KR20060029445A

KR20060029445A - 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록

Info

Publication number: KR20060029445A
Application number: KR1020040078386A
Authority: KR
Inventors: 정진상; 최성욱
Original assignee: 현대자동차주식회사; 후프 휠스벡 운트 퓌르스트 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-06
Also published as: CN1754725A; CN1325311C; JP4690718B2; KR100622495B1; DE102004063240B8; DE102004063240A1; US7009479B1; JP2006103656A; DE102004063240B4

Abstract

본 발명은 컨트롤러가 제공하는 제어신호 및 사용자의 노브 조작력을 입력 받아서, 노브의 조작 가능/ 불가능 상태 전환기능 및 키인터록 기능 등을 안정되게 수행할 수 있는 컴팩트한 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록을 제공한다.

Description

개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록{steering column lock for a personal id-card system}

도 1은 본 발명에 의한 PIC 시스템용 스티어링컬럼 록에서 양방향솔레노이드액츄에이터 등을 제외하고 전체 구성을 설명한 도면,

도 2는 도 1에서 생략된 양방향솔레노이드액츄에이터와 영구자석 및 레버가 베이스하우징에 조립된 상태를 도시한 도면,

도 3은 플런저와 레버의 작동 메커니즘을 상/하로 비교하여 설명한 도면,

도 4는 캠과 레버에 의한 'LOCK상태'전환 메커니즘을 설명한 도면,

도 5는 키인터록 기능을 설명한 도면,

도 6은 노브의 비정상적인 시기의 토크에 대하여 양방향솔레노이드액츄에이터를 재 구동하지 않아도 되도록 하는 메커니즘을 설명한 도면,

도 7은 일단 노브가 'ON상태'또는 'START'상태로 전환된 후에는 'ACC상태'에서 눌러주어야만 'LOCK상태'로 전환될 수 있도록 하는 메커니즘을 설명한 도면,

도 8은 양방향솔레노이드액츄에이터의 정상적인 작동여부를 감지하도록 하는 메커니즘을 설명한 도면,

도 9는 무단으로 가해지는 외부의 충격에 대한 도난 방지 기능 강화의 메커 니즘을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 플런저 3; 양방향솔레노이드액츄에이터

5; 코일부 7; 걸림부

9; 레버 11; 작동플레이트

13; 영구자석 15; 코일스프링

17; 캠 19; 캠샤프트

21; 베이스하우징 23; 토션스프링

25; 노브 27; 실린더

29; 실린더스프링 31; 실린더하우징

33; 전기스위치부 35; 록바

37; 솔레노이드컨트롤러 39; 캠록홈

41; 캠작동홈 43; 실린더노우즈

45; 실린더록홈 47; 실린더작동홈

49; 일방향걸림부 51; 블록레버

53; 블록레버스프링 55; 광선투과부

57; 광선차단부 59; 옵티컬레버

61; 옵티컬센서 63; 무게추

65; 충격레버 67; 충격레버스프링

69; 고정브라켓

본 발명은 개인 아이디카드(PIC: Personal Id-Card) 시스템용 스티어링컬럼 록에 관한 것이다.

PIC 시스템은 종래의 키이를 사용할 필요가 없이 아이디카드를 소지한 사용자가 차량에 근접하여 아웃사이드핸들을 잡으면 자동으로 차량의 록킹상태를 해제하고, 차량에 탑승 후 스티어링컬럼 록에 형성되어 있는 노브를 회전시키면 시동을 걸 수 있는 시스템이다.

