KR100992695B1

KR100992695B1 - 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조

Info

Publication number: KR100992695B1
Application number: KR1020070115341A
Authority: KR
Inventors: 이동한
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2010-11-05
Also published as: DE102007062120A1; US7611166B2; DE102007062120B4; US20090120145A1; KR20090049199A

Abstract

본 발명은 종래와 달리 케이블을 사용하지 않고 간단한 구성으로 틸팅 기능의 록킹상태 전환 및 텔레스코픽 기능의 록킹상태 전환이 한꺼번에 용이하고 안정되게 이루어질 수 있도록 함으로써, 상대적으로 저렴하고 컴팩트한 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조를 제공한다.

틸팅, 텔레스코픽, 스티어링휠,

Description

틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조{Locking Apparatus Structure of a Tilting and Telescopic Steering Column}

본 발명은 차량의 스티어링휠을 운전자의 신체에 맞게 차체에 대하여 기울이는 틸팅 기능과 차체에 대하여 이동시키는 텔레스코픽 기능을 함께 가지고 있는 스티어링컬럼에서, 상기 스티어링휠을 기울이거나 이동시키는 동작이 가능한 상태와 불가능한 상태 사이를 전환하도록 하는 록킹장치에 관한 것이다.

수동으로 스티어링휠의 틸팅 상태나 텔레스코픽 상태를 조절할 수 있는 메커니즘은 주로 레버 등을 조작하여, 스티어링휠이 장착된 스티어링컬럼의 상측 부분을 상하로 회동시키거나 전후로 이동시킨 후 다시 상기 레버를 조작하여 회동 또는 이동된 상태를 고정할 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조를 예시한 것으로서, 틸팅 기능을 록킹하는 기능을 록킹하는 부분(500)과 텔레스코픽 기능을 록킹하는 부분(502)이 별도로 구비되어 있고, 텔레스코픽 기능을 록킹하는 부분(502)에 설치된 작동레버(504)의 조작력을 케이블(506)을 통해 틸팅 기능을 록 킹하는 부분(500)으로 전달하여 한꺼번에 텔레스코픽 기능과 틸팅 기능을 상기 하나의 작동레버(504)로 작동 가능한 상태로 했다가 불가능한 상태로 록킹하는 것이 가능하도록 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 구조는 상기 텔레스코픽 기능을 록킹하는 부분을 구성하는 부품들과 상기 틸팅 기능을 록킹하는 부분을 구성하는 부품들이 별도로 되어 있어서, 구성부품이 상대적으로 많아 중량 및 원가 측면에 불리한 점이 있다.

또한, 케이블(506)을 통해 작동레버(504)의 조작력을 전달하도록 되어 있어서, 케이블(506)의 구조 및 품질에 따라 작동성의 차이가 발생할 여지가 많아 품질관리항목이 많고, 제품의 취급시 세심한 주의가 필요한 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 케이블을 사용하지 않고 간단한 구성으로 틸팅 기능의 록킹상태 전환 및 텔레스코픽 기능의 록킹상태 전환이 용이하고 안정되게 이루어질 수 있도록 함으로써, 상대적으로 저렴하고 컴팩트한 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조는

스티어링샤프트의 외측에 설치되어 차체에 고정되는 메인하우징과;

상기 메인하우징으로부터 후방으로 돌출되게 설치된 인서트파이프와;

원호부가 상기 인서트파이프의 외주면을 감싸고 상기 원호부의 양단에 조임블록이 각각 구비되어, 상기 두 조임블록 사이의 거리변화에 의해 상기 원호부의 내경이 변화되도록 형성된 슬라이딩하우징과;

상기 슬라이딩하우징에 대하여 상하방향으로 회동 가능하게 결합된 어퍼하우징과;

상기 어퍼하우징에 고정되어 상기 슬라이딩하우징의 조임블록 측방으로 연장되며, 상기 조임블록에 대한 회동변위를 흡수할 수 있는 제1원호형슬롯이 구비된 틸트플레이트와;

상기 틸트플레이트의 제1원호형슬롯과 상기 조임블록을 관통하는 록킹볼트와;

상기 록킹볼트에 회동 가능하게 설치되는 작동레버와;

상기 작동레버의 회동변위에 따라 상기 틸트플레이트와 조임블록들 사이를 가압하는 상태가 변화되도록 구성된 캠수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 슬라이딩하우징의 조임블록들 전방과 양쪽 측면을 감싸도록 형성된 가이드브라켓을 구비하고;

상기 조임블록과 가이드브라켓 사이에 틸트플레이트를 개재시키며;

상기 틸트플레이트의 외측에서 상기 어퍼하우징에 고정되고 상기 틸트플레이트의 제1원호형슬롯과 동일한 제2원호형슬롯을 구비하여, 상기 제2원호형슬롯이 형성된 부분이 상기 가이드브라켓의 외측에 접촉하도록 추가틸트플레이트를 설치하며;

상기 록킹볼트는 상기 조임블록과 상기 틸트플레이트, 상기 가이드브라켓 및 상기 추가틸트플레이트를 모두 관통하도록 설치될 수 있다.

