KR100622498B1 - 차량의 조향 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어가 장착되는 경우와 통상적인 타이어 상태와의 조향각을 구분적으로 제어하여 차량의 주행시 최소 회전반경의 증대가 가능하도록 하는 차량의 조향 제어장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명은 조향 컬럼 내에서 조향 휠과 연결된 회전축 및 편심 회전 되도록 연결된 편심 회전축과, 상기 편심 회전축에 결합되어 기어동작하는 편심 축기어, 상기 조향 컬럼의 내측에 설치되어 상기 편심 축기어와 기어 동작하도록 상기 편심 축기어의 기어산 보다 1개가 더 많은 기어산을 가지고서 상기 조향 칼럼에 회전가능하게 끼워져 장착된 외륜 기어, 상기 편심 축기어와 편심 회전축을 통해 연결되어 편심 축기어의 자전을 방지하는 회전 방지부및, 차륜 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어가 장착되는 상태를 감지하여 상기 조향 휠이 제한된 조향각으로 제어되도록 상기 외륜 기어의 회전을 제한하는 조타각 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 조향 제어장치{STEERING CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 조향 제어장치가 차량의 조향 컬럼에 설치된 구조를 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절개된 편심 축기어의 단면 구조를 나타낸 도면,

도 3은 도 1의 B-B선을 따라 절개된 회전방지 플레이트의 단면 구조를 나타낸 도면,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 일반적인 주행 조건시의 편심 축기어의 동작 상태와, 스토퍼 작동 이후의 조향각 제어 상태를 각각 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:스티어링 컬럼, 12:회전축,

14:편심 회전축, 16:편심 축기어,

18:외륜 기어, 20:회전방지 플레이트,

22,23:제1,제2스토퍼, 24:삽입부,

26:조타각 제어부.

본 발명은 차량의 조향 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 타이어에 체인을 장착하거나 혹은 광폭 타이어의 장착 시에 통상적인 조향각과 구분하여 제어할 수 있도록 하는 차량의 조향 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 조향 장치는 해당 차량의 차륜이 회전되는 방향을 변경하여 그 주행 방향을 임의적으로 바꾸어주기 위한 장치로서, 조작 기구와 기어 기구 및 링크 기구로 이루어져 있으며, 또한 유압을 이용하여 운전자의 조향 조작을 한층 배력화시키는 유압식 동력 조향 구조를 적용하고 있다.

이러한 유압식 동력 조향 장치는 차량 엔진의 구동에 의해 동력원인 유압을 발생시키는 유압 펌프와, 조향 휠의 운전자 조작에 따라 유로가 개폐되어 오일펌프로부터의 오일의 공급을 제어하는 제어 밸브, 제어 밸브를 통해 내부로 유입되는 오일의 유압에 의해 조향 보조력이 발생되는 기어박스 등으로 구성된다.

