KR20160040950A - 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치 - Google Patents

차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치 Download PDF

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Abstract

차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치는: 하우징; 상기 하우징의 양단에 각각 회전 가능하게 설치되는 베어링부; 상기 베어링부에 회전 가능하게 거치되는 브래킷; 및 상기 브래킷과 상기 베어링부와 상기 하우징을 관통 체결하는 체결부;를 포함하여 이루어진다.

Description

차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치{TILT APPARATUS FOR STEERING COLUMN IN VEHICLES}
본 발명은 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 운전자가 틸트 작동을 할 때 소음 발생이 적고 틸트 작동력이 우수한 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티어링 컬럼은 운전자의 다양한 신체조건에 적합하게 변화될 수 있도록 하기 위해서 틸팅 기능 및 높이 조절 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 스티어링 컬럼을 차량 등에 고정시키고 틸팅 기능을 하는 장치(이하 설명의 편의상 "틸트장치"하고 한다)가 필요하게 된다.
종래 기술에서의 틸트장치는 하우징에 원통형의 튜브가 삽입 설치되고, 하우징과 튜브 사이에 플라스틱 재질을 포함하여 이루어지는 부시가 위치하며, 브래킷이 볼트 체결에 의하여 튜브에 회전 가능하게 설치되고 있다.
이러한 구성으로 이루어진 틸트장치는 브래킷이 틸트 작동되면서, 브래킷에 벤딩 하중이 가해져 점진적으로 플라스틱 재질인 부시에 세레이션 변형이 발생하게 된다. 부시에 발생된 세레이션 변형에 의하여 튜브와 브래킷 사이에 유격이 발생되고, 이로 인해 튜브와 브래킷은 축방향으로 유동이 발생되어 소음이 유발되는 문제점 있다. 또한 브래킷의 틸트 작동은 부시와 하우징 간에 미끄럼 회전 운동이 발생되므로, 회전 운동을 원활하게 이루어지기 위해서 그리스(grease) 등의 윤활유를 부시와 하우징 사이에 도포하는 공정을 필요로 하고, 각 부품 간 치수 및 튜브 압입력에 따라 틸트 작동력이 변동되어 부품 관리 등이 필요한 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1028318호(2011.04.01. 등록, 발명의 명칭: 털레스코픽 스티어링 칼럼의 장착구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 본 발명의 목적은 틸트 작동시에 소음이 발생되는 것을 저감시키고 틸트 작동력을 향상시키는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치는: 하우징; 상기 하우징의 양단에 각각 회전 가능하게 설치되는 베어링부; 상기 베어링부에 회전 가능하게 거치되는 브래킷; 및 상기 브래킷과 상기 베어링부와 상기 하우징을 관통 체결하는 체결부;를 포함한다.
본 발명에서 상기 체결부의 단부에는 고정부가 결합된다.
본 발명에서 상기 베어링부는, 베이스; 상기 베이스의 일면을 덮고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지는 댐퍼부; 상기 베이스의 타면에 회전하게 설치되는 롤러부;를 포함한다.
본 발명에서 상기 베이스는 금속 재질을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 댐퍼부는 상기 하우징과 대면되게 설치되고, 상기 베이스와 상기 하우징 사이의 하중을 완충시킨다.
본 발명에서 상기 롤러부는 상기 베이스에 복수 개가 방사형으로 설치된다.
본 발명에서 상기 롤러부는 상기 브래킷과 접촉되어 구름운동을 하며, 회전하는 상기 브래킷의 마찰력을 감소시킨다.
본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치는 각 부품 간에 유격이 발생되는 것을 차단하여 부품 간의 충돌에 의한 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면 틸트 작동시 마찰력 감소를 통한 틸트 하중이 감소되어 운전자의 조작 편의성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부가 하우징에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부가 하우징에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치의 작동을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부가 하우징에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부가 하우징에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링부를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치의 작동을 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치는 하우징(10)과, 하우징(10)의 양단에 각각 설치되는 베어링부(20)와, 베어링부(20)에 회전 가능하게 거치되고, 단면의 형상이 'ㄷ'자로 이루어지는 브래킷(30)과, 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10)을 관통 체결하는 체결부(40)를 포함하여 이루어진다.
