KR20190114379A - 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것으로서, 특히, 한 쌍의 틸팅 브라켓 사이에 축 방향으로 길게 배치되고, 다수의 고정홀이 길이방향으로 구비된 밴딩 플레이트, 틸팅 및 텔레 동작을 위한 조절 레버와 연동하여 축 회동되는 어드저스트 볼트 및 상기 어드저스트 볼트에 결합되어 축 회동되고, 상기 다수의 고정홀 중 어느 하나에 걸림되어 상기 밴딩 플레이트의 일부를 고정시키는 텔레 래치를 포함함으로써 제조 비용을 절감하는 한편 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치{TILT AND TELE-SCOPIC STEERING APPARATUS}

본 발명은 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 충돌 시 운전자에게 가해지는 충격 하중을 적절히 흡수하여 충돌 시의 안정성을 높일 수 있도록 한 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 운전석에는 운전자가 차량의 진행방향을 임의로 변경할 수 있도록 하기 위한 스티어링 장치가 마련된다.

이와 같은 스티어링 장치는 통상적으로 조향장치와 스티어링 기어 및 링크기구로 이루어지는데, 특히 상기 조향장치는 운전자로부터 회전토크를 전달받는 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠과 연결된 샤프트와, 이 샤프트가 내설되며 조향장치를 자체에 고정하는 스티어링 컬럼 등을 포함하여 이루어지되, 이 스티어링 컬럼은 한 쌍의 어퍼·로워 마운팅 브라켓에 의해 차체에 고정된다.

한편, 이와 같은 스티어링 장치에는 차량 충돌 또는 추돌 시 충돌 관성으로 인해 운전자가 조향장치에 부딪쳤을 때 그 충격력을 흡수 또는 완화하여 운전자의 상해를 최소화하기 위한 충격에너지 흡수구조가 다양하게 마련된다.

이러한 충격에너지 흡수구조로는 일반적으로, 스티어링 컬럼의 변형에 의한 충격을 흡수하는 구조와, 이 스티어링 컬럼 내에 설치되는 스티어링 샤프트의 충격 변형에 의한 충격 흡수구조와, 스티어링 컬럼을 차체에 지지 고정하는 마운팅 브라켓의 차체로부터의 이탈에 의한 충격 흡수구조가 동시에 적용되어, 차량 사고 시 운전자에게 가해지는 상해를 최소화 하도록 하고 있다.

종래의 충격 흡수구조를 갖는 조향장치는, 스티어링 컬럼을 중공관 형상의 두 개의 튜브가 축 방향으로 수축(Collapsing) 가능하게 연결되고, 이 스티어링 컬럼 내부에는 그 일단에 조향핸들이 연결되는 스티어링 샤프트가 내설되며 이 역시 스티어링 컬럼과 마찬가지로 두 개의 축이 축 방향으로 수축 가능하게 마련된다.

그리고, 스티어링 컬럼의 외측에는 종래 기술에 따른 조향장치를 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓이 설치된다. 특히, 마운팅 브라켓 또한 차량 충돌 또는 추돌 시 발생되는 충격에너지를 흡수할 수 있도록 충격 에너지 흡수구조를 구비하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 조향장치는, 차량 충돌 또는 추돌 시 마운팅 브라켓이 차량 소정부로 이탈하면서 1차 충격을 흡수하고, 마운팅 브라켓에 리벳 고정된 컬링 플레이트의 파단부가 리벳팅점을 기준으로 찢겨지면서 밴딩되어 2차 충격을 흡수하도록 구비되나, 마운팅 브라켓의 이탈 시 컬링 플레이트의 단순 절개에 의한 찢겨지는 힘을 이용하기 때문에, 충돌 시 급작스런 충격하중에 대항하는 저항하중이 약해 충돌 흡수성능이 떨어지며, 리벳을 기준으로 컬링 플레이트가 밴딩과 동시에 찢겨질 때 이 컬링 플레이트가 뒤틀리거나 충돌관성과는 전혀 다른 방향으로 밴딩되는 경우가 발생하여 효과적인 충격흡수가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 컬링 플레이트에 대응되는 구성인 밴딩 플레이트를 틸트 및 텔레 작동을 위한 조절 레버의 어드저스트 볼트 축에 인접되게 구비하되, 틸트 작동을 위해 스티어링 컬럼의 외부를 감싸도록 마운팅 브라켓의 양측단에 직교되게 구비된 한 쌍의 틸트 브라켓 사이에 구비하는 것이 제안된다.

