KR101360674B1 - 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트레버 앗세이 - Google Patents

Abstract

본 발명의 틸트 레버 앗세이는 틸트 레버(7)의 회전 시, 컬럼 어퍼 튜브(1)쪽으로 가압력을 가하는 컬럼 틸트 볼트(8)와 캠(9)이 한쪽 측면 부위로 조립되고, 상기 틸트 레버(7)가 한 쪽 측면으로 결합 된 상태에서 컬럼 어퍼 튜브(1)에 밀착되는 컬럼 튜브 고정 링(6)을 안쪽으로 위치시키는 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)를 구비하되, 상기 틸트 레버(7)가 조립 된 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)에 틸트 작동 중심 축(A)을 기준으로 위쪽에서 다양한 형상을 이루면서 개구된 변형 유도 부(5)를 형성해 줌에 따라, 위치 조정 후 틸트 레버(7)를 잠금 회전시킬 때, 상기 변형 유도 부(5)가 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 틸트 작동 중심 축(A)주위에 대한 탄성 변위를 안정적으로 유도시켜주므로, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)를 재료비가 높은 알루미늄 재질에 비해 일반 사형 주물 제작할 수 있음은 물론, 안정적인 잠금 성능 구현을 위한 추가적인 기계 가공 공정이 요구되지 않아 생산성도 크게 향상 할 수 있는 특징이 있게 된다.

탄성 변위, 균일, 틸트 레버

Description

차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이{Elastic deformation introduced type side tilt lever assembly for steering system in vehicle}

본 발명은 차량 조향 장치에 관한 것으로, 특히 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조타력을 발생하는 동력 조향 장치는 조향 휠의 조작력을 가볍고 원활하게 하면서도, 신속한 조향이 가능하도록 하기 위해서 동력을 이용하게된다.

또한, 조향 장치에는 편의 기능을 위해 조향 컬럼에 운전자가 자신의 체형에 맞게 조향 휠의 위치를 조절하여 보다 편안하게 운전 조작할 수 있도록, 조향 휠을 틸트시킬 수 있는 틸트(Tilt) 구조와 더불어, 조향 컬럼의 축 방향에 대해 조향휠의 위치를 조절할 수 있는 텔레스코픽(Telescopic) 구조를 장착하게 된다.

이러한 편의 기능 구현은 통상적으로, 조향 컬럼의 측면으로 장착된 틸트 레버 장치를 이용해 구현되는데, 즉, 조향 컬럼을 감싸는 컬럼 어퍼 플레이트(또는, 틸트 브라켓)의 안쪽으로 컬럼 어퍼 플레이트 이너(또는, 디스턴스 브라켓)가 위치 되고, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 측면에서 틸트 볼트 축을 매개로 틸트 레버가 결합된다.

이와 더불어, 상기 틸트 레버 부위로는 조향 컬럼을 가압·밀착하는 캠을 구비하게 되고, 이로 인해 틸트 레버 조작 시 캠을 통한 위치 이동으로 컬럼 어퍼 플레이트 이너 부위의 조향 컬럼 부위에 대한 밀착 력의 해제 또는, 밀착 작용을 통해 틸트와 텔레스코픽 작동이 구현될 수 있게 된다.

일례로, 틸트 레버 회전에 의해 마찰 조임 력이 컬럼 튜브 센터에 작용하기 위해, 컬럼 튜브 외곽을 둘러싸면서 컬럼 튜브 중심과 동일한 동심원을 이루는 컬럼 튜브 고정 링이 컬럼 어퍼 플레이트에 의해 감싸 이면서, 컬럼 어퍼 플레이트 의 측면에서 컬럼 튜브 고정 링의 중앙으로 틸트 레버를 결합한 틸트 볼트가 위치되어져, 틸트 레버가 회전되면 틸트 볼트 부위의 상대 변위로 컬럼 튜브 고정 링 쪽으로 하중을 전달하면, 상·하 위치 이동된 컬럼 튜브가 조정 위치에 고정되는 과정을 통해 구현된다.

이로 인해, 틸트 레버의 회전 시 틸트 볼트를 통한 가압 력이 컬럼 어퍼 플레이트 부위의 탄성 변위를 항상 균일하게 유도할 수 있는 구조를 갖추게 된다.

