KR20130075179A

KR20130075179A - 스티어링 컬럼 구조

Info

Publication number: KR20130075179A
Application number: KR1020110143440A
Authority: KR
Inventors: 이동욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-05
Also published as: KR101294437B1

Abstract

본 발명은 스티어링 컬럼의 틸팅 각도와 텔레스코픽 양을 늘리도록 한 스티어링 컬럼 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조는, 차량에 구비되어 차량의 스티어링 휠과 조향장치를 연결해주는 스티어링 컬럼 구조에 있어서, 차량의 스티어링 휠(11)에 연결되고, 하부 후면에 제1 힌지축(10a)이 형성되고, 상기 제1 힌지축(10a)의 하방에 제2 힌지축(10b)이 형성되는 스티어링 컬럼(10)과, 상단은 상기 제1 힌지축(10a)에 힌지연결되는 틸팅힌지부(22a)가 형성되고, 중간에 틸팅 또는 텔레스코픽을 록킹/언록킹에 사용되는 록킹힌지부(22b)가 형성되는 내부브라켓(22)과, 차체에 고정되고, 내부에 상기 내부브라켓(22)를 수용하며, 상부에 제1 장공이 형성되고, 하부에 상기 내부브라켓(22)과 힌지연결되는 제2 장공(21b)이 형성되는 외부브라켓(21)과, 상단이 상기 스티어링 컬럼(10)의 제2 힌지축(10b)에 힌지연결되고, 하부에 틸팅슬롯(23a)이 형성되며, 상기 틸팅슬롯(23a)이 상기 제1 장공(21a)을 통하여 외부브라켓(21)에 힌지연결되는 틸팅링크(23)와, 상기 내부브라켓(22)의 내부에 구비되고 상기 록킹힌지부(25)을 선택적으로 가압하여 내부브라켓(22)과 외부브라켓(21)를 선택적으로 록킹/언록킹하는 록킹수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

스티어링 컬럼 구조{Steering column structure}

본 발명은 차량의 스티어링 컬럼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 컬럼의 틸팅 각도와 텔레스코픽 양을 늘리도록 한 스티어링 컬럼 구조에 관한 것이다.

차량, 특히 상용차에서는 차량 내부의 공간활용성, 출입의 용이 등 편의를 위해 스티어링 컬럼의 틸팅 각도와 텔레스코픽 양은 점점 증대 되고 있는 추세이다.

또한, 최근에는 운전자가 용이하게 스티어링 컬럼의 틸팅 및 텔레스코픽을 조절할 수 있도록 조작방식을 레버식에서 공압식으로 변경하여 적용하고 있다.

이러한 추세를 반영하여, 틸팅과 텔레스코픽을 각각 전담하는 에어실린더를 사용하거나 하나의 에어실린더를 사용하여 틸팅과 텔레스코픽을 제어한다.

별개의 에어실린더를 사용하여 틸팅과 텔레스코픽을 전담하여 제어하는 경우에는 복수의 에어실린더를 적용함으로써, 구조가 복잡해지고, 생산단가가 상승하는 문제점이 있다.

한편, 하나의 에어실린더를 사용하여 틸팅과 텔레스코픽을 제어하는 경우에는 틸팅각도와 텔레스코픽양을 늘이기 위해서 클러치의 크기가 커져야 하는 문제점 있다.

한편, 하기의 선행기술문헌은 '틸트 및 텔레스코픽 스티어링 컬럼'에 관한 것으로서, 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 틸트 및 텔레스코픽 조작을 동시 구현 가능케 한 차량용 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 구동장치에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR

10-0857622

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 간단한 구조에 의해 스티어링 컬럼의 틸팅 각도와 텔레스코픽 양을 늘리도록 한 스티어링 컬럼 구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조는, 차량에 구비되어 차량의 스티어링 휠과 조향장치를 연결해주는 스티어링 컬럼 구조에 있어서, 차량의 스티어링 휠에 연결되고, 하부 후면에 제1 힌지축이 형성되고, 상기 제1 힌지축의 하방에 제2 힌지축이 형성되는 스티어링 컬럼과, 상단은 상기 제1 힌지축에 힌지연결되는 틸팅힌지부가 형성되고, 중간에 틸팅 또는 텔레스코픽을 록킹/언록킹에 사용되는 록킹힌지부가 형성되는 내부브라켓과, 차체에 고정되고, 내부에 상기 내부브라켓를 수용하며, 상부에 제1 장공이 형성되고, 하부에 상기 내부브라켓과 힌지연결되는 제2 장공이 형성되는 외부브라켓과, 상단이 상기 스티어링 컬럼의 제2 힌지축에 힌지연결되고, 하부에 틸팅슬롯이 형성되며, 상기 틸팅슬롯이 상기 제1 장공을 통하여 외부브라켓에 힌지연결되는 틸팅링크와, 상기 내부브라켓의 내부에 구비되고 상기 록킹힌지부을 선택적으로 가압하여 내부브라켓과 외부브라켓를 선택적으로 록킹/언록킹하는 록킹수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 록킹수단은, 상기 내부브라켓의 하부에 장착되는 에어실린더와, 상기 에어실린더의 신축에 의해 조작되는 록킹레버와, 상기 록킹레버의 작동에 의해서 상기 내부브라켓을 외측으로 가압하는 록킹실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 록킹실린더는, 양단이 상기 록킹힌지부에 힌지연결되는 샤프트와, 상기 샤프트에 슬라이딩가능하게 구비되는 제1 바디와, 상기 샤프트에 슬라이디이가능하게 배치되되, 상기 제1 바디의 반대편에 구비되는 제2 바디가 구비되고, 상기 제1 바디와 제2 바디 사이에 상기 록킹레버의 상단이 연결되며, 상기 록킹레버가 기울어지면 상기 제1 바디와 제2 바디가 벌어지면서 상기 내부브라켓을 외측으로 가압하여 내부브라켓이 외부브라켓에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 바디와 제2 바디에는 각각 에어실린더의 신장으로 록킹레버가 기울어지면 록킹레버의 접하는 경사면과, 상기 에어실린더의 압축으로 록킹레버가 복귀하면 록킹레버에 접하는 수직면이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 록킹레버는, 상기 경사면에 밀착되도록 절곡되게 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 내부브라켓이 용이하게 외부브라켓을 가압할 수 있도록 상기 록킹힌지부에 인접하게 절개홈이 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에 따르면, 간단한 구조로서, 스티어링 컬럼의 틸팅 각도와 텔레스코픽 양을 증대시킬 수 있다.

이로 인하여, 차량, 특히 상용차 내부의 거주성과 출입성이 향상되어 상품성이 증대된다.

또한, 공압을 이용하여 록킹/언록킹을 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조를 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에서 스티어링 컬럼이 틸팅 다운된 상태를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에서 스티어링 컬럼이 상승된 상태를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에서 스터어링 컬럼의 하부를 상세히 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에서 록킹상태를 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조에서 언록킹상태를 도시한 정면도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조는, 차량의 스티어링 휠(11)에 연결되고, 하부 후면에 제1 힌지축(10a)이 형성되고, 상기 제1 힌지축(10a)의 하방에 제2 힌지축(10b)이 형성되는 스티어링 컬럼(10)과, 상단은 상기 제1 힌지축(10a)에 힌지연결되는 틸팅힌지부(22a)가 형성되고, 중간에 틸팅 또는 텔레스코픽을 록킹/언록킹에 사용되는 록킹힌지부(22b)가 형성되는 내부브라켓(22)과, 차체에 고정되고, 내부에 상기 내부브라켓(22)를 수용하며, 상부에 제1 장공이 형성되고, 하부에 상기 내부브라켓(22)과 힌지연결되는 제2 장공(21b)이 형성되는 외부브라켓(21)과, 상단이 상기 스티어링 컬럼(10)의 제2 힌지축(10b)에 힌지연결되고, 하부에 틸팅슬롯(23a)이 형성되며, 상기 틸팅슬롯(23a)이 상기 제1 장공(21a)을 통하여 외부브라켓(21)에 힌지연결되는 틸팅링크(23)와, 상기 내부브라켓(22)의 내부에 구비되고 상기 록킹힌지부(25)을 선택적으로 가압하여 내부브라켓(22)과 외부브라켓(21)를 선택적으로 록킹/언록킹하는 록킹수단을 포함한다.

