KR20240039950A - 스토어블 전동 컬럼 - Google Patents
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Abstract
컬럼 자체의 길이가 최대한 가변되도록 구성되어, 차량의 자율 주행 시 운전자의 편의와 활동을 위한 차실 내의 공간을 최대한 확보할 수 있는 스토어블 전동 컬럼이 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 스토어블 전동 컬럼은, 제1 컬럼부와, 상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고 상기 제1 컬럼부의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제2 컬럼부와, 상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고 상기 제1 컬럼부의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제3 컬럼부와, 상기 제2 컬럼부 및 상기 제3 컬럼부를 길이방향으로 이동시키는 전동 구동부를 포함한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 스토어블 전동 컬럼은, 제1 컬럼부와, 상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고 상기 제1 컬럼부의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제2 컬럼부와, 상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고 상기 제1 컬럼부의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제3 컬럼부와, 상기 제2 컬럼부 및 상기 제3 컬럼부를 길이방향으로 이동시키는 전동 구동부를 포함한다.
Description
본 발명은 스토어블 전동 컬럼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컬럼 자체의 길이를 최대한 가변되도록 구성하여, 차량의 자율 주행 시 운전자의 편의와 활동을 위한 차실 내의 공간을 최대한 확보할 수 있는 스토어블 전동 컬럼에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 조향장치는 차량의 앞바퀴의 방향을 좌측 또는 우측으로 변경하여 차량의 진행방향을 좌측 또는 우측으로 변경하기 위한 장치이다.
상기 조향장치에는 운전자가 손으로 잡는 구성인 스티어링 휠이 포함되는데, 상기 운전자가 상기 스티어링 휠을 좌측 또는 우측으로 회전 조작함으로써, 상기 스티어링 휠이 상단부에 결합되어 있는 스티어링 샤프트가 회전되고, 상기 스티어링 샤프트의 회전력은 스티어링 기어로 전달되며, 상기 스티어링 기어의 랙바가 좌우로 이동되는 것에 의해, 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 좌측 또는 우측으로 이동됨으로써, 상기 차량의 앞바퀴의 방향이 좌측 또는 우측으로 변경된다.
한편, 상기 조향장치에는 텔레스코프(Telescope) 및 틸트(Tilt) 기능이 포함되는데, 상기 텔레스코프 및 상기 틸트 기능을 통해 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 상기 스티어링 휠의 차실 내로 돌출 정도 및 기울기를 조절하여 원활한 조향 조작을 할 수 있다.
또한, 상기 텔레스코프 및 상기 틸트 기능은 초기에는 운전자가 직접 조절 레버를 조작하여, 상기 스티어링 휠을 축방향으로 이동시키거나, 상기 축방향과 직교되게 배치된 힌지축을 중심으로 상기 스티어링 휠을 회전시켜야 하는 수동 조작 방식이었으나, 모터를 이용한 자동 조작 방식이 개발되었다.
최근, 자율주행의 차량 개발의 급격한 발전에 따라 자율주행 모드에서 운전자의 공간 확보가 화두로 떠오르고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2368822호(2022.03.03)(이하, '종래 기술'이라 함)에는 전동 컬럼의 텔레량을 증가시키는 기술인 '레일 스토어블 전동 컬럼'이 개시되어 있다.
상기 종래 기술은, 차체에 고정되는 레일 베이스와, 상기 레일 베이스의 일측면에 결합되어 슬라이딩 구동에 따른 스티어링휠의 텔량을 제어하는 컬럼 어셈블리와, 상기 레일 베이스의 양단에 구성된 볼베어링 레일과, 상기 컬럼 어셈블리의 양측에 구성되고 상기 볼베어링 레일에 지지되어 구동되면서 컬럼의 텔량을 제어하는 구동 볼베어링과, 운전자의 조작에 따라 컬럼의 텔레인/텔레아웃을 제어하기 위해 상기 컬럼 어셈블리를 레일 베이스에 따라 구동하기 위한 구동력을 제공하는 구동수단을 포함하여 구성된다.
