KR20020095480A - 와이어 구동 차량용 조향 장치 - Google Patents

Abstract

차량내 와이어 구동 작용을 위한 조향 장치(1)는 운전자 위치에서 차량 내부에 고정될 수 있는 기부(2)와, 그 기부의 양측부에 위치하는 2개의 조향 그립(3, 4)을 포함하며, 각 조향 그립은 운전자가 한 손으로 잡을 수 있고, 또한 상기 조향 그립은 서로 반대 방향으로 기부에 대해 이동할 수 있도록 연결되어 있다.

Description

와이어 구동 차량용 조향 장치 {STEERING DEVICE FOR A DRIVE-BY-WIRE VEHICLE}

차량의 조향 작용은 완전히 기계화되어 있는 것이 보통이지만, 전력이나 유압의 도움을 받는 조향도 널리 사용되고 있다. 한편, 조이스틱으로 제어될 수 있는 전기 작동식 조향 장치가 제안되어 왔다. 그러한 조이스틱식 장치는 예컨대 항공기에 더 많이 부착되고 있다. 그러나, 보통의 운전자들은 그러한 조이스틱식 장치를 자동차에 부착하는 것에 별로 찬성하지 않는다. 그 이유는, 조이스틱의 "느낌"과 제어 특성이 종래의 운전대와는 매우 다르기 때문이다.

본 발명은 와이어 구동 차량용 조향 장치에 관한 것이다. 그러한 차량들은 완전히 또는 부분적으로 전기 케이블에 의해 조작되는 제어부를 갖는다. 예를 들면, 유압 및/또는 기계적 제어 라인의 사용을 피하기 위한 브레이크의 전기 제어부, 클러치 및 기어박스의 전기 제어부 등이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조향 장치의 사시도.

도 2는 배면도.

도 3 내지 도 5는 조향 그립이 상이한 위치에 있는 하측면 사시도.

도 6 내지 도 8은 또 다른 실시 형태를 도시한 도면.

따라서, 본 발명의 목적은 와이어 구동 용도에 적절하지만 종래의 운전대와 크게 다르지 않은 조향 장치를 제공하는 것이다. 이 목적은 차량에서 와이어 구동 작용을 하기 위한 조향 장치에 의해 달성되며, 이 조향 장치는 운전자 위치에서 차량 내부에 고정될 수 있는 기부와, 이 기부의 양측부에 위치하는 두 조향 그립을 포함하며, 상기 조향 그립은 운전자가 손으로 각각 파지할 수 있고, 상기 조향 그립은 서로 반대 방향으로 상기 기부에 대해 이동할 수 있도록 결합되어 있다. 상기 기부는 차량 내부에 영구적으로, 또는 클릭온(click-on) 시스템을 통해 고정될 수 있다. 또한, 상기 기부는 왼손 구동 위치와 오른손 구동 위치 사이에서 변할 수 있는 가동 지지체에 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 조향 장치는 종래의 운전대가 제공하는 통상적인 회전 조향 운동 대신 한 쌍의 핸드그립의 대향 운동을 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 조향 장치가 장착된 자동차의 운전자는 여전히 양손으로 조향 그립을 파지할 수 있다. 그리고, 운전자는 한 손으로 조향 그립 하나만 잡고 운전할 수도 있다.

또한, 종래의 운전대에서와 마찬가지로 반대 방향 운동이 한 쌍의 조향 그립에 부여되며, 그러한 운동은 종래의 운전대의 양측부가 반대 방향으로 회전 운동하는 것과 상당히 유사하다.

그 결과, 운전자를 자신의 평소 운전 습관을 지나치게 바꿀 필요가 없으며, 따라서 본 발명에 따른 조향 장치는 보통의 운전자가 쉽게 받아들일 수 있다.

운전자에게 자동차의 거동 등에 대한 유용한 정보를 제공하는 종래의 운전대의 통상적인 "느낌"을 제공하기 위해, 조향 저항을 시뮬레이션하는 저항 장치의 영향을 받아 조향 장치가 중립 위치로부터 이동할 수 있다. 또한, 핸드그립의 이동을 감지하기 위해 적어도 하나의 센서가 마련되며, 이 센서는 조향 제어 장치와 폐쇄 루프 구조를 이루고 있다.

