KR20100037363A - 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치 - Google Patents

자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터의 회전량이 헤드램프에 정확하게 전달되어 헤드램프가 정밀하게 제어되도록 한 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
상술한 본 발명은,
헤드램프가 회전축을 중심으로 좌우로 회전되도록 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 있어서,
회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 램프하우징;
직선방향으로 이동되면서 상기 회전축으로부터 거리를 갖는 부위에 힘을 제공하는 외력제공부;
상기 외력제공부에 회전 가능하도록 끼워져 회전에 의해 상기 외력제공부가 직선방향으로 이동되도록 하는 스크류축;
전기적 신호에 의해 회전되며, 상기 스크류축에 회전력을 제공하는 동력발생부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치를 제공한다.

Description

자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치{Swiveling Actuator for Automobile Head Lamp}
본 발명은 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동모터의 회전량이 헤드램프에 정확하게 전달되어 헤드램프가 정밀하게 제어되도록 한 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 장착되는 헤드램프는 조사각도가 일정하게 고정되어 있어서 차량 상태와는 무관하게 차량의 전방만을 비추게 된다.
따라서, 곡선 도로를 주행하게 되는 경우 도로 반대편에서 오는 차량(이하, "대향차"라 한다)의 운전자 시야를 교란하게 될 뿐만 아니라, 진행하고자 하는 곡선도로에 대한 운전자 자신의 시야가 제대로 확보되지 않아 안전을 위협받는 상황이 종종 발생된다.
이에 대한 대책으로, 최근에는 야간주행시 운전자의 시인성을 충분히 확보하고 대향차의 눈부심을 방지할 수 있도록 운전자가 스티어링휠을 회전시키는 각도에 따라 헤드램프가 좌우방향으로 이동하는 장치가 개발되어 있다.
뿐만 아니라, 자동차는 급가속시에 차량의 전방이 순간적으로 들어올려지는 노즈업(nose-up) 현상을 일으키고, 급제동시에 차량의 전방이 내려앉는 노즈다운(nose-down) 현상이 일어나는데, 이러한 차량의 거동으로 인하여 헤드램프의 초점이 순간적으로 정상보다 위나 아래에 있게 되는 현상이 일어나 대향차의 눈부심이나 운전자의 시인성을 어렵게 만드는 원인이 되기도 한다.
도1은 종래 자동차 헤드램프용 조사각도 자동조절장치의 제어관계를 설명하기 위한 블록도이고, 도2는 종래 자동차 헤드램프용 좌우구동액츄에이터를 나타낸 설명도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 자동차의 전방 차체 일측에는 차량 전방의 높이(차고) 변화를 감지하기 위한 전방차고센서(11)가 설치되고, 자동차의 후방 차체 일측에는 차량 후방의 높이 변화를 감지하기 위한 후방차고센서(12)가 설치된다.
상기 전방차고센서(11)와 후방차고센서(12)는 순간적으로 변화되는 차고(車高)를 감지하여 그 차고 변화에 따른 값을 전기적 신호로 송출한다.
또한, 자동차의 스티어링휠에는 운전자가 조작하는 스티어링휠의 조향각을 감지하여 일정한 전기적 신호로 송출하는 조향각센서(130)가 설치된다.
한편, 상기 전방차고센서(11)와 상기 후방차고센서(12)에서 송출되는 전기적 신호는 도시된 바와 같이 제어수단인 ECU(21)로 입력되고, 상기 ECU(21)는 상기 전방차고센서(11)와 후방차고센서(12)의 출력값에 의거하여 상하구동액츄에이터(31) 를 동작시키게 된다.
상기 상하구동액츄에이터(31)는 차량의 헤드램프(40)와 연결되어, 상기 헤드램프(40)를 상방향 또는 하방향으로 움직이게 된다.
예를 들어, 상기 전방차고센서(11)와 상기 후방차고센서(12)에서 송출된 신호에 의하여 차량이 노즈업 상태라고 상기 ECU(21)가 판단하면, 상기 ECU(21)는 상기 상하구동액츄에이터(31)를 구동시켜 상기 헤드램프(40)가 하방향으로 움직이도록 조절한다.