일반적으로, 한 쌍의 틸트 브라켓 사이에 충격흡수 구조가 구비된 경우는 틸트 및 텔레스코픽 기능과 연동되도록 하는 일체 구동 방식으로 구현되는 경우인데, 이 경우에는 전체적인 구조가 매우 복잡해지는 문제가 있으며, 이로 인한 부품수의 증가 및 제품의 제조비용 상승을 초래할 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1827012호 (2018.02.07.공고)

본 발명의 목적은, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자의 상해를 방지하기 위한 충격 흡수 구조가 스티어링 컬럼의 틸트 및 텔레 작동과 연동되게 구비되되, 비교적 단순한 부품으로 구현되도록 구비됨으로써 제품 설계의 다양성을 확보할 수 있는 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 조절 레버에 의한 틸트 및 텔레 작동부의 잠금 동작 시 충격흡수 구성인 밴딩 플레이트를 견고하게 고정시켜 밴딩 플레이트의 임의 이탈을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치는, 한 쌍의 틸팅 브라켓 사이에 축 방향으로 길게 배치되고, 다수의 고정홀이 길이방향으로 구비된 밴딩 플레이트, 틸팅 및 텔레 동작을 위한 조절 레버와 연동하여 축 회동되는 어드저스트 볼트 및 상기 어드저스트 볼트에 결합되어 축 회동되고, 상기 다수의 고정홀 중 어느 하나에 걸림되어 상기 밴딩 플레이트의 일부를 고정시키는 텔레 래치를 포함한다.

또한, 상기 텔레 래치는, 상기 어드저스트 볼트가 관통하는 관통홀이 형성된 래치 본체; 상기 래치 본체에 홈 형상으로 구비된 지지홈; 및 상기 래치 본체에 상기 밴딩 플레이트의 다수의 고정홀 중 어느 하나로 삽입되거나 이탈되게 형성된 걸림 돌기를 더 포함하고, 상기 걸림 돌기를 상기 다수의 고정홀 중 어느 하나를 향하여 탄성 지지하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성부는, 상기 지지홈에 삽입되는 홈삽입단; 상기 홈삽입단의 양단에서 각각 평행되게 연장되어 상기 어드저스트 볼트의 하측 외주면 일부를 지지하는 하부 탄성 지지단; 상기 하부 탄성 지지단에서 라운딩지게 절곡된 라운딩부; 및 상기 라운딩부로부터 연장되어 상기 어드저스트 볼트의 상측 외주면 일부를 지지하는 상부 탄성 지지단을 포함하고, 상기 하부 탄성 지지단과 상기 상부 탄성 지지단은 상기 홈삽입단을 향할수록 점점 상호 이격거리가 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 탄성 지지단 및 상기 상부 탄성 지지단의 상기 이격거리 중 가장 작은 이격거리는 상기 어드저스트 볼트의 수직단면 직경보다 더 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 탄성 지지단 및 상기 상부 탄성 지지단은, 상기 어드저스트 볼트의 축 회동에 따라 상기 텔레 래치가 상기 다수의 고정홀 사이에 치걸림된 상태를 중립 상태로 전환하는 정도로 상호 압축하는 압축 하중이 발생되게 이각 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 텔레 래치의 관통홀은 원형의 내주면을 갖도록 형성되되, 상기 원형의 내주면 중 대향하는 부위에 상호 평행되는 2개의 내측 평면이 형성될 수 있다.

또한, 상기 어드저스트 볼트는, 상기 관통홀을 통하여 상기 텔레 래치를 관통하되, 적어도 일부가 상기 관통홀의 단면 형상과 대응되는 형상의 수직 단면을 가지도록 형성되며, 상기 관통홀의 2개의 내측 평면에 대하여 소정 거리 이격된 하부 지지면 및 상부 지지면이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치에 따르면, 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자의 상해 방지를 위한 충격 흡수 구조를 비교적 단순한 부품으로 구현할 수 있으므로, 한 쌍의 틸트 브라켓 사이의 공간을 많이 차지하지 않고서도 설치가 가능한 바, 구조 설계의 다양성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치에 따르면, 충격 흡수 구조가 작동하기 전에 밴딩 플레이트가 운전자가 제공하는 임의 하중에 의하여 내측 튜브를 포함하는 스티어링 컬럼으로부터 임의 이탈이 방지되도록 함으로써, 실제로 차량의 충돌 및 추돌 시에 정상적으로 작동되므로 보다 높은 안정성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 스티어링 장치의 충격 흡수 작동 전후를 나타낸 일부 절개 사시도이며,
도 3은 도 1의 구성 중 텔레 래치의 조립도이고,
도 4는 중립 상태와 도 2a 및 도 2b의 일부 구성 단면도이며,
도 5는 도 1의 구성 중 텔레 래치와 어드저스트 볼트를 나타낸 단면도이고,
도 6은 도 1의 구성 중 텔레 래치의 치걸림 상태 및 중립 상태를 나타낸 단면도이며,
도 7은 도 6의 텔레 래치의 치걸림 상태에서 중립 상태로의 전환 과정을 나타낸 순서 개요도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 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 발명의 일 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 스티어링 장치의 충격 흡수 작동 전후를 나타낸 일부 절개 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치는, 도 1 내지 도 2b에 참조된 바와 같이, 스티어링 컬럼(20)과 조향축(10)을 포함한다. 조향축(10)은, 일단부에 차실 내부로 노출되게 설치되는 스티어링 핸들이 조립될 수 있다. 이와 같은 스티어링 컬럼(20) 및 조향축(10)은, 차실 운전석에서 전방으로 하향 경사지게 배치되고, 미도시의 컬럼 하우징에 의하여 감싸여지도록 차체에 고정될 수 있다.

