KR100465005B1

KR100465005B1 - 자동차핸들축장치

Info

Publication number: KR100465005B1
Application number: KR1019970051400A
Authority: KR
Inventors: 그람스카이우베
Original assignee: 체트에프 렘푀르더 메탈바렌 악티엔겔샤프트
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2005-05-27
Also published as: EP0834437B1; EP0834437A3; KR19980032609A; EP0834437A2; US6079743A; DE59705256D1; ES2165554T3; DE19641152C2; JPH10119793A; ZA978833B; DE19641152A1; BR9704980A

Abstract

본 발명은 핸들축 케이싱과, 그 내부에 장착된 핸들축과, 그 핸들축의 길이조정 및 경사각조정을 위한 전기구동식 조정장치 등을 구비하는 자동차 핸들축 장치에 관한 것으로, 상기 조정장치(3)는 조정스핀들(12)의 회전구동을 위한 구동장치(10)와, 상기 조정스핀들(12) 상에 장치되어 축방향으로 이동할 수 있도록 탑재된 두 개 이상의 스핀들 암나사(21, 41)와, 종방향 및 경사운동을 위하여 각각 한 개씩의 조정기(20, 40) 및 각 운동방향에 대하여 각각 한 개씩의 스위치(24, 44)들로 구성되어 있으며, 이때 상기 각 스위치(24, 44)들과 그 스위치들에 인접된 각 스핀들 암나사(21, 41)들 사이에 각각 핀(25, 45)을 삽입시켜 마찰연결이 이루어지도록 되어있다.

Description

자동차 핸들축 장치

본발명은 축 케이싱 속에 장착되어 있고, 길이 및 경사각 조정을 위한 전기구동 조절장치를 갖는 자동차 핸들축 장치에 관한 것이다.

일반적인 종류의 자동차 핸들축 장치는 잘 알려져 있으며, 승용차 및 화물차와 같은 자동차공업에 많이 사용되고 있다. 그러한 종래의 핸들축 장치의 근본적인 구조는 통상적으로 각각의 조정방향에 대하여, 즉 핸들축의 길이조정 및 경사각 조정을 위하여 각각 별도의 전기구동장치가 장치되는 것이 특징이다. 이러한 구조를 갖는 자동차 핸들축 장치는 비록 실용성이 인정되었지만, 다량의 부품소요와 이에 따른 높은 조립비용으로 인하여 전체 생산비용이 높아진다. 그러한 종래 구조의 또 하나의 단점은 각각 별도의 전기구동장치 때문에 자동차 핸들축 장치 부분에 많은 공간을 차지하는 것이다. 그밖에 종래의 구조는 중량감소의 견지에서 판단할 때 불리한 것이다.

따라서 본발명의 목적은 종래의 자동차 핸들축 장치의 구조에 비하여 구조가 간단하고 생산비를 크게 절감하고, 공간소용 및 무게를 현저히 감소시킬 수 있는 자동차 핸들축 장치를 제공하는데 있다.

본발명에 따라 조정장치는 축 길이 방향으로 고정된 조정스핀들을 구동하기 위한 오직 한 개의 전기구동장치와 상기 조정스핀들 상에 결합되어 축방향으로 움직이게 장치된 두 개 이상의 스핀들 암나사와 핸들축의 종방향운동과 경사운동을 위하여 각 운동방향에 대해 조정기와 스위치를 구비하고 있으며, 이때 각 스위치와 그 스위치에 인접된 스핀들 암나사 사이에 마찰연결이 이루어질 수 있게 함으로써 상기 본발명의 목적이 달성된다.

이러한 본발명에 따른 실시예에 의하여 두 개의 상이한 방향으로 원하는 조정을 위하여 오직 한 개의 구동장치 만이 필요하게 되는 큰 장점을 달성할 수 있다. 종방향운동 및 경사운동을 위한 각각의 조정기들은 한 개의 공동조정스핀들에 의하여 구동되며, 이 때 상기 조정기들은 각각 조정기에 장치된 스위치들에 의하여 따로따로 구동될 수 있다. 따라서 상술한 공간적, 중량적 및 비용상의 단점을 갖는 전기구동장치를 개량할 수 있다.

발명요지의 특 수 형태들이 종속청구범위의 특징에서 제시되어 있다.

