KR100535879B1 - 스티어링 컬럼의 경사조절장치 - Google Patents

스티어링 컬럼의 경사조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스티어링휠의 경사 조정 구조가 간단하면서도 작동 신뢰성을 높일 수가 있는 스티어링 컬럼의 경사조절장치에 관한 것으로, 하부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 상단 일측에 고정기어부(111)가 형성된 하부 스티어링컬럼(110)과; 일측 단부가 상기 하부 스티어링 샤프트와 유니버셜 조인트로 체결되는 상부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 하단에는 요홈(121)이 형성되되 상단에는 상기 고정기어부(111)와 치합이 가능하도록 치(122a)가 형성된 가동기어부(122)가 회동가능하게 축설되는 상부 스티어링컬럼(120)과; 상기 하부 스티어링컬럼(110) 및 상기 상부 스티어링컬럼(120)의 연결부가 수납되되, 상기 상부 스티어링컬럼(120)이 회동 가능하게 축설되어 차체에 고정되는 지지용 브래킷(130)과; 탄성체(141)가 구비되어 상기 상부 스티어링컬럼(120)에 힌지 체결되며, 상기 요홈(121)에 삽입되어 상기 가동기어부(122)를 탄성 지지하는 지지레버(140)와; 상기 지지레버(140)와 와이어(151)로 체결되는 틸트레버(150)로 구성되어, 스티어링컬럼의 록킹구조에 있어 외부와의 간섭을 방지하여 오동작에 의해 상부 스티어링컬럼의 록킹이 해제되는 것을 방지하며, 작동 신뢰성을 높일 수가 있는 발명인 것이다.

