KR101875778B1 - 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치 - Google Patents

자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치에 관한 것으로, 수납케이스(10)에 근접센서(60)와 가변고정장치(50)가 구비된다. 근접센서(60)를 이용하여 스마트폰의 크기에 따라 가변고정장치(50)를 작동시킴으로써 다양한 크기의 스마트폰을 모두 안정적으로 고정할 수 있게 되고, 이에 충전 효율이 향상된다.

Description

자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치{STROAGE DEVICE FOR SMARTPHONE WIRELESS CHARGING OF CONSOLE FOR CAR}
본 발명은 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 실내에서 스마트폰을 안전하게 보관 및 무선 충전할 수 있도록 된 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치에 관한 것이다.
차량 운행 중 스마트폰을 충전할 때는 주로 시거잭을 전원으로 이용하여 유선으로 스마트폰과 연결함으로써 충전을 실시하였다. 그런데 최근에는 무선 충전기가 널리 사용되면서 차량내 스마트폰의 충전에도 무선 충전 방식이 이용되는 경우가 늘고 있다.
일반적으로 차량의 스마트폰 무선 충전 장치는 센터페시아 아래쪽 부분에 무선 충전기가 내장된 트레이를 마련하고, 트레이에 스마트폰을 올려 놓으면 무선 충전이 이루어지는 구조로 되어 있었다.
상기 무선 충전 트레이에는 주행 중 스마트폰이 일정 위치를 유지할 수 있도록 스마트폰이 두께 방향으로 삽입되는 직사각형의 거치홈이 형성되어 있고, 또한 트레이의 표면에는 충격 흡수 및 소음 방지 등의 목적으로 패드가 부착되어 있다.
그러나, 일정한 면적과 깊이로 형성된 거치홈은 다양한 크기와 두께를 가지는 여러 종류의 스마트폰을 거치하는데 적절치 않았다.
따라서, 거치홈과 크기가 다른 대부분 스마트폰의 경우 주행 관성 및 진동에 의해 충전 트레이의 상면에서 일정 위치를 유지하지 못하고 이리저리 이동하거나, 상하 방향 진동이 클 때는 트레이 표면에서 이격되는 경우도 있게 되므로 충전 효율이 저하될 뿐만 아니라 스마트폰의 내구성에도 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1517694호(2015.04.28. 등록)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스마트폰의 크기에 상관없이 스마트폰을 고정할 수 있게 되어 스마트폰이 충전 위치를 안정적으로 유지할 수 있게 됨에 따라 충전 효율이 향상되고, 주행 진동으로부터 스마트폰을 보호할 수 있도록 된 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 콘솔의 내부에 설치되어 콘솔에 형성된 개구부를 통해 회동 개폐되고 스마트폰을 삽입하여 수납할 수 있는 수납공간이 형성된 수납케이스와, 상기 콘솔의 내측면에 장착되어 상기 수납케이스를 감싸는 어퍼하우징과 로워하우징, 상기 수납케이스의 내부에 설치된 무선충전장치와, 상기 수납케이스와 어퍼하우징 사이에 설치되어 수납케이스를 개폐 작동시키는 개폐장치와, 상기 수납케이스에 설치되어 수납케이스에 수납되는 스마트폰을 그 크기에 따라 가변 지지하여 고정해주는 가변고정장치 및 상기 무선충전장치, 개폐장치, 가변고정장치의 작동을 제어하는 전자제어유니트를 포함한다.
상기 수납케이스의 내부에 무선충전장치 설치공간이 형성되고, 그 무선충전장치 설치공간에 상기 무선충전장치가 설치되며, 무선충전장치 설치공간은 상기 수납공간과 연통홀을 통해 연통되고, 상기 무선충전장치의 충전면이 연통홀을 통해 노출되어 상기 수납공간의 일측면을 형성한다.
상기 수납케이스의 후면 양측에 제1마운팅부가 돌출 형성되고, 그 제1마운팅부에 모터설치부가 형성되며, 상기 개폐장치는 상기 모터설치부에 설치되는 개폐용 모터와, 그 개폐용 모터의 출력축에 설치된 피니언기어를 포함하며, 상기 어퍼하우징에 수납케이스의 회동축과 동심인 호형의 피니언이동홀이 형성되고, 그 피니언이동홀의 일측면에 개폐용 모터의 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성된다.
