KR20240116273A

KR20240116273A - 차량용 도어 힌지 장치

Info

Publication number: KR20240116273A
Application number: KR1020230009001A
Authority: KR
Inventors: 이재승; 임충식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2023-01-20
Filing date: 2023-01-20
Publication date: 2024-07-29
Also published as: US12188285B2; DE102023129545A1; US20240247532A1; CN118375360A

Abstract

차량용 도어 힌지 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 B 필러가 없는 차량에서, 메인 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 케이스와, 이 슬라이드 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 암이 상기 메인 케이스 내부에서 하나의 모터에 의해 구동하는 제1, 제2 스크루에 의해 차체 외측 대각방향으로 이동하여 도어의 회전 궤적을 확보한 상태로, 도어 개폐 작동을 가능하게 한다.

Description

차량용 도어 힌지 장치{Door hinge device for vehicles}

본 발명은 차량용 도어 힌지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 B 필러가 없는 차량에서, 도어의 힌지부를 차체 외측으로 밀어서 회전 궤적을 확보하여 각 도어가 단독으로 개폐 작동이 가능하게 하는 차량용 도어 힌지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 도어는 차량의 내부와 외부를 구분하는 도어로, 외부의 소음, 비, 먼지, 바람 등을 차단하고, 측면 충돌 시에는 사이드 구조물과 함께 충격을 흡수하여 탑승자를 안전하게 보호하는 중요한 기능을 한다.

차량용 도어는 특수 목적의 도어를 포함하여 다양한 종류가 있으나, 승용 차량에는 힌지 방식의 스윙 도어가 가장 많이 적용된다.

통상, 스윙 도어는 차체와의 사이에 힌지 브래킷을 통하여 설치되는 힌지 축을 중심으로 차체 외부 측으로 열리는 도어를 말하며, 개폐가 용이하고, 구조가 간단하여 유지 및 보수가 쉬운 이점이 있다.

한편, 일부 차량에서는 도어의 오픈 시, 개방감이 크고, 탑승자의 승ㆍ하차에 유리한 대향식 스윙 도어가 적용된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 B 필러가 없는 타입과 B 필러가 있는 타입으로 구분된다.

도 1은 종래 기술의 일례에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, B 필러가 없는 차량(100)에 적용된 대향식 스윙 도어의 일례가 도시된다. 프론트 도어(110)는 힌지부가 프론트 도어(110)의 전단부에 설치되고, 리어 도어(120)는 힌지부가 리어 도어(120)의 후단부에 설치된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(110) 또는 리어 도어(120)의 일측에 잠금 상태를 유지하기 위한 래치부(LC)가 설치된다.

또한, 프론트 도어(110)의 후단부와 리어 도어(120)의 전단부 사이에는 기밀을 위한 실링(S)이 설치된다.

상기와 같이, B 필러가 없는 차량(100)의 대향식 스윙 도어는 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시 개방감은 좋으나, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)의 개폐 작동 시, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)간의 회전 궤적이 겹치는 간섭 문제로 인해 프론트 도어(110)를 먼저 열거나 뒤에 닫아야 하는 것과 같이 개폐 순서가 미리 결정되어 있다는 단점이 있다.

이와 같이, 프론트 도어(110)와 리어 도어(120)의 개폐 순서가 미리 정해져 있어서, 리어 도어(120)를 단독으로 열거나 닫을 수 없다는 문제점이 있다.

도 3은 종래 기술의 다른 예에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, B 필러(230)가 있는 차량(200)에 적용된 대향식 스윙 도어의 일례가 도시된다. 이 또한, 프론트 도어(210)는 힌지부가 프론트 도어(210)의 전단부에 설치되고, 리어 도어(220)는 힌지부가 리어 도어(220)의 후단부에 설치된다.

이러한 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(210) 및 리어 도어(220)의 각 일측과 B 필러(230) 사이에 잠금 상태를 유지하기 위한 래치부(LC)가 설치된다.

