KR101224280B1 - 전동 조향 로크 장치 - Google Patents

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게이스케 후쿠시마
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가부시키가이샤 유신
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Abstract

전동 조향 로크 장치(10)에 있어서, 로크 볼트(44)의 원통형부(46)의 외주 방향에 대하여 경사진 캠홈(50)이 원통형부(46)의 외주면에 형성되어 있고, 전기 모터(16)에 의해 구동되는 원통형 회전체(26)가 구비되고, 로크 볼트(44)의 원통형부(46)는 원통형 회전체(26)의 축방향으로 이동 가능하도록 원통형 회전체(26)의 내측에 배치되며, 원통형 회전체(26)의 종방향홈(30) 내에 지지되어 있는 캠 종동부(32)는 로크 볼트(44)를 이동시키도록 캠홈(50)내에서 이동된다.

Description

전동 조향 로크 장치{MOTOR-DRIVEN STEERING LOCK DEVICE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 조향 로크 장치의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 전동 조향 로크 장치가 로크된 상태를 도시한 측단면도.
도 3은 로크 볼트의 원통형부의 외주면의 전개도.
도 4는 언로크 상태의 전동 조향 로크 장치의 측단면도.
도 5는 로크 볼트가 로크 위치로 이동하는 도중에 정지한 상태를 도시한 전동 조향 로크 장치의 측단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전동 조향 로크 장치 12 : 커버
14 : 케이스 16 : 전기 모터
26 : 회전체 30 : 종방향홈
32 : 캠종동부 44 : 로크 볼트
50 : 캠홈
본 발명은 자동차 등의 조향륜을 로크하기 위한 전동 조향 로크 장치에 관한 것이다.
본 발명은 일본특허출원 제2004-167425호 및 제2004-167427호를 기초로 한 것이며, 그 내용이 본원에 참조로 인용되었다.
통상적으로, 자동차 등에서 도난을 방지하기 위하여 조향륜을 로킹하는 데 사용하는 조향륜 로크 장치가 공지되어 있다. 일반적으로, 조향 로크 장치에 있어서, 조향륜의 조작시 회전하는 조향축의 외주에 결합홈이 구비되어 있다. 로크 볼트가 결합홈에 진입하여 결합 될 때, 조향축의 회전이 저지되고, 이에 의해 조향륜이 로크된다. 한편, 로크 볼트가 결합홈으로부터 후퇴하여 결합이 해제될 때, 조향축의 회전이 가능해지고, 이에 의해 조향륜의 회전 저지가 해제된다.
로크 볼트가 조향축과 결합하는 로크 위치와 로크 볼트가 조향축과 결합되지 않는 언로크 위치 사이에서 로크 볼트를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 전기 모터로 구동되는 전동 조향 로크 장치가 있다. 일본특개 2002-205622호에 개시된 전동 조향 로크 장치에 있어서, 로크 볼트는 전기 모터에 의해 작동되는 캠부재의 회전 운동에 연동하여 로크 위치 및 언로크 위치 사이에서 이동된다. 이러한 형식의 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠부재는 로크 볼트가 운동방향으로 회전되도록 배열되어 있는 데, 이는 로크 볼트의 운동 행정이 증가되게 되며, 특히 이는 캠 부재의 크기를 크게 하는 데 기여하게 되며, 그 결과로서 전동 조향 로크 장치 자체의 크기를 증가시키는 문제점이 있다.
