KR20030097367A - 상하방향 개폐용 도어의 열림각 제한장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정패널과 도어에 걸쳐져 도어를 개방할 경우 신장되는 리프트부재에 걸림부를 설치하고, 도어의 외측 하단에 천장과의 거리를 감지하는 센서를 구비하여 도어의 하부와 천장사이의 거리가 소정의 기준값 이하가 될 경우 걸림부를 작동시켜 리프트부재가 신장되는 것을 제한하도록 함으로써 천장이 낮은 곳에서 도어가 개방될 경우 도어의 하부가 천장에 부딪히지 않도록 도어의 열림각을 자동적으로 제한할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

상하방향 개폐용 도어의 열림각 제한장치{Apparatus Limiting Opening Angle of Lift-up Type Door}

본 발명은 상하방향으로 개폐되는 리프트업(Lift-up)형 도어의 열림각을 제한하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 천장이 낮은 곳에서 도어를 열었을 때 도어의 외측 하단에 설치된 센서에 의해 천장과의 거리를 측정하여 소정거리 이하가 되면 도어의 상부방향으로의 이동을 멈추게 하여 도어가 천장에 부딪치지 않도록 하는 도어의 열림각 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 상하방향으로 이동하여 개폐되는 도어로는 주로 차량 등의 후방도어에 사용되어 승객의 승/하차나 화물의 적재 및 하적을 위해서 구비되는 리프트업형태의 후방도어 즉, 테일게이트를 들 수 있다.

일예로, 종래 차량의 후방도어(110)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 차량의 루프패널(112)과 접하는 부위에 힌지점(H)을 두고서 상하방향으로 회동하면서 개방되고, 상기 후방도어(110)의 개방시 자동차의 쿼터패널(quarter panel)(114)과 후방도어(110) 사이에 설치된 개스리프터(116)가 신장되어 개방된 상태의 후방도어(110)를 견고히 지지하게 된다.

하지만, 상기와 같이 상하방향의 회동방식으로 개폐가 이루어지는 종래의 후방도어(110)는 천정부(C)의 높이가 낮은 곳에서 개방될 경우, 상기 상방향으로 회동되는 후방도어(110)의 외측 하단부가 상기 천정부(C)에 닿게 되는 간섭이 발생된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 대한민국 공개특허 제2002-0015468호는 도 4에 나타낸 것과 같이 후방도어의 중간부위를 필요시 상하방향으로 접철될 수 있도록 구성하도록 하고 있다. 즉, 중간부위에 힌지점(H')를 매개로 상대회동이 가능한 상측 도어(110a)와 하측 도어(110b)로 구성하고, 상측 도어(110a)와 하측 도어(110b) 사이의 접철부위에 상기 상측 도어(110a)에 대한 하측 도어(110b)의 상대회동을 제어하도록 조작부(118)를 구비하며, 또한, 조작부(118)의 작동에 따라 상하로 분할된 후방도어(110)의 상대회동을 구동상태 내지 해제상태로 적절하게 전환시키도록 구비된 잠금부(120)를 구비하고 있다.

하지만, 상기의 종래기술 또한, 사용자가 천장이 낮은 곳인지 아닌지를 일일이 신경써서 후방도어를 열어서 접도록 되어 있어 사용자의 세심한 주의가 필요하고 후방도어가 공기실린더의 힘으로 열리는 구성일 경우 후방도어를 접고 펴는 과정에서 많은 힘이 요구되므로 여성 사용자의 경우 용이하게 사용할 수 없으며, 또한 후방도어가 접철형으로 되어 있어 후방도어 자체의 강성이 저하되고 차가 요철노면 등을 통과할 때, 소음을 일으키고 후방도어의 전후방향 운동에 의한 실내공기압의 상승으로 인해 탑승자의 실내 편의성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고정패널과 도어에 걸쳐져 도어의 개폐시 신축되는 리프트부재에 걸림부를 설치하고, 도어의 외측 하단에 천장과의 거리를 감지하는 센서를 구비하여 도어의 하부와 천장사이의 거리가 소정의 기준값 이하가 될 경우 걸림부를 작동시켜 리프트부재가 신장되는 것을 제한하도록 함으로써 천장이 낮은 곳에서 도어가 개방될 경우 도어의 하부가 천장에 부딪히지 않도록 도어의 열림각을 자동적으로 제한할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 도어의 열림각 제한장치를 나타내는 측면도;

