KR20230099926A

KR20230099926A - 차량용 도어 힌지 장치

Info

Publication number: KR20230099926A
Application number: KR1020210189372A
Authority: KR
Inventors: 임충식; 김수복; 윤형인; 안기륜
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 피에이치에이 주식회사
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-07-05
Also published as: DE102022210987A1; CN116357184A; US20230202270A1

Abstract

차량용 도어 힌지 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 B 필러가 없는 차량에서, 도어의 힌지부에 연결되는 힌지 슬라이더가 케이스 내부에서 레일을 따라 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동하여 도어의 회전 궤적을 확보한 상태에서, 상기 힌지 슬라이더상의 고정 래치부가 상기 케이스에 고정된 스트라이크를 구속하여 상기 힌지 슬라이더의 슬라이드 이동위치가 고정되도록 하여 도어의 개폐 작동을 안정적으로 이루도록 한다.

Description

차량용 도어 힌지 장치{Door hinge device for vehicles}

본 발명은 차량용 도어 힌지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 B 필러가 없는 차량에서, 도어의 힌지부를 차체 외측으로 밀어서 회전 궤적을 확보하여 각 도어가 단독으로 개폐 작동이 가능하게 하는 차량용 도어 힌지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 도어는 차량의 내부와 외부를 구분하는 도어로, 외부의 소음, 비, 먼지, 바람 등을 차단하고, 측면 충돌 시에는 사이드 구조물과 함께 충격을 흡수하여 탑승자를 안전하게 보호하는 중요한 기능을 한다.

차량용 도어는 특수 목적의 도어를 포함하여 다양한 종류가 있으나, 승용 차량에는 힌지 방식의 스윙 도어가 가장 많이 적용된다.

통상, 스윙 도어는 차체와의 사이에 힌지 브래킷을 통하여 설치되는 힌지 축을 중심으로 차체 외부 측으로 열리는 도어를 말하며, 개폐가 용이하고, 구조가 간단하여 유지 및 보수가 쉬운 이점이 있다.

한편, 일부 차량에서는 도어의 오픈 시, 개방감이 크고, 탑승자의 승ㆍ하차에 유리한 대향식 스윙 도어가 적용된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 B 필러가 없는 타입과 B 필러가 있는 타입으로 구분된다.

도 1은 종래 기술의 일례에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, B 필러가 없는 차량(100)에 적용된 대향식 스윙 도어의 일례가 도시된다. 프론트 도어(110)는 힌지부가 프론트 도어(110)의 전단부에 설치되고, 리어 도어(120)는 힌지부가 리어 도어(120)의 후단부에 설치된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(110) 또는 리어 도어(120)의 일측에 잠금 상태를 유지하기 위한 래치부(LC)가 설치된다.

또한, 프론트 도어(110)의 후단부와 리어 도어(120)의 전단부 사이에는 기밀을 위한 실링(S)이 설치된다.

상기와 같이, B 필러가 없는 차량(100)의 대향식 스윙 도어는 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시 개방감은 좋으나, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)의 개폐 작동 시, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)간의 회전 궤적이 겹치는 간섭 문제로 인해 프론트 도어(110)를 먼저 열거나 뒤에 닫아야 하는 것과 같이 개폐 순서가 미리 결정되어 있다는 단점이 있다.

이와 같이, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)의 개폐 순서가 미리 정해져 있어서, 리어 도어(120)를 단독으로 열거나 닫을 수 없다는 문제점이 있다.

도 3은 종래 기술의 다른 예에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, B 필러(230)가 있는 차량(200)에 적용된 대향식 스윙 도어의 일례가 도시된다. 이 또한, 프론트 도어(210)는 힌지부가 프론트 도어(210)의 전단부에 설치되고, 리어 도어(220)는 힌지부가 리어 도어(220)의 후단부에 설치된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(210) 및 리어 도어(220)의 각 일측과 B 필러(230) 사이에 잠금 상태를 유지하기 위한 래치부(LC)가 설치된다.

또한, B 필러(230)에 대응하는 프론트 도어(210)의 후단부 및 리어 도어(220)의 전단부와 B 필러(230) 사이에 기밀을 위한 실링(S)이 설치된다.

이와 같이, B 필러가 있는 차량(100)의 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(210)와 리어 도어(220)가 B 필라(230)에 대하여 회전 작동하도록 구성되어 있어 각각 독립적으로 개폐 작동이 가능하여 작동 순서가 자유로운 이점은 있으나, B 필라(230)의 적용으로 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시에 개방감이 떨어진다는 문제점이 있다.

이와 같이, 대향식 스윙 도어는 B 필러의 유무에 따라 개방감에 차이가 있고, 프론트 도어와 리어 도어의 개폐 작동에 차이가 있다.