상기 수납케이스의 후면에 양측이 개구된 상자 형상의 제2마운팅부가 형성되고, 상기 가변고정장치는 상기 제2마운팅부의 후면에 장착된 고정용 모터와, 그 고정용 모터의 출력축에 설치된 피니언기어와, 상기 제2마운팅부에 삽입 설치되고 고정용 모터의 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성되며 상기 수납공간에 수납된 스마트폰의 일측면을 지지하는 고정부가 형성된 한 쌍의 이동부재를 포함한다.
상기 이동부재의 외측 단부에 이동부재에 대해 수직 후방으로 플랜지가 형성되고, 그 플랜지에 상기 수납공간의 내부로 돌출되는 상기 고정부가 형성된 다.
상기 양측 이동부재의 서로 마주보는 단부는 서로 평행한 경사면으로 형성되고, 각 경사면의 단부에 각각 수평의 랙기어가 형성되며, 이들 랙기어들은 상기 고정용 모터의 피니언기어의 상부와 하부에 각각 치합된다.
상기 수납케이스의 양측면에 설치홈이 형성되고, 양측 설치홈의 상부에 근접센서가 설치되며, 근접센서의 센싱부가 수납공간으로 삽입된 스마트폰의 측면까지의 거리를 측정할 수 있도록 센싱부에 대응되는 설치홈의 내측벽면에 센싱홀이 형성된다.
상기 양측 근접센서는 스마트폰까지의 거리를 측정하여 전자제어유니트로 전달하고, 전자제어유니트는 양측 근접센서의 측정값의 합을 반분하여 상기 고정부의 이동량을 계산하고, 그 이동량 대로 고정부가 이동할 수 있도록 상기 고정용 모터를 작동시킨다.
상기 근접센서의 센싱부와 상기 고정부의 단부가 동일한 수직선상에 위치될 수 있다.
상기 전자제어유니트는 양측 근접센서의 측정값의 합을 반분한 값에서 상기 센싱부와 고정부의 단부 사이의 수평 거리를 뺀 값을 고정부의 이동량으로 계산할 수 있다.
상기 전자제어유니트는 상기 수납케이스가 닫히고 상기 근접센서의 측정신호가 입력되면 상기 양측 이동부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동하도록 고정용 모터를 작동시키고, 수납케이스가 열리면 고정용 모터를 역방향으로 작동시켜 양측 이동부재를 대기위치로 복귀시킨다.
상기 콘솔의 외측면에 수납케이스 개폐 조작 신호를 전자제어유니트로 전달하는 개폐버튼이 구비된다.
상기 개폐버튼은 내부에 LED소자를 구비하여 상기 무선충전장치에 의한 스마트폰 충전이 진행중일 경우와 스마트폰 충전이 완료된 경우에 서로 다른 색으로 발광될 수 있다.
상기 수납케이스의 수납공간 하측에 스마트폰의 하면을 지지하는 지지대가 구비된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 콘솔에 무선 충전기를 구비한 수납케이스가 설치되되, 수납케이스에 스마트폰의 크기에 맞게 돌출되어 스마트폰을 고정해주는 가변고정장치가 구비됨으로써 스마트폰의 크기에 상관 없이 다양한 종류의 스마트폰을 모두 안정적으로 고정해줄 수 있게 된다.
따라서 스마트폰의 충전 위치가 안정적으로 유지됨으로써 스마트폰 충전 효율이 향상되고, 차량 주행 중 발생하는 진동에 의해 스마트폰이 유동하는 것을 방지할 수 있게 됨으로써 스마트폰에 전달되는 충격을 감소시켜 스마트폰을 보호할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 상기 수납케이스가 콘솔의 후면에 회동 방식으로 개폐되도록 설치됨으로써 센터페시아 하부에 무선 충전 트레이 설치 공간을 확보할 필요가 없게 되고, 충전시 별도의 실내 공간을 차지하지 않게 됨으로써 탑승자의 활동에 방해가 되지 않는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰 무선 충전 수납장치가 설치되는 콘솔의 사시도.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 스마트폰 무선 충전 수납장치의 설치 상태도로서 콘솔의 바디 중 후방면만을 도시하고, 그에 함께 스마트폰 무선 충전 수납장치를 도시한 것으로,
도 2는 수납케이스가 닫힌 상태의 도면.
도 3은 수납케이스가 열린 상태의 도면.
도 4는 도 2에서 무선 충전 수납장치의 어퍼하우징과 로워하우징 및 수납케이스의 커버를 제거한 상태의 도면.