또한, B 필러(230)에 대응하는 프론트 도어(210)의 후단부 및 리어 도어(220)의 전단부와 B 필러(230) 사이에 기밀을 위한 실링(S)이 설치된다.

이와 같이, B 필러가 있는 차량(100)의 대향식 스윙 도어는 프론트 도어(210)와 리어 도어(220)가 B 필라(230)에 대하여 회전 작동하도록 구성되어 있어 각각 독립적으로 개폐 작동이 가능하여 작동 순서가 자유로운 이점은 있으나, B 필라(230)의 적용으로 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시에 개방감이 떨어진다는 문제점이 있다.

이와 같이, 대향식 스윙 도어는 B 필러의 유무에 따라 개방감에 차이가 있고, 프론트 도어와 리어 도어의 개폐 작동에 차이가 있다.

한편, 상기와 같이, B 필러가 없는 차량(100)의 개방감을 유지하면서 프론트 도어(110) 및 리어 도어(120)의 작동 순서의 문제점을 해소하기 위하여, 종래에는 대향식 스윙 도어의 도어 힌지 장치로, 구즈넥 타입의 힌지 장치가 적용되는 예가 있으나, 이러한 구즈넥 타입의 힌지 장치는 그 모양의 특성상 차체 폭 방향으로 많은 여유 공간을 필요로 하여 차체 레이아웃 구성에 어려움이 있다.

이에, B 필러가 없는 차량에 대향식 스윙 도어를 적용하기 위해서는 새로운 개폐 구조를 구현하기 위한 도어 힌지 장치가 필요하다.

대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 2019-0028966호(공개일자: 2019년03월20일) 이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 B 필러가 없는 차량에서, 메인 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 케이스와, 상기 슬라이드 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 암이 상기 메인 케이스 내부에서 하나의 모터에 의해 구동하는 제1, 제2 스크루에 의해 차체 외측 대각방향으로 이동하여 도어의 회전 궤적을 확보한 상태로, 도어 개폐 작동을 가능하게 하는 차량용 도어 힌지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 도어 힌지 장치에 있어서, 도어의 일단부에 대응하는 차체의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치되며, 메인 케이스에 대하여 슬라이드 케이스가 슬라이드 이동 가능하게 구성되는 케이스; 상기 슬라이드 케이스에 형성되는 가이드 슬롯을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 케이스의 외부에서 상기 도어의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 연결되는 슬라이드 암; 및 상기 메인 케이스의 내부에 길이방향을 따라 배치되어 모터 구동하는 제1, 제2 스크루 상에 상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암이 각각 제1, 제2 스크루 하우징을 통하여 치합되며, 상기 메인 케이스에 대하여 상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암을 각각 다른 속도로 슬라이드 이동시키도록 구성되는 상기 구동유닛을 포함하는 차량용 도어 힌지 장치가 제공될 수 있다.

상기 도어는 일단부는 프론트 도어의 전단부 또는 리어 도어의 후단부로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 케이스는 내측에 상기 구동유닛의 모터가 고정되는 커버가 설치되고, 상기 커버에 상기 제1, 제2 스크루의 일 단부가 회전 가능하게 설치되는 메인 케이스; 및 상기 메인 케이스의 내부에 대하여 슬라이드 이동 가능하게 배치되며, 외측 단면상의 상부와 하부에 길이방향을 따라 상기 슬라이드 암의 슬라이드 이동을 안내하는 상부 및 하부 가이드 슬롯이 형성되는 슬라이드 케이스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 슬라이드 암은 상기 슬라이드 케이스의 외부에 배치되어 상기 상부 가이드 슬롯에 상부 슬라이더를 통하여 슬라이드 안내되는 상부 암; 상기 슬라이드 케이스의 외부에 배치되어 상기 하부 가이드 슬롯에 하부 슬라이더를 통하여 슬라이드 안내되는 하부 암; 및 상기 슬라이드 케이스의 내부에서 상기 상부 및 하부 슬라이더를 연결하는 연결판을 포함할 수 있다.

상기 도어 힌지 브래킷은 상기 도어의 일단부에 고정되며, 상기 상부 암과 상기 하부 암의 각 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결될 수 있다.