이로써, 브래킷(30)과 베어링부(20) 사이에서 틸트 작동이 이루어지면서, 베어링부(20)에서 충격을 흡수하여 틸트 하중 감소로 운전자의 조작 편의성이 향상된다. 그리고, 체결부(40)에 의하여 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10)이 관통 체결되어 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10) 사이의 유격 발생을 방지할 수 있다. 브래킷(30)은 하우징(10)의 양측에서 동일하게 회전할 수 있도록 일체를 이루고 베어링부(20)에 거치되기 위하여 단면의 형상이 'ㄷ'자형으로 이루어진다.
하우징(10)의 양측에는 체결부(40)가 관통될 수 있도록 관통공(11)이 형성된다. 관통공(11)의 직경은 체결부(40)의 직경에 대응되게 형성된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 베어링부(20)는 베이스(21), 댐퍼부(22), 롤러부(23)를 포함하여 이루어진다. 베이스(21)는 일정 두께를 가지는 원판형으로 형성되는 것으로, 하우징(10)의 양측에 각각 설치되어 체결부(40)의 체결을 지지한다. 베이스(21)의 중심부에는 체결부(40)가 관통되는 관통공(25)이 형성된다. 관통공(25)의 직경은 체결부(40)의 직경에 대응되게 형성된다. 베이스(21)는 금속 재질을 포함하여 이루어진다. 베이스(21)는 금속 재질 중에서 경도와 강도가 우수한 철 재질을 포함하여 이루어진다. 하중이 베어링부(20)에 가해질 때, 베이스(21)는 일정 경도와 강도를 가지는 금속 재질을 포함하여 이루어져 변형되는 것이 방지될 수 있다. 베이스(21)의 변형이 방지되어 브래킷(30)과 하우징(10) 사이에서 유격이 발생되는 것을 방지하고 유격에 의한 소음 발생을 차단할 수 있다. 베이스(21)에는 롤러부(23)가 삽입 설치되는 수용부(27)가 오목하게 형성된다. 수용부(27)는 롤러부(23)의 외형에 대응되게 형성되고, 롤러부(23)의 일부가 노출될 수 있는 깊이로 형성된다. 본 발명의 실시예에서 롤러부(23)는 원통형으로 형성된 예를 나타내고 있으므로, 수용부(27)는 그에 대응되어 반원통형으로 베이스(21)에 오목하게 형성된다. 롤러부(23)가 구형으로 이루어지는 경우, 수용부(27)는 반구형으로 베이스(21)에 오목하게 형성된다.
댐퍼부(22)는 베이스(21)의 일면(도 5 기준 우측)을 덮고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어진다. 댐퍼부(22)의 원형의 형상에 외주면에 베이스(21)의 측면을 씌울 수 있도록 형성된다 즉, 댐퍼부(22)의 단면 형상은 'ㄷ'자형으로 형성된다. 원형의 형상을 이루는 댐퍼부(22)의 내경은 베이스(21)의 외경에 대응되게 형성된다. 댐퍼부(22)는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지므로, 댐퍼부(22)의 내경은 베이스(21)의 외경보다 조금 작게 형성된다. 따라서, 댐퍼부(22)는 탄성 변형되면서 베이스(21)를 덮어 댐퍼부(22)와 베이스(21) 사이에 유격이 발생되지 않게 된다. 댐퍼부(22)는 마찰 등에 대하여 강한 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 댐퍼부(22)는 고무, 실리콘, 우레탄 등의 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 댐퍼부(22)는 하우징(10)에 대면되게 설치되어, 베이스(21)와 하우징(10) 사이의 축방향 하중을 완충시킨다. 댐퍼부(22)의 중심부에는 베이스(21)의 중심부에 형성된 관통공(25)의 크기와 위치에 대응되는 관통공이 형성된다.
롤러부(23)는 베이스(21)의 타면(도 5 기준 좌측)에 회전 가능하게 설치된다. 롤러부(23)는 베이스(21) 상에 베이스(21)의 관통공(25)을 중심으로 복수 개가 방사형으로 설치된다. 롤러부(23)가 베이스(21) 상에 방사형으로 설치되어, 브래킷(30)의 관통공(31)을 중심으로 회전하는 브래킷(30)이 방사형으로 설치된 복수 개의 롤러부(23)를 따라서 회전하면서 마찰이 감소된다. 롤러부(23)의 양단에는 각각 회동축(24)이 돌출 형성된다. 회동축(24)은 수용부(27)에 삽입되어 롤러부(23)가 수용부(27) 내에서 축회전 가능하게 된다. 롤러부(23)는 수용부(27)에서 일부 노출되게 설치되어 브래킷(30)과 접촉하면서 구름 운동을 하게 되고, 이로 인해 브래킷(30)의 틸트가 가능하게 된다. 구름 운동을 하는 브래킷(30)은 회전하면서 롤러부(23)와의 구름 운동을 통하여 마찰이 감소되고, ?트 하중 감소로 운전자의 조작 편의성이 향상된다.
브래킷(30)은 베어링부(20)에 회전 가능하게 거치되고, 단면 형상이 'ㄷ'자 형으로 이루어진다. 브래킷(30)에는 베어링부(20)와 대면되는 부위의 중심부에 관통공(31)이 형성된다. 체결부(40)에 의하여 체결되는 관통공(31)을 중심으로 브래킷(30)은 회전 가능하게 된다. 관통공(31)의 직경은 체결부(40)의 직경에 대응되게 형성된다.
체결부(40)는 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10)을 관통 체결한다. 여기서, 체결부(40)는 브래킷(30), 베어링부(20), 하우징(10)에 각각 형성된 관통공(31, 25, 11)을 각각 관통한다. 본 발명의 실시예에서 체결부(40)는 볼트, 나사 등으로 이루어질 수 있다.
