KR20240010813A - 수밀 전동 도어 래치 장치 - Google Patents

Abstract

개시된 수밀 전동 도어 래치 장치는, 도어가 잠기는 방향 및 도어가 잠기는 방향의 반대 방향으로 회전 가능한 캐치; 캐치를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터; 전동 모터의 동작을 제어하는 제어 회로가 형성된 PCB; 캐치가 지지되는 베이스 패널; 전동 모터가 안착되는 커버 패널; 및 베이스 패널과 커버 패널 사이에 개재되어 캐치가 수용되는 기계 부품 공간과 전동 모터 및 PCB가 수용되는 전기 부품 공간을 분리하고, PCB를 지지하는 평판부를 구비하는 분리 패널;을 포함한다.

Description

수밀 전동 도어 래치 장치{WATER PROOF ELECTRIC POWERED DOOR LATCH APPARATUS}

본 발명은 전동 모터의 동력에 의해 도어를 잠그는 신칭(cinching) 동작과 도어 잠금을 해제하는 릴리즈(release) 동작이 수행되는 수밀 전동 도어 래치 장치에 관한 것이다.

차량은 도어를 록킹하기 위한 도어 래치를 구비한다. 일반적으로 도어 래치는 차체에 구비된 스트라이커(striker)를 구속하는 캐치(catch)와, 캐치를 구속하는 폴(pawl)과, 도어의 핸들(handle)을 회전시키면 당겨지는 릴리즈 케이블(release cable)과, 릴리즈 케이블이 당겨지면 폴에 의한 캐치의 구속이 해제되도록 폴을 회전시키는 릴리즈 레버(lever)를 구비한다.

근래에는 편의성 증대를 위하여 전동 모터의 동력으로 캐치와 폴을 회전시켜 도어를 잠그는 파워 신칭(power cinching) 기능, 또는 전동 모터의 동력으로 도어 잠금을 해제하는 파워 릴리즈(power releasing) 기능을 갖는 전동 도어 래치 장치가 차량에 적용되고 있다. 전동 도어 래치 장치는 전동 모터, 전동 모터의 동작을 제어하기 위한 제어 회로가 형성된 PCB를 구비하므로, 도어의 내부로 유입되는 수분에 의해 고장과 부식이 발생하기 쉽다.

본 발명에 대한 배경기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-0736977호(2007.07.02. 등록, 발명의 명칭: 파워 래치 시스템)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 외부로부터 수분이 침투하지 못하도록 폐쇄된 공간에 전동 모터와 PCB가 설치된 수밀 전동 도어 래치 장치를 제공한다.

본 발명은, 도어(door)가 잠기는 방향 및 상기 도어가 잠기는 방향의 반대 방향으로 회전 가능한 캐치(catch); 상기 캐치를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터; 상기 전동 모터의 동작을 제어하는 제어 회로가 형성된 PCB(printed circuit board); 상기 캐치가 지지되는 베이스 패널; 상기 전동 모터가 안착되는 커버 패널; 및 상기 베이스 패널과 상기 커버 패널 사이에 개재되어 상기 캐치가 수용되는 기계 부품 공간과 상기 전동 모터 및 상기 PCB가 수용되는 전기 부품 공간을 분리하고, 상기 PCB를 지지하는 평판부를 구비하는 분리 패널;을 포함하는 수밀 전동 도어 래치 장치를 제공한다.

상기 수밀 전동 도어 래치 장치는, 일 측이 상기 전기 부품 공간에 위치하고 타 측이 상기 기계 부품 공간에 위치하도록 상기 평판부를 관통하는 관통 샤프트;를 더 포함하고, 상기 분리 패널은, 상기 관통 샤프트가 끼워지도록 중공이 형성되고 상기 평판부에서 상기 기계 부품 공간 및 상기 전기 부품 공간으로 돌출된 샤프트 관통 관부를 더 구비할 수 있다.

상기 평판부에서 유체 유동 가능한 관통공은 상기 샤프트 관통 관부의 중공뿐일 수 있다.

상기 분리 패널은 상기 커버 패널 측으로 돌출되며 상기 PCB를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 외벽부를 더 구비하고, 상기 커버 패널은 상기 평판부 측으로 돌출되고 전동 모터를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 스커트부(skirt portion)를 구비하고, 상기 분리 패널이 상기 커버 패널에 결합될 때 상기 외벽부가 상기 스커트부의 내측에 끼워져서 상기 외벽부의 말단이 상기 커버 패널에 밀착될 수 있다.

본 발명의 수밀 전동 도어 래치 장치는, 상기 외벽부의 내측에 위치하고 상기 PCB와 통전 가능하게 연결되는 내부 연결 단자, 상기 외벽부의 외측에 위치하는 외부 연결 단자, 및 상기 내부 연결 단자와 상기 외부 연결 단자를 통전 가능하게 연결하는 커넥터 보디(body)를 구비한 전원 커넥터(connector);를 더 포함할 수 있다.

