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KR20150066141A - 자동차의 조향컬럼 - Google Patents

자동차의 조향컬럼 Download PDF

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KR20150066141A
KR20150066141A KR1020130151319A KR20130151319A KR20150066141A KR 20150066141 A KR20150066141 A KR 20150066141A KR 1020130151319 A KR1020130151319 A KR 1020130151319A KR 20130151319 A KR20130151319 A KR 20130151319A KR 20150066141 A KR20150066141 A KR 20150066141A
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박주열
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 종래 틸트 락킹을 위한 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 부품이 필요없고, 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못함으로 인해 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 조향컬럼{Steering column for vehicle}
본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 틸트 락킹을 위한 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 부품이 필요없고, 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못함으로 인해 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하던 문제점을 해결할 수 있는 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다.
수요자의 욕구가 다양화됨에 따라 보다 운전자 중심의 지능형 자동차에 대한 욕구가 증가하고 있는데, 이런 추세의 하나로 운전자가 편안하게 조향휠을 조작할 수 있도록 운전자에 대한 조향휠의 상대 위치를 조정하는 틸트 앤 텔레스코프 조향시스템의 장착이 점차 확대되고 있다. 여기에서, 틸트 앤 텔레스코프 조향시스템(Tilt and Telescope Steering System)은 승용차에 사용되는 조향휠의 위치를 조정하는 것을 의미하며, 이런 조향 시스템의 위치 조정에는 틸트 동작과 텔레스코프 동작이 포함된다.
먼저, 틸트 동작은 조향휠의 상하 고정각도를 조정하는 것이고, 텔레스코프 동작은 조향 컬럼의 길이를 늘이거나 짧게 하여 조향휠과 운전자 사이의 거리를 조정하는 것이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 자동차의 틸트 앤 텔레스코프 조향장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 일반적인 틸트 앤 텔레스코픽 조향장치는 조향휠(103)과 연결되는 조향축(175)을 수용하는 외측 튜브(100), 외측 튜브(100)에 인입되는 내측 튜브(170), 내측 튜브(170)를 차체에 고정시키는 하부 브라켓(165), 외측 튜브(100)의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(105), 외측 튜브(100)와 일체로 고정되고 텔레스 장공(185)이 형성되어 있는 텔레스 브라켓(180), 마운팅 브라켓(105)과 일체로 형성되며 틸트 장공(110)이 길게 형성되어 있는 틸트 브라켓(150), 틸트 브라켓(150)의 외측면에 형성되는 틸트 고정기어(145), 틸트 고정기어(145)와 치합 또는 분리되는 틸트 가동기어(140), 틸트 장공(110)을 관통하는 어드저스트 볼트(130), 틸트 가동기어(140)와 결합되는 캠(135), 캠(135)과 틸트 레버(115)를 고정시키는 와셔(125)와 너트(120), 틸트 가동기어(140)와 틸트 고정기어(145) 사이에 위치하는 기어 스프링(142)을 포함하여 구성된다.
텔레스코픽 작동은 틸트 레버(115)를 해제한 후 텔레스 브라켓(180)에 형성된 텔레스 장공(185)을 따라 어드저스트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 틸트 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.
틸트 작동은 틸트 레버(115)를 해제한 후 틸트 장공(110)을 따라 어드저스트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 틸트 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.
틸트 레버(115)가 잠긴 상태에서는 틸트 고정기어(145)와 틸트 가동기어(140)가 밀착되어 외측 튜브(100)와 조향축(175) 등은 고정되지만 틸트 레버(115)가 해제되면 캠(135)에 의해서 틸트 가동기어(140)가 틸트 고정기어(145)로부터 분리되어 외측 튜브(100)와 내측 튜브(170) 등이 로어 틸트 중심(160)을 기준으로 틸트되는 방향으로 움직일 수 있게 된다.
여기서 틸트 레버(115)의 해제시 치합하고 있던 틸트 가동기어(140)와 틸트 고정기어(145)를 이격시키기 위해 틸트 고정기어(145)와 틸트 가동기어(140) 사이에는 기어 스프링(142)이 어드저스트 볼트(130)에 끼워져서 장착된다.
