KR20200037476A

KR20200037476A - 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치

Info

Publication number: KR20200037476A
Application number: KR1020180116702A
Authority: KR
Inventors: 윤형인; 최재홍
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-04-09
Also published as: US10914108B2; CN110962556A; US20200102777A1; CN110962556B; DE102018129031A1

Abstract

본 발명은, 도어의 중앙에 도어의 길이 방향을 따라 장착된 센터레일; 센터레일을 지지하는 동시에 센터레일이 이동 되도록 차체에 장착되는 센터롤러; 차체의 하부에 차체의 길이 방향을 따라 직선으로 장착된 로워레일; 및 도어에 장착되어 로워레일을 따라 이동되며 도어를 실외 측으로 회동시키는 로워롤러;를 포함하며, 로워롤러는, 로워레일의 하부에 장착된 래크기어에 치합되는 피니언기어; 피니언기어의 상부에 결합되어 피니언기어의 회전량을 감속시키는 유성기어감속기; 및 피니언기어의 회전에 따라 도어를 실외측으로 이동시키는 스윙브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 직선의 로워레일을 활용하여 충돌 성능이 강화되고 내부 공간 활용이 가능한 이점이 있다.
또한 본 발명은, 곡선의 스윙브라켓을 활용하여 구조를 단순화 시킴에 따라 제조가 용이하고 원가가 절감되는 이점이 있다.

Description

유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치{OPPOSED TYPE SLIDING DOOR DEVICE OF VEHICLE USING PLANETARY GEAR REDUCER}

본 발명은 차량의 길이 방향을 따라 도어가 원만하게 슬라이딩 될 수 있도록 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치에 관한 것으로서, 특히 직선의 로워레일 및 절곡된 형상의 스윙브라켓을 활용하여 차체의 내부 공간을 확보하고 구조를 단순화시킨 대향형 슬라이딩 도어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 운전자나 그 동반 탑승자가 탑승할 수 있는 소정 크기의 차실이 형성되어 있고, 차실을 개폐하기 위해 차체에는 차실 개폐 도어가 설치되어 있다.

차실 개폐 도어는 승용차의 경우에 차량의 길이 방향을 따라 전방에 설치된 프론트 도어와, 차량의 길이방향을 따라 후방에 설치된 리어 도어를 구비하고, 프론트 도어와 리어 도어는 통상적으로 차체에 힌지를 매개로 회전 가능하게 설치되어 있다.

한편, 많은 사람이 승합할 수 있는 승합차의 경우에는 차실 개폐 도어가 차량의 길이 방향을 따라 전후로 슬라이딩 운동을 하면서 차실을 개폐하도록 되어 있다.

근래에는, 도어 개구부를 완전하게 개방하여 장애인의 탑승, 짐의 적재 등을 용이하게 할 필요성이 대두됨에 따라 승합차뿐만 아니라 일반 승용차에도 슬라이딩 도어의 설치가 요구되는 실정이다.

이와 관련하여 종래의 한국등록특허 제10-1542980호(차량의 리어 도어장치)는 차량의 길이 방향을 따라 전후방으로 이동하여 차체의 도어 개구부를 개폐하는 리어 도어장치에 관한 것으로서, 직선의 상부레일과 곡선의 하부레일 및 링크구조를 활용하여 슬라이딩 도어를 개폐하는 리어 도어장치를 개시하고 있다.

다만, 종래의 기술은 곡선의 하부레일 적용에 따라 레일이 차체 내부 공간을 지나치게 많이 차지하여 전기 자동차와 같이 차체 내부에 넓은 배터리 장착 공간이 요구되는 차량에는 적용할 수 없는 문제가 있다.

