KR100569346B1 - Steering wheel system of a car - Google Patents

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KR100569346B1 KR1020030070163A KR20030070163A KR100569346B1 KR 100569346 B1 KR100569346 B1 KR 100569346B1 KR 1020030070163 A KR1020030070163 A KR 1020030070163A KR 20030070163 A KR20030070163 A KR 20030070163A KR 100569346 B1 KR100569346 B1 KR 100569346B1
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Abstract

본 발명은 차량의 주행상태에 따라 스티어링 휠의 직경이 자동으로 가변되도록 한 차량의 스티어링 휠 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 차량 주행 속도를 감지하여 그 감지된 차속에 따른 전기적인 신호를 출력하기 위한 차속센서와, 그 차속센서로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 차속의 주행상태를 판단하여 그에 대응되는 제어신호를 출력하는 제어부와, 그 제어부의 제어신호가 인가됨에 따라 정,역회전되는 구동모터와, 구동모터의 모터축 단부에 치합되어 구동력을 감속 전달하기 위한 감속기어와, 그 감속기어에 일체로 축 결합되어 회전 운동하는 회전축과, 그 회전축에 일체로 결합되고 회전축의 회전시 연동되어 스티어링 휠의 외측으로 젖혀지도록 회전되는 조절레버로 대별된다.The present invention relates to a steering wheel system of a vehicle in which a diameter of a steering wheel is automatically changed according to a driving state of the vehicle. The configuration of the present invention is for detecting an operating speed of a vehicle and outputting an electric signal according to the detected vehicle speed. A control unit that receives a vehicle speed sensor, a signal output from the vehicle speed sensor, determines a driving state of the vehicle speed, and outputs a control signal corresponding to the vehicle speed, a driving motor that is forward and reverse rotated when the control signal of the control unit is applied; A reduction gear for meshing with the motor shaft end of the drive motor to reduce and transmit the driving force, a rotation shaft integrally coupled to the reduction gear to rotate and a steering wheel integrally coupled to the rotation shaft and interlocked when the rotation shaft rotates. It is roughly divided into a control lever which is rotated to be flipped outward.

이에 따르면, 본 발명은 차량의 주행 속도를 감지하여 그 감지된 주행 상태에 따라 적합한 조타력을 얻을 수 있으며, 특히 정지시나 주차시 적은 힘으로도 충분한 조향력을 얻을 수 있도록 한 유용한 효과를 갖는다.According to the present invention, the steering speed of the vehicle can be sensed to obtain an appropriate steering force according to the detected driving state, and in particular, a sufficient steering force can be obtained even with little force when stopped or parked.

스티어링 휠, 조절레버, 차속센서, 조타력Steering wheel, control lever, vehicle speed sensor, steering power

Description

차량의 스티어링 휠 시스템{STEERING WHEEL SYSTEM OF A CAR}Steering wheel system of vehicle {STEERING WHEEL SYSTEM OF A CAR}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 시스템을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a steering wheel system of a vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명의 요부 구성도.2 is a main configuration diagram of the present invention.

도 3a는 차속이 정지 또는 저속일 경우의 사용상태를 나타낸 정면도.Figure 3a is a front view showing a state of use when the vehicle speed is stopped or low speed.

도 3b는 차속이 중고속일 경우의 사용상태를 나타낸 정면도.Figure 3b is a front view showing a state of use when the vehicle speed is medium speed.

도 4는 종래 스티어링 휠을 나타낸 정면도.Figure 4 is a front view showing a conventional steering wheel.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 스티어링 휠 15 : 수용홈10: steering wheel 15: receiving groove

20 : 차속센서 30 : 제어부20: vehicle speed sensor 30: control unit

40 : 구동모터 45 : 모터축40: drive motor 45: motor shaft

50 : 감속기어 60 : 회전축50: reduction gear 60: rotating shaft

70 : 조절레버 75 : 손잡이70: adjustment lever 75: handle

본 발명은 차량의 스티어링 휠 시스템에 관한 것으로, 특히 차속 변화에 따라 스티어링 휠의 직경이 가변되도록 함으로써 조향 및 조타력을 향상시킬 수 있도 록 한 차량의 스티어링 휠 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a steering wheel system of a vehicle, and more particularly to a steering wheel system of a vehicle to improve steering and steering power by varying the diameter of the steering wheel according to the change in vehicle speed.

