KR102524799B1 - 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼 - Google Patents

정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차에 고정되는 어퍼하우징과, 상기 어퍼하우징에 제1힌지로 회전 가능하게 구비되는 힌지블록에 슬라이딩 가능하게 길이 방향으로 삽입된 스티어링샤프트와, 상기 스티어링샤프트의 타측을 수용하는 중공의 컬럼하우징과, 상기 컬럼하우징이 슬라이딩 가능하게 삽입된 메인하우징과, 상기 메인하우징을 제1힌지에 대하여 회전하도록 작동되는 틸팅부와, 상기 메인하우징에 대하여 컬럼하우징을 텔레스코픽하도록 작동하는 텔레스코픽부를 포함하며;
상기 틸팅부에는 제1모터가 구비되어 제1모터의 구동으로 메인하우징이 회전 작동되고, 상기 텔레스코픽부에는 제2모터가 구비되어 제2모터의 구동으로 컬럼하우징이 텔레스코픽되며;
상기 제1모터와 제2모터는 모두 메인하우징에 설치되며; 상기 메인하우징의 외측에는 길이 방향으로 서로 이격되어 설치되어 텔레스코픽을 센싱하는 제3센서와 제4센서가 설치된 것을 특징으로 하는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼에 관한 것이다.

Description

정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼{A tilting-telescopic steering column for automobile with precision operation}
본 발명은 자동차용 스티어링 컬럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 틸팅 및 텔레스코픽되는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼에 관한 것이다.
일반적으로, 틸팅 및 텔레스코픽 스티어링장치는 가변 스티어링 휠의 일종으로서, 틸팅 기능은 스티어링 휠 각도를 가변시켜 운전자의 체격 및 운전자의 자세에 맞도록 하는 기능이고, 텔레스코픽 기능은 스티어링샤프트를 2중으로 하여 축방향으로 슬라이드 시켜 길이를 신축할 수 있도록 하는 기능이다. 이러한 틸팅 및 텔레스코픽 기능은 모터를 이용하여 전동화되고 있다.
그러나 틸팅 운동이 매끄럽지 못하고, 자동차 충돌 시 운전자의 충격 흡수에 미흡한 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 제10-2009-0120272호 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 작동이 안정되고 설치가 용이하며, 충돌 사고와 같은 사고 시 스티어링샤프트에 외력이 가해지면 충격이 운전자에게 전달되는 것이 억제 또는 방지되는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 자동차에 고정되는 어퍼하우징과, 상기 어퍼하우징에 제1힌지로 회전 가능하게 구비되는 힌지블록에 슬라이딩 가능하게 길이 방향으로 삽입된 스티어링샤프트와, 상기 스티어링샤프트의 타측을 수용하는 중공의 컬럼하우징과, 상기 컬럼하우징이 슬라이딩 가능하게 삽입된 메인하우징과, 상기 메인하우징을 제1힌지에 대하여 회전하도록 작동되는 틸팅부와, 상기 메인하우징에 대하여 컬럼하우징을 텔레스코픽하도록 작동하는 텔레스코픽부를 포함하며;
상기 틸팅부에는 제1모터가 구비되어 제1모터의 구동으로 메인하우징이 회전 작동되고, 상기 텔레스코픽부에는 제2모터가 구비되어 제2모터의 구동으로 컬럼하우징이 텔레스코픽되며;
상기 제1모터와 제2모터는 모두 메인하우징에 설치되며; 상기 메인하우징의 외측에는 길이 방향으로 서로 이격되어 설치되어 텔레스코픽을 센싱하는 제3센서와 제4센서가 설치된 것을 특징으로 하는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼을 제공한다.