도 2는 본 발명에 따르는 제어부를 개략적으로 나타내는 개략도;

도 3은 본 발명에 따르는 도어의 열림각 제한장치의 작용을 나타내는 순서도;

도 4는 종래의 차량의 후방도어가 개방된 상태를 부분적으로 나타낸 측면도; 그리고

도 5는 종래의 접철식 후방도어가 개방된 상태를 부분적으로 나타낸 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 고정판넬2 : 도어

3 : 리프트부재21 : 거리감지용 센서

31, 32, 33 : 제1, 제2, 제3 링크34 : 걸림부

40 : 제어부42 : 판단수단

310 : 안내공320 : 롤링부재

321, 330 : 전도성금속편322 : 탄성부재

340 : 래크부재341 : 요철홈

342 : 걸림편343 : 솔레노이드스위치부재

상기 목적으로 달성하기 위해서 본 발명은 고정패널에 회전가능하게 결합되어 상부의 힌지를 중심으로 회동하여 상하로 개폐되는 도어의 외측하단에 부착되어 도어의 외측하단과 천장과의 거리를 감지하기 위한 센서와, 상기 고정패널과 도어 사이에 걸쳐져 위치하고, 접철식으로 연결된 다수의 링크들로 구성되어 도어의 개폐에 따라 신축하는 리프트부재, 상기 리프트 부재에 설치되어 리프트부재의 신축을 제어하는 걸림부, 및 상기 도어의 상하 방향으로의 이동에 대한 정보와 상기 센서로부터의 도어와 천장과의 거리에 대한 정보를 입력받아 상기 걸림부에 제어신호를 주어 리프트부재의 신축을 제어하는 제어부를 포함함으로써 도어의 개방시에는 센서에 의해 감지된 도어와 천장사이의 거리가 소정의 기준값이하인 경우 도어의 열림각을 제한할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 상기 리프트 부재는 상기 고정패널에 결합되며 내부에 길이방향으로 안내공이 형성된 제1 링크, 일측이 상기 제1 링크의 안내공에 삽입되며 차량의 개폐에 따라 상기 안내공을 따라 이동하는 제2 링크 및 상기 도어에 힌지결합되며 상기 제2 링크의 타측 단부를 수용하는 제3 링크로 구성되며, 상기 걸림부는 상기 제1 링크 및 제2 링크에 설치되어 제2 링크의 이동을 제어함으로써 도어의 개폐시 리프트 부재의 신축을 제어할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 상기 걸림부는 제1 링크의 선단에서 연장설치되며 한쪽 측면에 다수의 요철홈이 형성되어 있는 래크부재와, 상기 제2 링크에 고정설치되며 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 전원이 인가되면 정, 역회전하여 상기 래크부재의 요철홈에 걸리거나 빠져나오는 걸림편을 구비한 솔레노이드스위치부재를 포함하며, 상기 걸림편이 상기 요철홈에 걸리면 도어의 개방시 제1 링크의 안내공을 따라 이동하는 제2 링크의 이동이 제한되어 리프트부재의 신장을 자동적으로 멈추도록 한다.