상기 PIC 시스템에 사용되는 스티어링컬럼 록은 아이디카드가 차량에 근접한 상태에 따라 제어신호를 발생시키는 컨트롤러에 의해 제어되어, 상기한 바와 같은 노브의 조작 가능 불가능 상태 및 스티어링컬럼의 록 언록 상태 등을 자동적으로 설정할 수 있는 전자-기계적 메커니즘으로 이루어져 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 컨트롤러가 제공하는 제어신호 및 사용자의 노브조작력을 입력 받아서, 노브의 조작 가능/ 불가능 상태 전환기능 및 키인터록 기능 등을 안정되게 수행할 수 있는 컴팩트한 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록은

일측으로 돌출된 플런저를 양방향으로 직선 이동 시키는 양방향솔레노이드액츄에이터와;

상기 플런저의 직선 이동 방향에 수직한 회동축을 가지고, 상기 플런저의 돌출단에 접촉하여, 상기 플런저를 상기 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부 내측으로 함몰시키도록 탄성 지지되고 걸림부가 구비된 레버와;

상기 플런저에 일체로 설치된 작동플레이트와;

상기 작동플레이트에 자력을 제공할 수 있도록 상기 작동플레이트와 상기 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부 사이에 설치된 영구자석과;

상기 작동플레이트가 상기 영구자석으로부터 멀어지도록 탄성 지지하는 코일스프링과;

상기 레버의 회동축에 수직한 회동축을 가지며, 상기 레버의 걸림부 회동상태에 따라 회동가능상태가 전환되는 캠이 구비된 캠샤프트;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 일측으로 돌출된 플런저(1)를 양방향으로 직선 이동 시키는 양방향솔레노이드액츄에이터(3)와; 상기 플런저(1)의 직선 이동 방향에 수직한 회동축을 가지고, 상기 플런저(1)의 돌출단에 접촉하여, 상기 플런저(1)를 상기 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부(5) 내 측으로 함몰시키도록 탄성 지지되고 걸림부(7)가 구비된 레버(9)와; 상기 플런저(1)에 일체로 설치된 작동플레이트(11)와; 상기 작동플레이트(11)에 자력을 제공할 수 있도록 상기 작동플레이트(11)와 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)의 코일부(5) 사이에 설치된 영구자석(13)과; 상기 작동플레이트(11)가 상기 영구자석(13)으로부터 멀어지도록 탄성 지지하는 코일스프링(15)과; 상기 레버(9)의 회동축에 수직한 회동축을 가지며, 상기 레버(9)의 걸림부(7) 회동상태에 따라 회동가능상태가 전환되는 캠(17)이 구비된 캠샤프트(19)를 포함하여 구성된다.

상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)와 영구자석(13) 및 레버(9)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스하우징(21)에 조립된 구조이며, 상기 레버(9)는 상기 베이스하우징(21)과의 사이에 설치된 토션스프링(23)에 의해 탄성 지지되어 있다.

도 7을 함께 참조하면, 사용자의 회동 조작력을 받는 노브(25)와; 상기 노브(25)와 캠샤프트(19) 사이에 설치되어 상기 노브(25)의 회동력을 상기 캠샤프트(19)로 전달하는 실린더(27)와; 상기 실린더와 캠샤프트(19) 사이에 삽입되어 상기 실린더(27)와 캠샤프트(19)를 벌어지는 방향으로 탄성 지지하는 실린더스프링(29)과; 상기 실린더(27)의 외측을 감싸며 실린더의 직선 및 회동운동을 가이드 하는 실린더하우징(31)이 함께 구비되어 있다.

상기 캠샤프트(19)에는 전기스위치부(33)가 연결되어, 캠샤프트(19)의 회동상태에 따라서 차량의 액서사리에 전원을 공급하는 'ACC상태'와, 엔진 작동 상태를 유지하고 차량의 정상적인 운행이 가능하도록 하는 'ON상태'및 엔진을 시동시키는 'START상태'등의 전기적 상태를 구현할 수 있도록 되어 있다.

물론, 상기 노브(25)는 상기한 상태들 이외에 노브(25)의 회전이 어느 쪽으로도 허용되지 않아서 차량의 운행을 불가능하게 하는 'LOCK상태'도 가지도록 되어 있어서, 일반적인 차량과 마찬가지로, 노브(25)가 시계방향을 따라 회전됨에 따라 'LOCK상태'로부터 'ACC상태', 'ON상태' 및 'START상태'가 전환될 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 캠샤프트(19)의 회동상태에 따라 전진 및 후진하여 스티어링컬럼을 록킹 및 언록킹 시키도록 록바(35)가 직선 슬라이딩 가능한 구조로 구비되어 있으며, 아이디카드가 차량에 근접한 상태에 따라 도시되지 않은 컨트롤러로부터 암호화된 제어신호를 전달받아 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)를 제어하는 솔레노이드컨트롤러(37)가 함께 구비되어 있다.

