픈(open) 작동을 수행하는 도어 래치(door latch), 도어 오픈 조작을 위한 인사이드 핸들과 아웃사이드 핸들, 키(key)를 이용한 도어 록 및 언록 조작을 가능하게 하는 도어록 기구, 그리고 도어 록 상태를 유지시키기 위한 세이프티 노브(safty knob) 등이 구비되어 있다.
일반적으로, 운전자가 도어록 기구의 키 실린더에 차량 키를 삽입하고 키를 회전시킬 때, 그 회전력이 기계적인 연결 구조에 의해 도어 래치에 전달되면서, 도어 래치의 도어 록 및 언록 작동이 이루어지도록 되어 있다. 또는 포브(fob) 키의 버튼 조작으로 도어 록 및 언록이 이루어질 수 있고, 스마트 키라 불리는 PIC(Personal Identification Card) 시스템이 적용된 차량의 경우 운전자가 스마트 키(스마트 카드나 포브 키 등)를 소지하고만 있더라도 개인 인증 과정이 완료되어 도어 록을 해제할 수 있다.
또한, 도어 래치에 의한 도어 록이 해제된 상태, 즉 도어 언록 상태에서 인사이드 핸들이나 아웃사이드 핸들을 조작할 경우, 핸들과 도어 래치 사이에 연결된 케이블(또는 로드)을 통해 핸들의 조작력이 전달되어 도어 래치의 도어 오픈 작동(차체에 설치된 스트라이커의 구속을 해제하는 작동)이 이루어지고, 이에 사용자가 도어를 오픈시킬 수 있다.
이때, 도어 래치의 도어 언록 상태에서 사용자가 아웃사이드 핸들을 조작할 경우, 케이블(또는 로드)에 의해 도어 래치의 릴리즈 레버(release lever)로 조작력이 전달되고, 이때 릴리즈 레버의 회전에 의해 도어 래치의 오픈 작동이 이루어진다.
한편, 종래에는 케이블이 스퍼기어에 연결되어 모터의 구동력이 스퍼기어에 전달되므로, 기어비 증대시 기어 사이즈가 급격히 증가하여 제품이 대형화되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0026253호(2016.03.09. 공개, 발명의 명칭 : 전동식 도어 래치 장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 나사 추진력을 통해 케이블 신칭력을 확보하고, 소형화가 가능한 자동차 도어용 동력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 자동차 도어용 동력장치는: 하우징부; 상기 하우징부에 내장되고 전원이 인가되면 구동되는 동력발생부; 상기 하우징부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 동력발생부와 맞물려 동력을 전달하는 동력전달부; 및 상기 하우징부에 장착되고, 상기 동력전달부의 동력을 전달받아 직선 이동되면서 케이블부를 이동시키는 동력작동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징부는 상기 동력발생부와, 상기 동력전달부와, 상기 동력작동부를 커버하는 케이스부; 및 상기 케이스부에 형성되고, 상기 동력작동부의 직선 이동을 제한하는 걸림돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징부는 상기 케이스부에 장착되고, 동력작동부의 위치를 감지하는 위치센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동력발생부는 상기 하우징부에 장착되는 모터부; 상기 모터부에 형성되어 회전되는 모터축부; 및 상기 모터축부에 형성되고, 상기 동력전달부와 맞물리는 모터기어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동력전달부는 상기 하우징부에 회전 가능하도록 장착되는 제1전달부; 상기 제1전달부에 형성되고, 상기 모터기어부와 맞물리는 제2전달부; 및 상기 제1전달부에 형성되고, 상기 동력작동부와 맞물리는 제3전달부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동력작동부는 상기 동력전달부와 맞물려 회전되는 작동기어부; 상기 작동기어부와 연동되어 회전되고 외주면에 나사산이 형성되는 작동나사부; 및 상기 작동나사부와 나사 결합되고, 상기 작동나사부가 회전됨에 따라 직선 이동되는 작동이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 작동이동부는 상기 작동나사부와 나사 결합되어 이동되는 제1이동부; 상기 제1이동부에서 연장되는 제2이동부; 및 상기 제2이동부의 단부에 형성되고, 상기 케이블부가 걸림 고정되는 제3이동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 도어용 동력장치는 동력발생부에서 발생된 동력이 동력전달부와 동력작동부에 전달되고, 동력작동부는 직선 이동되어 케이블부에 대한 동작이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 자동차 도어용 동력장치는 윔과 웜휠기어 방식으로 동력이 전달되고, 나사 회전 방향에 따라 케이블부가 직선 이동되므로, 소형화와 경량화가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력발생부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력전달부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력작동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력작동부의 작동상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동차 도어용 동력장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치(1)는 하우징부(10)와, 동력발생부(20)와, 동력전달부(30)와, 동력작동부(40)를 포함한다.