조향 그립이 결합되어 움직이게 하는 것은 여러 방식이 가능하다. 예를 들면, 조향 그립을 경사질 수 있는 레버에 의해 결합시킬 수 있는데, 그 경사질 수 있는 레버는 각 단부에서 조향 그립과 각각 맞물리고, 양단부의 중간에서 선회 가능하게 기부와 연결된다. 상기 경사질 수 있는 레버는 활주/선회 가능한 연결을 통해 각 조향 그립과 맞물린다.

조향 그립은 운전자의 편안함을 향상시키는 임의의 편리한 형상으로 구성할 수 있다. 예를 들면, 각 조향 그립의 외주를 선형 또는 호형이 되도록 할 수 있다. 또한, 각 조향 그립이 호형 로드를 포함하고, 이 로드는 기부에 활주 가능하게 지지된 슬라이드에 연결되며, 각 조향 그립의 로드와 슬라이드는 스포크(spoke)를 통해 연결된 구성을 취할 수도 있다.

또한, 기부에는 차량 제어 및 성능 데이터를 표시하기 위한 헤드업 스크린(head-up screen) 또는 LCD 스크린과, 전화 등의 원격 통신 수단과, 경로 계획 수단 및 에어백이 마련되어 있다.

본 발명의 조향 장치를 더 적절히 사용하도록 하기 위해, 좌회전 및 우회전 신호를 나타내기 위한 신호 수단이 마련된다.

조향 그립은 서로에 대해 평행하게, 또는 일정 각도를 이루면서 이동할 수 있다.각 조향 그립은 선형 베어링, 예컨대 평베어링에 의해 기부를 따라 활주할 수 있다. 기부는 다른 기능을 위해 사용될 수도 있으며, 예컨대 가속/감속을 위한 디스플레이 및 조작 버튼, 기어 이동 지시기, 조명, 경로 계획 수단, 전화를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에 따르면, 각 조향 그립은 굴곡진 궤적을 따라 활주할 수 있으며, 각 조향 그립의 굴곡진 궤적은 원호를 따라 형성된다.

핸드 레스트(hand rest)가 기부의 일부를 형성할 수도 있다. 이 핸드 레스트는 운전자의 손을 편안하게 지지하며, 핸드그립이 운전자의 무릎으로 잘못 작동되는 것을 방지한다.

그 경우, 각 조향 그립은 원호를 따라 굴곡진 이붙이 래크와, 그 이붙이 래크와 맞물리는 기부에 회전 가능하게 수용된 피니언을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 조향 장치와, 동력이 고장난 경우에 조향 및 제공과 같은 주요한 차량 안전 기능을 제어하기 위한 기계 작동식 백업 시스템을 포함하는 조합에 관한 것이다. 바람직한 실시 형태에 따르면, 동력이 고장난 경우에 조향 그립을 기부에 대해 잠그기 위한 잠금 수단이 마련되며, 고정되어 있는 기부는 상기 동력 고장의 경우에 상기 백업 시스템에 연결되고 고정 위치로부터 이탈하여 회전 위치로 이동한다.

또한, 조향 장치는 예컨대 가속 및/또는 제동을 위한 하나 이상의 풋 페달을 포함하는 조향 컬럼 구조와 조합되어 부착될 수 있다.

이하에서는, 도면에 예시되어 있는 본 발명에 따른 조향 장치의 실시 형태를 예로 들어 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 조향 장치(1)는 운전자 위치에서 차량 내부에 고정될 수 있는 기부(2)를 포함한다. 이 연결은 영구적일 수도 있고, 클릭온 연결로 이루어질 수도 있다. 후자의 경우, 조향 장치는 마음대로 붙였다 떼었다 할 수 있고, 부착에 필요한 것들이 차량 계기판에 있는 경우에는 좌측 또는 우측 운전석에 부착될 수 있다.

또한, 조향 장치(1)는 후퇴 가능한 유닛으로 구성될 수 있다. 그렇게 되면, 운전 시에는 조향 장치가 보통의 조향 위치에 있고, 주차 시에는 후퇴하여 운전석에서 움직이기 편하게 해 준다.

그리고, 조향 장치(1)는 기부의 양측부에 위치하는 좌우측 조향 그립(3, 4)을 포함한다. 이들 조향 그립(3, 4)은 운전자가 손으로 잡을 수 있으며, 운전자가 한 손으로 한쪽 그립만 잡고 조향 동작을 할 수 있음은 물론이다.

조향 이동을 행하기 위해, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 조향 그립(3, 4)은 서로 반대 방향으로 기부(2)를 따라 활주한다.

