KR101205609B1 - 조향장치의 틸팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향장치의 틸팅장치에 관한 것으로, 이는 레버의 작동에 따라 회전하면서 장착브라켓과 디스턴스부재 사이를 밀착시키거나 떨어지게 하여 조임력을 가하거나 해제시킬 수 있도록 하는 타원의 캠면을 레버에 마련하여, 간단한 구조이면서도, 조향장치의 틸팅시 운전자가 레버의 잠금 및 풀림을 더욱 작은 힘으로 이행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

조향장치의 틸팅장치 {Tilting assembly of steering system}

본 발명은 조향장치의 틸팅장치에 관한 것으로, 특히 간단한 구조이면서도, 차량의 운전석에 마련된 조향장치의 틸팅시 운전자가 틸트레버의 잠금 및 풀림을 더욱 작은 힘으로 이행할 수 있도록 한 조향장치의 틸팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량을 선회시키기 위해 구비되는 조향장치는, 운전석에 마련되는 조향휠과, 이 조향휠의 회전토크를 전달받아 링크기구에 전달하는 조향축과, 이 조향축이 내부에 설치되는 칼럼 튜브 등을 구비하며, 이 칼럼 튜브에는 장착브라켓이 구비되어 조향축이 내설된 상태의 칼럼 튜브를 차체에 고정하도록 되어 있다.

그리고, 상기 칼럼 튜브의 장착브라켓 주변으로, 운전자의 신체조건에 따라 조향축을 소정의 각도 범위 내에서 상하로 회전시킬 수 있게 하는 틸팅(Tilting)장치가 마련되어 있다.

도 1은 조향장치에 마련되는 종래의 틸팅장치를 나타낸 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 조향축이 내부에 설치되도록 중공관 형태로 된 칼럼 튜브(도시되지 않음)가 디스턴스부재(15)에 용접되어 고정되며, 디스턴스부재(15)는 상기 칼럼 튜브를 차체에 고정하도록 된 장착브라켓(20)의 지지부(22)들 내측에 위치하여 조절볼트(25)를 통해 상기 장착브라켓(20)과 연결된다.

상기 조절볼트(25)는 디스턴스부재(15) 및 장착브라켓(20)의 지지부(22)를 관통하여 소정 길이로 연장하고, 이 연장된 조절볼트(25)의 단부에는, 지지부(22)와 디스턴스부재(15) 사이의 조임력을 증대시키거나 조임력을 해제시킬 수 있도록 하여 궁극적으로 조향축의 틸팅각을 조절하기 위해, 경사부(32)를 갖는 캠(30)과, 레버(35), 스러스트 베어링(40), 고정너트(45) 등이 설치된다. 여기서, 조절볼트(25)가 관통되는 상기 레버(35)의 한쪽 끝부(33)는 캠(30)의 경사부(32)에 대응되는 구조로 형성되어 있다.