하지만, 틸트 구현에 따른 틸트 작동 중심 축이 컬럼 어퍼 플레이트 부위의 중앙으로 위치됨에 따라, 틸트 레버의 회전 시 컬럼 어퍼 플레이트 부위의 탄성 변위가 불 균일하게 발생하는 구조적 취약함이 있고, 이로 인해 컬럼 튜브를 가압 하는 컬럼 튜브 고정 링과 더불어 컬럼 튜브 고정 링 쪽을 가압 하는 부품인 블록 부위를 알루미늄 소재로 하면서, 탄성 변위 불 균일을 제거하기 위한 기계 가공 공정 을 추가할 수밖에 없어 재료비와 가공비 상승은 물론, 복잡해지는 제조 공정에 따른 생산성 저하로 양산에 취약한 점이 발생된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 조향 컬럼 튜브에 대해 동심원을 이루도록 감싼 컬럼 튜브 고정 링을 수용해 틸트 레버 앗세이를 구성하는 컬럼 어퍼 플레이트 부위에, 측면으로 결합된 틸트 레버의 회전 중심 주변으로 다양한 형상의 개구된 홈을 가공해 줌에 따라, 컬럼 어퍼 플레이트의 단순한 형상 변경만으로 틸트 레버의 회전 시, 컬럼 어퍼 플레이트 부위에 대한 탄성 변위를 항상 균일하게 유도 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 틸트 레버 앗세이는 컬럼 어퍼 플레이트의 간단한 형상 변경만으로 도 측면으로 결합된 틸트 레버의 회전 시, 항상 균일한 탄성 변위를 발생시켜 줌에 따라, 틸트 레버 앗세이를 구성하면서 컬럼 튜브의 조정 위치를 고정하는 부품들이 추가적인 기계 가공 공정이 요구되는 알루미늄 재질이 아닌, 일반 사형 주물로 제작될 수 있어 재료비와 추가적인 기계 가공비 및 생산성 등을 향상 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 조향 장치의 측면 틸트 레버 앗세이가 차체 쪽으로 조향 장치를 이루는 조향 컬럼을 장착하기 위한 컬럼 어퍼 플레이트 아우터를 구비하고,

틸트 레버의 회전 시, 컬럼 어퍼 튜브 쪽으로 가압력을 가하는 컬럼 틸트 볼트와 캠이 한쪽 측면의 변형 단 부위로 조립되고, 상기 틸트 레버가 한 쪽 측면으로 결합 된 상태에서 컬럼 어퍼 튜브에 밀착되는 컬럼 튜브 고정 링이 안쪽 공간으로 위치되도록, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 아우터에서 연장되어진 컬럼 어퍼 플레이트 이너를 구비하며,

상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 측면 부위에 틸트 레버의 틸트 작동 중심 축을 기준으로 개구된 변형 유도 부가 형성되어진 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 변형 유도 부가 틸트 레버의 위쪽에서 틸트 레버의 좌·우 측면 부위를 감싸는 뒤집어진 유자 타입 형상을 갖을 때, 상기 변형 유도 부는 틸트 작동 중심 축을 기준으로 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 최 상단 위치 a 에 대해 변형 유도 부가 개구 두께 d를 갖는 상단 형성 위치 b의 비율인 b/a = 1.6130이고, 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 최대 폭 e 에 대해 변형 유도 부가 갖는 폭 f의 비율인 f/e = 1.4959이며, 틸트 작동 중심 축에서 변형 유도 부가 떨어진 간격 c는 변형 유도 부가 개구 두께 d의 비율인 d/c = 1.1250의 비율로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 조향 컬럼 튜브에 대한 위치 조정과 고정 력을 발 생하는 틸트 레버 앗세이가 조향 컬럼 튜브를 감싼 컬럼 튜브 고정 링을 수용하고, 측면으로 틸트 레버를 결합한 컬럼 어퍼 플레이트에 항상 균일한 탄성 변위를 유도하는 다양한 형상으로 개구된 홈을 틸트 레버의 중심 주변에 형성해 줌에 따라, 추가적인 기계 가공 공정이 요구되지 않는 일반 사형 주물로 제작할 수 있어, 추가적인 기계 가공 공정이 요구되는 알루미늄 재질에 비해 재료비와 가공비를 절감함은 물론, 생산성을 크게 향상 할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 틸트 레버 앗세이가 컬럼 어퍼 튜브(1)에 대한 위치 조정 시, 고정 력을 해제 및 제공하는 틸트 레버(7)를 측면으로 결합하고, 상기 틸트 레버(7)가 결합된 컬럼 틸트 볼트(8)를 통해 가압 되는 컬럼 튜브 고정 링(6)이 컬럼 어퍼 튜브(1)를 감쌈과 더불어, 상기 틸트 레버(7)를 바깥쪽 측면에 결합해 차체 부위로 조향 컬럼을 장착하면서, 상기 컬럼 튜브 고정 링(6)을 안쪽으로 수용하는 컬럼 어퍼 플레이트로 구성되어진다.