스티어링 컬럼(10)은 상단에 운전자가 조작하는 스티어링 휠(11)에 연결되고, 하단은 스티어링 샤프트 등에 의해서 조향장치에 연결된다. 상기 스티어링 컬럼(10)의 하부는 후술되는 내부브라켓(22), 외부브라켓(21) 등에 용이하게 연결될 수 있도록 하부가 개방된 'ㄷ'자 형태를 갖는다. 아울러, 상기 스티어링 컬럼(10)의 하부에는 제1 힌지축(10a)이 형성되고, 그 아래 즉 스티어링 컬럼(10)의 하단에는 제2 힌지축(10b)이 형성된다.

내부브라켓(22)은 판재를 절곡하여 단면이 'ㄷ'자 형태를 갖도록 형성된다. 상기 내부브라켓(22)의 상단은 상기 제1 힌지축(10a)과 힌지연결되는 틸팅힌지부(22a)이 형성되고 중간부분에는 후술되는 록킹실린더(24)와 힌지연결되는 록킹힌지부(22b)가 형성된다.

상기 록킹힌지부(22b)는 후술되는 록킹실린더(24)의 샤프트(24a)와 힌지연결될 뿐만 아니라, 록킹실린더(24)의 작동시 외측으로 용이하게 가압되도록 하기 위해서, 절개홈(22c)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 절개홈(22c)에 의해서 상기 록킹힌지부(22b)의 인접한 부분이 용이하게 변형되어, 상기 록킹실린더(24)의 작동시 상기 내부브라켓(22)의 록킹힌지부(22b)에 인접한 영역이 외측으로 가압하도록 한다.

외부브라켓(21)은 상기 내부브라켓(22)의 외측에 구비된다. 상기 내부브라켓(22)과 같이 단면이 'ㄷ'자 형태로 형성되고, 내부에 내부브라켓(22)을 수용하는 형태를 갖는다. 상기 외부브라켓(21)의 상부에는 상기 외부브라켓(21)의 길이방향을 따라 제1 장공(21a)이 형성되고, 그 아래에 제2 장공(21b)이 형성된다. 상기 제1 장공(21a)은 틸팅링크(23)와 힌지연결되고, 제2 장공(21b)은 상기 내부브라켓(22)의 하단과 힌지연결된다.

틸팅링크(23)는 상단이 상기 스티어링 컬럼(10)의 제2 힌지축(10b)에 힌지연결되고, 하단은 상기 외부브라켓(21)의 제1 장공(21a)에 힌지연결된다. 상기 틸팅링크(23)의 하부에는 장공형태의 틸팅슬롯(23a)이 형성되어, 상기 틸팅슬롯(23a)과 제1 장공(21a)이 교차하고, 그 사이를 힌지핀이 관통함으로써, 상기 틸링링크(23)과 외부브라켓(21)을 힌지연결시킬 수 있다. 상기 틸팅링크(23)의 상단에는 상기 제2 힌지축(10b)과 힌지연결되는 힌지연결부(23b)가 형성된다.

상기 록킹수단으로는 선택적으로 좌우로 가압할 수 있는 록킹실린더(24), 상기 록킹실린더(24)를 조작하는 록킹레버(25)와, 상기 록킹레버(25)를 작동시키는 에어실린더(26)를 포함한다.

록킹실린더(24)는 선택적으로 양측으로 가압하는 가압력을 발휘할 수 있도록 한다. 이를 위해서 록킹실린더(24)는 상기 내부브라켓(22)의 록킹힌지부(22b)에 연결되고 양단에 스토퍼(24b)가 형성되는 샤프트(24a)와, 상기 샤프트(24a)에 각각 슬라이딩가능하게 구비되는 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)를 구비한다. 상기 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)는 서로 마주보는 면에 각각 경사면(24ca)(24da)과 수직면(24cb)(24db)이 형성되어 있어서, 후술되는 록킹레버(25)가 기울어질수록 상기 경사면(24ca)(24da)을 밀어서 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)는 외측으로 민다.

이때, 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)에 형성되는 경사면(24ca)(24da)의 경사방향은 록킹레버(25)가 기울어지는 방향이 된다.