이렇게 구성된 종래의 틸팅장치에서는, 운전자가 레버(35)를 작동시키면, 레버(35)가 회전하면서 캠(30)의 경사부(32)를 따라 캠(30)을 조절볼트(25)의 축방향으로 밀게 되어서, 디스턴스부재(15) 및 장착브라켓(20)의 지지부(22)가 서로 밀착되면서 구속하여 조향축이 임의의 틸팅각에서 고정된다. 레버(35)를 반대로 회전시키면, 디스턴스부재(15) 및 장착브라켓(20)의 지지부(22) 사이의 조임력이 풀어지면서 상호 간의 구속이 해제되어, 조향축을 상하로 이동시키면서 조향휠을 운전자의 신체조건에 맞는 적절한 위치에 맞출 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 구조로 이루어진 종래의 틸팅장치에서는, 전술한 바와 같이, 캠의 경사부를 따라 레버가 회전하면서 조임력을 가하거나 해제시키는 방식을 이용하고, 스러스트 베어링을 적용하여 레버를 작동시키는 힘을 줄이도록 하고 있는데, 근본적으로 조절볼트의 중심에서 캠의 경사부까지의 거리가 멀게(예컨대 통상 12 ~ 15mm) 되어 있기 때문에, 스러스트 베어링을 적용하더라도 여전히 레버를 작동시키기 위한 힘이 크게 되어야 하는, 즉 운전자가 큰 힘을 들여 레버를 회전시켜야 하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 레버는 상하로 작동시키도록 되어 있기 때문에, 우연히 레버가 회전되는 경우에는 레버가 운전자에게 상해를 입힐 우려가 있어서, 레버의 작동방향을 변경해야 할 필요성이 있게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 레버의 작동에 따라 회전하면서 장착브라켓과 디스턴스부재 사이를 밀착시키거나 떨어지게 하여 조임력을 가하거나 해제시킬 수 있도록 하는 타원의 캠면을 레버에 마련하여, 간단한 구조이면서도, 조향장치의 틸팅시 운전자가 레버의 잠금 및 풀림을 더욱 작은 힘으로 이행할 수 있도록 한 조향장치의 틸팅장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 레버의 작동방향을, 조향축에 직각인 방향이면서 조향축을 가로지르는 조절볼트의 축방향과 평행한 방향으로 설정할 수 있도록 하여, 레버의 우연한 회전에도 운전자에게 상해를 입힐 우려를 없게 하는 조향장치의 틸팅장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 조향축이 내부에 설치되는 칼럼 튜브와; 이 칼럼 튜브를 적어도 부분적으로 둘러싸고서, 관통슬릿이 형성되어 있으며 상호 대응되는 한 쌍의 지지부를 갖춘 장착브라켓과; 이 장착브라켓의 지지부들 사이에 설치되며, 관통구멍이 형성되어 있는 한 쌍의 다리부를 갖추고, 이들 다리부의 양끝이 상기 칼럼 튜브의 외주면에 고정되어 있는 디스턴스부재와; 그 머리부에는 축방향에 직각인 방향으로 핀구멍이 형성되어 있고, 상기 장착브라켓의 지지부에 형성된 관통슬릿과 상기 디스턴스부재의 다리부에 형성된 관통구멍을 관통하며, 그 끝부분에는 고정너트가 체결되는 조절볼트와; 한쪽 끝부에는, 핀을 매개로 하여 조절볼트의 머리부에 연결되도록 연결구멍을 갖추고, 이 연결구 멍의 근처에서 연결구멍의 중심축방향에 평행한 방향으로 상기 끝부의 한쪽 측면에 캠면이 형성되어 있으며, 상기 끝부에서부터 연결구멍의 중심축방향에 대해 직각인 방향으로 뻗어 있어, 핀을 회전축으로 하여 회전하도록 된 레버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 본 명세서와 도면에 사용된 전, 후, 좌, 우, 내, 외, 상, 하 등의 방향성은 본 발명에 대한 설명을 잘 이해할 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 발명의 범주는 이에 한정되지 않고 반대방향 혹은 임의의 각도를 가진 다른 방향도 포함됨을 미리 밝혀둔다. 또, 도면에서는, 유사하거나 동일한 기능 및 구조를 갖는 구성요소에 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 조향장치의 틸팅장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이고, 도 4는 도 3의 요부 확대도이다.

이들 도면을 참조하면, 차체에 예컨대 볼트 등으로 고정되는 장착브라켓(20)에는 관통슬릿(24)을 구비한 한 쌍의 지지부(22)가 일체로 형성되며, 장착브라켓(20)의 이들 지지부(22) 사이에는 조향축(도시되지 않음)이 내부에 설치되는 칼럼 튜브(10)와 함께, 이 칼럼 튜브(10)의 외주면에 고정되는 디스턴스부재(15)가 배치된다.

이 디스턴스부재(15)는 관통구멍(19)이 형성되어 있는 한 쌍의 다리부(17)를 갖추고 있는데, 이들 다리부(17)의 양끝이 칼럼 튜브(10)의 외주면에 용접으로 고 정되어 있다. 또한, 디스턴스부재(15)는 그 관통구멍(19)과 상기 관통슬릿(24)을 관통하는 조절볼트(25)를 통해 장착브라켓(20)의 내측에 장착되어, 틸팅시 관통슬릿(24)을 따라 이동되는 조절볼트(25)와 함께 상하로 이동하면서 칼럼 튜브(10), 즉 조향축의 틸팅각을 변화시키게 된다.

