KR20000052161A - 자동차의 조향잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향잠금장치에 관한 것으로, 조향축에 가해진 조향조작력이 키박스의 잠금 또는 해제작용에 따라 기어기구로 선택적으로 전달 또는 단절될 수 있도록 조향축을 결합과 해체가 선택적으로 이루어지는 축이음방식으로 제작함으로써, 키박스에서 시동키이가 탈거되는 경우에 조향축에 가해진 조향조작력이 중간에서 단절되도록 하여 조향을 불가능하게 하는데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향컬럼(1)내에서 조향핸들(2)로부터 조향조작력을 전달받도록 축이음부재(5)를 매개로 선택적인 결합과 해체가 가능하도록 설치된 상부조향축(3) 및 하부조향축(4)과, 상기 조향컬럼(1)의 측부에 설치되어 시동키이의 탈거시 상부조향축(3)을 향해 전진하는 록킹바아(8)를 갖춘 키박스(6) 및, 상기 록킹바아(8)의 전진시 이에 치합되어 회전되면서 상부조향축(3)을 상방향으로 이동시켜 축이음부재(5)의 결합을 해지시키도록 지지축(9)상에 고정된 제1기어(10)와 제2기어(11)를 포함하여 이루어진다.

Description

자동차의 조향잠금장치{steering lock device for a vehicle}

본 발명은 자동차의 조향잠금장치에 관한 것으로, 특히 조향축을 축이음방식으로 제작하면서 이 축이음의 체결 및 해제가 키박스의 작동에 의해 이루어지도록 구성하여, 시동키이가 없을 경우에는 조향축에 가해진 조작력이 중간에서 단절되어 조향이 불가능해 짐으로써, 도난사고를 미연에 방지할 수 있도록 된 자동차의 조향잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 주행중 자동차의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 하는 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치의 구성은 크게 운전자가 직접 조향조작을 실시할 때 발생되는 조작력을 조향기어 및 연결링크 등에 전달하도록 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등을 갖춘 조향조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 크게 함과 동시에 조향조작력에 의해 회전운동을 직선운동으로 전환하여 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구에 의해 전환된 조작력을 조향차륜에 전달하기 위해 기어기구와 너클아암 사이를 연결시키는 피트먼아암과 드래그링크 및, 타이로드 등을 갖춘 링크기구로 이루어져 있다.

한편, 종래의 조향장치에는 조향축을 운전자의 신체적인 특성에 알맞게 상하방향으로 기울기에 변화를 줄 수 있도록 하는 틸트장치와, 운전자의 부재시 도난방지를 위해 임의대로 조향을 구속할 수 있도록 하는 잠금장치를 갖추고 있는 바, 이러한 틸트장치와 잠금장치를 갖춘 조향장치의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향핸들을 일측 단부에 장착하는 상부조향축(21)이 유니버셜조인트(22)를 매개로 조향컬럼(23)내에 수용된 하부조향축(24)과 연결되고, 이 조향컬럼(23)상에는 상기 상부조향축(21)의 상하방향의 고정각도를 가변적으로 조절하도록 된 틸트장치(25)가 장착되며, 상기 조향컬럼(23)의 측부에는 차량의 도난을 방지하기 위해 키박스(26)에 꽂혀지는 시동키이에 의해 작동되어 상기 상/하부조향축(21,24)의 회전을 인위적으로 제한하도록 된 잠금장치(27)가 마련되어 있다.

여기서, 상기 잠금장치(27)는 키박스(26)내에서 시동키이(도시안됨)의 회전에 따라 조향컬럼(23)내의 하부조향축(24)을 향해 선택적으로 출몰되는 록킹바아(28)와, 이 록킹바아(28)의 운동을 제어하도록 상기 시동키이의 조작에 따라 회동되는 캠(도시안됨) 등으로 이루어진다.