록킹레버(25)는, 상단은 상기 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)의 사이에서 상기 록킹실린더(24)의 샤프트(24a)가 관통되고, 하단은 후술되는 에어실린더(26)에 연결된다. 상기 록킹레버(25)는 기울어질수록 상기 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)의 간격을 넓혀서, 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)에 록킹실린더(24)의 양측을 가압하도록 한다.

한편, 상기 록킹레버(25)는 상기 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)를 양측으로 가압할 때, 더욱 용이하게 가압할 수 있도록 하기 위해서 절곡되게 형성되는 것이 바람직하다.

에어실린더(26)는 상기 내부브라켓의 하부에 장착되고 공압에 의해 신축되며, 신축시 상기 록킹레버(25)를 작동시켜 록킹레버(25)가 더 기울어지는 방향 또는 직립되는 방향이 되도록 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 스티어링 컬럼 구조의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 스티어링 컬럼의 틸팅작동을 살펴보기로한다.

스티어링 컬럼(10)을 도 3에 도시된 바와 같은 상태에서 다운시켜 도 4에 도시된 바와 같은 상태가 되도록 하려면, 스티어링 휠(11)을 아래로 당기게 된다.

스티어링 휠(11)을 아래로 당기면, 스티어링 컬럼(10)도 상단이 다운이 되면서, 상기 틸팅링크(23)와 외부브라켓(21)의 힌지연결지점이 틸팅링크(23)의 틸팅슬롯(23a)의 하단에서 상단으로 이동한다.

상기와 같이, 도 3 및 도 4에 도시된 상태를 반복하면서, 스티어링 컬럼(10)이 틸팅되고, 원하는 각도에 맞추어 정지하여 운전자가 원하는 각도로 스티어링 컬럼(10)을 조정할 수 있다.

한편, 도 3의 상태에서 도 5에 도시된 바와 같은 상태가 되도록 스티어링 컬럼(10)이 텔레스코핑하는 과정을 살펴보면, 도 3에 도시된 상태에서 스티어링 컬럼(10)이 위로 상승하게 되면, 차체에 고정된 외부브라켓(21)의 제1 장공(21a) 및 제2 장공(21b)을 통하여 힌지연결된 내부브라켓(22) 및 틸팅링크(23)가 제1 장공(21a) 및 제2 장공(21b)의 하단에서 상단으로 이동하면서 스티어링 컬럼(10)이 상방으로 텔레스코핑된다.

그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 상태를 반복하면서, 승강하여 높이를 조절할 수 있다.

한편, 상기의 틸팅 및 텔레스코픽 동작은 모두 상기 내부브라켓(22)과 외부브라켓(21)의 잠금이 해제된 상태에 작동하고, 중간에 원하는 지점이 되거나 작동이 완료되면, 다시 잠겨서 고정되는 것으로서, 이하에서는 도 7과 도 8을 이용하여 록킹/언록킹 과정에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 도 8에 도시된 상태는 언록킹된 상태로서, 록킹레버(25)가 도 7에 도시된 록킹레버(25)에 비해서 상대적으로 직립된 상태이다. 언록킹상태에서는 상대적으로 록킹레버(25)가 직립하고 있기 때문에 록킹레버(25)는 록킹실린더(24)의 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)의 수직면(24cb)(24db)측에 접하고 있다.

이때, 도7에 도시된 바와 같이, 에어실린더(26)가 신장하면, 상기 록킹레버(25)는 도 8에 도시된 상태에서 비해서 상단이 좌측으로 이동하는 방향으로 기울어지게 된다. 록킹레버(25)가 기울어지면서, 상기 록킹레버(25)가 제1 바디(24c)의 경사면(24ca)을 밀어서 제1 바디(24c)를 좌측(도면기준)으로 밀고, 마찬가지로 제2 바디(24d)의 경사면(24da)을 밀어서 제2 바디(24d)를 우측으로 밀게된다. 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)가 서로 양쪽으로 이동하면서, 내부브라켓(22)의 록킹힌지부(22b)에 인접한 부분은 외부브라켓(21)의 내측면에 가압하여 밀착되므로 내부브라켓(22)과 외부브라켓(21)이 록킹되면서, 전체적으로 틸팅과 텔레스코핑이 중지되도록 록킹된다. 특히, 상기 내부브라켓(22)의 록킹힌지부(22b)에 인접하여 절개홈(22c)이 형성되어 있어서, 내부브라켓(22)의 록킹힌지부(22b)에 인접한 부분이 용이하게 외부브라켓(21)을 가압하도록 밀착될 수 있다.