스티어링 컬럼(20)은, 도 2a 및 도 2b에 참조된 바와 같이, 조향축(10)이 관통되게 구비된 내측 튜브(21)와, 내측 튜브(21)가 관통되게 구비되고 외부에 차체의 소정부(미도시)와의 결합을 위해 마련된 마운팅 브라켓(30)이 일측에 구비된 외측 튜브(22)를 포함한다.

여기서, 조향축(10)은, 스티어링 컬럼(20)에 대하여 축 방향 이동 가능하게 구비되어 텔레 인(Tele-In) 및 텔레 아웃(Tele-Out) 작동되고, 내측 튜브(21)는 조향축(10)과 고정된 상태에서 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자로부터 가해지는 충돌 하중을 흡수하도록 외측 튜브(22)에 대하여 축 방향 이동되도록 컬랩싱(Collapsing)되게 구비될 수 있다.

한편, 외측 튜브(22)의 일측과 타측에는 틸팅 복원 스프링(25)의 일단이 연결되는 스프링 체결단(24)이 각각 형성되고, 틸팅 복원 스프링(25)의 타단이 마운팅 브라켓(30)의 양단부에 고정될 수 있다. 틸팅 복원 스프링(25)은, 조절 레버(50)에 의하여 잠금이 해제된 경우, 스티어링 컬럼(20)을 마운팅 브라켓(30)이 고정되는 차체의 소정부 측으로 당겨줌으로써 원래의 위치로 복원시키는 역할을 한다.

마운팅 브라켓(30)의 양단부에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 틸팅 동작 시 이를 안내하기 위한 한 쌍의 틸팅 브라켓(40)이 구비될 수 있다.

틸팅 브라켓(40)에는, 도 1에 참조된 바와 같이, 틸팅 수단(60)이 구비될 수 있다.

틸팅 수단(60)은, 한 쌍의 틸팅 브라켓(40)에 각각 틸팅 방향으로 절개된 틸팅 슬롯(64)을 관통하도록 구비된 어드저스트 볼트와, 한 쌍의 틸팅 브라켓(40) 중 일측의 틸팅 브라켓(40) 외측에 구비되어 어드저스트 볼트를 축 회전시키는 조절 레버(50)를 포함할 수 있다.

아울러, 틸팅 수단(60)은, 한 쌍의 틸팅 브라켓(40) 중 타측의 틸팅 브라켓(40) 외측에 구비되어 조절 레버(50)의 회동 동작에 따라 기어 물림 또는 해제되어 틸팅 작동이 가능하게 하거나 틸팅 작동이 되지 않도록 하는 기어부(61,63)를 더 포함할 수 있다.

기어부(61,63)는, 타측의 틸팅 브라켓(40)의 외측면에 고정되고, 외측면에 틸팅 방향으로 다수의 고정 기어 돌기(62)가 배열 형성된 고정 기어 플레이트(61)와, 어드저스트 볼트의 선단부에 고정되어 틸팅 동작 시 어드저스트 볼트와 연동되고, 외측면에 다수의 고정 기어 돌기(62)와 형합되도록 다수의 무빙 기어 돌기(도면부호 미표기)가 형성된 무빙 기어 플레이트(63)를 포함할 수 있다.