이를 위해, 상기 컬럼 어퍼 플레이트는 조향 컬럼을 차체 부위로 체결하는 컬럼 어퍼 플레이트 아우터(2)와 더불어, 컬럼 어퍼 튜브(1)를 감싸 동심원을 이루는 컬럼 튜브 고정 링(6)을 안쪽으로 수용하도록 상기 컬럼 어퍼 플레이트 아우터(2)에서 연장되면서, 한쪽의 바깥 측면 부위로는 컬럼 틸트 볼트(8)에 결합된 틸트 레버(7)가 위치되는 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)로 이루어진다.

이에 더해, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)에는 틸트 레버(7) 회전에 따른 캠(9)을 통한 축 방향 가압 시, 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)부위에 대한 균일한 탄성 변위를 유도 할 수 있도록 다양한 형상으로 개구된 홈 형상의 변형 유도 부(5)를 더 형성하게 된다.

이러한, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)는 컬럼 도 2에 도시된 바와 같이, 어퍼 튜브(1)를 감싸 동심원을 이루는 컬럼 튜브 고정 링(6)의 양쪽으로 컬럼 틸트 볼트(8)가 결합되고, 한쪽 측면 부위로는 틸트 레버(7)의 회전에 따른 캠(9)을 통한 축 방향 가압 력을 받는 변형 단(4)을 형성하면서, 틸트 레버(7) 회전 시 탄성 변위를 발생하도록 상기 변형 단(4)의 위쪽에서 개구된 홈 형상의 변형 유도 부(5)를 더 형성하게 된다.

이와 같은, 상기 변형 유도 부(5)는 틸트 레버(7)의 회전 중심에 대해 다양한 형상으로 이루어지는데 일례로, 틸트 레버(7)의 회전 중심에 대해 상·하 또는 좌·우 위치에서 디귿 자 타입이나, 일자 타입이나 기역 자 타입 또는, 사다리 타입으로 형성되지만, 틸트 레버(7)의 위쪽에서 틸트 레버(7)의 좌·우 측면 부위를 감싸는 뒤집어진 유자 타입 형상을 갖는 게 바람직하게된다.

이러한, 상기 변형 유도 부(5)는 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 양쪽으로 모 두 형성될 수 있으며, 바람직하게는 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 측면으로 결합된 틸트 레버(7)쪽으로 만 형성된다.

또한, 상기 변형 유도 부(5)는 그 위치와 형상을 결정하기 위해 형상 결정에 대한 설계 과정을 거치는데, 이는 탄성 변위에 따른 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 좌·우 이동 량이 컬럼 틸트 볼트(8)의 나사 피치(Pitch)에 의존하는 틸트 레버(7)의 회전 량에 영향을 주기 때문이다.

즉, 틸트 레버(7)가 1 회전되면 컬럼 틸트 볼트(8)는 1.0mm 이동되므로, 틸트 레버(7)의 최대 작동각인 60°일 때 컬럼 틸트 볼트(8)는 0.25mm 이동되고, 이러한 이동 량을 좌·우로 고려해 조향 컬럼 튜브(1)를 가압 하기 위해서는 약 0.5mm의 공차를 갖도록 형성해 주어야 한다.

그리고, 상기 컬럼 튜브 고정 링(6)은 도 2(가)에 도시된 바와 같이, 컬럼 어퍼 튜브(1)를 감싸도록 원통 형상을 이루면서, 틸트 레버(7)의 회전을 통해 컬럼 틸트 볼트(8)와 캠(9)의 연동 작용으로 틸트 작동 중심 축(A)방향으로 발생하는 가압 력을 받게 되고, 이러한 가압력을 통해 상기 컬럼 튜브 고정 링(6)이 컬럼 어퍼 튜브(1)의 일측에 돌출 형성된 접촉 돌기(1a)와 밀착되면서 고정력을 유지하게 된다.