상기 가이드브라켓은 ㄷ 자형으로 형성되고,

상기 록킹볼트는 상기 조임블록의 후방쪽에서 조임블록을 관통하도록 설치되며;

상기 조임블록의 전방쪽은 상기 가이드브라켓의 측방으로부터 체결되는 고정볼트에 의해 상기 가이드브라켓에 고정되는 구조로 할 수 있다.

상기 캠수단은

상기 록킹볼트에 의해 관통되고 상기 추가틸트플레이트의 제2원호형슬롯에 일부가 삽입되어 회전이 억제되는 고정캠과;

상기 고정캠과 면접하여, 상기 고정캠에 대한 상대 회전에 의해 상기 고정캠과의 사이가 벌어지거나 좁아지도록 캠블록이 일체로 구비되며, 상기 작동레버에 의해 회동되는 가동캠;

을 포함하여 구성될 수 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명 실시예는 스티어링샤프트(1)의 외측에 설치되어 차체에 고정되는 메인하우징(3)과; 상기 메인하우징(3)으로부터 후방으로 돌출되게 설치된 인서트파이프(5)와; 원호부(7)가 상기 인서트파이프(5)의 외주면을 감싸고 상기 원호부(7)의 양단에 조임블록(9)이 각각 구비되어, 상기 두 조임블록(9) 사이의 거리변화에 의해 상기 원호부(7)의 내경이 변화되도록 형성된 슬라이딩하우징(11)과; 상기 슬라이딩하우징(11)에 대하여 상하방향으로 회동 가능하게 결합된 어퍼하우징(13)과; 상기 어퍼하우징(13)에 고정되어 상기 슬라이딩하우징(11)의 조임블록(9) 측방으로 연장되며, 상기 조임블록(9)에 대한 회동변위를 흡수할 수 있는 제1원호형슬롯(미도시)이 구비된 틸트플레이트(17)와; 상기 틸트플레이트(17)의 제1원호형슬롯과 상기 조임블록(9)을 관통하는 록킹볼트(19)와; 상기 록킹볼트(19)에 회동 가능하게 설치되는 작동레버(21)와; 상기 작동레버(21)의 회동변위에 따라 상기 틸트플레이트(17)와 조임블록(9)들 사이를 가압하는 상태가 변화되도록 구성된 캠수단을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 작동레버(21)의 회동에 의해 상기 캠수단이 상기 틸트플레이트(17)와 조임블록(9)들 사이에 가하는 압력이 느슨해지면, 상기 슬라이딩하우징(11)을 상기 인서트파이프(5) 상에서 전후로 슬라이딩시켜서 텔레스코픽 기능을 수행하고, 동시에 상기 어퍼하우징(13)을 상기 슬라이딩하우징(11)에 대하여 상하방향으로 회동시켜서 틸팅 기능을 수행한 후, 상기 작동레버(21)의 회동으로 상기 캠수단이 가하는 압력을 증가시켜서 텔레스코픽 기능 및 틸팅 기능이 중지되는 록킹상태로 전환할 수 있도록 한 것이다.

여기서, 전후방향이라 함은 스티어링컬럼이 사선방향으로 차량에 장착되므로 스티어링컬럼을 따라 하측 및 전방측을 향한 방향을 전방으로 하고, 그 반대로 스티어링컬럼의 상측 및 후방측을 향한 방향을 후방으로 기준한 표현이다.

상기 슬라이딩하우징(11)의 조임블록(9)들 전방과 양쪽 측면을 감싸도록 형성된 가이드브라켓(23)을 구비하고; 상기 조임블록(9)과 가이드브라켓(23) 사이에 틸트플레이트(17)를 개재시키며; 상기 틸트플레이트(17)의 외측에서 상기 어퍼하우징(13)에 고정되고 상기 틸트플레이트(17)의 제1원호형슬롯과 동일한 제2원호형슬롯(15)을 구비하여, 상기 제2원호형슬롯(15)이 형성된 부분이 상기 가이드브라켓(23)의 외측에 접촉하도록 추가틸트플레이트(25)를 설치하며; 상기 록킹볼트(19)는 상기 조임블록(9)과 상기 틸트플레이트(17), 상기 가이드브라켓(23) 및 상기 추가틸트플레이트(25)를 모두 관통하도록 설치된다.