그런데, 상기 종래 기술은 상기 컬럼 어셈블리 자체의 길이가 가변되지 않고, 상기 컬럼 어셈블리를 상기 레일 베이스에 대해 이동시켜서 상기 컬럼 어셈블리의 텔레량을 조절하는 구조이기 때문에, 상기 레일 베이스와 상기 볼베어링 레일과 상기 구동 볼베어링의 설치로 인해 차실 내의 공간 확보가 쉽지 않은 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 컬럼 자체의 길이가 최대한 가변되도록 구성되어, 차량의 자율 주행 시 운전자의 편의와 활동을 위한 차실 내의 공간을 최대한 확보할 수 있는 스토어블 전동 컬럼을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스토어블 전동 컬럼은, 제1 컬럼부, 제2 컬럼부, 제3 컬럼부 및 전동 구동부로 구성된다. 상기 제2 컬럼부의 일부는 상기 제1 컬럼부의 내부에 배치된다. 상기 제2 컬럼부는 상기 제1 컬럼부의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능하다. 상기 제3 컬럼부의 일부는 상기 제1 컬럼부의 내부에 배치된다. 상기 제3 컬럼부는 상기 제1 컬럼부의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능하다. 상기 전동 구동부는 상기 제2 컬럼부 및 상기 제3 컬럼부를 길이방향으로 이동시킨다.
상기 전동 구동부는, 제1 텔레 스크류 바, 제2 텔레 스크류 바, 텔레 기어박스 및 텔레 모터로 구성될 수 있다. 상기 제1 텔레 스크류 바는 상기 제2 컬럼부에 연결되어 상기 제2 컬럼부의 길이방향으로 배치될 수 있다. 상기 제2 텔레 스크류 바는 상기 제3 컬럼부에 연결되어 상기 제3 컬럼부의 길이방향으로 배치될 수 있다. 상기 텔레 기어박스는 상기 제1 컬럼부에 배치될 수 있다. 상기 텔레 기어박스는 복수개의 기어를 내부에 구비할 수 있다. 상기 복수개의 기어는 상기 제1 텔레 스크류 바 및 상기 제2 텔레 스크류 바를 동시에 반대방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 텔레 모터는 상기 복수개의 기어를 회전시킬 수 있다.
상기 복수개의 기어는, 제1 웜휠기어, 제2 웜휠기어, 제1 웜기어 및 제2 웜기어로 구성될 수 있다. 상기 제1 웜휠기어는 상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 제2 웜휠기어는 상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 제1 웜기어는 상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 제1 웜기어는 상기 제1 웜휠기어와 치합할 수 있다. 상기 제2 웜기어는 상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 상기 제2 웜기어는 상기 제2 웜휠기어와 치합할 수 있다. 상기 제1 텔레 스크류 바는 상기 텔레 기어박스 및 상기 제1 웜휠기어를 관통할 수 있다. 상기 제1 텔레 스크류 바의 외주면에는 상기 제1 웜휠기어의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 형성될 수 있다. 상기 제1 텔레 스크류 바는 상기 제1 웜휠기어의 회전 시 길이방향으로 이동될 수 있다. 상기 제2 텔레 스크류 바는 상기 텔레 기어박스 및 상기 제2 웜휠기어를 관통할 수 있다. 상기 제2 텔레 스크류 바의 외주면에는 상기 제2 웜휠기어의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 형성될 수 있다. 상기 제2 텔레 스크류 바는 상기 제2 웜휠기어의 회전 시 상기 제1 텔레 스크류 바와 반대방향으로 이동될 수 있다.
상기 제1 웜기어 및 상기 제2 웜기어는 단일의 웜기어 축에 구비될 수 있다.
상기 제2 컬럼부에는 상기 제1 텔레 스크류 바가 연결되는 판형의 제1 연결리브가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 제3 컬럼부에는 상기 제2 텔레 스크류 바가 연결되는 판형의 제2 연결리브가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 제2 컬럼부의 외주면은 상기 제1 컬럼부의 내주면에 지지될 수 있다. 상기 제3 컬럼부의 일단부는 상기 제2 컬럼부의 내부에 배치될 수 있다. 상기 제3 컬럼부의 외주면은 상기 제2 컬럼부의 내주면에 지지될 수 있다.