상기 커넥터 보디는 상기 평판부에 내재되고, 상기 내부 연결 단자 및 상기 외부 연결 단자는 상기 평판부에서 돌출될 수 있다.

상기 전원 커넥터는 삽입 사출 성형에 의해 상기 분리 패널과 접합될 수 있다.

상기 분리 패널은, 상기 외벽부의 외측의 평판부에서 상기 외부 연결 단자를 에워싸며 상기 외부 연결 단자가 돌출된 방향과 평행하게 돌출된 단자 펜스부(fence portion)를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 수밀 전동 도어 래치 장치는 전동 모터와 PCB가 수용되는 전기 부품 공간이 기계 부품 공간과 분리되고, 수분이 침투하지 못하도록 밀봉된다. 따라서, 수밀 전동 도어 래치 장치의 고장과 부식이 억제되고, 작동의 신뢰성이 높아지며, 내구성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 도어 래치 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 전동 도어 래치 장치의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 도면이고, 도 3은 아래에서 본 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 베이스 패널에 지지된 부재들을 베이스 패널을 제거하고 도시한 사시도로서, 도 5는 위에서 본 도면이고, 도 5는 캐치를 섹터 기어 샤프트에서 이격 배치하고 아래에서 본 도면이다.
도 6은 도 2의 VI 부분을 분해 도시한 사시도이다.
도 7은 도 3의 VII 부분을 분해 도시한 사시도이다.
도 8은 도 2의 VIII 부분의 정면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수밀 전동 도어 래치 장치를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 도어 래치 장치의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 전동 도어 래치 장치의 분해 사시도로서, 도 2는 위에서 본 도면이고, 도 3은 아래에서 본 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 베이스 패널에 지지된 부재들을 베이스 패널을 제거하고 도시한 사시도로서, 도 5는 위에서 본 도면이고, 도 5는 캐치를 섹터 기어 샤프트에서 이격 배치하고 아래에서 본 도면이고, 도 6은 도 2의 VI 부분을 분해 도시한 사시도이고, 도 7은 도 3의 VII 부분을 분해 도시한 사시도이며, 도 8은 도 2의 VIII 부분의 정면도이다.

도 1 내지 도 8을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 하나의 전동 모터(50)의 동력으로 도어를 잠그는 파워 신칭(power cinching) 기능과 도어의 잠김(locking)을 해제하는 파워 릴리즈(power release) 기능을 수행하는 장치이다. 수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 차량의 도어(door) 내부, 또는 트렁크(truck)에 설치될 수 있으며, 특히 다인승 승합차와 같은 PBV(Purpose Built Vehicle)의 슬라이딩 도어(sliding door)의 내부에 설치될 수 있다.

수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 하우징(housing)(11), 전동 모터(50), 웜 기어(worm gear)(52), 휠 기어(wheel gear)(53), 피니언 기어(pinion gear)(58), 섹터 기어(sector gear)(60), 캐치(catch)(75), 폴(pawl)(80), 신칭 폴(cinching pawl)(67), 캐치 트리거(catch trigger)(71), 파워 릴리즈 레버(power release lever)(90), 및 PCB(printed circuit board)(110)를 포함한다. 하우징(11)은 베이스 패널(base panel)(12), 커버 패널(cover panel)(30), 및 분리 패널(20)을 구비한다.

베이스 패널(12)은 피니언 기어(58), 섹터 기어(60), 캐치(75), 폴(80), 신칭 폴(67), 캐치 트리거(71), 및 파워 릴리즈 레버(90)가 내부에 수용되도록 이들을 에워싸는 외벽부(13)와, 외벽부(13)의 상단에서 방사 방향으로 확장된 플랜지부(flange portion)(16)을 구비한다. 이하에서 외벽부(13) 내부의 공간을 기계 부품 공간이라고 칭한다. 외벽부(13)의 내부의 기계 부품 공간은 상측으로 노출되는 상측 홈부(14)와 하측으로 노출되는 하측 홈부(15)로 구분된다. 상측 홈부(14)에는 피니언 기어(58) 및 섹터 기어(60)가 수용되고, 하측 홈부(15)에는 캐치(75) 및 폴(80)이 수용될 수 있다.

커버 패널(30)에는 전동 모터(50)가 안착된다. 커버 패널(30)은 외주 모서리에서 하측, 즉 베이스 패널(12) 측으로 돌출되고, 전동 모터(50)와 휠 기어(53)를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 스커트부(skirt portion)(31)를 구비한다.

