KR100580045B1 - 어퍼틸트 스티어링 칼럼 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로어 칼럼(16)에 대하여 어퍼 칼럼(4)이 틸팅가능하도록 구성된 스티어링 칼럼 구조에 있어서, 어퍼 브라켓은 미리 제작된 어퍼 컬럼이 어퍼 브라켓 금형에 압입된 상태로 다이캐스팅되어 성형되는 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조에 관한 것으로서, 종래의 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓이 일체형 어퍼 브라켓으로 대체됨으로 상호간의 조립공차와 상대유격이 제거되고, 전후방향 굽힘강도 및 강성이 개선됨으로, 스티어링 휠의 진동특성이 개선되는 효과가 있다.

스티어링 칼럼

Description

어퍼틸트 스티어링 칼럼 구조{UPPER TILT STEERING COLUMN STRUCTURE}

도 1은 종래의 스티어링 칼럼의 구조를 도시한 사시도.

도 2a는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼 구조를 도시한 사시도.

도 2b는 도 2a의 A 부분의 상세 단면도.

도 3은 (a)종래의 스티어링 칼럼의 전후방향 굽힘강도와, (b)본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 전후방향 굽힘강도를 보여주는 그래프.

도 4 는 (a)종래의 스티어링 칼럼의 고유진동수와, (b)본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 고유진동수를 보여주는 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

4; 어퍼 칼럼 10; 무빙기어

16; 로어 칼럼 20; 일체형 어퍼 브라켓

26; 브라켓부 28; 기어부

본 발명은 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 틸팅기능을 구비한 스티어링 칼럼에서 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓이 일체로 형성되어 조립공차와 상대유격을 제거함으로써 공회전 및 주행시 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있도록 한 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스티어링 휠은 운전자의 신체조건이나 운전자세에 맞게 위치를 조절할 수 있도록 틸트(tilt) 기능을 구비하고 있는 바, 이러한 종래의 스티어링 칼럼의 구조가 도 1에 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 상단으로 스티어링 휠이 장착되는 조향축(2)이 통과하는 종래의 스티어링 칼럼(1)은 틸팅될 수 있도록, 어퍼 칼럼(4) 및 로어 칼럼(16) 사이에 고정기어(8)와, 무빙기어(10) 및 틸팅 레버장치(12)를 구비하고, 스티어링 칼럼을 차체에 장착하기 위한 어퍼 마운팅 브라켓(18) 및 로어 마운팅 브라켓(20)이 결합되어 있다.

이러한 종래의 스티어링 칼럼 구조에서는 어퍼 브라켓(6) 및 고정기어(8)가 연동될 수 있도록 어퍼 브라켓(6)의 측면으로 고정기어(8)가 압입되는 압입홈을 가공하여 고정기어(8)를 압입한 후 볼트(19)를 고정하여 어퍼 브라켓(6)과 고정기어(8) 즉, 어퍼 칼럼(4)과 고정기어(8)가 연동될 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 스티어링 휠의 각도를 가변시킬 때 틸팅레버 장치(12)에 부착된 틸팅 레버(13)를 돌려 어퍼틸트 스티어링 칼럼의 록 상태를 해제한 후 어퍼 칼럼(4)을 원하는 각도만큼 틸트시킨후 틸팅 레버(13)를 놓으면, 어퍼 칼럼(4)과 함께 틸트된 고정기어(8)가 원하는 각도로 틸트된 상태로 무빙기어(10)와 서로 치합되고 록된다. 미설명된 부호 5 는 어퍼 칼럼(4)의 회전축이다.

이와 같은 종래의 구조에서, 스티어링 휠의 어퍼 칼럼(4)과 어퍼 브라켓(6) 의 고정은 어퍼 브라켓(6)에 어퍼 칼럼(4)을 압입하여 이루어지게 된다.

상기와 같은 어퍼 브라켓 조립 방식은 체결 면적 및 길이의 제한 그리고 압입 공차로 인해 발생되는 상대유격에 의하여 체결력 및 치수 정밀도가 저하되어 공회전 및 주행시에 스티어링 휠이 진동하는 문제점이 있다.

즉, 어퍼 틸트 스티어링 칼럼이 록된 상태에서 칼럼의 전후 방향 강도 및 강성은 공회전시나 주행시 스티어링 휠의 진동을 좌우하는 데, 종래와 같이 어퍼 칼럼(4)과 어퍼 브라켓(6)을 별도로 생산한 후 압입 방식에 의해 고정하는 방법을 사용하는 경우에는 조립공차 및 상대유격으로 인하여 어퍼 칼럼(4)과 어퍼 브라켓(6)의 체결력 및 치수정밀도가 떨어져 칼럼의 전후방향 강도 및 강성이 취약하여 스티어링 휠이 진동하게 되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 스티어링 칼럼을 구성하는 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓을 서로 결합함에 있어 어퍼 브라켓 제작용 금형내에 어퍼 칼럼을 삽입한 상태에서 어퍼 브라켓을 다이캐스팅 성형하여 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓의 결합력을 증가시켜 차량 주행시 진동이 감소되도록 한 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓을 일체 형성하여 스티어링 칼럼의 전후방향의 강도 및 강성이 보강되도록 한 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 로어 칼럼에 대하여 어퍼 칼럼이 틸팅가능하도록 구성된 스티어링 칼럼 구조에 있어서, 어퍼 브라켓은 미리 제작된 어퍼 컬럼이 어퍼 브라켓 금형에 압입된 상태로 다이캐스팅되어 성형되는 것을 특징으로 하는 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조를 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 스티어링 칼럼 구조를 보여주는 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 로어 칼럼(16)에 대하여 어퍼 칼럼(4)이 틸팅가능하도록 스티어링 칼럼의 중앙부에 위치되어 있는 어퍼 칼럼(4)의 하단으로는 어퍼 브라켓(20)이 결합된다.

