KR102101665B1 - 텔레스코픽 스티어링 장치 - Google Patents

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KR102101665B1
KR102101665B1 KR1020190030899A KR20190030899A KR102101665B1 KR 102101665 B1 KR102101665 B1 KR 102101665B1 KR 1020190030899 A KR1020190030899 A KR 1020190030899A KR 20190030899 A KR20190030899 A KR 20190030899A KR 102101665 B1 KR102101665 B1 KR 102101665B1
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housing
column
tele
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belt
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KR1020190030899A
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홍성종
노승희
김태균
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남양넥스모 주식회사
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Abstract

본 발명은 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것으로서, 특히, 운전자 전방 하부의 차체에 축 회전 가능하게 구비된 이너 컬럼과, 상기 이너 컬럼에 대하여 운전자 방향으로 슬라이딩 신축 가능하게 구비되고 스티어링휠의 회전 동작과 연동하여 축 회전하면서 상기 이너 컬럼을 연동 회전시키는 아우터 컬럼으로 이루어진 스티어링 컬럼, 상기 스티어링 컬럼의 일부를 감싸도록 구비된 컬럼 하우징, 상기 컬럼 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 로워 자켓 하우징, 상기 로워 자켓 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 어퍼 자켓 하우징 및 상기 로워 자켓 하우징과 상기 어퍼 자켓 하우징을 상호 연결하되, 상기 컬럼 하우징의 일점을 기준으로 상기 로워 자켓 하우징의 이동 거리보다 더 상기 어퍼 자켓 하우징을 슬라이딩 이동시키는 다단 슬라이딩 구동부를 포함함으로써, 자율주행 차량에서의 운전자 공간을 충분히 확보함은 물론, 적용의 범용성을 향상시키는 이점을 제공한다.

Description

텔레스코픽 스티어링 장치{TELESCOPIC STEERING DEVICE}
본 발명은 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행 차량에 적합한 운전자 공간의 확보가 가능함은 물론, 기존 주변 구성의 설계 변경 없이 스티어링 컬럼의 텔레량을 증가시킬 수 있는 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치는 가변 스티어링휠의 일종으로서, 틸트 기능과 스티어링휠 각도를 가변시켜 운전자의 체격 및 운전자의 자세에 맞도록 하는 기능이고, 텔레스코픽 기능은 스티어링 컬럼을 2중으로 하여 축방향으로 슬라이드시켜 길이를 신축할 수 있도록 하는 기능이다.
즉, 스티어링 컬럼은, 운전자의 전방 하부 차체에 축 회전 가능하게 구비된 이너 컬럼과, 이너 컬럼에 대하여 운전자 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고 스티어링휠의 회전과 연동하여 축 회전하면서 이너 컬럼을 연동 회전시키는 아우터 컬럼으로 구비될 수 있다.
이때, 이너 컬럼의 운전자 측 단부 일부는 아우터 컬럼의 내측으로 스플라인(spline) 기어 치합되도록 삽입 설치되어, 텔레 아웃 작동시 아우터 컬럼이 고정된 상태의 이너 컬럼을 기준으로 운전자 방향으로 슬라이딩 이동되고, 텔레 인 작동시 아우터 컬럼이 고정된 상태의 이너 컬럼의 단부 측으로 슬라이딩 이동된다.
일반적으로, 차량 및 그 사양에 따라 상이하기는 하지만, 스티어링 컬럼의 텔레 인(Tele-In) 위치로부터 텔레 아웃(Tele-Out)까지의 텔레량 허용 거리는 60 내지 100mm 정도인데, 최근에는 자율주행 차량이 개발되면서 운전자의 공간 확보를 위해 위 텔레량을 증대시키기 위한 연구 및 개발이 진행 중이다.
