KR20200092623A - 조향장치용 전동컬럼구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향장치용 전동컬럼구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향장치에 설치되는 전동컬럼구조로서, 조향축이 체결된 외통튜브에 설치되는 연결브라켓과, 상기 외통튜브에 체결되고 상기 연결브라켓이 끼움되어 이동되도록 슬릿홀이 형성되고 안내레일이 마련된 중공의 하우징본체와, 상기 연결브라켓에 연결되어 상기 조향축이 마련된 외통튜브를 이송시키는 전개전동부로 이루어져, 조향장치의 전동컬러에 전개전동부와 틸트부를 마련하여 전동구동에 따른 마찰을 줄이면서 전동에 의해 조향축 및 외통튜브의 길이를 조절하거나 각도를 조절하여, 운전자가 별도의 레버조작 없이 운전자와 조향핸들 사이의 간격 및 각도를 조절할 수 있게 되는 조향장치용 전동컬럼구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

조향장치용 전동컬럼구조 { Electric column structure for steering system }

본 발명은 조향장치용 전동컬럼구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향장치의 전동컬러에 전개전동부와 틸트부를 마련하여 전동구동에 따른 마찰을 줄이면서 전동에 의해 조향축 및 외통튜브의 길이를 조절하거나 각도를 조절하여, 운전자가 별도의 레버조작 없이 운전자와 조향핸들 사이의 간격 및 각도를 조절할 수 있게 되는 조향장치용 전동컬럼구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 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 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 하단의 랙-피니언기구에 전달되고 최종적으로는 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

한편, 조향장치에는 틸트(Tilt) 또는 텔레스코프(Telescope) 기능이 포함되는데, 이러한 기능을 통해 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 및 기울임 각도를 조절할 수 있게 되어 원활한 조향 조작을 할 수 있다.

또한, 이러한 틸트 또는 텔레스코프 기능은 초기에는 운전자가 직접 조절 레버를 조작하여 조향휠을 축 방향으로 운동시키거나 힌지축을 중심으로 조향휠을 회전시켜야 하는 수동 조작 방식이었으나 이후에는 모터를 이용한 자동 조작 방식이 개발되었다.

모터를 이용한 전동식 틸트 조향장치는 틸트 작동시 회전축 역할을 하는 힌지부가 조향 컬럼의 상단부에 있는지 하단부에 있는지에 따라서 어퍼 틸트(Upper Tilt) 조향장치와 로워 틸트(Lower Tilt) 조향장치로 구분된다.

그러나, 종래의 전동식 조향장치는 모터의 구동에 의해 외통튜브와 외통튜브에 회전되게 체결되는 조향축을 이송시키는 과정에서, 이송부와 외통튜브를 감싸며 차량에 고정되는 하우징 사이에 과도한 마찰이 발생하여, 마찰에 대한 소음 및 걸림현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 상존하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

등록특허 제0814759호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 조향장치의 전동컬러에 전개전동부와 틸트부를 마련하여 전동구동에 따른 마찰을 줄이면서 전동에 의해 조향축 및 외통튜브의 길이를 조절하거나 각도를 조절하여, 운전자가 별도의 레버조작 없이 운전자와 조향핸들 사이의 간격 및 각도를 조절할 수 있게 되는 조향장치용 전동컬럼구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 조향장치에 설치되는 전동컬럼구조로써, 조향축이 체결된 외통튜브에 설치되는 연결브라켓과, 상기 외통튜브에 체결되고 상기 연결브라켓이 끼움되어 이동되도록 슬릿홀이 형성되고 안내레일이 마련된 중공의 하우징본체와, 상기 연결브라켓에 연결되어 상기 조향축이 마련된 외통튜브를 이송시키는 전개전동부로 이루어 진것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전개전동부는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동에 의해 회전되는 전개스크류와, 상기 전개스크류에 체결되어 상기 전개스크류의 회전에 의해 이동되는 이송너트블럭과, 상기 이송너트블럭에 고정되어 이송되는 전개하우징으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전개하우징의 저면에는 상기 연결브라켓에 연결되는 안내유닛이 더 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징본체에는 틸트부가 더 마련되고, 상기 틸트부는 상기 하우징본체에 힌지회동되고 리드스크류가 마련된 회동모터와, 상기 리드스크류에 체결되어 이동되는 리드너트와, 상기 리드너트 및 상기 하우징본체와 힌지결합되는 연결패널과, 상기 연결패널과 힌지결합되는 고정브라켓으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징본체에는 틸트전동부가 더 마련되고, 상기 틸트전동부는 상기 하우징본체에 힌지회동되고 틸트로드가 마련된 틸트모터와, 상기 틸트로드 및 상기 하우징본체와 힌지결합되는 연결패널과, 상기 연결패널과 힌지결합되는 고정브라켓으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명인 조향장치용 전동컬럼구조는 조향장치의 전동컬러에 전개전동부와 틸트부를 마련하여 전동구동에 따른 마찰을 줄이면서 전동에 의해 조향축 및 외통튜브의 길이를 조절하거나 각도를 조절하여, 운전자가 별도의 레버조작 없이 운전자와 조향핸들 사이의 간격 및 각도를 조절할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 설치되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트부가 설치된 상태를 나타낸 부분확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸드전동부가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트전동부가 설치된 상태를 나타낸 부분확대도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 설치되는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트부가 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트부가 설치된 상태를 나타낸 부분확대도이며, 도 7은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸드전동부가 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 조향장치용 전동컬럼구조가 조향장치에 틸트전동부가 설치된 상태를 나타낸 부분확대도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 조향장치용 전동컬럼구조(10)(이하에서는 설명의 편의상 전동컬럼구조라 명명함)는 조향장치(100)에 설치되어 조향핸들의 각도 및 운전자와의 간격을 조절하도록 된 전동컬럼구조(10)로써, 이에 이와같은 전동컬럼구조(10)는 연결브라켓(20)과, 하우징본체(30)와, 전동전개부로 이루어진다.

