KR101137990B1 - 조향 휠 장치 - Google Patents

Abstract

고정 요소(20)를 포함하는 조향 휠 장치가 개시된다. 고정 요소는 고정 요소(20)에 대하여 회전하는 조향 휠을 지지하는 제1 환형 베어링(33)을 지닌다. 또한 고정 요소는 차량의 조향 칼럼의 일부에 연결되는 부품을 회전가능하게 지지하는 제2 환형 베어링(38)을 지닌다. 베어링 각각은 제1 유지 요소(40)에 의하여 고정 요소(20)에 유지되고, 또한 제1 환형 베어링(33)은 제2 탄성 유지 요소(41)에 의하여 조향 휠에 유지된다.

자동차, 조향 휠, 고정, 베어링

Description

조향 휠 장치{A steering wheel arrangement}

본 발명은 자동차 산업 분야에 관한 것이다.

종래에 자동차에 사용할 수 있는 조향 휠 유닛을 제공하는 것이 제안되었다. 조향 휠은 고정된 하우징에 대해 회전하도록 장착되며, 조향 휠이 회전하는 축은 조향 칼럼으로부터 이격된다. 조향 칼럼은 피니언 기어를 지닌다. 조향 휠은 피니언 기어의 일부에 치합되는 링 기어를 지닌다. 조향 휠이 회전함에 따라, 조향 칼럼은 회전한다.

이런 유형의 조향 휠의 일 실시예에 있어서, 중앙 에어백 유닛을 장착하는 것이 가능한데, 조향 휠이 회전하는 동안 에어백 유닛은 고정된 채로 유지된다. 이런 종류의 장치는 특별히 형상된 에어백이 사용될 수 있게 할 뿐만 아니라 에어백 유닛의 상면에서 제어 버튼부 등과 같은 것들의 장착을 용이하게 한다.

전형적인 조향 휠 장치는 많은 수의 부품들을 채택하며, 많은 부품들이 서로 조립될 때 여러 축적된 공차가 존재할 수 있다. 조향 칼럼의 피니언과 조향 휠에 제공된 링 기어 사이에 "유격"이 존재할 수 있기 때문에 이것은 상기 언급한 유형의 조향 휠 장치에서는 특히 나쁘다. 이것은 차량이 구동될 때 조향 휠이 바람직하지 않은 느낌을 주게 한다.

본 발명은 개선된 조향 휠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 조향 휠 장치가 제공되는데, 조향 휠 장치는 고정 요소를 포함하고, 고정 요소는 제1 환형 베어링을 지니며, 환형 베어링은 고정 요소에 대해 회전하는 조향 휠을 지지하며, 고정 요소는 또한 제2 베어링을 지니며, 제2 베어링은 차량의 조향 칼럼의 일부에 연결되는 부품을 회전가능하게 지지하며, 베어링들은 제1 탄성 유지 요소에 의하여 고정 요소에 모두 유지되고, 제1 베어링은 제2 탄성 유지 요소에 의해 조향 휠에 유지된다.

바람직하게는, 고정 요소는 상면이 있는 하우징를 가지며, 상면은 적어도 두 개의 높이를 가지며, 상면의 외주는 벽을 구획하며, 제1 베어링은 상기 벽에 장착되고, 상기 상면은 측벽을 가지는 개구를 형성하며, 제2 베어링은 상기 측벽에 장착되며, 제1 유지 요소는 상면 위로 걸쳐있는 판을 구비하며, 판은 제1 베어링의 일부 및 제2 베어링의 일부와 접촉하도록 탄성적으로 편향된다.

바람직하게는, 판은 뚫림부의 어느 한 측에 위치한 두 개의 아치부들을 가지며, 제1 아치부에는 고정 요소에 판을 고정하기 위해 유지 스터드가 제공되며, 제2 아치부는 제1 아치부에 탄성적으로 연결되고, 제1 베어링 및 제2 베어링 모두를 결합한다.

바람직하게는, 제1 아치부는 제1 베어링 및 제2 베어링 모두를 결합한다.

