KR20220101492A

KR20220101492A - 자동차용 측면도어의 개폐장치

Info

Publication number: KR20220101492A
Application number: KR1020210003572A
Authority: KR
Inventors: 용경중
Original assignee: 주식회사 광진
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2022-07-19
Also published as: CN116670373A; WO2022149673A1; US20240018819A1; KR102463882B1

Abstract

본 발명은 자동차의 측면도어를 차체에 대하여 자동으로 개폐시킬 수 있게 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치에 있어서, 측면도어에 고정설치되며 내부에 수용공간이 마련된 하우징; 상기 하우징의 수용공간 내에 배치되며 구동축을 가지는 구동모터; 상기 구동축에 연결되어 구동축과 함께 회전하는 웜기어; 상기 웜기어와 맞물려 결합되고 웜기어에 회전력을 전달받아 회전할 수 있는 웜휠; 상기 웜휠에 연동되어 회전하는 피니언 기어; 일단은 차체에 힌지연결되며, 상기 피니언 기어에 맞물려서 상기 피니언 기어의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙기어를 포함하되, 상기 윔기어는 웜휠이 회전하면 웜휠에 의하여 회전력을 전달받아 회전가능한 역전가능한 구조를 가지고 있어서, 자동모드에서 구동모터가 회전하면 윔기어가 웜휠을 회전시키고, 수동모드에서 사용자가 수동으로 도어를 회전동작시키면 회전하는 웜휠에 의하여 윔기어가 회전가능한 자동차용 측면도어의 개폐장치에 대한 것이다.

Description

자동차용 측면도어의 개폐장치{Opening and closing device for side door of vehicle}

본 발명은 자동차용 측면도어의 개폐장치에 대한 것으로서, 자동차의 도어를 자동 및 수동으로 개폐가능하게 하면서도 구조가 간단한 자동차용 측면도어의 개폐장치에 대한 것이다.

자동차의 측면에는 탑승자가 승하차하기 위한 측면도어가 설치되어 있으며, 이러한 측면도어는 탑승자가 수동으로 도어를 개폐하도록 구성되어 있게 된다.

최근에는 자동차의 측면도어에 구동모터를 설치하고 구동모터의 동력을 이용하여 도어를 자동으로 개폐하는 구조가 자동차에 적용되고 있다. 이러한 자동으로 도어를 개폐하는 장치와 관련하여 등록특허 제10-2172999호에는 차량용 스윙도어 개폐장치가 알려져 있다.

이러한 종래의 측면도어를 위한 개폐장치는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 연결된 웜기어와, 상기 웜기어에 맞물려서 연결되는 웜휠을 포함한다. 구동모터가 회전하면 웜기어가 회전하면서 웜휠을 회전하도록 구성되며 웜휠이 회전함에 따라서 도어를 개폐하도록 구성된다.

이때, 윔휠과 웜기어의 기어비를 충분하게 크게 함으로서 구동모터의 작은 동력으로도 큰 힘이 발생되게 함은 물론, 자동차가 경사상태에 놓여진 경우에 경사상태를 지지할 수 있게 하고 있다.

즉, 웜기어가 회전하면 윔휠이 회전가능하게 하고 있으나, 윔휠이 회전해도 윔기어가 회전되지 않게 하고 있게 된다. 이러한 윔기어와 웜휠을 가진 종래의 개폐장치는 사용자가 수동으로 도어를 개방할 수 있게 해야 하는데, 도어에 연결된 윔휠이 회전하여도 웜기어가 회전할 수 없는 구조로 이루어져 있어서 수동으로 도어를 작동시에는 웜휠이 윔기어에 연결되지 않고 윔휠만인 회전가능하게 하는 클러치 장치를 부가하고 있게 된다. 등록특허 10-2172999호에서는 클러치장치로서 마찰재, 마찰판, 가압수단 등을 구비하고 있게 된다.

