KR200464855Y1 - 헤드 램프 회동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은, 차량의 헤드 램프를 구비하고 전방에 대하여 회동 가능한 헤드 램프부; 상기 헤드 램프부와 연결되어 헤드 램프부를 가동시키는 헤드 램프 가동부; 전기적 신호에 따라 상기 헤드 램프 가동부를 구동시키는 헤드 램프 구동부; 상기 헤드 램프 가동부의 단부에 배치되는 감지 자성체와 , 상기 감지 자성체와
이격 배치되는 감지 코일을 갖는 감지 회로부를 구비하고 상기 헤드 램프 가동부의 가동을 감지하는 감지부; 상기 헤드 램프부의 회동에 대응되는 상기 헤드 램프 가동부의 가동 위치에 대한 사전 설정 값을 구비하는 저장부; 상기 감지부와 전기적 소통을 이루고 상기 사전 설정 값과 대응시켜 상기 헤드 램프 구동부에 구동 신호를 인가 제어하는 제어부;를 구비하는 헤드 램프 회동 장치를 제공한다.

Description

헤드 램프 회동 장치{APPARATUS FOR MOVING HEAD LAMP UNIT}
본 고안은 헤드 램프 회동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성 및 작동 신뢰성을 증대시키는 구조의 헤드 램프 회동 장치에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에는 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다. 종래의 헤드 램프는 단순하게 중립 위치에서의 빛의 전방 조사 및 상향등 기능을 통한 빛의 원거리 조사 기능만을 수행하는 구조를 취하였으나, 근래의 자동차의 편의 수단에 대한 수요와 더불어 차량의 안정성을 확보하기 위한 기술로서 차량의 헤드 램프를 차량의 스티어링 휠의 조향각에 연동시켜 회동시키는 기술이 채택되고 있다.
이와 같은 헤드 램프 회동 전동 장치는 스티어링 휠의 회동에 연동하여 정확한 회동 운동을 이루어야 하며, 이를 위하여 헤드 램프의 회동을 감지하는 감지부가 구비된다. 하지만, 종래 기술에 따른 헤드 램프의 회동을 감지하는 감지부는 접촉식 가변 저항 구조를 취하여 장시간 작동에 따른 마모 등에 의하여 위치 감지 오차가 발생하여 오작동 발생 우려가 있어 차량의 안정성 확보에 상당한 위험성이 내재된다는 문제점이 있었다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내구성을 증대시키고 보다 정확한 위치 감지를 통하여 헤드 램프 회동 운동의 보다 정확한 위치 제어가 이루어질 수 있도록 하는 헤드 램프 회동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 차량의 헤드 램프를 구비하고 전방에 대하여 회동 가능한 헤드 램프부; 상기 헤드 램프부와 연결되어 헤드 램프부를 가동시키는 헤드 램프 가동부; 전기적 신호에 따라 상기 헤드 램프 가동부를 구동시키는 헤드 램프 구동부; 상기 헤드 램프 가동부의 단부에 배치되는 감지 자성체와, 상기 감지 자성체와 이격 배치되는 감지 코일을 갖는 감지 회로부를 구비하고 상기 헤드 램프 가동부의 가동을 감지하는 감지부; 상기 헤드 램프부의 회동에 대응되는 상기 헤드 램프 가동부의 가동 위치에 대한 사전 설정 값을 구비하는 저장부; 상기 감지부와 전기적 소통을 이루고 상기 사전 설정 값과 대응시켜 상기 헤드 램프 구동부에 구동 신호를 인가 제어하는 제어부;를 구비하는 헤드 램프 회동 장치를 제공한다.
상기 헤드 램프 회동 장치에 있어서, 상기 헤드 램프 가동부는 상기 헤드 램프부와 연결되고 외주 상에 랙 구조가 형성되는 헤드 램프 가동 축과, 상기 헤드 램프 가동 축의 랙 구조와 회동 가능하게 맞물리는 헤드 램프 가동 회전부를 구비하고, 상기 헤드 램프 가동 회전부는 상기 헤드 램프 구동부에 의하여 회전 가능할 수도 있다.