상기에서, 제1모터는 메인하우징에 구비된 하우징브라켓에 제2힌지로 회전 가능하게 구비되며; 상기 틸팅부는 상기 제1모터의 모터축에 결합되어 길이 방향으로 연장된 제1스크류와, 상기 메인하우징의 폭 방향 양측에 구비되며 제2틸팅힌지로 메인하우징에 회전 가능하게 결합된 회전부재와, 폭 방향 양측의 회전부재의 전방 단부에 폭 방향 양측이 제1틸팅힌지로 회전 가능하게 결합되며 상기 제1스크류와 치합하는 제1너트와, 상기 어퍼하우징의 폭 방향 양측에 구비되고 후방 단부가 제4틸팅힌지로 어퍼하우징에 회전 가능하게 결합되며 전방 단부는 제3틸팅힌지로 회전부재에 회전 가능하게 결합된 링크부재를 더 포함하여;
상기 제1모터의 구동으로 제1스크류가 회전하여 제1너트가 길이 방향으로 이동되고 제2틸팅힌지를 회전 중심으로 회전부재가 회전하며, 상기 제3틸팅힌지로 회전부재에 연결된 링크부재와 회전부재 사이의 각도가 변하여 메인하우징이 제1힌지를 회전 중심으로 회전하며;
상기 회전부재는 절곡된 형태로 구비되어 후방에 절곡 연장된 연장부가 구비되고, 회전부재는 절곡된 부분에서 제2틸팅힌지로 메인하우징에 회전 가능하게 결합되며; 상기 링크부재는 회전부재의 연장부 후방 단부에 제3틸팅힌지로 회전 가능하게 결합되며, 상기 연장부는 길이 방향 일측으로 경사 연장되고 상기 링크부재도 절곡부와 길이 방향으로 같은 방향으로 경사 연장되어 상기 링크부재와 회전부재 절곡부 사이의 각도는 180°보다 작으며;
상기 메인하우징의 길이 방향 단부의 폭 방향 양측에는 평평한 평탄부가 오목하게 형성되고, 상기 어퍼하우징에는 폭 방향 양측에서 전방으로 연장되어 평탄부의 외측에서 평탄부와 마주하며 전방에 전면부를 구비하여 서로 연결된 제2브라켓이 구비되며; 상기 제2브라켓과 평탄부는 슬라이딩 접촉하며, 상기 제2브라켓은 제2브라켓의 전방과 후방이 평탄부의 단부로부터 이격되는 크기를 가지며;
상기 메인하우징을 사이에 두고 전후 방향으로 어퍼하우징의 전면에 제1센서가 설치되고, 전면부의 후면에는 제2센서가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 메인하우징에는 길이 방향으로 연장된 절개부가 형성되고; 상기 텔레스코픽부는 제2모터의 모터축에 결합되어 길이 방향으로 연장된 제2스크류와, 상기 제2모터와 절개부의 길이 방향 반대쪽으로 메인하우징에 설치되어 제2스크류의 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지부재와, 상기 절개부를 통하여 컬럼하우징에 결합되며 상기 제2스크류와 치합하는 제2너트를 포함하며;
상기 절개부는 서로 반대편에 위치하도록 2개 형성되고, 상기 제2모터와 지지부재는 각 절개부의 길이 방향 일측 및 타측에 설치되며, 제2너트는 2개 구비되어 양측 절개부를 통하여 각각 컬럼하우징에 결합되며;
상기 양측의 제2너트는 원호형으로 상기 메인하우징의 외측을 감싸는 2개의 연결부재에 결합되며; 상기 메인하우징의 외측 양측에는 길이 방향으로 연장된 돌기부가 구비되고, 상기 연결부재의 내측에는 상기 돌기부가 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 연결부재오목부가 형성되며;
길이 방향으로 제3센서와 제4센서 사이에 연결부재가 구비되며, 상기 연결부재가 길이 방향으로 이동되면서 제3센서와 제4센서에 접촉되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼은 제1모터와 제2모터가 모두 메인하우징에 설치되므로 작동이 안정되고 설치가 용이하며, 작동 중 변형 등이 발생하지 않아 오랜 기간 사용이 가능하며, 충돌 사고와 같은 사고 시 스티어링샤프트에 외력이 가해지면 충격이 운전자에게 전달되는 것이 억제 또는 방지된다.
도 1은 본 발명에 따르는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼의 측면도이며,
도 2는 도 1의 좌측에서 본 일부 구성 개략도이며,
도 3은 제1모터와 메인하우징의 결합을 설명하기 위하여 도 1의 좌측에서 본 개략도이며,
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이며,
도 5는 도 1의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이며,
도 6은 메인하우징과 제2브라켓의 관계를 설명하기 위하여 도시한 개략적인 일부 측면도이다.
본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 발명의 설명에 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따르는 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼의 측면도이며, 도 2는 도 1의 좌측에서 본 일부 구성 개략도이며, 도 3은 제1모터와 메인하우징의 결합을 설명하기 위하여 도 1의 좌측에서 본 개략도이며, 도 4는 도 1의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이며, 도 5는 도 1의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이며, 도 6은 메인하우징과 제2브라켓의 관계를 설명하기 위하여 도시한 개략적인 일부 측면도이다. 도 2와 도 4 및 도 5에서 메인하우징(130)의 내부는 도시하지 않았다.