한편, 상기와 같이, B 필러가 없는 차량(100)의 개방감을 유지하면서 프론트 도어(110) 및 리어 도어(120)의 작동 순서의 문제점을 해소하기 위하여, 종래에는 대향식 스윙 도어의 도어 힌지 장치로, 구즈넥 타입의 힌지 장치가 적용되는 예가 있으나, 이러한 구즈넥 타입의 힌지 장치는 그 모양의 특성상 차체 폭 방향으로 많은 여유 공간을 필요로 하여 차체 레이아웃 구성에 어려움이 있다.

이에, B 필러가 없는 차량에 대향식 스윙 도어를 적용하기 위해서는 새로운 개폐 구조를 구현하기 위한 도어 힌지 장치가 필요하다.

대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 2019-0028966호(공개일자: 2019년03월20일) 이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 B 필러가 없는 차량에서, 도어의 힌지부에 연결되는 힌지 슬라이더가 케이스 내부에서 레일을 따라 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동하여 도어의 회전 궤적을 확보한 후, 상기 힌지 슬라이더에 구성된 고정 래치부가 상기 케이스에 고정된 스트라이커를 구속하여 힌지 슬라이더의 슬라이드 이동위치를 고정할 수 있도록 함으로써, 도어의 개폐 작동을 안정적으로 이룰 수 있도록 하는 차량용 도어 힌지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 도어의 일단부에 대응하는 차체의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치되며 외측면에 가이드 슬롯이 형성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부 상측과 하측에 각각 길이방향으로 구성되는 레일과, 상기 케이스의 내부에서 상기 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치된 상태로 상기 가이드 슬롯을 통하여 상기 도어의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 연결되는 힌지 슬라이더를 포함하는 차량용 도어 힌지 장치에 있어서, 상기 케이스의 내부 일측에 설치되는 스트라이커; 및 상기 케이스의 내부에서 상기 힌지 슬라이더의 일측에 설치되며, 상기 힌지 슬라이더가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 위치에서, 베이스 플레이트 상의 클로 레버(claw lever)와 폴 레버(pawl lever)를 통하여 상기 스트라이커를 구속 또는 해제하는 고정 래치부를 포함하는 차량용 도어 힌지 장치가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 도어는 일단부는 프론트 도어의 전단부 또는 리어 도어의 후단부로 이루어질 수 있다.

상기 스트라이커는 상기 힌지 슬라이더가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 상태로 상기 클로 레버에 구속되도록 상기 케이스 내부 일측에 고정될 수 있다.

그리고 상기 고정 래치부는 상기 힌지 슬라이더의 하부 일측에 고정되며, 상기 스트라이커에 대응하는 일측에 삽입홈이 형성되는 베이스 플레이트; 일측에 상기 스트라이커를 구속하는 구속홈이 형성되고, 타측에 일방향 회전 제한을 위한 걸림단이 형성되며, 상기 삽입홈의 내측에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 핀 결합되는 클로 레버; 일측에 상기 걸림단에 작용하는 지지단이 형성되고, 타측에 록킹홈이 형성되며, 상기 지지단과 록킹홈 사이의 일측에 돌출되어 검출단이 형성되며, 상기 클로 레버의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 핀 결합되는 폴 레버; 및 상기 폴 레버의 록킹홈에 작용하는 작동로드를 가지며, 상기 폴 레버의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 고정되는 솔레노이드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정 래치부는 상기 폴 레버의 회전위치를 검출하도록 상기 폴 레버의 검출단에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 고정되는 폴 스위치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정 래치부는 상기 클로 레버의 일측면을 지지하여 회전을 억제하도록 상기 베이스 플레이트의 일측에 설치되는 클로 댐퍼; 및 상기 폴 레버의 일측면을 지지하여 회전을 억제하도록 상기 베이스 플레이트의 타측에 설치되는 폴 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정 래치부는 상기 클로 레버의 핀에 끼워져 상기 스트라이커의 구속을 해제하는 회전방향으로 상기 클로 레버를 탄성 지지하는 클로 스프링; 및 상기 폴 레버의 핀에 끼워져 상기 지지단이 상기 클로 레버의 걸림단을 지지하는 회전방향으로 상기 폴 레버를 탄성 지지하는 폴 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 힌지 슬라이더는 상기 케이스의 내부에서 상측과 하측이 각각 슬라이더를 통하여 상기 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 내측 힌지 슬라이더; 및 상기 케이스의 외부에서 상기 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더에 일체로 연결되며, 선단이 상기 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 외측 힌지 슬라이더로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 외측 힌지 슬라이더는 상기 케이스의 외부에서 상기 케이스의 외측면 상부에 형성되는 상부 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더의 상부 일측에 일체로 연결되는 상부 외측 힌지 바; 상기 케이스의 외부에서 상기 케이스의 외측면 하부에 형성되는 하부 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더의 하부 일측에 일체로 연결되는 하부 외측 힌지 바; 및 상기 케이스의 외부에서 상기 상부 및 하부 외측 힌지 바를 상호 연결하는 외측 연결 바로 이루어질 수 있다.

