KR102581884B1

KR102581884B1 - 차량용 전조등 각도조절장치

Info

Publication number: KR102581884B1
Application number: KR1020210092342A
Authority: KR
Inventors: 박정혁; 김아름
Original assignee: 한국알프스 주식회사
Priority date: 2021-07-14
Filing date: 2021-07-14
Publication date: 2023-09-25
Also published as: KR20230011724A

Abstract

본 발명은 차량의 대시보드에 장착되는 전조등 각도조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 기구적 구조를 적용하여 전조등의 각도조절을 구현할 수 있고, 장치의 크기를 줄여 제품을 소형화시킬 수 있으며, 제조비용도 절감시킬 수 있는 차량용 전조등 각도조절장치를 제공한다. 본 발명은 차량의 대시보드에 장착되어 전조등의 각도를 조절하는 차량용 전조등 각도조절장치에 있어서, 상기 대시보드와 결합되는 케이스에 회전 가능하게 장착되는 스크롤 노브와; 상기 스크롤 노브의 회전 중심으로부터 연장 형성되는 외팔보 구조를 형성하고 외팔보의 자유단 부분에는 접촉돌기가 돌출 형성되며, 상기 스크롤 노브의 회전시 연동하여 회전하는 외팔보 아암과; 상기 외팔보 아암의 회전 궤적 상에 위치하는 상기 케이스의 내부 측벽 부분에 배열 형성되며, 상기 외팔보 아암의 회전시 상기 접촉돌기와 선택적으로 접촉되는 복수의 요철부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전조등 각도조절장치{Head lamp leveling device for vehicle}

본 발명은 차량의 대시보드에 장착되는 전조등 각도조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 기구적 구조를 적용하여 전조등의 각도조절을 구현할 수 있고, 장치의 크기를 줄여 제품을 소형화시킬 수 있으며, 제조비용도 절감시킬 수 있는 차량용 전조등 각도조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 야간 운행 중이거나 터널을 통과할 때와 같이, 시야 확보가 불량할 때에 차량 주변을 환하게 밝히거나, 조명을 통한 신호를 주변 차량의 운전자에게 알리기 위한 조명장치가 구비되어 있다.

차량에 설치되는 조명장치로는, 차량의 전방에 설치되어 전방을 환하게 비추는 전조등(Head Lamp)과, 전조등 아래에 배치되어 차량의 전방 아래로 비추는 안개등(Fog Lamp)과, 차량의 전방 좌우측 및 후방 좌우측에 각각 설치되어 차량의 주행방향을 알리기 위해 점멸되는 방향지시등(Turn Signal Lamp)과, 차량의 후방 좌우측에 설치되어 운전자가 브레이크를 밟을 시에 점등되는 제동등(Brake Lamp)과, 야간에 자기 차량의 위치를 주변 차량의 운전자에게 알리기 위해 점등되는 위치등(Position Lamp)이 있다.

이 경우 차량에 설치된 조명장치가 비추는 불빛은 주변 차량의 운전자나 보행자에게 눈부심을 유발하지 않도록 빛이 출사되는 각도가 법규로 규정되어 있다.

특히, 차량의 전조등은 차량에 설치되는 조명장치 중 조도가 가장 높은 빛을 외부로 비추기 때문에, 전조등이 비추는 빛의 출사 각도는 차량이 출고되기 전에 법규를 만족하는지 검사를 거치게 된다.

그러나, 차량을 장기간 운행을 한 후에는 전조등의 설치각도가 운행 중 노면으로 전달되는 진동 등에 의해 변하게 되어 빛의 출사 각도도 변하게 된다. 따라서, 차량을 장기간 운행을 한 후에는, 전조등의 설치각도를 조절해 줄 필요가 있다.

이 때문에 차량에는 전조등의 각도를 조절하는 전조등 각도조절장치(HLLD; Head Lamp Leveling Device)가 구비되어 있다. 상기 전조등 각도조절장치는 전조등을 수평축을 기준으로 상하로 회전시키는 모터를 포함하여 구성된다.

고가의 차량이나 옵션이 많은 차량에서는 전조등의 각도를 감지하는 센서를 통해 모터가 전조등의 설정 각도로 회전시켜 줌으로써, 전조등의 각도가 자동으로 조절된다.

하지만, 저가 차량나 옵션이 적은 차량에서는 전조등의 각도를 수동으로 조절해 줄 수밖에 없다. 이를 위해, 차량 실내에는 전조등의 각도를 수동으로 조절하기 위한 전조등 각도조절 스위치 장치가 구비되어 있다.

통상적으로 전조등 각도조절장치는 대시보드(Dashboard) 중 스티어링 휠보다 좌측에 배치되어 있다. 운전자는 전조등 각도조절장치의 스크롤 노브를 상하로 회전시킴으로써, 모터를 구동시켜서 전조등의 각도를 상하로 조절할 수 있다.

