KR20080110220A - 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조에 관한 것으로, 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)의 내/외주면에 볼홈(1a,2a)을 형성하고, 그 볼홈(1a,2a)의 사이에 다수의 볼(3)이 개재되며, 상기 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)는 헐거움 공차 상태로 결합된 구조로 이루어진다.

따라서, 조향 조작시 어퍼튜브와 로워샤프트의 회전 방향 유격에 의한 노이즈가 발생하지 않고, 텔레스코픽 작동력이 감소하여 운전자의 텔레스토픽 조작 편의성이 향상되며, 공수의 감소로 원가를 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조{telescopic structure of steering column}

도 1은 종래 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 어퍼튜브 2 : 로워샤프트

2a : 볼홈 2b : 리테이너홈

3 : 볼 4 : 리테이너

4a : 볼홀

본 발명은 자동차의 스티어링컬럼에 관한 것으로, 특히 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스티어링 시스템은 스티어링휠에 스티어링컬럼이 연결되고, 스티어링컬럼이 유니버설조인트로 기어박스에 연결되며, 기어박스의 랙 양단 에 타이로드가 연결되고, 타이로드가 너클에 연결된 구조로 이루어져 운전자가 스티어링휠을 조작하는 방향에 따라 상기 랙이 이동하여 타이로드를 매개로 너클을 회동시켜 조향이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

한편, 운전자의 신체 크기에 따라 스티어링휠의 전후 위치를 조절하여 운전 편의성을 향상시키고자 상기 스티어링컬럼에는 텔레스코픽 구조가 적용되어 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링컬럼을 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)로 분할 구성하고, 어퍼튜브(1)의 내측으로 로워샤프트(2)를 삽입하되 스플라인(S) 결합이 이루어지도록 하여 스티어링휠의 회전 조작력을 기어박스의 피니언에 원활히 전달할 수 있으면서도 축방향으로는 신축 가능하게 하여 어퍼튜브(1)의 상단에 장착된 스티어링휠의 전후 위치 조절이 가능하도록 되어 있다.

그런데, 상기 종래의 구조에서 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)의 스플라인 결합이 헐거움 공차 상태로 이루어졌을 때는 조향시 유격에 의한 노이즈가 발생하고, 억지끼움 공차 상태로 이루어졌을 때는 스티어링컬럼의 텔레스코픽 작동력이 증가하여 텔레스코픽 조작이 불편해지는 문제점이 있었다.

따라서, 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2) 간의 공차를 작게 관리(억지끼움 공차)할 수 밖에 없기 때문에 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)에 스플라인 돌기와 홈을 형성할 때 정밀가공 공정이 추가되어 공수가 증가되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 어퍼튜브와 로워샤프트를 헐거움 공차 상태로 조립하여도 조향시 노이즈가 발생하지 않게 됨으로써 노이즈 발생 문제 없이 헐거움 공차 조건을 적용할 수 있게 되어 텔레스코픽 작동력의 증가 문제를 발생시키지 않도록 된 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

어퍼튜브에 로워샤프트가 삽입되어 상기 어퍼튜브의 축방향 이동이 가능하도록 된 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조에 있어서,

상기 어퍼튜브와 로워샤프트의 내/외주면에 원주 방향으로 일정 간격마다 동일한 위치에 호형 단면을 가진 볼홈이 축방향으로 형성되고, 상기 볼홈의 사이에 다수의 볼이 개재되며, 상기 어퍼튜브와 로워샤프트가 헐거운 공차 상태로 결합된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스티어링컬럼 텔레스코픽 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 그 단면도이다.

어퍼튜브(1)는 종래와 동일하게 중공관 형상으로 형성되고, 그 내주면에 원주방향으로 일정 간격마다 볼홈(1a)이 축방향으로 길게 형성된다.

또한, 상기 로워샤프트(2)의 상기 어퍼튜브(1)의 내부로 삽입되는 상단부에도 상기 볼홈(1a)과 동일한 간격으로 동수의 볼홈(2a)이 형성된다.

상기 볼홈(1a,2a)들은 모두 호형 단면을 가지는 형상으로 형성되며, 보다 바 람직하게는 볼(3)의 곡률과 동일한 곡률의 호형 단면으로 형성되어 볼(3)과의 사이에 유격이 존재하지 않게 정확히 밀착되어 안착될 수 있도록 한다.

또한, 상기 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)이 내/외경 공차 관계는 헐거움 공차 조건을 적용한다.

상기 로워샤프트(2)의 볼홈(2a) 양측면에는 볼홈(2a)의 저면과 단차를 두고 직사각형 형상의 평평한 리테이너홈(2b)이 형성된다.

상기 리테이너홈(2b)에 압입 고정되는 리테이너(4)는 리테이너홈(2b)과 동일한 평면적을 가지는 직사각 판재로서 일렬로 볼홀(4a)이 관통 성형되어 있다. 보다 정밀하게는 상기 리테이너(4)가 상기 로워샤프트(2)의 외주면과 동일한 곡률을 가지도록 제작할 수 있다. 이 경우 로워샤프트(2)에 형성되는 상기 리테이너홈(2b) 역시 동일한 곡률로 형성되어야 함은 물론이다.