상기 틸트플레이트(17) 및 추가틸트플레이트(25)는 도시된 바와 같이 동일한 형상으로 형성되는 것이 부품의 제작 및 관리측면에서 유리할 것이며, 상기 틸트플레이트(17)와 추가틸트플레이트(25) 사이에는 상기 어퍼하우징(13)에 고정되는 부위에 스페이서(27)를 개재하여 상기 가이드브라켓(23)의 두께를 흡수할 수 있도록 하였다.

상기 가이드브라켓(23)은 ㄷ 자형으로 형성되고, 상기 록킹볼트(19)는 상기 조임블록(9)의 후방쪽에서 조임블록(9)을 관통하도록 설치되며; 상기 조임블록(9)의 전방쪽은 상기 가이드브라켓(23)의 측방으로부터 체결되는 고정볼트(33)에 의해 상기 가이드브라켓(23)에 고정된다.

따라서, 상기 조임블록(9)들이 서로 최대한 벌어질 수 있는 범위가 상기 가이드브라켓(23)에 의해 제한되며, 상기 록킹볼트(19) 및 캠수단에 의해 상기 조임블록(9)들의 사이가 좁아질 때는 상기 가이드브라켓(23)이 탄성 변형하면서 조임블록(9) 사이의 거리변위를 흡수하게 된다.

물론, 상기 가이드브라켓(23)에 의해 조임블록(9)들이 벌어질 수 있는 최대범위는 상기 록킹볼트(19) 및 캠수단에 의해 상기 조임블록(9)들이 가압되지 않을 때는 상기 슬라이딩하우징(11)이 상기 인서트파이프(5) 상에서 자유롭게 슬라이딩할 수 있는 상태가 확보되는 정도로 적절히 설정된다.

본 실시예에서 상기 캠수단은 상기 록킹볼트(19)에 의해 관통되고 상기 추가틸트플레이트(25)의 제2원호형슬롯(15)에 일부가 삽입되어 회전이 억제되는 고정캠(29)과; 상기 고정캠(29)과 면접하여, 상기 고정캠(29)에 대한 상대 회전에 의해 상기 고정캠(29)과의 사이가 벌어지거나 좁아지도록 캠블록이 일체로 구비되며, 상기 작동레버(21)에 의해 회동되는 가동캠(31)을 포함하여 구성된다.

즉, 상기 록킹볼트(19)의 단부에 체결되는 록킹너트(35)는 코킹(calking) 등에 의해 록킹볼트(19)의 볼트머리와 상기 록킹너트(35) 사이의 거리가 변화하지 않도록 설정되고, 이 상태에서 상기 작동레버(21)의 회동에 의해 상기 가동캠(31)이 회동되어 고정캠(29)과의 사이에 형성되는 간격이 변화하면, 상대적으로 상기 조임블록(9), 틸트플레이트(17), 가이드브라켓(23) 및 추가틸트플레이트(25)들이 차지할 수 있는 간격이 변화됨에 의해 상호간에 압착상태가 전환될 수 있도록 한 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 작동레버(21)를 회동시켜서 상기 가동캠(31)이 상기 고정캠(29)에 대하여 상대 회전함으로써, 상기 가동캠(31)과 고정캠(29) 사이의 거리가 좁아지면, 상기 조임블록(9), 틸트플레이트(17), 가이드브라켓(23) 및 추가틸트플레이트(25)들이 차지할 수 있는 거리는 상대적으로 늘어나서, 이들 상호간의 접촉 마찰력은 극 히 저하되어 상호간의 자유로운 운동이 가능해져서, 록킹상태가 해제된다.

이 상태에서 사용자는 도 7에 예시된 바와 같이 상기 슬라이딩하우징(11)을 상기 인서트파이프(5) 상에서 전후방으로 원하는 상태로 이동시켜서 텔레스코픽 기능을 작용시키고, 도 8에 예시된 바와 같이 상기 어퍼하우징(13)을 상기 슬라이딩하우징(11)에 대하여 상하로 회동시켜서 원하는 틸팅 기능을 수행토록 한다.

