KR20120050650A - 자동차의 조향 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 운전자가 틸트 또는 텔레스코프 작동을 위해 조정 레버의 해제시 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 별도로 진행하여 컬럼의 위치를 셋팅해야 하는 불편함을 없애고, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 동시에 할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 증대시키게 되는 효과가 있게 된다.

Description

자동차의 조향 컬럼{Steering Column for Vehicle}

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 운전자가 틸트 또는 텔레스코프 작동을 위해 조정 레버의 해제시 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 별도로 진행하여 컬럼의 위치를 셋팅해야 하는 불편함을 없애고, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 동시에 할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 증대시키게 되는 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다.

일반적으로 조향 컬럼은 운전자의 조향휠 조작에 의해 발생한 회전력을 랙-피니언 기구부로 전달하는 조향축을 둘러싸도록 형성되어 조향축의 회전을 지지하는 한편 브라켓을 통해 차체에 결합됨으로써 조향축의 위치를 고정하는 장치이다.

이와 같은 조향 컬럼은, 운전자의 편의를 위하여 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트 장치는 조향휠의 고정각도를 조절하기 위한 장치이고, 텔레스코프 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 조향장치는 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치로 나누어지기도 하고, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향장치에 틸트 기능이 추가될 수도 있으며, 운전자는 이러한 기능을 통하여 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차 조향 컬럼의 일부를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 자동차의 조향 컬럼은 조향축(175)을 수용하는 외측 튜브(100), 외측 튜브에 인입되는 내측 튜브(170), 내측 튜브를 차체에 고정시키는 하부 마운팅브라켓(165), 외측 튜브(100)의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 상부 마운팅브라켓(105), 외측 튜브(100)와 일체로 고정되고 텔레스코프 장공(185)이 형성되어 있는 디스턴스 브라켓(180), 상부 마운팅브라켓(105)과 일체로 형성되며 틸트 장공(110)이 길게 형성되어 있는 틸트 브라켓(150), 틸트 브라켓(150)의 외측면에 형성되는 고정기어(145), 고정기어(145)와 치합 또는 분리되는 가동기어(140), 틸트 장공(110)을 관통하는 틸트 볼트(130), 가동기어(140)와 결합되는 캠(135), 캠(135)과 조정 레버(115)를 고정시키는 와셔(125)와 너트(120), 가동기어(140)와 고정기어(145) 사이에 위치하는 기어 스프링(142)을 포함하여 구성된다.

틸트 또는 텔레스코프 작동은 모두 조정 레버(115)의 조임과 해제에 의해 인가되는데, 조정 레버(115)를 조이면 틸트 브라켓(150)이 좁아지면서 외측 튜브(100)에 압박력을 가해 외측 튜브(100)와 내측 튜브(170)가 압박력에 의해 밀착되어 틸트 또는 텔레스코프 작동이 이루어지지 않고, 반대로 조정 레버(115)를 해제하면 외측 튜브(100)와 내측 튜브(170)의 압박력이 사라져 틸트 또는 텔레스코프 작동이 가능하게 되는 원리이다.

텔레스코프 작동은 조정 레버(115)를 해제한 후 디스턴스 브라켓(180)에 형성된 텔레스코프 장공(185)을 따라 틸트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 조정 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.

틸트 작동은 조정 레버(115)를 해제한 후 틸트 장공(110)을 따라 틸트 볼트(130)의 위치를 변경한 후 조정 레버(115)를 조여서 완료하게 된다.

조정 레버(115)가 잠긴 상태에서는 외측 튜브(100)와 조향축(175) 등은 고정되지만 조정 레버(115)가 해제되면 캠(135)에 의해서 외측 튜브(100)와 내측 튜브(170) 등이 틸트 중심(160)을 기준으로 틸트되거나 축방향으로 조향 컬럼이 신장 및 수축할 수 있게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 자동차의 조향 컬럼은 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 위해 운전자가 각각 개별적인 셋팅을 해야 하기 때문에 불편함이 커지고 운전자의 편의성이 떨어지는 문제점이 있었다.

