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KR101438961B1 - 슬라이딩 도어 - Google Patents

슬라이딩 도어 Download PDF

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KR101438961B1
KR101438961B1 KR1020120152014A KR20120152014A KR101438961B1 KR 101438961 B1 KR101438961 B1 KR 101438961B1 KR 1020120152014 A KR1020120152014 A KR 1020120152014A KR 20120152014 A KR20120152014 A KR 20120152014A KR 101438961 B1 KR101438961 B1 KR 101438961B1
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KR
South Korea
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door
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door body
rotating
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최재홍
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현대자동차주식회사
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Priority to JP2013138251A priority patent/JP6144129B2/ja
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명은 슬라이딩 도어에 관한 것으로, 차체의 개구부를 개폐하는 도어체와; 상기 개구부에 인접하는 차체 내측에 고정되는 슬라이더부재와; 상기 슬라이더부재에 슬라이딩 이동가능하게 장착되는 레일과; 일측이 상기 레일에 회전가능하게 연결되며 타측이 도어에 회전가능하게 연결되어 상기 도어체를 상기 레일에 대해서 회동시키는 회동수단과; 상기 레일을 상기 슬라이더부재에 대해서 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩수단과; 상기 레일에 설치되며, 상기 슬라이딩수단과 상기 회동수단을 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해서 본 발명은, 레일이 도어체의 내측에 위치하게 되고 또한 슬라이딩 이동하면서 차체의 내측으로 수용되기 때문에 도어체가 개방된 상태나 폐쇄된 상태에서 외부로부터 보이지 않게 되므로 차체의 외관에 영향을 미치지 않기 때문에 외관 설계시 자유도를 향상시킬 수 있으며, 또한 도어체가 구동수단의 구동에 의해서 회동수단의 회동과 슬라이딩수단의 슬라이딩 동작을 함께 행하면서 개방 또는 폐쇄함으로써 도어체의 동작을 부드럽게 행할 수 있다.

Description

슬라이딩 도어{Sliding Door}
본 발명은 차량을 개폐하는 슬라이딩 도어에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차체의 외측에 도어의 슬라이딩 동작을 안내하는 레일을 마련하지 않음으로써 차체를 외관 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있으며, 슬라이딩 동작과 회동동작을 동시에 행함으로써 부드럽게 개폐할 수 있는 슬라이딩 도어에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 설치되는 슬라이딩 도어는 차량의 전후방향으로 슬라이딩 이동하는 것으로, 회전에 의해서 개폐되는 도어에 비해서 개폐시 차량 측부의 공간을 절약할 수 있는 이점을 가지고 있다.
종래기술의 슬라이딩 도어(20)는, 도 1에 도시된 것과 같이 차체(10)에 형성되어 있는 레일(11, 12, 13)을 따라서 안내된다. 구체적으로 종래기술은 차체(10)에 상부레일(11), 하부레일(12) 및 센터레일(13)이 마련되어 있으며, 이들 레일(11, 12, 13)에 슬라이딩 도어(20)가 이동가능하게 결합되어 있다.
이러한 구성으로 인해서 슬라이딩 도어(20)가 닫혔을 경우에는 센터레일(13)이 차량의 외부로 드러나게 되며, 또한 슬라이딩 도어(20)가 열렸을 경우에는 상부레일(11) 및 하부레일(12)이 외부로 드러나게 된다. 따라서 차량의 외관미가 저하되는 문제점이 있다.
또한 종래기술의 슬라이딩 도어(20)는 직선형상의 상부레일(11) 및 하부레일(12)을 따라서 이동하는 구조를 가져야 하기 때문에 도어(20)의 상하부가 직선형으로 형성될 수밖에 없는 등, 도어(20)를 설계하는데 있어서 레이아웃상 자유도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도어체의 슬라이딩 동작을 안내하는 레일이 차체의 내측에 설치되며, 도어체가 회동동작 및 슬라이딩 동작에 의해서 개폐되도록 함으로써 차체를 외관 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있음과 아울러 부드럽게 개폐되는 슬라이딩 도어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 슬라이딩 도어에 관한 것으로, 차체의 개구부를 개폐하는 도어체와; 상기 개구부에 인접하는 차체 내측에 고정되는 슬라이더부재와; 상기 슬라이더부재에 슬라이딩 이동가능하게 장착되는 레일과; 일측이 상기 레일에 회전가능하게 연결되며 타측이 도어에 회전가능하게 연결되어 상기 도어체를 상기 레일에 대해서 회동시키는 회동수단과; 상기 레일을 상기 슬라이더부재에 대해서 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩수단과; 상기 레일에 설치되며, 상기 슬라이딩수단과 상기 회동수단을 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 가지는 본 발명은 레일이 도어체의 내측에 위치하게 되고 또한 슬라이딩 이동하면서 차체의 내측으로 수용되기 때문에 도어체가 개방된 상태나 폐쇄된 상태에서 외부로부터 보이지 않게 된다. 따라서 차체의 외관에 영향을 미치지 않기 때문에 외관 설계시 자유도를 향상시킨다.
