KR0148665B1 - 자동차 조향 조작기구 - Google Patents

Abstract

[목적] 본 발명은 자동차의 조향장치(steering system)에 관한 것으로, 특히, 스티어링 휠의 회전 및 조향력을 경감시켜주는 랙 앤 피니언 방식인 기어 박스의 피니언 기어의 샤프트 상단부에는 피동풀리를 축설함과 동시에 이 피동풀리를 동작시켜주는 구동풀리를 변위센서에 의해 작동되는 정·역모터의 모터축에 축설된 구동풀리와 구동벨트로 연결하고, 스틱형상의 조향레버의 좌·우 동작에 따라 각 모서리에 설치된 풀리를 구동시키면서 위치가 가변되는 와이어에 변위센서를 설치하여서 조향레버의 좌·우동작에 의한 와이어의 위치이동을 변위센서가 감지함과 동시에 정·역모터를 동작시켜 피니어 축상의 샤프트를 동작시킴으로써, 스티어링 휠의 회전 및 조향력을 경감시킬 수 있도록 한 자동차 조향 조작기구에 관한 것이다.

[구성] 원형의 조향핸들을 대신하는 스틱형상의 조향레버와, 네모의 형상으로 배열됨과 동시에 동일한 높이로 축설되는 와이어 풀리에 감합되고, 일단의 풀리 사이의 정중앙부는 상기 조향레버의 하단부에 고정되며, 이에 대응하는 방향의 풀리 사이는 변위센서에 연결되는 와이어와; 상기 변위센서와 전기적으로 연결됨과 동시에 상단부에 고동풀리가 축설되는 정·역모터와, 랙 기어를 동작시켜 랙 기어의 움직임을 타이로드로 바퀴에 전달하는 피니언 기어의 동일축상에 축설되는 샤프트 상부에 피동풀리를 축설함과 동시에 상기 구동풀리와 구동벨트로 연결하여서, 상기 조향레버의 좌·우 동작에 의해 와이어가 위치이동되는 거리를 변위센서가 센싱함과 동시에 정·역모터를 동작시켜 구동벨트에 의해 피니언 기어가 랙 기어를 좌·우로 움직이게 하여 타이로드로 바퀴에 랙 기어의 움직임을 전달하게 되는 것이다.

Description

자동차 조향 조작기구

제1도는 본 발명의 전체 구성도.

제2도는 본 발명이 적용되는 자동차 실내의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 조향레버 12 : 회전축

20 :변위센서 22 : 와이어

24a, 24b, 24c, 24d : 와이어 풀리

30 : 정·역모터 32 : 구동풀리

34 : 모터축 40 : 구동벨트

50 : 샤프트 52 : 피동풀리

54 : 커플링 56 : 피니언축

58 : 피니언 기어 60 : 타이로드

62 : 기어박스 64 : 랙 기어

70 : 셀렉터 레버

본 발명은 자동차의 조향장치(steering system)에 관한 것으로, 특히, 스티어링 휠의 회전 및 조향력을 경감시켜주는 랙 앤 피니언 방식인 기어 박스의 피니언 기어의 샤프트 상단부에는 피동풀리를 축설함과 동시에 이 피동풀리를 동작시켜주는 구동풀리를 변위센서에 의해 작동되는 정·역모터의 모터축에 축설된 구동풀리와 구동벨트로 연결하고, 스틱형상의 조향레버의 좌·우동작에 따라 각 모서리에 설치된 풀리를 구동시키면서 위치가 가변되는 와이어에 변위센서를 설치하여서 조향레버의 좌·우동작에 의한 와이어의 위치이동을 변위센서가 감지함과 동시에 정·역모터를 동작시켜 피니어 축상의 샤프트를 동작시킴으로써, 스티어링 휠의 회전 및 조향력을 경감시킬수 있도록 한 자동차 조향 조작기구에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링 기구는 크게 세 가지의 요소로 되어 있다. 첫 번째는 운전자의 조작에 의해 자신의 의지를 자동차에 전달하는 소임을 하는 부분 다시 말해 핸들이 이 부분에 속한다. 두 번째는 스티어링휠의 회전을 기어를 이용해 감속하는 일로 조향력을 경감시키기 위해 스티어링 기어박스가 있다. 이와 같은 기어박스는 스티어링 회전 운동에 대한 타이어의 움직임을 변화시키기 위한 평형 운동에 변화를 수행하는 소임을 하고 있다. 세 번째는 기어박스에서 감속시킨 움직임이 변화된 조향력을 좌·우의 타이어에 전달하는 소임을 하는 것이 있다.

