KR100559912B1 - 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치에 관한 것으로, 한번의 조작으로 텔레스코픽과 틸트 작용을 하면서도 각각 독립적인 작용에 의해 텔레스코픽과 틸트간의 작용 상태 간섭을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향휠의 조작력을 링크기구로 전달하는 조향축(S)을 감싸는 조향컬럼(6)에 구비된 조작레버(1)와,

상기 조작레버(1)를 통한 조향컬럼(6) 길이 조절시 조향축(S)을 감싸는 인너하우징(Si)을 수용한 아우터하우징(So)이 슬라이딩 이동되면서 인너하우징(Si)으로 가압력을 가해 주는 텔레스코픽작동수단(2) 및

상기 조작레버(1)를 통한 조향휠의 경사(틸팅) 조절시 조향휠을 꺾어 줄 수 있도록 조작레버(1)에 연결된 조작케이블(7)을 매개로 조향컬럼(6)의 결합을 해제하거나 유지하는 틸트작동수단(8)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치{One lever type manual tilt and telescopic steering apparatus in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 원 레버 조작레버에 의해 작동되는 텔레스코픽 작동수단의 구성도

도 3 (가),(나)는 본 발명에 따른 텔레스코픽 작동 상태도

도 4 는 본 발명에 따른 틸트장치의 부분 구성도

도 5 (가),(나)는 본 발명에 따른 틸트장치의 작동상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조작레버 2 : 텔레스코픽작동수단

3 : 체결축 4 : 캠

4a,5a : 돌출면 4b,5b : 함몰면

5 : 스페이서 6 : 조향컬럼하우징

6' : 이동조작단 6a,6b : 제1·2작용보스

7 : 조작케이블 8 : 틸트작동수단

9 : 틸트레버 10 : 이동기어부재

10a,11a : 기어이 11 : 고정기어부재

12 : 어저스터

S : 조향축

Si : 인너하우징 So : 아우터하우징

본 발명은 차량용 틸트·텔레스코픽 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한번의 레버 조작으로 틸트·텔레스코픽을 동시에 독립적으로 작용시키도록 된 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 조향 차륜인 전륜의 정열상태를 전환시켜 주행중인 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 차량의 전륜 또는 4륜을 각각 적합한 각도로 조정함으로써 차량의 주행 방향을 조정할 수 있도록 하는데 이는 통상적으로, 운전자에 의한 조향조작력이 조향기어 및 링크 등에 전달되어 차륜의 너클 암이 회동되게 하므로서, 자동차의 진행 방향을 바꾸어 준다.

이와 같은 조향장치의 조향축은 조향 핸들의 중앙에 위치한 허브와 결합되어 그 길이가 고정된 상태여서 운전자의 신체적인 조건에 따라 임의적으로 조정할 수 없는데, 이러한 단점을 해소하고자 최근에는 운전자의 체형에 적합하게 길이 및 각 도를 조절할 수 있는 틸트 및 텔레스코픽 장치가 널리 사용되어진다.

그러나, 텔레스코픽 조향장치에 장착된 틸트의 조작 방식이 수동인 경우에는 조향컬럼의 측면으로 돌출된 틸트 레버를 조작해 그 기구적인 지오메트리(Geometry)에 따라 틸트 장치의 록킹력(잠금력 Locking Force)으로 변환하는 캠(Cam) 방식을 통상적으로 이용하게 되는데, 이와 같은 캠(Cam) 방식 틸트 장치는 틸트 작동시 틸트 레버의 조작력을 전달하는 캠(Cam)의 기구학적인 지오메트리(Geometry)에 따라 조작력에 대한 분력을 통해 록킹력으로 작용하게 되어 조작력의 전달 효율이 낮으면서 조작력 전달 경로로 인해 구조적으로 복잡하게 이루어지는 단점이 있게 된다.

