KR20240060906A - 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 탑차 적재함의 출입구를 개폐하고, 측면에 제1접촉면이 형성되고, 측단부의 바깥쪽 모서리에 로테이팅 축홈이 형성된 도어 패널, 탑차 적재함을 구성하는 아우터 에지프레임의 가장자리에 고정된 제1힌지 너클, 도어 패널의 로테이팅 축홈 안에 고정된 제2힌지 너클, 한쪽에 제1힌지 너클과 제1핀틀로 연결하기 위한 제1핀구멍이 형성되고, 다른 쪽에 제2힌지 너클과 제2핀틀로 연결하기 위한 제2핀구멍이 형성되며, 안쪽에 제2핀틀을 중심으로 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 도어 패널의 제1접촉면과 맞닿는 제1스토퍼가 형성된 힌지 엘리먼트, 도어 패널의 안쪽 면 가장자리에 부착되어 도어 패널의 회전에 의한 가압 작용 시 도어 패널과 마주 접하는 아우터 에지프레임의 표면과 밀착하는 패킹 및 도어 패널의 제1접촉면과 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼가 서로 맞닿은 상태를 유지하게 하는 토션 스프링을 포함하는 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 개시한다.

Description

탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리{REAR DOOR ASSEMBLY FOR CARRYING BOX OF TRUCK}

본 발명은 탑차 적재함의 후면 출입구를 여닫이 형식으로 개폐하는 리어 도어 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리어 도어의 개폐 동작이 부드럽고 원활하게 이루어지며, 아울러 힌지를 중심으로 회전하여 닫히는 동작이 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어져 리어 도어의 가장자리에 부착된 패킹이 자연스럽게 압축되면서 적재함의 출입구 테두리 면에 안정적으로 밀착되는 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 무개차형 상용화물차는 비, 눈, 이슬, 서리 따위의 기상 환경과 외부적 요인으로부터 화물을 보호할 수 없고, 화물이 수송 중에 쏠림현상이나 관성력 등에 의해 도로로 쉽게 쏟아질 수 있다. 반면, 유개차형 화물차는 외부적 요인으로부터 화물을 보다 안전하고 효율적으로 탑재 및 적재할 수 있다.

이에 따라 물류 운송의 효율성 및 안전성을 높이기 위해 주로 내장탑차, 윙바디 트럭, 냉장탑차 등과 같이 적어도 한쪽 측면에 도어가 달린 박스나 컨테이너 모양의 유개 적재함을 갖춘 이른바 탑차(이하, 구분하지 않고 통칭하여 "탑차"라고 함)가 현재 화물 운송용 차량의 주류를 이루고 있다.

이러한 탑차의 적재함 후면에는 도 1에 도시한 바와 같이 한쪽이 문틀에 고정된 힌지(H)를 매개로 하여 적재함(B)에 대하여 일정각도 범위 내에서 여닫이 형식으로 개폐 가능한 좌우 한 쌍의 리어 도어(D)가 설치되어 있고, 또 리어 도어(D)가 저절로 열리는 것을 방지하기 위한 잠금장치(L)가 설치되어 있다.

그런데 이는 힌지(H)와 잠금장치(L) 등이 리어 도어((D)의 앞쪽으로 너저분하게 돌출되는 구조여서 적재함의 후면이 외관상 깔끔하지 못한 데다 소음이나 진동, 기밀 성능 등이 떨어지는 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 특허문헌 1에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 문틀(D1)에 연결된 회동축(1), 문짝(D2)에 연결된 고정축(2), 상기 회동축(1)에 결합된 제1헤드(31), 상기 고정축(2)에 결합된 제2헤드(32) 및 상기 제2헤드(32)가 상기 문짝(D2)에 대하여 소정 각도로 회전 가능하게 하는 완전개방수단(4)으로 구성된 화물차 도어가 개시되어 있다.

즉, 특허문헌 1은 제1헤드(31)와 제2헤드(32)로 이루어진 회동부재(3)가 문짝(D2)에 내장되고, 제1헤드(31)가 문틀(D1)과의 이격 거리를 최소화하는 위치에 고정되기 때문에 회동부재(3)가 외부로 돌출되지 않아 외관미가 향상됨은 물론 문짝(D2)의 회전 각도를 크게 할 수 있는 장점이 있다.

그러나 이와 같은 종래기술은 문짝(D2)의 회전 중심이 하나로 고정되어 있지 않고 회동축(1)과 고정축(2)으로 나누어져 링크로 되어 있는 이중 회전축형 링크식 힌지 구조의 특성상 문짝(D2)의 개폐 동작이 순조롭게 이루어지지 못하여 상당히 불편한 한계가 있다.

