KR102435276B1 - 조향 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 조향 컬럼은 중공부를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 외부에 구비되어 차체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과, 상기 하우징의 중공부에 위치하여 상기 하우징에 슬라이딩 이동되는 외부재킷과, 조향축이 내장되고 상기 외부재킷에 삽입되어 상기 외부재킷에 슬라이딩 이동되는 내부재킷과, 상기 내부재킷과 상기 외부재킷 사이 및 상기 외부재킷과 상기 하우징 사이에 구비되어 상기 내부재킷과 상기 외부재킷이 용이하게 슬라이딩 이동되도록 하는 볼 슬라이드를 구비할 수 있다.

Description

조향 컬럼{Steering column}

본 발명은 조향 컬럼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조향휠의 사용 유무에 따라 길이를 조절할 수 있는 조향 컬럼에 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 조향휠(Steering Wheel)을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

상기의 조향장치는 일반적으로 운전자의 신체 조건이나 자세에 맞게 조향휠의 높이 및 전후 거리를 조절할 수 있도록 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가된다. 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치로 나누어지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식과 틸트식이 동시에 구현되는 조향장치도 있다. 이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향을 할 수 있다.

한편, 최근 자동차와 ICT가 융합되면서 자동차산업이 이전과 다른 양상으로 변하고 있다. 대표적으로 자율주행기술에서 이러한 모습이 잘 드러나며 자율주행 관련 기술개발들이 활발하게 이루어지고 있다.

특히, 자동차의 자율주행이 가능해짐에 따라 조향휠의 사용이 선택적으로 이루어질 수 있게 됨으로써 조향휠의 사용 유무에 따라 조향휠을 슬라이딩 이동시킬 수 있는 기술의 개발이 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-1390522호(2014.05.07)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다단구조를 적용하여 조향휠을 슬라이딩 이동시킬 수 있는 조향 컬럼을 제공하는 것이다.

그리고 다단구조가 원활하게 슬라이딩 이동되도록 하는 조향 컬럼을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼은 중공부를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 외부에 구비되어 차체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과, 상기 하우징의 중공부에 위치하여 상기 하우징에 슬라이딩 이동되는 외부재킷과, 조향축이 내장되고 상기 외부재킷에 삽입되어 상기 외부재킷에 슬라이딩 이동되는 내부재킷과, 상기 내부재킷과 상기 외부재킷 사이 및 상기 외부재킷과 상기 하우징 사이에 구비되어 상기 내부재킷과 상기 외부재킷이 용이하게 슬라이딩 이동되도록 하는 볼 슬라이드를 구비할 수 있다.

상기 볼 슬라이드는 상기 하우징의 내부 상하면과 상기 외부재킷의 외부 상하면 사이에 구비되는 한 쌍의 하우징 볼 슬라이드와, 상기 외부재킷의 내부 좌우측면과 상기 내부재킷의 외부 좌우측면 사이에 구비되는 한 쌍의 재킷 볼 슬라이드를 구비할 수 있다.

상기 볼 슬라이드는 다수개의 볼과, 다수개의 상기 볼이 체결되어 상기 외부재킷 또는 상기 내부재킷이 슬라이딩 이동될 시 상기 볼이 회전하도록 하는 리테이너를 구비할 수 있다.

상기 리테이너는 베이스와, 상기 베이스의 양단에 각각 구비되어 상기 볼이 체결되는 다수개의 체결링을 구비할 수 있다.

상기 하우징, 상기 외부재킷 및 상기 내부재킷은 상기 볼보다 작은 크기로 길이방향을 따라 길게 형성되어 상기 외부재킷 또는 상기 내부재킷이 슬라이딩 이동될 시 상기 볼의 이동을 안내하는 가이드 홈을 구비할 수 있다.

상기 하우징과 상기 내부재킷에 연결되어 상기 외부재킷 및 상기 내부재킷에 구동력을 전달하는 구동장치를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 따른 조향 컬럼에 의하면, 복수개의 재킷과 샤프트가 다단구조를 이루도록 구비함으로써 조향휠을 슬라이딩 이동시킬 수 있는 것이다.