로크 볼트가 조향축과 결합하는 로크 위치와 로크 볼트가 조향축과 결합되지 않는 언로크 위치 사이에서 로크 볼트를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 전기 모터로 구동되는 전동 조향 로크 장치에 있어서, 조향축과 결합되어 있는 로크 볼트와 조향축에 작용하는 토크는, 로크 볼트에 작용하는 고정적인(stationary) 조향 토크가 로크 볼트와 결합홈의 내측면에 가압 접촉을 가져오기 때문에 로크 볼트를 결합홈으로부터 분리시키는 것이 불가능할 수도 있다. 상기 문제점에 대한 대응책으로서, 로크 볼트의 분리력을 증가시키면 전기 모터와 감속 기어의 크기를 증가시켜야만 하며, 이는 또한 전동 조향 로크 장치의 크기를 증가시키는 문제점이 있다. 일본 특개2002-283961호에 개시된 전동 조향 로크 장치에 있어서, 로크 볼트는 나사축과 너트를 사용하여 조향축으로부터 분리된다. 그러나, 상기 장치는 나사의 피치가 작기 때문에 분리에 많은 시간이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 간단한 구조로서 크기를 소형화시킨 로크 볼트(Lock bolt)의 분리력이 증가된 전동 조향 로크 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 양태는 조향륜의 조작과 연동하여 가동 부재와 로크 볼트가 결합 또는 분리되도록 전기 모터의 구동력에 의해 로크 볼트를 이동시켜 조향륜을 로크 또는 언로크 시키는 전동 조향 로크 장치에 있어서,
전동 조향 로크 장치는 로크 볼트의 원통형부의 외주면에 형성된 로크 볼트의 원통형부의 외주면에 대하여 경사진 캠홈은 원통형부의 외주면상에 형성되고, 전기 모터에 의해 회전되도록 구동되는 원통형 회전체가 구비되고, 로크 볼트의 원통형부는 회전체의 축방향으로 이동가능하도록 회전체의 내측에 배열되고, 회전체의 지지부에 의해 지지되어 있는 캠종동부는 로크 볼트를 이동시키도록 캠홈내에서 이동되는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치를 제공한다.
본 구성에 따라서, 로크 볼트는 로크 볼트의 이동 방향과 직교하는 방향으로 회전하는 회전체(Rotator)에 의해 작동되며, 로크 볼트는 회전체의 내측에 배열되어 있으며, 이에 의해 전동 조향 로크 장치의 크기는 작다. 그밖에, 캠요홈은 용이하게 형성되고, 캠홈은 로크 볼트의 외주면상에 형성되기 때문에 복수의 캠홈 또는 하나의 긴 캠홈은 서로 교차 또는 그 자체와 교차하지 않는 형상으로 형성된다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 두 세트의 캠홈과 캠종동부는 약 180도 이격된 위치에 구비될 수도 있다.
두 개의 캠홈과 두 개의 캠종동부를 구비함으로서, 로크 볼트는 하나의 캠홈과 하나의 캠종동부를 가진 장치보다 덜 소음을 일으키면서 작동될 수 있다.
구비된 두 개의 캠종동부는 회전체의 축방향에 관하여 서로 편위된 위치에 배열되고, 캠홈이 형성된 회전체와 로크 볼트의 원통형부는 편위량만큼 축방향으로 연장되어 있으며, 전동 조향 로크 장치의 크기는 모두 크게 제작된다. 대조적으로, 회전체의 축방향에 수직인 동일 평면상 두 개의 캠종동부를 구비하는 것은 회전체의 길이와 로크 볼트의 원통형부의 길이를 줄일 수 있으며 전동 조향 로크 장치의 크기를 줄일 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 로크 위치쪽으 로 로크 볼트를 편위시기기 위한 편위 부재를 구비할 수도 있으며, 회전체의 홀더 부는 로크 볼트가 이동하는 방향으로 연장된 종방향홈으로서 구비될 수도 있다.
이러한 구조에서 로킹 동작이 수행될 때, 로크 볼트의 전방 단부가 가동 부재의 결합부와 일치되지 않으면 로크 볼트가 중도에서 정지하여 로크 볼트가 가동부의 결합부에 결합되는 로크 위치로 이동될 수 없다. 대신에, 캠종동부는 가동부재와 반대방향으로 종방향홈을 따라 이동된다. 로크 볼트의 전방 단부가 가동부재의 결합부와 일치하지 않을 때, 편위 부재에 의해 로크 볼트에 편위력이 작용하여 로크 볼트를 로크 위치로 이동시킨다. 따라서, 로크 볼트는 전기 모터에 과부하를 주지 않고 로크 위치로 이동될 수 있으며 또한 로크 볼트가 로킹 작동 중에 중도에서 정지된 상태에서 전기 모터의 재가동을 시키지 않고 로크 위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠종동부는 로크 볼트의 후방 단부측상에서 작은 각도의 경사부를 가질 수도 있으며, 로크 볼트의 전방 단부측에는 큰 각도의 경사부를 가질 수도 있다.
