KR101325072B1 - 스티어링 컬럼 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 스티어링 컬럼은, 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼에 있어서, 상기 조향축의 일단을 반경방향의 마찰력을 발생하도록 상기 튜브에 고정되 는 구름체와 이 구름체를 전후 또는 내외를 감싸도록 형성된 내외륜으로 구성되는 마찰 베어링; 상기 마찰 베어링을 고정하도록 상기 조향축에 나사 결합되는 고정너트; 및 상기 마찰 베어링과 고정너트 사이의 조향축에 개재되어 상기 내륜에 탄성력을 전달하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 조향축과 상기 조향축이 내측으로 삽입되는 튜브 사이에 배치되는 마찰 베어링이 탄성부재에 의해 회전마찰저항이 커지면서 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 효과가 있다.

Description

스티어링 컬럼{STEERING COLUMN}
본 발명은 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조향축의 회전시에 마찰저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지도록 구성된 스티어링 컬럼에 관한 것이다.
일반적으로 스티어링 컬럼은 운전자의 스티어링 휠 조작에 의해 발생한 회전력을 랙-피니언 기구부로 전달하는 조향축을 둘러싸도록 형성되어 조향축의 회전을 지지하는 한편 브라켓을 통해 차체에 결합됨으로써 조향축의 위치를 고정하는 장치이다.
이러한 스티어링 컬럼은 운전자의 편의를 위하여 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트는 스티어링 휠의 고정각도를 조절하기 위한 것이고, 텔레스코프는 축 방향으로 신장 및 수축이 가능하도록 두 개의 중공 관을 삽입하여 형성한 것으로 자동차의 충돌시 조향축 및 조향 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.
따라서, 스티어링 컬럼은 전술한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식으로 나누어 지기도 하고, 경우에 따라서는 텔레스코프식 스티어링 컬럼에 틸트 기능이 추가될 수도 있으며, 운전자는 이러한 기능을 통하여 자신의 신장이나 체형에 맞게 스티어링 휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조작을 할 수 있게 된다.
이와 같은 스티어링 컬럼의 텔레스코프 또는 틸트 작동은 조작레버의 조임과 해제 동작에 따라 아우터 튜브가 이너 튜브를 압박 또는 압박이 해제됨에 의해 이루어지는 것이 일반적이였다.
또한, 스티어링 컬럼은 조향축의 원활한 회전을 위하여 조향축과 상기 조향축을 감싸는 튜브 사이에 베어링이 설치되었다.
그리고, 근래에는 스티어링 휠의 회전시 회전 저항이 발생하여 무게감 있는 조향이 이루어지는 고급 승용차가 요구되고 있다.
그러나, 종래의 스티어링 컬럼에는 조향축의 원활한 회전을 위한 구성만이 적용될 뿐 스티어링 휠, 특히 조향축의 회전시 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 구성은 전혀 개시된 바 없었다.
따라서, 조향축의 회전시 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 개선된 형태의 스티어링 컬럼의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지도록 구성된 스티어링 컬럼을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 컬럼은, 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼에 있어서, 상기 조향축의 일단을 반경방향의 마찰력을 발생하도록 상기 튜브에 고정되 는 구름체와 이 구름체를 전후 또는 내외를 감싸도록 형성된 내외륜으로 구성되는 마찰 베어링; 상기 마찰 베어링을 고정하도록 상기 조향축에 나사 결합되는 고정너트; 및 상기 마찰 베어링과 고정너트 사이의 조향축에 개재되어 상기 내륜에 탄성력을 전달하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰 베어링은 구름체가 니들로 형성되어 축방향으로 하중이 걸리는 프릭션 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰 베어링은 구름체가 볼 또는 롤러로 형성되는 레이디얼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브에는 상기 마찰 베어링의 외륜이 압입되는 안착부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브의 마찰 베어링이 설치되는 후단 내주면에는 걸림홈이 형성되고, 상기 걸림홈에는 상기 외륜의 축방향 밀림을 방지하는 스냅링이 끼워지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재는 압축스프링, 접시스프링, 판스프링, 웨이브 와셔, 웨이브 스프링 중 1종으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재는 난연성 링자재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰 베어링과 탄성부재 사이에는 상기 베어링의 내륜과 밀착되는 플레이트 워셔가 개재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정너트의 회전량에 의해 상기 탄성부재의 탄성력이 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스티어링 컬럼에 따르면, 조향축과 상기 조향축이 내측으로 삽입되는 튜브 사이에 배치되는 마찰 베어링이 탄성부재에 의해 마찰저항이 커지면서 조향축의 회전시에 회전저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 분해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스티어링 컬럼을 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 분해 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스티어링 컬럼을 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스티어링 컬럼의 단면도이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 컬럼(A)은, 스티어링 휠의 조향력을 전달하는 조향축(100)을 감싸도록 중공형상으로 형성된 튜브(200)와, 상기 튜브(200)에 설치되어 본 발명의 스티어링 컬럼(A)의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버(300) 및 상기 튜브(200)의 외주면에 설치되어 차체에 고정부착되는 마운팅 브라켓(400)으로 구성된다.