또한, 상기 구동유닛은 상기 메인 케이스의 내측에 고정된 커버 상에 설치되는 모터; 상기 모터의 모터 축에 구성되어 모터의 회전력을 출력하는 모터기어; 상기 메인 케이스의 내부에서, 일 단부가 베어링을 통하여 상기 커버 상에 회전 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 케이스에 형성된 제1 스크루 하우징에 치합되며, 상기 모터기어에 치합되는 제1 구동기어를 통하여 상기 모터의 회전력을 전달받아 감속 회전하는 제1 스크루; 및 상기 메인 케이스의 내부에서, 일 단부가 베어링을 통하여 상기 커버 상에 회전 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 암에 형성된 제2 스크루 하우징에 치합되며, 상기 모터기어에 치합되는 제2 구동기어를 통하여 상기 모터의 회전력을 전달받아 증속 회전하는 제2 스크루를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 구동기어는 상기 제1 스크루의 일측에 고정되고, 상기 제2 구동기어는 상기 제2 스크루의 일측에 고정될 수 있다.

또한, 상기 제1 구동기어는 상기 모터기어에 비하여 직경이 더 크게 형성되고, 상기 제2 구동기어는 상기 모터기어에 비하여 직경이 더 작게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 필러가 없는 차량에서, 메인 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 케이스와, 상기 슬라이드 케이스의 내부에서 슬라이드 이동하는 슬라이드 암이 상기 메인 케이스 내부에서 하나의 모터에 의해 구동하는 제1, 제2 스크루에 의해 차체 외측 대각방향으로 이동하여 도어의 회전 궤적을 미리 확보해주게 되며, 이러한 상태로, 양측 도어를 동시에 개폐 작동하는 것이 가능하게 하며, 하나의 도어 단독으로도 개폐 작동이 가능하게 한다.

또한, 도어의 힌지부가 모터의 구동력에 의해 슬라이드 암을 따라 자동으로 차체 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 후, 모터 제어를 통하여 슬라이드 암의 슬라이드 이동위치를 고정 상태로 유지해 주어 도어 개폐 작동을 안정적으로 이룰 수 있도록 한다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 B 필러가 없는 차량의 대향식 스윙 도어에서, 탑승자의 승ㆍ하자 또는 레저 활동 시 개방감이 좋은 이점을 유지해주며, 각 도어의 개폐 작동 시에도 도어 개폐 순서에 영향을 받지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 종래의 구즈넥 타입의 힌지 장치에 비하여 슬림(Slim)하면서도, 작동 반경에 따른 여유 공간이 불필요하여 차체 레이아웃 구성에도 여유가 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 일례에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.
도 3은 종래 기술의 다른 예에 따른 대향식 스윙 도어가 적용된 차량을 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 차량에서 프론트 도어와 리어 도어가 접하는 부분을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치가 적용되는 차량용 도어의 내측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 슬라이드 케이스를 투영한 사시도이다.
도 7은 도 6의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 6의 B-B 선에 따라 절개한 단면 사시도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 단계별 작동 상태를 도시한 평 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대 또는 축소하여 나타내었다. 또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 설명의 편의상 도 5의 좌측 상방향을 전방, 우측 하방향을 후방이라 정의하여 설명한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치는 조수석 후방의 리어 도어에 적용되는 예로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치가 적용되는 차량용 도어의 내측 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 케이스를 투영한 사시도이고, 도 7은 도 6의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 8은 도 6의 B-B 선에 따라 절개한 단면 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 B 필러가 없는 승용 차량의 조수석 후방의 리어 도어에 적용되는 예로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, B 필러가 없는 승용 차량의 양측 프론트 도어(FDR)와 차체(BD) 사이, 및 양측 리어 도어(RDR)와 차체(BD) 사이에도 적용될 수 있다.