상기 도어 힌지 브래킷은 상기 도어의 일단부 상측에 고정되며, 상기 상부 외측 힌지 바의 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 상부 도어 힌지 브래킷; 및 상기 도어의 일단부 하측에 고정되며, 상기 하부 외측 힌지 바의 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 하부 도어 힌지 브래킷으로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 도어 힌지 장치는 상기 케이스의 내부에 길이방향을 따라 배치되는 스크루 상에 설치된 너트 브래킷이 상기 힌지 슬라이더에 연결되어 모터 구동에 의해 상기 힌지 슬라이더가 상기 레일을 따라 슬라이드 이동하도록 구동력을 제공하는 구동유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 구동유닛은 상기 케이스의 내측 단면상에 고정되는 모터; 상기 모터의 모터 축에 구성되어 모터의 회전력을 감속하여 출력하는 감속기; 상기 레일에 평행하게 배치되어 일단이 상기 감속기에 연결되고, 타단은 베어링 부재를 통하여 상기 케이스의 내측 단면상에 회전 가능하게 설치되는 스크루; 및 상기 스크루 상에 이동 가능하게 설치되며, 일측이 상기 힌지 슬라이더에 고정되는 너트 브래킷을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 B 필러가 없는 차량에서, 도어의 힌지부에 연결되는 힌지 슬라이더가 모터의 구동력에 의해 레일을 따라 차체의 외측 대각방향으로 슬라이드 이동하여 도어의 회전 궤적을 확보한 상태에서, 힌지 슬라이더 상의 고정 래치부를 통하여 케이스에 고정된 스트라이커를 구속하여 힌지 슬라이더의 슬라이드 이동위치를 고정해 줄 수 있다.

이에 따라, 양측 도어를 동시에 개폐 작동하거나, 하나의 도어를 단독으로 개폐 작동하는 것도 가능하다.

또한, 도어의 힌지부가 모터의 구동력에 의해 힌지 슬라이더를 따라 자동으로 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 후, 별도로 모터를 제어하지 않더라도 고정 래치부를 통해 스트라이커를 구속하여 힌지 슬라이더의 슬라이드 이동위치를 고정 상태로 유지해 줄 수 있으며, 이에 따라, 도어 개폐 작동을 안정적으로 이룰 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 B 필러가 없는 차량의 대향식 스윙 도어에서, 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시 개방감이 좋은 이점을 유지해주며, 각 도어의 개폐 작동 시에도 도어 개폐 순서에 영향을 받지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 종래의 구즈넥 타입의 힌지 장치에 비하여 슬림(Slim)하면서도, 작동 반경에 따른 여유 공간이 불필요하여 차체 레이아웃 구성에도 여유가 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 일례에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.
도 3은 종래 기술의 다른 예에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치가 적용되는 차량용 도어의 내측 사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 케이스를 투영한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치에 적용되는 고정 래치부의 사시도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 단계별 작동 상태를 도시한 평 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치에 적용되는 고정 래치부의 단계별 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대 또는 축소하여 나타내었다. 또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 설명의 편의상 도 5의 좌측 상방향을 전방, 우측 하방향을 후방이라 정의하여 설명한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 조수석 후방의 리어 도어에 적용되는 예로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치가 적용되는 차량용 도어의 내측 사시도이고, 도 6과 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 케이스를 투영한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치에 적용되는 고정 래치부의 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 B 필러가 없는 승용 차량의 조수석 후방의 리어 도어에 적용되는 예로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, B 필러가 없는 승용 차량의 양측 프론트 도어(FDR)와 차체(BD) 사이, 및 양측 리어 도어(RDR)와 차체(BD) 사이에도 적용될 수 있다.

즉, 도어의 개폐 작동 시, 프론트 도어(FDR) 또는 리어 도어(RDR)가 차체(BD) 전방 또는 차체(BD) 후방의 각 대각방향의 차체(BD) 외측으로 이동하여 각 도어의 회전 궤적을 확보한 상태로, 양측 도어를 동시에 개폐 작동하거나, 하나의 도어 단독으로 개폐 작동을 가능하게 한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 케이스(10), 힌지 슬라이더(20), 구동유닛(30), 스트라이커(7), 및 고정 래치부(50)를 포함할 수 있다.

상기 케이스(10)는 도어(DR)의 일단부에 대응하는 차체(BD)의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치된다.

여기서, 상기 도어(DR)라 함은 프론트 도어(FDR) 또는 리어 도어(RDR)일 수 있으며, 이들을 동시에 지칭할 수도 있다. 즉, 프론트 도어(FDR)일 경우, 일단부는 프론트 도어(FDR)의 전단부 일측일 수 있고, 리어 도어(RDR)일 경우, 일단부는 리어 도어(RDR)의 후단부 일측일 수 있다.

