KR101244562B1 - 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 관한 것으로, 특히 차량에서 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가능하게 하는 텔레스코픽 모터 및 틸트 모터가 각각 공압모터로 이루어져서, 조향칼럼의 부피와 무게를 줄일 수 있게 됨과 더불어 차량에 기설치된 공기압축기를 사용함으로써 차량 전체의 에너지 효율이 증대될 수 있다.

Description

틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼 {Steering column having tilting and telescopic function}
본 발명은 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 관한 것으로, 특히 차량에서 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가능하게 하는 모터들이 공압모터로 이루어져서, 장치의 부피와 무게를 줄일 수 있게 됨과 더불어 차량에 기설치된 공기압축기를 사용함으로써 차량 전체의 에너지 효율이 증대될 수 있도록 하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 관한 것이다.
일반적으로 조향칼럼의 전동식 틸트 및 텔레스코픽 기능은, 차량에서 운전자의 편의를 위해 스위치를 누르면 모터를 동력원으로 하여 자동으로 틸트 또는 텔레스코픽 기능이 이루어지는 것으로, 여기서 틸트 기능은 조향휠의 각도를 변경시켜 운전자의 체격 및 운전자의 자세에 맞춰 조절하는 기능이고, 텔레스코픽 기능은 조향축을 2중으로 하고서 축방향으로 슬라이드시켜 조향축을 길이방향으로 신축할 수 있도록 하여 그 길이를 조절하는 기능이다. 이러한 틸트 및 텔레스코픽 기능을 종래에는 수동으로 수행하였으나, 작동상 번거로움이 있어 점차 전동식으로 대체되고 있다.
이와 같은 전동식 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼의 사시도가 도 1에 도시되어 있는바, 이에 도시된 바와 같이 일반적인 전동식 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼은, 차량의 차체에 고정되는 적어도 하나의 브라켓(11,12)이 형성된 하우징(10)과, 이 하우징(10)에 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 튜브(20)와, 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 튜브(20)를 하우징(10)에 대하여 신축시키도록 그 축에 웜(미도시)을 갖춘 텔레스코픽 모터(30)와, 일측이 상기 튜브(20)와 나사연결되고 타측에 상기 웜과 연동되는 웜휠(미도시)이 설치된 텔레스코픽 스크류(35)와, 상기 튜브(20)의 단부에 힌지축(h)을 중심으로 회동될 수 있도록 힌지결합된 틸트 브라켓(40), 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 틸트 브라켓(40)이 힌지축(h)을 중심으로 하여 회동되도록 그 축에 웜(미도시)을 갖춘 틸트 모터(60) 및, 일측이 상기 틸트 브라켓(40)과 나사연결되고 타측에 웜휠(66)이 설치된 틸트 스크류(65) 등을 포함한다.
그러나, 상기와 같은 조향칼럼에서는, 텔레스코픽 모터(30)와 틸트 모터(60)를 사용하여 조향축의 길이 및 조향휠의 각도를 조절하도록 되어 있는데, 이들 모터가 전동모터로 되어 있기 때문에, 조향칼럼의 전체적인 부피와 무게가 증대되고, 이로 인해 생산원가는 높아지면서 생산성은 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가능하게 하는 모터들이 공압모터로 이루어져서, 조향칼럼의 부피와 무게를 줄일 수 있게 됨과 더불어 차량에 기설치된 공기압축기를 사용함으로써 차량 전체의 에너지 효율이 증대될 수 있도록 하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼은, 차량의 차체에 고정되는 적어도 하나의 브라켓이 형성된 하우징과, 이 하우징에 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 튜브와, 상기 하우징에 설치되어 상기 튜브를 하우징에 대하여 신축시키도록 그 축에 웜을 갖춘 텔레스코픽 모터와, 일측이 상기 튜브와 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 텔레스코픽 스크류와, 상기 튜브의 단부에 힌지축을 중심으로 회동될 수 있도록 힌지결합된 틸트 브라켓, 상기 하우징에 설치되어 상기 틸트 브라켓을 힌지축을 중심으로 하여 회동시키도록 그 축에 웜을 갖춘 틸트 모터와, 일측이 상기 틸트 브라켓과 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 틸트 스크류를 포함하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 있어서, 상기 텔레스코픽 모터와 상기 틸트 모터가 공압모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼은, 상기 모터들의 구동을 제어하기 위한 공압시스템에 연결되되, 이 공압시스템은, 차량에 기설치된 공기압축기와, 이 공기압축기에 연결되고서 상기 모터들 및 이후의 솔레노 이드밸브들의 온-오프(ON-OFF)를 제어하도록 작동하는 제1솔레노이드밸브와, 이 제1솔레노이드밸브와 연결되고서 상기 모터들의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브와, 이 제2솔레노이드밸브와 연결되고서 텔레스코픽 모터 및 틸트 모터 중 하나를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가능하게 하는 모터들이 공압모터로 이루어져서, 조향칼럼의 부피와 무게를 줄일 수 있게 됨과 더불어 차량에 기설치된 공기압축기를 사용함으로써 차량 전체의 에너지 효율이 증대될 수 있는 효과가 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼이 첨부도면을 참조로 해서 상세히 설명된다.