한편, 이러한 조향 장치를 갖춘 차량에서는 동절기에 차륜에 체인을 장착하여 얼어있는 노면에서의 주행중 미끄러짐이 방지되도록 하고 있는 바, 통상적인 차량에서는 체인의 장착 이전이나 이후에 관계없이 조향 휠의 조향각이 동일하게 적용되도록 되어 있으며, 차량의 설계시에 체인의 장착 조건까지 고려됨에 따라 체인이 장착되지 않는 대부분의 운전 조건에서 차량의 최소 회전반경이 증가된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 차량의 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어가 장착되는 경우에서의 조향각과 통상적인 타이어가 사용되는 상태에서의 조향각을 구분하여 제어함으로써, 체인의 미장착시에 차량의 최소 회전반경의 감소가 가능하도록 하는 차량의 조향 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 조향 컬럼에 조향각을 제어하는 구조를 적용하여 체인이나 광폭 타이어의 장착 전후의 조향각을 구분적으로 제어하기 위한 차량의 조향 제어장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 조향 컬럼 내에서 조향 휠과 연결된 회전축 및 편심 회전 되도록 연결된 편심 회전축과;
상기 편심 회전축에 결합되어 기어동작하는 편심 축기어;
상기 조향 컬럼의 내측에 설치되어 상기 편심 축기어와 기어 동작하도록 상기 편심 축기어의 기어산 보다 1개가 더 많은 기어산을 가지고서 상기 조향 칼럼에 회전가능하게 끼워져 장착된 외륜 기어;
상기 편심 축기어와 편심 회전축을 통해 연결되어 편심 축기어의 자전을 방지하는 회전 방지부 및;
차륜 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어의 장착시 상기 조향 휠의 회전이 제한되도록 상기 외륜 기어의 회전을 제한하는 조타각 제어부를 포함하고;
상기 회전 방지부는 상기 편심축기어와 편심 회전축을 통해 동축상으로 연결되고 그 하부에 삽입홈이 형성되어 상기 편심 축기어의 회전방지를 위해 설치된 회전방지 플레이트와, 상기 조향 컬럼 측에 설치되어 상기 삽입홈에 끼워지는 제1스톱퍼를 구비하며;
상기 조타각 제어부는 상기 외륜 기어의 외주면에 형성된 장홈에 끼워져서 상기 외륜 기어의 자전을 제한하도록 동작되는 제2스톱퍼를 갖춘 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직할 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 1은 본 발명에 따른 조향 제어장치가 차량의 스티어링 컬럼에 설치된 구조를 나타낸 도면인 바, 즉 차량의 조향 장치를 구성하는 조향 컬럼(10)내에 조향 휠과 연결된 회전축(12)이 삽입되어 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 회전축(12)의 자유단에는 연장부(12a)가 반경방향으로 일체로 돌출되게 형성되며, 이 연장부(12a)에 편심 회전축(14)의 일단이 일체로 회전되게 연결됨과 더불어 상기 편심 회전축(14)의 타단은 조향 기어 박스로 연장된 다른 회전축(13)에 상기와 같은 연장부(13a)를 매개로 연결되어, 상기 조향 휠의 회전운동이 상기 회전축(12)과 편심 회전축(14)을 통해 조향 기어 박스로 전달되게 되어 있다.

또한, 상기 편심 회전축(14)을 축으로 하여 고정적으로 부착되고, 그 외측에 기어산이 형성되어 있는 편심 축기어(16)가 설치되어 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 편심 축기어(16)는 조향 컬럼(10)의 내주면에 상대회전 가능하게 끼워지면서 내주면에는 기어산이 형성된 외륜 기어(18)와 치합되어 있다. 이 외륜 기어(18)의 기어산의 개수는 상기 편심 축기어(16)의 기어산의 개수보다 1개 더 많게 형성되어 있다.

상기 편심 회전축(14)상에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 편심 축기어(16)의 회전 방지를 위한 회전방지 플레이트(20)가 설치되어 있는 데, 이 회전방지 플레이트(20)는 상기 편심 회전축(14)과 일체로 연결되어 있다.

상기 조향 칼럼(10)에는 상기 회전방지 플레이트(20)의 하부에 형성된 삽입홈(24)에 삽입되어 해당 회전방지 플레이트(20)의 회전을 구속하도록 제1스톱퍼(22)가 반경방향으로 돌출되게 형성되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외륜 기어(18)에는 그 외주면에서 안쪽 방향으로 장홈(18a)이 형성되어 있고, 이 장홈(18a)에 선택적으로 끼워져서 상기 외륜 기어(18)의 회전을 구속하기 위한 제2스톱퍼(23)가 상기 조향 칼럼(10)에 설치되어 있으며, 상기 제2스톱퍼(23)는 조타각 제어부(26)에 의해 돌출 혹은 후퇴 동작이 제어되도록 되어 있다.

즉, 상기 제2스톱퍼(23)는 예컨대 솔레노이드로 형성하여 조타각 제어부(26)에 의해 솔레노이드의 플런저가 돌출하여 상기 장홈(18a)에 삽입되게 하거나 혹은 후퇴되어 이탈될 수 있도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 제2스톱퍼(23)의 구동 제어를 위한 상기 조타각 제어부(26)의 작동 제어는 운전자가 타이어에 체인을 장착하거나 광폭 타이어를 장착하는 경우에 수동으로 절환할 수 있도록 구성할 수도 있고, 체인 및 광폭 타이어의 장착시 별도의 검출 수단을 이용하여 상기 조타각 제어부(26)가 이를 인지할 수도 있도록 구성할 수 있음은 물론인 데, 본 발명의 실시예에서는 운전자가 상기 조타각 제어부(26)의 작동을 수동으로 절환하는 경우를 예로 하여 설명하기로 한다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 차량의 차륜 타이어에 체인이 장착되지 않거나 일반 타이어가 장착된 상태에서 주행하는 경우에, 도 4a에 도시된 바와 같이 조향 휠의 회전에 따라 회전축(12)이 연동되면서 편심 회전축(14)을 회전시키고, 상기 편심 회전축(14)과 일체로 연결된 회전방지 플레이트(20)의 삽입홈(24)에는 제1스톱퍼(22)가 끼워져 있으므로, 상기 편심 회전축(14)과 그에 고정된 편심 축기어(16)는 자전을 할 수 없으므로, 일정한 원형 궤도를 따라 공전하게 된다.