도 5는 도 4의 배면 사시도.
도 6은 수납케이스의 정면도.
도 7은 수납케이스 내부의 부품 설치 상태도.
도 8은 본 발명의 일 구성인 가변고정장치의 배면도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰 무선 충전 수납장치가 설치되는 콘솔의 사시도로서, 차량의 실내 바닥에 설치되는 콘솔(1)의 후방패널(1a)에 스마트폰을 수납하여 무선으로 충전할 수 있는 무선 충전 수납장치(100)가 설치된다(화살표 F는 Front(차량의 전방), 화살표 R은 Rear(차량의 후방) 방향을 표시함).
콘솔(1)의 상부에 구비된 암레스트(2)는 전후 방향으로 슬라이딩 이동 가능하며, 콘솔(1) 내부의 수납 공간을 개폐한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 무선 충전 수납장치(100)는 콘솔(1)의 후방패널(1a) 내부에 설치되어 콘솔(1)의 후방패널(1a)에 형성된 개구부(1b)를 통해 콘솔(1)의 외부 및 내부로 개폐될 수 있다.
상기 무선 충전 수납장치(100)는 상기 콘솔(1)의 내측부에 하단이 회동축(10a)(도 5 참조)을 중심으로 회동 가능하도록 설치되어 상기 개구부(1b)를 통해 개폐되는 수납케이스(10)와, 상기 콘솔(1) 후방패널(1a)의 내측에 장착되어 상기 수납케이스(10)를 감싸는 어퍼하우징(20)과 로워하우징(25), 상기 수납케이스(10)의 내부에 설치된 무선충전장치(30), 상기 수납케이스(10)와 어퍼하우징(20) 사이에 설치되어 수납케이스(10)를 개폐 작동시키는 개폐장치(40) 및 상기 수납케이스(10)에 설치되어 수납케이스(10)에 수납되는 스마트폰(P)을 그 크기에 상관없이 고정해주는 가변고정장치(50)를 포함한다.
상기 수납케이스(10)의 하단 일측 모서리부에 회동축(10a)이 형성되고, 그 회동축(10a)의 단부가 삽입 지지되는 축 지지부(미도시)가 어퍼하우징(20)의 대응 부분에 형성된다.
수납케이스(10)의 내부에는 스마트폰(P)을 수용할 수 있는 수납공간(11)이 형성되고, 그 수납공간(11)의 입구 즉, 삽입홀(11a)은 수납케이스(10)의 상단면에 형성된다. 따라서, 삽입홀(11a)을 통해 스마트폰(P)을 삽입하여 수납케이스(10) 내부의 수납공간(11)에 수납할 수 있다(도 3, 도 6 참조).
수납케이스(11)의 전면부(콘솔(1)의 후방쪽 면)에는 무선충전장치 설치공간(12)이 형성되고, 그 무선충전장치 설치공간(12)에 상기 무선충전장치(30)가 설치된다. 무선충전장치 설치공간(12)과 상기 수납공간(11)은 상호 연통되어 있어 그 연통홀(13)를 통해 무선충전장치(30)의 충전면이 수납공간(11)의 내부로 노출되도록 되어 있다. 즉, 무선충전장치(30)의 충전면이 수납공간(11)의 일측면을 형성하여 수납공간(11)에 수납된 스마트폰이 무선충전장치(30)의 충전면에 접촉될 수 있도록 되어 있다.
상기 연통홀(13)의 테두리에는 복수의 브라켓(13a)이 형성되어, 그 브라켓(13a)에 무선충전장치(30)가 볼트 등의 체결수단을 매개로 장착된다(도 6 참조).
수납케이스(11)의 전방 최외측 즉, 상기 무선충전장치 설치공간(12)의 외측에는 커버(14)가 설치되어 무선충전장치 설치공간(12)을 외부에 대해 차폐한다. 상기 커버(14)는 콘솔(1)의 후방패널(1a)과 동일한 면을 형성하여 콘솔(1)의 외관을 미려하게 해준다.
수납케이스(10)의 후면 하부 양측에는 대략 직사각형의 제1마운팅부(15)가 상호 평행하게 후방으로 돌출 형성된다.
상기 제1마운팅부(15)에는 개폐장치(40)가 설치된다. 양측 제1마운팅부(15)에는 개폐용 모터(41)를 삽입하거나 또는 장착할 수 있는 형상의 모터설치부(15a)가 형성되고, 그 모터설치부(15a)에 개폐용 모터(41)가 설치 설치된다.