또한, 이와 같이 조향장치에 장착된 텔레스코픽과 틸트 장치는 콤팩트(Compact)한 구성에 따라 일부 구성요소가 작동에 관계되는데 즉, 텔레스코픽 장치의 고정시 틸트 장치의 조작력을 전달하는 케이블에 항상 인장력이 가해지게 되어 틸트 작동 후 외부의 작은 힘에도 틸트 고정부위에서 유격이 발생되거나 고정력이 약화될 수 있는 현상이 발생되어 지는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 한번의 조작으로 텔레스코픽과 틸트 작용을 하면서도 각각 독립적인 작용에 의해 텔레스코픽과 틸트간의 작용 상태 간섭을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향휠의 조작력을 링크기구 로 전달하는 조향축을 감싸는 조향컬럼에 구비된 조작레버와;

상기 조향컬럼의 인너하우징을 수용한 아우터하우징의 직경을 증가하거나 감소해 인너하우징에 대한 가압 상태를 변화시켜주도록 서로 간격을 두고 돌출 형성된 한 쌍의 제1·2작용보스로 이루어진 이동조작단과, 상기 이동조작단을 관통하여 체결되는 체결축, 상기 이동조작단의 일측면 부위에서 체결축에 고정되면서 들어 올려지거나 내려지도록 힌지 결합된 조작레버에 고정된 캠 및 상기 조작레버의 조작시 회전되는 캠에 의해 축방향 이동되면서 상기 이동조작단의 제1·2작용보스에 대한 가압 상태를 변화시켜주는 스페이서로 이루어진 텔레스코픽작동수단 및;

상기 조작레버의 조작에 따라 당겨지도록 캠의 끝단부위에 일단이 결합된 조작케이블과, 이 조작케이블에 결합되어 상기 케이블에 의해 시이소우 운동되도록 중간부위를 조향컬럼부위로 힌지 결합시킨 틸트레버, 상기 틸트레버의 시이소우 운동시 조향휠을 경사시키도록 일단이 들어 올려져 고정 상태가 서로 해제되는 기어부재 및 상기 조작케이블의 당김 해제시 틸트레버를 초기 위치로 이동시켜 기어부재를 고정시켜주는 탄성 스프링인 어저스터로 이루어진 틸트작동수단;

으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치를 도시한 것인바, 본 발명은 조향휠의 조작력을 링크기구로 전달하는 조향축(S)을 감 싸는 조향컬럼(6)에 구비된 조작레버(1)와,

상기 조작레버(1)를 통한 조향컬럼(6) 길이 조절시 조향축(S)을 감싸는 인너하우징(Si)을 수용한 아우터하우징(So)이 슬라이딩 이동되면서 인너하우징(Si)으로 가압력을 가해 주는 텔레스코픽작동수단(2) 및

상기 조작레버(1)를 통한 조향휠의 경사(틸팅) 조절시 조향휠을 꺾어 줄 수 있도록 조작레버(1)에 연결된 조작케이블(7)을 매개로 조향컬럼(6)의 결합을 해제하거나 유지하는 틸트작동수단(8)으로 이루어진다.

여기서, 상기 텔레스코픽작동수단(2)은 도 2에 도시된 바와 같이, 텔레스코픽 작동시 조향컬럼(6)의 인너하우징(Si)을 수용한 아우터하우징(So)의 직경을 증가하거나 감소해 인너하우징(Si)에 대한 가압 상태를 변화시켜주도록 서로 간격을 두고 돌출 형성된 한 쌍의 제1·2작용보스(6a,6b)로 이루어진 이동조작단(6')과, 상기 이동조작단(6')을 관통하여 체결되는 체결축(3), 상기 이동조작단(6')의 일측면 부위에서 체결축(3)에 고정되면서 들어 올려지거나 내려지도록 힌지 결합된 조작레버(1)에 고정된 캠(4) 및 상기 조작레버(1)의 조작시 회전되는 캠(4)에 의해 축방향 이동되면서 상기 이동조작단(6')의 제1·2작용보스(6a,6b)에 대한 가압 상태를 변화시켜주는 스페이서(5)로 구성되어진다.

