KR101329039B1 - 스티어링 칼럼의 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조 - Google Patents

스티어링 칼럼의 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조 Download PDF

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Abstract

스티어링 휠의 틸트를 위한 스티어링 컬럼의 구동을 선택적으로 구속할 수 있는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조는, 레이크 블록, 상기 레이크 블록과의 치합 여부에 따라 상기 레이크 블록과의 상대 이동이 선택적으로 구속되도록 형성되며 상기 레이크 블록에 선택적으로 치합될 수 있도록 이동 가능하게 설치되는 록킹 블록, 상기 록킹 블록과 상기 레이크 블록의 치합이 해제되도록 상기 록킹 블록이 상기 레이크 블록으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 상기 록킹 블록에 제공하는 레이크 스프링, 푸시풀 작동에 따른 전후 이동이 가능하도록 형성되며 전후 이동에 따라 상기 록킹 블록을 상기 레이크 블록을 향해 밀어 상기 레이크 블록에 치합되도록 하거나 상기 록킹 블록이 상기 레이크 스프링의 탄성력에 의해 밀려 나와 상기 레이크 블록에서 이탈되도록 할 수 있도록 형성되는 틸트 레버, 그리고 상기 틸트 레버의 전후 이동을 가이드 하는 가이드 블록을 포함한다.

Description

스티어링 칼럼의 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조{Tilt locking and unlocking structure for steering column}
본 발명은 스티어링 컬럼의 틸트(tilt) 기능을 선택적으로 잠금 및 잠금 해제할 수 있는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조에 관한 것이다.
종래의 스티어링 컬럼은 레버의 단순 회전 작동을 통해 틸트 및 텔레스코프 기능의 잠금 및 잠금 해제가 이루어지도록 하였다.　 이를테면 레버의 일측에 캠(cam) 및 스러스트 베어링(thrust Bearing)을 적용하고, 이러한 일측의 힌지 포인트(hinge point)를 기준으로 레버를 회전 작동시켜, 틸트 및 텔레스코프 기능이 잠기거나 잠금 해제되는 방식이었다.
하지만 이와 같이 레버의 단순 회전 작동을 통해 틸트 및 텔레스코프 기능의 온오프가 이루어지는 방식에는 다음과 같은 문제점이 있었다.　 이를테면 자동차 충돌 사고 시 운전자의 무릎에 의해 레버는 쉽게 회전되어 내려가면서 잠김이 풀릴 수 있었으며, 이처럼 레버의 잠김이 풀리게 되면 스티어링 컬럼이 충격을 흡수할 수 없게 되어 운전자에게 더 큰 충격을 안겨주는 위험이 있었다.
즉, 종래의 잠금 방식은 단순 회전이라는 작동 방식 및 레버가 구비된 위치를 함께 고려하였을 때, 운전자가 의도하지 않은 경우에도 잠금 상태가 너무 쉽게 해제될 수 있다는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 푸시풀 방식으로 잠금 및 잠금 해제 기능을 구현할 수 있는 스티어링 칼럼의 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 스티어링 휠의 틸트를 위한 스티어링 칼럼의 구동을 선택적으로 구속할 수 있는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조는, 레이크 블록, 상기 레이크 블록과의 치합 여부에 따라 상기 레이크 블록과의 상대 이동이 선택적으로 구속되도록 형성되며 상기 레이크 블록에 선택적으로 치합될 수 있도록 이동 가능하게 설치되는 록킹 블록, 상기 록킹 블록과 상기 레이크 블록의 치합이 해제되도록 상기 록킹 블록이 상기 레이크 블록으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 상기 록킹 블록에 제공하는 레이크 스프링, 푸시풀 작동에 따른 전후 이동이 가능하도록 형성되며 전후 이동에 따라 상기 록킹 블록을 상기 레이크 블록을 향해 밀어 상기 레이크 블록에 치합되도록 하거나 상기 록킹 블록이 상기 레이크 스프링의 탄성력에 의해 밀려 나와 상기 레이크 블록에서 이탈되도록 할 수 있도록 형성되는 틸트 레버, 그리고 상기 틸트 레버의 전후 이동을 가이드 하는 가이드 블록을 포함한다.