또한, 상기 헤드 램프 회동 장치에 있어서, 상기 감지 코일은 감지 저항과 직렬 연결되고, 상기 감지 회로부는 상기 감지 코일의 양단 측에 정현파 교류를 인가하기 위한 정현파 교류 발진기와, 상기 감지 코일의 양단에서의 정현파 교류의 위상차를 비교하기 위한 비교기를 구비할 수도 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 헤드 램프 회동 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 본 고안에 따른 헤드 램프 회동 장치는, 헤드 램프부의 회전 각도를 감지하는 경우 가변 저항의 마모에 의한 가변 저항 변동에 의하여 정확한 위치 감지가 어려운 종래의 접촉식 가변 저항 방식과는 달리 비접촉식 감지부를 구비하여 장시간 사용에 따른 마모로 인한 오차 발생 우려를 방지 내지 제거할 수도 있다.
둘째, 본 고안에 따른 헤드 램프 회동 장치는, 감지 회로부는 간단한 구조의 RL 회로를 구비하여 제조 원가를 절감시킬 수도 있다.
이하에서는 본 고안에 따른 헤드 램프 회동 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에는 본 고안의 일실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치(10)의 개략적인 구성도가 도시되고, 도 2 및 도 3에는 헤드 램프 회동 장치(10)의 조향 구동 상태 에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되는데, 헤드 램프 회동 장치(10)는 헤드 램프부(110)와 헤드 램프 가동부(120)와 헤드 램프 구동부(400)와 감지부(200)를 구비한다.
헤드 램프부(110)는 차량의 헤드 램프(미도시)를 구비하고 차량의 전방에 대하여 회동 가능한 구조를 취한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드 램프부(110)는 헤드 램프(미도시)의 배면측을 둘러싸며 배치되는 헤드 램프 반사판(111)과, 헤드 램프 링크부(113,115,117)를 구비하는데, 헤드 램프 링크부(113,115,117)는 하기되는 헤드 램프 가동부(120)와 연결되고 헤드 램프 가동부(120)에 의하여 가동된다. 헤드 램프 링크부(113,115,117)는 헤드 램프 링크(113)와, 헤드 램프 링크 연결부(115)와 헤드 램프 연결 링크(117)를 구비하는데, 헤드 램프 링크(113)는 헤드 램프 반사판(111)의 일측과 연결된다. 여기서, 헤드 램프 링크(113)는 헤드 램프 반사판(111)과 일체로 형성되는 구조를 취하였으나, 별개의 구성요소로 이루어지는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 헤드 램프 링크(113)의 하단은 헤드 램프 연결 링크(117)와 연결되는데, 헤드 램프 링크(113)와 헤드 램프 연결 링크(117)는 헤드 램프 링크 연결부(115)를 통하여 회동 가능하게 연결된다. 본 실시예에서 도시되지는 않았으나, 헤드 램프 반사판(111)은 지면에 평행한 평면 상에서 중심 O를 중심으로 회동 가능하도록 힌지 지지되는 구조를 취한다. 따라서, 헤드 램프 연결 링크(117)에 회동 가능하게 연결된 헤드 램프 연결 링크(117)의 실질적인 길이 방향으로 외력이 가해지는 경우 헤드 램프 연결 링크(117)도 함께 가동되고 헤드 램프 연결 링크(117)와 헤드 램프 링크 연결부(115)를 통하여 연 결되는 헤드 램프 링크(113)도 함께 회동하고, 궁극적으로 헤드 램프 링크(113)와 연결된 헤드 램프 반사판(113)도 함께 회동한다.