이때, 상기 캠(4)과 스페이서(5)는 서로 대응되는 면으로 요철을 형성해 조작레버(1)의 조작 방향에 따라 서로 대응되거나 수용되면서 축 방향으로 이동되어 이동조작단(6')에 대한 가압력을 부가하거나 또는 해제하게 되는데 이는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 캠(4)과 스페이서(5)에 각각 동일한 형상의 돌출면(4a,5a) 과 함몰면(4b,5b)을 형성시켜, 상기 조작레버(1)의 조작시 캠(4)이 회전되면서 캠의 돌출면(4a)과 함몰면(4b)이 스페이서(5)의 함몰면(5b)과 돌출면(5a)끼리 서로 위치되거나 또는 그 반대로 위 치되어진다.

또한, 상기 조향컬럼(6)을 이루는 인너하우징(Si)과 아우터하우징(So)은 서로 다른 재질로 이루어지는데 즉, 상기 인너하우징(Si)은 강Steel)재로 이루어지는 반면, 상기 아우터하우징(So)은 마그네슘 재질로 이루어지게 된다.

한편, 상기 틸트작동수단(8)은 도 5에 도시된 바와 같이, 틸팅(Tilting) 작동시 조작레버(1)의 조작에 따라 당겨지도록 캠(4)의 끝단부위에 일단이 결합된 조작케이블(7)과, 이 조작케이블(7)에 결합되어 상기 케이블(7)에 의해 시이소우(Sea saw)운동되도록 중간부위를 조향컬럼(6)부위로 힌지 결합시킨 틸트레버(9), 상기 틸트레버(9)의 시이소우운동시 조향휠을 경사시키도록 일단이 들어 올려져 고정 상태가 해제되는 기어부재 및 상기 조작케이블(7)의 당김 해제시 틸트레버(9)를 초기 위치로 이동시켜 기어부재를 고정시켜주는 탄성 스프링인 어저스터(12)로 이루어진다.

이때, 상기 기어부재는 도 4에 도시된 바와 같이, 틸트레버(9)의 하부부위에 위치되어 조작케이블(7)의 당김시 틸트레버(9)에 의해 끝단이 가압되면서 들어올려지는 이동기어부재(10)와, 이 이동기어부재(10)에 형성된 기어이(10a)에 치합되는 기어이(11a)를 형성하면서 서로 치합되거나 분리되어 고정력을 유지하거나 해제하도록 조향컬럼(6)부위에 형성된 고정기어부재(11)로 이루어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 조향컬럼(6)에 장착된 텔레스코픽과 틸트 작동을 행할 때 조작레버(1)의 조작만으로 텔레스코픽과 틸트를 각각 독립적으로 수행하는 상태로 전환되는데 즉, 상기 조작레버(1)를 잠금위치에서 해제 위치로 조작하면 텔레스코픽작동수단(2)이 해제상태로 전환됨과 더불어, 상기 조작레버(1)의 조작에 따라 당겨지는 조작케이블(7)이 틸트작동수단(8)을 해제상태로 전환시켜 주게 된다.

이때, 상기 텔레스코픽작동수단(2)의 해제상태로 전환은 조작레버(1)가 잠금위치에서 해제위치로 상승하는 이동에 따라 직접적으로 캠(4)과 스페이서(5)간의 위치변화에 의한 것인 반면, 상기 틸트작동수단(8)의 해제상태로 전환은 조작레버(1)에 의해 당겨지는 조작케이블(7)의 이동에 의한 것이고 이에 따라, 상기 조작레버(1)에 의해 동시에 조작 가능 상태로 전환되면서도 각각 독립적인 상태 즉, 조작 과정에서 서로 간에 영향을 미치지 않게 된다.