바람직하게는, 아치부들은 두 개의 비교적 좁은 상호 연결 다리들에 의하여 서로 연결된다.

바람직하게는, 제2 유지 요소는 환형이고, 조향 휠이 장착된 제1 베어링에 결합하는 내측 반경방향으로 향하는 복수 개의 탄성 러그들을 지니며, 제2 유지 요소는 조향 휠의 일부에 고정된다.

바람직하게는, 제2 유지 요소에는 복수 개의 고정 스터드들이 제공되며, 고정 스터드들은 조향 휠의 일부에 형성된 대응하는 뚫림부를 통과한다.

발명이 더욱 명확히 이해되고 그 특징들이 더 이해되게 하기 위하여, 본 발명의 실시예가 후술하는 도면들을 참고하여 예시적으로 기술될 것이다.

도 1은 그 일부가 절단된 단면으로 보이는 조향 휠 장치들의 사시도이다.

도 2는 조향 휠 장착 부분을 더욱 상세하게 도시하는 단면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따라 절개한 또 다른 단면도이다.

도 4는 개선된 설계의 고정 요소의 사시도이다.

도 5는 반대편에서 도 4의 요소들을 본 도면이다.

도 6은 고정 요소의 단면도이다.

도 7은 유지 요소를 도시하는 도면이다.

도 8은 도 7의 유지 요소를 도시하는 또 다른 도면이다.

도 9는 제2 유지 요소를 도시하는 도면이다.

도 10은 도 9의 제2 유지 요소를 도시하는 또 다른 도면이다.

조향 휠 어셈블리(1)는 조향 휠(2)을 포함하는 것으로 도시되고, 조향 칼 럼(3)에 장착된다. 고정 하우징(4)은 제 자리에 안전하게 장착되게 제공된다.

조향 휠(2)은 스포크(6)들 및 외주 림(7)과 같은 스포크들을 구획하는 금속 프레임(5)을 포함한다. 프레임(5)은 적당한 외주 커버(8), 예를 들면 발포 물질로 둘러싸인다.

프레임(5)은 하우징(4)에 제공된 적당한 형성부에 환형 베어링(9)에 의하여 장착된다. 조향 휠은 소정의 축에 대하여 회전하게 된다. 에어백 유닛(10)은 고정 요소에 직접 연결되도록 제공될 수 있다. 그러므로, 에어백 유닛(10)은 조향 휠이 회전할 때 회전하지 않는다. 에어백 유닛은 자리에 고정될 복수 개의 작동 버튼부(11) 등과 같은 것들이 제공될 수 있다.

환형 베어링(9)에 인접한 프레임(5)의 일부는 내향하게 향하는 기어(12)를 구획한다.

조향 칼럼(3)은 두 개의 이격된 베어링(14, 15)들에 의하여 하우징(4)의 안착부로부터 아랫 방향으로 연장하는 튜브형 돌출부(13) 내에 장착된다.(도 1 참고) 조향 칼럼의 최상단은 피니언(16)을 지니며, 피니언은 조향 휠 프레임에 제공된 링 기어(12)를 결합하는 이빨을 가진 외주(17)를 가진다.

조향 휠이 회전할 때, 피니언(16)이 회전하고 그럼으로써 조향 칼럼이 회전된다는 것을 이해할 것이다. 이런 일반적인 유형의 조향 휠 어셈블리는 이전에 제안되었고, EP-A-1199243에 기재되어 있다.

종래에 제안된 상기 장치에서, 고정된 하우징(4) 및 조향 칼럼(3) 사이의 베어링(14, 15)들은 고정 하우징(4) 및 조향 휠 프레임 사이의 베어링(9)으로부터 이 격(오프셋)된다. 베어링들의 이 오프셋은 바람직하지 않은 "유격"을 발생시킬 수 있다 그러므로, 베어링들이 그 상대적인 위치에 있어서 동일한 평면 또는 실질적으로 동일한 평면에 있는 장치들을 제공하는 것이 제안되었다. 그러나, 이 유형의 장치가 사용되면 베어링을 제 자리에 장착하는 것이 어렵게 된다.

