KR101559821B1 - 스티어링 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스티어링 컬럼은, 마운팅 브라켓; 상기 마운팅 브라켓에 대해 상하 회동되는 하우징; 상기 하우징의 중공에 설치되어 축 방향으로 신장 및 수축이 이루어지는 이너튜브; 상기 마운팅 브라켓과 하우징을 관통하는 조절볼트에 설치되어 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버; 및 상기 이너튜브에 설치되는 고정기어와 상기 조절볼트의 축방향 이동에 따라 상기 고정기어와 치합되는 가동기어로 구성된 텔레스 어셈블리;를 포함하되, 상기 이너튜브와 고정기어의 사이에는 밴딩 플레이트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 텔레스 어셈블리 및 밴딩 플레이트에 의해 텔레 위치별 작동력 편차가 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

스티어링 컬럼{STEERING COLUMN}

본 발명은 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텔레 위치별 에너지 흡수 특성이 동일한 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 스티어링 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 하우징을 압박 또는 압박이 해제됨에 의해 이루어지는 것이 일반적이였다.

특히, 스티어링 컬럼의 텔레스코프는 하우징을 압박 또는 압박을 해제함에 따라 이루어지는 것이 대부분이였다.

이러한 스티어링 컬럼에 관한 그 대표적인 예가 도 1 내지 도 2에 개시되어 있으며, 도 1 내지 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 스티어링 칼럼 틸팅장치에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술 1의 스티어링 컬럼은, 차량에 설치되는 마운팅 브라켓(10)과, 상기 마운팅 브라켓(10)에 설치되는 하우징(20)과, 상기 틸트 브라켓(10)과 하우징(20)을 압박 또는 압박을 해제하는 조작레버(30)로 구성된다.

또한, 상기 하우징(20)에는 이너튜브(40)를 압박하기 위한 슬릿(21)과 조작레버(30)의 조절볼트(31)가 관통하여 슬라이딩 이동하는 텔레스 가이드(22)가 형성된다.

그러나, 종래기술의 1의 스티어링 컬럼은 슬릿(21)과 텔레스 가이드(22)에 의해 하우징(20)의 변형량이 상이하여 조작레버(30)의 고정력 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 차량의 충돌시에 조절볼트(31)가 텔레스 가이드(22)의 텔레 인(tele-in, 도 1 기준 우측) 위치까지 이동해야만 스티어링 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 에너지 흡수구조가 전개됨에 따라 텔레 위치별 에너지 흡수 특성이 상이하게 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 종래기술 2의 스티어링 컬럼은, 차량에 설치되는 틸트 브라켓(10')과, 상기 틸트 브라켓(10')에 설치되는 하우징(20')과, 상기 틸트 브라켓(10')과 상기 하우징(20')을 압박 또는 압박을 해제하는 조작레버(30') 및 상기 하우징(20')의 중공에 삽입되는 이너튜브(40)로 구성된다.

또한, 상기 이너튜브(40')에는 조작레버(30')의 조절볼트(31')가 관통하여 슬라이딩 이동하는 텔레스 가이드(41')가 형성된다.

종래기술 2의 스티어링 컬럼에 따르면, 하우징(20')이 고정되어 있어 조작레버(30')의 조작력 편차는 발생하지 않게 된다.

그러나, 종래기술 2의 스티어링 컬럼 또한 차량의 충돌시에 조절볼트(31')가 텔레스 가이드(41')의 텔레 인(tele-in, 도 2 기준 우측) 위치까지 이동해야만 스티어링 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 에너지 흡수구조가 전개됨에 따라 텔레 위치별 에너지 흡수 특성이 상이하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 텔레위치별 조작레버의 작동력 및 에너지 흡수 특성이 동일한 스티어링 컬럼의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

국내공개특허 제2006-0081095호 (2006. 07. 12. 공개)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 텔레위치별 조작레버의 작동력 및 에너지 흡수 특성이 동일한 스티어링 컬럼을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 컬럼은, 마운팅 브라켓; 상기 마운팅 브라켓에 대해 상하 회동되는 하우징; 상기 하우징의 중공에 설치되어 축 방향으로 신장 및 수축이 이루어지는 이너튜브; 상기 마운팅 브라켓과 하우징을 관통하는 조절볼트에 설치되어 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버; 및 상기 이너튜브에 설치되는 고정기어와 상기 조절볼트의 축방향 이동에 따라 상기 고정기어와 치합되는 가동기어로 구성된 텔레스 어셈블리;를 포함하되, 상기 이너튜브와 고정기어의 사이에는 밴딩 플레이트가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밴딩 플레이트는 하우징에 대해 이너튜브가 축방향으로 수축이 발생하면 고정기어 내측으로 말려들어 가는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이너튜브와 고정기어는 리벳으로 체결되며, 상기 리벳은 이너튜브에 축방향 하중이 설정치 이상이 작용하면 파괴되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정기어에는 밴딩 플레이트가 삽입되는 수용홈이 형성되며, 상기 수용홈에 삽입되는 밴딩 플레이트의 구속단은 이너튜브에 고정되며 밴딩 플레이트의 자유단은 고정기어의 외측으로 노출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정기어에는 밴딩 플레이트를 수용홈 내측으로 안내하는 가이드부재가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밴딩 플레이트는 'U'자형으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스티어링 컬럼에 따르면, 고정기어와 가동기어의 치합에 의해 텔레 위치별 작동력 편차가 발생하지 않는 효과가 있다.

