KR101637577B1 - 차량의 스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체와 대면하여 스티어링 컬럼을 상하 요동 가능하게 지지하고, 스티어링휠의 조작위치를 조정할 수 있도록 된 차량의 스티어링 장치에 관련한 것으로서, 상기 스티어링휠의 후단에 지지되고, 상기 차체에 대한 요동 중심을 앞쪽에 배치함과 동시에 이 요동 중심인 제1 힌지축 주위로 요동 가능하게 지지하는 제1 칼럼부재와, 하방으로 연장하여 대향하는 한 쌍의 유지부 사이에 상기 제1 칼럼부재를 지지하고, 상방을 상기 차체에 고정하는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓의 한 쌍의 유지부와 상기 제1칼럼부재와의 사이에 배치되고, 상기 제1 칼럼부재를 상하 요동 가능하게 가동하며, 상기 가동브라켓의 상부 후단에 배치된 제2 힌지축과, 상기 가동브라켓의 상부 전단에 배치된 제3 힌지축을 구비하는 한 쌍의 역삼각형태의 가동브라켓과, 상기 고정브라켓의 제2 힌지축을 중심으로 제3 힌지축을 상향 회동시키도록 상기 고정브라켓의 하방에 배치된 제4 힌지축과, 상기 제1 칼럼부재의 유지부 하방에 배치한 제5 힌지축과, 상기 제4 힌지축과 상기 제5 힌지축과의 사이의 거리를 조정하도록 상기 제5 힌지축에 핀결합된 진퇴형 로드를 구비한 구동기구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 스티어링 장치{Steering device for vehicle}

본 발명은 차체와 대면하여 스티어링 컬럼을 상하 요동 가능하게 지지하고, 스티어링휠의 조작위치를 조정할 수 있도록 된 차량의 스티어링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스티어링 장치는 조향튜브와 상기의 스티어링 장치쟈켓에 삽입되어 슬라이딩 가능하고 또 축방향에 대해 회전 자유롭게 설치되는 조향샤프트를 포함하여 구성된다. 조향샤프트는 조향휠과 조향기어박스 사이를 연결하여 조향휠로부터 오는 조향력을 조향기어박스에 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 스티어링 장치는 그 상부와 하부에서 차체에 고정 설치되는 마운팅브라켓에 연결되어 지지되게 된다.

또한, 스티어링 장치에는 운전자가 자신의 체형에 맞게 조향휠의 높이를 조절하여 보다 편안하게 운전조작할 수 있도록 스티어링 장치를 틸트시킬 수 있는 구조와 스티어링 장치의 축방향에 대해 조향휠의 위치를 조절할 수 있는 구조가 구비되어 있다. 전자의 경우는 통상 틸트구조라 하며, 후자는 스티어링 장치를 텔레스코프식으로 신장시켜 이루어지기 때문에 텔레스코픽 구조라 한다.

상기와 같은 틸트구조에는 스티어링 장치가 틸트되는 힌지점의 위치에 따라 어퍼틸트타입과 로어틸트타입으로 나뉜다.

어퍼틸트타입은 스티어링 장치의 상부에서 조향샤프트를 유니버설조인트로 연결하여 상기의 유니버설조인트가 절곡되면서 조향휠과 연결되어 있는 스티어링 장치의 상부만이 틸트되도록 한 구조이다. 반면, 로어틸트타입은 스티어링 장치의 하부에 위치한 소정의 힌지점(스티어링 장치의 하부 지지점)을 기준으로 스티어링 장치가 전체적으로 틸트되도록 한 구조이다.

한편, 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치는 모터와 스티어링 장치를 직접 기어로 연결하여 기어의 회전을 통해 스티어링 장치를 틸트시키는 기어타입과 모터를 감속기어 및 소정의 링크구조를 통하여 스티어링 장치에 연결하여 틸트시키는 링크타입이 있다.

상기 중 링크타입의 전동식 로어틸트 스티어링 장치를 도 1을 참고하여 살펴보면, 운전자가 스위치(미도시)를 조작하여 모터구동부(60)에 전원을 공급하면 틸트모터(61)가 정회전 또는 역회전하게 된다.

상기 틸트모터(61)의 회전에 의해 틸트스크류(50)가 제자리에서 회전하면 이에 나사결합되어 있는 이송너트(40)는 틸트스크류(50)의 축방향을 따라서 이송된다. 그러면 틸트스크류(50)에 연결되어 있는 틸트브라켓(20)이 회전하게 되고, 그에 따라 스티어링 장치가 축방향으로 약간 이동하면서 스티어링 장치를 하부에서 지지하고 있는 지지점(미도시)을 중심으로 회전하여 틸트된다.