또한, 롤러의 구조가 다수의 링크로 구성되어 구조가 복잡하여 잔고장 발생이 잦고 제품의 원가가 상승하는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1542980호

본 발명은 기존의 슬라이딩 도어 장치에 있어 직선 형상의 로워레일을 활용하여 차체 내부 공간을 확보하며 충돌 성능을 강화하고, 유성기어감속기와 스윙브라켓을 활용하여 구조를 단순화 시킨 대향형 슬라이딩 도어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도어의 중앙에 도어의 길이 방향을 따라 장착된 센터레일; 센터레일을 지지하는 동시에 센터레일이 이동 되도록 차체에 장착되는 센터롤러; 차체의 하부에 차체의 길이 방향을 따라 직선으로 장착된 로워레일; 및 도어에 장착되어 로워레일을 따라 이동되며 도어를 실외 측으로 회동시키는 로워롤러;를 포함하며, 로워롤러는, 로워레일의 하부에 장착된 래크기어에 치합되는 피니언기어; 피니언기어의 상부에 결합되어 피니언기어의 회전량을 감속시키는 유성기어감속기; 및 피니언기어의 회전에 따라 도어를 실외측으로 이동시키는 스윙브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치를 제공한다.

바람직하게, 로워롤러는, 일단이 차체에 결합되고 타단이 스윙브라켓과 결합되어 로워롤러를 도어에 고정시키는 마운팅브라켓;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 스윙브라켓은 마운팅브라켓에 일단이 회전 가능하게 결합되고 유성기어감속기의 상부에 타단이 결합될 수 있다.

바람직하게, 스윙브라켓은 중앙이 소정의 각도로 절곡되어 피니언기어의 직선운동을 도어의 회전운동으로 변환시킬 수 있다.

바람직하게, 도어는, 프론트도어 및 리어도어를 포함하고, 센터레일, 센터롤러, 로워레일 및 로워롤러는 각각 두 개 이상 장착되어 프론트도어와 리어도어를 대향하여 개방시킬 수 있다.

바람직하게, 로워레일은 로워롤러를 지지하는 동시에 로워롤러가 로워레일에 끼워져 이동할 수 있도록 하는 지지수단을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 로워롤러는, 피니언기어 상부에 위치하며 지지수단에 끼워져 로워레일을 따라 이동되는 결합블록;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 지지수단은 LM레일이고 결합블록은 LM레일에 대응되는 LM블록일 수 있다.

바람직하게, 마운팅브라켓은, 도어에 장착되는 고정부; 고정부에 일단이 결합되고 스윙브라켓에 타단이 결합되는 연결부; 및 고정부로부터 연결부와 이격되도록 절곡되어 스윙브라켓을 지지하는 지지부를; 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 마운팅브라켓은, 상부에 스윙브라켓의 회전 각도를 조절하기 위한 각도조절홀이 형성되어 도어가 소정 각도 이상으로 회전되는 것을 제한할 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 직선의 로워레일을 활용하여 충돌 성능이 강화되고 내부 공간 활용이 가능한 이점이 있다.

또한 본 발명은, 센터레일을 차체에 장착하는 대신 도어에 장착하여 내부 공간 활용이 가능하고, 센터레일이 노출 되지 않는 이점이 있다.

또한 본 발명은, 차체 상부에 레일을 삭제하여 박스형 차량이나 승합 차량이 아닌 일반 승용차에도 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은, 곡선의 스윙브라켓을 활용하여 구조를 단순화 시킴에 따라 제조가 용이하고 원가가 절감되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치가 장착된 차량의 정면도.
도 2는 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치가 장착된 차체의 정면도.
도 3은 본 발명의 센터레일과 센터롤러의 사시도.
도 4는 본 발명의 로워레일과 로워롤러의 사시도.
도 5는 본 발명의 로워레일의 사시도.
도 6은 본 발명의 로워롤러의 사시도.
도 7은 본 발명의 마운팅브라켓의 사시도.
도 8은 본 발명의 스윙브라켓의 사시도.
도 9는 본 발명의 유성기어감속기의 사시도.
도 10은 도어 폐쇄 시 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치의 사시도.
도 11은 도어 개방 시 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치의 사시도.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치가 장착된 차량의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 유성기어감속기(43)를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치가 장착된 차체(3)의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치는 센터레일(10), 센터롤러(20), 로워레일(30) 및 로워롤러(40)를 포함할 수 있다.

본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치는 종래 슬라이딩 도어의 차체 또는 도어의 상부에 위치하던 레일을 삭제하여, 박스형 이나 봉고 차량 뿐만 아니라 다양한 차종에 적용할 수 있다.

