KR102247802B1 - 틸트 레버 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레버캠의 회전력을 고정캠에 부드럽게 전달하여 레버캠과 고정캠의 회전 마찰력을 최소화할 수 있으며, 틸트 레버의 회전시 작동력 변동 문제를 개선할 수 있도록 한 틸트 레버 구조체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 틸트 레버 구조체는, 틸트 레버와 연동되도록 일체로 결합되는 레버캠과, 상기 레버캠의 회전에 따라 전진 이동력을 틸트 볼트에 전달하도록 틸트 볼트에 결합되는 고정캠과, 상기 레버캠과 고정캠 사이에 개재되도록 배치되고 복수의 롤러가 구름운동 가능하게 배치되는 롤러부재로 구성된다.

Description

틸트 레버 구조체{TILT LEVER STRUCTURE}
본 발명은 틸트 레버 구조체에 관한 것으로, 특히 틸트 레버의 회전력을 틸트 볼트에 이동력으로 전환시키는 캠의 구조를 롤러에 의한 구름운동방식으로 레버 회전력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 개선함과 아울러, 레버 잠금동작시 부드러운 안착감과 정지 기능을 제공할 수 있도록 그 구조가 개선된 틸트 레버 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.
또한, 자동차 조향장치는 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치로 나누어 지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향장치에 틸트 기능이 추가될 수 있다.
이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.
이러한 틸팅장치는, 스티어링 칼럼을 지지하는 브라켓과, 브라켓에 구비되는 캠과 틸트 레버가 구비되며, 틸트 레버를 작동하여 캠의 동작원리에 의해 스티어링 칼럼을 가압하여 브라켓에 고정된다.
운전자가 틸트 또는 텔레스 기능을 수행하기 위해 틸트 레버를 작동시키는 과정은 틸트 레버의 잠금 상태와 해제 상태 두 단계로 이루어지는데, 가이드 홈 내부에 경사부와 스토퍼가 삽입되어 있는 상태는 틸트 레버의 해제 상태에 해당하고 이러한 상태에서 운전자가 틸트 레버를 일방향으로 회전시키면 평면부와 접촉하고 있던 접촉부가 경사부를 따라 스토퍼 일측면에 맞닿을 때까지 이동하게 되면서 틸트 레버의 잠금 상태가 되는 것이다.
즉, 잠금 상태는 틸트 브라켓이 텔레스 브라켓을 꽉 조여 틸트 기능 또는 텔레스 기능을 수행할 수 없는 상태이고, 해제 상태는 틸트 브라켓과 텔레스 브라켓의 조임력이 해제되어 틸트 기능 또는 텔레스코픽 기능을 수행할 수 있는 상태이다.
이러한 종래의 틸트 레버의 접촉부가 캠의 평면부 및 경사부와 면접촉을 하면서 잠금 또는 해제 기능을 수행하는 바, 면접촉에 따른 마찰력의 증가로 운전자의 틸트 레버 작동감이 저하되는 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위한 종래 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2008-0096183호 "틸트 또는 틸트 앤 텔레스코프 조향장치"(공개일자 : 2008.10.30)에 기재된 바와 같이, 틸트 또는 텔레스코프 기능을 수행하기 위해 구비되는 틸트 레버를 포함하여 구성되는 틸트 또는 틸트 앤 텔레스코프 조향장치에 있어서, 상기 틸트 레버는 손잡이; 상기 손잡이로부터 연장되고 굴곡지게 형성된 몸체부; 상기 몸체부로부터 연장되어 상기 몸체부와 일체로 형성되되, 중앙에 형성된 중심홀, 상기 중심홀의 둘레를 따라 길게 천공된 하나 이상의 삽입홈, 상기 삽입홈 사이에 마련되는 안착부에 천공되어 있는 하나 이상의 홀 및 상기 홀에 삽입되는 하나 이상의 볼을 포함하여 구성되는 조임/해제부를 포함하여 구성된 것이다.
종래 틸트장치와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1304502호 "스티어링 컬럼 레버 구조체"(등록일자 : 2013.08.30)에 기재된 바와 같이, 레버의 일측에 배치되고 일측 내부에 통공이 형성되며 상기 레버를 작동시키면 회전하는 볼 하우징과, 상기 볼 하우징의 통공 내측 벽면에 일부가 수용되어 측방향 이동은 고정되며 상기 통공의 내주면과 점 접촉되는 볼부재와, 외주면 둘레를 따라 측방향으로 요홈 형태로 형성되어 상기 볼부재의 구름 이동 경로가 되는 홈부가 측방향과 경사지게 형성되고 상기 볼부재의 구름 이동시 측방향으로 이동되는 볼 지지구를 구비하여서, 상기 볼 지지구의 측방향 전,후 이동시 고정 브라켓을 클램핑하거나 클램핑 상태를 해제시키도록 된 것이다.