특히 문짝(D2)을 닫을 때는 정해진 순서 없이 자유롭게 회동축(1)과 고정축(2)을 중심으로 회전하기 때문에 문짝(D2)의 안쪽 면 가장자리에 부착된 패킹의 회전 반경이 상대적으로 작아져 문틀(D1)과 접촉되는 과정에서 자연스럽고 균형 있게 압축되지 못하고 고르지 아니하게 찌그러지면서 문틀(D1)과 접촉 상태가 불량하여 기밀성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라, 심한 경우 문짝(D2) 자체가 제대로 닫히지 않아 탑차의 주행 중 받는 외력에 의해 쉽게 뒤틀리거나 변형되는 문제점이 있다.

여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출 및 완성하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는 데 도움이 되고 선행기술조사 및 심사에 유용하게 사용하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 알려지고 널리 사용되는 기술을 의미하는 것은 아님을 밝히며, 아울러 종래기술에서의 도면 부호는 본 발명에서의 도면 부호와 상호 무관한 것이다.

KR 10-2022-0114735 A(2022.08.17.) KR 10-2262843 B1(2021.06.03.) EP0698515(1996.02.28.)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 탑차 적재함용 리어 도어 기술이 지닌 기술적 한계 및 패킹의 밀착 불량으로 인한 문제점 등을 해결하려는 발상에서, 적재함 후면의 출입구를 여닫이 형식으로 개폐하는 리어 도어의 개폐 동작이 부드럽고 원활하게 이루어짐은 물론 힌지를 중심으로 회전하여 닫는 동작이 미리 정해진 일정한 각도에서 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어져 리어 도어의 옆쪽 가장자리에 부착된 패킹이 자연스럽게 압축되면서 적재함의 출입구 테두리 면과 틈새 없이 밀착하고, 아울러 리어 도어를 열고 닫을 때 바람 또는 작업자의 부딪힘 등과 같은 외력에 의해 일정한 범위 이상으로 회전하면서 가해지는 충격으로 인해 적재함의 외관에 손상이나 변형이 발생하는 것을 방지하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 리어 도어의 닫는 동작이 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어져 리어 도어의 가장자리에 부착된 패킹이 적재함의 출입구 테두리 면에 안정적으로 밀착할 수 있도록 하는 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 리어 도어의 열고 닫는 회전 각도를 제한하고 충격을 자연스럽게 완화할 수 있도록 하는 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시 태양(aspect)에 따른 구체적인 수단은, 탑차 적재함의 출입구를 개폐하고, 바깥쪽 측면에 제1접촉면이 형성되고, 측단부의 바깥쪽 모서리에 로테이팅 축홈이 형성된 도어 패널, 상기 탑차 적재함을 구성하는 아우터 에지프레임의 가장자리에 고정된 제1힌지 너클, 상기 도어 패널의 로테이팅 축홈 안에 고정된 제2힌지 너클, 한쪽에 상기 제1힌지 너클과 제1핀틀로 연결하기 위한 제1핀구멍이 형성되고, 다른 쪽(반대쪽)에 상기 제2힌지 너클과 제2핀틀로 연결하기 위한 제2핀구멍이 형성되며, 안쪽에 상기 제2핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 도어 패널의 제1접촉면과 맞닿는 제1스토퍼가 형성된 힌지 엘리먼트, 상기 도어 패널의 안쪽 면 가장자리에 부착되고, 상기 도어 패널의 회전에 의한 가압 작용 시 상기 도어 패널과 마주 접하는 상기 아우터 에지프레임의 표면과 밀착하여 상기 도어 패널과 상기 아우터 에지프레임 사이의 틈을 차단하는 패킹 및 상기 도어 패널이 상기 제2핀틀을 중심으로 회전하여 상기 제1접촉면과 상기 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼가 서로 맞닿은 상태를 유지하게 하는 탄성력을 부여하는 토션 스프링을 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 제시한다.

