KR100746665B1

KR100746665B1 - 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치

Info

Publication number: KR100746665B1
Application number: KR1020060045144A
Authority: KR
Inventors: 박정식
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-08-06
Also published as: US20070266814A1; JP2007308135A; EP1857346A2; CN101074027A; EP1857346A3

Abstract

본 발명은 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치에 관한 것이다.

본 발명은, 조향축을 둘러싸는 컬럼 하우징; 상기 컬럼 하우징의 일측에 형성되는 마운팅 브라켓; 상기 컬럼 하우징에 형성되는 틸트축; 상기 마운팅 브라켓의 외주면에 구비되되 상기 틸트축을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어; 상기 마운팅 브라켓 및 상기 고정 기어를 관통하는 조절 볼트; 상기 틸트축 및 상기 조절 볼트에 각각 결합되는 틸트 브라켓; 상기 고정 기어에 맞물리되 상기 조절 볼트의 일단에 결합되는 가동 기어; 상기 조절 볼트의 타단에 구비되는 조절 레버; 및 상기 조절 레버의 작동에 따라 구동되는 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 틸트식 조향장치의 부품의 수가 줄어들게 되어 조립성이 향상되고, 조립된 후에도 강성이 유지되게 하는 효과가 있다.

틸트, 방사상, 캠, 가동 기어, 고정 기어

Description

방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치{Tilt Type Steering Apparatus Equipped with Radial Fixed Gear}

도 1은 종래 기술에 따른 틸트식 조향장치를 나타내는 부분 종단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 나타내는 부분 확대도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 나타내는 횡단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101: 조향축103: 컬럼 하우징

201: 마운팅 브라켓203: 틸트축

205: 고정 기어207: 조절 볼트

209: 틸트 브라켓211: 가동 기어

301: 장공303: 캠

304: 탄성 부재305: 조절 레버

307: 회전부309: 조절부

본 발명은 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 틸트축을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어 및 고정 기어에 맞물리는 가동 기어를 구비함으로써 부품 수가 줄어들어 조립성 및 강성이 향상되는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치에 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 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙-피니언 기구에 전달되고 최종적으로는 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

한편, 자동차의 조향장치에는 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능이 구현되는 텔레스코프식 또는 틸트식 조향장치가 포함되는데, 이러한 기능을 통해 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 틸트식 조향장치를 나타내는 부분 종단면도이다.

도 1에서 도시하는 바와 같이 종래 기술에 따른 틸트식 조향장치는 조향휠(미도시)에 연결되는 조향축(101), 조향축(101)을 둘러싸는 컬럼 하우징(103), 컬럼 하우징(103)의 저면에 형성되는 고정 기어(105), 컬럼 하우징(103)의 후단에 회전 가능하게 결합되는 틸트 브라켓(107), 고정 기어(105)에 치합되되 가동 기어 힌지(109)를 통해 틸트 브라켓(107)에 회전 가능하게 결합되는 가동 기어(111) 및 가동 기어(111)의 저면에 구비되는 잠금 부재(113)를 포함하여 구성된다.

조향축(101)은 유니버설 조인트(115)를 매개로 상부 축(101a) 및 하부 축(101b)로 나뉘며 상부 축(101a)은 틸트 브라켓(107)에 내장되고 하부 축(101b)은 컬럼 하우징(103)에 내장된다.

또한, 상부 축(101a) 및 틸트 브라켓(107)의 회전 중심은 모두 유니버설 조인트(115)의 회전 중심과 일치한다. 따라서, 운전자가 틸트 작동을 하면 상부 축(101a)과 틸트 브라켓(107)은 동심원 상에서 회전하게 된다.

컬럼 하우징(103)의 저면에는 고정 기어(105)가 형성되는데, 고정 기어(105)는 유니버설 조인트(115)의 회전 중심을 중심으로 하는 원호 형상으로 이루어진다.

가동 기어(111)는 고정 기어(105)와 치합되며 가동 기어 힌지(109)를 통해 틸트 브라켓(107)에 회전 가능하게 결합된다. 즉, 가동 기어(111)가 가동 기어 힌지(109)를 중심으로 시계 반대 방향으로 소정 각도로 회전하면 가동 기어(111)와 고정 기어(105)의 치합이 해제되므로 틸트 조절이 가능하게 된다. 또한, 틸트 조절이 끝난 후에는 가동 기어(111)가 시계 방향으로 회전함으로써 가동 기어(111)와 고정 기어(105)의 치합이 복원된다. 한편, 이 경우 가동 기어(111) 하측의 잠금 부재(113)가 가동 기어(111)와 밀착함으로써 가동 기어(111)와 고정 기어(105)의 치합이 견고한 상태로 유지되도록 한다.

