KR20210102702A - 차량용 거치대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 내부에서 멀티미디어 기기를 거치시키는데 사용되는 차량용 거치대에 관한 것으로서, 특히 멀티미디어 기기를 서로 직교하는 3개 축을 중심으로 회전 가능하도록 구성하여 사용자의 시야에 최적화된 위치에 멀티미디어 기기 화면을 배치시켜 사용할 수 있고, 차량의 반복적인 진동에도 견고한 고정력을 발휘하여 멀티미디어 기기의 안정적인 거치가 가능하도록 하는 차량용 거치대를 제공한다. 이를 위한 본 발명의 차량용 거치대는, 디스플레이 유닛이 고정되는 전방 브라켓과; 전방 브라켓이 제1축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제1힌지부 및 상기 제1힌지부가 제1축과 수직을 이루는 제2축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제2힌지부가 구비된 중간 브라켓과; 차량의 센터페시아 부분에 매설되는 본체 박스와 결합되며 중간 브라켓이 제1축 및 제2축과 각각 수직을 이루는 제3축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 후방 브라켓;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 거치대{Holder for vehicle}

본 발명은 차량 내부에서 각종 멀티미디어 기기를 거치시키는데 사용되는 차량용 거치대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 센터페시아 부분에 장착되어 사용자가 멀티미디어 기기의 화면을 원하는 각도 및 방향으로 자유롭게 조정하여 사용할 수 있고, 차량의 진동에도 견고한 고정력을 발휘하여 멀티미디어 기기의 안정적인 거치가 가능한 차량용 거치대에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 거치대는 스마트폰, DMB, 네비게이션, 디스플레이 유닛 등과 같은 각종 멀티미디어 기기를 거치하기 위해 사용되고 있다.

이러한 차량용 거치대는 대부분 단일 몸체(one body)로 구성되어 일측은 차량의 차창 유리나 대시 보드 등에 부착되고 다른 일측은 멀티미디어 기기가 거치되며, 멀티미디어 기기가 거치 및 고정되는 고정부 부분이 상하 또는 좌우로 회전을 하는 구조로 구현되고 있다.

이와 같은 종래 구조의 일 예로서, 볼(ball) 타입의 힌지(hinge) 구조를 적용한 차량용 거치대가 대표적이며, 이 밖에 기어 힌지, 판 스프링 구조를 적용한 차량용 거치대가 주로 사용되고 있다.

이 중에서 공개특허 제10-1575799호(2015.12.02)에는 볼 타입의 힌지 구조를 적용한 차량용 거치대의 일 예가 개시되어 있는 바, 이 문헌에 개시된 종래의 차량용 거치대는 전자기기를 파지하는 그립 헤드가 흡착바디와 볼 조인트를 통해 연결되어 그립 헤드가 흡착 바디에 대해 자유로운 위치 조정이 가능하도록 구성됨으로써 사용자가 원하는 각도로 전자기기를 조정해서 사용할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 볼 조인트 구조를 적용한 종래의 차량용 거치대는 차량 내부의 온도 상승시 볼 조인트 부분의 체결력이 약해지는 경향이 있기 때문에 전자기기가 파지된 그립 헤드의 회전 조작시 사용자가 의도하는 방향과는 다르게(예를 들어, 그립 헤드의 수평조작시 사선방향으로 이동) 움직일 수 있다. 이 때문에 차량 내부의 온도가 높은 상황에서는 전자기기를 사용자가 원하는 각도로 위치 조정하여 사용하기 어려운 단점이 있다.

특히, 이러한 볼 타입의 힌지 구조를 적용한 차량용 거치대의 경우에는, 볼 조인트를 중심으로 점, 선 접촉을 통해 상대 구조물 간의 마찰을 발생시키기 때문에 전자기기가 파지되는 고정부 부분에 대한 지지력이 저하되고, 접촉되는 상대 구조물 간에 균일한 마찰력을 제공할 수 없기 때문에 장기간 사용시 그 내구성을 보장할 수 없다는 단점이 있다.

아울러, 상기한 종래의 차량용 거치대의 경우에는 기본적으로 흡착판을 통해 차창 유리나 대시 보드 등에 부착되는 것을 전제로 하는 것이어서, 사용 중에 흡착력이 떨어지게 되면 제품이 떨어져 버리는 문제가 발생되고, 차량 충돌 사고시 차량 탑승자에게 심각한 위험을 초래할 수 있기 때문에 안전하고 쾌적한 승차 공간을 구현해내지 못한다는 문제가 있다.