이를 위해 기부(2)에는 피봇(7)이 지지되어 있으며, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 피봇(7)에 의해 레버(5)가 상이한 각도 위치로 선회할 수 있다.

레버(5)는 양단부에서 조향 그립(3)과 맞물린다. 레버(5)의 각 단부와 조향 그립(3, 4) 사이의 그러한 연결로 인해, 레버(5)의 길이 방향의 상대 변위가 가능해진다.

도시된 실시 형태에서, 조향 그립(3, 4)은 각각 호형부를 갖고, 이들 호형부는 스포크(15)에 의해 슬라이드부(14)에 연결된다. 이 슬라이드부(14)는 공지된 방식으로, 예컨대 선형 베어링(9)에 의해 기부(2)에 연결된다.

기부(2)는 몇 가지 기능을 실행하기 위한 작동 버튼(11)도 포함한다.

또한, 운전자가 조작하는 조향 방향을 나타내는 신호 수단(16)이 마련된다.

경로 정보 계획 장치도 기부(2)에 설치된다.

대안으로서, 에어백도 마련될 수 있다.

도 6의 실시 형태에서, 조향 장치(1)는 조향 지지 컬럼 구조(18)와 조합되어 있으며, 그 조향 지지 컬럼 구조(18)에는 예컨대 가속 또는 제동을 위한 페달(19)도 일체로 연결되어 있다.

도 7의 실시 형태는 힌지(34)를 통해 연결된 핸드그립(3, 4)을 구비한다. 또한, 핸드 레스트(25)가 마련되어 있다.

도 8에 도시된 또 다른 실시 형태는 굴곡진 궤적을 따라 기부(21)를 따라 활주할 수 있는 핸드그립(3, 4)을 포함하며, 이들 핸드그립은 도시된 실시 형태에서 원호의 일부를 형성한다. 이들 원호의 반경(23)은 그들 간의 상호 간격보다 크다. 이들 굴곡진 궤적의 중심점은 도면 부호24로 지시하였다.

각 핸드그립(3, 4)은 기부와 마주하는 측부에 상응하게 굴곡진 이붙이 래크(20)(도시하지 않았음)를 구비하며, 이 이붙이 래크는 개략적으로 도시된 피니언(21)과 맞물린다. 이들 피니언(21)은 굴곡진 궤적의 중심점(24)에 위치하는 축선에 따라 기부(2) 내에 회전 가능하게 수용되어 있다. 각 피니언(21)은 조향 제어부(도시하지 않았음)에 연결되어 있는 중심 이붙이 휠과 맞물린다.

이붙이 래크, 피니언(21) 및 이붙이 휠(22)이 맞물린 결과 핸드그립(3, 4)이 연동된다. 즉, 조향 그립(3, 4) 중 하나가 위로 이동하면, 그에 따라 나머지 조향 그립이 자동으로 아래로 이동한다.

또한, 이붙이 휠(22)은 조향 저항을 시뮬레이션하는 전기 모터에 연결될 수 있다.

그리고, 동력이 고장난 경우에 조향 그립(3, 4)을 기부(2)에 대해 잠그는 수단이 마련될 수 있다. 또한, 동력 고정과 같은 경우에 기부(2)를 고정 위치로부터 이탈시켜 백업 조향 축선 둘레로 회전시키는 수단이 마련될 수 있다. 결과적으로, 동력 고장이 발생한 때에는 조향 그립(3, 4)을 잡고 본 발명에 따른 조향 장치를 보통의 운전대로서 사용할 수 있다.

Claims (27)