센터레일(10)은, 도어(1,2)의 중앙에 도어(1,2)의 길이 방향을 따라 장착될 수 있다.

센터롤러(20)는, 센터레일(10)에 대응되도록 차체(3)에 장착되어 사용자가 손으로 도어(1,2)의 개방을 시도하거나 기계적인 매커니즘에 의해 자동으로 도어(1,2)가 개방될 시에 센터레일(10)이 센터롤러(20)를 따라 이동될 수 있다.

로워레일(30)은 차체(3)의 하부에 차체(3)의 길이 방향을 따라 직선으로 장착될 수 있다.

로워롤러(40)는 로워레일(30)에 대응되도록 도어(1,2)에 장착되어, 센터롤러(20)와 마찬가지로 사용자가 손으로 도어(1,2)의 개방을 시도하거나 기계적인 매커니즘에 의해 자동으로 도어(1,2)가 개방될 시에 로워레일(30)을 따라 이동되며, 도어(1,2)를 실외 측으로 회동시킬 수 있다.

도어(1,2)는, 프론트도어(1)와 리어도어(2)를 포함할 수 있으며 프론트도어(1)와 리어도어(2)를 각각 개폐할 수 있도록 센터레일(10), 센터롤러(20), 로워레일(30) 및 로워롤러(40)는 각각 두 개 이상씩 장착될 수 있다.

프론트도어(1) 및 리어도어(2)에 장착되는 센터레일(10)은 좌우 대칭으로 각각 한 쌍이 장착될 수 있고, 로워레일(30)도 마찬가지이다. 또한, 차체(3)에 장착되는 센터롤러(20)는 좌우 대칭으로 한 쌍이 장착될 수 있고, 로워레일(30)도 마찬가지이다.

센터레일(10), 센터롤러(20), 로워레일(30) 및 로워롤러(40)의 각각 한 쌍은 프론트도어(1)를 개폐하고 나머지 한 쌍은 리어도어(2)를 개폐하여 본 발명의 유성기어 감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치는 프론트도어(1)와 리어도어(2)가 대향하여 개방될 수 있다.

도 3은 본 발명의 센터레일(10)과 센터롤러(20)의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 센터롤러(20)는 차체(3)에 장착되어 센터레일(10)을 지지하는 동시에 센터레일(10)이 센터롤러(20)를 매개로 이동될 수 있도록 한다.

종래의 센터레일이 차체에 장착되던 것과 달리 본 발명의 센터레일(10)은 도어(1,2)에 장착되어 도어(1,2)가 폐쇄 되더라도 센터레일(10)이 노출되지 않을 수 있다.

또한, 종래의 센터레일(10)은 프론트도어(1)의 경우, 차체(3)에 그 장착 공간이 없어 프론트도어(1)는 슬라이딩 도어를 설치할 수 없는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 센터레일(10)은 도어(1,2)에 장착되므로 리어도어(2)뿐만 아니라 프론트도어(1) 역시 슬라이딩 도어를 설치할 수 있어, 프론트도어(1)와 리어도어(2)를 각각 대향하는 방향으로 개방할 수 있는 대향형 슬라이딩 도어(1,2)를 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 로워레일(30)과 로워롤러(40)의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 로워레일(30)은 차체(3) 하부에 차체(3)의 길이 방향을 따라 직선으로 장착되고, 로워롤러(40)는 도어(1,2)에 장착되어 로워레일(30)을 따라 이동되며 도어(1,2)를 실외측으로 회동시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 로워레일(30)의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 로워레일(30)은 지지수단(31) 및 래크기어(33)를 포함할 수 있다.

지지수단(31)은, 로워롤러(40)가 접촉되는 면에 다수의 혹은 단일의 홈이 로워레일(30)에 연장되어 있어 로워롤러(40)를 지지하는 동시에 로워롤러(40)가 로워레일(30)에 끼워져 이동할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 지지수단(31)은 LM레일일 수 있다.