상기 캠(17)에는 캠샤프트(19)의 회동을 억제하여 'LOCK상태'를 형성하도록 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 삽입되는 캠록홈(39)과; 상기 캠록홈(39)을 상기 캠샤프트(19)의 중심축을 기준으로 회전시켜 얻어지는 원주상의 궤적 내에 형성되고, 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 삽입되어도 'ACC상태'로부터 'ON상태' 및 'START상태'에 이르는 회동변위가 수용되도록 형성된 캠작동홈(41)이 구비된다.

도 7을 참조하면, 상기 실린더(27)의 외주에 반경방향으로 돌출된 실린더노우즈(43)와; 상기 실린더노우즈(43)가 삽입되어 'LOCK상태'를 형성하도록 상기 실린더하우징(31)의 내측에 캠샤프트(19)쪽을 향하여 열린 형상으로 구비된 실린더록홈(45)과; 상기 실린더록홈(45)을 상기 실린더의 중심축을 기준으로 회전시켜서 얻 어지는 원주상의 궤적 내에 형성되어, 상기 실린더노우즈(43)가 삽입되어도 'ACC상태'로부터 'ON상태' 및 'START상태'에 이르는 실린더노우즈(43)의 회동변위가 수용되도록 상기 실린더하우징(31)의 내측에 형성된 실린더작동홈(47)과; 상기 실린더하우징(31)에 설치되어 상기 실린더가 노브(25)에 의해 캠샤프트(19)쪽으로 눌린 상태에서 상기 실린더노우즈(43)가 회동될 수 있는 원주상의 궤적 중에서, 상기 실린더작동홈(47)의 ACC상태'로부터 'ON상태'사이에 해당하는 부위에 위치한 일방향걸림부(49)를 일체로 구비하여, 상기 실린더노우즈(43)가 ACC상태'로부터 'ON상태'로 회동되는 일방향 회동만 허용하는 블록레버(51)와; 상기 블록레버(51)를 탄성 지지하는 블록레버스프링(53)이 구비되어 있다.

참고로, 이하에서는 상기 노브(25)를 캠샤프트(19)쪽으로 누르는 방향을 "+X방향", 그 반대방향을 "-X방향"으로 칭하기로 한다.

도 8를 참조하면, 상기 플런저(1)에 일체로 연결되고 상기 플런저(1)의 직선이동방향에 수직한 방향으로 광선이 투과될 수 있는 광선투과부(55)와 광선의 투과를 차단하는 광선차단부(57)를 함께 구비한 옵티컬레버(59)와; 상기 광선투과부(55)와 광선차단부(57)의 직선 이동에 의한 광선투과상태의 변화를 감지하도록 설치된 옵티컬센서(61)가 구비되어 있다.

상기 옵티컬센서(61)는 도시된 바와 같이 솔레노이드컨트롤러(37)에 장착되도록 함이 바람직하며, 본 실시예에서는 상기 작동플레이트(11)가 -X방향으로 이동된 상태에서 상기 옵티컬센서(61)에서 발광하는 광선이 상기 광선투과부(55)를 통 과하고, +X방향으로 이동된 상태에서 광선차단부(57)가 상기 광선을 차단하도록 하고 있다.

도 9를 참조하면, 상기 플런저(1)의 직선 이동 방향에 수직한 회동축을 가지도록 설치되고, 상기 회동축의 일측에 상기 플런저(1)의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 돌출되게 무게추(63)가 형성되고, 타측은 상기 작동플레이트(11)의 이동 가능범위 내에 회동궤적을 가지고 상기 작동플레이트(11)를 상기 영구자석(13)으로부터 멀어지는 방향으로 밀 수 있게 형성된 충격레버(65)와; 상기 충격레버(65)의 타측이 상기 작동플레이트(11)의 이동 가능범위를 벗어난 위치에서 상기 작동플레이트(11)의 이동에 간섭되지 않도록 탄지하는 충격레버스프링(67)이 구비되어 있다.

