KR100990877B1 - 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치에 관한 것으로, 그 목적은, 높낮이가 조절된 상태의 조향휠을 보다 견고히 지지할 수 있으며, 단순한 구성으로서 조립 및 제품의 양산성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 컬럼 브라켓의 상측면에는 그 측면부에 기어치가 형성된 고정기어가 설치되고, 틸트 브라켓에는 상기 고정기어 측면부에 형성된 기어치와 이물림되도록 그 단부에 기어치를 갖는 한 쌍의 가동기어가 힌지로서 결합되되, 상기 가동기어의 기어치 형성면의 배면은 경사진 테이퍼면이 형성되며, 상기 가동기어의 외측에는 이를 감싸며 이 가동기어가 안착토록 안착면과 가동기어의 테이퍼면이 접촉하는 가이드 돌기가 형성된 록 바디가 설치되되, 이 록바디의 일측은 틸트 브라켓에 스프링에 의해 연결되고 타측은 틸트레버에 연결되어 틸트레버의 작동에 따라 수평 이동하면서 상기 가동기어의 이물림을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치를 제공한다.

스티어링 컬럼 틸팅장치, 틸트 브라켓, 컬럼 브라켓, 고정,가동기어, 록 바디

Description

차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치{Tilting device of vechile steering column}

도 1은 틸팅장치가 구비된 종래의 스티어링 컬럼을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 틸팅장치가 구비된 조향장치의 스티어링 컬럼을 도시한 사시도.

도 3a는 도 2에 따른 틸팅 어셈블리부를 확대 도시한 저면도.

도 4는 도 2에 따른 틸팅 어셈블리부를 확대 도시한 저면 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 틸팅장치의 작동상태를 도시한 도면.

<도면의 주요부위에 대한 부호 설명>

100...스티어링 컬럼 130...컬럼 브라켓

131...고정기어 132...힌지 볼트

140...틸트 브라켓 141...가동기어

142...힌지 143...테이퍼면

144...돌기홈 150...록 바디

151...안착면 152...가이드 돌기

160...틸트레버 170,180...스프링

200...스티어링 샤프트

본 발명은 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치에 관한 것으로, 이는 특히, 운전자의 신체조건에 맞게 높낮이가 조절된 상태의 조향휠을 보다 견고히 지지할 수 있으며, 단순한 구성으로서 조립 및 제품의 양산성을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 조향장치의 스티어링 컬럼에는 운전자 신체조건에 맞게 조향휠의 높낮이를 조절할 수 있도록 틸팅(Tilting)장치가 마련되어 있다.

도 1은 이와 같은 틸팅장치가 구비된 조향장치의 스티어링 컬럼을 도시한 사시도 이다. 도면에 도시된 바와 같이, 스티어링 컬럼(10)은 충격 전달시 컬랩스(Collapse)되도록 두개의 중공관을 연결하여 구성한 것으로, 그 내부에는 조향휠과 연결되는 스티어링 샤프트(20)가 내설된다.

그리고, 스티어링 컬럼(10)의 상단부에는 컬럼 브라켓(30)이 설치되고, 이 컬럼 브라켓(30)의 외부측에는 이를 감싸도록 틸트 브라켓(40)이 힌지볼트(32)로서 결합되어 굴절이 가능하게 이루어져 있다.

한편, 컬럼 브라켓(30)의 외측 중앙에는 원호상의 고정기어(31)가 설치되고, 틸트 브라켓(40)에는 상기 고정기어(31)와 이물림되어 컬럼 브라켓(30)과 틸트 브 라켓(40)의 굴절각을 유지토록 하는 가동기어(41)가 기어힌지(42)로서 연결되어 회동이 가능하게 마련된다.

다른 한편, 틸트 브라켓(40)에는 이물림된 상기 가동기어(41)와 고정기어(31)를 이격시켜 컬럼 브라켓(30)과 틸트 브라켓(40) 및 그 내측의 스티어링 샤프트를 굴절시킬 수 있도록 가동기어(41)를 회동시키는 구조가 마련되어 있다. 즉, 가동기어(41)의 한쪽 측면에는 가동핀(43)이 돌출되고, 이 가동핀(43)을 통해 가동기어(41)를 들어 올릴 수 있도록 가동핀(43)의 외측에는 이를 덮도록 회동부재(50)가 설치되는데, 이 회동부재(50)는 절곡된 양단측이 틸트 브라켓(40)과 컬럼 브라켓(30) 사이에서 전술한 힌지볼트(32)에 결합되어 회동이 가능하게되어 있다.