또한, 본 발명의 상기 제2 링크의 일측 선단에는 롤링부재가 설치되어 제2 링크가 상기 제1 링크의 안내공을 따라 구르면서 이동하며, 전도성금속편이 설치된 제2 링크의 타측 선단은 제3 링크의 내부에 수용되어 탄성부재를 매개로 결합되며, 제3 링크의 내부에는 도어가 하방으로 이동할 경우 제2 링크의 전도성금속편과 접촉하여 신호를 발생시키는 전도성금속편이 설치되어 있어 도어가 닫힐 경우 상기 제2 링크의 전도성금속편이 제3 링크의 전도성금속편과 접촉하여 발생한 신호에 의해 상기 솔레노이드스위치부재의 걸림편이 회전하여 상기 걸림부의 요철홈을 빠져나오면서 제2 링크의 이동제한을 해제시켜 도어가 자동적으로 용이하게 닫히도록 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성을 자세히 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따르는 도어의 열림각 제한장치를 나타내는 측면도이며, 도 2는 본발명에 따르는 제어부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따르는 도어의 열림각 제한장치는 고정패널(1), 상기 고정패널(1)의 힌지점(H1)에서 힌지결합되어 상하방향으로 회동가능한 도어(2), 그리고 상기 고정패널(1)과 도어(2) 사이에 걸쳐져 있으며, 도어(2)의 회동에 따라 길이가 신축되는 리프트부재(3)로 구성되어 있다.

상기 고정패널(1)은 본 실시예에서는 차량 후방의 쿼터패널에 해당하며, 상기 리프트부재(3)가 고정패널(1)의 일측에 부착된 힌지점(H2)에 힌지결합되어 도어의 개폐 작동에 따라 회전할 수 있도록 되어 있다.

상기 도어(2)는 본 실시예에서는 차량의 테일게이트에 해당하며, 도어(2)의 하부외측면에 천장(C)과의 거리를 감지하는 센서(21)가 구비되어 있다. 상기 센서(21)는 도어(2)의 개방시 힌지(H1)를 중심으로 회동하는 도어를 따라 이동하면서 천장(C)과 도어(2)의 하부와의 거리(d)를 감지하고 이를 제어부(40)(도 2 참조)에 보내는 역할을 한다.

도 2를 참조하면, 제어부(40)는 주변 제어장치와의 입출력을 행하고 제어장치들을 제어하는 환경제어유닛(ECU)으로 본 발명에서는 도어(2)의 상하방향으로의 회동에 대한 정보를 받아들이며, 상기 센서(21)로부터의 도어(2)와 천장(C)사이 거리(d)에 대한 정보를 받아들이는 입력수단(41)을 구비하고 있다. 또한 제어부(40)는 상기 정보로부터 도어의 상하방향으로의 회동을 판단하고, 천장(C)과 도어(2)의 하부 사이 거리(d)에 대한 소정의 기준값이 저장되어 있으며 상기 센서(21)에서 보내온 신호에 의해 천장과 도어의 하부 사이의 거리(d)가 상기 기준값 보다 작은 값이 되는지 여부를 판단하는 판단수단(42)과 상기 판단수단(42)으로부터 출력신호를 받아 각 제어장치에 출력하는 출력수단(43)을 구비한다.

도 1을 참조하면, 상기 리프트부재(3)는 상기 고정패널(1)의 힌지점(H2)에서 힌지결합하는 제1 링크(31), 상기 도어(2)의 힌지점(H3)에서 힌지결합하는 제3 링크(33) 그리고 제1 링크(31)와 제3 링크(33)에 결합되는 제2 링크(32)등 3개의 링크들로 구성되어 있다. 상기 제1 링크(31)는 중공의 실린더 형상을 가지며, 길이방향으로 연장되고, 내측에는 상기 제2 링크(32)를 수용하고 이동을 안내하는 안내공(310)이 형성되어 있다.

상기 제2 링크(32)의 일측 선단은 구름 베어링 등과 같은 롤링부재(320)가 설치되며 상기 제1 링크(31)의 안내공(310)에 삽입된다. 따라서 상기 롤링부재(320)의 구름운동에 의해 제2 링크(32)는 상기 도어(2)의 개폐동작에 따라 용이하게 제1 링크의 내부로 유입되거나 퇴피될 수 있다. 또한 전도성 금속편(321)이 부착된 제2 링크(32)의 타측 선단은 제3 링크(33)에 수용되고 탄성부재(322)에 의해 제3 링크의 내측면에 결합된다.