설명의 편의를 위하여, 이하의 설명에서 도 1의 가로 방향을 길이 방향으로, 도 1의 세로 방향에서 어퍼하우징을 향하는 방향을 후방으로 반대 방향을 전방으로 설명한다. 그리고 도 2의 가로 방향을 폭 방향으로 설명한다. 길이 방향으로 도 1의 좌측을 하부로, 우측을 상부로 기재한다.
본 발명에 따르는 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼(100)은 어퍼하우징(140)과, 스티어링샤프트(110)와, 컬럼하우징(120)과, 메인하우징(130)과, 틸팅부(170)와, 텔레스코픽부(180)를 포함하여 이루어진다.
상기 어퍼하우징(140)은 자동차에 고정되어 구비된다. 상기 어퍼하우징(140)은 길이 방향으로 연장된 판상으로 구비된다.
상기 어퍼하우징(140)에는 하부에 폭 방향으로 이격되어 전방으로 돌출된 제1브라켓(141)이 구비된다. 상기 폭 방향으로 이격된 제1브라켓(141) 사이에는 제1힌지(H1)로 회전 가능하게 구비되는 힌지블록(190)이 구비된다.
상기 스티어링샤프트(110)는 길이 방향으로 연장된 막대 형태로 구비된다. 상기 스티어링샤프트(110)는 상기 어퍼하우징(140)의 제1브라켓(141) 사이에 제1힌지(H1)로 회전 가능하게 구비되는 힌지블록(190)에 슬라이딩 가능하게 길이 방향으로 삽입되어 구비된다. 상기 힌지블록(190)에는 길이 방향으로 관통된 통공이 형성되고, 상기 스티어링샤프트(110)는 상기 힌지블록(190)의 통공에 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
상기 컬럼하우징(120)은 원통형의 중공체로 구비된다. 상기 컬럼하우징(120)은 상기 스티어링샤프트(110)의 타측을 수용하여 구비된다. 상기 스티어링샤프트(110)는 상기 컬럼하우징(120)을 관통하여 구비되며, 상기 컬럼하우징(120)은 상기 스티어링샤프트(110)의 상부측을 수용하도록 구비된다.
상기 컬럼하우징(120)은 중공체인 메인하우징(130)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 상기 컬럼하우징(120)과 메인하우징(130) 사이에는 상기 컬럼하우징(120)의 외경에 부싱(121)이 고정 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부싱(121)은 길이 방향으로 연장되며 단면이 원호형인 판상으로 구비된다. 상기 부싱(121)은 상기 컬럼하우징(120)의 원주 방향을 따라 이격되어 복수로 구비된다. 상기 부싱(121)은 컬럼하우징(120)의 외경에 고정되고 메인하우징(130)의 내경에 접하여 길이 방향으로 슬리이딩 가능하게 구비된다. 상기 부싱(121)은 합성수지 재질로 이루어져 상기 메인하우징(130) 내에서 길이 방향으로 원활하게 슬라이딩 되도록 한다.
상기 메인하우징(130)은 원통형의 중공체로 구비된다. 상기 메인하우징(130)에는 상기 컬럼하우징(120)이 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
상기 메인하우징(130)에는 절개부(131)와 평탄부(135)가 형성된다.
상기 절개부(131)는 상기 메인하우징(130)에 길이 방향으로 연장 형성된다. 상기 절개부(131)는 상기 메인하우징(130)의 길이 방향 중심부에 길이 방향으로 연장 형성된다. 상기 절개부(131)는 메인하우징(130)의 서로 반대편에 위치하도록 2개 형성된다. 상기 2개의 절개부(131)는 폭 방향으로 메인하우징(130)의 서로 반대편에 위치하도록 형성된다. 상기 절개부(131)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 컬럼하우징(120)의 외경을 따라 이격되어 구비된 부싱(121) 사이에 위치한다.
상기 평탄부(135)는 상기 메인하우징(130)의 길이 방향 단부에 형성된다. 상기 평탄부(135)는 상기 절개부(131)로부터 하부로 이격되어 형성된다. 상기 평탄부(135)는 상기 메인하우징(130)의 길이 방향 단부의 폭 방향 양측에 평평하게 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 평탄부(135)는 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에서 전후 방향으로 연장되어 오목하게 형성된다.
상기 어퍼하우징(140)에는 상기 제1브라켓(141)으로부터 길이 방향 상향으로 이격되어 제2브라켓(143)이 더 구비된다. 상기 제2브라켓(143)은 상기 어퍼하우징(140)에 폭 방향 양측에서 전방으로 연장되어 상기 평탄부(135)의 외측에서 평탄부(135)와 마주하여 구비된다. 폭 방향으로 이격된 상기 제2브라켓(143)은 전방에 전면부(1431)를 구비하여 서로 연결된다. 상기 제2브라켓(143)은 상기 전면부(1431)로 전방 단부가 서로 연결되어 구비된다.
