KR100521875B1 - 양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드가 적용된 차량의 키이 인터록 시스템(key inter lock system)에 관한 것이다.

이같은 본 발명은, 오토 차량의 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 솔레노이드 내부의 스프링 탄성력으로 푸쉬로드를 밀면서 인터록 시스템의 캠샤프트 회전을 정지시키고, 레버샤프트가 주차 위치에 놓을 때에는 솔레노이드로 역방향의 전류를 공급하면서 그 솔레노이드의 작동으로 인터록 시스템의 캠샤프트를 회전시키는 키이 인터록 시스템을 구성하므로서, 솔레노이드의 과부하로 인한 내구성 저하를 방지함은 물론, 종래에서와 같이 배터리의 방전과 같은 전기적인 문제로 인해 인터록 시스템의 작동불능이 초래되는 것을 방지하면서 차량 주행에 따른 안정성을 높일 수 있도록 하는 양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템을 제공한다.

Description

양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템{key inter lock system}

본 발명은 솔레노이드가 적용된 차량의 키이 인터록 시스템(key inter lock system)에 관한 것으로서, 특히 오토 차량의 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 솔레노이드 내부의 스프링 탄성력으로 푸쉬로드를 밀면서 인터록 시스템의 캠샤프트 회전을 정지시켜 스티어링 컬럼(steering column)이 록킹되는 것을 방지하고, 레버샤프트가 주차 위치에 놓을 때에는 솔레노이드로 역방향의 전류를 공급하면서 그 솔레노이드의 작동으로 인터록 시스템의 캠샤프트를 회전시켜 스티어링 컬럼의 록킹이 이루어지도록 하는 양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 키이 인터록 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 오토차량에서 레버샤프트의 위치를 주차위치에 두지 않으면 운전자가 키이를 제거할 수 없도록 하는 안전장치로서, 이는 오토차량의 급발진을 방지함은 물론, 경사로 주차시 차량이 뒤로 미끄러지는 것을 방지하려는 것이다.

즉, 상기 키이 인터록 시스템은 레버샤프트(1)에 부착된 두개의 스위치 중 (P)의 위치스위치는 레버샤프트(1)가 주차위치(P)에 있는지를 감지하게 되며, 키이 인터록 스위치는 레버샤프트(1)의 노브(1a)가 눌려졌는지를 감지하게 된다.

그리고, 상기 두개의 스위치로부터 입력신호를 받는 키이 인터록 콘트롤러(2)는 키이인터록 스위치와 (P)의 위치스위치가 모두 온되는 조건에서만 STRG LOCK에 부착된 키이 인터록 솔레노이드(10)를 제어하여 키이를 (P)의 위치에서만 빠지도록 하는 제어동작을 수행하게 되는 것이다.

이때, 상기 솔레노이드(10)는 도 2에서와 같이, 원통형으로 감겨진 솔레노이드(10)는 스프링(3)과 푸쉬로드(4) 및 코일(5)의 구조로 이루어져 있는 바, 상기 솔레노이드(10)에 통전이 이루어지는 경우, 상기 푸쉬로드(4)는 중앙부의 스프링(3)이 가지는 탄성력을 이기고 잡아 당기게 된다.

그리고, 상기 솔레노이드(10)로의 통전이 오프되는 경우, 상기 푸쉬로드(4)는 스프링(3)의 탄성력에 의해 원래의 위치로 돌아가는 구조로 설계되어 있다. 이때, 상기 솔레노이드(10)의 통전모드는 표 1에서와 같다.

(표 1)

레버샤프트		솔레노이드 통전상태
주차위치 스위치	키이인터록스위치
“P ”위치	ON	OFF
	OFF	ON
“P”이외의위치	OFF	ON

즉, 종래에는 차량의 레버샤프트(1)가 주차 이외의 위치에 놓으는 경우 도 3 및 표 1에서와 같이, 운전자가 키이를 록(lock) 위치로 이동시 키이 인터록 솔레노이드(10)가 통전되어 스프링(3)의 탄성력을 이기고 푸쉬로드(4)를 밀어낸다.

이때, 차량의 주행 중 운전자가 키이를 록으로 회전하려고 할 때, 상기 푸쉬로드(4)가 캠샤프트(6)의 회전을 막고 있으므로, 오동작으로 인한 스티어링 컬럼의 록킹을 방지하게 되는 것이다.

한편, 차량의 레버샤프트(1)가 주차 위치 즉, (P)의 위치에 놓이는 경우, 도 4 및 표 1에서와 같이, 키이 인터록 컨트롤러(2)에서 솔레노이드(10)의 통전을 오프시키게 되는 바, 상기 솔레노이드(10)에 의해 눌려 있던 스프링(3)의 탄성력이 캠샤프트(6)를 ACC에서 LOCK로 회전하려던 것을 막고 있던 푸쉬로드(4)를 밀어 올리게 되므로서, 키이는 LOCK의 위치로 돌릴 수 있게 되는 것이다.