그러나, 본 발명을 구체화하면서 조향 휠 장착용 고정 요소를 도시하는 도 4 내지 6들을 참조하면, 베어링들은 동일 평면상에 있으면서도 베어링들은 여전히 제 자리에 장착될 수 있는 장치가 고안되었다.

먼저 도 4 및 5를 참조하면, 고정 요소(20)가 제공된다. 고정 요소(20)는 두 개의 반대로 향하는 장착 플랜지(21, 22)들을 나타내는 직사각형 베이스를 가진다. 고정 요소(20)가 제 자리에 쉽게 고정될 수 있도록 각 장착 플랜지에는 적당한 마운팅 개구들(23)이 제공된다. 장착 플랜지(21, 22)들은 윗쪽으로 향하는 공동 하우징(24)을 지지한다. 하우징(24)은 그 의도된 위치로 인해 비교적 복잡한 외형을 가지지만, 하우징의 형상은 본 발명과는 무관하다. 하우징(24)의 상부는 상면(25)을 나타낸다. 상면(25)은 두 개의 아치형 영역(26, 27)들로 나뉘며, 실질적으로 반원으로 연장하며, 각각은 서로 다른 높이이다. 그러므로 상면(25)은 실질적으로 원형의 외측벽(28)을 가진다. 다음 기술에서 더욱 명확하게 되는 바와 같이, 외측벽(28)은 베어링부를 결합한다.

둘 중의 더 높은 아치형 영역(26)에는 두 개의 개구(26A, 26B)들이 제공되며, 아치형 영역(27)에는 두 개의 유사한 개구들(27A, 27B)이 제공된다.

원형 개구(29)는 하우징의 상면(25)에 형성되며, 개구(29)는 내측으로 향하는 원형 내측벽(30)을 가진다. 다음 기술에서 명백하게 되는 바와 같이, 내측벽(30)은 또 다른 베어링을 위한 자리를 형성한다.

개구(29)는 원형 상면(25)의 중심으로부터 치우쳐(offset)진다.

도 6을 참조하면, 조향 휠 프레임의 환형부(31)가 도시되어 있다. 화형부(31)는 환형으로 되며, 그 내면에 환형 링 기어(32)를 구획한다. 링 기어(32)의 하부에는 조향 휠 프레임의 환형부(31)가 제1 환형 베어링(33)에 지지된다. 제1 환형 베어링(33)은 하우징의 상면(25)의 외측벽(28)에 장착된다.

피니언(34)이 제공된다. 피니언(34)은 이빨이 형성된 외부(35)를 가진다. 피니언(34)의 이빨 달린 외부는 조향 휠 프레임의 환형부(31)에 제공된 이빨 달린 링 기어(32)에 맞물린다. 피니언(34)에는 그 내부(37)가 스플라인 된 중공 장착축(36)이 제공된다. 피니언은 제 2 환형 베어링(38)에 의하여 장착되고, 제 2 환형 베어링(38)은 장착축(36)의 외부에 결합되고 또한 개구(29)내에 수용된다. 그러므로 환형 베어링은 개구(29)의 내측벽(30)에 결합된다.

그러므로, 제1 환형 베어링(33)은 하우징(24)의 상면(25)의 외측벽(28)에 장착되고, 추가적으로 제 2 환형 베어링(38)이 개구(29)내에 수용된다는 것을 알 것이다.

베어링을 제자리에 유지하기 위해 베어링 위로 연장하는 제 1 유지 요소(40)인 고정판이 제공된다. 물론, 추가적인 결합이 제1 환형 베어링(33)을 결합하기 위하여 조향 휠 프레임에 제공될 것이지만, 이것은 예시를 단순화하기 위하여 도시되지 않았다.

