KR20100009798A - 자동차의 틸트식 조향 컬럼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 틸트식 조향 컬럼에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조향축을 감싸는 중공 원통 형상의 인너 튜브와; 상기 인너 튜브가 관통 결합되어 상기 조향 컬럼을 차체에 고정시키며, 상기 조향 컬럼의 중심축과 수직인 축상의 서로 마주보는 위치에 단차진 형상의 내경을 구비한 힌지 마운팅 홀이 형성되어 있는 힌지 마운팅 브라켓과; 상기 조향 컬럼의 틸트 회전이 가능하도록 상기 힌지 마운팅 브라켓 양측의 힌지 마운팅 홀에 삽입 결합되는 힌지 조립체; 및 상기 힌지 조립체를 차체와 결합시키는 체결부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼를 제공한다.
본 발명에 의하면, 조향 컬럼의 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축 상에 위치하여 조향 컬럼의 강성이 증대되고 틸팅 작동감이 좋아져 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
조향장치, 조향 컬럼, 틸트식 조향 컬럼, 마운팅 브라켓, 힌지 브라켓

Description

자동차의 틸트식 조향 컬럼{Tilt Type Steering Column for Vehicle}
본 발명은 자동차의 틸트식 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차의 틸트식 조향 컬럼에 있어서, 조향 컬럼의 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축 상에 위치하여 조향 컬럼의 강성이 증대되고 틸팅 작동감이 좋아져 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 자동차의 틸트식 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 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향 컬럼의 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.
또한, 자동차의 조향장치는 운전자의 편의를 위하여 조향 컬럼에 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트 기능은 조향휠의 고정각도를 조절하기 위한 장치이고, 텔레스코픽 장치는 축 방향으로 신장 및 수축이 가능하도록 두 개의 중공 관을 삽입하여 형성한 것으로 자동차의 충돌시 조향축 및 조향 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.
따라서 조향 컬럼은 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향 컬럼으로 나누어 지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향 컬럼에 틸트 기능이 추가될 수 있다. 이러한 기능을 통하여 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 틸트식 조향 컬럼을 나타내는 사시도로서, 도 1에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 틸트식 조향 컬럼(100)은 조향축(101)을 둘러싸며 상대적으로 슬라이딩 가능한 인너 튜브(103) 및 아우터 튜브(105), 조향 컬럼(100)을 차체에 고정시키기 위한 마운팅 브라켓(107) 및 하부 브라켓(160), 마운팅 브라켓(107)과 일체로 형성되는 틸트 브라켓(130), 틸트 브라켓(130)과 조절볼트(140)로 결합되는 디스턴스 브라켓(120)을 포함하여 구성된다.
조향축(101)은 상단이 조향휠(170)에 연결되어 있으며 운전자가 조향휠(170)을 조작함으로써 발생한 회전력을 하단의 랙-피니언 기구부(미도시)에 전달한다.
인너 튜브(103)는 직경이 일정한 원통 형상으로 형성되어 조향축(101)의 하단을 감싸며, 인너 튜브(103)의 하단 외주면에는 힌지 브라켓(163)이 고정되어 하부 브라켓(160)과 힌지핀(165)으로 연결되어 있어서, 틸트 작동시 힌지핀(165)을 축으로 조향 컬럼(100)이 틸트 작동하게 되어 있다.
힌지 브라켓(163)과 연결된 하부 브라켓(160)은 차체에 체결되어 조향 컬럼(100)을 차체에 고정시키게 된다. 아우터 튜브(105)는 인너 튜브(103)의 외경보 다 큰 내경을 가져서 아우터 튜브(105)가 인너 튜브(103)의 외주면을 따라 축 방향으로 슬라이딩 운동한다. 즉, 텔레스코프 작동이 가능하게 되는 것이다. 한편 아우터 튜브(105)는 조향축(101)의 중간부를 둘러싼다.
아우터 튜브(105)의 내주면과 인너 튜브(103)의 외주면 사이에는 텔레스코픽 부쉬(미도시)가 구비되어 있어서 텔레스코프 작동시 아우터 튜브(105) 및 인너 튜브(103) 사이에 일정한 마찰력을 제공한다.
마운팅 브라켓(107)에는 틸트 브라켓(130)이 일체로 형성되고 양단에는 캡슐(110)이 형성되어 아우터 튜브(105)를 차체에 고정시키며, 틸트 브라켓(130)의 측면에는 장공(150)이 형성되어 있어서 운전자의 틸트 레버(109) 조작에 따라 틸트 작동이 가능하게 된다.
