KR102098408B1

KR102098408B1 - 스티어링 휠

Info

Publication number: KR102098408B1
Application number: KR1020140165006A
Authority: KR
Inventors: 이평호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: KR20160062392A

Abstract

본 발명은 스티어링 휠에 관한 것으로, 운전자의 회전조작에 따라 차량의 바퀴를 조향할 수 있게 조향장치에 연결되는 컬럼샤프트와 조작을 위한 핸들로 회전 가능하게 축 결합된 스티어링 휠에 있어서, 핸들과 컬럼샤프트 사이에 핸들의 회전 위치에 상관없이 컬럼샤프트와의 센터 위치를 정확히 조정함과 아울러, 서로 연결 시키는 조정수단을 더 포함하여 구성하며, 이때, 상기 컬럼샤프트 조정수단은 회전 위치를 미세하게 조정할 수 있게 웜＆웜 기어방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠을 제공함으로써, 핸들의 위치에 상관없이 조립함과 아울러 위치 수정이 가능하므로 조립성이 향상되고, 틀어진 핸들을 간편하게 교정할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

스티어링 휠{Steering Wheel}

본 발명은 스티어링 휠에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량에 핸들 조립 시 간편하게 센터 위치에 정확히 맞추어 조립할 수 있으며, 사용 중 변형된 핸들 위치를 용이하게 수정할 수 있는 스티어링 휠에 관한 것이다.

일반적으로 바퀴가 정렬된 차량의 스티어링 휠(Steering Wheel) 장착 시 돌아가는 정도를 맞추어 조립하기에 어려움이 많았다.

차량조립 완료 후 주행을 하는 경우 각 부품이 최적의 위치를 자리잡는 동안 부품자체의 공차는 물론, 러버(RUBBER) 혹은 부시(BUSH)들이 약간의 변형이 발생하게 된다.

조립 완료 후와 위치 차이가 발생하므로 조립 시에 발견되지 않던 핸들이 좌우로 조금씩 회전하는 현상이 발생하게 되며, 이를 수정하는 작업이 매우 번거롭다.

종래는 핸들과 이를 고정시키는 부분은 세레이션(Serration, 스플라인 축에 사용하는 삼각형 톱니 단면으로 개조한 것.) 구조로서, 핸들과 컬럼샤프트의 조립 방법은 핸들에 가공된 세레이션과 컬럼샤프트에 가공된 세레이션을 일치시켜 조립하고 컬럼샤프트의 나사부분에 너트를 체결하여 조립한다.

이때, 세레이션의 이빨 수에 의해 돌아가는 정도가 결정되며, 핸들의 센터를 맞추면 세레이션의 이빨 수에 의해 벗어나는 경우가 발생하게 되며, 세레이션의 이빨 수가 36산 일 경우 1산에 10˚회전을 하고 핸들 반경이 250mm로 봤을 때 오차범위가 ±21.8mm생긴다.(l = rΘ)

종래는 핸들 조립 시 핸들의 센터가 정확하지 않으면 핸들 장착이 불가능하며, 장착하더라도 수정 또는 교정하기 매우 번거롭다.

그리고 세레이션의 이빨 수에 의해 핸들이 센터로부터 오차범위가 결정되며, 세레이션의 이빨 수를 증가 시킬 수 없으므로 오차범위가 매우 커진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 핸들과 컬럼샤프트의 회전 위치에 상관없이 센터 위치를 일치시켜 연결하는 조정수단을 포함하여 구성함으로써, 차량에 핸들 조립 시 간편하게 센터 위치에 정확히 맞추어 조립할 수 있으며, 사용 중 변형된 핸들 위치를 용이하게 수정할 수 있는 스티어링 휠을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 운전자의 회전조작에 따라 차량의 바퀴를 조향 할 수 있게 조향장치에 연결되는 컬럼샤프트와 조작을 위한 핸들로 회전 가능하게 축 결합된 스티어링 휠에 있어서, 핸들과 컬럼샤프트 사이에 핸들의 회전 위치에 상관없이 컬럼샤프트와 센터 위치를 정확히 조정함과 아울러, 서로 연결 시키는 조정수단을 더 포함하는 스티어링 휠을 제공한다.