하우징부(10)는 차체에 장착되고, 동력발생부(20)는 하우징부(10)에 내장된다. 동력발생부(20)는 전원이 인가되면 구동되어 동력을 발생한다. 동력전달부(30)는 하우징부(10)에 회전 가능하도록 장착되고, 동력발생부(20)와 맞물려 동력을 전달한다. 동력작동부(40)는 하우징부(10)에 장착되고, 동력전달부(30)의 동력을 전달받아 직선 이동되면서 케이블부(50)를 이동시킨다. 즉, 동력작동부(40)의 직선 이동으로 케이블부(50)를 잡아당기면, 케이블부(50)에 연결된 도어 래치의 레버로 조작력이 전달되고, 레버의 회전에 의해 도어 래치의 작동이 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(10)는 케이스부(11)와, 걸림돌기부(12)를 포함한다. 그 외, 하우징부(10)는 위치센서부(13)를 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 케이스부(11)는 서로 나사 결합되어, 동력발생부(20)와, 동력전달부(30)와, 동력작동부(40)를 커버한다. 이때, 케이스부(11) 틈새로 이물질이나 수분 유입을 막기 위해 실링부(19)가 배치될 수 있다.
걸림돌기부(12)는 케이스부(11)에 형성되고, 동력작동부(40)의 직선 이동을 제한한다. 일 예로, 걸림돌기부(12)는 동력작동부(40)의 이동폭을 한정하여 케이블부(50)의 과도한 작동을 방지할 수 있다.
위치센서부(13)는 케이스부(11)에 장착되고, 동력작동부(40)의 위치를 감지한다. 일 예로, 위치센서부(13)는 동력작동부(40)의 위치를 감지하여 제어부(60)에 감지신호를 전송하고, 감지신호를 수신한 제어부(60)는 동력발생부(20)의 구동을 제어하여 동력작동부(40)의 이동을 중지시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력발생부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력발생부(20)는 모터부(21)와, 모터축부(22)와, 모터기어부(23)를 포함한다.
모터부(21)는 하우징부(10)에 장착되고, 모터부(21)에 전원이 인가되면 모터부(21)에 형성되는 모터축부(22)가 회전된다. 모터축부(22)의 외주면에는 동력전달부(30)와 맞물리는 모터기어부(23)가 형성된다.
일 예로, 제어부(60)의 제어로 모터부(21)에 전원이 인가되면 모터축부(22)가 회전되어, 동력전달부(30)에 동력이 전달될 수 있다. 이때, 모터축부(22)는 일방향 또는 타방향으로 회전될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력전달부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부(30)는 제1전달부(31)와, 제2전달부(32)와, 제3전달부(33)를 포함한다.
제1전달부(31)는 하우징부(10)에 회전 가능하도록 장착되고, 제1전달부(31)에 형성되는 제2전달부(32)는 모터기어부(23)와 맞물리며, 제1전달부(31)에 형성되는 제3전달부(33)는 동력작동부(40)와 맞물린다.
일 예로, 제1전달부(31)는 하우징부(10)에 회전 가능하도록 장착되는 축이 될 수 있고, 제2전달부(32)는 제1전달부(31)의 단부에 형성되어 모터기어부(23)와 맞물리며, 제3전달부(33)는 제1전달부(31)의 외주면에 형성되어 동력작동부(40)와 맞물릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력작동부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치에서 동력작동부의 작동상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력작동부(40)는 작동기어부(41)와, 작동나사부(42)와, 작동이동부(43)를 포함한다.
작동기어부(41)는 동력전달부(30)와 맞물려 회전된다. 일 예로, 작동기어부(41)는 하우징부(10)에 회전 가능하도록 장착되고, 제3전달부(33)와 맞물려 회전될 수 있다.
작동나사부(42)는 작동기어부(41)와 연동되어 회전되고 외주면에 나사산이 형성된다. 일 예로, 작동나사부(42)는 작동기어부(41)의 중심축에 결합되고, 작동이동부(43)의 이동길이와 상응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 걸림돌기부(12)는 작동나사부(42)를 지지할 수 있다. 일 예로, 걸림돌기부(12)는 작동나사부(42)의 양측에 각각 배치되어 작동나사부(42)의 좌우 유동을 제한하는 제1걸림부(121)와, 작동나사부(42)의 단부를 감싸도록 돌출되어 작동나사부(42)의 축방향 이동을 제한하는 제2걸림부(122)를 포함할 수 있다(도 2 참조).
작동이동부(43)는 작동나사부(42)와 나사 결합되고, 작동나사부(42)가 회전됨에 따라 직선 이동된다. 일 예로, 작동이동부(43)는 작동나사부(42)의 회전시간과 방향에 따라 직선 왕복 이동될 수 있으며, 걸림돌기부(12)에 걸려 이동이 제한될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 작동이동부(43)는 제1이동부(431)와, 제2이동부(432)와, 제3이동부(433)를 포함한다.
제1이동부(44)는 작동나사부(42)와 나사 결합되어 이동되고, 제2이동부(45)는 제1이동부(44)에서 연장되며, 제3이동부(46)는 제2이동부(45)의 단부에 형성되고, 케이블부(50)가 걸림 고정된다.
