KR101304502B1

KR101304502B1 - 스티어링 컬럼 레버 구조체

Info

Publication number: KR101304502B1
Application number: KR1020110066541A
Authority: KR
Inventors: 김두혁
Original assignee: 남양공업주식회사
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-09-05
Also published as: KR20130005139A

Abstract

본 발명은 레버의 작동 하중을 경감시킬 수 있도록 볼을 이용한 점 접촉방식의 레버 구조로 그 구조가 개선된 스티어링 컬럼 레버 구조체에 관한 것이다.
본 발명은 레버의 일측에 일체로 돌출되게 형성되도록 배치되고 일측 내부에 통공이 형성되는 볼 하우징과, 볼 하우징의 통공 내부에 수용되어 상기 통공의 내주면과 점 접촉되는 볼부재와, 외주면 둘레를 따라 측방향으로 요홈 형태의 홈부가 형성되고 볼부재의 구름 회전시 측방향으로 이동되는 볼 지지구로 구성된다.

Description

스티어링 컬럼 레버 구조체{LEVER STRUCTURE FOR STEERING COLUMN}

본 발명은 스티어링 컬럼 레버 구조체에 관한 것으로, 특히 레버의 작동 하중을 경감시킬 수 있도록 볼을 이용한 점 접촉방식의 연결 구조로 그 구조가 개선된 스티어링 컬럼 레버 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링 컬럼은 운전자의 다양한 신체조건에 적합하게 변화될 수 있도록 하기 위해서 틸팅 기능 및 높이 조절기능을 가지고 있다. 이를 위해서 스티어링 컬럼을 차체 등에 고정시키거나 상기 고정을 해제시키는 장치가 필요하게 된다.

상기한 장치는 일반적으로 사용자가 운전석에 마련된 레버를 조작함으로써 작동되어 스티어링 컬럼을 고정시키거나 고정을 해제시키게 된다.

종래 스티어링 컬럼의 레버 구조의 일 예로는 대한민국 특허공개 10-2010-34184호 "스티어링 칼럼의 틸트레버"에 개시되고 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 컬럼튜브(미도시)에는 디스탠스부재(115)가 용접으로 고정되어 있고, 차체에 고정되는 틸팅 브라켓트(110)에는 한쌍의 지지부(120)를 갖는다.

지지부(120) 사이에 디스탠스부재(115)가 끼워지고, 틸팅브라켓(110)의 양쪽 지지부(120)에는 가이드홀(122)이 형성되어 그 안으로 조절볼트(125)가 끼워진다.

상기 조절볼트(125)는 디스탠스부재(115)에 형성된 관통공을 따라 지지부(120)에 형성된 가이드홀(122)을 관통하여 소정길이 연장되고, 연장된 조절볼트(125)의 단부에는 지지부(120)와 디스탠스부재(115) 사이를 가압하여 그 조임력을 증대시키거나 해제시키는 틸트레버(135)와 경사부(132)를 갖는 캠(130)이 설치된다.

여기서, 상기 캠(130)은 원형의 판 형태로 된 부재로서, 일측면에 일정 깊이의 삽입홀(150)을 형성하고, 소정 깊이를 갖는 삽입홀(150)의 중앙에 관통공(170)이 형성되어 상기 조절볼트(125)가 관통공(170)에 끼워지며, 삽입홀(150)이 형성된 상기 일측면에는 상향으로 경사진 경사부(132)가 형성되되, 이 경사부(132)는 캠(130)의 원주방향을 따라 일정 간격으로 4개 형성되고, 경사부(132)의 외주에 멈춤돌기(190)가 원주 방향을 따라 일정 간격으로 2개 형성된다.

또한, 상기 캠(130)의 타측면에는 사각기둥형상의 가이드돌기(180)가 형성되며, 상기 가이드돌기(180)는 가이드홀(122)에 삽입되어 틸트 작동시 가이드홀(122)을 따라 안내이동하게 된다.

계속해서, 틸트레버(135)에는 관통공(165) 주변으로 돌출부(160)가 형성되어 캠(130)의 일측면에 형성된 삽입홈(150)에 끼워짐과 동시에 상기 조절볼트(125)가 관통공(165)에 끼워지며, 이 조절볼트(125)를 둘러싸게 된다.