이와 같이 본 발명의 틸트 레버 앗세이는 틸트 레버(7)의 회전 시, 컬럼 어퍼 튜브(1)쪽으로 가압력을 가하는 컬럼 틸트 볼트(8)와 캠(9)이 한쪽 측면 부위로 조립되고, 상기 틸트 레버(7)가 한 쪽 측면으로 결합 된 상태에서 컬럼 어퍼 튜 브(1)에 밀착되는 컬럼 튜브 고정 링(6)을 안쪽으로 위치시키는 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)를 구비하되, 상기 틸트 레버(7)가 조립 된 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)에 틸트 작동 중심 축(A)을 기준으로 위쪽에서 다양한 형상을 이루면서 개구된 변형 유도 부(5)를 형성해준 특징이 있게된다.

이러한 특징으로 인해 틸트 레버 앗세이의 작동 시 위치 조정 후 틸트 레버(7)를 잠금 회전시킬 때, 상기 변형 유도 부(5)가 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 틸트 작동 중심 축(A)주위에 대한 탄성 변위를 안정적으로 유도시켜주므로, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)를 재료비가 높은 알루미늄 재질에 비해 일반 사형 주물 제작할 수 있음은 물론, 안정적인 잠금 성능 구현을 위한 추가적인 기계 가공 공정이 요구되지 않아 생산성도 크게 향상 할 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 상기 틸트 레버 앗세이는 도 2에 도시된 바와 같이, 컬럼 어퍼 플레이트 아우트(2)를 매개로 조향 컬럼이 차체 쪽으로 체결되고, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 아우트(2)에서 연장되어진 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)가 조향 컬럼을 이루는 컬럼 어퍼 튜브(1)와 밀착되어 고정 력을 형성하도록, 컬럼 어퍼 튜브(1)를 동심원으로 감싼 컬럼 튜브 고정 링(6)의 양쪽으로 위치되어진다.

이와 같은 조립 상태에서 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 양쪽 측면에서는 컬럼 튜브 고정 링(6)을 가압하는 컬럼 틸트 볼트(8)가 구비되고, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 한쪽 측면에서는 틸트 레버(7)가 컬럼 틸트 볼트(8)에 대해 회전되도록 결합되며, 상기 틸트 레버(7)가 결합된 컬럼 틸트 볼트(8)부위에는 강압 력을 가하는 캠(9)이 구비되며, 상기 캠(9)은 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 변 형 단(4)부위로 위치되어진다.

이와 같이 조향 컬럼에 장착된 틸트 레버 앗세이는 도 2(가)에 도시된 바와 같이, 틸트 레버(7)의 회전 중심을 형성하는 컬럼 틸트 볼트(8)가 컬럼 어퍼 튜브(1)와 컬럼 튜브 고정 링(6)의 중심에 일치하는 틸트 작동 중심 축(A)을 갖게 된다.

이와 더불어 상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)에는 도 1에 도시된 바와 같이 변형 유도 부(5)를 더 형성하는데, 즉 틸트 레버(7)의 틸트 작동 중심 축(A)의 위쪽에서 둘레를 따라 개구된 홈 형상의 변형 유도 부(5)는 컬럼 튜브 고정 링(6)이 컬럼 어퍼 튜브(1)의 접촉 돌기(1a)에 밀착되어 고정 력을 형성할 때, 틸트 레버(7)의 회전에 따른 캠(9)의 가압력을 받는 변형 단(4)의 밀림 변형이 원활하게 일어날 수 있는 탄성 변위를 유도하는 작용을 하게 된다.

이러한, 상기 변형 유도 부(5)는 틸트 레버(7)의 회전 중심에 대해 다양한 형상으로 뚫어 주는데 즉, 틸트 레버(7)의 회전 중심에 대해 상·하 또는 좌·우 위치에서 디귿 자 타입이나, 일자 타입이나 기역 자 타입 또는, 사다리 타입이나, 또는 틸트 레버(7)의 좌·우 측면 부위를 감싸도록 뒤집어진 유자 타입으로 이루어지게 된다.