그러나 이와 같이 복잡한 클러치 장치를 부가하고 있기 때문에 전체적으로 장치가 복잡해짐은 물론 비용도 고가일 수 밖에 없다는 단점이 있으며 복잡한 기계구조를 구비하고 있어서 고장이 날 확률이 높아지게 되는 단점도 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 자동 및 수동모드를 간단한 구조로 구현할 수 있게 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치를 제공하는 것을 기술적 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 측면도어의 개폐장치는, 자동차의 측면도어를 차체에 대하여 자동으로 개폐시킬 수 있게 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치에 있어서,

측면도어에 고정설치되며 내부에 수용공간이 마련된 하우징;

상기 하우징의 수용공간 내에 배치되며 구동축을 가지는 구동모터;

상기 구동축에 연결되어 구동축과 함께 회전하는 웜기어;

상기 웜기어와 맞물려 결합되고 웜기어에 회전력을 전달받아 회전할 수 있는 웜휠;

상기 웜휠에 연동되어 회전하는 피니언 기어;

일단은 차체에 힌지연결되며, 상기 피니언 기어에 맞물려서 상기 피니언 기어의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙기어를 포함하되,

상기 윔기어는 웜휠이 회전하면 웜휠에 의하여 회전력을 전달받아 회전가능한 역전가능한 구조를 가지고 있어서, 자동모드에서 구동모터가 회전하면 윔기어가 웜휠을 회전시키고, 수동모드에서 사용자가 수동으로 도어를 회전동작시키면 회전하는 웜휠에 의하여 윔기어가 회전가능하다.

상기 자동차용 측면도어의 개폐장치에서,

상기 윔기어의 나사산은 리드각이 5° ~ 15°일 수 있다.

상기 자동차용 측면도어의 개폐장치에서,

상기 웜기어의 일단에는 구동모터가 연결되고, 상기 윔기어의 타단에는 회전하는 웜기어의 회전을 정지하기 위한 브레이크가 설치되되,

상기 브레이크는 전기적 신호가 인가되면 제동력이 발생되고, 전기적 신호가 제거되면 제동력이 부여될 수 있다.

상기 자동차용 측면도어의 개폐장치는,

사용자가 수동으로 도어를 개폐하는 것을 감지하는 하중센서와,

상기 하중센서와 연결되고 하중센서로부터 신호가 감지되면 전기적 신호를 브레이크에 전달하는 제어수단을 더 포함하되,

수동모드에서 하중센서로부터 사용자가 수동으로 도어를 개폐시키는 것이 인지되면 하중센서과 연결된 제어수단을 통해서 브레이크에 전기적 신호를 인가하여 제동력이 제거될 수 있게 할 수 있다.

상기 자동차용 측면도어의 개폐장치에서,

상기 윔휠의 중앙에는 피니언 기어와 대응되는 형상을 가지는 오목홈이 형성되어, 상기 오목홈에 피니언 기어의 일부가 삽입되어 피니언 기어가 웜휠과 연동되어 회전하고,

피니언 기어를 지지하는 기어축은, 하우징에 회전고정된 상태로 피니언 기어의 중앙에 끼워질 수 있다.