상기 제2브라켓(143)과 평탄부(135)는 전후 방향으로 슬라이딩 접촉하며, 상기 제2브라켓(143)은 도 5와 같이 제2브라켓(143)의 전방과 후방이 평탄부(135)의 단부로부터 이격되는 크기를 가진다.
상기 제2브라켓(143)은 폭 방향 양측에서 메인하우징(130)의 평탄부(135)에 접촉하여 슬라이딩 지지하므로 메인하우징(130)의 회전시 메인하우징(130)이 흔들림 없이 전후 방향으로(도 6의 A 방향) 회전될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅부(170)는 상기 메인하우징(130)을 제1힌지(H1)에 대하여 회전하도록 작동된다. 상기 틸팅부(170)에는 제1모터(171)가 구비되어 제1모터(171)의 구동으로 메인하우징(130)이 회전 작동된다.
상기 틸팅부(170)는 제1모터(171)와, 제1스크류(173)와, 제1너트(175)와, 회전부재(177)와, 링크부재(179)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1모터(171)는 상기 메인하우징(130)에 설치된다. 상기 제1모터(171)가 메인하우징(130)에 설치되어 메인하우징(130)과 함께 제1힌지(H1)를 회전 중심으로 회전한다. 상기 제1모터(171)는 상기 메인하우징(130)에 설치되어 작동이 안정되고 설치가 용이하다.
상기 메인하우징(130)의 전방에는 상기 평탄부(135)로부터 상향 이격되어 메인하우징(130)의 전방으로 돌출되고 폭 방향으로 이격된 하우징브라켓(133)이 구비된다.
상기 제1모터(171)는 상기 메인하우징(130)에 구비된 하우징브라켓(133)에 제2힌지(H2)로 회전 가능하게 구비된다. 상기 제1모터(171)는 폭 방향으로 이격 구비된 하우징브라켓(133) 사이에 위치하고 폭 방향 양측이 상기 제2힌지(H2)로 하우징브라켓(133)에 회전 가능하게 설치된다.
상기 제1모터(171)와 하우징브라켓(133) 사이에는 시트인 삽입부재(1713)가 구비된다. 상기 삽입부재(1713)는 합성수지 재질로 제조된다. 상기 제1모터(171)와 하우징브라켓(133) 사이에는 합성수지인 상기 삽입부재(1713)가 구비되어 제1모터(171)와 하우징브라켓(133) 사이의 마찰이 감소한다.
상기 제1스크류(173)는 길이 방향으로 연장되며 외경에는 나사산이 형성된다. 상기 제1스크류(173)는 제1모터(171)의 상부로 위치한다. 상기 제1스크류(173)는 상기 제1모터(171)의 모터축(1711)에 결합되어 길이 방향으로 연장된다.
상기 제1너트(175)는 상기 제1스크류(173)의 상부로 구비된다. 상기 제1너트(175)에는 길이 방향으로 관통된 너트공(1751)이 형성되며, 상기 너트공(1751)에는 나사산이 형성된다. 상기 제1너트(175)는 상기 제1스크류(173)가 너트공(1751)으로 삽입되며 상기 제1스크류(173)와 치합하여 구비된다. 상기 제1모터(171)의 구동으로 제1스크류(173)가 회전하고, 상기 제1너트(175)는 제1스크류(173)와 치합하여 제1스크류(173)의 길이 방향으로 이동된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1너트(175)는 폭 방향 양측으로 연장되고, 제1너트(175)의 폭 방향 양측은 폭 방향 양측으로 위치하는 회전부재(177)의 전방 단부에 제1틸팅힌지(172)로 회전 가능하게 결합된다.
상기 회전부재(177)는 길이를 가지는 판상의 막대 형태로 구비된다. 상기 회전부재(177)는 상기 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에 구비된다. 상기 회전부재(177)는 제2틸팅힌지(174)로 상기 메인하우징(130)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 회전부재(177)는 길이 방향으로 상부에 위치한다. 상기 회전부재(177)는 상기 제2브라켓(143)으로부터 상부로 이격되어 구비된다. 상기 회전부재(177)는 상기 메인하우징(130)의 절개부(131)로부터 상부로 이격되어 위치한다.
