KR20230008856A - 스티어링 칼럼 장치 - Google Patents

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타케시 미야기
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Abstract

스티어링 칼럼 장치(1)는, 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)에 직교하고 또한 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치하는 제1 피봇축(P1)을 중심으로 회동 가능하게 고정 브라켓(2)에 대해 지지됨과 아울러, 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치하는 제2 피봇축(P2)를 중심으로 회동 가능하게 칼럼 재킷(3)에 대해 지지되는 링크 기구(11)와, 링크 기구(11)에 연결되어 링크 기구(11)를 구동하여 스티어링 샤프트(4)의 경사 각도를 조정하는 구동 기구(12)를 구비한다. 슬라이딩 부재(22)는, 링크 기구(11)의 제2 피봇축(P2)측의 부분에 마련되는 장공(20)에 걸어맞춤되어 장공(20)에 회동 가능하게 지지됨과 아울러 칼럼 재킷(3)에 고정되는 축부재(21)를 가진다.

Description

스티어링 칼럼 장치
본 발명은, 스티어링 칼럼 장치에 관한 것이다.
차체에 고정되는 고정 브라켓과, 고정 브라켓에 요동 가능하게 지지되는 칼럼 재킷과, 칼럼 재킷 내에 수용되는 스티어링 샤프트와, 전동 틸트 기구를 구비한 스티어링 칼럼 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1, 2). 이러한 스티어링 칼럼 장치에서는, 고정 브라켓과 칼럼 재킷 사이에 링크 기구가 마련되고, 전동 모터(구동 기구)를 이용하여 링크 기구를 구동함으로써 칼럼 재킷을 요동시켜 스티어링 샤프트의 경사 각도를 조정한다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제4696687호 공보 특허 문헌 2: 일본 공개특허 2019-104368호 공보
특허 문헌 1에 기재된 스티어링 칼럼 장치에서는, 링크 기구의 부품수가 많아서 구조가 복잡해지고 제조 비용이 높아질 수 있다.
특허 문헌 2에 기재된 스티어링 칼럼 장치에서는, 고정 브라켓에서의 링크 받침점(支點)과 차체 고정점 간의 거리가 멀어짐으로써 차량에의 부착 강성이 저하될 수 있다.
그래서 본 발명은, 링크 기구의 부품수의 저감을 꾀하면서 차량에의 부착 강성을 충분히 보존 유지할 수 있는 스티어링 칼럼 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치는, 차체에 고정되는 고정 브라켓과, 고정 브라켓에 요동 가능하게 지지되는 칼럼 재킷과, 칼럼 재킷 내에 수용되는 스티어링 샤프트를 구비한다. 또 스티어링 칼럼 장치는, 링크 기구를 구비한다. 링크 기구는, 스티어링 샤프트의 중심축과 직교하고 또한 중심축보다 차량 상방측에 위치하는 제1 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 고정 브라켓에 대해 지지된다. 또 링크 기구는, 중심축보다 차량 상방측에 위치하는 제2 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 칼럼 재킷에 대해 지지된다. 또한 스티어링 칼럼 장치는, 제2 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 링크 기구에 대해 지지되는 슬라이딩 부재와, 링크 기구에 연결되고 링크 기구를 구동하여 스티어링 샤프트의 경사 각도를 조정하는 구동 기구를 구비한다. 슬라이딩 부재는, 링크 기구의 제2 피봇축측의 부분에 마련되는 장공(長孔)에 걸어맞춤되어 장공에 회동 가능하게 지지됨과 아울러 칼럼 재킷에 고정되는 축부재를 가진다.
본 발명의 일 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치에 의하면, 링크 기구의 부품수의 저감을 꾀하면서 차량에의 부착 강성을 충분히 유지할 수 있다.
[도 1] 본 발명의 실시 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치를 도시한 사시도이다.
[도 2] 본 발명의 실시 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치의 주요부를 도시한 분해 사시도이다.
[도 3] 본 발명의 실시 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치를 도시한 측면도이다.
[도 4] 본 발명의 실시 형태에 관한 스티어링 칼럼 장치를 도 3과는 반대쪽에서 본 측면도이다.
[도 5] 도 3의 A-A선 단면의 주요부 확대도이다.
[도 6] 링크 기구의 동작을 도시한 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.
도면에 있어서, 화살표(FR)는 차량 전방측을 나타내고, 화살표(RR)는 차량 후방측을 나타낸다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 스티어링 칼럼 장치(1)는, 차체에 고정되는 고정 브라켓(2)과, 고정 브라켓(2)에 대해 차량 상하 방향으로 요동 가능하게 지지되는 칼럼 재킷(3)을 구비한다.
또 스티어링 칼럼 장치(1)는, 칼럼 재킷(3)에 대해 회전 가능하게 지지되는 스티어링 샤프트(4)와, 전동 모터(5)를 구동원으로 하는 전동 틸트 기구(6)를 구비한다.
고정 브라켓(2)은, 차체의 천정면(미도시)에 고정되는 고정부(2a)와, 칼럼 재킷(3)의 피(被)요동지지부(3a)의 차량 좌우 양측에 각각 배치되는 측벽부(2b)를 가진다. 각 측벽부(2b)에는 지지 구멍(2c)이 관통 형성된다.
칼럼 재킷(3)은, 차량 전후 방향으로 연장되는 통형의 로어(lower) 재킷(아우터 재킷)(7)과, 로어 재킷(7) 내에 수용되는 통형의 어퍼(upper) 재킷(이너 재킷)(8)을 가진다.
칼럼 재킷(3)(로어 재킷(7))은, 전단측 부분에 축지지부(3b)를 구비하고 있으며, 축지지부(3b)가 차체에 축지지됨으로써 칼럼 재킷(3)의 후단측 부분이 차량 상하 방향으로 요동한다.
스티어링 샤프트(4)는, 어퍼 재킷(8) 내에 수용됨과 아울러 로어 재킷(7)에 대해 축방향으로 이동 가능하게 지지된다. 스티어링 샤프트(4)의 전단에 유니버설 조인트(9)(도 1 참조)가 연결되고, 스티어링 샤프트(4)의 후단에는 스티어링 휠(10)(도 3 및 도 4 참조)이 연결된다.
다음으로 전동 틸트 기구(6)에 대해 설명하기로 한다.
전동 틸트 기구(6)는, 고정 브라켓(2)과 칼럼 재킷(3)을 연결하는 링크 기구(11)와, 링크 기구(11)에 연결되고 링크 기구(11)를 구동하여 스티어링 샤프트(4)를 원하는 경사 각도로 조정하는 구동 기구(12)를 가진다.
링크 기구(11)는, 고정 브라켓(2)에 대해 제1 피봇축(P1)을 중심으로 회동 가능하게 지지된다. 이 제1 피봇축(P1)은, 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)에 직교하고, 또한 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치한다(도 3 참조).
또 링크 기구(11)는, 칼럼 재킷(3)에 대해 제2 피봇축(P2)을 중심으로 회동 가능하게 지지된다. 이 제2 피봇축(P2)은, 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)에 직교함과 아울러 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치한다(도 3 참조).
이러한 링크 기구(11)는, 칼럼 재킷(3)의 차량 좌우 양측에 각각 배치되는 링크 부재(13)를 가진다. 각 링크 부재(13)는, 제1 피봇축(P1) 및 제2 피봇축(P2)을 가지는 제1 아암부(14)와, 제1 아암부(14)와 일체적으로 형성되어 구동 기구(12)에 연결되는 제2 아암부(15)를 구비하여 구성된다. 이 제2 아암부(15)는, 제1 피봇축(P1)과 제2 피봇축(P2)을 연결하는 제1 축(Q1)에 대해 소정 각도로 경사져 있는 제2 축(Q2)상에서 구동 기구(12)에 연결된다(도 6 참조).
링크 부재(13)의 제1 아암부(14)의 차량 후방측 단부에는, 볼트 구멍(제1 링크 구멍)(16)이 형성되어 있다. 제1 피봇축(P1)을 구성하는 축부재(볼트)(17)의 일단이 고정 브라켓(2)의 지지 구멍(2c)에 회동 가능하게 지지되고, 이 축부재(17)의 타단은 제1 아암부(14)의 볼트 구멍(16)에 고정되어 있다. 또, 축부재(17)와 지지 구멍(2c)의 내주면 사이에는 부시(18)가 배치되고, 축부재(17)와 측벽부(2b)의 외측면 사이에는 스페이서(19)가 배치되어 있다.
또 링크 부재(13)의 제1 아암부(14)의 차량 전방측 단부에는, 장공(제2 링크 구멍)(20)이 형성되어 있다. 제2 피봇축(P2)을 구성하는 축부재(볼트)(21)의 일단이, 장공(20)에 걸어맞춤된 슬라이딩 부재(22)에 회동 가능하게 지지되고, 이 축부재(21)의 타단은 로어 재킷(7)의 볼트 구멍(23)에 고정되어 있다. 링크 부재(13)의 내측면과 로어 재킷(7)의 외측면 사이에는 스페이서(24)가 배치되어 있다.
장공(20)은, 차량 전후방향(제1 피봇축(P1)과 제2 피봇축(P2)을 연결하는 제1 축(Q1)의 연장 방향)을 따라 긴 구멍이며, 슬라이딩 부재(22)는, 장공(20)에 대해 차량 전후방향(제1 축(Q1)의 연장 방향)으로 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 이 슬라이딩 부재(22)는, 예를 들면, 칼라 부분과 플랜지 부분을 가지는 플랜지붙이 칼라로 구성된다.
슬라이딩 부재(22)에서의 칼라 부분의 내주면에, 스플라인 가공에 의한 복수의 볼록형상체(25)가 형성되고, 슬라이딩 부재(22)에서의 술 부분의 외측면에는, 복수의 볼록부(26)가 형성되어 있다(도 5 참조). 이들 볼록형상체(25) 및 볼록부(26)의 형성에 의해, 축부재(볼트)(21)와 슬라이딩 부재(22) 간의 덜컹거림이 억제된다.
그리고 칼럼 재킷(3)과 함께 슬라이딩 부재(22)가 장공(20)의 연장 방향을 따라 이동함으로써, 칼럼 재킷(3)의 틸팅시의 틸트 회전 중심(축지지부(3b))과 링크 회전 중심(제1 피봇축(P1)) 간의 궤적 차이를 흡수할 수 있다(도 6 참조).
또한, 링크 부재(13)의 제2 아암부(15)의 차량 하방측 단부에는, 환공(丸孔)(제3 링크 구멍)(27)이 형성되어 있다. 이 환공(27)에는, 스크류 축(28)이 걸어맞춤되는 스크류 너트(29)가 제3 피봇축(P3)(도 3 참조)을 중심으로 회동 가능하게 지지되어 있다. 환공(27)의 내주면과 스크류 너트(29) 사이에는 스페이서(30)가 배치되어 있다.
또 링크 기구(11)는, 칼럼 재킷(3)의 차량 좌우 양측에 배치되는 링크 부재(13)끼리 연접시키는 연접부(31)를 가진다. 이 연접부(31)는, 예를 들면 볼트로 구성된다. 볼트로 구성되는 연접부(31)의 일단이 한쪽 링크 부재(13)의 볼트 삽입통과공(32)에 삽입통과되고, 연접부(31)의 타단은 다른쪽 링크 부재(13)의 볼트 구멍(33)에 고정되어 있다.
한편, 구동 기구(12)의 전동 모터(5)에는, 감속 기어 기구(34) 및 스크류 축(28)이 장착되고, 스크류 축(28)이 링크 부재(13)의 제2 아암부(15)에 회동 가능하게 지지된 스크류 너트(29)에 걸어맞춤되어 있다. 또 전동 모터(5)는, 로어 재킷(7)의 하부에 형성된 모터 지지부(35)에, 모터 지지 부재(볼트)(36)를 이용하여 회동 가능하게 지지되어 있다.
본 실시 형태의 스티어링 칼럼 장치(1)에서는, 전동 모터(5)에 의해 링크 부재(13)의 제2 아암부(15)를 눌렀다 당겼다 함으로써, 제1 피봇축(P1)(축부재(17))을 회전 받침점으로 하여 제1 아암부(14)를 차량 상하 방향으로 요동시키도록 되어 있다. 이 요동 조작에 의해, 차량 전방측에 배치된 축지지부(3b)를 회전 받침점으로 하여 칼럼 재킷(3)을 차량 상하 방향으로 요동시켜 스티어링 샤프트(4)의 경사 각도를 조정할 수 있다(도 6 참조).
이하, 본 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명하기로 한다.
(1) 스티어링 칼럼 장치(1)는, 차체에 고정되는 고정 브라켓(2)과, 고정 브라켓(2)에 요동 가능하게 지지되는 칼럼 재킷(3)과, 칼럼 재킷(3) 내에 수용되는 스티어링 샤프트(4)를 구비한다. 또 스티어링 칼럼 장치(1)는, 링크 기구(11)를 구비한다. 링크 기구(11)는, 스티어링 샤프트(4)의 중심축(PC)과 직교하고 또한 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치하는 제1 피봇축(P1)을 중심으로 회동 가능하게 고정 브라켓(2)에 대해 지지된다. 또 링크 기구(11)는, 중심축(PC)보다 차량 상방측에 위치하는 제2 피봇축(P2)을 중심으로 회동 가능하게 칼럼 재킷(3)에 대해 지지된다. 또한 스티어링 칼럼 장치(1)는, 제2 피봇축(P2)을 중심으로 회동 가능하게 링크 기구(11)에 대해 지지되는 슬라이딩 부재(22)와, 링크 기구(11)에 연결되고 링크 기구(11)를 구동하여 스티어링 샤프트(4)의 경사 각도를 조정하는 구동 기구(12)를 구비한다. 슬라이딩 부재(22)는, 링크 기구(11)의 제2 피봇축(P2)측의 부분에 마련되는 장공(20)에 걸어맞춤되어 장공(20)에 회동 가능하게 지지됨과 아울러 칼럼 재킷(3)에 고정되는 축부재(21)를 가진다.