양측 개폐용 모터(41)는 출력축이 각각 제1마운팅부(15)의 외측 방향(커버(14)를 정면에서 바라보았을 때 양측 방향)으로 돌출되도록 설치되고, 출력축의 단부에는 피니언기어(42)가 설치된다.
도 2, 도 3에서와 같이 상기 어퍼하우징(20)의 양측면에는 상기 피니언기어(42)의 대응 위치에 호형의 피니언이동홀(21)이 형성되고, 그 피니언이동홀(21)의 일측면에 상기 피니언기어(42)와 치합되는 랙기어(21a)가 형성된다.
상기 피니언이동홀(21)은 수납케이스(10)의 회동축(10a)(도 5 참조)과 중심이 동일한 호 형상으로 형성되어 수납케이스(10)가 회동축(10a)을 중심으로 회동할 때 상기 피니언기어(42)가 어퍼하우징(20)에 간섭되지 않고 이동할 수 있는 이동 경로를 형성한다.
따라서 상기 피니언이동홀(21)의 일측면에 랙기어(21a)를 형성하고 그에 피니언기어(42)를 치합시킴으로써 개폐용 모터(41)가 작동하면 피니언기어(42)가 랙기어(21a)를 따라 이동하게 되고, 이에 수납케이스(10)가 콘솔(1)의 후방패널(1a) 외측으로 회동되어 열리거나 반대로 콘솔(1)의 내부로 회동되어 닫히게 된다.
도 5 내지 도 8과 같이, 수납케이스(10)의 후면 중간 부분 즉, 제1마운팅부(15)의 위쪽 부분에는 상기 가변고정장치(50)가 설치된다.
가변고정장치(50)는 고정용 모터(51)와, 고정용 모터(51)의 출력축에 구비된 피니언기어(52)와, 피니언기어(52)에 의해 횡방향으로 이동되면서 스마트폰(P)의 양측부를 지지하여 고정하는 이동부재(53)를 포함한다.
수납케이스(10)의 후면 중간에는 후면보다 소정거리 후방으로 돌출된 제2마운팅부(16)가 형성된다. 제2마운팅부(16)의 외측에는 상기 고정용 모터(51)가 장착되고, 고정용 모터(51)의 출력축은 제2마운팅부(16)의 내부로 돌출되며, 그 단부에 상기 피니언기어(52)가 장착된다.
제2마운팅부(16)는 상기 이동부재(53)를 수용할 수 있는 상자 형상으로서 양측부는 개구되어 있으며, 그 개구부로 이동부재(53)가 삽입되어 제2마운팅부(16)의 내부에서 횡방향으로 좌우 이동이 안내된다. 즉, 제2마운팅부(16)는 고정용 모터(51)와 이동부재(53)의 설치 장소를 제공할 뿐만 아니라 이동부재(53)의 가이드 역할을 수행한다.
이동부재(53)는 피니언기어(52)의 양측에 각각 구비되고, 마주보는 내측 단부가 서로 평행한 경사면으로 형성되며, 일측 경사면의 상단부와 타측 경사면의 하단부에 각각 수평의 랙기어(53a)가 형성되고, 이들 랙기어(53a)들은 피니언기어(52)의 상부와 하부에 각각 치합된다.
이동부재(53)의 외측 단부에는 이동부재(53)의 베이스면과 수직하게 콘솔(1)의 뒤쪽 방향(상기 커버(14)쪽 방향)으로 돌출된 플랜지(53b)가 형성되고, 양측 플랜지(53b)의 내측면에는 수납케이스(10)의 내측 방향으로 고정부(53c)가 돌출 형성된다.
조립 완료 상태에서 상기 고정부(53c)는 스마트폰(P)이 수납되는 상기 수납공간(11)의 내측으로 돌출될 수 있다(도 6 참조).
따라서, 고정용 모터(51)가 작동되면 피니언기어(52)가 회전되고, 피니언기어(52)에 랙기어(53a)가 치합된 이동부재(53)가 좌우로 이동되며, 이에 이동부재(53)의 양측 고정부(53c)가 좌우로 이동하게 된다.