그리고, 상기 회동부재(50)의 절곡된 일단부 일측에는 회동바(51)가 연장형성되어 가동핀(43)의 하측에 위치하고 있으며, 절곡된 타단부에는 틸트 브라켓(40) 측으로 밴딩된 작동바(52)가 마련되어 있다.

계속해서, 틸트 브라켓(40)에는 레버힌지(61)로서 틸트레버(60)가 회동가능하게 결합되는데, 이 틸트레버(60)의 연장단부는 상기 작동바(52)에 접촉토록 구성되어 있다.

여기서, 미설명 부호 54,55는 틸트 브라켓(40)과 컬럼 브라켓(30)의 굴절 후 원위치로의 복귀가 용이하도록 각각의 브라켓 상하부에는 설치되는 복원 스프링을 가리킨다.

이와 같은 구성의 종래 틸팅장치는, 틸트레버(60)의 손잡이를 당기면 틸트레 버(60)의 연장단부가 작동바(52)를 밀어내어 회동부재(50)가 회전하게 되고, 이 회동부재(50)이 회전하면서 회동바(51)가 가동기어(41)를 들어올려 가동기어(41)와 고정기어(31)를 이격시킴으로써 틸트 브라켓과 컬럼 브라켓이 굴절이 가능한 상태가 되어 조향휠의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 구성의 종래 차량용 틸팅장치는, 고정기어와 가동기어의 이물림 상태가 가동기어 외측에 마련된 회동부재(50)로서 유지되는 바, 이러한 회동부재(50)는 단순하게 얇은 판재를 절곡시켜 마련한 것으로서 그 강성이 취약하여 이물림 상태를 충분히 지지해 줄 수없다는 결점이 있었다. 때문에, 스티어링 컬럼이 굴절된 상태 즉, 틸팅각이 조절된 상태의 스티어링 컬럼을 충분히 지지할 수 없었으며, 더욱이 차량 충돌이 발생했을 경우에는 스티어링 컬럼이 위로 젖혀져(Pop-up) 오히려 운전자의 상해치를 높이는 결과를 초래하게 되는 문제가 있었다.

또, 상기와 같은 종래 틸팅장치는 이를 구성하는 부품수가 많고 구조가 복잡하여 양산성이 떨어진다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은, 틸트 브라켓과 컬럼 브라켓에 기어치간에 결합력이 견고한 틸트 어셈블리를 마련하여, 높낮이가 조절된 상태의 조향휠을 보다 견고히 지지 하여 차량 충돌시 스티어링 컬럼이 위로 젖혀지는 것을 방지하며, 단순한 구성으로서 조립 및 제품의 양산성을 향상시킬 수 있는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치를 제공하는 데에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위힌 기술적인 수단으로서 본 발명은, 컬럼 브라켓의 상측면에는 그 측면부에 기어치가 형성된 고정기어가 설치되고, 틸트 브라켓에는 상기 고정기어의 측면부에 형성된 기어치와 이물림되도록 그 단부에 기어치를 갖는 한 쌍의 가동기어가 힌지로서 결합되되, 상기 가동기어의 기어치 형성면의 배면은 경사진 테이퍼면이 형성되며, 상기 가동기어의 외측에는 이를 감싸며 이 가동기어가 안착토록 안착면과 가동기어의 테이퍼면이 접촉하는 가이드 돌기가 형성된 록 바디가 설치되되, 이 록바디의 일측은 틸트 브라켓에 스프링에 의해 연결되고 타측은 틸트레버에 연결되어 틸트레버의 작동에 따라 수평 이동하면서 상기 가동기어의 이물림을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면을 간략히 설명하면, 첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 틸팅장치가 구비된 조향장치의 스티어링 컬럼을 도시한 사시도 이며, 도 3,4는 도 2에 따른 틸팅 어셈블리부를 확대 도시한 저면도 및 저면 사시도를 각각 나타낸다.

도 2를 참조하면, 스티어링 컬럼(100)은 충격발생시 컬랩스(Collapse)되도록 두개의 중공관이 연결되어 이루어진 것으로서 그 내부에는 조향휠(미도시)과 연결되는 스티어링 샤프트(200)가 내설되는데, 이와 같은 스티어링 컬럼(100) 상단에는 운전자의 신체조건에 알맞게 조향휠의 높낮이를 조절할 수 있게 틸팅장치가 마련되어 있다.

