KR100789334B1 - 자동차 스티어링 샤프트용 잠금 장치 - Google Patents

자동차 스티어링 샤프트용 잠금 장치 Download PDF

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후프 휠스베크 운트 휘르스트 게엠베하 운트 코 카게
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Abstract

양 방향으로 회전 가능한 제어 요소(14)에 의해 그 제어 요소(14)의 회전 축에 대해 반경 방향으로 잠금 위치와 해제 위치 사이를 왕복 이동할 수 있고, 그것에 인접한 제어 요소(14)의 단부 면에서 제어 요소(14)의 회전 축의 둘레를 휘감는 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)에 그것의 옆으로 돌출된 핀(19)이 맞물리는 잠금 볼트(2)를 스티어링 샤프트(1)의 잠금 리세스(3)와 연동시킴으로써 자동차의 스티어링 샤프트를 회전하지 않게 잠그는 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 잠금 볼트(2)는 그 핀(19)이 잠금 볼트(2) 내에 이동 가능하게 장착되어 스프링에 의해 제어 요소(14) 쪽으로 압력을 받는 일체형 잠금 볼트(2)이고, 제어 요소(14)는 나선형 홈(18)의 바닥(22)으로부터 잠금 볼트(2) 쪽을 향한 제어 요소(14)의 평탄한 표면(23)까지 오르막으로 형성되어 핀(19)과 연동하는 경사면(24)을 구비하고, 그에 따라 잠금 볼트(2)가 스티어링 샤프트(1)의 잠금 리세스(3)에 들어갈 수 없을 때에, 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 그 스프링 압력(21)의 작용을 거슬러 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)을 떠나고, 이어서 제어 요소(14)도 잠금 볼트(2)의 잠금 위치에 대응하는 위치로까지 회전할 수 있게 된다.
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스티어링 샤프트, 잠금 볼트, 제어 요소, 잠금 리세스, 핀, 나선형 홈, 경사면

Description

자동차 스티어링 샤프트용 잠금 장치{BLOCKING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE STEERING SHAFT}
본 발명은 양 방향으로 회전 가능한 제어 요소에 의해 그 제어 요소의 회전 축에 대해 반경 방향으로 잠금 위치와 해제 위치 사이를 왕복 이동할 수 있고, 그것에 인접한 제어 요소의 단부 면에서 제어 요소의 회전 축의 둘레를 휘감는 제어 요소의 나선형 홈에 그것의 옆으로 돌출된 핀이 맞물리는 잠금 볼트를 스티어링 샤프트의 잠금 리세스와 연동시킴으로써 자동차의 스티어링 샤프트를 회전하지 않게 잠그는 장치에 관한 것이다.
자동차의 스티어링 샤프트를 더 이상 회전할 수 없도록 스티어링 샤프트를 잠그는 그러한 유형의 장치가 공지되어 있다. 그러한 장치에서는, 잠금 볼트가 2부품으로 형성되고 압축 코일 스프링을 구비하는데, 제어 요소가 잠금 볼트의 잠금 위치에 대응하는 위치로 회전하였지만 스티어링 샤프트의 잠금 리세스가 스티어링 샤프트와 연동하는 잠금 볼트부에 맞춰 정향되지 않음으로 해서 그 잠금 볼트부가 스티어링 샤프트의 잠금 리세스에 들어갈 수 없는 경우에, 스티어링 샤프트의 잠금 리세스와 연동하는 잠금 볼트부 및 제어 요소와 연동하는 잠금 볼트부가 그 압축 코일 스프링의 작용을 거슬러 함께 밀어내질 수 있다. 다른 잠금 볼트부에 마련되 어 제어 요소의 나선형 홈에 맞물리는 핀은 그 잠금 볼트부의 옆으로 돌출된 이동 불가한 돌출부이다. 제어 요소는 키 실린더(key cylinder)에 의해 왕복 이동할 수 있는 원형 디스크로서 구성된다. 압축 코일 스프링을 구비하는 그러한 2부품 잠금 볼트의 구성은 비교적 복잡하고, 고장에 취약하다(DE-A-506 781).
