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KR101124848B1 - 틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치 - Google Patents

틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치 Download PDF

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KR101124848B1
KR101124848B1 KR1020080047679A KR20080047679A KR101124848B1 KR 101124848 B1 KR101124848 B1 KR 101124848B1 KR 1020080047679 A KR1020080047679 A KR 1020080047679A KR 20080047679 A KR20080047679 A KR 20080047679A KR 101124848 B1 KR101124848 B1 KR 101124848B1
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KR
South Korea
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tilt
teles
coupled
bolt
outer tube
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강태석
오재문
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 컬럼 하우징의 내부에서 축방향으로 텔레스 작동되는 아우터 튜브와, 아우터 튜브가 삽입되어 있는 컬럼 하우징 및 컬럼 하우징의 양측 외주면에 결합되는 틸트 브라켓을 관통하여 결합되며 조정 레버에 의해 아우터 튜브와 컬럼 하우징에 압박력을 가하는 자동차 조향장치의 틸트 볼트에 있어서, 일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 틸트 브라켓과 이탈되지 않도록 머리부가 구비되어 있으며, 아우터 튜브의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축이 관통되는 환형의 결합링이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트와 이를 구비한 자동차의 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축에 위치함으로써 자동차의 충돌시 벤딩이 발생되지 않고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 상측으로 이동되어 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치지 않게 되면서도 조립이 간편해지는 효과가 있다.
조향장치, 외측 튜브, 컬럼 하우징, 틸트 링볼트, 결합링

Description

틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치{The Tilt Ring Bolt and The Steering Apparatus for Vehicle Having The Same}
본 발명은 틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축 상에 위치함으로써 자동차의 충돌시 벤딩이 발생되지 않고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 상측으로 이동되어 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치지 않게 되는 틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.
또한, 자동차의 조향장치는 운전자의 편의를 위하여 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트 장치는 조향휠의 고정각도를 조절하기 위한 장치이고, 텔레스코픽 장치는 축 방향으로 신장 및 수축이 가능하도록 두 개의 중공 관을 삽입하여 형성한 것으로 자동차의 충돌시 조향축 및 조향 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.
따라서 조향장치는 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치로 나누어 지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향장치에 틸트 기능이 추가될 수 있다. 이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 자동차 조향장치의 일부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 자동차의 조향장치는 조향축(175)을 수용하는 외측 튜브(100), 외측 튜브에 인입되는 내측 튜브(170), 내측 튜브를 차체에 고정시키는 하부 브라켓(165), 외측 튜브(100)의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 상부 브라켓(105), 외측 튜브(100)와 일체로 고정되고 텔레스 장공(185)이 형성되어 있는 디스턴스 브라켓(180), 상부 브라켓(105)과 일체로 형성되며 틸트 장공(110)이 길게 형성되어 있는 틸트 브라켓(150), 틸트 브라켓(150)의 외측면에 형성되는 고정기어(145), 고정기어(145)와 치합 또는 분리되는 가동기어(140), 틸트 장공(110)을 관통하는 틸트 볼트(130), 가동기어(140)와 결합되는 캠(135), 캠(135)과 조정 레버(115)를 고정시키는 와셔(125)와 너트(120), 가동기어(140)와 고정기어(145) 사이에 위치하는 기어 스프링(142)을 포함하여 구성된다.
텔레스코픽 작동은 조정 레버(115)를 해제한 후 디스턴스 브라켓(180)에 형성된 텔레스 장공(185)을 따라 틸트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 조정 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.
틸트 작동은 조정 레버(115)를 해제한 후 틸트 장공(110)을 따라 틸트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 조정 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.
조정 레버(115)가 잠긴 상태에서는 고정기어(145)와 가동기어(140)가 밀착되어 외측 튜브(100)와 조향축(175)등은 고정되지만 조정 레버(115)가 해제되면 캠(135)에 의해서 가동기어(140)가 고정기어(145)로부터 분리되어 외측 튜브(100)와 내측 튜브(170) 등이 틸트 중심(160)을 기준으로 틸트되거나 축방향으로 조향 컬럼이 신장 및 수축할 수 있게 된다.