이와 같이 차량의 노즈업 상태에서 헤드램프(40)가 자동으로 하향 조정되므로 대향차의 눈부심을 억제하고 주행하는 도로쪽으로 광 초점이 맞추어지므로 운전자의 시인성이 확보된다.
또한, 차량이 노즈다운 상태에서는 헤드램프(40)가 자동으로 상향 조정되므로 주행하는 차량의 전방을 적절하게 비춤으로써 안전운행이 이루어지도록 한다.
그리고, 곡선도로 주행시에는 상기 조향각센서(130)에서 송출되는 전기적 신호가 도시된 바와 같이 ECU(21)로 입력되는바, 상기 ECU(21)는 좌우구동액츄에이터(32)를 구동시켜 상기 헤드램프(40)가 좌측 또는 우측으로 회전되도록 한다.
이에 따라 곡선도로에서 차량이 회전하는 방향을 따라 헤드램프(40)의 조사각도가 변함으로써 운전자의 시인성 확보가 되는 것이다.
이때, 상기 좌우구동액츄에이터는 도2에 나타낸 바와 같은 구조로 이루어져 있다.
도2에서 보면, 액츄에이터의 하우징(50)에는 구동모터(51)가 설치되고, 상기 구동모터(51)에는 워엄기어(52)가 구비되며, 상기 워엄기어(52)로부터 회전력을 전달받아 회전되는 웜휠(53)이 상기 워엄기어(52)에 치합되게 설치되고, 상기 워엄기어(52)에는 일측으로 헤드램프(40)를 좌우로 회전시키는 회전축(55)이 삽입되는 호형기어(54)가 치합되어 상기 워엄기어(52)의 회전에 의해 좌우로 회전되면서 상기 회전축(55)으로 좌우 회전시켜 헤드램프(40)의 광축이 변하도록 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 헤드램프용 좌우구동액츄에이터는 모터에서 상기 회전축까지의 회전력 전달이 백래시(backlash)를 갖는 기어 치합에 의해서 이루어지기 때문에 모터에서의 회전력이 상기 회전축까지 정확하게 전달되지 않아 상기 회전축의 회전각도에 정밀성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기어간에 발생하는 백래시를 제거하여 구동모터에서 제공된 회전력이 헤드램프의 회전축까지 오차없이 전달되도록 함으로써 헤드램프의 회전이 보다 정밀하게 제어되도록 함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,
헤드램프가 회전축을 중심으로 좌우로 회전되도록 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 있어서,
회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 램프하우징;
직선방향으로 이동되면서 상기 회전축으로부터 거리를 갖는 부위에 힘을 제공하는 외력제공부;
상기 외력제공부에 회전 가능하도록 끼워져 회전에 의해 상기 외력제공부가 직선방향으로 이동되도록 하는 스크류축;
전기적 신호에 의해 회전되며, 상기 스크류축에 회전력을 제공하는 동력발생부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치를 제공한다.
또한, 상기 램프하우징에서 상기 회전축으로부터 거리를 갖는 부위에는 상기 외력제공부 쪽으로 접촉 가능하게 연장되는 연장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외력제공부에는 상기 연장부를 향하여 돌출된 돌기부가 형성되고, 상기 연장부에는 상기 돌기부가 끼워지며 상기 외력제공부의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 돌기부가 움직일 수 있도록 개방된 안착홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외력제공부는 상기 스크류축과 동일방향으로 배치되는 가이드레일 상에 자체 회전이 억제되면서 상기 스크류축을 따라 직선이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력발생부는 정, 역회전이 모두 가능한 양방향 모터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 모터에서 발생된 회전력이 스크류축을 통해 외력제공부에 전달되면 상기 외력전달부가 램프하우징에 직접 힘을 전달하므로, 종래와 같은 백래시가 발생될 요인이 현저히 줄어들어 헤드램프의 회전이 정밀하게 제어되는 특유의 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 구성도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 요부 구성을 나타낸 사시도이며, 도5는 도3에 대한 작용 상태를 나타낸 참고도이다.
