KR100235869B1 - 조향장치에 있어 랙기어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 저속운행하는 중에 핸들을 조작하는데 어려움이 있다는 점을 감안하여 안출된 것으로, 이는 칼럼의 회전에 의해서 유도전류를 발생하도록 구성되어있는 유도 전류발생부와, 이 유도 전류발생부의 전류의 극성을 전환하는 극성변환부와, 유도전류에 의해 회전하는 모터의 모터축에 결합되어있는 모터기어와, 모터기어에 치합되도록 랙기어의 이면에 형성되어있는 랙기어로 구성된 조향장치에 있어 랙기어 구동장치에 관한 것이다.

Description

조향장치에 있어 랙기어 구동장치.

본 발명은 조향장치에 있어 랙기어 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저속시 핸들 조작을 보다 원활하게 할 수 있도록 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 바퀴의 조향각을 결정하는 조향장치를 도 1에 의해서 살펴보면, 핸들(101)을 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전하게 되면, 이에 연동하여 칼럼(102)과 피니언기어(103)도 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전하면서 랙기어(104)를 좌우측으로 이동시키게 된다. 이에따라 랙기어(104)의 단부에 결합되어있는 타이로드가 너클아암을 당기거나 밀어냄으로써 바퀴의 조향각을 조절할 수 있는 것이다.

그러나 핸들의 조작력이 칼럼과 피니언기어, 랙기어, 타이로드 그리고 너클아암 등과 같이 기계적인 구성요소를 경유해서 바퀴까지 전달되기 때문에 차량이 저속운행하는 중에는 핸들을 조작하는데 큰 힘을 필요로 하게 된다. 이에따라 저속운행중에는 바퀴의 조향각을 전환하는데 큰 힘과 시간을 요구하게 되며, 더 나아가서는 저속시에는 차량의 방향을 전환하기위해서 차량을 전후진시키면서 핸들을 반복적으로 조작해야 한다는 결점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기위해서 안출된 것으로, 칼럼의 회전시 발생되는 유도전류에 의해 회전하는 모터의 모터기어가 치합되는 랙기어를 피니언기어와 치합된 랙기어의 이면에 형성하여 저속 운행시 핸들 조작력과 함께 모터의 회전력을 이용하여 랙기어를 이동시켜 바퀴의 조향각을 조절할 수 있도록 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 조향장치를 보인 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 조향장치를 보인 구성도,

도 3은 유도 전류발생부의 단면도,

도 4의 (A)(B)는 피니언기어와 랙기어, 랙기어와 모터기어의 작동상태를 보인 작동상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 핸들 2 : 칼럼

3 : 피니언기어 4 : 랙기어

5 : 유도 전류발생부 6 : 극성변환부

7 : 모터 8 : 모터기어

9 : 랙기어 10 : 속도미터

11 : 릴레이 12 : 접촉자

13 : 접촉단자 14 : 파워 스위치

15 : 배터리 16 : 자석

17 : 코일

상기한 바와같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 핸들에서 하향 경사지게 뻗어있는 칼럼과, 이 핸들과 연동하도록 칼럼의 단부에 결합되어있는 피니언기어와, 이 피니언기어와 치합되며 양단에 너클아암을 갖는 타이로드와 결합되어있는 랙기어를 포함하는 조향장치에 있어서, 칼럼의 회전에 의해서 유도전류를 발생하도록 구성되어있는 유도 전류발생부와, 이 유도 전류발생부의 전류의 극성을 전환하는 극성변환부와, 유도전류에 의해 회전하는 모터의 모터축에 결합되어있는 모터기어와, 모터기어에 치합되도록 랙기어의 이면에 형성되어있는 랙기어를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 조향장치를 보인 구성도이고, 도 3은 유도 전류발생부의 단면도이며, 도 4의 (A)(B)는 피니언기어와 랙기어, 랙기어와 모터기어의 작동상태를 보인 작동상태도이다.

도 2는 본 발명에 따른 조향장치를 보인 구성도로서, 핸들(1)에서부터 하향 경사지게 뻗어있는 칼럼(2)의 단부에는 핸들(1)과 연동하도록 피니언기어(3)가 결합되어있고, 이 피니언기어(3)에 치합된 랙기어(4)의 양단에는 너클아암을 갖는 타이로드가 결합되어있다.

그리고 이 칼럼(2)의 외주연에는 도 3에서와 같이 칼럼(2)의 회전에 의해서 유도전류를 발생하는 유도 전류발생부(5)가 설치되어있는데, 이는 도 3에서와 같이 칼럼(2)과 연동하는 자석(16)이 칼럼(2)의 외주연에 고정설치되어있고, 이 자석(16)을 감싸도록 코일(17)이 설치되어있다.

이 유도 전류발생부(5)의 후단에는 유도 전류발생부(5)의 유도전류의 극성을 전환하는 극성변환부(6)가 접속되어있으며, 이는 극성이 전환된 유도전류를 모터(7)에 공급하도록 되어있다. 유도전류에 의해 회전하는 모터(7)의 모터축에는 모터기어(8)가 결합되어있으며, 이 모터기어(8)에 치합되도록 랙기어(4)의 이면에는 랙기어(9)가 형성되어있다.