여기서 스티어링 장치가 틸트 작동될 때 축방향 변위를 갖게되는 것은 틸트브라켓(20)의 힌지점(11) 위치와 스티어링 장치의 틸트 힌지점(스티어링 장치의 하부 지지점; 도 1에는 도시되어 있지 않음) 위치가 다르기 때문이다.

따라서 상기와 같은 틸트 작동 시에는 스티어링 장치의 길이방향 변위가 불가피하기 때문에 스티어링 장치를 지지함에 있어서

는 이와 같은 변위가 허용될 수 있도록 구성되어야 한다.

상기와 같은 변위를 허용하기 위해 종래에는 스티어링 장치가 그 하부 지지구조에서 스티어링 장치를 지지하는 브라켓과 미끄럼 운동될 수 있도록 되어 있었다. 그러나 이와 같은 구조는 스티어링 장치의 지지를 견고하게 하지 못하는 문제가 있으며, 또한 그로 인해 스티어링 장치의 지지강성을 약하게 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 종래의 링크타입의 전동 틸트 스티어링 장치에 있어 그 하부 지지 구조에 소정의 링크를 적용하여 스티어링 장치의 지지를 견고하게 하고 강성을 보강하게 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치는,

본 발명은 차체와 대면하여 스티어링 컬럼을 상하 요동 가능하게 지지하고, 스티어링휠의 조작위치를 조정할 수 있도록 된 차량의 스티어링 장치에 있어서,

상기 스티어링휠의 후단에 지지되고, 상기 차체에 대한 요동 중심을 앞쪽에 배치함과 동시에 이 요동 중심인 제1 힌지축 주위로 요동 가능하게 지지하는 제1 칼럼부재와,

하방으로 연장하여 대향하는 한 쌍의 유지부 사이에 상기 제1 칼럼부재를 지지하고, 상방을 상기 차체에 고정하는 고정브라켓과,

상기 고정브라켓의 한 쌍의 유지부와 상기 제1칼럼부재와의 사이에 배치되고, 상기 제1 칼럼부재를 상하 요동 가능하게 가동하며, 상기 가동브라켓의 상부 후단에 배치된 제2 힌지축과, 상기 가동브라켓의 상부 전단에 배치된 제3 힌지축을 구비하는 한 쌍의 역삼각형태의 가동브라켓과,

상기 고정브라켓의 제2 힌지축을 중심으로 제3 힌지축을 상향 회동시키도록 상기 고정브라켓의 하방에 배치된 제4 힌지축과, 상기 제1 칼럼부재의 유지부 하방에 배치한 제5 힌지축과, 상기 제4 힌지축과 상기 제5 힌지축과의 사이의 거리를 조정하도록 상기 제5 힌지축에 핀결합된 진퇴형 로드를 구비한 구동기구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차량에서 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 텔레스코픽 기능을 수행함에 있어, 보다 부드럽게 텔레스코픽 조작이 가능할 수 있도록 하였다.

도 1은 일반적인 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치를 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치의 정면 구조도,
도 4는 도 3에 대응하여 색상으로 구별되게 도시한 힌지축들을 나타낸 정면 구조도,
도 5는 도 4에서 본 발명의 핵심 구성요소 중 일부인 유격흡수부 주변 구성요소를 분해하여 도시한 분해 사시구조도, 및
도 6은 도 4에서 본 발명의 핵심 구성요소 중 일부인 유격흡수부 주변 구조를 나타낸 형상 구조도.

이하, 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 확대 강조될 수 있음은 물론이다.

하기에는 도면의 좌측부분을 후단으로 도면의 우측부분을 전단으로 그리고, 도면의 윗부분을 상단으로, 도면의 아랫부분을 하단으로 하여 설명한다.

도 1은 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치의 정면 구조도이고, 도 4는 도 3에 대응하여 색상으로 구별되게 도시한 힌지축들을 나타낸 정면 구조도이며, 도 5는 도 4에서 본 발명의 핵심 구성요소 중 일부인 유격흡수부 주변 구성요소를 분해하여 도시한 분해 사시구조도이고, 도 6은 도 4에서 본 발명의 핵심 구성요소 중 일부인 유격흡수부 주변 구조를 나타낸 형상 구조도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 스티어링 장치는, 차량에서 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 틸트 기능을 수행함에 있어, 보다 부드럽게 틸트 조작이 가능하게 되도록, 차체와 대면하여 스티어링 컬럼을 상하 요동 가능하게 지지하고, 도 1의 스티어링축(S1)에 결합된 도시하지 않은 스티어링휠의 조작위치를 조정할 수 있도록 하는 차량용 스티어링 칼럼용 장치의 일환으로서 도출되었다.