또한 본 발명은 도어체가 구동수단의 구동에 의해서 회동수단의 회동과 슬라이딩수단의 슬라이딩 동작을 함께 행하면서 개방 또는 폐쇄함으로써 도어체의 동작을 부드럽게 행할 수 있다.
도 1은 종래의 슬라이딩 도어를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어의 조립된 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어의 슬라이더부재와 레일의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어의 회동수단을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어의 슬라이딩수단을 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 본 설명에서 "내측" 및 "외측"은 차체를 중심으로 하여 차량의 안쪽 및 바깥쪽을 지칭하는 것이다.
먼저, 본 발명의 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어는, 도 2에 도시된 것과 같이 차체(100)의 개구부(S)를 개폐하는 도어체(110)를 구비한다. 도어체(110)는 차체(100)에 대해서 회동과 슬라이딩 운동을 행하면서 개구부(S)를 개폐하게 된다.
구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 차체(100)의 개구부(S)에 인접하는 위치에 슬라이더부재(210)가 고정되어 있다. 슬라이더부재(210)는 차체(100)에 상하방향으로 서로 소정의 간격을 두고 고정되는 2개의 장착브라켓(212)과, 이 장착브라켓(212)에 회동가능하게 장착되는 롤러(211)로 구성된다.
슬라이더부재(210)의 장착브라켓(212)에는 레일(220)이 슬라이딩 이동가능하게 장착된다. 즉, 레일(220)은 2개의 장착브라켓(212) 및 롤러(211)를 수용하는 안내홈(221)이 형성되어 있으며, 레일(220)이 안내홈(221)에 수용된 롤러(211)와 구름접촉하면서 슬라이더부재(210)에 대해서 슬라이딩 이동을 하게 된다.
또한 레일(220)의 중간부에는 위 슬라이딩 동작을 위한 구동력 및 후술하는 회동수단(300)의 회동 동작을 위한 구동력을 발생시키는 구동수단(500)이 장착된다. 구체적으로 도 2에 도시된 것과 같이, 구동수단(500)은 레일(220)에 고정되는 모터브라켓(530)의 상부에 모터(510)가 장착된다. 모터(510)는 도시하지 않은 모터축이 하부를 향하도록 장착된다.
위 레일(220)에서 슬라이더부재(210)와 슬라이딩 가능하게 장착되는 부분과 반대측 단부에는 회동수단(300)이 장착된다. 회동수단(300)은 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이, 일측이 레일(220)에 회전가능하게 장착되며, 타측이 도어체(110)에 고정되어 있는 도어브라켓(120)에 회전가능하게 장착된다. 회동수단(300)은 모터(510)의 회전에 의해서 레일(220)에 회전가능하게 장착된 지지점(후술하는 중심축(321a))을 중심으로 회동하는 6절 링크를 포함하고 있다.
구체적으로 도 4에 도시된 것과 같이, 회동수단(300)은 모터(510)의 모터축(미도시)에 장착되어 모터(510)의 회전에 의해서 회전되며 외측에 기어가 형성된 구동기어(521)를 통해서 회전력을 전달받는다. 이 구동기어(521)는 전달기어(522)에 기어결합되며, 전달기어(522)는 섹터기어(310)와 기어결합된다. 본 실시형태에서는 전달기어(522)가 직접 섹터기어(310)와 기어결합되지만, 전달기어(522)의 회전을 감속시키는 감속기어를 구비하고 이 감속기어가 섹터기어(310)와 기어결합해도 된다.
회동수단(300)은, 위 섹터기어(310)를 포함한다. 섹터기어(310)는 외주면에 기어가 형성된 부채꼴 형상을 가지며, 부채꼴 형상의 일측에는 직사각형의 모양의 직선부(311)가 형성되어 있다. 직선부(311)에는 위 부채꼴 형상의 회전 중심인 중심홀(313)이 형성되어 있고, 중심홀(313)로부터 소정 간격 떨어진 위치에 지지홀(314)이 형성되어 있다. 또한 섹터기어(310)에는 사각형 모양의 걸림홀(312)이 형성되어 있다. 이 걸림홈(312)은 후술하는 홀드오픈래치(600)에 걸려지는 구성이다. 이에 대해서는 홀드오픈래치를 설명하면서 상세하게 설명한다.