상기 연결브라켓(20)은 조향축(300)이 체결된 외통튜브(200)에 설치된다. 상기 조향축(300)은 상기 외통튜브(200)에 회전되게 체결되며, 일단이 외부로 노출되게 배치되며 노출된 일단에는 조향핸들이 체결된다.

상기 연결브라켓(20)은 패널구조로 이루어지며, 상기 외통튜브(200)에 나사체결 또는 용접되어 고정된다. 상기 연결브라켓(20)은 일단이 상향으로 절곡되게 만곡부를 형성시켜 상기 전동전개부와 상기 만곡부를 나사체결시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기 연결브라켓(20)은 금속재로 형성시키게 되며 합성수지재로 형성시키는 것도 가능하다.

상기 하우징본체(30)는 중공의 관구조로 이루어지며, 상기 외통튜브(200)에 체결되고 상기 연결브라켓(20)이 끼움되어 이동되도록 슬릿홀(31)이 형성되고 안내레일(32)이 마련된다.

상기 슬릿홀(31)은 상기 하우징본체(30)의 길이방향을 따라 형성되고, 상기 안내레일(32)은 길이방향을 따라 상기 슬릿홀(31)의 양측에 형성되어, 상기 전개전동부(40)를 안내하게 된다.

상기 하우징본체(30)는 금속재로 형성시키게 된다.

상기 전개전동부(40)는 상기 연결브라켓(20)에 연결되어 상기 조향축(300)이 마련된 외통튜브(200)를 이송시키게 된다.

상기 전개전동부(40)는 구동모터(41)와, 상기 구동모터(41)의 구동에 의해 회전되는 전개스크류(42)와, 상기 전개스크류에 체결되어 상기 전개스크류의 회전에 의해 이동되는 이송너트블럭(43)과, 상기 이송너트블럭(43)에 고정되어 이송되는 전개하우징(44)으로 이루어진다.

상기 구동모터(41)는 차량에 고정되며, 상기 이송너트블럭(43)은 상기 전개하우징(44)의 상부에 나사체결 또는 끼움식으로 고정되고, 상기 전개하우징(44)은 상기 연결브라켓(20)에 나사체결되며 상기 안내레일(32)에 안내된다.

즉, 상기 구동모터(41)의 구동에 의해 상기 전개스크류(42)가 회전하게 되면 회전방향에 따라 상기 이송너트블럭(43)과 상기 전개하우징(44)이 이동하게 되고, 상기 전개하우징(44)과 연결된 연결브라켓(20) 및 외통튜브(200)가 이동함으로써, 외통튜브(200)에 설치되는 조향축(300)의 조향핸들과 운전사 사이의 간격을 줄이거나 넓힐 수 있게 된다.

이때, 상기 전개하우징(44)의 저면에는 상기 연결브라켓(20)에 연결되는 안내유닛(45)이 더 체결된다.

상기 안내유닛(45)은 패널구조로 형성되어, 상기 연결브라켓(20)에 나사체결되고, 상기 전개하우징(44)은 상기 안내유닛(45)에 나사체결되어 고정된다.

상기 안내유닛(45)은 상기 전개하우징(44)의 크기보다 작게 형성시켜, 이동시 상기 안내레일(32) 또는 하우징본체(30)와의 마찰면적을 줄일 수 있게 된다.

상기 하우징본체(30)에는 틸트부(50)가 더 마련되고, 상기 틸트부(50)는 상기 하우징본체(30)에 힌지회동되고 리드스크류(511)가 마련된 회동모터(51)와, 상기 리드스크류(511)에 체결되어 이동되는 리드너트(52)와, 상기 리드너트(52) 및 상기 하우징본체(30)와 힌지결합되는 회동연결패널(53)과, 상기 회동연결패널(53)과 힌지결합되는 회동고정브라켓(54)으로 이루어진다. 상기 고회동정브라켓은 차량에 고정된다.