그리고 상기 프론트 도어(FDR)가 설치되는 차체(BD)의 일측은 차체(BD)의 전방 일측을 의미하며, 이때, 프론트 도어(FDR)는 차체(BD)의 전방 외측을 향하여 대각방향으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 리어 도어(RDR)가 설치되는 차체(BD)의 일측은 차체(BD)의 후방 일측을 의미하며, 이때, 리어 도어(RDR)는 차체(BD)의 후방 외측을 향하여 대각방향으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 케이스(10)는 외측면에 2개의 가이드 슬롯(SL1)(SL2)이 형성되고, 내부의 상측과 하측에 각각 길이방향을 따라 상측 레일(RL1)과 하측 레일(RL2)이 설치된다.

즉, 상기 케이스(10)는 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13)가 상호 조립되어 이루어진다.

상기 외측 케이스(11)는 차체(BD)의 외측을 향하며, 단면상의 상부와 하부에 길이방향을 따라 각각 절개되어 상부 가이드 슬롯(SL1)과 하부 가이드 슬롯(SL2)이 서로 평행하게 형성된다.

상기 내측 케이스(13)는 차체(BD)의 내측을 향하며, 상기 외측 케이스(11)와 조립된다.

그리고 상기 상측 레일(SL1)은 상기 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13)의 내부 결합부를 따라 길이방향으로 배치되어 내부 상면에 고정되고, 상기 하측 레일(SL2)은 상기 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13)의 내부 결합부를 따라 길이방향으로 배치되어 내부 하면에 고정된다.

또한, 상기 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13) 사이에는 상기 상측 레일(RL1)과 하측 레일(RL2)을 통하여 상기 힌지 슬라이더(20)가 설치되고, 상기 내측 케이스(13)의 내측 단면상에 상기 구동유닛(30)이 설치된다.

또한, 상기 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13) 사이의 내부에서, 상기 힌지 슬라이더(20)의 하부 일측에 상기 고정 래치부(50)가 설치된다.

상기 힌지 슬라이더(20)는 상기 케이스(10)의 내부에서 2개의 슬라이더(SD1)(SD2)를 통하여 상기 상측 레일(RL1)과 하측 레일(RL2)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 2개의 가이드 슬롯(SL1)(SL2)을 통하여 상기 케이스(10)의 외부에서 상기 도어(DR)의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷(3)에 힌지 축(5)을 통하여 연결된다.

즉, 상기 힌지 슬라이더(20)는 상기 케이스(10)의 내부에 위치되는 내측 힌지 슬라이더(21)와, 상기 케이스(10)의 외부에 위치되는 외측 힌지 슬라이더(23)로 구성된다.

상기 내측 힌지 슬라이더(21)는 외측 케이스(11)와 내측 케이스(13) 사이의 내부에서, 상측이 상측 슬라이더(SD1)를 통하여 상기 상측 레일(RL1)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되고, 하측이 하측 슬라이더(SD2)를 통하여 상기 하측 레일(RL2)에 슬라이드 이동 가능하게 연결된다.

상기 외측 힌지 슬라이더(23)는 외측 케이스(11)의 외부에서 상기 상부 및 하부 가이드 슬롯(SL1)(SL2)을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더(21)에 일체로 연결되며, 선단이 상기 도어 힌지 브래킷(3)에 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결된다.

여기서, 상기 외측 힌지 슬라이더(23)는 상부 외측 힌지 바(25)와 하부 외측 힌지 바(27), 및 외측 연결 바(29)로 형성된다.

즉, 상기 상부 외측 힌지 바(25)는 상기 외측 케이스(11)의 외부에서 외측 케이스(11)의 외측면 상부에 형성되는 상부 가이드 슬롯(SL1)을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더(21)의 상부 일측에 일체로 연결된다.

상기 하부 외측 힌지 바(27)는 상기 외측 케이스(11)의 외부에서 외측 케이스(11)의 외측면 하부에 형성되는 하부 가이드 슬롯(SL2)을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더(21)의 하부 일측에 일체로 연결된다.

또한, 상기 외측 연결 바(29)는 상기 외측 케이스(11)의 외부에서 상기 상부 및 하부 외측 힌지 바(25)(27)를 상호 연결하여 형성된다.

그리고 상기 도어 힌지 브래킷(3)은 상부 도어 힌지 브래킷(3a)과 하부 도어 힌지 브래킷(3b)으로 구성된다.

즉, 상기 상부 도어 힌지 브래킷(3a)은 도어(DR)의 일단부 상측에 고정되며, 상기 상부 외측 힌지 바(25)의 선단에 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결된다.

또한, 상기 하부 도어 힌지 브래킷(3b)은 도어(DR)의 일단부 하측에 고정되며, 상기 하부 외측 힌지 바(27)의 선단에 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결된다.