또한, 상기 틸트레버(135)의 돌출부(160)를 중심으로 캠(130)의 경사부(132)에 대응되는 틸트레버(135)의 경사부(133)가 형성되며, 이 경사부(133)는 캠(130)의 경사부(132)의 간격 및 수와 동일하게 형성하여 캠(130)의 경사부(132)와 틸트레버(135)의 경사부(133)가 면접촉이 되어 슬라이딩 될 수 있도록 하고, 틸트레버(135)의 경사부(133) 외주에 캠(130)의 멈춤돌기(190)와 대응되는 멈춤돌기(195)가 형성된다.

틸트레버(135)의 외측에는 조절볼트(125)에 삽입된 캠(130)이 틸트레버(135)의 회전에 의해서 벌어질 때 일방향으로의 이동을 제한하여 틸팅브라켓(110)의 지지부(120) 측으로만 이동되도록 고정너트(145)가 체결되는데, 틸트레버(135)와 고정너트(145) 사이에는 틸트레버(135)가 회전될 때 원활한 작동이 될 수 있도록 베어링(140)이 설치될 수 있다.

그런데, 기존의 캠 타입 레버는 캠의 경사부(132)와 레버(133)의 경사부(133)가 면 접촉방식이므로, 레버 작동시 발생되는 마찰력이 크기 때문에 레버 작동 하중이 큰 단점이 있으며, 이로 인해 사용자의 조작 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로써, 그 목적은 레버의 동작 방식을 볼을 이용한 점 접촉방식으로 구조를 개선하여 마찰 저감을 통한 레버 작동 하중을 감소시킬 수 있도록 한 스티어링 컬럼 레버 구조체를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 볼부재의 미끄럼 구름 운동시 자전을 통해 볼 지지구가 측방향으로 이동되어 고정 브라켓을 클램핑시키는 락 또는 해제시키는 언락 동작을 수행하도록 작동 구조가 개선된 스티어링 컬럼 레버 구조체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레버의 일측에 배치되고 일측 내부에 통공이 형성되며 상기 레버를 작동시키면 회전하는 볼 하우징과,
상기 볼 하우징의 통공 내측 벽면에 일부가 수용되어 측방향 이동은 고정되며 상기 통공의 내주면과 점 접촉되는 볼부재와,
외주면 둘레를 따라 측방향으로 요홈 형태로 형성되어 상기 볼부재의 구름 이동 경로가 되는 홈부가 측방향과 경사지게 형성되고 상기 볼부재의 구름 이동시 측방향으로 이동되는 볼 지지구를 구비하여서,
상기 볼 지지구의 측방향 전,후 이동시 고정 브라켓을 클램핑하거나 클램핑 상태를 해제시키는 것을 특징으로 한다.

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상기 볼 지지구의 홈부는 상기 볼부재의 하부가 일부 수용되도록 형성되고 상기 볼 지지구의 외주면 둘레를 따라 나선형 형태로 형성된다.

상기 볼 하우징은 상기 통공의 내주면에 복수개의 볼부재가 서로 이격되게 배치되도록 상기 볼부재의 일부가 수용되는 수용홈이 복수개 형성되고, 상기 볼 지지구의 외주면에 상기 복수개의 볼부재에 대응되는 위치에 복수개의 홈부가 형성된다.

상기 볼 지지구의 홈부는 양측에 상기 볼부재의 록킹 결합을 위한 요홈 형태의 록킹홈이 형성된다.

본 발명은 레버의 조작력을 구름 회전되는 볼부재를 이용하여 고정 브라켓에 전달함으로써, 레버의 조작 작동 하중을 경감시켜 사용자의 조작성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1과 도 2는 종래 스티어링 컬럼 레버를 각각 다른 각도에서 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 레버 구조체를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 본 발명 볼 하우징과 볼 지지구 및 볼부재의 결합전 상태를 나타낸 분해 사시도.
도 6a는 볼부재의 이동 전 상태를 나타낸 것이고, 도 6b는 볼부재의 구름 회전에 따른 이동상태를 나타낸 사용상태도이다.
도 7a는 레버의 언락 동작시 볼부재의 위치를 나타낸 도 3의 A-A'선 단면도이고, 도 7b는 레버의 락 동작시 볼부재의 위치를 나타낸 도 3의 A-A'선 단면도이다.