통상의 전조등 각도조절장치에는 사용자에 의해 스크롤 조작되는 스크롤(Scroll) 노브(Scroll Knob)와, 푸쉬(Push) 조작되는 푸쉬 노브(Push Knob)가 구비된다. 즉, 차량에 설치된 각종 전자제품 및 편의시설들을 한 곳에서 조작할 수 있도록, 스크롤 노브 및 푸쉬 노브가 하나의 스위치 조립체에 설치된 차량용 스위치 장치가 개발되고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 차량 대시보드에 장착되는 전조등 각도조절장치의 전면 구조를 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 섹션 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 차량용 전조등 각도조절장치는, 외주면에 요철 형상의 요철부(12)가 형성된 스크롤 노브(10)와, 스크롤 노브(10)의 요철부(12)에 선택적으로 맞물리는 볼(20)과, 볼(20)을 탄성 지지하는 스프링(30)을 포함하여 구성된다.

따라서, 사용자가 스크롤 노브(10)를 회전시키면 스크롤 노브(10)의 외주면에 형성된 요철부(12)가 볼(20)과 스프링(30)을 누르게 되며, 이에 대한 반발력으로 스크롤 노브(10)의 작동력이 생성된다. 또한, 스크롤 노브(10)가 회전되면서 볼(20)이 어느 일측 요철부(12)의 골 부분으로부터 다음 골 부분으로 이동하면서 전조등의 작동 각도가 결정된다.

이 경우, 스크롤 노브(10)의 작동력을 결정하는 인자는 스크롤 노브(10)의 요철부(12) 및 스프링(30)이며, 전조등의 작동각도를 결정하는 인자는 스크롤 노브(10)의 요철부(12) 형상이다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 차량용 전조등 각도조절장치는 스크롤 노브(10)의 회전 작동에 따른 볼(20)과 스프링(30) 결합구조에서 나오는 반발력을 버텨줄 수 있도록 케이스(40) 내부에 지지구조 형상이 필요하지만, 이와 같은 지지구조 형상은 보통 금형적으로 언더컷(Under cut) 구조이기 때문에 케이스(40) 내부에 지지구조 형상을 구현하는 데 있어 어려움이 있었다. 또한, 케이스(40) 내부에 볼(20)과 스프링(30)을 삽입하여 조립할 추가 공간이 필요하기 때문에 제품의 크기를 줄이는 데에 한계점이 있고, 아울러, 전조등 각도조절장치의 제조시 볼(20)과 스프링(30)을 사전 조립하는 반조립 공정이 추가되어야만 하기 때문에 조립 공수가 증가됨으로서 제품의 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제10-2210551호(2021.01.26)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 스크롤 노브가 수용되는 케이스의 내부 벽 부분에 돌출된 복수의 요철부를 형성하고, 스크롤 노브 부분에 상기 요철부와 맞물리는 외팔보 아암을 형성하여, 스크롤 노브의 회전시 외팔보 아암이 탄성 변형되면서 요철부와 선택적으로 맞물리는 동작을 통해 스크롤 노브의 작동감 및 작동각도가 조절되도록 구성함으로써, 기구적으로 단순화되어 제품의 조립성을 향상시킬 수 있고, 제품의 소형화가 가능하며, 제품의 제조비용도 크게 절감시킬 수 있는 차량용 전조등 각도조절장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 차량의 대시보드에 장착되어 전조등의 각도를 조절하는 차량용 전조등 각도조절장치에 있어서, 상기 대시보드와 결합되는 케이스에 회전 가능하게 장착되는 스크롤 노브와; 상기 스크롤 노브의 회전 중심으로부터 연장 형성되는 외팔보 구조를 형성하고 외팔보의 자유단 부분에는 접촉돌기가 돌출 형성되며, 상기 스크롤 노브의 회전시 연동하여 회전하는 외팔보 아암과; 상기 외팔보 아암의 회전 궤적 상에 위치하는 상기 케이스의 내부 측벽 부분에 배열 형성되며, 상기 외팔보 아암의 회전시 상기 접촉돌기와 선택적으로 접촉되는 복수의 요철부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 외팔보 아암의 자유단 부분에 형성되는 접촉돌기는 반구 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

이때, 상기 외팔보 아암은 스크롤 노브의 회전축에 대해 대략 직각으로 연장 형성되고, 상기 요철부는 스크롤 노브의 회전축에 대해 대략 수직인 케이스 내부 측벽 평면상에서 상기 외팔보 아암의 접촉돌기에 대응되는 방향으로 원호 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