또한, 실용등록 제20-0370299호(2004.12.02)에는 기어 힌지 타입의 차량용 모니터 거치대 구조가 개시되어 있는바, 이 문헌에 개시된 종래의 차량용 모니터 거치대는 모니터가 결합되는 회전브라켓이 고정바디에 삽입 설치되고, 유압수단과 결합된 피니언 기어가 랙기어부에 의해 가이드되도록 설치되어 유압수단에 의해 피니언 기어가 랙기어부와 맞물려 회전됨에 따라 고정바디가 회전되어 모니터의 각도 조정이 이루어지도록 구성되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 기어 힌지 타입을 적용한 차량용 모니터 거치대의 경우 피니언 기어와 랙기어부 사이의 기어 맞물림에 따른 유격이 존재하기 때문에 유동에 취약하고 차량 운행시 진동에 대하여 고정력이 취약하기 때문에 소음 발생이 많으며 내부 구조 또한 복잡하다는 단점이 있다.

아울러, 상기한 종래의 차량용 모니터 거치대의 경우에는 주로 차량의 콘솔 박스나 루프 패널 등에 설치하기에 적합한 형태로 구성되는 것이어서 차량의 내장형 네비게이션이 설치되는 인스트루먼트 패널 중앙의 센터페시아 부분에는 적용되기 어렵다는 단점이 있다.

한편, 특허등록 제10-0608080호(2006.07.26)에는 영상을 표시할 수 있는 모니터가 차량의 센터페시아 내외부로 출몰되는 형태의 차량용 디스플레이 장치 구조가 개시되어 있는 바, 이 문헌에 개시된 디스플레이 장치는 모니터의 후면에 배치되며 하단이 케이스에 장착되는 가이드 바아와, 가이드 바아가 관통하며 가이드 바아의 축선 방향을 따라 모니터와 함께 이동되는 가이드 블럭과, 구동모터의 구동력을 전달받아 가이드 바아의 연장방향에 수직되는 방향으로 이동하면서 모니터를 이동시키는 이송자와, 이송자와 연동되며 그 설치각도와 설치위치에 따라 모니터의 이송속도와 이송행정을 설정하는 조절레버를 포함하여 구성되는 것으로, 조절레버의 설치각도 및 설치위치를 달리하여 모니터가 승강되는 속도를 기구적으로 자유롭게 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 차량용 디스플레이 장치는 차량의 센터페시아 부분에 장착되어 모니터를 사용자의 요구에 맞게 센터페시아 내외부로 승강시키도록 구현된 것으로, 모니터의 승강 작동에 따른 높이 조정 기능만 가능할 뿐 모니터의 좌우회전이나 상하회전 등의 다양한 각도 조정작업이 불가하여 사용자의 다양한 시야각에 맞는 모니터 화면의 위치조정이 불가하다는 단점이 있다. 아울러, 상기한 차량용 디스플레이 장치는 구동모터를 통해 연동하는 연동기어, 구동래크, 기어열 등의 다수의 기어 맞물림 구조가 적용되어 있기 때문에 내부 구조가 매우 복잡하고, 각 기어 맞물림에 따른 유격이 존재하여 유동에 취약한 구조이며, 이로 인해 차량 진동에 대한 고정력이 취약하고 소음 발생이 많은 단점이 있다. 또한, 차량 센터페시아 부분에서 한정된 설치공간 내에 모니터 설치가 이루어지기 때문에 사이즈가 큰 모니터는 설치 자체가 불가능하다는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허 제10-1575799호(2015.12.02) 대한민국 실용등록 제20-0370299호(2004.12.02) 대한민국 특허등록 제10-0608080호(2006.07.26)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존의 내장형 네비게이션이 장착되던 차량 센터페시아 부분에 설치되어 사용자가 멀티미디어 기기의 화면을 원하는 각도 및 방향으로 자유롭게 조정하여 사용할 수 있는 차량용 거치대를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 차량용 거치대에 있어서 상대 회전하는 각 브라켓 구조물 간의 균일한 마찰력과 지지력을 확보할 수 있고, 차량의 반복적인 진동에도 견고한 고정력을 확보하는 동시에 장기간 사용시에도 내구성을 확보할 수 있는 차량용 거치대를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 거치대는, 디스플레이 유닛이 고정되는 전방 브라켓과; 전방 브라켓이 제1축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제1힌지부 및 상기 제1힌지부가 제1축과 수직을 이루는 제2축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제2힌지부가 구비된 중간 브라켓과; 차량의 센터페시아 부분에 매설되는 본체 박스와 결합되며 중간 브라켓이 제1축 및 제2축과 각각 수직을 이루는 제3축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 후방 브라켓;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 제2힌지부와 후방 브라켓은 상호 면접촉을 이루며 메인 샤프트와 메인 너트를 통해 회전 가능하게 체결되며, 메인 샤프트와 메인 너트는 중간 브라켓의 회전시 함께 회전하도록 구성될 수 있다.