특히 전자호이스트(lifting magnet)에 의하여 구동되는 한 개의 핀을 상기 스위치에 장치하고, 그 핀을 스핀들암나사에 대응되게 형성된 와부(窩部)(recess)에 삽입할 수 있도록 하는 것이 효과적이라는 것이 실증되었다. 만약 스핀들암나사 외측면 주위에 여러개의 대응하는 와부(recess)들을 스핀들암나사의 중심축에 대하여 동심적(concentrically)으로 형성하면 전자호이스트가 구동하여 이에 따라 상기 핀이 동작할 때 상기 스핀들암나사 외측면에서 대응하는 와부가 상기 핀의 첨단부와 대향시키는 것이 항상 보장된다. 상기 외주면상의 와부(recess)들은 스핀들암나사 외측면의 대응하는 부분에 기하학적인 톱니 모양을 형성시킴으로써 특히 저렴하게 그리고 기능상 신뢰성있게 만들 수 있다. 그렇게 함으로써 삽입동작을 수행하는 핀이 자동적으로 톱니측면을 따라 대응하는 톱니 사이로 삽입되어 스핀들암나사와 조정기 사이의 마찰결합을 이루게 되는 것이다.

물론 또한 상기 조정기와 스핀들암나사 사이의 일시적인 고정연결을 위하여 다른 스위치들을 장치하는 것을 고려할 수 있다. 그러나 상술한 전자호이스트는 특히 저렴한 비용, 무게 감소 및 작은 공간소요 등의 견지에서 매우 유리하다는 것이 입증되었다.

상기 본발명에 따른 자동차 핸들축 장치는 추가적으로 핸들축의 종방향 작동을 위한 조정기를 연결레버를 이용하여 핸들축케이싱과 직접 연결시킴으로써 공간소요를 더욱 감소시킬 수 있다.

상기 핸들축의 경사운동을 위한 조정기는 종방향 운동 조정기와 유사하게 록킹레버(rocking lever) 형상을 하고 있으며, 그 록킹레버 속에 해당 스핀들암나사의 스러스트베어링(thrust bearing)이 고정되어 있다. 양쪽 조정기들은 이와같은 구조에 의하여 적절한 공차를 갖는 콤팩트형 블록구조 형태를 이룬다.

본발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도를 참조하면, 상기 자동차 핸들축 장치(1)는 핸들축(5), 핸들축케이싱(6) 및 조정장치(3)로 구성되고, 상기 조정장치(3)는 구동장치(10)와 제1 및 제2 조정기(20), (40)로 이루어져 있다. 제1 조정기("길이조정기"라고도 한다)(20)는 본 실시예에서는 핸들축(5)의 종방향 조정용으로 사용되고, 제2 조정기("경사각조정기"라고도 한다)(40)는 핸들축(5)의 경사각 조종용으로 사용된다.

구동장치(10)는 주로 전동모터(15)가 플랜지를 이용하여 탑재된 전동구동장치(11)로 이루어진다. 구동장치(10)는 전동구동장치(11)에 스핀들중심축의 종방향으로 고정되어 오직 회전동작만을 하도록 되어 있는 조종스핀들(12)을 회전시킨다. 조정스핀들(12) 상에는 제1 및 제2 스핀들암나사(spindle nut)(21), (41)가 장착되어 있고, 그 중 제1 스핀들암나사(21)는 종방향조정을 위한 길이 조정기(20)에 속하며, 제2 스핀들암나사(41)는 경사각조정을 위한 경사각 조정기(40)에 속한다. 조정스핀들(12) 상에 장치된 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)는 각각 제1 및 제2 베어링케이싱(32), (52)으로 둘러싸여 있다. 제1 베어링케이싱(32)은 핸들축케이싱(6)에 고정되어 있는 연결레버(30)에 속한다. 제2 베어링케이싱(52)은 힌지(51)를 이용하여 핸들축케이싱(6)의 경사각을 조정하는 록킹레버(50)와 연결되어 있다.

제4도를 참조하면, 제1 및 제2 베어링케이싱(32), (52) 속에는 각각 양쪽에 간격을 두고 두 개씩의 제1 및 제2 스러스트베어링(thrust bearing)(22, 23), (42, 43)이 장착되어 있다. 스러스트베어링들은 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)를 지지하는 역할을 한다. 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)들에는 각각 한 개씩의 제1 및 제2 관통구멍(33), (53)을 구비하고, 그 관통구멍 내측에는 조정스핀들(12)의 외측나사산에 일치하는 내측나사산이 형성되어 있다. 조정스핀들과 스핀들암나사 사이의 마찰모멘트는 각각 한쌍의 제1 및 제2 스러스트베어링(22, 23), (42, 43)내에서의 마찰모멘트보다 크기 때문에 조정스핀들(12)의 회전동작은 양쪽의 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)를 나선스핀들(threaded spindle)이 스핀들축의 길이 방향으로 위치 변경되지 않고 동일한 방향으로 회전시킨다.