래크기어(33)는, 로워레일(30)의 하부에 장착되어 도어(1,2)의 이동에 따라 로워롤러(40)에 장착된 피니언기어(41)를 회전시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 로워롤러(40)의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 로워롤러(40)는 마운팅브라켓(47), 피니언기어(41), 유성기어감속기(43), 스윙브라켓(45), 및 결합블록(49)을 포함할 수 있다.

마운팅브라켓(47)은, 도어(1,2)에 장착되어 로워롤러(40)를 도어(1,2)에 고정시킬 수 있다.

피니언기어(41)는, 로워레일(30) 하부에 장착된 래크기어(33)에 치합되어 도어(1,2)의 이동에 따라 회전할 수 있다.

유성기어감속기(43)는, 피니언기어(41)의 상부에 결합되어 피니언기어(41)의 회전량을 감속시킬 수 있다.

스윙브라켓(45)은, 피니언기어(41)의 회전에 따라 도어(1,2)를 실외측으로 이동시킬 수 있다.

결합블록(49)은, 피니언기어(41) 상부에 위치하며 지지수단(31)에 끼워져 로워레일(30)을 따라 이동될 수 있다.

결합블록(49)은, 지지수단(31)이 LM레일일 경우, 이에 대응되는 LM블록일 수 있다.

도 7은 본 발명의 마운팅브라켓(47)의 사시도이다.

도 7을 참조하면, 마운팅브라켓(47)은 고정부(473), 연결부(471), 지지부(477) 및 각도조절홀(475)을 포함할 수 있다.

고정부(473)는 납작한 판으로 형성되어 볼팅과 같은 방법으로 도어(1,2)에 장착될 수 있다.

연결부(471)는 고정부(473)에 일단이 결합되고 스윙브라켓(45)에 타단이 결합될 수 있고, 고정부(473)로부터 ㄴ자 형상으로 절곡될 수 있다.

지지부(477)는 고정부(473)로부터 연결부(471)와 이격되도록 절곡되어 스윙브라켓(45)을 아래에서 지지할 수 있다.

각도조절홀(475)은 스윙브라켓(45)의 회전 각도를 조절하기 위해 연결부(471)에 소정의 각도로 절곡된 형상의 구멍일 수 있다. 스윙브라켓(45)의 형상 및 스윙브라켓(45)의 회전 각도에 따라 각도조절홀(475)의 형상은 변형될 수 있다.

스윙브라켓(45)의 회전 각도는 도어(1,2)가 개방될 시 차체(3)와의 간섭을 회피할 수 있도록 도어(1,2)가 실외측으로 회전되는 각도를 미리 계산하여 정해질 수 있다.

도 8은 본 발명의 스윙브라켓(45)의 사시도이다.

도 8을 참조하면, 마운팅브라켓(47)에 일단에 형성된 마운팅브라켓(47) 결합부(453)가 회전 가능하게 결합되고, 유성기어감속기(43)에 타단에 형성된 감속기 결합부(451)가 결합될 수 있다.

스윙브라켓(45)은 중앙이 소정의 각도로 절곡되어 별도의 링크 없이도 피니언기어(41)의 직선운동을 도어(1,2)의 회전운동으로 변환할 수 있다.

도 9는 본 발명의 유성기어감속기(43)의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 유성기어감속기(43)는 피니언기어(41)의 상부에 장착되어 피니언기어(41)의 회전량을 감속시켜 스윙브라켓(45)에 전달할 수 있다.

피니언기어(41)가 10 바퀴 회전하는 동안 스윙브라켓(45)은 1 번 회전할 수 있도록 설정할 수 있다.

도 10은 도어(1,2) 폐쇄 시 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어(1,2) 장치의 사시도이고, 도 11은 도어(1,2) 개방 시 본 발명의 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어(1,2) 장치의 사시도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 로워레일(30)은 직선 구조로 차체(3)에 장착되어 도어(1,2)가 개방될 때 차체(3) 내부로 도어(1,2)가 침입하지 않아, 곡선 구조로 장착될 때 보다 내부 공간의 활용도를 높일 수 있다.