이에 따라, 상기 키박스(26)로부터 시동키이가 제거될 경우에는, 상기 록킹바아(28)는 도 2에 도시된 바와 같이 조향컬럼(23)내의 하부조향축(24)을 향해 돌출되어 하부조향축(24)에 형성된 개구부(24a)내로 삽입되도록 되어 있어, 상기 록킹바아(28)는 키박스(26)에서 시동키이가 탈거된 상태에서 상부조향축(21)에 조향력이 가해지더라도 하부조향축(24)을 회전되지 못하도록 강제적으로 제한하게 되므로, 자동차의 도난사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이에 반해, 운전자가 상기 키박스(26)에 시동키이를 꽂고서 시동을 걸게 되면, 상기 록킹바아(28)는 캠의 회동에 의해 다시 하부조향축(24)의 개구부(24a)로부터 이탈되도록 후퇴함으로 인해, 상기 상부조향축(21)에 가해지는 조향력에 의해 조향이 이루어지게 된다.

도면중, 미설명부호 29는 상기 조향컬럼(23)과 잠금장치(27) 사이를 연통시켜 잠금장치(27)의 록킹바아(28)가 조향컬럼(23)내로 출몰가능하게 하는 연통부재이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 조향잠금장치에서 조향잠금상태는 상기 록킹바아(28)의 부재가 지닌 강성에만 전적으로 의존할 수 밖에 없는 구조이기 때문에, 조향잠금상태에서 상기 조향핸들에 무리한 힘, 즉 상기 록킹바아(28)의 강성을 이길 수 있는 회전력이 가해지게 되면, 상기 하부조향축(24)의 개구부(24a)내에 삽입되어 있던 록킹바아(28)는 회전력에 의한 전단력을 받아 파손되며, 그에 따라 조향잠금상태를 지속할 수 없게 되는 단점이 있다.

또한, 근래에는 상기 조향잠금장치의 잠금상태에서 조향핸들에 300Nm의 토크가 작용하더라도, 상기 록킹바아(28)의 파손을 방지하여 도난을 예방하고자 하는 법규가 제정되었는데, 이와 같은 법규를 만족하기 위해서는 록킹바아(28)의 강성에만 의존하는 조향잠금장치외에 다른 방식으로 조향장치를 잠금상태로 유지할 수 있는 새로운 개념의 조향잠금장치가 요구되어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 조향축에 가해진 조향조작력이 키박스의 잠금 또는 해제작용에 따라 기어기구로 선택적으로 전달 또는 단절될 수 있도록 조향축을 결합과 해체가 선택적으로 이루어지는 축이음방식으로 제작함으로써, 키박스에서 시동키이가 탈거되는 경우에 조향축에 가해진 조향조작력이 중간에서 단절되도록 하여 조향을 불가능하게 하는 자동차의 조향잠금장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향컬럼내에서 조향핸들로부터 조향조작력을 전달받도록 축이음부재를 매개로 선택적인 결합과 해체가 가능하도록 설치된 상부조향축 및 하부조향축과, 상기 조향컬럼의 측부에 설치되어 시동키이의 탈거시 상부조향축을 향해 전진하는 록킹바아를 갖춘 키박스 및, 상기 록킹바아의 전진시 이에 치합되어 회전되면서 상부조향축을 상방향으로 이동시켜 축이음부재의 결합을 해지시키도록 지지축상에 고정된 제1기어와 제2기어를 포함하여 이루어진다.

도 1은 종래 자동차의 조향장치를 도시한 사시도,

도 2는 종래 자동차의 조향잠금장치를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 조향잠금장치를 구비한 조향축의 개략적인 단면도,

도 4는 도 3에서 조향잠금부위를 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 A-A선 방향에서 도시한 조향잠금부위의 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-조향컬럼 2-조향핸들