그런데, 종래의 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예의 경우, 상술한 바와 같이, 이너 컬럼과 아우터 컬럼의 스플라인 기어 치합되는 길이의 한도 내에서만 텔레량이 한정적인 문제점이 있다. 즉, 스티어링 컬럼의 텔레량을 증가시키기 위해서는, 이너 컬럼과 아우터 컬럼의 전장 자체를 증가시켜야 하므로, 기존 주변 구성의 설계 변경을 초래하게 되는 문제점으로 이어진다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자율주행 차량에 적합한 운전자 공간의 확보가 가능함은 물론, 기존 주변 구성의 설계 변경 없이 스티어링 컬럼의 텔레량을 증가시킬 수 있는 텔레스코픽 스티어링 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예는, 운전자 전방 하부의 차체에 축 회전 가능하게 구비된 이너 컬럼과, 상기 이너 컬럼에 대하여 운전자 방향으로 슬라이딩 신축 가능하게 구비되고 스티어링휠의 회전 동작과 연동하여 축 회전하면서 상기 이너 컬럼을 연동 회전시키는 아우터 컬럼으로 이루어진 스티어링 컬럼, 상기 스티어링 컬럼의 일부를 감싸도록 구비된 컬럼 하우징, 상기 컬럼 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 로워 자켓 하우징, 상기 로워 자켓 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 어퍼 자켓 하우징 및 상기 로워 자켓 하우징과 상기 어퍼 자켓 하우징을 상호 연결하되, 상기 컬럼 하우징의 일점을 기준으로 상기 로워 자켓 하우징의 이동 거리보다 더 상기 어퍼 자켓 하우징을 슬라이딩 이동시키는 다단 슬라이딩 구동부를 포함한다.
여기서, 상기 컬럼 하우징의 외측에 구비되고, 상기 로워 자켓 하우징을 슬라이딩 이동시키는 텔레 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 텔레 구동부는, 상기 로워 자켓 하우징에 평행된 회전축을 가지는 텔레 구동 모터, 상기 텔레 구동 모터의 회전축에 축 연결되어 회전되고, 외주면에 나사산이 형성된 리드 스크류 및 일단은 상기 리드 스크류의 외주면에 개재되어 축방향 이동되도록 구비된 스크류 너트를 매개로 상기 리드 스크류에 연결되고, 타단은 상기 로워 자켓 하우징에 연결된 텔레 브라켓을 포함할 수 있다.
또한, 상기 텔레 브라켓에는 가이드 슬롯이 절개되게 형성되고, 상기 가이드 슬롯을 관통하여 상기 컬럼 하우징에 고정된 가이드 스크류를 통해 슬라이딩 이동이 가이드될 수 있다.
또한, 상기 다단 슬라이딩 구동부는, 상기 로워 자켓 하우징의 외주면에 형성된 설치 슬롯에 고정된 벨트 하우징 및 상기 벨트 하우징의 내측 중 하측에 구비된 하부 핀 롤러와 상측에 구비된 상부 핀 롤러에 의하여 회전 지지되도록 설치된 텔레 벨트를 포함하고, 상기 텔레 벨트의 일면은 상기 컬럼 하우징에 고정되고, 상기 텔레 벨트의 타면은 상기 어퍼 자켓 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 텔레 벨트의 일면은, 상기 컬럼 하우징의 일점에 고정될 수 있다.
또한, 상기 로워 자켓 하우징 및 상기 벨트 하우징의 슬라이딩 이동 거리는 상호 동일하고, 상기 어퍼 자켓 하우징 및 상기 아우터 컬럼의 슬라이딩 이동 거리는 상호 동일하되, 상기 로워 자켓 하우징 및 상기 벨트 하우징의 슬라이딩 이동 거리의 두 배일 수 있다.