일반적으로, 자동차의 조향장치는 바퀴를 회전시켜 자동차의 진행방향을 변화시키는 장치이며, 그 조향과정은 운전자가 스티어링휠을 회동시킴에 따라 이 스티어링휠에 스플라인 또는 세레이션 결합되어 있는 스티어링 샤프트가 회전되고, 그 스티어링 샤프트가 바퀴에 링크적수단으로 연결된 스티어링기어를 동작시켜 차량의 진행방향을 변화시키게 된다.In general, a steering device of a vehicle is a device for changing a driving direction of a vehicle by rotating a wheel, and the steering process is such that as a driver rotates a steering wheel, a steering shaft splined or serrated to the steering wheel rotates. Then, the steering shaft changes the direction of travel of the vehicle by operating the steering gear connected to the wheel by the linking means.

상기 스티어링 휠은 그 명칭에서도 알 수 있듯이 대부분 운전자가 조작하기 용이하고 조작력을 받아들이기 유리하도록 환형의 링 형상으로 되어 있다.As the name suggests, the steering wheel is in the shape of an annular ring that is easy for the driver to operate and advantageously accepts the operating force.

도 4에는 일반적인 자동차의 스티어링 휠이 도시되어 있다.4 shows a steering wheel of a typical vehicle.

도시된 바와 같이, 상기 스티어링 휠은 환형 링 형상의 림(1)과, 스티어링 샤프트의 선단에 장착되는 부분이 되고 경음기나 에어백이 설치되는 부분인 허브(2)와, 이 허브(2)와 상기 림(1)을 연결하는 스포크(3a,3b)로 이루어진다.As shown, the steering wheel has an annular ring-shaped rim 1, a hub 2 which is a part mounted at the tip of the steering shaft and is provided with a horn or an air bag, and the hub 2 and the It consists of spokes 3a, 3b connecting the rim 1.

상기 스포크(3a,3b)는 T형 연결구(4)로 이루어지는데, 이 T형 연결구(4)는 T자 형상의 파이프로서 알루미늄을 다이캐스팅하여 제작되며 세 부분의 개구부에 림(1)의 내부 구성체인 허브코어(5)와 허브(2)에 고정된 로드(2a)가 삽입, 용접됨으로써 상기 림(1)과 허브(2)가 일체화되도록 되어 있다.The spokes 3a and 3b consist of a T-shaped connector 4, which is formed by die-casting aluminum as a T-shaped pipe and has an internal configuration of the rim 1 in three openings. The rim 1 and the hub 2 are integrated by inserting and welding a rod 2a fixed to the chain hub core 5 and the hub 2.

이와 같이 기본적인 형상이 완성된 뒤에는 미관 향상과 조작감의 편이를 위하여 전체적으로 P.V.C(poly vinyl chloride)나 P.U(poly urethane)으로 두텁게 커버층(6)을 형성한다.After the basic shape is completed, the cover layer 6 is thickly formed of P.V.C (poly vinyl chloride) or P.U (polyurethane) to improve aesthetics and ease of operation.

이러한 구조의 종래 차량용 스티어링 휠은 좌,우 회전시 운전자의 조향력을 스티어링 샤프트측으로 전달하는 기능을 가질 뿐만 아니라, 에어백이 내장되어 충돌사고시 운전자의 안전을 보호하는 기능을 갖고 있다.The conventional steering wheel for a vehicle having such a structure not only has a function of transmitting the driver's steering force to the steering shaft side when turning left and right, but also has a function to protect the driver's safety in case of a crash due to an air bag.