자동차의 스티어링 샤프트를 회전하지 않게 잠그는 유사한 공지의 장치에는, 일체형 잠금 볼트가 마련되는데, 그 잠금 볼트의 옆으로 돌출된 핀은 잠금 볼트에 고정적으로 연결되고, 잠금 볼트는 키 실린더에 의해 왕복 이동할 수 있는 원형 제어 디스크의 나선형 슬릿을 통해 연장된다. 제어 디스크는 스티어링 샤프트의 잠금 리세스가 잠금 볼트에 맞춰 정향되어 잠금 볼트가 그 잠금 위치를 차지하도록 잠금 리세스에 들어갈 수 있을 경우에만 잠금 볼트의 잠금 위치에 대응하는 위치로 회전할 수 있다(US-A-1 786 186).
본 발명의 목적은 잠금 볼트가 모든 면에서 간단하고도 저렴하며 가능한 한 고장에 덜 취약하되, 그러면서도 제어 요소가 스티어링 샤프트의 각각의 회전 위치와는 상관없이 잠금 볼트의 잠금 위치에 대응하는 위치로 언제든지 회전할 수 있는 것을 그 특징으로 하는 서두에 언급된 유형의 장치를 제공하는 것이다.
그러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부에 기재된 특징들에 의해 달성되게 된다. 본 발명에 따른 장치의 바람직한 구성들은 나머지 특허 청구항들에 규정되어 있다.
이하, 자동차의 스티어링 샤프트를 회전하지 않게 잠그는 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시 양태를 첨부 도면에 의거하여 예시적으로 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,
도 1은 잠금 볼트가 그 잠금 위치에 있는 상태에서의 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 종단면도이고;
도 2는 하우징, 하우징 커버, 인쇄 회로 기판, 및 스티어링 샤프트를 제외한 상태에서의 도 1의 화살표 Ⅱ의 방향으로 바라본 도면이며;
도 3은 잠금 볼트를 종 방향으로 절단한 상태에서의 도 2의 도면에 상응하는 사시도이고;
도 4는 잠금 볼트가 그 해제 위치에 있는 상태에서의 도 5의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 종단면도이며;
도 5는 하우징, 하우징 커버, 인쇄 회로 기판, 및 스티어링 샤프트를 제외한 상태에서의 도 4의 화살표 Ⅴ의 방향으로 바라본 도면이고;
도 6은 잠금 볼트를 종 방향으로 절단한 상태에서의 도 5의 도면에 상응하는 사시도이며;
도 7은 잠금 볼트가 예비 잠금 위치에 있는 상태에서의 도 8의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따른 종단면도이고;
도 8은 하우징, 하우징 커버, 인쇄 회로 기판, 및 스티어링 샤프트를 제외한 상태에서의 도 7의 화살표 Ⅷ의 방향으로 바라본 도면이며;
도 9는 잠금 볼트를 종 방향으로 절단한 상태에서의 도 8의 도면에 상응하는 사시도이고;
도 10은 나선형 홈을 구비한 제어 요소의 단부 면의 평면도이며;
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ 선을 따른 단면도이다.
자동차의 스티어링 샤프트(1)를 회전하지 않게 잠그는 도시된 장치는 스티어링 샤프트(1) 상에 고정된 잠금 슬리브(4)의 홈형 잠금 리세스(3)와 연동하는 잠금 볼트(2)를 구비한다. 스티어링 샤프트(1)와 잠금 슬리브(4)는 잠금 볼트(2)용 관통 개구부를 구비한 도시 생략된 스티어링 칼럼 재킷에 의해 둘러싸인다.
잠금 볼트(2)는 직사각형 횡단면을 갖고, 그에 상응하는 횡단면을 갖는 하우징(6)의 채널(5) 내에 축 방향으로 이동 가능하게 장착된다. 채널(5)의 넓은 쪽 양 측면(7, 8)은 스티어링 샤프트(1)와 그와 동축상인 스티어링 칼럼 재킷의 공통의 종 방향 축(9)에 수직한 평면으로 연장된다. 하우징(6)은 채널(5)로부터 떨어진 측면에 커버(10)에 의해 폐쇄된 조립 개구부(11)를 구비하고, 스티어링 칼럼 재킷에 고정된다.
