KR101020926B1

KR101020926B1 - 스티어링 컬럼 회전 제한 장치

Info

Publication number: KR101020926B1
Application number: KR1020040106118A
Authority: KR
Inventors: 허진혁
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2011-03-09
Also published as: KR20060067366A

Abstract

본 발명은 랙 스트로크 가변기능을 갖는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치에 있어서, 판면에 스크류가 형성된 스티어링 컬럼과, 상기 스크류와 매칭되는 홈이 형성되며 상기 스티어링 컬럼의 회전시 상기 스티어링 컬럼을 따라 상하로 이동하는 무빙스토퍼와, 상기 스티어링 컬럼의 상부 및 하부 일측에 마련되는 스토퍼와, 외부로부터 입력된 스토퍼 구동신호에 따라 상기 스토퍼를 동작시켜 상기 무빙스토퍼의 이동을 제한하거나 또는 제한해제하는 스토퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 간단한 기구적 구성으로 스티어링 컬럼의 회전을 제한하여 랙 스트로크 가변기능을 제공할 수 있게 된다.

랙 스트로크, 가변장치

Description

스티어링 컬럼 회전 제한 장치{apparatus for limiting rotation of a steering column}

도 1은 종래의 랙 스트로크 가변 장치가 설치된 스티어링 기어박스의 구조도,

도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작오프시 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작시 구조도,

도 4는 도 2 및 도 3의 솔레노이드 스토퍼의 구조 및 작동 구조도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 스티어링 컬럼 3 : 원통 케이싱

4 : 무빙스토퍼 5 : 고정스토퍼

6 : 차체고정부 7 : 자석

8 : 솔레노이드 9 : 스토퍼

10 : 힌지 11 : 리턴스프링

21 : 조작스위치 23 : 전원공급부

본 발명은 스티어링 컬럼 회전 제한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티어링 컬럼의 회전을 제한하거나 또는 제한해제하여 랙 스트로크 가변 기능을 구현한 스티어링 컬럼 회전 제한 장치에 관한 것이다.

자동차에 있어서의 스티어링장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 임의로 바꿀 수 있도록 하는 장치로서, 운전자가 조작하는 핸들과; 상기 핸들의 회전운동을 좌, 우 직선 왕복운동으로 바꾸어주는 스티어링 기어박스와; 상기 스티어링 기어박스의 좌, 우 직선 왕복운동을 조향 휠에 전달하는 링크 기구를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 스티어링장치에 있어서는 스티어링 기어박스의 구성에 따라 여러 종류로 분리되는데, 그 중에서 랙과 피니언에 의한 스티어링 기어박스(105)는 케이스(101)의 축방향으로 랙(111)이 내장되고, 상기 랙(111)의 중간부에 피니언(103)이 결합되는 스티어링 기어박스(105)가 배치되며, 상기 랙(111)의 양단에는 볼 조인트(113)로서 타이로드(107)(109)가 연결된다.

이에 따라 스티어링을 위하여 핸들을 조작하면 그의 회전운동이 스티어링 컬럼을 통해 상기 스티어링 기어박스(105)로 전달되어 상기 스티어링 기어박스(105)에서는 피니언(103)과 랙(111)의 운동에 의하여 랙(111)의 직선 왕복운동으로 바꾸어 차륜을 조향하게 되는 것이다. 케이스(101)의 최외측단으로 랙(111)의 수축 위치를 제어할 수 있는 스트로크 제어수단(115)을 설치하였다.

상기 랙 스트로크 제어수단(115)은 케이스(101)의 선단 내경부에 배치되어 그의 축 중심으로 랙(111)이 관통되고, 그의 외측면으로 축중심을 통과하는 소정 깊이의 요입홈(117)이 형성된 회전체(119)와; 상기 회전체(119)와 기어 연결되어 구동시키는 구동모터(121)와; 상기 구동모터(121)를 제어하는 모터 릴레이(123)와; 운전석에 배치되어 운전자가 필요에 따라 조작하는 조작스위치(125)와; 상기 랙(111)과 타이로드(107)를 연결하는 볼 조인트(113)의 내면에 상기 요입홈(117)속으로 삽입될 수 있는 폭을 가지며, 내측으로 소정의 길이의 돌출부(127)를 갖는 스톱돌기(129)를 포함하여 이루어진다.