특히, 개별적으로 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 함으로 인해 운전자에게 최적화된 조향휠의 위치를 셋팅하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 위해 조향 컬럼의 부품에 별개의 구조를 구비해야 했기 때문에 제작 공정이 증대되고 제작비가 늘어나는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 운전자가 틸트 또는 텔레스코프 작동을 위해 조정 레버의 해제시 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 별도로 진행하여 컬럼의 위치를 셋팅해야 하는 불편함을 없애고, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 동시에 할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 증대시키는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 조향휠과 결합되는 조향축과; 상기 조향축을 감싸는 외측 튜브와 내측 튜브가 양측에 삽입 결합되며, 외주측에는 틸트 볼트가 결합되는 관통홀이 구비된 지지부가 서로 대향되게 형성되어 있는 디스턴스 브라켓; 및 상기 지지부의 외측에 결합되며, 상기 관통홀과 대응되는 위치의 결합면에 상기 조향축과 소정의 각도로 길게 형성되는 틸트 및 텔레스코프 작동홀이 형성되어 있는 플레이트 브라켓을 포함하여 구성되어 조정 레버의 작동시 틸트 작동과 텔레스코프 작동이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 운전자가 틸트 또는 텔레스코프 작동을 위해 조정 레버의 해제시 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 별도로 진행하여 컬럼의 위치를 셋팅해야 하는 불편함을 없애고, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 동시에 할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 증대시키게 되는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차 조향 컬럼의 일부를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 측면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 디스턴스 브라켓을 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 플레이트 브라켓을 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 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 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 디스턴스 브라켓을 나타내는 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 플레이트 브라켓을 나타내는 측면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼(200)은, 조향휠(103)과 결합되는 조향축(175), 상기 조향축(175)을 감싸는 외측 튜브(203)와 내측 튜브(205)가 양측에 삽입 결합되며, 외주측에는 틸트 볼트(215)가 결합되는 관통홀(223)이 구비된 지지부(221)가 서로 대향되게 형성되어 있는 디스턴스 브라켓(220), 및 상기 지지부(221)의 외측에 결합되며, 상기 관통홀(223)과 대응되는 위치의 결합면(235)에 상기 조향축(175)과 소정의 각도(A)로 길게 형성되는 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)이 형성되어 있는 플레이트 브라켓(230)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼(200)은, 조정 레버(213)의 작동시 틸트 작동과 텔레스코프 작동이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

즉, 운전자가 조정 레버(213)를 풀고 틸트 또는 텔레스코프 작동시, 디스턴스 브라켓(220)과 외측 튜브(203)가 조향축(175) 방향으로 텔레스코프 인(Telescope In) 또는 텔레스코프 아웃(Telescope Out)되면서 동시에, 컬럼이 틸트 힌지축(211)을 기준으로 틸트 업(Tilt Up) 또는 틸트 다운(Tilt Down)되는 틸트 기능을 수행할 수 있게 되어 있다.

여기서, 일반적으로 틸트 작동은 조향휠(103)이 자동차의 상측으로 움직이는 작동을 틸트 업(Tilt Up), 자동차의 하측으로 움직이는 작동을 틸트 다운(Tilt Down)이라 하고, 텔레스코프 작동은 조향휠(103)이 운전자쪽으로 움직이는 작동을 텔레스코프 아웃(Telescope Out), 운전자의 반대쪽으로 움직이는 작동을 텔레스코프 인(Telescope In)이라고 한다.

내측 튜브(205)는 조향축(175)을 감싸는 중공 형상으로 하부 마운팅브라켓(209)을 매개로 자동차의 차체에 고정되며, 틸트 기능 작동시에는 하부 마운팅브라켓(209)에 구비된 힌지축(211)을 축으로 회전하게 되고, 텔레스코프 기능 작동시에는 디스턴스 브라켓(220)과 외측 튜브(203)가 내측 튜브(205)를 따라서 조향축(175) 방향으로 슬라이딩되도록 결합되어 있다.