분리 패널(20)은 베이스 패널(12)과 커버 패널(30) 사이에 개재되어, 피니언 기어(58), 섹터 기어(60), 캐치(75), 폴(80), 신칭 폴(67), 캐치 트리거(71), 및 파워 릴리즈 레버(90)가 배치되는 공간, 즉 기계 부품 공간과, 전동 모터(50), 웜 기어(52), 휠 기어(53), 및 PCB(110)가 배치되는 공간, 즉 전자 부품 공간을 분리한다. 분리 패널(20)은 PCB(110)를 지지하는 평판부(25)와, 평판부(25)의 외주 모서리에서 상측, 즉 커버 패널(30) 측으로 돌출되고 PCB(110)를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 외벽부(21)를 구비한다.

분리 패널(20)과 커버 패널(30)이 체결 스크류(screw)에 의해 결합되고, 분리 패널(20)과 베이스 패널(12)이 다른 체결 스크류에 의해 결합될 수 있다. 구체적으로, 베이스 패널(12)의 플랜지부(16)와 분리 패널(20)의 하부가 결합될 수 있다. 또는, 분리 패널(20)를 가로지르는 긴 체결 스크류에 의해 베이스 패널(12), 분리 패널(20), 및 커버 패널(30)이 결합될 수 있다. 상기 전자 부품 공간은 분리 패널(20)의 평판부(25) 및 외벽부(21)와 커버 패널(30)에 의해 한정되며, 외부로부터 수분이 침투하지 않도록 밀봉될 수 있다.

분리 패널(20)이 커버 패널(30)에 결합될 때 분리 패널(20)의 외벽부(21)가 커버 패널(30)의 스커트부(31)의 내측에 끼워져서 외벽부(21)의 말단(22)이 커버 패널(30)에 밀착된다. 이로 인해 커버 패널(30)과 분리 패널(20) 사이는 수분이 침투하지 않게 밀봉된다. 도시되진 않았으나, 밀봉 수준이 더욱 향상되도록 외벽부(21)의 말단(22)에 가스켓(gasket)과 같은 밀봉재가 설치될 수도 있다.

전동 모터(50)는 전력 공급에 의해 회전하는 모터 샤프트(motor shaft)를 구비한다. 웜 기어(52)는 상기 모터 샤프트에 고정 결합되어 상기 모터 샤프트가 회전하면 함께 동축 회전한다. 휠 기어(53)는 외주면에 기어치가 형성된 원형의 기어로서 웜 기어(52)에 치합된다. 휠 기어(53)는 모터 샤프트의 회전 축선과 직교하는 상하 방향의 회전 축선을 중심으로 회전한다.

피니언 기어(58)는 외주면에 기어치가 형성되고 휠 기어(53)보다 작은 직경을 가진 원형의 기어로서, 휠 기어(53)의 회전 축선과 동축 회전한다. 상기 기계 부품 공간에 배치되는 피니언 기어(58)가 상기 전자 부품 공간에 배치되는 휠 기어(53)와 함께 동축 회전하도록, 휠 기어(53)와 피니언 기어(58)는 휠 기어(53)의 회전 축선을 따라 연장된 관통 샤프트에 의해 연결된다. 관통 샤프트는 상단부가 휠 기어(53)에 연결되고 하단부가 피니언 기어(58)에 연결되며, 분리 패널(20)의 평판부(25)를 관통한다.

구체적으로, 관통 샤프트는 피니언 기어(58)에서 휠 기어(53)의 회전 축선을 따라 상향 연장되는 수형 커플러(male coupler)(56)와, 휠 기어(53)에서 휠 기어(53)의 회전 축선을 따라 하향 연장되며 수형 커플러(56)가 끼워지도록 아래로 개방된 삽입 홀(hole)이 형성된 암형 커플러(female coupler)(55)를 구비한다. 수형 커플러(56)의 단면 형상은 예컨대, 육각형과 같은 각진 형상이고, 암형 커플러(55)의 삽입 홀의 단면 형상도 수형 커플러(56)의 각진 형상에 대응되는 각진 형상이다. 이에 따라 휠 기어(53)가 회전하면 그 회전력이 암형 커플러(55)와 수형 커플러(56)를 거쳐 피니언 기어(58)에 전달된다. 피니언 기어(58)의 아래로 돌출 연장된 피니언 기어 샤프트(59)는 피니언 기어(58)의 회전 중심이 된다.

분리 패널(20)은 평판부(25)를 위아래로 가로질러 연장되는 샤프트 관통 관부(27)를 더 구비한다. 샤프트 관통 관부(27)는 평판부(25)에서 하측으로 돌출된 부분, 다시 말해 기계 부품 공간으로 돌출된 부분과, 평판부(25)에서 상측으로 돌출된 부분, 다시 말해 상측으로 돌출된 부분을 구비한다. 샤프트 관통 관부(27)는 상기 관통 샤프트가 끼워지는 중공(26)이 형성된다. 상기 관통 샤프트는 샤프트 관통 관부(27)의 중공(26)에 끼워져 휠 기어(53)와 피니언 기어(58)를 회전력 전달 가능하게 연결한다. 샤프트 관통 관부(27)는 평판부(25)와 일체로 형성된다.

