KR20120134363A - 자동차의 조향 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조정 레버로 틸트 잠금 또는 해제시 일정한 조정 레버 작동력을 얻을 수 있고, 잠금 상태를 유지하는 틸트 지지력을 일정하게 유지할 수 있으며, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태 특히, 자동차의 주행중 충돌이 발생되는 경우에 틸트 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에서 강한 마찰력을 부가하여 조향 컬럼이 임의로 틸트 작동되는 것이 방지함으로써 운전자의 편의성과 안정성을 증대시키는 효과가 있게 된다.

Description

자동차의 조향 컬럼{Steering Column for Vehicle}

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조정 레버로 틸트 잠금 또는 해제시 일정한 조정 레버 작동력을 얻을 수 있고, 잠금 상태를 유지하는 틸트 지지력을 일정하게 유지할 수 있으며, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태 특히, 자동차의 주행중 충돌이 발생되는 경우에 틸트 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에서 강한 마찰력을 부가하여 조향 컬럼이 임의로 틸트 작동되는 것이 방지됨으로써 운전자의 편의성과 안정성을 증대시키는 자동차의 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 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

또한, 자동차의 조향 컬럼은 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데 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 종래 기술에 의한 자동차의 조향 컬럼을 나타내는 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 일반적인 조향 컬럼은 조향축(175)을 수용하는 외측 튜브(100), 외측 튜브에 인입되는 내측 튜브(170), 내측 튜브를 차체에 고정시키는 하부 브라켓(165), 외측 튜브(100)의 외주면에 결합되는 디스턴스 브라켓(137), 디스턴스 브라켓(137)의 외측에 설치되어 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(105), 조향휠(103)의 기울임 각도를 조절할 수 있는 틸트 기구부가 장착된 상부 조향컬럼(180), 상부 조향컬럼과 일체로 고정되며 틸트홀(110)이 형성된 틸트 브라켓(150), 상기 틸트 브라켓의 외측면에 형성되는 틸트 고정기어(145), 상기 틸트 고정기어에 치합 또는 분리되는 틸트 가동기어(140), 틸트홀(110)을 관통하는 틸트 볼트(130), 틸트 가동기어(140)와 결합되는 캠(135), 상기 캠(135)과 조정 레버(115)를 고정시키는 부시(125)와 너트(120)를 포함하여 구성된다.

조정 레버(115)가 잠긴 상태에서는 틸트 고정기어(145)와 틸트 가동기어(140)가 밀착되어 외측 튜브(100)와 조향축(175) 등은 고정되지만 조정 레버(115)가 풀리면 캠(135)에 의해서 틸트 가동기어(140)가 틸트 고정기어(145)로 부터 분리되어 상부 조향컬럼(180)은 로워 틸트 중심(160)을 기준으로 틸트되는 방향으로 움직일 수 있게 된다.

캠(135)에는 틸트 가동기어(140)가 부착되고 캠(135)의 일측면에는 돌출부가 형성되어 조정 레버(115)의 회전에 따라 돌출부가 조정 레버의 홈에 인입되거나 홈으로 부터 인출되어 틸트 고정기어(145)가 결합 또는 분리되게 된다.

이렇게 조정 레버를 작동하면 캠의 작동에 의해 마운팅 브라켓이 디스턴스 브라켓을 경방향으로 수축 또는 이완시키며 조향 컬럼의 틸트 또는 텔레스코프 작동이 가능하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 조향 컬럼은 조향 컬럼의 틸트 작동을 위해 가동기어와 고정기어 등의 별도 부품을 제작하고 조립이 필요하여 부품수가 많고 무게가 많이 나가는 문제점과 제작 공정이 증가되고 비용이 늘어나는 문제점이 있었다.