캠홈 중간부에서의 이러한 여러가지 각도의 경사부는 로크 볼트가 언로크 위치로 이동될 때, 분리력을 증가시키며 로크 볼트가 분리된 후에 로크 볼트의 이동을 가속화시킨다. 분리력의 증가는 조향축의 결합홈의 내측면을 로크 볼트의 전방 단부와 가압접촉을 하게 하는 조향축에 고정 조향 토크가 작용하는 조건일지라도 로크 볼트를 쉽게 분리할 수 있게 해준다. 또한, 분리력을 증가시키기 위한 감속 기어 등은 제거될 수 있고, 모터의 크기를 감소시킬 수 있다. 이는 부품의 갯수를 줄일 수 있고 전체로서 전동 조향 로크 장치의 크기를 감소시키는 것이 가능하다. 더욱이, 로크 볼트가 분리된 후에 로크 볼트의 운동의 가속은 모터의 동작 시간을 감소시키고 전력 소비가 감소된다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠종동부는 구면 볼 부재일 수도 있다.
이러한 구면 볼 부재의 매체를 통한 로크 볼트의 작용은 캠종동부가 캠홈 내에서 이동할 때, 캠홈의 마찰과, 비정상적인 소음 등의 발생을 방지하고, 저항을 감소시켜 준다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동 조향 로크 장치는, 구성이 간단하고, 전동 조향 로크 장치의 크기를 감소시킬 수 있으며, 로크 볼트가 중도에서 정지된 후, 로크 볼트를 로크 위치로 돌아가도록 재작동되며, 고정적인 조향 토크에 대하여 로크 볼트를 분리시킬 수 있게 한다.
본 발명의 제 2 양태는 조향륜의 조작과 연동하여 작동되는 가동 부재로부터 로크 볼트를 분리 또는 가동 부재와 로크 볼트가 결합되도록 전기 모터의 구동력에 의해 로크 볼트가 작동되는 전동 조향 로크 장치에 있어서,
적어도 로크 위치로부터 언로크 위치로 로크 볼트를 작동시키는 캠 기구를 구비하고, 캠기구의 캠표면의 경사 각도는 로크 볼트의 위치에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치이다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠 표면은 로크 볼트의 위치가 로크 위치 근처일 때에는 작은 경사 각도를 가지며, 로크 볼트의 위 치가 언로크 위치 근처일 때에는 큰 경사 각도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠 기구는 전기 모터에 의해 회전되어 구동되는 회전체를 포함하고, 캠 표면은 회전체와 로크 볼트 중의 하나에 구비되고, 캠 표면을 따라 이동하는 캠종동부는 회전체와 로크 볼트 중의 다른 하나에 구비된다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 전동 조향 로크 장치에 있어서, 캠표면의 중간부분에서의 경사 각도의 변화는 로크 볼트가 로크 위치로부터 언로크 위치로 작용할 때, 분리력이 증가하며, 로크 볼트가 분리된 후, 로크 볼트의 이동속도를 증가시킨다. 분리력의 증가는 조향축 결합홈의 내측면이 로크 볼트의 전방 단부와 접촉하도록 조향축에 고정적인 조향 토크가 작용하는 상태일지라도 로크 볼트를 쉽게 분리할 수 있게 해준다. 또한, 분리력을 증가시키기 위한 감속기어 등은 제거될 수 있으며, 모터 크기를 감소시킬 수 있다. 이는 부품 갯수를 감소시킬 수 있으며 전동 조향 로크 장치의 전체 크기를 감소시킬 수 있다. 더욱이, 로크 볼트가 분리된 후, 로크 볼트 이동의 증가는 모터의 동작 시간의 길이를 감소시키며 전력 소비를 감소시킨다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 같은 부품에는 같은 도면 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예인 전동 조향 로크 장치(10)의 평면도이고, 도 2는 로크 상태에 있는 전동 조향 로크 장치(10)의 측단면도이다. 도 2(도 4 및 도 5에 서도 동일)에서, 편의상, 좌측면을 "전방"이라 하고, 우측면을 "후방"이라 한다.
