KR100477250B1 - 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 인스트루먼트 패널 내측에 수용되어 장착된 본체와, 본체 전방 측에 소정각도로 회동가능하게 설치된 조작패널과, 조작패널의 하부측에 힌지결합된 트레이로 이루어진 차량용 오디오 비주얼 장치에 있어서, 상기 본체 하측에 고정되며 내측에 코일이 배열된 고정부재와, 상기 고정부재의 코일과 대응하는 자석이 내측에 배열되어서 선형운동을 하게되며 상기 트레이에 고정된 이동부재로 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 고정부재와 이동부재 사이에 무접촉 운동을 하기 때문에, 고속운전이 가능하며, 진동 및 소음의 발생이 방지되며 장착공간이 최소화 된다.

Description

차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조{Driving structure for automotive audio/visual system}

본 발명은 차량용 오디오 비주얼 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리니어모터를 사용한 구동구조에 의하여 고정부재와 이동부재 사이에 무접촉 운동을 하기 때문에, 고속운전이 가능하며, 진동 및 소음의 발생이 방지되며 장착공간이 최소화 되는 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 내에는 탑승객의 시각적, 청각적 욕구를 만족시켜 주기 위한 오디오 비주얼 장치가 차량의 전면 인스트루먼트 패널 상에 장착되어져 있으며, 최근에는 모니터의 시인성, 조작패널의 조작성 및 차실내의 공간 확보율을 향상시키기 위해 오디오 비주얼 장치의 조작패널이 소정 각도로 경사지는 틸팅 타입의 오디오 비주얼 장치가 주류를 이루고 있다.

이하 도면을 참고하여 종래 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 설명하기로 한다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이, 종래 차량용 오디오 비주얼 장치는 차량의 인스트루먼트 패널 측에 장착된 본체(1)와, 상기 본체(1)의 전방 측에 소정 각도로 회동가능하게 설치된 조작패널(2)과, 상기 조작패널(2)의 하부측에 힌지 결합된 트레이(3)와, 상기 트레이(3)를 전, 후진시켜 조작패널(2)이 소정 각도로 경사지게 하는 로딩부(4)로 이루어진다.

상기 본체(1)는 그 내부에 CD 재생기 및 테이프 재생기가 내장되고, 그 전면에 상기 CD 재생기 및 테이프 재생기의 투입부가 위치되며, 좌우측 및 바닥면이 밀폐되어 이루어진다.

상기 본체(1) 내부에 내장된 CD 재생기 및 테이프 재생기는 상술한 조작패널(2)이 소정각도로 회동됨에 따라, 각각의 투입부가 개방되어 운전자 및 탑승자는 테이프 또는 CD등과 같은 기록매체를 삽입하여 음악을 재생할 있도록 구성된다.

상기 조작패널(2)은 그 상부 좌, 우 양측에 설치된 롤러(2a)가 본체(1)의 전방 좌, 우 내측면 상에 형성된 가이드부(1a)를 따라 안내되도록 설치되고, 그 하부 좌, 우 양측에 힌지 결합된 트레이(3)에 의해 소정 각도로 경사지도록 이루어진다.

상기 트레이(3) 평면 상의 소정 위치에는 절개부(3a)가 형성되어지고, 이러한 절개부(3a)의 일측면 상에 다수개의 치형으로 이루어진 래크부(3b)가 형성된다.

상기 트레이(3)의 좌, 우 양측면에는 가이드 레일(3c)이 형성되고, 이러한 가이드 레일(3c)은 본체(1)의 하부에 배치된 바닥섀시(5)의 좌, 우 양측에 각각 장착된 다수의 가이드 롤러(5a)와 구름운동을 하게 되어, 상기 트레이(3)는 본체(1)의 하부측으로 수용 및 전개된다.

구동원인 로딩부(4)는 바닥섀시(5)의 상부측 소정 위치에 설치된 로딩모터(4a)와, 이러한 로딩모터(4a)의 구동축 상에 설치된 윔기어 형상의 구동기어(4b)와, 구동기어(4b)와 트레이(3)의 래크부(3b)사이에 치합되어 소정의 기어열을 이루도록 설치된 다수의 종동기어(4c,4d)로 이루어진다.

