KR20140037448A - 자동차의 조향 컬럼 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것으로 본 발명에 의하면, 조향컬럼의 틸트 작동을 할 때 가동기어와 고정기어의 결합이 걸림감없이 매끄럽게 이루어지고, 가동기어와 고정기어의 결합시 발생되는 노이즈를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높일 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높일 수 있는 효과가 있게 된다.
Description
본 발명의 일실시예는 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 조향컬럼의 틸트 작동을 할 때 가동기어와 고정기어의 결합이 걸림감없이 매끄럽게 이루어지고, 가동기어와 고정기어의 결합시 발생되는 노이즈를 방지할 수 있으며 또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높일 수 있는 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, 자동차 조향장치는 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데 이러한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치로 나누어 지며, 경우에 따라서는 텔레스코프식 조향장치에 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 기술에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 사시도이다.
도시된 바와 같이 종래 기술에 의한 일반적인 자동차의 조향 컬럼(180)은 조향축(175)을 수용하는 외측 튜브(100), 외측 튜브에 인입되는 내측 튜브(170), 내측 튜브를 차체에 고정시키는 하부 브라켓(165), 외측 튜브(100)의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(105), 조향휠(103)의 기울임 각도를 조절할 수 있게 조향컬럼과 일체로 고정되며 틸트홀(110)이 형성된 틸트 브라켓(150), 상기 틸트 브라켓의 외측면에 형성되는 고정기어(145), 상기 고정기어(145)에 치합 또는 분리되는 가동기어(140), 틸트홀(110)을 관통하는 틸트 볼트(130), 가동기어(140)와 결합되는 캠(135), 상기 캠(135)과 조정 레버(115)를 고정시키는 부시(125)와 너트(120)를 포함하여 구성된다.
고정기어(145)와 가동기어(140)는 서로 치합될 수 있게 동일한 피치와 산높이로 형성되어 조정 레버(115)가 잠긴 상태에서는 고정기어(145)와 가동기어(140)가 치합되어 외측 튜브(100)와 조향축(175)등은 고정되지만 조정 레버(115)가 풀리면 캠(135)에 의해서 가동기어(140)가 고정기어(145)로부터 분리되어 상부 조향컬럼(180)은 로워 틸트 중심(160)을 기준으로 틸트되는 방향으로 회전할 수 있게 된다.
캠(135)에는 가동기어(140)가 부착되고 캠(135)의 일측면에는 돌출부가 형성되어 조정 레버(115)의 회전에 따라 돌출부가 조정 레버의 홈에 인입되거나 홈으로 부터 인출되어 고정기어(145)가 결합 또는 분리되게 된다.
그러나, 이러한 종래의 자동차의 조향 컬럼의 경우에는 조향컬럼의 틸트 작동시 가동기어와 고정기어의 슬라이딩이 걸림감이 발생되고 슬라이딩 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제한 상태에서 가동기어가 고정기어에 지지되면서 슬라이딩 될 때 작동 범위를 벗어나는 이탈이 발생되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 조향컬럼의 틸트 작동을 할 때 가동기어와 고정기어의 결합이 걸림감없이 매끄럽게 이루어지고, 가동기어와 고정기어의 결합시 발생되는 노이즈를 방지하고 또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높이는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 조향컬럼에 결합되는 틸트 브라켓; 상기 틸트 브라켓의 외측면에 결합되되, 소정의 간격으로 이격된 위치에 바닥면으로부터 돌출 형성된 수개의 제1돌기부가 구비되어 있는 고정기어; 상기 고정기어와 서로 마주보게 위치되어 조정 레버의 작동시 대향되는 방향으로 결합 또는 분리되면서 상기 제1돌기부들의 사이로 결합되는 수개의 제2돌기부가 바닥면으로부터 돌출 형성되어 있는 가동기어를 포함하는 자동차의 조향 컬럼을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 조향컬럼의 틸트 작동을 할 때 가동기어와 고정기어의 결합이 걸림감없이 매끄럽게 이루어지고, 가동기어와 고정기어의 결합시 발생되는 노이즈를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높일 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 사시도;
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타내는 사시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어가 결합된 상태를 나타내는 측면도;
도 6과 도 7은 도 5의 A-A 부위를 나타내는 단면도로서, 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 사시도;
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타내는 사시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어가 결합된 상태를 나타내는 측면도;
도 6과 도 7은 도 5의 A-A 부위를 나타내는 단면도로서, 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 일부를 나타내는 사시도, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타내는 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼 중 고정기어와 가동기어가 결합된 상태를 나타내는 측면도, 도 6과 도 7은 도 5의 A-A 부위를 나타내는 단면도로서, 고정기어와 가동기어의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향 컬럼(200)은, 조향축(201)을 수용하는 외측 튜브(203), 외측 튜브(203)에 인입되는 내측 튜브(205), 내측 튜브(205)를 차체에 고정시키는 하부 브라켓(209), 외측 튜브(203)의 상측에 설치되어 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(207), 조향컬럼(200)과 일체로 고정되는 틸트 브라켓(211), 틸트 브라켓(211)의 외측면에 결합되는 고정기어(230), 고정기어(230)에 치합 또는 분리되는 가동기어(220), 틸트 브라켓(211)의 틸트작동홀(미도시)을 관통하는 틸트 볼트(215), 조정레버(213)와 결합되는 캠(217), 캠(217)과 조정레버(213)를 고정시키는 부시와 너트(219)를 포함하여 구성된다.