그런데 이와 같은 종래 틸트 앤 텔레스코프 조향장치의 경우, 필요한 부품의 개수가 많아 제품 생산에 소요되는 시간이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 틸트 레버를 잠글 때 틸트 가동기어의 기어치 산과 틸트 고정기어의 기어치 산이 맞닿게 되는 경우, 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못하게 되어서, 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 종래 틸트 락킹을 위한 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 부품이 필요없고, 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못함으로 인해 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하던 문제점을 해결할 수 있는 자동차의 조향컬럼을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 조향축이 내삽되는 튜브에 일체로 형성되며, 어드저스트볼트가 관통되되, 어드저스트볼트의 축방향과 나란한 방향의 일측면에 제1치합부가 형성된 디스턴스부재; 및 디스턴스부재의 양측에 구비되며 어드저스트볼트가 관통되는 틸트가이드홀이 형성되되, 디스턴스부재의 일측면과 마주하는 내측면에 제1치합부와 치합 또는 해제되는 제2치합부가 형성되며, 제2치합부가 형성된 일측의 두께가 타측의 두께보다 얇게 형성된 틸트브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 종래 틸트 락킹을 위한 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 부품이 필요없게 되는 효과가 있다.
또한, 종래 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못하게 되어서, 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 자동차의 틸트 앤 텔레스코프 조향장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 조향컬럼의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 자동차 조향컬럼에서 조절레버가 잠긴 상태의 단면도이다.
도 4는 도 2의 디스턴스부재와 틸트브라켓의 개략도이다.
도 5는 도 4의 다른 실시예에 대한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자동차 조향컬럼에서 조절레버가 잠긴 상태의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 조향컬럼의 일부 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 자동차 조향컬럼에서 조절레버가 잠긴 상태의 단면도이다. 도 4는 도 2의 디스턴스부재와 틸트브라켓의 개략도이다. 도 5는 도 4의 다른 실시예에 대한 개략도이다. 도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자동차 조향컬럼에서 조절레버가 잠긴 상태의 단면도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향컬럼(200)은, 조향축이 내삽되는 튜브(201)에 일체로 형성되며, 어드저스트볼트(203)가 관통되되, 어드저스트볼트(203)의 축방향과 나란한 방향의 일측면에 제1치합부(205)가 형성된 디스턴스부재(207); 및 디스턴스부재(207)의 양측에 구비되며 어드저스트볼트(203)가 관통되는 틸트가이드홀(209a,209b)이 형성되되, 디스턴스부재(207)의 일측면과 마주하는 내측면에 제1치합부(205)와 치합 또는 해제되는 제2치합부(401)가 형성되며, 제2치합부(401)가 형성된 일측의 두께가 타측보다 얇게 형성된 틸트브라켓(211);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
튜브(201)는 중공의 관 형상으로 마련되는데, 튜브(201)에는 조향축(미도시)이 내삽되며, 조향축은 조향휠(미도시)과 연결되게 된다.
디스턴스부재(207)는 튜브(201)에 일체로 형성되는데, 디스턴스부재(207)에는 관통홀(213)이 형성되어 있으며, 어드저스트볼트(203)는 관통홀(213)을 관통하게 된다.
한편, 어드저스트볼트(203)는 몸체부(215)와 헤드부(217)를 포함하는데, 몸체부(215)의 일측에는 헤드부(217)가 형성되어 있으며, 몸체부(215)의 타측에는 고정캠(219), 조절레버(221)가 결합된 작동캠(223), 고정너트(225) 등이 결합된다.
또한, 디스턴스부재(207)의 일측면(즉, 어드저스트볼트(203)의 축방향과 나란한 방향의 일측면)에는 제1치합부(205)가 형성되는데, 제1치합부(205)는 디스턴스부재(207)의 일측면에서 외측방향으로 관통홀(213)의 양측에 돌출된 수개의 치들로 형성된다.
이어서, 틸트브라켓(211)은 디스턴스부재(207)의 양측에 구비되는데, 즉 틸트브라켓(211)은 디스턴스부재(207)의 일측에 구비되는 제1플레이트부(211a)와, 디스턴스부재(207)의 타측에 구비되는 제2플레이트부(211b) 및 제1플레이트부(211a)와 제2플레이트부(211b)의 단부를 연결하는 연결부(211c)를 포함하여 이뤄지며, 연결부(211c)는 마운팅브라켓(227)에 결합되게 된다.