도3 및 도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 자동차용 헤드램프가 회전축을 중심으로 좌우로 회전되도록 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 관한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 크게 램프하우징(110)과, 외력제공부(120)와, 스크류축(130)과, 동력발생부(140)를 포함하여 이루어진다.
상기 램프하우징(110)은 도3에 나타낸 바와 같이 전방으로 빛이 조사되도록 내부에 램프수단이 내장되어 있고, 상기 램프하우징(110)에는 회전축(111)이 설치되어 있어서 상기 램프하우징(110)이 좌우 방향으로 회전될 수 있도록 이루어져 있다.
따라서, 상기 램프하우징(110)에 외력을 제공하면 상기 램프하우징(110)은 상기 회전축(111)을 중심으로 좌우로 회전되게 되고, 이에 따라 상기 램프하우징(110)에서 발산되는 빛의 조사각도가 변하게 된다.
또한, 상기 외력제공부(120)는 상기 램프하우징(110)에 외력을 제공하여 상기 램프하우징(110)이 회전되도록 하는 구성으로, 상기 외력제공부(120)는 상기 회전축(111)으로부터 소정거리를 갖는 램프하우징(110)의 소정 부위에 힘을 제공하여 상기 램프하우징(110)이 회전되도록 한다.
이때, 상기 외력제공부(120)는 도3에 나타낸 바와 같이 직선방향으로 이동되도록 설치되고, 이 상태에서 상기 램프하우징(110)에 외력이 제공되도록 상기 램프하우징(110)을 향하여 소정길이만큼 연장되어도 무방하지만, 본 발명의 실시예와 같이 상기 램프하우징(110)에는 상기 외력제공부(120) 쪽으로 연장되는 연장부(112)가 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 램프하우징(110)에서 상기 회전축(111)으로부터 소정거리를 갖는 부위에는 상기 외력제공부(120)와 접촉 가능하게 연장되는 연장부(112)가 형성되는 것이 좋다.
그리고, 상기 외력제공부(120)에는 상기 연장부(112)를 향하여 돌출된 돌기부(121)가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 연장부(112)에는 상기 돌기부(121)가 끼워지는 안착홈(113)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 안착홈(113)은 상기 외력제공부(120)의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 돌기부(121)가 움직일 수 있는 개방되는 것이 바람직한데, 이것은 상기 돌기부(121)는 직선운동을 하고 상기 안착홈(113)은 호형과 같은 곡선운동을 하기 때문에 그들 간의 결합오차를 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.
이 부분을 좀 더 상세하게 설명하면, 도3에서 도5로 상기 외력제공부(120)가 직선운동을 하게 될 때 상기 램프하우징(110)은 회전운동을 하게 되는데, 이때 상기 돌기부(121)는 상기 외력제공부(120)와 마찬가지로 직선운동을 하면서 상기 안착홈(113) 속에서 상기 연장부(112)를 이동방향쪽으로 밀어주게 되는바, 이에 따라 상기 연장부(112)는 상기 돌기부(121)에 의해 밀리면서 곡선운동을 하게 되어 상기 돌기부(121)로부터 거리가 멀어지게 된다.
따라서, 상기 돌기부(121)가 상기 안착홈(113)에 꼭 맞게 끼워지면 상기 램프하우징(110)이 원활하게 회전될 수 없는바, 상기 램프하우징(110)의 원활한 회전을 위하여 상기 안착홈(113)에는 상기 외력제공부(120)의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 돌기부(121)가 움직일 수 있도록 개방되는 것이 바람직하다.
한편, 도3 및 도4에 나타낸 바와 같이 상기 스크류축(130)은 상기 외력제공부(120)가 직선방향으로 이동되도록 하는 것으로, 상기 외력제공부(120)에 회전 가 능하게 끼워져 있다.