평판부(25)에서 유체 유동 가능한 관통공은 샤프트 관통 관부(27)의 중공(26)뿐이다. 다시 말해서, 평판부(25)에는 샤프트 관통 관부(27)의 중공(26) 외에 다른 관통공은 없다. 따라서, 분리 패널(20)의 아래, 즉 기계 부품 공간에서 평판부(25)를 관통하여 전기 부품 공간으로 수분이 침투하는 것이 차단된다. 이론적으로는 샤프트 관통 관부(27)의 중공(26)을 따라 수분이 분리 패널(20)의 외부에서 전기 부품 공간의 내부로 유입될 수도 있으나, 샤프트 관통 관부(27)의 길이가 충분히 길고, 샤프트 관통 관부(27)의 하측 말단, 즉 기계 부품 공간 측의 말단의 높이가 샤프트 관통 관부(27)의 상측 말단, 즉 전기 부품 공간 측의 말단의 높이보다 높지 않아서 실제적으로는 중공(26)을 따라 수분이 전기 부품 공간의 내부로 유입되지 않는다.

섹터 기어(60)는 모터 샤프트의 회전 방향에 따라 일 방향 및 그 반대 방향으로 회전한다. 섹터 기어(60)는 부채꼴 형상의 기어로서, 외측면에 형성된 기어치가 피니언 기어(58)의 기어치와 치합된다. 섹터 기어(60)는 피니언 기어 샤프트(59)와 이격되고 상하 방향으로 피니언 기어 샤프트(59)와 평행하게 연장된 섹터 기어 샤프트(65)에 결합되어 섹터 기어 샤프트(65)를 회전 중심으로 하여 회전한다. 도 4를 기준으로 섹터 기어(60)가 시계 방향으로 회전할 때 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전한다고 하고, 섹터 기어(60)가 반시계 방향으로 회전할 때 섹터 기어(60)가 반대 방향으로 회전한다고 한다. 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하면 차량의 도어가 잠기고, 반대 방향으로 회전하면 차량의 도어의 잠김이 해제된다. 다시 말해서, 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하면 신칭 기능이 수행되고, 반대 방향으로 회전하면 릴리즈 기능이 수행된다.

섹터 기어(60)는 일 방향으로 회전한 후에 원점 각도로 복귀하고, 반대 방향으로 회전한 후에도 원점 각도로 복귀한다. 상기 원점 각도는 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전 가능한 최대 각도와 반대 방향으로 회전 가능한 최대 각도 사이의 각도이다. 부연하면, 전동 모터(50)의 동력에 의해 섹터 기어(60)가 원점 각도에서 일 방향으로 회전하면 차량의 도어가 잠기고, 차량의 도어가 잠긴 후에 전동 모터(50)의 동력에 의해 섹터 기어(60)가 원점 각도로 복귀한다. 또한, 전동 모터(50)의 동력에 의해 섹터 기어(60)가 원점 각도에서 반대 방향으로 회전하면 차량의 도어의 잠김이 해제되고, 도어의 잠김이 해제된 후에 전동 모터(50)의 동력에 의해 섹터 기어(60)가 원점 각도로 복귀한다.

캐치(75)는 섹터 기어 샤프트(65)를 회전 중심으로 하여 회전하도록 섹터 기어 샤프트(65)에 결합된다. 캐치(75)에는 섹터 기어 샤프트(65)가 관통하는 샤프트 관통공(76)이 형성된다. 캐치(75)는 일 측으로 개방된 홈(groove)이 형성된 스트라이커 간섭부(77), 및 스트라이커 간섭부(77) 주변에 단차진 폴 간섭부(78)를 구비한다.

스트라이커 간섭부(77)의 홈의 개방된 방향이 폴(80)을 향하고 있는 상태가 도어가 잠긴 상태이고, 스트라이커 간섭부(77)의 홈의 개방된 방향이 도 6을 기준으로 아래를 향하고 있는 상태가 도어 잠김이 해제된 상태이다. 도어 잠김이 해제된 상태에서는, 도어의 개폐에 따라 진입 및 후퇴하는 스트라이커(striker)(미도시)의 이동 방향과 스트라이커 간섭부(77)의 홈의 개방된 방향이 일치한다. 따라서, 도어가 개방되는 방향으로 힘이 가해지면 스트라이커가 캐치(75)의 스트라이커 간섭부(77) 및 수밀 전동 도어 래치 장치(10)에서 이탈되고, 도어가 열리게 된다.

한편, 도어가 잠긴 상태에서는 스트라이커의 이동 방향과 스트라이커 간섭부(77)의 홈의 개방된 방향이 교차한다. 따라서, 도어가 개방되는 방향으로 힘이 가해지더라도 스트라이커가 캐치(75)에 가로막혀서 스트라이커 간섭부(77)에서 이탈될 수 없고, 도어는 열리지 않게 된다.

섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하면 캐치(75)는 섹터 기어 샤프트(65)를 중심으로 도 6에 도시된 것처럼 도어가 잠기는 방향으로 회전한다. 한편, 캐치(75)는 섹터 기어 샤프트(65)에 감긴 캐치 스프링(73)에 의해 도어의 잠김이 해제되는 방향으로 회전하도록 탄성 바이어스(elastic bias)된다. 도 6을 기준으로 보면, 캐치(75)의 반시계 방향 회전이 도어 잠김 방향의 회전이고, 캐치(75)의 시계 방향 회전이 도어 잠김 해제 방향의 회전이다.

폴(80)은 피니언 기어 샤프트(59) 및 섹터 기어 샤프트(65)와 평행하고 이들 샤프트(59, 65)와 이격된 폴 샤프트(85)를 회전 중심으로 하여 회전하도록 폴 샤프트(85)에 결합된다. 폴(80)은 평면 형상이 대략 콤마(comma) 형상의 부재로서, 캐치(75)의 폴 간섭부(78)를 가로막도록 돌출된 캐치 걸림턱부(81), 및 캐치 걸림턱부(81) 상측에 릴리즈 레버 간섭부(82)를 구비한다.

폴(80)은 폴 샤프트(85)에 감긴 폴 스프링(89)에 의해 캐치(75)를 가로막는 방향으로 회전하도록 탄성 바이어스된다. 부연하면, 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하여 캐치(75)가 도어 잠김 방향으로 회전된 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이 폴(80)의 캐치 걸림턱부(81)가 캐치(75)의 폴 간섭부(78)를 가로막는다. 이에 따라, 캐치(75)는 캐치 스프링(73)의 탄성 복원력에 불구하고 도어 잠김이 해제되는 방향으로 회전할 수 없어 도어 잠김 상태가 유지된다.

섹터 기어(60)가 반대 방향으로 회전하면 폴(80)은 캐치 걸림턱부(81)가 캐치(75)의 폴 간섭부(78)를 가로막지 않는 방향으로 회전한다. 이에 따라 캐치(75)는 캐치 스프링(73) 탄성 복원력에 의해 도어 잠김이 해제되는 방향으로 회전한다. 도 6을 기준으로 보면, 폴(80)의 반시계 방향 회전이 캐치(75)를 가로막는 방향의 회전이고, 폴(80)의 시계 방향 회전이 캐치(75)를 가로막지 않는 방향의 회전이다.

신칭 폴(67)은 섹터 기어(60)의 일 측(61)에 결합되어 섹터 기어(60)의 일 측 모서리의 바깥으로 돌출된다. 신칭 폴(67)의 말단에는 단차지게 파인 간섭 홈(groove)(68)이 형성된다. 캐치 트리거(71)는 캐치(75)와 마찬가지로 섹터 기어 샤프트(65)에 고정되어서, 캐치(75)와 함께 동축 회전한다. 캐치 트리거(71)는 말단에 신칭 폴(67)의 간섭 홈(68)에 끼워지게 돌출된 간섭 돌기(72)를 구비한다.

섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하면 섹터 기어(60)에 결합된 신칭 폴(67)이 캐치 트리거(71) 측으로 접근하고, 신칭 폴(67)의 간섭 홈(68)에 캐치 트리거(71)의 간섭 돌기(72)가 끼워지면서 서로 치합된다. 이 상태로 섹터 기어(60)가 일 방향으로 좀더 회전하면 신칭 폴(67)이 캐치 트리거(71)를 밀어 캐치 트리거(71)와 캐치(75)와 섹터 기어 샤프트(65)를 중심으로 도어가 잠기는 방향으로 회전한다.

파워 릴리즈 레버(90)는 피니언 기어 샤프트(59), 섹터 기어 샤프트(65), 및 폴 샤프트(85)와 평행하고 이들 샤프트(59, 65, 85)와 이격된 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)를 중심으로 하여 회전하도록 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)에 결합된다. 파워 릴리즈 레버(90)는 섹터 기어(60)의 타 측(63)에 의해 밀리도록 상기 타 측(63)에 가깝게 형성된 섹터 기어 리시버(receiver)(91)와, 폴(80)의 릴리즈 레버 간섭부(82)을 밀도록 상기 릴리즈 레버 간섭부(82)에 가깝게 형성된 폴 푸셔(pusher)(92)를 구비한다.

섹터 기어(60)가 상기 반대 방향으로 회전하면 섹터 기어(60)의 타 측(63)이 섹터 기어 리시버(91)를 충돌하여 밀고, 파워 릴리즈 레버(90)는 섹터 기어(60)에 밀려 회전한다. 파워 릴리즈 레버(90)가 회전하면 폴 푸셔(92)가 릴리즈 레버 간섭부(82)를 충돌하여 밀고, 이로 인해 폴(80)이 캐치(75)의 도어 잠김 해제 방향으로의 회전을 가로막지 않는 방향으로 회전한다. 요약하면, 파워 릴리즈 레버(90)는 섹터 기어(60)가 상기 반대 방향으로 회전하면 캐치(75)를 가로막지 않는 방향으로 폴(80)을 회전시킨다.