그리고 복수개의 재킷 사이, 재킷과 하우징 사이에 볼 슬라이드를 구비함으로써 다단구조의 재킷이 원활하게 슬라이딩 이동될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 조향 컬럼의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 조향 컬럼의 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 조향 컬럼의 볼 슬라이드를 나타낸 사시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼에 대해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀 더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 조향 컬럼을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조향 컬럼의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 조향 컬럼의 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼(10)은 하우징(100), 마운팅 브라켓(200), 외부재킷(300), 내부재킷(500) 및 볼 슬라이드(600)를 구비할 수 있다.

상기의 하우징(100)은 중공부를 구비하며, 조작레버(미도시)의 회전에 따라 조임 또는 해제됨에 따라 조향 컬럼(10)이 텔레스코핑(Telescope) 기능과 틸팅(Tilting) 기능을 수행하도록 할 수 있다. 이와 같은 기능은 스티어링 장치에서 일반적으로 나와 있는 것으로 이의 상세한 설명은 생략한다.

상기의 마운팅 브라켓(200)은 하우징(100)의 외부에 구비되며, 차체에 고정부착될 수 있다. 그리고 하우징(100)과 마찬가지로 조작레버(미도시)의 회전에 따라 조임 또는 해제되어 조향 컬럼(10)이 텔레스코핑 기능과 틸팅 기능을 수행하도록 할 수 있다.

상기의 외부재킷(300)은 하우징(100)의 중공부에 위치하여 하우징(100)에 슬라이딩 이동될 수 있다. 하우징(100)에 슬라이딩 이동되는 외부재킷(300)은 조향휠의 사용 여부에 따라 하우징(100)으로부터 인출되거나 하우징(100)에 인입될 수 있다. 그리고 외부재킷(300)은 하우징(100)과 마찬가지로 중공부를 구비하여 내부에 삽입 공간을 형성할 수 있다.

상기의 내부재킷(500)은 조향축(400)이 내장되고 외부재킷(300)에 삽입되어 외부재킷(300)에 슬라이딩 이동될 수 있다. 외부재킷(300)에 슬라이딩 이동되는 내부재킷(500)은 외부재킷(300)과 마찬가지로 조향휠의 사용 여부에 따라 외부재킷(300)으로부터 인출되거나 외부재킷(300)에 인입될 수 있다.

이와 같이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 각각 하우징(100)과 외부재킷(300)에 슬라이딩 이동되는 다단구조로 구비됨으로써 조향휠의 사용 여부에 따라 하우징(100)으로부터 조향축(400)이 인출되는 길이를 용이하게 조절할 수 있다.

상기의 볼 슬라이드(600)는 하우징(100)과 외부재킷(300) 사이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500) 사이에 구비되며 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 인입 또는 인출될 시 하우징(100)과 외부재킷(300) 사이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500) 사이를 통해 이동될 수 있다. 여기서, 하우징(100)과 외부재킷(300) 사이에는 한 쌍의 하우징 볼 슬라이드(600b)가 구비되는데 상기의 하우징 볼 슬라이드(600b)는 하우징(100)의 내부 상하면과 외부재킷(300)의 외부 상하면 사이에 구비될 수 있다. 그리고 외부재킷(300)과 내부재킷(500) 사이에는 한 쌍의 재킷 볼 슬라이드(600a)가 구비되는데 상기의 재킷 볼 슬라이드(600a)는 외부재킷(300)의 내부 좌우측면과 내부재킷(500)의 외부 좌우측면 사이에 구비될 수 있다. 상기와 같이 총 4개의 볼 슬라이드(600)가 서로 다른 위치에 구비됨으로써 상호 간의 간섭 없이 하우징(100), 외부재킷(300) 및 내부재킷(500) 사이에 구비될 수 있다.

이와 같이, 볼 슬라이드(600)가 하우징(100), 외부재킷(300) 및 내부재킷(500) 사이에 구비되어 베어링과 같은 역할을 함으로써 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 각각 하우징(100)과 외부재킷(300)으로부터 용이하게 인출 또는 인입될 수 있다.

한편, 상기의 조향 컬럼(10)은 하우징(100)과 내부재킷(500)에 연결되어 외부재킷(300) 및 내부재킷(500)에 구동력을 전달하는 구동장치(800)를 구비할 수 있다.

