KR102464179B1 - 스티어링 칼럼 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 스티어링 칼럼은 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와, 중공으로 형성되어 상기 아우터 튜브가 삽입되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 부착고정되는 디스턴스 브래킷과, 상기 디스턴스 브래킷의 일측에 체결되어 회전하는 조작 레버와, 차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브래킷과 스프링을 통해 연결되고 상기 조작 레버의 회전에 의해 상기 디스턴스 브래킷을 선택적으로 가압하여 틸팅 기능이 작동되도록 하는 마운팅 브래킷을 구비할 수 있다.

Description

스티어링 칼럼{steering column}
본 발명은 스티어링 칼럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중량 감소와 원가절감을 통한 경쟁력 및 기술력을 확보할 수 있는 스티어링 칼럼에 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.
여기서, 종래의 칼럼은 좌측과 우측에 틸트 브래킷이 각각 구비되어 틸트 작동 및 고정되는 것이 일반적이다. 상기의 브래킷은 칼럼에서 차지하는 중량 비중이 크므로 중량 감소와 원가절감을 통한 경쟁력 및 기술력을 확보하는 최근 추세와 상반된다.
또한, 양측 브래킷의 수축 및 틀어짐으로 인하여 틸트 업 또는 다운 시의 레버 조작력 편차가 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0999211호(2010.12.07)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부품 수를 최적화하여 중량 감소 및 원가절감 할 수 있는 스티어링 칼럼을 제공하는 것이다.
또한, 양측에 브래킷을 구비할 시 발생하는 틀어짐 및 레버 조작력 편차를 개선할 수 있는 스티어링 칼럼을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼은 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와, 중공으로 형성되어 상기 아우터 튜브가 삽입되는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 부착고정되는 디스턴스 브래킷과, 상기 디스턴스 브래킷의 일측에 체결되어 회전하는 조작 레버와, 차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브래킷과 스프링을 통해 연결되고 상기 조작 레버의 회전에 의해 상기 디스턴스 브래킷을 선택적으로 가압하여 틸팅 기능이 작동되도록 하는 마운팅 브래킷을 구비할 수 있다.
상기 디스턴스 브래킷은 베이스부와, 상기 베이스부에 연장되고 상기 하우징 측으로 절곡되며 일단이 상기 하우징의 외측면과 맞대어져 상기 베이스부를 상기 하우징으로부터 지지하는 지지부와, 상기 베이스부의 정중앙 형성되어 상기 조작 레버 측으로 돌출되는 샤프트볼트가 관통하는 체결부와, 상기 베이스부의 상기 조작 레버 측 일면 일측에서 상기 조작 레버 측으로 돌출된 형태로 구비되어 상기 스프링의 일단이 걸리도록 하는 걸이부를 구비하고,
상기 마운팅 브래킷은 상기 디스턴스 브래킷의 베이스부와 마주보는 형태로 구비되는 수직부재와, 상기 수직부재와 직각을 이루도록 상기 수직부재로부터 연장되는 수평부재를 구비하고,
상기 수직부재에는 상기 샤프트볼트가 관통하는 틸트슬롯이 형성되고,
상기 수평부재에는 상기 스프링의 타단이 걸리도록 하는 걸이홀과, 단차를 이루도록 구비되어 카울이 상기 마운팅 브래킷과 결합하도록 하는 카울결합홀과, 상기 카울결합홀에서 연장되어 충돌 시 상기 마운팅 브래킷이 카울로부터 이탈되도록 하는 이탈슬롯과, 상기 이탈슬롯과 동일선상에 형성되어 충돌 시 충격을 흡수하는 캡슐이 결합하는 캡슐조립슬롯을 구비하고,
상기 샤프트볼트의 외주면으로 나사산이 형성되어 상기 디스턴스 브래킷에 고정되며, 상기 샤프트볼트의 나사산에 대응하도록 구비되고 상기 조작 레버와 결합하여 상기 조작 레버의 회전에 의해 상기 마운팅 브래킷이 상기 디스턴스 브래킷을 선택적으로 가압하도록 하는 체결너트를 구비할 수 있다.
본 발명의 따른 스티어링 칼럼에 의하면, 부품 수를 최적화함으로써 중량 감소 및 원가절감을 할 수 있는 것이다.
또한, 브래킷을 일측에 구비함으로써 브래킷이 양측에 구비될 시 발생하는 틀어짐 및 레버 조작력 편차를 개선할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 스티어링 칼럼의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 스티어링 칼럼의 디스턴스 브래킷을 나타낸 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 스티어링 칼럼의 마운팅 브래킷을 나타낸 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼에 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 스티어링 칼럼(10)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)은 아우터 튜브(100), 하우징(200), 디스턴스 브래킷(300), 조작 레버(400) 및 마운팅 브래킷(500)을 구비할 수 있다.