즉, 조작레버의 작동력 편차를 최소화함에 따라 조작레버의 사용감이 일관되게 유지되어 사용자의 감성품질을 향상시킨다.

또한, 이너튜브로 축방향 충격이 가해지면 고정기어와 가동기어의 치합에 의해 에너지 흡수 기능이 곧바로 작동하여 텔레 위치별 에너지 흡수 특성이 동일하게 된다.

즉, 이너튜브가 충격에 의해 텔레 인 위치로 강제 슬라이딩이 이루어진 후 에너지를 흡수하는 종래기술과는 달리 본 발명은 고정기어와 가동기어의 치물림에 의해 텔레 인 위치로 이동하지 않은 상태로 컬랩스가 이루어지기 때문이다.

도 1은 종래기술 1에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 도면이다.
도 2는 종래기술 2에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓을 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 텔레스 어셈블리를 분해 도시한 사시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 텔레스 어셈블리의 동작을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼의 참고도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 스티어링 컬럼에서 마운팅 브라켓을 제거한 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 텔레스 어셈블리를 분해 도시한 사시도이고, 도 6a 내지 도 6c는 텔레스 어셈블리의 동작을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼의 참고도이다.

도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 컬럼(A)은, 차량에 고정 부착되는 마운팅 브라켓(100)과, 상기 마운팅 브라켓(100)의 내측에 설치되어 상기 마운팅 브라켓(100)에 대해 회전되는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 중공에 설치되어 축 방향으로 신장 및 수축이 이루어지며 조항축(310)을 감싸도록 중공형상으로 형성된 이너튜브(300) 및 상기 마운팅 브라켓(100)과 하우징(200)을 관통하는 조절볼트(410)에 설치되어 스티어링 컬럼(A)의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버(400)로 구성된다.

또한, 상기 마운팅 브라켓(100)과 하우징(200)의 사이에는 하우징(200)의 틸팅을 조절하는 틸팅 어셈블리(500)가 더 구비된다. 상기 틸팅 어셈블리(500)는 고정기어와 가동기어가 치물림에 의해 스티어링 컬럼의 틸팅을 조절하게 된다.

그리고, 상기 조작레버(400)와 연결된 조절볼트(410)는 틸팅 어셈블리(500)를 관통한 후 너트(420)에 의해 고정된다.

한편, 상기 조작레버(400)와 조절볼트(410)에는 산형부와 골형부가 반복 형성된 구동캠과 종동캠이 설치되어 상기 조작레버(300)의 회전에 의해 조절볼트(410)는 길이방향으로 선단 운동을 하며 틸팅 어셈블리(500) 및 후술하는 텔레스 어셈블리(600)의 조임과 해제를 수행하게 된다.

또한, 상기 마운팅 브라켓(100)과 하우징(200)의 사이에는 리턴스프링(110)이 설치된다.

그리고, 상기 조절볼트(410)의 축방향 이동에 따라 상기 이너튜브(300)의 축 방향 이동을 고정 또는 해제하는 텔레스 어셈블리(600)가 더 구비된다.

스티어링 컬럼의 그 밖의 구조는 공지된 종래의 다양한 구성이 채용될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 텔레스 어셈블리(600)를 설명한다.

본 발명에 따른 텔레스 어셈블리(600)는, 상기 이너튜브(300)의 외주면에 설치되는 고정기어(610)와, 상기 조절볼트(410)에 고정되어 상기 고정기어(610)와 치합 가능하게 구비된 가동기어(620)로 구성된다.

이에 따라, 상기 고정기어(610)와 가동기어(620)의 치합에 의해 텔레 위치별 조작레버(400)의 작동력 편차가 발생하지 않게 된다.

이는, 조작레버를 통해 고정대상을 압박 또는 압박을 해제하는 종래기술과 달리 본 발명은 조작레버(400)의 작동에 의해 고정기어(610)와 가동기어(620)의 치물림이 발생하며 스티어링 컬럼(A)의 텔레스코프 조정이 이루어지기 때문이다.