그리고 상기 구동유닛(30)은 상기 외측 및 내측 케이스(11)(13)의 내부에 길이방향을 따라 배치되는 스크루(31) 상에 너트 브래킷(33)이 설치되고, 상기 너트 브래킷(33)이 상기 내측 힌지 슬라이더(21)에 연결되어 모터(35)의 구동에 의해 상기 힌지 슬라이더(20)가 상기 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)을 따라 슬라이드 이동하도록 구성된다.

즉, 상기 구동유닛(30)은 모터(35), 감속기(37), 스크루(31), 및 너트 브래킷(33)으로 구성된다.

상기 모터(35)는 내측 케이스(13)의 내측 단면상의 일측에 조립되어 고정된다.

여기서, 상기 모터(35)는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터를 적용할 수 있다.

상기 감속기(37)는 모터(35)의 모터 축(35a)에 구성되어 모터(35)의 회전력을 감속하여 출력한다.

상기 스크루(31)는 상기 케이스(10) 내부에서 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)에 평행하게 배치되어 일단이 상기 감속기(37)의 출력측에 연결되고, 타단은 베어링 부재(40)를 통하여 상기 내측 케이스(13)의 내측 단면상에 회전 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 베어링 부재(40)는 상기 스크루(31)의 타단을 회전 지지하는 베어링(41)이 베어링 블록(43)을 통하여 내측 케이스(13)에 체결되어 고정된다.

상기 너트 브래킷(33)은 스크루(31) 상에 이동 가능하게 설치되며, 일측이 상기 내측 힌지 슬라이더(21)에 고정된다.

즉, 상기 너트 브래킷(33)은 모터(35)의 회전동력에 의해 회전하는 스크루(31) 상에서 전후방향으로 이동하면서 상기 힌지 슬라이더(20)가 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)을 따라 슬라이드 이동하도록 회전동력을 전후진 동력으로 전달한다.

여기서, 상기 스크루(31)와 너트 브래킷(33)은 사이에 다수개의 볼을 통하여 구름 접촉되는 볼 스크루 구조로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 스트라이커(7)는 상기 외측 및 내측 케이스(11)(13) 사이의 내부에서, 상기 베어링 부재(40)에 대응하는 내측 케이스(13)의 일측에 고정 설치된다.

여기서, 상기 스트라이커(7)는 봉 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 내측 케이스(13)에 돌출된 플랜지(13a)에 고정 될 수 있다.

이러한 스트라이커(7)는 상기 힌지 슬라이더(20)가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 상태로 상기 고정 래치부(50)에 구속되도록 위치된다.

상기 고정 래치부(50)는 상기 외측 및 내측 케이스(11)(13) 사이의 내부에서 상기 내측 힌지 슬라이더(21)의 하부 일측에 설치된다.

이러한 고정 래치부(50)는 상기 힌지 슬라이더(20)가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 위치에서, 베이스 플레이트(51) 상의 클로 레버(53, claw lever)와 폴 레버(55, pawl lever)를 통하여 상기 스트라이커(7)를 구속하거나 구속 해제하도록 작동한다.

즉, 상기 고정 래치부(50)는 베이스 플레이트(51), 클로 레버(53), 폴 레버(55), 및 솔레노이드(57)를 포함한다.

상기 베이스 플레이트(51)는 상기 내측 힌지 슬라이더(13)의 하부 일측에 고정되며, 상기 스트라이커(7)에 대응하는 일측면에 삽입홈(51a)이 형성된다.

상기 클로 레버(53)는 상기 삽입홈(51a)의 내측에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)에 회전 가능하게 핀(53a)을 통해 결합된다. 또한, 상기 클로 레버(53)는 일측에 상기 스트라이커(7)를 구속하는 구속홈(61)이 형성되고, 타측에 일방향 회전 제한을 위한 걸림단(63)이 형성된다.

상기 폴 레버(55)는 상기 클로 레버(53)의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)에 회전 가능하게 핀(55a)을 통해 결합된다. 또한, 상기 폴 레버(55)는 일측에 상기 걸림단(63)에 작용하는 지지단(65)이 형성되고, 타측에 록킹홈(67)이 형성되며, 상기 지지단(65)과 록킹홈(67) 사이의 일측에 검출단(69)이 돌출되어 형성된다.

상기 솔레노이드(57)는 상기 폴 레버(55)의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)에 고정된다. 또한, 상기 솔레보이드(57)는 작동로드(57a)가 상기 폴 레버(55)의 록킹홈(67)에 작용하도록 배치된다.

이러한 고정 래치부(50)는 상기 폴 레버(55)의 회전위치를 검출하는 폴 스위치(59)를 더 포함한다. 상기 폴 스위치(59)는 폴 레버(55)의 검출단(69)에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)에 고정된다.

이러한 폴 스위치(59)는 상기 폴 레버(55)의 회전위치를 검출하여 그 신호에 따라 상기 솔레노이트(57)의 작동을 제어할 수 있도록 상기 폴 레버(55)의 회전위치신호를 출력한다.