또한, 상기 조향축(100)과 튜브(200) 사이에는 구름 베어링(500)이 설치되며, 상기 구름 베어링(500)은 c-링(510)에 의해 상기 조향축(100)에 고정된다.
한편, 상기 조향축(100)이 설치되는 튜브(200)는 스티어링 컬럼의 아우터 튜브, 및 이너 튜브 등과 같이 조향축의 회전을 지지하도록 조향축을 내측에 수용한 모든 구성요소를 통칭하는 것이다.
상기한 구성 이외에 다양한 구성 요소가 더 포함되나 본 발명과 직접적으로 관련되지 않는 부분에 대한 구성 요소에 대하여 통상의 기능이 적용되며 그 밖의 구조는 공지된 종래의 다양한 구성이 채용될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 구성에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 조향축(100)의 마찰 저항을 발생시키는 구성은, 상기 조향축(100)과 튜브(200) 사이에 개재되는 마찰 베어링(600) 및 상기 마찰 베어링(600)을 고정하도록 상기 조향축(100)에 나사결합되는 고정너트(700) 및 상기 마찰 베어링(600)과 고정너트(700) 사이에 개재되는 탄성부재(800)를 포함한다.
상기 마찰 베어링(600)은 상기 조향축(100)의 일단을 반경방향의 마찰력을 발생하도록 상기 튜브(200)에 고정되는 구름체(630)와 이 구름체(630)를 전후 또는 내외를 감싸도록 형성된 내외륜(610, 620)으로 구성된다.
또한, 상기 외륜(620)에는 걸림턱(620a)이 형성되어 내륜(610) 및 외륜(620)과 내륜(610) 사이에 배치된 구름체(630)의 이탈이 방지되어 본 발명의 스티어링 컬럼의 조립성이 향상된다.
우선, 일예로, 상기 마찰 베어링(600)은 조향축(100)의 외주면에 압입되어 함께 회전하는 내륜(610)과, 상기 튜브(200)에 회전 및 축방향 밀림이 방지되도록 설치되는 외륜(620) 및 상기 내륜(610)과 외륜(620) 사이에 개재되는 구름체(630)로 구성되어도 좋다.
또한, 상기 탄성부재(800)는 마찰 베어링(600)의 내륜(610)에 탄성력을 전달하도록 구성된다.
이에 따라, 상기 탄성부재(800)의 탄성력이 내륜(610)에 집중됨에 동시에 튜브(200)에 고정된 외륜(620)에 의해 상기 내륜(610)과 외륜(620)은 서로 간에 마주보는 방향으로 교차하는 힘이 작용하여 내륜(610)과 외륜(620) 사이에 위치한 구름체(630)는 마찰저항이 커짐에 따라 상기 조향축(100)의 회전시에 마찰 저항을 임의 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지게 된다.
또한, 상기 마찰 베어링(600)은 도 2 내지 도 3과 같이 상기 구름체(630)가 니들로 형성되어 축방향으로 하중이 걸리는 프릭션 베어링 또는 도 4 내지 도 5와 같이 구름체(630)가 볼 또는 롤러로 형성되어 축의 수직방향으로 하중이 걸리는 레이디얼 베어링으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 튜브(200)에는 상기 마찰 베어링(600)의 외륜(620)이 압입되는 안착부(210)가 형성되어 상기 마찰 베어링(600)의 외륜(620)이 회전 및 축방향 밀림이 방지되도록 설치된다.