그리고, 상기 전조등 각도조절장치에는, 스크롤 노브의 일측에 구비되어 스크롤 노브의 회전 작동시 연동하여 회전하는 가동 부재와, 상기 케이스 내부에 장착되는 기판과 전기 접속 상태를 유지하며, 가동 부재의 일측에 맞물린 상태에서 가동 부재의 회전 작동시 연동하여 직선이동 하면서 선택적인 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 부재가 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 가동 부재는, 스크롤 노브의 회전 중심으로부터 외팔보 아암과 평행하게 연장 형성된 한 쌍의 가동 아암과, 상기 한 쌍의 가동 아암의 끝단 사이에 개재되는 가동축을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭 부재는, 기판의 전면부에 직선이동 가능하게 구비되며 상기 기판에 형성된 복수의 접점과 선택적으로 접속되는 접점이 구비된 베이스부와, 상기 베이스부의 전면부 중앙에 수직하게 배치되며 가동축과 맞물리는 가이드 홈이 형성된 중앙 지지부와, 상기 중앙 지지부의 양 측면에 형성되는 한 쌍의 측면 지지부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 케이스의 일측에는 기판과 접속되는 스위칭 부재와 스크롤 노브와 결합된 외팔보 아암이 각각 수용될 수 있도록 전면 및 후면이 개방된 수용부가 형성되되, 상기 수용부는 상기 가동 부재의 회전시 상기 스위칭 부재가 원활하게 직선이동을 할 수 있는 충분한 내부 폭을 가지도록 형성될 수 있다.

이때, 상기 스크롤 노브는 수용부의 양쪽 측벽 부분에 착탈 가능하게 힌지 결합되며, 상기 수용부의 양쪽 측벽 중 어느 한 부분에 외팔보 아암의 접촉돌기와 선택적으로 맞물리는 복수의 요철부가 배열 형성될 수 있다.

또한, 상기 스위칭 부재의 측면에는 수용부의 내부 측벽과의 접촉에 따른 마찰을 저감시킬 수 있는 마찰돌기가 돌출 형성될 수 있다.

아울러, 상기 가이드 홈은 중앙 지지부의 전방 끝단으로부터 내측방향을 따라 길게 형성되며, 상기 가동축이 진입되는 가이드 홈의 진입부 안쪽은 완만한 만곡면 형태로 형성될 수 있다.

상기한 구성을 가지는 본 발명의 차량용 전조등 각도조절장치에 따르면, 스크롤 노브에 마련된 외팔보 아암과 케이스의 한쪽 측벽에 마련된 요철부 형상만으로 스크롤 노브의 작동력 및 작동각도를 구현할 수 있기 때문에, 스크롤 노브의 조작에 따른 전조등의 각도조절 구조가 기구적으로 보다 단순하게 구현됨으로써 제품 구조가 간단하여 제품 제작이 용이하고 제품의 제작에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 기존기술과 같이 케이스 내부에 스프링 및 볼의 지지를 위한 복잡한 언더컷(Under Cut) 구조를 적용할 필요가 없고, 케이스 내부에 스프링 및 볼을 조립할 별도의 공간이 필요하지 않기 때문에 제품의 구조를 간단하게 구현할 수 있다. 아울러, 전조등의 각도조절 작동 사양을 구현하기 위하여 필요한 케이스 내부의 구조 공간이 상대적으로 적기 때문에 제품의 크기를 소형화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 기존기술과 같이 케이스 내부에 스프링 및 볼을 조립하는 별도의 반조립 공정이 추가적으로 요구되지 않아 조립공정을 간소화시킬 수 있고, 부품의 수의 간소화로 케이스 내부에 설치되는 부품 수가 줄어들기 때문에 부품의 관리가 용이하고 제품의 제조비용도 크게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량의 대시보드에 장착되는 전조등 각도조절장치의 전면 구조를 보여주는 정면도.
도 2는 도 1의 A-A 섹션 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 대시보드에 장착되는 전조등 각도조절장치가 구비된 스위치 조립체를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 분리 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 전조등 각도조절장치의 요부 구성을 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 스크롤 노브의 구조를 상세하게 보여주는 상세도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 스위칭 부재의 구조를 상세하게 보여주는 상세도.
도 9 및 도 10은 외팔보 아암의 접촉돌기와 케이스에 형성된 요철부의 맞물림 구조를 각기 다른 방향에서 바라본 요부 단면도.
도 11은 스크롤 노브의 회전시 가동축과 맞물린 스위칭 부재가 직선 이동하며 스위칭 동작이 이루어지는 모습을 예시한 작동도.
도 12 및 도 13은 외팔보 아암에 가해지는 힘에 따른 처짐량(변형량)의 수식관계를 보여주는 개념도.

아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 전조등 각도조절장치(Head Lamp Leveling Device; HLLD)에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전조등 각도조절장치(HLLD)가 구비된 스위치 조립체를 도시한 사시도이고. 도 4는 도 3의 분리 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 전조등 각도조절장치(HLLD)가 구비되는 스위치 조립체(200)는, 차량의 대시보드(Dash board)에 장착되어 전조등 각도를 수동으로 조절할 수 있는 스위치 조립체(200)로서, 중앙 케이스(110), 전방 케이스(120), 후방 케이스(140), 기판(130), 전면 커버(150), 스크롤 노브(220), 스위칭 부재(240)를 포함하여 구성된다.