이와 같은 본 발명의 텔레스코픽 작동을 상세히 설명하면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 조작레버(1)를 잠금위치에서 해제위치쪽으로 상승시켜 텔레스코픽작동수단(2)을 조작하게 되면, 상기 조작레버(1)의 끝단에서 배열된 캠(4)의 돌출면(4a)과 함몰면(4b)이 스페이서(5)의 돌출면(5a)과 함몰면(5b)끼리 서로 마주보는 위치에서, 상기 캠(4)이 회전함에 따라 캠(4)의 돌출면(4a)과 함몰면(4b)이 스페이서(5)의 함몰면(5b)과 돌출면(5a)끼리 서로 수용되는 위치로 변경되어진다.

이어, 상기 스페이서(5)가 캠(4)쪽으로 이동되면 상기 캠(4)과 스페이서(5)의 돌출면(4a,5a)이 갖는 높이만큼 스페이서(5)를 이동시켜주는 힘으로 작용하게 되고, 이는 도 3(나)에 도시된 바와 같이 조향컬럼(6)에 형성된 이동조작단(6')의 제1·2작용보스(6a,6b)에 대한 가압 상태를 변화시켜주게 되며, 이로 인해 상기 조향컬럼(6)의 아우터하우징(So)의 직경이 커지면서 조향축(S)을 감싼 인너하우징(Si)을 가압하던 아우터하우징(So)의 가압력이 해제 되게 된다.

이와 같은 상태에서 조향컬럼(6)을 잡아 당기거나 밀어 아우터하우징(So)을 인너하우징(Si)으로부터 슬라이딩(Sliding) 이동시켜 주면, 상기 조향컬럼(6)의 길이를 운전자의 신체에 맞게 조절하게 된다.

이후, 상기 조향컬럼(6)의 조절이 완료되면 다시 상기 조작레버(1)을 잠금위치로 내려 조작레버(1)와 함께 캠(4)이 회전되면, 상기 캠(4)의 돌출면(4a)과 함몰면(4b)이 스페이서(5)의 함몰면(5b)과 돌출면(5a)끼리 서로 마주보는 위치로 변경되고, 이는 상기 캠(4)과 스페이서(5)의 돌출면(4a,5a)이 갖는 높이만큼 스페이서(5)를 이동시켜주는 힘으로 작용하게 된다.

즉, 도 2와 3(가)에 도시된 바와 같이 캠(4)과 스페이서(5)간의 결합 상태 변화에 따라 스페이서(5)가 체결축(3)을 따라 축 방향으로 이동되면서 조향컬럼(6)에 형성된 이동조작단(6')의 제1·2작용보스(6a,6b)를 가압하게 되고, 이는 상기 조향컬럼(6)의 아우터하우징(So) 직경을 축소해 조향축(S)을 감싼 인너하우징(Si)을 아우터하우징(So)이 가압하게 하는 힘으로 작용해 텔레스코픽 조정된 조향컬럼(6)의 상태를 유지시켜 주게 된다.

또한, 본 발명의 틸팅 작동을 상세히 설명하면 도 5(가)에 도시된 바와 같이, 상기 조작레버(1)의 잠금위치에서 해제위치쪽으로 상승에 따라 텔레스코픽 조작이 이루어지도록 변화되는 캠(4)이 회전하면서 조작케이블(7)을 잡아 당겨주게 되면, 상기 조작케이블(7)이 틸트작동수단(8)을 이루는 틸트레버(9)를 동일한 방향으로 잡아 당겨주게 된다.

이어, 상기 틸트레버(9)가 조작케이블(7)에 의해 당겨지면 도 5(나)에 도시된 바와 같이, 조향컬럼(6)부위에 힌지 결합된 중간부위의 구조에 따라 조작케이블(7)에 의해 당겨지지 않는 부위는 반대 방향으로 이동되는 시이소우(Sea saw)운동되고, 이에 따라 상기 틸트레버(9)가 서로 고정 상태로 유지되는 기어부재의 이동기어부재(10)의 끝단을 가압해 들어올려주게 된다.

이어, 상기 기어부재의 이동기어부재(10)가 들어 올려지면, 상기 이동기어부재(10)에 형성된 기어이(10a)가 조향컬럼(6)부위에 형성된 고정기어부재(11)의 기어이(11a)와 분리되고, 이에 따라 조향휠을 틸팅시켜 주게 된다.