상기 제1 컬럼부의 타단에는 상기 제3 컬럼부의 외주면을 지지하는 지지돌기가 형성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 스토어블 전동 컬럼은, 제1 컬럼부와, 상기 제1 컬럼부의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능하게 배치되는 제2 컬럼부와, 제1 컬럼부의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능하게 배치되는 제3 컬럼부와, 상기 제2 컬럼부 및 상기 제3 컬럼부를 길이방향으로 이동시키는 전동 구동부를 포함함으로써, 컬럼 자체의 길이가 최대한 가변되도록 구성되어, 차량의 자율 주행 시 운전자의 편의와 활동을 위한 차실 내의 공간을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼이 포함되는 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼의 길이가 최대로 길게 가변된 상태인 최대 텔레 아웃 상태를 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼이 포함되는 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼의 길이가 최대로 짧게 가변된 상태인 최대 텔레 인 상태를 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 1에 도시된, 텔레 기어박스, 제1 컬럼부, 제2 컬럼부 및 제3 컬럼부의 내부 구조를 나타내는 도면,
도 6은 도 5의 일부 확대도,
도 7은 도 1에 도시된 텔레 기어박스의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼이 포함되는 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼의 길이가 최대로 짧게 가변된 상태인 최대 텔레 인 상태를 나타내는 도면,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 1에 도시된, 텔레 기어박스, 제1 컬럼부, 제2 컬럼부 및 제3 컬럼부의 내부 구조를 나타내는 도면,
도 6은 도 5의 일부 확대도,
도 7은 도 1에 도시된 텔레 기어박스의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼이 포함되는 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼의 길이가 최대로 길게 가변된 상태인 최대 텔레 아웃 상태를 나타내는 도면, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼이 포함되는 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도로서, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼의 길이가 최대로 짧게 가변된 상태인 최대 텔레 인 상태를 나타내는 도면, 도 4는 도 3의 평면도이다.
여기서, 텔레 아웃(Tele Out)은 스토어블 전동 컬럼(200) 전체의 축방향의 길이가 길어지는 것을 의미할 수 있고, 텔레 인(Tele In)은 스토어블 전동 컬럼(200) 전체의 축방향의 길이가 짧아지는 것을 의미할 수 있다. 이하 설명에서 텔레(Tele)의 의미는 스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 이동을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향 장치(1)는 스티어링 샤프트(100) 및 스토어블 전동 컬럼(200)을 포함할 수 있다.
스티어링 샤프트(100)의 일단부에는 운전자가 차량의 진행방향을 조향하기 위해 손으로 잡는 구성인 스티어링 휠(미도시)이 설치될 수 있다.
스티어링 샤프트(100)는 스토어블 전동 컬럼(200)을 축방향으로 관통할 수 있다. 스티어링 샤프트(100)의 양단은 각각 스토어블 전동 컬럼(200)의 양단을 통해 돌출 배치될 수 있다. 즉, 스티어링 샤프트(100)의 일단은 스토어블 전동 컬럼(200)의 일단을 통해 돌출 배치될 수 있고, 스티어링 샤프트(100)의 타단은 스토어블 전동 컬럼(200)의 타단을 통해 돌출 배치될 수 있다.
스티어링 샤프트(100)는 스토어블 전동 컬럼(200)에 축방향으로 이동되지 않게 락킹될 수 있다. 스티어링 샤프트(100)는 볼베어링을 통해 스토어블 전동 컬럼(200)에 원주방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 차량 사고 시 스티어링 샤프트(100)에 가해지는 외력에 의해 스티어링 샤프트(100)는 스토어블 전동 컬럼(200)에서 락킹이 해제되면서 축방향으로 이동되어 운전자의 상해를 저감시킬 수 있다.
스토어블 전동 컬럼(200)은 스티어링 샤프트(100)가 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다. 스토어블 전동 컬럼(200)은 그 자체에 텔레 아웃 및 텔레 인 기능을 수행할 수 있는 구성을 포함할 수 있다. 구체적으로, 스토어블 전동 컬럼(200)은 제1 컬럼부(210), 제2 컬럼부(220), 제3 컬럼부(230) 및 전동 구동부(240)를 포함할 수 있다.
제1 컬럼부(210), 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)는 스티어링 샤프트(100)가 관통하는 원통형으로 형성될 수 있다. 다만, 제1 컬럼부(210), 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)는 반드시 원통형으로 형성되어야 하는 것은 아니고, 스티어링 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지할 수 있으면 다양한 구조로 변경 실시될 수 있다.
제1 컬럼부(210)는 스토어블 전동 컬럼(200)의 중앙부를 형성할 수 있고, 제2 컬럼부(220)는 스토어블 전동 컬럼(200)의 일단부를 형성할 수 있으며, 제3 컬럼부(230)는 스토어블 전동 컬럼(200)의 타단부를 형성할 수 있다.
제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)는 제1 컬럼부(210)에 원주방향으로 회전되지 않고 축방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 스토어블 전동 컬럼(200)은 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)가 축방향으로 이동되어 제1 컬럼부(210)의 내부로 삽입되거나 인출됨으로써, 스토어블 전동 컬럼(200) 자체의 축방향 길이가 가변될 수 있으며, 이를 통해 운전자의 신체 조건에 맞는 길이로 조절될 수 있다. 또한, 스토어블 전동 컬럼(200)은 차량의 사고 시에 스토어블 전동 컬럼(200)에 가해지는 외력에 의해 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)는 제1 컬럼부(210)의 내부로 삽입되어 운전자의 상해를 방지할 수도 있다.