상기 회전부재(177)는, 도 2와 같이, 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에서 전방이 메인하우징(130)의 외경을 따라 만곡지게 절곡되고 전방으로 절곡되어 연장된다. 상기 메인하우징(130)을 중심으로 폭 방향 양측에 위치하는 회전부재(177)의 전방 단부는 서로 마주하여 나란하게 구비된다. 상기 회전부재(177)의 전방 단부에는 상기 제1너트(175)가 제1틸팅힌지(172)로 회전 가능하게 결합된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전부재(177)는 절곡된 형태로 구비되어 후방에 절곡 연장된 연장부(1771)가 구비된다. 상기 연장부(1771)는 후방으로 갈수록 하향으로 경사지게 구비된다. 상기 회전부재(177)는 절곡된 부분에서 제2틸팅힌지(174)로 메인하우징(130)에 회전 가능하게 결합된다.
상기 링크부재(179)는 길이를 가지는 판상의 막대 형태로 구비된다. 상기 링크부재(179)는 상기 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에 구비된다. 상기 링크부재(179)는 길이 방향으로 상부에 위치한다. 상기 링크부재(179)는 상기 제2브라켓(143)으로부터 상부로 이격되어 구비된다. 상기 링크부재(179)는 상기 메인하우징(130)의 절개부(131)로부터 상부로 이격되어 위치한다. 상기 링크부재(179)는 상기 어퍼하우징(140)의 상부에서 폭 방향 양측에 구비된다.
상기 링크부재(179)는 상기 어퍼하우징(140)의 폭 방향 양측에서 전방으로 갈수록 하향으로 경사지게 구비된다. 상기 링크부재(179)는 후방 단부가 제4틸팅힌지(178)로 상기 어퍼하우징(140)에 회전 가능하게 결합되며, 전방 단부는 제3틸팅힌지(176)로 회전부재(177)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 링크부재(179)는 상기 회전부재(177)의 연장부(1771) 후방 단부에 제3틸팅힌지(176)로 회전 가능하게 결합된다.
상기 링크부재(179)는 전방으로 갈수록 상향으로 경사지게 구비될 수 있으며, 상기 링크부재(179)가 전방으로 갈수록 상향으로 경사지게 형성되면 상기 연장부(1771)는 후방으로 갈수록 상향으로 경사지게 구비된다.
상기 연장부(1771)는 길이 방향 일측으로 경사 연장되고 상기 링크부재(179)도 회전부재(177)의 절곡부와 길이 방향으로 같은 방향으로 경사 연장되어 상기 링크부재(179)와 회전부재(177) 절곡부 사이의 각도는 180°보다 작게 형성된다.
상기 회전부재(177)가 절곡된 형태로 구비되고, 절곡된 연장부(1771)와 링크부재(179)가 길이 방향에 대하여 같은 방향으로 경사져 제3틸팅힌지(176)로 회전 가능하게 결합되므로 상기 제1모터(171)의 구동에 의해 원활하게 메인하우징(130)이 제1힌지(H1)를 중심으로 회전하게 된다. 또한 제1모터(171)도 제2힌지(H2)로 메인하우징(130)의 하우징브라켓(133)에 회전 가능하게 설치되므로 작동 중 변형 등이 발생하지 않아 오랜 기간 사용하는 것이 가능하다.
상기 틸팅부(170)는 상기 제1모터(171)의 구동으로 제1스크류(173)가 회전하여 제1너트(175)가 길이 방향으로 이동되고 제2틸팅힌지(174)를 회전 중심으로 회전부재(177)가 회전하며, 상기 제3틸팅힌지(176)로 회전부재(177)에 연결된 링크부재(179)와 회전부재(177) 사이의 각도가 변하여 메인하우징(130)이 제1힌지(H1)를 회전 중심으로 회전한다.
상기 틸팅부(170)의 작동하여 메인하우징(130)이 제1힌지(H1)를 회전 중심으로 회전할 때, 상기 어퍼하우징(140)의 제2브라켓(143)이 폭 방향 양측에서 메인하우징(130)의 평탄부(135)에 접촉하여 슬라이딩 지지하므로 메인하우징(130)이 흔들림 없이 전후 방향으로(도 6의 A 방향) 회전된다.
상기 어퍼하우징(140)과 메인하우징(130)이 제3틸팅힌지(176)로 회전 가능하게 결합된 링크부재(179)와 회전부재(177)로 연결되므로 충돌 사고와 같은 사고 시 스티어링샤프트(110)에 외력이 가해지면 메인하우징(130)이 도 1의 F1 방향으로 용이하게 회전하면서 충격이 운전자에게 전달되는 것이 억제 또는 방지된다.