상기 틸트 레버는 상기 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 상기 록킹 블록의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면을 구비할 수 있다.
상기 틸트 레버는 상기 록킹 블록을 마주하는 면 및 상기 가이드 블록을 마주하는 면 모두에 상기 테이퍼 면을 구비할 수 있다.
상기 록킹 블록과 상기 틸트 레버 사이 및 상기 가이드 블록과 상기 틸트 레버 사이에 롤링 핀(rolling pin)이 각각 배치될 수 있으며, 상기 롤링 핀은 상기 틸트 레버의 이동 방향으로 롤링할 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 록킹 블록과 상기 가이드 블록에는 슬롯이 각각 형성될 수 있고, 상기 롤링 핀은 상기 슬롯 내에 배치될 수 있다.
상기 롤링 핀의 표면 및 상기 롤링 핀에 접촉하는 틸트 레버의 표면에 서로 대응되는 세레이션(serration)이 각각 형성될 수 있다.
상기 록킹 블록과 상기 틸트 레버 사이 및 상기 가이드 블록과 상기 틸트 레버 사이에 볼(ball)이 각각 배치될 수 있다.
상기 록킹 블록과 상기 가이드 블록에는 원형 홈이 각각 형성될 수 있고, 상기 볼은 상기 원형 홈 내에 배치될 수 있다.
상기 틸트 레버는 상기 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 상기 록킹 블록의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면을 구비할 수 있으며, 상기 테이퍼 면은 테이퍼 각도가 서로 다른 복수의 구간을 포함할 수 있다.
상기 틸트 레버는 전후 작동 거리가 제한되도록 레이크 볼트가 통과하는 슬롯을 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 푸시풀 방식으로 틸트 기능의 잠금 및 잠금 해제가 이루어지도록 함으로써, 차량충돌 사고 시 등에 있어서 운전자의 의도와 상관없이 무릎 등의 접촉에 의해 레버가 쉽게 회전되었던 종래와 달리, 틸트 및 텔레스코프 기능의 잠금 및 잠금 해제가 운전자의 의도에 따라서만 이루어지도록 할 수 있어, 이를 통해 스티어링 컬럼의 충돌성능이 보다 향상될 수 있으며, 운전자의 안전이 확보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조가 적용된 스티어링 칼럼의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 틸트 레버 및 롤링 핀을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 틸트 레버 및 볼을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 틸트 레버를 보여주는 사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조는 차량의 스티어링 휠의 틸트(tilt) 작동을 위한 스티어링 칼럼의 구동을 선택적으로 구속할 수 있는 구조이다. 즉, 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조의 상태에 따라 잠금 해제 상태가 되면 스티어링 칼럼을 틸트 구동할 수 있는 상태가 되고 잠금 상태가 되면 스티어링 칼럼이 고정되게 된다. 본 발명의 실시예에 따르면 종래의 틸트 구조와 달리 틸트 레버가 회전 방식으로 작동하는 것이 아니라 푸시풀(push-pull) 방식으로 작동하여 잠금 또는 잠금 해제 상태가 될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조는 레이크 블록(rake block)(10)을 포함한다. 레이크 블록(10)은 레이크 브라켓(100)에 고정될 수 있다. 스티어링 칼럼(200)이 레이크 브라켓(100)에 체결될 수 있다.
록킹 블록(locking block)(20)은 레이크 블록(10)과의 치합 여부에 따라 레이크 블록(10)과의 상대 이동이 선택적으로 구속되도록 형성될 수 있으며, 레이크 블록(10)에 선택적으로 치합될 수 있도록 이동 가능하게 설치된다. 즉, 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에 치합되는 경우 레이크 블록(10)에 대한 록킹 블록(20)의 상대 이동(예를 들어, 피봇 운동)이 제한되고, 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에서 이탈되어 치합이 해제되는 경우 레이크 블록(10)에 대한 록킹 블록(20)의 상대 이동이 가능해진다. 그리고 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에 접촉하거나 이탈될 수 있는 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에 접촉되는 경우 서로 치합될 수 있고 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에서 멀어지는 경우 치합이 해제될 수 있다.