특히 본 발명에서는 차량속도, 즉 저속시에 ＂온＂ 상태로 스위칭 동작하는 속도미터(10)가 구성되어있으며, 이 속도미터(10)의 스위칭 동작에 연동되어 모터(7)에 공급되는 유도전류를 단속하는 릴레이(11)가 유도 전류발생부(5)와 모터(7) 사이에 구성되어있다.

도면중 미설명부호 12는 릴레이(11)의 릴레이 코일에 연결되어있는 접촉자, 13은 차량의 속도에 따라 회동하여 접촉자(12)와 접촉되는 접촉단자, 14는 속도미터(10)의 동작전원을 단속하는 파워 스위치, 15는 배터리이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

파워 스위치(14)가 ＂온＂ 상태로 전환되어 배터리(15)의 전원이 파워 스위치(14)를 통해서 속도미터(10)에 인가되는 중에 차량의 속도가 소정속도 이하이면, 속도미터(10)의 접촉단자(13)가 접촉자(12)와 접촉되어 배터리(15)에서 출력되는 전원이 파워 스위치(14)와 속도미터(10)의 접촉단자(13), 접촉자(12)를 통해서 릴레이(11)의 릴레이코일에 인가되어진다. 이에따라 릴레이(11)가 ＂온＂ 상태를 유지함으로써 유도 전류발생부(5)와 극성변환부(6)의 연결상태를 유지된다.

차량의 저속운행으로 유도 전류발생부(5)와 극성변환부(6)가 연결된 상태에서 핸들(1)을 회전시키면, 이에 연동하여 칼럼(2)과 함께 랙기어(4)에 치합된 피니언기어(3)가 회전하게 된다. 이에따라 랙기어(4)가 좌우측으로 이동하면서 타이로드를 밀거나 당겨 바퀴의 조향각을 조절하게 된다.

또한 칼럼(2)의 회전에 연동하여 유도 전류발생부(5)의 자석(16)이 회전하므로 자석(16)을 감싸면서 설치되어있는 코일(17)에서 유도전류가 발생되어 극성 전환부(6)에 공급된다. 그리고 유도전류가 극성 전환부(6)에 의해서 그 극성이 변환되어 모터(7)에 공급되므로 모터(7)와 이에 결합되어있는 모터기어(8)가 피니언기어(3)와 반대방향으로 회전하면서 도 4의 (A)(B)에서와 같이 랙기어(9)를 좌우측방향으로 이동시키게 된다. 이에따라 랙기어(9)는 핸들(1)의 회전력과 모터(7)의 회전력에 의해서 좌우로 이동하면서 타이로드를 밀거나 당김으로써, 작은 힘으로도 바퀴의 조향각을 조절할 수 있는 것이다.

바람직하게는 칼럼(2)에 연동하는 자석(16)을 다수개의 기어로 연결하여 칼럼(2)의 작은 회전에서도 모터(7)를 구동시킬 수 있는 충분한 레벨의 유도전류를 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 핸들의 회전에 연동되는 랙기어의 좌우이동을 핸들의 회전력과 핸들 회전시 발생되는 유도전류에 의해서 구동하는 모터의 구동력으로 이동시킴으로써, 차량이 저속으로 운행하는 중에 적은 힘으로도 바퀴의 조향각을 원활하게 조절할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 핸들(1)에서 하향 경사지게 뻗어있는 칼럼(2)과, 이 핸들(1)과 연동하도록 칼럼(2)의 단부에 결합되어있는 피니언기어(3)와, 이 피니언기어(3)와 치합되며 양단에 너클아암을 갖는 타이로드와 결합되어있는 랙기어(4)를 포함하는 조향장치에 있어서,

   칼럼(2)의 회전에 의해서 유도전류를 발생하도록 구성되어있는 유도 전류발생부(5)와;

   이 유도 전류발생부(5)의 전류의 극성을 전환하는 극성변환부(6);

   유도전류에 의해 회전하는 모터(7)의 모터축에 결합되어있는 모터기어(8);

   모터기어(8)에 치합되도록 랙기어(4)의 이면에 형성되어있는 랙기어(9)를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치.
2. 제 1항에 있어서, 유도 전류발생부(5)는 칼럼(2)과 연동하는 자석(16)이 칼럼(2)의 외주연에 고정설치되고, 이 자석(16)을 감싸도록 코일(17)이 설치되어짐을 특징으로 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치.
3. 제 1항에 있어서, 차량속도에 의해 스위칭 동작하는 속도미터(10)와, 이 속도미터(10)의 스위칭 동작에 연동되어 모터(7)에 공급되는 유도전류를 단속하는 릴레이(11)를 더 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치.
4. 제 3항에 있어서, 속도미터(10)는 저속에서만 동작되도록 이루어짐을 특징으로 하는 조향장치에 있어 랙기어 구동장치.

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