Description

스티어링 컬럼의 경사조절장치{Tilting device for steering columns}
본 발명은 스티어링 컬럼의 경사조절장치에 관한 것으로, 특히 스티어링휠의 경사 조정 구조가 간단하면서도 작동 신뢰성을 높일 수가 있는 스티어링 컬럼의 경사조절장치에 관한 것이다.
미국 특허번호 제5143402호와 제6282977호에는 운전자의 신체 조건에 따라 스티어링 휠의 높낮이를 조절할 수 잇도록 경사 조절이 가능한 조향장치에 관하여 개시하고 있다.
종래의 경사 조절이 가능한 조향장치는 록킹을 해제함으로써, 하부 스티어링컬럼부재에 대하여 상부 스티어링컬럼부재가 일정 각도의 범위 내에서 자유 회동이 가능하며, 운전자가 적절한 각도로 스티어링 휠을 조정한 후에는 다시 하부 스티어링컬럼부재에 대하여 상부 스티어링컬럼부재를 록킹함으로써 스티어링 휠을 각도를 조절할 수가 있다.
이하, 종래기술로서 미국 특허번호 제5143402호에서 개시하고 있는 조향장치를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 종래의 경사 조절이 가능한 조향장치를 보여주는 도면으로, 도 1은 일반적인 경사 조절이 가능한 조향장치의 측면도이며, 도 2 및 도 3은 종래의 스티어링 컬럼의 경사조절장치의 일부를 확대한 도면으로 록킹구조의 작동 상태를 보여주는 도면이다.
도 1을 참고하면, 스티어링 샤프트(1)가 수납되는 실린더 형상의 스티어링 컬럼(2)은 하부 스티어링 샤프트가 수납되는 하부 스티어링컬럼(3)과, 상부 스티어링 샤프트가 수납되는 상부 스티어링컬럼(4)으로 이루어지며, 하부 및 상부 스티어링컬럼(3)(4)은 지지용 브래킷(5)으로 연결되며, 이 지지용 브래킷(5)은 대시보드(6)의 하부에 고정된다.
상부 스티어링컬럼(4)은 지지용 브래킷(5)에 핀(7)에 의해 축설 지지되어 회동이 가능하며, 틸트레버(8)가 구비되어 상부 스티어링컬럼(4)의 자유 회동을 록킹/언록킹 단속한다.
하부 스티어링 샤프트와 상부 스티어링 샤프트는 상기 브래킷(5)의 핀(7)과 대응하는 위치에서 유니버셜 조인트로 연결된다.
구체적으로 도 2를 참고하면, 상부 스티어링컬럼(4)의 하부에는 다수의 치가 형성된 고정기어부(41)가 구비되되, 이 고정기어부(41)에 형성된 치는 핀(7)을 중심으로 하는 원호 상에 위치한다.
한편, 지지용 브래킷(5)의 하단부에는 고정기어부(41)와 치합되는 가동기어부(51)가 힌지 체결된다. 가동기어부(51)는 스프링(51a)에 의해 탄성 지지되며, 이 압축된 스프링(51a)의 복원력에 의해 가동기어부(51)는 고정기어부(41)와 치합 상태가 해제되도록 유지된다.
또한, 지지용 브래킷(5)의 하단 일측에는 장공의 가이드공(52)이 형성된 지지플레이트(53)가 구비되되, 가이드공(52)은 핀(7)을 중심으로 하는 원호 상에 형성된다.
가이드공(52)에는 틸트레버(8)에 고정된 가이드샤프트(81)가 삽입된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 록킹 상태에서는 가동기어부(51)의 하단을 가이드샤프트(81)가 지지하게 되므로, 고정기어부(41)와 가동기어부(51)는 치합 상태를 유지하며, 상부 스티어링컬럼(4)은 각도 조절이 불가한 상태이다.
또한, 도 2에서 틸트레버(8)는 미도시된 탄성체에 의해 시계방향으로 탄성 지지되므로, 외력이 작용하지 않는다면 틸트레버(8)와 고정된 가이드샤프트(81)는 가동기어부(51)의 하단부에서 이탈되지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 틸트레버(8)를 반시계방향으로 회전시키면, 가이드샤프트(81)는 반시계방향으로 회전하면서 가동기어부(51)의 하단부에서 이탈된다.
가동기어부(51)의 하단부를 지지하는 가이드샤프트(81)가 이탈되므로, 가이드샤프트(81)는 압축되었던 스프링(51a)의 복원력에 의해 고정기어부(41)와 이격되어, 상부 스티어링컬럼(4)은 핀(7)을 축으로 회동이 가능하므로 운전자는 스티어링휠을 상하 조작하여 경사 정도를 조절할 수가 있다.
스티어링휠의 각도 조정이 끝나면, 틸트레버(8)를 놓게 되며, 이 틸트레버(8)는 미도시된 탄성체에 의해 가이드샤프트(81)와 함께 시계방향으로 회전한다.
가이드샤프트(81)가 가동기어부(51)의 하단부에 위치하게 되면, 가동기어부(51)는 고정기어부(41)와 치합되어 고정되므로, 상부 스티어링컬럼(4)은 설정된 경사각도에서 고정이 이루어진다.
그러나, 이와 같이 미국 특허번호 제5143402호에서 개시하고 있는 스티어링 컬럼 경사조절장치는 록킹구조의 하단부 측으로 별도의 커버가 없어 운전자의 무릎과 가이드샤프트 또는 틸트레버와 간섭이 발생하여 의도하지 않게 경사조절장치의 록킹상태가 해제될 수가 있다.
또한, 가동기어부의 록킹/언록킹을 조작을 위하여, 가이드샤프트와 가이드샤프트를 가이드 지지하기 위하여 한 쌍의 지지플레이트를 설치해야 되므로, 구성 부품의 증가와 설치 공간의 확보가 어려운 문제점이 발생한다.
한편, 미국 특허번호 제6282977호에서도 가동기어와 고정기어 사이의 치결합 또는 치합을 해제하도록 구성하여 스티어링휠의 경사각도를 조절가능하도록 하고 있으나, 구성부품의 제작이 난이하며, 가동기어와 고정기어의 치결합 상태의 작동 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 스티어링휠의 경사 각도를 조정하기 위한 상부 스티어링컬럼의 록킹/언록킹 구조를 단순화하며, 록킹/언록킹 상태의 작동 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 갖는 스티어링 컬럼의 경사조절장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 하부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 상단 일측에 고정기어부가 형성된 하부 스티어링컬럼과; 일측 단부가 상기 하부 스티어링 샤프트와 유니버셜 조인트로 체결되는 상부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 하단에는 요홈이 형성되되 상단에는 상기 고정기어부와 치합이 가능하도록 치가 형성된 가동기어부가 회동가능하게 축설되는 상부 스티어링컬럼과; 상기 하부 스티어링컬럼 및 상기 상부 스티어링컬럼의 연결부가 수납되되, 상기 상부 스티어링컬럼이 회동 가능하게 축설되어 차체에 고정되는 지지용 브래킷과; 탄성체가 구비되어 상기 상부 스티어링컬럼에 힌지 체결되며, 상기 요홈에 삽입되어 상기 가동기어부를 탄성 지지하는 지지레버와; 상기 지지레버와 와이어로 체결되는 틸트레버로써 달성된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치를 보여주는 도면으로, 도 4는 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치를 도시한 측단면 구성도이며, 도 5는 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치의 언록킹 상태를 도시한 측단면 구성도이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치는 하부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되는 하부 스티어링컬럼(110)과; 상부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되는 상부 스티어링컬럼(120)과; 하부 및 상부 스티어링컬럼(110)(120)의 연결부가 수납되며, 차체에 고정 지지되는 지지용 브래킷(130)과; 상부 스티어링컬럼(120)의 회동을 록킹/언록킹하기 위한 지지레버(140)와; 이 지지레버(140)를 작동하기 위한 틸트레버(150)로 구성될 수가 있다.