기존의 스티어링 휠은 그 조타시 남성에 비해 팔힘이 상대적으로 약한 여성이나 노약자인 경우 정지 및 주행시 파워스티어링 시스템을 필요로 하고 있다.Conventional steering wheels require a power steering system for stopping and driving when the female or the elderly are weaker in arm strength than the male at the time of steering.

한편, 기존 스티어링 휠에는 일측에 장착 가능한 보조휠을 마련함으로써, 스티어링 휠의 직경을 외측으로 확장시켜 조타력을 향상시키는 것도 있다.On the other hand, by providing an auxiliary wheel that can be mounted on one side of the existing steering wheel, there is also an improvement in the steering force by extending the diameter of the steering wheel to the outside.

그런데, 기존의 스티어링 휠들은 그 직경이 고정되어 있으므로, 정지상태 및 주차등의 조타력이 많이 필요한 상황에서는 힘이 많이 드는 단점이 있었다.However, since the diameter of the conventional steering wheel is fixed, there is a disadvantage in that a lot of power is required in a situation where a lot of steering force such as a stationary state and parking is required.

한편, 보조휠을 장착하는 스티어링 휠의 경우에도 장착후 그 직경이 외측으로 확장된 상태에서 고정되어 있으므로, 저속 및 정지상태에서는 유용하게 사용되고 있으나, 중고속 주행시에는 오히려 조향 동작과 간섭되어 불편함을 초래하게 되었다.On the other hand, even in the case of the steering wheel equipped with the auxiliary wheel is fixed in the state that the diameter is extended to the outside after mounting, it is useful in low speed and stationary state, but it is inconvenient because it interferes with the steering operation when driving at high speed Brought about.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 차속의 상태 변화에 따라 스티어링 휠의 직경이 자동으로 가변되도록 함으로써, 조타력을 가변 조절할 수 있도록 한 차량의 스티어링 휠 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems in view of the above, the object of the steering wheel system of the vehicle to be able to vary the steering force by automatically changing the diameter of the steering wheel according to the change in the state of the vehicle speed To provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 주행중 차속을 감지하는 차속센서와, 상기 차속센서의 출력신호를 인가받아 그에 따른 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 정,역회전 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축과 치합되어 연동되는 감속기어와, 상기 감속기어의 중앙에 일체로 결합되는 회전축과, 스티어링휠의 림과 스포크에 걸쳐 형성된 수용홈에 수용되되, 상기 회전축이 단부에 관통고정되어, 상기 제어부의 구동모터 제어에 따라 상기 수용홈으로부터 스티어링휠의 외측으로 회동되어 펼쳐지거나 다시 원위치 복귀되는 조절레버를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object, the vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed while driving the vehicle, a control unit for receiving the output signal of the vehicle speed sensor and outputs a control signal according to the, and according to the control signal of the control unit, It is accommodated in a drive motor that is driven in reverse rotation, a reduction gear interlocked with the motor shaft of the drive motor, a rotation shaft integrally coupled to the center of the reduction gear, and an accommodation groove formed over the rim and the spoke of the steering wheel. And, the rotation shaft is fixed to the end, it is configured to include a control lever which is rotated to the outside of the steering wheel to expand or return to the original position under the control of the drive motor of the control unit.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 기존의 스티어링 휠의 구성요소에 대해서는 동일 부호를 기재하며 중복 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention will be described in detail, the same reference numerals for the components of the existing steering wheel and duplicate description will be omitted.