그리고, 제2힌지부와 후방 브라켓의 체결 부위에는 중간 브라켓의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치될 수 있다.

이때, 디스크 스프링의 양측에는 스페이스 와셔가 면접하여 설치될 수 있다.

아울러, 제2힌지부와 후방 브라켓 사이에는 중간 브라켓과 함께 회전되며 중간 브라켓의 회전각을 일정 범위로 제한하는 스토퍼 와셔가 설치될 수 있다.

이때, 스토퍼 와셔에는 상기 후방 브라켓 측으로 돌출된 안내돌기가 형성되고, 후방 브라켓에는 후방 브라켓의 회전시 안내돌기가 안내되는 안내홈이 형성될 수 있다.

한편, 전방 브라켓과 중간 브라켓 사이에는 이들 사이를 관통하며 디스플레이 유닛과 본체 박스를 연결하는 전선의 외부 노출을 은폐하기 위한 주름관이 설치될 수 있다.

이때, 주름관은 양단이 상기 전방 브라켓에 형성된 홀 부분과 상기 메인 샤프트의 헤드부 부분에 각각 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

그리고, 전방 브라켓과 제1힌지부는 면접촉을 이루며 하나의 제1볼트와 제1너트를 통해 회전 가능하게 체결되되, 전방 브라켓과 제1힌지부의 체결 부위에는 전방 브라켓의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치될 수 있다.

또한, 제1힌지부와 제2힌지부는 면접촉을 이루며 한 쌍의 제2볼트와 제2너트를 통해 회전 가능하게 체결되되, 제1힌지부와 제2힌지부의 체결 부위에는 제1힌지부의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치될 수 있다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 차량용 거치대는 차량의 센터페시아 부분에 매설된 본체 박스와 결합되어 디스플레이 유닛이 센터페시아의 전방 측으로 노출된 상태에서 서로 다른 3개의 축을 중심으로 상하회전(tilt), 좌우회전(swible), 및 피봇회전(pivot)이 가능하도록 구성됨으로써 사용자가 디스플레이 화면을 원하는 각도 및 방향으로 자유롭게 조정하여 최적의 화면 시야각을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 차량용 거치대는 서로 면접촉을 이루며 상대 회전하는 전방 브라켓, 중간 브라켓, 및 후방 브라켓의 각 회전 부위가 디스크 스프링을 통해 탄성 가압력이 가해진 상태에서 강한 면접촉을 이루며 회전되기 때문에 상대 회전하는 각각의 브라켓 구조물 간에 균일한 마찰력(밸런스)과 토크값이 유지되어 견고한 지지력을 확보할 수 있고, 차량의 반복적인 진동에도 견고한 고정력을 유지하여 장기간 사용시에도 내구성을 보장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 차량용 거치대는 플라스틱 재질로 구성되던 기존 차량용 거치대와는 달리 주름관 부분을 제외한 모든 부품 구조물들이 메탈 소재로 이루어지기 때문에, 중량 및 사이즈가 큰 디스플레이 유닛을 거치시키는 경우에도 구조적인 안정성을 갖게 되며, 디스플레이 유닛과 전방 브라켓, 후방 브라켓과 본체 박스 부분이 모두 스크류를 통해 견고한 결합을 이루기 때문에 차량 충돌 등과 같은 유사 상황에서도 디스플레이 유닛이나 거치대가 떨어져 나가 탑승자를 충격하는 안전사고 발생도 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 차량용 거치대는 디스플레이 유닛의 화면 위치 조정을 위한 다수의 기어 맞물림 구조를 적용하고 있는 기존 거치대와 달리 내부 구조가 매우 간단하고 반복적인 차량 진동에도 소음 발생이 유발되지 않는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 차량용 거치대는 메탈 소재로 구성된 각각의 브라켓 구조물들이 강한 면접촉을 이루며 상대 회전하는 구조로 구현되기 때문에 차량 내부의 온도가 상승할 경우에도 각 회전부위의 체결력이 약해지는 등의 현상이 발생되지 않기 때문에 차량 내부의 온도 변화에 영향을 받지 않고 항상 원활한 작동 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 거치대가 디스플레이 유닛과 본체 박스와 결합된 모습을 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 결합체가 차량의 센터페시아 부분에 장착된 모습을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 거치대의 외관 구조를 보여주는 사시도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 도 3의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 거치대의 구성을 상세하게 보여주는 분리 사시도.
도 7은 중간 브라켓의 제1힌지부와 제2힌지부를 체결하는 체결부재의 세부 구성을 보여주는 분리 사시도.
도 8은 도 4의 A-A 섹션 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 차량용 거치대의 3축 회전 동작을 보여주는 작동도.