전동 조향 로크 장치(10)는 커버(12)로 폐쇄되어 있는 케이스(14)를 가진다. 전기 모터(16)는 케이스(14) 내에 고정된다. 전기 모터(16)는 인쇄 기판(18)에 고정된 터미널(20)에 전기적으로 접속되고, 도시되지 않은 컨트롤러 유니트는 케이스(14)의 측표면에서 돌출된 커넥터(22)로부터 인쇄 기판(19)과 터미널(20)을 통하여 전기 모터(16)에 전원을 공급하며, 이에 의해 전기 모터(16)는 정회전 및 역회전을 하게 된다. 전기 모터(16)의 회전축(17)에는 웜(24)이 장착된다.
케이스(14) 내에는 원통형 회전체(26)가 구비된다. 회전체(26)는 회전체(26)가 회전되나 전후방으로 이동하지 않도록 커버(12)와 케이스(14)에 의해 특정 위치에 지지된다. 회전체(26)의 외주부에 웜기어(28)가 형성되어 있다. 웜기어(28)는 웜(24)과 맞물려 있다. 그러므로, 회전체(26)는 전기 모터(16)에 의해 회전되도록 구동된다. 회전체(26)의 내부 외주부에는, 두 개의 종방향 홈(30)이 약 180도 이격되어 형성되어 있다. 종방향 홈(30)은 회전체(26)(하기에 설명될 로크 볼트의 작용 방향과 일치하는 방향)의 축방향을 따라 연장되어 있다. 종방향 홈(30)은 대체적으로 반원형인 단면을 가지며 구면 볼 부재로 형성된 두 개의 캠종동부(32)를 지지하기 위한 홀더 부분을 형성한다. 두 개의 캠종동부(32)는 회전체(26)의 축방향에 수직인 동일 평면상에 구비되어 있다. 캠종동부(32)는 구면 볼 부재에 한정될 필요는 없으며 다른 형상을 가진 부재일 수도 있다.
회전체(26)의 외주부에는, 특정 각도 범위에 걸쳐 음푹들어간 홈(34)이 웜기어(28)와 인접하게 형성되어 있다. 외주방향에 관하여 홈(34)의 양단부는 스위칭을 위하여 계단부(36, 38)을 형성한다. 회전체(26)의 회전 위치를 감지하기 위하여 제 1 감지 스위치(40)와 제 2 감지 스위치(42)의 감지 레버는 홈(34)이 형성되어 있는 회전체(26)의 외주와 접촉한다. 전동 조향 로크 장치(10)가 도 1에 도시된 바와 같이, 로크 상태에 있을 때, 제 1 감지 스위치(40)는 온 상태에 있고, 제 2 감지 스위치(42)는 오프 상태에 있으며, 제 2 감지 스위치의 감지 레버가 홈(34) 내에 들어가 있다.
회전체(26)의 내측에, 로크 볼트(44)는 회전체(26)의 축방향으로 이동가능하도록 배열되어 있다. 로크 볼트(44)는 회전체(26)내에 위치되어 있는 원통형부(46)와 원통형부(46)로부터 연장된 봉형상부(48)로 구성되며, 대체적으로 사각단면을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전동 조향 로크 장치(10)가 로크 상태에 있을 때, 커버(12)로부터 외측으로 연장된 로크 볼트(44)의 봉형상부(48)의 전방 단부는 조향축(2)의 회전이 저지되도록 조향축(가동 부재)의 결합홈(4)내로 전진하여 결합된다. 이 상태에서, 로크 볼트(44)는 로크 위치에 있는다.