상기 자동차용 측면도어의 개폐장치에서,

상기 웜휠은, 가장자리에 기엇니가 형성된 휠본체와,

상기 휠본체의 일면에서 돌출되고 중앙에 오목홈이 형성된 중앙돌출부를 포함하고,

상기 하우징에서 상기 중앙돌출부와 대응되는 위치에는 중앙홀이 형성되고, 상기 중앙홀의 주변가장자리에는 기밀을 유지하게 하게 기밀링이 고정설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 측면도어의 개폐장치는 구동모터에 연결된 웜기어가 역전가능한 구조를 가지고 있어서 클러치 장치가 없이도 자동모드와 수동모드는 구현할 수 있게 되고, 이에 따라서 장치의 간소화 및 비용 절감이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 측면도어의 개폐장치는 웜기어의 리드각과 웜기어와 웜휠의 기어비가 최적화되어 있어서 경사지지가 가능하면서도 수동 및 자동모드를 클러치 장치가 없이도 구현할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 측면도어의 개폐장치는, 브레이크 장치를 추가로 구비하여 경사 지지를 보다 확실하게 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 측면도어의 개폐장치를 전면에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1에서 전면커버를 분리한 상태를 나타내는 개폐장치의 일부 분리 사시도.
도 3은 도 2의 분리사시도.
도 4는 도 1의 자동차용 측면도어의 개폐장치를 후면에서 바라본 사시도.
도 5는 도 4에서 본체를 분리한 상태를 나타내는 개폐장치의 일부 분리 사시도.
도 6 내지 도 7은 도 5의 분리사시도.
도 8은 본 발명의 자동차용 측면도어의 개폐장치의 제어시스템을 나타내는 블럭도.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 개시에서 사용되는 "상방"의 방향지시어는 테스트 소켓이 검사 보드에 대해 위치하는 방향에 근거하고, "하방"의 방향지시어는 상방의 반대 방향을 의미한다. 본 개시에서 사용되는 "수직 방향"의 방향지시어는 상방 방향과 하방 방향을 포함하지만, 상방 방향과 하방 방향 중 특정한 하나의 방향을 의미하지는 않는 것으로 이해되어야 한다.

첨부한 도면에 도시된 예들을 참조하여, 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.

이하에 설명되는 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예들은, 자동차의 측면도어에 설치되어 측면도어를 자동으로 개폐하는 자동차용 측면도어의 개폐장치에 대한 것이다. 이러한 자동차용 측면도어는 구동모터에 의하여 측면도어가 개폐될 수 있게 하고, 구동모터가 작동하지 않을 때에 사용자가 수동으로 도어를 개폐하는 것을 허용할 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 측면도어의 개폐장치를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동차용 측면도어의 개폐장치(100)는, 하우징(110), 구동모터(120), 웜기어(130), 웜휠(140), 피니언 기어(150), 랙기어(160), 브레이크(170), 하중센서(180) 및 제어수단(190)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(110)은, 자동차의 측면 도어 내부에 설치되는 것으로서, 구체적으로 측면도어의 외부 판넬과 내부 판넬의 사이의 공간에 배치되어 있는 것이다. 이러한 하우징(110)은 전체적으로 사각박스형태로 이루어지고 그 내부에 수용공간이 형성되어 있게 된다. 이러한 하우징(110)은 본체(111)와, 전면커버(112)를 포함하여 구성된다. 본체(111)와 전면커버(112)는 서로 볼트에 의하여 결합되도록 구성되며 본체(111)와 전면커버(112)가 결합함으로서 그 내부에 수용공간이 형성되도록 구성된다.

하우징(110)의 수용공간 내에는 구동모터(120)와, 각종 전자부품이 설치되어 있으며 외부로부터 물이 침투하지 않도록 본체(111)와 전면커버(112)의 사이에 실링이 마련되어 있게 된다.

하우징(110)의 전면커버(112)에서 대략 중앙 부분에는 중앙홀(1121)이 형성되어 있게 되며, 그 중앙홀(1121)에는 웜휠(140)의 중앙돌출부(142)가 삽입되어 있게 된다. 중앙홀(1121)은 구동모터(120)에 의하여 동력을 전달받은 웜휠(140)과 피니언 기어(150)가 돌출되도록 구성되는 것으로서, 중앙홀(1121)에서 돌출된 피니언 기어(150)는 하우징(110) 외부에서 직선적으로 이동하는 랙기어(160)에 맞물리도록 구성된다.

하우징(110)의 전면커버(112)에서 중앙홀(1121)의 주변에는 링형태의 기밀링(1122)이 형성되어 있게 된다. 이러한 기밀링(1122)은 외부로부터 빗물등이 하우징(110) 내부에 유입되지 않게 웜휠(140)의 중앙돌출부(142)와 중앙홀(1121) 주변을 실링하는 기능을 수행한다.

기밀링(1122)은 링형태로 이루어지고 중앙돌출부(142)의 외주면에 억지끼움되어 그 사이에 물이 침투되지 않게 한다.