디스턴스 브라켓(120)은 틸트 브라켓(130)과 조절볼트(140)에 의해 결합되는데, 디스턴스 브라켓(120)은 아우터 튜브(105)에 용접 고정되며 운전자의 틸트 작동시 아우터 튜브(105)를 상, 하로 이동 가능하게 한다. 이때, 운전자가 틸트 작동을 위해 틸트 레버(109)를 풀게 되면, 조향 컬럼 자체의 무게에 의해 힌지핀(165)을 축으로 조향 컬럼(100)이 하부로 이동되는데 이를 방지하기 위해 틸트 스프링(155)이 마운팅 브라켓(107)과 디스턴스 브라켓(120)에 고정되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 틸트식 조향 컬럼은 운전자가 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축과 소정의 거리만큼 이격되어 있어서, 조향 컬럼의 강도가 낮아지고, 운전자가 느끼는 틸트 작동감이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 자동차의 틸트식 조향 컬럼에 있어서, 조향 컬럼의 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축 상에 위치하여 조향 컬럼의 강성이 증대되고 틸팅 작동감이 좋아져 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 자동차의 틸트식 조향 컬럼을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조향축을 감싸는 중공 원통 형상의 인너 튜브와; 상기 인너 튜브가 관통 결합되어 상기 조향 컬럼을 차체에 고정시키며, 상기 조향 컬럼의 중심축과 수직인 축상의 서로 마주보는 위치에 단차진 형상의 내경을 구비한 힌지 마운팅 홀이 형성되어 있는 힌지 마운팅 브라켓과; 상기 조향 컬럼의 틸트 회전이 가능하도록 상기 힌지 마운팅 브라켓 양측의 힌지 마운팅 홀에 삽입 결합되는 힌지 조립체; 및 상기 힌지 조립체를 차체와 결합시키는 체결부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼을 제공한다.
본 발명에 의하면, 조향 컬럼의 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축 상에 위치하여 조향 컬럼의 강성이 증대되고 틸팅 작동감이 좋아져 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음 에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼을 나탄낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼의 힌지 마운팅 브라켓을 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼의 힌지 마운팅 브라켓을 나타낸 단면도이며, 도 5는 힌지 마운팅 브라켓이 차체에 완전히 체결된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 틸트식 조향 컬럼(200)은 조향축을 감싸는 중공 원통 형상의 인너 튜브(103)와; 상기 인너 튜브(103)가 관통 결합되어 상기 조향 컬럼(200)을 차체(210)에 고정시키며, 상기 조향 컬럼(200)의 중심축과 수직인 축상의 서로 마주보는 위치에 단차진 형상의 내경을 구비한 힌지 마운팅 홀(430)이 형성되어 있는 힌지 마운팅 브라켓(220)과; 상기 조향 컬럼(200)의 틸트 회전이 가능하도록 상기 힌지 마운팅 브라켓(220) 양측의 힌지 마운팅 홀(430)에 삽입 결합되는 힌지 조립체(230); 및 상기 힌지 조립체(230)를 차체(210)와 결합시키는 체결부재(450);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 힌지 조립체(230)는, 상기 힌지 마운팅 홀(430)을 관통하여 삽입되는 소경부(413)와, 중심부위에 상기 힌지 마운팅 홀(430)의 단차진 단차부(435)에 안착되는 대경부(415)가 구비되어 있는 인너 힌지(235); 및 중심부에 상기 인너 힌지(235)가 삽입되어 상기 힌지 마운팅 홀(430)의 단차진 단차부(435)에 안착되는 몸통부(405)와, 상기 인너 힌지(235)의 대경부(415)에 안착되는 머리부(403)가 형성되어 있고 상기 힌지 마운팅 브라켓(220)에 압입 또는 나사결합되는 아우터 힌지(233);를 포함하여 구성되며, 상기 인너 힌지(235)와 상기 아우터 힌지(233) 사이에 삽입되는 저마찰 재질의 부시(420)를 추가로 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 틸트식 조향 컬럼(200)의 상부는 마운팅 브라켓(107)에 의해 차체(210)에 고정되고 하부는 힌지 마운팅 브라켓(220)에 의해 차체(210)에 고정되며, 힌지 조립체(230)를 축으로 조향 컬럼(200)이 틸트 회전되도록 되어 있다.
조향축을 감싸는 중공 원통 형상의 인너 튜브(103)는 힌지 마운팅 브라켓(220)에 결합되어 있고, 힌지 마운팅 브라켓(220)은 힌지 조립체(230)를 매개로 차체(210)와 연결되어 조향 컬럼(200)을 차체(210)에 고정시킨다.
힌지 마운팅 브라켓(220)은 인너 튜브(103)가 관통 결합되어 상기 조향 컬럼(200)을 차체(210)에 고정시키는데, 조향 컬럼(200)의 중심축이 관통되는 수직면 상에 인너 튜브 관통홀(310)이 형성되어 있고, 조향 컬럼(200)과의 체결을 위한 컬럼 체결홀(305)이 구비되어 있다.
또한, 힌지 마운팅 브라켓(220)이 결합되는 조향 컬럼(200)의 중심축과 평행한 방향으로 형성되며 서로 이격되어 있는 힌지 플랜지(320)에는, 조향 컬럼(200)의 중심축과 수직인 축상의 서로 마주보는 위치에 단차진 형상의 내경을 구비한 힌지 마운팅 홀(430)이 형성되어 있어서, 힌지 조립체(230)를 매개로 체결부재(450)에 의해 차체(210)에 고정된다.