이제 조립과정을 설명한다.

먼저 로워샤프트(2)의 볼홈(2a)에 스틸재질로 제작된 볼(3)을 상기 볼홀(4a)과 동수로 삽입한다.

그리고, 상기 리테이너(4)를 상기 리테이너홈(2b)에 압입 장착한다. 이때 각 볼(3)은 대응하는 위치의 볼홀(4a)로 삽입되어 그 상부가 리테이너(4)의 상부로 돌출된다.

상기와 같이 볼(3)이 장착된 로워샤프트(2)를 볼(3)과 어퍼튜브(1)의 볼홈(1a)의 위치를 일치시켜 상기 어퍼튜브(1)에 삽입한다.

따라서, 상기 볼(3)의 상부와 하부는 각각 상기 어퍼튜브(1)의 볼홈(1a)과 로워샤프트(2)의 볼홈(2a)에 안착된 상태가 된다.

이제 본 발명의 작용효과를 설명한다.

전술한 바와 같이, 볼(3)의 상/하부가 각각 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)의 볼홈(1a,2a)에 안착되어 있으므로 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2) 사이의 상대 회전은 불가능하게 된다.

따라서, 스티어링휠의 회전 조작력이 상기 어퍼튜브(1)로부터 로워샤프트(2)로 전달될 수 있게 되어 정상적인 조향 조작이 가능하다.

그리고, 이때 상기 볼(3)과 볼홈(1a,2a)의 사이에 유격이 존재하더라도 볼홈(1a,2a)이 호형 단면으로 형성되어 있기 때문에 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)의 상대 회전시 볼(3)이 볼홈(1a,2a)의 내주면을 따라 굴러 각 볼홈(1a,2a)의 반대쪽 벽면에 걸리면서 부드럽게 유격을 상쇄하게 되므로 종래에 스플라인 돌기와 홈이 순간적으로 충돌할 때처럼 노이즈가 발생하지 않게 된다.

따라서, 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)간에 헐거움 공차 조건을 적용할 수 있게 되므로 정밀가공 공정을 추가로 실시할 필요가 없게 되어 공수가 감소된다.

또한, 상기 볼(3)과 볼홈(1a,2a)들이 같은 곡률로 성형되어 정확히 밀착되어 있는 상태일 경우에는 볼(3)과 볼홈(1a,2a)의 사이에 유격 자체가 존재하지 않으므로 유격에 의한 노이즈의 발생이 근본적으로 불가하게 된다.

한편, 상기 볼(3)들은 상기 어퍼튜브(1)의 축방향 이동시 자유로이 회전할 뿐 이동을 억제하는 아무런 영향력도 가지고 있지 않다. 또한, 상기 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)는 헐거움 공차 조건으로 조립되어 있기 때문에 로워샤프트(2)에 대 해 어퍼튜브(1)의 위치를 축방향으로 이동시키기가 매우 용이해진다.

즉, 텔레스코픽 작동력을 매우 작게 설정할 수 있게 되므로 운전자의 텔레스코픽 조작이 매우 용이해지게 된다. 따라서 전동식일 경우에는 보다 작은 용량의 모터를 사용할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 조향 조작시 어퍼튜브와 로워샤프트의 회전방향 유격에 의한 노이즈가 발생하지 않고, 텔레스코픽 작동력이 감소하여 운전자의 텔레스토픽 조작 편의성이 향상되며, 공수의 감소로 원가를 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 어퍼튜브(1)에 로워샤프트(2)가 삽입되어 상기 어퍼튜브(1)의 축방향 이동이 가능하도록 된 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조에 있어서,

   상기 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)의 내/외주면에 원주 방향으로 일정 간격마다 동일한 위치에 호형 단면을 가진 볼홈(1a,2a)이 축방향으로 형성되고, 상기 볼홈(1a,2a)의 사이에 다수의 볼(3)이 개재되며, 상기 어퍼튜브(1)와 로워샤프트(2)가 헐거운 공차 상태로 결합된 것을 특징으로 하는 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 볼홈(1a,2a)은 상기 볼(3)과 동일 곡률의 호형 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 로워샤프트(2)의 볼홈(2a) 양측으로 리테이너홈(2b)이 형성되고, 그 리테이너홈(2b)에 동일 면적으로 형성되며 상기 볼(3)과 동수의 볼홀(4a)이 형성된 리테이너(4)가 압입 장착되어, 상기 리테이너(4)가 볼홀(4a)을 통해 볼(3)의 상부가 돌출되는 상태로 볼(3)을 보유지지하도록 된 것을 특징으로 하는 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 리테이너(4)와 리테이너홈(2b)이 상기 로워샤프 트(2)의 외주면과 동일한 곡률로 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링컬럼의 텔레스코픽 구조.

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