상기한 바와 같이 텔레스코픽 기능과 틸팅 기능을 사용하여 원하는 상태로 스티어링휠의 위치 및 각도를 조절한 후에는 상기 작동레버(21)를 다시 원래의 상태로 회동시켜서 록킹상태로 한다.

즉, 상기와 같이 작동레버(21)를 원위치시키면, 상기 가동캠(31)이 회동되면서, 상기 고정캠(29)과의 사이가 벌어져서 상기 조임블록(9), 틸트플레이트(17), 가이드브라켓(23) 및 추가틸트플레이트(25)들이 차지할 수 있는 거리가 좁아지면서, 서로 가압하는 상태를 가지게 되어 서로간의 접촉면에서 발생하는 마찰력으로 상대적인 운동이 억제되어, 록킹상태가 유지되는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조를 설명한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 하측에서 관측한 도면,

도 4는 본 발명의 주요부를 분해하여 설명한 분해사시도,

도 5는 작동레버와 캠수단에 의해 가압력이 작용하는 상태를 설명한 도면,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,

도 7은 본 발명의 텔레스코픽 기능의 작동을 설명한 도면,

도 8은 본 발명의 틸팅 기능의 작동을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 스티어링샤프트 3; 메인하우징

5; 인서트파이프 7; 원호부

9; 조임블록 11; 슬라이딩하우징

13; 어퍼하우징 15; 제2원호형슬롯

17; 틸트플레이트 19; 록킹볼트

21; 작동레버 23; 가이드브라켓

25; 추가틸트플레이트 27; 스페이서

29; 고정캠 31; 가동캠

33; 고정볼트 35; 록킹너트

Claims

스티어링샤프트의 외측에 설치되어 차체에 고정되는 메인하우징과;

상기 메인하우징으로부터 후방으로 돌출되게 설치된 인서트파이프와;

원호부가 상기 인서트파이프의 외주면을 감싸고 상기 원호부의 양단에 조임블록이 각각 구비되어, 상기 두 조임블록 사이의 거리변화에 의해 상기 원호부의 내경이 변화되도록 형성된 슬라이딩하우징과;

상기 슬라이딩하우징에 대하여 상하방향으로 회동 가능하게 결합된 어퍼하우징과;

상기 어퍼하우징에 고정되어 상기 슬라이딩하우징의 조임블록 측방으로 연장되며, 상기 조임블록에 대한 회동변위를 흡수할 수 있는 제1원호형슬롯이 구비된 틸트플레이트와;

상기 틸트플레이트의 제1원호형슬롯과 상기 조임블록을 관통하는 록킹볼트와;

상기 록킹볼트에 회동 가능하게 설치되는 작동레버와;

상기 작동레버의 회동변위에 따라 상기 틸트플레이트와 조임블록들 사이를 가압하는 상태가 변화되도록 구성된 캠수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 슬라이딩하우징의 조임블록들 전방과 양쪽 측면을 감싸도록 형성된 가이드브라켓을 구비하고;

상기 조임블록과 가이드브라켓 사이에 틸트플레이트를 개재시키며;

상기 틸트플레이트의 외측에서 상기 어퍼하우징에 고정되고 상기 틸트플레이트의 제1원호형슬롯과 동일한 제2원호형슬롯을 구비하여, 상기 제2원호형슬롯이 형성된 부분이 상기 가이드브라켓의 외측에 접촉하도록 추가틸트플레이트를 설치하며;

상기 록킹볼트는 상기 조임블록과 상기 틸트플레이트, 상기 가이드브라켓 및 상기 추가틸트플레이트를 모두 관통하도록 설치된 것

을 특징으로 하는 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 가이드브라켓은 ㄷ 자형으로 형성되고,

상기 록킹볼트는 상기 조임블록의 후방쪽에서 조임블록을 관통하도록 설치되며;

상기 조임블록의 전방쪽은 상기 가이드브라켓의 측방으로부터 체결되는 고정볼트에 의해 상기 가이드브라켓에 고정되는 것

을 특징으로 하는 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 캠수단은

상기 록킹볼트에 의해 관통되고 상기 추가틸트플레이트의 제2원호형슬롯에 일부가 삽입되어 회전이 억제되는 고정캠과;

상기 고정캠과 면접하여, 상기 고정캠에 대한 상대 회전에 의해 상기 고정캠과의 사이가 벌어지거나 좁아지도록 캠블록이 일체로 구비되며, 상기 작동레버에 의해 회동되는 가동캠;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링컬럼의 록킹장치 구조.