KR102639764B1 - 차량용 작동유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 작동유닛으로서, 터치스크린(12), 작동명령이 입력될 때 터치스크린(12)의 수동식 작동이 유효하다고 검출되는 경우 터치스크린(12)을 기계적으로 여기시키는 엑추에이터(14), 및 카운터웨이트(16)를 포함하는 작동유닛에 관한 것이다. 구동유닛으로서 엑추에이터(14)는 고정자(18)와 트랜슬레이터(20)를 갖도록 구성되며, 구동유닛의 작동시 고정자와 트랜슬레이터는 안착위치에서 시작하여 서로 멀어지거나 서로를 향하여 반대방향으로, 즉 단부위치까지 움직이고, 특히 작동이 완료되면 자동으로 단부위치로부터 안착위치로 다시 돌아온다. 고정자(18)는 터치스크린(12)에 연결되고 트랜슬레이터(20)는 카운터웨이트(16)에 연결되어 있거나 이와 반대로 연결되어 있다.
Description
본 발명은 햅틱 피드백을 갖는 차량용 작동유닛에 관한 것이다.
이러한 작동유닛은 점점 인기가 증가하고 있고 바람직하게는 차량에 설치된다. 대형 디스플레이 또는 터치스크린의 경우, 햅틱 피드백이 직면하고 있는 문제는 터치스크린이 작동유닛의 차량 환경에 의해 완전히 영향을 받지 않는 방식으로 움직일 수 없다는 점이다.
따라서, 터치스크린의 기계적인 여기(excitation)에 역 위상(inversely phased)되는 방식으로 밸런싱 웨이트나 카운터웨이트를 이동시키는 것이 제안되었다. 예를 들어, 만일 햅틱 피드백에서 터치스크린이 좌측으로 측면이동되는 경우, 카운터웨이트가 동시에 우측으로 이동되고, 그 이동경로는 터치스크린과 카운터웨이트의 질량 관계에 따라 선택된다(예를 들어, 독일특허공보 DE-A-10 2008 046 102 및 국제특허공보 WO-A-2017/162586 참고).
본 발명의 목적은 기계적으로 간단하고 공간을 절약하는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상술한 목적을 달성하기 위해, 차량용 작동유닛이 제공되었는데, 이 작동유닛은,
- 터치스크린,
- 작동명령이 입력될 때 터치스크린의 수동식 작동이 유효하다고 검출되는 경우 터치스크린을 기계적으로 여기시키는 엑추에이터, 및
- 카운터웨이트를 구비하고,
- 구동유닛으로서 상기 엑추에이터는 고정자와 트랜슬레이터를 갖도록 구성되며, 구동유닛의 작동시 고정자와 트랜슬레이터는 안착위치(rest position)에서 시작하여 서로 멀어지거나 서로를 향하여 반대방향으로 즉 단부위치까지 움직이고, 특히 작동이 완료되면 자동으로 단부위치로부터 안착위치로 다시 돌아오고,
- 고정자는 터치스크린에 연결되고 상기 트랜슬레이터는 상기 카운터웨이트에 연결되어 있거나 이와 반대로 연결되어 있다.
따라서, 본 발명은 힘의 플로우와 관련하여 터치스크린과 카운터웨이트 사이에 엑추에이터를 기계적으로 배열하는 것을 제안한다. 엑추에이터는 고정자와 트랜슬레이터를 포함하며, 고정자가 터치스크린에 연결되고 트랜슬레이터가 카운터웨이트에 연결되거나 그 반대의 경우로 된다. 따라서, 엑추에이터는 두 개의 요소, 즉 고정자와 트랜슬레이트를 포함하며, 이는 구동유닛의 작동시 움직인다. 두 개의 요소는 또 다른 요소, 즉 터치스크린과 카운터웨이트를 각각 구동한다. 이는 매스와 이동경로의 대응하는 구조의 경우 바깥으로 작용하는 힘이 보상되도록 역 위상 방식으로 수행된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 카운터웨이트와 엑추에이터(즉 고정자와 트랜슬레이터)는 상이한 개체, 즉 상이한 요소이다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 구동유닛은 전자석으로 특히 아마츄어형 전자석으로 구성될 수 있고, 고정자나 트랜슬레이터는 여기코일을 포함하고, 여기코일을 갖는 전자석의 부분은 카운터웨이트에 연결되어 있을 수 있다. 여기코일을 포함하는 전자석의 부분을 기계적으로 연결함으로써, 전자석의 그 부분도 카운터웨이트로 작동하는 장점이 생긴다.