상기 제3 링크(33)의 일측은 도어(2)에 설치된 힌지점(H3)에서 힌지결합되어 있으며 상기 제2 링크(32)를 수용하는 내부에는 전도성 금속편(330)이 설치되어 있다. 상기 전도성 금속편(330)은 상기 제2 링크(32)의 선단에 형성된 전도성 금속편(321)의 상부에 위치하고 있다. 따라서, 도어를 닫고자 할 경우, 도어를 하방으로 내리면 제3 링크가 이동하면서 전도성 금속편(330)이 제2 링크의 전도성 금속편(321)과 접촉하면서 전류를 통하게 하여 전기적 신호를 제어부(40)의입력수단(41)으로 보내는 작용을 한다.

다시 도 1을 참조하면, 리프트부재(3)의 중간에 걸림부(34)가 설치되어 있어 제2 링크의 이동을 제한하고 있다. 걸림부(34)는 상기 제1 링크(31)의 선단의 일측에서 연장된 래크부재(340)를 구비하고 있으며, 상기 래크부재(340)의 일측면에 다수개의 요철홈(341)이 형성되어 있다. 또한 제2 링크(32)에는 제어부(40)의 출력수단(43)(도 2 참조)으로부터 전원이 가해지면 회전하여 상기 요철홈(341)들 중 하나에 걸리며, 반대방향의 전원이 가해지면 역방향으로 회전하여 걸림이 해제되는 걸림편(342)을 포함하는 솔레노이드스위치부재(343)가 고정설치되어 있다. 걸림편(342)이 회전에 의해서 상기 래크부재(340)의 요철홈(341)에 걸리게 되면, 솔레노이드스위치부재(343)가 고정된 제2 링크(32)의 이동을 구속하여 제2 링크(32)는 제1 링크의 안내공을 따라 이동할 수 없게 되며, 걸림편(342)을 요철홈(341)에서 해제시키면 다시 이동하는 구조로 되어 있다.

이하, 상기 구성을 가지는 본 발명의 도어의 열림각 제한장치의 작용을 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 3은 도어가 개방될 경우와 닫힐 경우에 대한 도어의 열림각 제한장치의 작용을 나타내는 순서도이다.

먼저, 도 3의 (a)를 참조하면, 도어(2)를 개방시킬 경우 도어가 상기 힌지(H1)를 중심으로 하부에서 상부로 회동하면, 리프트부재(3)의 제3 링크(33)가 도어를 따라 이동함에 따라 제2 링크(32)의 롤링부재(320)가 제1 링크(31)의 안내공(310)을 따라 상부로 구름운동하게 된다. 이에 따라, 제2 링크(32)가 제1 링크(31)로부터 상부로 퇴피되어 전체적인 리프트부재(3)의 길이가 신장하게 된다.이와 동시에 제어부(40)는 상기 도어의 상방향 이동을 감지하여 도어(2)의 하부에 설치된 센서(21)에 전원을 인가하여 도어(2)와 천장(C)사이의 거리(d)를 측정하게 하고, 상기 거리(d)에 대한 정보를 제어부(20)의 입력수단(41)에 의해 받아들인다. 제어부(40)의 판단수단(42)은 천장과 도어와의 거리(d)가 기준값 이하가 되면 출력수단(43)을 통해 상기 걸림부(34)의 솔레노이드스위치부재(343)에 전원을 인가하여 걸림편(342)을 정방향으로 회전시켜 상기 래크부재(340)의 요철홈(341)에 걸리게 한다. 이에 따라 제2 링크(32)는 제1 링크(31)에 대해서 고정되고, 도어(2)가 더 이상 상부로 회동하지 않게 되어 도어의 열림각이 제한되어 천장에 부딪히지 않게 된다.