도 3을 참조하면, 레이크 블록(10)과 록킹 블록(20)의 치합을 위해, 레이크 블록(10)과 록킹 블록(20)의 서로 마주하는 면에 이빨 구조(11, 21)가 각각 구비될 수 있다. 서로 마주하는 이빨 구조(11, 21)가 서로 물림으로써 레이크 블록(10)에 대한 록킹 블록(20)의 상대 회전이 제한될 수 있다.
레이크 스프링(rake spring)(30)은 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 록킹 블록(20)에 제공한다. 즉, 레이크 스프링(30)은 록킹 블록(20)과 레이크 블록(10)의 치합이 해제되도록 하는 방향으로 록킹 블록(20)에 탄성력을 제공한다.
예를 들어, 레이크 블록(10)에는 관통공(13)이 형성될 수 있으며, 레이크 스프링(30)이 관통공(13)에 삽입되는 상태로 설치될 수 있다. 이때, 레이크 스프링(30)의 한 끝단은 록킹 블록(20)에 지지되고 다른 끝단은 레이크 블록(10)의 뒤에 배치되는 별도의 지지 브라켓(도시되지 않음)에 지지될 수 있다. 레이크 스프링(30)이 지지 브라켓과 록킹 블록(20) 사이에서 압축된 상태로 배치됨으로써, 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에서 멀어지는 방향으로 미는 힘을 록킹 블록(20)에 가할 수 있다.
틸트 레버(tilt lever)(40)가 사용자의 푸시풀 작동에 따라 전후 이동이 가능하도록 설치된다. 이때, 틸트 레버(40)의 전후 이동의 방향은 록킹 블록(20)의 이동 방향과 대략 90도를 이룰 수 있다. 즉, 틸트 레버(40)의 이동 방향과 록킹 블록(20)의 이동 방향은 도 3에서 대략 수직을 이루게 된다.
한편, 틸트 레버(40)는 그 전후 이동에 따라 록킹 블록(20)을 레이크 블록(10)을 향해 밀어 레이크 블록(10)에 치합되도록 하거나 록킹 블록(20)이 레이크 스프링(30)의 탄성력에 의해 밀려 나와 레이크 블록(10)에서 이탈되도록 할 수 있도록 형성된다. 즉, 틸트 레버(40)의 위치에 따라, 록킹 블록(20)이 틸트 레버(40)에 의해 레이크 블록(10) 쪽으로 밀려 레이크 블록(10)에 치합될 수도 있고, 록킹 블록(20)이 레이크 스프링(30)에 의해 레이크 블록(10)에서 멀어지는 방향으로 밀려 레이크 블록(10)과의 치합이 해제될 수도 있다. 이러한 기능을 수행하기 위한 틸트 레버(40)의 구조에 대해서는 후술한다.
가이드 블록(guide block)(50)은 틸트 레버(40)의 전후 이동을 가이드 한다. 이때, 도면에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(50)은 록킹 블록(20)에 인접하게 배치될 수 있으며, 틸트 레버(40)가 록킹 블록(20)과 가이드 블록(50) 사이에 전후 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 틸트 레버(40)는 전후 작동 거리가 제한되도록 레이크 볼트(rake bolt)(300)가 통과하는 슬롯(41)을 구비한다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 슬롯(41)는 틸트 레버(40)의 이동 방향으로 따라 길게 형성되어 레이크 볼트(300)가 삽입된 상태에서 일정 거리만큼 이동할 수 있도록 형성되며 레이크 볼트(300)가 슬롯(41)의 양단에 접하게 되는 지점에서 틸트 레버(40)의 전후 작동이 제한된다.