구동장치(800)에 대해 자세히 살펴보면, 구동장치(800)는 하우징(100)과 연결되어 구동력을 발생시키는 구동부(810), 내부재킷(500)에 체결되는 체결부(820) 및 구동부(810)와 결합하고 체결부(820)와 연결되어 구동부(810)에서 발생한 구동력을 체결부(820)에 전달하는 전달부(830)를 구비할 수 있다.

상기의 구동부(810)는 구동력에 의해 전달부(830)가 조향 컬럼(10)의 길이방향을 따라 전진 또는 후진 되도록 할 수 있다.

상기의 체결부(820)는 일부가 내부재킷(500)의 외면에 끼워지는 형태로 구비되어 내부재킷(500)과 일체로 움직일 수 있다.

상기의 전달부(830)는 체결부(820)와 연결되므로 구동부(810)에 의해 전진 또는 후진할 시 체결부(820)도 함께 전진 또는 후진 될 수 있다.

따라서, 체결부(820)와 일체로 움직이는 내부재킷(500)이 체결부(820)와 함께 전진 또는 후진하게 되어 외부재킷(300)으로부터 인출되거나 외부재킷(300)에 인입될 수 있다. 그리고 외부재킷(300)도 내부재킷(500)과 연동되어 하우징(100)으로부터 인출되거나 하우징(100)에 인입될 수 있다.

이와 같이, 구동장치(800)를 구비함으로써 외부재킷(300)과 내부재킷(500)을 각각 하우징(100)과 외부재킷(300)으로부터 용이하게 인출 또는 인입되도록 할 수 있으며, 하우징(100)에 고정되고 내부재킷(500)에 체결됨으로써 구조적으로 안전하게 구동력을 전달할 수 있다.

다음은 상기에서 언급한 볼 슬라이드(600)에 대해 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 도 1에 도시된 조향 컬럼의 볼 슬라이드를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 조향 컬럼(10)은 중공부를 구비하는 하우징(100), 하우징(100)의 외부에 구비되어 차체에 고정부착되는 마운팅 브라켓(200), 하우징(100)의 중공부에 위치하여 하우징(100)에 슬라이딩 이동되는 외부재킷(300), 조향축(400)이 내장되고 외부재킷(300)에 삽입되어 외부재킷(300)에 슬라이딩 이동되는 내부재킷(500) 및 내부재킷(500)과 외부재킷(300) 사이 및 외부재킷(300)과 하우징(100) 사이에 구비되어 내부재킷(500)과 외부재킷(300)이 용이하게 슬라이딩 이동되도록 하는 볼 슬라이드(600)를 구비할 수 있다.

상기의 볼 슬라이드(600)에 대해 상세하게 살펴보면, 볼 슬라이드(600)는 다수개의 볼(610)과 다수개의 볼(610)이 체결되는 리테이너(620)로 이루어질 수 있다.

상기의 볼(610)은 구 형태를 갖으며 리테이너(620)에 체결되어 리테이너(620)로부터 회전할 수 있다.

상기의 리테이너(620)는 다수개의 볼(610)과 체결됨과 동시에 볼(610)이 회전하도록 하기 위해 베이스(621)와 다수개의 체결링(622)을 구비할 수 있다.

상기의 베이스(621)는 다수개의 체결링(622)을 고정하는 역할을 하며 하우징(100)과 외부재킷(300) 사이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500) 사이에 용이하게 구비되도록 얇은 판 형상으로 구비될 수 있다.

상기의 다수개의 체결링(622)은 베이스(621)의 길이방향 양단에 각각 구비되며, 볼(610)의 외면을 감싸 볼(610)이 리테이너(620)로부터 이탈되는 것을 방지하되 상부와 하부는 하우징(100), 외부재킷(300) 또는 내부재킷(500)에 직접적으로 맞닿도록 하여 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 인출 또는 인입될 시 리테이너(620)로부터 회전하도록 할 수 있다.

이와 같이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 인출 또는 인입될 시 볼 슬라이드(600)의 볼(610)이 리테이너(620)로부터 회전하게 됨으로써 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 각각 하우징(100)과 외부재킷(300)으로부터 용이하게 인출 또는 인입될 수 있다.

한편, 하우징(100), 외부재킷(300) 및 내부재킷(500)에는 가이드 홈(700)이 구비될 수 있다. 하우징(100)에 구비되는 가이드 홈(700)은 하우징(100)의 길이방향을 따라 내측면에 길게 형성되고, 외부재킷(300)에 구비되는 가이드 홈(700)은 외부재킷(300)의 길이방향을 따라 내측면과 외측면에 각각 형성되며, 내부재킷(500)에 구비되는 가이드 홈(700)은 내부재킷(500)의 길이방향을 따라 외측면에 구비될 수 있다.

상기와 같은 형태와 위치에 구비된 가이드 홈(700)은 외부재킷(300)과 내부재킷(500)이 인출 또는 인입될 시 회전하는 볼 슬라이드(600)의 볼(610)이 이동하는 이동경로 역할을 하게 되어 볼(610)의 이동성을 높이고 볼 슬라이드(600) 간의 위치 변동 없이 하우징(100), 외부재킷(300) 또는 내부재킷(500)의 길이방향으로만 슬라이딩 되어 볼(610)의 방향성을 높일 수 있으며, 하우징(100), 외부재킷(300) 또는 내부재킷(500) 간의 결합 상에서 헛도는 현상을 방지하여 볼 슬라이드(600)의 작동성을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 가이드 홈(700)은 볼(610)의 크기보다 작은 크기로 형성되어 볼(610)에 의해 예압이 부하되도록 할 수 있다. 볼(610)에 의해 가이드 홈(700)에 예압이 부하 됨으로써 하우징(100)과 외부재킷(300) 사이, 외부재킷(300)과 내부재킷(500) 사이의 유격을 줄임과 동시에 높은 강성을 확보하는 효과를 발휘할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조향 컬럼에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 조향 컬럼 100: 하우징
200: 마운팅 브라켓 300: 외부재킷
400: 조향축 500: 내부재킷
600: 볼 슬라이드 600a: 하우징 볼 슬라이드
600b: 재킷 볼 슬라이드 610: 볼
620: 리테이너 621: 베이스
622: 체결링 700: 가이드 홈
800: 구동장치 810: 구동부
820: 체결부 830: 전달부

Claims (6)

1. 중공부를 구비하는 하우징과,
   상기 하우징의 외부에 구비되어 차체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과,
   상기 하우징의 중공부에 위치하여 상기 하우징에 슬라이딩 이동되는 외부재킷과,
   조향축이 내장되고 상기 외부재킷에 삽입되어 상기 외부재킷에 슬라이딩 이동되는 내부재킷과,
   상기 내부재킷과 상기 외부재킷 사이 및 상기 외부재킷과 상기 하우징 사이에 구비되어 상기 내부재킷과 상기 외부재킷이 용이하게 슬라이딩 이동되도록 하는 볼 슬라이드를 구비하고,
   상기 볼 슬라이드는 상기 하우징의 내부 상하면과 상기 외부재킷의 외부 상하면 사이에 구비되는 한 쌍의 하우징 볼 슬라이드와, 상기 외부재킷의 내부 좌우측면과 상기 내부재킷의 외부 좌우측면 사이에 구비되는 한 쌍의 재킷 볼 슬라이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 볼 슬라이드는 다수개의 볼과,
   다수개의 상기 볼이 체결되어 상기 외부재킷 또는 상기 내부재킷이 슬라이딩 이동될 시 상기 볼이 회전하도록 하는 리테이너를 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 리테이너는 베이스와,
   상기 베이스의 양단에 각각 구비되어 상기 볼이 체결되는 다수개의 체결링을 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 하우징, 상기 외부재킷 및 상기 내부재킷은 상기 볼보다 작은 크기로 길이방향을 따라 길게 형성되어 상기 외부재킷 또는 상기 내부재킷이 슬라이딩 이동될 시 상기 볼의 이동을 안내하는 가이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징과 상기 내부재킷에 연결되어 상기 외부재킷 및 상기 내부재킷에 구동력을 전달하는 구동장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼.

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