또한 스티어링 방식에 있어서는 구조상 링크라는 기구가 있고 없고에 의해 달라지고 있으며, 소임에 의한 것은 위의 세 가지로 구분되어진다.

그리고 스티어링 구조에는 기어박스의 방식에 따라 구분되어지는데, 랙 앤드 피니언식과 볼 너트식이 있으며, 현재 대부분의 자동차에는 랙 앤드 피니언식이 쓰이고 있다.

상기 랙 앤드 피니언식의 기어박스는 현재 승용차에 주로 사용되는 방식으로, 장점은 스티어링 샤프트 앞부분에 위치한 피니언 기어의 회전을 철제봉에 만들어 놓은 랙에서 횡방향으로 움직임을 전달해 자동차 앞바퀴의 방향을 바꾸는 간단하고 가벼운 구조로 되어 있다는 것이고, 랙 기어는 스프일에 의해 피니언 기어를 항시 누루고 있기 때문에 유격이 거의 생기지 않는다는 점이다.

종래에는 운전석으로 원형상의 핸들이 설치됨과 동시에 이 핸들의 조작으로 스티어링 휠의 회전이나 감속하는 일로 조향력을 경감시키고 있는데, 이러한 원형상의 핸들은 자동차의 정면 충돌 사고시 차체 앞부분이 찌그러져서 스티어링 샤프트가 차 실내로 밀려들어오면 운전자에게 큰 위협을 주게되는 문제점이 있었다.

또한 원형의 핸들은 스티어링 칼럼등 여러종류의 부품들과 결합되어 차 실내에 장착되어지는 것으로, 인스트루먼트 패널의 절반이상되는 공간을 차지하게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 원형의 핸들 및 이에 따른 부품들의 절감 및 인스트루먼트 패널상의 공간확보, 그리고 손쉬운 조작으로 인한 조향성의 향상을 얻을 수 있는 자동차 조향 조작기구를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 원형의 조향핸들을 대신하는 스틱형상의 조향레버와, 네모의 형상으로 배열됨과 동시에 동일한 높이로 축설되는 와이어 풀리에 감합되고, 일단의 풀리 사이의 정중앙부는 상기 조향레버의 하단부에 고정되며, 이에 대응하는 방향의 풀리 사이는 변위센서에 연결되는 와이어와; 상기 변위센서와 전기적으로 연결됨과 동시에 상단부에 구동풀리가 축설되는 정·역모터와, 랙 기어를 동작시켜 랙 기어의 움직임을 타이로드로 바퀴에 전달하는 피니언 기어의 동일축상에 축설되는 샤프트 상부에 피동풀리를 축설함과 동시에 상기 구동풀리와 구동벨트로 연결하여서, 상기 조향레버의 좌·우 동작에 의해 와이어가 위치이동되는 거리를 변위센서가 센싱함과 동시에 정·역모터를 동작시켜 구동벨트에 의해 피니언 기어가 랙 기어를 좌·우로 움직이게 하여 타이로드로 바퀴에 랙 기어의 움직임을 전달하게 되는 자동차 조향 조작기구를 제공함에 의해 달성된다.

다음 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

제1도 및 제2도에는 본 발명에 따른 자동차 조향 조작기구가 도시되어 있는데, 이 자동차 조향 조작기구는 원형의 핸들을 대신하는 조향레버(10)와, 조향레버(10)의 좌·우 동작에 따라 위치이동되는 와이어(22)와, 와이어(22)의 위치이동거리를 센싱하는 변위센서(20)와; 이 변위센서(20)의 센싱신호에 의해 동작되는 정·역모터(30)와, 정·역모터(30)의 구동풀리(32) 및 랙 기어(64)를 동작시키는 피니언 기어(58) 축상의 피동풀리(52)를 연결시켜주는 구동벨트(40)로 구성된다.

상기 조향레버(10)는 제2도에서와 같이 운전석의 셀렉터 레버(70)의 후방에 설치되는 것이 바람직하고, 스틱형상으로 구비되며, 중단부에는 직교하는 방향으로 회전축(12)이 일체로 연설되어 상기 운전석의 콘솔박스에 고정된다.