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 발명의 대한 일실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 차량용 거치대(200)는 차량의 센터페시아(center fascia;S) 부분에 매립 설치된 본체 박스(300)에 고정되어 디스플레이 유닛(100)을 거치시키기 위해 사용되는 것으로, 메탈(metal) 소재로 이루어진 3개의 브라켓, 즉, 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 및 후방 브라켓(240)을 포함하여 구성된다.

전방 브라켓(210)은 디스플레이 유닛(100)이 직접 고정되는 부분으로서, 직사각형 판 형상으로 이루어지며 일측 장변 부분에 중간 브라켓(220)과의 결합을 위하여 수직으로 절곡된 부분이 고정단(211)이 형성된다.

그리고, 전방 브라켓(210)의 중앙에는 디스플레이 유닛(100)과 본체 박스(300)를 전기적으로 연결하는 각종 전선(배선)이 통과될 수 있는 원형의 홀(212)이 형성된다.

이와 같은 전방 브라켓(210)은 디스플레이 유닛(100)과의 결합시 도 1에서 보는 것과 같이 디스플레이 유닛(100)의 후면부에 일부가 매립된 상태로 스크류를 통해 견고하게 고정되며, 전방 브라켓(210)의 고정단(211) 부분은 후방 측에 위치한 중간 브라켓(220) 부분에 제1축(Z)을 중심으로 좌우회전 가능하게 결합된다.

한편, 전방 브라켓(210)의 후방 측에 결합되는 중간 브라켓(220)은 전방 브라켓(210)의 좌우회전을 위한 축 기능을 담당하는 동시에 후방 브라켓(240)에 대한 피봇(pivot) 회전을 가능하게 하는 기능을 제공한다.

구체적으로, 중간 브라켓(220)은 메탈 소재로 이루어진 2개의 구조물, 즉 제1힌지부(221)와 제2힌지부(222)로 구성되고, 이들 제1힌지부(221)와 제2힌지부(222)는 제2축(X)을 중심으로 상하회전 가능하게 결합된다.

여기서, 제1힌지부(221)는 전방 브라켓(210)과 직접 결합되는 부분으로서, 전방 브라켓(210)의 고정단(211)이 제1힌지부(221)의 일측에 면접촉된 상태에서 하나의 체결부재를 통해 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 전방 브라켓(210)은 중간 브라켓(220)에 대하여 제1축(Z)을 중심으로 좌우회전 가능한 상태로 유지된다.

전방 브라켓(210)의 고정단(211)과 중간 브라켓(220)의 제1힌지부(221) 사이를 회전 가능하게 체결하는 체결부재는, 도 7에 도시한 바와 같이 제1볼트(291)와, 복수의 디스크 스프링(293)과 스페이스 와셔(292), 그리고 제1너트(295)를 포함하는 구성을 갖는다.

여기서, 디스크 스프링(293)은 제1힌지부(221)와 고정단(211)과의 체결작업시 제1볼트(291)의 반대편에서 제1너트(295)와 함께 제1볼트(291)와 체결되고, 스페이스 와셔(292)는 제1힌지부(221)와 고정단(211)의 체결부위 양측에 배치되어 제1볼트(291)와 함께 체결된다.

이때, 디스크 스프링(293)은 제1볼트(291)와 제1너트(295)와의 체결작업시 제1너트(295)의 조임력에 의해 탄성 압축되어 체결됨으로써 제1볼트(291)와 제1너트(295) 사이에서 면접하는 구조물들 간에 견고한 체결력을 유지하도록 하는 동시에 전방 브라켓(210)의 좌우회전시 서로 면접하는 구조물들 간에 일정 수준의 마찰력을 발생시킴으로써 차량의 진동이 가해져도 전방 브라켓(210)은 그 회전된 좌우 위치상에 온전히 고정될 수 있게 된다.