제2 컬럼부(220)의 일부는 제1 컬럼부(210)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 컬럼부(220)는 제1 컬럼부(210)의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능할 수 있다. 제3 컬럼부(230)의 일부는 제1 컬럼부(210)의 내부에 배치될 수 있다. 제3 컬럼부(230)는 제1 컬럼부(210)의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능할 수 있다.
전동 구동부(240)는 자체 전동력을 이용하여 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)를 길이방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 운전자는 전동 구동부(240)를 구동시켜서 스토어블 전동 컬럼(200)의 길이를 가변시킴으로써, 스토어블 전동 컬럼(200)의 텔레량을 자신의 신체조건에 맞게 조절할 수 있다.
스토어블 전동 컬럼(200)은 전동 구동부(240)의 구동력에 의해, 도 1 및 도 2에 참조된 바와 같이 축방향의 길이가 최대로 가변될 수 있고, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이 축방향의 길이가 최소로 가변될 수 있다.
전동 구동부(240)에 대해서는 추후에 구체적으로 설명하기로 하고, 틸트구동유닛(250)에 대해 먼저 설명하기로 한다.
스토어블 전동 컬럼(200)에는 틸트구동유닛(250)이 더 포함될 수 있다. 틸트구동유닛(250)은 스토어블 전동 컬럼(200)의 기울기(틸트량)를 조절할 수 있다.
틸트구동유닛(250)은 틸트 기어박스(251)와, 틸트 모터(252)와, 틸트 스크류 바(253)와, 틸트 브라켓(254)과, 틸트 너트(255)를 포함할 수 있다.
틸트 기어박스(251)는 제2 컬럼부(220)에 고정 설치될 수 있다. 틸트 모터(252)는 틸트 기어박스(251)에 고정 설치될 수 있다. 틸트 스크류 바(253)는 틸트 기어박스(251)에 원주방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 틸트 브라켓(254)은 제1 컬럼부(210)에 고정 설치될 수 있다. 틸트 너트(255)는 틸트 브라켓(254)에 설치될 수 있다. 틸트 너트(255)에는 틸트 스크류 바(253)가 관통할 수 있다.
틸트 모터(252)의 회전축은 틸트 스크류 바(253)와 직교되게 배치될 수 있다. 틸트 너트(255)는 내주면에 나사산이 형성될 수 있고, 틸트 너트(255)의 내주면에 형성된 나사산은 틸트 스크류 바(253)의 외주면에 형성된 나사산과 맞물릴 수 있다.
틸트 기어박스(251)의 내부에는 웜기어 및 웜휠기어가 회전 가능하게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 웜기어는 틸트 모터(252)의 회전축에 결합될 수 있고, 상기 웜휠기어는 상기 웜기어와 치합될 수 있다. 또한, 상기 웜휠기어의 중심에는 틸트 스크류 바(253)가 결합될 수 있다.
따라서, 틸트 모터(252)가 구동될 시 틸트 스크류 바(253)가 원주방향으로 회전될 수 있고, 이에 따라 틸트 너트(255)가 틸트 스크류 바(253)의 길이방향인 축방향으로 이동되는 것에 의해 스토어블 전동 컬럼(200) 자체는 틸트 기능을 수행할 수 있다. 상기 틸트 기능이 가능할 수 있도록, 스토어블 전동 컬럼(200)은 마운팅 브라켓을 통해 차체에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된, 텔레 기어박스, 제1 컬럼부, 제2 컬럼부 및 제3 컬럼부의 내부 구조를 나타내는 도면, 도 6은 도 5의 일부 확대도이다.
도 1과, 도 5 및 도 6을 참조하면, 스티어링 샤프트(100)는 제1 샤프트(110) 및 제2 샤프트(120)를 포함할 수 있다. 제1 샤프트(110)의 일단부는 제2 샤프트(120)의 일단을 통해 제2 샤프트(120)의 일단부 내부로 삽입 배치될 수 있다. 제1 샤프트(110)의 일단부가 제2 샤프트(120)의 일단부 내부로 삽입되거나 인출됨으로서, 스티어링 샤프트(100)는 축방향의 길이가 가변될 수 있다. 제1 샤프트(110)의 일단부 외주면과, 제2 샤프트(120)의 일단부 내주면에는 서로 결합되는 세레이션(115)이 형성되어, 제1 샤프트(110) 및 제2 샤프트(120)는 원주방향으로 회전되지 않으면서 축방향으로 이동되어 축방향의 길이가 가변될 수 있다.