잠금 볼트(2)는 스티어링 샤프트(1) 쪽을 향한 그 단부(12)로써 잠금 슬리브(4)의 잠금 리세스(3)에 맞물려 스티어링 샤프트(1)가 더 이상 회전할 수 없게 하는 도 1, 도 2, 및 도 3으로부터 알 수 있는 잠금 위치와, 잠금 볼트(2)의 단부(12)가 잠금 슬리브(4)의 잠금 리세스(3)에 맞물리지 않아 스티어링 샤프트(1)를 해제함으로 해서 그 스티어링 샤프트(1)가 회전할 수 있는 도 4, 도 5, 및 도 6으로부터 알 수 있는 해제 위치 사이를 왕복 이동할 수 있다.
잠금 볼트(2)를 축 방향을 따라 해제 위치로, 그리고 그 반대 방향인 잠금 위치로 이동시키는 역할을 하는 것은 전동기(13)에 의해 가역적인 회전 방향으로, 즉 양 방향으로 회전 가능한 원형 제어 요소(14)이다. 그러한 제어 요소(14)는 하우징 커버(10) 쪽을 향한 잠금 볼트(2)의 측면에서 스티어링 샤프트(1)로부터 떨어진 잠금 볼트(2)의 단부(15)의 옆에 배치되고, 하우징(6) 내에서 하우징(6)의 원통형 돌출부(16) 상에 장착되는데, 그 돌출부(16)는 제어 요소(14)의 중심 베어링 구멍(17)에 맞물리고, 잠금 볼트(2)를 안내하는 하우징(6)의 채널(5)의 넓은 쪽 양 측면(7, 8)에 수직하게 연장된다.
제어 요소(14)는 잠금 볼트(2)에 인접한 단부 면에 제어 요소(14)의 베어링 구멍(17)의 둘레를 휘감는 나선형 홈(18)을 구비하는데, 그 나선형 홈(18)에는 잠금 볼트(2)의 잠금 볼트(2)로부터 옆으로 돌출된 핀(19)이 맞물리고, 그에 따라 제어 요소(14)가 일 방향 또는 타 방향으로 회전할 때에 잠금 볼트(2)가 하우징 돌출부(16)에 의해 정해진 제어 요소(14)의 회전 축에 대해 반경 방향으로 일 방향 또는 타 방향으로 축 방향 이동을 하게 된다.
원통형 핀(19)은 스티어링 샤프트로부터 떨어진 잠금 볼트(2)의 단부(15)에 마련된 원통형 구멍(20) 내에 축 방향으로 이동 가능하게 장착되고, 그 구멍(20)에 배치된 압축 코일 스프링(21)에 의해 제어 요소(15) 쪽으로 압력을 받는다. 제어 요소(14)는 상세히 후술될 바와 같이 나선형 홈(18)의 바닥(22)으로부터 잠금 볼트(2) 쪽을 향한 제어 요소(14)의 평탄한 표면(23)까지 오르막으로 된 경사면(24)을 구비하는데, 그 경사면(24)은 나선형 홈(18)을 따라 연장되고, 나선형 홈(18)의 바 닥(22)의 상세히 후술될 지점(25)에서 시작된다. 잠금 볼트(2)는 일 측에서 잠금 볼트(2)의 쇼울더(27)에 지지되고 타 측에서 하우징(6)의 쇼울더(28)에 지지되는 압축 코일 스프링(26)에 의해 스티어링 샤프트(1) 쪽으로 압력을 받는다.
제어 요소(14)는 구동 웜(30)이 맞물리는 원주 방향 톱니부(29)를 구비한 원형 디스크로서 구성되는데, 구동 웜(30)은 전동기(13)의 출력 축(31) 상에 고정된다. 전동기(13)는 하우징(6) 내에서 그 출력 축(31)이 잠금 볼트(2)의 좁은 쪽 양 측면(32, 33)과 평행하게 연장되도록 잠금 볼트(2)의 옆에 배치된다.