한편, 중간 브라켓(220)에 있어 제1힌지부(221)는 제2힌지부(222)와 서로 면접촉을 유지한 상태에서 또 다른 한 쌍의 체결부재를 통해 회전 가능하게 결합된다.

여기서, 제2힌지부(222)는 중앙에 메인 샤프트(250)가 관통 체결될 수 있는 원형의 홀(223)이 형성되고, 제2힌지부(222)의 수직으로 절곡된 양측 절곡단 부분이 제1힌지부(221)의 양측 절곡단 부분과 서로 맞닿은 상태에서 좌우 한 쌍의 체결부재를 통해 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 제1힌지부(221)는 제2힌지부(222)에 대하여 제1축(Z)과 수직을 이루는 제2축(X)을 중심으로 회전 가능한 상태로 유지된다.

본 발명의 차량용 거치대(200)에 있어서, 제1축(Z)은 디스플레이 유닛(100)의 좌우회전이 이루어지는 중심축을 말하며, 제2축(X)은 디스플레이 유닛(100)의 상하회전이 이루어지는 중심축을 말한다. 이때, 상기 제1축(Z)과 제2축(X)은 서로 수직을 이루지만 서로 만나지는 않는다.

그리고, 중간 브라켓(220)에 있어서 제1힌지부(221)와 제2힌지부(222) 사이를 체결하는 한 쌍의 체결부재는 제2볼트(291)와, 디스크 스프링(293) 및 스페이스 와셔(292)와, 제2너트(295)를 포함하는 구성을 갖는다. 이와 같은 한 쌍의 체결부재는 전술된 제1힌지부(221)와 고정단(211) 사이를 체결하는 체결부재와 그 형상 및 기능이 동일하고 그 체결 방법도 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제2볼트(291)와 제2너트(295)의 체결작업시 함께 체결되는 디스크 스프링(293)의 경우에도 제2너트(295)의 조임력에 의해 탄성 압축되며 체결됨으로써 제2볼트(291)와 제2너트(295) 사이에서 면접하는 구조물들 간에 견고한 체결력을 유지할 수 있고, 전방 브라켓(210)의 상하회전시 상기 면접하는 구조물들 간에 일정수준의 마찰력을 발생시키게 됨으로써 차량의 반복적인 진동에도 전방 브라켓(210)은 그 회전된 상하 위치상에 온전히 고정될 수 있는 것이다.

한편, 중간 브라켓(220)의 후방 측에는 후방 브라켓(240)이 제3축(Y)을 중심으로 피봇회전이 가능하도록 결합된다.

즉, 후방 브라켓(240)은 중간 브라켓(220)의 제2힌지부(222)와 서로 면접촉된 상태에서 하나의 체결부재를 통해 제1축(Z) 및 제2축(X)과 각각 수직을 이루는 제3축(Y)을 중심으로 회전 가능하게 결합됨으로써, 중간 브라켓(220)은 후방 브라켓(240)에 대하여 제3축(Y)을 중심으로 한 피봇회전이 가능하고, 이에 따라, 디스플레이 유닛(100)의 화면을 0도 ~ ±90도 각도 범위로 회전하는 것을 통해 디스플레이 화면의 가로보기 또는 세로보기가 가능해진다.

이와 같은 후방 브라켓(240)은 차량의 센터페시아(S) 부분에 매립 설치되는 본체 박스(300)의 전면부에 스크류를 통해 체결 결합된다.

구체적으로, 후방 브라켓(240)은 후면이 개방된 직사각형 박스 형상을 가지며, 전면 중앙에는 체결부재인 메인 샤프트(250)가 관통 체결될 수 있는 원형의 홀(241)이 형성된다.

그리고, 후방 브라켓(240)과 직접 대면하는 중간 브라켓(220)의 제2힌지부(222) 사이에는 중간 브라켓(220)이 피봇 회전됨에 따라 함께 회전하며 중간 브라켓(220)의 회전각을 일정 범위(0°~±90°)로 제한하도록 하는 스토퍼 와셔(230)가 구비된다.

이때, 스토퍼 와셔(230)에는 서로 마주보는 외주 부분에 후방 측으로 돌출된 한 쌍의 안내돌기(233)가 형성되고, 후방 브라켓(240)의 전면부에는 스토퍼 와셔(230)에 형성된 안내돌기(233)가 삽입된 상태에서 이동될 수 있는 구간인 원호 형상을 갖는 한 쌍의 안내홈(242)이 서로 대칭을 이루며 형성된다.