본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 시스템은, 도 1 내지 도 3을 참조, 그 구성은 차량 주행 속도를 감지하여 그 감지된 차속에 따른 전기적인 신호를 출력하기 위한 차속센서(20)와, 그 차속센서(20)로부터 출력된 신호를 인가받아 이를 차속의 주행상태를 판단하여 그에 대응되는 제어신호를 출력하는 제어부(30)와, 그 제어부(30)의 제어신호가 인가됨에 따라 정,역회전되는 구동모터(40)와, 구동모터(40)의 모터축(45) 단부에 치합되어 구동력을 감속 전달하기 위한 감속기어(50)와, 그 감속기어(50)에 일체로 축 결합되어 회전 운동하는 회전축(60)과, 그 회전축(60)에 일체로 결합되고 회전축(60)의 회전시 연동되어 스티어링 휠(10)의 외측으로 젖혀지도록 회전되는 조절레버(70)로 대별된다.The steering wheel system of the vehicle according to the present invention, with reference to Figures 1 to 3, the configuration is a vehicle speed sensor 20 for outputting an electrical signal according to the detected vehicle speed by detecting the vehicle driving speed, the vehicle speed The control unit 30 receives the signal output from the sensor 20 and determines the driving state of the vehicle speed, and outputs a control signal corresponding thereto, and the control signal of the control unit 30 is forward and reversely rotated. The drive motor 40 is engaged with the end of the motor shaft 45 of the drive motor 40, the reduction gear 50 for decelerating transmission of the driving force, and the reduction gear 50 is integrally coupled to the reduction gear 50 for rotational movement The rotary shaft 60 is roughly divided into an adjustment lever 70 which is integrally coupled to the rotary shaft 60 and rotated so as to be flipped outward of the steering wheel 10 when the rotary shaft 60 is rotated.

더 상세히 설명하면, 상기 회전축(60)은 일단부가 감속기어(50)의 중앙에 일체로 축 결합되고, 타단부가 상기 조절레버(70)의 일단부를 관통하여 스티어링휠(10)의 림(1)과 스포크(3)에 걸쳐 형성된 상기 조절레버(70)를 수용하기 위한 수용홈(15)의 벽면에 회동가능하게 삽입 지지되는 것이다.
따라서, 상기 조절레버(70)는 상기 회전축(60)을 중심으로 회동되어 상기 수용홈(15)으로 수용되거나 반대로 스티어링휠(10)의 외측으로 젖혀지는 형태의 거동을 갖는다.In more detail, one end of the rotary shaft 60 is integrally coupled to the center of the reduction gear 50, and the other end penetrates one end of the control lever 70 to the rim 1 of the steering wheel 10. And rotatably inserted into the wall surface of the receiving groove 15 for receiving the control lever 70 formed over the spoke (3).
Therefore, the control lever 70 is rotated about the rotating shaft 60 is received in the receiving groove 15 or has a behavior of the form bent to the outside of the steering wheel 10 on the contrary.

바람직하게는, 조절레버(70)는 환봉형태로 이루어지며, 그 단부에 손잡이(75)가 마련되어 있다.Preferably, the control lever 70 is made of a round bar shape, the handle 75 is provided at its end.

또한, 상기 수용홈(15)은 조절레버(70)의 형상과 대응되는 깊이로 형성된다.In addition, the receiving groove 15 is formed to a depth corresponding to the shape of the control lever (70).

그리고, 제어부(30)에서는 차속센서(20)로부터 차량의 주행 상태가 정지, 저속 주행 상태이거나, 혹은 중속, 고속 주행 상태일 때로 구분하여 그에 대응하는 제어신호를 출력하게 된다.In addition, the control unit 30 outputs a control signal corresponding to the vehicle state when the driving state of the vehicle is a stop, a low speed driving state, or a medium speed, high speed driving state from the vehicle speed sensor 20.

즉, 그 제어신호는 차량이 정지, 저속 주행 상태일 경우, 구동모터(40)를 정방향으로 온 동작시키고, 차량의 주행상태가 중속, 고속일 경우에는 구동모터(40)를 역방향으로 온 동작시키거나 오프 동작시키는 기능을 수행하게 된다.That is, the control signal causes the drive motor 40 to be turned on in the forward direction when the vehicle is stopped or at low speed, and to turn the drive motor 40 on in the reverse direction when the vehicle is driven at the medium speed and the high speed. Function to turn on or off.

또 바람직하게는, 회전축(60)의 타단부가 고정되는 스티어링 휠(10)의 수용홈(15) 내측면에 베어링(미도시됨)이 개재되는 것이다.Also preferably, a bearing (not shown) is interposed in the inner surface of the receiving groove 15 of the steering wheel 10 to which the other end of the rotating shaft 60 is fixed.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having such a configuration as follows.