상기 기밀링(1122)의 주변에는 상기 기밀링(1122)에 접촉하면서 상기 기밀링(1122)을 전면커버(112)에 밀착고정시키는 가압판(1123)이 형성된다. 가압판(1123)은, 중앙에 중앙돌출부(142)와 대응되는 구멍이 형성되고 일면에 가압판(1123)이 접촉된 상태에서 상기 가압판(1123)을 전면커버(112)에 고정설치한다. 이러한 전면커버(112)의 일면에는 복수의 돌기가 마련되어 있어서 하우징(110)의 전면커버(112)에 회전불가하게 고정되고 볼트(미도시)에 의하여 전면커버(112)에 고정된다.

상기 본체(111)에는, 그 중앙 내면에 웜휠(140)이 수용되는 휠수용부(1111)가 형성되어 있으며, 그 중앙에는 피니언 기어(150)를 지지하는 기어축(151)이 회전불가하게 끼워져 결합하기 위항 축지지부(1112)가 마련된다. 구체적으로 축지지부(1112)에는 내부로 오목하게 들어가면서 별모양을 가지는 축삽입홈(1113)이 형성되어 있게 된다. 피니언 기어(150)의 기어축(151)의 단부는 별모양을 가지고 있어서 기어축(151)이 축삽입홈(1113)에 삽입되면 기어축(151)은 회전불가능하게 본체(111)에 끼워걸리게 된다.

상기 구동모터(120)는, 상기 하우징(110)의 수용공간 내에 배치되며 구동축을 가지는 것이다. 구동모터(120)는 제어수단(190)에 연결되어 제어수단(190)으로부터 전기적 신호를 받아서 회전동작을 수행하는 것이다. 구동모터(120)는 하우징(110)의 상부측에 상하방향으로 설치되며 구동축은 도어 내부에서 상하방향으로 연장된 웜기어(130)에 연결되도록 구성된다. 구동모터(120)는 통상적인 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 웜기어(130)는, 일단은 상기 구동모터(120)가 연결되고, 타단은 브레이크(170)에 연결되는 것이다. 구체적으로 웜기어(130)는 구동모터(120)에 연결되어 구동모터(120)가 회전하는 회전력을 받아서 회전운동하는 것이며, 웜기어(130)의 타단에는 브레이크(170)가 연결되어 있어서 사용자가 의도치 않은 환경에서 도어가 개폐동작을 수행하지 않게하는 것이다.

본 실시예에서, 역전 및 도어 지지 가능 리드각은 5° ~ 15°인 것이 좋고, 역전을 위해 기어비(웜기어 : 웜휠)가 높아야 하고 바람직하게는 1 : 80인 것이 좋다. 기어비가 낮을수록 역전 하중은 쉬워지고 높을수록역전 하중이 높게 된다.

시험 결과 기어비가 1 : 40의 경우 역전 하중이 너무 낮아 도어 경사 지지 불가능하고, 역전과 도어 지지를 동시에 하기 위해서는 1 : 60 이상의 기어피 필요하게 된다. 기어비와 리드각의 선정을 통해 각 도어별 최적 값을 선정해야 하는데 바람직하게는 기어비가 가능한 크고 리드각도 큰 것이 좋다. 본 실시예에서는 바람직한 리드각으로는 리드각은 5° ~ 15°이며,기어비(웜기어 : 웜휠)는 1: 50 ~ 1 : 90 인 것이 바람직하다.

다만, 역전을 통해 경사 지지에 한계가 있으므로 이를 위하여 브레이크(170)를 적용해 경사 지지하도록 구성된다.

상기 웜휠(140)은, 상기 웜기어(130)와 맞물려 결합되고 웜기어(130)에 회전력을 전달받아 회전할 수 있는 것이다. 이러한 웜휠(140)은 원판형태로 이루어지고 외주면에 다수의 기엇니가 형성되어 있게 되며, 외주면의 기엇니가 웜기어(130)의 기엇니와 맞물리게 구성된다. 웜휠(140)은, 가장자리에 기엇니가 형성된 휠본체(141)와, 중앙돌출부(142)를 포함한다.

