KR101267712B1

KR101267712B1 - 자동차의 조향컬럼

Info

Publication number: KR101267712B1
Application number: KR1020090003722A
Authority: KR
Inventors: 유성재; 박주열
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2013-05-23
Also published as: KR20100084304A

Abstract

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다.

본 발명은 아우터 튜브의 외주면에 결합되는 디스턴스 브라켓과, 디스턴스 브라켓의 외부 양측에 결합되는 플레이트 브라켓과, 플레이트 브라켓과 결합되어 조향컬럼을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓 및 디스턴스 브라켓과 플레이트 브라켓을 관통하여 결합되는 틸트볼트를 포함하여 구성되는 자동차의 조향컬럼에 있어서, 상기 플레이트 브라켓은, 양측 틸트볼트 장착면에 이를 관통하는 틸트장홀이 구비되며, 상기 아우터 튜브가 관통 결합되도록 조향축 방향은 개방되고 나머지 면은 연결되어 폐쇄된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼을 제공한다.

본 발명에 의하면 자동차의 조향컬럼에 있어서, 조절레버의 조임시 플레이트 브라켓과 마운팅 브라켓의 제작 및 조립 오차에 따른 폭방향 조임량 불량을 낮출 수 있고, 조향컬럼의 강성이 증대되며 틸팅 작동감이 좋아져 조향컬럼의 품질과 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

조향장치, 조향컬럼, 틸트식 조향컬럼, 마운팅 브라켓, 플레이트 브라켓

Description

자동차의 조향컬럼{Steering Column for Vehicle}

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차의 조향컬럼에 있어서, 조절레버의 조임시 플레이트 브라켓과 마운팅 브라켓의 제작 및 조립 오차에 따른 폭방향 조임량 불량을 낮출 수 있고, 조향컬럼의 강성이 증대되며 틸팅 작동감이 좋아져 조향컬럼의 품질과 조립성을 향상시킬 수 있는 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다. 이러한 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향컬럼의 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

또한, 자동차의 조향장치는 운전자의 편의를 위하여 조향컬럼에 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트 장치는 조향휠의 고정각도를 조절하기 위한 장치이고, 텔레스코픽 장치는 축 방향으로 신장 및 수축 이 가능하도록 두 개의 중공 관을 삽입하여 형성한 것으로 자동차의 충돌시 조향축 및 조향컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.

따라서 조향컬럼은 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향컬럼으로 나누어지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향컬럼에 틸트 기능이 추가될 수 있다. 이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향컬럼을 나타내는 사시도로서, 도 1에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 자동차의 조향컬럼(100)은 조향축(101)을 둘러싸며 상대적으로 슬라이딩 가능한 인너 튜브(103) 및 아우터 튜브(105), 조향컬럼(100)을 차체에 고정시키기 위한 상부 마운팅 브라켓(107) 및 하부 마운팅 브라켓(160), 상부 마운팅 브라켓(107)과 일체로 형성되는 플레이트 브라켓(130), 플레이트 브라켓(130)과 틸트볼트(140)로 결합되는 디스턴스 브라켓(120)을 포함하여 구성된다.

조향축(101)은 상단이 조향휠(170)에 연결되어 있으며 운전자가 조향휠(170)을 조작함으로써 발생한 회전력을 하단의 랙-피니언 기구부(미도시)에 전달한다.

인너 튜브(103)는 직경이 일정한 원통 형상으로 형성되어 조향축(101)의 하단을 감싸며, 인너 튜브(103)의 하단 외주면에는 힌지 브라켓(163)이 고정되어 하부 마운팅 브라켓(160)과 힌지핀(165)으로 연결되어 있어서, 틸트 작동시 힌지핀(165)을 축으로 조향컬럼(100)이 틸트 작동하게 되어 있다.

힌지 브라켓(163)과 연결된 하부 마운팅 브라켓(160)은 차체에 체결되어 조 향컬럼(100)을 차체에 고정시키게 된다. 아우터 튜브(105)는 인너 튜브(103)의 외경보다 큰 내경을 가져서 아우터 튜브(105)가 인너 튜브(103)의 외주면을 따라 축 방향으로 슬라이딩 운동한다. 즉, 텔레스코프 작동이 가능하게 되는 것이다. 한편 아우터 튜브(105)는 조향축(101)의 중간부를 둘러싼다.

아우터 튜브(105)의 내주면과 인너 튜브(103)의 외주면 사이에는 텔레스코픽 부쉬(미도시)가 구비되어 있어서 텔레스코프 작동시 아우터 튜브(105) 및 인너 튜브(103) 사이에 일정한 마찰력을 제공한다.

상부 마운팅 브라켓(107)은 플레이트 브라켓(130)과 결합되고 양단에는 캡슐(110)이 형성되어 아우터 튜브(105)를 차체에 고정시키며, 플레이트 브라켓(130)의 측면에는 장공(150)이 형성되어 있어서 운전자의 조절레버(109) 조작에 따라 틸트 작동이 가능하게 된다.