즉, 도어의 개폐 작동 시, 프론트 도어(FDR) 또는 리어 도어(RDR)가 차체(BD) 전방 또는 차체(BD) 후방의 각 대각방향의 차체(BD) 외측으로 이동하여 각 도어의 회전 궤적을 확보한 상태로, 양측 도어를 동시에 개폐 작동하거나, 하나의 도어 단독으로 개폐 작동을 가능하게 한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 메인 케이스(11)와 슬라이드 케이스(13)로 이루어지는 케이스(10), 슬라이드 암(20), 및 모터(M)의 회전동력을 직선동력으로 전달하는 구동유닛(30)을 포함할 수 있다.

상기 케이스(10)는 도어(DR)의 일단부에 대응하는 차체(BD)의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치된다.

여기서, 상기 도어(DR)라 함은 프론트 도어(FDR) 또는 리어 도어(RDR)일 수 있으며, 이들을 동시에 지칭할 수도 있다. 즉, 프론트 도어(FDR)일 경우, 일단부는 프론트 도어(FDR)의 전단부 일측일 수 있고, 리어 도어(RDR)일 경우, 일단부는 리어 도어(RDR)의 후단부 일측일 수 있다.

그리고 상기 프론트 도어(FDR)가 설치되는 차체(BD)의 일측은 차체(BD)의 전방 일측을 의미하며, 이때, 상기 케이스(10)는 프론트 도어(FDR)가 설치되는 차체(BD)의 전방 외측을 향하여 대각방향으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 리어 도어(RDR)가 설치되는 차체(BD)의 일측은 차체(BD)의 후방 일측을 의미하며, 이때, 상기 케이스(10)는 리어 도어(RDR)가 설치되는 차체(BD)의 후방 외측을 향하여 대각방향으로 설치될 수 있다.

상기 케이스(10)는 메인 케이스(11)와 슬라이드 케이스(13)로 이루어지며, 상기 슬라이드 케이스(13)가 메인 케이스(11)의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 조립된다.

여기서, 상기 메인 케이스(11)는 차체(BD)의 내측을 향하며, 상기 슬라이드 케이스(13)는 차체(BD)의 외측을 향한다.

상기 슬라이드 케이스(13)는 외측 단면상의 상부와 하부에 길이방향을 따라 각각 절개되어 상부 가이드 슬롯(SL1)과 하부 가이드 슬롯(SL2)이 서로 평행하게 형성된다.

또한, 상기 슬라이드 케이스(13)에는 슬라이드 암(20)이 설치되고, 상기 메인 케이스(11)의 내측에 고정되는 커버(11a) 상에는 상기 구동유닛(30)이 설치된다.

즉, 상기 메인 케이스(11)는 외측면이 개구된 "ㄷ"자 형상으로 형성되며, 내측에 커버(11a)가 접합되어 고정된다.

또한, 상기 슬라이드 케이스(13)는 선단이 막힌 사각 빔의 형상으로 형성되어 상기 메인 케이스(11)의 개구된 부분을 통하여 슬라이드 가능하게 설치된다.

본 발명의 실시 예에서는 도면에 도시하지 않았으나, 메인 케이스(11)와 슬라이드 케이스(13) 사이에 슬라이드 방향으로 레일 등을 설치하여 구성될 수 있다.

상기 슬라이드 암(20)은 슬라이드 케이스(13)에 형성되는 상부 및 하부 가이드 슬롯(SL1)(SL2)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 케이스(13)의 외부에서 상기 도어(DR)의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷(3)에 힌지 축(5)을 통하여 연결된다.

즉, 상기 슬라이드 암(20)은 상부 암(21)과 하부 암(23) 및 연결판(25)을 포함한다.

상기 상부 암(21)은 슬라이드 케이스(13)의 외측 상부에 배치되며, 일측에 형성되는 상부 슬라이더(21a)를 통하여 상기 상부 가이드 슬롯(SL1)을 따라 슬라이드 안내된다.

상기 하부 암(23)은 슬라이드 케이스(13)의 외측 하부에 배치되며, 일측에 형성되는 하부 슬라이더(23a)를 통하여 상기 하부 가이드 슬롯(SL2)을 따라 슬라이드 안내된다.