헤드 램프 연결 링크(117)는 헤드 램프 커플링(119)을 통하여 헤드 램프 가동부(120)와 연결된다. 헤드 램프 커플링(119)은 헤드 램프 연결 링크(117)와 헤드 램프 가동부(120) 사이에 배치되어 양자의 축선 불일치 등으로 인하여 발생 가능한 축의 피로에 의한 파손 내지 오작동 발생 가능성을 줄일 수 있다. 헤드 램프 커플링(119)의 단부에는 헤드 램프 가동부(120)가 구비되는데, 헤드 램프 가동부(120)는 헤드 램프 가동 축(121)과 헤드 램프 가동 회전부(125)를 구비한다. 헤드 램프 가동축(121)의 외주 상에는 랙 구조가 형성되고, 헤드 램프 가동 회전부(125)는 하기되는 헤드 램프 구동부(400)에 의하여 회전 가능한 구조를 취하는데, 헤드 램프 가동 회전부(125)는 랙 구조의 헤드 램프 가동축(121)과 맞물리어 회동하는 피니언 구조를 취할 수 있다.
헤드 램프 구동부(400)는 헤드 램프 가동부(120)를 구동시키는데, 헤드 램프 구동부(400)는 전기 모터 등과 같은 구동 장치로 구현될 수 있다. 헤드 램프 구동부(400)는 하기되는 제어부(300)로부터 인가되는 구동 신호에 의하여 구동되는데, 헤드 램프 구동부(400)의 헤드 램프 구동축(410)에는 피니언 구조의 헤드 램프 가동 회전부(125)가 장착된다. 따라서, 헤드 램프 구동부(400)의 헤드 램프 구동축(410)이 제어부(300)로부터 인가되는 구동 신호에 따라 회동하고 헤드 램프 구동축(410)에 장착된 헤드 램프 가동 회전부(125)도 함께 회동함으로써 헤드 램프 가동 회전부(125)와 가동 가능하게 맞물리는 헤드 램프 가동 축(121)이 축의 실질적 인 길이 방향으로 가동되며, 헤드 램프 가동 축(121)의 축 방향 가동에 따라 헤드 램프 링크부(115,117,119)의 링크 운동에 의하여 헤드 램프 반사판(111)이 소정의 방향으로 회동할 수 있다.
감지부(200)는 감지 자성체(210) 와 감지 회로부(220)를 포함하는데, 감지부(200)는 헤드 램프 가동 축(121)의 가동 상태, 궁극적으로 헤드 램프 반사판(111)의 회동 상태를 감지한다. 감지 자성체(210)는 헤드 램프 가동부(120)의 단부, 보다 구체적으로 헤드 램프 가동 축(121)의 단부에 배치되는데, 감지 회로부(220)의 하기되는 감지 코일(221)의 인덕턴스 값을 변화시키기 위한 높은 투자율을 가지는 페라이트와 같은 재료로 선택되는 것이 바람직하다. 감지 자성체(210)는 헤드 램프 가동 축(121)에 직결되는 구조를 취할 수도 있으나 본 실시예에서는 자성체 커플링(123)을 통하여 헤드 램프 가동 축(121)에 연결되는 구조를 취한다. 감지 회로부(220)는 감지 자성체(210)와 이격되어 배치되는 감지 코일(221)을 구비하는데, 감지 자성체(210)는 감지 코일(221)과 근접 여부에 따라 코일내의 투자율 변화를 발생시켜 감지 코일(221)에서의 인덕턴스 값을 변화시킨다. 도 5에는 감지 회로부(220)에 대한 일예가 도시되는데, 감지 회로부(220)의 감지 코일(221)은 감지 저항(223)과 직결되고 감지 코일(221)의 양단에는 정현파 교류를 제공하기 위한 정현파 교류 발생기(225)가 배치된다. 또한, 감지 코일(221)의 양단에서의 정현파 교류의 위상차를 비교하기 위한 비교기(227,229)가 구비된다. 따라서, 헤드 램프 구동부(400)의 회동에 따라 헤드 램프 가동 연결부(125)가 회동하고, 헤드 램프 가동 연결부(125)가 회동함에 따라 헤드 램프 가동 축(121)은 랙-피니언 맞물림 구조 에 의하여 헤드 램프 가동 축(121)의 축선 방향으로 가동된다. 이때, 헤드 램프 가동 축(121)의 단부 측에 배치되는 감지 자성체(210)는 감지 회로부(220)의 감지 코일(221)을 관통하여 가동됨으로써 감지 코일(221)의 인덕턴스를 변화시킨다.