그리고, 상기 장착브라켓(20)의 한쪽 지지부(22)의 외측에는, 조절볼트(25)의 머리부(27)가 위치되는데, 이 조절볼트(25)의 머리부(27)에는 조절볼트(25)의 축방향에 직각인 방향으로 핀구멍(29)이 형성되어 있으며, 이 핀구멍(29)과, 레버(35)의 한쪽 끝부(33)에 형성된 연결구멍(39)을 정렬시킨 후 핀(37)을 삽입함으로써, 조절볼트(25)와 레버(35)가 서로 연결되게 된다. 한편, 상기 장착브라켓(20)의 다른 한쪽 지지부(22)의 외측에서는, 조절볼트(25)에 고정너트(45)가 체결되어 있다.

상기 끝부(33)에서부터 연결구멍(39)의 중심축방향에 대해 직각인 방향으로 뻗어 있는 레버(35)에는, 연결구멍(39)의 중심축방향에 평행한 방향으로 상기 끝부(33)의 한쪽 측면에 타원의 캠면(34)이 형성되어 있어서, 이 캠면(34)에 의해 상기 끝부(33), 전체적으로는 레버(35)가 핀(37)을 회전축으로 하여 소정의 각도로 회전할 수 있게 된다.

덧붙여, 레버(35)의 끝부(33) 및 조절볼트(25)의 머리부(27)와, 장착브라켓(20)의 지지부(22) 사이에는, 지지부(22)의 관통슬릿(24)보다 큰 폭을 갖고서 판부재로 형성된 지지판(42)이 조절볼트(25)에 관통되어 삽입될 수 있는데, 이 지지판(42)에 의해 상기 끝부(33) 및 상기 머리부(27)가 관통슬릿(24)을 통과하여 지지부(22)의 외측에서 내측으로 들어가는 것을 방지하도록 되어 있다.

여기서, 상기 캠면(34)은, 레버(35)의 끝부(33)가 핀(37)을 회전축으로 하여 조절볼트(25)의 머리부(27)에 대하여 회전할 수 있게 하는바, 캠면(34)은 상기 회전에 따라 지지판(42)과 연속적으로 선접촉하게 되는 만곡면(34a)과, 이 만곡면(34a)에 완만하게 이어지고서 지지판(42)과 서로 면접촉하여 상기 회전이 정지되게 하는 평탄면(34b)으로 이루어진다.

따라서, 평탄면(34b)이 지지판(42)과 밀착되는 경우에는, 조절볼트(25)의 머리부(27) 및 지지판(42)이 장착브라켓(20)의 지지부(22)를 디스턴스부재(15)와 밀착 고정되게 하여 조향축의 각도 변위가 일어나지 않게 하는 반면에, 만곡면(34a)이 지지판(42)과 닿게 되는 경우에는, 조절볼트(25)의 축방향 조임력이 감소되어 디스턴스부재(15)와 장착브라켓(20)이 떨어지게 되면서, 칼럼 튜브(10)와 조절볼트(25)가 상하로 이동할 수 있게 되어, 조향축의 틸팅각을 조절하게 되는 것이다.

한편, 전술된 실시예에서는, 상기 캠면(34)이 타원으로 형성되고서 만곡면(34a)과 평탄면(34b)이 완만하게 이어진 구조로 되어 있지만, 캠면을 일정한 반경을 갖는 원형으로 하고서 만곡면과 평탄면 사이에 단차를 두는 구성도 가능하다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 조향장치의 틸팅장치의 작동에 대해 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 조향장치의 틸팅장치가 고정된 상태를 나타낸 도면들로서, 레버(35)의 끝부(33)에 형성된 캠면(34)의 평탄면(34b)이 지지판(42)과 밀착되어서, 조절볼트(25)의 머리부(27) 및 지지판(42)이 장착브라켓(20) 의 지지부(22)를 디스턴스부재(15)와 밀착 고정되게 하고 있는 상황을 도시하고 있다.

운전자가 레버(35)를 도 3에서 아래쪽 방향, 즉 조향축에 직각인 방향이면서 조향축을 가로지르는 조절볼트(25)의 축방향과 평행한 방향으로 작동시키면, 레버(35)가 핀(37)을 회전축으로 하여 회전함과 동시에 만곡면(34a)이 지지판(42)과 닿게 되는 상태로 된다.