아우터 튜브(100)는 중공 형상으로 구비되어 조향축(110)을 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
하우징(200)은 아우터 튜브(100)와 마찬가지로 중공 형상으로 구비되어 조향축(110)을 감싸는 아우터 튜브(100)가 삽입될 수 있다.
디스턴스 브래킷(300)은 하우징(200)의 일측에 구비되어 용접을 통해 하우징(200)과 일체화될 수 있다. 디스턴스 브래킷(300)의 상세한 내용은 추후에 설명하도록 한다.
조작 레버(400)는 디스턴스 브래킷(300)의 일측에 체결되어 일 방향으로 회전될 수 있다. 조작 레버(400)의 회전에 따라 아우터 튜브(100)와 하우징(200)이 조임 또는 해제될 수 있다.
마운팅 브래킷(500)은 하우징(200)의 일측에 구비되어 디스턴스 브래킷(300)과 스프링(600)을 통해 직접적으로 연결되고 조작 레버(400)와 연계되며, 조작 레버(400)의 회전에 의해 디스턴스 브래킷(300)을 선택적으로 가압하여 틸딩 기능이 작동되도록 할 수 있다. 조작 레버(400)를 통한 틸딩 기능은 스티어링 장치에서 일반적으로 나와 있는 것으로 이의 상세한 설명은 생략한다. 그리고 마운팅 브래킷(500)의 상세한 내용은 추후에 설명하도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)은 디스턴스 브래킷(300), 조작 레버(400) 및 마운팅 브래킷(500)을 상호 체결 또는 연결하기 위한 샤프트볼트(700)와 체결너트(900)가 구비될 수 있다.
샤프트볼트(700)는 디스턴스 브래킷(300)의 정중앙을 관통하여 조작 레버(400) 측으로 돌출되는 형태로 구비되며, 용접을 통해 디스턴스 브래킷(300)과 일체화될 수 있다. 여기서, 샤프트볼트(700)는 마운팅 브래킷(500)의 일측도 관통하도록 구비될 수 있으며, 샤프트볼트(700)의 외주면에는 나사산(710)이 형성될 수 있다.
체결너트(900)는 마운팅 브래킷(500)의 일측을 관통한 샤프트볼트(700)의 나사산(710)에 대응하도록 구비되고 조작 레버(400)와 결합하여 조작 레버(400)의 회전에 의해 마운팅 브래킷(500)이 디스턴스 브래킷(300)을 선택적으로 가압할 수 있다.
조작 레버(400)는 샤프트볼트(700)와 체결너트(900)를 통해 용이하게 회전할 수 있으며, 조작 레버(400)의 회전에 의해 아우터 튜브(100)와 하우징(200)의 조임이 해제되었을 시 마운팅 브래킷(500)을 통한 틸딩 기능이 용이하게 작동되도록 할 수 있다.
이와 같이, 마운팅 브래킷(500)을 양측이 아닌 일측에 통합하여 구비함으로써 상대적으로 부품 수를 최적화할 수 있어 중량 및 원가절감을 통한 저가형 스티어링 칼럼(10)을 제작할 수 있다.
그리고 마운팅 브래킷(500)을 일측에 통합하여 설치할 경우, 양측에 구비될 시 발생하는 틀어짐 및 조작 레버(400)의 조작력 편차를 개선할 수 있어 조작 레버(400)의 조작력을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 디스턴스 브래킷(300)과 마운팅 브래킷(500)의 위치를 상대적으로 운전자 측으로 옮김으로써 원활한 틸트 작동, 강성보강 및 후측 공간을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)의 디스턴스 브래킷(300)에 대해 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 도 1에 도시된 스티어링 칼럼의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스티어링 칼럼의 디스턴스 브래킷을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)은 조향축(110)을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브(100), 중공으로 형성되어 아우터 튜브(100)가 삽입되는 하우징(200), 하우징(200)의 일측에 부착고정되는 디스턴스 브래킷(300), 디스턴스 브래킷(300)의 일측에 체결되어 조임과 해제 동작을 수행하는 조작 레버(400) 및 디스턴스 브래킷(300)과 스프링(600)을 통해 연결되고 조작 레버(400)와 연계되어 조작 레버(400)의 조임 또는 해제 동작에 의해 틸팅 기능이 고정 또는 작동되도록 하는 마운팅 브래킷(500)을 구비할 수 있다.
그리고 디스턴스 브래킷(300)은 베이스부(310), 지지부(320), 체결부(330) 및 걸이부(340)를 구비할 수 있다.