그런데, 기존 볼타입 컬럼 레버구조는 접촉면적이 작아서 정지동작이 부드럽게 이루어지지 못하는 단점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2008-0096183호 "틸트 또는 틸트 앤 텔레스코프 조향장치"(공개일자 : 2008.10.30) 한국 등록특허공보 제10-1304502호 "스티어링 컬럼 레버 구조체"(등록일자 : 2013.08.30)
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 캠 부재의 결합구조를 개선하여 롤러에 의한 구름운동방식으로 레버 회전력을 일정하게 유지시킬 수 있도록 함과 아울러, 레버 잠금동작시 부드러운 안착감과 정지 기능을 제공할 수 있도록 그 구조가 개선된 틸트 레버 구조체를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 틸트 레버와 일체로 결합되는 레버캠과, 상기 레버캠의 회전에 따라 전진 이동력을 틸트 볼트에 전달하도록 틸트 볼트에 결합되는 고정캠을 구비하되, 상기 레버캠과 고정캠 사이에 개재되도록 배치되고 복수의 롤러가 구름운동 가능하게 배치되는 롤러부재를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 롤러부재는 요철 형태로 형성되는 롤러 몸체와, 상기 롤러 몸체의 테두리 부위에 절곡되게 형성되어 단부가 고정캠의 접촉면에 접촉되는 절곡편과, 상기 롤러 몸체의 요철 부위에 전,후로 연통되도록 형성되는 복수의 결합공과, 상기 복수의 결합공에 각각 회전 가능하게 결합되는 롤러를 구비한다.
상기 고정캠의 일측면에 상기 롤러부재의 롤러가 안착되도록 가이드홈이 복수개 형성된 것이다.
상기 가이드홈은 롤러의 구름운동을 가이드하고 레버캠의 정지동작시 일측에 부딪혀 안착되도록 일측보다 타측의 기울기가 완만한 기울기의 곡률로 형성된 것이다.
본 발명은 롤러부재가 레버캠과 고정캠의 사이에 개재되어 있으므로, 레버캠의 회전력을 고정캠에 부드럽게 전달하여 레버캠과 고정캠의 회전 마찰력을 최소화할 수 있으며, 틸트 레버의 회전시 작동력 변동(variation) 문제를 개선하여 레버의 동작감을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 틸트 레버 구조체의 구성을 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명 롤러부재가 틸트 볼트에 결합된 상태를 보인 도면.
도 3은 본 발명 레버캠과 고정캠 및 롤러부재를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명 롤러부재를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명 롤러부재와 레버캠의 결합상태도.
도 6은 본 발명 고정캠을 나타낸 평면도.
도 7은 도 6의 A-A선 단면도.
도 8은 본 발명의 결합상태도.
이하에서 설명되는 스티어링 컬럼은 공지된 기술의 스티어링 컬럼이 작용되며, 이에 대한 스티어링 컬럼의 자세한 구조 등의 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 틸트 레버 구조체는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 틸트 레버(10)와 연동되도록 일체로 결합되는 레버캠(100)과, 상기 레버캠(100)의 회전에 따라 전진 이동력을 틸트 볼트(20)에 전달하도록 틸트 볼트(20)에 결합되는 고정캠(200)과, 상기 레버캠(100)과 고정캠(200) 사이에 개재되도록 배치되고 복수의 롤러(340)가 구름운동 가능하게 배치되는 롤러부재(300)로 구성된다.
더 상세히 설명하면, 레버캠(100)은 테두리 부위에 고정캠(200)측으로 서로 마주보는 방향으로 돌출되는 걸림돌기(110)가 형성되고, 고정캠(200)은 테두리 부위에 레버캠(100)측으로 서로 마주보는 방향으로 돌출되어 걸림돌기(110)와 간섭되는 걸림턱(210)이 형성되어 레버캠(100)의 회전시 걸림턱(210)에 걸려 간섭되는 구조를 갖는다.
상기 레버캠(100)에는 요철형태의 돌출부와 홈부가 형성되고, 고정캠(200)은 레버캠(100)의 접촉면과 서로 마주보는 접촉면에 각각 요철 형태의 요부(222)와 철부(224)로 구성된 요철부(220)가 형성되어 있다. 상기 고정캠(200)에는 상기 롤러부재(300)를 향하는 면에, 요부(222) 및 철부(224)가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성된다.