파워 릴리즈 레버(90)는 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)에 감긴 파워 릴리즈 레버 스프링(96)에 의해 폴(80)을 미는 방향의 반대 방향으로 회전하도록 탄성 바이어스된다. 따라서, 섹터 기어(60)가 상기 반대 방향으로 회전하여 폴(80)이 캐치(75)를 가로막지 않는 방향으로 회전하고 캐치(75)가 도어 잠김 해제 방향으로 회전한 이후에, 섹터 기어(60)가 원점 각도로 복귀 회전하면 파워 릴리즈 레버(90)도 폴(80)에서 이격되도록 원위치로 복귀 회전한다.

수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 도어 잠김 방향으로 회전되어 있는 캐치(75)가 잠김 해제 방향으로 복귀 회전할 수 있도록 폴(80)을 당기는 제1 및 제2 릴리즈 케이블(release cable)(101, 104)을 더 포함한다. 제1 및 제2 릴리즈 케이블(101, 104) 중 하나는 도어의 외측으로 노출된 외부 도어 핸들(handle)(미도시)에 연결되고, 다른 하나는 도어의 내측으로 노출된 내부 도어 핸들(미도시)에 연결될 수 있다. 따라서, 차량의 탑승자가 외부 도어 핸들 및 내부 도어 핸들 중 하나를 쥐고 당기면 폴(80)이 캐치(75)를 가로막지 않는 방향으로 회전하여 캐치(75)가 캐치 스프링(73)의 탄성에 의해 도어 잠김 해제 위치로 회전함으로써 도어의 잠김이 해제된다.

폴(80)은 분리 패널(20)의 평판부(25)와 마주보도록 돌출된 말단부를 구비하고, 상기 말단부에 영구 자석(magnet)(86)이 설치된다. 수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 홈 레버(home lever)(105) 및 아저 레버(ajar lever)(108)를 더 포함한다. 홈 레버(105)는 섹터 기어 샤프트(65)에 결합되고, 홈 레버(105)는 섹터 기어(60)와 함께 동축 회전한다. 섹터 기어 샤프트(65)와 이격된 홈 레버(105)의 말단부에는 영구 자석(106)이 설치된다. 아저 레버(108)는 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)에 결합되고, 파워 릴리즈 레버(90)와 함께 동축 회전한다. 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)와 이격된 아저 레버(108)의 말단부에는 영구 자석(109)이 설치된다.

수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 섹터 기어 샤프트(65), 폴 샤프트(85), 및 파워 릴리즈 레버 샤프트(95)를 회전 가능하게 지지하는 제1 샤프트 지지판(40) 및 제2 샤프트 지지판(45)을 더 포함한다. 제1 샤프트 지지판(40)은 베이스 패널(12)의 하단부에 고정 결합된다. 제1 샤프트 지지판(40)은 제1 및 제2 릴리즈 케이블(101, 104)도 지지한다. 제2 샤프트 지지판(45)은 분리 패널(20)의 평판부(25)에 고정 결합된다. 제1 샤프트 지지판(40)에는 피니언 기어 샤프트(59)가 회전 가능하게 지지된다. 제2 샤프트 지지판(45)에는 피니언 기어 샤프트(59)의 축선을 따라 동축 연장된 관통 샤프트가 관통하는 샤프트 관통공(46)이 형성된다.

PCB(110)에는 전동 모터(50)의 동작을 제어하는 제어 회로가 형성된다. 또한, PCB(110)에는 폴(80)에 설치된 영구 자석(86), 홈 레버(105)에 설치된 영구 자석(106), 및 아저 레버(108)에 설치된 영구 자석(109)의 자기장 변화를 측정하여 수밀 전동 도어 래치 장치(10)의 현재 상태를 감지하는 복수의 홀 센서(Hall effect sensor)(미도시)가 탑재된다. 구체적으로, 폴(80)에 설치된 영구 자석(86)에 대응되는 홀 센서가 상기 영구 자석(86)의 자기장 변화를 감지함으로써, 캐치(75)가 도어 잠김 위치에 있는지 도어 잠김 해제 위치에 있는지가 파악된다. 홈 레버(105)에 설치된 영구 자석(106)에 대응되는 홀 센서가 상기 영구 자석(106)의 자기장 변화를 감지함으로써, 캐치(75)가 도어 잠김 방향 또는 도어 잠김 해제 방향으로 회전한 이후에 섹터 기어(60)가 원점 각도로 회전 복귀했는지가 파악된다. 아저 레버(108)에 설치된 영구 자석(109)에 대응되는 홀 센서가 상기 영구 자석(109)의 자기장 변화를 감지함으로써, 캐치(75)가 도어 잠김 방향으로 회전하기에 앞서서 도어 잠김 해제 위치에 위치하고 있는지가 파악된다.