그리고 상기 연결판(25)은 상기 슬라이드 케이스(13)의 내부에서 상기 상부 슬라이더(21a)와 상기 하부 슬라이더(23a)를 연결하여 상기 상부 암(21)과 하부 암(23)이 일체로 움직이도록 고정한다.

또한, 상기 상부 암(21)과 하부 암(23)은 상기 슬라이드 케이스(13)의 외측에서, 각 선단이 상기 도어 힌지 브래킷(3)에 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결되고, 상기 도어 힌지 브래킷(3)은 도어(DR)의 일단부에 고정된다.

그리고 상기 구동유닛(30)은 메인 케이스(11)의 내부에 길이방향을 따라 배치되는 제1, 제2 스크루(S1)(S2) 상에 상기 슬라이드 케이스(13)와 상기 슬라이드 암(20)이 각각 제1, 제2 스크루 하우징(15)(27)을 통하여 치합되고, 모터(M) 구동에 의해 상기 제1, 제2 스크루(S1)(S2)가 회전하면, 상기 메인 케이스(11)에 대하여 슬라이드 케이스(13)와 슬라이드 암(20)이 각각 다른 속도로 슬라이드 이동되도록 구성된다.

즉, 상기 구동유닛(30)은 모터(M), 모터기어(MG), 제1, 제2 스크루(S1)(S2)로 구성된다.

상기 모터(M)는 메인 케이스(11)의 내측에 고정된 커버(11a) 상의 외면 중앙에 설치된다.

여기서, 상기 모터(M)는 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터를 적용할 수 있다.

또한, 상기 모터기어(MG)는 상기 커버(11a)의 내측에서 상기 모터(M)의 모터 축(MS)에 고정되어 모터(M)의 회전력을 출력한다.

상기 제1 스크루(S1)는 메인 케이스(11)의 내부에 길이방향을 따라 배치되고, 일 단부가 베어링(B1)을 통하여 상기 커버(11a) 상에 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 제1 스크루(S1)는 슬라이드 케이스(13)에 제1 브라켓(15a)을 통해 연결된 제1 스크루 하우징(15)에 스크루 치합된다.

또한, 상기 제1 스크루(S1)는 일측에 제1 구동기어(G1)가 고정되고, 제1 구동기어(G1)는 상기 모터기어(MG)에 치합되어 상기 모터(M)의 회전력을 전달받아 감속 회전한다.

상기 제2 스크루(S2)는 메인 케이스(11)의 내부에 길이방향을 따라 배치되고, 일 단부가 베어링(B2)을 통하여 상기 커버(11a) 상에 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 제2 스크루(S2)는 슬라이드 암(20)의 연결판(25)에 제2 브라켓(27a)을 통해 연결된 제2 스크루 하우징(27)에 스크루 치합된다.

또한, 상기 제2 스크루(S2)는 일측에 제2 구동기어(G2)가 고정되고, 제2 구동기어(G2)는 상기 모터기어(MG)에 치합되어 상기 모터(M)의 회전력을 전달받아 증속 회전한다.

여기서, 상기 제1 스크루(S1)와 제1 스크루 하우징(15) 및 상기 제2 스크루(S2)와 제2 스크루 하우징(27)은 사이에 다수개의 볼을 통하여 구름 접촉되는 볼 스크루 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 스크루(S1)와 제2 스크루(S2)는 상기 모터기어(MG)를 기준으로 상부와 하부에 배치되며, 상기 모터(M)의 회전력을 전달받아 각각 감속 및 증속하면서 회전하여 슬라이드 케이스에 비하여 슬라이드 암의 슬라이드 이동속도를 더 빠르게 한다.