이러한 틸트브라켓(211)에는 어드저스트볼트(203)가 관통되는 틸트가이드홀(209a,209b)이 형성되어 있는데, 제1플레이트부(211a)에 형성된 틸트가이드홀(209a)과 제2플레이트부(211b)에 형성된 틸트가이드홀(209b)은 서로 마주보도록 형성되어서, 어드저스트볼트(203)가 틸트가이드홀(209a)과 디스턴스부재(207)의 관통홀(213) 및 틸트가이드홀(209b)을 관통하여 끼워지게 되어 있다.
그리고 틸트브라켓(211)에서 디스턴스부재(207)의 일측면과 마주하는 내측면에는 제1치합부(205)와 치합 또는 해제되는 제2치합부(401)가 형성되어 있는데, 즉 제2치합부(401)는 틸트브라켓(211)의 제1플레이트부(211a) 내측면에서 틸트가이드홀(209a)의 양측에 돌출된 수개의 치들로 형성된다.
이와 같이 디스턴스부재(207)와 틸트브라켓(211)에 서로 치합 또는 해제되는 치합부들(205,401)이 형성됨으로써, 운전자가 틸트 작동을 완료하기 위해 조절레버(211)를 잠궜을 때, 제1치합부(205)와 제2치합부(401)가 치결합되어서, 튜브(201)의 위치(즉, 틸트된 조향휠의 위치)가 견고히 고정될 수 있게 되며, 종래의 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 별도의 부품이 필요없게 된다.
한편, 틸트브라켓(211)은 제2치합부(401)가 형성된 일측의 두께가 타측의 두께보다 더 얇게 형성되는데, 즉, 도면들에 도시된 바와 같이, 틸트브라켓(211)의 제1플레이트부(211a)의 두께가 제2플레이트부(211b)의 두께보다 더 얇게 형성되며, 일예로 제1플레이트부(211a)의 두께는 1~2mm로, 제2플레이트부(211b)의 두께는 6~8mm로 형성될 수 있다.
이와 같이 제1플레이트부(211a)의 두께가 제2플레이트부(211b)의 두께보다 상대적으로 더 얇게 형성되면, 운전자가 조절레버(211)를 잠궜을 때, 제1치합부(205)의 치 산과 제2치합부(401)의 치 산이 맞닿게 되더라도(치합부들 사이의 부정확한 치합), 제1플레이트부(211a)가 소정량 탄성벤딩되면서 치합부들(205,401) 사이의 정확한 치합을 유도하게 되므로, 종래 틸트 레버를 잠글 때 틸트 가동기어의 기어치 산과 틸트 고정기어의 기어치 산이 맞닿게 되는 경우, 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못하여 틸트 레버가 제대로 잠기지 못했던 문제점을 해결할 수 있게 된다.
또한, 전술한 고정캠(219)과 작동캠(223) 등이 제2플레이트부(211b) 쪽에 배치되는 경우에도, 제2플레이트부(211b)의 두께가 상대적으로 두껍기 때문에 충분한 강성이 유지되면서 튜브(201)의 위치를 고정하기 위한 지지력 역시 충분히 확보될 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1플레이트부(511a)에 형성된 제2치합부(501)는 틸트브라켓(211) 일측(즉, 제1플레이트부(511a))의 외측면을 내측방향으로 스탬핑(stamping)하여 형성될 수도 있는데, 여기서 스탬핑(stamping)이란 요철이 가공된 상형과 하형 사이에 판재를 넣고 충격적이 압력을 가하여 판재 표면에 요철 형상을 찍어내는 가공법을 의미한다.
이와 같은 방식으로 제1플레이트부(511a)에 제2치합부(501)를 형성하게 되면, 운전자가 조절레버(211)를 잠궜을 때, 제1치합부(205)의 치 산과 제2치합부(501)의 치 산이 맞닿게 되더라도(치합부들 사이의 부정확한 치합), 제2치합부(501)의 치 산 자체가 탄성변형되면서 치합부들(205,501) 사이의 정확한 치합을 유도할 수 있게 된다.
