KR102275399B1 - 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테일게이트의 스핀들 드라이브에 관한 것으로, OUT하우징에 IN하우징이 활주 가능하게 결합되며, 상기 OUT하우징의 일 단부에 연결되는 구동모터의 구동에 의해 내부에 순차적으로 구비된 스핀들, 스핀들너트, 스핀들튜브의 작동으로 신축 가능하게 구성되어 차체의 테일게이트를 개폐하는 테일게이트의 스핀들 드라이브에 있어서, 상기 스핀들 드라이브는 상기 OUT하우징 및 중앙에 동심으로 구비되는 스핀들과, 상기 OUT하우징의 단부에 고정 구비되어 상기 스핀들에 구동모터의 회전력을 전달하는 모터브라켓을 포함하는 회전지지부와; 상기 스핀들을 회전 작동시키는 구동모터를 상기 OUT하우징의 단부에 고정시키는 모터브라켓을 포함하는 회전지지부와; 상기 모터브라켓의 스핀들에 직결되어 구동력을 제공하고, 상기 모터브라켓에 착탈 가능하게 연결 설치되는 구동모터와; 상기 OUT하우징에 활주 결합되는 IN하우징과, 단부에 상기 스핀들에 대응 체결되는 스핀들너트를 포함하는 스핀들튜브가 상기 IN하우징의 중앙에 동심으로 구비되는 신축지지부로 구성되어 구동모터의 전력소모를 최소화하면서 신속한 길이 신장을 통해 테일게이트의 신속한 개폐를 수행할 수 있는 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링에 관한 것이다.

Description

테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링{Gas Springs for Tailgate Spindle Drives}

본 발명은 테일게이트의 스핀들 드라이브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 구동수단인 구동모터의 전력소모를 최소화하면서 신속한 길이 신장을 통해 테일게이트의 신속한 개폐를 수행할 수 있는 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링에 관한 것이다.

일반적으로, 차체 후방에 장착된 테일게이트는 사용자가 수동으로 개폐하는 수동식과 구동모터에 의해 개폐가 이뤄지는 자동식으로 구분된다.

수동식의 경우, 운전자가 들어올리는 힘을 보조하기 위해 가스리프터가 추가적으로 장착되며, 자동식의 경우에는 구동모터가 내장된 스핀들 드라이브가 장착되어 구동모터가 스핀들을 회전시키면 상기 스핀들이 스핀들 드라이브의 길이를 증대시켜 테일게이트를 개방시키는 방식으로 구성되었다.

종래의 스핀들 드라이브는 인너튜브가 아우터튜브에 활주하여 신축 가능하게 결합되되, 상기 아우터튜브에는 구동모터 및 브레이크가 내장되며, 상기 구동모터는 외주면에 나사산이 형성된 스핀들을 회전시키도록 구성된다. 그리고, 인너튜브에는 스핀들과 나사 결합된 중공관 모양의 스핀들튜브가 결합되어 상기 스핀들의 회전에 따라 길이가 축소 또는 증가되도록 스핀들튜브가 인너튜브와 함께 활주하도록 구성된다.

아울러, 이와 같은 구조에서는 구동모터의 회전축에 연결된 스핀들의 전진 및 후진 회전력만을 이용하여 테일게이트를 개폐시키므로, 상기 테일게이트의 정지상태에서 움직이려는 개폐초기 상태일 때, 구동모터의 기동전류는 평상시 작동전류에 비해서 아주 높은 기동전류량을 필요로하므로, 구동모터가 발열하기 쉽고, 차량의 배터리 용량을 한단계 업그레이드시켜서 하는 등, 여러 단점이 있었다.

이를 해소하기 위하여 종래에는 테일게이트가 닫혔을 때 압축되고 테일게이트가 개방되면 탄성 복원되는 코일스프링을 인너튜브와 아우터튜브 사이에 삽입하여 구동모터의 기동력을 분담시키도록 구성되었다.