상기 트레이(3)에는 구동하게 되는 길이방향으로 안내홈(3d)이 형성되며, 상기 안내홈(3d)은 가이드핀(6)에 의하여 운동방향이 안내된다.

상기 가이드핀(6)은 상기 안내홈(3d)을 관통하는 가이드축(6a)과 상기 안내홈(3d)을 중심으로 양측에 설치되는 지지판(6b)으로 구성된다.

상기 구성에 의해, 운전자 또는 탑승객은 본체(1)의 개방된 전면을 덮도록 직립된 조작 패널(2)을 소정 각도로 경사지게 하고자 할 때, 상기 조작 패널(2) 상의 로딩 버튼(미도시)을 누르게 되면, 바닥 섀시(5) 상에 설치된 로딩부(4)의 로딩모터(4a)가 회전하게 된다.

이로 인하여 상기 로딩모터(4a) 일측에 장착된 구동기어(4b)가 회전하게 되면서, 맞물려 있는 종동기어(4c,4d)들이 회전을 하게 되며, 상기 래크부(3d)와 맞물려 돌아가면서 상기 트레이(3)를 소정 방향으로 이동시킨다.

상기 트레이(3)의 전진 구동에 의해 조작 패널(2)의 하부측도 트레이(3)와 더불어 전진하게 되고, 조작 패널(2)의 상부측은 롤러(2a)가 본체(1)의 전방 좌, 우 내측면 상에 형성된 가이드부(1a)를 따라 이동함에 따라 하방으로 이동하게 된다.

즉, 조작 패널(2)은 트레이(3)가 힌지결합된 지점을 중심으로 그 상부 측은 상, 하방으로 이동하게 되고, 그 하부측은 전, 후진하게 됨에 따라, 소정 각도로 경사지게 된다.

이 때, 상기 본체(1)의 하측면을 형성하는 바닥새시(5)에 고정된 가이드롤러(5a)는 트레이(3) 측면에 형성된 가이드레일(3c)을 안내하여 수평방향의 움직임을 제어하게 되며, 가이드핀(6)은 안내홈(3d)에 삽입되어 수직방향의 움직임을 제어하게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조에 의하면, 상기 트레이(3)의 구동에 있어서, 로딩모터(4a) 일단에 고정된 구동기어(4b)와, 이와 맞물려 돌어가는 종동기어(4c,4d)와, 상기 종동기어(4c,4d)에 맞물려 이동하는 래크부(3b)에 의하여 상기 트레이(3)가 이동하게 된다.

이로 인하여 상기 기어(4b,4c,4d)와 래크부(3b)의 구동시 기계적인 마찰로 인한 진동 및 소음이 발생하게 된다.

그리고, 상기 트레이 동작시, 상기 기어(4b,4c,4d)와 래크부(3b)의 자주 사용하는 구간은 많이 마모되고 사용빈도가 낮은 부분에서는 적게 마모가 되므로, 어느 정도 제품을 사용하게 된 후에는 마모에 의한 신뢰성 확보에 어려움이 발생하게 된다.

그리고, 상기 트레이(3)를 이동하기 위하여 로딩모터(4a)와 구동기어(4b)와 종동기어(4c,4d)와 래크부(3b)를 구비하여 결합하는 것에 의하여, 비교적 장착 크기가 커지게 되며, 조립에 있어 어려움이 발생하게 된다.

그리고, 상기 트레이(3)를 이송하기 위한 동력전달이 치형의 맞물림에 의하여 이루어지게 되어, 조립상태의 불량등에 의하거나 상기 로딩모터(4a)의 정회전후 역회전으로 반전할 경우 백래시(Backlash) 현상이나 슬립(Slip)현상이 발생하여, 제어부에서 인식하는 거리와 실제 이동거리에는 상당한 차이가 발생하며, 이로 인하여 상기 트레이(3)의 정밀한 위치제어에 어려움이 발생하게 된다.