또한 회동수단(300)에 구비되는 6절 링크는, 섹터기어(310)에 일단이 고정되고, 타단이 도어체(110)에 고정된 도어브라켓(120)에 회전가능하게 연결되는 메인암(320)과, 메인암(320)의 회동을 안내하는 복수개의 제1 내지 제3 안내링크(330, 340, 350)를 포함한다.
구체적으로, 메인암(320)의 일단에는 위 섹터기어(310)가 삽입되어 있으며, 섹터기어(310)의 중심홀(313) 및 지지홀(314)에 회전가능하게 결합되는 중심축(321a) 및 지지축(321b))이 상하로 삽입되어 있다. 이러한 구성에 의해서 섹터기어(310)가 회전하게 되면, 섹터기어(310)의 중심홀(313)에 삽입된 중심축(321a)을 중심으로 하여 메인암(320)도 회동하게 된다.
또한 제1 안내링크(330)는, 레일(220)에 고정설치되는 바디브라켓(230)에 일단이 회동가능하게 장착된다. 제2 안내링크(340)는, 일단이 위 고정축(321a)과 소정 간격 떨어진 위치에 위치하는 고정축(321b)에 회전가능하게 장착되며, 타단은 위 제1 안내링크(330)의 타단과 회전가능하게 연결된다. 또한 제3 안내링크(350)는 일단이 위 제1 안내링크(330)의 타단 및 제2 안내링크(340)의 타단에 회전가능하게 연결되며, 타단은 도어브라켓(120)의 지지점(P)에 회전가능하게 연결된다.
즉, 6개의 링크로서 작용하는 메인암(320), 바디브라켓(230), 제1 내지 제3 안내링크(330, 340, 350) 및 도어브라켓(120)에 의해서 레일(220)에 대해서 도어체(110)를 회동시키는 6절 링크가 구성되게 된다. 이러한 6절 링크에 의해서 도어체(110)가 회동하여 도어체(110)의 개폐동작을 행하게 된다.
구체적으로, 구동수단(500)의 모터(510)가 도 4에 도시된 것과 같이 반시계방향으로 회전하면, 구동기어(521)와 전달기어(522)를 통해서 섹터기어(310)가 중심축(321a)을 중심으로 반시계방향으로 회전한다. 이로 인해서 메인암(320)이 중심축(321a)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회동하게 된다. 메인암(320)의 회동시 위에서 설명한 6절 링크에 의해서 도어체(110)는 처음에는 지지점(P)을 중심으로 하여 A방향으로 작은 각도로 회동(틸팅동작)을 행하고 이후 B방향으로 큰 각도로 회동(회동동작)을 행하게 된다. 즉, 메인암(320)의 회동동작은 6절 링크를 통해서 도어체(110)의 틸팅동작과 회동동작으로 바뀌게 된다. 도어체(110)가 위 틸팅동작을 행하게 되면 도어체(110)의 일측(도 2에서 좌측)이 차체(100)의 외측으로 이동하여 차체(100)로부터 떨어지게 된다. 따라서 도어체(110)의 일측이 차체(100)와 간섭을 일으키지 않는 상태가 되며, 이후 도어체(110)가 회동동작을 행하여 차체(100)의 개구부(S)를 개방시키는 동작을 방해하지 않는다. 도어체(110)가 차체(100)의 개구부(S)를 닫는 동작을 하는 경우에는 위에서 설명한 것과 반대의 동작을 행하게 된다. 이로 인해서 본 실시형태에 따르면 도어체(110)를 부드럽게 개폐할 수 있다.
또한 위 레일(220)에는 레일(220)을 슬라이더부재(210)에 대해서 슬라이딩 이동하도록 하는 슬라이딩수단(400)이 장착되어 있다. 구체적으로 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이, 모터(510)의 하부에 모터(510)의 회전에 의해서 회전하는 권취드럼(420)이 마련되어 있다. 권취드럼(420)은 외주면에 복수개의 권취홈(421)이 형성되어 있다. 또한 권취드럼(420)에는 와이어(410)가 감겨져 있다. 따라서 권취드럼(420)이 회전하게 되면 권취드럼(420)에 형성된 복수개의 권취홈(421)에 와이어가 감겨지게 된다.