본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼은, 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 차량의 차체에 고정되는 적어도 하나의 브라켓(11,12)이 형성된 하우징(10)과, 이 하우징(10)에 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 튜브(20)와, 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 튜브(20)를 하우징(10)에 대하여 신축시키도록 그 축에 웜을 갖춘 텔레스코픽 모터(30)와, 일측이 상기 튜브(20)와 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 텔레스코픽 스크류(35)와, 상기 튜브(20)의 단부에 힌지축(h)을 중심으로 회동될 수 있도록 힌지결합된 틸트 브라켓(40), 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 틸트 브라켓(40)이 힌지축(h)을 중심으로 하여 회동되도록 그 축에 웜을 갖춘 틸트 모터(60)와, 일측이 상기 틸트 브라켓(40)과 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 틸트 스크류(65)를 포함한다.
이때, 틸트 브라켓(40)에는 조향휠(미도시)과 연결되는 제1조향축(S1)이 설치되고, 하우징(10)에는 제1조향축(S1)과 별개인 축부재(미도시)와 연결되는 제2조향축(S2)이 설치된다.
그리고, 하우징(10)에는 차량의 차체에 고정되는 로워 브라켓(11)과 어퍼 브라켓(12)이 있으며, 튜브(20)는 상기 하우징(10)의 내부에 설치되는 이너 튜브(미도시)와, 하우징(10)의 외부로 돌출된 칼럼 하우징으로 구성된다.
텔레스코픽 모터(30)는 하우징(10)에 고정되고, 이 텔레스코픽 모터(30)의 축에는 웜이 설치된다. 텔레스코픽 모터(30)의 구동력은 텔레스코픽 스크류(35)를 통하여 튜브(20)로 전달되는데, 이를 위하여 텔레스코픽 스크류(35)의 일측은 튜브(20)와 나사결합되고, 타측에는 텔레스코픽 모터(30)의 웜과 나사결합되는 웜휠이 고정되어 있다. 이러한 웜의 축방향과 웜휠의 축방향은 직각을 이루는 직결구동방식을 취한다. 이렇게 결합됨으로써, 별도의 감속기어박스와 같은 구성이 필요 없다.
틸트 모터(60)는 튜브(20)와 함께 움직이는 틸트 하우징(50)에 고정되고, 이러한 틸트 모터(60)의 축에는 웜이 설치된다. 틸트 모터(60)의 구동력은 틸트 스크류(65)를 통하여 틸트 브라켓(40)으로 전달되며, 이를 위하여 틸트 스크류(40)의 일측은 힌지축(h)에 대하여 회동되도록 틸트 브라켓(40)에 나사결합되고, 타측에는 틸트 모터(60)의 웜(61)과 나사결합되는 웜휠이 고정되어 있다. 이러한 웜의 축방 향과 웜휠의 축방향은 직각을 이루는 직결구동방식을 취한다. 이렇게 결합됨으로써, 별도의 감속기어박스와 같은 구성이 필요 없다.
도 2는 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 적용되는 공압시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 텔레스코픽 모터(30)와 상기 틸트 모터(60)가 각각 공압모터로 이루어지는데, 바람직하기로 이들 모터는 브레이크가 장착된 형태의 공압모터이다.