감지 회로부(220)는 정현파 교류 발진기(225)에 의하여 소정의 주파수(f)의 정현파 교류가 인가되는 경우 감지 코일(221)의 임피던스는 다음과 같이 나타난다.
Figure 112008015400293-utm00001
또한, 직렬 연결되는 감지 코일(221)과 감지 저항(223)은 다음과 같은 위상차가 발생한다.
Figure 112008015400293-utm00002
여기서, R은 감지 저항(223)의 저항값을, L은 감지 코일(221)의 인덕턴스를, 그리고 f는 정현파 교류 발진기(225)에 의한 정현파 교류 주파수를 나타낸다. 즉, 감지 코일(221)과 감지 저항(223)이 직렬 연결되고 정현파 교류가 인가되는 상태에서 감지 자성체(210)의 감지 코일(221)을 관통하는 가동 운동은 감지 코일(221)의 임피던스와 감지 저항(223) 양단의 위상 지연값 변화로 나타난다.
감지 회로부(220)는 비교기(227,229)를 구비하는데, 비교기(227,229)는 정현파 교류 발진기(225)로부터 입력되는 입력 정현파와 감지 저항(224) 양단의 지연 위상 정현파를 사각파 형태로 변환하여 제어부(300)로 입력함으로써 보다 원활한 신호 인식을 가능하게 할 수 있다.
저장부(500)는 감지 자성체(210)가 감지 코일(221)을 관통하여 위치하는 경우 발생하는 감지 자성체(210)의 관통 위치에 따른 감지 코일(221)의 인덕턴스 값 및 이에 따른 감지 저항(223)의 양단에서의 사전 측정된 위상 지연 값이 저장된다. 따라서, 헤드 램프 구동부(400)의 구동에 따라 감지 자성체(210)의 위치 변화에 의하여 발생된 감지 코일(221)의 인덕턴스 변화에 따른 감지 저항 양단의 지연 위상 변화량, 변화 후의 위상 지연값과, 저장부(500)에 사전 측정되어 저장된 감지 자성체(210)의 위치 변화에 따른 위상 지연값을 통하여 감지 자성체(210)의 위치를 알 수 있고, 이를 통하여 헤드 램프 가동 축(121) 및 궁극적으로 헤드 램프 반사판(113)의 회동 각도를 산출할 수 있다.
연산부(미도시)는 제어부(300)와 전기적 소통을 이루는데, 제어부(300)의 제어 신호에 따라 감지 저항 양단의 위상 지연값으로부터 임피던스(XL)를 산출하고 이로부터 감지 코일(221)의 인덕턴스를 산출하며, 이로부터 저장부(500)에 사전 측정되어 저장된 인덕턴스 및 위상 지연 값을 사용하여 감지 자성체(210)의 현재 위치를 연산하여 헤드 램프 가동 축(121) 및 궁극적으로 헤드 램프 반사판(113)의 회동 각도를 산출한다.
상기와 같은 구조를 통하여 본 고안의 일 실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치(10)가 가동된다. 차량 제어부(미도시)로부터 사용자에 의한 스티어링 휠의 조향 정도에 상응하도록 헤드 램프를 전동시키기 위한 신호는 제어부(300)로 전달된다. 여기서, 차량 제어부와 제어부(300)는 별도의 구성요소로 구현되었으나, 일체로 형성되는 구조를 취할 수도 있음은 명백하다.