또한, 조정 레버의 작동시 가동기어와 고정기어가 정확하게 맞물리지 않는 경우가 발생되어 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태 특히, 자동차의 주행중 충돌시 조향 컬럼의 틸트 작동이 발생되어 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조정 레버로 틸트 잠금 또는 해제시 일정한 조정 레버 작동력을 얻을 수 있고, 잠금 상태를 유지하는 틸트 지지력을 일정하게 유지할 수 있으며, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태에서는 조향 컬럼의 틸트 작동을 방지함으로써 운전자의 편의성과 안정성을 증대시키는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 내측 튜브가 인입되는 외측 튜브의 외주면에 결합 또는 일체로 형성되는 디스턴스 브라켓, 마운팅 브라켓과 결합되어 차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브라켓의 양측에 결합되어 틸트 운동을 지지하는 틸트 브라켓, 상기 틸트 브라켓과 디스턴스 브라켓을 관통하는 틸트 볼트와 체결부재로 결합되는 조정 레버, 상기 틸트 볼트에 관통되면서 상기 마운팅 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에 결합되는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조정 레버로 틸트 잠금 또는 해제시 일정한 조정 레버 작동력을 얻을 수 있고, 잠금 상태를 유지하는 틸트 지지력을 일정하게 유지할 수 있으며, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태 특히, 자동차의 주행중 충돌이 발생되는 경우에 틸트 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에서 강한 마찰력을 부가하여 조향 컬럼이 임의로 틸트 작동되는 것이 방지함으로써 운전자의 편의성과 안정성을 증대시키는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향 컬럼을 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼을 나타내는 분해사시도,
도 3 내지 도 8은 본 발명의 변형된 실시예들을 나타내는 단면도이다.

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 컬럼을 나타내는 분해사시도, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 변형된 실시예들을 나타내는 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼(200)은, 내측 튜브(205)가 인입되는 외측 튜브(203)의 외주면에 결합 또는 일체로 형성되는 디스턴스 브라켓(208), 마운팅 브라켓(207)과 결합되어 차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브라켓(208)의 양측에 결합되어 틸트 운동을 지지하는 틸트 브라켓(209), 상기 틸트 브라켓(209)과 디스턴스 브라켓(208)을 관통하는 틸트 볼트(213)와 체결부재(220)로 결합되는 조정 레버(227), 상기 틸트 볼트(213)에 관통되면서 상기 마운팅 브라켓(207)의 양측면 또는 어느 일측면에 결합되는 지지부재(215)를 포함하여 구성된다.

조향 컬럼(200)은, 조향축(175)을 감싸는 중공 형상의 내측 튜브(205)가 외측 튜브(203)에 삽입되며, 디스턴스 브라켓(208)의 관통홀(208a)과 틸트 브라켓(209)에 결합되는 틸트 볼트(213)와 조정 레버(227)의 조임 또는 해제시, 틸트 브라켓(209)이 경방향 즉, 조향축(175)과 수직방향으로 수축되거나 이완되면서 디스턴스 브라켓(208)을 압박 또는 해제하여 틸트 또는 텔레스코프 기능을 수행할 수 있게 되어 있다.

내측 튜브(205)는 조향축(175)을 감싸는 중공 형상으로 틸트 힌지(235)를 구비한 하부 마운팅브라켓(230)을 매개로 차체에 고정되며, 틸트 기능 작동시에는 하부 마운팅브라켓(230)에 구비된 틸트 힌지(235)를 축으로 회전하게 되고, 텔레스코프 기능 작동시에는 외측 튜브(203)가 내측 튜브(205)를 따라서 축방향으로 슬라이딩되도록 가이드 역할을 하게 되어 있다.

차체에 고정된 내측 튜브(205)에는 축방향으로 외삽되는 중공 형상의 외측 튜브(203)가 결합되고, 이 외측 튜브(203)의 외주측에는 마운팅 브라켓(207)과 틸트 볼트(213)로 결합되는 디스턴스 브라켓(208)이 별도로 형성되어 결합되거나, 외측 튜브(203)와 일체로 형성되어 있다.

마운팅 브라켓(207)은 상측면이 자동차의 차체에 고정되어 조향 컬럼을 고정하는데, 마운팅 브라켓(207)의 상측면에서 수직으로 결합된 틸트 브라켓(209)이 디스턴스 브라켓(208)의 양측에 밀착되며 결합된다.

또한, 디스턴스 브라켓(208)의 양측에 밀착되며 결합되는 틸트 브라켓(209)에는 조향 컬럼의 틸트 운동을 지지할 수 있도록 디스턴스 브라켓(208)의 관통홀(208a)과 대응되는 위치에 조향 컬럼(200)의 틸트 작동 방향으로 길게 형성되는 틸트 장홀(211)이 형성되어 있다.