양쪽의 제1 및 제2 조정기(20), (40)는 각각 한 개씩의 제1 및 제2 스위치(24), (44)를 구비하고, 이 스위치들은 본 발명의 실시예에서 전자호이스트(lifting magnet)로서의 역할을 수행한다. 제4도의 단면도를 참조하면, 제1 및 제2 베어링케이싱(32), (52)에 인접하여 장치된 전자호이스트는 각각 한 개씩의 제1 및 제2 핀(25), (45)을 구비하고 있으며, 이 핀들은 전자호이스트가 구동시 전자호이스트케이싱으로부터 조정스핀들(12)의 중심축 쪽으로 신장하게 되어 있다. 제4도를 참조하면, 제2 스위치(44)는 전원이 인가된 상태로 도시되어 있으며, 이 때 전자호이스트의 제2 핀(45)이 제2 스핀들암나사(41)의 제2 와부(46) 속으로 결합된다. 미설명 부호 7은 콘솔(CONSOle)이다.

제1도에 도시한 바와같이 본발명의 실시예에 있어서 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)의 제1 및 제2 외주면(27), (47)에 동심적(concentrically)으로 여러개의 제1 및 제2 와부(26), (46)를 형성하여, 함께 기하학적 제1 및 제2 톱니(29), (49)들을 형성한다. 이와같이 톱니 형태의 와부들을 형성시키므로서 각 제1 및 제2 핀(25), (45)들이 핀의 첨단부분에 대향하는 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)들의 와부들 속으로 용이하게 결합될 수 있다.

상기 전자호이스트들 중에 하나가 전기적으로 구동되고, 그에 해당하는 제1 및 제2 핀(25), (45)이 제1 및 제2 와부(26), (46)중의 하나에 삽입되자마자 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)와 해당 연결레버(30) 또는 록킹레버(50) 사이에 마찰연결이 이루어진다. 이와같이 결합하므로써 스핀들암나사의 회전운동이 블록킹(blocking)되어 구동스핀들이 동시에 회전함으로써 제1 및 제2 스핀들암나사(21), (41)가 조정스핀들(12) 상에서 강제로 축방향으로 움직이게 한다. 이러한 축방향 이동은 다시 길이 조정기(20)에 의하여 핸들축케이싱(6)의 축방향 이동을 일으키고, 한편으로 제2 스핀들암나사(41)가 록킹레버(50)를 지나서 축방향으로 이동하면 핸들축의 경사각조정이 이루어진다. 양쪽 전자호이스트들은 각각 스스로 자동으로 구동될 수 있으므로 핸들축을 길이 방향과 경사방향을 따로따로 조정할 수 있을 뿐만 아니라 또한 한쪽 또는 양쪽의 전자호이스트가 전기적으로 구동하느냐에 따라 동시에 양쪽 방향으로 조정할 수도 있다.

본발명의 실시예에서 핸들축의 조정을 위해서는 전체의 자동차 핸들축 장치는 구동장치(10)의 아래쪽에 위치하는 선회중심축(9)을 중심으로 선회하도록 하는 것이 필요하다.

본발명의 실시예에서 경사각 및 길이 조정을 위한 제1 및 제2 조정기(20), (40)들을 조정스핀들의 측면부위에 앞뒤로 나란히 배치하면, 조정스핀들(12)의 구동장치는 상기 제1 및 제2 조정기(20), (40)의 반대편에 상기 조정스핀들(12)의 다른쪽 단부에 위치한다. 만약 상술한 실시예와 같이 본발명의 자동차 핸들축 장치의 조립조건에 따라 필요하다면 물론 구동장치(10)의 조립위치를 제1 및 제2 조정기(20), (40)들이 각각 구동장치(10)의 양쪽 끝에 위치하도록 고려할 수도 있다. 이와같이 구동장치(10)가 양쪽의 제1 및 제2 조정기(20), (40)들 사이에 배치하면, 따라서 조정스핀들(12)은 전동구동장치(11)의 내부에 길이 및 경사조정을 위한 조정기들 사이에 위치하게 된다.