이와 같은 자동차의 조향장치는 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축으로부터 하측 방향으로 일정 거리 이격되어 있어서 자동차의 충돌시 벤딩이 크게 발생되는 문제점이 있었고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 하측으로 이동된 상태에서 결합되므로 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축 상에 위치함으로써 자동차의 충돌시 벤딩이 발생되지 않고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 상측으로 이동되어 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치지 않게 되면서도 조립이 간편한 틸트 링볼트 및 이를 구비한 자동차의 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 컬럼 하우징의 내부에서 축방향으로 텔레스 작동되는 아우터 튜브와, 아우터 튜브가 삽입되어 있는 컬럼 하우징 및 컬럼 하우징의 양측 외주면에 결합되는 틸트 브라켓을 관통하여 결합되며 조정 레버에 의해 아우터 튜브와 컬럼 하우징에 압박력을 가하는 자동차 조향장치의 틸트 볼트에 있어서, 일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 틸트 브라켓과 이탈되지 않도록 머리부가 구비되어 있으며, 아우터 튜브의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축이 관통되는 환형의 결합링이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트를 제공한다.
또한, 본 발명은 외주면 양측에 길이 방향으로 슬롯 형상의 제 1 텔레스 홀이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 컬럼 하우징과; 상기 컬럼 하우징 내부에 삽입되며 상기 제 1 텔레스 홀에 대향되는 위치에 슬롯 형상의 제 2 텔레스 홀이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 아우터 튜브와; 상기 컬럼 하우징의 제 1 텔레스 홀 양측 외주면에 결합되며 끝단부가 개방된 틸트 슬롯이 형성되어 있는 틸트 브라켓; 및 상기 틸트 슬롯과 제 1 텔레스 홀 및 제2 텔레스 홀을 관통하여 결합되며 일측 은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 상기 틸트 브라켓과 이탈되지 않도록 머리부가 구비되어 있으며, 상기 아우터 튜브의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축이 관통되는 환형의 결합링이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축 상에 위치함으로써 자동차의 충돌시 벤딩이 발생되지 않고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 상측으로 이동되어 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치지 않게 되면서도 조립이 간편해지는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조향장치의 일부를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 조향장치의 일부를 나타내는 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 조향장치를 나타내는 단면도이다.
도 2와 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 틸트 링 볼트(270)는 일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버(115)와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 틸트 브라켓(230)과 이탈되지 않도록 머리부(275)가 구비되어 있으며, 아우터 튜브(220)의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축(175)이 관통되는 환형의 결합링(273)이 일체로 형성되어 있다.
따라서, 조향축(175)이 결합링(273)에 삽입 관통되면서 틸트 링볼트(270)가 틸트 브라켓(230)과 컬럼 하우징(210) 및 아우터 튜브(220)와 결합되도록 되어 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치는 외주면 양측에 길이 방향으로 슬롯 형상의 제 1 텔레스 홀(215)이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 컬럼 하우징(210)과; 상기 컬럼 하우징(210) 내부에 삽입되며 상기 제 1 텔레스 홀(215)에 대향되는 위치에 슬롯 형상의 제 2 텔레스 홀(225)이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 아우터 튜브(220)와; 상기 컬럼 하우징(210)의 제 1 텔레스 홀(215) 양측 외주면에 결합되며 끝단부가 개방된 틸트 슬롯(235)이 형성되어 있는 틸트 브라켓(230); 및 상기 틸트 슬롯(235)과 제 1 텔레스 홀(215) 및 제2 텔레스 홀(225)을 관통하여 결합되며 일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버(115)와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 상기 틸트 브라켓(230)과 이탈되지 않도록 머리부(275)가 구비되어 있으며, 상기 아우터 튜브(220)의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축(175)이 관통되는 환형의 결합링(273)이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트(270);를 포함하여 구성된다.
컬럼 하우징(210)은 중공 원통 형상으로 하측(이하, 편의상 조향휠이 결합되 는 방향인 도면상 우측은 상부, 도면상 좌측은 하부로 명칭하여 사용하기로 한다) 단부는 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(260)과 힌지(280)로 결합되어 힌지(280)를 중심으로 회전하는 틸트 작동이 가능하게 되어 있고, 상측 단부는 마운팅 브라켓(260)과 볼트 결합되는 틸트 브라켓(230)에 결합되어 있다.
컬럼 하우징(210)의 틸트 브라켓(230) 결합 부위에는 외주면 양측에 길이 방향으로 슬롯 형상의 제 1 텔레스 홀(215)이 형성되어 있어서, 틸트 링볼트(270)가 제 1 텔레스 홀(215)을 통해 조립되도록 되어 있다.
