KR102034211B1 - 스티어링 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 상기 튜브 일측에 일정 깊이로 형성된 삽입홀; 상기 삽입홀에 삽입되며 축 방향으로 하중을 전달하여 상기 조향축을 가압하는 가압부재;를 포함하며, 상기 가압부재는 상기 삽입홀에 수납되며, 내부에 수용홈이 형성된 볼케이지; 및 상기 수용홈 끝단에 일단이 지지되고 타단은 상기 수용홈의 개구부에 구비된 볼에 지지되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 스티어링 컬럼은 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 장점이 있다.

Description

스티어링 컬럼{steering column}

본 발명은 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지도록 구성된 스티어링 컬럼이다.

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.

근래에는 스티어링 휠의 회전시 회전 저항이 발생하여 무게감 있는 조향이 이루어지는 고급 승용차가 요구되고 있다.

이러한 요구에 따라 스티어링 휠, 특히 조향축의 회전시 마찰저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 개선된 형태의 스티어링 컬럼이 대한민국 등록특허 제10-1325072호 "스티어링 컬럼"에 개시된다.

상기 특허에 개시된 스티어링 컬럼은 조향축, 튜브, 조작레버, 마운팅 브라켓, 상기 조향축과 튜브 사이에 설치되는 구름 베어링 및 상기 구름 베어링을 고정하는 c-링이 구비된다.

또한, 상기 특허에서는 조향축의 마찰 저항을 발생시키기 위해 조향축과 튜브 사이에 개재되는 마찰 베어링, 상기 마찰 베어링을 고정하도록 상기 조향축에 나사결합되는 고정너트 및 상기 마찰 베어링과 고정너트 사이에 개재되는 탄성부재를 포함하는 것을 개시한다.

그러나 상기 특허에 개시된 스티어링 컬럼의 마찰 저항 구조는 마찰 발생을 위한 구조의 부품 수가 과다하다는 단점이 있고, 구름 베어링의 내구성 저하에 의한 마찰 저항 전달력의 한계 등의 문제가 있다.

따라서, 마찰 저항 발생을 위한 구조가 단순하고 마찰 저항 전달의 안정성 및 내구성이 보장된 스티어링 컬럼이 요구되는 실정이다.

한국등록특허 제10-1325072호(2013.10.29.) 한국등록특허 제10-1720312호(2017.03.21.)

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지도록 구성된 스티어링 컬럼을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 마찰 저항 발생을 위한 구조의 부품이 단순화되는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티어링 컬럼은 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하되, 상기 튜브 일측에 일정 깊이로 형성된 삽입홀; 상기 삽입홀에 삽입되며 축 방향으로 하중을 전달하여 상기 조향축을 가압하는 가압부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압부재는 상기 삽입홀에 수납되며, 내부에 수용홈이 형성된 볼케이지; 및 상기 수용홈 끝단에 일단이 지지되고 타단은 상기 수용홈의 개구부에 구비된 볼에 지지되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조향축에는 상기 볼과 2점 접촉하도록 외주에 원주방향을 따라 요홈;이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가압부재의 조임 세기에 따라 더 강한 마찰 저항을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼케이지의 전단에는 상기 볼의 외부 이탈이 방지되도록 형성된 이탈방지 돌기가 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼에는 양 단이 돌출된 상태로 관통되는 핀; 및 상기 볼케이지의 전단에 길이방향을 따라 형성되며 상기 핀의 양단의 이동 경로를 한정하도록 대향하여 형성된 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스티어링 컬럼에 따르면, 조향축의 회전시에 마찰 저항을 발생시켜 무게감 있는 조향이 이루어지는 장점이 있다.

또한, 마찰 발생 구조의 부품이 단순화되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼의 가압부재가 분해된 상태의 부분 확대 사시도이다.
도 3은 도 2를 상부에서 본 단면도이다.
도 4는 도 3의 가압부재의 일부 절개 단면도이다.
도 5는 도 1을 전방에서 본 단면도이다.
도 6은 도 1을 배면에서 본 단면도이다.
도 7은 가압부재의 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 8은 가압부재의 또 다른 실시예를 도시한 개략도이다.
도 9는 도 8의 탄성체가 압축된 상태를 도시한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼의 가압부재가 분해된 상태의 부분 확대 사시도이며, 도 3은 도 2를 상부에서 본 단면도이다. 또한, 도 4는 도 3의 가압부재의 일부 절개 단면도이고, 도 5는 도 1을 전방에서 본 단면도이며, 도 6은 도 1을 배면에서 본 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 스티어링 컬럼(A)은 조향축(100), 및 상기 조향축(100)이 축방향으로 신축되면서 텔레스코프 작동되도록 상기 조향축(100)이 삽입되게 중공 형상으로 형성된 튜브(200)를 포함한다.

상기 튜브(200)는 차체로의 고정을 매개하는 마운팅 브라켓(400)에 의하여 고정되고, 상기 튜브(200)의 외주에는 틸트 작동이 이루어지도록 틸트 브라켓(600)이 구비되며, 상기 텔레스코프 작동 및 틸트 작동이 가능하도록 회동 작동되는 조작 레버(300)가 구비된다.

또한, 상기 조향축(100)과 튜브(200) 사이에는 구름 베어링이 설치되며, 상기 구름 베어링은 c-링에 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 조향축(100)을 내측에 수용한 모든 구성요소를 통칭하는 것이다.