상기 편심 축기어(16)의 공전 운동은 기어 박스와 연결된 회전축(13)을 회전시키므로, 결국에는 운전자의 조작에 의한 조향 휠의 회전운동이 편심 축기어(16)를 통해 기어 박스로 전달되어 운전자가 의도하는 데로 조향이 이루어지게 된다.

한편, 상기 차량의 차륜 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어가 장착되는 경우에는 도 4b에 도시된 바와 같이, 운전자가 상기 조타각 제어부(26)의 작동을 절환하게 되고, 이로 인해 상기 조타각 제어부(26)는 상기 제2스톱퍼(23)를 작동시키게 되며, 이 결과 상기 제2스톱퍼(23)가 상기 장홈(18a)에 삽입되어 외륜 기어(18)의 자전운동을 제한하게 된다.

즉, 상기 편심 축기어(16)가 1회전 공전 운동을 하게 되면, 그의 공전운동으로 상기 외륜 기어(18)는 자전하게 되는 데, 그 자전 각도는 상기 편심 축기어(16)와의 1개의 기어산의 차이값만큼 자전하게 된다.

상기와 같이 외륜 기어(18)가 자전하다가 장홈(18a)의 끝부위에 제2스톱퍼(23)가 걸리게 되면, 외륜 기어(18)는 더 이상 자전할 수 없게 구속되고, 외륜 기어(18)가 구속되면 외륜 기어(18)에 치합된 편심 축기어(16)도 더 이상 공전할 수 없게 되므로, 결국에는 편심 회전축(14)과 편심 축기어(16)를 구속해서 조향 조작을 할 수 없는 상태로 된다.

즉, 예컨대 통상적인 상태에는 조향 휠을 3바퀴 정도 회전시킬 수 있지만, 체인 혹은 광폭 타이어의 장착상태에서는 장홈(18a)의 길이를 적절히 조절하여 예컨대 2바퀴 혹은 2.5바퀴정도까지만 조향 휠을 회전할 수 있도록 제한할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발 명에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 차량의 조향 컬럼 측에 조향각을 제어할 수 있는 구조를 적용하여 차륜의 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어가 장착되는 여부에 따라 각기 구분적으로 조향각을 제어할 수 있도록 함에 따라, 차륜 타이어에 체인이 장착되지 않은 상태에서 차량의 최소 회전반경 감소가 가능하고, 보다 안정적인 조향 동작이 가능하게 되면서 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖게 된다.

Claims (3)

1. 조향 컬럼 내에서 조향 휠과 연결된 회전축 및 편심 회전 되도록 연결된 편심 회전축과;

   상기 편심 회전축에 결합되어 기어동작하는 편심 축기어;

   상기 조향 컬럼의 내측에 설치되어 상기 편심 축기어와 기어 동작하도록 상기 편심 축기어의 기어산 보다 1개가 더 많은 기어산을 가지고서 상기 조향 칼럼에 회전가능하게 끼워져 장착된 외륜 기어;

   상기 편심 축기어와 편심 회전축을 통해 연결되어 편심 축기어의 자전을 방지하는 회전 방지부 및;

   차륜 타이어에 체인이 장착되거나 광폭 타이어의 장착시 상기 조향 휠의 회전이 제한되도록 상기 외륜 기어의 회전을 제한하는 조타각 제어부를 포함하고;

   상기 회전 방지부는 상기 편심축기어와 편심 회전축을 통해 동축상으로 연결되고 그 하부에 삽입홈이 형성되어, 상기 편심 축기어의 회전방지를 위해 설치된 회전방지 플레이트와, 상기 조향 컬럼 측에 설치되어 상기 삽입홈에 끼워지는 제1스톱퍼를 구비하며;

   상기 조타각 제어부는 상기 외륜 기어의 외주면에 형성된 장홈에 끼워져서 상기 외륜 기어의 자전을 제한하도록 동작되는 제2스톱퍼를 갖춘 것을 특징으로 하는 차량의 조향 제어장치.
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