한편, 다시 에어실린더(26)가 압축되면, 제1 바디(24c)와 제2 바디(24d)가 양측으로 가해지는 힘이 없어지므로, 상기 내부브라켓(22)과 외부브라켓(21)의 록킹이 해제되면서, 스티어링 컬럼(10)이 다시 틸팅 및 텔레스코핑이 가능해진 상태이다.

10 : 스티어링 컬럼 10a : 제1 힌지축
10b : 제2 힌지축 11 : 스티어링 휠
21 : 외부브라켓 21a : 제1 장공
21b : 제2 장공 22 : 내부브라켓
22a : 틸팅힌지부 22b : 록킹힌지부
22c : 절개홈 23 : 틸팅링크
23a : 틸팅슬롯 23b : 힌지연결부
24 : 록킹실린더 24a : 샤프트
24b : 스토퍼 24c : 제1바디
24ca : 경사면 24cb : 수직면
24d : 제2바디 24da : 경사면
24db : 수직면 25 : 록킹레버
26 : 에어실린더

Claims

차량에 구비되어 차량의 스티어링 휠과 조향장치를 연결해주는 스티어링 컬럼 구조에 있어서,
차량의 스티어링 휠에 연결되고, 하부 후면에 제1 힌지축이 형성되고, 상기 제1 힌지축의 하방에 제2 힌지축이 형성되는 스티어링 컬럼과,
상단은 상기 제1 힌지축에 힌지연결되는 틸팅힌지부가 형성되고, 중간에 틸팅 또는 텔레스코픽을 록킹/언록킹에 사용되는 록킹힌지부가 형성되는 내부브라켓과,
차체에 고정되고, 내부에 상기 내부브라켓를 수용하며, 상부에 제1 장공이 형성되고, 하부에 상기 내부브라켓과 힌지연결되는 제2 장공이 형성되는 외부브라켓과,
상단이 상기 스티어링 컬럼의 제2 힌지축에 힌지연결되고, 하부에 틸팅슬롯이 형성되며, 상기 틸팅슬롯이 상기 제1 장공을 통하여 외부브라켓에 힌지연결되는 틸팅링크와,
상기 내부브라켓의 내부에 구비되고 상기 록킹힌지부을 선택적으로 가압하여 내부브라켓과 외부브라켓를 선택적으로 록킹/언록킹하는 록킹수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.
제1항에 있어서,
상기 록킹수단은,
상기 내부브라켓의 하부에 장착되는 에어실린더와,
상기 에어실린더의 신축에 의해 조작되는 록킹레버와,
상기 록킹레버의 작동에 의해서 상기 내부브라켓을 외측으로 가압하는 록킹실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.
제2항에 있어서,
상기 록킹실린더는,
양단이 상기 록킹힌지부에 힌지연결되는 샤프트와,
상기 샤프트에 슬라이딩가능하게 구비되는 제1 바디와,
상기 샤프트에 슬라이디이가능하게 배치되되, 상기 제1 바디의 반대편에 구비되는 제2 바디가 구비되고,
상기 제1 바디와 제2 바디 사이에 상기 록킹레버의 상단이 연결되며,
상기 록킹레버가 기울어지면 상기 제1 바디와 제2 바디가 벌어지면서 상기 내부브라켓을 외측으로 가압하여 내부브라켓이 외부브라켓에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.
제3항에 있어서,
상기 제1 바디와 제2 바디에는 각각 에어실린더의 신장으로 록킹레버가 기울어지면 록킹레버의 접하는 경사면과,
상기 에어실린더의 압축으로 록킹레버가 복귀하면 록킹레버에 접하는 수직면이 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.
제4항에 있어서,
상기 록킹레버는 상기 경사면에 밀착되도록 절곡되게 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.
제2항에 있어서,
상기 내부브라켓이 용이하게 외부브라켓을 가압할 수 있도록 상기 록킹힌지부에 인접하게 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 컬럼 구조.