무빙 기어 플레이트(63)는, 예컨대 조절 레버(50)를 틸팅이 가능한 일측 방향으로 회동 조작하면 고정 기어 플레이트(61)로부터 외측으로 이격되면서 다수의 고정 기어 돌기(62)에서 다수의 무빙 기어 돌기가 이격되면서 잠금 상태가 해제되고, 사용자가 원하는 각도로 틸팅 조작을 완료한 후 조절 레버(50)를 그 반대 방향인 타측 방향으로 회동 조작하면 고정 기어 플레이트(61)를 향하여 이동되면서 다수의 고정 기어 돌기(62)에 다수의 무빙 기어 돌기가 치합되면서 잠금 상태로 전환될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예는, 도면에 도시되지 않았으나, 틸팅 동작과 마찬가지로 조절 레버(50)의 회동 조절에 연동하여 스티어링 컬럼(20)에 대하여 조향축(10)이 텔레 인(Tele-In)되어 축 방향 수축되거나 텔레 아웃(Tele-Out)되어 축 방향 신장되도록 구비된 텔레 수단(미도시)이 더 구비될 수 있다.

텔레 수단은 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 예를 들면 미도시 되었으나, 조절 레버(50)를 일측으로 회동시키면 스티어링 컬럼(20)이 그 내부에 압착된 조향축(10)을 해제시켜 텔레 인(Tele-In) 및 텔레 아웃(Tele-Out) 동작이 가능하도록 하고, 조절 레버(50)를 타측으로 회동시키면 스티어링 컬럼(20)을 그 내부에 삽입 구비된 조향축(10)을 압착시켜 더 이상 임의로 텔레 인 및 텔레 아웃 동작이 되지 않도록 구비될 수 있다.

그러나, 반드시 텔레 수단이 상술한 원리로 구비되어야 하는 것은 아니고, 조절 레버(50)와 연동하는 구성이라면 여하한 원리의 구성 채용도 가능함은 당연하다고 할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예는, 도 1 내지 도 2b에 참조된 바와 같이, 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자의 상해를 방지하기 위한 충격 흡수부(70)를 더 포함할 수 있다.

충격 흡수부(70)는, 도 2a 및 도 2b에 참조된 바와 같이, 한 쌍의 틸팅 브라켓(40) 사이에 스티어링 컬럼(20) 및 조향축(10)의 축 방향으로 길게 배치된 밴딩 플레이트(71,76)와, 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자로부터 제공되는 충돌 하중에 의한 밴딩 플레이트(71,76)의 임의 이탈을 방지하기 위한 텔레 래치(80)를 포함할 수 있다.

밴딩 플레이트(71,76)는, 한 쌍의 틸팅 브라켓(40) 사이에 해당하는 스티어링 컬럼(20)(특히, 외측 튜브(22))이 축 방향으로 길게 절개되게 형성된 가이드 슬롯을 따라 길이방향으로 길게 배치될 수 있다.

보다 상세하게는, 밴딩 플레이트(71,76)는, 대략 가이드 슬롯의 외측으로 노출되게 구비된 하측 플레이트(71)와, 상기 하측 플레이트(71)의 선단에서 라운딩되어 상기 하측 플레이트(71)와 평행되게 연장되되 가이드 슬롯의 내측으로 은닉되는 상측 플레이트(76)를 포함할 수 있다.

하측 플레이트(71)는, 도 2a 및 도 2b의 도면 상 상측에 위치하는 것이지만, 실제 차량에 장착될 경우 하측에 위치된다. 또한, 상측 플레이트(76)는, 도 2a 및 도 2b의 도면상 하측에 위치하는 것이지만, 실제 차량에 장착될 경우 상측에 위치된다. 따라서, 하측 플레이트(71) 및 상측 플레이트(76)는 도면에 제시된 방향과는 관계없이 실제로 차량에 적용된 경우에 적합한 명칭을 부여한 것이다.

하측 플레이트(71)와 상측 플레이트(76) 사이에는 스티어링 컬럼(20)의 내측 튜브(21)의 외주면에 고정되고, 내측 튜브(21)와 연동하는 탄지 플레이트(74)가 하측 플레이트(71) 및 상측 플레이트(76)와 평행되게 구비될 수 있다. 탄지 플레이트(74)의 선단에는 탄지 블록(75)이 탄지 플레이트(74)와 연동되게 구비되고, 탄지 블록(75)에는 상측 플레이트(76)가 관통하는 관통 슬롯(75a)이 형성될 수 있다. 탄지 블록(75)의 선단면은 하측 플레이트(71)와 상측 플레이트(76)의 라운드진 부분의 내측면과 대응되는 형상으로 구비될 수 있다. 따라서, 탄지 블록(75)이 하측 플레이트(71) 및 상측 플레이트(76) 사이의 라운드진 부분을 밀면 상측 플레이트(76)가 자연스럽게 풀리면서 운전자가 제공하는 충돌 하중을 흡수하게 된다.