또한, 상기 로워 자켓 하우징과 상기 이너 자켓 하우징의 연결 부위에 배치되고, 상기 벨트 하우징과의 간섭을 회피하도록 상기 설치 슬롯에 대응되는 간섭회피 홈이 형성된 보강 부쉬를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예에 따르면, 기존 주변 구성의 설계 변경을 할 필요가 없이, 기존의 전장을 가진 스티어링 컬럼만으로도 텔레량을 대폭 증가시킬 수 있고, 그에 따라 범용성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 일측 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 타측 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 타측 평면도이고,
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도로서, 텔레 아웃(Tele-Out) 및 텔레 인(Tele-In) 상태를 나타낸 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 구성 중 다단 슬라이딩 구동부의 설치 모습을 나타낸 부분 절개 사시도이고,
도 6은 도 5의 분해 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 구성 중 다단 슬라이딩 구동부를 나타낸 분해 사시도이고,
도 8은 도 5에 따른 스티어링 컬럼의 텔레 아웃(Tele-Out) 및 텔레 인(Tele-In) 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 일측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 타측 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치의 타측 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도로서, 텔레 아웃(Tele-Out) 및 텔레 인(Tele-In) 상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 일 실시예는, 도 1 내지 도 4에 참조된 바와 같이, 운전자 전방 하부의 차체로부터 운전석 측으로 상향 경사지게 배치되되 축 회전 가능하게 구비된 스티어링 컬럼(5)과, 운전자의 조향에 의하여 스티어링 컬럼(5)을 축 회전시키도록 스티어링 컬럼(5)의 운전석 측 선단에 구비된 스티어링휠(미도시)을 포함한다.
스티어링 컬럼(5)은, 하우징 형태로 구비된 컬럼 바디(10)를 관통하도록 구비되고, 컬럼 바디(10)는, 미도시의 틸팅 수단에 의하여 차체 또는 컬럼 바디(10)를 외측에서 감싸는 쉬라우드 커버(미도시)의 내측의 임의의 일 점을 중심으로 운전석 측 선단이 상측 또는 하측으로 틸팅되게 구비될 수 있다.
아울러, 스티어링 컬럼(5)은, 후술하는 텔레 구동부(100)에 의하여, 상술한 임의의 일 점을 기준으로 운전석 측 선단이 외측으로 길이가 신장되도록 이동되는 텔레 아웃(Tele-Out) 작동 및 반대로 길이가 축소되도록 이동되는 텔레 인(Tele-In) 작동이 가능하도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 스티어링 컬럼(5)은, 도 1 내지 도 4에 참조된 바와 같이, 운전자 전방 하부의 차체에 축 회전 가능하게 구비된 이너 컬럼(7)과, 이너 컬럼(7)에 대하여 운전자 방향으로 슬라이딩 신축 가능하게 구비되고 스티어링휠의 회전 동작과 연동하여 축 회전하면서 이너 컬럼(7)을 연동 회전시키는 아우터 컬럼(9)으로 이루어질 수 있다.
컬럼 바디(10)의 중공 부위에는 스티어링 컬럼(5)의 일부를 감싸도록 구비된 컬럼 하우징(15)이 설치되고, 이와 같은 컬럼 하우징(15)을 매개로 스티어링 컬럼(5)이 길이 방향으로 신축 가능하게 이동되게 되는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 일 실시예는, 스티어링 컬럼(5)의 일부를 감싸도록 구비된 컬럼 하우징(15)을 더 포함할 수 있다. 컬럼 하우징(15)은 컬럼 바디(10)의 중공에 고정될 수 있다.
이너 컬럼(7)은 일단이 컬럼 하우징(15)의 외측으로 노출되도록 컬럼 바디(10)에 의하여 운전석 전방 하부의 차체에 고정되고 타단은 컬럼 하우징(15)의 내측에서 아우터 컬럼(9)의 일단부 내측으로 삽입 고정될 수 있다.