이로써 본 발명은 리어 도어의 개폐 동작이 부드럽고 원활하게 이루어짐은 물론 닫는 동작이 미리 정해진 일정한 각도에서 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어져 리어 도어의 가장자리에 부착된 패킹의 회전 반경이 커져 적재함의 출입구 테두리 면과 접촉에 따른 가압 시 자연스럽고 유연하게 압축되면서 적재함의 출입구 테두리 면에 안정적으로 밀착하여 기밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은 상기 제2힌지 너클의 안쪽에 제2접촉면이 형성되고, 상기 힌지 엘리먼트의 바깥쪽 면에 상기 제2핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 제2접촉면과 맞닿는 제2스토퍼가 돌출하여 형성됨으로써 리어 도어를 열 때 바람 또는 작업자의 부딪힘 등과 같은 외력에 의해 270도 범위 이상으로 회전하면서 적재함에 물리적 충격을 가하여 적재함 및 리어 도어의 외관이 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은 상기 제1힌지 너클의 안쪽에 제3접촉면이 형성되고, 상기 힌지 엘리먼트의 안쪽 면에 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 제3접촉면과 맞닿는 제3스토퍼가 돌출하여 형성됨으로써 리어 도어를 닫을 때 바람 또는 작업자의 부딪힘 등과 같은 외력에 의해 아우터 에지프레임과 평행한 각도 범위 이상으로 회전하면서 적재함에 물리적 충격을 가하여 적재함의 외관이 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은 상기 아우터 에지프레임의 가장자리에 마찰방지시트가 부착되고, 상기 힌지 엘리먼트의 바깥쪽 면 중 상기 제1핀구멍 주위에 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 힌지 엘리먼트가 상기 도어 패널의 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 마찰방지시트와 맞닿는 제4스토퍼가 돌출하여 형성됨으로써 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 열림 방향으로 회전 시 상기 힌지 엘리먼트가 상기 아우터 에지프레임과 마찰로 인한 흠집(scratch)이나 긁힘을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제1핀틀을 중심으로 힌지 엘리먼트가 도어 패널의 열림 방향으로 돌아가는 각도 범위를 180도 이내로 한정할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 태양(aspect)은 상기 도어 패널의 안쪽 면에 패킹을 끼워서 부착하기 위한 끼움홈이 형성되고, 상기 패킹은 외력에 대응하여 유연하고 탄력적으로 변형되도록 유도하는 좌우 한 쌍의 중공이 형성되고, 상기 아우터 에지프레임의 표면과 마주 접하는 외측에 기밀한 밀착을 위한 밀착돌기가 형성되고, 상기 도어 패널과 마주 접하는 내측에 상기 끼움홈과 대응하는 모양의 끼움돌기가 형성되며, 상기 토션 스프링은 제2핀틀의 둘레에 끼워져 상기 제2핀구멍의 내부에 삽입된 채로 한쪽이 상기 도어 패널의 로테이팅 축홈에 고정되고, 다른 쪽(반대쪽)이 상기 힌지 엘리먼트에 고정되어 상기 도어 패널이 열림 방향으로 회전 시 비틀림 탄성 반발력을 압축하여 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 회전 시 상기 도어 패널의 제1접촉면과 상기 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼가 서로 맞닿은 상태를 이루는 위치로 되돌리고 유지시키는 탄성 작용을 함으로써 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아갈 때 1차로 제2핀틀을 중심으로 회전하여 제1접촉면과 제1스토퍼가 맞닿은 상태에서 2차로 제1핀틀을 중심으로 힌지 엘리먼트가 회전하여 닫힐 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 리어 도어의 개폐 동작이 부드럽고 원활하게 이루어져 고장이 적으며 내구성이 뛰어남은 물론 닫는 동작이 미리 정해진 일정한 각도에서 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어지기 때문에 리어 도어의 회전 중심과 인접한 옆쪽 가장자리에 부착된 패킹의 회전 반경이 커지고, 이로 인해 적재함의 출입구 테두리 면과 접촉하는 방향에 균형적으로 적절한 힘이 가해져 패킹이 자연스럽고 유연하게 압축되면서 적재함의 출입구 테두리 면에 빈틈없이 부드럽고 안정적으로 밀착하여 기밀성을 향상시킬 수 있다.

아울러 리어 도어를 열고 닫을 때 미리 정해진 일정 각도 및 위치에서 멈추게 하여 바람 또는 작업자의 부딪힘 등과 같은 외력에 의해 일정한 범위 이상으로 회전하면서 적재함에 물리적 충격을 가하여 적재함 및 리어 도어의 외관이 손상되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 리어 도어에 가해지는 외력이나 충격을 완화하면서 응력을 분산시키고 부드럽게 움직이도록 하여 탑차 적재함을 구성하는 아우터 에지프레임과의 연결 및 접촉 부분의 마모나 흠집 발생을 방지할 수 있다.

나아가 잠금장치의 대부분이 외부로 돌출하지 않고 리어 도어의 도어 패널 내로 매입되는 구조여서 적재함의 후면 외관이 깔끔하여 광고면으로의 활용을 극대화할 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 탑차 적재함을 후방에서 바라본 상태를 나타낸 배면도이다.
도 2 및 도 3은 종래의 탑차 적재함용 리어 도어를 나타낸 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 탑차 적재함에 설치한 상태를 나타낸 배면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리의 국부를 절단하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 구성하는 주요 요소를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 구성하는 주요 요소 중 도어 패널과 패킹을 절단하여 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 구성하는 주요 요소 중 힌지 엘리먼트를 배면에서 바라본 확대 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 구성하는 주요 요소 중 패킹을 나타낸 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리의 폐쇄 상태를 나타낸 국부 평단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리의 완전 개방 상태를 나타낸 국부 평단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리의 작동 상태 및 작동 원리에 대한 이해를 돕기 위한 국부 평단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명의 편의와 이해를 돕기 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시될 수 있고, 그 도면상의 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 또 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

즉, 본 명세서에서 설시(說示)하는 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 특징, 개수, 단계, 공정, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계, 공정, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

한편, 본 발명에서 사용하는 "부" 및 "유닛"의 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.

그리고 본 발명에서 사용하는 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용할 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용할 수 있다.

도 4 내지 도 10에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리를 구성하는 주요 요소는 도어 패널(10), 제1힌지 너클(20), 제2힌지 너클(30), 힌지 엘리먼트(40), 패킹(50) 및 토션 스프링(60)을 포함하고 있다.