3-상부조향축 4-하부조향축

5-축이음부재 6-키박스

7-연통부재 8-록킹바아

9-지지축 10-제1기어

11-제2기어 12-스프링

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 조향잠금장치를 구비한 조향축의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3에서 조향잠금부위를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A선 방향에서 도시한 조향잠금부위의 종단면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 조향컬럼(1)내에서 조향핸들(2)의 회전에 의해 조작력을 전달받는 상부조향축(3)과 하부조향축(4)이 축이음부재(5)를 매개로 선택적으로 결합 및 해체가능하도록 설치되고, 상기 조향컬럼(1)의 측부에는 키박스(6)가 연통부재(7)를 매개로 장착되며, 상기 키박스(6)의 록킹바아(8)는 연통부재(7)를 통해 조향컬럼(1)내로 출몰가능하게 되는 한편, 상기 록킹바아(8)의 일측부는 조향컬럼(1)내에 회동가능하게 고정된 지지축(9)상에 장착된 제1기어(10)와 치합되고, 이 제1기어(10)를 장착하고 있는 상기 지지축(9)상에는 제2기어(11)가 동축상으로 고정되게 설치되며, 이 제2기어(11)는 상기 상부조향축(3)과 치합되도록 되어 있다.

그리고, 상기 상부조향축(3)상에는 제2기어(11)와의 치합을 위한 기어치(3a)가 외주면상으로 소정거리로 형성되고, 상기 키박스(6)의 록킹바아(8)가 조향컬럼(1)의 내부로 돌출될 때 이 록킹바아(8)의 선단과의 맞물림결합을 위한 수용홈(3b)이 형성되며, 상기 상부조향축(3)의 상측 단부에는 스프링(12)을 매개로 탄발지지되기 위한 돌출부(3c)가 형성되어 있다.

또한, 상기 록킹바아(8)의 일측면에는 제1기어(10)와의 치합을 위한 기어치(8a)가 형성되어 있으며, 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이를 선택적으로 결합 및 해체를 위한 축이음부재(5)는 상기 상부조향축(3)의 단부와 하부조향축(4)의 단부에 각각 일체로 형성된 암수형의 치합부(5a,5b)로 이루어진다.

이에 따라, 상기 록킹바아(8)가 조향컬럼(1)내로 이동하면, 이 록킹바아(8)의 기어치(8a)와 치합된 제1기어(10)가 회전하게 되고, 이 제1기어(10)의 회전에 의해 지지축(9)상에 고정된 하부의 제2기어(11)도 동시에 회전하게 되며, 이 제2기어(11)의 회전에 따라 제2기어(11)와 치합된 기어치(3a)를 갖춘 상부조향축(3)이 상방향으로 이동하게 되는데, 이로서 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이를 결합시키고 있던 축이음부재(5)의 치합부(5a,5b)는 이격되면서 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이의 조작력전달을 끊어지게 된다.

또한, 상기 조향컬럼(1)내로 돌출된 록킹바아(8)의 선단부위는 상부조향축(3)의 수용홈(3b)내로 진입하게 되어 상기 상부조향축(3)의 하강을 강제로 저지하게 된다.

한편, 상기 록킹바아(8)가 다시 키박스(6)내로 후퇴하게 되면, 상기 제1기어(10)와 제2기어(11)가 상기와는 반대방향으로 회전하게 되어 상기 상부조향축(3)은 스프링(12)으로부터 탄발력을 받아 원래상태로 하강하게 되며, 이로서 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이의 축이음부재(5)는 원래대로 결합된 상태가 되므로, 상기 상부조향축(3)에 가해진 조향조작력은 하부조향축(4)으로 원활하게 전달될 수 있게 되는 것이다.

이하 본 발명의 조향잠금장치의 작동 및 그에 따른 효과를 상세히 기술한다.

먼저, 운전자가 상기 키박스(6)에 꽂혀 있던 시동키이를 오프상태에서 제거하게 되면, 상기 키박스(6)내의 록킹바아(8)는 연통부재(7)를 통해 조향컬럼(1)내로 돌출하게 되고, 이 록킹바아(8)의 직선운동에 의해 기어치(8a)와 치합된 제1기어(10)는 지지축(9)과 일체로 회전하게 되며, 이 제1기어(10)의 회전에 의해 하부의 상기 제2기어(11)도 같은 방향으로 회전하면서 제2기어(11)에 치합된 기어치(3a)를 갖춘 상부조향축(3)은 상방향으로 밀려 올라가게 되면서 스프링(12)을 압축하게 된다.