중앙 케이스(110)의 일측에는 스크롤 노브(220)에 형성되는 외팔보 아암(210)과, 기판(130)과 접속을 이루는 스위칭 부재(240)가 수용될 수 있는 내부공간인 수용부(111)가 마련된다.

수용부(111)는 그 전면 및 후면이 개방된 구조로 형성되며, 수용부(111)의 개방된 후면 측으로는 기판(130)이 노출되고, 개방된 전면 측으로는 스크롤 노브(220)가 전면 커버(150)의 외측으로 부분적으로 노출된다.

이 경우, 수용부(111)는 내부에 수용되어 기판(130)의 전면에 접속된 스위칭 부재(240)가 상하방향으로 일정 폭으로 직선이동을 할 수 있는 충분한 크기의 상하 폭을 가지도록 형성될 수 있다.

그리고, 중앙 케이스(110)의 전방 측에는 전방 케이스(120)가 결합된다. 상기 전방 케이스(120)는 내부에 스크롤 노브(Scroll Knob; 220) 및 푸시 노브(Push Knob; 미도시)가 장착될 수 있도록 복수의 격벽(122)으로 구획된 장착공간(124)이 마련된다.

전면 커버(150)는 스크롤 노브(220)가 장착되는 전방 케이스(120)의 장착공간(124)을 덮도록 전방 케이스(120)의 전면부에 체결되며, 전면 커버(150)의 일측에는 스크롤 노브(220)의 일부분이 노출되도록 개구된 공간인 개구부(152)가 형성된다. 따라서, 사용자는 상기 개구부(152) 외부로 노출된 스크롤 노브(220)를 회전시켜 차량 전조등의 각도를 수동으로 조절할 수 있다.

후방 케이스(140)는 중앙 케이스(110)의 후방 측에 조립되는데, 이때 상기 후방 케이스(140)는 기판(PCB; 130)을 사이에 두고 중앙 케이스(110)와 결합된다.

기판(130)에는 스크롤 노브(220)에 의한 스크롤 작동시 전조등 측에 구비된모터(미도시)를 설정각도로 작동시켜 전조등의 각도를 조절할 수 있도록 기판(130) 상에 회로 구성되는 복수의 접점(132)이 구비된다.

이때, 상기 복수의 접점(132)이 형성되어 있는 기판(130) 일부분은 중앙 케이스(110)의 수용부(111)의 개방된 후면 공간을 통해 전방 측으로 노출되고, 상기 노출된 기판(130)의 접점(132) 부분에 스위칭 부재(240)가 상하방향으로 직선이동 가능하게 접속된다.

한편, 도 5는 스위치 조립체(200)에 구비되는 전조등 각도조절장치의 요부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 스크롤 노브(220)의 구조를 상세하게 보여주는 상세도이다. 그리고 도 7 및 도 8은 스위칭 부재(240)의 구조를 상세하게 보여주는 상세도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 중앙 케이스(110)의 수용부(111) 내부에는 전조등의 각도를 수동으로 조절할 수 있는 입력수단인 스크롤 노브(220)가 힌지 결합된다.

스크롤 노브(220)는 반원 모양의 구조를 가지며 그 양쪽 측면 회전 중심에 형성된 돌출부 안쪽에 힌지 홈(222)이 형성된다. 그리고, 수용부(111)의 내부 양쪽 측벽(112) 부분에는 스크롤 노브(220)의 힌지 홈(222)과 결합되는 힌지 돌기(113)가 돌출된 구조로 형성된다. 따라서, 스크롤 노브(220)는 힌지 홈(222)과 힌지 돌기(113)의 결합에 의해 수용부(111) 내에서 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이때, 스크롤 노브(220)의 양쪽 측면 힌지 홈(222)이 형성된 돌출부의 일측에는 힌지 돌기(113)가 끼워져 조립된 수 있는 개방된 공간인 끼움홈(223)이 형성된다. 따라서, 스크롤 노브(220)의 조립시 상기 끼움홈(223) 부분에 힌지 돌기(113)를 압입하여 힌지 홈(222) 부분에 용이하게 결합시킬 수 있다.

반대로, 스크롤 노브(220)를 수용부(111)의 측벽(112)으로부터 분리할 경우에도 힌지 홈(222)에 결합된 힌지 돌기(113)를 개방된 끼움홈(223) 공간을 통해 밖으로 빼내어 스크롤 노브(220)를 측벽(112) 부분에서 용이하게 분리시킬 수 있다.