또한, 상기 고정 래치부(50)는 클로 댐퍼(71), 폴 댐퍼(73), 클로 스프링(75), 및 폴 스프링(77)을 더 포함한다.

상기 클로 댐퍼(71)는 상기 클로 레버(53)의 걸림단(63)의 일측면에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)의 일측에 설치되며, 상기 클로 레버(53)의 일측면을 지지하여 일방향 회전을 억제하면서 접촉소음을 저감한다.

또한, 상기 폴 댐퍼(73)는 상기 폴 레버(55)의 지지단(65)의 일측면에 대응하여 상기 베이스 플레이트(51)의 타측에 설치되며, 상기 폴 레버(55)의 지지단(65)을 지지하여 일방향 회전을 억제하면서 접촉 소음을 저감한다.

상기 클로 스프링(75)은 상기 클로 레버(53)의 핀(53a)에 끼워져 상기 스트라이커(7)의 구속을 해제하는 회전방향으로 상기 클로 레버(53)를 탄성 지지하도록 설치된다.

또한, 상기 폴 스프링(77)은 상기 폴 레버(55)의 핀(55a)에 끼워져 상기 지지단(65)이 상기 클로 레버(53)의 걸림단(63)을 지지하는 회전방향으로 상기 폴 레버(55)를 탄성 지지하도록 설치된다.

이하, 도 9 내지 도 11, 및 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 구체적인 작동을 설명한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 단계별 작동 상태를 도시한 평 단면도이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치에 적용되는 고정 래치부의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 도 9를 참조하면, 도어(DR)가 닫힌 상태이다.

이때, 도어(DR)와 차체(BD)를 연결하는 힌지 축(5)이 힌지 슬라이더(20)와 함께 차체(BD) 내측 대각방향으로 이동된 상태로, 도어(DR)의 일단부가 도어(DR)가 닫힘 상태를 유지하는 위치이다.

이때, 도 12의 (S1) 단계를 참조하면, 상기 고정 래치부(50)는 폴 레버(55)의 지지단(65)이 클로 레버(53)의 걸림단(63)으로부터 이탈된 상태이며, 클로 레버(53)는 클로 스프링(75)에 의해 회전하여 클로 레버(53)의 구속홈(61)이 베이스 플레이트(51)의 삽입홈(51a)을 향해 열린 상태가 된다.

또한, 상기 폴 스위치(59)는 폴 레버(55)의 검출단(69)으로부터 이탈하여 검출신호를 출력하지 않게 되며, 이에 따라, 솔레노이드(57)는 작동로드(57a)가 후진한 상태를 유지한다.

도 10을 참조하면, 상기와 같이, 도어(DR)가 닫힌 상태에서, 도어(DR)를 열기 위해서는 먼저, 모터(35)가 구동하여 감속기(37)를 통해 스크루(31)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 스크루(31) 상에 연결된 너트 브래킷(33)이 스크루(31)를 따라 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동한다.

그러면, 상기 너트 브래킷(33)에 고정 연결된 상기 힌지 슬라이더(20)가 너트 브래킷(33)과 함께 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)을 따라 차체(BD) 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한다.

이때, 상기 힌지 슬라이더(20)는 외측 힌지 슬라이더(23)의 상부 및 하부 외측 힌지 바(25)(27)의 선단에 각각 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결된 상부 및 하부 도어 힌지 브래킷(3a)(3b)을 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동시킨다.

이에 따라, 도어(DR)는 차체(BD)와의 힌지부(HG)가 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동하여 차체(BD) 또는 다른 도어(DR)와의 간섭 없이 회전 궤적이 확보된다.

이때, 도 12의 (S2) 단계를 참조하면, 상기 고정 래치부(50)는 스트라이커(7)가 베이스 플레이트(51) 상의 삽입홈(51a) 내부에 삽입되면서 클로 레버(53)의 회전으로 구속홈(61)에 구속된 상태가 된다.

즉, 상기 스트라이커(7)가 삽입되는 힘에 의해 클로 레버(53)가 회전하면서 걸림단(63)이 지지단(65)을 밀게 되고, 상기 폴 레버(55)는 폴 스프링(77)의 탄성력을 극복하면서 회전하였다가 탄성력에 의해 다시 반대로 회전 복원하면서 지지단(65)이 걸림단(63)을 지지하는 위치에 있게 된다.

또한, 상기 폴 스위치(59)는 폴 레버(55)의 검출단(69)에 의해 작동하여 검출신호를 출력하게 되며, 이에 따라, 솔레노이드(57)는 작동로드(57a)가 전진하여 상기 폴 레버(55)의 록킹홈(67)에 작동로드(57a)의 선단부가 삽입되어 폴 레버(55)가 회전하지 못하도록 회전방향으로 고정한다.

이와 같이, 고정 래치부(50)가 스트라이커(7)를 구속한 상태에서, 상기 도어(DR)는 차체(BD)와의 힌지부(HG)가 차체(BD) 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 상태로 위치가 고정된다.