어퍼 브라켓(20)은 어퍼 칼럼(4)이 관통체결되는 브라켓부(26)와 브라켓부(26) 측면으로 하향 연장되고 하단부가 무빙기어(10)에 치합되는 기어부(28)로 구성되어 있다. 어퍼 브라켓(20)의 기어부(28)는 무빙기어(10)와 치합되어 어퍼 칼럼(4)의 틸팅상태를 유지가능하게 하는 데, 이러한 치합은 무빙기어에 연결설치되는 틸팅 레버장치(12)에 의해 록/언록되도록 구성되어 있다.

도 2b는 도 2a의 A 부분의 상세 단면도로서, 어퍼 칼럼(4)과 어퍼 브라켓(20)이 일체로 형성되어 있음을 도시하고 있다.

따라서 틸팅 레버장치(12)의 틸팅 레버(13)를 당기면 무빙기어(10)가 회동하여 기어부(28)와 무빙기어(10)의 치합이 해제되어 어퍼 칼럼(4)이 회전축(5)에 대해 틸팅가능하게 되고, 틸팅 레버(13)를 놓으면 무빙기어(10)가 기어부(28)에 치합되면서 치합상태가 록킹된다.

본 발명에 따른 어퍼 브라켓(20)은 어퍼 칼럼(4)을 미리 제작한 후 어퍼 브라켓 제작용 금형에 압입된 상태로 다이캐스팅하여 제작된다. 이로 인해 어퍼 칼럼(4)과 브라켓부(26)가 일체로 형성되어 연동됨으로, 종래와 같이 어퍼 브라켓에 어퍼 칼럼을 결합 연동시키기 위한 공정이 삭제된다.

또한, 어퍼 브라켓과 어퍼 칼럼을 결합시키기 위해 어퍼 브라켓에 어퍼 칼럼의 결합부를 형성하는 가공공정이 삭제되고, 가공시 치수 정밀도 오차나 조립공차에 의해 어퍼 브라켓과 어퍼 칼럼간의 상대 유격이 발생하는 것이 제거된다. 또한 일체로 형성됨으로 장기간의 사용에도 상호간의 체결력이 저하되는 문제점이 해결된다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따라 종래의 어퍼 브라켓과 어퍼 칼럼을 기어일체형으로 대체한 경우에 전후방향 굽힘강도와 강성을 종래와 대비하여 나타낸 그래프로서, 도 3 을 참조하면, 종래와 같이 어퍼 브라켓과 어퍼 칼럼이 각각 별도로 제작된 후 압입되는 경우에는 스티어링 칼럼이 230kgf 에서 파단됨에 반하여(도 3 의 (a)참조), 본 발명에 의해 일체로 형성되는 경우에는 스티어링 칼럼이 800kgf 에서 파단되는 것을 확인할 수 있다(도 3 의 (b) 참조). 따라서 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓이 일체로 형성된 일체형 어퍼 브라켓의 경우 전후방향 굽힘강도가 3배 이상 향상되는 것을 확인할 수 있다.

또한 도 4에서 확인되는 바와 같이, 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓이 각각 별도로 제작된 후 압입되는 경우에는 고유 진동수는 30HZ 임에 반하여(도 4의 (a) 참조), 본 발명에 의해 일체로 형성되는 어퍼 브라켓으로 대체되는 경우 고유 진동수가 39HZ 로 고유진동수가 증가되는 것을 확인할 수있다(도 4의 (b) 참조). 고유진동수 는 부재의 강성과 연관되어 고유진동수의 증가는 강성의 증가를 의미하는 바, 일체형 부재로 성형되는 경우 강성이 증가되는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 어퍼틸트 스티어링 칼럼이 록된 상태에서 칼럼의 전후 방향 강도 및 강성은 공회전시나 주행시 스티어링 휠의 진동을 좌우하게 되는 바, 본 발명에 따른 스티어링 칼럼의 전후방향 강도 및 강성이 개선됨으로 공회전시나 주행시 스티어링 휠의 진동 특성을 개선하게 되는 것이다.

본 발명에 따르면 종래의 어퍼 칼럼과 어퍼 브라켓이 일체형 어퍼 브라켓으로 대체됨으로 상호간의 조립공차와 상대유격이 제거되고, 전후방향 굽힘강도 및 강성이 개선됨으로, 스티어링 휠의 진동특성이 개선되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 로어 칼럼에 대하여 어퍼 칼럼이 틸팅가능하도록 구성된 스티어링 칼럼 구조에 있어서, 어퍼 브라켓은 미리 제작된 어퍼 컬럼이 어퍼 브라켓 금형에 압입된 상태로 다이캐스팅되어 성형되는 것을 특징으로 하는 어퍼 틸트 스티어링 칼럼 구조.

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