눈에 띄는 기술: 자동차 도어

더 이상 예전의 의미를 갖지 않는 일반적인 문구가 많이 있습니다. 예를 들어, "조명을 켜세요"라는 용어를 사용했을 수 있습니다. 실제로 무엇을 돌리고 있습니까? 이것은 어디에서 오는가? 오래된 가스등에는 물리적으로 돌릴 수 있는 밸브가 있었는데, 그 문구가 그냥 붙어 있었습니다. 90년대 아이들은 왜 전화번호를 "다이얼"하는지 모릅니다. "차 창문을 말아 올리기"는 어떻습니까? 수동 잠금장치나 창문을 올리기 위한 크랭크가 있는 구식 자동차 문을 자주 접할 수는 없습니다. 요즘은 다 전자에요. 하지만 그 안에서 무슨 일이 벌어지고 있는지 궁금한 적이 있나요?

자동차 도어가 어떻게 안전을 유지하는지, 유리판이 어떻게 제자리에 미끄러져 들어가 바람, 비, 소음을 막아주는지 살펴보겠습니다. 물론 자살문이나 섹시하지만 실용적이지 않은 걸윙 도어와 같은 화려한 자동차 도어도 있습니다. 적어도 하나의 컨셉 카에는 문이 열리면 차량 아래로 사라지는 문이 있습니다. 아래 영상을 확인해 보세요. 하지만 정원에서 흔히 볼 수 있는 문조차도 기계 공학의 경이로움입니다. 안전하고 대부분 신뢰할 수 있는 컴팩트한 구조입니다. 그들이 어떻게 그렇게 하는지 살펴봅시다.

생각해 보면 우리가 만든 수많은 것들이 무언가를 다른 것으로 전환시킵니다. 예를 들어, 운동에 대한 에너지. 또는 한 유형의 모션을 다른 유형으로 전환합니다. 자동차 도어 메커니즘도 예외는 아닙니다. 물론 잠금 액츄에이터와 창 액츄에이터는 모두 전기 명령을 일종의 물리적 동작으로 변환합니다. 하지만 제한된 공간에서 올바른 물리적 움직임을 얻는 데에는 문제도 있습니다.

대부분의 자동차 문의 흥미로운 점 중 하나는 자물쇠가 안전해야 하지만 여는 방법이 다양하다는 것입니다. 일반적으로 전자 제어만으로는 충분하지 않습니다. 차량을 수동으로 잠금 해제할 수 있는 방법이 있는 경우가 많습니다. 그리고 탑승자가 갇히는 것을 방지하려면 전원이 없어도 내부에서 문을 조작할 수 있어야 합니다. Boxter 또는 일부 Lotus와 같은 일부 자동차에는 전원 없이 자동차의 잠금을 해제할 수 있는 확실한 방법이 없습니다. 이러한 자동차에는 일반적으로 숨겨진 비상 열쇠 구멍이나 시스템 전원을 일시적으로 켜서 차량을 잠금 해제할 수 있는 숨겨진 터미널 세트가 있습니다.

자동차의 전원 잠금 장치를 제어하는 ​​모터를 액추에이터라고 합니다. 일반적으로 전원 잠금 장치가 없는 차량을 포함하여 대부분의 차량에 맞게 제작할 수 있는 범용 액추에이터를 얻을 수 있습니다. 도어 래치는 여러 소스에서 작동 가능해야 하기 때문에 액추에이터는 일반적으로 막대를 구동하고 해당 막대는 종종 창 근처에 나타나 수동으로 작동할 수도 있습니다. 로드는 래치 메커니즘에 맞물리거나 분리되며, 풀면 문을 열 수 없습니다. 실제로 막대가 풀리고 걸쇠가 닫혀 있으면 문이 열려 있으면 닫을 수 없는 경우가 많습니다.

일반적인 액추에이터는 회전하는 간단한 전기 모터입니다. 물론 다른 모션이 필요하므로 기어는 모터 속도를 줄이고 토크를 높일 뿐만 아니라 랙 앤 피니언 기어가 회전을 선형 모션으로 변환합니다. 일반적으로 모터와 탑승자가 제어를 위해 싸우는 것을 원하지 않기 때문에 수동 동작을 모터에 다시 전달하지 않는 클러치가 있는 경우가 많습니다. 모터는 순간적으로만 작동합니다. 일부 자동차에는 피드백이 있으며 문제가 발생하면 몇 번 시도합니다.

오래된 자동차에서는 전기 모터가 시끄럽고 고장이 나기 쉽기 때문에 문을 작동하기 위해 공기를 흡입하거나 불어넣는 데 진공 펌프를 사용했습니다. 예를 들어 Mercedes는 2003년경까지 공기 작동식 도어 잠금 장치를 사용했습니다.

Windows는 일반적으로 수동 제어가 필요하지 않기 때문에 조금 더 쉽습니다. 하지만 몇 가지 특별한 우려 사항이 있습니다. 예를 들어, 창문이 완벽하게 수평으로 유지되는 것을 본 적이 있나요? 또한 보안상의 이유로 창을 강제로 내리는 것은 거의 불가능합니다. 이는 웜기어를 사용하여 처리하는 경우가 많습니다. 웜 기어와 스퍼 기어 사이의 접촉 각도로 인해 웜 기어는 스퍼를 회전할 수 있지만 기어 톱니 사이의 마찰로 인해 반대 방향으로 회전할 수는 없습니다.

창문은 위아래로 움직여야 하기 때문에 어느 방향으로든 모터를 구동할 수 있는 H-브리지와 유사한 배선이 있습니다. 정교한 컨트롤러가 장착된 자동차의 경우 아마도 H 브리지를 사용하고 창 버튼은 컴퓨터에 대한 입력일 뿐입니다. 그러나 기본 자동차에는 단순히 운전자나 승객이 창문 모터를 어느 방향으로든 회전시킬 수 있는 배선이 있을 수 있습니다.