한편, 스크롤 노브(220)에는 전조등의 각도를 조절할 수 있는 기구적 구조를 가지면서 스크롤 노브(220)의 작동시 작동감과 작동력을 구현할 수 있도록 스크롤 노브(220)의 회전 중심에 외팔보(Cantilever) 구조를 가지는 외팔보 아암(210)이 구비된다.

외팔보 아암(210)은 스크롤 노브(220)의 회전 중심으로부터 스위칭 부재(240)가 위치된 수용부(111)의 내측 방향을 향해 길게 연장 형성된 외팔보 구조를 갖는다. 즉, 상기 외팔보 아암(210)은 스크롤 노브(220)의 회전축에 대해 대략 직각(예를 들어, 80°~100°)으로 연장 형성되는 형태의 외팔보 구조를 가질 수 있다.

이 경우, 외팔보 아암(210)은 스크롤 노브(220)의 회전 중심에 위치하는 한쪽 끝단이 고정단으로서 작용하고, 스크롤 노브(220)의 회전 중심으로부터 멀리 떨어진 다른 한쪽 끝단이 자유단으로서 작용한다.

이때, 외팔보 아암(210)은 수용부(111)의 한쪽 측벽(112) 부분에 형성되는 요철부(114)와 인접된 위치에 배치될 수 있도록 스크롤 노브(220)의 한쪽 측면 방향으로 치우쳐진 위치상에 배치된다. 아울러, 상기 외팔보 아암(210)은 스크롤 노브(220)의 회전 중심으로부터 멀어질수록 너비 폭이 점차 줄어드는 형상으로 형성됨으로써, 너비 폭이 작은 자유단 부분에서는 너비 폭이 큰 경우와 비교하여 동일한 힘(P)이 작용하더라도 외팔보 아암(210)의 탄성 변형량을 증가시킬 수 있기 때문에 스크롤 노브(220)를 상대적으로 큰 힘을 들여 회전시키지 않아도 전조등 각도조절장치를 원활하게 구동시킬 수 있고, 너비 폭이 큰 고정단 부분은 구조적 강성이 증가되어 외팔보 아암(210)의 작동에 따른 내구성을 증대시킬 수 있다.

또한, 스크롤 노브(220)의 회전 중심으로부터 가장 멀리 떨어진 외팔보 아암(210)의 자유단 부분에는 중앙 케이스(110)의 한쪽 측벽(112) 부분에 형성된 요철부(114)와 접촉되어 맞물리는 반구 형상으로 돌출 형성된 접촉돌기(212)가 구비된다.

이와 같은 구조로 구성되는 외팔보 아암(210)은 스크롤 노브(220)의 스크롤 작동시 스크롤 노브(220)와 함께 회전하게 되며, 그 회전 과정에서 요철부(114)와의 접촉에 따른 반발력이 접촉돌기(212)에 가해짐에 따라 외팔보 아암(210)에는 일정 수준의 탄성 변형이 발생될 수 있다.

한편, 외팔보 아암(210)의 자유단 부분과 인접하는 수용부(111)의 측벽(112) 부분에는 외팔보 아암(210)의 회전시 접촉돌기(212)와 선택적 접촉이 이루어지게 되는 복수의 요철부(114)가 형성된다.

상기 복수의 요철부(114)는 반구 형상을 가지는 접촉돌기(212)의 외면과 대응하는 원호 형상의 외면을 가지면서 수용부(111)의 한쪽 측벽(112) 부분에 돌출 형성된다. 이때, 상기 복수의 요철부(114)는 스크롤 노브(220)의 회전축에 대해 대략 수직인(예를 들어, 80°~100°) 케이스 내부 측벽(112) 평면상에서 외팔보 아암(210)의 접촉돌기(212)에 대응되는 방향으로 원호 형상을 가지며 돌출 형성될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 요철부(114)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 외팔보 아암(210)의 자유단의 회전 궤적(T)을 따라 상호 일정 간격으로 배열 형성된 구조를 갖게 된다.

따라서, 사용자가 전조등의 각도조절을 위해 스크롤 노브(220)를 어느 한쪽 방향으로 스크롤 조작하면, 외팔보 아암(210)이 스크롤 노브(220)와 함께 회전하게 되고, 외팔보 아암(210)의 자유단에 구비된 접촉돌기(212)가 중앙 케이스(110)의 측벽(112) 부분에 형성된 요철부(114)의 산 부분을 타고 넘어가서 이웃하는 다른 요철부(114)의 골 부분과 맞물리는 과정에서 외팔보 아암(210)에 탄성 변형이 발생되고, 이러한 과정에서 스크롤 노브(220)의 스크롤 조작에 따른 작동감 및 작동력이 부여될 수 있다.