도 11을 참조하면, 이와 같이, 도어(DR)의 회전 궤적이 확보된 상태로, 도어(DR)를 열게 되면, 힌지 축(5)을 중심으로 간섭 없이 도어(DR)가 열리게 된다.

한편, 도어(DR)를 닫는 작동은 여는 작동과 반대로 이루어지는바, 상세한 설명은 생략하나, 도어(DR)를 열기 위한 상기 고정 래치부(50)의 작동을 설명하면, 아래와 같다.

도어(DR)를 닫기 위해서는, 도 12의 (S3) 단계에서와 같이, 먼저, 솔레노이드(57)의 작동로드(57a)를 후진시켜 작동로드(57a)가 상기 폴 레버(55)의 록킹홈(67)으로부터 이탈되도록 한다.

이러한 상태로, 구동유닛(30)의 모터(35)가 역방향으로 구동하면, 감속기(37)를 통해 스크루(31)가 역회전된다. 이에 따라, 너트 브래킷(33)이 스크루(31)를 따라 차체(BD) 내측 대각방향으로 이동하고, 상기 힌지 슬라이더(20)가 너트 브래킷(33)과 함께 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)을 따라 차체(BD) 내측 대각방향으로 슬라이드 이동한다.

이때, 도 12의 (S4) 단계를 참조하면, 상기 고정 래치부(50)는 스트라이커(7)가 베이스 플레이트(51) 상의 삽입홈(51a)으로부터 빠져나가면서 클로 레버(53)가 클로 스프링(75)의 탄성력에 의해 회전하며, 상기 스크라이커(7)는 구속홈(61)으로부터 구속 상태가 해제된다.

이때, 상기 폴 레버(55)의 지지단(65)은 클로 레버(53)의 걸림단(63)의 회전에 의해 폴 스프링(77)의 탄성력에 의해 회전하여 걸림단(63)의 지지 상태를 풀게 된다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 B 필러가 없는 차량에서, 도어(DR)의 힌지부(HG)에 연결되는 힌지 슬라이더(20)가 케이스(10) 내부에서 모터(35)의 구동력에 의해 상측 및 하측 레일(RL1)(RL2)을 따라 차체(BD)의 외측 대각방향으로 슬라이드 이동하여 도어(DR)의 회전 궤적을 확보해 준다. 이때, 상기 힌지 슬라이더(20)상의 고정 래치부(50)를 통하여 케이스(10)에 고정된 스트라이커(7)를 구속하여 힌지 슬라이더(20)의 슬라이드 이동위치를 고정해 줌으로써, 양측 도어(DR)를 동시에 개폐 작동하는 것이 가능하고, 하나의 도어(DR) 단독으로도 개폐 작동이 가능하다.

또한, 도어(DR)의 힌지부(HG)가 모터(35)의 구동력에 의해 힌지 슬라이더(20)를 따라 자동으로 차체(BD) 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 후, 모터(35) 제어를 별도로 하지 않더라도 고정 래치부(50)를 통해 스트라이커(7)를 구속한 상태로 힌지 슬라이더(20)의 슬라이드 이동위치가 고정되어 도어 개폐 작동을 안정적으로 이룰 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 도어 힌지 장치
3: 도어 힌지 브래킷
5: 힌지 축
7: 스트라이커
HG: 힌지부
BD: 차체
FDR: 프론트 도어
RDR: 리어 도어
DR: 도어
10: 케이스
11: 외측 케이스
13: 내측 케이스
20: 힌지 슬라이더
21: 내측 힌지 슬라이더
23: 외측 힌지 슬라이더
25: 상부 외측 힌지 바
27: 하부 외측 힌지 바
29: 외측 연결 바
30: 구동유닛
31: 스크루
33: 너트 브래킷
35: 모터
37: 감속기
40: 베어링 부재
41: 베어링
43: 베어링 블록
50: 고정 래치부
51: 베이스 플레이트
53: 클로 레버
55: 폴 레버
57: 솔레노이드
59: 폴 스위치
61: 구속홈
63: 걸림단
65: 지지단
67: 록킹홈
69: 검출단
71: 클로 댐퍼
73: 폴 댐퍼
75: 클로 스프링
77: 폴 스프링
SL1, SL2: 상부 및 하부 가이드 슬롯
RL1, RL2: 상측 및 하측 레일
SD1, SD2: 상측 및 하측 슬라이더