즉, 상기 제1 스크루(S1)의 감속을 위해 제1 구동기어(G1)는 모터기어(MG)에 비하여 직경이 더 크게 형성되고, 상기 제2 스크루(S2)의 증속을 위해 제2 구동기어(G2)는 모터기어(MG)에 비하여 직경이 더 작게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 모터기어(MG)에 대한 제1 구동기어(G2)의 감속비와 제2 구동기어(G2)의 증속비는 설계조건에 따라 변경될 수 있으나, 대략 메인 케이스(11)에 대하여 슬라이드 케이스(13)의 슬라이드 이동이 완료되는 시점에, 슬라이드 케이스(13)에 대하여 슬라이드 암(20)의 슬라이드 이동이 완료되도록, 상기 메인 케이스(11)에 대한 슬라이드 케이스(13)와 슬라이드 암(20)의 이동량에 비례하여 설정될 수 있다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 단계별 작동 상태를 도시한 평 단면도이다.

이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치의 구체적인 작동을 설명한다.

먼저, 도 9를 참조하면, 도어(DR)가 닫힌 상태이다.

이때, 도어(DR)와 차체(BD)를 연결하는 힌지 축(5)이 슬라이드 암(20)과 함께 차체(BD) 내측 대각방향으로 이동된 상태로, 도어(DR)의 일단부가 도어(DR)가 닫힘 상태를 유지하는 위치이다.

도 10을 참조하면, 상기와 같이, 도어(DR)가 닫힌 상태에서, 도어(DR)를 열기 위해서는 먼저, 모터(M)가 구동하여 제1, 제2 스크루(S1)(S2)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 제1, 제2 스크루(S1)(S2) 상에 제1 제2 스크루 하우징(15)(27)을 통해 연결된 슬라이드 케이스(13)와 슬라이드 암(20)이 제1, 제2 스크루(S1)(S2)를 따라 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동한다.

그러면, 상기 슬라이드 암(20)의 선단에 힌지 축(5)을 통하여 힌지 연결된 도어 힌지 브래킷(3)을 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동시킨다.

이에 따라, 도어(DR)는 차체(BD)와의 힌지부(HG)가 차체(BD) 외측 대각방향으로 이동하여 차체(BD) 또는 다른 도어(DR)와의 간섭 없이 회전 궤적이 확보된다.

도 11을 참조하면, 이와 같이, 도어(DR)의 회전 궤적이 확보된 상태로, 도어(DR)를 열게 되면, 힌지 축(5)을 중심으로 간섭 없이 도어(DR)가 열리게 된다.

한편, 도어(DR)를 닫는 작동은 상기와 같이 도어(DR)를 여는 작동과 반대로 이루어지며, 자세한 작동설명은 생략한다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 힌지 장치(1)는 도어(DR)의 힌지부(HG)에 연결되는 슬라이드 암(20)이 모터(M)의 구동력에 의해 슬라이드 케이스(13)와 함께 메인 케이스(11)로부터 차체(BD)의 외측 대각방향으로 슬라이드 이동하여 도어(DR)의 회전 궤적을 미리 확보한 상태를 유지해 줌으로써, 양측 도어(DR)를 동시에 개폐 작동하는 것이 가능하고, 하나의 도어(DR) 단독으로도 개폐 작동이 가능하다.

또한, 도어(DR)의 힌지부(HG)가 모터(M)의 구동력에 의해 슬라이드 암(20)을 따라 자동으로 차체(BD) 외측 대각방향으로 슬라이드 이동한 후, 모터(M)의 제어를 통하여 슬라이드 암(20)의 슬라이드 이동위치를 고정 상태로 유지해 줄 수 있으며, 이에 따라, 도어 개폐 작동을 안정적으로 이룰 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 도어 힌지 장치
3: 도어 힌지 브래킷
5: 힌지 축
HG: 힌지부
BD: 차체
FDR: 프론트 도어
RDR: 리어 도어
DR: 도어
10: 케이스
11: 메인 케이스
13: 슬라이드 케이스
15: 제1 스크루 하우징
20: 슬라이드 암
21: 상부 암
23: 하부 암
25: 연결판
27: 제2 스크루 하우징
30: 구동유닛
S1, S2: 제1, 제2 스크루
M: 모터
MG: 모터기어
G1, G2: 제1, 제2 구동기어
B1, B2: 제1, 제2 베어링
SL1, SL2: 상부 및 하부 가이드 슬롯