베이스부(310)는 얇은 판 형상으로 제작되고, 넓은 면이 하우징(200)과 조작 레버(400)를 마주보도록 구비되며, 조작 레버(400)와 마주보는 일면은 마운팅 브래킷(500)의 일면이 맞대어질 수 있다.
지지부(320)는 베이스부(310)의 상부와 하부에서 각각 연장되고 하우징(200) 측으로 절곡된 형태로 구비될 수 있다. 절곡된 지지부(320)의 일단은 하우징(200)의 외측면과 맞대어지고 용접을 통해 하우징(200)에 고정될 수 있다. 하우징(200)에 고정된 지지부(320)에 의해 디스턴스 브래킷(300)의 위치를 고정함과 동시에 베이스부(310)를 하우징(200)으로부터 지지함으로써 조작 레버(400)가 연결된 상태를 안전하게 유지할 수 있으며, 틸트 수행 시 조작 레버(400) 또는 디스턴스 브래킷(300)의 유동을 방지할 수 있다.
체결부(330)는 베이스부(310)의 정중앙에 형성될 수 있다. 그리고 상기에서 언급한 샤프트볼트(700)가 조작 레버(400) 측으로 돌출되도록 체결부(330)를 관통하여 구비될 수 있다. 여기서, 샤프트볼트(700)는 디스턴스 브래킷(300)과 용접을 통해 일체화되어 강성을 보강함으로써 조작 레버(400)가 샤프트볼트(700)를 축으로 용이하게 회전되도록 할 수 있다.
걸이부(340)는 베이스부(310)의 조작 레버(400) 측 일면 일측에서 조작 레버(400) 측으로 돌출된 형태로 구비될 수 있다. 그리고 걸이부(340)의 일측에는 홈(미부호)이 형성되어 스프링(600)의 고리형태의 일단이 걸리도록 하여 스프링(600)이 디스턴스 브래킷(300)과 연결되도록 할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)의 마운팅 브래킷(500)에 대해 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 2에 도시된 스티어링 칼럼의 마운팅 브래킷을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼(10)은 조향축(110)을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브(100), 중공으로 형성되어 아우터 튜브(100)가 삽입되는 하우징(200), 하우징(200)의 일측에 부착고정되는 디스턴스 브래킷(300), 디스턴스 브래킷(300)의 일측에 체결되어 조임과 해제 동작을 수행하는 조작 레버(400) 및 디스턴스 브래킷(300)과 스프링(600)을 통해 연결되고 조작 레버(400)와 연계되어 조작 레버(400)의 조임 또는 해제 동작에 의해 틸팅 기능이 고정 또는 작동되도록 하는 마운팅 브래킷(500)을 구비할 수 있다.
그리고 마운팅 브래킷(500)은 수직부재(510)와 수평부재(520)를 구비할 수 있다.
수직부재(510)는 디스턴스 브래킷(300)의 베이스부(310)와 마주보는 형태로 구비되며 디스턴스 브래킷(300)과 조작 레버(400) 사이에 위치할 수 있다. 그리고 수직부재(510)에는 틸트슬롯(511)이 형성될 수 있으며, 틸트슬롯(511)을 통해 상기에서 언급한 샤프트볼트(700)가 관통할 수 있어 마운팅 브래킷(500)이 조작 레버(400)와 연계되도록 할 수 있다.
수평부재(520)는 수직부재(510)와 직각을 이루도록 수직부재(510)로부터 연장되며, 조작 레버(400)의 상측에 위치할 수 있다.
그리고 수평부재(520)에는 걸이홀(521), 카울결합홀(522), 이탈슬롯(523) 및 캡슐조립슬롯(524)을 구비할 수 있다.
걸이홀(521)은 수평부재(520)의 일측에 형성되어 디스턴스 브래킷(300)의 걸이부(340)에 연결된 스프링(600)의 타단이 걸리도록 할 수 있다. 걸이부(340)와 걸이홀(521)을 통해 디스턴스 브래킷(300) 및 마운팅 브래킷(500)과 연결된 스프링(600)은 마운팅 브래킷(500)이 디스턴스 브래킷(300)으로부터 탄력적으로 움직이도록 할 수 있다.
카울결합홀(522)은 카울(미도시)이 마운팅 브래킷(500)과 결합하도록 하는 역할을 할 수 있다. 이때, 카울결합홀(522)은 카울(미도시)이 마운팅 브래킷(500)과 용이하게 결합하고 수평부재(520)에 기타 부속품의 결합에 간섭이 일어나는 것을 방지하기 위해 단차를 이루도록 구비될 수 있다.