또한 레일(220)의 일측에는 풀리브라켓(450)이 고정되어 있으며, 이 풀리브라켓(450)에는 풀리(430)가 회전가능하게 장착된다. 또한 풀리(430)에는 와이어(420)가 걸쳐져 있다. 따라서 풀리(430)는 와이어(420)의 이동을 안내하게 된다. 그리고 권취드럼(420)과 풀리(430)에 걸쳐져 있는 와이어(420)는 차체(100)에 고정되어 있는 와이어홀더(440)에 고정되어 있다. 와이어홀더(440)는 권취드럼(420)과 풀리(430)의 사이에 위치한다.
즉, 슬라이딩수단(400)은 와이어홀더(440)에 의해서 차체(110)에 고정되어 있는 와이어(410)가 권취드럼(420)과 풀리(430) 사이에 걸쳐져 있는 구조를 가지고 있다. 이러한 구조에 인해서, 권취드럼(420)이 모터(510)에 의해서 회전하면 와이어(410)가 권취드럼(420)에 감겨진다. 이때, 와이어(410)는 와이어홀더(440)에 의해서 차체(110)에 고정되어 있어 이동하지 않기 때문에 권취드럼(420)에 감겨지는 와이어(410)의 길이만큼 권취드럼(420)과 와이어홀더(440) 사이의 와이어(410)의 길이가 줄어들게 된다. 이에 따라서 권취드럼(420)이 와이어홀더(440) 측으로 이동하게 되고, 그 결과 레일(220)이 와이어홀더(440) 측 방향으로 슬라이딩 이동하게 된다. 이에 따라서, 회동수단(500)을 매개로 레일(220)에 연결되어 있는 도어체(110)가 슬라이딩 이동한다. 한편, 권취드럼(420)이 반대로 회전하면 레일(220)이 와이어홀더(440)로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동하게 된다. 그 결과 회동수단(500)을 매개로 레일(220)에 연결되어 있는 도어체(110)가 슬라이딩 이동하여 차체(100)의 개구부(S)를 개폐하게 된다.
한편, 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이, 레일(220)에 고정되어 있는 바디브라켓(230)에는 래치브라켓(240)이 고정되어 있으며, 래치브라켓(240)에는 홀드오픈래치(600)가 장착되어 있다. 홀드오픈래치(600)의 일측에는 걸림편(610)이 마련되어 있다. 이 걸림편(610)에는 위에서 설명한 섹터기어(310)의 걸림홈(312)이 걸려지게 된다.
구체적으로 섹터기어(310)가 회전하여 도어체(110)가 완전히 개방된 경우, 섹터기어(310)의 걸림홈(312)이 홀드오픈래치(600)의 걸림편(610)에 걸려져 잠금되게 된다. 따라서 도어체(110)가 완전히 개방된 상태에서 잠겨짐으로써, 도어체(110)가 완전히 개방된 상태를 유지하게 된다. 이후 도어체(110)를 닫기 위해서 힘이 반대로 가해지는 경우에는 걸림홈(312)이 홀드오픈래치(600)의 걸림편(610)으로부터 이탈되어 폐쇄동작을 행하도록 한다.
이하, 본 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어의 작용에 대해서 설명한다. 먼저, 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이, 도어체(110)가 닫힌 상태에서 구동수단(510)의 모터(510)가 반시계방향으로 회전하게 되면, 회동수단(300)의 섹터기어(310)가 반시계방향으로 회전함과 동시에 슬라이딩수단(400)의 권취드럼(420)이 시계방향으로 회전한다.
섹터기어(310)의 회전에 의해서 메인암(320)이 반시계방향으로 회동한다. 이 메인암(320)의 회동에 따라서, 도어체(1100)가 개방동작을 개시한다. 구체적으로 도어체(110)는 6절 링크에 의해서 지지점(P)을 중심으로 하여 도 4의 A 방향으로 회동하는 동작(틸팅동작)하게 된 후 B 방향으로 회동하는 동작(회동동작)을 행하게 된다. 위 틸팅동작에 의해서 도어체(110)의 일측 차체(100)와 간섭이 일어나지 않게 되어 회동동작이 원활하게 이루어지게 된다.
이러한 도어체(110)의 동작과 함께 권취드럼(420)의 회전에 의해서 와이어(410)가 권취드럼(420)에 감기게 된다. 와이어(410)가 도어체(420)에 감기는 길이 만큼 풀리(430)와 권취드럼(420)과의 사이의 길이가 짧아지게 되어 권취드럼(420)이 와이어홀더(440) 측으로 이동하게 된다. 이에 따라서 레일(220)이 슬라이더부재(210)에 대해서 슬라이딩 이동을 하게 되며, 그 결과 레일(220)에 연결되어 있는 도어체(110)가 슬라이딩 이동하여 차체(100)의 개구부(S)를 개방하게 된다.