조향컬럼(200)은 조향휠의 기울임 각도를 조절할 수 있는 틸트 기구부가 구비되며, 외측 튜브(203)는 조향축(201)을 수용하고, 내측 튜브(205)는 외측 튜브(203)에 인입된다.
하부 브라켓(209)은 내측 튜브(205)를 차체에 고정시키면서 틸트 작동시 틸트축을 이루는 힌지부(209a)가 구비되어 있고, 마운팅 브라켓(207)은 외측 튜브(203)의 상측에 설치되어 조향컬럼(200)을 차체에 고정시킨다.
고정기어(230)는 틸트 브라켓(211)의 외측면에 결합되고 가동기어(220)는 고정기어(230)에 치합 또는 분리된다. 틸트 볼트(215)는 틸트 브라켓(211)의 틸트작동홀을 관통하고, 부시와 너트(219)는 캠(217)과 조정레버(213)를 고정시킨다.
조정레버(213)가 잠긴 상태에서는 고정기어(230)와 가동기어(220)가 밀착되어 외측 튜브(203)와 조향축(201)등은 고정된다. 반면에 조정레버(213)가 풀리면 캠(217)에 의해서 가동기어(220)가 고정기어(230)로부터 분리되어 조향컬럼(200)은 힌지부(209a)의 중심을 기준으로 틸트되는 방향으로 움직일 수 있게 된다.
틸트 브라켓(211)은 조향컬럼(200)과 일체로 고정되도록 마운팅 브라켓(207)과 결합되며 조향휠의 기울임 각도를 조절할 수 있게 힌지부(209a)를 중심으로 하는 원호 또는 아크 형상으로 형성되는 틸트작동홀이 형성되어 있다.
고정기어(230)는 틸트 브라켓(211)의 외측면에 결합되고 틸트 작동시 조향컬럼(200)과 함께 틸트 볼트(215)가 원호 운동되는 틸트슬롯홀(231)이 형성되어 있으며, 가동기어(220)의 제2돌기부(225)와 치합 또는 분리되는 제1돌기부(235)가 구비되어 있다.
고정기어(230)의 제1돌기부(235)는 도 3에 도시된 것처럼 틸트슬롯홀(231)을 기준으로 양쪽에 형성되는데, 바닥면으로부터 돌출되며 소정의 간격으로 이격된 위치에 수개가 배치되어 있다.
그리고, 가동기어(220)는 틸트 볼트(215)가 관통되는 관통홀(221)이 형성되어 있어서 틸트 작동시 조향컬럼(200) 및 틸트 볼트(215)와 함께 고정기어(230)를 따라서 틸트 각도만큼 이동되는데, 가동기어(220)의 양측 단부에 고정기어(230)의 양측 단부가 삽입되는 지지부(223)가 형성되어 있어서 지지부(223)가 고정기어(230)의 양측단부에 지지되며 움직이게 되어 있다.
이러한 가동기어(220)는 고정기어(230)와 서로 마주보게 위치되어 조정레버(213)의 작동시 대향되는 방향으로 결합 또는 분리되는 운동을 하면서 고정기어(230)의 제1돌기부들(235)의 사이로 결합되는 수개의 제2돌기부들(225)이 형성되어 있다.
이러한 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225)는 고정기어(230)와 가동기어(220)의 결합시 서로 엇갈리는 위치에 형성되어 있어서, 제1돌기들이 제2돌기부(225)들의 사이로 결합되어 상,하,좌,우로 이동되지 않게 견고하게 결합된다.
즉, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나는 동일한 간격의 격자 형상으로 배치되며 형성되고, 다른 하나는 이 격자 형상의 중심과 서로 대응되는 위치에 배치되게 형성된다.
따라서, 도 3과 도 4에 도시된 예처럼 고정기어(230)의 틸트슬롯홀(231)을 기준으로 일측과 타측에 제1돌기부(235)가 각각 3열로 형성되고, 가동기어(220)의 관통홀(221)을 기준으로 일측과 타측에 제2돌기부(225)가 각각 2열로 형성되어 도 6에 도시된 것처럼 하나의 제2돌기부(225)가 4개의 제1돌기부(235)와 점접촉하며 결합된다.
그리고, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225)는 각각 고정기어(230)와 가동기어(220)의 바닥면으로부터의 돌출량이 동일하게 형성됨으로써 가동기어(220)와 고정기어(230)의 결합시 일정한 간격으로 유지될 수 있게 되어 있다.