또한, 컬럼 하우징(210)의 제 1 텔레스 홀(215)이 형성되어 있는 외주면 양측에는 틸트 브라켓(230)과의 면접촉을 위한 평면 형상의 장착면(217)이 형성되어 있어서, 운전자가 조정 레버(115)의 작동시 틸트 브라켓(230)이 컬럼 하우징(210)에 밀착 압박되게 되어 있다.
아우터 튜브(220)는 컬럼 하우징(210)과 같이 중공 원통 형상으로 컬럼 하우징(210)의 내부에 삽입되며 제 1 텔레스 홀(215)과 대향되는 위치에 슬롯 형상의 제 2 텔레스 홀(225)이 형성되어 있다.
따라서, 운전자가 텔레스코픽 작동을 위해 조정 레버(115)를 풀어 틸트 브라켓(230)의 압박력이 줄어들게 되면 아우터 튜브(220)가 제 2 텔레스 홀(225)을 관통하는 틸트 링볼트(270)를 가이드 삼아서 조향축(175) 방향으로 텔레스코픽 작동이 가능하게 되는 것이다.
한편, 컬럼 하우징(210)과 아우터 튜브(220) 사이에는 텔레스 작동시 마찰 및 마모를 줄이기 위해서 저마찰 재질의 텔레스 부시가 추가로 구비될 수도 있다.
틸트 브라켓(230)은 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(260)에 볼트(265)로 고정되며, 컬럼 하우징(210)과 제 1 텔레스 홀(215) 양측 장착면(217)에서 틸트 링볼트(270)에 의해 결합된다.
이러한 틸트 브라켓(230)에는 끝단부가 개방된 틸트 슬롯(235)이 형성되어 있어서, 컬럼 하우징(210) 및 아우터 튜브(220)와 결합되어 있는 조향축(175)이 힌지(280)를 중심으로 일정 각도를 회전하는 틸트 작동이 가능하게 되어 있다.
즉, 운전자가 운전석에서 조향휠의 각도를 조정하는 틸트 작동을 위해 조정 레버(115)를 풀게되면, 컬럼 하우징(210)의 외주면을 압박하고 있던 틸트 브라켓(230)의 압박력이 줄어들게 되고 이때 운전자가 조향휠을 상,하로 움직이면 조향축(175)이 힌지(280)를 중심으로 일정 각도 회전하면서 틸트 작동이 가능하게 되는 것이다.
또한, 틸트 브라켓의 틸트 슬롯(235)에는 틸트 작동시 틸트 링볼트(270)의 이탈을 방지하는 단차부(237)가 구비되어 있어서, 틸트 슬롯(235)이 틸트 링볼트(270)와 맞닿으며 틸트 작동을 하여도 단차부(237)에서 더 이상 개방된 방향으로 이탈하는 것을 방지하게 되어 있다.
틸트 링볼트(270)는 종래의 일자형 틸트 볼트와 달리 중심부에 조향축(175)이 관통될 수 있도록 환형의 결합링(273)이 일체로 형성되어 있다.
결합링(273)은 환형의 링형상으로 아우터 튜브(220)의 내측에 삽입되는데, 외곽부 직경은 아우터 튜브(220)의 내주면 직경보다 작게 형성되며, 내부 직경은 조향축(175)이 관통되도록 조향축(175)의 직경보다 크게 형성되어 있다.
또한, 결합링(273)의 두께는 틸트 링볼트(270)의 직경과 동일하거나 작게 형성되어 있어서, 결합링(273)이 제 1 텔레스 홀(215)과 제 2 텔레스 홀(225)을 통과할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 틸트 링볼트(270)의 조립시 컬럼 하우징(210)에 아우터 튜브(220)가 결합된 상태에서 제 1 텔레스 홀(215)과 제 2 텔레스 홀(225)로 틸트 링볼트(270)를 삽입한 후 틸트 링볼트(270)를 회전시켜 결합링(273)에 조향축(175)이 관통되게 조립하며, 틸트 링볼트(270)의 머리부(275)와 결합링(273) 사이로 틸트 브라켓(230)의 개방된 틸트 슬롯(235)을 끼우고 반대편에서 조정 레버(115) 및 캠 등과 너트로 조립하게 된다.