제1 샤프트(110)는 제1 볼베어링(261)을 통해 제2 컬럼부(220)의 내주면에 원주방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있고, 제2 샤프트(120)는 제2 볼베어링(262)을 통해 제3 컬럼부(230)의 내주면에 원주방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 길이가 가변될 때, 스티어링 샤프트(100)는 스토어블 전동 컬럼(200)과 함께 축방향으로 이동되어 축방향의 길이가 가변될 수 있다. 즉, 제2 컬럼부(220)가 제1 컬럼부(210)에서 인출되거나 삽입될 때, 제1 샤프트(110)는 제2 컬럼부(220)와 함께 축방향으로 이동될 수 있다. 제3 컬럼부(230)가 제1 컬럼부(210)에서 인출되거나 삽입될 때, 제2 샤프트(120)는 제3 컬럼부(230)와 함께 축방향으로 이동될 수 있다.
제2 컬럼부(220)의 외경은 제1 컬럼부(210)의 외경보다 작게 형성될 수 있고, 제3 컬럼부(230)의 외경은 제2 컬럼부(220)의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 제2 컬럼부(220)의 일단부 및 제3 컬럼부(230)의 일단부는 제1 컬럼부(210)의 내부에 배치될 수 있고, 제3 컬럼부(230)의 일단부는 제2 컬럼부(220)의 내부에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 길이를 최대한 짧게 가변시켜 텔레량을 확보할 수 있다.
제2 컬럼부(220)의 외주면은 제1 컬럼부(210)의 내주면에 지지될 수 있고, 제3 컬럼부(230)의 외주면은 제2 컬럼부(220)의 내주면에 지지될 수 있다. 이를 통해, 스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 길이를 안정적으로 가변시킬 수 있으며, 스토어블 전동 컬럼(200)의 텔레량 조절 시 소음이 발생되지 않을 수 있다.
제1 컬럼부(210)의 타단에는 제3 컬럼부(230)의 외주면을 지지하는 지지돌기(215, 도 6 참조)가 형성될 수 있다. 제2 컬럼부(220)는 제1 컬럼부(210)의 내주면 및 제3 컬럼부(230)의 외주면 사이에서 축방향으로 이동될 수 있고, 지지돌기(215)는 제2 컬럼부(220)의 축방향 이동을 제한하는 스토퍼의 기능을 할 수 있다.
제1 컬럼부(210)에는 내부로 돌출되게 볼플런저(미도시)가 설치될 수 있고, 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230) 각각에는 제1 컬럼부(210)에서 최대로 인출된 위치 및 최대로 삽입된 위치에 상기 볼플런저에 걸림되는 걸림홀(미도시)이 형성될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 텔레 기어박스의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5와, 도 7을 참조하면, 전동 구동부(240)는, 제1 텔레 스크류 바(241)와, 제2 텔레 스크류 바(242)와, 텔레 기어박스(243)와, 텔레 모터(244)를 포함할 수 있다.
제1 텔레 스크류 바(241)는 원형 단면을 가지고 축방향으로 곧게 형성된 직선 바로 형성될 수 있다. 제1 텔레 스크류 바(241)는 제2 컬럼부(220)에 연결되어 제2 컬럼부(220)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 제1 텔레 스크류 바(241)는 텔레 모터(244)의 회전축과 직교되게 배치될 수 있다. 텔레 모터(244)의 회전축은 틸트 모터(252)의 회전축과 직교되게 배치될 수 있다. 제2 컬럼부(220)에는 제1 텔레 스크류 바(241)가 연결되는 판형의 제1 연결리브(225, 도 3 참조)가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
제2 텔레 스크류 바(242)는 원형 단면을 가지고 축방향으로 곧게 형성된 직선 바로 형성될 수 있다. 제2 텔레 스크류 바(242)는 제3 컬럼부(230)에 연결되어 제3 컬럼부(230)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 제2 텔레 스크류 바(242)는 텔레 모터(244)의 회전축과 직교되게 배치될 수 있다. 제2 텔레 스크류 바(242)는 제1 텔레 스크류 바(241)와 평행하게 배치될 수 있다. 제3 컬럼부(230)에는 제2 텔레 스크류 바(242)가 연결되는 판형의 제2 연결리브(235, 도 3 참조)가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
텔레 기어박스(243)는 제1 컬럼부(210)에 배치될 수 있다. 텔레 기어박스(243)는 제1 컬럼부(210)에 복수개의 볼트를 통해 체결될 수 있다. 텔레 기어박스(243)는 박스 베이스(243A) 및 박스 커버(243B)를 포함할 수 있다. 박스 베이스(243A)는 일측이 개구된 사각통형으로 형성될 수 있고, 박스 커버(243B)는 박스 베이스(243A)의 개구된 일측을 덮는 사각판형으로 형성될 수 있다. 박스 베이스(243A) 및 박스 커버(243B)는 서로 결합되어 내부에 공간을 형성할 수 있다.