그런데, 이러한 구성을 가지는 종래 기술에 의하는 경우에는 잠금 부재나 기어 힌지와 같은 별도의 부품을 구비해야 했으므로, 부품의 수가 많아져서 조립성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술에 의하는 경우 여러 가지 부품이 사용되었기 때문에 각 부품 사이의 공차를 조절하기가 어려우며 조립된 후에도 강성이 약한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 틸트축을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어 및 고정 기어에 맞물리는 가동 기어를 구비함으로써 부품 수가 줄어들어 조립성 및 강성이 향상되는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 제공하는 데 그 주된 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조향축을 둘러싸는 컬럼 하우징; 상기 컬럼 하우징의 일측에 형성되는 마운팅 브라켓; 상기 컬럼 하우징에 형성되는 틸트축; 상기 마운팅 브라켓의 외주면에 구비되되 상기 틸트축을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어; 상기 마운팅 브라켓 및 상기 고정 기어를 관통하는 조절 볼트; 상기 틸트축 및 상기 조절 볼트에 각각 결합되는 틸트 브라켓; 상기 고정 기어에 맞물리되 상기 조절 볼트의 일단에 결합되는 가동 기어; 상기 조절 볼트의 타단에 구비되는 조절 레버; 및 상기 조절 레버의 작동에 따라 구동되는 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치를 나타내는 부분 확대도이다.

도 2 및 도 3에서 각각 도시하는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치는, 조향축(101)을 둘러싸는 컬럼 하우징(103), 컬럼 하우징(103)의 일측에 형성되는 마운팅 브라켓(201), 컬럼 하우징(103)에 형성되는 틸트축(203), 마운팅 브라켓(201)의 외주면에 구비되되 틸트축(203)을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어(205), 마운팅 브라켓(201) 및 고정 기어(205)를 관통하는 조절 볼트(207), 틸트축(203) 및 조절 볼트(207)에 각각 결합되는 틸트 브라켓(209) 및 고정 기어(205)에 맞물리되 조절 볼트(207)의 일단에 결합되는 가동 기어(211)를 포함하여 구성된다.

마운팅 브라켓(201)은 컬럼 하우징(103)의 외주면에 형성되되 서로 소정 거리 이격되는 한 쌍으로 형성된다.

틸트축(203)은 컬럼 하우징(103)의 양측 외주면에 삽입되는 동시에 틸트 브라켓(209)에도 삽입된다. 따라서, 틸트축(203)은 틸트 작동시 틸트 브라켓(209)의 회전 중심이 된다.

고정 기어(205)는 마운팅 브라켓(201)의 일측 외주면에 구비되되 틸트축(203)을 중심으로 하는 방사상으로 형성된다. 또한, 고정 기어(205)의 내측에는 틸트축(203)을 중심으로 하는 원호 형상의 장공(301)이 형성되는데, 조절 볼트(207)가 장공(301)을 관통한다. 한편, 마운팅 브라켓(201)의 내측에도 장공(301)과 연통되는 슬롯(미도시)이 형성된다.

조절 볼트(207)는 마운팅 브라켓(201) 및 고정 기어(205)를 관통하며 일단에는 가동 기어(211)가 결합되고, 타단에는 캠(303) 및 조절 레버(305)가 결합된다. 또한, 조절 볼트(207)에는 양단이 틸트 브라켓(209) 및 가동 기어(211)에 의해 지지되는 탄성 부재(304)를 구비할 수도 있다. 탄성 부재(304)로는 코일 스프링이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

캠(303)은 조절 레버(305)의 회전에 따라 구동되는데, 조절 레버(305)의 회전에 따라 조절 볼트(207)로 하여금 축 방향 변위를 일으키게 한다. 이 경우 탄성 부재(304)가 압축 또는 복원되면서 조절 볼트(207)의 움직임을 보다 원활하게 해 준다.