그리고 가이드 블록(50) 및 록킹 블록(20)에 관통공(51, 23)이 각각 형성될 수 있으며, 레이크 볼트(300)는 가이드 블록(50)의 관통공(51), 틸트 레버(40)의 슬롯(41), 록킹 블록(20)의 관통공(23), 그리고 레이크 블록(10)의 관통공(13)을 통과하도록 설치될 수 있다. 이때, 레이크 볼트(300)는 레이크 스프링(30)을 통과할 수도 있다.
틸트 레버(40)는 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 록킹 블록(20)의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면(42)을 구비할 수 있다. 록킹 블록(20)을 마주하는 틸트 레버(40)의 면이 록킹 블록(20)로부터의 거리가 가변되는 테이퍼 면(42)을 구비함으로써, 틸트 레버(40)가 전후로 이동하는 경우 록킹 블록(20)의 위치를 가변시킬 수 있다. 즉, 틸트 레버(40)가 푸시(push) 되어 도 3에서 좌상측 방향으로 이동하는 경우 록킹 블록(20)이 테이퍼 면(42)에 밀려 레이크 블록(10) 쪽으로 이동하게 되고 그 결과 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에 치합될 수 있으며, 반대로 틸트 레버(40)가 풀(pull) 되어 도 3에서 우하측 방향으로 이동하는 경우 록킹 블록(20)이 레이크 스프링(30)에 밀려 레이크 블록(10)에서 멀어지는 방향으로 이동하게 되고 그 결과 록킹 블록(20)이 레이크 블록(10)에서 이탈될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가이드 블록(50)을 마주하는 틸트 레버(40)의 면에도 테이퍼 면(43)이 구비될 수 있다. 이때, 틸트 레버(40)는 록킹 블록(20)의 이동 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 가이드 블록(50)을 마주하는 틸트 레버(40)의 면에도 테이퍼 면(43)이 구비됨으로써, 틸트 레버(40)의 전후 방향 이동 시에 틸트 레버(40)가 록킹 블록(20) 쪽으로 이동하게 되어 틸트 레버(40)의 전후 방향 이동에 대해 록킹 블록(20)의 변위가 상대적으로 커지게 되어 잠금 및 잠금 해제 기능이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 록킹 블록(20)과 틸트 레버(40) 사이 및 가이드 블록(50)과 틸트 레버(40) 사이에 롤링 핀(rolling pin)(61, 62)이 각각 배치된다. 롤링 핀(61, 62)은 틸트 레버(40)의 이동 방향으로 롤링할 수 있도록 배열될 수 있다. 롤링 핀(61, 62)이 구비됨으로써 틸트 레버(40)가 부드럽게 이동할 수 있다.
이때, 록킹 블록(20)에는 슬롯(24)이 형성될 수 있고 롤링 핀(61)이 슬롯(24) 내에 배치될 수 있다. 그리고 가이드 블록(50)에도 슬롯(도시되지 않음)이 형성될 수 있고 롤링 핀(63)이 슬롯 내에 배치될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 롤링 핀(63, 64)의 표면에 세레이션(serration)(65, 66)이 형성되고, 롤링 핀(63, 64)에 접하게 되는 틸트 레버(40)의 표면에도 대응되는 세레이션(44, 45)이 형성된다. 롤링 핀(63, 64)과 틸트 레버(40)가 세레이션에 의해 체결됨으로써 틸트 레버(40)의 안정적인 거동이 확보될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸트 레버(40)와 록킹 블록(20) 사이, 그리고 틸트 레버(40)와 가이드 블록(50) 사이에 볼(ball)(71, 73)이 배치될 수 있다.