상기 충격레버(65)의 회동축은 도 9에 도시된 바와 같이 일단은 베이스하우징(21)에 타단은 고정브라켓(69)에 의해 지지되어 있는 구조이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 3에는 상기 플런저(1)와 레버(9)의 작동관계가 두 가지 상태로 상측과 하측에 비교되어 표현되고 있다.

상측의 상태는 상기 캠샤프트(19)의 캠(17)과 상기 레버(9)가 간섭할 수 있는 상태로서, 캠(17)은 상기 레버(9)가 캠록홈(39)에 끼워져 있을 때 어떤 방향으로도 회전이 불가능하여 'LOCK상태'를 형성하고, 상기 레버(9)가 캠작동홈(41)에 끼워져 있을 때에는 'ACC상태'로부터 'START상태'사이만을 회동할 수 있는 상태이다.

하측의 상태는 상기 레버(9)가 상기 캠(17)의 회전에 어떤 영향도 미치지 않아서, 상기 캠(17)은 어느 방향으로도 회전이 가능한 상태이다.

상기 상측의 상태는 양방향솔레노이드액츄에이터(3)의 코일부(5)에서 제공하는 힘 F_EM1L1을 발생시키지 않을 때 유지되는 상태로서, 영구자석(13)에 의해 상기 작동플레이트(11)에 작용하는 힘 F_PML1과 상기 토션스프링(23)에 의한 힘 F_S1a1의 합력보다 상기 코일스프링(15)의 힘 F_S2L1이 더 강한 상태로서, 플런저(1)가 -X방향으로 힘을 받는 상태이다.

이 상태로부터 상기 코일부(5)에서 힘 F_EM1L1을 작용시키면, 상기 코일스프링(15)의 힘 F_S2L1을 이기고 상기 플런저(1)는 +X방향으로 이동하여 하측의 상태가 된다.

하측의 상태는 상기 코일부(5)에서 제공하는 힘 F_EML2L2이 작용하지 않는 상태에서 일정하게 유지되는 상태로서, 이때에는 상기 영구자석(13)에 의해 상기 작동플레이트(11)에 작용하는 힘 F_PML2과 상기 토션스프링(23)에 의한 힘 F_S1a2의 합력이 상기 코일스프링(15)의 힘 F_S2L2 보다 강한 상태로서, 상기 플런저(1)가 +X방향으로 힘을 받고 있는 상태이다.

이 상태로부터 상기 코일부(5)에서 힘 F_EM2L2을 작용시키면, 상기 플런저(1)는 상기 영구자석(13)으로부터의 힘 F_PML2 과 상기 토션스프링(23)의 힘 F_S1a2를 이기고 -X방향으로 이동되어 도 3의 상측의 상태로 된다.

즉, 상기 플런저(1)는 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)의 코일부(5)에서 작용하는 힘에 의해서 도 3의 상측 및 하측과 같은 상태를 전환하고, 그 전환된 상태는 코일부(5)에 의한 이전 작동시와 반대 방향의 힘이 작용하기 전까지는 그대로 유지되도록 되어 있는 것이다.

도 4는 상기 노브(25)가 'LOCK상태'로부터 해제되는 동작을 설명하고 있다.

즉, 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 상기 캠(17)의 캠록홈(39)에 삽입되어 있는 좌측의 상태는 상기 캠샤프트(19)를 어느 쪽으로도 회동시킬 수 없어서, 차량의 'LOCK상태'가 구현된 상태로서, 상기 캠샤프트(19)에 실린더를 통해 연결된 노브(25)의 회동이 방지된 상태이다.

상기 컨트롤러로부터 정상적인 운전자의 탑승이 확인되어 상기 솔레노이드컨트롤러(37)에 암호화된 신호가 전달되면, 상기 솔레노이드컨트롤러(37)는 상기 코일부(5)를 조작하여, 상기 플런저(1)를 +X방향으로 이동시켜 도 4의 우측과 같은 상태로 하여, 상기 캠(17)의 회전이 가능하도록 함으로써, 'LOCK상태'를 해제하게 된다.