틸트 브라켓(209)은 틸트축(203)에 결합되는 회전부(307) 및 조절 볼트(207)에 결합되는 조절부(309)를 포함하여 구성된다. 회전부(307)는 서로 마주보도록 형성되되 틸트축(203)에 결합되어 컬럼 하우징(103)의 양측 외주면을 부분적으로 둘러싸는 형상이다. 조절부(309)는 마운팅 브라켓(201)의 내측으로 연장되어 조절 볼트(207)에 결합된다. 따라서, 틸트 작동시 조절부(309)는 조절 볼트(207)와 함께 틸트축(203)을 중심으로 하여 회전하게 된다.

가동 기어(211)는 조절 볼트(207)의 일단에 결합되며 고정 기어(205)에 맞물리도록 형성된다. 한편, 가동 기어(211)와 고정 기어(205)의 사이에는 스프링을 비롯한 탄성 부재를 구비하여 가동 기어(211)와 고정 기어(205)의 움직임을 원활하게 할 수도 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸트식 조향장치의 작동에 관하여 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

운전자가 틸트 조절을 하고자 하는 경우에 조절 레버(305)를 일 방향으로 회전시키면 캠(303)이 작동하게 된다. 캠(303)이 작동함에 따라 조절 볼트(207)가 도 4의 오른쪽 방향으로 변위를 일으키면 조절 볼트(207)의 일단에 결합된 가동 기어(211)가 고정 기어(205)로부터 이격되게 된다. 즉, 고정 기어(205)와 가동 기어(211)의 맞물림이 해제되는 것이다.

이 상태에서 운전자는 조향축(101)을 원하는 각도만큼 회전하게 되는데, 이 경우 조절 볼트(207)에 틸트 브라켓(209)의 조절부(309)가 결합되어 있기 때문에 조절 볼트(207)도 틸트축(203)을 중심으로 회전하려 한다. 그런데, 조절 볼트(207)가 고정 기어(205)를 관통하는 부분인 장공(301)이 틸트축(203)을 중심으로 하는 원호 형상으로 이루어지기 때문에 조절 볼트(207)는 장공(301)의 내주면을 따라 원활히 회전할 수 있게 된다. 즉, 틸트 브라켓(209), 조절 볼트(207) 및 가동 기어(211)가 모두 틸트축(203)을 중심으로 회전하게 되는 것이다.

이러한 과정을 거쳐서 조향축(101)이 운전자가 원하는 각도만큼 회전한 후, 즉 틸트 조절이 끝난 후에는 운전자가 조절 레버(305)를 최초 회전한 방향과 반대 방향으로 회전하게 되면 캠(303)의 구동에 따라 조절 볼트(207)가 도 4의 왼쪽 방향으로 변위를 일으키게 된다. 또한, 조절 볼트(207)의 변위에 따라 가동 기어(211)가 고정 기어(205)에 맞물리게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하는 경우에는 고정 기어와 가동 기어가 아닌 별도의 부품이 필요하지 않기 때문에 조립성이 향상되는 한편 조립된 후에도 강성이 유지되게 된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 틸트식 조향장치의 부품의 수가 줄어들게 되어 조립성이 향상되고, 조립된 후에도 강성이 유지되게 하는 효과가 있다.

Claims

조향축을 둘러싸는 컬럼 하우징;

상기 컬럼 하우징의 일측에 형성되는 마운팅 브라켓;

상기 컬럼 하우징에 형성되는 틸트축;

상기 마운팅 브라켓의 외주면에 구비되되 상기 틸트축을 중심으로 방사상으로 형성되는 고정 기어;

상기 마운팅 브라켓 및 상기 고정 기어를 관통하는 조절 볼트;

상기 틸트축 및 상기 조절 볼트에 각각 결합되는 틸트 브라켓;

상기 고정 기어에 맞물리되 상기 조절 볼트의 일단에 결합되는 가동 기어;

상기 조절 볼트의 타단에 구비되는 조절 레버; 및

상기 조절 레버의 작동에 따라 구동되는 캠

을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치.
제 1 항에 있어서,

상기 고정 기어의 내측에는 상기 틸트축을 중심으로 하는 원호 형상의 장공이 형성되고,

상기 조절 볼트는 상기 장공을 관통하는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치.
제 2 항에 있어서,

상기 조절 볼트는 상기 틸트축과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치.
제 3 항에 있어서,

상기 조절 볼트에는 양단이 상기 가동 기어 및 상기 틸트 브라켓에 의해 지지되는 제 1 탄성 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동 기어와 상기 고정 기어의 사이에는 제 2 탄성 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 방사상 고정 기어를 구비한 틸트식 조향장치.