도어 패널(10)은 탑차 적재함(1)의 출입구(2)를 개폐하도록 금속이나 플라스틱으로 가공한 판 모양으로 형성되어 있고, 바깥쪽 측면에는 제1접촉면(11)이 형성되어 있으며, 측단부의 바깥쪽 모서리에는 제2힌지 너클(30)을 고정하기 위한 로테이팅 축홈(12)이 수직으로 길게 형성되어 있다.

그리고 도어 패널(10) 안쪽 면의 사방 가장자리에는 패킹(50)을 끼워서 부착하기 위한 패킹부착홈(13)이 길게 형성되어 있다.

또한, 로테이팅 축홈(12)의 안쪽에는 제1접촉면(11)과 평행한 너클장착홈(14)이 수직으로 길게 형성되어 있고, 제2힌지 너클(30)과 힌지 엘리먼트(40)가 위치하지 않은 부분에는 움푹하게 패인 로테이팅 축홈(12)이 외부로 노출되지 않도록 막아 외관을 깔끔하게 유지할 수 있도록 하면서 로테이팅 축홈(12)에 벌레나 먼지 등의 이물질이 들어가지 않도록 보호하는 에지 커버(15)가 부착되어 있다.

여기서 에지 커버(15)는 양쪽 단부가 외력을 받을 시 탄성 변형되면서 로테이팅 축홈(12)에 탄력적으로 끼워져 결합된 상태를 유지하도록 하는 후크 결합 방식이나 억지 끼워맞춤(압입) 결합 방식을 적용하여 간편하게 탈부착할 수 있다.

아울러 도어 패널(10)은 휨 강성 및 강도를 보장하여 구조적 변형을 방지하고, 수평 풍하중에 대한 저항성 확보와 하중 방향으로의 처짐을 최소화하는 두께를 가지도록 형성하거나 여러 개의 부품을 연결 및 조립하여 형성할 수 있다.

예를 들면, 도어 패널(10)은 플라스틱판, 알루미늄판, 스테인리스판 등의 강도가 큰 재료로 만든 두 개의 표면판 사이에 종이나 목재, 발포 플라스틱재 등의 보온성, 내열성 및 단열성 재료가 들어 있는 샌드위치 패널(sandwich panel)과, 그 샌드위치 패널의 사방 테두리 부분을 둘러싸며 알루미늄 합금제 등으로 압출 가공하여 굽힘 강성이 높고 가벼운 알루미늄 프로파일(profile)로 이루어질 수 있다.

이 경우 알루미늄 프로파일들의 서로 이웃하는 끝부분을 비스듬히 잘라 맞대어 있는 빗이음 방식으로 고정하거나 ㄱ자 모양의 코너연결구를 이용하여 사각형 틀체와 같은 형태로 견고하게 결합 및 고정하는 것이 바람직하나, 이외에도 알루미늄 프로파일들의 양단을 서로 수직하게 맞닿은 상태로 배치한 후 마찰교반용접(friction stir welding) 등의 방식으로 용접하여 일체화할 수도 있다.

제1힌지 너클(20)은 힌지 엘리먼트(40)의 한쪽을 핀 이음으로 연결하기 위하여 탑차 적재함(1)을 구성하는 아우터 에지프레임(3)의 가장자리에 고정되어 있다.

그리고 제1힌지 너클(20)을 아우터 에지프레임(3)에 부착하는 제1마운팅 플레이트(21)가 리어 도어를 달기 위하여 탑차 적재함(1)의 출입구(2) 양쪽에 설치한 수직으로 긴 문틀 모양 아우터 에지프레임(3)에 고정되어 있고, 그 제1마운팅 플레이트(21)의 상부와 하부에는 제1핀틀(42)을 꽂기 위한 통 모양의 제1거젼(22)이 각각 일체로 형성되어 있다.

또한, 제1힌지 너클(20)의 안쪽, 즉 제1마운팅 플레이트(21)의 가운데 부분에는 제3접촉면(23)이 형성되어 있고, 제1마운팅 플레이트(21)의 위아래 끝부분에는 각각 아우터 에지프레임(3)과 볼팅(bolting) 방식으로 접합 시 관통 볼트를 삽입하는 클리어런스 홀(24)이 뚫려 있다.

그리고 아우터 에지프레임(3)의 가장자리와 제1마운팅 플레이트(21) 사이에는 제1핀틀(42)을 중심으로 도어 패널(10)이 열림 방향으로 회전 시 힌지 엘리먼트(40)가 아우터 에지프레임(3)과 접촉 및 마찰로 인한 흠집(scratch)이나 긁힘을 방지하는 마찰방지시트(25)가 부착되어 있다.

여기서 마찰방지시트(25)는 외부 충격에 대한 내충격성과 내마모성이 우수한 PETG(polyethylene terephthalate glycol), TPU(Thermo Plastic Polyurethane), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 등과 같은 소재의 투명한 합성수지 필름으로 이루어질 수 있다.