본 발명의 차량의 스티어링 휠(10) 시스템은, 먼저 차속센서(20)에서 차량의 주행상태를 감지하여 이를 전기적인 신호로 제어부(30)측으로 출력하면, 제어부(30)에서는 인가된 신호를 기준으로 판단하여 구동모터(40)에 적합한 제어신 호를 출력하게 된다.When the steering wheel 10 system of the vehicle of the present invention first detects the driving state of the vehicle by the vehicle speed sensor 20 and outputs it to the controller 30 as an electrical signal, the controller 30 refers to the applied signal. The control signal suitable for the driving motor 40 is determined by the determination.

이때, 차속이 정지 또는 저속일 경우 제어부(30)에서는 구동모터(40)측으로 정방향 구동 제어신호를 출력하게 되고, 구동모터(40)의 정방향 구동력이 모터축(45)을 통해 감속기어(50)측으로 전달되어 연동시키게 된다.At this time, when the vehicle speed is stopped or low speed, the control unit 30 outputs a forward drive control signal to the drive motor 40, and the forward drive force of the drive motor 40 is reduced through the motor shaft 45. It is delivered to the side and interlocked.

이어서, 감속기어(50)가 일방향으로 회전됨에 따라 회전축(60)도 같이 일방향으로 연동되어 조절레버(70)를 스티어링 휠(10)의 외측으로 젖히는 방향으로 회전시키게 된다.Subsequently, as the reduction gear 50 is rotated in one direction, the rotation shaft 60 is also linked in one direction to rotate the control lever 70 in a direction of flipping out of the steering wheel 10.

그 회전축(60)은 일단부가 감속기어(50)의 중앙에 일체로 결합되고, 타단부가 스티어링 휠(10)의 수용홈(15) 내측면 부위에 일부위 삽입되어 고정된 상태에서 회전하게 된다.One end of the rotating shaft 60 is integrally coupled to the center of the reduction gear 50, and the other end of the rotary shaft 60 is inserted into a portion of the inner surface of the receiving groove 15 of the steering wheel 10 to rotate in a fixed state. .

이로 인해 조절레버(70)가 회전축(60)을 중심으로 외측으로 회전하게 됨에 따라, 스티어링 휠(10)의 직경이 길어지게 되므로, 스티어링 휠(10)의 중심으로부터 조절레버(70)의 단부까지 길어진 길이만큼 조타력이 축소된다. 이는, 운전자의 조타력이 스티어링 휠(10)의 반경에 반비례하기 때문이다.As the control lever 70 rotates outwardly about the rotation shaft 60, the diameter of the steering wheel 10 becomes long, from the center of the steering wheel 10 to the end of the control lever 70. The steering power is reduced by the length. This is because the steering force of the driver is inversely proportional to the radius of the steering wheel 10.

따라서, 운전자가 조절레버(70)의 손잡이(75)를 파지한 상태에서 스티어링 휠(10)을 회전시키면, 적은 힘으로도 조향이 가능하게 된다.Therefore, when the driver rotates the steering wheel 10 while holding the handle 75 of the control lever 70, steering is possible with a small force.

한편, 차속센서(20)로부터 차량의 주행 상태가 중속 내지는 고속일 경우, 제어부(30)에서 그에 적합한 역방향 구동 제어신호를 출력하게 되고, 이에 따라 구동모터(40)가 역방향으로 구동되어 감속기어(50) 및 회전축(60)을 역방향으로 연동시키게 된다.On the other hand, when the driving state of the vehicle from the vehicle speed sensor 20 is medium speed or high speed, the control unit 30 outputs a reverse driving control signal suitable for it, and accordingly, the driving motor 40 is driven in the reverse direction so that the reduction gear ( 50) and the rotating shaft 60 is interlocked in the reverse direction.