이너 컬럼(7)의 타단이 삽입되는 아우터 컬럼(9)은 대략 중공 형태로 구비되고, 아우터 컬럼(9)의 내부에는 길이 방향으로 길게 형성된 다수의 내측 그루브(9a)(groove)가 형성되며, 이너 컬럼(7)의 외주면에는 아우터 컬럼(9)의 내부에 형성된 다수의 내측 그루브(9a)와 스플라인 기어 치합되는 다수의 외측 그루브(9a)가 형성될 수 있다. 즉, 이너 컬럼(7)과 아우터 컬럼(9)은 상호 소정 길이 겹쳐지는 범위 내에서 스플라인 기어 치합됨으로써, 스티어링 컬럼(5) 전체가 길이 방향으로 신장되는 텔레 아웃(Tele-Out) 및 길이 방향으로 신축되는 텔레 인(Tele-In) 작동으로 정의되는 텔레 작동이 가능함은 물론, 스티어링휠의 회전에 따라 연동 회전이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)는, 도 1 내지 도 4에 참조된 바와 같이, 컬럼 하우징(15)과 스티어링 컬럼(5) 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 로워 자켓 하우징(20)과, 로워 자켓 하우징(20)과 스티어링 컬럼(5) 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 어퍼 자켓 하우징(30)을 더 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 로워 자켓 하우징(20)은, 도 4에 참조된 바와 같이, 컬럼 하우징(15)의 내경보다 작게 형성되어 컬럼 하우징(15)의 내부에 구비되고, 스티어링 컬럼(5) 중 이너 컬럼(7) 및 아우터 컬럼(9)의 외경보다 크게 형성되어 스티어링 컬럼(5)이 내측에서 텔레 작동 가능하도록 구비된다.
또한, 어퍼 자켓 하우징(30)은, 도 4에 참조된 바와 같이, 로워 자켓 하우징(20)의 내경보다 작게 형성되어 로워 자켓 하우징(20)의 내부로 삽입 가능하게 구비되고, 스티어링 컬럼(5) 중 이너 컬럼(7) 및 아우터 컬럼(9)의 외경보다 크게 형성되어 스티어링 컬럼(5)이 내측에서 텔레 작동 가능하도록 구비된다.
로워 자켓 하우징(20)과 어퍼 자켓 하우징(30)은, 종래의 구성과는 차별화되는 것으로서, 종래에는 단일의 자켓 하우징이 구비되고, 단일의 자켓 하우징과 아우터 컬럼(9)이 연결되어 단일의 자켓 하우징의 슬라이딩 이동에 따른 텔레량만이 확보되도록 구성된 것에 반하여, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 일 실시예는, 종래 단일의 자켓 하우징을 로워 자켓 하우징(20)과 어퍼 자켓 하우징(30)의 2개로 분리하여 구성하고, 후술하는 다단 슬라이딩 구동부(150)를 채택하여 획기적으로 텔레량을 두 배 증가시키도록 구성된다. 이에 대해서는, 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상술한 바와 같은 스티어링 컬럼(5)의 텔레 작동이 가능하도록, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)는, 도 1 내지 도 4에 참조된 바와 같이, 로워 자켓 하우징(20)과 어퍼 자켓 하우징(30)을 상호 연결하되, 컬럼 하우징(15)의 일점을 기준으로 로워 자켓 하우징(20)의 이동 거리의 두 배만큼 어퍼 자켓 하우징(30)을 슬라이딩 이동시키는 다단 슬라이딩 구동부(150)와, 컬럼 하우징(15)의 외측에 구비되고, 로워 자켓 하우징(20)을 슬라이딩 이동시키는 텔레 구동부(100)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 텔레 구동부(100)는, 컬럼 하우징(15)의 내측에서 로워 자켓 하우징(20)을 슬라이딩 이동시키는 역할을 한다. 그리고, 다단 슬라이딩 구동부(150)는, 텔레 구동부(100)로부터 로워 자켓 하우징(20)을 매개로 전달되는 슬라이딩 구동력을 어퍼 자켓 하우징(30)으로 전달하면서 로워 자켓 하우징(20)의 슬라이딩 이동 거리보다 더 아우터 컬럼(9)의 텔레량을 증대시키되, 특히 어퍼 자켓 하우징(30)의 슬라이딩 이동거리는 로워 자켓 하우징(20)의 슬라이딩 이동 거리의 두 배인 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 텔레 구동부(100)는, 도 1에 참조된 바와 같이, 로워 자켓 하우징(20)에 평행된 회전축을 가지는 텔레 구동 모터(110)와, 텔레 구동 모터(110)의 회전축에 축 연결되어 회전되고, 외주면에 나사산이 형성된 리드 스크류(120)와, 일단은 리드 스크류(120)의 외주면에 개재되어 축방향 이동되도록 구비된 스크류 너트(130)를 매개로 리드 스크류(120)에 연결되고, 타단은 로워 자켓 하우징(20)에 연결된 텔레 브라켓(140)을 포함할 수 있다.