또한, 구동유닛은 여기코일을 갖는 플런저-코일형 구동부로 구성되는 경우에 바람직할 수 있고, 여기코일을 포함하는 플런저-코일형 구동부는 카운터웨이트에 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 적합한 실시예에 따르면, 트랜슬레이터와 고정자는 각각 연결된 커플링요소 조립체를 구비하고, 하나의 커플링요소 조립체는 터치스크린에 연결되고 다른 하나의 커플링요소 조립체는 카운터웨이트에 연결되어 있을 수 있다.
마지막으로, 바람직하게, 카운터웨이트는 터치스크린 뒤에 위치하고, 엑추에이터는 카운터웨이트 뒤에 위치하고, 카운터웨이트는 터치스크린과 엑추에이터 사이에 위치하고, 카운터웨이트는 터치스크린에 연결된 커플링요소 조립체가 통과하는 관통 개구를 구비할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 본 발명의 작동유닛은 터치스크린 및/또는 카운터웨이트가 지지되는 지지요소를 더 포함할 수 있고, 터치스크린과 상기 카운터웨이트 중 어느 하나 또는 둘다가 지지요소 상에 스프링-탄성적으로 지지된다.
마지막으로, 두 개의 커플링요소 조립체가 지지요소 상에 안착되고 특히 스트로크 힘이 터치스크린에 가해질 때 운동에너지를 흡수하기 위해 변형되도록 지지요소에 연결되는 경우에 바람직할 수 있다.
아래에서 도면을 참고하여 본 발명에 대한 실시예를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작동유닛의 배면도이다.
도 2는 도 1의 작동유닛의 측면도이다.
도 3은 작동요소에 스트로크 힘이 작용하는 상황(측면도)을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 작동유닛의 측면도이다.
도 3은 작동요소에 스트로크 힘이 작용하는 상황(측면도)을 나타내는 도면이다.
도 1은 터치스크린(12)을 포함하는 작동유닛(10)의 배면도이며, 터치스크린은 사람이 입력할 때 촉각으로 감지할 수 있는 햅틱 피드백을 발생시키도록 액추에이터에 의해 진동하는 방식으로 기계적으로 여기(excite)되도록 마련되어 있다. 터치스크린(12)이 진동하는 방식으로 여기되는 경우, 카운터웨이트(16) 또한 기계적으로 여기되는데, 즉 터치스크린의 기계적인 여기와 관련하여 180도만큼 위상-시프트된 방식으로 여기된다. 액추에이터는 고정자(18)와 트랜슬레이터(20)를 포함하며, 이들은 카운터웨이트(16)와 터치스크린(12)에 기계적으로 연결되어 있다. 여기코일(22)에 전류를 공급하면, 액추에이터가 작동된다. 커플링 요소나 커플링요소 조립체(24)에 의해서, 그리고 커플링요소 조립체나 커플링 요소(26)에 의해서, 기계적인 연결이 이루어지고, 실시예에 따르면, 커플링 요소(24)는 트랜슬레이터(20)와 지지요소(30) 사이의 결합을 위해 작용하며, 고정자(18)는 터치스크린(12)에 결합되어 있다. 지지요소(30) 내의 관통 개구(28)는 커플링 요소(26)를 통한 고정자(18)와 터치스크린(12) 사이의 기계적인 연결을 위해 작용한다.
도 2는 도 1의 작동유닛의 측면도를 나타내며, 도 3은 스트로크 테스트를 시뮬레이션할 때의 작동유닛의 측면도를 나타낸다.