상기한 구성 이외에 다양한 구성 요소가 더 포함되나 본 발명과 직접적으로 관련되지 않는 부분에 대한 구성요소에 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 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 조향축(100)의 마찰 저항을 발생시키는 구성은 조향축(100)과 상기 조향축(100)이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브(200), 삽입홀(510), 및 가압부재(500)로 이루어진다.

구체적으로 상기 튜브(200)의 일측에는 일정 깊이로 형성되는 삽입홀(510)이 형성된다.

상기 삽입홀(510)에 삽입되는 가압부재(500)는 볼케이지(520), 탄성체(530), 및 볼(540)로 이루어진다.

볼케이지(520)는 내부에 공간을 가지며 전단이 개방된 형태의 수용홈(521)이 구비된다. 이때, 볼케이지(520)의 외주면에는 수나사가 형성되고 삽입홀(510)의 내부에는 암나사가 형성되어 서로 나사결합할 수 있다.

그리고 상기 수용홈(521)에는 탄성체(530) 및 볼(540)이 내측부터 차례로 수용된다. 즉, 탄성체(530)의 일단은 수용홈(521)의 끝단에 지지되고 탄성체(530)의 타단은 수용홈(521)의 개구부에 구비된 볼(540)에 지지된다. 상기 탄성체(530)의 압축에 의해 볼(540)은 조향축(100) 방향으로 하중을 전달하게 된다. 이때 볼(540)은 강(steel) 재질인 것이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 볼케이지(520) 전단에는 볼(540)이 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 이탈방지돌기(522)를 구비할 수 있다.

이탈방지돌기(522)는 수용홈(521)의 개구부에서 전방으로 연장 형성되는 돌기로서, 수용홈(521)보다 직경이 점점 작아지도록 내측으로 절곡되어 있어 볼(540)이 외부로 이탈하는 것을 방지한다.

또한, 도 8 내지 도 9를 참조하면, 가압부재(500)는 볼케이지(520) 전방에 홈(524) 및 상기 홈(524)을 따라 이동하는 핀(544)을 구비할 수 있다.

구체적으로, 홈(524)은 볼케이지(520)의 길이방향을 따라 소정 길이를 가지며 두 개의 홈(524)이 서로 대향하도록 형성된다.

볼(540)은 양단이 돌출된 상태로 내부를 관통하는 핀(544)이 구비되며, 핀(544)의 돌출된 양단은 홈(524)에 삽입되어 볼(540)이 상하 방향으로 직진 운동할 수 있도록 한다. 즉, 홈(524)은 볼(540)에 관통된 핀(544)의 이동 경로를 한정한다.

한편, 조향축(100)에는 상기 볼(540)과 2점 접촉하도록 외주에 원주방향을 따라 요홈(110)이 형성된다.

상기 볼케이지(520)는 조향축(100)에 수직으로 배치되며, 볼(540)은 조향축(100)의 요홈(110)을 압입함으로써 마찰저항을 발생시켜 무게감있는 조향이 이루어진다.

또한, 삽입홀(510)에 삽입되어 나사결합하는 가압부재(500)는 조임 정도를 조절함으로써 발생되는 마찰저항의 세기를 조절할 수 있다.

즉, 가압부재(500)를 세게 조여 더 강한 마찰 저항을 발생시킬 수 있다.

이와 같은 스티어링 컬럼은 마찰 저항 발생 구조의 부품이 단순화되어 공정 수를 줄이고, 부품의 제조 비용을 절감할 수 있으며, 안정성 및 내구성이 확보되는 장점이 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나,본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 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
110 : 요홈 200 : 튜브
300 : 조작 레버 500 : 가압부재
510 : 삽입홀 520 : 볼케이지

Claims (6)

1. 조향축 및 상기 조향축이 삽입되도록 중공 형상으로 형성된 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼에 있어서,
   상기 튜브 일측에 일정 깊이로 형성된 삽입홀;
   상기 삽입홀에 삽입되며 축 방향으로 하중을 전달하여 상기 조향축을 가압하는 가압부재;를 포함하고,
   상기 가압부재는,
   상기 삽입홀에 수납되며, 내부에 수용홈이 형성된 볼케이지;
   상기 수용홈 끝단에 일단이 이탈 방지 및 회동 가능하게 지지되고, 타단은 상기 수용홈의 개구부에 구비된 볼에 지지되는 탄성체;
   양단이 돌출된 상태로 상기 볼에 관통되는 핀; 및
   상기 볼케이지의 전단에 길이방향을 따라 형성되고, 상기 핀의 양단의 이동 경로를 한정하도록 대향하여 형성된 홈을 포함하며,
   상기 핀의 양단이 상기 홈에 삽입된 상태에서 상기 탄성체가 압축되면, 상기 볼은 상기 이동 경로를 따라 직진 운동하고,
   상기 조향축에는 상기 볼과 마찰을 가이드하며 2점 접촉하도록 외주에 원주방향을 따라 요홈이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가압부재의 조임 세기에 따라 더 강한 마찰 저항을 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 볼케이지의 전단에는 상기 볼의 외부 이탈이 방지되도록 형성된 이탈방지 돌기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼.
6. 삭제

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