여기서, 상기 모터들의 구동을 제어하기 위해서는 공압시스템을 추가로 차량에 또는 조향장치에 구비해야 하는바, 이 공압시스템은, 차량(통상 대형 차량)에 기설치된 공기압축기(1)와, 이 공기압축기(1)에 연결되고서 상기 모터들(30,60) 및 이후의 솔레노이드밸브들의 온-오프를 제어하도록 작동하는 제1솔레노이드밸브(2)와, 이 제1솔레노이드밸브(2)와 연결되고서 상기 모터들(30,60)의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브(3)와, 이 제2솔레노이드밸브(3)와 연결되고서 텔레스코픽 모터(30) 및 틸트 모터(60) 중 하나를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브(4)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 제1솔레노이드밸브(2)와 제2솔레노이드밸브(3), 제3솔레노이드밸브(4), 텔레스코픽 모터(30) 및, 틸트 모터(60)는 전자제어장치(5)와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제1솔레노이드밸브(2)와 연결되고서 상기 모터들(30,60)의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브(3)는 3포트-3웨이 솔레노이드밸브로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 제2솔레노이드밸브(3)와 연결되 고서 텔레스코픽 모터(30) 및 틸트 모터(60) 중 하나를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브(4)는 6포트-2웨이 솔레노이드밸브로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이들에 한정되지 않고 다른 유형의 솔레노이드밸브가 채택되어 이용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼은, 텔레스코픽 모터(30) 또는 틸트 모터(60)의 구동으로 인해 틸트 또는 텔레스코픽 작동을 하게 될 때, 정상행정 이상으로 작동하는 것을 제어하기 위해 제1리미트스위치(6)와 제2리미트스위치(7)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 텔레스코픽 작동이 예정된 행정 이상으로 작동하는 것을 제한하기 위한 제1리미트스위치(6)가 하우징(10)과 튜브(20) 또는 하우징(10)과 임의의 가이드(미도시) 사이에 적절히 위치되고서 상기 전자제어장치(5)와 전기적으로 연결되어 있다.
마찬가지로, 틸트 작동이 예정된 행정 이상으로 작동하는 것을 제한하기 위한 제2리미트스위치(7)가 튜브(20)와 틸트 브라켓(40) 사이에서 힌지축(h)의 축방향과 직각되게 바람직하기로 튜브(20)의 측면에 적절히 위치되고서 상기 전자제어장치(5)와 전기적으로 연결되어 있다.
이제, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼의 동작을 설명한다.
운전자가 자신의 체형이나 운전 자세 또는 그 밖의 원인에 의해 조향휠의 길이방향 위치, 즉 조향축의 길이를 변경시키고자 할 때에는 해당 스위치(미도시)를 조작한다. 그러면 전자제어장치(5)에 전기신호가 입력되고, 이 전자제어장치(5)는 온-오프를 제어하도록 작동하는 제1솔레노이드밸브(2)와, 상기 텔레스코픽 모터(30)의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브(3) 및, 텔레스코픽 모터(30)를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브(4)에다 전기신호를 출력하여 각 솔레노이드밸브가 작동되게 하고, 이들 솔레노이드밸브는 전달된 신호에 맞춰 공기의 흐름을 제어하여서, 궁극적으로 텔레스코픽 모터(30)가 구동되게 한다.
텔레스코픽 모터(30)의 구동에 따라 이 모터축에 설치된 웜과 이 웜에 결합된 웜휠이 회전하면서 텔레스코픽 스크류(35)를 회전시켜 이 텔레스코픽 스크류(35)에 나사결합된 튜브(20)를 길이방향으로 이동시킨다. 이렇게 함으로써, 튜브(20)와 결합된 틸트 브라켓(40)이 함께 움직이고, 틸트 브라켓(40)으로부터 돌출된 제1조향축(S1)과 연결된 조향휠의 길이방향의 위치가 변경되는 것이다.
만일, 운전자가 해당 스위치의 조작을 멈추면, 상기 전자제어장치(5)가 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 작동을 오프시켜서, 텔레스코픽 모터(30)로의 공기 공급을 차단시키게 된다. 이와 동시에, 텔레스코픽 모터(30) 자체에 장착되어 있는 브레이크가 작동되어, 텔레스코픽 모터(30)의 구동을 정지시킨다.
또한, 튜브(20)의 이동이 예정된 행정 이상으로 일어나게 되면, 제1리미트스위치(6)가 온으로 작동되어 상기 전자제어장치(5)에 신호를 보내게 되고, 이어서 전자제어장치(5)는 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 작동을 오프시켜서, 텔레스코픽 모터(30)로의 공기 공급을 차단시키게 됨과 동시에, 텔레스코픽 모터(30)에 장 착되어 있는 브레이크가 작동되어, 텔레스코픽 모터(30)의 구동이 정지되게 된다.
유사하게, 운전자가 조향휠의 각도 위치를 변경시키고자 할 때에는 해당 스위치(미도시)를 조작한다. 그러면 전자제어장치(5)에 전기신호가 입력되고, 이 전자제어장치(5)는 온-오프를 제어하도록 작동하는 제1솔레노이드밸브(2)와, 상기 틸트 모터(60)의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브(3) 및, 틸트 모터(60)를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브(4)에다 전기신호를 출력하여 각 솔레노이드밸브가 작동되게 하고, 이들 솔레노이드밸브는 전달된 신호에 맞춰 공기의 흐름을 제어하여서, 궁극적으로 틸트 모터(60)를 구동되게 한다.