이후, 조향휠의 틸팅작업이 완료되어 조작레버(1)를 해제 위치에서 잠금위치로 복귀시켜주게 되면, 조작케이블(7)의 당김이 해제되면서 상기 틸트레버(9)의 이동시 압축되었던 어저스터(12)가 탄성복원력으로 복권되면서 틸트레버(9)를 초기 위치로 밀어 주고, 이에 따라 상기 틸트레버(9)에 의한 이동기어부재(10)의 가압력도 해제되어 이동기어부재(10)와 고정기어부재(11)가 서로 치합되면서 고정상태를 유지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조작레버의 조작에 따라 조향컬럼 의 텔레스코픽 작용과 틸팅작용이 동시에 이루어지면서도 각각의 텔레스코픽·틸팅작용간에 간섭이 없이 독립적인 작동이 달성되어, 텔레스코픽과 틸팅 동작이 보다 확실히 이루어지는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 한번의 조작으로 텔레스코픽·틸팅작용을 달성하면서도 서로간의 간섭이 없는 힘 전달이 이루어지므로 서로간의 록킹(잠금)력의 효율을 높임은 물론 록킹과 언록킹(해제)를 위한 하중 전달 구조도 단순화 시켜 줄 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 조향휠의 조작력을 링크기구로 전달하는 조향축(S)을 감싸는 조향컬럼(6)에 구비된 조작레버(1)와;

   상기 조향컬럼(6)의 인너하우징(Si)을 수용한 아우터하우징(So)의 직경을 증가하거나 감소해 인너하우징(Si)에 대한 가압 상태를 변화시켜주도록 서로 간격을 두고 돌출 형성된 한 쌍의 제1·2작용보스(6a,6b)로 이루어진 이동조작단(6')과, 상기 이동조작단(6')을 관통하여 체결되는 체결축(3), 상기 이동조작단(6')의 일측면 부위에서 체결축(3)에 고정되면서 들어 올려지거나 내려지도록 힌지 결합된 조작레버(1)에 고정된 캠(4) 및 상기 조작레버(1)의 조작시 회전되는 캠(4)에 의해 축방향 이동되면서 상기 이동조작단(6')의 제1·2작용보스(6a,6b)에 대한 가압 상태를 변화시켜주는 스페이서(5)로 이루어진 텔레스코픽작동수단(2) 및;

   상기 조작레버(1)의 조작에 따라 당겨지도록 캠(4)의 끝단부위에 일단이 결합된 조작케이블(7)과, 이 조작케이블(7)에 결합되어 상기 케이블(7)에 의해 시이소우 운동되도록 중간부위를 조향컬럼(6)부위로 힌지 결합시킨 틸트레버(9), 상기 틸트레버(9)의 시이소우운동시 조향휠을 경사시키도록 일단이 들어 올려져 고정 상태가 서로 해제되는 기어부재 및 상기 조작케이블(7)의 당김 해제시 틸트레버(9)를 초기 위치로 이동시켜 기어부재를 고정시켜주는 탄성 스프링인 어저스터(12)로 이루어진 틸트작동수단(8);

   으로 구성된 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 캠(4)과 스페이서(5)에는 캠(4)의 회전 방향에 따라 서로 대응하거나 수용되는 동일한 형상의 돌출면(4a,5a)과 함몰면(4b,5b)을 각각 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 기어부재는 틸트레버(9)의 하부부위에 위치되어 조작케이블(7)의 당김시 틸트레버(9)에 의해 끝단이 가압되면서 들어올려지는 이동기어부재(10)와, 이 이동기어부재(10)에 형성된 기어이(10a)에 치합되는 기어이(11a)를 형성하면서 서로 치합되거나 분리되어 고정력을 유지하거나 해제하도록 조향컬럼(6)부위에 형성된 고정기어부재(11)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 단일 조작 타입 틸트·텔레스코픽 조향장치.

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