본 실시예에 있어서, 도시되지 않은 조향륜의 회전 조작에 따라 회전하는 가동 부재를 조향축(2)으로 서술한다. 그러나, 가동 부재는 조향축(2)으로 한정되지 않으며 조향륜의 조작과 연동하여 동작하는 다른 부재일 수도 있다.
로크 볼트(44)의 원통형부(46)의 외주 표면상에는 원통형부(46)의 외주방향에 관하여 경사진 두 개의 캠홈(50)이 형성되어 있다. 캠홈(50)의 단면은 대체적으로 반원형이며, 두 개의 캠종동부(32)는 캠홈(50)에 맞춰져 있는 회전체(26)의 종방향홈(30)내에 지지되어 있다. 그러므로 캠종동부(32)는 회전체(26)내에 지지되어 있으며 로크 볼트(44) 상에 형성된 캠홈(50)은 캠기구를 구성하며, 캠홈(50)의 내측 표면은 캠표면을 형성한다.
본 실시예에서, 캠홈(50)은 로크 볼트(44)상에 구비되어 있고, 캠종동부(32)는 회전체(26) 내에 구비된다. 대조적으로, 캠종동부(32)는 로크 볼트(44)상에 구비될 수도 있으며 캠홈은 회전체(26)의 내측 외주면에 구비될 수도 있다.
도 3은 원통형부(46)의 외주면을 도시한 전개도이다. 도면 내에서 일정 간격을 가진 수직선은 10도의 간격을 가진 각도 선이다. 도면의 상부측은 로크 볼트(44)(즉, 조향축(2)의 측면)의 전반 단부측에 대응하며, 도면의 하부측은 로크 볼트(44)의 후방 단부에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 캠홈(50) 중의 하나의 캠홈은, 로크 볼트(44)의 원통형부(46)의 외주 방향(도 3에서 수평방향)에 관하여 경사져 있는 경사부(52, 54)와, 경사부(52, 54)의 양단부로부터 원통형부(46)의 외주방향으로 연장되어 있는 연장부(56, 58)를 포함한다.
경사부(52, 54)는 로크 볼트(44)의 후방 단부측 상에 있는 작은 경사 각도를 갖는 경사부(52)와 로크 볼트(44)의 전방 단부측 상에 있는 큰 경사 각도를 갖는 경사부(54)로 구성된다. 후술한 바와 같이, 로크 볼트(44)는 캠종동부(32)가 캠홈(50)의 약간 경사진 부분에 위치해 있을 때, 로크 위치에 인접하게 위치되며, 로크 볼트(44)는 캠종동부(54)가 캠홈(50)의 큰 경사진 부분내에 위치될 때, 언로크 위치와 인접하게 위치된다. 즉, 캠홈(50)의 경사 각도는 로크 볼트(44)의 위치에 따라 달라진다.
연장부(56, 58)는, 전기 모터(16)가 즉시 정지하지 못하거나 회전체(26)가 관성 회전하기 때문에 도면에 도시된 모터 정지 위치 A 또는 B에 캠종동부(32)가 도달함에 따라 전기 모터(16)의 구동이 정지되는 상태에서 캠종동부(32)가 연장부(56, 58)로 들어가도록 구비된다. 이러한 구성은 전기 모터(16)에 과부하를 방지하기 위하여 전기 모터(16)의 갑작스런 정지를 방지하고, 에러를 포함하여 모터 정지 위치를 어떤 범위 내에서의 설정하는 것을 허용한다. 연장부(56, 58)는 원통형부(46)의 외주 방향으로 연장되며, 이에 의해 로크 볼트(44)는 캠종동부(44)가 연장부(56, 58)내로 이동될 때, 이동하지 않는다.
다른 캠홈(50)도 유사한 형상을 하고 있으나 하나의 캠홈(50)과 약 180도 이격된 위치에 형성되어 있다. 두 개의 캠홈(50)은 원통형부(46)의 축방향에서 보았을 때, 서로 위치적으로 중첩되어 있는 부분을 가지나 서로 교차되지 않도록 형성되어 있다.