이때, 상기 컬럼샤프트 조정수단은 회전 위치를 미세하게 조정할 수 있게 웜＆웜 기어방식으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 핸들의 위치에 상관없이 조립함과 아울러 위치 수정이 가능하므로 조립성이 향상되고, 틀어진 핸들을 간편하게 교정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 휠의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 휠의 분해상태 구성도.
도 3의 a, b는 본 발명에 따른 스티어링 휠의 설치 및 작동상태도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 스티어링 휠은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 조향장치(미도시)에 연결되어 운전자의 회전조작에 따라 차량의 바퀴를 조향할 수 있게 조향장치의 조향클램프(400)에 연결되는 컬럼샤프트(100)와, 이 컬럼샤프트(100)의 회전 조작을 위한 핸들(200)이 축 결합되는 것이다.

여기서, 상기 컬럼샤프트(100)와 핸들(200)의 사이에는 컬럼샤프트(100)에 연결되는 핸들(200)의 회전 위치 또는 방향에 상관없이 컬럼샤프트(100)의 센터와 핸들(200)의 센터를 정확히 조정할 할 수 있는 조정수단(300)이 더 포함된다.

이때, 상기 조정수단(300)은 상기 핸들(200)의 중앙에 형성된 결합공(210)에 관통하여 너트(220)체결을 통해 핸들(200)을 연결하는 나사부(315)가 상측 단부에 형성되고, 상기 컬럼샤프트(100)의 단부에 돌출 형성된 결합돌기(110)에 끼움 결합할 수 있는 클립 형상으로 형성의 소켓부(311)를 갖는 연결몸체(310)로 이루어진다.

그리고 상기 고정볼트(320)에 인접하여 소켓부(311)의 둘레 일측에 구비되며, 상기 결합돌기(110)에 형성된 제2세레이션(113)에 웜기어 방식으로 치합되어 상기 컬럼샤프트(100)와 핸들(200)의 센터를 미세하게 조절하는 조절나사(330)가 구비된다.

또한, 상기 소켓부(311)의 둘레 일측에 구비되어 상기 결합돌기(110)가 소켓부(311)에 삽입되는 경우 이 결합돌기(110)의 장착홈(111)에 안착됨과 아울러 소켓부(311)를 조여 연결 고정하는 고정볼트(320)가 구비된다.

이때, 상기 컬럼샤프트(100)의 결합돌기(110)에는 상기 핸들(200)의 회전에 따라 동일하게 회전할 수 있게 제2세레이션(113)이 형성되며, 상기 소켓부(311)의 조절나사(330)가 상기 제2세레이션(113)에 치합 됨에 따라 조절나사(330)의 회전으로 상기 컬럼샤프트(100)와 핸들(200)의 센터를 미세하게 조절한다.

한편, 상기 연결몸체(310)의 상단에는 상기 핸들(200)의 결합공(210)에 너트(220)의 체결을 통해 핸들(200)과 일체로 결합할 수 있게 나사부(315)가 형성됨과 아울러, 상기 핸들(200)과 동일하게 회전할 수 있게 상기 결합공(210)에 형성된 내측기어(211)에 대응하여 상기 나사부(315)의 하측에 제1세레이션(313)이 형성된다.

따라서, 상기 내측기어(211)와 제1세레이션(313)의 치합과, 너트(220)와 나사부(315)의 체결을 통해 핸들(200)과 조정수단(300)이 일체로 구성된다.

더불어, 상기 소켓부(311)의 둘레 일 부분이 길이방향으로 뚫리며, 이 양측에 각각 지지판(312)이 직각 방향으로 연장 형성되고, 상기 지지판(312)에 관통 형성된 복수의 관통공(312a)에 상기 고정볼트(320) 및 조절나사(330)가 순차적으로 관통 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 장착홈(111)은 상기 고정볼트(320)에 대응하여 상기 결합돌기(110)의 둘레를 따라 요입 형성되는 것이 적합하다.

상기와 같이, 구성된 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 작용 및 작동을 상세히 설명한다.

본 발명의 스티어링 휠을 조립하는 과정은 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 조향장치에 연결되는 조향클램프(400)에 컬럼샤프트(100)를 끼워 고정 설치한다.

이후 컬럼샤프트(100)의 결합돌기(110)에 대응하여 조정수단(300)의 소켓부(311)를 끼운다.

이때, 결합돌기(110)의 제2세레이션(113)과 소켓부(311)에 구비된 조절나사(330)가 웜＆웜 방식으로 치합 설치되고, 그 하측에 구비된 고정볼트(320)의 체결을 통해 서로 고정한다.