그런데, 종래에는 스티어링 기어박스의 양쪽 끝에 모터와 스톱 돌기를 설치하여 랙 스트로크를 변화시켰으나, 스티어링 기어박스에 위치하는 모터를 구동시키기 위한 전기배선 및 동력장치를 갖춰야 한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 간단한 기구적 구성으로 랙 스트로크 가변기능을 수행가능한 스티어링 컬럼 회전 제한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 랙 스트로크 가변기능을 갖는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치에 있어서, 판면에 스크류가 형성된 스티어링 컬럼과, 상기 스크류와 매칭되는 홈이 형성되며 상기 스티어링 컬럼의 회전시 상기 스티어링 컬럼을 따라 상하로 이동하는 무빙스토퍼와, 상기 스티어링 컬럼의 상부 및 하부 일측에 마련되는 스토퍼와, 외부로부터 입력된 제어신호에 따라 상기 스토퍼를 동작시켜 상기 무빙스토퍼의 이동을 제한하거나 또는 제한해제하는 스토퍼 구동부를 포함하는 것에 의해 달성된다.

상기 무빙스토퍼의 이동을 가이드하며 상부와 하부에 상기 스토퍼가 삽입되는 개구가 형성되어 있는 케이싱을 더 포함하고, 상기 스토퍼는 직각삼각형 판이며, 빗변을 형성하는 일측 단부가 상기 케이싱의 판면에 힌지로 결합되고, 상기 빗변에 대향하는 직각 단부에는 차체에 고정된 리턴 스프링이 연결되고, 상기 직각 단부에 인접하게 로드가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

상기 스토퍼 구동부는 자석과, 상기 자석에 대향하게 마련된 솔레노이드와, 스티어링 휠에 인접하게 마련되어 상기 솔레노이드에 전류공급을 온오프제어하는 스토퍼 조작스위치를 포함하는 것이 효과적이다.

상기 랙 스트로크 가변기능을 수행시 상기 스토퍼의 빗변을 형성하는 타측 단부가 상기 개구를 통해 상기 케이싱내부로 삽입되어 있고, 상기 랙 스트로크 가변기능 해제시 상기 솔레노이드에 의해 상기 자석이 상기 스토퍼의 빗변측 단부를 가압하여 상기 스토퍼가 상기 케이싱외부로 배출되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 랙 스트로크 가변기능을 갖는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작오프시 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작시의 구조도이고, 도 4는 도 2 및 도 3의 솔레노이드 스토퍼의 구조 및 작동 구조도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스티어링 컬럼 회전 제한 장치는 스티어링 컬럼(2)의 판면에 구동방향을 따라 스크류(6)를 형성하고, 스크류(6)와 매칭되는 홈(미도시)이 형성된 무빙스토퍼(5)와, 스티어링 컬럼(2)을 따라 이동하는 무빙스토퍼(5)를 가이드하며 무빙스토퍼(5)의 이동을 한정하는 솔레노이드 스토퍼(9)가 장착된 케이싱(3)과, 케이싱(3)을 차체에 고정시키는 차체고정부(4)로 이루어진다.

솔레노이드 스토퍼(9)는 도 4에 도시된 바와 같이, 직각삼각형 판이며, 케이싱(2)의 상하부에 마련된 힌지를 중심으로 회전하며, 솔레노이드 스토퍼(9)의 힌지측 첨단부에 인접하게 배치되는 자석(7)과 솔레노이드(8)에 의해 케이싱(3) 내측에서 외측으로 회전한다.

그리고, 솔레노이드 스토퍼(9)의 타측 첨단부에는 리턴 스프링(11)이 연결되어 솔레노이드(8)의 동작 오프시 솔레노이드 스토퍼(11)를 원래의 자리로 리턴시킨다. 솔레노이드(8)에 전원을 공급하면 솔레노이드(8)에 자성이 형성되어 자석(7)을 솔레노이드 스토퍼(9) 측으로 밀어내고, 솔레노이드(9)의 전원이 오프되면 리턴 스프링(11)에 의해 솔레노이드 스토퍼(9)는 자석(7)을 밀어내고 케이싱(3) 내측으로 삽입된다.