이탈슬롯(523)은 카울결합홀(522)에서 연장되며, 카울결합홀(522)과 단차를 이루고 걸이홀(521)과 동일 단에 위치하도록 구비될 수 있다. 그리고 이탈슬롯(523)은 충돌 시 마운팅 브래킷(500)이 카울(미도시)로부터 이탈되도록 할 수 있다.
캡슐조립슬롯(524)은 이탈슬롯(523)과 동일선상에 형성되며, 충돌시 충격을 흡수하는 캡슐(800)이 결합 될 수 있다. 이때, 캡슐조립슬롯(524)은 이탈슬롯(523)과 동일선상에 형성됨에 따라 이탈슬롯(523)이 캡슐(800)의 스토퍼 역할을 하여 캡슐(800)이 캡슐조립슬롯(524)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 디스턴스 브래킷(300)을 통해 마운팅 브래킷(500)이 양측이 아닌 일측에 통합되어 구비되도록 함으로써 마운팅 브래킷(500)이 양측에 구비될 때 보다 상대적으로 부품 수를 최적화할 수 있으므로 중량 및 원가절감을 통한 저가형 스티어링 칼럼(10)을 제작할 수 있다.
그리고 마운팅 브래킷(500)을 일측에 통합 설치함으로써, 양측에 구비될 시 발생하는 틀어짐 및 조작 레버(400)의 조작력 편차를 개선할 수 있어 조작 레버(400)의 조작력을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 디스턴스 브래킷(300)과 마운팅 브래킷(500)이 상대적으로 운전자 측으로 옮겨져 구비됨으로써 원활한 틸트 작동, 강성보강 및 후측 공간을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 칼럼에 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: 스티어링 칼럼 100: 아우터 튜브
110: 조향축 200: 하우징
300: 디스턴스 브래킷 310: 베이스부
320: 지지부 330: 체결부
340: 걸이부 400: 조작 레버
500: 마운팅 브래킷 510: 수직부재
511: 틸트슬롯 520: 수평부재
521: 걸이홀 522: 카울결합홀
523: 이탈슬롯 524: 캡슐조립슬롯
600: 스프링 700: 샤프트볼트
710: 나사산 800: 캡슐
900: 체결너트

Claims (6)

  1. 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와,
    중공으로 형성되어 상기 아우터 튜브가 삽입되는 하우징과,
    상기 하우징의 일측에 부착고정되는 디스턴스 브래킷과,
    상기 디스턴스 브래킷의 일측에 체결되어 회전하는 조작 레버와,
    차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브래킷과 스프링을 통해 연결되고 상기 조작 레버의 회전에 의해 상기 디스턴스 브래킷을 선택적으로 가압하여 틸팅 기능이 작동되도록 하는 마운팅 브래킷을 포함하는 스티어링 칼럼.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스턴스 브래킷은 베이스부와,
    상기 베이스부에 연장되고 상기 하우징 측으로 절곡되며 일단이 상기 하우징의 외측면과 맞대어져 상기 베이스부를 상기 하우징으로부터 지지하는 지지부와,
    상기 베이스부의 정중앙 형성되어 상기 조작 레버 측으로 돌출되는 샤프트볼트가 관통하는 체결부와,
    상기 베이스부의 상기 조작 레버 측 일면 일측에서 상기 조작 레버 측으로 돌출된 형태로 구비되어 상기 스프링의 일단이 걸리도록 하는 걸이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 마운팅 브래킷은 상기 디스턴스 브래킷의 베이스부와 마주보는 형태로 구비되는 수직부재와,
    상기 수직부재와 직각을 이루도록 상기 수직부재로부터 연장되는 수평부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 수직부재에는 상기 샤프트볼트가 관통하는 틸트슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수평부재에는 상기 스프링의 타단이 걸리도록 하는 걸이홀과,
    단차를 이루도록 구비되어 카울이 상기 마운팅 브래킷과 결합하도록 하는 카울결합홀과,
    상기 카울결합홀에서 연장되어 충돌 시 상기 마운팅 브래킷이 카울로부터 이탈되도록 하는 이탈슬롯과,
    상기 이탈슬롯과 동일선상에 형성되어 충돌 시 충격을 흡수하는 캡슐이 결합하는 캡슐조립슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 샤프트볼트의 외주면으로 나사산이 형성되어 상기 디스턴스 브래킷에 고정되며,
    상기 샤프트볼트의 나사산에 대응하도록 구비되고 상기 조작 레버와 결합하여 상기 조작 레버의 회전에 의해 상기 마운팅 브래킷이 상기 디스턴스 브래킷을 선택적으로 가압하도록 하는 체결너트를 구비하는 것을 특징으로 하는 스티어링 칼럼.
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