상기 하우징본체(30)의 단부는 차량에 회전되게 축결합된다.

즉, 상기 회전모터의 구동에 의해 상기 리드스크류(511)가 회전하면서 상기 리트너트를 이동시키게 되면, 회전방향에 따라 상기 회동연결패널(53)을 회전시켜 상기 회동연결패널(53)에 힌지연결된 하우징본체(30)를 회전시킴으로써, 하우징본체(30)에 설치되는 조향축(300)의 조향핸들의 각도를 운전자의 체형에 맞게 조절할 수 있게 된다.

상기 회동고정브라켓(54)에는 곡선의 안내홀을 형성하고, 상기 하우징본체(30)의 힌지를 상기 안내홀에 안내되게 상기 회동연연결패널에 체결하여, 회동시 상기 안내홀을 따라 상기 하우징본체(30)가 회동된다.

상기 하우징본체(30)에는 틸트전동부(60)가 더 마련되고, 상기 틸트전동부(60)는 상기 하우징본체(30)에 힌지회동되고 틸트로드(611)가 마련된 틸트모터(61)와, 상기 틸트로드(611) 및 상기 하우징본체(30)와 힌지결합되는 틸트연결패널(62)과, 상기 틸트연결패널(62)과 힌지결합되는 틸트고정브라켓(63)으로 이루어진다.

상기 하우징본체(30)의 단부는 차량에 회전되게 축결합된다.

즉, 상기 틸트모터(61)의 구동에 의해 상기 틸트로드(611)가 이동하여 상기 틸트모터(61)의 회전방향에 따라 상기 틸트연결패널(62)을 회전시켜 상기 틸트연결패널(62)에 힌지연결된 하우징본체(30)를 회전시킴으로써, 하우징본체(30)에 설치되는 조향축(300)의 조향핸들의 각도를 운전자의 체형에 맞게 조절할 수 있게 된다.

상기 틸트고정브라켓(63)에는 곡선의 안내홀을 형성하고, 상기 하우징본체(30)의 힌지를 상기 안내홀에 안내되게 틸트연결패널(62)에 체결하여, 회동시 상기 안내홀을 따라 상기 하우징본체(30)가 회동된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 전동컬럼구조 20 : 연결브라켓
30 : 하우징본체 40 : 전개전동부
50 : 틸트부 60 : 틸트전동부
31 : 슬릿홀 32 : 안내레일
41 : 구동모터 42 : 전개스크류
43 : 이송너트블럭 44 : 전개하우징
45 : 안내유닛
51 : 회동모터 511 : 리드스크류
52 : 리드너트 53 : 회동연결패널
54 : 회동고정브라켓
61 : 틸트모터 611 : 틸트로드
62 : 틸트연결패널 63 : 틸트고정브라켓
100 : 조향장치 200 : 외통튜브
300 : 조향축

Claims (5)

1. 조향장치에 설치되는 전동컬럼구조로서,
   조향축이 체결된 외통튜브에 설치되는 연결브라켓;
   상기 외통튜브에 체결되고 상기 연결브라켓이 끼움되어 이동되도록 슬릿홀이 형성되고 안내레일이 마련된 중공의 하우징본체; 및
   상기 연결브라켓에 연결되어 상기 조향축이 마련된 외통튜브를 이송시키는 전개전동부로 이루어 진것을 특징으로 하는 조향장치용 전동컬럼구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전개전동부는 구동모터와,
   상기 구동모터의 구동에 의해 회전되는 전개스크류와,
   상기 전개스크류에 체결되어 상기 전개스크류의 회전에 의해 이동되는 이송너트블럭과,
   상기 이송너트블럭에 고정되어 이송되는 전개하우징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조향장치용 전동컬럼구조.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전개하우징의 저면에는 상기 연결브라켓에 연결되는 안내유닛이 더 체결된 것을 특징으로 하는 조향장치용 전동컬럼구조.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징본체에는 틸트부가 더 마련되고, 상기 틸트부는 상기 하우징본체에 힌지회동되고 리드스크류가 마련된 회동모터와,
   상기 리드스크류에 체결되어 이동되는 리드너트와,
   상기 리드너트 및 상기 하우징본체와 힌지결합되는 회동연결패널과,
   상기 회동연결패널과 힌지결합되는 회동고정브라켓으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조향장치용 전동컬럼구조.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징본체에는 틸트전동부가 더 마련되고, 상기 틸트전동부는 상기 하우징본체에 힌지회동되고 틸트로드가 마련된 틸트모터와,
   상기 틸트로드 및 상기 하우징본체와 힌지결합되는 틸트연결패널과,
   상기 틸트연결패널과 힌지결합되는 틸트고정브라켓으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조향장치용 전동컬럼구조.
   
   

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