텔레 기어박스(243)는 복수개의 기어(245, 246, 247, 248)를 내부에 구비할 수 있다. 복수개의 기어(245, 246, 247, 248)는 텔레 모터(244)의 구동력에 의해 회전되어 제1 텔레 스크류 바(241) 및 제2 텔레 스크류 바(242)를 동시에 반대방향으로 이동시킬 수 있다.
텔레 모터(244)는 복수개의 기어(245, 246, 247, 248)를 회전시킬 수 있다. 텔레 모터(244)는 복수개의 볼트를 통해 텔레 기어박스(243)에 체결될 수 있다.
복수개의 기어(245, 246, 247, 248)는, 제1 웜휠기어(245)와, 제2 웜휠기어(246)와, 제1 웜기어(247)와, 제2 웜기어(248)를 포함할 수 있다.
제1 웜휠기어(245)는 텔레 기어박스(243)의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
제2 웜휠기어(246)는 텔레 기어박스(243)의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 제2 웜휠기어(246)는 제1 웜휠기어(245)로부터 텔레 모터(244)의 회전축 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 웜기어(247)는 텔레 기어박스(243)의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 제1 웜기어(247)는 제1 웜휠기어(245)와 치합할 수 있다. 제1 웜기어(247)는 텔레 모터(244)의 구동력에 의해 회전되어 제1 웜휠기어(245)를 회전시킬 수 있다.
제2 웜기어(248)는 텔레 기어박스(243)의 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 제2 웜기어(248)는 제2 웜휠기어(246)와 치합할 수 있다. 제2 웜기어(248)는 텔레 모터(244)의 구동력에 의해 회전되어 제2 웜휠기어(246)를 회전시킬 수 있다.
제1 텔레 스크류 바(241)는 텔레 기어박스(243) 및 제1 웜휠기어(245)를 관통할 수 있다. 제1 웜휠기어(245)의 중심과 텔레 기어박스(243) 각각에는 제1 텔레 스크류 바(241)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 제1 텔레 스크류 바(241)의 외주면에는 제1 웜휠기어(245)의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 텔레 스크류 바(241)는 제1 웜휠기어(245)의 회전 시 길이방향으로 이동될 수 있다. 즉, 텔레 모터(244)의 구동 시, 제1 텔레 스크류 바(241)는 제1 웜기어(247) 및 제1 웜휠기어(245)에 의해 회전되면서 텔레 기어박스(243)에 대해 길이방향으로 이동되기 때문에, 제1 텔레 스크류 바(241)에 연결된 제2 컬럼부(220)는 축방향으로 이동되어 스토어블 전동 컬럼(200)의 길이가 가변될 수 있다.
제2 텔레 스크류 바(242)는 텔레 기어박스(243) 및 제2 웜휠기어(246)를 관통할 수 있다. 제2 웜휠기어(246)의 중심과 텔레 기어박스(243) 각각에는 제2 텔레 스크류 바(242)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 제2 텔레 스크류 바(242)의 외주면에는 제2 웜휠기어(246)의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 형성될 수 있다.
따라서, 제2 텔레 스크류 바(242)는 제2 웜휠기어(246)의 회전 시 길이방향으로 이동될 수 있다. 즉, 텔레 모터(244)의 구동 시, 제2 텔레 스크류 바(242)는 제2 웜기어(248) 및 제2 웜휠기어(246)에 의해 회전되면서 텔레 기어박스(243)에 대해 길이방향으로 이동되기 때문에, 제2 텔레 스크류 바(242)에 연결된 제3 컬럼부(230)는 축방향으로 이동되어, 스토어블 전동 컬럼(200)의 길이가 가변될 수 있다.
제2 텔레 스크류 바(242)는 텔레 모터(244)의 구동력에 의해 제2 웜휠기어(248)의 회전 시 제1 텔레 스크류 바(241)와 반대방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 텔레 모터(244)의 구동 시, 제1 텔레 스크류 바(241) 및 제2 텔레 스크류 바(242)는 서로 반대방향으로 이동되기 때문에, 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)는 동시에 제1 컬럼부(210)에 삽입되거나 인출되어서 스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 길이를 빠르게 가변시킬 수 있다.