이러한 틸트 링볼트(270)는 조정 레버(115)와 결합되는 나사부가 형성되어 있는 일측 단부의 타측에 조향축(175)의 조립시 결합링(273)의 결합 방향을 확인하기 위한 장방형 또는 타원형의 머리부(275)를 구비하고 있어서, 틸트 링볼트(270)의 회전에 의한 조립이 용이하게 되어 있다.
다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 틸트 링볼트의 머리부가 일반적인 원형이나 육각형상인 경우에도 위치를 나타내는 표지가 구비되어 있으면 이와 동일한 조립상의 편의를 얻을 수 있을 것이다.
이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 틸트 볼트의 결합 위치가 조향축의 중심축 상에 위치함으로써 자동차의 충돌시 벤딩이 발생되지 않고, 또한 틸트 볼트의 결합 위치만큼 조정 레버도 상측으로 이동되어 자동차의 충돌시 조정 레버가 운전자의 무릎에 부딪치지 않게 되면서도 조립이 간편해지는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동일한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 자동차의 틸트 앤 텔레스코픽 조향장치의 일부를 나타내는 분해 사시도;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조향장치의 일부를 나타내는 사시도;
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 조향장치의 일부를 나타내는 분해 사시도;
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 조향장치를 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 외측 튜브 115: 조정 레버
130: 틸트 볼트 140: 가동 기어
145: 고정 기어 175: 조향축
210: 컬럼 하우징 215: 제 1 텔레스 홀
217: 장착면 220: 아우터 튜브
225: 제 2 텔레스 홀 230: 틸트 브라켓
235: 틸트 슬롯 237: 단차부
260: 마운팅 브라켓 270: 틸트 링볼트
273: 결합링 275: 머리부
280: 힌지

Claims (7)

  1. 컬럼 하우징의 내부에서 축방향으로 텔레스 작동되는 아우터 튜브와, 아우터 튜브가 삽입되어 있는 컬럼 하우징 및 컬럼 하우징의 양측 외주면에 결합되는 틸트 브라켓을 관통하여 결합되며 조정 레버에 의해 아우터 튜브와 컬럼 하우징에 압박력을 가하는 자동차 조향장치의 틸트 볼트에 있어서,
    일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 틸트 브라켓과 이탈되지 않도록 머리부가 구비되어 있으며, 아우터 튜브의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축이 관통되는 환형의 결합링이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸트 링볼트의 머리부는 일측 단부에 조향축의 조립시 결합링의 결합 방향을 확인하기 위한 장방형 또는 타원형의 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 틸트 링볼트.
  3. 외주면 양측에 길이 방향으로 슬롯 형상의 제 1 텔레스 홀이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 컬럼 하우징;
    상기 컬럼 하우징 내부에 삽입되며 상기 제 1 텔레스 홀에 대향되는 위치에 슬롯 형상의 제 2 텔레스 홀이 형성되어 있는 중공 원통 형상의 아우터 튜브;
    상기 컬럼 하우징의 제 1 텔레스 홀 양측 외주면에 결합되며 끝단부가 개방된 틸트 슬롯이 형성되어 있는 틸트 브라켓;
    상기 틸트 슬롯과 제 1 텔레스 홀 및 제2 텔레스 홀을 관통하여 결합되며 일측은 틸트 또는 텔레스 작동을 인가하는 조정 레버와 결합되는 나사부가 형성되어 있고 타측은 상기 틸트 브라켓과 이탈되지 않도록 머리부가 구비되어 있으며, 상기 아우터 튜브의 내부에 삽입 결합되는 중심부에는 조향축이 관통되는 환형의 결합링이 일체로 형성되어 있는 틸트 링볼트;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 틸트 링볼트의 머리부는 일측 단부에 조향축의 조립시 결합링의 결합 방향을 확인하기 위한 장방형 또는 타원형의 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 컬럼 하우징은 제 1 텔레스 홀이 형성되어 있는 외주면 양측에 상기 틸트 브라켓과의 면접촉을 위한 평면 형상의 장착면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 틸트 브라켓의 틸트 슬롯은 상기 틸트 링볼트가 결합될 수 있도록 끝단부가 개방되어 있는 슬롯 형상인 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 틸트 브라켓의 틸트 슬롯은 틸트 작동시 상기 틸트 링볼트의 이탈을 방지하는 단차부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
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