여기에서, 상기 안착부(210)는 상기 튜브(200)의 일단을 확관시킨 확관부(211) 내에 절삭 가공을 통해 형성되는 구성으로 해도 된다.
또한, 상기 튜브(200)의 마찰 베어링(600)이 설치되는 후단 내주면에는 걸림홈(220)이 형성되고, 상기 걸림홈(220)에는 상기 외륜(620)의 축방향 밀림을 추가로 방지하는 스냅링(230)이 끼워진다.
한편, 상기 걸림홈(220')은 도 6과 같이 구름 베어링(500)의 외륜과 밀착하게 형성되며, 상기 걸림홈(220')에 스냅링(230')을 끼워 구름 베어링(500)의 축방향 밀림이 방지되도록 설치될 수도 있음은 물론이다. 이때, 상기 마찰 베어링(600)의 축방향 밀림은 확관부(211)에 의해 방지된다.
또한, 상기 탄성부재(800)는 도 2 내지 도 3과 같이 압축스프링으로 구성되거나, 도 4 내지 도 5의 판 스프링으로 구성된다. 상기 압축스프링과 판 스프링 모두 축 방향으로 팽창하는 탄성력을 인가하는 구성이다.
물론, 상기한 탄성부재(800)는 압축스프링, 접시스프링, 웨이브 와셔, 웨이브 스프링 및 난연성 링자재 등의, 축방향으로의 탄성 가압을 수행하는 구성요소를 선택적으로 채용해도 좋다.
그리고, 상기 마찰 베어링(600)과 탄성부재(800) 사이에는 상기 마찰 베어링(600)의 내륜과 밀착되는 플레이트 워셔(900)가 개재되어 상기 탄성부재(800)의 탄성력을 고르게 내륜(610)으로 전달하게 된다.
여기에서, 상기 플레이트 워셔(900)는 접시스프링으로 이루어지고, 이 접시스프링에 대향하여 한 쌍으로 배치되는 대향 접시스프링으로서, 상기 탄성부재(800)를 채용해도 좋다.
한편, 상기 고정너트(700)의 회전에 의해 상기 탄성부재(800)의 탄성력이 조절된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
A - 스티어링 컬럼 100 - 조향축
200 - 튜브 300 - 조작레버
400 - 마운팅 브라켓 500 - 구름 베어링
600 - 마찰 베어링

Claims (9)

  1. 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼에 있어서,
    상기 조향축의 일단을 반경방향의 마찰력을 발생하도록 상기 튜브에 고정되 는 구름체와 이 구름체를 전후 또는 내외를 감싸도록 형성된 내외륜으로 구성되는 마찰 베어링;
    상기 마찰 베어링을 고정하도록 상기 조향축에 나사 결합되는 고정너트; 및
    상기 마찰 베어링과 고정너트 사이의 조향축에 개재되어 상기 내륜에 탄성력을 전달하는 탄성부재;를 포함하고,
    상기 마찰 베어링은 구름체로서 니들이 채용되고 상기 니들이 방사상으로 다수개 배열되어 축방향으로 하중이 걸리는 프릭션 베어링으로 구성되며,
    상기 튜브의 마찰 베어링이 설치되는 후단 내주면에는 걸림홈이 형성되고, 상기 걸림홈에는 상기 외륜의 축방향 밀림을 방지하는 스냅링이 끼워지고,
    상기 조향축과 튜브 사이에는 구름 베어링이 설치되며, 상기 구름 베어링은 c-링에 의해 상기 조향축에 고정되며
    상기 마찰 베어링의 외륜에는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 튜브에는 상기 마찰 베어링의 외륜이 압입되는 안착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 압축스프링, 접시스프링, 판스프링, 웨이브 와셔, 웨이브 스프링 중 1종으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 난연성 링자재로 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰 베어링과 탄성부재 사이에는 상기 베어링의 내륜과 밀착되는 플레이트 워셔가 개재되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 고정너트의 회전량에 의해 상기 탄성부재의 탄성력이 조절되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
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