하부 및 상부 스티어링컬럼(110)(120) 내에 각각 수납되는 하부 스티어링 샤프트와 상부 스티어링 샤프트는 서로 유니버셜 조인트로 체결되어 축방향에 대하여 입체각을 가지며 회동이 가능하다.
하부 스티어링컬럼(110)의 상단 일측에는 다수의 치가 형성된 고정기어부(111)가 형성되되, 이 고정기어부(111)에 형성된 치(111a)는 샤프트(110a)를 축으로 하는 원주 상에 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상부 스티어링컬럼(120)은 샤프트(110a)에 의해 하부 스티어링컬럼(110)과 자유 회동 가능하게 체결된다.
상부 스티어링컬럼(120)의 하단부에는 가동기어부(122)가 회동 가능하게 힌지 체결된다. 가동기어부(122)의 상단에는 상기 고정기어부(111)와 치합되는 다수의 치(122a)가 형성되며, 하단에는 함몰 형성된 요홈(121)이 형성된다.
상부 스티어링컬럼(120)에는 가동기어부(122)의 요홈(121)에 삽입되어 지지하기 위한 지지레버(140)가 힌지축(143)에 의해 힌지 체결된다.
지지레버(140)의 힌지축(143)에는 압축스프링(141)이 삽입되며, 이 압축스프링(141)의 일측 단부는 지지레버(140)의 스톱퍼(142)에 걸려 지지되며, 압축스프링(141)의 타측 단부는 지지용 브래킷(130)의 저면에 지지된다.
지지용 브래킷(130)은 하부 스티어링컬럼(110) 및 상부 스티어링컬럼(120)의 연결부 외측에 구비되어 차체에 고정됨에 따라 외부와의 간섭에 의해 가동기어부(122)가 조작되는 것을 방지한다.
지지레버(140)는 틸트레버(150)와 와이어(151)로 체결된다.
상부 스티어링컬럼에는 미도시된 레버 수납용 브래킷이 구비되어, 레버를 작동하지 않는 경우에는 레버 수납용 브래킷에 고정할 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 스티어링 칼럼의 경사조절장치의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.
도 4를 참고하면, 압축스프링(141)에 의해 탄성 지지되는 지지레버(140)는 가동기어부(122)의 하단 요홈(121)에 삽입되어 가동기어부(122)가 유동하지 않도록 지지함으로써, 가동기어부(122)는 고정기어부(111)에 치합된 상태를 유지하게 되며, 상부 스티어링컬럼(120)은 회전이 불가한 상태이다.
다음으로, 스티어링휠의 각도를 조정하기 위하여 틸트레버(150)를 잡아당기게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지레버(140)는 요홈(121)에서 이탈되며 가동기어부(122)는 자중에 의해 반시계방향으로 회전하면서 고정기어부(111)와의 치결합 상태가 해제된다. 이때, 지지레버(140)를 탄성 지지하는 압축스프링(141)은 더욱 압축된 상태를 유지한다.
고정기어부(111)와 가동기어부(122)의 치결합이 해제됨에 따라 상부 스티어링컬럼(120)의 회전 조작이 가능하게 되며, 운전자는 스티어링휠을 상하로 조작하여 원하는 각도에 스티어링휠을 위치한 후에 틸트레버(150)를 놓게 되면 지지레버(140)는 압축된 압축스프링(141)의 복원력에 의해 시계방향으로 회전하면서 가동기어부(122)를 밀어 고정기어부(111)와 치결합된다.
가동기어부(122)가 고정기어부(111)와 다시 치합되어 고정되므로, 상부 스티어링컬럼(120)의 설정 각도는 고정된다.
이상과 같이 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치는 상부 및 하부 스티어링컬럼의 연결부가 수납되어 외부와의 간섭을 방지함으로써, 의도하지 않은 오동작에 의해 상부 스티어링컬럼의 록킹이 해제되는 것을 방지할 수가 있으며, 또한 록킹/언록킹 구조가 단순하여 록킹/언록킹의 작동 신뢰성을 향상시킬 수가 있는 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1 은 일반적인 스티어링 컬럼의 경사조절장치를 보여주는 구성도,
도 2 및 도 3은 종래의 스티어링 컬럼의 경사조절장치의 록킹구조의
작동관계를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치를 도시한 측단면 구성도,
도 5는 본 발명의 스티어링 컬럼의 경사조절장치의 언록킹 상태를 도시한
측단면 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 하부 스티어링컬럼 111 : 고정기어부
120 : 상부 스티어링컬럼 121 : 요홈
122 : 가동기어부 130 : 지지용 브래킷
140 : 지지레버 141 : 탄성체
150 : 틸트레버 151 : 와이어

Claims (1)

  1. 하부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 상단 일측에 고정기어부가 형성된 하부 스티어링컬럼과;
    일측 단부가 상기 하부 스티어링 샤프트와 유니버셜 조인트로 체결되는 상부 스티어링 샤프트가 회동 가능하게 수납되며, 하단에는 요홈이 형성되되 상단에는 상기 고정기어부와 치합이 가능하도록 치가 형성된 가동기어부가 회동가능하게 축설되는 상부 스티어링컬럼과;
    상기 하부 스티어링컬럼 및 상기 상부 스티어링컬럼의 연결부가 수납되되, 상기 상부 스티어링컬럼이 회동 가능하게 축설되어 차체에 고정되는 지지용 브래킷과;
    탄성체가 구비되어 상기 상부 스티어링컬럼에 힌지 체결되며, 상기 요홈에 삽입되어 상기 가동기어부를 탄성 지지하는 지지레버와;
    상기 지지레버와 와이어로 체결되는 틸트레버로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼의 경사조절장치.
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