상기 틸팅장치는 크게 스티어링 컬럼(100) 상단에 고정되는 컬럼 브라켓(130)과, 이 컬럼 브라켓(130)에 회동가능하게 힌지볼트(132)로서 결합되는 틸트 브라켓(140)과, 컬럼 브라켓(130)과 틸트 브라켓(140)의 굴절상태 즉, 틸팅각이 조절된 상태를 유지하는 틸팅수단으로 이루어져 있는 바, 특히 본 발명에서 적용된 상기 틸팅수단은, 컬럼 브라켓(130)의 상측면에 설치되는 고정기어(131)와, 이 고정기어(131)와 이물림 되는 가동기어(141)와, 상기 고정기어(131)와 가동기어 (141)사이의 이물림을 제어하는 록 바디(150)로 이루어 진다.

즉, 도 2내지 도 3에서와 같이, 컬럼 브라켓(130)의 상부면 중앙에는 양측면부에 기어치가 형성된 고정기어(131)가 설치되고, 틸트 브라켓(140)에는 상기 고정기어(131) 측면부에 형성된 기어치와 이물림되도록 그 단부 내측에 기어치를 갖는 한 쌍의 가동기어(141)가 틸트 브라켓(140)상에서 힌지(142)로서 결합된다.

그리고, 상기 한 쌍의 가동기어(141)의 외측에서 이를 감싸도록 록 바디(150)가 설치되는데, 이 록 바디(150)의 일측은 틸트 브라켓(140)에 스프링(170)을 통해 연결되어 조향휠 측으로 탄성을 지니며, 타측은 틸트레버(160)의 연장단부와 힌지연결되어 이 틸트레버(160)의 작동에 따라 스티어링 컬럼(100)의 길이방향으로 승강하면서 상기 가동기어(141)의 이물림을 제어하게 된다.

특히, 도 3내지 도 4에서와 같이, 상기 가동기어(141)의 기어치 형성면의 배면에는 경사진 테이퍼면(143)이 형성되고, 이 가동기어(141)를 감싸는 상기 록 바디(150)의 내측에는 가동기어(141)가 안착되도록 안착면(151)과 양 측벽에는 상기 테이퍼면(143)이 접하는 가이드 돌기(152)가 형성됨으로써, 틸트레버(160)의 작동에 따라 록 바디(150)가 승강할 때, 상기 테이퍼면(143)이 가이드 돌기(152)를 따라 이동하면서 가동기어(141)와 고정기어(131)의 기어치간 이물림을 제어한다.

부연하여 설명하면, 상기 록 바디(150) 내측의 안착면(151) 중앙에는 고정기어(131)가 위치하며, 이 고정기어(131)와 록 바디(150) 측벽의 가이드 돌기(152) 사이에는 기어치가 형성된 가동기어(141)의 단부가 위치함으로써, 틸트레버(160) 작동에 따른 록 바디(150)의 승강에 따라, 상기 가동기어(141)가 고정기어(131)와 이물림되어 틸트 브라켓(140)의 굴절상태를 지지하거나 이물림이 해체되어 굴절각을 조절할 수 있게 된다.

여기서, 고정기어(131)와 가동기어(141)에 형성되는 기어치는 이들의 굴절각 변화에도 이물림이 될 수 있도록 방사형으로 형성함이 바람직하며, 상기 한 쌍의 가동기어(141) 사이의 힌지(142) 상에는 록 바디(150)의 승강시 이 한 쌍의 가동기어가 벌어져 고정기어(131)와 이물림이 해체될 수 있도록 압축 스프링(180)을 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 가동기어(141)의 테이퍼면(143)에는 틸트레버(160)의 잠금상태에서 록 바디(150)의 가이드 돌기(152)가 안착되어 잠금상태를 감지할 수 있도록 돌기홈(144) 마련할 수 도 있다.

따라서, 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 틸팅장치의 작동 및 효과에 대해 살펴보기로 한다.

첨부도면 도 5는 본 발명에 따른 틸팅장치의 작동상태를 나타낸 도면으로서 앞서 설명한 첨부도면 도 2와 연계하여 설명하면, 운전자가 자신의 신체조건에 맞게 조향휠(핸들)의 높낮이를 조절하기 위해 틸트레버(160)를 당기면, 이 틸트레버(160)는 그 중심측에 설치된 레버힌지(161)를 중심으로 회동하여 그 단부에 연결된 록 바디(150)를 당기게 된다.

이와 같이 틸트레버(160)로 부터 힘을받은 록 바디(150)는 당겨진 방향(스티어링 컬럼방향)으로 승강하게 되는데, 이때 록 바디(150)의 가이드 돌기(152)는 가동기어(141)의 테이퍼면(143)을 따라 이동하여 가동기어(141)의 끝단에 접하게 됨으로써, 테이퍼면(143)의 경사부 높이차만큼 고정기어(131)와 이물림 되어 있던 상기 가동기어(141)가 그 사이의 압축 스프링(180)에 의해 벌어져 고정기어(131)와의 이물림이 해체된다.