휠본체(141)의 일면은 평평한 평면형태로 이루어지고, 휠본체(141)의 타면의 중앙에서는 중앙돌출부(142)가 돌출되어 형성된다. 상기 중앙돌출부(142)에는 피니언 기어(150)와 대응되는 형상을 가지는 별모양의 오목홈(143)이 형성되어 있으며, 중앙돌출부(142)의 중심에는 피니언 기어(150)를 지지하는 기어축(151)이 관통하는 관통공이 형성된다.

휠본체(141)의 중앙돌출부(142)에 마련된 오목홈(143)에 피니언 기어(150)의 일부가 삽입되어 있게 되어 휠본체(141)가 회전하면 피니언 기어(150)도 연동되어 회전하게 되고, 피니언 기어(150)가 회전하는 경우에도 휠본체(141)는 연동되어 회전하게 된다. 휠본체(141)의 중앙에 일체로 형성된 오목홈(143)에 피니언 기어(150)가 삽입되도록 구성됨으로서 회전력의 손실이 없이 휠본체(141)와 피니언 기어(150)는 일체적으로 회전할 수 있게 된다.

상기 피니언 기어(150)는, 하우징(110)에 회전불가하게 고정된 기어축(151)에 끼워진 상태로 회전하는 구성으로서, 피니언 기어(150)의 중심축과 수직인 두께방향 중앙을 기준으로 그 일측부분은 랙기어(160)와 맞물리게 구성되고 타측 부분은 휠본체(141)의 오목홈(143) 내에 삽입되도록 구성된다.

이에 따라서 웜휠(140)이 회전하게 되면 피니언 기어(150)가 회전하게 되고 이에 따라 피니언 기어(150)와 맞물린 랙기어(160)도 직선이동하게 된다. 또한 사용자가 수동으로 도어를 조작하면 랙기어(160)가 직선이동하게 되는데, 이에 따라서 피니언 기어(150)가 회전하고 웜휠(140)도 피니언 기어(150)와 연동되어 회전하게 된다.

상기 랙기어(160)는, 일단은 차체에 힌지연결되며, 상기 피니언 기어(150)에 맞물려서 상기 피니언 기어(150)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것이다. 이러한 랙기어(160)를 일방향으로 직선적으로 길게 연장된 바형태로 이루어지고 길이방향으로 연장된 하면에는 피니언 기어(150)의 기엇니와 맞물리는 다수의 기엇니가 형성되어 있게 된다.

랙기어(160)의 일단은 차체에 회동가능하게 연결되어 있어서 피니언 기어(150)의 회전에 따라서 랙기어(160)는 직선이동하면서 도어는 전체적으로 차체에 회전이동할 수 있게 구성된다. 랙기어(160)에는 랙기어(160)를 길이방향으로 덮고 있으면서 하부가 개방된 기어덮개(161)가 마련되어 있게 된다. 이러한 기어덮개(161)의 상부는 하우징(110)에 회동가능하게 연결된 가이드 핀(163)에 의하여 이동방향이 안내되도록 구성된다.

또한, 랙기어(160)의 주변에는 하우징에 고정되어 랙기어가 이동하는 공간을 형성하는 보호판넬(162)이 형성된다.

상기 브레이크(170)는, 하우징(110) 내의 수용공간에 배치되어 있으면 웜기어(130)의 단부에 연결되어 있게 된다. 이러한 브레이크(170)는 웜기어(130)를 기준으로 구동모터(120)의 반대측에 배치되어 있게 된다.

브레이크(170)는 전기적 신호에 의하여 작동하게 되는데, 전기적 신호가 인가되면 제동력이 해제되고 전기적 신호가 끊어지면 제동력이 부여되는 것으로서 전기적 신호에 의하여 작동되는 무여자 방식이 사용된다. 구체적으로 브레이크(170)는 전기적 신호가 공급되지 않은 상태에서는 스프링 힘에 의하여 브레이크(170)가 작동되는 형태를 가지게 된다.

브레이크(170)가 적용됨으로서 역전구조를 가지는 웜휠(140)을 통해 경사 지지를 보완하여 경사 지지를 보다 확실하게 할 수 있게 된다.