상기 어퍼하우징(140)에는 상기 틸팅부(170)의 작동을 센싱하는 제1센서(151)와 제2센서(153)가 설치된다. 상기 메인하우징(130)을 사이에 두고 전후 방향으로 어퍼하우징(140)의 전면에 제1센서(151)가 설치되고, 제2브라켓(143)의 단부에 구비된 전면부(1431)의 후면에는 제2센서(153)가 설치된다. 상기 제2브라켓(143) 사이에서 메인하우징(130)이 전후 방향으로 이동되면서 제1센서(151)와 제2센서(153)에 접촉된다.
상기 제1센서(151)와 제2센서(153)는 접촉센서로, 상기 제1센서(151)와 제2센서(153)에 메인하우징(130)이 접촉되어 접촉신호가 도시하지 않은 제어부로 전달되면 제1모터(171)로 공급되는 전류가 차단되어 제1모터(171)의 구동이 멈추게 되고, 틸팅부(170)의 작동이 멈춘다.
상기 텔레스코픽부(180)는 상기 메인하우징(130)에 대하여 컬럼하우징(120)을 텔레스코픽하도록 작동한다. 상기 텔레스코픽부(180)에는 제2모터(181)가 구비되어 제2모터(181)의 구동으로 컬럼하우징(120)이 텔레스코픽된다.
상기 텔레스코픽부(180)는 제2모터(181)와, 제2스크류(183)와, 지지부재(185)와, 제2너트(187)와, 연결부재(184)를 포함하여 이루어진다.
상기 제2모터(181)는 상기 메인하우징(130)에 설치된다. 상기 제2모터(181)는 2개이며, 상기 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에 고정 구비된다. 상기 제2모터(181)는 상기 메인하우징(130)의 각 절개부(131)의 길이 방향 일측 또는 타측에 설치된다. 상기 제2모터(181)는 메인하우징(130)에 설치되어 작동이 안정되고 설치가 용이하다.
상기 제2스크류(183)는 길이 방향으로 연장되며 외경에는 나사산이 형성된다. 상기 제2스크류(183)는 상기 제2모터(181)의 모터축에 결합되어 길이 방향으로 연장된다.
상기 지지부재(185)는 상기 제2모터(181)와 절개부(131)의 길이 방향 반대쪽으로 메인하우징(130)에 설치된다. 상기 지지부재(185)는 2개이며, 상기 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에 고정 구비된다. 상기 지지부재(185)는 베어링으로 구비되어 상기 제2스크류(183)의 단부가 베어링에 삽입되고, 제2스크류(183)의 단부를 회전 가능하게 지지한다.
상기 지지부재(185)는 메인하우징(130)의 폭 방향 양측으로 형성된 각 절개부(131)의 길이 방향 일측 또는 타측에 설치된다. 상기 제2모터(181)가 절개부(131)의 길이 방향 일측에 설치되면, 지지부재(185)는 절개부(131)의 길이 방향 타측에 설치된다. 예를 들어 제2모터(181)가 절개부(131)의 길이 방향 하부에 설치되면, 지지부재(185)는 절개부(131)의 길이 방향 상부에 설치된다.
상기 연결부재(184)는 상기 메인하우징(130)의 외측으로 구비된다. 상기 연결부재(184)는 2개의 원호형으로 구비된다. 2개의 연결부재(184)는 전후 방향으로 서로 마주하여 메인하우징(130)의 외측으로 구비되며, 서로 마주하여 위치하는 연결부재(184)의 단부에는 제2너트(187)가 결합되어 구비된다.
상기 메인하우징(130)의 외측 양측에는 길이 방향으로 연장된 돌기부(137)가 구비되고, 상기 연결부재(184)의 내측에는 상기 돌기부(137)가 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 연결부재오목부(1841)가 형성된다.
상기 돌기부(137)는 상기 메인하우징(130)의 양측으로 위치하는 절개부(131) 사이에 길이 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 돌기부(137)는 상기 절개부(131)를 중심으로 대칭 형성될 수 있다. 상기 돌기부(137)는 2개의 절개부(131) 사이에서 메인하우징(130)의 원주 방향을 따라 이격되어 복수로 형성될 수 있다.
상기 연결부재오목부(1841)는 상기 연결부재(184)의 내측에서 상기 돌기부(137)가 형성된 위치에 형성되어 상기 돌기부(137)가 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 상기 연결부재오목부(1841)는 2개의 절개부(131) 사이에서 연결부재(184)의 원주 방향을 따라 이격되어 복수로 형성될 수 있다.