틸트 모터(60)의 구동에 따라 이 모터축에 설치된 웜과 이 웜에 결합된 웜휠이 회전하면서 틸트 스크류(65)를 회전시켜 이 틸트 스크류(65)에 나사결합된 틸트 브라켓(40)을 힌지축(h)을 중심으로 소정의 각도로 회동시킨다. 이렇게 함으로써, 제1조향축(S1)과 연결된 조향휠의 각도 위치를 변경시키는 것이다.
만일, 운전자가 해당 스위치의 조작을 멈추면, 상기 전자제어장치(5)가 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 작동을 오프시켜서, 틸트 모터(60)로의 공기 공급을 차단시키게 된다. 이와 동시에, 틸트 모터(60) 자체에 장착되어 있는 브레이크가 작동되어, 틸트 모터(60)의 구동을 정지시킨다.
또한, 틸트 브라켓(40)의 회동이 예정된 행정 이상으로 일어나게 되면, 제2리미트스위치(7)가 온으로 작동되어 상기 전자제어장치(5)에 신호를 보내게 되고, 이어서 전자제어장치(5)는 적어도 하나의 솔레노이드밸브의 작동을 오프시켜서, 틸 트 모터(60)로의 공기 공급을 차단시키게 됨과 동시에, 틸트 모터(60)에 장착되어 있는 브레이크가 작동되어, 틸트 모터(60)의 구동이 정지되게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 따르면, 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가능하게 하는 모터들이 공압모터로 이루어져서, 장치의 부피와 무게를 줄일 수 있게 됨과 더불어 차량에 기설치된 공기압축기를 사용함으로써 차량 전체의 에너지 효율이 증대될 수 있게 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 일반적인 전동식 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 적용되는 공압시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

Claims (4)

  1. 차량의 차체에 고정되는 적어도 하나의 브라켓이 형성된 하우징과, 이 하우징에 길이방향으로 이동가능하게 설치되는 튜브와, 상기 하우징에 설치되어 상기 튜브를 하우징에 대하여 신축시키도록 그 축에 웜을 갖춘 텔레스코픽 모터와, 일측이 상기 튜브와 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 텔레스코픽 스크류와, 상기 튜브의 단부에 힌지축을 중심으로 회동될 수 있도록 힌지결합된 틸트 브라켓, 상기 하우징에 설치되어 상기 틸트 브라켓을 힌지축을 중심으로 하여 회동시키도록 그 축에 웜을 갖춘 틸트 모터와, 일측이 상기 틸트 브라켓과 나사연결되고 타측에 웜휠이 설치된 틸트 스크류를 포함하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼에 있어서,
    상기 텔레스코픽 모터와 상기 틸트 모터가 공압모터로 이루어지고 상기 공압모터들은 그 구동을 제어하기 위한 공압시스템에 연결되되,
    이 공압시스템은, 차량에 기설치된 공기압축기와, 이 공기압축기에 연결되고서 상기 모터들 및 다른 솔레노이드밸브들의 온-오프(ON-OFF)를 제어하도록 작동하는 제1솔레노이드밸브와, 이 제1솔레노이드밸브와 연결되고서 상기 모터들의 정방향 구동 또는 역방향 구동을 제어하도록 작동하는 제2솔레노이드밸브와, 이 제2솔레노이드밸브와 연결되고서 텔레스코픽 모터 및 틸트 모터 중 하나를 선택제어하도록 작동하는 제3솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브, 제3솔레노이드밸브, 텔레스코픽 모터 및, 틸트 모터는 전자제어장치와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼.
  4. 제1항에 있어서, 정상행정 이상으로 작동하는 것을 제어하기 위해 제1리미트스위치와 제2리미트스위치를 추가로 구비하되, 이들 리미트스위치는 전자제어장치와 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 틸트 및 텔레스코픽 기능을 가진 조향칼럼.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0173395A1 (en) * 1984-08-23 1986-03-05 Naarden International N.V. Perfume compositions and perfumed products which contain one or more 4,7-alkadienals as the essential substance
KR200280310Y1 (ko) * 2002-03-16 2002-07-02 남양공업주식회사 자동 틸트 및 텔레스코픽장치가 구비된 차량용스티어링컬럼

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