아울러 제1거젼(22)의 상하단 구멍 속에는 각각 제1핀틀(42)과 접촉 부분의 마찰을 경감하여 제1핀틀(42)의 회전과 함께 미끄럼이 발생하는 원통형의 제1부시(26)가 끼워져 있다.

즉, 제1부시(26)는 힌지 엘리먼트(40)의 회전 시 발생하는 마찰에 의한 마모를 방지하고 회전저항을 최소화하기 위해 제1거젼(22)과 제1핀틀(42) 사이에 장착되어 있다.

제2힌지 너클(30)은 힌지 엘리먼트(40)의 다른 한쪽을 핀 이음으로 연결하기 위하여 도어 패널(10)의 로테이팅 축홈(12) 안에 고정되어 있다.

그리고 제2힌지 너클(30)을 도어 패널(10)에 부착하는 제2마운팅 플레이트(31)가 너클장착홈(14)에 삽입되어 있고, 그 제2마운팅 플레이트(31)의 상부와 하부에는 제2핀틀(44)을 꽂기 위한 통 모양의 제2거젼(32)이 각각 일체로 형성되어 있다.

또한, 제2힌지 너클(30)의 안쪽, 즉 제2마운팅 플레이트(31)의 가운데 부분에는 제2접촉면(33)이 형성되어 있고, 제2마운팅 플레이트(31)의 위아래 끝부분에는 각각 도어 패널(10)과 볼팅(bolting) 방식으로 접합 시 관통 볼트를 삽입하는 카운터싱크(34)이 뚫려 있다.

아울러 제2거젼(32)의 상하단 구멍 속에는 각각 제2핀틀(44)과 접촉 부분의 마찰을 경감하여 제2핀틀(44)의 회전과 함께 미끄럼이 발생하는 원통형의 제2부시(35)가 끼워져 있다.

즉, 제2부시(35)는 힌지 엘리먼트(40)의 회전 시 발생하는 마찰에 의한 마모를 방지하고 회전저항을 최소화하기 위해 제2거젼(32)과 제2핀틀(44) 사이에 장착되어 있다.

여기서 제2힌지 너클(30)은 도어 패널(10)의 너클장착홈(14)에 볼팅 방식으로 고정 시 도어 패널(10)의 내부 공간에 삽입되는 별도의 브래킷(16)을 이용하여 더욱 견고하게 고정할 수도 있다.

힌지 엘리먼트(40)는 도어 패널(10)이 일정한 각도 이상으로 열리지 않도록 하여 탑차 적재함(1)과 부딪힘으로 인한 소음이나 변형 또는 손상을 방지하고, 도어 패널(10)의 가장자리에 부착되어 있는 패킹(50)이 자연스럽게 압축되면서 적재함의 출입구(2) 테두리 면에 안정적으로 밀착되도록 제1힌지 너클(20)과 제2힌지 너클(30) 사이에 연결되어 있다.

그리고 힌지 엘리먼트(40)의 한쪽에는 제1힌지 너클(20)과 제1핀틀(42)로 연결하기 위한 제1핀구멍(41)이 형성되어 있고, 다른 쪽(반대쪽)에는 제2힌지 너클(30)과 제2핀틀(44)로 연결하기 위한 제2핀구멍(43)이 형성되어 있다.

또한, 힌지 엘리먼트(40)의 안쪽 면에는 제2핀틀(44)을 중심으로 도어 패널(10)이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 도어 패널(10)이 닫힐 때 도어 패널의 제1접촉면(11)과 맞닿는 제1스토퍼(45)가 형성되어 있다.

그리고 힌지 엘리먼트(40)의 바깥쪽 면 중 제2핀구멍(43) 주위에는 제2핀틀(44)을 중심으로 도어 패널(10)이 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 도어 패널(10)이 완전히 열릴 때 제2힌지 너클(30)의 제2접촉면(33)과 맞닿는 제2스토퍼(46)가 돌출하여 형성되어 있다.

또한, 힌지 엘리먼트(40)의 안쪽 면 중 제1핀구멍(41) 주위에는 제1핀틀(42)을 중심으로 도어 패널(10)이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 도어 패널(10)이 닫힐 때 제1힌지 너클(20)의 제3접촉면(23)과 맞닿는 제3스토퍼(47)가 돌출하여 형성되어 있다.

그리고 힌지 엘리먼트(40)의 바깥쪽 면 중 제1핀구멍(41) 주위에는 제1핀틀(42)을 중심으로 힌지 엘리먼트(40)가 도어 패널(10)의 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 도어 패널(10)이 완전히 열릴 때 제1힌지 너클(20)의 마찰방지시트(25)와 맞닿는 제4스토퍼(48)가 돌출하여 형성되어 있다.

또한, 힌지 엘리먼트(40)의 안쪽 면 가운데 부분 중 제2핀구멍(43)의 주위에는 토션 스프링(60)을 내장하여 고정하기 위한 스프링장착부(49)가 형성되어 있다.