물론, 차량의 사용을 마친 후 사용자가 다시 노브(25)를'ACC상태'로부터 'LOCK상태'로 되돌리면 상기 솔레노이드컨트롤러(37)가 컨트롤러의 신호를 받아 상기 플런저(1)를 -X방향으로 이동시켜서 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 상기 캠(17)의 캠록홈(39)에 끼워져서 노브(25)의 회전이 불가능한 상태로 하게 된다.

도 5는 키인터록(KEY INTERLOCK) 기능을 설명한 것으로서, 좌측의 상태는 캠(17)이 'ACC상태'에 있다. 이 상태는 상기 도 4의 우측과 같은 상태로부터 운전자가 노브(25)를 'ACC상태"로부터 'START상태'로 회동시킨 상태에서 변속레버를 'P'이외의 상태로 움직였을 때, 상기 컨트롤러가 상기 솔레노이드컨트롤러(37)를 통해 상기 플런저(1)가 -X방향으로 이동되어, 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 상기 캠(17)의 캠작동홈(41)에 끼워지도록 한 상태이다.

이 상태에서는 운전자는 노브(25)를'ACC상태"로부터 'START상태'사이만을 자유롭게 회동시킬 수 있고, 'LOCK상태'로는 회동이 억제되어 키인터록 기능이 구현된다.

즉, 운전자는 이 상태에서 상기 노브(25)를 'LOCK상태'로 하기 위해서는, 변속레버를 다시 'P'상태로 선택해야만 한다. 운전자가 도 5의 좌측과 같은 상태에서 변속레버를'P'상태로 설정하면, 컨트롤러가 상기 솔레노이드컨트롤러(37)에 지시하여, 상기 플런저(1)를 +X방향으로 이동시켜서 상기 레버(9)가 도 5의 우측과 같은 상태가 되도록 하여, 상기 캠(17)이 'LOCK상태'로 회동될 수 있도록 하는 것이다.

도 6은 상기한 바와 같은 노브(25)의 'LOCK상태' 해제시의 작동 및 키인터록 기능의 작용중 키인터록 해제시의 작동이 이루어질 때 발생할 수 있는 이상 토크에 대한 대응을 설명하고 있다.

즉, 운전자가 노브(25)를 회동시키는 조작이, 상기 솔레노이드컨트롤러(37)가 상기 컨트롤러로부터 암호화된 명령을 전달받아 상기 플런저(1)를 제어하여 상기 플런저(1)가 +X방향으로 이동되기 전에 이루어져서, 상기 레버(9)가 토션스프링(23)의 힘에 의해 정상적으로 회동되지 못하고, 상기 걸림부(7)가 캠(17)에 의해 걸려 있어서 플런저(1)만 +X방향으로 이동된 경우이다 (도 6의 좌측상태).

이 경우, 운전자가 상기 노브(25)가 원하는 방향으로 회동되지 않음을 느끼고 노브(25)에 가하였던 회동력을 잠시 늦추었다가 다시 회동시키면, 운전자가 회동력을 늦추는 순간에 상기 레버(9)가 상기 토션스프링(23)의 힘에 의하여 도 6의 우측과 같이 회동되어, 운전자가 원하는 동작을 취할 수 있게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 상태가 발생하였을 때, 별도로 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)를 재 구동해야 하는 등의 불필요한 작동이 배제될 수 있어서, 제어로직의 간단화가 이루어진다.

도 7은 상기 노브(25)를 'ON 상태' 또는 'START'상태로 일단 회동시킨 후에는 반드시 상기 노브(25)를 +X방향으로 눌러야만 'ACC상태'에서'LOCK상태'로 전환 할 수 있도록 하여, 안전성을 향상시키고 법규를 만족시킬 수 있도록 한 것을 설명 하고 있다.

도 7의 우측 상태는 'ACC상태'에서 노브(25)를 누르고 있는 상태로서, 이 때에는 상기 노브(25)를 반시계방향으로 회동시켜'LOCK상태'로 할 수도 있고, 노브(25)를 시계방향으로 회동시켜서 'ON상태'또는 'START상태'로 할 수 있는데, 이는 상기 블록레버(51)가 반시계방향으로 회동이 가능하기 때문이다.