Claims

차량용 도어 힌지 장치에 있어서,
도어의 일단부에 대응하는 차체의 일측에 차체 외측을 향하여 대각방향으로 설치되며, 메인 케이스에 대하여 슬라이드 케이스가 슬라이드 이동 가능하게 구성되는 케이스;
상기 슬라이드 케이스에 설치되며, 상기 슬라이드 케이스의 외부에서 상기 도어의 일단부에 고정된 도어 힌지 브래킷에 힌지 축을 통하여 연결되는 슬라이드 암; 및
상기 메인 케이스의 내부에 길이방향을 따라 배치되어 모터 구동하는 제1, 제2 스크루 상에 상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암이 치합되며, 상기 메인 케이스에 대하여 상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암을 동시에 슬라이드 이동시키도록 구성되는 상기 구동유닛;
을 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 도어는 일단부는
프론트 도어의 전단부 또는 리어 도어의 후단부로 이루어지는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스는
내측에 상기 구동유닛의 모터가 고정되는 커버가 설치되고, 상기 커버에 상기 제1, 제2 스크루의 일 단부가 회전 가능하게 설치되는 메인 케이스; 및
상기 메인 케이스의 내부에 대하여 슬라이드 이동 가능하게 배치되며, 외측 단면상의 상부와 하부에 길이방향을 따라 상기 슬라이드 암의 슬라이드 이동을 안내하는 상부 및 하부 가이드 슬롯이 형성되는 슬라이드 케이스;
를 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이드 암은
상기 슬라이드 케이스에 형성되는 상부 및 하부 가이드 슬롯을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 차량용 도어 힌지 장치.
제4항에 있어서,
상기 슬라이드 암은
상기 슬라이드 케이스의 외부에 배치되어 상기 상부 가이드 슬롯에 상부 슬라이더를 통하여 슬라이드 안내되는 상부 암;
상기 슬라이드 케이스의 외부에 배치되어 상기 하부 가이드 슬롯에 하부 슬라이더를 통하여 슬라이드 안내되는 하부 암; 및
상기 슬라이드 케이스의 내부에서 상기 상부 및 하부 슬라이더를 연결하는 연결판;
을 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제5항에 있어서,
상기 도어 힌지 브래킷은
상기 도어의 일단부에 고정되며, 상기 상부 암과 상기 하부 암의 각 선단에 힌지 축을 통하여 힌지 연결되는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동유닛은
상기 메인 케이스에 대하여 상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암을 각각 다른 속도로 슬라이드 이동시키도록 구성되는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 슬라이드 케이스와 상기 슬라이드 암은
상기 제1, 제2 스크루 상에 각각 제1, 제2 스크루 하우징을 통하여 치합되는 차량용 도어 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동유닛은
상기 메인 케이스의 내측에 고정된 커버 상에 설치되는 모터;
상기 모터의 모터 축에 구성되어 모터의 회전력을 출력하는 모터기어;
상기 메인 케이스의 내부에서, 일 단부가 베어링을 통하여 상기 커버 상에 회전 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 케이스에 형성된 제1 스크루 하우징에 치합되며, 상기 모터기어에 치합되는 제1 구동기어를 통하여 상기 모터의 회전력을 전달받아 감속 회전하는 제1 스크루; 및
상기 메인 케이스의 내부에서, 일 단부가 베어링을 통하여 상기 커버 상에 회전 가능하게 설치되고, 상기 슬라이드 암에 형성된 제2 스크루 하우징에 치합되며, 상기 모터기어에 치합되는 제2 구동기어를 통하여 상기 모터의 회전력을 전달받아 증속 회전하는 제2 스크루;
을 포함하는 차량용 도어 힌지 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 구동기어는 상기 제1 스크루의 일측에 고정되고, 상기 제2 구동기어는 상기 제2 스크루의 일측에 고정되는 차량용 도어 힌지 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 구동기어는 상기 모터기어에 비하여 직경이 더 크게 형성되고, 상기 제2 구동기어는 상기 모터기어에 비하여 직경이 더 작게 형성되는 차량용 도어 힌지 장치.