또한, 상기 동력발생부(140)는 상기 스크류축(130)에 회전력을 제공하기 위한 구성으로, 상기 동력발생부(140)는 제어부와 같은 곳에서 전달되는 전기적 신호에 의해 회전된다.
여기서, 상기 동력발생부(140)는 동력이 발생될 수 있는 수단이면 어느 것이나 가능하지만, 본 발명의 실시예에서는 도시된 바와 같이 정회전 및 역회전이 모두 가능한 양방향 모터가 사용된다.
따라서, 상기 동력발생부(140)가 어느 한 방향으로 회전되면 상기 동력발생부(140)와 연결되어 있는 상기 스크류축(130)이 회전되고, 이에 따라 상기 외력제공부(120)가 상기 스크류축(130)이 연장된 길이방향을 따라 직선운동을 하게 된다.
이때, 상기 외력제공부(120)는 상기 스크류축(130)이 설치되는 베이스부(141)에 끼워져 슬라이딩되면서 직선운동을 하여도 무방하지만, 보다 바람직하게는 상기 외력제공부(120)는 도4에 나타낸 바와 같이 상기 스크류축(130)과 동일방향으로 배치되는 가이드레일(150) 상에 자체 회전이 억제되면서 상기 스크류축(130)을 따라 직선 이동 가능하게 설치되는 것이 좋다.
즉, 상기 베이스부(141)에는 상기 스크류축(130)과 동일한 방향으로 평행하게 연장되는 가이드레일(150)이 설치되고, 상기 스크류축(130)에 끼워져 상기 외력제공부(120)의 일측은 상기 가이드레일(150) 상에 슬라이딩 가능하게 연결되어 상기 가이드레일(150)을 따라 움직임에 따라 상기 스크류축(130)이 회전될 때 상기 외력제공부(120)는 회전되지 않고 직선운동만 가능하게 된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.
도1은 종래 자동차 헤드램프용 조사각도 자동조절장치의 제어관계를 설명하기 위한 블록도,
도2는 종래 자동차 헤드램프용 좌우구동액츄에이터를 나타낸 설명도,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 구성도,
도4는 본 발명의 실시예에 따른 요부 구성을 나타낸 사시도,
도5는 도3에 대한 작용 상태를 나타낸 참고도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 램프하우징 111 : 회전축
112 : 연장부 113 : 안착홈
120 : 외력제공부 121 : 돌기부
130 : 스크류축 140 : 동력발생부
150 : 가이드레일

Claims (5)

  1. 헤드램프가 회전축을 중심으로 좌우로 회전되도록 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치에 있어서,
    회전축(111)을 중심으로 회전 가능하게 설치된 램프하우징(110);
    직선방향으로 이동되면서 상기 회전축(111)으로부터 거리를 갖는 부위에 힘을 제공하는 외력제공부(120);
    상기 외력제공부(120)에 회전 가능하도록 끼워져 회전에 의해 상기 외력제공부(120)가 직선방향으로 이동되도록 하는 스크류축(130);
    전기적 신호에 의해 회전되며, 상기 스크류축(130)에 회전력을 제공하는 동력발생부(140);
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 램프하우징(110)에서 상기 회전축(111)으로부터 거리를 갖는 부위에는 상기 외력제공부(120) 쪽으로 접촉 가능하게 연장되는 연장부(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 외력제공부(120)에는 상기 연장부(112)를 향하여 돌출 된 돌기부(121)가 형성되고, 상기 연장부(112)에는 상기 돌기부(121)가 끼워지며 상기 외력제공부(120)의 이동방향과 교차하는 방향으로 상기 돌기부(121)가 움직일 수 있도록 개방된 안착홈(113)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외력제공부(120)는 상기 스크류축(130)과 동일방향으로 배치되는 가이드레일(150) 상에 자체 회전이 억제되면서 상기 스크류축(130)을 따라 직선이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 동력발생부(140)는 정, 역회전이 모두 가능한 양방향 모터인 것을 특징으로 하는 자동차용 헤드램프의 좌우구동 액츄에이터 장치.
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