KR20000068903A - 액츄에이팅 링을 구비한 스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 운동을 유도하기 위한 액츄에이팅 부재와, 상기 스티어링 운동을 휠에 전달하기 위한 스티어링 링크 장치를 구비하는 자동차용 스티어링 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 스티어링 장치에 있어서, 상기 액츄에이팅 부재는 비회전식 스티어링 휠(1)로 구성되고, 이 휠의 림(2)에는 상기 림(2)에 대해 이동 가능한 밴드형 또는 체인형 액츄에이팅 링(3)과, 상기 액츄에이팅 링(3)에 전기 또는 전자 위치 신호를 발생하기 위한 측정치 트랜스미터(4)가 배열되며, 상기 스티어링 링크 장치는 위치 신호의 함수로 전기 또는 전자 조절 장치에 의해 조절 가능하도록 조정 드라이브에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.

조정 드라이브상에 특정 스티어링 값의 전자적 또는 전기적 변속과 함께 스티어링 휠과 스티어링 대상 바퀴의 사이의 제안된 기계적 커플링 해제와 관련된 장점은, 소망하는 변속비를 실현할 수 있고, 이 변속비는 초기 스티어링 운동과 스티어링 대상 휠의 회전각 사이, 또한 스티어링 휠의 디스플레이 및 작동 장치와 차체 사이의 신호를 변속할 수 있다.

Description

액츄에이팅 링을 구비한 스티어링 장치{STEERING DEVICE WITH AN ACTUATION RING}

공지의 스티어링 장치는 손으로 회전시킬 수 있으며 최대 회전 한계가 일반적으로 3.5 내지 4.5 회인 조향 핸들로 구성되며, 이 조향 핸들의 회전 운동은 스티어링 기어를 통해 기계적으로 직접 스티어링 링크 장치에 전달되어 스티어링 대상 휠의 편향 각을 유발한다. 이러한 스티어링 장치는 자동차의 최초 개발 당시부터 각종 형태로 사용되어 왔는데, 에너지 소비를 줄이면서 변속비를 개선하기 위해 조향 핸들의 직경을 크게 하지 않고, 더 큰 최대 회전 한계를 버스와 트럭에 제공할 수 있다. 특히, 전륜 구동식 승용차에서는 파워 스티어링 메카니즘(power-assisted steering mechanism)으로 알려져 있는 유압 스티어링 보조 장치가 또한 널리 사용되고 있다.

그러나, 스티어링 휠과 스티어링 대상 휠 사이를 기계적으로 직접 커플링하면 여러 가지 단점이 있었다. 우선, 댐핑 장치가 장착되어도 울퉁불퉁한 자동차 전용 도로에서 다소 크거나 다소 작은 세기의 진동이 스티어링 휠에 전달되는 동안 승차감이 불편해질 뿐만 아니라 장시간 여행시 피로를 가중시킨다는 데 있다. 다른 단점으로는, 이러한 스티어링 장치를 설계함에 있어서부터 특정한 변속비가 결정되므로, 자동차 전용 도로와의 접촉이 불충분하다는 불평을 하고, 다른 운전자는 동일 변속비에 대해 여전히 너무 과다한 동력이 필요하다는 불평을 한다. 더욱이, 도로 정속 주행시, 또는 주차시 필요한 요구 조건들이 종래 스티어링 장치에서 충족될 수 없거나, 또는 상당한 기술적 개발 비용이 요구되었다.

더욱이, 현대식 스티어링 휠에는 스티어링 휠로부터 손을 떼지 않고도 조작 가능한 액츄에이팅 장치가 더 많이 설치되어야 한다. 이에 반해 종래의 스티어링 장치에 있어서, 이러한 액츄에이팅 장치의 조작에 따른 신뢰성은 회전 스티어링 휠로부터 차체의 고정부로 전달되는 개별적인 명령에 따라 좌우된다. 또한, 이러한 신뢰도를 확보하기 위해 광범위하게 입증된 기술적 해결 가능성이 존재하지만, 개선의 여지가 많을 뿐만 아니라, 그 해결 가능성 대부분은 스티어링 휠에 설치된 액츄에이팅 장치의 수가 많아질수록 더 소용없게 된다.