제어 요소(14)는 직경이 좀더 큰 하우징 커버(10)의 원통형 돌출부(34)에 의해 직경이 좀더 작은 하우징(6)의 원통형 돌출부(16) 상에 축 방향으로 고정되고, 잠금 볼트(2)의 반대쪽을 향한 단부 면에 돌출된 나선형 리브(35)를 구비하는데, 그 나선형 리브(35)는 제어 요소(14)의 베어링 구멍(17)의 둘레를 휘감고, 하우징(6) 내에서 하우징 돌출부(16)와 평행한 축(36)을 중심으로 선회 가능하고 스프링이 걸린 2암 선회 레버(37)가 그 나선형 리브(35)와 연동하여 잠금 볼트(2)의 해제 위치에 대응하는 제어 요소(14)의 회전 위치에서는 물론 잠금 볼트(2)의 잠금 위치에 대응하는 제어 요소(14)의 회전 위치에서 전기 스위치(38)를 작동시킨다. 잠금 볼트(2)가 그 해제 위치를 차지하면, 잠금 볼트(2)의 옆쪽 핀형 돌출부(40)에 의해 추가의 전기 스위치(39)가 작동된다. 양자의 전기 스위치(38, 39)는 하우징 커버(10)와 평행하게 하우징(6)에 고정된 인쇄 회로 기판(41)에 배치된다.
스티어링 샤프트(1)를 회전하지 않게 잠그는 전술된 장치의 작동 방식은 도 3, 도 6, 및 도 9로부터 특히 명확하게 파악된다.
일체형 잠금 볼트(2)를 도 3에 따른 잠금 위치로부터 화살표 A의 방향으로 축 방향을 따라 도 6에 따른 해제 위치로 이동시키려면, 전동기(13)가 켜져서 그 출력 축(31)이 구동 웜(30)을 경유하여 제어 요소(14)를 화살표 B의 방향으로 회전시키고, 그에 따라 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)에서 제어 요소(14)의 회전 축(베어링 구멍(17))에 점점 더 가까이 이동하게 된다.
잠금 볼트(2)를 도 6에 따른 해제 위치로부터 화살표 C의 방향으로 축 방향을 따라 도 3에 따른 잠금 위치로 이동시키려면, 전동기(13)가 켜져서 그 출력 축(31)이 구동 웜(30)을 경유하여 제어 요소(14)를 화살표 D의 방향으로 회전시키고, 그에 따라 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)에서 제어 요소(14)의 회전 축(베어링 구멍(17))으로부터 점점 더 멀리 떨어져 이동하게 된다.
제어 요소(14)가 화살표 D의 방향으로 회전할 때에 스티어링 샤프트(1) 내지 그것의 잠금 슬리브(4)의 잠금 리세스(3)가 일체형 잠금 볼트(2) 내지 그것의 스티어링 샤프트 측 단부(12)와 대향하지 않으면, 잠금 볼트(2) 내지 그것의 단부(12)는 잠금 리세스(3)에 들어갈 수 없어 잠금 볼트(2)가 그 잠금 위치로 진행하지 못하고, 단지 도 9에 따른 예비 잠금 위치로만 진행하게 된다. 잠금 볼트(2)가 화살표 C 방향으로의 그 축 방향 이동 시에 그러한 예비 잠금 위치에 도달하는 즉시로, 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 그 자유 단부로써 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)의 바닥(22)의 지점(25)에 접하게 된다. 제어 요소(14)를 화살표 D의 방향으로 계속 회전시키면, 핀(19)의 자유 단부가 제어 요소(14)의 경사면(24)을 따라 잠금 볼트(2) 쪽을 향한 제어 요소(14)의 평탄한 표면(23) 상으로 슬라이딩함으로써 잠금 볼트 (2)의 구멍(20)에 있는 압축 코일 스프링(21)의 작용을 거슬러 역행하면서 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)을 떠나고, 그에 따라 제어 요소(14)가 도 9에 도시된 바와 같이 화살표 D의 방향으로 잠금 볼트(2)의 잠금 위치에 대응하는 위치까지 계속 회전할 수 있게 된다.