일 예로, 제1이동부(44)에는 작동나사부(42)가 관통되는 이동홀부(441)가 형성될 수 있다. 이러한 이동홀부(441)에는 나사산이 형성되어 작동나사부(42)와 나사 결합될 수 있다. 제1이동부(44)는 제1걸림부(121)와 제2걸림부(122)에 걸려 이동이 제한될 수 있다.
제2이동부(45)는 제1이동부(44)의 양측 가장자리에서 작동나사부(42)의 축방향으로 연장될 수 있다. 이로 인해, 작동나사부(42)는 제2이동부(45) 사이에 배치될 수 있다. 제2이동부(45)에는 측정홈부(451)가 형성되고, 위치센서부(13)는 측정홈부(451)와 접촉되는 스위치가 될 수 있다. 이러한 위치센서부(13)는 측정홈부(451)의 오목한 형상에 따라 돌출되고, 걸림턱에 걸린 상태를 감지할 수 있다.
제3이동부(46)는 한 쌍의 제2이동부(45)를 연결하는 제3이동연결부(461)와, 제3이동연결부(461)에 형성되고 케이블부(50)가 관통하는 제3이동홀부(462)와, 제3이동연결부(461)에서 제1이동부(44) 방향으로 돌출되어 케이블부(50)의 단부를 감싸는 제3이동걸림부(463)를 포함할 수 있다. 이때, 제3이동연결부(461)는 제2걸림부(122)에 걸려 이동이 제한될 수 있고, 제3이동걸림부(463)는 케이블부(50)의 이탈을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
제어부(60)의 제어신호로 동력발생부(20)의 모터기어부(23)가 일방향으로 회전되면, 동력전달부(30)가 동력을 전달하여 작동나사부(42)가 일방향으로 회전된다. 이때, 작동이동부(43)는 작동나사부(42)의 축방향으로 직선 이동되어 케이블부(50)를 잡아당긴다.
상기한 상태에서 제어부(60)의 제어신호로 동력발생부(20)의 모터기어부(23)가 타방향으로 회전되면, 동력전달부(30)가 동력을 전달하여 작동나사부(42)가 타방향으로 회전된다. 이때, 작동이동부(43)는 작동나사부(42)의 축방향으로 직선 이동되어 케이블부(50)에 대한 당김 상태를 해제한다.
이때, 위치센서부(13)가 작동이동부(43)의 위치를 감지하면 제어부(60)가 동력발생부(20)의 구동을 중지시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치(1)는 동력발생부(20)에서 발생된 동력이 동력전달부(30)와 동력작동부(40)에 전달되고, 동력작동부(40)는 직선 이동되어 케이블부(50)에 대한 동작이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 도어용 동력장치(1)는 윔과 웜휠기어 방식으로 동력이 전달되고, 나사 회전 방향에 따라 케이블부(50)가 직선 이동되므로, 소형화와 경량화가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 하우징부 11 : 케이스부
12 : 걸림돌기부 13 : 위치센서부
20 : 동력발생부 21 : 모터부
22 : 모터축부 23 : 모터기어부
30 : 동력전달부 31 : 제1전달부
32 : 제2전달부 33 : 제3전달부
40 : 동력작동부 41 : 작동기어부
42 : 작동나사부 43 : 작동이동부
44 : 제1이동부 45 : 제2이동부
46 : 제3이동부 50 : 케이블부
60 : 제어부

Claims (7)

  1. 하우징부;
    상기 하우징부에 내장되고 전원이 인가되면 구동되는 동력발생부;
    상기 하우징부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 동력발생부와 맞물려 동력을 전달하는 동력전달부; 및
    상기 하우징부에 장착되고, 상기 동력전달부의 동력을 전달받아 직선 이동되면서 케이블부를 이동시키는 동력작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징부는
    상기 동력발생부와, 상기 동력전달부와, 상기 동력작동부를 커버하는 케이스부; 및
    상기 케이스부에 형성되고, 상기 동력작동부의 직선 이동을 제한하는 걸림돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 하우징부는
    상기 케이스부에 장착되고, 동력작동부의 위치를 감지하는 위치센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 동력발생부는
    상기 하우징부에 장착되는 모터부;
    상기 모터부에 형성되어 회전되는 모터축부; 및
    상기 모터축부에 형성되고, 상기 동력전달부와 맞물리는 모터기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 동력전달부는
    상기 하우징부에 회전 가능하도록 장착되는 제1전달부;
    상기 제1전달부에 형성되고, 상기 모터기어부와 맞물리는 제2전달부; 및
    상기 제1전달부에 형성되고, 상기 동력작동부와 맞물리는 제3전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 동력작동부는
    상기 동력전달부와 맞물려 회전되는 작동기어부;
    상기 작동기어부와 연동되어 회전되고 외주면에 나사산이 형성되는 작동나사부; 및
    상기 작동나사부와 나사 결합되고, 상기 작동나사부가 회전됨에 따라 직선 이동되는 작동이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 작동이동부는
    상기 작동나사부와 나사 결합되어 이동되는 제1이동부;
    상기 제1이동부에서 연장되는 제2이동부; 및
    상기 제2이동부의 단부에 형성되고, 상기 케이블부가 걸림 고정되는 제3이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 도어용 동력장치.
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