힌지 조립체(230)는 힌지 마운팅 홀(430)을 관통하여 결합되는 인너 힌 지(235)와, 인너 힌지(235)가 중심부에 삽입되어 힌지 마운팅 브라켓(220)에 결합되며 힌지 플랜지(320)의 외측에 안착되어 지지되는 아우터 힌지(233)로 구성되며, 인너 힌지(235)와 아우터 힌지(233)의 사이에 삽입되어 아우터 힌지(233)의 회전시 인너 힌지(235)와의 마찰을 줄여주는 부시(420)가 포함될 수 있다.
인너 힌지(235)는 체결부재(450)가 체결되도록 나사부가 형성된 결합홀(417)을 갖춘 중공 원통 형상으로, 양단부는 힌지 마운팅 홀(430)을 관통하여 삽입되는 소경부(413)로 형성되고, 중심부위는 힌지 마운팅 홀(430)의 단차진 단차부(435)와 아우터 힌지(233)의 머리부(403) 사이에 안착되는 대경부(415)로 형성되어 있다.
아우터 힌지(233)는 크게 몸통부(405)와 머리부(403)로 구성되는데, 몸통부(405)는 중심부에 인너 힌지(235)가 삽입되어 힌지 마운팅 홀(430)의 단차진 단차부(435)에 안착되고, 머리부(403)는 인너 힌지(235)의 대경부(415)에 안착되며 힌지 마운팅 브라켓(220)에 압입 또는 나사결합된다.
또한, 인너 힌지(235)의 대경부(415)는, 힌지 마운팅 홀(430)의 단차진 단차부(435)와 아우터 힌지(233)의 머리부(403) 사이에 유격이 형성되어 있어서, 체결부재(450)의 체결 방향으로 슬라이딩이 가능하며 체결부재(450)의 체결시 차체(210)에 밀착되게 지지되어 아우터 힌지(233)와 차체(210) 사이에는 유격이 형성된다.
따라서, 체결부재(450)가 완전히 체결되면 도 5에 도시된 바와 같이 아우터 힌지(233)가 차체(210)와 이격되도록 되어 있어서, 아우터 힌지(233)의 회전시 차체(210)와의 마찰이나 간섭이 발생되지 않게 된다.
이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면, 조향 컬럼(200)의 틸트 작동시 틸트축이 조향 컬럼의 중심축 상에 위치하여 조향 컬럼의 강성이 증대되고 틸팅 작동감이 좋아져 운전자의 편의성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동일한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 틸트식 조향 컬럼을 나타내는 측면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼을 나탄낸 사시도;
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼의 힌지 마운팅 브라켓을 나타내는 사시도;
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 틸트식 조향 컬럼의 힌지 마운팅 브라켓을 나타낸 단면도;
도 5는 힌지 마운팅 브라켓이 차체에 완전히 체결된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
103: 인너 튜브 107: 마운팅 브라켓
200: 조향 컬럼 210: 차체
220: 힌지 마운팅 브라켓 230: 힌지 조립체
233: 아우터 힌지 235: 인너 힌지
305: 컬럼 체결홀 310: 인너 튜브 관통홀
403: 머리부 405: 몸통부
413: 소경부 415: 대경부
420: 부시 430: 힌지 마운팅 홀
435: 단차부

Claims (4)

  1. 자동차의 조향 컬럼에 있어서,
    조향축을 감싸는 중공 원통 형상의 인너 튜브;
    상기 인너 튜브가 관통 결합되어 상기 조향 컬럼을 차체에 고정시키며, 상기 조향 컬럼의 중심축과 수직인 축상의 서로 마주보는 위치에 단차진 형상의 내경을 구비한 힌지 마운팅 홀이 형성되어 있는 힌지 마운팅 브라켓;
    상기 조향 컬럼의 틸트 회전이 가능하도록 상기 힌지 마운팅 브라켓 양측의 힌지 마운팅 홀에 삽입 결합되는 힌지 조립체; 및
    상기 힌지 조립체를 차체와 결합시키는 체결부재;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지 조립체는,
    상기 힌지 마운팅 홀을 관통하여 삽입되는 소경부와, 중심부위에 상기 힌지 마운팅 홀의 단차진 단차부에 안착되는 대경부가 구비되어 있는 인너 힌지; 및
    중심부에 상기 인너 힌지가 삽입되어 상기 힌지 마운팅 홀의 단차진 단차부에 안착되는 몸통부와, 상기 인너 힌지의 대경부에 안착되는 머리부가 형성되어 있고 상기 힌지 마운팅 브라켓에 압입 또는 나사결합되는 아우터 힌지;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인너 힌지와 상기 아우터 힌지 사이에 삽입되는 저마찰 재질의 부시를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 인너 힌지의 대경부는 상기 힌지 마운팅 홀의 단차진 단차부와 상기 아우터 힌지의 머리부 사이에 유격이 형성되어 있어서, 상기 체결부재의 체결 방향으로 슬라이딩이 가능하며 상기 체결부재의 체결시 차체에 밀착되게 지지되어 상기 아우터 힌지와 차체 사이에 유격이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 틸트식 조향 컬럼.
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