상기 블록레버(51)는 시계방향으로는 회동이 불가능하므로, 상기와 같이 노브(25)가 눌려진 상태에서는 'ON'상태로부터 'ACC'상태로 회동이 불가능하므로, 운전자는 노브(25)를 누르지 않은 상태에서만 노브(25)를 ON'상태로부터 'ACC'상태로 회동시킬 수 있게 되어, 결과적으로 도 7의 좌측과 같은 상태를 경유하여야만, 노브(25)를 'LOCK'상태로 전환할 수 있게 된다.

물론, 도 7의 좌측 상태는 'ACC상태'로서, 이와 같은 상태로 된 후에도 노브(25)를 'LOCK상태'로 회동시키기 위해서는, 다시 노브(25)를 누른 후에 반시계방향으로 노브(25)를 회동시켜야만 한다.

즉, 운전자가 노브(25)를 일단 'ON상태'나 'START'상태로 하였던 후에는, 노브(25)를 반시계방향으로 회동시켜서'ACC상태'로 한 후에 노브(25)를 눌러야만 반시계방향으로 노브(25)를 더 회동시켜서 'LOCK상태'로 전환할 수 있게 되는 것이다.

전기 또는 전자적인 문제로 인하여, 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)가 정상적으로 동작하지 못하여, 상기 키인터록 기능이 수행되지 못할 경우에, 운전자는 변속레버를 'P'에 위치시키지 않은 상태에서도 상기 노브(25)를 'LOCK상태'로 돌릴 수 있으나, 이렇게 하려면 항상 상기와 같이 'ACC상태'에서 노브(25)를 +X방향으로 눌러주어야만 하므로 안전성이 확보되는 것이며, 법규도 만족할 수 있게 되는 것이다.

즉, 변속레버를 'D'상태로 하고 고속주행을 하다가 상기 노브(25)를 한번의 동작으로 'LOCK상태'로 잠글 수는 없고, 추가적으로 노브(25)를 'ACC상태'에서 눌러주는 동작이 있어야만 잠글 수 있으므로, 상기 추가적으로 노브(25)를 'ACC상태'에서 눌러주는 동작은 스티어링컬럼을 확실히 잠그겠다는 운전자의 확실한 의지로 해석될 수 있기 때문이다.

도 8은 상기 옵티컬레버(59)와 옵티컬센서(61)에 의해 상기 플런저(1)의 위치를 모니터링하여, 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)가 제어 의지대로 정확하게 작동되었는지를 확인하여 작동의 신뢰성을 향상시키도록 한 것을 설명하고 있다.

즉, 좌측의 상태는 상기 플런저(1)가 -X방향으로 최대한 이동되어, 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 상기 캠(17)의 회동운동을 제한 할 수 있는 상태로서, 상기 플런저(1)와 일체로 움직이는 옵티컬레버(59)의 광선차단부(57)가 상기 옵티컬센서(61)에 감지되는 상태이다.

우측의 상태는 상기 플런저(1)가 +X방향으로 이동되어, 상기 레버(9)의 걸림부(7)가 상기 캠(17)의 회전을 허용하는 상태로서, 상기 플런저(1)와 함께 이동된 상기 옵티컬레버(59)의 광선투과부(55)가 상기 옵티컬센서(61)에 의해 감지되는 상태이다.

따라서, 상기 컨트롤러 또는 솔레노이드컨트롤러(37)는 상기 양방향솔레노이드액츄에이터(3)가 원하는 상태로 제어되었는지를 상기 옵티컬센서(61)로부터의 신호에 의해 확인하여, 필요하다면 재 동작을 수행할 수 있도록 함으로써, 작동의 신뢰성을 크게 향상시키도록 한다.

도 9는 외부로부터 가해지는 무단충격에 의한 'LOCK상태'해제를 방지하도록 하는 메커니즘을 설명하고 있다.