한편, 중앙 케이스(110)의 수용부(111) 내에는 후방 측의 개구된 공간으로 노출된 기판(130)의 전면 부분과 접촉되는 스위칭 부재(240)가 구비된다. 이때, 상기 스위칭 부재(240)는 스크롤 노브(220)의 가동 부재(228)와 맞물려 스크롤 노브(220)의 회전 운동시 수용부(111) 내에서 상하방향으로 직선 운동이 가능하게 이루어져 있다. 이와 같은 스위칭 부재(240)는 스크롤 노브(220)의 회전 작동시 가동 부재(228)와 맞물려 직선 운동을 하면서 기판(130)에 구비된 복수의 접점(132) 일부와 접속하여 모터(미도시)를 구동시키고, 이를 통해 전조등의 각도조절을 가능케 하는 스위칭 기능을 수행하게 된다.

구체적으로, 스크롤 노브(220)에는 스위칭 부재(240)와 맞물린 상태에서 스크롤 노브(220)의 회전 시 함께 회전하면서 스위칭 부재(240)를 직선 운동시킬 수 있는 가동 부재(228)가 구비된다.

가동 부재(228)는 스크롤 노브(220)의 회전 중심으로부터 외팔보 아암(210)과 평행하게 연장 형성되는 한 쌍의 가동 아암(224)과, 상기 한 쌍의 가동 아암(224)의 끝단 사이에 개재되는 가동축(226)을 포함한다.

가동 아암(224)은 스위칭 부재(240)의 원활한 작동을 위한 충분한 강성이 확보되도록 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 가동 아암(224)은 외팔보 아암(210)과 소정 거리 이격된 위치에서 외팔보 아암(210)과 평행을 이루며 배치된다.

가동축(226)은 원통 모양으로 형성되며, 한 쌍의 가동 아암(224) 끝단 부분에 체결 결합된다. 이러한 가동축(226)은 스위칭 부재(240)의 일측에 마련된 가이드 홈(244) 내부에 삽입되어 가동 아암(224)의 회전시 가이드 홈(244)과 맞물린 상태에서 상대운동을 하게 된다.

이와 같이 구성되는 가동 부재(228)는 스크롤 노브(220)의 회전 작동시 외팔보 아암(210)과 함께 연동하여 회전운동을 수행하면서, 가동축(226)과 맞물린 스위칭 부재(240)를 상하방향으로 직선이동시킬 수 있는 구동력을 제공하게 된다.

이와 함께, 중앙 케이스(110)의 수용부(111) 내부에는 후방 측에 위치한 기판(130)과 접속되어 스크롤 노브(220)의 회전 작동 시 가동 부재(228)와 맞물려 직선 운동을 수행하면서 전조등의 각도조절을 위한 전기적인 스위칭 기능을 수행하는 스위칭 부재(240)가 구비된다.

스위칭 부재(240)는 기판(130)의 전면에 맞닿아 접속되는 베이스부(230)와, 가동 부재(228)의 가동축(226)과 맞물리는 중앙 지지부(242)와, 중앙 지지부(242)의 양 측면을 지지하는 측면 지지부(246)를 포함하여 구성된다.

베이스부(230)는 그 후면에 기판(130)의 전면부에 회로 구성되는 복수의 접점(132)들과 선택적으로 전기 접속되는 접점(232)이 구비된다. 따라서, 베이스부(230)가 상하방향으로 직선 이동될 경우 베이스부(230)의 후면에 구비된 접점(232)이 기판(130)의 전면부에 구비된 복수의 접점(132)들과 선택적으로 접촉하여 전기 접속 상태를 구현하게 됨으로써, 모터(미도시)를 통해 전조등을 설정된 각도로 회전시킬 수 있다.

중앙 지지부(242)는 베이스부(230)의 전면부 중심으로부터 전방 측으로 수직하게 연장 형성된 구조를 갖게 된다. 그리고, 중앙 지지부(242)의 전방 측 끝단에는 가동 부재(228)의 가동축(226)이 삽입되어 맞물리는 가이드 홈(244)이 형성된다.

가이드 홈(244)은 중앙 지지부(242)의 전방 끝단으로부터 베이스부(230)가 위치하는 방향을 향하여 길게 형성된 장방형 구조를 갖는다. 또한, 가이드 홈(244)은 가동축(226)이 내부에 맞물린 상태에서 상하방향으로 유동이 발생하지 않도록 하기 위하여 가이드 홈(244)의 단변 방향 폭이 가동축(226)의 직경보다 약간 큰 정도의 단변 폭을 갖도록 형성된다.

이와 같은 구조로 형성하면, 가이드 홈(244)에 가동축(226)이 맞물린 상태에서 가동축(226)과 스위칭 부재(240)와의 원활한 상대운동은 가능해지면서, 가이드 홈(244)의 내면과 가동축(226)의 외면 사이에 발생된 유격 공간이 크지 않아 가이드 홈(244) 내에서 가동축(226)이 유동되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 정밀한 작동이 가능하고 작동시 소음 발생도 저감시킬 수 있는 구조가 구현될 수 있다.