또한, 도 3의 (b)를 참조하면, 도어가 개방된 상태에서 도어(2)를 닫고자 할 경우 도어(2)를 하방으로 내리면 제2 링크(32)가 걸림편(342)에 의해서 고정된 상태에서 제3 링크(33)가 하부로 이동하여 제3 링크(33)의 내부에 설치된 전도성금속편(330)이 제2 링크(32)의 단부에 설치된 전도성금속편(321)에 접촉하면서 전류가 흐르게 되면서 제어부(40)의 입력수단(41)에 신호를 보내고 이에 따라 제어부(40)는 출력수단(43)을 통해 솔레노이드스위치부재(343)에 다시 반대방향의 전원을 인가하여 상기 걸림편(342)을 반대방향으로 회전시켜 상기 요철홈(341)에서 빠져나오게 함과 동시에 센서(21)에 인가했던 전원을 차단한다. 따라서, 다시 제2 링크(32)의 롤링부재(320)가 제1 링크(31)의 안내공(310)을 따라 하부로 구름이동하게 되면서, 제2 링크(32)가 제1 링크(31)의 내부로 수용되면서 리프트부재(3)의 전체적인 길이가 수축되면서 도어가 용이하게 닫히게 된다.

상기 실시예 및 도 1은 차량의 후방도어에 대해서 설명되어 있지만 본 발명의 기술적 사상은 본 실시예에 한정되지 않고 상하방향으로 개폐할 수 있는 리프트업 형태의 다른 도어 개폐장치에 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 상세한 설명과 도면을 참조하여 용이하게 유추할 수 있을 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르는 도어의 열림각 제한장치는 도어의 하부에 설치된 센서에 의해서 도어와 천장과의 거리가 측정되고 이에 따라 제어부에서 자동적으로 기준값 이하가 되면 솔레노이드스위치부재를 걸림편에 걸리도록 하여 리프트부재의 신장을 제한함으로써 자동적으로 도어가 천장에 부딪히지 않도록 함과 동시에 도어를 닫고자할 경우에도 자동적으로 걸림편이 해제되도록 함으로써 사용자에게 사용의 편리성을 제공한다.

또한, 제2 링크가 제1 링크의 안내공을 따라 구름운동할 수 있도록 함으로써 가벼운 힘으로도 도어를 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 고정패널에 회전가능하게 결합되어 상부의 힌지를 중심으로 회동하여 상하로 개폐되는 도어의 외측하단에 부착되어 도어의 외측하단과 천장과의 거리를 감지하기 위한 센서와,

   상기 고정패널과 도어 사이에 걸쳐져 위치하고, 접철식으로 연결된 다수의 링크들로 구성되어 도어의 개폐에 따라 신축하는 리프트부재,

   상기 리프트 부재에 설치되어 리프트부재의 신축을 제어하는 걸림부, 및

   상기 도어의 상하 방향으로의 이동에 대한 정보와 상기 센서로부터의 도어와 천장과의 거리에 대한 정보를 입력받아 상기 걸림부에 제어신호를 주어 리프트부재의 신축을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어의 열림각 제한장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리프트 부재는 상기 고정패널에 결합되며 내부에 길이방향으로 안내공이 형성된 제1 링크, 일측이 상기 제1 링크의 안내공에 삽입되며 차량의 개폐에 따라 상기 안내공을 따라 이동하는 제2 링크 및 상기 도어에 힌지결합되며 상기 제2 링크의 타측 단부를 수용하는 제3 링크로 구성되며, 상기 걸림부는 상기 제1 링크 및 제2 링크에 설치되어 제2 링크의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 열림각 제한장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 걸림부는 제1 링크의 선단에서 연장설치되며 한쪽 측면에 다수의 요철홈이 형성되어 있는 래크부재와, 상기 제2 링크에 고정설치되며 상기 제어부로부터의 제어신호에 의해 전원이 인가되면 정, 역회전하여 상기 래크부재의 요철홈에 걸리거나 빠져나오는 걸림편을 구비한 솔레노이드스위치부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어의 열림각 제한장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2 링크의 일측 선단에는 롤링부재가 설치되어 제2 링크가 상기 제1 링크의 안내공을 따라 구르면서 이동하며, 전도성금속편이 설치되어 있는 제2 링크의 타측 선단은 제3 링크의 내부에 수용되어 탄성부재를 매개로 결합되며, 제3 링크의 내부에는 도어가 하방으로 이동할 경우 제2 링크의 전도성금속편과 접촉하여 신호를 발생시키는 전도성금속편이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 도어의 열림각 제어장치.