제1 웜기어(247) 및 제2 웜기어(248)는 단일의 웜기어 축(249)에 구비될 수 있다. 웜기어 축(249)의 일단부는 텔레 모터(244)의 회전축에 결합될 수 있다. 이와 같이, 제1 웜기어(247) 및 제2 웜기어(248)가 단일의 웜기어 축(249)에 구비되기 때문에, 텔레 모터(244) 하나로 제1 웜휠기어(245) 및 제2 웜휠기어(246)를 동시에 회전시켜서, 제1 텔레 스크류 바(241) 및 제2 텔레 스크류 바(242)를 동시에 축방향으로 이동시켜 스토어블 전동 컬럼(200)의 축방향의 길이를 가변시킬 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼(200)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 스토어블 전동 컬럼(200)이, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 아웃된 상태에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 인된 상태로 조절되는 것에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스토어블 전동 컬럼(200)이 최대로 텔레 아웃된 상태에서, 텔레 모터(244)의 회전축이 일방향으로 회전되면, 제1 웜기어(247) 및 제2 웜기어(248)는 텔레 모터(244)의 회전축과 함께 일방향으로 회전되어 제1 웜휠기어(245) 및 제2 웜휠기어(246)를 일방향으로 회전시킨다.
이와 같이, 제1 웜휠기어(245) 및 제2 웜휠기어(246)가 일방향으로 회전되면, 제1 텔레 스크류 바(241)는 도 2의 도면상 우측으로 이동되면서 제2 컬럼부(220)를 제1 컬럼부(210)의 좌측단을 통해 제1 컬럼부(210)의 내부로 삽입시키고, 제2 텔레 스크류 바(242)는 도 2의 도면상 좌측으로 이동되면서 제3 컬럼부(230)를 제1 컬럼부(210)의 우측단을 통해 제1 컬럼부(210)의 내부로 삽입시켜서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 스토어블 전동 컬럼(200)을 최대로 텔레 인된 상태로 할 수 있다.
두 번째로, 스토어블 전동 컬럼(200)이, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 인된 상태에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 아웃된 상태로 조절되는 것에 대해 설명하면 다음과 같다.
스토어블 전동 컬럼(200)이, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 인된 상태에서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 아웃된 상태로 조절되는 것은, 스토어블 전동 컬럼(200)이, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 아웃된 상태에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 최대로 텔레 인된 상태로 조절되는 것에 비해, 텔레 모터(244)의 회전축의 회전방향이 반대로 회전되는 것에 의해 동작된다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 스토어블 전동 컬럼(200)이 최대로 텔레 인된 상태에서, 텔레 모터(244)의 회전축이 타방향으로 회전되면, 제1 웜기어(247) 및 제2 웜기어(248)는 텔레 모터(244)의 회전축과 함께 타방향으로 회전되어 제1 웜휠기어(245) 및 제2 웜휠기어(246)를 타방향으로 회전시킨다.
이와 같이, 제1 웜휠기어(245) 및 제2 웜휠기어(246)가 타방향으로 회전되면, 제1 텔레 스크류 바(241)는 도 4의 도면상 좌측으로 이동되면서 제2 컬럼부(220)를 제1 컬럼부(210)의 좌측단을 통해 제1 컬럼부(210)의 내부에서 인출시키고, 제2 텔레 스크류 바(242)는 도 4의 도면상 우측으로 이동되면서 제3 컬럼부(230)를 제1 컬럼부(210)의 우측단을 통해 제1 컬럼부(210)의 내부에서 인출시켜서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스토어블 전동 컬럼(200)을 최대로 텔레 아웃된 상태로 할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 스토어블 전동 컬럼(200)은, 제1 컬럼부(210)와, 제1 컬럼부(210)의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능하게 배치되는 제2 컬럼부(220)와, 제1 컬럼부(210)의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능하게 배치되는 제3 컬럼부(230)와, 제2 컬럼부(220) 및 제3 컬럼부(230)를 길이방향으로 이동시키는 전동 구동부(240)를 포함함으로써, 컬럼(200) 자체의 길이가 최대한 가변되도록 구성되어, 차량의 자율 주행 시 운전자의 편의와 활동을 위한 차실 내의 공간을 최대한 확보할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200 : 스토어블 전동 컬럼
210 : 제1 컬럼부
215 : 지지돌기 220 : 제2 컬럼부
225 : 제1 연결리브 230 : 제3 컬럼부
235 : 제2 연결리브 240 : 전동 구동부
241 : 제1 텔레 스크류 바 242 : 제2 텔레 스크류 바
243 : 텔레 기어박스 244 : 텔레 모터
245 : 제1 웜휠기어 246 : 제2 웜휠기어
247 : 제1 웜기어 248 : 제2 웜기어
249 : 웜기어 축
215 : 지지돌기 220 : 제2 컬럼부