텔레 구동 모터(110)는, 전기적으로 회전축을 회전 구동시키는 것으로서, 도면에 도시되지 않았으나, 회전축이 리드 스크류(120)와 동축 연결되고, 리드 스크류(120)는 컬럼 바디(10)의 외측에 제자리 회전되도록 구비된다.
스크류 너트(130)에는, 리드 스크류(120)가 관통하는 관통홀(미도시)이 형성되고, 관통홀의 내주면에는 리드 스크류(120)의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 나사산이 형성될 수 있다. 리드 스크류(120)의 외주면에 개재된 스크류 너트(130)는, 텔레 구동 모터(110)의 회전 방향에 따른 리드 스크류(120)의 회전 방향에 따라 운전자 방향 또는 그 반대 방향으로 리드 스크류(120)를 따라 이동될 수 있다.
이와 같은 스크류 너트(130)는, 텔레 브라켓(140)에 의하여 로워 자켓 하우징(20)에 연결될 수 있다. 즉, 도 1에 참조된 바와 같이, 텔레 브라켓(140)은 대략 'T'자 형상의 판상으로 구비되고, 'T'자의 하단부에 해당되는 부분이 스크류 너트(130)와 고정되며, 'T'자의 상단부에 해당되는 부분이 컬럼 하우징(15) 및 컬럼 바디(10)를 통하여 노출된 로워 자켓 하우징(20)에 고정될 수 있다.
보다 상세하게는, 텔레 브라켓(140)에는, 도 1에 참조된 바와 같이, 가이드 슬롯(143)이 절개되게 형성되고, 가이드 슬롯(143)을 관통하여 컬럼 하우징(15)에 고정된 가이드 스크류(142)를 통해 슬라이딩 이동이 가이드될 수 있다. 또한, 텔레 브라켓(140)은, 고정 스크류(141)에 의하여 로워 자켓 하우징(20)과 연결될 수 있다.
따라서, 텔레 구동 모터(110)가 일측으로 회전 동작하면, 리드 스크류(120)가 일측으로 회전되면서 스크류 너트(130) 및 텔레 브라켓(140)이 가이드 슬롯(143) 및 가이드 스크류(142)의 가이드를 받으면서 운전자 방향으로 이동되고, 로워 자켓 하우징(20)이 운전자 방향으로 슬라이딩 이동된다.
반대로, 텔레 구동 모터(110)가 타측으로 회전 동작하면, 리드 스크류(120)가 타측으로 회전되면서 스크류 너트(130) 및 텔레 브라켓(140)이 가이드 슬롯(143) 및 가이드 스크류(142)의 가이드를 받으면서 운전자 방향과 반대 방향으로 이동되고, 로워 자켓 하우징(20)도 운전자 방향과 반대 방향으로 슬라이딩 이동된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 구성 중 다단 슬라이딩 구동부(150)의 설치 모습을 나타낸 부분 절개 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 구성 중 다단 슬라이딩 구동부(150)를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 도 5에 따른 스티어링 컬럼(5)의 텔레 아웃(Tele-Out) 및 텔레 인(Tele-In) 상태를 나타낸 부분 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)는, 도 5 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 스티어링 컬럼(5)의 텔레 작동을 위하여 텔레 구동부(100)로부터 슬라이딩 구동력을 스티어링 컬럼(5)으로 매개하여 전달하는 종래 단일의 자켓 하우징의 구성을 로워 자켓 하우징(20)과 어퍼 자켓 하우징(30)의 두 개로 분리하여 구성한다.