이러한 디스턴스 브라켓(208)의 관통홀(208a)과 틸트 브라켓(209)의 틸트 장홀(211)에는 틸트 볼트(213)가 관통되며 결합되고, 틸트 볼트(213)의 머리부(213a)의 반대쪽에서는 조정 레버(227)가 체결부재(220)로 결합된다.

여기서, 체결부재(220)는 고정 볼트(225)와 너트(223)로 구성되는데, 너트(223)의 일단에는 틸트 볼트(213)가 결합되고, 너트(223)의 타단에는 조정 레버(227)와 고정되는 고정 볼트(225)가 결합되어 조정 레버(227)를 고정시키게 되어 있다.

그리고, 체결부재(220)인 고정 볼트(225)와 너트(223)는 조정 레버(227)와 결합된 일체의 상태로 조정 레버(227)의 잠금 또는 해제 작동시 틸트 볼트(213)를 축으로 회전 작동하게 된다.

다만, 조정 레버는 체결부재에 의해 결합될 수도 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일례로 도 1에 도시된 것처럼 종래 기술과 같이 틸트 볼트의 축방향으로 이격 가능하도록 캠(135), 부시(125), 너트(120) 등으로 결합될 수도 있음을 밝혀 둔다.

이처럼 캠(135)으로 결합되는 경우에는 캠(135)과 대응되는 다른 한쪽의 캠이 구비되거나 조정 레버에 다른 한쪽의 캠을 일체로 형성한 종래의 조정 레버(115)를 이용하여 결합할 수도 있다.

한편, 틸트 브라켓(209)의 외측 양측면 또는 어느 일측면에는 지지부재(215)가 틸트 볼트(213)에 관통되며 결합되는데, 도 3은 틸트 브라켓의 양측에 지지부재가 결합된 예를 나타내고, 도 4는 틸트 브라켓의 일측에 지지부재가 결합된 예를 나타내고 있다.

지지부재(215)는, 조정 레버(227)가 해제되지 않은 상태에서 외부로부터 하중이 전달되는 경우 조향 컬럼이 틸트 운동되는 것을 방지하도록 되어 있다.

즉, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태, 예를 들어 주행중이거나 정지중인 경우에 예상치 못한 충격 하중이 조향 컬럼에 전달되는 경우에, 지지부재(215)가 틸트 브라켓(209)의 양측면 또는 어느 일측면에서 강한 마찰력을 부가하여 조향 컬럼이 임의로 틸트 작동되는 것이 방지되게 되어 있다.

특히, 자동차의 주행중 충돌이 발생되는 경우에 운전자의 의지와 무관하게 조향 컬럼의 틸트 작동이 발생 되면, 조향휠의 각도가 바뀌면서 운전자에게 가하는 상해치가 커질 수 있는데, 지지부재(215)가 강한 마찰력으로 틸트 브라켓(209)에 지지되므로 이러한 안전상의 문제를 미연에 방지하게 되는 것이다.

여기서, 지지부재(215)는 마찰계수 0.4 ~ 0.6 의 마찰재로 형성되는데, 마찰재로는 브레이크 패드 형성 재질과 같이 마찰력이 좋은 재질이 이용될 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 것처럼 지지부재(215)의 외측면에는 조정 레버(227)의 회전을 지지하는 구름베어링(221)이 결합될 수 있다.

그리고, 도 7과 같이 지지부재(215)의 외측면에는 조정 레버(227)의 해제시 조정 레버(227)를 틸트 브라켓(209)으로부터 이격시켜 주는 이격부재(217)가 결합될 수 있는데, 조정 레버(227)의 잠금 또는 해제시 조정 레버(227)에 틸트 작동감을 높여준다.

도 6을 함께 참조하면, 이격부재(217)는 틸트 볼트(213)에 관통되며 결합되는데, 조정 레버(227)가 틸트 브라켓(209)으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향 즉, 틸트 볼트(213)에 관통되는 방향으로 어느 일측이 볼록하게 중심부와 단부가 단차지게 형성되어 지지부재(215)와 고정부재(219)의 사이에 탄성 지지되며 결합된다.

이와 같은 이격부재(217)는 내측에 빈 공간이 구비되게 연결되는 프레임 형상으로 형성되는데, 프레임의 서로 대향되는 일측과 타측 단부(217b)가 나머지 대향되는 프레임 부위(217a)와 서로 단차지게 형성되어 틸트 볼트(213)에 관통되는 방향으로 탄성력이 발생되게 되어 있다.

