KR101992714B1 - 자동차의 조향 컬럼장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 자동차의 조향 컬럼장치는 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와, 상기 아우터 튜브가 삽입되도록 중공으로 형성되며, 외주면으로 돌출되는 한 쌍의 텔레스가이드가 구비되는 하우징과, 상기 텔레스가이드의 외측에 설치되어 스티어링 장치의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버와, 상기 하우징의 일측에 구비되어 자체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과, 일 방향으로 길게 형성되어 상기 하우징의 일면에 삽입 및 고정되며 일정간격을 유지하는 다수개의 걸림 홀 및 걸림 턱을 구비하는 걸림장치와, 상기 한 쌍의 텔레스가이드 사이에 위치하도록 상기 텔레스가이드와 결합하여 상기 조작레버에 의해 상기 걸림장치에 체결 또는 해제되는 기어장치를 구비할 수 있다.

Description

자동차의 조향 컬럼장치{STEERING COLUMN APPARATUS OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 조향 컬럼장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기 충격 하중을 높일 수 있는 자동차의 조향 컬럼장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티어링 컬럼은 운전자의 스티어링 휠 조작에 의해 발생한 회전력을 랙-피니언 기구부로 전달하는 조향축을 둘러싸도록 형성되어 조향축의 회전을 지지하는 한편, 브래킷을 통해 차체에 결합함으로써 조향축의 위치를 고정하는 장치이다.

이러한 스티어링 컬럼은 운전자의 편의를 위하여 텔레스코프(Telescope) 또는 틸트(Tilt) 기능을 추가할 수 있는데, 틸트는 스티어링 휠의 고정각도를 조절하기 위한 것이고, 텔레스코프는 축 방향으로 신장 및 수축 가능하도록 두 개의 중공 관을 삽입하여 형성한 것으로 자동차의 충돌시 조향축 및 조향 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다. 따라서, 스티어링 컬럼은 전술한 기능에 따라 텔레스코프식 또는 틸트식으로 나누어지기도 하고, 경우에 따라서는 텔레스코프식 스티어링 컬럼에 틸트 기능이 추가될 수도 있다. 따라서 운전자는 이러한 기능을 통하여 자신의 신장이나 체형에 맞게 스티어링 휠의 돌출 정도 또는 기울임 각도를 조절함으로써 원활한 조작을 할 수 있게 된다.

이러한 차량의 스티어링 컬럼의 충격흡수는 캡슐의 몰딩력과 아우터 튜브와 하우징의 마찰력 및 휠 변형으로 분산되어 인체 상해치를 줄여주게 된다. 도 1은 종래 기술에 따른 스티어링 컬럼의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 스티어링 컬럼(1)은, 외부의 충격 발생시에 하우징(3)에 마운팅 브라켓(5)으로 장착되는 캡슐(7)의 마운팅력으로 1차 충격을 흡수한다. 그리고 아우터 튜브(9)와 하우징(3)의 마찰력을 통해 2차 충격 흡수가 이루어진다. 즉, 기존의 스티어링 컬럼(1)의 충격 흡수구조는 충돌 사고 발생 후, 운전자가 관성에 의하여 앞으로 밀려 들어가면서 스티어링 휠(미도시)에 충돌하여 충격력이 운전자로부터 스티어링 컬럼(1)을 거쳐 스티어링 휠에 다시 전달되고 그 충격력으로 인해 스티어링 컬럼(1)은 종방향으로 후퇴하게 된다. 이때, 마운팅 브라켓(5)을 통하여 스티어링 컬럼(1)을 고정하는 역할을 하는 캡슐(7)의 몰딩력과, 이너튜브(9)가 하우징(3)로 밀려들어가는 마찰력이 작용하여 충격력을 흡수하게 된다.

그러나 종래기술은 충돌시 작용하는 마찰력이 100~200 kgf 수준이므로 운전자에게 큰 하중의 충격력이 인체에 그대로 전해지게 되며, 이에 따른 충돌시의 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 충돌 시 초기 하중을 높여 운전자에게 가해지는 하중을 흡수할 수 있는 자동차의 조향 컬럼장치를 제공하는 것이다.