이어서, 회전축(60)에 역방향 구동력이 전달됨에 따라 조절레버(70)가 회전축(60)을 중심으로 반시계 방향으로 회전되어 원래의 위치로 복귀하게 된다.Subsequently, as the reverse driving force is transmitted to the rotation shaft 60, the adjustment lever 70 is rotated counterclockwise about the rotation shaft 60 to return to the original position.

이때, 스티어링 휠(10)에 형성된 수용홈(15)에 조절레버(70)가 수용되므로, 조절레버(70)의 표면은 스티어링 휠(10)의 표면과 동일한 수평선상에 위치하게 된다.At this time, since the control lever 70 is accommodated in the receiving groove 15 formed in the steering wheel 10, the surface of the control lever 70 is located on the same horizontal line as the surface of the steering wheel (10).

이는, 조절레버(70)가 스티어링 휠(10)의 수용홈(15) 내부에 수용되어 기존의 스티어링 휠과 동일한 직경을 갖게 되어 평상시의 조타력과 동일한 조타력을 갖게 됨을 의미한다.This means that the control lever 70 is accommodated in the receiving groove 15 of the steering wheel 10 to have the same diameter as the existing steering wheel, and thus has the same steering force as usual.

즉, 본 발명은 차량의 주행상태에 따라 스티어링 휠의 직경이 자동으로 가변되도록 함으로써, 운전자에게 적합한 조타력을 제공할 수 있게 된다.That is, according to the present invention, the diameter of the steering wheel is automatically changed according to the driving state of the vehicle, thereby providing a proper steering force to the driver.

이상과 같이 설명한 본 발명은 차량의 주행상태에 따라 스티어링 휠의 직경이 자동으로 가변되도록 한 차량의 스티어링 휠 시스템에 관한 것으로, 이에 따르면 본 발명은 차량의 주행 속도를 감지하여 그 감지된 주행 상태에 따라 적합한 조타력을 얻을 수 있으며, 특히 정지시나 주차시 적은 힘으로도 충분한 조향력을 얻을 수 있도록 한 유용한 효과를 갖는다.The present invention as described above relates to a steering wheel system of a vehicle in which the diameter of the steering wheel is automatically changed according to the driving state of the vehicle. According to the present invention, the present invention detects the driving speed of the vehicle to determine the detected driving state. Therefore, a proper steering force can be obtained, and in particular, it has a useful effect of obtaining sufficient steering power even when stopping or parking.

Claims (2)

차량의 주행중 차속을 감지하는 차속센서(20)와,A vehicle speed sensor 20 for detecting a vehicle speed while the vehicle is driving; 상기 차속센서(20)의 출력신호를 인가받아 그에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(30)와,A control unit 30 receiving the output signal of the vehicle speed sensor 20 and outputting a control signal according thereto; 상기 제어부(30)의 제어신호에 따라 정,역회전 구동되는 구동모터(40)와,A driving motor 40 driven forward and reverse rotation according to a control signal of the controller 30; 상기 구동모터(40)의 모터축(45)과 치합되어 연동되는 감속기어(50)와,A reduction gear 50 engaged with the motor shaft 45 of the driving motor 40 and interlocked with each other; 상기 감속기어(50)의 중앙에 일체로 결합되는 회전축(60)과,A rotating shaft 60 integrally coupled to the center of the reduction gear 50; 스티어링휠(10)의 림(1)과 스포크(3)에 걸쳐 형성된 수용홈(15)에 수용되되, 상기 회전축(60)이 단부에 관통고정되어, 상기 제어부(30)의 구동모터(40) 제어에 따라 상기 수용홈(15)으로부터 스티어링휠(10)의 외측으로 회동되어 젖혀지거나 다시 원위치 복귀되는 조절레버(70)를Is accommodated in the receiving groove 15 formed over the rim (1) and the spoke (3) of the steering wheel 10, the rotating shaft 60 is fixed through the end, the drive motor 40 of the control unit 30 The control lever 70 is rotated to the outside of the steering wheel 10 from the receiving groove 15 to be flipped or returned to its original position under control. 포함하여 구성된 차량의 스티어링 휠 시스템.Vehicle steering wheel system, including. 삭제delete
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