디스턴스 브라켓(220)의 일측에는 내측 튜브(205)가 삽입되어 결합되고 타측에는 외측 튜브(203)가 삽입되어 결합되어 있어서, 운전자의 틸트 또는 텔레스코프 작동시 디스턴스 브라켓(220)과 외측 튜브(203)가 슬라이딩 운동이 가능하게 되어 있다.

디스턴스 브라켓(220)은 중공 형상으로 내측 튜브(205)가 결합되는 일측 단부쪽이 조향축(175) 방향으로 길게 절개되어 형성되는 절개부(미도시)가 구비되어 있어서, 조정 레버(213)의 잠금시에는 경방향의 수축이 일어나 내측 튜브(205)를 조여줌으로써 틸트 또는 텔레스코프 운동이 일어나지 않게 소정되게 되어 있다.

또한, 디스턴스 브라켓(220)의 외주측에는 한쌍의 지지부(221)가 서로 대향되게 형성되어 있고, 이 지지부(221)에는 조정 레버(213)와 결합되는 틸트 볼트(215)가 관통되며 결합되는 관통홀(223)이 구비되어 있다.

지지부(221)는 디스턴스 브라켓(220)의 양측 외주면에서 경방향으로 연장되어 형성되며 서로 이격되며 대향되도록 형성된다.

즉, 조정 레버(213)의 조임시 디스턴스 브라켓(220)의 절개부를 양측에서 수축시킬 수 있도록, 소정의 두께를 갖는 평판 형상의 지지부(221)가 디스턴스 브라켓(220)의 외주면에서 조향축(175)과 직각 방향으로 돌출 형성되며, 이 지지부(221)에는 틸트 볼트(215)가 관통되도록 관통홀(223)이 형성되어 있다.

이러한 디스턴스 브라켓(220)은 플레이트 브라켓(230)에 결합되고, 플레이트 브라켓(230)은 상부 마운팅브라켓(207)에 의해 차체에 결합되며, 관통홀(223)과 작동홀(233)을 관통하는 틸트 볼트(215)와 조정 레버(213)에 의해 구속되어, 조정 레버(213)의 조작시 틸트 및 텔레스코프 기능을 가능하게 한다.

플레이트 브라켓(230)은 지지부(221)의 외측에 결합되는데, 플레이트 브라켓(230)에는 조정 레버(213)의 해제시 틸트 및 텔레스코프 작동이 동시에 이루어지도록 지지부(221)의 관통홀(223)과 대응되는 위치의 결합면(235)에 조향축(175)과 소정의 각도(A)로 길게 형성되는 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)이 형성되어 있다.

즉, 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)의 형상이 플레이트 브라켓(230)의 결합면(235) 상에서 조향축(175)과 소정의 각도(A)로 기울어지게 형성되어 있어서, 조정 레버(213)의 해제시 디스턴스 브라켓(220)의 관통홀(223)에 결합된 틸트 볼트(215)가 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)을 따라서 움직이면, 조향축(175)과 멀어지는 틸트 작동이 이루어짐과 동시에 조향축(175)과 평행한 방향의 텔레스코프 작동이 이루어지게 되어 있다.

따라서, 조정 레버(213)의 잠금시에는 디스턴스 브라켓(220)과 아우터 튜브가 플레이트 브라켓(230) 및 상부 마운팅브라켓(207)에 고정되고, 조정 레버(213)의 해제시에는 디스턴스 브라켓(220)과 외측 튜브(203)가 하부 마운팅브라켓(209)에 구비된 힌지축(211)에 지지되면서 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)을 따라서 회전함과 동시에 슬라이딩 하게 된다.

이러한 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)의 형상은, 조향휠(103)이 자동차의 하측으로 움직이는 틸트 다운 작동시, 동시에 조향휠(103)이 운전자 쪽으로 움직이는 텔레스코프 아웃 작동이 이루어지도록, 조향축(175)과 소정의 각도(A)를 갖는 슬롯 형상으로 형성된다.