또, 본 발명에 따른 차량의 스티어링 장치는, 상기 스티어링축(S1)의 후단에 지지되고, 상기 차체에 대한 요동 중심을 앞쪽에 배치함과 동시에 이 요동 중심인 제1 힌지축(H1) 주위로 요동 가능하게 지지하는 제1 칼럼부재(10)와, 하방으로 연장하여 대향하는 한 쌍의 유지부(21) 사이에 상기 제1 칼럼부재(10)를 지지하고, 상방을 상기 차체에 고정하는 고정브라켓(20)과, 상기 고정브라켓(20)의 한 쌍의 유지부(21)와 상기 제1칼럼부재(10)와의 사이에 배치되고, 상기 제1 칼럼부재(10)를 상하 요동 가능하게 가동하며, 후술하는 가동브라켓(30)의 상부 후단에 배치된 제2 힌지축(H2)과, 상기 가동브라켓(30)의 상부 전단에 배치된 제3 힌지축(H3)을 구비하는 한 쌍의 역삼각형태의 가동브라켓(30)과, 상기 고정브라켓(20)의 제2 힌지축(H2)을 중심으로 제3 힌지축(H3)을 상향 회동시키도록 상기 고정브라켓(20)의 하방에 배치된 제4 힌지축(H4)과, 상기 제1 칼럼부재(10)의 유지부(21) 하방에 배치한 제5 힌지축(H5)과, 상기 제4 힌지축(H4)과 상기 제5 힌지축(H5)과의 사이의 거리를 조정하도록 상기 제5 힌지축(H5)에 핀결합된 진퇴형 로드(51)를 구비한 구동기구(50)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 구동기구(50)에 의한 상기 사이 거리를 조정하는 틸트 작동에 기인한 직선 이동 시, 상기 구동기구(50)의 로드(51)의 상향 꺽임 현상이 발발하는 것을 규제하도록 상기 제3 힌지축(H3)이 접속하는 상기 제1 컬럼부재(10)의 외주부에 전후방으로 길게 형성되어 길이방향 변위를 흡수하도록 구성된 유격흡수부(13)가 구비되는 구조로 되어 있다.

또, 상기 유격흡수부(13)는 상기 제1 컬럼부재의 외주부에 전후방으로 길게 관통형성된 장공(13a) 형태로 이루어짐이 바람직하다. 물론, 이 장공(13a)은 소정각도로 상향 경사지게 배열됨이 바람직하다.

또한, 상기 유격흡수부(13)에는 상기 제3 힌지축(H3)에 접속된 T자형 종단면 형상의 구조를 갖는 관형태의 흡수부재(13b)가 접속 배열되도록 구성해도 좋다.

또, 상기 흡수부재(13b)는 상기 제1 컬럼부재(10)의 양쪽 유격흡수부(13) 사이에 맞춤 설정된 부시부재를 포함하는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 흡수부재(13b)는 상기 제1 컬럼부재(10)의 양쪽 유격흡수부(13)의 사이에 배열되어, 차량 충돌 시, 일정부분 설명하지 않은 상기 제1 컬럼부재(10)의 내부에 접속되어 텔레스코픽 운동되도록 진퇴 운동하는 제2 컬럼부재(40)와 함께 충격 흡수를 용이하게 하도록 상기 유격흡수부(13)인 장공(13a)을 따라 탄력적으로 이동하는 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 전동식 로어틸트타입의 스티어링 장치의 작동에 대해 살펴보면, 우선, 운전자가 스위치(미도시)를 조작하여 구동기구(50)에 전원을 공급하면 틸트모터(M)가 정회전 또는 역회전하게 된다.

상기 틸트모터(M)의 회전에 의해 틸트 로드(51)가 제자리에서 회전하면 이에 나사결합되어 있는 이송너트(53)는 틸트 로드(51)의 축방향을 따라서 이송된다. 그러면 틸트 로드(51)에 연결되어 있는 가동브라켓(30)이 회동하게 되고, 그에 따라 스티어링 장치가 그 하부의 힌지축(H4)을 중심으로 회동하여 틸트 작동되게 된다.

이때, 상기 가동브라켓(30)이 회동할 때 틸트모터(M)와 틸트 로드(51) 및 이송너트(53) 일체는 틸트 모터(M)와 유지부(21)의 제2 힌지축(H2)을 중심으로 회동하게 된다.

상기에서 가동브라켓(30)이 유지부(21)에 고정되어 회전하면서 스티어링 장치를 제2 힌지축(H2)을 중심으로 틸트 작동시키기 때문에 스티어링 장치는 틸트되면서 축방향으로 소정의 양만큼 이동하게 된다. 이러한 스티어링 장치의 축방향 변위는 본 발명에 해당하는 하부 지지구조인 유격흡수부(13) 구조에서 흡수하게 되는 것이다. 즉, 스티어링 장치가 제2 힌지축(H2)을 중심으로 회전되어 틸트 작동될 때 가동브라켓(30)은 제2 힌지점(H2)을 중심으로 회전하여 스티어링 장치의 축방향 변위를 가능하게 하는 것이다.