상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 구동시 기계적인 마찰로 인한 진동 및 소음 발생이 방지되는 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 제공하는 것이다.

그리고, 장시간 동작에도 부품의 마모에 의하여 신뢰성이 저하되는 것을 방지되는 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 제공하는 것이다.

그리고, 장착을 위한 공간을 최소로 하여 컴팩트한 설계를 할 수 있도록 자유도가 증가된 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 제공하는 것이다.

그리고, 백래시나 슬립현상을 방지하여 정밀한 위치제어를 할 수 있는 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 차량의 인스트루먼트 패널 내측에 수용되어 장착된 본체와, 본체 전방 측에 소정각도로 회동가능하게 설치된 조작패널과, 조작패널의 하부측에 힌지결합된 트레이로 이루어진 차량용 오디오 비주얼 장치에 있어서, 상기 본체 하측에 고정되며 내측에 코일이 배열된 고정부재와, 상기 고정부재의 코일과 대응하는 자석이 내측에 배열되어서 선형운동을 하게되며 상기 트레이에 고정된 이동부재로 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 고정부재와 이동부재 사이에 무접촉 운동을 하기 때문에, 고속운전이 가능하며, 진동 및 소음의 발생이 방지되며 장착공간이 최소화 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량용 오디오 비주얼 장치에서 본체(10) 하부에는 바닥새시(12)가 장착되어 있으며, 상기 바닥새시(12)의 양측에는 가이드롤러(14)가 각각 고정된다.

상기 가이드롤러(14)에 의하여 움직임이 구속되도록 가이드레일(16)이 형성된 트레이(18)는 안내홈(20)이 작동하는 길이방향으로 형성된다.

그리고, 상기 안내홈(20)에 삽입되는 가이드핀(22)은 상기 바닥새시(12)에 고정되어, 상기 트레이(18)의 움직임을 안내하게 되며, 상기 트레이(18)는 조작패널(30)과 힌지결합되어서, 상기 트레이(18)의 움직임과 함께 상기 조작패널(30)을 동작시키게 된다.

도4와 도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 구동원으로 사용되는 리니어모터(40)는 고정부재(42)와 이동부재(44)로 구성되며, 상기 고정부재(42)는 코일이 내장되어서 상기 바닥새시(12)에 체결되기 위하여 상기 바닥새시(12)와 상기 고정부재(42)의 대응하는 위치에 각각 제1체결공(12a,42a)이 형성된다.

그리고, 상기 고정부재(42) 일측에 선형운동이 가능하도록 장착된 이동부재(44)는 내측에 자석이 구비되어 상기 고정부재(42)에 내장된 코일과 상호작용에 의하여 상기 트레이(18)가 이동하게 되는 동력원이 된다.

상기 트레이(18)와 상기 이동부재(44)의 대응하는 부위에는 제2체결공(18a,44a)이 형성되어 볼트체결되어 상호 고정된다.

상기 리니어모터(40)에 있어서, 고정부재(42)와 이동부재(44)에 각각 장착된 코일과 자석은 상호 위치가 바뀌어서 장착될 수 있으며, 리니어모터(40)의 기본적인 동작을 갖는 범위내에서 다른 변형도 가능함은 물론이다.

상기 본 발명 실시예에 사용되는 리니어모터(40)는 직선형상으로 자석과 코일을 각각 위치시킨 후에, 상기 코일에 전류를 흘러주는 것에 의하여 상기 자석과 자기장의 작용에 의하여 발생되는 추력을 이용한 모터이다.

상기 구성을 갖는 본 발명 실시예에 의한 설치구조 및 작동을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 리니어모터(40)의 고정부재(42)와 상기 바닥새시(12)에 형성된 제1체결공(42a,12a)을 이용한 볼트와 너트의 체결에 의하여 상호 고정되게 하며, 상기 이동부재(44)와 트레이(18)도 제2체결공(44a,18a)을 이용한 볼트와 너트체결에 의하여 상호 고정된다.

상기 고정부재(42)와 이동부재(44)가 상기 바닥새시(12)와 트레이(18)에 각각 고정되는 구조는 본 발명의 실시예에 의한 것일 뿐, 상호 고정되기 위하여 다양한 결합구조가 적용 가능함은 물론이다.