여기서, 다단 슬라이딩 구동부(150)는, 도 5 및 도 6에 참조된 바와 같이, 로워 자켓 하우징(20)의 외주면에 형성된 설치 슬롯에 고정된 벨트 하우징(151)과, 벨트 하우징(151)의 내측 중 하측에 구비된 하부 핀 롤러(152)와 상측에 구비된 상부 핀 롤러(153)에 의하여 회전 지지되도록 설치된 텔레 벨트(154)를 포함할 수 있다.
로워 자켓 하우징(20)의 외주면에 형성된 설치 슬롯은 대략 길이 방향으로 길게 절개된 장방형 형태로 구비되고, 설치 슬롯에는 그 형상에 대응되도록 구비된 벨트 하우징(151)이 압입 설치될 수 있다.
벨트 하우징(151)은 2개의 장변과 2개의 단변이 짜여진 틀 형상으로 구비되고, 그 내부 중 길이 방향 측 일측 및 타측에 각각 하부 핀 롤러(152) 및 상부 핀 롤러(153)가 길이 방향에 직교되는 방향으로 설치될 수 있다.
텔레 벨트(154)는, 벨트 하우징(151) 내에서 하부 핀 롤러(152) 및 상부 핀 롤러(153)에 의하여 내측 지지를 받으면서 하부 핀 롤러(152) 및 상부 및 롤러 측에서 회전 방향이 용이하게 변경되는 가요성 재질 또는 플렉서블 재질로 형성될 수 있다.
아울러, 도 7에 참조된 바와 같이, 텔레 벨트(154)의 일면과 타면은, 각각 컬럼 하우징(15) 및 어퍼 자켓 하우징(30)에 볼트 또는 너트 결합될 수 있다.
보다 상세하게는, 텔레 벨트(154)의 일면(도면상 상면)에는, 제1너트 체결홀(154a)이 형성되고, 제1체결 너트(155)가 텔레 벨트(154)의 내측에서 제1너트 체결홀(154a)을 관통하여 컬럼 하우징(15)에 너트 결합되어 고정될 수 있다. 또한, 텔레 벨트(154)의 타면(도면상 하면)에는, 제2너트 체결홀(154b)이 형성되고, 제2체결 너트(156)가 텔레 벨트(154)의 내측에서 제2너트 체결홀(154b)을 관통하여 어퍼 자켓 하우징(30)에 형성된 체결점(31)에 너트 결합되어 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 너트 결합을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 볼트 결합도 가능함은 당연하다고 할 것이다.
이와 같이, 텔레 벨트(154)는, 고정된 상태의 컬럼 하우징(15)의 일점에 고정됨과 동시에 어퍼 자켓 하우징(30)에 고정됨으로써, 로워 자켓 하우징(20)의 슬라이딩 이동에 따른 벨트 하우징(151)의 이동 시 벨트 하우징(151) 내에서 상대 회전되면서 로워 자켓 하우징(20)을 슬라이딩 이동시킨다.
보다 상세하게는, 도 8의 (a)에 참조된 바와 같이, 스티어링 컬럼(5)이 완전 텔레 인(Tele-In)된 상태에서, 텔레 구동부(100)의 구성 중 텔레 구동 모터(110)가 일측으로 회전 작동하면, 텔레 브라켓(140)이 슬라이딩 이동되는 거리만큼 로워 자켓 하우징(20)이 운전자 방향으로 슬라이딩 이동되고(도 8의 도면부호 D1 참조), 로워 자켓 하우징(20)이 슬라이딩 이동되는 거리만큼 다단 슬라이딩 구동부(150)의 구성 중 벨트 하우징(151)이 운전자 방향으로 슬라이딩 이동된다.