하지만, 이와 같은 종래의 구조는 테일게이트가 개방된 상태에서 충격이 발생하면 이를 지지하지 못하거나, 처짐이 발생할 가능성이 있었다.

아울러, 테일게이트는 다단으로 열리는 방식이 주로 채택되나, 이와 같은 문제가 발생할 경우, 테일게이트의 풀오픈 상태에서 처짐을 방지하기 위해 스프링의 스프링상수를 증대하여야 하지만, 중간 정도 닫혔을 경우에는 스프링의 탄성력이 지나치게 높아 스핀들 드라이브에 무리가 갈 수 있는 문제가 있었다.

즉, 종래의 코일스프링은 테일게이트의 전개각도에 따른 스프링힘이 일정하게 작용하지 못하고 개방초기에는 강하게 작용하다가 완전히 개방될 수록 탄성력이 저하되는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하고자 재안된 특허문헌 1은 인너튜브가 아우터튜브에 활주하여 신축 가능하게 결합된 테일게이트의 스핀들 드라이브에 관한 것으로 아우터튜브에 내장되며 구동모터에 의해 회전되는 스핀들과, 인너튜브와 함께 활주하되 스핀들과 나사 결합되어 상기 스핀들의 회전에 따라 활주되는 스핀들튜브를 포함하고, 상기 스핀들튜브 내에는 인너튜브가 아우터튜브 내로 진입됐을 때 압축되고 인너튜브가 아우터튜브 외부로 확장됐을 때 팽창하도록 가스가 봉입된 것을특징으로 하는 차량용 테일게이트의 스핀들 드라이브가 제공된다.

이와 같은, 특허문헌 1의 테일게이트의 스핀들 드라이브에 의하면, 테일게이트를 개방 시, 테일게이트와 같이 개방되는 테일게이트의 스핀들 드라이브가 일정한 탄성을 공급하기 때문에, 풀오픈 상태에서도, 테일게이트의 중량을 지지하는 지지력이 증대되는 효과를 가진다.

그러나, 구동모터만을 구동원으로 사용해야 하므로 전력소모가 높아 경제성이 떨어지며, 높은 감속비로 구동되어야 하므로 수동모드로 테일게이트를 개폐하는데 어려움이 있고, 신장 길이가 한정되어 있어 작동범위의 한계가 있으며, 테일게이트의 사용으로 인해 소음 발생의 원인이 된다.

KR 10-2017-0030250 A

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 IN하우징과 중앙에 스핀들튜브을 한 몸으로 하는 가스스프링을 적용하여 신속한 길이 신장을 통해 테일게이트의 신속한 개폐를 수행할 수 있으며, 기존에 비해 테일게이트의 중량 부하 및 작동 소음이 감소되는 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 OUT하우징에 IN하우징이 활주 가능하게 결합되며, 상기 OUT하우징의 일 단부에 연결되는 구동모터의 구동에 의해 내부에 순차적으로 구비된 스핀들, 스핀들너트, 스핀들튜브의 작동으로 신축 가능하게 구성되어 차체의 테일게이트를 개폐하는 테일게이트의 스핀들 드라이브에 있어서, 상기 스핀들 드라이브는 상기 OUT하우징 및 중앙에 동심으로 구비되는 스핀들과, 상기 OUT하우징의 단부에 고정 구비되어 상기 스핀들에 구동모터의 회전력을 전달하는 모터브라켓을 포함하는 회전지지부와; 상기 스핀들을 회전 작동시키는 구동모터를 상기 OUT하우징의 단부에 고정시키는 모터브라켓을 포함하는 회전지지부와; 상기 모터브라켓의 스핀들에 직결되어 구동력을 제공하고, 상기 모터브라켓에 착탈 가능하게 연결 설치되는 구동모터와; 상기 OUT하우징에 활주 결합되는 IN하우징과, 단부에 상기 스핀들에 대응 체결되는 스핀들너트를 포함하는 스핀들튜브가 상기 IN하우징의 중앙에 동심으로 구비되는 신축지지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링을 제공한다.