상기와 같은 리니어모터(40)의 장착상태를 이루는 본 발명 실시예에 의한 차량용 오디오 비주얼 장치의 동작은 상기 리니어모터(40)에 동작신호가 전달되어 상기 이동부재(44)가 상기 고정부재(42) 일측에서 선형운동을 하게 된다.

이로 인하여 상기 고정부재(42)에 고정된 트레이(18)도 이동하게 되면서, 상기 안내홈(20)에 삽입된 가이드핀(22)과 상기 가이드롤러(14)에 의해 안내되는 가이드레일(16)에 의하여 상기 트레이(18) 동작시 움직임이 제어된다.

상기 본 발명 실시예에 사용된 리니어모터(40)는 공지된 기술로서 상세한 구성요소 및 동작설명은 생략하기로 하며, 상기 리니어모터(40)를 구동원으로 사용하게 되는 본 발명 실시예에 의한 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조의 효과에 대하여 설명한다.

리니어모터(40)는 위치 피드백을 위하여 엔코더를 사용하기 때문에 가공에 의한 정밀도 변화가 전혀 없기에 고정밀성과 재현성을 갖게 된다.

그리고, 기구적인 요소가 가동자 코일과 자석으로만 구성되어 모터에서 생산된 힘이 직접 하중에 전달되는 동력전달의 구조가 비교적 단순하게 된다.

그리고, 상기 고정부재(42)와 이동부재(44) 사이에 무접촉 운동을 하기 때문에 고속운전이 가능하며, 마모에 의한 성능의 저하가 전혀 없기에 제품 수명이 길어지게 된다.

그리고, 상기 트레이(18)에 고정된 이동부재(44)를 직접 구동시키는 구조에 의하여, 종래 기어와 래크부를 구비할 필요가 없기에 최적의 컴팩트한 설계가 가능하며 진동 문제도 해결하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조에 의하면, 고정부재와 이동부재 사이에 무접촉 운동을 하기 때문에, 구동시, 고속운전이 가능하며, 진동 및 소음의 발생이 방지되는 효과를 제공한다.

그리고, 장시간 동작에도 부품의 마모가 발생되지 않기에 제품 수명이 길어지는 효과를 제공한다.

그리고, 상기 트레이와 결합된 이동부재를 직접 구동시키는 구조에 의하여 별도의 동력전달 부재를 장착할 필요가 없기에 장착공간이 최소화 되는 효과를 제공한다.

그리고, 상기 리니어모터에 의한 동력을 전달할 별도의 치형 부재가 필요하지 않기에 백래시나 슬립현상이 방지되어 정밀한 위치제어를 제공하게 된다.

도 1은 종래 차량용 오디오 비주얼 장치를 도시한 측면도.

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 저면도.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 리니어모터가 장착된 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조를 도시한 저면도.

도 4는 본 발명 실시예에 의한 리니어모터의 장착 상태를 도시한 요부 사시도.

도 5는 본 발명 실시예에 의한 리니어모터의 장착상태를 도시한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 본체 12 : 바닥새시

12a, 42a : 제1체결공 14 : 가이드롤러

16 : 가이드레일 18 : 트레이

18a, 44a : 제2체결공 20 : 안내홈

22 : 가이드핀 30 : 조작패널

40 : 리니어모터 42 : 고정부재

44 : 이동부재

Claims (1)

1. 본체의 하부에 장착된 바닥새시와;

   상기 바닥새시의 상측에 고정되며, 코일이 직선방향으로 내장 설치된 고정부재와;

   상기 고정부재의 측면을 따라 선형운동이 가능하도록 장착되어, 상기 코일에 의하여 발생된 자기장을 이용하여 선형 동작되도록 자석이 내장된 이동부재와;

   상기 이동부재의 상측에 고정되어 상기 이동부재의 동작에 따라 상기 바닥새시 상측에서 이동되며, 일단에는 조작패널이 힌지결합된 트레이를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 오디오 비주얼 장치의 구동구조.