이와 같이 다양한 형상을 이루는 상기 변형 유도 부(5)는 그 형상 결정 시 탄성 변위가 잘 유도되도록 일정 비율을 갖는데 일례로, 틸트 레버(7)의 좌·우 측면 부위를 감싸도록 뒤집어진 유자 타입으로 이루어진 경우, 이를 결정하기 위해서는 다음과 같은 설계 통상 DFFS 기법 적용에 따른 과정을 통해 결정되어진다.

이는, 설계에 대한 전제 조건으로서는 틸트 레버(7)가 1 회전되면 컬럼 틸트 볼트(8)는 1.0mm 이동되므로, 틸트 레버(7)의 최대 작동각인 60°일 때 컬럼 틸트 볼트(8)는 0.25mm 이동되고, 이러한 이동 량을 좌·우로 고려해 조향 컬럼 튜브(1)를 가압 하기 위해서는 약 0.5mm의 공차를 갖게 된다.

이에 따라 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 변형 유도 부(5)는 도 1에 도시된 바와 같이, 틸트 작동 중심 축(A)을 기준으로 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 최 상단 위치 a 에 대해 변형 유도 부(5)가 개구 두께 d를 갖는 상단 형성 위치 b의 비율인 b/a = 1.6130이고, 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 최대 폭 e 에 대해 변형 유도 부(5)가 갖는 폭 f의 비율인 f/e = 1.4959이며, 이때 상기 변형 유도 부(5)는 틸트 레버(7)의 회전 중심에 대해 대칭 형상을 이루게 된다.

또한, 틸트 작동 중심 축(A)에서 변형 유도 부(5)가 떨어진 간격 c는 변형 유도 부(5)가 개구 두께 d의 비율인 d/c = 1.1250의 비율로 형성되어진다.

일례로, 이러한 비율로 형성되는 상기 변형 유도 부(5)는 일례로, 틸트 작동 중심 축(A)을 기준으로 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 최 상단 위치 a가 약 37.1mm 일 때, 변형 유도 부(5)의 상단 형성 위치 b는 약 23mm 이고, 컬럼 어퍼 플레이트 이너(3)의 최대 폭 e가 약 73mm 일 때, 변형 유도 부(5)가 갖는 폭 f는 약 48.8mm 로 이루어지며, 틸트 작동 중심 축(A)에서 변형 유도 부(5)가 떨어진 간격 c가 약 4.6mm 일 때, 변형 유도 부(5)가 개구 두께 d는 약 4.0mm를 형성하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이의 구성도

도 2(가),(나)는 도 1의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 컬럼 어퍼 튜브 2 : 컬럼 어퍼 플레이트 아우터

3 : 컬럼 어퍼 플레이트 이너 4 : 변형 단

5 : 변형 유도 부 6 : 컬럼 튜브 고정 링

7 : 틸트 레버 8 : 컬럼 틸트 볼트

9 : 캠

A : 틸트 작동 중심 축

Claims (4)

1. 차체 쪽으로 조향 장치를 이루는 조향 컬럼을 장착하기 위한 컬럼 어퍼 플레이트 아우터를 구비하고,

   틸트 레버의 회전 시, 컬럼 어퍼 튜브 쪽으로 가압력을 가하는 컬럼 틸트 볼트와 캠이 한쪽 측면의 변형 단 부위로 조립되고, 상기 틸트 레버가 한 쪽 측면으로 결합 된 상태에서 컬럼 어퍼 튜브에 밀착되는 컬럼 튜브 고정 링이 안쪽 공간으로 위치되도록, 상기 컬럼 어퍼 플레이트 아우터에서 연장되어진 컬럼 어퍼 플레이트 이너를 구비하며,

   상기 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 측면 부위에 틸트 레버의 틸트 작동 중심 축을 기준으로 개구된 변형 유도 부가 형성되어진 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 변형 유도 부는 컬럼 어퍼 플레이트 이너의 양쪽 측면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 변형 유도 부는 틸트 레버가 결합된 컬럼 어퍼 플 레이트 이너의 한쪽 측면으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 변형 유도 부는 틸트 레버의 위쪽에서 틸트 레버의 좌·우 측면 부위를 감싸는 뒤집어진 유자 타입 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 균일한 탄성 변위 유도 형 측면 틸트 레버 앗세이.

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