여기서 제1 및 제2핀틀(42)(44)의 상단에는 제1 및 제2거젼(22)(32)의 구멍보다 큰 헤드가 일체로 형성되어 있고, 하단에는 제1 및 제2핀틀(42)(44)이 제1 및 제2힌지 너클(20)(30)에서 빠지지 않도록 사용하는 스냅링을 고정하기 위한 링홈이 형성되어 있다.

패킹(50)은 도어 패널(10)의 회전에 의한 가압 작용 시 도어 패널(10)과 마주 접하는 아우터 에지프레임(3)의 표면과 밀착하여 도어 패널(10)과 아우터 에지프레임(3) 사이의 틈을 차단하기 위해 도어 패널(10)의 안쪽 면 가장자리에 형성되어 있는 패킹부착홈(13)에 끼워져 부착되어 있다.

그리고 패킹(50)은 도어 패널(10)과 아우터 에지프레임(3) 사이의 틈으로 냉기가 누설되거나 빗물이 새어드는 것을 막기 위해 일정한 길이와 중공을 갖는 띠 모양의 탄성 재질로 이루어져 있고, 그 한쪽은 패킹부착홈(13)에 끼워져 이탈되지 않고, 반대쪽은 탄성에 의해 탄력적으로 변형되면서 아우터 에지프레임(3)과 기밀하게 밀착된 상태를 유지하는 형상으로 형성되어 있다.

즉, 패킹(50)은 도 9에 도시한 바와 같이 횡단면 상으로 볼 때 아우터 에지프레임(3)의 표면 테두리 부분과 밀착 시 유연하고 탄력적인 변형이 이루어지도록 유도하여 기밀하게 밀착된 상태를 유지시키는 좌우 한 쌍의 중공(51)이 형성되어 있고, 아우터 에지프레임(3)의 표면과 마주 접하는 외측 끝부분에는 한층 더 기밀한 가압 밀착을 위해 외력을 받을 시 유연하고 탄력적으로 변형되는 밀착돌기(52)가 형성되어 있으며, 도어 패널(10)과 마주 접하는 내측에는 패킹부착홈(13)에 슬라이드 방식이나 억지 끼워맞춤 방식으로 끼워진 채로 이탈되지 않도록 패킹부착홈(13)과 대응하는 모양의 부착돌기(53)가 형성되어 있다.

여기서 패킹(50)은 외력에 의해 탄력적으로 수축 또는 팽창하는 합성고무나 실리콘, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 탄성 재질로 이루어질 수 있고, 패킹부착홈(13)과 더브테일 이음(dovetail joint) 방식으로 끼움 결합될 수 있다.

토션 스프링(60)은 도어 패널(10)이 제2핀틀(44)을 중심으로 회전하여 그 제1접촉면(11)과 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼(45)가 서로 맞닿은 상태로 자동 복귀 및 유지하게 하는 탄성력을 부여하는 역할을 하는 것으로, 외력에 대해 압축 및 인장 작용이 원활하게 이루어지면서 외부에서 작용하는 힘과 대향하는 방향으로 탄성 복원력을 발휘하도록 일정한 장력을 갖는 구조로 형성하여 힌지 엘리먼트(40)의 스프링장착부(49)에 내장되어 있다.

즉, 토션 스프링(60)은 도어 패널(10)의 열림 방향으로 회전 시 비틀림 탄성 반발력을 압축하였다가 도어 패널(10)의 닫힘 방향으로 회전 시 도어 패널의 제1접촉면(11)과 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼(45)가 서로 맞닿은 상태를 이루는 위치로 되돌리고 유지시키는 작용을 하기 위해 원형 단면의 강선을 나선상으로 감아서 스프링으로 한 상태에서 그 길이 방향 한쪽 끝부분은 절곡하여 도어 패널(10)의 로테이팅 축홈(12)에 고정되어 있고, 반대쪽 끝부분은 절곡하여 힌지 엘리먼트(40)에 끼워진 형태로 고정되어 있다.

여기서 토션 스프링(60)은 외부에서 작용하는 힘과 대향하는 방향으로 복원력을 발생하는, 즉 힌지 엘리먼트(40)의 열림 방향으로 회전 시 비틀림 탄성 반발력을 압축하여 여는 힘의 제거 시 반대 방향으로 되돌리는 작용을 하는 비틀림 코일 스프링(torsion coil spring)을 채용하는 것이 바람직하나, 코일 스프링이 뒤틀림 힘에 대응되도록 배치하여 비틀림 코일 스프링과 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 탄성체를 사용하여도 무방할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 11에 도시한 바와 같이 도어 패널(10)이 완전히 열린 상태에서는 힌지 엘리먼트(40)의 바깥쪽 면 중 제1핀구멍(41) 주위에 돌출하여 형성되어 있는 제4스토퍼(48)가 제1힌지 너클(20)의 마찰방지시트(24)와 맞닿기 때문에 아우터 에지프레임(3)의 표면을 수평으로 놓고 볼 때 제1핀틀(42)을 중심으로 힌지 엘리먼트(40)가 도어 패널(10)의 열림 방향으로 돌아가는 각도를 155도 범위 내로 제한한다.