제 1 환형 베어링(33)을 유지하는 기능을 하는 추가적인 유지 요소(41)가 제공된다. 유지 요소들(40, 41)이 도 7 내지 10에 관련하여 하기에 더욱 상세히 기술된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 유지 요소(40)는 원형판(42)으로부터 형성된 요소를 구비한다. 비교적 큰 뚫림부(43)가 중심으로부터 약간 이격된 채로 판에 제공된다. 뚫림부(43)는 하우징(24)에 형성된 개구(29)에 인접하게 놓이도록 구성되며, 그럼으로써 개구(29)와 유사한 전체 크기를 가진다. 그러나, 뚫림부(43)의 일부는 판의 외곽에 접근하며, 단지 두 개의 좁은 연결 다리(44, 45)들을 놔두는 기능을 하여 효과적으로 판의 두 개의 아치 영역(45＇, 46)에 함께 결합하는 역할을 수행한다. 아치 영역(45＇)은 중앙 뚫림부(43)의 일측에 위치되고, 두 개의 의존적인 장착 스터드(47, 48)들을 지닌다. 다른 아치 영역(46)은 초생달 모양으로 형성되고, 뚫림부(43)의 타측에 놓인다.

좁은 연결다리(44, 45)는 탄성 특성을 가지며, 그럼으로써 아치 영역(46)은 아치 영역(45＇)에 대하여 탄력적으로 움직일 수 있다.

두 개의 장착 스터드(47, 48)들은 도 4에 도시된 방향에서 두 개의 상부 면들중 더 높은 하우징(24)에 있는 상면(25)의 아치형 영역(26)에 있는 개구들(26A, 26B)을 통과한다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 아치 영역(45＇)의 일부는 개구(29)의 둘레에 놓일 것이고, 그것이 개구(29)내에 위치되었을 때 제 2 환형 베어링(38)위로 놓이도록 한다. 판의 그 부분은 베어링과 꽉 조이게 결합될 수 있다.

두 영역들 중 아래에 있는 상면(25)의 영역(27)에 가로놓여지는 제 1 유지 요소(40)의 초생달 모양의 아치 영역(46)은 그 영역과 탄력적으로 결합하기 위하여 그 영역을 향하여 아랫쪽으로 편향될 것이고, 그럼으로써 뚫림부(43)를 형성하는 초생달 모양의 아치 영역(46)의 부분도 하우징(24)의 상부에 형성된 개구(29)에 위치된 제 2 환형 베어링(38)의 추가적인 부분에 가로 놓여질 것이다. 이 부분은 베어링에 탄력적으로 결합하고 베어링이 치타음이 발생하는 않는(rattle-free) 방식으로 개구(29)내의 제 자리에 위치되는 것을 보장하는 것을 도울 것이다.

아치 영역(45＇)의 최외측, 즉 반경방향으로 최외측부는 개구(29)가 하우징(24)의 상부에 형성된 외측벽(28)에 인접하게 위치되는 위치에서 조향 휠 프레임을 지지하는 제 1 환형 베어링(33) 부분에 가로 놓일 것이다. 그러므로, 이것은 제 1 환형 베어링(33)을 제 자리에 유지시키는데 도움을 줄 것이다. 또한, 유사하게, 초생달 모양의 아치 영역(46)의 외주면에서의 최외측부는 제 1 환형 베어링(33)의 부분에 가로 놓일 것이지만, 제 1 환형 베어링(33)에 탄력적으로 접촉하도록 편향됨으로써 베어링이 치타음을 발생시키지 않는 방식으로 제 자리에 유지되도록 돕는다.

제2 유지 요소(41)가 도 9 및 10에 도시되어 있다. 유지 요소(41)는 환형이고, 판 같은 물질로 형성되며, 실질적으로 등간격으로 이격된 네 개의 유지 스터드(49, 50, 51, 52)들을 가진다. 스터드들 사이의 위치에는 내측으로 탄력적으로 변형되도록 방향 지어진 탭들(53, 54, 55, 56)이 있다. 탭들은 스터드의 방향과 동일한 방향으로 환형 판의 평면으로부터 휘어져 있다.