롤러부재(300)는 요철(凹凸) 형태로 형성되는 롤러 몸체(310)와, 상기 롤러 몸체(310)의 테두리 부위에 레버캠(100)측으로 절곡되게 형성되어 단부가 레버캠(100)의 접촉면에 접촉되는 복수의 절곡편(320)과, 상기 롤러 몸체(310)의 요철 부위에 전,후로 연통되도록 형성되어 각각의 롤러(340)가 구름운동되도록 축 결합되는 결합공(330)으로 구성된다. 상기 롤러 몸체(310)의 상기 요철 형태는, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 요부 및 철부가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성되고, 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 요부 및 철부가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성되되, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 상기 요부와 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 상기 철부는 서로 반대편에 위치하고, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 상기 철부와 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 상기 요부는 서로 반대편에 위치한다. 상기 롤러 몸체(310)에는, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 요부에서 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 철부까지 통하는 결합공(330)들과, 상기 레버캠(100)을 향햐는 면에 형성된 각각의 상기 철부에서 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 요부까지 통하는 결합공(330)들을 포함하는 복수의 결합공(330)이 형성된다. 상기 복수의 롤러(340)는 상기 복수의 결합공(330)에 각각 회전 가능하게 배치된다.
롤러부재(300)의 롤러 몸체(310)는 레버캠(100)에 압입되거나, 일체형 인서트 사출 형상으로 성형되는 것이 바람직하며, 이로 인해 레버캠(100)의 회전 동작시 같이 연동되는 구조를 갖는다.
즉, 롤러부재(300)의 롤러(340)들은 레버캠(100)에 결합된 상태에서 레버캠(100)의 회전시 고정캠(200)의 일측 접촉면에 접촉되면서 구름운동되는 구조를 갖는다.
그리고, 롤러(340)는 결합공(330)의 내주면에 축 결합되어 회전 가능하게 결합되고, 롤러(340)의 양측 부위가 결합공(330)의 전,후로 돌출되도록 결합되어 레버캠(100)과 고정캠(200)의 접촉면에 각각 접촉되는 구조를 갖는다.
또한, 롤러부재(300)는 롤러 몸체(310)의 중앙에 틸트 볼트(20)가 관통되도록 통공(315)이 형성되어 있다.
한편, 고정캠(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 도 1에서 설명한 실시예와는 달리, 상기 고정캠(200)의 일측면(접촉면)에 레버캠(100)의 회전시 상기 롤러부재(300)의 롤러(340)가 안착되도록 가이드홈(224a)이 복수개 형성된 구조를 갖는다. 즉, 상기 고정캠(200)의 복수의 상기 철부(224) 각각에는 상기 복수의 롤러(340)가 각각 안착되는 가이드홈(224a)이 형성된다.
또한, 가이드홈(224a)은 고정캠(200)의 접촉면에 형성된 요철부(220)의 철부(224)에 오목한 홈 형태로 형성되어 있다.
상기 가이드홈(224a) 각각은, 롤러(340) 각각의 구름운동을 가이드하고 상기 레버캠(100)의 정지동작시 각각의 상기 롤러(340)가 각각의 상기 가이드홈(224a)의 일측에 부딪혀 각각의 상기 가이드홈(224a)에 안착되도록 일측보다 타측의 기울기가 완만한 기울기의 곡률로 형성된 구조로 되어 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명은 먼저 롤러(340)가 결합공(330) 내에 결합된 상태의 롤러부재(300)가 레버캠(100)과 고정캠(200) 사이에 개재되도록 조립시킨다.
이때, 롤러부재(300)의 롤러 몸체(310)는 레버캠(100)에 압입되거나 일체 인서트 사출 성형되어 틸트 레버(10)의 회전시 레버캠(100)과 롤러부재(300)가 같이 연동되어 회전된다.
이로 인해 레버캠(100)의 접촉면과 고정캠(200)의 접촉면 사이에 롤러부재(300)가 개재된다.
이어서, 틸트 레버(10)의 회전시 회전력이 레버캠(100) 및 롤러부재(300)에 전달되어 회전동작되고, 롤러부재(300)의 롤러(340)가 고정캠(200)의 접촉면에 접촉되면서 구름운동하면서 레버캠(100)의 회전을 가이드하게 된다.