링크 기구(11)와 칼럼 재킷(3)을 장공(20)을 통해 연결함으로써, 칼럼 재킷(3)의 틸트 방향(차량 상하 방향)의 움직임과 링크 기구(11)의 틸트 방향의 움직임 간의 칼럼 재킷(3)의 축방향에 대한 차이를 흡수시킬 수 있다. 이러한 링크 기구(11)에 의하면, 부품수의 저감을 꾀할 수 있다.
또 고정 브라켓(2)에서의 링크 받침점(제1 피봇축(P1))과 차체 고정점(고정부(2a)) 간의 거리가 짧아짐으로써 차량에의 부착 강성의 향상을 꾀할 수 있다.
(2) 링크 기구(11)는, 칼럼 재킷(3)의 차량 좌우 양측에 배치되는 링크 부재(13)를 가진다. 링크 부재(13)는, 제1 피봇축(P1) 및 제2 피봇축(P2)을 가지는 제1 아암부(14)와, 제1 아암부(14)와 일체적으로 형성되어 구동 기구(12)에 연결되는 제2 아암부(15)를 구비하여 구성된다.
이와 같이 링크 기구(11)를 구성함으로써, 링크 기구(11)의 부품수의 저감을 꾀할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 제2 피봇축(P2)을 제1 피봇축(P1)보다 차량 전방측으로 하였으나, 제1 피봇축(P1)보다 차량 후방측으로 해도 좋다.
그런데, 본 발명의 스티어링 칼럼 장치는 전술한 실시 형태에 예를 들어 설명하였으나, 이 실시 형태에 한정되지 않고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다른 실시 형태를 다양하게 채용할 수 있다.
1 스티어링 칼럼 장치
2 고정 브라켓
3 칼럼 재킷
4 스티어링 샤프트
7 로어 재킷(아우터 재킷)
8 어퍼 재킷(이너 재킷)
11 링크 기구
12 구동 기구
13 링크 부재
14 제1 아암부
15 제2 아암부
20 장공(제2 링크 구멍)
21 축부재(볼트)
22 슬라이딩 부재
P1 제1 피봇축
P2 제2 피봇축
P3 제3 피봇축
PC 중심축

Claims (2)

  1. 차체에 고정되는 고정 브라켓과,
    상기 고정 브라켓에 요동 가능하게 지지되는 칼럼 재킷과,
    상기 칼럼 재킷 내에 수용되는 스티어링 샤프트와,
    상기 스티어링 샤프트의 중심축과 직교하고 또한 상기 중심축보다 차량 상방측에 위치하는 제1 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 상기 고정 브라켓에 대해 지지됨과 아울러, 상기 중심축보다 차량 상방측에 위치하는 제2 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 상기 칼럼 재킷에 대해 지지되는 링크 기구와,
    상기 제2 피봇축을 중심으로 회동 가능하게 상기 링크 기구에 대해 지지되는 슬라이딩 부재와,
    상기 링크 기구에 연결되고 상기 링크 기구를 구동하여 상기 스티어링 샤프트의 경사 각도를 조정하는 구동 기구를 구비하고,
    상기 슬라이딩 부재는, 상기 링크 기구의 상기 제2 피봇축측의 부분에 마련되는 장공에 걸어맞춤되어 상기 장공에 회동 가능하게 지지됨과 아울러, 상기 칼럼 재킷에 고정되는 축부재를 가지는, 스티어링 칼럼 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 링크 기구는, 상기 제1 피봇축 및 상기 제2 피봇축을 가진 제1 아암부와, 상기 제1 아암부와 일체적으로 형성되어 상기 구동 기구에 연결되는 제2 아암부를 구비하여 구성되고, 상기 칼럼 재킷의 차량 좌우 양측에 배치되는 링크 부재를 가지는, 스티어링 칼럼 장치.
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