아울러 힌지 엘리먼트(40)의 바깥쪽 면 중 제2핀구멍(43) 주위에 돌출하여 형성되어 있는 제2스토퍼(46)가 제2힌지 너클(30)의 제2접촉면(33)과 맞닿기 때문에 제2핀틀(44)을 중심으로 도어 패널(10)이 완전히 열리는 각도를 270도 범위 내로 제한한다.

이때, 토션 스프링(60)은 도어 패널(10)의 열림 방향으로 회전에 따라 비틀림 탄성 반발력을 압축하여 도어 패널(10)의 닫힘 방향으로 탄성 복원력을 발생한다.

이 상태에서 도 12에 도시한 바와 같이 도어 패널(10)을 닫을 때, 즉 도어 패널(10)에 작용하는 외부의 힘을 제거하면 1차로 토션 스프링(60)의 탄성 복원력에 의해 제2핀틀(44)을 중심으로 도어 패널(10)이 닫힘 방향으로 자동 회전하여 그 제1접촉면(11)과 힌지 엘리먼트(40)의 제1스토퍼(45)가 서로 맞닿은 상태를 이룬다.

즉, 도어 패널(10)의 제1접촉면(11)과 힌지 엘리먼트(40)의 제1스토퍼(45)가 토션 스프링(60)의 스프링 작용에 의해 자동으로 맞닿으면서 제2핀틀(44)을 중심으로 도어 패널(10)이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 -115도 범위 내로 제한한다.

이렇게 되면 도어 패널(10)은 1차로 회전 각도가 조절된 상태에서 도 10에 도시한 바와 같이 2차로 제1핀틀(42)을 중심으로 힌지 엘리먼트(40)와 도어 패널(10)이 동시에 회전하여 닫힌다.

아울러 힌지 엘리먼트(40)의 안쪽 면 중 제1핀구멍(41) 주위에 돌출하여 형성되어 있는 제3스토퍼(47)가 제1힌지 너클(20)의 제3접촉면(23)과 맞닿기 때문에 아우터 에지프레임(3)의 표면을 수평으로 놓고 볼 때 제1핀틀(42)을 중심으로 도어 패널(10)이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 155도 범위 내로 제한한다.

한편, 도어 패널(10)이 완전히 열린 상태에서는 적재함 또는 차체 등에 장치된 별도의 도어 열림 유지구를 이용해 움직임을 구속함으로써 도어 패널(10)이 자유로이 회전하거나 저절로 닫히는 것을 방지할 수 있다.

이처럼 도어 패널(10)의 닫히는 동작이 토션 스프링(60)의 스프링 작용에 의해 1차로 제2핀틀(44)을 중심으로 회전하여 제1접촉면(11)과 제1스토퍼(45)가 맞닿은 상태에서 2차로 제1핀틀(42)을 중심으로 힌지 엘리먼트(40)와 함께 회전하는 2단계 과정을 통해 순차적으로 이루어지는 구조여서 도어 패널(10)의 옆쪽 가장자리에 위치하여 제2핀틀(44)과 가까운 패킹(50)의 회전 반경이 커져 적재함의 출입구(2) 테두리 면과 접촉하는 방향에 균형적으로 적절한 힘(압력)이 가해져 자연스럽고 유연하게 압축되면서 적재함의 출입구(2) 테두리 면과 틈새 없이 안정적으로 밀착하여 기밀성을 향상시킬 수 있다.

즉, 종래와 달리 도어 패널(10)이 일정한 각도 이상으로 닫히면 힌지 엘리먼트(40)와 함께 제1핀틀(42)을 중심으로만 회전하고, 제2핀틀(44)을 중심으로는 회전하지 않기 때문에 패킹(50)이 더 크게 회전하면서 자연스럽게 압축되고 고르게 찌그러져 아우터 에지프레임(3)의 표면과 사이에 균형적으로 기밀하게 밀착할 수 있다.

더구나 힌지 엘리먼트(40)와 아우터 에지프레임(3)의 표면 사이에 유지해야 할 거리를 최소화하기 때문에 힌지 엘리먼트(40)가 도어 패널(10)보다 외부로 돌출되지 않아 외관미가 향상됨은 물론 도어 패널(10)의 회전 각도를 크게 하여 개폐 동작이 부드럽고 원활하게 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.