그러나, 종래의 키이 인터록 시스템은 솔레노이드(10)의 통전모드(표1)와 같이 차량의 주행중 연속통전이 이루어지면서 과부하로 인한 내구성 저하를 초래하게 되었다.

또한, 레버샤프트(1)가 주차이외의 위치에 놓으거나, 또는 이그니션 스위치 ACC 에서 장시간 동안 위치(N 의 위치에서 2∼3시간 동안 오디오를 듣는 경우)하는 경우 솔레노이드(10)의 동작전류(MAX 0.9A)로 인해 배터리의 조기 방전시키는 원인으로 작용하게 되었다.

또한, 차량 주행중 솔레노이드(10)의 연속통전이 이루어지는 관계로, 와이어의 단선 및 콘트롤러(2)의 에러발생을 유발하면서 솔레노이드(10)의 통전 불가시 차량이 주행중인 상태에서 키이가 록의 위치로 돌려지는 오류가 발생하게 되는 등 운전자의 안전에 상당한 위험을 초래할 수 밖에 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명은, 오토 차량의 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 솔레노이드 내부의 스프링 탄성력으로 푸쉬로드를 밀면서 인터록 시스템의 캠샤프트 회전을 정지시키고, 레버샤프트가 주차 위치에 놓을 때에는 솔레노이드로 역방향의 전류를 공급하면서 그 솔레노이드의 작동으로 인터록 시스템의 캠샤프트를 회전시키는 키이 인터록 시스템을 구성하므로서, 솔레노이드의 과부하로 인한 내구성 저하를 방지함은 물론, 종래에서와 같이 배터리의 방전과 같은 전기적인 문제로 인해 인터록 시스템의 작동불능이 초래되는 것을 방지하면서 차량 주행에 따른 안정성을 높일 수 있도록 하는 양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

참고로 이하에 참조되는 도면에 대하여는 설명의 편의상 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예로 솔레노이드의 온 동작 상태도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예로 솔레노이드 오프 동작 상태도 이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 스프링(3)과 푸쉬로드(4) 및 코일(5)을 가지는 솔레노이드(10)와 캠샤프트(6)를 포함하는 통상의 키이 인터록 시스템에 있어서, 상기 솔레노이드(10)의 내부에는 오토 차량의 시동오프에 따라 레버샤프트(1)가 주차위치에 놓일 때에는 콘트롤러(2)에 의해 역방향 전류를 공급받아 푸쉬로드(4)를 상방향으로 올리면서 캠샤프트(6)의 회전을 가능하게 하고, 오토 차량의 레버샤프트(1)가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 콘트롤러(2)에 의해 정방향 전류를 공급받아 스프링(3)의 탄성력으로 푸쉬로드(4)를 밀어 캠샤프트(6)의 회전을 정지시키도록 영구자석(20)이 구비됨을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 솔레노이드(10)에 공급되는 역방향 전류는, 푸쉬로드(4)가 상방향(상사점)으로 그 올림이 완료된 후 콘트롤러(2)의 제어동작으로 터 그 공급이 차단되도록 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 솔레노이드(10)에 공급되는 정방향 전류는, 푸쉬로드(4)가 하방향(하사점)으로 그 내림이 완료된 후 콘트롤러(2)의 제어동작으로부터 그 공급이 차단되도록 구성함을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 대한 작용을 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에서와 같이 오토 차량의 시동오프로부터 레버샤프트(1)가 주차위치인 “P“에 놓인 후 운전자가 레버샤프트(1)의 노브(1a)로부터 손을 놓으면, 키이 인터록 콘트롤러(2)는 역방향 전류를 솔레노이드(10)게 공급하게 되는 바, 상기 솔레노이드(10)는 자력의 힘으로 푸쉬로드(4)를 상사점까지 들어 올리게 된다.

이때, 상기 솔레노이드(10)와 스프링(3) 및 영구자석(20)의 힘의 관계는, "F_PER_MAGNETIC + F_SOLENOID ＞ F_SPRING" 이 성립된다.

여기서, 상기 F_PER_MAGNETIC는 영구자석(20)이 자력일 경우의 힘이고, F_SOLENOID는 솔레노이드(10)의 힘이며, F_SPRING는 스프링(3)의 힘을 의미한다.

한편, 상기 푸쉬로드(4)가 솔레노이드(10)에 의해 상사점까지 도달한 경우, 상기 콘트롤러(2)는 솔레노이드(10)에 공급되는 역방향 전류를 차단하게 되는 바, 이에 따라 상기 스프링(3)과 영구자석(20)의 힘의 평형식은 "F_PER_MAGNETIC ＞ F_SPRING"으로 유지되면서 상기 푸쉬로드(4)는 솔레노이드(10)로 역방향 전류가 차단되어도 그 상사점 고정이 일정하게 유지되면서 캠샤프트(6)의 회전은 가능하게 되는 것이다.