유지 요소(41)는 제 1 환형 베어링(33)의 저면, 스터드들 예를 들면, 링 기어(32)를 지니는 환형부(31)를 둘러싸는 조향 휠 프레임(57)의 영역에 형성된 적당한 개구들을 통과하는 유지 스터드(49)들과 결합하는 항복 가능한 탭들(53, 54, 55, 56)과 함께 제 자리에 장착된다.(도 6 참고)

보이는 바와 같이, 도 6의 좌측편에 도시된 탭(55)과 같은 탄력적인 탭들은 치타음을 발생시키지 않는 방식으로 베어링을 제 자리에 유지하기 위하여 베어링에 탄력적으로 결합된다.

본 명세서와 특허청구범위에서 사용된 용어인 "구비"및 그 변형들은 특정한 특징들, 단계들 또는 정수들이 포함된다는 것을 의미한다. 그 용어들이 다른 특징, 단계 또는 요소들의 존재를 부정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 자동차 산업 분야에 이용될 수 있다.

Claims (7)

1. 고정 요소(20)를 포함하고, 상기 고정 요소는 제1 환형 베어링(33)을 지니며, 상기 제1 환형 베어링은 상기 고정 요소에 대해 회전하는 조향 휠(2)을 지지하며, 상기 고정 요소는 또한 제2 환형 베어링(38)을 지니며, 상기 제2 환형 베어링은 차량의 조향 칼럼의 일부에 연결되는 부품을 회전가능하게 지지하는 것으로서,

   상기 베어링들은 제1 유지 요소(40)에 의하여 상기 고정 요소에 모두 유지되고, 상기 제1 베어링은 제2 탄성 유지 요소(41)에 의해 상기 조향 휠에 유지되는 것을 특징으로 하는 조향 휠 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 고정 요소(20)는 상면(25)이 있는 하우징(24)을 가지며, 상기 상면(25)은 적어도 두 개의 아치형 영역(26, 27)를 가지며, 상기 상면의 외주는 외측벽(28)을 구획하며, 상기 제1 환형 베어링(33)은 상기 벽에 장착되고, 상기 상면은 내측벽(30)을 가지는 개구(29)를 형성하며, 상기 제2 환형 베어링(38)은 상기 측벽에 장착되는 것으로서,

   제1 유지 요소(40)는 상기 상면 위로 걸쳐있는 판을 구비하며, 상기 판은 상기 제1 베어링의 일부 및 상기 제2 베어링의 일부와 접촉하도록 탄성적으로 편향되는 조향 휠 장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 판은 뚫림부(43)의 어느 한 측에 위치한 두 개의 아치 영역(45＇, 46)을 가지며, 제1 아치 영역(45＇)에는 상기 고정 요소에 상기 판을 고정하기 위해 유지 스터드(48)가 제공되며, 제2 아치 영역(46)는 상기 제1 아치부에 탄성적으로 연결되고, 상기 제1 환형 베어링(33) 및 상기 제2 환형 베어링(38) 모두를 결합하는 조향 휠 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 제1 아치 영역(45＇)는 상기 제1 환형 베어링(33) 및 상기 제2 환형 베어링(38) 모두를 결합하는 조향 휠 장치.
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,

   상기 아치 영역(45＇, 46)들은 두 개의 비교적 좁은 상호 연결 다리(44, 45)들에 의하여 서로 연결된 조향 휠 장치.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 제2 유지 요소(41)는 환형이고, 조향 휠이 장착된 상기 제1 환형 베어링(33)에 결합하는 내측 반경방향으로 향하는 복수 개의 탄성의 탭(53 내지 56)들을 지니며, 상기 제2 유지 요소는 상기 조향 휠(2)의 일부에 고정되는 조향 휠 장치.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 제2 유지 요소(41)에는 복수 개의 유지 스터드(49 내지 52)들이 제공되며, 상기 고정 스터드들은 상기 조향 휠(2)의 일부에 형성된 대응하는 뚫림부를 통과하는 조향 휠 장치.

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