한편, 하측 플레이트(71)는 탄지 플레이트(74)에 대하여 2점에서 리벳(73)에 의해 고정될 수 있다. 보다 상세하게는, 하측 플레이트(71)는 길이방향 양단 중 외측 튜브(22)에 대한 내측 튜브(21)의 수축 방향에 가까운 어느 일 점에 해당하는 탄지 플레이트(74)에 리벳 고정되고, 길이방향 양단 중 외측 튜브(22)에 대한 내측 튜브(21)의 신장 방향에 가까운 어느 일 점에 해당하는 탄지 플레이트(74)에 리벳 고정될 수 있다.

하측 플레이트(71)와 탄지 플레이트(74)의 2점 리벳 고정 부위는, 차량의 충돌 및 추돌 시에 운전자로부터 제공되는 충돌 하중이 소정 하중을 초과할 경우 후술하는 텔레 래치(80)에 의해 하측 플레이트(71)가 고정된 상태에서 탄지 플레이트(74)가 무빙되면서 파단되는 동작으로 1차 충격을 흡수하는 기능을 수행할 수 있다.

하측 플레이트(71)에는, 길이방향을 따라 다수개 형성되고, 텔레 래치(80)의 일단이 삽입되어 임의의 위치에 걸림되는 다수의 고정홀(72)이 형성될 수 있다. 텔레 래치(80)의 일단이 다수의 고정홀(72) 중 어느 하나에 걸림된 경우, 운전자로부터 조향축(10) 또는 스티어링 컬럼(20)의 내측 튜브(21)에 컬랩싱(collapsing) 방향의 충돌 하중 또는 일상 하중이 제공되더라도 하측 플레이트(71)는 고정된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 하측 플레이트(71)의 폭방향 일측과 타측단에는, 도 2a 및 도 2b에 참조된 바와 같이, 하부로 소정길이 돌출된 스토퍼 리브(77)가 형성될 수 있다. 그리고, 스토퍼 리브(77)의 선단에는 부가 스토퍼(91)가 밀착되게 구비될 수 있다.

부가 스토퍼(91)는, 스토퍼 리브(77)의 선단에 밀착되고, 하측 플레이트(71)의 길이방향에 대하여 직교되게 연장된 스토퍼 블록(92)과, 스토퍼 블록(92)의 가운데에서 하방으로 연장되고 차체의 어느 일부에 체결부재에 의하여 고정되기 위한 체결공(94)이 형성된 체결단(93)을 포함할 수 있다.

스토퍼 블록(92)은, 운전자로부터 제공되는 충돌 하중이 매우 커 하측 플레이트(71)에 리벳 고정된 2점이 파단됨과 동시에 텔레 래치(80)에 의한 하측 플레이트(71)의 고정이 해제된 경우에 외측 튜브(22)에 형성된 스토퍼 돌기(26)에 의해 하측 플레이트(71)의 이동을 방지함으로써 부가 스토퍼(91)가 추가적인 고정 기능을 수행하도록 한다.

본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예의 차량 충돌 및 추돌 시 운전자를 보호하기 위한 작동 모습을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 도 1의 구성 중 텔레 래치(80)의 조립도이고, 도 4는 중립 상태와 도 2a 및 도 2b의 일부 구성 단면도이며, 도 5는 도 1의 구성 중 텔레 래치(80)와 어드저스트 볼트를 나타낸 단면도이다.

먼저, 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자로부터 제공되는 충돌 하중에도 불구하고, 밴딩 플레이트(71,76)의 일부를 최종적으로 텔레 동작을 위해 고정된 부위에서 임의 이탈되지 않도록 하는 텔레 래치(80)에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

텔레 래치(80)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 어드저스트 볼트가 관통되는 관통홀(83)이 형성된 래치 본체(81)와, 래치 본체(81)의 하측 단부에 홈 형상으로 구비되고 후술하는 탄성부(85)의 일부(후술하는 홈삽입단(86))가 홈 개재되어 탄성 지지되는 지지홈(82)과, 지지홈(82)과 대향되는 래치 본체(81)의 상측 단부에 돌기 형상으로 구비되고 어드저스트 볼트의 회동 동작에 따라 하측 플레이트(71)에 형성된 다수의 고정홀(72)로 삽입되거나 다수의 고정홀(72)로부터 이탈되는 걸림 돌기(84)를 포함할 수 있다.