첨부도면에 도시된 바와같이 양쪽의 제1 및 제2 조정기(20), (40)들은 록킹레버(50) 및 연결레버(30)의 기하학적 배열까지도 구조가 동일하게 형성할 수 있으며, 따라서 동일한 스핀들암나사와 동일한 베어링 및 상품화된 전자호이스트 형태의 동일한 스위치를 이용함으로써 생산비절감을 달성할 수 있다.

도 1은 본발명에 따른 자동차 핸들축 장치의 전체 사시도.

도 2는 도 1의 자동차 핸들축 장치의 평면도.

도 3은 도 1 및 도 2의 핸들축 장치의 측면도.

도 4는 도 2의 A-A 선에 연하는 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1. 핸들축 장치 3. 조정장치

5. 핸들축 6. 핸들축케이싱

7. 콘솔(console) 9. 선회중심축

10. 구동장치 11. 전동구동장치

12. 조정스핀들 15. 전동모터

20. 길이 조정기 21. 제1 스핀들 암나사

22, 23. 제1 스러스트베어링 24. 제1 스위치

25. 제1 핀(pin) 26. 제1 와부(窩部)

27. 제1 외주면 29. 제1 톱니

30. 연결레버 32. 제1 베어링케이싱

33. 제1 관통구멍 40. 경사각 조정기

41. 제2 스핀들 암나사 42, 43. 제2 스러스트베어링

44. 제2 스위치 45. 제2 핀(pin)

46. 제2 와부 47. 제2 외주면

49. 제2 톱니 50. 록킹레버(rocking lever)

51. 힌지 52. 제2 베어링케이싱

53. 제2 관통구멍

Claims

핸들축 케이싱과,

그 케이싱 속에 착설된 핸들축과,

핸들축의 길이조정과 경사 조정을 위한 전기구동 조정장치를 구비하는 자동차 핸들축 장치에 있어서,

상기 조정장치는,

단일체로된 조정스핀들(12)과,

이 조정스핀들(12)을 회전구동하기 위한 전기구동장치(10)와,

상기 단일체로된 조정스핀들에 배치되는 동시에 조정스핀들의 축방향으로 이동가능하게 장착되는 2개 이상의 스핀들 암나사(21, 41)와,

종방향 운동을 조정하기 위한 종방향 길이조정기(20) 및 경사운동을 조정하기 위한 경사각조정기(40)와,

2개 이상의 스위치(24, 44)와,

핸들축 케이싱에 강고하게 연결되는 연결레버(30)와,

핸들축 케이싱의 경사를 조정하는데 사용하는 로킹레버(50)를 구비하며,

상기 스위치(24, 44)는 각각 스위치 중 하나에 인근하는 상기 스핀들 암나사(21, 41)와의 사이에서 여러개의 와부(26, 46)와 각 핀(25, 45)을 통해 마찰결합을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항에 있어서, 각 스위치(24, 44)는 움직이는 각각의 핀(25, 45)을 갖는 전자호이스트 기능을 수행하며, 이 때 상기 각 핀(25, 45)들은 대응하는 스핀들암나사(21, 41)의 각 와부(26, 46)에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제2항에 있어서, 상기 스핀들암나사의 각각의 외주면(27, 47) 상에 여러개의 대응하는 각 와부(26, 46)들이 스핀들암나사의 중심축 쪽으로 동심적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제3항에 있어서, 상기 각각의 와부(26, 46)들은 기하학적 형태의 각각의 톱니(29, 49)를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들축의 종방향 운동을 위한 길이 조정기(20)는 핸들축 케이싱(6)과 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들축의 종방향 운동을 위한 길이 조정기(20)는 상기 핸들축 케이싱(6)에 직접 연결되어 있고, 이 때 대응하는 상기 스핀들암나사(21)의 스러스트베어링(22, 23)이 상기 길이 조정기(20)의 연결레버(30)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항에 있어서, 상기 핸들축의 경사운동을 위한 경사각 조정기(40)는 한 개의 록킹레버(50)를 구비하며, 그 록킹레버 내에 상기 대응하는 스핀들암나사(41)의 스러스트베어링(42, 43)이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동장치(10)는 상기 조정스핀들(12)을 위한 베어링 장치를 일체형으로 구비하는 전동구동장치(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.
제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동장치(10)는 상기 핸들축의 경사운동과 함께 선회중심축(9)을 중심으로 선회하는 것을 특징으로 하는 자동차 핸들축 장치.