그리고, 가동축(226)이 초기 진입되는 가이드 홈(244)의 입구부(진입부) 안쪽은 완만한 만곡면(245) 형태로 형성됨으로써, 가동축(226)이 완만한 만곡면(245)을 통해 가이드 홈(244) 내부로 원활하게 진입될 수 있고, 이로 인해 가동축(226)과 스위칭 부재(240)와의 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

아울러, 측면 지지부(246)는 중앙 지지부(242)의 양 측면에서 베이스부(230) 및 중앙 지지부(242)와 각각 수직을 이루며 배치되어 중앙 지지부(242)의 구조적 강성을 보완해줄 수 있다.

이와 함께, 베이스부(230)의 양쪽 측면에는 스위칭 부재(240)의 직선 운동시 수용부(111)의 내부 측벽(112)과의 접촉에 따른 마찰을 저감시킬 수 있도록 돌출된 구조의 마찰돌기(234)가 추가적으로 마련될 수 있다.

한편, 도 9 및 도 10은 외팔보 아암(210)의 자유단에 형성된 접촉돌기(212)와 수용부(111)의 측벽(112)에 형성된 복수의 요철부(114) 간의 맞물림 구조를 각기 다른 방향에서 보여주는 단면도이다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 스크롤 노브(220)의 외팔보 아암(210)의 자유단 부분에 형성된 반구형의 접촉돌기(212)는 외팔보 아암(210)의 회전 궤적(T) 상에 배열된 복수의 요철부(114) 사이의 골 부분에 맞물린 상태로 유지되다가, 사용자가 전면 커버(150) 외측에 노출되어 있는 스크롤 노브(220)를 일방향으로 회전시키면 접촉돌기(212)가 볼록한 요철부(114)의 외면을 타고 넘어가는 과정에서 작용하는 반력에 의해 외팔보 아암(210)에 탄성 변형이 발생되고, 접촉돌기(212)가 이웃하는 요철부(114)의 골 부분에 안착되면서 외팔보 아암(210)이 다시 원래의 위치에 복귀되는 과정을 통해 스크롤 노브(220)의 작동력 및 작동감이 구현된다.

그리고, 도 11은 스크롤 노브(220)의 회전시 가동 부재(228)와 맞물린 스위칭 부재(240)가 상하방향으로 이동하면서 기판(130)의 접점(132)과 접촉하여 스위칭 동작이 이루어지는 모습을 보여주는 것이다.

도 11에서 보는 바와 같이, 사용자가 스크롤 노브(220)를 일방향으로 회전시키면 외팔보 아암(210)과 함께 가동 부재(228)가 회전하게 되고, 가동 부재(228)의 가동축(226)과 맞물린 스위칭 부재(240)가 상방 또는 하방으로 이동하면서 스위칭 부재(240)의 후면에 구비된 접점(232)이 기판(130)의 전면부상에 회로 구성되어 있는 복수의 접점(132)들 중 어느 일부분과 접속하여 모터를 통해 전조등을 설정된 각도로 조절할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 12 및 도 13에는 본 발명에 따른 전조등 각도조절장치에 있어서, 외팔보 아암(210)에 가해지는 힘에 의한 외팔보 아암(210)의 처짐량(변형량)을 외팔보 아암(210)의 형상 인자들에 따른 수식관계로 나타낸 것이다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 길이 L, 폭 b, 두께 t로 이루어진 외팔보(Cantilever) 구조에서 자유단 부분에 힘 P가 가해지는 경우에 외팔보의 처짐량(δ) 사이의 관계식은 도 12에 나타낸 수식과 같다.

이때, 도 12의 수식에서, Iz 는 단면 이차 모멘트, E는 재료의 횡탄성 계수, δ는 처짐량(변형량), P는 인가되는 힘을 나타낸다.

그리고, 도 13에는 도 12에 나타나 있는 외팔보의 수식관계를 본 발명의 외팔보 아암(210) 구조에 적용하여 스크롤 노브(220)의 작동력을 구현하는 것이 예시되어 있다.

예를 들어, PC(Polycarbonate) 원재료를 사용하여 외팔보 아암(210)을 1.5N의 작동력을 갖도록 구현할 때에 필요한 외팔보 아암(210)의 형상은 다음과 같은 형상 치수를 갖도록 구현될 수 있다.