이때, 텔레 벨트(154)는, 컬럼 하우징(15)에 고정된 일점(도면부호 155 참조)을 기점으로 그 하면(어퍼 자켓 하우징(30)에 근접한 면)이 운전자 방향으로 근접하도록 벨트 하우징(151) 내에서 상대 회전하게 된다.
따라서, 어퍼 자켓 하우징(30)과 연결된 스티어링 컬럼(5) 중 아우터 컬럼(9)은, 도 8의 (b)에 참조된 바와 같이, 텔레 구동부(100)의 구동에 의하여 로워 자켓 하우징(20)이 이동한 거리(D1)에 텔레 벨트(154)의 하면의 어느 일점(제2체결 너트(156)가 체결된 부분)이 이동하는 거리(D1)를 합한 것과 동일한 거리(즉, 2D1)만큼 슬라이딩 이동되고, 이 이동 거리가 스티어링 컬럼(5)의 전체적인 텔레 아웃(Tele-Out) 양이 된다.
반대로, 도 8의 (b)에 참조된 바와 같이, 스티어링 컬럼(5)이 완전 텔레 아웃(Tele-Out)된 상태에서, 텔레 구동부(100)의 구성 중 텔레 구동 모터(110)가 타측으로 회전 작동하면, 텔레 브라켓(140)이 슬라이딩 이동되는 거리만큼 로워 자켓 하우징(20)이 운전자 방향과 반대 방향(차체 방향)으로 슬라이딩 이동되고(도 8의 도면부호 D1 참조), 로워 자켓 하우징(20)이 슬라이딩 이동되는 거리만큼 다단 슬라이딩 구동부(150)의 구성 중 벨트 하우징(151)이 차체 방향으로 슬라이딩 이동된다. 이 때의 어퍼 자켓 하우징(30) 및 이에 연결된 스티어링 컬럼(5) 중 아우터 컬럼(9)의 슬라이딩 이동 거리는 상술한 텔레 아웃(Tele-Out)과는 정 반대로 작동되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 일 실시예는, 도 6에 참조된 바와 같이, 로워 자켓 하우징(20)과 어퍼 자켓 하우징(30)의 연결 부위에 배치되고, 다단 슬라이딩 구동부(150)의 구성 중 벨트 하우징(151)과의 간섭을 회피하도록 설치 슬롯에 대응되는 간섭회피 홈(41)이 형성된 보강 부쉬(40)를 더 포함할 수 있다.
보강 부쉬(40)는, 로워 자켓 하우징(20)의 외주면에 형성된 설치 슬롯에 의하여 어퍼 자켓 하우징(30)과의 사이에서 강도가 약해짐으로써 파손되거나 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다. 보강 부쉬(40)에 형성된 간섭회피 홈(41)은, 설치 슬롯과 대응되는 형상으로 형성됨으로써, 로워 자켓 하우징(20)의 슬라이딩 이동에 의한 벨트 하우징(151)의 슬라이딩 이동시 간섭되지 않도록 하는 역할을 한다.