여기서, 어드저스트 볼트가 관통되는 관통홀(83)은, 전체적으로 원형의 내주면을 갖도록 형성되되, 원형의 내주면 중 상측 및 하측 일부에 상호 평행되는 2개의 내측 평면(83a,83b)을 갖도록 형성될 수 있다. 텔레 래치(80)는, 어드저스트 볼트가 관통홀(83)을 통하여 관통하도록 어드저스트 볼트의 외주에 일측으로부터 끼워져 결합될 수 있다.

아울러, 관통홀(83)에 관통되는 어드저스트 볼트 또한 관통홀(83)에 대응되는 수직 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 어드저스트 볼트에 형성된 평면 중 하측에 위치된 평면을 '하부 지지면(55a)'이라 칭하고, 어드저스트 볼트에 형성된 평면 중 상측에 위치된 평면을 '상부 지지면(55b)'이라 칭하기로 한다.

여기서, 관통홀(83)의 하부 내측 평면(83a) 및 상부 내측 평면(83b)과 어드저스트 볼트의 하부 지지면(55a) 및 상부 지지면(55b)은 완전히 밀착되는 것이 아니라 소정 거리 이격된 상태로 구비될 수 있다. 이는, 후술하는 탄성부(85)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 래치 본체(81)가 탄성 회동되는 탄성 회동 공간을 확보하기 위함이다.

아울러, 하부 지지면(55a)과 상부 지지면(55b)은 어드저스트 볼트 길이방향 전체에 대하여 형성되어도 무방하나, 도 4에 참조된 바와 같이, 텔레 래치(80)가 설치 고정되어야 할 위치에서 원형의 단면부에 수렴되도록 점점 소멸하도록 구비됨으로써 어드저스트 볼트의 일단부로부터 끼워지는 텔레 래치(80)가 설치 위치에서 자연스럽게 억지 끼움되어 고정될 수 있도록 형성되는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예에서, 텔레 래치(80)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 래치 본체(81)에 형성된 걸림 돌기(84)를 다수의 고정홀(72) 중 어느 하나를 향하여 탄성 지지하는 탄성부(85)를 더 포함할 수 있다.

탄성부(85)는, 래치 본체(81)의 지지홈(82)에 삽입되는 홈삽입단(86)과, 홈삽입단(86)의 양단에서 각각 평행되게 연장되어 어드저스트 볼트의 하부 지지면(55a)을 지지하는 하부 탄성 지지단(87)과, 하부 탄성 지지단(87)에서 라운딩지게 절곡된 라운딩부(88)와, 라운딩부(88)로부터 연장되어 어드저스트 볼트의 상부 지지면(55b)을 지지하는 상부 탄성 지지단(89) 및 상부 탄성 지지단(89)과 둔각을 형성하도록 절곡된 절곡단(90)을 포함할 수 있다. 절곡단(90)은, 하부 탄성 지지단(87) 및 상부 탄성 지지단(89)을 각각 어드저스트 볼트의 하부 지지면(55a)과 상부 지지면(55b)에 클립 형태로 용이하게 끼워 밀착시키도록 하기 위한 입구 구성이다.

여기서, 하부 탄성 지지단(87)과 상부 탄성 지지단(89)은 상호 평행되지 않도록 구비되되, 홈삽입단(86)을 향할수록 점점 상호 이격거리가 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.

외부로부터 어떠한 외력이 제공되지 않는 상태의 하부 탄성 지지단(87)과 상부 탄성 지지단(89)의 상기 이격거리 중 가장 작은 이격거리는 어드저스트 볼트의 수직단면 직경보다 더 작게 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 이격거리 중 가장 작은 이격거리는, 어드저스트 볼트의 하부 지지면(55a)과 상부 지지면(55b) 사이의 이격거리보다 더 작게 형성될 수 있다. 따라서, 탄성부(85)는 어드저스트 볼트(55)의 길이방향에 직교되는 외측에서 클립 형태로 결합되어 하부 탄성 지지단(87)과 상부 탄성 지지단(89)이 상호 압축하는 압축 하중을 작용하게 된다.

이와 같은 상태에서, 틸팅 또는 텔레 동작을 위해 운전자가 조절 레버(50)를 일측으로 회동시킬 경우 래치 본체(81)가 일측으로 회동되면서 걸림 돌기(84)가 다수의 고정홀(72)로부터 이격되고, 운전자는 원하는 각도 및 원하는 길이로 스티어링 핸들을 조절하는 틸팅 및 텔레 작동을 수행할 수 있다. 이때, 탄성부(85)의 하부 탄성 지지단(87)과 상부 탄성 지지단(89)은 상술한 바와 같이 상호 압축 하중을 작용하는 바, 이각 형상에 의한 스프링 벌어짐 현상에 의하여 더욱 지속적으로 래치 본체(81)를 어드저스트 볼트의 일측 회동 방향과는 반대 방향으로 탄성 지지하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예의 작동 모습을 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3의 (a)에 참조된 바와 같이, 차량의 충돌 및 추돌에 따른 운전자의 관성 충돌 하중이 미도시의 스티어링 핸들에 제공되면, 상호 고정된 조향축(10) 및 스티어링 컬럼(20)의 내부 튜브가 외측 튜브(22)에 대하여 전방으로 상대 이동하게 된다.