225 : 제1 연결리브 230 : 제3 컬럼부
235 : 제2 연결리브 240 : 전동 구동부
241 : 제1 텔레 스크류 바 242 : 제2 텔레 스크류 바
243 : 텔레 기어박스 244 : 텔레 모터
245 : 제1 웜휠기어 246 : 제2 웜휠기어
247 : 제1 웜기어 248 : 제2 웜기어
249 : 웜기어 축
Claims (7)
- 제1 컬럼부;
상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고, 상기 제1 컬럼부의 일단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제2 컬럼부;
상기 제1 컬럼부의 내부에 일부가 배치되고, 상기 제1 컬럼부의 타단을 통해 길이방향으로 이동 가능한 제3 컬럼부; 및
상기 제2 컬럼부 및 상기 제3 컬럼부를 길이방향으로 이동시키는 전동 구동부;를 포함하는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 1에 있어서,
상기 전동 구동부는,
상기 제2 컬럼부에 연결되어 상기 제2 컬럼부의 길이방향으로 배치되는 제1 텔레 스크류 바와,
상기 제3 컬럼부에 연결되어 상기 제3 컬럼부의 길이방향으로 배치되는 제2 텔레 스크류 바와,
상기 제1 컬럼부에 배치되고, 상기 제1 텔레 스크류 바 및 상기 제2 텔레 스크류 바를 동시에 반대방향으로 이동시키는 복수개의 기어를 내부에 구비한 텔레 기어박스와,
상기 복수개의 기어를 회전시키는 텔레 모터를 포함하는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 2에 있어서,
상기 복수개의 기어는,
상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치되는 제1 웜휠기어와,
상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치되는 제2 웜휠기어와,
상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 상기 제1 웜휠기어와 치합하는 제1 웜기어와,
상기 텔레 기어박스의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 상기 제2 웜휠기어와 치합하는 제2 웜기어를 포함하고,
상기 제1 텔레 스크류 바는, 상기 텔레 기어박스 및 상기 제1 웜휠기어를 관통하고, 상기 제1 웜휠기어의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 외주면에 형성되어, 상기 제1 웜휠기어의 회전 시 길이방향으로 이동되며,
상기 제2 텔레 스크류 바는, 상기 텔레 기어박스 및 상기 제2 웜휠기어를 관통하고, 상기 제2 웜휠기어의 내주면에 형성된 나사산과 맞물리는 나사산이 외주면에 형성되어, 상기 제2 웜휠기어의 회전 시 상기 제1 텔레 스크류 바와 반대방향으로 이동되는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 웜기어 및 상기 제2 웜기어는 단일의 웜기어 축에 구비되는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2 컬럼부에는 상기 제1 텔레 스크류 바가 연결되는 판형의 제1 연결리브가 반경방향으로 돌출 형성되고,
상기 제3 컬럼부에는 상기 제2 텔레 스크류 바가 연결되는 판형의 제2 연결리브가 반경방향으로 돌출 형성되는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 컬럼부의 외주면은 상기 제1 컬럼부의 내주면에 지지되고,
상기 제3 컬럼부의 일단부는 상기 제2 컬럼부의 내부에 배치되어, 상기 제3 컬럼부의 외주면은 상기 제2 컬럼부의 내주면에 지지되는 스토어블 전동 컬럼. - 청구항 6에 있어서,
상기 제1 컬럼부의 타단에는 상기 제3 컬럼부의 외주면을 지지하는 지지돌기가 형성되는 스토어블 전동 컬럼.
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| KR1020220118902A KR20240039950A (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 스토어블 전동 컬럼 |
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|---|---|---|---|
| KR1020220118902A KR20240039950A (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 스토어블 전동 컬럼 |
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|---|---|
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| KR1020220118902A KR20240039950A (ko) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | 스토어블 전동 컬럼 |
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|---|---|
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102368822B1 (ko) | 2020-06-30 | 2022-03-03 | 남양넥스모 주식회사 | 레일 스토어블 전동 컬럼 |
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2022
- 2022-09-20 KR KR1020220118902A patent/KR20240039950A/ko unknown
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