상기 와이어(22)는 장방형으로 형성됨과 동시에 네모형상의 각 모서리에 축설되는 와이어 풀리(24a, 24b, 24c, 24d)에 감합되며, 와이어 풀리(24a, 24b) 사이의 와이어(22)로는 상기 조향레버(10)의 하부에 연결 고정된다.

상기 변위센서(20)는 상기 와이어 풀리(24c, 24d)의 사이에서 와이어(22)가 관통되게 설치되며, 상기 정·역모터(30)와 전기적으로 연결된다.

상기 정·역모터(30)는 수직상으로 설치됨과 동시에 모터축(34)으로 구동풀리(32)가 일체로 축설된다.

상기 피동풀리(52는 타이로드(60)와 동일축상에 설치되는 랙 하우징(62)의 랙 기어(64)와 치합되는 피니언 기어(58)의 피니언 축(56) 상부의 샤프트(50)에 축설된다.

상기 구동벨트(40)는 상기 정·역모터(30)의 구동풀리(32) 및 피니언 축(56)의 샤프트(50)에 축설된 피동풀리(52)가 연동할 수 있도록 연결 설치된다.

그러면 제1도를 참조하여 본 발명의 효과에 관해 설명 하겠다.

조향레버(10)를 좌측 또는 우측으로 움직이게 되면 와이어 풀리(24a, 24b) 사이의 와이어(22)가 좌측 또는 우측으로 움직이게 되며, 이어서 이 움직임에 따라 와이어 풀리(24c, 24d) 사이에 위치하는 변위센서(20)가 와이어가 움직이는 거리를 센싱함과 동시에 센싱된 신호를 정·역모터(30)에 보내게 된다.

그리고 센싱신호에 의해 정·역모터(30)가 동작함과 동시에 구동풀리(32) 및 피동풀리(52)가 구동벨트(40)에 의해 연동하게 되고, 피동풀리(52)의 동작에 따라 피니언 축(56) 및 피니언 기어(58)가 동작하게 되어 랙 기어(64)를 동작시키게 된다.

따라서 랙 기어(64)의 동작에 의해 타이로드(60)를 통해 스티어링휠에 전단하여 휠이 좌·우로 방향을 바꾸게 되는 것이다.

다시설명하면 조향레버(10)의 동작에 의해 와이어(22)가 위치이동하게 되고 이 와이어(22)의 위치이동 거리를 변위센서(20)가 센싱함과 동시에 센싱된 신호를 정·역모터(30)에 전달하게 되면 정·역모터(30)의 구동과 함께 구동벨트(40)가 연동하게 되어 피니언 기어(58)가 회전하여 랙 기어(64)를 좌·우로 움직이게 하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 원형의 핸들을 대신하는 스틱형상의 조향레버를 셀렉트 레버 후방에 설치하게 되어 여러 부품들의 절감 및 인수트루먼트 패널상의 공간확보, 그리고 손쉬운 조작으로 인한 조향성의 향상을 얻을 수 있는 우수한 발명이다.

Claims (1)

1. 자동차 조향 조작기구는; (a)원형의 조향핸들을 대신하는 스틱형상의 조향레버와; (b)네모의 형상으로 배열됨과 동시에 동일한 높이로 축설되는 와이어 풀리에 감합되고, 일단의 풀리 사이의 정중앙부는 상기 조향레버의 하단부에 고정되며, 이에 대응하는 방향의 풀리 사이는 변위센서에 연결되는 와이어와; (c)상기 변위센서와 전기적으로 연결됨과 동시에 상단부에 구동풀리가 축설되는 정·역모터와; (d)랙 기어를 동작시켜 랙 기어의 움직임을 타이로드로 바퀴에 전달하는 피니언 기어의 동일축상에 축설되는 샤프트 상부에 피동풀리를 축설함과 동시에 상기 구동풀리와 구동벨트로 연결하여서; (e)상기 조향레버의 좌·우 동작에 의해 와이어가 위치이동되는 거리를 변위센서가 센싱함과 동시에 정·역모터를 동작시켜 구동벨트에 의해 피니언 기어가 랙 기어를 좌·우로 움직이게 하여 타이로드로 바퀴에 랙 기어의 움직임을 전달하는 것을 특징으로 한다.