한편, 미설명부호(70) 텔레 모터 및 텔레 로드에 의해 전후단으로 제2 컬럼부재(40)을 진퇴이동시키는 텔레스코픽 작동 클립이고, 이 텔레스코픽 작동 클립과 상기 제1 컬럼부재(10)의 전단면 사이에는 충격흡수링(71)이 사이 개재되어, 차량의 충돌 시, 충돌력을 흡수시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전동식 로어틸트타입 스티어링 장치에 있어서 그 하부 지지를 링크에 의해 지지하게 되므로 스티어링 장치의 지지를 견고하게 하면서도 스티어링 장치의 틸트 작동 시 스티어링 장치의 축방향 변위를 적절히 흡수할 수 있게 된다.

둘째, 스티어링 장치가 어떠한 각도로 틸트되더라도 스티어링 장치의 지지강성을 약화시키지 않는다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 가동브라켓(30)의 내곽측에 상기 흡수부재(13b)가 배열되는 구조로 되어, 상기 흡수부재(13b)가 틸트 작동 시, 탄력적으로 미끄럼 이동하면서, 슬라이딩됨으로써, 틸트 작동 상 회동도가 개선되게 되는 것이다.

이에 의해, 틸트 작동 상의 전후단 직선상 변위운동 조작력의 경감을 효과적으로 구현할 수 있도록 한 기술이 달성 가능한 것이다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

10 : 제1 컬럼부재 13 : 유격흡수부
13a : 장공 13b : 유격흡수부재
20 : 고정브라켓 30 : 가동브라켓
H1 : 제1 힌지축 H2 : 제2 힌지축
H3 : 제3 힌지축 H4 : 제4 힌지축
H5 : 제5 힌지축 50 : 구동기구
51 : 로드 70 : 텔레스코픽 작동 클립
71 : 충격흡수링

Claims (5)

1. 차체와 대면하여 스티어링 컬럼을 상하 요동 가능하게 지지하고, 스티어링휠의 조작위치를 조정할 수 있도록 된 차량의 스티어링 장치에 있어서,
   상기 스티어링휠의 후단에 지지되고, 상기 차체에 대한 요동 중심을 앞쪽에 배치함과 동시에 이 요동 중심인 제1 힌지축 주위로 그 일단이 요동 가능하게 차체 측에 고정되는 제1 컬럼부재와,
   하방으로 연장하여 대향하는 한 쌍의 유지부 사이에 상기 제1 컬럼부재를 지지하고, 상방을 상기 차체에 고정하는 고정브라켓과,
   상기 고정브라켓의 한 쌍의 유지부와 상기 제1칼럼부재와의 사이에 배치되고, 상기 제1 컬럼부재를 상하 요동 가능하게 가동하며, 가동브라켓의 상부 후단에 배치된 제2 힌지축과, 상기 가동브라켓의 상부 전단에 배치된 제3 힌지축을 구비하는 한 쌍의 역삼각형태의 가동브라켓과,
   상기 고정브라켓의 제2 힌지축을 중심으로 제3 힌지축을 상향 회동시키도록 상기 고정브라켓의 하방에 배치된 제4 힌지축과, 상기 고정 브라켓의 상기 유지부 하방에 배치한 제5 힌지축과, 상기 제4 힌지축과 상기 제5 힌지축과의 사이의 거리를 조정하도록 상기 제5 힌지축에 핀결합된 진퇴형 로드를 구비한 구동기구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동기구에 의한 상기 사이 거리를 조정하는 틸트 작동에 기인한 직선 이동 시, 상기 구동기구의 로드의 상향 꺽임 현상이 발발하는 것을 규제하도록 상기 제3 힌지축이 접속하는 상기 제1 컬럼부재의 외주부에 전후방으로 길게 형성되어 길이방향 변위를 흡수하도록 구성된 유격흡수부가 구비된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 유격흡수부는 상기 제1 컬럼부재의 외주부에 전후방으로 길게 관통형성된 장공 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유격흡수부에는 상기 제3 힌지축에 접속된 부시 형태의 흡수부재가 배열된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 컬럼부재와 텔레 모터 및 텔레 로드에 의해 전후단으로 제2 컬럼부재을 진퇴이동시키는 텔레스코픽 작동 클립 사이에는 차량의 충돌 시, 충돌력을 흡수시킬 수 있는 충격흡수링이 사이 개재된 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 장치.

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