그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 도어 패널 11: 제1접촉면
12: 로테이팅 축홈 13: 패킹부착홈
14: 너클장착홈 15: 에지 커버
20: 제1힌지 너클(hinge knuckle)
21: 제1마운팅 플레이트(mounting plate)
22: 제1거젼(gudgeon) 23: 제3접촉면
24: 클리어런스 홀(clearance hole)
25: 마찰방지시트 26: 제1부시(bush)
30: 제2힌지 너클 31: 제2마운팅 플레이트
32: 제2거젼 33: 제2접촉면
34: 카운터싱크(countersink) 35: 제2부시
40: 힌지 엘리먼트(hinge element)
41: 제1핀구멍 42: 제1핀틀(pintle)
43: 제2핀구멍 44: 제2핀틀
45: 제1스토퍼(stopper) 46: 제2스토퍼
47: 제3스토퍼 48: 제4스토퍼
49: 스프링장착부 50: 패킹(packing)
51: 중공 52: 밀착돌기
53: 부착돌기 60: 토션 스프링(torsion spring)

Claims (4)

1. 탑차 적재함의 출입구를 개폐하고, 바깥쪽 측면에 제1접촉면이 형성되고, 측단부의 바깥쪽 모서리에 로테이팅 축홈이 형성된 도어 패널;
   상기 탑차 적재함을 구성하는 아우터 에지프레임의 가장자리에 고정된 제1힌지 너클;
   상기 도어 패널의 로테이팅 축홈 안에 고정된 제2힌지 너클;
   한쪽에 상기 제1힌지 너클과 제1핀틀로 연결하기 위한 제1핀구멍이 형성되고, 다른 쪽(반대쪽)에 상기 제2힌지 너클과 제2핀틀로 연결하기 위한 제2핀구멍이 형성되며, 안쪽 면에 상기 제2핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 도어 패널의 제1접촉면과 맞닿는 제1스토퍼가 형성된 힌지 엘리먼트;
   상기 도어 패널의 안쪽 면 가장자리에 부착되고, 상기 도어 패널의 회전에 의한 가압 작용 시 상기 도어 패널과 마주 접하는 상기 아우터 에지프레임의 표면과 밀착하여 상기 도어 패널과 상기 아우터 에지프레임 사이의 틈을 차단하는 패킹; 및
   상기 도어 패널이 상기 제2핀틀을 중심으로 회전하여 상기 제1접촉면과 상기 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼가 서로 맞닿은 상태를 유지하게 하는 탄성력을 부여하는 토션 스프링;
   을 포함하는, 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2힌지 너클의 안쪽에 제2접촉면이 형성되고,
   상기 힌지 엘리먼트의 바깥쪽 면 중 상기 제2핀구멍 주위에 상기 제2핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 제2접촉면과 맞닿는 제2스토퍼가 돌출하여 형성된, 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1힌지 너클의 안쪽에 제3접촉면이 형성되고,
   상기 힌지 엘리먼트의 안쪽 면 중 상기 제1핀구멍 주위에 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 제3접촉면과 맞닿는 제3스토퍼가 돌출하여 형성되며,
   상기 제1핀틀을 중심으로 상기 도어 패널이 열림 방향으로 회전 시 상기 힌지 엘리먼트가 상기 아우터 에지프레임과 마찰로 인한 흠집(scratch)이나 긁힘을 방지하는 마찰방지시트가 상기 아우터 에지프레임의 가장자리에 부착되고,
   상기 힌지 엘리먼트의 바깥쪽 면 중 상기 제1핀구멍 주위에 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 힌지 엘리먼트가 상기 도어 패널의 열림 방향으로 돌아가는 각도를 일정한 범위 내로 제한하기 위해 상기 마찰방지시트와 맞닿는 제4스토퍼가 돌출하여 형성된, 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 도어 패널의 안쪽 면에 패킹을 끼워서 부착하기 위한 패킹부착홈이 형성되고,
   상기 패킹은 외력에 대응하여 유연하고 탄력적으로 변형되도록 유도하는 좌우 한 쌍의 중공이 형성되고, 상기 아우터 에지프레임의 표면과 마주 접하는 외측 끝부분에 기밀한 밀착을 위한 밀착돌기가 형성되고, 상기 도어 패널과 마주 접하는 내측에 상기 패킹부착홈과 대응하는 모양의 부착돌기가 형성되며,
   상기 토션 스프링은 제2핀틀의 둘레에 끼워져 상기 제2핀구멍의 내부에 삽입된 채로 한쪽이 상기 도어 패널의 로테이팅 축홈에 고정되고, 다른 쪽(반대쪽)이 상기 힌지 엘리먼트에 고정되어 상기 도어 패널이 열림 방향으로 회전 시 비틀림 탄성 반발력을 압축하여 상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 회전 시 상기 도어 패널의 제1접촉면과 상기 힌지 엘리먼트의 제1스토퍼가 서로 맞닿은 상태를 이루는 위치로 되돌리고 유지시키는 작용을 하여,
   상기 도어 패널이 닫힘 방향으로 돌아갈 때 1차로 상기 제2핀틀을 중심으로 회전하여 상기 제1접촉면과 상기 제1스토퍼가 맞닿은 상태에서 2차로 상기 제1핀틀을 중심으로 상기 힌지 엘리먼트가 회전하여 닫히는, 탑차 적재함용 리어 도어 어셈블리.

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