좌측의 도면은 정상적인 'LOCK상태'이고, 우측의 도면은 외부에서 충격을 가했을 때의 상태를 설명하고 있다.

즉, 상기 충격레버(65)의 무게추(63)는 외부에서 무단으로 가하는 힘에 의해 상기 플런저(1)가 +X방향으로 이동하려고 할 때 함께 +X방향으로의 힘을 받게 되어, 상기 충격레버(65)는 도 9에서 시계방향으로 회동되면서, 상기 작동플레이트(11)를 -X방향으로 밀어서, 결과적으로 상기 플런저(1)가 +X방향으로 이동하는 것을 억제하게 되는 것이다.

물론, 외부의 충격에 의한 가속도 a에 의해 상기 무게추(63)에 가해지는 힘 F_MP에 의해, 상기 충격레버(65)가 회동되면서 상기 작동플레이트(11)에 가하는 힘 F_M'P'은, 상기 플런저(1)가 상기 가속도 a에 의해 받는 힘 F_PL 과 상기 토션스프링(23)의 힘 F_L1a1의 합력보다 커야 하므로, 이와 같은 힘의 조건이 만족될 만큼 충분한 무게추(63)의 질량이 형성되어야 한다.

이와 같이 외부로부터 가해지는 충격에 대하여 상기 플런저(1)가 이동할 수 있는 가능성을 배제시킴으로써, 도난방지기능이 더욱 강화된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 하나의 양방향솔레노이드액츄에이터로 노브의 'LOCK상태'전환뿐만 아니라 키인터록 기능을 수행할 수 있어서, 유사한 메커니즘에서 두 개의 솔레노이드액츄에이터를 사용하는 구조보다 적은 부품이 소요되어, 중량과 부피 및 비용이 축소되고, 컨트롤러 또는 솔레노이드컨트롤러의 제어로직이 간단화된다.

또한, 상기 양방향솔레노이드액츄에이터는 두 개의 정적인 위치를 가지므로, 플런저의 작동시 짧은 전기적 펄스로 작동이 완료되어 작동시간의 제한을 받지 않게 되고, 이는 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부를 장시간 작동시킬 필요가 없어서 충분한 내구성을 보장할 수 있게 하고, 비교적 작은 질량의 플런저를 움직이게 되므로, 작동소음이 감소될 수 있다.

또한, 상기와 같이 짧은 전기적 펄스만으로 작동되는 양방향솔레노이드액츄에이터는 배터리의 조기방전 우려가 없도록 한다. 즉, 'ACC상태'에서 변속레버를 'P'상태로 놓은 채로 장시간이 경과되는 경우에도, 키인터록 기능을 구현하는 상태는 상기 양방향솔레노이드액츄에이터에 가해지는 한 번의 펄스로 완료되어 있으므로, 지속적인 배터리의 방전이 방지되는 것이다.

또한, 상기 플런저와 레버가 독립적으로 구성된 메커니즘으로 인하여, 상기 플런저가 작동되기 전에 운전자의 회동조작이 가해져서 레버의 움직임이 비정상적으로 억제되는 경우에도, 운전자가 힘을 늦추게 되면 레버가 정상적으로 작동되게 되어 상기 양방향솔레노이드액츄에이터를 재 구동하지 않아도 된다.

한편, 전기 또는 전자적인 문제로 인하여 상기 양방향솔레노이드액츄에이터가 정상적으로 작동하지 않아서 키인터록 기능이 적절히 수행되지 못해도, 상기 노브를 'ACC상태'에서 눌러주어야만 'LOCK상태'로 전환할 수 있도록 하는 기계적 메커니즘으로 안전성 향상 및 법규충족이 가능하다.