제어부(300)의 제어 신호에 따라 헤드 램프 구동부(400)가 구동하는 경우 헤드 램프 가동 축(121)이 가동되고, 헤드 램프 가동 축(121)과 연결된 헤드 램프 연결 링크(117)가 가동되고, 헤드 램프 연결 링크(117)가 가동되는 경우 헤드 램프 연결 링크(117)와 연결되는 헤드 램프 링크(113) 및 이와 연결된 헤드 램프 반사판(111)이 좌우로 회동한다. 헤드 램프(미도시), 보다 구체적으로 헤드 램프 반사판(111)의 전방을 향한 선분은 선 O-Vo 상에 배치되고, 헤드 램프 반사판(111)을 관통하는 중립선은 정상 상태인 중립 위치에서 선 O-Vo에 수직하는 Oo-Oo 상에 배치되는데, 제어부(300)를 통한 헤드 램프 구동부(400)의 구동에 의하여 헤드 램프 반사판(111)은 회동 중심 O를 중심으로 좌우로 회동을 이루는 경우, 중립 위치에서의 헤드 램프 반사판(111)의 전방을 향한 선분인 선 O-Vo는 선 O-V1 및/또는 선 O-V2 상에 배치되고 헤드 램프 반사판(111)을 관통하는 중립선은 선 Oo-Oo에서 선 O1-O1 및/또는 선 O2-O2로 변화한다. 따라서, 제어부(300)의 제어 신호에 따라 헤드 램프 반사판(111)은 각도 α,β의 값으로 회동하고, 이에 따라 감지 자성체(210)로 인한 인덕턴스 변화에 따른 RL회로의 위상 변화를 감지 회로부(220)가 감지되고 감지 회로부(220)의 감지 신호는 제어부(300)로 전달되고 스티어링 휠의 조향 정도에 상응하는 헤드 램프부의 회동을 이루도록 제어부(300)는 제어된 신호를 헤드 램프 구동부(400)로 전달하여 소정의 제어 과정을 수행한다.
상기 실시예들은 본 고안을 설명하기 위한 일예로, 본 고안이 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 본 고안의 헤드 램프 반사판은 좌우 회동하는 구조를 취하였으나, 상하 회동하는 구조를 더 구비할 수도 잇는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 고안은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치의 헤드 램프부에 대한 작동 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치의 헤드 램프 가동부에 대한 개략적인 부분 측면도이다.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 헤드 램프 회동 장치의 감지 회로부의 일예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10...헤드 램프 회동 장치 110...헤드 램프부
120...헤드 램프 가동부 200...감지부
210...감지 자성체 220...감지 회로부
300...제어부 400...헤드 램프 구동부
500...저장부

Claims (3)

  1. 차량의 헤드 램프를 구비하고 전방에 대하여 회동 가능한 헤드 램프부;
    상기 헤드 램프부와 연결되어 헤드 램프부를 가동시키는 헤드 램프 가동부;
    전기적 신호에 따라 상기 헤드 램프 가동부를 구동시키는 헤드 램프 구동부;
    상기 헤드 램프 가동부의 단부에 배치되는 감지 자성체와, 상기 감지 자성체와 이격 배치되는 감지 코일을 갖는 감지 회로부를 구비하고 상기 헤드 램프 가동부의 가동을 감지하는 감지부;
    상기 헤드 램프부의 회동에 대응되는 상기 헤드 램프 가동부의 가동 위치에 대한 사전 설정 값을 구비하는 저장부;
    상기 감지부와 전기적 소통을 이루고 상기 사전 설정 값과 대응시켜 상기 헤드 램프 구동부에 구동 신호를 인가 제어하는 제어부;를 구비하는 헤드 램프 회동 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드 램프 가동부는 상기 헤드 램프부와 연결되고 외주 상에 랙 구조가 형성되는 헤드 램프 가동 축과, 상기 헤드 램프 가동 축의 랙 구조와 회동 가능하게 맞물리는 헤드 램프 가동 회전부를 구비하고,
    상기 헤드 램프 가동 회전부는 상기 헤드 램프 구동부에 의하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 헤드 램프 회동 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 코일은 감지 저항과 직렬 연결되고,
    상기 감지 회로부는 상기 감지 코일의 양단 측에 정현파 교류를 인가하기 위한 정현파 교류 발진기와, 상기 감지 코일의 양단에서의 정현파 교류의 위상차를 비교하기 위한 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 회동 장치.
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