도 6에서는 이격부재(217)가 내측이 빈 사각 프레임으로 형성되는 것을 일례로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 원 또는 타원 형상의 프레임으로 형성될 수도 있다.

고정부재(219)는, 이격부재(217) 프레임의 서로 대향되는 일측과 타측 단부(217b)가 고정부재(219)의 측면으로 돌출되어 그 끝단이 지지부재(215)에 지지될 수 있도록, 프레임의 중심부 즉, 전술한 일측과 타측 단부의 나머지 프레임 부위(217a)가 삽입되는 결합홈(219a)이 구비되어 있다.

따라서, 조정 레버(227)의 잠금 또는 해제시 이격부재(217)의 중심부 프레임(217a)은 고정부재(219)에 견고하게 고정되어 지지되고, 이격부재(217)의 일측과 타측 프레임(217b)은 지지부재(215)에 탄성 지지되면서 용이하게 탄성 변형이 일어지게 된다.

또한, 도 8에 도시된 것처럼 고정부재(219)의 외측면에는 조정 레버(227)의 잠금 또는 해제 작동시, 조정 레버(227)의 회전을 지지하는 구름베어링(221)이 결합되어 조정 레버(227)의 작동력을 줄일 수 있다.

따라서, 조정 레버의 작동시 작동력이 줄어들고 작동 성능이 좋아지며, 조정 레버가 해제되지 않은 상태에서 외부로부터 하중이 전달되는 경우 특히, 자동차의 충돌시 틸트 운동되는 것을 방지하여 충돌 성능이 좋아지게 된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 자동차의 조향 컬럼에 있어서, 조정 레버로 틸트 잠금 또는 해제시 일정한 조정 레버 작동력을 얻을 수 있고, 잠금 상태를 유지하는 틸트 지지력을 일정하게 유지할 수 있으며, 운전자가 틸트 작동을 원하지 않거나 안전상의 이유로 틸트 작동이 이루어져서는 안되는 상태 특히, 자동차의 주행중 충돌이 발생되는 경우에 틸트 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에서 강한 마찰력을 부가하여 조향 컬럼이 임의로 틸트 작동되는 것이 방지함으로써 운전자의 편의성과 안정성을 증대시키는 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.

200: 조향 컬럼 203: 외측 튜브
205: 내측 튜브 207: 마운팅 브라켓
208: 디스턴스 브라켓 209: 틸트 브라켓
213: 틸트 볼트 215: 지지부재
217: 이격부재 219: 고정부재
221: 구름베어링 227: 조정 레버

Claims (7)

1. 내측 튜브가 인입되는 외측 튜브의 외주면에 결합 또는 일체로 형성되는 디스턴스 브라켓;
   마운팅 브라켓과 결합되어 차체에 고정되며, 상기 디스턴스 브라켓의 양측에 결합되어 틸트 운동을 지지하는 틸트 브라켓;
   상기 틸트 브라켓과 디스턴스 브라켓을 관통하는 틸트 볼트와 체결부재로 결합되는 조정 레버; 및
   상기 틸트 볼트에 관통되면서 상기 마운팅 브라켓의 양측면 또는 어느 일측면에 결합되는 지지부재;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지부재는 마찰계수 0.4 ~ 0.6 의 마찰재로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지부재의 외측면에는 상기 조정 레버의 회전을 지지하는 구름베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지부재의 외측면에는 상기 조정 레버의 해제시 상기 조정 레버를 틸트 브라켓으로부터 이격시켜 주는 이격부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 이격부재는 상기 틸트 볼트에 관통되며, 상기 틸트 볼트에 관통되는 방향으로 어느 일측이 볼록하게 형성되어 상기 지지부재와 고정부재의 사이에 탄성 지지되며 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 이격부재는 내측에 빈 공간이 구비되게 연결되는 프레임 형상으로 형성되며, 상기 고정부재는 상기 프레임의 일측과 타측 단부가 측면으로 돌출되어 상기 지지부재에 지지되도록 상기 프레임의 중심부가 삽입되는 결합홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 고정부재의 외측면에는 상기 조정 레버의 회전을 지지하는 구름베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
   

Images