이때, 레버캠(100)의 걸림돌기(110)는 고정캠(200)의 걸림턱(210)에 걸려 회전이 제한되고 레버캠(100)의 돌출부가 고정캠(200)의 접촉면에 형성된 요철부(220) 중 각각의 철부(224)에 접촉되는 경우, 틸트 레버(10)의 회전력이 틸트 볼트(20)에 전진 이동력으로 작용하게 된다.
그리고 레버캠(100)의 회전시 롤러부재(300)의 롤러(340)가 고정캠(200)의 접촉면에서 구름운동되면서 고정캠(200) 접촉면의 철부(224)에 안착되는 데, 앞서 설명한 바와 같이 고정캠(200) 접촉면의 철부(224)에 가이드홈(224a)이 형성된 경우, 구름 운동중인 롤러(340)가 가이드홈(224a) 내부로 수용되도록 안착된다.
이때, 롤러(340)는 가이드홈(224a)의 구조적 특성상 기울기가 완만한 타측 부위에서는 부드럽게 진입되고, 기울기 경사가 급한 가이드홈(224a)의 일측 부위에 접촉되어 이동이 제한되면서 정위치에 정지하게 된다.
따라서, 본 발명은 롤러부재(300)가 레버캠(100)과 고정캠(200)의 사이에 개재되어 있으므로, 레버캠(100)의 회전력을 고정캠(200)에 부드럽게 전달하여 레버캠(100)과 고정캠(200)의 회전 마찰력을 최소화할 수 있으며, 작동력 변동(variation) 문제를 개선하여 레버의 동작감을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
10 : 틸트 레버 20 : 틸트 볼트
100 : 레버캠 110 : 걸림돌기
200 : 고정캠 210 : 걸림턱
220 : 요철부 222 : 요부
224 : 철부 224a : 가이드홈
300 : 롤러부재 310 : 롤러 몸체
315 : 통공 320 : 절곡편
330 : 결합공 340 : 롤러

Claims (4)

  1. 틸트 레버(10)와 일체로 결합되는 레버캠(100)과,
    상기 레버캠(100)의 회전에 따라 전진 이동력을 틸트 볼트(20)에 전달하도록 틸트 볼트(20)에 결합되는 고정캠(200)과,
    상기 레버캠(100)과 고정캠(200) 사이에 배치되고 복수의 롤러(340)가 구름운동 가능하게 배치되는 롤러부재(300)를 포함하고,
    상기 고정캠(200)에는 상기 롤러부재(300)를 향하는 면에, 요부(222) 및 철부(224)가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성되고,
    상기 롤러부재(300)는 요철 형태로 형성되는 롤러 몸체(310)를 포함하고, 상기 롤러 몸체(310)의 상기 요철 형태는, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 요부 및 철부가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성되고, 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 요부 및 철부가 원주방향으로 교번되게 각각 복수 형성되되, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 상기 요부와 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 상기 철부는 서로 반대편에 위치하고, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 상기 철부와 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 상기 요부는 서로 반대편에 위치하며,
    상기 롤러 몸체(310)에는, 상기 레버캠(100)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 요부에서 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 철부까지 통하는 결합공(330)들과, 상기 레버캠(100)을 향햐는 면에 형성된 각각의 상기 철부에서 상기 고정캠(200)을 향하는 면에 형성된 각각의 상기 요부까지 통하는 결합공(330)들을 포함하는 복수의 결합공(330)이 형성되고,
    상기 복수의 롤러(340)는 상기 복수의 결합공(330)에 각각 회전 가능하게 배치되는 틸트 레버 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러부재(300)는,
    상기 롤러 몸체(310)의 테두리 부위에 레버캠(100)측으로 절곡되게 형성되어 단부가 상기 레버캠(100)의 접촉면에 접촉되는 복수의 절곡편(320)을 구비한 것을 특징으로 하는 틸트 레버 구조체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정캠(200)의 복수의 상기 철부(224) 각각에는 상기 복수의 롤러(340)가 각각 안착되는 가이드홈(224a)이 형성된 것을 특징으로 하는 틸트 레버 구조체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드홈(224a) 각각은, 상기 롤러(340) 각각의 구름운동을 가이드하고 상기 레버캠(100)의 정지동작시 각각의 상기 롤러(340)가 각각의 상기 가이드홈(224a)의 일측에 부딪혀 각각의 상기 가이드홈(224a)에 안착되도록 일측보다 타측의 기울기가 완만한 기울기의 곡률로 형성된 것을 특징으로 하는 틸트 레버 구조체.
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