상기 하중센서(180)는, 사용자가 수동으로 도어를 개폐하는 것을 감지하는 것이다. 이러한 하중센서(180)는 랙기어(160)에 설치되거나, 하우징(110)에 설치되거나, 다른 부분에 설치되어 도어를 사용자가 수동으로 개폐하는 것을 감지하는 것이다. 즉, 사용자가 수동으로 도어를 개폐하기 위하여 힘을 도어에 힘을 가하는 경우 랙기어(160)의 힌지, 하우징(110), 본체(111) 등에 하중이 가해지게 되는데, 하중센서(180)를 이를 인식하여 사용자가 도어를 작동하는 것을 인지하게 된다.

이러한 하중센서(180)는 자동차가 정지되어 전기가 끊긴 상태에서 브레이크(170)에 제공력이 부여되면 도어를 개폐할 수 없기 때문에 하중센서(180)에 도어의 하중이 감지되면 전기적 신호가 브레이크(170)에 인가될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이에 따라서 브레이크(170)는 제동을 풀고 웜기어(130)가 회전할 수 있는 상태에 놓이게 된다.

상기 제어수단(190)은, 구동모터(120), 하중센서(180), 브레이크(170)와 각각 연결되어 있게 되며, 구동모터(120), 하중센서(180), 브레이크(170)를 각각 제어하도록 구성된다.

구체적으로 제어수단(190)은, 자동으로 도어를 개폐하는 경우에는 구동모터(120)에 전기적 신호를 인가하여 구동모터(120)를 회전시키게 하는 것이다.

또한, 제어수단(190)은, 브레이크(170)에도 연결되어 자동차에서 시동이 꺼지는 경우 브레이크(170)에 제공되는 신호를 제거하여 경사상태에서 도어가 개폐되지 않게 할 수 있다.

또한, 제어수단(190)은, 하중센서(180)와 연결되어 자동차의 도어에 사용자의 하중이 감지되면 그 하중이 개폐동작으로 판단되는 경우 브레이크(170)에 전기적 신호를 인가시키는게 하여, 브레이크(170)의 제동력을 해제할 수 있게 한다. 이에 따라 수동모드에서 사용자가 수동으로 도어를 회전동작시키고자 하는 경우, 회전하는 웜휠(140)에 의하여 웜기어(130)가 회전될 수 있게 한다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

일 실시예에 따르면 웜기어(130)의 리드각을 조정하여 경사에서 도어가 지지되면서 역전도 가능한 구조를 가지게 된다. 즉, 자동모드에서는 제어수단(190)에 의하여 전기적 신호를 받은 구동모터(120)가 동작하게 되고, 이에 따라 웜기어(130), 웜휠(140), 피니언 기어(150), 랙기어(160)가 각각 작동하여 도어를 개폐할 수 있게 된다.

또한, 사용자가 도어를 개폐하기 위하여 힘을 가하는 경우 랙기어(160), 피니언 기어(150), 웜휠(140), 웜기어(130)를 통하여 구동모터(120)를 회전시키게 한다. 기존에는 웜휠(140)에 의하여 웜기어(130)가 회전하지 않는 구조를 채택하였으나, 본 발명에서는 역전구조를 채택하고 기어비를 조정하여 구동모터가 역전회전할 수 있게 됨은 물론 경사상태에서도 도어가 회전하지 않게 지지될 수 있게 한다.

또한, 경사상태에서 도어가 지지되지 않을 경우를 대비하여 브레이크(170)를 추가로 적용하였다. 이러한 브레이크(170)는 웜기어(130)가 역전가능한 구조로 이루어져서 경사상태에서 지지가 어려운 경우를 고려하여 제공된 것이다. 또한 브레이크(170)가 마련됨으로서 수동으로 작동시 브레이크(170)에 전원이 가해지면 제동력이 발생되어 웜기어(130)가 회전하는 않는 것을 고려하여 하중센서(180)를 부가하여 사용자가 도어를 개폐하는 경우에는 브레이크(170)의 제동력이 해제될 수 있게 하였다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 개폐장치는, 클러치 구조가 적용되지 않아서 전체적으로 구조가 간단해질 뿐 아니라, 이에 따라서 제조비용이 절감되며 고장의 위험성이 감소될 수 있다.