그리고 전술한 바와 같은 플레이트부들(211a,211b)과 연결부(211c)가 일체로 형성된 틸트브라켓(211)과 달리, 도 6에 도시된 틸트브라켓(611)은 2개의 부분으로 나눠져서 형성될 수도 있는데, 즉, 제2플레이트부(611b)와 연결부(611c)가 일체로 형성되고, 제1플레이트부(611a)가 별도로 형성되며, 이들이 결합부재(601)를 통해 결합될 수 있다.
그리고 제1플레이트부(611a)는 일예로 스프링강으로 이뤄질 수 있다.
물론, 제1플레이트부(611a)에 형성되는 제2치합부는 앞서 설명한 실시예들처럼 이뤄질 수 있다.
이어서, 운전자가 조절레버(211)를 풀었을 때, 제1치합부(205)와 제2치합부(401)가 해제되도록 틸트브라켓(211)을 디스턴스부재(207)로부터 이격시키는(좀 더 구체적으로는, 틸트브라켓(211)의 제1플레이트부(211a)를 디스턴스부재(207)로부터 이격시키는) 탄성부재(229)가 더 구비되는데, 이러한 탄성부재(229)는 일예로 코일스프링으로 제공될 수 있다.
한편, 전술한 탄성부재(229)는 디스턴스부재(207)의 내측에 지지되는 지지부재(231)에 의해 지지될 수 있는데, 이러한 지지부재(231)는 일예로 어드저스트볼트(203)가 관통되는 튜브 형상이되, 내측에 탄성부재(203)의 단부가 지지되는 단턱부(301)가 형성된 구조로 제공될 수 있다.
이와 같이 지지부재(231)와 탄성부재(229)가 구비됨으로써, 운전자가 조절레버(211)를 풀었을 때, 탄성부재(229)의 탄성력에 의해 제1플레이트부(211a)가 디스턴스부재(207)로부터 이격되면서 제1치합부(205)와 제2치합부(401)가 완전히 해제될 수 있게 되므로, 튜브(201)의 위치를 조절할 때 치합부들(205,401) 사이의 치 부딪힘이 방지될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 종래 틸트 락킹을 위한 틸트 가동기어와 틸트 고정기어 등의 부품이 필요없게 되는 효과가 있다.
또한, 종래 틸트 가동기어와 틸트 고정기어가 제대로 치합되지 못하게 되어서, 틸트 레버가 제대로 잠기지 못하던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
201 : 튜브 203 : 어드저스트볼트
205 : 제1치합부 207 : 디스턴스부재
209a,209b : 틸트가이드홀 211 : 틸트브라켓
211a,511a,611a : 제1플레이트부
211b,611b : 제2플레이트부
211c,611c : 연결부
213 : 관통홀 215 : 몸체부
217 : 헤드부 219 : 고정캠
221 : 조절레버 223 : 작동캠
225 : 고정너트 227 : 마운팅브라켓
229 : 탄성부재 231 : 지지부재
301 : 단턱부 401,501 : 제2치합부
601 : 결합부재

Claims (5)

  1. 조향축이 내삽되는 튜브에 일체로 형성되며, 어드저스트볼트가 관통되되, 어드저스트볼트의 축방향과 나란한 방향의 일측면에 제1치합부가 형성된 디스턴스부재; 및
    상기 디스턴스부재의 양측에 구비되며 상기 어드저스트볼트가 관통되는 틸트가이드홀이 형성되되, 상기 디스턴스부재의 일측면과 마주하는 내측면에 상기 제1치합부와 치합 또는 해제되는 제2치합부가 형성되며, 상기 제2치합부가 형성된 일측의 두께가 타측의 두께보다 얇게 형성된 틸트브라켓;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1치합부와 제2치합부의 해제시 상기 틸트브라켓을 디스턴스부재로부터 이격시키는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스턴스부재의 내측에 지지되며, 상기 탄성부재를 지지하는 지지부재가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 어드저스트볼트가 관통되는 튜브 형상이되, 내측에 상기 탄성부재의 단부를 지지하는 단턱부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2치합부는,
    제1치합부의 산과 제2치합부의 산이 만난 상태에서 치합시, 제2치합부의 산이 탄성변형되도록, 상기 틸트브라켓 일측의 외측면을 내측 방향으로 스탬핑하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
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