이러한 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나는 바닥면으로부터 돌출되면서 점차적으로 단면적이 줄어들게 형성되고, 다른 하나는 바닥면으로부터 끝단까지 단면적이 일정하게 형성된다.
예를 들어 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나는 원뿔 형상으로 형성되고, 다른 하나는 원기둥 형상으로 형성될 수 있는데, 도3 에 도시된 것처럼 제1돌기부(235)가 원뿔 형상으로 형성되고, 제2돌기부(225)가 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
이와 반대로 도 4에 도시된 바와 같이 제1돌기부(235)가 원기둥 형상으로 형성되고 제2돌기부(225)가 원뿔 형상으로 형성될 수도 있다.
또한, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나는 원뿔 형상으로 형성되고 다른 하나는 다각기둥 형상으로 형성되거나, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나는 다각뿔 형상으로 형성되고 다른 하나는 원기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
이러한 하나의 실시예로 도 7에서는 제1돌기부(235)가 원뿔 형상으로 형성되고 제2돌기부(225)가 8각기둥 형상으로 형성된 단면을 도시하였다.
한편, 이렇게 제1돌기불와 제2돌기부(225) 중 어느 하나가 바닥면으로부터 돌출되면서 점차적으로 단면이 줄어들게 형성되면, 고정기어(230)와 가동기어(220)의 결합시 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225)의 끝단이 서로 맞부딪치면서 맞물리지 않게되는 오작동을 방지할 수 있게 된다.
즉, 소결 방식으로 제작되거나 단조 후 가공하는 방식 등으로 제작되는 가동기어(220)와 고정기어(230)는 그 제작상의 치수 오차와, 조향 컬럼 자체의 조립 오차, 조정 레버의 작동시 틸트 작동으로 발생되는 작동 오차 등으로 인해, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225)의 결합 위치에 오차가 누적될 수 있다.
따라서, 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225) 중 어느 하나의 끝단 단면적이 다른 하나의 끝단 단면적보다 작게 형성됨으로써 결합 초기에 결합 공간을 증대시켜 제1돌기부(235)와 제2돌기부(225)의 끝단이 서로 맞부딪치면서 맞물리지 않게되는 오작동을 방지하게 된다.
따라서, 운전자가 조정레버(213)를 해제하여 조향휠 각도를 셋팅한 후 조정레버(213)를 잠그면 고정기어(230)와 서로 마주보게 위치되어 있는 가동기어(220)의 제2돌기부(225)가 대향되는 방향으로 움직이면서 고정기어(230)의 제1돌기부(235)들 사이로 맞부딪치지 않고 매끄럽게 결합되게 된다.
이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면, 조향컬럼의 틸트 작동을 할 때 가동기어와 고정기어의 결합이 걸림감없이 매끄럽게 이루어지고, 가동기어와 고정기어의 결합시 발생되는 노이즈를 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 틸트 작동을 위해 조정레버를 해제하거나 조일 때 가동기어가 고정기어의 결합 범위를 벗어나는 이탈이 발생되지 않게 되어 조향컬럼의 틸트 작동 안전성을 높일 수 있는 효과가 있게 된다.
200: 조향컬럼 211: 틸트 브라켓
220: 가동기어 221: 관통홀
223: 지지부 225: 제2돌기부
230: 고정기어 231: 틸트슬롯홀
235: 제1돌기부
220: 가동기어 221: 관통홀
223: 지지부 225: 제2돌기부
230: 고정기어 231: 틸트슬롯홀
235: 제1돌기부
Claims (8)
- 조향컬럼에 결합되는 틸트 브라켓;
상기 틸트 브라켓의 외측면에 결합되되, 소정의 간격으로 이격된 위치에 바닥면으로부터 돌출 형성된 수개의 제1돌기부가 구비되어 있는 고정기어;
상기 고정기어와 서로 마주보게 위치되어 조정 레버의 작동시 대향되는 방향으로 결합 또는 분리되면서 상기 제1돌기부들의 사이로 결합되는 수개의 제2돌기부가 바닥면으로부터 돌출 형성되어 있는 가동기어;
를 포함하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부 중 어느 하나는 동일한 간격의 격자 형상으로 배치되며 형성되고, 다른 하나는 상기 격자 형상의 중심과 서로 대응되는 위치에 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부는 각각의 바닥면으로부터의 돌출량이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부 중 어느 하나는 바닥면으로부터 돌출되면서 점차적으로 단면적이 줄어들게 형성되고, 다른 하나는 바닥면으로부터 끝단까지 단면적이 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부 중 어느 하나는 원뿔 형상으로 형성되고, 다른 하나는 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부 중 어느 하나는 원뿔 형상으로 형성되고, 다른 하나는 다각기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1돌기부와 제2돌기부 중 어느 하나는 다각뿔 형상으로 형성되고, 다른 하나는 원기둥 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동기어의 양측 단부에 상기 고정기어의 양측 끝단이 삽입되는 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
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