목표 작동력 : P-1.5N

횡탄성 계수(E) : 2108 MPa,

외팔보의 길이(L) : 13mm,

외팔보의 폭(b) : 3mm,

외팔보의 두께(t) : 1.2mm,

처짐량(δ) : 1.2mm

상기와 같은 외팔보 아암(210)의 형상 치수들을 아래와 같은 외팔보 아암(210)에 가해지는 외력(P) 수식에 대입하면, 약 1.49N의 작동력(P)을 발생시키도록 설정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 외팔보 아암(210)의 형상 변경을 통해 사용자가 원하는 작동력으로 스크롤 조작이 이루어지도록 구현될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 다른 차량용 전조등 각도조절장치는, 스크롤 노브에 마련된 외팔보 아암과 케이스의 한쪽 측벽에 마련된 요철부 형상만으로 스크롤 노브의 작동력 및 작동각도를 구현할 수 있기 때문에, 스크롤 노브의 조작에 따른 전조등의 각도조절 구조가 기구적으로 보다 단순하게 구현됨으로써 제품 구조가 간단하여 제품 제작이 용이하고 제품의 제작에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다

110 : 중앙 케이스 111 : 수용부
112 : 측벽 113 : 힌지 돌기
132, 232 : 접점 120 : 전방 케이스
130 : 기판 140 : 후방 케이스
150 : 전면 커버 200 : 스위치 조립체
210 : 외팔보 아암 212 : 접촉돌기
220 : 스크롤 노브 222 : 힌지 홈
224 : 가동 아암 226 : 가동축
228 : 가동 부재 230 : 베이스부
240 : 스위칭 부재 242 : 중앙 지지부
244 : 가이드 홈 246 : 측면 지지부

Claims

차량의 대시보드에 장착되어 전조등의 각도를 조절하는 차량용 전조등 각도조절장치에 있어서,
상기 대시보드와 결합되는 케이스에 회전 가능하게 장착되는 스크롤 노브와;
상기 스크롤 노브의 회전 중심으로부터 연장 형성되는 외팔보 구조를 형성하고 외팔보의 자유단 부분에는 접촉돌기가 돌출 형성되며, 상기 스크롤 노브의 회전시 연동하여 회전하는 외팔보 아암과;
상기 외팔보 아암의 회전 궤적 상에 위치하는 상기 케이스의 내부 측벽 부분에 배열 형성되며, 상기 외팔보 아암의 회전시 상기 접촉돌기와 선택적으로 접촉되는 복수의 요철부와;
상기 스크롤 노브의 일측에 구비되어 스크롤 노브의 회전 작동시 연동하여 회전하는 가동 부재와;
상기 케이스 내부에 장착되는 기판과 전기 접속 상태를 유지하며, 상기 가동 부재의 일측에 맞물린 상태에서 가동 부재의 회전 작동시 연동하여 직선이동 하면서 선택적인 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제1항에 있어서 상기 접촉돌기는 상기 외팔보 아암의 자유단 부분에 반구 형상으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제1항에 있어서, 상기 외팔보 아암은 스크롤 노브의 회전축과 80°~100° 범위의 각도를 이루며, 연장 형성되고,
상기 요철부는 스크롤 노브의 회전축과 80°~100° 범위의 각도를 이루는 케이스 내부 측벽 평면상에서 상기 외팔보 아암의 접촉돌기에 대응되는 방향으로 원호 형상으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 가동 부재는,
상기 스크롤 노브의 회전 중심으로부터 외팔보 아암과 평행하게 연장 형성된 한 쌍의 가동 아암과;
상기 한 쌍의 가동 아암의 끝단 사이에 개재되는 가동축;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제5항에 있어서, 상기 스위칭 부재는,
상기 기판의 전면부에 직선이동 가능하게 구비되며, 상기 기판에 형성된 복수의 접점과 선택적으로 접속되는 접점이 구비된 베이스부와;
상기 베이스부의 전면부 중앙에 수직하게 배치되며, 상기 가동축과 맞물리는 가이드 홈이 형성된 중앙 지지부와;
상기 중앙 지지부의 양 측면에 형성되는 한 쌍의 측면 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제1항에 있어서, 상기 케이스의 일측에는 상기 기판과 접속되는 스위칭 부재와 상기 스크롤 노브와 결합된 외팔보 아암이 각각 수용될 수 있도록 전면 및 후면이 개방된 수용부가 형성되되,
상기 수용부는 상기 가동 부재의 회전시 상기 스위칭 부재가 원활하게 직선이동을 할 수 있는 충분한 내부 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제7항에 있어서, 상기 스크롤 노브는 상기 수용부의 양쪽 측벽 부분에 착탈 가능하게 힌지 결합되며,
상기 수용부의 양쪽 측벽 중 어느 한 부분에 외팔보 아암의 접촉돌기와 선택적으로 맞물리는 복수의 요철부가 배열 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제7항에 있어서, 상기 스위칭 부재의 측면에는 상기 수용부의 내부 측벽과의 접촉에 따른 마찰을 저감시킬 수 있는 마찰돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.
제6항에 있어서, 상기 가이드 홈은 상기 중앙 지지부의 전방 끝단으로부터 내측방향을 따라 길게 형성되며, 상기 가동축이 진입되는 상기 가이드 홈의 진입부 안쪽은 완만한 만곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등 각도조절장치.