이때, 상기 핀(37)의 중심점에서 지지판(42)까지의 거리(이하 '중심거리'라 한다)가 약 4mm 이하로 되어서, 운전자는 레버(35)의 잠금 및 풀림을 종래보다 훨씬 작은 힘으로 이행할 수 있는 효과가 있게 되는데, 전술된 종래기술에 비해 대략 64 ~ 74%가 줄어든 힘으로도 본 발명의 틸팅장치를 작동할 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 레버(35)의 작동방향을, 조향축에 직각인 방향이면서 조향축을 가로지르는 조절볼트(25)의 축방향과 평행한 방향으로 설정할 수 있게 되어서, 레버(35)의 우연한 회전시 운전자에게 상해를 입힐 우려가 없게 되는 부가적인 장점도 얻게 된다.

만곡면(34a)이 지지판(42)과 닿은 상태에서는, 만곡면(34a)의 중심거리가 평탄면(34b)의 중심거리보다 짧게 되어 있기 때문에, 조절볼트(25)의 축방향 조임력이 감소되게 되어 디스턴스부재(15)와 장착브라켓(20)이 떨어지게 되면서, 칼럼 튜브(10)와 조절볼트(25)가 상하로 이동할 수 있게 되고, 이에 따라 운전자가 조향휠의 틸팅각을 조절할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 조향장치의 틸팅장치에 의하면, 타원의 캠면을 레버에 구비하여서, 간단한 구조이면서도, 조향장치의 틸팅시 운전자가 레버의 잠금 및 풀림을 더욱 작은 힘으로 이행할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 레버의 작동방향을, 조향축에 직각인 방향이면서 조향축을 가로지르는 조절볼트의 축방향과 평행한 방향으로 설정할 수 있어서, 레버의 우연한 회전에도 운전자에게 상해를 입힐 우려가 없게 되는 부가적인 장점도 얻게 된다.

이상으로, 본 발명의 특정한 실시예에 대해 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 기술된 본 발명의 정신이나 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명은 다양하게 개조 및 변경될 수 있으며, 이러한 개조 및 변경도 본 발명에 포함된다는 사실을 당해 분야의 숙련자들은 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 조향장치에 마련되는 종래의 틸팅장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 조향장치의 틸팅장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 평면도이다.

도 4는 도 3의 요부 확대도이다.

Claims (4)

1. 조향축이 내부에 설치되는 칼럼 튜브와; 이 칼럼 튜브를 적어도 부분적으로 둘러싸고서, 관통슬릿이 형성되어 있으며 상호 대응되는 한 쌍의 지지부를 갖춘 장착브라켓과; 이 장착브라켓의 지지부들 사이에 설치되며, 관통구멍이 형성되어 있는 한 쌍의 다리부를 갖추고, 이들 다리부의 양끝이 상기 칼럼 튜브의 외주면에 고정되어 있는 디스턴스부재와; 그 머리부에는 축방향에 직각인 방향으로 핀구멍이 형성되어 있고, 상기 장착브라켓의 지지부에 형성된 관통슬릿과 상기 디스턴스부재의 다리부에 형성된 관통구멍을 관통하며, 그 끝부분에 고정너트가 체결되는 조절볼트와; 한쪽 끝부에는, 핀을 매개로 하여 조절볼트의 머리부에 연결되도록 연결구멍을 갖추고, 이 연결구멍의 근처에서 연결구멍의 중심축방향에 평행한 방향으로 상기 끝부의 한쪽 측면에 캠면이 형성되어 있으며, 상기 끝부에서부터 연결구멍의 중심축방향에 대해 직각인 방향으로 뻗어 있어, 핀을 회전축으로 하여 회전하도록 된 레버;를 포함하여 구성되며,

   상기 레버의 끝부 및 조절볼트의 머리부와, 장착브라켓의 지지부 사이에는, 지지부의 관통슬릿보다 큰 폭을 가진 판부재로 형성된 지지판이 조절볼트에 관통되어 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 조향장치의 틸팅장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 레버의 캠면은 타원인 것을 특징으로 하는 조향장치의 틸팅장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 캠면은 만곡면과 평탄면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조향장치의 틸팅장치.

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