본 실시예에서 두 개의 캠홈(50)과 두 개의 캠종동부(32)를 구비하는 것은 차후에 설명된 바와 같이 로크 볼트(44)가 작동될 때, 하나의 캠홈과 하나의 캠종동부를 구비하는 것에 비하여 로크 볼트(44)의 진동을 방지하는 효과가 있다. 그러나, 로크 볼트(44)는 하나의 캠홈(50)과 하나의 캠종동부(32)에 의해 작동된다. 이 경우에 있어서, 캠홈(50)은, 예를 들면, 그 자체로서 교차되지 않도록 나선형으로 연장된 하나의 긴 홈으로서 형성될 수도 있다.
로크 볼트(44)의 후방단부의 외주부상에는, 두 개의 결합 돌출부(60)가 180도 이격된 위치에 구비되어 있다. 결합돌출부(60)는 케이스(14)의 내표면상에 형성되어 있는 두 개의 결합홈(62)과 함께 활주 가능하게 결합된다. 그러므로, 로크 볼 트(44)는 전후방향으로 이동가능하나 회전되지는 않는다.
로크 볼트(44)의 후방 단부와 케이스(14) 사이에는 편위 부재로서 스프링(64)이 위치된다. 스프링(64)은 로크 볼트(44)를 조향축 측으로 편위시킨다.
따라서, 상기와 같은 구성을 가진 전동 조향 로크 장치(10)의 작동을 설명한다.
전동 조향 로크 장치(10)가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 로크 상태에 있을 때, 회전체(26)는 전기 모터(16)의 정회전으로 도 1에 도시된 바와 같이, 언로크 방향(즉, 반시계 방향)으로 회전을 개시한다. 회전을 개시함에 따라, 제 2 감지 스위치(42)의 감지 레버는 회전체(26)의 스위칭을 위하여 계단부(38)로 올라가고, 이에 의해 온 상태로 된다.
회전체(26)가 이러한 방법으로 회전을 개시할 때, 도 3의 모터 정지 위치에 인접한 캠종동부(32)는 캠홈(50)내에서 활주하고 회전하는 동안에 이동한다. 그러나, 캠종동부(32)는 종방향 홈(30)의 단부에 위치되며 전방으로 이동하지는 않는다. 따라서, 회전체(26)의 회전은 로크 볼트(44)가 후방으로 이동을 개시하게 한다.
캠종동부(32)가 캠홈(50)의 약간 경사진 부분을 따라 이동할 때, 로크 볼트(44)는 로크 위치로부터 비교적 천천히 퇴각한다.
이러한 구성은 로크 볼트(44)의 전방 단부가 조향축(2)의 결합홈(4)으로부터 분리될 때, 분리력을 증가시켜준다. 그러므로, 로크 볼트(44)는, 로크 볼트(44)의 전방 단부와 가압 접촉되도록 결합홈(4)의 내측면을 가져와 조향축(2)의 고정적인 조향 토크가 작용할 때일지라도 쉽게 분리할 수 있다. 또한, 분리력을 증가시켜주는 감속기어 등을 제거할 수 있고, 전기 모터(16)의 크기를 작게 할 수 있다. 이는 부품의 갯수를 감소시켜주며 전동 조향 로크 장치(10)의 전체 크기를 감소시키는 것이 가능하다.
캠종동부(32)는 회전체(26)가 회전함에 따라 캠홈(54)의 큰 각도로 경사진 부분을 따라 모터 정지 위치(B)까지 연속적으로 이동하고 로크 볼트(44)는 비교적 빠르게 퇴각한다. 그러므로, 모터의 작동 시간의 길이는 로크 볼트(44)의 전방 단부가 조향축(2)의 결합홈(4)으로부터 분리된 후, 이러한 로크 볼트(44)의 운동의 가속에 의해 감소 될 수 있다. 이러한 구성은 전동 조향 로크 장치(10)의 모터 작동을 위한 컨트롤러 유니트를 포함하는 전체 시스템의 응답을 빠르게 하며 전력 소비를 감소시켜준다.