따라서, 일반 차량뿐만 아니라 전기 자동차와 같이 내부에 배터리 장착 공간이 많이 필요한 특수한 차량에도 활용될 수 있다.

또한, 차체(3)의 측면으로 충격이나 충돌이 있을 경우, 곡선일 때에 비해 충돌 성능이 강화될 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면 도어(1,2)가 폐쇄된 경우, 도어(1,2)에 장착된 마운팅브라켓(47)은 차체(3)에 근접해 있다가 도어(1,2)가 개방될 시에 스윙브라켓(45)에 의해 실외측으로 이동될 수 있다. 이는 도어(1,2)가 실외측으로 회전되어 이동되었음을 의미한다.

직선의 레일구조를 활용하여 충돌 성능이 강화된 본 발명의 대향형 슬라이딩 도어(1,2) 장치는 B필라가 없는 B필라리스 차제에도 적용할 수 있다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

1: 프론트도어
2: 리어도어
3: 차체
10: 센터레일
20: 센터롤러
30: 로워레일
31: 지지수단
33: 래크기어
40: 로워롤러
41: 피니언기어
43: 유성기어감속기
45: 스윙브라켓
451: 감속기 결합부
453: 마운팅브라켓 결합부
47: 마운팅브라켓
471: 연결부
473: 고정부
475: 각도조절홀
477: 지지부
49: 결합블록

Claims

도어의 중앙에 상기 도어의 길이 방향을 따라 장착된 센터레일;
상기 센터레일을 지지하는 동시에 상기 센터레일이 이동 되도록 차체에 장착되는 센터롤러;
상기 차체의 하부에 상기 차체의 길이 방향을 따라 직선으로 장착된 로워레일; 및
상기 도어에 장착되어 상기 로워레일을 따라 이동되며 상기 도어를 실외 측으로 회동시키는 로워롤러;를 포함하며,
상기 로워롤러는,
상기 로워레일의 하부에 장착된 래크기어에 치합되는 피니언기어;
상기 피니언기어의 상부에 결합되어 상기 피니언기어의 회전량을 감속시키는 유성기어감속기; 및
상기 피니언기어의 회전에 따라 상기 도어를 실외측으로 이동시키는 스윙브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 로워롤러는,
일단이 차체에 결합되고 타단이 상기 스윙브라켓과 결합되어 상기 로워롤러를 도어에 고정시키는 마운팅브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어 감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 2항에 있어서, 상기 스윙브라켓은 상기 마운팅브라켓에 일단이 회전 가능하게 결합되고 상기 유성기어감속기의 상부에 타단이 결합되는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 스윙브라켓은 중앙이 소정의 각도로 절곡되어 상기 피니언기어의 직선운동을 상기 도어의 회전운동으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 도어는, 프론트도어 및 리어도어를 포함하고,
상기 센터레일, 상기 센터롤러, 상기 로워레일 및 상기 로워롤러는 각각 두 개 이상 장착되어 상기 프론트도어와 상기 리어도어를 대향하여 개방시키는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 로워레일은 상기 로워롤러를 지지하는 동시에 상기 로워롤러가 상기 로워레일에 끼워져 이동할 수 있도록 하는 지지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 6항에 있어서, 상기 로워롤러는,
상기 피니언기어 상부에 위치하며 상기 지지수단에 끼워져 상기 로워레일을 따라 이동되는 결합블록;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 7항에 있어서,
상기 지지수단은 LM레일이고 상기 결합블록은 상기 LM레일에 대응되는 LM블록인 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 2항에 있어서, 상기 마운팅브라켓은,
상기 도어에 장착되는 고정부;
상기 고정부에 일단이 결합되고 상기 스윙브라켓에 타단이 결합되는 연결부; 및
상기 고정부로부터 상기 연결부와 이격되도록 절곡되어 상기 스윙브라켓을 지지하는 지지부를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속기를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.
제 2항에 있어서, 상기 마운팅브라켓은,
상부에 상기 스윙브라켓의 회전 각도를 조절하기 위한 각도조절홀이 형성되어 상기 도어가 소정 각도 이상으로 회전되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 유성기어감속시를 활용한 대향형 슬라이딩 도어 장치.