또한 도어체(110)의 개방이 진행되어, 섹터기어(310)가 홀드오픈래치(600)에 걸려 메인암(320)의 회동이 잠겨지게 되면 도어체(110)는 개방된 상태를 유지하게 된다.
이렇게 도어체(110)가 개방된 상태에서 구동수단(500)의 모터(510)가 위와는 반대방향인 시계방향으로 회전하게 되면, 회동수단(330) 및 슬라이딩수단(400)이 위 동작과 반대의 동작을 행하여 도어체(110)가 차체(100)의 개구부(S)를 닫는 폐쇄동작을 행하게 된다.
이상 살펴본 바와 같이, 또한, 본 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어는, 레일(220)이 도어체(110)의 내측에 위치하게 되고 또한 슬라이딩 이동하면서 차체(100)의 내측으로 수용되기 때문에 도어체(110)가 개방된 상태나 폐쇄된 상태에서 외부로부터 보이지 않게 된다. 따라서 차체(110)의 외관에 영향을 미치지 않기 때문에 외관 설계시 자유도를 향상시킨다.
또한 본 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어는, 도어체(110)가 구동수단(500)의 구동에 의해서 회동수단(300)의 회동과 슬라이딩수단(400)의 슬라이딩 동작을 함께 행하면서 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
또한 본 실시형태에 따르는 슬라이딩 도어는, 위 회동수단(500)의 회동 및 슬라이딩수단(400)의 슬라이딩 동작을 동시에 행함으로써 도어체(110)의 부드러운 개폐동작을 가능하게 한다.
또한 위 회동수단(500)은, 6절 링크에 의해서 메인암(320)의 회동이 도 4에 도시된 것과 같이 도어체(110)의 A방향 회동(틸팅 동작)과 B방향 회동(회동동작)을 연속적으로 행하도록 함으로써 도어체(110)가 원활하게 회동할 수 있게 된다.
이상 본 발명에 대한 실시형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고 청구범위에 기재된 기술사상을 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
S : 개구부 P : 지지점
100 : 차체 110 : 도어체
210 : 슬라이더 부재 220 : 레일
300 : 회동수단 310 : 섹터기어
320 : 메인암 400 : 슬라이딩수단
410 : 와이어 420 : 권취드럼
430 : 풀리 440 : 와이어홀더
500 : 구동수단 510 : 모터
600 : 홀드오픈래치 610 : 걸림편

Claims (6)

  1. 차체의 개구부를 개폐하는 도어체와,
    상기 개구부에 인접하는 차체 내측에 고정되는 슬라이더부재와,
    상기 슬라이더부재에 슬라이딩 이동가능하게 장착되는 레일과,
    일측이 상기 레일에 회전가능하게 연결되며 타측이 도어에 회전가능하게 연결되어 상기 도어체를 상기 레일에 대해서 회동시키는 회동수단과,
    상기 레일을 상기 슬라이더부재에 대해서 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩수단과,
    상기 레일에 설치되며, 상기 슬라이딩수단과 상기 회동수단을 구동시키는 구동수단을 포함하되;
    상기 회동수단은,
    상기 구동수단의 회전에 의해서 일정 각도 회전하는 섹터기어와,
    일단이 상기 섹터기어에 고정되며, 타단이 상기 도어체에 회전가능하게 연결되어 상기 섹터기어의 회전에 의해서 일단을 중심으로 회동하는 메인암과,
    상기 레일과 상기 도어체 사이에 연결되어 상기 메인암의 회동을 안내하는 복수개의 안내링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단에 의해서 상기 슬라이딩수단의 슬라이딩 이동과 상기 회동수단의 회동이 동시에 일어나는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 레일에 고정되며, 상기 섹터기어가 일정 각도 회전한 상태에서 잠금시키는 홀드오픈래치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인암과 복수개의 안내링크는, 메인암의 회동에 따라서 도어체가 틸팅동작과 회동동작을 연속적으로 행하도록 하는 6절 링크를 구성하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬라이딩수단은,
    상기 구동수단의 회전에 의해서 회전하며, 와이어를 권취하는 권취드럼과,
    상기 레일에 장착되어 상기 와이어를 안내하는 풀리와,
    상기 차체에 고정되며 상기 권취드럼과 상기 풀리 사이에 위치하고, 상기 와이어를 고정하는 와이어홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어.
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