고정부(50)는 브래킷(30), 베어링부(20), 하우징(10)을 관통한 체결부(40)의 단부에 결합되어 브래킷(30), 베어링부(20), 하우징(10) 사이에 유격이 없고 견고한 결합 상태를 유지할 수 있게 한다. 여기서, 체결부(40)에서 고정부(50)와 결합되는 단부에는 고정부(50)에 형성되는 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어, 체결부(40)와 고정부(50)는 나사 체결된다. 본 발명의 실시예에서 고정부(50)는 너트 등으로 이루어질 수 있다. 고정부(50)는 체결부(40)의 단부와 용접 결합될 수 있다. 체결부(40)와 고정부(50)의 결합에 의하여 하우징(10)에 설치되는 베어링부(20)와 브래킷(30)의 유격 발생이 차단되고, 이탈이 방지된다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 결합 과정을 살펴본다.
도 2를 참조하면, 하우징(10)의 양측의 관통공(11)에 각각 베어링부(20)가 장착된다. 이때 베어링부(20)에 구비된 베이스(21)의 관통공(25)이 하우징(10)의 관통공(11)과 서로 대응되게 배치된다. 베어링부(20)의 댐퍼부(22)는 하우징(10)과 대면되게 설치된다.
브래킷(30)은 베어링부(20)의 롤러부(23)에 대면되게 배치된다. 이때 브래킷(30)의 관통공(31)은 베이스(21)의 관통공(25)과 하우징(10)의 관통공(11)과 서로 대응되게 배치된다.
체결부(40)는 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10)에 각각 형성된 관통공(31, 25, 11)을 각각 관통하고, 단부가 외부로 노출된다. 외부로 노출된 체결부(40)의 단부에는 고정부(50)가 체결되어, 브래킷(30)과 베어링부(20)와 하우징(10) 간에 유격 발생을 차단한다. 이때 베어링부(20)의 댐퍼부(22)는 일정 양만큼 하우징(10)에 압착되어 예압을 가진 상태로 조립되어 하우징(10)와 브래킷(30) 간의 유격을 방지한다.
상기와 같은 조립에 의하여 체결부(40)의 체결시 발생되는 축력은 베어링부(20)의 댐퍼부(22)에서 충격을 완충시키고, 회전하는 브래킷(30)과의 마찰은 베어링부(20)의 롤러부(23)의 구름 운동에 의하여 감소된다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 작동을 살펴본다.
모터(60)가 작동되고 웜휠과 웜기어 등의 작동에 의하여 샤프트(70)가 회전하면서 하우징(10)이 회전하게 한다. 회전하는 하우징(10)에서 발생하는 하중은 체결부(40) 체결시 하우징(10)의 양측면에 고정된 베어링부(20)의 댐퍼부(22)의 탄성 변형과 롤러부(23)의 구름 운동에 의하여 완화된다.
작은 하중이 발생하는 경우에는 하우징(10)에 예압을 가진 상태로 조립된 댐퍼부(22)에 의해 축방향 하중을 완화시킨다. 큰 하중이 발생하는 경우에는 철강 등의 금속 재질을 포함하여 이루어지는 베이스(21)에 의하여 지지되어 과도한 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이로 인하여, 각 구성요소인 브래킷(30), 베어링부(20), 하우징(10), 체결부(40), 고정부(50) 간에 유격이 발생되는 것을 차단하여 각 구성요소 간 유격에 의한 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
틸트 작동은 베어링부(20)의 롤러부(23)와 브래킷(30) 사이에서 발생된다. 운전자가 틸트 작동을 할 경우, 베어링부(20)에 삽입 설치된 롤러부(23)가 회전하는 브래킷(30)과 구름 운동을 하게 되고 이로 인해 틸트가 가능하게 된다. 브래킷(30)은 롤러부(23)의 구름 운동으로 인하여 마찰력이 감소되고, 틸트 하중이 감소되어 운전자의 틸트 조작의 편의성이 증대될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 하우징 11: 관통공
15: 스톱퍼 20: 베어링부
21: 베이스 22: 댐퍼부
23: 롤러부 24: 회동축
25: 관통공 27: 수용부
30: 브래킷 31: 관통공
40: 체결부 50: 고정부
60: 모터 70: 샤프트

Claims (7)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 양단에 각각 회전 가능하게 설치되는 베어링부;
    상기 베어링부에 회전 가능하게 거치되는 브래킷; 및
    상기 브래킷과 상기 베어링부와 상기 하우징을 관통 체결하는 체결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체결부의 단부에는 고정부가 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 ?트장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베어링부는,
    베이스;
    상기 베이스의 일면을 덮고, 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지는 댐퍼부;
    상기 베이스의 타면에 회전하게 설치되는 롤러부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스는 금속 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 댐퍼부는 상기 하우징과 대면되게 설치되고, 상기 베이스와 상기 하우징 사이의 하중을 완충시키는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 롤러부는 상기 베이스 상에 복수 개가 방사형으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 롤러부는 상기 브래킷과 접촉되어 구름운동을 하며, 회전하는 상기 브래킷의 마찰력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 컬럼용 틸트장치.
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Citations (12)

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