10 작동유닛
12 터치스크린
14 액추에이터
16 카운터웨이트
18 고정자
20 트랜슬레이터
22 여기 코일
24 커플링요소 조립체
26 커플링요소 조립체
28 관통 개구(Through-going opening)
30 지지요소
12 터치스크린
14 액추에이터
16 카운터웨이트
18 고정자
20 트랜슬레이터
22 여기 코일
24 커플링요소 조립체
26 커플링요소 조립체
28 관통 개구(Through-going opening)
30 지지요소
Claims (7)
- 차량용 작동유닛으로서,
- 터치스크린(12),
- 작동명령이 입력될 때 상기 터치스크린(12)의 수동식 작동이 유효하다고 검출되는 경우 상기 터치스크린(12)을 기계적으로 여기시키는 엑추에이터(14), 및
- 카운터웨이트(16)를 포함하고,
- 구동유닛으로서 상기 엑추에이터(14)는 고정자(18)와 트랜슬레이터(20)를 갖도록 구성되며, 상기 구동유닛의 작동시 상기 고정자와 상기 트랜슬레이터는 안착위치에서 시작하여 서로 멀어지거나 서로를 향하여 반대방향으로 즉 단부위치로 움직이고, 작동이 완료되면 자동으로 단부위치로부터 안착위치로 다시 돌아오고,
- 상기 고정자(18)는 상기 터치스크린(12)에 연결되고 상기 트랜슬레이터(20)는 상기 카운터웨이트(16)에 연결되어 있거나, 상기 트랜슬레이터(20)는 상기 터치스크린(12)에 연결되고 상기 고정자(18)는 상기 카운터웨이트(16)에 연결되어 있고,
상기 트랜슬레이터(20)와 상기 고정자(18)는 각각 연결된 커플링요소 조립체(24, 26)를 구비하고, 상기 커플링요소 조립체 중 하나의 커플링요소 조립체(26)는 상기 터치스크린(12)에 연결되고 상기 커플링요소 조립체 중 나머지 커플링요소 조립체(24)는 상기 카운터웨이트(16)에 연결되어 있고,
상기 카운터웨이트(16)는 상기 터치스크린(12) 뒤에 위치하고, 상기 엑추에이터(14)는 상기 카운터웨이트(16) 뒤에 위치하고, 상기 카운터웨이트(16)는 상기 터치스크린(12)과 상기 엑추에이터(14) 사이에 위치하고, 상기 카운터웨이트(16)는 상기 터치스크린(12)에 연결된 상기 커플링요소 조립체(26)가 통과하는 관통 개구(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 작동유닛. - 제1항에 있어서,
상기 구동유닛은 전자석으로 구성되고, 상기 고정자(18)나 상기 트랜슬레이터(20)는 여기코일(22)을 포함하고, 상기 여기코일(22)을 갖는 상기 전자석의 부분은 상기 카운터웨이트(16)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 작동유닛. - 제1항에 있어서,
상기 구동유닛은 여기코일(22)을 갖는 플런저-코일형 구동부로 구성되고, 상기 여기코일(22)을 포함하는 플런저-코일형 구동부는 상기 카운터웨이트(16)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 작동유닛. - 삭제
- 삭제
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 터치스크린(12) 및 상기 카운터웨이트(16) 중 하나 이상이 지지되는 지지요소(30)를 구비하고, 상기 터치스크린(12)과 상기 카운터웨이트(16) 중 어느 하나 또는 둘다가 상기 지지요소(30) 상에 스프링-탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 작동유닛. - 제6항에 있어서,
두 개의 상기 커플링요소 조립체(24, 26)가 상기 지지요소(30) 상에 안착되고 이동가능하게 상기 지지요소에 연결되고, 상기 커플링요소 조립체(24, 26)는 각각 운동에너지를 흡수하도록 스트로크 힘이 상기 터치스크린(12)에 가해질 때 변형되는 하나 이상의 연결요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 작동유닛.
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |