KR102445517B1 - Tilt ratchet structure for vehicle steering systems - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬럼 틸트 구조의 고정기어와 가동기어의 제1,2기어부의 기어 맞물림을 가이드하면서 치 결합된 상태에서 가동기어의 유동을 억제시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 차량 조향장치용 틸트 래칫장치에 관한 것으로, 그 구성은 컬럼 튜브와 일체로 고정되며 틸트홀이 형성된 틸트브라켓과, 상기 틸트브라켓의 틸트홀에 관통되도록 결합되는 틸트볼트와, 상기 틸트볼트에 결합되고 틸트레버의 회전동작시 틸트볼트를 전,후진 시키기 위한 캠부재와, 상기 틸트홀에 끼워져 고정되도록 결합되고 중앙에 통공이 형성되고 일면 일측에 제1기어부가 형성되며 좌,우측에 결합공이 형성되는 고정기어와, 상기 고정기어와 서로 마주보는 면의 일측 테두리 부위에 형성되는 제2기어부가 형성되어 상기 고정기어의 제1기어부와 치합 가능한 가동기어와, 상기 고정기어의 좌,우 양측면에 수직으로 돌출 형성되는 제1안내기어와, 상기 가동기어의 내측면에 상기 제1안내기어와 맞물림 가능하도록 대응되게 형성되는 제2안내기어와, 상기 틸트볼트의 전,후진 동작에 따라 상기 제1,2안내기어의 기어 맞물림 결합시키거나 맞물림 결합 해제시키기 위한 록킹수단으로 구성된다.The present invention is a tilt ratchet device for a vehicle steering system with an improved structure so as to suppress the flow of the movable gear in the tooth-coupled state while guiding the gear meshing of the first and second gear portions of the fixed gear of the column tilt structure and the movable gear. to a tilt bracket fixed integrally with the column tube and having a tilt hole formed therein; a tilt bolt coupled to pass through the tilt hole of the tilt bracket; A cam member for moving the bolt forwards and backwards, a fixed gear that is fitted and fixed in the tilt hole, a through hole is formed in the center, a first gear part is formed on one side of one side, and a coupling hole is formed on the left and right sides, and the fixed gear and a movable gear capable of meshing with the first gear portion of the fixed gear by forming a second gear portion formed on one edge portion of the surface facing each other, and a first guide protruding vertically from both left and right side surfaces of the fixed gear A gear, a second guide gear formed to be engaged with the first guide gear on the inner surface of the movable gear, and the first and second guide gears according to the forward and backward motions of the tilt bolt. It consists of a locking means for unlocking or disengaging the engagement.
Description
본 발명은 차량 조향장치용 틸트 래칫장치에 관한 것으로, 특히 컬럼 틸트 구조의 고정기어와 가동기어의 제1,2기어부의 기어 맞물림을 가이드하면서 치 결합된 상태에서 가동기어의 유동을 억제시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 차량 조향장치용 틸트 래칫장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tilt ratchet device for a vehicle steering system, and in particular, to suppress the flow of the movable gear in the tooth-engaged state while guiding the gear meshing of the first and second gear portions of the fixed gear of the column tilt structure and the movable gear. It relates to a tilt ratchet device for a vehicle steering system having an improved structure.
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.In general, the steering system of a car is a device for changing the driving direction of the car at the will of the driver, and it is a device that assists the driver to move the car in the desired direction by arbitrarily changing the rotation center of the front wheel of the car. .
이러한 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.In such a steering system for a vehicle, the steering force generated by the driver manipulating the steering wheel is transmitted to the rack and pinion mechanism through the steering shaft and finally changes the direction of both wheels.
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. In addition, the vehicle steering system can add a telescope or tilt function. According to these functions, it is divided into a telescope type or a tilt type steering system, and in some cases, a tilt function for the telescopic steering system. This can be added.
이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.Through these functions, the driver can perform a smooth steering operation by adjusting the protrusion or inclination angle of the steering wheel according to the height or body type of the driver.
이러한 틸팅장치는, 스티어링 칼럼을 지지하는 브라켓과, 브라켓에 구비되는 캠과 틸트 레버가 구비되며, 틸트 레버를 작동하여 캠의 동작원리에 의해 스티어링 칼럼을 가압하여 브라켓에 고정된다.Such a tilting device is provided with a bracket for supporting the steering column, a cam provided on the bracket, and a tilt lever, and is fixed to the bracket by operating the tilt lever to press the steering column according to the operating principle of the cam.
하지만, 위와 같은 단순 마찰방식의 틸팅장치는 스티어링 칼럼을 고정하는 마찰력보다 더 큰 충격하중이 사고에 의해 작용한다면 그 충격력으로 인해 스티어링 칼럼이 위로 젖혀지는 현상(이하, '팝업(Pop-up)현상'이라 한다)이 발생하여 운전자에게 이중 상해를 입히는 문제점이 있었다.However, in the above simple friction type tilting device, if an impact load greater than the friction force fixing the steering column is applied by an accident, the steering column is tilted upward due to the impact force (hereinafter, 'Pop-up phenomenon') '), causing double injuries to the driver.
이에 따라, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래의 틸팅장치의 구성에서 한 쌍의 기어를 적용하여 스티어링 칼럼의 기울기를 조절하고 고정할 수 있는 틸팅장치가 개발되었다Accordingly, in order to solve the above problems, a tilting device capable of adjusting and fixing the inclination of a steering column by applying a pair of gears in the configuration of a conventional tilting device has been developed.
종래 기술에 의한 일반적인 틸트식 또는 텔레스코프식 조향컬럼은 조향축을 수용하는 외측 튜브, 외측 튜브에 인입되는 내측 튜브, 내측 튜브를 차체에 고정시키는 하부 브라켓, 외측 튜브의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 마운팅 브라켓, 조향휠의 기울임 각도를 조절할 수 있게 조향컬럼과 일체로 고정되며 틸트홀이 형성된 틸트브라켓, 상기 틸트브라켓의 외측면에 형성되는 고정기어, 상기 고정기어에 치합 또는 분리되는 가동기어, 틸트홀을 관통하는 틸트볼트, 가동기어와 결합되는 캠, 상기 캠과 조정 레버를 고정시키는 부시와 너트를 포함하여 구성된다.A typical tilt-type or telescopic steering column according to the prior art is an outer tube accommodating a steering shaft, an inner tube introduced into the outer tube, a lower bracket for fixing the inner tube to the vehicle body, and is installed on the upper side of the outer tube and fixed to the vehicle body. A mounting bracket, a tilt bracket integrally fixed with the steering column to adjust the inclination angle of the steering wheel and having a tilt hole formed therein, a fixed gear formed on the outer surface of the tilt bracket, a movable gear meshed with or separated from the fixed gear, and a tilt It is configured to include a tilt bolt passing through the hole, a cam coupled to the movable gear, a bush and a nut for fixing the cam and the adjusting lever.
고정기어와 가동기어는 서로 치합될 수 있게 동일한 피치와 산높이로 형성되어 조정 레버가 잠긴 상태에서는 고정기어와 가동기어가 치합되어 외측 튜브와 조향축 등은 고정되지만 조정레버가 풀리면 캠에 의해서 가동기어가 고정기어로부터 분리되어 상부 조향컬럼은 로워 틸트 중심을 기준으로 틸트되는 방향으로 회전할 수 있게 된다.The fixed gear and the movable gear are formed at the same pitch and height so that they can mesh with each other. When the adjustment lever is locked, the fixed gear and the movable gear mesh with each other to fix the outer tube and the steering shaft, but when the adjustment lever is released, it is operated by the cam. As the gear is separated from the fixed gear, the upper steering column can be rotated in the tilting direction based on the lower tilt center.
캠에는 가동기어가 부착되고 캠의 일측면에는 돌출부가 형성되어 조정 레버의 회전에 따라 돌출부가 조정 레버의 홈에 인입되거나 홈으로부터 인출되어 고정기어가 결합 또는 분리되게 된다.A movable gear is attached to the cam, and a protrusion is formed on one side of the cam, and the protrusion enters or withdraws from the groove of the adjustment lever according to the rotation of the adjustment lever, so that the fixed gear is coupled or separated.
그러나, 이러한 종래의 틸트식 또는 텔레스코프식 조향컬럼의 경우에는 조정 레버 작동시 오버런이 발생되거나, 가동기어가 원래의 틸트 작동 거리를 초과하는 오버런이 발생되는 경우, 가동기어가 고정기어와 서로 치합이 이루어지지 않아 조향컬럼이 고정되지 않는 치걸림 현상이 발생되어 조향컬럼이 운전자 쪽으로 튀어 오르는 팝업현상이 발생되며, 운전자의 신체에 부딪혀서 운전자에게 큰 상해를 입히거나, 조향컬럼이 비틀림 방향으로 회전하여 조향 안전성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the case of such a conventional tilt-type or telescopic steering column, when an overrun occurs when the adjustment lever is operated or an overrun that exceeds the original tilt operation distance of the movable gear occurs, the movable gear meshes with the fixed gear. If this is not done, a jamming phenomenon occurs in which the steering column is not fixed, and a pop-up phenomenon occurs in which the steering column bounces toward the driver. There was a problem that the safety was greatly reduced.
종래 조향 컬럼과 관련된 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1083938호 "조향 컬럼의 틸트 앤 텔리스코프 장치"(등록일자 : 2011.11.09)에 개시된 바와 같이, 내부에 조향축이 구비되는 외측 튜브와, 상기 외측 튜브에 삽입되는 내측 튜브와, 상기 외측 튜브를 차체에 고정시키며 양측으로 장공이 형성된 틸트브라켓이 구비되는 상부 브라켓 및 레버를 포함하는 조향 컬럼의 틸트 앤 텔레스코프 장치에 있어서, 상기 틸트브라켓의 외측 일면에 구비되되 일면에 가이드공이 형성되며 양측으로 상향 돌출되는 단턱부가 형성된 가이드 부재; 상기 가이드 부재에 밀착되게 구비되되 상기 가이드공과 연통하는 삽입공이 형성되고 상기 삽입공의 둘레면에 소정의 각도로 경사진 경사면이 형성된 경사부재; 및 상기 틸트브라켓을 관통하되 일측이 상기 경사부재의 상기 삽입공에 삽입되며 상기 경사면과 접촉하는 경사부가 형성된 마찰력 제공수단을 포함하는 구성을 갖는다.As a prior art related to a conventional steering column, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1083938 "Tilt and telescope device of a steering column" (registration date: 2011.11.09), an outer tube having a steering shaft therein In the tilt and telescope device of a steering column comprising: an inner tube inserted into the outer tube; an upper bracket and a lever provided with tilt brackets having long holes formed on both sides for fixing the outer tube to a vehicle body; a guide member provided on an outer surface of the bracket, a guide hole is formed on one surface, and a stepped portion protruding upward to both sides of the guide member; an inclined member provided in close contact with the guide member and having an insertion hole communicating with the guide hole and having an inclined surface inclined at a predetermined angle on a circumferential surface of the insertion hole; and a frictional force providing means penetrating the tilt bracket but having one side inserted into the insertion hole of the inclined member and having an inclined portion in contact with the inclined surface.
기존 조향컬럼과 관련된 다른 선행기술로는 동출원인이 선출원한 한국 등록특허공보 제10-1593593호 "차량의 스티어링 컬럼의 틸팅장치" (등록일자 : 2016.02.03)에 개시된 바와 같이, 차량의 소정부에 스티어링 컬럼 튜브를 고정시키는 마운팅브라켓에 상기 컬럼 튜브를 사이에 두고 결합되어 조작레버의 조작시 상기 컬럼 튜브를 상기 마운팅브라켓에 대하여 텔레 아웃 및 텔레 인 작동되게 하는 틸트브라켓과; 일단부가 상기 틸트브라켓의 제1측부의 외측에 배치된 상기 조작레버에 연결되고, 타단부가 상기 제1측부를 관통하여 상기 제1측부에 대향되는 제2측부를 관통하여 외측으로 연장된 틸트축과; 상기 제2측부에 결합되고, 외측면에 복수의 기어치가 평행되게 2열로 소정거리 이격되게 형성된 픽싱 기어부와; 상기 제2측부를 관통하여 연장된 상기 틸트축의 타단부에 결합되되, 상기 픽싱 기어부의 외측에서 상기 픽싱 기어부에 상호 면접되게 무빙되도록 배치되고, 상기 픽싱 기어부에 형성된 상기 복수의 기어치에 치합되도록 일면에 복수의 기어치가 평행되게 2열로 소정거리 이격되게 형성된 무빙 기어부를 포함하고, 상기 무빙 기어부의 상기 복수의 기어치 중 적어도 하나는 나머지 기어치보다 상기 픽싱 기어부를 향하여 소정길이 더 돌출되는 가이드 기어가 형성되고, 상기 복수의 기어치는, 기어산들 및 기어골들이 연속되게 상기 열을 따라 배치된 랙기어로 구비되고, 상기 가이드 기어는, 상기 기어산들 중 어느 하나가 다른 기어산들보다 더 높이 돌출되게 형성되며, 상기 가이드 기어는, 가운데 부분이 가장 높이 돌출되고, 일측 및 타측으로 갈수록 점점 낮아지되, 상기 다른 기어산들의 높이만큼 낮아지도록 형성된 것이다.As another prior art related to the existing steering column, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1593593 "Tilt device for steering column of a vehicle" (registration date: 2016.02.03), which was previously applied by the same applicant, a predetermined part of the vehicle a tilt bracket coupled to a mounting bracket for fixing a steering column tube to a mounting bracket with the column tube interposed therebetween so as to tele-out and tele-in the column tube with respect to the mounting bracket when an operation lever is operated; One end of the tilt shaft is connected to the operation lever disposed outside the first side of the tilt bracket, and the other end passes through the first side and extends outwardly through a second side opposite to the first side. class; a fixing gear unit coupled to the second side portion and formed to be spaced apart by a predetermined distance in two rows with a plurality of gear teeth parallel to the outer surface; Doedoe coupled to the other end of the tilt shaft extending through the second side portion, arranged to move to face each other in the fixing gear portion from the outside of the fixing gear portion, meshing with the plurality of gear teeth formed in the fixing gear portion A guide that includes a moving gear part formed to be spaced apart by a predetermined distance in two rows so that a plurality of gear teeth are parallel to one surface, and at least one of the plurality of gear teeth of the moving gear part protrudes by a predetermined length more toward the fixing gear than the other gear teeth A gear is formed, and the plurality of gear teeth is provided as a rack gear in which gear mountains and gear valleys are continuously arranged along the row, and the guide gear, any one of the gear mountains protrudes higher than the other gear mountains. The guide gear is formed so that the middle part protrudes the highest, and gradually lowers toward one side and the other side, and is formed so as to be lowered by the height of the other gear mountains.
그런데, 기존 조향컬럼장치는 틸팅동작시 가동기어가 고정기어에 치합되는 과정에서 치합이 완전하게 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 이 경우 가동기어와 고정기어의 산과 산이 서로 대면하여 고정되는 현상이 발생하였다. 이후, 산과 골의 치물림이 발생하면 소음이 발생하거나 충격에 의해 기어가 손상된다.However, in the existing steering column device, there may be cases in which the movable gear is not completely meshed in the process of meshing with the fixed gear during the tilting operation. occurred. Afterwards, when the mountain and bone are engaged, noise is generated or the gear is damaged by impact.
따라서, 치물림을 향상시킴으로써 운전자의 안전을 확보하고 틸팅기능을 원활히 수행할 수 있는 틸팅장치의 개발이 필요한 시점이다.Therefore, it is necessary to develop a tilting device capable of securing the driver's safety and smoothly performing the tilting function by improving the bite.
특히 기존 조향컬럼장치는 틸트브라켓의 외측면에 형성되는 고정기어의 양측에 형성된 제1기어부에 치합 또는 분리되는 가동기어의 제2기어부가 동일한 산과 골이 서로 마주보는 방향으로 치합되어 있으므로, 충돌시 미끄러지는 현상을 막을 수 있으나, 기어의 치합시 이단 걸림이 발생하는 문제점이 있다.In particular, in the existing steering column device, the second gear part of the movable gear meshed with or separated from the first gear part formed on both sides of the fixed gear formed on the outer surface of the tilt bracket is meshed in the direction in which the same mountain and valley face each other, so the collision Although it can prevent slipping when gears are engaged, there is a problem in that two-stage jamming occurs when gears are meshed.
또한, 기존 조향 컬럼장치는 틸트유지 강도시험중 기어부의 유동이 발생될 우려가 있으므로, 기어이 측에 충격이 전달되고 작동 소음이 발생하게 되는 단점이 있다.In addition, the existing steering column device has a disadvantage in that there is a risk of movement of the gear part during the tilt maintenance strength test, so that an impact is transmitted to the gear tooth side and operation noise is generated.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 틸트 기어 래칫 구조를 개선하여 가동기어와 고정기어의 자연스러운 기어 맞물림 결합이 이루어지도록 가이드함과 아울러, 기어 맞물림된 후에 가동기어의 유동을 억제시킴으로써, 고정기어에 대한 가동기어의 대응하는 치와 산의 맞물림 상태인 정 치합을 방해하는 비정상적인 기어들의 산끼리 부딪힘에 기인하는 비-결합 상태가 발생하는 것을 미연에 방지시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 차량 조향장치용 틸트 래칫장치를 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve these problems in consideration of the above problems, and its purpose is to improve the tilt gear ratchet structure to guide the natural gear meshing engagement between the movable gear and the fixed gear, and to operate after the gear meshing. By suppressing the flow of the gears, it is possible to prevent in advance the occurrence of a non-engagement state due to the collision of the peaks of the abnormal gears that interfere with the mating state, which is the meshing state of the corresponding teeth and mountains of the movable gear with respect to the fixed gear. An object of the present invention is to provide a tilt ratchet device for a vehicle steering system having an improved structure.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 컬럼 튜브와 일체로 고정되며 틸트홀이 형성된 틸트브라켓과, 상기 틸트브라켓의 틸트홀에 관통되도록 결합되는 틸트볼트와, 상기 틸트볼트에 결합되고 틸트레버의 회전동작시 틸트볼트를 전,후진 시키기 위한 캠부재와, 상기 틸트홀에 끼워져 고정되도록 결합되고 중앙에 통공이 형성되고 일면 일측에 제1기어부가 형성되며 좌,우측에 결합공이 형성되는 고정기어와, 상기 고정기어와 서로 마주보는 면의 일측 테두리 부위에 형성되는 제2기어부가 형성되어 상기 고정기어의 제1기어부와 치합 가능한 가동기어와, 상기 고정기어의 좌,우 양측면에 수직으로 돌출 형성되는 제1안내기어와, 상기 가동기어의 내측면에 상기 제1안내기어와 맞물림 가능하도록 대응되게 형성되는 제2안내기어와, 상기 틸트볼트의 전,후진 동작에 따라 상기 제1,2안내기어의 기어 맞물림 결합시키거나 맞물림 결합 해제시키기 위한 록킹수단이 구비된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a tilt bracket fixed integrally with a column tube and having a tilt hole formed therein, a tilt bolt coupled to pass through the tilt hole of the tilt bracket, and rotation of the tilt lever coupled to the tilt bolt A cam member for moving the tilt bolt forward and backward during operation, a fixed gear that is fitted and fixed in the tilt hole, a through hole is formed in the center, a first gear part is formed on one side of one side, and a coupling hole is formed on the left and right sides; A second gear portion formed on one edge of the surface facing the fixed gear is formed to form a movable gear capable of meshing with the first gear portion of the fixed gear, and the fixed gear is formed to protrude vertically from both left and right side surfaces of the fixed gear A first guide gear, a second guide gear formed to correspond to the inner surface of the movable gear so as to be engaged with the first guide gear, and the first and second guide gears according to the forward and backward movements of the tilt bolt It is characterized in that a locking means for engaging or disengaging the gear is provided.
상기 제1안내기어는 하측에서 상측으로 갈수록 기어이의 치폭이 좁아지도록 형성된다.The first guide gear is formed such that the tooth width of the gear teeth becomes narrower from the lower side to the upper side.
상기 록킹수단은 상기 틸트볼트의 단부에 끼워지도록 결합되고 플랜지가 형성된 지지와셔와, 상기 지지와셔와 지지블록 사이에 개재되도록 배치되는 스프링부재와, 상기 스프링부재와 가동기어의 내측면 사이에 배치되고 상기 틸트볼트의 후진동작시 후진력을 상기 가동기어측에 전달하는 지지블록과, 상기 틸트볼트의 단부에 결합되고 상기 가동기어의 외측면에 접촉되는 와셔부재와, 상기 틸트볼트의 단부에 체결되는 고정너트로 구성된다.The locking means includes a support washer coupled to fit into the end of the tilt bolt and having a flange, a spring member disposed to be interposed between the support washer and the support block, and an inner surface of the spring member and the movable gear, a support block for transmitting a backward force to the movable gear side during the backward operation of the tilt bolt; a washer member coupled to an end of the tilt bolt and contacting an outer surface of the movable gear; and an end of the tilt bolt. It consists of a fixing nut.
상기 지지블록은 일측에 상기 스프링부재와 접촉되고 고정기어의 일측에 오목하게 형성된 홈부 내에 수용되도록 결합되는 지지판이 형성되고, 타측에 지지판으로부터 돌출되어 가동기어의 중공에 삽입되는 돌출부가 형성된다.The support block is provided with a support plate on one side that is in contact with the spring member and coupled to be accommodated in a recess formed concavely on one side of the fixed gear, and a protrusion that protrudes from the support plate on the other side and is inserted into the hollow of the movable gear is formed.
상기 제2안내기어는 상기 제2기어부의 기어이와 연결되도록 형성되고, 상기 가동기어의 좌,우 양측 내측면에 형성된다.The second guide gear is formed to be connected to the gear teeth of the second gear unit, and is formed on both left and right inner surfaces of the movable gear.
본 발명은 고정기어(220)와 가동기어(230)의 서로 마주보는 면들의 일측에 제1기어부(222)와 제2기어부(232)가 상호 치합 가능하도록 형성되고 고정기어(220)와 가동기어(230)의 서로 마주보는 측면에 제1,2안내기어(225,235)가 상호 치합 가능하도록 형성되어 있으며, 제1,2기어부(222,232)의 치합을 제1안내기어(225)에 제2안내기어(235)가 선 치합되면서 제1,2기어부(222,232)의 정 치합 맞물림 상태로 유도함과 아울러, 하부로 갈수록 치폭이 두꺼워지는 제1안내기어(225)의 구조적 특성상 제2안내기어(235)와의 치합으로 기어이들간의 유격을 줄일 수 있으므로, 부품이 단순화되어 조립이 용이하고 기존 치걸림 흡수 구조에 비해 원가가 절감될 뿐만 아니라, 제1,2기어부(222,232)의 기어 이가 정확하게 맞물림 결합을 유도하면서 제1,2안내기어(225,235)의 기어이 맞물림 결합에 의해 가동기어(230)의 유동을 억제시킴으로써, 고정기어에 대한 가동기어의 대응하는 치와 산의 맞물림 상태인 정 치합을 방해하는 비정상적인 기어들의 산끼리 부딪힘에 기인하는 비-결합 상태가 발생하는 것을 미연에 방지시킬 수 있는 이점을 갖는다. According to the present invention, the
도 1은 본 발명에 따른 차량 조향장치용 틸트 래칫장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 틸트 래칫 구조체의 분해 사시도.
도 3은 본 발명 고정기어와 가동기어 및 록킹수단의 분해사시도.
도 4는 본 발명 가동기어을 나타낸 사시도.
도 5a 및 5b는 제1,2안내기어의 치합 전,후 상태를 나타낸 도면.
도 6a 및 6b는 도 5a 및 도 5b의 저면 사시도.1 is a perspective view showing the configuration of a tilt ratchet device for a vehicle steering system according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the present invention tilt ratchet structure.
Figure 3 is an exploded perspective view of the present invention fixed gear, movable gear and locking means.
Figure 4 is a perspective view showing the movable gear of the present invention.
5A and 5B are views showing the state before and after meshing of first and second guide gears;
6A and 6B are bottom perspective views of FIGS. 5A and 5B;
이하에서 설명되는 스티어링 컬럼은 공지된 기술의 스티어링 컬럼이 작용되며, 이에 대한 스티어링 컬럼의 자세한 구조 등의 설명은 생략하기로 한다.A steering column of a known technology operates as the steering column described below, and a detailed structure of the steering column will be omitted.
본 발명에 따른 차량 조향장치용 틸트 래칫장치는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 조향축(110)을 수용하는 컬럼 튜브(120)와, 상기 컬럼 튜브(120)가 내부에 위치되며 중앙 부위에 틸트홀이 형성된 틸트브라켓(140)과, 틸트브라켓(140)의 틸트홀에 관통되도록 결합되는 틸트볼트(150)와, 틸트볼트(150)에 결합되고 틸트레버(180)의 회전동작시 틸트볼트(150)를 전,후진 이동시키기 위한 캠부재(185)와, 상기 틸트홀에 끼워져 고정되도록 결합되고 중앙에 통공(221)이 형성되고 통공(221) 길이방향 양측에 제1기어부(222)가 형성되는 고정기어(220)와, 상기 고정기어(220)와 서로 마주보는 면의 일측 테두리 부위에 형성되는 제2기어부(232)가 형성되어 상기 고정기어(220)의 제1기어부(222)와 치합 가능한 가동기어(230)와, 고정기어(220)와 가동기어(230)의 서로 마주보는 측면에 서로 치합 가능한 다수의 기어이로 갖는 제1,2안내기어(225,235)와, 상기 틸트볼트(150)의 전,후진 동작에 따라 상기 제1,2안내기어(225,235)의 기어 맞물림 결합시키거나 맞물림 결합 해제시키기 위한 록킹수단(300)으로 구성된다.The tilt ratchet device for a vehicle steering apparatus according to the present invention is described with reference to FIGS. 1 to 6 , a
도 1 및 도 2를 참조하면, 틸트레버(180)와 틸트볼트(150) 사이에 캠부재(185)가 마련되어 있으며, 캠부재(185)는 틸트레버(180)의 회전동작에 따라 틸트볼트(150)를 축방향으로 전,후진 이동시키는 기능을 수행하게 된다.1 and 2, a
이로 인해, 틸트볼트(150)는 틸트레버(180)와 캠부재(185)의 작동원리에 따라 축 방향으로 직선 왕복운동되며, 전진동작시 고정기어(220)와 가동기어(230)의 치합상태를 해제시키는 기능을 수행하게 된다.For this reason, the
고정기어(220)는 타측면이 틸트홀에 끼워져 고정되도록 결합되고 중앙에 틸트볼트(150)가 관통되도록 통공(221)이 형성되며, 통공(221) 길이방향 양측에 제1기어부(222)가 형성된 구조를 갖는다.The
가동기어(230)는 고정기어(220)와 서로 마주보는 면에 제1기어부(222)와 대응되는 형태의 제2기어부(232)가 형성되어 있다.The
또한, 제2안내기어(235)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 기어이들이 상기 제2기어부(232)와 연결되도록 형성된 구조를 갖는다. 이로 인해, 제1,2안내기어(225,235)의 기어 치합시 제1,2기어부(222,232)의 기어 맞물림이 정 치합되도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4 , the
상기 록킹수단(300)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 틸트볼트(150)의 단부에 끼워지도록 결합되고 플랜지가 형성된 지지와셔(310)와, 상기 지지와셔(310)와 지지블록(330) 사이에 개재되도록 배치되는 스프링부재(320)와, 상기 스프링부재(320)와 가동기어(230)의 내측면 사이에 배치되고 상기 틸트볼트(150)의 후진동작시 후진력을 상기 가동기어(230)측에 전달하는 지지블록(330)과, 상기 틸트볼트(150)의 단부에 결합되고 상기 가동기어(230)의 외측면에 접촉되는 와셔부재(340)와, 상기 틸트부재의 단부에 체결되는 고정너트(350)로 구성된다.As shown in FIG. 3 , the locking means 300 includes a
상기 제1안내기어(225)는 상기 고정기어(220)의 측면에 수직으로 돌출 형성되는 구조를 가지고, 제2안내기어(235)는 상기 가동기어의 내측면에 상기 제1안내기어(225)와 맞물림 가능하도록 대응되게 형성되는 구조를 갖는다.The
상기 제1안내기어(225)는 하측에서 상측(가동기어측)으로 갈수록 기어이의 치폭이 좁아지도록 형성되며, 이로 인해 제1안내기어(225)의 상측에서 가동기어(230)가 하강될 때 제1안내기어(225)에 제2안내기어(235)가 미끄러지면서 정확하게 치합될 수 있는 이점을 갖는다.The
상기 지지와셔(310)는 틸트볼트(150)의 단부에 형성된 걸림턱에 일측면이 고정되고, 타측에 스프링부재(320)가 끼워지도록 결합된다.One side of the
스프링부재(320)는 지지와셔(310)에 지지된 상태로 지지블록(330)을 가동기어(230)측에 밀착시키는 기능을 수행하게 된다.The
상기 지지블록(330)은 일측에 상기 스프링부재(320)와 접촉되는 지지판(332)이 형성되고, 타측에 지지판(332)으로부터 돌출되어 가동기어(230)의 중공에 삽입되는 돌출부(334)가 형성된다.The
또, 지지블록(330)은 고정기어의 일측에 오목하게 형성된 홈부 내에 상,하 슬라이딩 가능하게 수용된다.In addition, the
이에 따라, 지지블록(330)은 돌출부(334)가 가동기어(230)의 중공에 삽입되고 지지판(332)이 고정기어의 홈부 내에 수용된 상태에서 스프링부재(320)에 의해 탄성 지지되어 가동기어(230)에 밀착되도록 결합됨에 따라, 가동기어(230)의 유동을 방지하고 제1,2안내기어(225,235)의 기어이 맞물림을 정확하게 유도할 수 있는 기능을 갖는다.Accordingly, the
상기 제2안내기어(235)는 제1안내기어(225)와의 치합시 제1,2기어부(222,232)의 정 치합 상태를 유도하도록 상기 제2기어부의 기어이와 연결되도록 형성되고, 상기 가동기어(230)의 좌,우 양측 내측면에 형성된다.The
와셔부재(340)는 가동기어(230)의 외측면에 접촉되고 틸트볼트(150)의 단부에 체결되는 고정너트(350)와 함께 가동기어(230)의 외측 방향 이탈을 방지하는 기능을 갖는다.The
이러한 구성을 갖는 본 발명은, 틸트레버(180)의 잠금 해제동작을 위해 틸트레버(180)를 회전시키면, 틸트레버(180)와 연결된 캠부재(185)에 변위가 발생하게 됨에 따라 틸트볼트(150)가 외측으로 전진동작된다.In the present invention having such a configuration, when the
틸트볼트(150)의 전진동작시 가동기어(230)를 외측으로 전진시켜 가동기어(230)와 고정기어(220)의 치물림상태를 해제시킴과 아울러, 도 5a 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 가동기어(230)가 틸트볼트(150)의 움직임에 연동되어 외측으로 전진됨에 따라 가동기어(230)의 양내측면에 형성된 제2안내기어(235)가 제1안내기어(225)로부터 분리되면서 제1,2안내기어(225,235)의 치합상태를 해제시키게 되어, 이때 틸트홀의 길이방향 범위내에서 상,하 방향으로 스티어링 컬럼의 틸트업 또는 틸트다운동작이 가능한 상태가 된다.During the forward operation of the
한편, 틸트레버(180)의 잠금동작시에는 틸트볼트(150)가 원래 위치로 복귀되도록 후진동작됨에 따라, 도 5b 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 가동기어(230)를 고정기어(220)측으로 후진동작되도록 밀어서 치물림 상태를 유지시킴과 아울러, 제1안내기어(225)의 상측에서 제2안내기어(235)가 미끄러지면서 치합하게 된다.On the other hand, during the locking operation of the
이때, 제1안내기어(225)는 상측으로 갈수록 치폭이 좁아지는 테이퍼진 구조로 형성됨에 따라, 제2안내기어(235)의 기어이가 테이퍼진 제1안내기어(225)의 기어이를 따라 미끄러지도록 결합된다.At this time, as the
상기한 제1,2안내기어(225,235)의 치합으로 인해 가동기어(230)의 제2기어부(232)가 고정기어(220)의 제1기어부(222)에 각각의 기어이들이 정확하게 맞물리되도록 정 치합상태가 되어 제1,2기어부(222,232)의 부정 치합을 예방할 수 있는 이점을 갖는다.Due to the meshing of the first and second guide gears 225 and 235 described above, the
이어서, 상기한 잠김동작이 이루어지는 동안 가동기어(230)의 제2기어부(232)가 경사진 고정기어(220)의 제1기어부(222)를 타고 자연스럽게 결합됨에 따라 제1,2기어부(222,232)가 치합된다.Subsequently, as the
즉, 본 발명은 고정기어(220)와 가동기어(230)의 서로 마주보는 면들의 일측에 제1기어부(222)와 제2기어부(232)가 상호 치합 가능하도록 형성되어 있으며, 제1,2기어부(222,232)의 치합을 제1안내기어(225)에 제2안내기어(235)가 선 치합되면서 제1,2기어부(222,232)의 정 치합 맞물림 상태로 유도함과 아울러, 하부로 갈수록 치폭이 두꺼워지는 제1안내기어(225)의 구조적 특성상 제2안내기어(235)와의 치합으로 기어이들간의 유격을 줄일 수 있으므로, 부품이 단순화되어 조립이 용이하고 기존 치걸림 흡수 구조에 비해 원가가 절감될 뿐만 아니라, 제1,2기어부(222,232)의 기어 이가 정확하게 맞물림 결합을 유도하면서 제1,2안내기어(225,235)의 기어이 맞물림 결합에 의해 가동기어(230)의 유동을 억제시킬 수 있는 이점을 갖는다. That is, in the present invention, the
한편, 본 발명의 실시예에서 고정기어(220)와 가동기어(230)는 서로 마주보는 면의 일측에 제1기어부(222)와 대응되는 형태의 제2기어부(232)가 형성되는 것으로 설명하였으나, 가동기어(230)와 고정기어(220)간에 형성된 서로 대응되는 형태의 제1,2기어부(222,232)라면 가동기어(230)와 고정기어의 결합을 위해 어떠한 위치에라도 형성될 수 있음은 당연하다. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the fixed
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 당업자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형 실시가 가능할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and should be construed according to the claims. Many modifications and variations can be made by those skilled in the art having ordinary knowledge in the art without departing from the scope of the present invention.
110 : 조향축 120 : 컬럼 튜브
140 : 틸트브라켓 150 : 틸트볼트
180 : 틸트레버 185 : 캠부재
220 : 고정기어 222 : 제1기어부
225 : 제1안내기어 230 : 가동기어
232 : 제2기어부 235 : 제2안내기어
300 : 록킹수단 310 : 지지와셔
320 : 스프링부재 330 : 지지블록
332 : 지지판 334 : 돌출부
340 : 와셔부재 350 : 고정너트110: steering shaft 120: column tube
140: tilt bracket 150: tilt bolt
180: tilt lever 185: cam member
220: fixed gear 222: first gear unit
225: first guide gear 230: movable gear
232: second gear unit 235: second guide gear
300: locking means 310: support washer
320: spring member 330: support block
332: support plate 334: protrusion
340: washer member 350: fixing nut
Claims (5)
상기 틸트브라켓(140)의 틸트홀에 관통되도록 결합되는 틸트볼트(150)와,
상기 틸트볼트(150)에 결합되고 틸트레버(180)의 회전동작시 틸트볼트(150)를 전,후진 시키기 위한 캠부재(185)와,
상기 틸트홀에 끼워져 고정되도록 결합되고 중앙에 통공(221)이 형성되고 상기 통공(221) 길이방향 양측에 제1기어부(222)가 형성되는 고정기어(220)와,
상기 고정기어(220)와 서로 마주보는 면의 일측 테두리 부위에 형성되는 제2기어부(232)가 형성되어 상기 고정기어(220)의 제1기어부(222)와 치합 가능한 가동기어(230)와,
상기 고정기어(220)의 측면에 수직으로 돌출 형성되는 제1안내기어(225)와,
상기 가동기어(230)의 내측면에 상기 제1안내기어(225)와 맞물림 가능하도록 대응되게 형성되는 제2안내기어(235)를 포함하고,
상기 제1안내기어(225)는 하측에서 상측으로 갈수록 기어이의 치폭이 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 틸트 래칫장치.A tilt bracket 140 in which the column tube 120 is located and a tilt hole is formed,
a tilt bolt 150 coupled to pass through the tilt hole of the tilt bracket 140;
a cam member 185 coupled to the tilt bolt 150 and for moving the tilt bolt 150 forward and backward during the rotation operation of the tilt lever 180;
A fixed gear 220 that is fitted to the tilt hole and coupled to be fixed, a through hole 221 is formed in the center, and first gear parts 222 are formed on both sides of the through hole 221 in the longitudinal direction;
A second gear portion 232 formed on one edge portion of a surface facing the fixed gear 220 is formed, and the movable gear 230 capable of meshing with the first gear portion 222 of the fixed gear 220 is formed. Wow,
a first guide gear 225 protruding vertically from the side surface of the fixed gear 220;
and a second guide gear 235 formed to correspond to the inner surface of the movable gear 230 to be engaged with the first guide gear 225,
The first guide gear 225 is a tilt ratchet device for a vehicle steering apparatus, characterized in that the tooth width of the gear teeth becomes narrower from the lower side to the upper side.
상기 틸트볼트(150)의 전,후진 동작에 따라 상기 제1,2안내기어(225,235)의 기어 맞물림 결합시키거나 맞물림 결합 해제시키기 위한 록킹수단(300)이 구비되고,
상기 록킹수단(300)은 상기 틸트볼트(150)의 단부에 끼워지도록 결합되고 플랜지가 형성된 지지와셔(310)와,
상기 지지와셔(310)와 지지블록(330) 사이에 개재되도록 배치되는 스프링부재(320)와,
상기 스프링부재(320)와 가동기어(230)의 내측면 사이에 배치되고 상기 틸트볼트(150)의 후진동작시 후진력을 상기 가동기어(230)측에 전달하는 지지블록(330)과,
상기 틸트볼트(150)의 단부에 결합되고 상기 가동기어(230)의 외측면에 접촉되는 와셔부재(340)와,
상기 틸트볼트(150)의 단부에 체결되는 고정너트(350)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 틸트 래칫장치.The method according to claim 1,
A locking means 300 for engaging or disengaging the gears of the first and second guide gears 225 and 235 is provided according to the forward and backward motions of the tilt bolt 150,
The locking means 300 includes a support washer 310 coupled to be fitted to the end of the tilt bolt 150 and having a flange;
a spring member 320 disposed to be interposed between the support washer 310 and the support block 330;
A support block 330 disposed between the spring member 320 and the inner surface of the movable gear 230 and transmitting a reverse force to the movable gear 230 side during the reverse operation of the tilt bolt 150;
a washer member 340 coupled to an end of the tilt bolt 150 and contacting an outer surface of the movable gear 230;
A tilt ratchet device for a vehicle steering system, characterized in that it comprises a fixing nut (350) fastened to an end of the tilt bolt (150).
상기 지지블록(330)은 일측에 상기 스프링부재(320)와 접촉되고 고정기어의 일측에 오목하게 형성된 홈부 내에 수용되도록 결합되는 지지판(332)이 형성되고, 타측에 지지판(332)으로부터 돌출되어 가동기어(230)의 중공에 삽입되는 돌출부(334)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 틸트 래칫장치.4. The method according to claim 3,
The support block 330 has a support plate 332 that is in contact with the spring member 320 on one side and is coupled to be accommodated in a recess formed concavely on one side of the fixed gear, and protrudes from the support plate 332 on the other side and is movable. A tilt ratchet device for a vehicle steering system, characterized in that a protrusion 334 inserted into the hollow of the gear 230 is formed.
상기 제1안내기어(225)는 상기 고정기어(220)의 좌,우 양측면에 형성되고,
상기 제2안내기어(235)는 상기 제2기어부(232)의 기어이와 연결되도록 형성되고, 상기 가동기어(230)의 좌,우 양측 내측면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 틸트 래칫장치.The method according to claim 1,
The first guide gear 225 is formed on both left and right sides of the fixed gear 220,
The second guide gear (235) is formed to be connected to the gear teeth of the second gear unit (232), and is formed on both left and right inner surfaces of the movable gear (230). Device.
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