또한, 운전자에게 가해지는 충격 하중을 낮춰 안정성을 높일 수 있는 자동차의 조향 컬럼장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치는 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와, 상기 아우터 튜브가 삽입되도록 중공으로 형성되며, 외주면으로 돌출되는 한 쌍의 텔레스가이드가 구비되는 하우징과, 상기 텔레스가이드의 외측에 설치되어 스티어링 장치의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버와, 상기 하우징의 일측에 구비되어 자체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과, 일 방향으로 길게 형성되어 상기 하우징의 일면에 삽입 및 고정되며 일정간격을 유지하는 다수개의 걸림 홀 및 걸림 턱을 구비하는 걸림장치와, 상기 한 쌍의 텔레스가이드 사이에 위치하도록 상기 텔레스가이드와 결합하여 상기 조작레버에 의해 상기 걸림장치에 체결 또는 해제되는 기어장치를 구비할 수 있다.

상기 기어장치는 상기 한 쌍의 텔레스가이드에 체결되어 틸트 작동되는 샤프트와, 상기 한 쌍의 텔레스가이드 사이에 위치하도록 상기 샤프트에 체결되어 상기 걸림 홀에 삽입되는 이동기어와, 상기 샤프트에 체결되며 상기 이동기어의 일측에 구비되어 상기 이동기어가 탄력적으로 움직이도록 하는 스프링기어와, 상기 샤프트에 체결되며 상기 스프링기어의 일측에 구비되어 상기 이동기어가 상기 걸림 홀로부터 해제되었을 시 상기 하우징과 맞대어지는 가이드기어를 구비할 수 있다.

상기 가이드기어는 상기 샤프트에 체결되고 상기 스프링기어가 연결되는 체결구와, 상기 체결구의 외주면 방향으로 돌출되어 구비되는 돌기와, 상기 돌기의 외주면에 구비되어 상기 이동기어가 상기 걸림 홀로부터 해제되었을 시 상기 하우징과 맞대어지는 댐퍼를 구비할 수 있다.

상기 이동기어는 상기 샤프트에 체결되고 상기 스프링기어가 연결되는 몸체와, 상기 몸체의 일단에서 돌출되어 상기 걸림 홀에 삽입되는 삽입 편을 구비할 수 있다.

상기 샤프트는 타원형상의 단면으로 형성되어 일측의 텔레스가이드, 상기 상기 이동기어, 상기 스프링기어 및 상기 가이드기어와 체결되는 제1부분과, 상기 제1부분에서 연장되며, 원형상의 단면으로 형성되어 타측의 텔레스가이드 및 상기 조작레버의 일측과 체결되는 제2부분과, 상기 제2부분에서 연장되며, 사각형상의 단면으로 형성되어 조작레버의 타측과 체결되는 제3부분을 구비할 수 있다.

본 발명의 따른 자동차의 조향 컬럼장치에 의하면, 차량 충돌 시 초기 하중을 높여 운전자에게 가해지는 하중을 흡수할 수 있는 것이다.

또한, 운전자에게 가해지는 충격 하중을 낮춰 안정성을 높일 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 스티어링 컬럼의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 자동차의 조향 컬럼장치의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 가이드기어가 하우징과 맞대어진 모습의 측면도.
도 5는 도 3에 도시된 이동기어가 걸림 홀에 삽입된 모습의 측면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치에 대해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀 더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 충격 흡수식 스티어링 장치를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치(10)는 조향축(110)을 감싸는 중공형상의 아우터 튜브(100)와, 아우터 튜브(100)가 삽입되도록 중공으로 형성되며 외주면으로 돌출되는 한 쌍의 텔레스가이드(210)가 구비되는 하우징(200)과, 텔레스가이드(210)에 설치되어 스티어링 장치의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버(300) 및 상기 하우징(200)의 일측에 구비되어 자체에 고정부착되는 마운팅 브라켓(400)을 구비할 수 있다.

상기의 하우징(200)과 아우터 튜브(100)는 조작레버(300)의 회전에 따라 조임 또는 해제될 수 있으며, 하우징(200)과 마운팅 브라켓(400) 또한 조작레버(300)의 회전에 따라 조임 또는 해제될 수 있다. 조작레버(300)의 회전에 따라 조임이 해제되면 스티어링 장치는 텔레스코핑(Telescope) 기능과 틸팅(Tilting) 기능을 행할 수 있다. 이와 같은 기능은 스티어링 장치에서 일반적으로 나와 있는 것으로 이의 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치(10)는 걸림장치(500)와 기어장치(600)를 구비하여 차량의 충돌 사고 시 운전자에게 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 충격 흡수구조를 구비할 수 있다.

다음은 상기의 걸림장치(500)와 기어장치(600)에 대해 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 도 2에 도시된 자동차의 조향 컬럼장치의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 가이드기어가 하우징과 맞대어진 모습의 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 이동기어가 걸림 홀에 삽입된 모습의 단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치(10)는 하우징(200)의 일면에 삽입되어 하우징(200)에 고정되는 걸림장치(500)와 한 쌍의 텔레스가이드(210) 사이에 위치하도록 텔레스가이드(210)와 결합하는 기어장치(600)를 구비할 수 있다.

상기의 걸림장치(500)는 일 방향으로 길게 형성되며 다수개의 걸림 홀(510)과 걸림 턱(520)이 일정한 간격을 유지한 상태로 구비될 수 있다. 이웃하는 걸림 홀(510) 사이에 걸림 턱(520)이 위치하고 이웃하는 걸림 턱(520) 사이에 걸림 홀(510)이 위치하도록 서로 번갈아가면서 구비될 수 있다.

상기의 기어장치(600)는 상기의 텔레스가이드(210)와 결합하여 충격발생시 상기의 걸림장치(500)와 함께 운전자에게 가해지는 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

이를 위해, 상기의 기어장치(600)는 샤프트(610), 이동기어(620), 스프링기어(630) 및 가이드기어(640)를 구비할 수 있다.

상기의 샤프트(610)는 한 쌍의 텔레스가이드(210)에 체결되어 틸트 작동되며, 이동기어(620), 스프링기어(630), 가이드기어(640) 및 조작레버(300)가 체결될 수 있다. 여기서, 샤프트(610)는 타원형상의 단면으로 형성되어 한 쌍의 텔레스가이드(210) 중 일측의 텔레스가이드(210), 이동기어(620), 스프링기어(630) 및 가이드기어(640)와 체결되는 제1부분(611), 제1부분(611)에서 연장되며, 원형상의 단면으로 형성되어 타측의 텔레스가이드(210) 및 조작레버(300)의 일측과 체결되는 제2부분(612), 제2부분(612)에서 연장되며, 사각형상의 단면으로 형성되어 조작레버(300)의 타측과 체결되는 제3부분(613)을 구비할 수 있다.

상기의 이동기어(620)는 한 쌍의 텔레스가이드(210) 사이에 위치하도록 샤프트(610)의 제1부분(611)에 체결될 수 있다. 그리고 이동기어(620)는 샤프트(610)의 제1부분(611)에 체결되는 몸체(621)와 몸체(621)의 일단에서 돌출되는 삽입 편(622)으로 이루어질 수 있다. 몸체(621)의 일단에서 돌출된 삽입 편(622)은 조작레버(300)에 의해 걸림 홀(510)에 삽입되거나 해제될 수 있다. 삽입 편(622)이 걸림 홀(510)에 삽입된 상태에서 충격이 발생했을 시 삽입 편(622)이 걸림 홀(510)에 의해 구속되므로 하중을 부하할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 삽입 편(622)은 걸림 홀(510)에 삽입되지 않고 걸림 턱(520)에 얹혀진 상태로도 구비될 수 있는데 이때에는 충돌발생시 삽입 편(622)이 충격이 가해지는 방향을 기준으로 걸림 턱(520) 전방에 위치한 걸림 홀(510)에 삽입되어 삽입 편(622)을 구속할 수 있다.

이와 같이, 충격발생시 발생하는 초기 하중을 높임으로써 운전자에게 가해지는 하중을 흡수할 수 있으며, 안전성을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

상기의 스프링기어(630)는 샤프트(610)의 제1부분(611)에 체결되며 이동기어(620)의 몸체(621) 일측에 구비될 수 있다. 스프링기어(630)는 이동기어(620)가 탄력적으로 움직이도록 하여 조작레버(300)를 통한 스티어링 장치의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어진 후 이동기어(620)가 걸림 홀(510)에 삽입되거나 걸림 턱(520)에 얹혀진 상태를 유지하도록 할 수 있다.