여기서, 솔레노이드(8)는 전원공급부(23)로부터 전원을 공급받아 동작하며, 전원공급부(23)는 스티어링 휠에 인접하게 마련된 조작스위치(21)의 온오프 제어신호에 따라 솔레노이드(8)에 전원을 공급하거나 또는 공급해제한다.

스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작오프시에는 솔레노이드 스토퍼(9)가 케 이싱(3) 내측으로 삽입되어 무빙 스토퍼(5)의 변위를 제한하게 되어 결국 스티어링 컬럼(2)의 변위를 제한하고, 이에 따라 스티어링 랙 스트로크를 제한한다.

스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작시에는 솔레노이드 스토퍼(9)가 케이싱 (3)외측으로 배출되어 솔레노이드 스토퍼(9)의 이동을 무빙 스토퍼(5)가 간섭하지 않으므로, 랙 스트로크를 제한하지 않게 된다. 이후에 스티어링 컬럼 회전 제한 장치의 동작오프시 무빙 스토퍼(5)가 솔레노이드 스토퍼(9)의 하부에 있는 경우에는, 솔레노이드 스토퍼(9)의 경사면을 따라 상승 가능하다.

이와 같이, 종래에 스티어링 기어박스내에서 랙 변위를 제한하던 종래의 랙 스트로크 가변 시스템과는 달리 본 발명에서는 스티어링 휠의 각도를 제한하여 랙 스트로크 가변기능을 구현하였다.

이러한 구성에 의하여, 스티어링 컬럼(2)의 회전을 제한하는 무빙스토퍼(5)와 솔레노이드 스토퍼(9)를 마련하고, 솔레노이드 스토퍼(9)를 자석(7)과 솔레노이드(8)로 동작시켜 무빙스토퍼(5)가 스티어링 컬럼(2)을 따라 상하이동하는 것을 제한하는 구조에 의해, 스티어링 컬럼의 조향을 제한하고 그에 따라 랙 스트로크의 가변을 제한함으로써, 구조가 간단하고 장착공간을 적게 차지하며 ECU로부터 스티어링 기어박스까지의 배선이 불필요한 랙 스트로크 기능을 갖는 장치가 제공된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 간단한 기구적 구성으로 스티어링 컬럼의 회전을 제한하여 랙 스트로크 가변기능을 제공할 수 있게 된다.

Claims

랙 스트로크 가변기능을 갖는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치에 있어서,

판면에 스크류가 형성된 스티어링 컬럼과,

상기 스크류와 매칭되는 홈이 형성되며 상기 스티어링 컬럼의 회전시 상기 스티어링 컬럼을 따라 상하로 이동하는 무빙스토퍼와,

상기 스티어링 컬럼의 상부 및 하부 일측에 마련되는 스토퍼와,

외부로부터 입력된 스토퍼 구동제어신호에 따라 상기 스토퍼를 동작시켜 상기 무빙스토퍼의 이동을 제한하거나 또는 제한해제하는 스토퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치.
제1항에 있어서,

상기 무빙스토퍼의 이동을 가이드하며 상부와 하부에 상기 스토퍼가 삽입되는 개구가 형성되어 있는 케이싱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치.
제2항에 있어서,

상기 스토퍼는 직각삼각형 판이며, 빗변을 형성하는 일측 단부가 상기 케이싱의 판면에 힌지로 결합되고, 상기 빗변에 대향하는 직각 단부에는 차체에 고정된 리턴 스프링이 연결되고, 상기 직각 단부에 인접하게 로드가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치.
제3항에 있어서,

상기 스토퍼 구동부는 자석과, 상기 자석에 대향하게 마련된 솔레노이드와, 스티어링 휠에 인접하게 마련되어 상기 솔레노이드에 전류공급을 온오프제어하는 스토퍼 조작스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 회전 제한 장치.
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