그리고 록킹 블록(20)에는 원형 홈(26)이 형성될 수 있고 볼(71)이 원형 홈(26) 내에 배치될 수 있다. 그리고 가이드 블록(50)에도 원형 홈(도시되지 않음)이 형성될 수 있고 볼(73)이 원형 홈 내에 배치될 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 틸트 레버(40)는 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 록킹 블록(20)의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면(46, 47)을 구비하되, 테이퍼 면(46,47)은 각도가 서로 다른 복수의 구간(46a, 46b, 47a, 47b)를 각각 포함한다. 테이퍼 면(46, 47)이 각도가 다른 구간을 포함함으로써 틸트 레버(40)의 위치에 따라 록킹 블록(20)의 위치 변화량이 달라지게 되므로, 잠금 및 잠금 해제 기능이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 레이크 블록
20: 록킹 블록
30: 레이크 스프링
40: 틸트 레버
50: 가이드 블록
61, 62: 롤링 핀

Claims (10)

  1. 스티어링 휠의 틸트를 위한 스티어링 컬럼의 구동을 선택적으로 구속할 수 있는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조로서,
    레이크 블록,
    상기 레이크 블록과의 치합 여부에 따라 상기 레이크 블록과의 상대 이동이 선택적으로 구속되도록 형성되며 상기 레이크 블록에 선택적으로 치합될 수 있도록 이동 가능하게 설치되는 록킹 블록,
    상기 록킹 블록과 상기 레이크 블록의 치합이 해제되도록 상기 록킹 블록이 상기 레이크 블록으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 하는 탄성력을 상기 록킹 블록에 제공하는 레이크 스프링,
    푸시풀 작동에 따른 전후 이동이 가능하도록 형성되며 전후 이동에 따라 상기 록킹 블록을 상기 레이크 블록을 향해 밀어 상기 레이크 블록에 치합되도록 하거나 상기 록킹 블록이 상기 레이크 스프링의 탄성력에 의해 밀려 나와 상기 레이크 블록에서 이탈되도록 할 수 있도록 형성되는 틸트 레버, 그리고
    상기 틸트 레버의 전후 이동을 가이드 하는 가이드 블록을 포함하는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  2. 제1항에서,
    상기 틸트 레버는 상기 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 상기 록킹 블록의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면을 구비하는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  3. 제2항에서,
    상기 틸트 레버는 상기 록킹 블록을 마주하는 면 및 상기 가이드 블록을 마주하는 면 모두에 상기 테이퍼 면을 구비하는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  4. 제1항에서,
    상기 록킹 블록과 상기 틸트 레버 사이 및 상기 가이드 블록과 상기 틸트 레버 사이에 롤링 핀(rolling pin)이 각각 배치되며,
    상기 롤링 핀은 상기 틸트 레버의 이동 방향으로 롤링할 수 있도록 형성되는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  5. 제4항에서,
    상기 록킹 블록과 상기 가이드 블록에는 슬롯이 각각 형성되고,
    상기 롤링 핀은 상기 슬롯 내에 배치되는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  6. 제4항에서,
    상기 롤링 핀의 표면 및 상기 롤링 핀에 접촉하는 틸트 레버의 표면에 서로 대응되는 세레이션(serration)이 각각 형성되는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  7. 제1항에서,
    상기 록킹 블록과 상기 틸트 레버 사이 및 상기 가이드 블록과 상기 틸트 레버 사이에 볼(ball)이 각각 배치되는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  8. 제7항에서,
    상기 록킹 블록과 상기 가이드 블록에는 원형 홈이 각각 형성되고,
    상기 볼은 상기 원형 홈 내에 배치되는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  9. 제1항에서,
    상기 틸트 레버는 상기 푸시풀 작동에 따른 전후 위치 변화에 대응하여 상기 록킹 블록의 위치를 가변시킬 수 있도록 형성되는 테이퍼 면을 구비하며,
    상기 테이퍼 면은 테이퍼 각도가 서로 다른 복수의 구간을 포함하는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
  10. 제1항에서,
    상기 틸트 레버는 전후 작동 거리가 제한되도록 레이크 볼트가 통과하는 슬롯을 구비하는 틸트 잠금 및 잠금 해제 구조.
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