따라서, 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이를 선택적으로 결합하고 있던 축이음부재(5)는 해체되면서 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이는 이격되고, 이와 함께 상기 상부조향축(3)의 수용홈(3b)내로 록킹바아(8)의 선단부위가 걸려 상부조향축(3)의 하강을 강제로 막게 되므로, 상기 조향핸들(2)에 조향조작력이 가해지더라도 상부조향축(3)만 약간 회동될 뿐 조향조작력이 하부조향축(4)으로 전달되지 않게 되어 조향이 이루어지지 않게 된다.

그 결과, 상기 키박스(6)에 시동키이가 탈거되어 온상태가 이루어지지 않게 되면, 조향이 불가능해지므로 자동차의 도난사고를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 키박스(6)에 시동키이가 꽂혀 온상태가 되면, 상기 조향컬럼(1)내로 돌출되어 있던 록킹바아(8)는 다시 원상태로 상부조향축(3)의 수용홈(3b)으로부터 벗어나 키박스(6)의 내부로 후퇴하게 되므로, 상기 록킹바아(8)의 기어치(8a)와 치합된 제1기어(10)가 역회전되면서 제2기어(11)를 동시에 역회전되게 하여 상승상태이던 상기 상부조향축(3)을 원래대로 하강시키게 된다.

그 결과, 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4) 사이의 결합부위인 축이음부재(5)가 치합상태로 전환되어, 상기 조향핸들(2)에 가해진 조향조작력이 상부조향축(3)을 거쳐 하부조향축(4)으로 전달되므로 조향이 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 상부조향축(3)과 하부조향축(4)이 키박스(6)로부터 시동키이가 탈거되면, 조향조작력의 전달이 불가능해지게 되므로 종래와 같이 록킹바아의 강성에만 조향축의 잠금을 가능하게 하던 조향잠금장치의 단점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 조향잠금장치에 의하면, 상기 키박스에서 시동키이의 탈거시 상부/하부조향축 사이의 결합이 강제로 해지될 수 있게 됨으로써, 종래 조향잠금장치에서 조향잠금상태를 전적으로 록킹바아가 가지는 부재의 강성에만 의존하지 않아도 되며, 또한 상기 조향잠금장치의 잠금상태에서 조향핸들에 일정규격(300Nm의 토크) 이상의 조향조작력이 가해지더라도 조향이 불가능하도록 제정된 법규를 만족할 수 있는 한편, 궁극적으로 자동차의 도난사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 조향컬럼(1)내에서 조향핸들(2)로부터 조향조작력을 전달받도록 축이음부재(5)를 매개로 선택적인 결합과 해체가 가능하도록 설치된 상부조향축(3) 및 하부조향축(4)과, 상기 조향컬럼(1)의 측부에 설치되어 시동키이의 탈거시 상부조향축(3)을 향해 전진하는 록킹바아(8)를 갖춘 키박스(6) 및, 상기 록킹바아(8)의 전진시 이에 치합되어 회전되면서 상부조향축(3)을 상방향으로 이동시켜 축이음부재(5)의 결합을 해지시키도록 지지축(9)상에 고정된 제1기어(10)와 제2기어(11)를 포함하여 이루어지는 자동차의 조향잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부조향축(3)은 제2기어(11)와 치합되는 기어치(3a)와, 상기 록킹바아(8)의 선단과 결합되는 오목한 형태의 수용홈(3b) 및, 상부조향축(3)에 탄발력을 부여하는 스프링(12)을 고정지지하는 돌출부(3c)를 일체로 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향잠금장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 록킹바아(8)는 제1기어(10)와 치합되는 기어치(8a)를 일측면에 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향잠금장치.