따라서, 최초로 설명된 형태의 스티어링 장치의 경우 전술한 문제점들이 발생하지 않고, 대부분의 요구 조건을 쉽게 충족시킬 수 있으며, 또 복수 개의 다목적용 키이 및 레버를 이용한 신호 전달에 어려움이 없도록 액츄에이팅 부재를 용이하게 설치할 수 있는 전술한 형태의 스티어링 장치를 제공할 필요가 있다.

본 발명은 스티어링 운동을 유도하기 위한 액츄에이팅 부재와, 이 스티어링 운동을 휠에 전달하기 위한 스티어링 링크 장치를 구비하는 자동차용 스티어링 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 장치의 일 실시예를 도시하는 평면도.

도 2는 도 1에 따른 스티어링 장치를 관통하는 부분 단면도.

전술한 문제점을 해결하기 위해 신규한 스티어링 장치가 개발되었는데, 이 장치의 액츄에이팅 부재는 비회전식 스티어링 휠로 구성되고, 이 휠의 림에는 이 림에 대해 이동 가능한 밴드형 또는 체인형 액츄에이팅 링과, 이 액츄에이팅 링에 전기 또는 전자 위치 신호를 발생하기 위한 측정치 트랜스미터(measured value transmitter)가 배열되며, 이 스티어링 링크 장치는 위치 신호의 함수로 전기 또는 전자 조절 장치에 의해 조절 가능한 조정 드라이브에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스티어링 장치에 있어서, 비록 액츄에이팅 부재가 더 이상 회전하지 않더라고 "스티어링 휠" 이란 용어를 계속 사용한다. 그러나, 종래 스티어링 휠과 동일하게 구성될 수 있다. 스티어링 링크 장치로부터의 기계적 커플링의 해제와 스티어링 명령을 전기적 또는 전자적으로 전달하는 방법은 매우 중요하다. 이를 위해, 스티어링 휠의 림에 대해 이동 가능한 밴드형 또는 체인형 액츄에이팅 링을 설치하여야 한다. 액츄에이팅 링의 조작을 위해 측정치 트랜스미터에 의해 발생되며, 전기 또는 전자 조절 장치에서의 전기 또는 전자 위치 신호는 스티어링 기어를 작용시키는 조정 드라이브를 위한 제어 명령으로 변환된다.

본 발명에 따른 스티어링 장치의 장점은 정지 부품에서 가동 부품으로 또는 그 반대로 작동 또는 디스플레이 신호를 전달하기 위한 어떠한 장치가 없어도 종래의 방법으로, 또는 작동 및 디스플레이 장치가 설치될 수 있는 비회전식 스티어링 휠을 제공하는 데 있다. 본 발명에 따른 스티어링 장치는 기계적 커플링 해제와 관련한 큰 장점, 즉 매우 간단한 방법으로 어떠한 소망하는 변속비를 실현할 수 있는데, 이 변속비는 전자 조절 장치의 소프트웨어만으로 작동되기 때문이다. 더욱이, 자동차 전용 도로에서 직진하기 위해 직접 변속비를 용이하게 선택할 수 있고, 주차시에는 이와 반대의 변속비를 용이하게 설정할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상은 종속항 2 내지 7에 추가 한정되어 있다. 추가의 상세한 설명은 도 1 및 도 2에 도시된 실시예를 참조로 이하에 설명한다.

도 1에는, 공지 방법으로 에어 백(16)과, 각종 키이 및 액츄에이팅 장치(17, 18)가 설치되는 중앙부(15)를 구비하고, 종래 형상에서 벗어난 계란형 비회전식 스티어링 휠(1)이 도시되어 있다. 또한, 이 스티어링 휠에는 액츄에이팅 링(3)의 위치를 운전자에게 알려주는 표시기(14)가 설치되어 있다. 림(2)에 수용된 액츄에이팅 링(3)은 도 1에만 볼 수 있지만, 이에 대한 상세한 구조는 도 2에 도시되어 있다.