여기서, 상기 OUT하우징에는 상기 스핀들을 동심으로 상기 모터브라켓에 일 단부가 고정되고, 반대쪽 단부에 피스톤이 구비되는 댐핑로드와; 상기 IN하우징에는 상기 IN하우징의 바깥쪽 단부에 엔드캡으로 밀폐 마감하고, 안쪽 단부에 상기 댐핑로드가 활주 가능하도록 밀폐 마감한 실링캡을 포함하여 상기 스핀들튜브와 IN하우징의 사이 공간에 가스가 충전되어 내부에 위치되는 피스톤이 활주 가능하게 구비되는 댐핑실린더로 이루어진 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 구동수단인 구동모터의 전력소모를 최소화하면서 신속한 길이 신장을 통해 테일게이트의 신속한 개폐를 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링의 신장 상태를 나타내는 단면구성도.
도 2는 본 발명에 따른 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링의 축소 상태를 나타내는 단면구성도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, OUT하우징(20)에 IN하우징(30)이 활주 가능하게 결합되며, 상기 OUT하우징(20)의 일 단부에 연결되는 구동모터(100)의 구동에 의해 내부에 순차적으로 구비된 스핀들(210), 스핀들너트(310), 스핀들튜브(320)의 작동으로 신축 가능하게 구성되어 차체의 테일게이트를 자동으로 개폐하는 장치이다.

이때, 상기 스핀들 드라이브(10)는 구동모터(100)의 구동력을 전달할 수 있으며, OUT하우징(20)을 포함하는 회전지지부(200)와, 상기 OUT하우징(20)에 활주하는 IN하우징(30)을 포함하여 신축 가능하게 구비되는 신축지지부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 회전지지부(200)는 상기 OUT하우징(20)의 중앙에 동심으로 스핀들(210)이 구비될 수 있다.

이때, 상기 OUT하우징(20)의 단부에는 구동모터(100)의 구동력을 상기 스핀들(210)에 전달할 수 있도록 상기 구동모터(100)를 연결 고정하는 모터브라켓(220)이 설치될 수 있다.

여기서, 상기 모터브라켓(220)은 양측에 각각 로드소켓(221) 및 모터소켓(223)이 형성되어 있는 구조로 상기 로드소켓(221)에는 댐핑로드(530)의 단부가 끼움 또는 체결로 고정 결합되고, 상기 모터소켓(223)에는 구동모터(100)가 연결되어 구동모터에 관통된 스핀들(210)을 회전 작동시킬 수 있다.

상기 구동모터(100)는 차체에서 공급되는 전력으로 구동되어 회전력을 제공할 수 있다.

상기 신축지지부(300)는 상기 스핀들(210)에 대응 체결되는 스핀들너트(310)를 포함하는 스핀들튜브(320)가 제공되며, 이 스핀들튜브(320)는 상기 OUT하우징(20)에 활주 결합되는 IN하우징(30)의 중앙에 동심으로 구비되어 한 몸으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 OUT하우징(20)을 포함하는 회전지지부(200) 및 IN하우징(30)을 포함하는 신축지지부(300)의 내부에는 상기 테일게이트가 풀오픈되더라도 그 중량을 지지하는 완충할 수 있는 실린더부(500)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 실린더부(500)의 경우 유압 또는 가스가 내부에 완충되어 있는 댐핑실린더(510)와, 이 댐핑실린더(510)의 길이 방향으로 출몰되는 댐핑로드(530)와, 상기 댐핑실린더(510)의 내부에 내장되어 내부의 완충된 가스의 반발력을 댐핑로드(530)에 전달할 수 있는 피스톤(520)으로 구성될 수 있다.