디스턴스 브라켓(120)은 플레이트 브라켓(130)과 틸트볼트(140)에 의해 결합되는데, 디스턴스 브라켓(120)은 아우터 튜브(105)에 고정되며 운전자의 틸트 작동시 아우터 튜브(105)를 상, 하로 이동 가능하게 한다. 이때, 운전자가 틸트 작동을 위해 조절레버(109)를 풀게 되면, 조향컬럼 자체의 무게에 의해 힌지핀(165)을 축으로 조향컬럼(100)이 하부로 이동되는데, 이를 방지하기 위해 틸트 스프링(155)이 상부 마운팅 브라켓(107)과 디스턴스 브라켓(120)에 고정되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 조향컬럼에 있어서, 플레이트 브라켓은 일측이 개방된 체로 아우터 튜브의 외측에서 마운팅 브라켓과 결합되도록 되어 있어서 강성이 떨어지고 이로 인해 조향컬럼 전체의 강성이 낮아지는 문제점이 있었다.

또한, 플레이트 브라켓과 결합되는 마운팅 브라켓 등 이들 부품의 제작 및 조립 공차의 누적으로 치수 정밀성과 조립성이 떨어져, 운전자의 틸트 작동시 플레이트 브라켓의 폭이 좁아지며 압박되는 조임량의 편차가 심하게 발생되어 운전자가 느끼는 틸트 작동감도 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 자동차의 조향컬럼에 있어서, 조절레버의 조임시 플레이트 브라켓과 마운팅 브라켓의 제작 및 조립 오차에 따른 폭방향 조임량 불량을 낮출 수 있고, 조향컬럼의 강성이 증대되며 틸팅 작동감이 좋아져 조향컬럼의 품질과 조립성을 향상시킬 수 있는 자동차의 조향컬럼을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아우터 튜브의 외주면에 결합되는 디스턴스 브라켓과, 디스턴스 브라켓의 외부 양측에 결합되는 플레이트 브라켓과, 플레이트 브라켓과 결합되어 조향컬럼을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓 및 디스턴스 브라켓과 플레이트 브라켓을 관통하여 결합되는 틸트볼트를 포함하여 구성되는 자동차의 조향컬럼에 있어서, 상기 플레이트 브라켓은, 양측 틸트볼트 장착면에 이를 관통하는 틸트장홀이 구비되며, 상기 아우터 튜브가 관통 결합되도록 조향축 방향은 개방되고 나머지 면은 연결되어 폐쇄된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼을 제공한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 단면도이다.

도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼은, 조향축(260)을 감싸는 아우터 튜브(205)의 외주면에 결합되는 디스턴스 브라켓(210)과, 디스턴스 브라켓(210)의 외부 양측에 결합되는 플레이트 브라켓(250)과, 플레이트 브라켓(250)과 결합되어 조향컬럼을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓(220), 및 디스턴스 브라켓(210)과 플레이트 브라켓(250)을 관통하여 결합되는 틸트볼트(240)를 포함하여 구성된다.

여기서 플레이트 브라켓(250)은 양측 틸트볼트 장착면(255)에 이를 관통하는 틸트장홀(253)이 구비되며, 아우터 튜브(205)가 관통 결합되도록 조향축(260) 방향은 개방되고 나머지 면은 연결되어 폐쇄된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

조향컬럼은 조향축(260)을 감싸는 중공 원통 형상의 아우터 튜브(205)와, 아우터 튜브(205)가 삽입되는 디스턴스 브라켓(210), 이 디스턴스 브라켓(210)과 틸트볼트(240)로 결합되어 조절레버(230)의 잠금시 디스턴스 브라켓(210)의 폭이 줄어들도록 압박을 가하거나, 조절레버(230)의 풀림시 줄어든 디스턴스 브라켓(210)의 폭이 복귀되도록 압박을 해제하는 플레이트 브라켓(250)이 마운팅 브라켓(220)에 의해 차체에 결합되어 있다.

플레이트 브라켓(250)은 조향컬럼을 지지하는 디스턴스 브라켓(210)과 조향컬럼을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓(220)을 결합시키는 것으로, 조절레버(230)에 의해 디스턴스 브라켓(210)을 매개로 아우터 튜브(205)에 압박을 가하게 되므로, 플레이트 브라켓(250)의 강성이 조향컬럼의 강성에 큰 영향을 미치게 된다.

이러한 플레이트 브라켓(250)과 디스턴스 브라켓(210)은 비교적 공차가 큰 틸트장홀(253)과 텔레스장홀(215)에 틸트볼트(240)로 결합되기 때문에 이들 부품의 제작 공차와 조립 공차의 누적이 상대적으로 커지게 되고, 이로 인한 플레이트 브라켓(250)의 폭방향 조임량 불량을 없애면서 조향컬럼의 강성을 증대시킬 수 있도록 폐쇄된 박스 형상으로 형성되어 있다.