스티어링 샤프트(1)가 잠금 슬리브(4)와 함께 도 9에 따른 위치로부터 잠금 슬리브(4)의 잠금 리세스(3)가 잠금 볼트(2)의 인접 단부(12)에 맞춰 정향되는 도 3에 따른 위치로 회전하면, 일체형 잠금 볼트(2)가 그 압축 코일 스프링(26)의 작용 하에 도 9에 따른 예비 잠금 위치로부터 도 3에 따른 잠금 위치에 즉각 도달하게 된다. 그 경우, 잠금 볼트(2)의 핀(19)은 그 자유 단부로써 제어 요소(14)의 평탄한 표면(23) 상으로 슬라이딩하여 궁극적으로 그 압축 코일 스프링(21)에 의해 잠금 볼트(2)의 구멍(20)으로부터 다시 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)에 맞물리는 상태로 밀어내어지게 된다.

Claims (6)

  1. 양 방향으로 회전 가능한 제어 요소(14)에 의해 그 제어 요소(14)의 회전 축에 대해 반경 방향으로 잠금 위치와 해제 위치 사이를 왕복 이동할 수 있는 잠금 볼트(2)로서, 그 잠금 볼트(2)에 인접한 제어 요소(14)의 단부 면에서 제어 요소(14)의 회전 축의 둘레를 휘감는 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)에 옆으로 돌출된 핀(19)에 의해 맞물리는 잠금 볼트(2)를 스티어링 샤프트(1)의 잠금 리세스(3)와 연동시킴으로써 자동차의 스티어링 샤프트를 회전하지 않게 잠그는 장치에 있어서,
    잠금 볼트(2)는 그 핀(19)이 잠금 볼트(2) 내에 이동 가능하게 장착되어 스프링에 의해 제어 요소(14) 쪽으로 압력을 받는 일체형 잠금 볼트(2)이고, 제어 요소(14)는 나선형 홈(18)의 바닥(22)으로부터 잠금 볼트(2) 쪽을 향한 제어 요소(14)의 평탄한 표면(23)까지 오르막으로 형성되어 핀(19)과 연동하는 경사면(24)을 구비하고, 그에 따라 스티어링 샤프트(1)의 잠금 리세스(3)가 잠금 볼트(2)와 대향하지 않아 잠금 볼트(2)가 그 잠금 위치로 진행할 수 없을 때에, 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 그 스프링 압력(21)의 작용을 거슬러 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)을 떠나고, 이어서 제어 요소(14)도 잠금 볼트(2)의 잠금 위치에 대응하는 위치로까지 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어 요소(14)의 경사면(24)은 제어 요소(14)의 나선형 홈(18)을 따라 연장되고, 잠금 볼트(2)를 해제 위치로부터 잠금 위치로 이동시키는 제어 요소(14)의 회전 동안 스티어링 샤프트(1)의 잠금 리세스(3)가 잠금 볼트(2)와 대향하지 않아 잠금 볼트(2)가 그 잠금 위치로 진행할 수 없을 때에, 잠금 볼트(2)의 핀(19)이 접하는 나선형 홈(18)의 바닥(22)의 지점(25)에서 시작되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 잠금 볼트(2)는 스프링에 의해 스티어링 샤프트(1) 쪽으로 압력을 받는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어 요소(14)는 구동 피니언 또는 구동 웜(30)이 맞물리는 원주 방향 톱니부(29)를 구비한 원형 디스크로서 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
  5. 제4항에 있어서, 전동기(13)는 가역적인 회전 방향으로 구동 피니언 또는 구동 웜(30)과 연동하는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
  6. 제5항에 있어서, 전동기(13)는 구동 웜(30)과 동축상으로 잠금 볼트(2)의 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 샤프트(1) 잠금 장치.
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