여기서, 도 3의 (b) 및 (c)에 참조된 바와 같이, 탄지 플레이트(74) 및 탄지 블록(75)은, 운전자가 제공하는 충돌 하중에 의하여 상대 이동되되, 하측 플레이트(71)가 기준선 R로 표기된 부분에 고정된 상태를 유지하여야 한다.

도 3의 (b)에 참조된 바와 같이, 탄지 플레이트(74)와 연동되어 이동되는 탄지 블록(75)이 하측 플레이트(71)와 상측 플레이트(76) 사이의 라운드진 부분에 도달하기 전까지는 하측 플레이트(71)에 2점 리벳 고정된 부위가 파단되면서 1차적으로 충격을 흡수하게 된다. 이 때에도, 밴딩 플레이트(71,76)는 텔레 래치(80)에 의하여 고정된 상태를 유지하여야 한다.

그리고, 도 3의 (c)에 참조된 바와 같이, 탄지 블록(75)이 하측 플레이트(71)와 상측 플레이트(76) 사이의 라운드진 부분에 도달한 후에는, 운전자가 제공하는 충돌 하중에 의하여 탄지 플레이트(74) 및 탄지 블록(75)이 상측 플레이트(76)를 풀면서 2차적으로 충격을 흡수하게 된다.

도 6은 도 1의 구성 중 텔레 래치의 치걸림 상태 및 중립 상태를 나타낸 단면도이고, 도 7은은 도 6의 텔레 래치의 치걸림 상태에서 중립 상태로의 전환 과정을 나타낸 순서 개요도이다.

본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예는, 상술한 바와 같이, 차량의 충돌 및 추돌 시 스티어링 핸들에 의한 운전자의 상해를 방지하는 충격 흡수부(70)를 한 쌍의 틸팅 브라켓(40) 사이에 구비하되, 틸트 동작 및 텔레 동작을 조절하기 위한 조절 레버(50)와 연동하도록 구성함으로써 미도시의 계기판의 하측과 스티어링 컬럼(20) 사이의 공간 설계를 단순화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 조절 레버(50)에 의한 틸트 및 텔레 동작과 연동되면서도 차량의 충돌 및 추돌 시 운전자의 상해를 효과적으로 방지하기 위해서는, 텔레 래치(80)에 의해 밴딩 플레이트(71,76)가 고정되어 있는 것을 전제로 한다.

그러나, 도 6의 (a)에 참조된 바와 같이, 운전자의 틸트 및 텔레 동작 후 조절 레버(50)를 이용하여 잠금시킬 때, 텔레 래치(80)의 걸림 돌기(84)가 고정홀(72)에 정확히 걸림되지 않고 고정홀(72)의 외측에 치걸림 상태가 될 수 있다. 이와 같은 치걸림 상태에서 차량의 충돌 및 추돌 사고가 발생할 경우, 충격 흡수부(70)는 제 기능을 발휘할 수 없다.

따라서, 운전자에 의해, 상술한 도 6의 (a)와 같은 텔레 래치(80)의 치걸림 상태에서 도 5의 (b)와 같은 중립 상태로 전환할 필요가 있다.

본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치의 일 실시예에서, 텔레 래치(80)는, 비교적 단순한 구성으로서, 운전자의 스티어링 핸들을 미는 단순한 동작으로 치걸림 상태를 해소할 수 있다.

즉, 도 7에 참조된 바와 같이, 텔레 래치(80)의 걸림 돌기(84)가 밴딩 플레이트(71,76)에 형성된 고정홀(72)과 고정홀(72) 사이의 상면에 치걸림되어 있는 경우, 운전자가 스티어링 핸들에 임의의 하중을 가하여 치걸림 상태에서 중립 상태로 전환할 수 있다. 치걸림 상태에서 중립 상태로의 전환이 용이하도록 다수의 걸림홈(72)의 걸림벽과 대향되는 타측의 벽면에는 경사면(72a)이 형성될 수 있다.

보다 상세하게는, 운전자가 틸팅 또는 텔레 작동 후 조절 레버(50)를 타측(도 7의 도면상 시계방향)으로 회동시키면, 어드저스트 볼트 또한 조절 레버(50)와 연동하여 타측으로 회전력이 제공된다.