이때 양측 이동부재(53)의 랙기어(53a)가 피니언기어(52)의 상부와 하부에 각각 치합되어 있기 때문에 양측 이동부재(53)는 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 즉, 피니언기어(52)의 회전 방향에 따라 양측 이동부재(53)는 서로 가까워지거나 반대로 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 따라서 양측 고정부(53c) 사이의 거리가 가까워지거나 멀어지는 작동이 이루어져 양측 고정부(53c) 사이에 스마트폰(P)이 끼워져 고정될 수 있다.
한편, 도 7과 같이, 수납케이스(10)의 양측 상부에는 근접센서(60)가 설치된다. 근접센서(60)는 수납케이스(10)의 양측면에 오목하게 상하 방향으로 형성된 설치홈(17)의 내부에 위치된다.
상기 설치홈(17)에는 커버브라켓(18)이 구비되는데 상기 근접센서(60)는 커버브라켓(18)의 내측면에 고정될 수 있다.
근접센서(60)는 상부 일측에 감지 대상 물체까지의 거리를 측정할 수 있는 센싱부(61)가 구비되며, 센싱부(61)는 수납공간(11)을 향하도록 설치된다. 센싱부(61)와 마주하는 상기 설치홈(17)의 내측벽에는 센싱홀(17a)이 형성되며, 그 센싱홀(17a)을 통해 센싱부(61)는 삽입홀(11a)로 삽입되는 스마트폰(P)의 측면까지의 거리를 측정하게 된다.
상기 수납공간(11)의 내측 하부에는 수납공간(11)에 수납된 스마트폰(P)의 하부를 지지하는 지지대(70)가 설치된다. 지지대(70)는 상면이 평평하여 스마트폰을 직립 상태로 안정되게 지지할 수 있고, 양측면은 수납공간(11)의 양측 벽면에 고정된다. 지지대(70)는 수납케이스(10)와 일체로 형성될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 2 내지 도 5와 같이, 후방패널(1a)의 상부(수납케이스(10)가 개폐되는 개구부(1b)의 상부 중앙 부분)에는 개폐버튼(80)이 설치된다. 사용자는 이 개폐버튼(80)을 누름으로써 수납케이스(10)를 개폐할 수 있다.
상기 개폐버튼(80)은 반투명 재질로 이루어지고 내부에 LED가 구비되어 스마트폰 충전 진행 중일 때와 충전 완료일 때 서로 다른 색으로 발광되도록 되어 있다. 예를 들어 충전 진행 중일때는 적색, 충전이 완료되면 녹색으로 발광되도록 할 수 있다.
도 5와 같이, 상기 후방패널(1a)의 내측면에는 전원 공급 및 제어 신호 전달을 위한 커넥터(90)가 구비된다. 커넥터(90)에는 상기 무선충전장치(30), 개폐용 모터(41), 고정용 모터(51) 및 상기 근접센서(60)와 개폐버튼(80) 등 스마트폰 무선 충전 수납장치의 모든 전기장치들에 필요한 전원 공급 및 제어 신호 전달을 위한 전선들이 연결됨은 물론이다(도 5에서는 일부 전선들 만을 도시하였을 뿐 무선충전장치(30), 개폐용 모터(41) 등에 연결되는 전선은 도시 생략되어 있다).
조립 완료 상태에서 상기 커넥터(90)는 상기 로워하우징(25)의 내부에 위치되며, 로워하우징(25)의 하부에 형성된 개구부를 통해 삽입된 '다른 커넥터'와 연결된다. 상기 '다른 커넥터'는 상기 전기장치들에 작동 전류를 공급하는 전원(배터리) 및 제어 신호를 전달하는 전자제어유니트(미도시)에 연결된다. 상기 전자제어유니트는 콘솔(1)의 내부 공간에 설치될 수 있다.
상기 전자제어유니트는 개폐버튼(80) 조작 신호에 따라 개폐장치(40)를 작동시켜 수납케이스(10)를 개폐한다. 전자제어유니트는 수납케이스(10)가 닫혀 있을 때 개폐버튼 조작신호가 입력되면 개폐용 모터(41)를 정방향으로 회전시켜 수납케이스(10)를 개방하고, 수납케이스(10)가 열려 있을 때 개폐버튼 조작신호가 입력되면 개폐용 모터(41)를 역방향으로 회전시켜 수납케이스(10)를 닫는다. 수납케이스(10)의 개폐 상태는 별도의 감지센서를 어퍼하우징(20)에 설치하고 그 감지신호를 전자제어유니트에 전달함으로써 전자제어유니트가 인지할 수 있도록 한다.