이로써, 컬럼 브라켓(130)과 틸트 브라켓(141)은 틸트(Tilt) 가능한 상태가 되어 운전자는 조향휠을 자신의 신체조건에 맞는 높이에 위치시킬 수 있게 된다.

이 후, 당기고 있던 틸트레버(160)를 놓으면, 락 바디(150)를 틸트 브라켓(140) 측으로 당기고 있는 스프링(170)에 의해 상기 록 바디(150)가 원위치로 복귀 하면서 가동기어(141)를 가압하게 되고, 가압된 가동기어(141)는 고정기어(131)와 다시 이물림되어 틸트 브라켓(140)과 컬럼 브라켓(130)의 굴절상태를 유지시킬 수 있게 된다.

이와 같은 틸트레버(160)의 잠금상태에서 록 바디(150)의 가이드 돌기(152)가 위치하는 가동기어(141)의 테이퍼면(143)상에는 돌기홈(144)이 마련되어 있기 때문에, 운전자가 틸트레버(160)의 잠금상태를 확실히 감지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명인 스티어링 칼럼의 틸팅장치에 의하면, 고정기어와 이물림 되는 가동기어가 한 쌍으로 마련되어 그 외측에서 록 바디에 의해 지지되어 이물림 상태가 유지됨으로써, 기어치간에 치합력이 증대되어 브라켓의 굴절상태를 보다 견고히 지지할 수 있으며, 이에 따라, 차량 충돌시 스티어링 컬럼이 위로 젖혀지는 것(Pop-up)을 방지하여 운전자의 상해치를 줄일 수 있고, 기존에 비해 단순한 구성으로서 이를 구성하는 부품수가 적어 제품의 조립 및 양산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 스티어링 컬럼 일단부에 설치되는 컬럼 브라켓(130)과, 상기 컬럼 브라켓(130)의 외주측에 힌지볼트(132)로서 결합되어 굴절되는 틸트 브라켓(140)과, 상기 컬럼 브라켓(130)과 틸트 브라켓(140)의 굴절각을 조절하기 위해 마련되는 틸트레버(160)를 포함한 스티어링 컬럼의 틸팅장치에 있어서,

   상기 컬럼 브라켓(130)의 상측면에 설치되며 그 측면부에 기어치가 형성된 고정기어(131)와,

   틸트 브라켓(140)상에 힌지(142)로서 결합되며 상기 고정기어(131)를 사이에 두고 설치되며 그 단부 내측에는 상기 고정기어의 기어치와 이물림되도록 기어치가 형성된 한 쌍의 가동기어(141)와,

   상기 한 쌍의 가동기어(141)의 외측에서 이를 감싸도록 마련되되, 일측은 틸트 브라켓(140)에 스프링(170)을 통해 연결되어 탄성을 지니며 타측은 틸트레버(160) 단부와 힌지로서 연결되어 이 틸트레버(160)의 작동에 따라 스티어링 컬럼(100)의 길이방향으로 승강하면서 상기 가동기어(141)의 이물림을 제어하는 록 바디(150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가동기어(141)의 기어치 형성면의 배면은 테이퍼면(143)을 갖도록 경사 지게 이루어 지며, 이 가동기어(141)를 감싸는 상기 록 바디(150)의 내측에는 가동기어(141)가 안착되도록 안착면(151)과 양 측벽에는 상기 테이퍼면(143)이 접하는 가이드 돌기(152)가 형성되어, 틸트레버(160)의 작동에 따라 록 바디가 승강할 때, 상기 테이퍼면(143)이 가이드 돌기(152)를 따라 이동하면서 가동기어(141)와 고정기어(131)의 기어치간 이물림을 제어할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치.
3. 제 1항 또는 2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고정기어(131)와 가동기어(141)에 형성된 기어치는 방사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 록 바디(150)의 승강에 따라 한 쌍의 가동기어(141)가 벌어져 고정기어(131)와 이물림이 해체될 수 있도록 상기 가동기어(141) 사이에는 압축 스프링(180)이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 가동기어(141)의 테이퍼면(143) 일측에는 틸트레버(160)의 잠금상태에 서 록 바디(150)의 가이드 돌기(152)가 안착될 수 있도록 돌기홈(144)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 컬럼의 틸팅장치.

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