따라서, 중간 브라켓(220)과 연동하여 스토퍼 와셔(230)가 회전되는 경우 스토퍼 와셔(230)의 안내돌기(233)는 안내홈(242)의 원호 궤적 내에서만 이동이 이루어지게 됨으로써, 중간 브라켓(220)은 0°~±90°각도 범위 내에서만 회전동작이 가능해진다.

그리고, 중간 브라켓(220)과 후방 브라켓(240) 사이를 체결하는 체결부재는 메인 샤프트(250)와, 복수의 디스크 스프링(270) 및 스페이스 와셔(280)와, 메인 너트(260)를 포함하여 구성된다.

메인 샤프트(250)는 내부에 관통 공간이 형성되어 이 관통 공간을 통해 전선(배선)이 지나가게 되고, 메인 샤프트(250)의 외주면에는 나사부(252)가 형성되어 내주면에 또 다른 나사부(262)가 형성된 메인 너트(260)와 상호 나사 체결 방식을 통해 체결이 이루어진다.

또한 메인 샤프트(250)의 전면에 위치한 헤드부(251) 부분은 그 몸통보다 큰 직경을 형성하게 됨으로써 메인 샤프트(250)의 몸통은 제2힌지부(222)에 형성된 홀(223)을 관통하지만 헤드부(251) 부분은 상기 홀(223) 부분에 걸린 상태로 체결된다.

이때, 나사부(252)가 형성된 상기 메인 샤프트(250)의 몸통 부분에는 서로 마주보는 일측에 평면 형상으로 가공된 면취부(253)가 형성되고, 메인 샤프트(250)가 체결되는 제2힌지부(222)의 홀(223)과 스토퍼 와셔(230)의 홀(231) 부분에도 상기 메인 샤프트(250)의 면취부(253)에 대응하여 직선 형태로 이루어진 선형부(232)가 형성된다.

이에 따라, 메인 샤프트(250)가 제2힌지부(222)의 홀(223)에 체결된 상태에서 중간 브라켓(220)의 회전이 이루어지게 되는 경우 상기 메인 샤프트(250)의 면취부(253) 부분이 스토퍼 와셔(230)에 형성된 선형부(232)와 맞물려 회전되기 때문에 메인 샤프트(250)와 스토퍼 와셔(230)는 중간 브라켓(220)과 연동하여 함게 회전하게 되는 것이다.

한편, 중간 브라켓(220)의 제2힌지부(222)와 후방 브라켓(240) 사이를 체결하는 체결부재에는 제2힌지부(222)와 후방 브라켓(240)의 상대 회전시 탄성 가압력을 부여하며 마찰력을 발생시키기 위한 디스크 스프링(270)이 구비된다.

구체적으로, 상기 디스크 스프링(270)은 한쪽 방향으로 볼록하게 가압 성형된 디스크 형상의 플레이트(Plate)로서, 메인 샤프트(250)와 메인 너트(260)와의 체결작업시 양측에 스페이스 와셔(280)를 사이에 두고 함께 체결된다. 또한, 스토퍼 와셔(230)와 후방 브라켓(240) 사이에도 또 다른 스페이스 와셔(280)가 개재되어 함께 체결이 이루어지게 된다.

이때, 디스크 스프링(270)은 메인 샤프트(250)와 메인 너트(260)의 체결작업시 탄성 가압되며 일정 수준의 응력(저항력/압박력)을 발생시키게 되고, 이와 같은 디스크 스프링(270)으로부터 발생되는 응력으로 인하여 메인 너트(260)와 메인 샤프트(250) 사이에 있는 제2힌지부(222), 스토퍼 와셔(230), 후방 브라켓(240), 스페이스 와셔(280)들은 양쪽에서 압박하는 힘을 통해 견고한 고정이 이루어질 수 있게 된다.

이와 같은 디스크 스프링(270)에 따른 일련의 고정 메커니즘은 전술된 고정단(211)과 제1힌지부(221)와의 체결부위에 적용되는 디스크 스프링(293)과, 제1힌지부(221)와 제2힌지부(222)와의 체결부위에 적용되는 디스크 스프링(293)의 경우에도 동일하게 적용된다.