도 2의 부분 단면도에는, 실제로 스티어링 휠 림(2)의 일부 영역만이 도시되어 있으며, 액츄에이팅 링(3)은 링크 체인(7)과, 이 체인과 비회전 관계로 연결되고 외측 그립 프로파일(grip profile)(9)을 구비하는 벨트(8)로 구성되어 있다. 액츄에이팅 링(3)은 스티어링 휠(1)의 림(2)에 이동 가능하게 장착되어 있고, 운전자는 고정형 스티어링 휠(1)의 림(2)에 대한 액츄에이팅 링(3)의 이동으로 스티어링 운동을 조정할 수 있고, 이 스티어링 운동은 측정치 트랜스미터(4)에 의해 평가되어 위치 신호로 변환될 수 있다. 측정치 트랜스미터(4)는 액츄에이팅 링과 회전하는 바 코드 캐리어(5) 또는 고정식 판독 장치 등으로 구성될 수 있고, 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 바 코드가 마련된 작은 회전형 디스크(10)와 고정식 판독 장치로 구성되며, 이 회전형 디스크(10)는 이것과 함께 회전 가능하게 결합되도록 축(11)상에 배열되고, 이 축(11)은 코그휠(cogwheel)(12)을 구비하고 이 코그휠의 톱니는 링크 체인(7)의 캐리어(13)와 맞물린다. 이러한 방법으로, 역전 가능한 특정의 위치 신호가 발생될 수 있고, 이 신호는 전기적 또는 전자 조절 장치에 의해 조정 드라이브(도시하지 않음)에서 제어 신호로 변환되어 스티어링 링크 장치를 구동하게 된다.

이와 관련해서, 거의 정적 위치 신호가 발생할 뿐만 아니라, 액츄에이팅 링의 동적 운동은 조정 드라이브에 대한 동적 제어 명령에 대응하도록 유도되는 것이 명백하므로, 특정 스티어링 값은 "와이어에 의해" 스티어링 가능한 휠에 직접 전달된다.

전술한 장점과 별개로, 본 발명의 사상의 실현에 있어서, 상당히 중요한 장점으로서, "스티어링 휠"은 더 이상 기계적 힘만을 전달하는 요소가 아니므로, 스티어링 운동의 기계적 전달을 위해 필요한 부품이 제거될 수 있다는 것이 추가로 인식될 수 있다. 더욱이, "스티어링 휠"은 자유롭게 설계될 수 있는데, 즉 유입과 유출의 이동이 더욱 용이하도록 배열될 수 있는데, 이는 상기 관점에서 힘 전달을 위해 기계적인 구조의 특정한 데이터를 고려할 필요가 없기 때문이다. 최종적으로, 더 이상 원형 형상으로 구성될 필요가 없는 스티어링 휠은 또한 편안함의 요구에 대해 제한 없이 구성될 수 있다.

Claims (7)

1. 스티어링 운동을 유도하기 위한 액츄에이팅 부재와, 상기 스티어링 운동을 휠에 전달하기 위한 스티어링 링크 장치로 이루어진 자동차용 스티어링 장치에 있어서,

   상기 액츄에이팅 부재는 비회전식 스티어링 휠(1)로 구성되고, 상기 휠의 림(2)에는 상기 림(2)에 대해 이동 가능한 밴드형 또는 체인형 액츄에이팅 링(3)과, 상기 액츄에이팅 링(3)에 전기 또는 전자 위치 신호를 발생하기 위한 측정치 트랜스미터(4)가 배열되며, 상기 스티어링 링크 장치는 위치 신호의 함수로 전기 또는 전자 조절 장치에 의해 조절 가능한 조정 드라이브에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치 신호를 발생하는 상기 측정치 트랜스미터(4)는 상기 액츄에이팅 링(3)과 함께 회전하는 바 코드 캐리어(5)와, 바 코드용 고정식 판독기(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액츄에이팅 링(3)은 링크 체인(7)과, 상기 링크 체인에 대해 비회전 관계로 접속되고 외측 그립 프로화일(9)이 마련된 벨트(8)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
4. 제3항에 있어서, 위치 신호를 발생하는 상기 측정치 트랜스미터(4)는 바 코드가 마련된 작은 회전식 디스크(10)와 고정식 판독 장치(6)로 구성되며, 상기 회전식 디스크(10)는 이것과 함께 회전 가능하게 결합되도록 축(11)상에 배열되고, 상기 축(11)은 코그휠(12)을 구비하고 상기 코그휠의 톱니는 상기 링크 체인(7)의 캐리어(13)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티어링 휠(1)에는 상기 액츄에이팅 링(3)의 위치를 운전자에게 알려주는 표시기(14)가 설치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 신호는 상기 조절 장치에서 처리되어 상기 조정 드라이브의 제어 명령이 스티어링 휠 회전각의 함수인 변속에 대해 다소 정비례에서 벗어나는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티어링 휠(1)은 에어 백(16)과, 각종 키이 및 액츄에이팅 장치(17, 18)가 설치되는 중앙부(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.