즉, 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)의 일측 끝단은 조향휠(103)쪽에 위치되고 타측 끝단은 조향휠(103)의 반대쪽에 위치되며, 일측 끝단으로부터 타측 끝단으로 갈수록 조향축(175)과 가까워지는 슬롯 형상으로 형성되어 있다.

이는 일반적으로 키가 작은 사람은 틸트 다운과 텔레스코프 아웃을 하여 컬럼을 셋팅하고, 반대로 키가 큰 사람은 틸트 업과 텔레스코프 인을 하여 컬럼을 셋팅하는 것을 반영한 것이다.

다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 이와 반대로 틸트 다운 작동시 조향휠(103)이 운전자 반대쪽으로 움직이는 텔레스코프 인 작동이 이루어지도록, 일측 끝단과 타측 끝단이 조향축(175)으로부터 자동차의 하측으로 멀어질수록 조향휠(103)과 멀어지는 슬롯 형상으로 형성될 수도 있음을 밝혀 둔다.

이와 같은 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)은 플레이트 브라켓(230)의 결합면(235) 상에서 조향축(175)과 이루는 각도(A)가 15 ~ 45°의 각도로 형성되는데, 조향 컬럼(200)의 고정 위치, 운전자와 자동차의 차종별 특성을 고려해볼 때 조향축(175)과 이루는 각도(A)를 25 ~ 35°의 각도로 형성되는게 좋다.

또한, 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)은 길이 방향으로 20 ~ 50 mm 의 길이(L)로 형성되며, 이 또한 조향 컬럼의 고정 위치, 운전자와 자동차의 차종별 특성을 고려해볼 때 25 ~ 35 mm 의 길이로 형성되는게 좋다.

이와 같은 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)의 형상에 따른 틸트 작동 거리와 텔레스코프 작동 거리는, 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)이 조향축(175)과 이루는 각도와, 틸트 및 텔레스코프 작동홀(233)의 길이에 따라서 결정된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 운전자가 틸트 또는 텔레스코프 작동을 위해 조정 레버의 해제시 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 별도로 진행하여 컬럼의 위치를 셋팅해야 하는 불편함을 없애고, 틸트 작동과 텔레스코프 작동을 동시에 할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 증대시키게 되는 효과가 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

103: 조향휠 175: 조향축
200: 조향 컬럼 203: 외측 튜브
205: 내측 튜브 207: 상부 마운팅브라켓
209: 하부 마운팅브라켓 211: 힌지축
213: 조정 레버 220: 디스턴스 브라켓
221: 지지부 223: 관통홀
230: 플레이트 브라켓 233: 작동홀

Claims (6)

1. 조향휠과 결합되는 조향축;
   상기 조향축을 감싸는 외측 튜브와 내측 튜브가 양측에 삽입 결합되며, 외주측에는 틸트 볼트가 결합되는 관통홀이 구비된 지지부가 서로 대향되게 형성되어 있는 디스턴스 브라켓; 및
   상기 지지부의 외측에 결합되며, 상기 관통홀과 대응되는 위치의 결합면에 상기 조향축과 소정의 각도로 길게 형성되는 틸트 및 텔레스코프 작동홀이 형성되어 있는 플레이트 브라켓;
   을 포함하여 구성되어 조정 레버의 작동시 틸트 작동과 텔레스코프 작동이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 틸트 및 텔레스코프 작동홀은, 틸트 다운(Tilt Down) 작동시 상기 조향휠이 운전자 쪽으로 움직이는 텔레스코프 아웃(Telescope Out) 작동이 이루어지도록, 일측 끝단은 상기 조향휠쪽에 위치되고 타측 끝단은 상기 조향휠의 반대쪽에 위치되는 슬롯 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 틸트 및 텔레스코프 작동홀은 상기 결합면에서 조향축과 15 ~ 45°의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 틸트 및 텔레스코프 작동홀은 상기 결합면에서 조향축과 25 ~ 35°의 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 틸트 및 텔레스코프 작동홀은 길이 방향으로 20 ~ 50 mm 의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 틸트 및 텔레스코프 작동홀은 길이 방향으로 25 ~ 35 mm 의 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
   

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