복수의 영구 자석(86, 106, 109)과 이에 대응되는 복수의 홀 센서(미도시) 사이에는 평판부(25)가 개재되고, 평판부(25)에는 수분 침투를 방지하기 위하여 관통공이 형성되지 않는다. 따라서, 영구 자석(86, 106, 109)의 자기장의 세기가 충분히 크지 않으면 PCB(110)에 탑재된 홀 센서가 영구 자석(86, 106, 109)의 자기장 변화를 정확하게 감지하기 어렵다. 그러므로, 영구 자석(86, 106, 109)의 자속 밀도는 30 내지 60 mT(milli tesla)인 것이 바람직하다.

수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 PCB(110)와 전동 모터(50)에 전력을 공급하기 위해 예컨대, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)와 통전 가능하게 연결되는 전원 커넥터(connector)(120)를 더 포함한다. 전원 커넥터(120)는 분리 패널(20)의 외벽부(21)의 내측에 위치하고 PCB(110)와 통전 가능하게 연결되는 복수의 내부 연결 단자(121), 외벽부(21)의 외측에 위치하는 복수의 외부 연결 단자(123), 및 복수의 내부 연결 단자(121)와 복수의 외부 연결 단자(123)를 통전 가능하게 연결하는 커넥터 보디(body)(125)를 구비한다.

전원 커넥터(120)를 통해 수분이 분리 패널(20)의 외부에서 내부로 침투하지 않도록 전원 커넥터(120)는 삽입 사출 성형에 의해 분리 패널(20)와 일체로 접합된다. 부연하면, 분리 패널(20)을 사출 성형하기 위한 금형의 내부에 전원 커넥터(120)를 삽입 고정한 채 용융된 수지를 금형 내부로 사출 주입하고 경화하여 전원 커넥터(120)가 접합된 분리 패널(20)이 성형된다. 도 6 및 도 7에는 설명의 편의를 위하여 전원 커넥터(120)를 분리 패널(20)에서 분리 이격되게 도시하였으나 실제로는 전원 커넥터(120)를 전원 커넥터(120)에서 분리할 수 없다.

이에 따라 커넥터 보디(125)는 평판부(25)에 내재되고, 복수의 내부 연결 단자(121)는 외벽부(21) 내측에 위치하는 평판부(25)의 부분에서 상향 돌출되고, 복수의 외부 연결 단자(123)는 외벽부(21)의 외측에 위치하는 평판부(25)의 부분에서 상향 돌출된다. 복수의 내부 연결 단자(121)와 복수의 외부 연결 단자(123)는 핀(pin) 형상의 단자, 소위 핀 단자일 수 있다. PCB(110)에는 복수의 내부 연결 단자(121)가 관통하며 통전 가능하게 연결되는 복수의 핀 홀 단자(111)가 구비된다.

수밀 전동 도어 래치 장치(10)에 포함되지 않는 외부 커넥터(130)가 복수의 외부 연결 단자(123)에 통전 가능하게 연결될 수 있다. 외부 커넥터(130)는 차량의 ECU(미도시)와 하네스(harness) 또는 전선(미도시)를 통해 통전 가능하게 연결될 수 있다. 분리 패널(20)은 외벽부(21)의 외측에 위치하는 평판부(25)의 부분에서 복수의 외부 연결 단자(123)를 에워싸며 상향 돌출된 단자 펜스부(fence portion)(23)를 더 구비한다. 단자 펜스부(23)는 복수의 외부 연결 단자(123)가 돌출된 방향과 평행하게 돌출될 수 있다.

외부 커넥터(130)는 단자 펜스부(23)의 내부에 끼워지도록 아래로 돌출된 삽입 돌기부(131)와, 삽입 돌기부(131)가 단자 펜스부(23) 내부에 끼워진 때 단자 펜스부(23)를 감싸고 덮는 캡부(cap portion)(134)를 구비한다. 삽입 돌기부(131)와 캡부(134)의 사이에는 단자 펜스부(23)가 끼워지도록 상측으로 파인 슬롯(slot)(136)이 형성된다. 삽입 돌기부(131)의 하단면에는 복수의 외부 연결 단자(123)가 끼워져서 통전 가능하게 연결되도록 아래로 개방된 복수의 핀 홀 단자(132)가 구비된다. 외부 커넥터(130)가 전원 커넥터(120)의 복수의 외부 연결 단자(123)에 통전 가능하게 연결되면, 도 1에 도시된 바와 같이 캡부(134)가 단자 펜스부(23)를 덮는다. 따라서, 외부 커넥터(130)에서 전원 커넥터(120)로 수분의 침투가 차단된다.