이때, 상기 디스크 스프링이 적용된 각 체결부위에 대한 토크(torque) 세팅은 회전체인 디스플레이 유닛의 중량 및 모멘텀 등을 고려하여 세팅작업이 이루어질 수 있다.

따라서, 메인 너트(260)가 풀리거나 상호 면 마찰이 이루어지는 각 브라켓 구조물의 표면이 마모되거나 또는 외부 물리력이 가해져서 브라켓 구조물이 변형되지 않는 이상 각 체결부위에서의 토크의 변화량은 거의 발생되지 않게 되어 각 브라켓 구조물 간의 반복적인 상대회전에도 견고한 고정력을 발휘할 수 있고, 장기간 사용해도 무리가 가지 않아 내구성을 확보할 수 있다.

그리고, 스토퍼 와셔(230)와 후방 브라켓(240)의 사이 부분과, 디스크 스프링(270)의 전후 양측 부분에 각각 개재되는 스페이스 와셔(280)는 표면에 그리스(Grease) 등의 윤활제 도포되는데, 이러한 스페이스 와셔(280)에는 윤활제의 도포시 윤활제가 채워져 머금게 되는 복수의 윤활공(281)이 형성됨으로써, 중간 브라켓(220)의 반복적인 회전에 따라 서로 면접하는 브라켓 구조물 간에 마찰력이 발생하여도 각 브라켓 구조물 간의 원할한 회전운동이 가능해지고 상호 마찰되는 브라켓 구조물들의 마모나 소음 발생도 방지할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있고 부드러운 회전작동을 유지할 수 있게 한다.

한편, 디스플레이 유닛(100)과 본체 박스(300)를 연결하는 각종 전선(배선)은 전방 브라켓(210)과, 중간 브라켓(220) 및 후방 브라켓(240)을 모두 관통하여 본체 박스(300)로 연결되는데, 특히 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 사이에는 이들 사이를 통과하는 전선이 외부로 노출되지 않도록 은폐하기 위한 주름관(265)이 연결된다.

상기 주름관(265)은 휨 또는 굽힘이 가능한 고무나 플라스틱과 같은 유연한 합성수지 재질로 이루어지고, 일측은 전방 브라켓(210)에 형성된 홀(212) 부분에 끼워져 결합되고, 타단은 메인 샤프트(250)의 헤드부(251) 부분에 끼워져 착탈 가능하게 결합된다.

이러한 주름관(265)은 전선(배선)이 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 및 후방 브라켓(240)을 원활하게 지나갈 수 있도록 가이드 하는 역할을 하는 동시에 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 사이의 공간에 노출된 전선을 은폐하는 커버 기능도 담당한다.

그리고 본 발명의 차량용 거치대(200)는 합성수지 재질로 이루어진 상기 주름관(265)을 제외하고 모든 브라켓 구조물들이 메탈 소재로 이루어져 있기 때문에, 특히 중량이 무거운 디스플레이 유닛(100)을 거치하는 경우에도 쉽게 파손되지 않고 견고한 지지력을 발휘할 수 있고, 차량의 반복적인 진동에도 견고한 고정력을 유지하여 장기간 동안 사용에도 전혀 무리가 없는 우수한 내구성을 확보할 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 차량용 거치대(200)의 3축 회전 동작을 보여주는 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 거치대(200)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 디스플레이 유닛(100)이 고정되는 전방 브라켓(210)이 중간 브라켓(220)에 대하여 제1축(Z)을 중심으로 회전 가능하게 구성됨에 따라 디스플레이 유닛(100)의 좌우회전(swible)이 가능해진다.