본 발명의 자동차용 측면도어 개폐장치는 이에 한정되는 것은 아니며 다음과 같이 변형되는 것이 가능하다.

상술한 실시예에서는 브레이크를 부가하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 브레이크를 적용하지 않고 윔기어의 리드각과, 기어비를 종전과 다르게 변경하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 실시예에서는 브레이크가 전기적 신호가 공급되면 제동력이 제거되는 무여자 브레이크를 적용하는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 브레이크가 적용되는 것은 가능하다.

이상에서는 본 발명의 자동차용 측면도어의 개폐장치에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며 균등한 범위 내라면 확정해석되는 것이 가능함은 물론이다.

100...개폐장치 110...하우징
111...본체 111...휠수용부
1112...축지지부 1113...축삽입홈
112...전면커버 1121...중앙홀
1122...기밀링 1123...가압판
120...구동모터 130...웜기어
140...웜휠 141...휠본체
142...중앙돌출부 143...오목홈
150...피니언 기어 151...기어축
160...랙기어 161...기어덮개
170...브레이크 180...하중센서
190...제어수단

Claims

자동차의 측면도어를 차체에 대하여 자동으로 개폐시킬 수 있게 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치에 있어서,
측면도어에 고정설치되며 내부에 수용공간이 마련된 하우징;
상기 하우징의 수용공간 내에 배치되며 구동축을 가지는 구동모터;
상기 구동축에 연결되어 구동축과 함께 회전하는 웜기어;
상기 웜기어와 맞물려 결합되고 웜기어에 회전력을 전달받아 회전할 수 있는 웜휠;
상기 웜휠에 연동되어 회전하는 피니언 기어; 및
일단은 차체에 힌지연결되며, 상기 피니언 기어에 맞물려서 상기 피니언 기어의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙기어를 포함하되,
상기 윔기어는 웜휠이 회전하면 웜휠에 의하여 회전력을 전달받아 회전가능한 역전가능한 구조를 가지고 있어서, 자동모드에서 구동모터가 회전하면 윔기어가 웜휠을 회전시키고, 수동모드에서 사용자가 수동으로 도어를 회전동작시키면 회전하는 웜휠에 의하여 윔기어가 회전가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 윔기어의 나사산은 리드각이 5° ~ 15°인 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 웜기어의 일단에는 구동모터가 연결되고, 상기 윔기어의 타단에는 회전하는 웜기어의 회전을 정지하기 위한 브레이크가 설치되되,
상기 브레이크는 전기적 신호가 인가되면 제동력이 발생되고, 전기적 신호가 제거되면 제동력이 부여되는 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.
제3항에 있어서,
사용자가 수동으로 도어를 개폐하는 것을 감지하는 하중센서와,
상기 하중센서와 연결되고 하중센서로부터 신호가 감지되면 전기적 신호를 브레이크에 전달하는 제어수단을 더 포함하되,
수동모드에서 하중센서로부터 사용자가 수동으로 도어를 개폐시키는 것이 인지되면 하중센서과 연결된 제어수단을 통해서 브레이크에 전기적 신호를 인가하여 제동력이 제거될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 윔휠의 중앙에는 피니언 기어와 대응되는 형상을 가지는 오목홈이 형성되어, 상기 오목홈에 피니언 기어의 일부가 삽입되어 피니언 기어가 웜휠과 연동되어 회전하고,
피니언 기어를 지지하는 기어축은, 하우징에 회전고정된 상태로 피니언 기어의 중앙에 끼워지는 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.
제5항에 있어서,
상기 웜휠은, 가장자리에 기엇니가 형성된 휠본체와,
상기 휠본체의 일면에서 돌출되고 중앙에 오목홈이 형성된 중앙돌출부를 포함하고,
상기 하우징에서 상기 중앙돌출부와 대응되는 위치에는 중앙홀이 형성되고, 상기 중앙홀의 주변가장자리에는 기밀을 유지하게 하게 기밀링이 고정설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 측면도어의 개폐장치.