상기의 가이드기어(640)는 샤프트(610)의 제1부분(611)에 체결되며 이동기어(620)와 반대로 움직일 수 있다. 예를 들어, 이동기어(620)가 걸림장치(500)에 체결될 시 가이드기어(640)는 하우징(200)에서 해제되고, 반대로 이동기어(620)가 걸림장치(500)에서 해제될 시 가이드기어(640)는 하우징(200)과 맞대어질 수 있다. 이러한 움직임을 위해 상기의 가이드기어(640)는 상기의 스프링기어(630)가 연결되는 체결구(641), 체결구(641)의 외주면 방향으로 돌출되어 구비되는 돌기(642) 및 돌기(642)의 외주면에 구비되는 댐퍼(643)를 구비할 수 있다. 상기의 체결구(641)는 스프링기어(630)를 통해 이동기어(620)와 결합할 수 있으며, 댐퍼(643)는 조작레버(300)에 의해 이동기어(620)의 몸체(621)가 걸림장치(500)로부터 해제되었을 시 하우징(200)과 맞대어질 수 있다. 이동기어(620)의 몸체(621)가 걸림장치(500)로부터 해제되었을 시 돌기(642)가 하우징(200)에 직접 닿지 않고 댐퍼(643)가 하우징(200)에 맞대어짐으로써 가이드기어(640)가 하우징(200)에 직접 닿을 시 발생하는 충격을 완화시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차의 조향 컬럼장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10: 자동차의 조향 컬럼장치
100: 아우터 튜브 110: 조향축
200: 하우징 210: 텔레스가드
300: 조작레버 400: 마운팅 브라켓
500: 걸림장치 510: 걸림 홀
520: 걸림 턱 600: 기어장치
610: 샤프트 611: 제1부분
612: 제2부분 613: 제3부분
620: 이동기어 621: 몸체
622: 삽입 편 530: 스프링기어
640: 가이드기어 641: 체결구
642: 돌기 643: 댐퍼

Claims (5)

1. 조향축을 감싸는 중공 형상의 아우터 튜브와,
   상기 아우터 튜브가 삽입되도록 중공으로 형성되며, 외주면으로 돌출되는 한 쌍의 텔레스가이드가 구비되는 하우징과,
   상기 텔레스가이드의 외측에 설치되어 스티어링 장치의 텔레스코프 또는 틸트 작동이 이루어지도록 조임과 해제 동작을 수행하는 조작레버와,
   상기 하우징의 일측에 구비되어 자체에 고정부착되는 마운팅 브라켓과,
   일 방향으로 길게 형성되어 상기 하우징의 일면에 삽입 및 고정되며 일정간격을 유지하는 다수개의 걸림 홀 및 걸림 턱을 구비하는 걸림장치와,
   상기 한 쌍의 텔레스가이드 사이에 위치하도록 상기 텔레스가이드와 결합하여 상기 조작레버에 의해 상기 걸림장치에 체결 또는 해제되는 기어장치를 구비하고,
   상기 기어장치는 상기 한 쌍의 텔레스가이드에 체결되어 틸트 작동되는 샤프트와, 상기 한 쌍의 텔레스가이드 사이에 위치하도록 상기 샤프트에 체결되어 상기 걸림 홀에 삽입되는 이동기어와, 상기 샤프트에 체결되며 상기 이동기어의 일측에 구비되어 상기 이동기어가 탄력적으로 움직이도록 하는 스프링기어와, 상기 샤프트에 체결되며 상기 스프링기어의 일측에 구비되어 상기 이동기어가 상기 걸림 홀로부터 해제되었을 시 상기 하우징과 맞대어지는 가이드기어를 구비하고,
   상기 가이드기어는 상기 샤프트에 체결되고 상기 스프링기어가 연결되는 체결구와, 상기 체결구의 외주면 방향으로 돌출되어 구비되는 돌기와, 상기 돌기의 외주면에 구비되어 상기 이동기어가 상기 걸림 홀로부터 해제되었을 시 상기 하우징과 맞대어지는 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이동기어는 상기 샤프트에 체결되고 상기 스프링기어가 연결되는 몸체와,
   상기 몸체의 일단에서 돌출되어 상기 걸림 홀에 삽입되는 삽입 편을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 샤프트는 타원형상의 단면으로 형성되어 일측의 텔레스가이드, 상기 상기 이동기어, 상기 스프링기어 및 상기 가이드기어와 체결되는 제1부분과,
   상기 제1부분에서 연장되며, 원형상의 단면으로 형성되어 타측의 텔레스가이드 및 상기 조작레버의 일측과 체결되는 제2부분과,
   상기 제2부분에서 연장되며, 사각형상의 단면으로 형성되어 조작레버의 타측과 체결되는 제3부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼장치.
   

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