Claims

도어의 일단부에 대응하는 차체의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치되는 케이스와, 상기 케이스의 내부 상측과 하측에 각각 길이방향으로 구성되는 레일과, 상기 케이스의 내부에서 상기 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치된 상태로 상기 도어의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 연결되는 힌지 슬라이더를 포함하는 차량용 도어 힌지 장치에 있어서,
상기 케이스의 내부 일측에 설치되는 스트라이커; 및
상기 케이스의 내부에서 상기 힌지 슬라이더의 일측에 설치되며, 상기 힌지 슬라이더가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 위치에서, 베이스 플레이트 상의 클로 레버(claw lever)와 폴 레버(pawl lever)를 통하여 상기 스트라이커를 구속 또는 해제하는 고정 래치부;
를 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 도어는 일단부는
프론트 도어의 전단부 또는 리어 도어의 후단부로 이루어지는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 스트라이커는
상기 힌지 슬라이더가 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 상태로 상기 클로 레버에 구속되도록 상기 케이스 내부 일측에 고정되는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정 래치부는
상기 힌지 슬라이더의 하부 일측에 고정되며, 상기 스트라이커에 대응하는 일측에 삽입홈이 형성되는 베이스 플레이트;
일측에 상기 스트라이커를 구속하는 구속홈이 형성되고, 타측에 일방향 회전 제한을 위한 걸림단이 형성되며, 상기 삽입홈의 내측에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 핀 결합되는 클로 레버;
일측에 상기 걸림단에 작용하는 지지단이 형성되고, 타측에 록킹홈이 형성되며, 상기 지지단과 록킹홈 사이의 일측에 돌출되어 검출단이 형성되며, 상기 클로 레버의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 핀 결합되는 폴 레버; 및
상기 폴 레버의 록킹홈에 작용하는 작동로드를 가지며, 상기 폴 레버의 일측방에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 고정되는 솔레노이드;
를 포함하는 차량용 도어 래치 장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 래치부는
상기 폴 레버의 회전위치를 검출하도록 상기 폴 레버의 검출단에 대응하여 상기 베이스 플레이트에 고정되는 폴 스위치;
를 더 포함하는 차량용 도어 래치 장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 래치부는
상기 클로 레버의 일측면을 지지하여 회전을 억제하도록 상기 베이스 플레이트의 일측에 설치되는 클로 댐퍼; 및
상기 폴 레버의 일측면을 지지하여 회전을 억제하도록 상기 베이스 플레이트의 타측에 설치되는 폴 댐퍼;
를 더 포함하는 차량용 도어 래치 장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 래치부는
상기 클로 레버의 핀에 끼워져 상기 스트라이커의 구속을 해제하는 회전방향으로 상기 클로 레버를 탄성 지지하는 클로 스프링; 및
상기 폴 레버의 핀에 끼워져 상기 지지단이 상기 클로 레버의 걸림단을 지지하는 회전방향으로 상기 폴 레버를 탄성 지지하는 폴 스프링;
을 더 포함하는 차량용 도어 래치 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지 슬라이더는
상기 케이스의 내부에서 상측과 하측이 각각 슬라이더를 통하여 상기 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 내측 힌지 슬라이더; 및
상기 케이스의 외부에서 케이스의 외측면에 형성된 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더에 일체로 연결되며, 선단이 상기 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 외측 힌지 슬라이더;
로 이루어지는 차량용 도어 힌지 장치.
제8항에 있어서,
상기 외측 힌지 슬라이더는
상기 케이스의 외부에서 상기 케이스의 외측면 상부에 형성되는 상부 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더의 상부 일측에 일체로 연결되는 상부 외측 힌지 바;
상기 케이스의 외부에서 상기 케이스의 외측면 하부에 형성되는 하부 가이드 슬롯을 통하여 상기 내측 힌지 슬라이더의 하부 일측에 일체로 연결되는 하부 외측 힌지 바; 및
상기 케이스의 외부에서 상기 상부 및 하부 외측 힌지 바를 상호 연결하는 외측 연결 바;
로 이루어지는 차량용 도어 힌지 장치.
제9항에 있어서,
상기 도어 힌지 브래킷은
상기 도어의 일단부 상측에 고정되며, 상기 상부 외측 힌지 바의 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 상부 도어 힌지 브래킷; 및
상기 도어의 일단부 하측에 고정되며, 상기 하부 외측 힌지 바의 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 하부 도어 힌지 브래킷;
으로 이루어지는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 도어 힌지 장치는 상기 케이스의 내부에 길이방향을 따라 배치되는 스크루 상에 설치된 너트 브래킷이 상기 힌지 슬라이더에 연결되어 모터 구동에 의해 상기 힌지 슬라이더가 상기 레일을 따라 슬라이드 이동하도록 구동력을 제공하는 구동유닛을 더 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제11항에 있어서,
상기 구동유닛은
상기 케이스의 내측 단면상에 고정되는 모터;
상기 모터의 모터 축에 구성되어 모터의 회전력을 감속하여 출력하는 감속기;
상기 레일에 평행하게 배치되어 일단이 상기 감속기에 연결되고, 타단은 베어링 부재를 통하여 상기 케이스의 내측 단면상에 회전 가능하게 설치되는 스크루; 및
상기 스크루 상에 이동 가능하게 설치되며, 일측이 상기 힌지 슬라이더에 고정되는 너트 브래킷;
을 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.