본 발명은 스티어링 컬럼용 레버의 접촉 방식을 면접촉이 아닌 볼부재를 이용한 점 접촉방식을 채택하여 작동시 작동 하중을 경감시킬 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 앞서 설명한 종래 기술과는 동일한 구성요소에 대해서도 다른 명칭을 부여함과 아울러, 다른 도면 부호를 기재하기로 한다.

본 발명에 따른 스티어링 컬럼 레버 구조체는, 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 그 구성은 레버(20)의 일측에 일체로 돌출되게 형성되도록 배치되고 일측 내부에 통공(32)이 형성되는 볼 하우징(30)과, 볼 하우징(30)의 통공(32) 내부에 수용되어 상기 통공(32)의 내주면과 점 접촉되는 볼부재(40)와, 외주면 둘레를 따라 측방향으로 요홈 형태의 홈부(52)가 형성되고 볼부재(40)의 구름 회전시 측방향으로 이동되는 볼 지지구(50)로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 볼 하우징(30)은 일측에 통공(32)이 형성되도록 개구된 원통형 구조로서, 통공(32)의 내주면에 수용홈(32a)이 복수개 형성되어 있다.

상기한 수용홈(32a)은 복수개의 볼부재(40)가 서로 이격되게 배치되도록 상기 볼부재(40)의 일부가 수용되는 구조의 홈 형태로 형성되어 있다.

볼 지지구(50)의 홈부(52)는 상기 볼부재(40)들의 구름 이동 경로가 되도록 외주면 둘레를 따라 나선형 형태로 복수개 형성되어 있다.

또한, 볼 지지구(50)의 홈부(52)는 양측에 상기 볼부재(40)의 록킹 결합을 위한 요홈 형태의 록킹홈(52a,52b)이 형성되어 있다.

즉, 볼부재(40)들은 일부가 수용홈(32a) 내에 구름 회전되도록 수용되고, 홈부(52)를 따라 구름 회전 및 이동되도록 배치된다.

여기서 볼부재(40)들은 4개로 표현되어 있으나, 1~3개 혹은 그 이상의 개수로 배치될 수도 있다.

또한, 볼 지지구(50)는 고정 브라켓(60)에 접촉되도록 고정되어 측방향으로 전,후 이동시 고정 브라켓(60)을 조여서 클램핑상태로 유지하거나 클램핑상태를 해제시키는 기능을 수행한다.

그리고, 볼 지지구(50)는 고정 브라켓(60)에 결합된 볼트부재(70)에 결합되어 측 방향 이동되는 구조를 갖는다.

그외에도, 레버(20)의 외측에는 이탈을 방지하기 위한 너트부재(80)가 배치되고, 레버(20)의 복귀 동작을 위한 복원 탄성력을 부여하는 스프링부재(90)가 고정 브라켓(60)에 설치되어 있다.

또, 고정 브라켓(60)의 양측 단부는 컬럼 튜브(10)의 양측을 감싸는 형태로 배치되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 스티어링 컬럼 레버 구조체는, 레버(20)의 일측에 고정된 볼 하우징(30)의 통공(32) 내부로 볼 지지구(50)를 삽입시켜 조립하는 과정에서 볼부재(40)들이 각각의 수용홈(32a)과 홈부(52)에 수용되도록 조립한다.

이로 인해, 볼 하우징(30)과 볼 지지구(50)는 볼부재(40)를 매개로 점 접촉방식으로 연결되는 조립 구조를 갖는다.(도6a 참조)

이때, 볼부재(40)는 홈부(52)의 일측에 형성된 록킹홈(52b)에 록킹 결합되어 고정된 상태를 유지하게 된다.(도 7a 참조)

이후에 레버(20)를 일방향으로 조작하면, 볼 하우징(30)이 연동 회전되고, 볼 하우징(30)의 회전시 수용홈(32a) 내에 수용된 볼부재(40)들이 미끄럼 구름 운동되면서 볼 지지구(50)의 경사진 홈부(52)를 따라 이동하게 된다.(도 6b 참조)

이어서, 볼부재(40)의 회전 이동시 볼 지지구(50)가 측방향(도 6b의 화살표방향)으로 전진 이동되어 고정 브라켓(60)을 조여서 고정 브라켓(60)의 양측 단부 간격을 축소시킴에 따라 컬럼 튜브(10)를 클램핑 상태(다른 말로는 락(lock)상태)를 유지하게 된다.