회전체(26)가 약 180도 회전한 결과로서, 제 1 감지 스위치(40)의 감지 레버는 회전체(26)의 스위칭을 위하여 계단부(36)를 통과하고 홈(34) 내로 들어오며, 이 때문에 제 1 감지 스위치(40)는 오프 상태로 된다. 제 1 감지 스위치(40)로부터 오프 신호를 수신하면, 전기 모터(16)의 정상회전이 정지하며, 그런 다음에 전기 모터(16)와 회전체(26)의 초기 회전에 의해 캠종동부(32)는 캠홈(50)의 연장부(58) 내로 약간 들어가서 정지한다. 이 때, 로크 볼트(44)는 언로크 위치내로 퇴각하고, 로크 볼트(44)의 전방 단부는 도 4에 도시된 바와 같이, 커버(12) 내로 수축된다.
이와 같은 방법으로, 로크 볼트(44)는 로크 위치로부터 언로크 위치로 작동하며, 이에 의해 로크 볼트(44)의 전방 단부는 조향축(2)의 결합홈(4)으로부터 분 리되고, 조향축(2)의 회전이 제한되며, 조향륜이 언로크 된다.
이와는 대조적으로, 전동 조향 로크 장치(10)를 로크 상태로 하기 위하여, 전기 모터(16)는 제 2 감지 스위치(42)가 도 1에 도시된 바와 같이, 오프 상태로 전환될 때까지 역으로 회전한다. 이에 의해 회전체(26)는 도 1에 도시된 바와 같이, 로킹 방향(즉, 시계방향)으로 약 180도 회전되고, 회전체(26)의 회전은 캠종동부(32)가 캠홈(50)을 따라 모터 정지 위치(A)로 이동한다. 캠종동부(32)의 이러한 이동으로서, 스프링(64)에 의해 작용하는 편위력은 로크 볼트(44)가 도 2에 도시된바와 같이 언로크 위치로부터 로크 위치로 전진하게 된다. 그러므로, 로크 볼트(44)의 전방 단부는 조향축(2)의 결합홈(4)으로 전진하여 결합되어 조향축(2)의 회전이 저지되고, 조향축이 로크된다.
본 실시예의 전동 조향 로크 장치(10)에 따라서, 상기한 바와 같이, 로크 볼트(44)는 회전체(26)에 의해 작동하며, 이는 로크 볼트(44)의 이동 방향에 수직인 방향으로 회전하며, 로크 볼트(44)는 회전체(26) 내측에 배열된다. 그러므로 전동 조향 로크 장치(10)의 크기를 감소시킬 수 있다. 그 외에, 캠홈(50)은 용이하게 형성될 수 있으며, 두 개의 캠홈(50) 또는 하나의 긴 캠홈(50)은 로크 볼트(44)의 외주면 상에 형성되기 때문에 서로 교차 또는 그 자체가 교차하지 않는 형상으로 형성될 수 있다.
두 개의 캠홈(50)과 두 개의 캠종동부(32)를 구비함으로서, 로크 볼트(44)는 오직 하나의 캠홈(50)과 오직 하나의 캠종동부(32)를 가진 장치에 비하여 덜 진동하며 작동된다.
두 개의 캠종동부(32)가 회전체(26)의 축방향에 관하여 서로 이격된 위치에 배열됨에 의해, 회전체(26)와 캠홈(50)이 형성된 원통형부(46)는 편위된 양에 의해 축방향을 연장되어 있으며, 전동 조향 로크 장치(10)의 크기를 모두 크게 만든다. 이와는 대조적으로, 회전체(26)의 축방향에 수직인 동일 평면에 두 개의 캠종동부(32)를 구비함으로서 회전체(26)와 로크 볼트(44)의 원통형부(46)의 길이를 감소시키며 전동 조향 로크 장치(10)의 크기를 감소시키는 것이 가능하다.
더욱이, 구면 볼 부재로 구성된 캠종동부(32)의 매체를 통한 로크 볼트(44)의 작동은 캠홈(50)의 마모를 방지하고 비정상적인 소음을 방지하며, 캠종동부(32)가 캠홈(50) 내에서 이동할 때, 저항을 감소시켜 준다.