Claims

일측으로 돌출된 플런저를 양방향으로 직선 이동 시키는 양방향솔레노이드액츄에이터와;

상기 플런저의 직선 이동 방향에 수직한 회동축을 가지고, 상기 플런저의 돌출단에 접촉하여, 상기 플런저를 상기 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부 내측으로 함몰시키도록 탄성 지지되고 걸림부가 구비된 레버와;

상기 플런저에 일체로 설치된 작동플레이트와;

상기 작동플레이트에 자력을 제공할 수 있도록 상기 작동플레이트와 상기 양방향솔레노이드액츄에이터의 코일부 사이에 설치된 영구자석과;

상기 작동플레이트가 상기 영구자석으로부터 멀어지도록 탄성 지지하는 코일스프링과;

상기 레버의 회동축에 수직한 회동축을 가지며, 상기 레버의 걸림부 회동상태에 따라 회동가능상태가 전환되는 캠이 구비된 캠샤프트;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.
제1항에 있어서, 상기 캠에는

캠샤프트의 회동을 억제하여 'LOCK상태'를 형성하도록 상기 레버의 걸림부가 삽입되는 캠록홈과;

상기 캠록홈을 상기 캠샤프트의 중심축을 기준으로 회전시켜 얻어지는 원주상의 궤적 내에 형성되고, 상기 레버의 걸림부가 삽입되어도 'ACC상태'로부터 'ON상태' 및 'START상태'에 이르는 회동변위가 수용되도록 형성된 캠작동홈;

이 구비된 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.
제2항에 있어서,

사용자의 회동 조작력을 받는 노브와;

상기 노브와 캠샤프트 사이에 설치되어 상기 노브의 회동력을 상기 캠샤프트로 전달하는 실린더와;

상기 실린더와 캠샤프트 사이에 삽입되어 상기 실린더와 캠샤프트를 벌어지는 방향으로 탄성 지지하는 실린더스프링과;

상기 실린더의 외측을 감싸며 실린더의 직선 및 회동운동을 가이드하는 실린더하우징;

을 더 구비한 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.
제3항에 있어서,

상기 실린더의 외주에 반경방향으로 돌출된 실린더노우즈와;

상기 실린더노우즈가 삽입되어 'LOCK상태'를 형성하도록 상기 실린더하우징의 내측에 캠샤프트쪽을 향하여 열린 형상으로 구비된 실린더록홈과;

상기 실린더록홈을 상기 실린더의 중심축을 기준으로 회전시켜서 얻어지는 원주상의 궤적 내에 형성되어, 상기 실린더노우즈가 삽입되어도 'ACC상태'로부터 'ON상태' 및 'START상태'에 이르는 실린더노우즈의 회동변위가 수용되도록 상기 실린더하우징의 내측에 형성된 실린더작동홈과;

상기 실린더하우징에 설치되어 상기 실린더가 노브에 의해 캠샤프트쪽으로 눌린 상태에서 상기 실린더노우즈가 회동될 수 있는 원주상의 궤적 중에서, 상기 실린더작동홈의 ACC상태'로부터 'ON상태'사이에 해당하는 부위에 위치한 일방향걸림부를 일체로 구비하여, 상기 실린더노우즈가 ACC상태'로부터 'ON상태'로 회동되는 일방향 회동만 허용하는 블록레버와;

상기 블록레버를 탄성지지하는 블록레버스프링;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.
제1항에 있어서,

상기 플런저에 일체로 연결되고 상기 플런저의 직선이동방향에 수직한 방향으로 광선이 투과될 수 있는 광선투과부와 광선의 투과를 차단하는 광선차단부를 함께 구비한 옵티컬레버와;

상기 광선투과부와 광선차단부의 직선 이동에 의한 광선투과상태의 변화를 감지하도록 설치된 옵티컬센서;

를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.
제1항에 있어서,

상기 플런저의 직선 이동 방향에 수직한 회동축을 가지도록 설치되고, 상기 회동축의 일측에 상기 플런저의 직선 이동 방향에 수직한 방향으로 돌출되게 무게추가 형성되고, 타측은 상기 작동플레이트의 이동 가능범위 내에 회동궤적을 가지고 상기 작동플레이트를 상기 영구자석으로부터 멀어지는 방향으로 밀 수 있게 형성된 충격레버와;

상기 충격레버의 타측이 상기 작동플레이트의 이동 가능범위를 벗어난 위치에서 상기 작동플레이트의 이동에 간섭되지 않도록 탄지하는 충격레버스프링;

을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 개인 아이디카드 시스템용 스티어링컬럼 록.