우선, 상기 댐핑로드(530)는 상기 OUT하우징(20)의 내부에 구비되는 것으로 상기 스핀들(210)을 중심으로 하여 둘레를 이격하여 감쌀 수 있도록 소정의 길이를 갖는 원통 형상으로 형성된다.

이때, 일 단부는 상기 모터브라켓(220)에 고정 결합되고, 반대쪽 단부에는 상기 댐핑실린더(510)의 내부에 내장되는 피스톤(520)이 고정 결합될 수 있다.

따라서, 상기 댐핑로드(530)는 상기 스핀들(210)의 회전에 방해되지 않게 둘레를 감싸듯 구비되며, 상기 OUT하우징(20)에 동심으로 고정 구비될 수 있다.

그리고, 상기 댐핑실린더(510)의 경우 상기 IN하우징(30)의 바깥쪽 단부를 마감하는 엔드캡(40)과, 안쪽 단부를 마감하는 실링캡(540)에 의해 IN하우징(30)의 내부를 밀폐 마감하여 구성될 수 있다.

이때, IN하우징(30)의 중심에는 상기 스핀들(210)이 활주 및 삽입될 수 있도록 소정의 직경을 갖는 스핀들튜브(320)가 상기 엔드캡(40)에 의해 일 단부가 고정되고, 상기 피스톤(520)이 상기 스핀들튜브(320)와 IN하우징(30)의 사이에 활주 가능하게 밀폐 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 실링캡(540)의 경우 상기 IN하우징(30)에 밀폐 결합하되 상기 댐핑로드(530)가 용이하게 출몰할 수 있도록 댐핑로드(530)가 통과할 수 있는 구멍을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 IN하우징(30) 및 구동모터(100)의 바깥쪽 단부에는 차체 및 테일게이트에 각각 회전 가능하게 결합되는 힌지(45)를 갖는 엔드캡(40)이 각각 구비될 수 있다.

상기와 같이 구성된 스핀들 드라이브(10)의 회전지지부(200)와 신축지지부(300)의 작동에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 발명의 스핀들 드라이브(10)의 길이가 신장되는 경우와 축소되는 경우로 구분하여 설명한다.

도 1에 의하면, 상기 구동모터(100)의 구동에 의해 정방향 회전력을 스핀들(210)에 전달하여 스핀들 드라이브(10)의 길이를 신장하거나, 사용자의 완력에 의해 테일게이트를 수동으로 개방하여 스핀들 드라이브(10)의 길이를 신장하는 경우에 해당하는 상태로 작동상태를 상세하게 파악할 수 있도록 OUT하우징(20)을 제외하고 도시하였다.

도 1에 도시와 같이, 실린더부(500)의 댐핑실린더(510)에서 댐핑로드(530)가 활주하여 길이 방향으로 노출되어 테일게이트를 차체에서 최대로 개방할 수 있다.

이때, 상기 댐핑로드(530)와 함께 이동하는 피스톤(520)이 댐핑실린더(510)의 내부에서 실링캡(540)의 인접 위치까지 이동하면서 댐핑실린더(510)의 가스압에 의해 테일게이트의 충격에 대한 댐핑 기능을 수행하고, 중량에 대하여 지지할 수 있다.

반면 도 2에 의하면, 실린더부(500)의 댐핑실린더(510)에서 댐핑로드(530)가 활주하여 길이 방향으로 축소되어 테일게이트를 차체에서 폐쇄할 수 있다.