1. 차량의 와이어 구동 작용을 위한 조향 장치(1)로서, 운전자 위치에서 차량 내부에 고정될 수 있는 기부(2)와, 그 기부의 양측부에 위치하는 2개의 조향 그립(3, 4)을 포함하며, 이들 조향 그립은 운전자가 손으로 각각 잡을 수 있고, 또한 상기 조향 그립(3, 4)은 서로 반대 방향으로 상기 기부(2)에 대해 이동할 수 있도록 연결되어 있는 것인 조향 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조향 장치(3, 4)는 조향 저항을 시뮬레이션하는 저항 장치, 예컨대 스프링 및/또는 전기 모터 및/또는 유압 수단의 작용 하에 중립 위치로부터 활주할 수 있는 것인 조향 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조향 그립의 이동을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서가 마련되며, 이 센서는 조향 제어 장치와 폐쇄 루프 구조를 이루는 것인 조향 장치.
4. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 그립(3, 4)은 경사질 수 있는 레버(5)에 의해 결합되고, 이 경사질 수 있는 레버(5)는 각 단부에서 각각의 조향 그립(3, 4)과 맞물리며, 또한 양단부의 중간에서 선회 가능하게 상기 기부(2)와 연결되어 있는 것인 조향 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 경사질 수 있는 레버(5)는 활주/선회 가능한 연결부(6)를 통해 각 조향 그립(3, 4)과 맞물리는 것인 조향 장치.
6. 제2항 및 제4항에 있어서, 상기 조향 그립(3, 4)을 중립 위치로 압박하기 위해 상기 저항 장치가 상기 경사질 수 있는 레버(5)에 연결되어 있는 것인 조향 장치.
7. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기부(2) 및/또는 상기 조향 그립(3, 4)은, 예컨대 가속/감속, 기어 이동을 위한 디스플레이(10) 및 조작 버튼, 기어 이동 지시기, 조명, 경로 계획 수단, 원격 통신 수단, 예컨대 전화를 포함하는 것인 조향 장치.
8. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기부(2)는 에어백(12)을 포함하는 것인 조향 장치.
9. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)은 직선형 또는 호형 외주를 갖는 것인 조향 장치.
10. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)은 상기 기부(2)에 활주가능하게 지지되어 있는 슬라이드(14)에 연결된 호형 로드(13)를 갖는 것인 조향 장치.
11. 제10항에 있어서, 각 조향 그립의 호형 로드(13)와 슬라이드(14)는 스포크(15)를 통해 연결되어 있는 것인 조향 장치.
12. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기부(2)에는 차량 제어 및 성능 데이터를 표시하기 위한 헤드업 스크린 또는 LCD 스크린, 원격 통신 수단, 예컨대 전화, 경로 계획 수단이 지지되어 있는 것인 조향 장치.
13. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 좌회전 및 우회전 신호를 나타내기 위한 신호 수단(16)이 마련되어 있는 것인 조향 장치.
14. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 그립은 평행하기 이동할 수 있는 것인 조향 장치.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조향 그립은 평행하지 않은 궤적을 따라 이동할 수 있는 것인 조향 장치.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)은 선행 베어링(9), 예컨대 평베어링에 의해 상기 기부를 따라 활주할 수 있는 것인 조향 장치.
17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)은 굴곡진 궤적을 따라 활주할 수 있는 것인 조향 장치.
18. 제17항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)의 굴곡진 궤적은 한 원호를 따라 형성되는 것인 조향 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 굴곡진 궤적 사이의 거리는 그들의 원호의 반경의 합보다 작은 것인 조향 장치.
20. 제19항에 있어서, 각 조향 그립(3, 4)은 상기 원호를 따라 굴곡진 이붙이 래크(20)를 갖고, 그 굴곡진 이붙이 래크(20)와 맞물리는 피니언(21)이 상기 기부(2) 내에 회전 가능하게 수용되어 있는 것인 조향 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 피니언(20)은 중심 이붙이 휠(22)과 각각 맞물리고, 이 중심 이붙이 휠(22)은 조향 제어부에 연결될 수 있는 것인 조향 장치.
22. 선행항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기부(2)는 상기 조향 그립을 지나 연장되는 핸드 레스트(23)를 포함하는 것인 조향 장치.
23. 제11항에 있어서, 상기 호형 로드(13)는 피봇(24)을 통해 상기 슬라이드(14)에 연결되는 것인 조향 장치.
24. 선행항 중 어느 한 항에 따른 조향 장치(1)와, 동력이 고장난 경우에 조향 및 제동과 같은 주요 차량 안전 기능을 제어하기 위한 기계 작동식 백업 시스템(18)의 조합.
25. 제24항에 있어서, 동력이 고장난 경우에 상기 조향 그립(3, 4)을 상기 기부(2)에 대해 잠그기 위한 잠금 수단이 마련되어 있으며, 고정되어 있는 상기 기부(2)는 상기 동력 고장의 경우에 상기 백업 시스템(18)에 연결되고 고정 위치로부터 이탈하여 회전 가능한 위치로 이동하는 것인 조합.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 조향 장치와, 예컨대 가속 및/또는 제동을 위한 하나 이상의 풋 페달(19)을 포함하는 조향 컬럼 구조(18)의 조합.
27. 제26항에 있어서, 상기 조향 컬럼 구조(18)는 차량 전자 부품 자동차 관리에의 연결을 위한 전선 및 커넥터를 포함하는 것인 조합.