이때, 볼부재(40)는 홈부(52)의 타측에 형성된 록킹홈(52a)에 안착되어 록킹 결합되어 이동이 제한되며(도 7b참조), 볼 지지구(50)는 볼트부재(70)에 의해 측방향으로 가이드되어 전진 이동하게 되어 볼 하우징(30)과 간격이 벌어지게 된다.

이와 반대로, 레버(20)를 타방향으로 조작하면, 다시 도 6a에 도시된 바와 같이, 볼부재(40)들이 볼 지지구(50)의 홈부(52)를 따라 측방향으로 이동하게 되고, 이로 인해 볼 지지구(50)가 측방향으로 후진 이동된다.

이후에는, 고정 브라켓(60)을 조이는 힘이 없어지게 됨에 따라 볼트부재(70)의 외주면에 권회된 복원 스프링(미도시)의 복원력에 의해 고정 브라켓(60)의 양측 단부가 벌어지게 되어 클램핑 상태가 해제된다.

이어서 컬럼 튜브(10)의 클램핑(락; lock) 상태가 해제된 언락 상태가 됨에 따라 스티어링 컬럼의 틸팅 또는 텔레스코픽 동작이 가능하게 된다.

즉, 본 발명은 사용자의 레버(20) 조작시 점 접촉방식의 볼부재(40)를 통해 볼 지지구(50)가 측방향으로 이동되는 조작방식을 가지게 된다.

따라서, 본 발명은 볼부재(40)의 구름 회전을 통해 레버(20)의 조작력이 볼 지지구(50)에 전달되므로, 레버(20) 조작의 작동 하중이 경감되어 사용자의 조작감이 향상되는 이점을 갖는다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

예컨대, 본 발명의 볼부재들을 고정시키는 록킹홈의 구성외에 다른 구성 요소가 채택될 수 있으며, 다른 예로 홈부 내측면에 단턱 형태의 돌기가 형성될 수도 있다.

10 : 컬럼 튜브 20 : 레버
30 : 볼 하우징 32 : 통공
32a : 수용홈 40 : 볼부재
50 : 볼 지지구 52 : 홈부
52a,52b : 록킹홈 60 : 고정 브라켓
70 : 볼트부재 80 : 너트부재
90 : 스프링부재

Claims

레버의 일측에 배치되고 일측 내부에 통공이 형성되며 상기 레버를 작동시키면 회전하는 볼 하우징과,
상기 볼 하우징의 통공 내측 벽면에 일부가 수용되어 측방향 이동은 고정되며 상기 통공의 내주면과 점 접촉되는 볼부재와,
외주면 둘레를 따라 측방향으로 요홈 형태로 형성되어 상기 볼부재의 구름 이동 경로가 되는 홈부가 측방향과 경사지게 형성되고 상기 볼부재의 구름 이동시 측방향으로 이동되는 볼 지지구를 구비하여서,
상기 볼 지지구의 측방향 전,후 이동시 고정 브라켓을 클램핑하거나 클램핑 상태를 해제시키는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 레버 구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 볼 지지구의 홈부는 상기 볼부재의 하부가 일부 수용되도록 형성되고 상기 볼 지지구의 외주면 둘레를 따라 나선형 형태로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 레버 구조체.
청구항 1에 있어서,
상기 볼 하우징은 상기 통공의 내주면에 복수개의 볼부재가 서로 이격되게 배치되도록 상기 볼부재의 일부가 수용되는 수용홈이 복수개 형성되고,
상기 볼 지지구의 외주면에 상기 복수개의 볼부재에 대응되는 위치에 복수개의 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 레버 구조체.
청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼 지지구의 홈부는 양측에 상기 볼부재의 록킹 결합을 위한 요홈 형태의 록킹홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 레버 구조체.