즉, 조작레버(400)의 작동력 편차를 최소화함에 따라 조작레버(400)의 사용감이 일관되게 유지되어 사용자의 감성품질을 향상시킨다.

또한, 상기 이너튜브(300)와 고정기어(610)의 사이에는 밴딩 플레이트(630)가 더 구비된다. 상기 밴딩 플레이트(630)는 하우징(200)에 대해 이너튜브(300)가 축방향으로 수축이 발생할 때에 고정기어(610)의 내측으로 말려들어 가게 된다.

이에 따라, 상기 밴딩 플레이트(630)는 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능을 가지게 된다.

그리고, 상기 이너튜브(300)와 고정기어(610)는 리벳(611)으로 체결되며, 상기 리벳(611)은 이너튜브(300)에 축방향 하중이 설정치 이상으로 작용하면 파괴되도록 구성된다. 상기 리벳(611)은 설정하중 이상일 때 절단되도록 'V'자형의 절단홈이 형성되거나 리벳 자체가 설정 하중에서 부서지는 소재로 형성될 수 있게 된다.

한편, 상기 고정기어(610)에는 밴딩 플레이트(630)가 삽입되는 수용홈(612)이 형성되며, 상기 수용홈(612)에 삽입되는 밴딩 플레이트(630)의 구속단(631)은 이너튜브(300)에 고정되며 밴딩 플레이트(630)의 자유단(632)은 고정기어(610)의 외측으로 노출된다. 상기 밴딩 플레이트(630)의 구속단(631)은 이너튜브(300)와 용접 또는 기구적인 수단에 의해 고정된다.

또한, 상기 고정기어(610)에는 밴딩 플레이트(630)를 수용홈(612)의 내측으로 안내하여 밴딩 플레이트(630)가 수용홈(612)으로 말려들어가게 하는 가이드부재(613)가 더 형성된다.

그리고, 상기 밴딩 플레이트(630)는 'U'자형으로 절곡 형성되어 수용홈(612) 말리면서 삽입된다.

이에 따라, 고정기어(610)와 가동기어(620)의 치합에 의해 이너튜브(300)로 축방향 충격이 가해지면 컬랩스(에너지 흡수) 기능이 곧바로 작동하여 텔레 위치별 에너지 흡수 특성이 동일하게 된다.

이는, 이너튜브가 충격에 의해 텔레 인 위치로 강제 슬라이딩이 이루어진 후 에너지를 흡수하는 종래기술과는 달리 본 발명은 고정기어(610)와 가동기어(620)의 치물림에 의해 텔레 인 위치로 이동하지 않은 상태로 컬랩스가 이루어지기 때문이다.

이때, 이너튜브(300)의 축방향 충격에 의한 수축은 밴딩 플레이트(630)가 가이드부재(613)에 의해 도 6b 내지 도 7에 도시한 바와 같이 수용부(612)의 내측으로 말려들어가며 흡수하게 된다.

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 - 마운팅 브라켓
200 - 하우징 300 - 이너튜브
400 - 조작레버 500 - 틸트 어셈블리
600 - 텔레스 어셈블리 610 - 고정기어
620 - 가동기어 630 - 밴딩 플레이트

Claims (6)

1. 마운팅 브라켓;
   상기 마운팅 브라켓에 대해 상하 회동되는 하우징;
   상기 하우징의 중공에 설치되어 축 방향으로 신장 및 수축이 이루어지는 이너튜브;
   상기 마운팅 브라켓과 하우징을 관통하는 조절볼트에 설치되어 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버; 및
   상기 이너튜브에 설치되는 고정기어와 상기 조절볼트의 축방향 이동에 따라 상기 고정기어와 치합되는 가동기어로 구성된 텔레스 어셈블리;를 포함하되,
   상기 이너튜브와 고정기어의 사이에는 밴딩 플레이트가 더 구비되며,
   상기 고정기어에는 밴딩 플레이트가 삽입되는 수용홈이 형성되며, 상기 수용홈에 삽입되는 밴딩 플레이트의 구속단은 이너튜브에 고정되며 밴딩 플레이트의 자유단은 고정기어의 외측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 밴딩 플레이트는 하우징에 대해 이너튜브가 축방향으로 수축이 발생하면 고정기어 내측으로 말려들어 가는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 이너튜브와 고정기어는 리벳으로 체결되며, 상기 리벳은 이너튜브에 축방향 하중이 설정치 이상이 작용하면 파괴되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 고정기어에는 밴딩 플레이트를 수용홈 내측으로 안내하는 가이드부재가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 밴딩 플레이트는 'U'자형으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   

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