또한, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이 중간 브라켓(220)의 제1힌지부(221)가 제2힌지부(222)에 대하여 제2축(X)을 중심으로 회전 가능하게 구성됨에 따라 디스플레이 유닛(100)의 상하회전(tilt)이 가능하다. 아울러, (c)에서와 같이 중간 브라켓(220)의 제2힌지부(222) 부분이 후방 브라켓(240)에 대하여 제3축(Y)을 중심으로 +90도에서 -90도 범위까지 회전 가능하게 구성됨에 따라 디스플레이 유닛의 가로보기 또는 세로보기가 가능해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 거치대는 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 및 후방 브라켓(240)이 서로 수직을 이루는 3개의 축을 중심으로 상대회전 가능하게 구성됨으로써 디스플레이 유닛(100)을 상하회전(tilt), 좌우회전(swible), 및 피봇회전(pivot)시킬 수 있기 때문에, 본 발명의 차량용 거치대를 차량의 센터페시아(S)에 매설된 본체 박스(300)에 고정하고 디스플레이 유닛(100)이 센터페시아(S)의 전방 측으로 노출되도록 설치한 상태에서 디스플레이 유닛(100)을 사용자의 시야에 최적화된 방향으로 자유롭게 조정하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 차량용 거치대는 주름관(265) 부분을 제외한 모든 부품이 메탈 소재로 구성됨에 따라, 중량이 무거운 디스플레이 유닛(100)을 거치시키는 경우에도 구조적 안정성을 갖게 되는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 차량용 거치대는 전방 브라켓(210)과 중간 브라켓(220) 및 후방 브라켓(240)의 상대회전시 각각의 회전 부위가 디스크 스프링을 통해 탄성 가압력이 가해진 상태에서 강한 면접촉을 유지하며 회전이 이루어지게 됨으로써 상대 회전되는 각 브라켓 구조물 간에 균일한 마찰력(밸런스)과 토크값이 유지되어 디스플레이 유닛의 각 방향 회전시에도 견고한 지지력을 확보할 수 있고, 차량의 반복적인 진동에도 각 회전부 부분이 유동되지 않고 견고한 체결력을 유지할 수 있을 뿐 아니라, 차량 내부의 온도 상승에도 회전 작동에 거의 영향을 받지 않기 때문에 장기간 사용시에도 고장이나 파손이 없는 우수한 내구성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

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

100 : 디스플레이 유닛 200 : 차량용 거치대
210 : 전방 브라켓 211 : 고정단
220 : 중간 브라켓 221 : 제1힌지부
222 : 제2힌지부 230 : 스토퍼 와셔
233 : 안내돌기 240 : 후방 브라켓
242 : 안내홈 250 : 메인 샤프트
251 : 헤드부 253 : 면취부
260 : 메인 너트 265 : 주름관
270,293 : 디스크 스프링 280,292 : 스페이스 와셔
281 : 윤활공 291 : 제1,2볼트
295 : 제1,2너트 300 : 본체 박스

Claims (10)

1. 디스플레이 유닛이 고정되는 전방 브라켓;
   상기 전방 브라켓이 제1축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제1힌지부와, 상기 제1힌지부가 상기 제1축과 수직을 이루는 제2축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제2힌지부가 구비된 중간 브라켓;
   차량의 센터페시아 부분에 매설되는 본체 박스와 결합되며, 상기 중간 브라켓이 상기 제1축 및 제2축과 각각 수직을 이루는 제3축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 후방 브라켓;
   을 포함하는 차량용 거치대.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제2힌지부와 상기 후방 브라켓은 상호 면접촉을 이루며 메인 샤프트와 메인 너트를 통해 회전 가능하게 체결되고,
   상기 메인 샤프트와 메인 너트는 상기 중간 브라켓의 회전시 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제2힌지부와 상기 후방 브라켓의 체결 부위에는 상기 중간 브라켓의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 디스크 스프링의 양측에는 스페이스 와셔가 면접하여 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 제2힌지부와 후방 브라켓 사이에는 상기 중간 브라켓과 함께 회전되며 상기 중간 브라켓의 회전각을 일정 범위로 제한하는 스토퍼 와셔가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 스토퍼 와셔에는 상기 후방 브라켓 측으로 돌출된 안내돌기가 형성되고,
   상기 후방 브라켓에는 상기 후방 브라켓의 회전시 상기 안내돌기가 안내되는 안내홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 전방 브라켓과 중간 브라켓 사이에는 이들 사이를 관통하며 상기 디스플레이 유닛과 본체 박스를 연결하는 전선의 외부 노출을 은폐하기 위한 주름관이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 주름관은 양단이 상기 전방 브라켓에 형성된 홀 부분과 상기 메인 샤프트의 헤드부 부분에 각각 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 전방 브라켓과 상기 제1힌지부는 면접촉을 이루며 하나의 제1볼트와 제1너트를 통해 회전 가능하게 체결되며,
   상기 전방 브라켓과 상기 제1힌지부의 체결 부위에는 상기 전방 브라켓의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 제1힌지부와 제2힌지부는 면접촉을 이루며 한 쌍의 제2볼트와 제2너트를 통해 회전 가능하게 체결되며,
    상기 제1힌지부와 제2힌지부의 체결 부위에는 상기 제1힌지부의 회전시 마찰력을 발생시키는 디스크 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 거치대.
    

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