상기 제2너트(187)는 상기 제2스크류(183)와 치합하여 구비된다. 상기 제2너트(187)에는 길이 방향으로 관통되어 내측에 나사산이 형성된 너트공(1871)이 형성된다. 상기 제2너트(187)는 상기 제2모터(181)와 지지부재(185) 사이에 위치한다. 상기 제2너트(187)는 2개 구비되어 양측 절개부(131)를 통하여 각각 컬럼하우징(120)에 결합되어 구비된다. 상기 양측의 제2너트(187)는 원호형으로 상기 메인하우징(130)의 외측을 감싸는 2개의 연결부재(184)에 결합되어 구비된다.
상기 제2너트(187)에는 메인하우징(130)의 반경 방향으로 연장된 너트결합부(1873)가 형성된다. 상기 너트결합부(1873)의 단부에는 나사산이 형성되고 컬럼하우징(120)에 나사공이 형성되어, 상기 너트결합부(1873)는 상기 컬럼하우징(120)에 나사 결합되어 고정 구비된다.
상기 너트결합부(1873)에는 합성수지로 이루어진 충격흡수부(1875)가 더 구비된다. 상기 충격흡수부(1875)가 구비됨으로써 충돌 사고 등의 발생으로 스티어링샤프트(110)에 외력이 가해지면 충격흡수부(1875)가 충격을 흡수하며 변형되어 컬럼하우징(120)이 도 1의 F2 방향으로 움직여 충격이 운전자에게 전달되는 것이 억제 또는 방지된다.
상기 텔레스코픽부(180)는 양측의 제2너트(187)가 양측에서 상기 연결부재(184)에 결합되고, 상기 연결부재(184)에 연결부재오목부(1841)가 형성되고 메인하우징(130)의 외측 양측에 연결부재오목부(1841)에 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 돌기부(137)가 구비되므로 텔레스코픽부(180)의 작동시 컬럼하우징(120)이 흔들림 없이 길이 방향으로 운동이 가능하다.
상기 메인하우징(130)의 외측에는 길이 방향으로 서로 이격 설치되어 상기 텔레스코픽부(180)의 작동을 센싱하는 제3센서(161)와 제4센서(163)가 설치된다. 길이 방향으로 제3센서(161)와 제4센서(163) 사이에 연결부재(184)가 구비되며, 상기 연결부재(184)가 길이 방향으로 이동되면서 제3센서(161)와 제4센서(163)에 접촉된다.
상기 제3센서(161)와 제4센서(163)는 접촉센서로, 상기 연결부재(184)가 제3센서(161)와 제4센서(163)에 접촉되어 접촉신호가 도시하지 않은 제어부로 전달되면 상기 제2모터(181)로 공급되는 전류가 차단되어 제2모터(181)의 구동이 멈추게 된다.
100: 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼
110: 스티어링샤프트 120: 컬럼하우징
130: 메인하우징 140: 어퍼하우징
170: 틸팅부 180: 텔레스코픽부
190: 힌지블록

Claims (3)

  1. 자동차에 고정되는 어퍼하우징(140)과, 상기 어퍼하우징(140)에 제1힌지(H1)로 회전 가능하게 구비되는 힌지블록(190)에 슬라이딩 가능하게 길이 방향으로 삽입된 스티어링샤프트(110)와, 상기 스티어링샤프트(110)의 타측을 수용하는 중공의 컬럼하우징(120)과, 상기 컬럼하우징(120)이 슬라이딩 가능하게 삽입된 메인하우징(130)과, 상기 메인하우징(130)을 제1힌지(H1)에 대하여 회전하도록 작동되는 틸팅부(170)와, 상기 메인하우징(130)에 대하여 컬럼하우징(120)을 텔레스코픽하도록 작동하는 텔레스코픽부(180)를 포함하며;
    상기 틸팅부(170)에는 제1모터(171)가 구비되어 제1모터(171)의 구동으로 메인하우징(130)이 회전 작동되고, 상기 텔레스코픽부(180)에는 제2모터(181)가 구비되어 제2모터(181)의 구동으로 컬럼하우징(120)이 텔레스코픽되며;
    상기 제1모터(171)와 제2모터(181)는 모두 메인하우징(130)에 설치되며; 상기 메인하우징(130)의 외측에는 길이 방향으로 서로 이격되어 설치되어 텔레스코픽을 센싱하는 제3센서(161)와 제4센서(163)가 설치되며;