차량의 도어가 닫힌 상태에서 차량의 탑승자가 접근할 수 있는 위치에 마련된 예컨대, 도어 록킹 버튼(button)과 같은 입력 수단을 한번 누르면, 전동 모터(50)의 모터 샤프트가 일 방향으로 회전하여 섹터 기어(60)가 일 방향으로 회전하고 캐치(75)가 도어 잠김 방향으로 회전한다. 즉, 수밀 전동 도어 래치 장치(10)가 도어를 잠근다. 도어가 잠긴 상태에서 상술한 바와 같이 섹터 기어(60)는 원점 각도로 회전 복귀한다.

한편, 도어가 잠긴 상태에서 차량의 탑승자가 도어 록킹 버튼과 같은 입력 수단을 다시 한번 누르면, 전동 모터(50)의 모터 샤프트가 반대 방향으로 회전하여 섹터 기어(60)가 반대 방향으로 회전하고 캐치(75)가 도어 잠김 해제 방향으로 회전한다. 즉, 수밀 전동 도어 래치 장치(10)가 도어 잠김을 해제한다. 도어의 잠김이 해제된 상태에서 상술한 바와 같이 섹터 기어(60)는 원점 각도로 회전 복귀한다.

이상에서 설명한 수밀 전동 도어 래치 장치(10)는 전동 모터(50)와 PCB(110)가 수용되는 전기 부품 공간이 기계 부품 공간과 분리되고, 수분이 침투하지 못하도록 밀봉된다. 따라서, 수밀 전동 도어 래치 장치(10)의 고장과 부식이 억제되고, 작동의 신뢰성이 높아지며, 내구성이 향상된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 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 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 수밀 전동 도어 래치 장치 11: 하우징
12: 베이스 패널 20: 분리 패널
30: 커버 패널 50: 전동 모터
52: 웜 기어 53: 휠 기어
58: 피니언 기어 60: 섹터 기어
67: 신칭 폴 71: 캐치 트리거
80: 폴 90: 파워 릴리즈 레버
110: PCB 120: 전원 커넥터

Claims (8)

1. 도어(door)가 잠기는 방향 및 상기 도어가 잠기는 방향의 반대 방향으로 회전 가능한 캐치(catch);
   상기 캐치를 회전시키는 동력을 제공하는 전동 모터;
   상기 전동 모터의 동작을 제어하는 제어 회로가 형성된 PCB(printed circuit board);
   상기 캐치가 지지되는 베이스 패널;
   상기 전동 모터가 안착되는 커버 패널; 및
   상기 베이스 패널과 상기 커버 패널 사이에 개재되어 상기 캐치가 수용되는 기계 부품 공간과 상기 전동 모터 및 상기 PCB가 수용되는 전기 부품 공간을 분리하고, 상기 PCB를 지지하는 평판부를 구비하는 분리 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 수밀 전동 도어 래치 장치는,
   일 측이 상기 전기 부품 공간에 위치하고 타 측이 상기 기계 부품 공간에 위치하도록 상기 평판부를 관통하는 관통 샤프트;를 더 포함하고,
   상기 분리 패널은,
   상기 관통 샤프트가 끼워지도록 중공이 형성되고 상기 평판부에서 상기 기계 부품 공간 및 상기 전기 부품 공간으로 돌출된 샤프트 관통 관부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 평판부에서 유체 유동 가능한 관통공은 상기 샤프트 관통 관부의 중공 뿐인 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 분리 패널은 상기 커버 패널 측으로 돌출되며 상기 PCB를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 외벽부를 더 구비하고,
   상기 커버 패널은 상기 평판부 측으로 돌출되고 전동 모터를 에워싸도록 폐곡선을 이루며 연장된 스커트부(skirt portion)를 구비하고,
   상기 분리 패널이 상기 커버 패널에 결합될 때 상기 외벽부가 상기 스커트부의 내측에 끼워져서 상기 외벽부의 말단이 상기 커버 패널에 밀착되는 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 외벽부의 내측에 위치하고 상기 PCB와 통전 가능하게 연결되는 내부 연결 단자, 상기 외벽부의 외측에 위치하는 외부 연결 단자, 및 상기 내부 연결 단자와 상기 외부 연결 단자를 통전 가능하게 연결하는 커넥터 보디(body)를 구비한 전원 커넥터(connector);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 커넥터 보디는 상기 평판부에 내재되고,
   상기 내부 연결 단자 및 상기 외부 연결 단자는 상기 평판부에서 돌출된 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 전원 커넥터는 삽입 사출 성형에 의해 상기 분리 패널과 접합된 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.
   
8. 제6 항에 있어서,
   상기 분리 패널은,
   상기 외벽부의 외측의 평판부에서 상기 외부 연결 단자를 에워싸며 상기 외부 연결 단자가 돌출된 방향과 평행하게 돌출된 단자 펜스부(fence portion)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수밀 전동 도어 래치 장치.

Images