이때, 상기 댐핑로드(530)와 함께 이동하는 피스톤(520)이 댐핑실린더(510)의 내부에서 엔드캡(40)의 인접 위치까지 이동하면서 댐핑실린더(510)의 가스압에 의해 테일게이트의 충격에 대한 댐핑 기능을 수행할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 구동모터의 전력소모를 최소화하면서 신속한 길이 신장을 통해 테일게이트의 신속한 개폐를 수행할 수 있는 효과가 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 스핀들 드라이브
20: OUT하우징
30: IN하우징
40: 엔드캡
45: 힌지
100: 구동모터
200: 회전지지부
210: 스핀들
220: 모터브라켓
221: 로드소켓
223: 모터소켓
300: 신축지지부
310: 스핀들너트
320: 스핀들튜브
500: 실린더부
510: 댐핑실린더
520: 피스톤
530: 댐핑로드
540: 실링캡

Claims (2)

1. OUT하우징(20)에 IN하우징(30)이 활주 가능하게 결합되며, 상기 OUT하우징(20)의 일 단부에 연결되는 구동모터(100)의 구동에 의해 내부에 순차적으로 구비된 스핀들(210), 스핀들너트(310), 스핀들튜브(320)의 작동으로 신축 가능하게 구성되어 차체의 테일게이트를 개폐하는 테일게이트의 스핀들 드라이브(10)에 있어서,
   상기 스핀들 드라이브(10)는,
   상기 OUT하우징(20) 및 중앙에 동심으로 구비되는 스핀들(210)과, 상기 스핀들(210)을 회전 작동시키는 구동모터(100)를 상기 OUT하우징(20)의 단부에 고정시키는 모터브라켓(220)을 포함하는 회전지지부(200)와;
   상기 모터브라켓(220)의 스핀들(210)에 직결되어 구동력을 제공하고, 상기 모터브라켓(220)에 착탈 가능하게 연결 설치되는 구동모터(100)와;
   상기 OUT하우징(20)에 활주 결합되는 IN하우징(30)과, 단부에 상기 스핀들(210)에 대응 체결되는 스핀들너트(310)를 포함하는 스핀들튜브(320)가 상기 IN하우징(30)의 중앙에 동심으로 구비되는 신축지지부(300)로 구성되고,
   상기 OUT하우징(20)에는 상기 스핀들(210)을 동심으로 상기 모터브라켓(220)에 일 단부가 고정되고, 반대쪽 단부에 피스톤(520)이 구비되는 댐핑로드(530)와; 상기 IN하우징(30)에는 상기 IN하우징(30)의 바깥쪽 단부에 엔드캡(40)으로 밀폐 마감하고, 안쪽 단부에 상기 댐핑로드(530)가 활주 가능하도록 밀폐 마감한 실링캡(540)을 포함하여 상기 스핀들튜브(320)와 IN하우징(30)의 사이 공간에 가스가 충전되어 내부에 위치되는 피스톤(520)이 활주 가능하게 구비되는 댐핑실린더(510)로 이루어진 실린더부(500)를 포함하며,
   상기 모터브라켓(220)은,
   상기 댐핑로드(530)의 단부가 끼움 또는 체결로 고정 결합되는 로드소켓과;
   상기 구동모터(100)가 연결되는 모터소켓으로 구성되며,
   상기 댐핑로드(530)는 상기 스핀들(210)을 중심으로 하여 둘레를 이격하여 감쌀 수 있도록 소정의 길이를 갖는 원통 형상으로 형성되고,
   상기 실링캡(540)은 상기 댐핑로드(530)가 통과할 수 있는 구멍을 구비하며,
   상기 구동모터(100)의 구동에 의해 스핀들(210)에 회전력을 전달하여 스핀들 드라이브(10)의 길이를 신장하거나 축소하되,
   상기 댐핑로드(530)와 함께 이동하는 피스톤(520)이 댐핑실린더(510)의 내부에서 실링캡(540)의 인접 위치까지 이동하여 스핀들 드라이브(10)의 길이를 신장하고,
   상기 댐핑로드(530)와 함께 이동하는 피스톤(520)이 댐핑실린더(510)의 내부에서 엔드캡(40)의 인접 위치까지 이동하여 스핀들 드라이브(10)의 길이를 축소하는 것을 특징으로 하는 테일게이트 스핀들 드라이브용 가스스프링.
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