    상기 제1모터(171)는 메인하우징(130)에 구비된 하우징브라켓(133)에 제2힌지(H2)로 회전 가능하게 구비되며; 상기 틸팅부(170)는 상기 제1모터(171)의 모터축(1711)에 결합되어 길이 방향으로 연장된 제1스크류(173)와, 상기 메인하우징(130)의 폭 방향 양측에 구비되며 제2틸팅힌지(174)로 메인하우징(130)에 회전 가능하게 결합된 회전부재(177)와, 폭 방향 양측의 회전부재(177)의 전방 단부에 폭 방향 양측이 제1틸팅힌지(172)로 회전 가능하게 결합되며 상기 제1스크류(173)와 치합하는 제1너트(175)와, 상기 어퍼하우징(140)의 폭 방향 양측에 구비되고 후방 단부가 제4틸팅힌지(178)로 어퍼하우징(140)에 회전 가능하게 결합되며 전방 단부는 제3틸팅힌지(176)로 회전부재(177)에 회전 가능하게 결합된 링크부재(179)를 더 포함하여;
    상기 제1모터(171)의 구동으로 제1스크류(173)가 회전하여 제1너트(175)가 길이 방향으로 이동되고 제2틸팅힌지(174)를 회전 중심으로 회전부재(177)가 회전하며, 상기 제3틸팅힌지(176)로 회전부재(177)에 연결된 링크부재(179)와 회전부재(177) 사이의 각도가 변하여 메인하우징(130)이 제1힌지(H1)를 회전 중심으로 회전하며;
    상기 회전부재(177)는 절곡된 형태로 구비되어 후방에 절곡 연장된 연장부(1771)가 구비되고, 회전부재(177)는 절곡된 부분에서 제2틸팅힌지(174)로 메인하우징(130)에 회전 가능하게 결합되며; 상기 링크부재(179)는 회전부재(177)의 연장부(1771) 후방 단부에 제3틸팅힌지(176)로 회전 가능하게 결합되며, 상기 연장부(1771)는 길이 방향 일측으로 경사 연장되고 상기 링크부재(179)도 절곡부와 길이 방향으로 같은 방향으로 경사 연장되어 상기 링크부재(179)와 회전부재(177) 절곡부 사이의 각도는 180°보다 작으며;
    상기 메인하우징(130)의 길이 방향 단부의 폭 방향 양측에는 평평한 평탄부(135)가 오목하게 형성되고, 상기 어퍼하우징(140)에는 폭 방향 양측에서 전방으로 연장되어 평탄부(135)의 외측에서 평탄부(135)와 마주하며 전방에 전면부(1431)를 구비하여 서로 연결된 제2브라켓(143)이 구비되며; 상기 제2브라켓(143)과 평탄부(135)는 슬라이딩 접촉하며, 상기 제2브라켓(143)은 제2브라켓(143)의 전방과 후방이 평탄부(135)의 단부로부터 이격되는 크기를 가지며;
    상기 메인하우징(130)을 사이에 두고 전후 방향으로 어퍼하우징(140)의 전면에 제1센서(151)가 설치되고, 전면부의 후면에는 제2센서(153)가 설치된 것을 특징으로 하는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼(100).
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 메인하우징(130)에는 길이 방향으로 연장된 절개부(131)가 형성되고; 상기 텔레스코픽부(180)는 제2모터(181)의 모터축에 결합되어 길이 방향으로 연장된 제2스크류(183)와, 상기 제2모터(181)와 절개부(131)의 길이 방향 반대쪽으로 메인하우징(130)에 설치되어 제2스크류(183)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(185)와, 상기 절개부(131)를 통하여 컬럼하우징(120)에 결합되며 상기 제2스크류(183)와 치합하는 제2너트(187)를 포함하며;
    상기 절개부(131)는 서로 반대편에 위치하도록 2개 형성되고, 상기 제2모터(181)와 지지부재(185)는 각 절개부(131)의 길이 방향 일측 및 타측에 설치되며, 제2너트(187)는 2개 구비되어 양측 절개부(131)를 통하여 각각 컬럼하우징(120)에 결합되며;
    상기 양측의 제2너트(187)는 원호형으로 상기 메인하우징(130)의 외측을 감싸는 2개의 연결부재(184)에 결합되며; 상기 메인하우징(130)의 외측 양측에는 길이 방향으로 연장된 돌기부(137)가 구비되고, 상기 연결부재(184)의 내측에는 상기 돌기부(137)가 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된 연결부재오목부(1841)가 형성되며;
    길이 방향으로 제3센서(161)와 제4센서(163) 사이에 연결부재(184)가 구비되며, 상기 연결부재(184)가 길이 방향으로 이동되면서 제3센서(161)와 제4센서(163)에 접촉되는 것을 특징으로 하는 정밀 작동 가능한 자동차용 틸팅-텔레스코픽 스티어링 컬럼(100).
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