이때, 탄성부(85)의 하부 탄성 지지단(87) 및 상부 탄성 지지단(89)은 이각 형상에 의한 스프링 벌어짐에 의해 상호 압축하는 압축 하중이 발생되면서, 래치 본체(81)를 시계방향으로 탄성 지지하게 된다.

여기서, 운전자가 도 7에 참조된 바와 같이, 스티어링 핸들을 미는 동작으로 임의 하중을 가하게 되면, 텔레 래치(80)의 걸림 돌기(84)가 미끄러지듯 일측의 고정홀(72)로 삽입되어 중립 상태로 전환될 수 있다.

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 일 실시예는 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.

10: 조향축 20: 스티어링 컬럼
21: 내측 튜브 22: 외측 튜브
30: 마운팅 브라켓 40: 틸팅 브라켓
50: 조절 레버 60: 틸팅 수단
61: 고정 기어 플레이트 62: 고정 기어 돌기
63: 가동 기어 플레이트 64: 틸팅 슬롯
70: 충격 흡수부 71,76: 밴딩 플레이트
71: 하측 플레이트 72: 다수의 고정홀
73: 리벳 74: 탄지 플레이트
75: 탄지 블록 76: 상측 플레이트
80: 텔레 래치 81: 래치 본체
82: 지지홈 83: 관통홀
84: 걸림 돌기 85: 탄성부
86: 홈삽입단 87: 하부 탄성 지지단
88: 라운딩부 89: 상부 탄성 지지단
90: 절곡단

Claims (7)

1. 한 쌍의 틸팅 브라켓 사이에 축 방향으로 길게 배치되고, 다수의 고정홀이 길이방향으로 구비된 밴딩 플레이트;
   틸팅 및 텔레 동작을 위한 조절 레버와 연동하여 축 회동되는 어드저스트 볼트; 및
   상기 어드저스트 볼트에 결합되어 축 회동되고, 상기 다수의 고정홀 중 어느 하나에 걸림되어 상기 밴딩 플레이트의 일부를 고정시키는 텔레 래치를 포함하는 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 텔레 래치는,
   상기 어드저스트 볼트가 관통하는 관통홀이 형성된 래치 본체;
   상기 래치 본체에 홈 형상으로 구비된 지지홈; 및
   상기 래치 본체에 상기 밴딩 플레이트의 다수의 고정홀 중 어느 하나로 삽입되거나 이탈되게 형성된 걸림 돌기를 더 포함하고,
   상기 걸림 돌기를 상기 다수의 고정홀 중 어느 하나를 향하여 탄성 지지하는 탄성부를 더 포함하는 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 탄성부는,
   상기 지지홈에 삽입되는 홈삽입단;
   상기 홈삽입단의 양단에서 각각 평행되게 연장되어 상기 어드저스트 볼트의 하측 외주면 일부를 지지하는 하부 탄성 지지단;
   상기 하부 탄성 지지단에서 라운딩지게 절곡된 라운딩부; 및
   상기 라운딩부로부터 연장되어 상기 어드저스트 볼트의 상측 외주면 일부를 지지하는 상부 탄성 지지단을 포함하고,
   상기 하부 탄성 지지단과 상기 상부 탄성 지지단은 상기 홈삽입단을 향할수록 점점 상호 이격거리가 좁아지는 형태로 형성된 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 하부 탄성 지지단 및 상기 상부 탄성 지지단의 상기 이격거리 중 가장 작은 이격거리는 상기 어드저스트 볼트의 수직단면 직경보다 더 작게 형성된 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 하부 탄성 지지단 및 상기 상부 탄성 지지단은, 상기 어드저스트 볼트의 축 회동에 따라 상기 텔레 래치가 상기 다수의 고정홀 사이에 치걸림된 상태를 중립 상태로 전환하는 정도로 상호 압축하는 압축 하중이 발생되게 이각 형상을 가지는 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 텔레 래치의 관통홀은 원형의 내주면을 갖도록 형성되되, 상기 원형의 내주면 중 대향하는 부위에 상호 평행되는 2개의 내측 평면이 형성된 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 어드저스트 볼트는,
   상기 관통홀을 통하여 상기 텔레 래치를 관통하되, 적어도 일부가 상기 관통홀의 단면 형상과 대응되는 형상의 수직 단면을 가지도록 형성되며,
   상기 관통홀의 2개의 내측 평면에 대하여 소정 거리 이격된 하부 지지면 및 상부 지지면이 형성된 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 장치.

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