이처럼, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스티어링 장치(1)의 일 실시예는, 종래 단일의 자켓 하우징을 두 개의 구성인 로워 자켓 하우징(20) 및 어퍼 자켓 하우징(30)으로 분리하여 구비하고, 로워 자켓 하우징(20)을 통해 전달되는 슬라이딩 구동력이 다단 슬라이딩 구동부(150)를 통해 어퍼 자켓 하우징(30)에 전달되도록 구성함으로써, 주변 구성의 설계 변경이 없이 운전자 방향으로의 텔레량을 충분히 확보할 수 있으므로, 자율주행의 개발과 연계하여 운전자 공간의 활용폭을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 텔레스코픽 스터어링 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
1: 텔레스코픽 스티어링 장치 5: 스티어링 컬럼
7: 이너 컬럼 9: 아우터 컬럼
9a: 내측 그루브(외측 그루브) 10: 컬럼 바디
15: 컬럼 하우징 20: 로워 자켓 하우징
30: 어퍼 자켓 하우징 40: 보강 부쉬
41: 간섭회피 홈 100: 텔레 구동부
110: 텔레 구동 모터 120: 리드 스크류
130: 스크류 너트 140: 텔레 브라켓
141: 고정 스크류 142: 가이드 스크류
143: 가이드 슬롯 150: 다단 슬라이딩 구동부
151: 벨트 하우징 152: 하부 핀 롤러
153: 상부 핀 롤러 154: 텔레 벨트
154a: 제1너트 체결홀 154b: 제2너트 체결홀
155: 제1체결 너트 156: 제2체결 너트

Claims (8)

  1. 운전자 전방 하부의 차체에 축 회전 가능하게 구비된 이너 컬럼과, 상기 이너 컬럼에 대하여 운전자 방향으로 슬라이딩 신축 가능하게 구비되고 스티어링휠의 회전 동작과 연동하여 축 회전하면서 상기 이너 컬럼을 연동 회전시키는 아우터 컬럼으로 이루어진 스티어링 컬럼;
    상기 스티어링 컬럼의 일부를 감싸도록 구비된 컬럼 하우징;
    상기 컬럼 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 로워 자켓 하우징;
    상기 로워 자켓 하우징과 상기 스티어링 컬럼 사이에서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된 어퍼 자켓 하우징; 및
    상기 로워 자켓 하우징과 상기 어퍼 자켓 하우징을 상호 연결하되, 상기 컬럼 하우징의 일점을 기준으로 상기 로워 자켓 하우징의 이동 거리보다 더 상기 어퍼 자켓 하우징을 슬라이딩 이동시키는 다단 슬라이딩 구동부; 를 포함하는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컬럼 하우징의 외측에 구비되고, 상기 로워 자켓 하우징을 슬라이딩 이동시키는 텔레 구동부; 를 더 포함하는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 텔레 구동부는,
    상기 로워 자켓 하우징에 평행된 회전축을 가지는 텔레 구동 모터;
    상기 텔레 구동 모터의 회전축에 축 연결되어 회전되고, 외주면에 나사산이 형성된 리드 스크류; 및
    일단은 상기 리드 스크류의 외주면에 개재되어 축방향 이동되도록 구비된 스크류 너트를 매개로 상기 리드 스크류에 연결되고, 타단은 상기 로워 자켓 하우징에 연결된 텔레 브라켓; 을 포함하는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 텔레 브라켓에는 가이드 슬롯이 절개되게 형성되고,
    상기 가이드 슬롯을 관통하여 상기 컬럼 하우징에 고정된 가이드 스크류를 통해 슬라이딩 이동이 가이드되는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다단 슬라이딩 구동부는,
    상기 로워 자켓 하우징의 외주면에 형성된 설치 슬롯에 고정된 벨트 하우징; 및
    상기 벨트 하우징의 내측 중 하측에 구비된 하부 핀 롤러와 상측에 구비된 상부 핀 롤러에 의하여 회전 지지되도록 설치된 텔레 벨트; 를 포함하고,
    상기 텔레 벨트의 일면은 상기 컬럼 하우징에 고정되고, 상기 텔레 벨트의 타면은 상기 어퍼 자켓 하우징에 고정되는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 텔레 벨트의 일면은, 상기 컬럼 하우징의 일점에 고정되는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 로워 자켓 하우징 및 상기 벨트 하우징의 슬라이딩 이동 거리는 상호 동일하고,
    상기 어퍼 자켓 하우징 및 상기 아우터 컬럼의 슬라이딩 이동 거리는 상호 동일하되, 상기 로워 자켓 하우징 및 상기 벨트 하우징의 슬라이딩 이동 거리의 두 배인, 텔레스코픽 스티어링 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 로워 자켓 하우징과 상기 어퍼 자켓 하우징의 연결 부위에 배치되고, 상기 벨트 하우징과의 간섭을 회피하도록 상기 설치 슬롯에 대응되는 간섭회피 홈이 형성된 보강 부쉬; 를 더 포함하는, 텔레스코픽 스티어링 장치.
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