또한 상기 전자제어유니트는 상기 근접센서(60)의 감지 결과에 따라 상기 가변고정장치(50)를 작동시켜 수납공간(11)에 수납된 스마트폰을 고정한다. 양측 근접센서(60)는 각각 센싱부(61)로부터 마주하는 스마트폰의 측면까지의 거리를 측정하여 전자제어유니트로 전달한다. 일측 근접센서가 측정한 거리를 a 라고 하고, 타측 근접센서가 측정한 거리를 b 라고 할 때, 전자제어유니트는 상기 고정부(53c)의 이동량 c를 (a + b)/2 (계산식1)와 같이 계산하고, c에 해당되는 거리만큼 고정부(53c)를 이동시키도록 고정용 모터(51)를 작동시킨다.
이를 위해 상기 고정부(53c)의 단부(스마트폰의 측면에 접촉하는 부분)는 근접센서(60)의 센싱부(61)와 동일한 수직선상에 위치하도록 설치되거나, 또는 고정부(53c)의 이동거리를 계산할 때 센싱부(61)와 고정부(53c) 사이의 수평거리 차이를 고정부의 이동량(c) 계산에 반영해야함은 물론이다(상기와 같이 계산된 c 값에서 센싱부와 고정부 사이의 수평거리값을 뺀다).
상기와 같이 양측 고정부(53c)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하도록 고정용 모터(51)를 회전시키는 것은 근접센서(60)에서 감지신호가 전달될 때 실시되고, 근접센서(60)에서 감지신호가 전달되지 않을 때는 고정용 모터(51)를 역방향으로 회전시켜 고정부(53c)를 초기 위치(대기 위치) 즉, 최대로 벌어진 상태로 이동시키는 제어가 실시된다.
전자제어유니트는 상기와 같이 가변고정장치(50)에 스마트폰이 고정되고, 수납케이스(10)가 닫히면, 상기 무선충전장치(30)에 전원을 공급하여 스마트폰의 무선 충전을 시작한다. 충전이 시작되면 전술한 바와 같이 개폐버튼(80)이 적색으로 발광되고 이후 충전이 완료되면 개폐버튼(80)이 녹색으로 발광되어 사용자에게 스마트폰 충전이 완료되었음을 알려준다.
이제, 본 발명에 따른 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치의 작용 효과를 설명한다.
스마트폰을 충전하지 않는 상태에서 상기 수납케이스(10)는 항상 닫힌 상태를 유지한다. 이와 같은 닫힌 상태에서 사용자가 개폐버튼(80)을 누르면 전자제어유니트가 개폐장치(40)의 개폐용 모터(41)를 정방향으로 작동시킨다.
이에 개폐용 모터(41)의 피니언기어(42)가 어퍼하우징(20)의 랙기어(21a)를 따라 피니언이동홀(21)의 상부로 이동함으로써 수납케이스(10)가 회동축(10a)을 중심으로 콘솔(1)의 후방 외측으로 회동하여 개방된다.
수납케이스(10)가 개방되면 상단의 삽입홀(11a)이 콘솔(1) 외측으로 노출되고, 사용자는 스마트폰(P)을 삽입홀(11a)을 통해 수납공간(11)으로 삽입한다.
수납공간(11)으로 삽입된 스마트폰은 상기 지지대(70)에 지지되며, 지지대(70)에 지지된 상태에서 스마트폰의 상단은 커버(14)의 상단보다 상방으로 돌출되지 않는다. 수납 상태의 스마트폰을 용이하게 꺼낼 수 있도록 하기 위하여 삽입홀(11a)을 넓게 형성하거나 삽입홀(11a)의 테두리 부분에 손가락이 들어갈 수 있는 별도의 손가락홈을 형성할 수 있다.
수납공간(11)에 스마트폰을 수납한 후에는 커버(14)를 직접 밀거나 상기 개폐버튼(80)을 조작하여 수납케이스(10)를 닫는다. 개폐버튼(80)이 조작된 경우 전자제어유니트에 의해 상기 개폐용 모터(41)가 역방향으로 작동되어 피니언기어(42)가 역회전됨으로써 수납케이스(10)가 자동으로 원위치(닫힌 위치)될 수 있다.
수납공간(11)에 스마트폰이 수납되면 양측 근접센서(60)가 각각 스마트폰까지의 거리를 측정하여 전자제어유니트로 전송한다.
전자제어유니트는 상기 계산식1에 의해 고정부(53c)의 이동량(c)를 계산하고, 그에 맞게 고정용 모터(51)를 작동시킨다. 이에 피니언기어(52)와 랙기어(53a)의 작용에 의해 이동부재(53)가 서로 가까워지는 방향으로 이동함으로써 양측 고정부(53c)가 스마트폰의 측면을 눌러 고정해주게 된다.
이와 같이 스마트폰(P)의 크기에 따라 양측 고정부(53c)의 이동량을 계산하여 고정부(53c)의 위치를 스마트폰의 크기에 맞게 가변시켜 스마트폰을 고정해 줄 수 있게 됨에 따라 스마트폰을 그 크기(정확히는 가로 길이)에 상관없이 항상 안정적으로 고정할 수 있게 된다. 따라서 충전 중에 스마트폰의 유동이 방지되어 보다 효율적으로 충전을 실시할 수 있게 된다.
또한 스마트폰이 안정적으로 고정됨으로써 차량 주행중에 스마트폰이 고정위치로부터 부상하였다가 낙하하면서 충격이 발생하지 않으므로 스마트폰의 내구성에 악영향을 주지 않게 되는 장점이 있다.
상기와 같이 스마트폰이 수납된 상태에서 수납케이스(10)가 닫히고 가변고정장치(50)가 작동되어 스마트폰의 고정이 완료되면, 무선충전장치(30)에 전원이 공급되어 충전이 개시된다.
무선충전장치(30)의 충전면은 상기 연통홀(13)을 통해서 수납공간(11)으로 노출되어 있으므로 수납공간(11)에 수납된 스마트폰은 무선충전장치(30)의 충전면에 직접 접촉할 수 있게 되어 원활한 충전이 이루어지게 된다.
충전 중 상기 개폐버튼(80)은 적색으로 발광되어 사용자가 충전이 진행중임을 인지할 수 있게 되고, 충전이 완료되면 개폐버튼(80)이 녹색으로 전환 발광됨으로써 사용자가 충전 완료 상태임을 인지할 수 있다.
충전이 완료되면 사용자는 개폐버튼(80)을 눌러 수납케이스(10)를 개방하고 스마트폰을 꺼내게 되는데, 이를 가능하게 하기 위해 전자제어유니트는 충전 완료 상태에서 수납케이스(10)가 개방되면 가변고정장치(50)의 고정용 모터(51)를 역방향으로 작동시켜 고정부(53c)를 원위치시키는 제어를 수행하게 된다.
한편, 상기 수납케이스(10)는 콘솔(1)의 내부에 설치되어서 충전 중일때는 콘솔(1)의 내부에 위치된 상태를 유지하고, 스마트폰을 수납하거나 다시 빼 낼 때만 콘솔(1)의 외부로 개방되므로 본 발명에 따른 스마트폰 무선 충전 수납장치는 차량 실내에서 별도의 공간을 차지하지 않으며, 이에 차량의 실내 공간을 보다 여유 있게 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트폰 무선 충전 장치는 콘솔(1)에 설치되는 것으로, 종래와 같이 다수의 부품들이 설치되는 센터페시아에 무선 충전 트레이를 설치할 필요가 없게 되므로 센터페시아 하측에 무선 충전 트레이 설치 장소를 마련하기 위한 어려움이 해소되는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 콘솔 1a : 후방패널
1b : 개구부 2 : 암레스트
10 : 수납케이스 10a : 회동축
11 : 수납공간 11a : 삽입홀
12 : 무선충전장치 설치공간 13 : 연통홀
13a : 브라켓 14 : 커버
15 : 제1마운팅부 15a : 모터설치부
16 : 제2마운팅부 17 : 설치홈
17a : 센싱홀 18 : 커버브라켓
20 : 어퍼하우징 21 : 피니언이동홀
21a : 랙기어 25 : 로워하우징
30 : 무선충전장치 40 : 개폐장치
41 : 개폐용 모터 42 : 피니언기어
50 : 가변고정장치 51 : 고정용 모터
52 : 피니언기어 53 : 이동부재
53a : 랙기어 53b : 플랜지
53c : 고정부 60 : 근접센서
61 : 센싱부 70 : 지지대
80 : 개폐버튼 90 : 커넥터
100 : 스마트폰 무선 충전 수납장치

Claims (14)

  1. 콘솔의 내부에 설치되어 콘솔에 형성된 개구부를 통해 회동 개폐되고 스마트폰을 삽입하여 수납할 수 있는 수납공간이 형성된 수납케이스와,
    상기 콘솔의 내측면에 장착되어 상기 수납케이스를 감싸는 어퍼하우징과 로워하우징,
    상기 수납케이스의 내부에 설치된 무선충전장치,
    상기 수납케이스와 어퍼하우징 사이에 설치되어 수납케이스를 개폐 작동시키는 개폐장치,
    상기 수납케이스에 설치되어 수납케이스에 수납되는 스마트폰을 그 크기에 따라 가변 지지하여 고정해주는 가변고정장치 및
    상기 무선충전장치, 개폐장치, 가변고정장치의 작동을 제어하는 전자제어유니트를 포함하고,