즉, 플레이트 브라켓(250)은 서로 마주보는 틸트볼트 장착면(255)과, 이들의 일측 단부를 서로 연결하며 절곡되어 형성되는 지지부(251), 및 틸트볼트 장착 면(255)의 타측 단부를 서로 연결하며 벤딩되어 형성되는 브라켓 결합부(257)로 구성되는 폐쇄된 박스 형상으로 형성된다.

틸트볼트 장착면(255)은 서로 마주보며 평행하게 형성되어 틸트 작동시 폭방향 탄성 변형을 하면서 디스턴스 브라켓(210)을 압박하게 되고, 지지부(251)는 틸트볼트 장착면(255)의 일측 단부 즉, 마운팅 브라켓(220)의 반대편에서 틸트볼트 장착면(255)을 연결하며 절곡되어 형성된다.

또한, 브라켓 결합부(257)는 틸트볼트 장착면(255)의 타측 단부 즉, 마운팅 브라켓(220)과의 결합부위에서 틸트볼트 장착면(255)을 연결하며 벤딩되어 마운팅 브라켓(220)과 결합된다.

즉, 플레이트 브라켓(250)은 조향축(260)의 축방향으로는 개방되고, 조향축(260)의 방사상으로는 완전히 둘러싸도록 틸트볼트 장착면(255)과 지지부(251)와 브라켓 결합부(257)가 서로 일체로 연결되어 폐쇄된 박스 형상으로 형성됨으로써 조립 완료시 조향컬럼 전체의 강성을 향상시키게 된다.

또한, 플레이트 브라켓(250)은 일측 또는 양측 틸트볼트 장착면(255)에 틸트장홀(253) 주위의 일부를 절개한 슬릿(259)이 형성되어 있어서, 틸트작동시 조절레버(230)를 조이면 틸트볼트 장착면(255)이 탄성 변형되면서 폭이 줄어들게 되어 있다.

즉, 틸트장홀(253)과 일정거리 이격되어 형성되도록 틸트장홀(253) 주위의 일부를 절개한 슬릿(259)이 틸트볼트 장착면(255)의 일부분만 강성을 낮추어 줌으로써, 틸트작동시 틸트볼트 장착면(255) 중 슬릿(259)의 내측 부위만 양측 폭이 좁 아지는 탄성 변형이 가능하게 된다.

따라서, 운전자가 틸트 작동을 위해 조절레버(230)를 조이거나 풀게 되면, 틸트볼트 장착면(255) 중 슬릿(259)의 내측 부위만 탄성 변형되면서 폭이 좁아지거나 원상태로 복귀되어 틸트 작동이 이루어지게 된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 자동차의 조향컬럼에 있어서, 조절레버의 조임시 플레이트 브라켓과 마운팅 브라켓의 제작 및 조립 오차에 따른 폭방향 조임량 불량을 낮출 수 있고, 조향컬럼의 강성이 증대되며 틸팅 작동감이 좋아져 조향컬럼의 품질과 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향컬럼을 나타내는 사시도;

도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 사시도;

도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

205: 아우터 튜브 210: 디스턴스 브라켓

215: 텔레스장홀 220: 마운팅 브라켓

230: 조절레버 240: 틸트볼트

250: 플레이트 브라켓 251:지지부

253: 틸트장홀 255: 틸트볼트 장착면

257: 브라켓 결합부 260: 조향축

Claims

아우터 튜브의 외주면에 결합되는 디스턴스 브라켓과, 디스턴스 브라켓의 외부 양측에 결합되는 플레이트 브라켓과, 플레이트 브라켓과 결합되어 조향컬럼을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓 및 디스턴스 브라켓과 플레이트 브라켓을 관통하여 결합되는 틸트볼트를 포함하여 구성되는 자동차의 조향컬럼에 있어서,

상기 플레이트 브라켓은, 양측 틸트볼트 장착면에 이를 관통하는 틸트장홀이 구비되며, 상기 아우터 튜브가 관통 결합되도록 조향축 방향은 개방되고 나머지 면은 연결되어 폐쇄된 형상으로 형성되고,

일측 또는 양측 틸트볼트 장착면에 상기 틸트장홀과 일정거리 이격되며 상기 틸트장홀 주위의 일부를 절개한 슬릿이 형성되어 틸트 작동시 상기 틸트볼트 장착면 중 상기 슬릿의 내측 부위만 양측 폭이 좁아지는 탄성 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
제 1 항에 있어서,

상기 플레이트 브라켓은 서로 마주보는 틸트볼트 장착면과, 이들의 일측 단부를 서로 연결하며 절곡되어 형성되는 지지부, 및 상기 틸트볼트 장착면의 타측 단부를 서로 연결하며 벤딩되어 형성되는 브라켓 결합부로 구성되는 폐쇄된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.
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