그러므로, 상기 레버샤프트(1)의 주차위치에서는 스티어링 록을 록위치로 이동 가능하게 되며, 운전자가 주차위치에서 STRG LOCK를 ACC위치로 한 채 오디오를 연속 틀어도 솔레노이드(10)에 계속해서 전원공급이 이루어지지 않기 때문에 배터리의 조기 방전을 예방할 수 있게 되는 것이다.

한편, 운전자가 시동을 위해 키이를 키이박스에 삽입 후 시동까지 상기 푸쉬로드(4)는 상사점에서 전원공급없이 현상태를 유지하고 있는 상태에서, 운전자가 차량을 시동시킨 후 레버샤프트(1)를 주차이외의 위치로 이동시킨다.

그러면, 상기 레버샤프트(1)에 있는 “P“의 위치스위치가 오프되며, 이를 감지한 콘트롤러(2)는 솔레노이드(10)에 정방향 전류를 공급하게 된다.

이때, 상기 정방향 전류의 공급으로 솔레노이드(10)와 스프링(3) 및 영구자석(20)의 힘의 관계는, “F_PER_MAGNETIC ＜ F_SOLENOID + F_SPRING”이 되는 바, 상기 푸쉬로드(4)는 하사점으로 그 이동이 이루어진다.

이후, 상기 푸쉬로드(4)가 하사점에 도달한 후 상기 콘트롤러(2)는 솔레노이드(10)로의 정방향 전류 공급을 차단하게 되므로서, 상기 하사점에서 영구자석(20)과 스프링(3)의 힘의 관계는 “F_PER_MAGNETIC ＜ F_SPRING” 이 된다.

이에 따라, 상기 푸쉬로드(4)는 별도의 전원공급없이도 스프링(3)의 힘에 의해 지지되면서 캠샤프트(6)의 회전을 정지시키는 바, 차량의 주행중 운전자가 실수로 키이를 록으로 돌리려 할 때 그 회전은 일어나지 않게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 오토 차량의 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 솔레노이드 내부의 스프링 탄성력으로 푸쉬로드를 밀면서 인터록 시스템의 캠샤프트 회전을 정지시키고, 레버샤프트가 주차 위치에 놓을 때에는 솔레노이드로 역방향의 전류를 공급하면서 그 솔레노이드의 작동으로 인터록 시스템의 캠샤프트를 회전시키는 키이 인터록 시스템을 구성하므로서, 솔레노이드의 과부하로 인한 내구성 저하를 방지함은 물론, 종래에서와 같이 배터리의 방전과 같은 전기적인 문제로 인해 인터록 시스템의 작동불능이 초래되는 것을 방지하면서 차량 주행에 따른 안정성을 높이는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 키이 인터록 시스템의 전체 구성도.

도 2는 종래 솔레노이드의 내부 구조도.

도 3은 종래 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일 때 키이 인터록 시스템의 작동 상태도.

도 4은 종래 레버샤프트가 주차위치에 놓일 때 키이 인터록 시스템의 작동 상태도.

도 5는 본 발명의 일실시예로 솔레노이드 온 동작 상태도.

도 6은 본 발명의 일실시예로 솔레노이드 오프 동작 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 레버샤프트 1a; 노브

2 ; 콘트롤러 3 ; 스프링

4 ; 푸쉬로드 5 ; 코일

6 ; 캠샤프트 10; 솔레노이드

20; 영구자석

Claims (3)

1. 스프링과 푸쉬로드 및 코일을 가지는 솔레노이드와 캠샤프트를 포함하는 통상의 키이 인터록 시스템에 있어서,

   상기 솔레노이드의 내부에는 오토 차량의 시동오프에 따라 레버샤프트가 주차위치에 놓일 때에는 콘트롤러에 의해 역방향 전류를 공급받아 푸쉬로드를 상방향으로 올리면서 캠샤프트의 회전을 가능하게 하고,

   오토 차량의 레버샤프트가 주차 이외의 위치에 놓일때에는 콘트롤러에 의해 정방향 전류를 공급받아 스프링의 탄성력으로 푸쉬로드를 밀어 캠샤프트의 회전을 정지시키도록 영구자석을 구성하되,

   상기 솔레노이드의 역방향 전류는 푸쉬로드가 상사점으로 도달된 후 콘트롤러의 제어동작으로부터 그 공급이 차단되도록 구성하고,

   상기 솔레노이드의 정방향 전류는 푸쉬로드가 하사점으로 도달된 후 콘트롤러의 제어동작으로부터 그 공급이 차단되도록 구성함을 특징으로 하는 양방향 솔레노이드를 이용한 키이 인터록 시스템.
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