    상기 수납케이스의 후면에 양측이 개구된 상자 형상의 제2마운팅부가 형성되고,
    상기 가변고정장치는 상기 제2마운팅부의 후면에 장착된 고정용 모터와, 그 고정용 모터의 출력축에 설치된 피니언기어와, 상기 제2마운팅부에 삽입 설치되고 고정용 모터의 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성되며 상기 수납공간에 수납된 스마트폰의 일측면을 지지하는 고정부가 형성된 한 쌍의 이동부재를 포함하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납케이스의 내부에 무선충전장치 설치공간이 형성되고, 그 무선충전장치 설치공간에 상기 무선충전장치가 설치되며, 무선충전장치 설치공간은 상기 수납공간과 연통홀을 통해 연통되고, 상기 무선충전장치의 충전면이 연통홀을 통해 노출되어 상기 수납공간의 일측면을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납케이스의 후면 양측에 제1마운팅부가 돌출 형성되고, 그 제1마운팅부에 모터설치부가 형성되며,
    상기 개폐장치는 상기 모터설치부에 설치되는 개폐용 모터와, 그 개폐용 모터의 출력축에 설치된 피니언기어를 포함하며,
    상기 어퍼하우징에 수납케이스의 회동축과 동심인 호형의 피니언이동홀이 형성되고, 그 피니언이동홀의 일측면에 개폐용 모터의 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동부재의 외측 단부에 이동부재에 대해 수직 후방으로 플랜지가 형성되고, 그 플랜지에 상기 수납공간의 내부로 돌출되는 상기 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 양측 이동부재의 서로 마주보는 단부는 서로 평행한 경사면으로 형성되고, 각 경사면의 단부에 각각 수평의 랙기어가 형성되며, 이들 랙기어들은 상기 고정용 모터의 피니언기어의 상부와 하부에 각각 치합된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납케이스의 양측면에 설치홈이 형성되고, 양측 설치홈의 상부에 근접센서가 설치되며, 근접센서의 센싱부가 수납공간으로 삽입된 스마트폰의 측면까지의 거리를 측정할 수 있도록 센싱부에 대응되는 설치홈의 내측벽면에 센싱홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 양측 근접센서는 스마트폰까지의 거리를 측정하여 전자제어유니트로 전달하고, 전자제어유니트는 양측 근접센서의 측정값의 합을 반분하여 상기 고정부의 이동량을 계산하고, 그 이동량 대로 고정부가 이동할 수 있도록 상기 고정용 모터를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 근접센서의 센싱부와 상기 고정부의 단부가 동일한 수직선상에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 전자제어유니트는 양측 근접센서의 측정값의 합을 반분한 값에서 상기 센싱부와 고정부의 단부 사이의 수평 거리를 뺀 값을 고정부의 이동량으로 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 전자제어유니트는 상기 수납케이스가 닫히고 상기 근접센서의 측정신호가 입력되면 상기 양측 이동부재가 서로 가까워지는 방향으로 이동하도록 고정용 모터를 작동시키고, 수납케이스가 열리면 고정용 모터를 역방향으로 작동시켜 양측 이동부재를 대기위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 콘솔의 외측면에 수납케이스 개폐 조작 신호를 전자제어유니트로 전달하는 개폐버튼이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 개폐버튼은 내부에 LED소자를 구비하여 상기 무선충전장치에 의한 스마트폰 충전이 진행중일 경우와 스마트폰 충전이 완료된 경우에 서로 다른 색으로 발광되는 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 수납케이스의 수납공간 하측에 스마트폰의 하면을 지지하는 지지대가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 콘솔의 스마트폰 무선 충전 수납장치.
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