이어서, 로크 볼트(44)가 로크 위치로 이동할 때, 로크 볼트(44)의 전방 단부와 조향축(2)의 결합홈(4)과 일치하지 않는 상태에서의 조향 로크 장치(10)의 동작에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.
로크 볼트(44)의 전방 단부와 조향축(2)의 결합홈(4)이 일치하지 않을 때의 로킹 조작이 행해질 때, 로크 볼트(44)는 조향축(2)의 결합홈(4) 내로 들어갈 수 없으며, 로크 볼트의 전방 단부는 조향축(2)의 외주부와의 접촉이 차단된다. 그러나, 이 경우에, 캠종동부(32)는 회전체(26)의 종방향 홈(30)을 따라 퇴각할 수 있으며, 그러므로, 로크 볼트(44)의 차단은 회전체(26)와 전기 모터(16)의 회전을 방해하지 않는다. 전기 모터(16)는 제 2 감지 스위치(42)가 오프 상태로 될 때까지 통상적으로 역방향으로 회전한 후, 정지한다.
조향륜의 계속적인 회전 조작으로 조향축(2)의 결합홈(4)이 로크 볼트(44)의 전방단부와 일치하게 될 때, 스프링(64)에 의해 작용하는 편위력은 로크 볼트(44)가 로크 위치로 이동되도록 로크 볼트(44)의 전방 단부가 조향축(2)의 결합홈(4)내로 들어가게 한다.
상기한 바와 같은 전동 조향 로크 장치(10)에 따라서, 로크 볼트(44)는 전기 모터(16)에 과부하가 됨이 없이 로크 위치로 이동하고 로크 볼트(44)가 로킹 조작으로 통하여 중도에 정지하지 않은 상태에서 전기 모터(16)의 재조작없이 이동되게 할 수 있다.
로크 볼트(44)가 본 실시예에서 조향축(2)의 결합홈(4)과 직접 결합 될 지라도 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 결합홈(4)과 결합하는 다른 로킹 부재가 로크 볼트(44)에 의해 작동되게 할 수도 있다.
비록 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 예증의 방법으로 상세히 설명하였으나, 본원에 이에 한정되는 것이 아니라 여러가지 수정 및 변경을 하여도 본 기술 분야에 숙달된 자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 영역으로부터 벗어난 이러한 변경 및 수정은 본원에 포함된다는 것을 알아야 한다.

Claims (8)

  1. 전기 모터의 구동력에 의해 로크 볼트를 이동시켜서, 로크 볼트를, 조향륜의 조작과 연동하여 작동하는 가동 부재와 결합 또는 분리되도록 함으로써 조향륜을 로크 또는 언로크시키는 전동 조향 로크 장치에 있어서,
    로크 볼트의 원통형부의 외주 방향에 관하여 경사진 캠홈은 원통형부의 외주면상에 형성되어 있고, 전기 모터에 의해 회전 구동되는 원통형 회전체가 구비되어 있고, 로크 볼트의 원통형부는 회전체의 축방향으로 이동가능하도록 회전체의 내부에 배열되어 있고, 회전체의 홀더 부분에 의해 지지된 캠종동부는 로크 볼트를 이동시키도록 캠홈내에서 이동되는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    두 세트의 캠홈과 캠종동부가 180도 이격된 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    로크 볼트를 가동 부재쪽으로 편위시키기 위한 편위 수단을 구비하며 회전체의 홀더 부분은 로크 볼트가 이동하는 방향으로 연장된 종방향홈으로서 구비된것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    캠홈은, 로크 볼트의 후방단부 측에 대해 작은 경사각을 갖고 로크 볼트의 전방단부 측에 대해 큰 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    캠홈은 구면 볼 부재인 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캠홈의 경사 각도는 로크 볼트의 위치에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 캠홈은, 로크 볼트의 위치가 로크 위치의 근처에 있을 때에 작은 경사각을 갖고 로크 볼트의 위치가 언로크 위치의 근처에 있을 때에 큰 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 조향 로크 장치.
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