다음 조정수단(300)의 연결몸체(310)에 핸들(200)을 끼우고 너트(220)를 조여 고정 설치한다.

이때, 연결몸체(310)의 제1세레이션(313)과 핸들(200)의 내측기어(211)가 맞물기 때문에 핸들(200)을 회전에 조정수단(300)도 같이 회전되게 일체로 구성된다

상기한 조립과정을 역순으로 작업하면 해체작업을 수행할 수 있다.

도 3에 의하면, 상기 핸들(200)과 조정수단(300)을 고정하고 있는 너트(220)를 완전히 풀어 스티어링 휠에서 핸들(200)을 탈거할 필요 없이 소켓부(311)의 고정볼트(320)를 조금 느슨하게 풀어주고,

상기 핸들(200)의 중립위치가 시계 반대 방향으로 틀어져 있을 때는 조절나사(330)를 시계 방향으로 회전시켜주고, 반대로 핸들(200)의 중립위치가 반 시계방향으로 틀어져 있을 때는 조절나사(330)를 시계방향으로 회전 시켜 센터 위치를 바로 잡는다.

이때, 조절나사(330)는 상기 컬럼샤프트(100)의 제2세레이션(113)에 원＆웜 기어 방식으로 이빨이 맞물려 있어야 한다.

따라서, 중립위치와 정확히 일치한 후 조정수단(300)과 컬럼샤프트(100)가 분리되지 않도록 고정볼트(320)를 조여 고정을 완료한다.

예를 들어 제2세레이션(113)의 36개의 산을 기준으로 맞물린 조절나사(330)의 1회전 당 1피치를 이동함으로 핸들(200)과 컬럼샤프트(100)가 상대적으로 10° 회전된다.

즉, 조절나사(330)가 90° 회전 시 핸들(200)은 2.5° 회전하므로 미세하게 중립위치를 조절할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 컬럼샤프트 110: 결합돌기
111: 장착홈 113: 제2세레이션
200: 핸들 210: 결합공
211: 내측기어 220: 너트
300: 조정수단 310: 연결몸체
311: 소켓부 313: 제1세레이션
315: 나사부 320: 고정볼트
330: 조절나사 400: 조향클램프

Claims

차량의 조향장치에 연결되어 운전자의 회전조작에 따라 차량의 바퀴를 조향할 수 있게 조향장치의 조향클램프(400)에 연결되는 컬럼샤프트(100)와, 이 컬럼샤프트(100)의 회전 조작을 위한 핸들(200)이 축 결합된 스티어링 휠에 있어서,
상기 컬럼샤프트(100)와 핸들(200)의 사이에는 컬럼샤프트(100)에 연결되는 핸들(200)의 회전 위치 또는 방향에 상관없이 컬럼샤프트(100)의 센터와 핸들(200)의 센터를 정확히 조정할 할 수 있는 조정수단(300)을 포함하되,
상기 조정수단(300)은 상기 핸들(200)의 중앙에 형성된 결합공(210)에 관통하여 너트(220)체결을 통해 핸들(200)을 연결하는 나사부(315)가 상측 단부에 형성되고, 상기 컬럼샤프트(100)의 단부에 돌출 형성된 결합돌기(110)에 끼움 결합할 수 있는 클립 형상으로 형성의 소켓부(311)를 갖는 연결몸체(310)와;
고정볼트(320)에 인접하여 소켓부(311)의 둘레 일측에 구비되며, 상기 결합돌기(110)에 형성된 제2세레이션(113)에 웜기어 방식으로 치합되어 상기 컬럼샤프트(100)와 핸들(200)의 센터를 미세하게 조절하는 조절나사(330);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 소켓부(311)의 둘레 일측에 구비되어 상기 결합돌기(110)가 소켓부(311)에 삽입되는 경우 이 결합돌기(110)의 장착홈(111)에 안착됨과 아울러 소켓부(311)를 조여 연결 고정하는 고정볼트(320)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 소켓부(311)의 둘레 일 부분이 길이방향으로 뚫리며, 이 양측에 각각 지지판(312)이 직각 방향으로 연장 형성되고,
상기 지지판(312)에 관통 형성된 복수의 관통공(312a)에 상기 고정볼트(320) 및 조절나사(330)가 순차적으로 관통 결합된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠.
청구항 3에 있어서,
상기 장착홈(111)은 상기 고정볼트(320)에 대응하여 상기 결합돌기(110)의 둘레를 따라 요입 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠.