KR20230060983A - 차량용 조향 장치 - Google Patents

차량용 조향 장치 Download PDF

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KR20230060983A
KR20230060983A KR1020210145765A KR20210145765A KR20230060983A KR 20230060983 A KR20230060983 A KR 20230060983A KR 1020210145765 A KR1020210145765 A KR 1020210145765A KR 20210145765 A KR20210145765 A KR 20210145765A KR 20230060983 A KR20230060983 A KR 20230060983A
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홍진용
신승호
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남양넥스모 주식회사
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Abstract

텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버를 느린 속도로 회전시키기 위한 구성의 구조를 간단하게 하여 원가를 절감할 수 있는 차량용 조향 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 조향 장치는, 컬럼 하우징에 설치되고 외측면에 캠 돌기가 형성된 텔레 캠과, 상기 텔레 캠을 관통하는 텔레 샤프트와, 상기 텔레 샤프트의 일단에 결합되고 상기 텔레 캠과 대향하는 내측면에 상기 캠 돌기와 연동되는 회전 작동 돌기가 형성된 텔레 레버와, 상기 텔레 캠의 외주면에 회전 가능하게 설치되고 일단부가 상기 텔레 레버에 결합되어 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버의 회전 작동에 의해 상기 텔레 레버의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 상기 텔레 레버에 제공하는 토션 스프링을 포함한다.

Description

차량용 조향 장치{A STTERING APPARATUS FOR A VEHICLE}
본 발명은 차량용 조향 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 텔레스코프 기능이 구비된 차량용 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 조향 장치는 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 둘레방향으로 회전 가능한 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 상단에 결합되어 운전자가 손으로 잡는 부분인 스티어링 휠과, 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싸는 스티어링 컬럼을 포함하여 구성된다.
운전자가 스티어링 휠을 손으로 잡고 회전시킴에 따라, 상기 스티어링 샤프트가 상기 스티어링 휠의 회전방향으로 회전되며, 이에 따라 상기 스티어링 샤프트와 연동되는 스티어링 기어에 의해, 좌우측 타이로드가 축방향으로 이동되어 좌우측 차륜 휠에 설치된 너클을 회전시킴으로써, 차량의 차륜은 선단이 좌측을 향하거나 우측을 향하게 조향되는 것이다.
한편, 상기 차량용 조향 장치는 운전자의 신체조건(예를 들면, 앉은 키, 팔의 길이)에 맞게 상기 스티어링 휠의 위치를 조절할 수 있게 틸트(Tilt) 및 텔레스코프(Telescope) 기능을 가지고 있다.
상기 틸트 기능은 상기 스티어링 휠을 수평축을 회전중심으로 회전시켜, 상기 스티어링 휠의 위치를 조절하는 기능이다.
또한, 상기 텔레스코프 기능은 상기 스티어링 컬럼을 이너 튜브와 컬럼 하우징으로 구성하여, 상기 이너 튜브는 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싸고, 상기 컬럼 하우징은 상기 이너 튜브가 삽입되도록 구성된 것으로서, 상기 이너 튜브가 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싼 채로 상기 스티어링 샤프트와 함께 상기 컬럼 하우징에 대해 축방향으로 이동되도록 구성되어, 상기 스티어링 휠을 축방향으로 위치 조절할 수 있는 기능이다. 상기 텔레스코프 기능은 차량의 충돌시 상기 스티어링 휠 및 상기 스티어링 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.
상기 차량용 조향 장치에는 운전자가 자신의 신체조건에 맞게 상기 스티어링 휠의 위치를 상기 틸트 또는 상기 텔레스코프 조작하기 위한 조정 레버가 구비되어 있다. 즉, 운전자는 상기 조정 레버를 열림한 후 상기 틸트 또는 상기 텔레스코프 기능을 사용할 수 있고, 상기 틸트 또는 상기 텔레스코프 기능을 사용한 후에는 상기 조정 레버를 잠금하여서, 상기 스티어링 휠의 위치를 고정할 수 있다.
국제출원공개번호 WO 2013/071317 A1(2013.05.23. 공개일)(이하, '종래 기술'이라 함)에는, 모터 차량용 조절 가능한 스티어링 컬럼의 고정 장치(FIXING DEVICE FOR AN ADJUSTABLE STEERING COLUMN FOR A MOTOR VEHICLE)가 개시되어 있다.
상기 종래 기술은, 캠 캐리어(cam carrier)에 액추에이팅 장치(actuating device)를 설치하고, 조절 레버(adjusting lever)에는 상기 액추에이팅 장치와 연동하는 댐핑 장치(damping device)를 설치하여서, 상기 조절 레버의 잠금 해제 시 상기 조절 레버가 상기 댐핑 장치의 회전 저항(댐핑력)에 의해 느린 속도로 잠금 해제되도록 구성되어 있다.
그런데, 상기 종래 기술은 상기 댐핑 장치가 내부에 충진된 오일의 점성에 의해 댐핑력을 발생시키는 오일 로터리 댐퍼로 형성되어 있으므로 원가가 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래 기술은 장시간 사용 시에 상기 액추에이팅 장치의 기어치와 상기 댐퍼 장치에 설치된 스퍼기어의 기어치의 마모로 인해 작동이 원활하지 않는 문제점도 있었다.
국제출원공개번호 WO 2013/071317 A1(2013.05.23. 공개일)
본 발명이 해결하려는 과제는, 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버를 느린 속도로 회전시키기 위한 구성의 구조를 간단하게 하여 원가를 절감할 수 있는 차량용 조향 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 조향 장치는, 텔레 캠, 텔레 샤프트, 텔레 레버 및 토션 스프링으로 구성된다. 상기 텔레 캠은 컬럼 하우징에 설치된다. 상기 텔레 캠의 외측면에는 캠 돌기가 형성된다. 상기 텔레 샤프트는 상기 텔레 캠을 관통한다. 상기 텔레 레버는 상기 텔레 샤프트의 일단에 결합된다. 상기 텔레 레버는 상기 텔레 캠과 대향하는 내측면에 상기 캠 돌기와 연동되는 회전 작동 돌기가 형성된다. 상기 토션 스프링은 상기 텔레 캠의 외주면에 회전 가능하게 설치된다. 상기 토션 스프링의 일단부는 상기 텔레 레버에 결합된다. 상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버의 회전 작동에 의해 상기 텔레 레버의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 상기 텔레 레버에 제공한다.
상기 텔레 캠의 외주면에는 원주방향을 따라 점차적으로 반경방향의 폭이 커지는 경사부가 형성될 수 있다. 상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 회전되면서 상기 경사부에 접촉될 수 있다.
상기 텔레 캠의 내측면 중앙부에는, 상기 토션 스프링이 외주면에 장착되는 스프링 장착부가 상기 텔레 캠의 직경보다 작은 직경을 가지게 돌출 형성될 수 있다. 상기 경사부는 상기 스프링 장착부의 외주면에 형성될 수 있다.
상기 텔레 캠은 텔레 캠 본체 및 텔레 캠 링으로 구성될 수 있다. 상기 텔레 캠 본체에는 상기 캠 돌기가 형성될 수 있다. 상기 텔레 캠 링은 상기 컬럼 하우징에 설치되어 상기 텔레 캠 본체와 결합될 수 있다. 상기 텔레 캠 링의 외주면에는 경사부가 형성될 수 있다. 상기 경사부는 상기 텔레 캠 링의 원주방향을 따라 반경방향의 폭이 커질 수 있다. 상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 회전되면서 상기 경사부에 접촉될 수 있다.
상기 텔레 캠 링의 외주면에는 상기 토션 스프링이 삽입되는 스프링 삽입홈이 원주방향으로 형성될 수 있다. 상기 경사부는 상기 스프링 삽입홈과 대응되는 위치에 원주방향으로 형성될 수 있다.
상기 텔레 캠 본체의 외주면에는 결합홈이 형성될 수 있다. 상기 텔레 캠 링의 내주면에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 형성될 수 있다.
상기 텔레 레버에는 상기 토션 스프링의 일단부가 결합되는 결합홀이 형성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 차량용 조향 장치는, 텔레 캠의 외주면에 토션 스프링이 회전 가능하게 설치되고, 상기 토션 스프링의 일단부는 텔레 레버에 결합되어, 상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버의 회전 작동에 의해 상기 텔레 레버의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 상기 텔레 레버에 제공하기 때문에, 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 토션 스프링의 상기 탄성력을 이용하여 상기 텔레 레버를 느린 속도로 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에서 주요부를 나타내는 일측 분해 사시도,
도 3은 도 1에서 주요부를 나타내는 타측 분해 사시도,
도 4는 도 2에 도시된 텔레 캠 및 토션 스프링을 구체적으로 나타내는 사시도,
도 5는 텔레 레버의 잠금 위치일 때 토션 스프링의 위치를 나타내는 도면,
도 6은 텔레 레버의 잠금 해제 위치일 때 토션 스프링의 위치를 나타내는 도면,
도 7은 도 2에 도시된 텔레 캠 및 토션 스프링을 개략적으로 나타내는 횡단면도,
도 8은 텔레 캠 및 토션 스프링의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 횡단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 차량용 조향 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 조향 장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 조향 장치(1)는, 스티어링 샤프트(10)와, 스티어링 컬럼(20)을 포함할 수 있다.
스티어링 샤프트(10)는 스티어링 컬럼(20)을 축방향으로 관통할 수 있다.
스티어링 컬럼(20)은 스티어링 샤프트(10)의 외주를 감쌀 수 있다. 스티어링 컬럼(20)은 차체에 설치될 수 있다. 스티어링 컬럼(20)은 스티어링 샤프트(10)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.
스티어링 샤프트(10)는 둘레방향으로 회전 가능하게 배치될 수 있다. 스티어링 샤프트(10)의 일단에는 스티어링 휠(미도시)이 결합될 수 있다. 여기서, 상기 스티어링 휠은 차실 내의 운전석으로부터 전방에 위치하는 계기판 부근에 배치될 수 있고, 차량의 차륜 휠을 조향하기 위해 운전자가 손으로 잡는 구성일 수 있다. 즉, 운전자는 차량의 주행 중, 상기 스티어링 휠을 좌측으로 회전시켜서 차량의 진행방향을 좌측으로 조정할 수 있고, 상기 스티어링 휠을 우측으로 회전시켜서 차량의 진행방향을 우측으로 조정할 수 있다.
스티어링 컬럼(20)은 이너 튜브(30)와, 컬럼 하우징(40)을 포함할 수 있다.
이너 튜브(30)는 스티어링 샤프트(10)의 외주를 감쌀 수 있다. 스티어링 샤프트(10)는 이너 튜브(30)에 대해 둘레방향으로 회전 가능하게 배치될 수 있다. 스티어링 샤프트(10)의 외주면 및 이너 튜브(30)의 내주면 사이에는 볼베어링이 설치될 수 있고, 스티어링 샤프트(10)는 상기 볼베어링을 통해 이너 튜브(30)에 대해 둘레방향으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이너 튜브(30)는 스티어링 샤프트(10)와 함께 축방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
컬럼 하우징(40)은 이너 튜브(30)의 외주를 감쌀 수 있다. 이너 튜브(30)는 컬럼 하우징(40)의 내부로 삽입될 수 있다. 이너 튜브(30)는 컬럼 하우징(40)을 축방향으로 관통할 수 있다. 이너 튜브(30)는 컬럼 하우징(40)에 축방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 컬럼 하우징(40)은 이너 튜브(30)를 축방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다.
컬럼 하우징(40)은 상기 차체에 설치될 수 있다. 컬럼 하우징(40)에는 마운팅 브라켓(71, 72)이 결합될 수 있고, 컬럼 하우징(40)은 마운팅 브라켓(71, 72)을 통해 상기 차체에 설치될 수 있다. 마운팅 브라켓(71, 72)은, 컬럼 하우징(40)의 상단부에 설치되는 제1 마운팅 브라켓(71)과, 컬럼 하우징(40)의 하단부에 설치되는 제2 마운팅 브라켓(72)을 포함할 수 있다. 제1 마운팅 브라켓(71)은 컬럼 하우징(40)의 상단부를 차체에 마운팅할 수 있고, 제2 마운팅 브라켓(72)은 컬럼 하우징(40)의 하단부를 차체에 마운팅할 수 있다.
컬럼 하우징(40)에는 텔레스코프 조정장치(100)가 설치될 수 있다.
텔레스코프 조정장치(100)는 컬럼 하우징(40)을 내측으로 오므라들게 하여서 컬럼 하우징(40)의 내주면이 이너 튜브(30)의 외주면에 꽉 밀착되도록 함으로써, 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 축방향으로 이동되지 않도록 할 수 있다.
또한, 텔레스코프 조정장치(100)는 컬럼 하우징(40)을 외측으로 벌어지게 하여서 컬럼 하우징(40)의 내주면이 이너 튜브(30)의 외주면을 느슨하게 밀착되도록 함으로써, 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 축방향으로 이동될 수 있도록 할 수 있다.
도 2는 도 1에서 주요부를 나타내는 일측 분해 사시도, 도 3은 도 1에서 주요부를 나타내는 타측 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 컬럼 하우징(40)의 상단부에는 한 쌍의 설치 블록부(41, 42)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 설치 블록부(41, 42)는 편평한 면을 포함할 수 있다. 한 쌍의 설치 블록부(41, 42)는 이너 튜브(30)의 반경방향으로 서로 대향 배치될 수 있다.
이하, 한 쌍의 설치 블록부(41, 42) 중, 후술하는 텔레 캠(400)이 설치되는 어느 하나의 설치 블록부(41)는 제1 설치 블록부(41)로 칭하여 설명하기로 하고, 다른 하나의 설치 블록부(42)는 제2 설치 블록부(42)로 칭하여 설명하기로 한다.
제1 설치 블록부(41)는 컬럼 하우징(40)의 일측면에 편평한 면으로 형성될 수 있고, 제2 설치 블록부(42)는 컬럼 하우징(40)의 타측면에 편평한 면으로 형성될 수 있다.
제1 마운팅 브라켓(71)에는, 제1 설치 블록부(41)에 결합되는 제1 결합판부(71A)와, 제2 설치 블록부(42)에 결합되는 제2 결합판부(71B)가 형성될 수 있다.
제1 결합판부(71A)는 제1 설치 블록부(41)의 외측면에 배치될 수 있고, 제2 결합판부(71B)는 제2 설치 블록부(42)의 외측면에 배치될 수 있다.
텔레스코프 조정장치(100)는 텔레 샤프트(200)와, 텔레 레버(300)와, 텔레 캠(400)과, 너트(500)를 포함할 수 있다.
텔레 샤프트(200)는 스티어링 샤프트(10)의 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 연장되는 소정의 길이를 가질 수 있다. 텔레 샤프트(200)는 스티어링 샤프트(10)의 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 곧게 연장될 수 있다. 텔레 샤프트(200)의 일단에는 텔레 레버(300)가 결합될 수 있고, 텔레 샤프트(200)의 타단에는 너트(500)가 결합될 수 있다.
텔레 캠(400)은 컬럼 하우징(40)에 설치될 수 있고, 텔레 샤프트(200)는 텔레 캠(400)을 관통할 수 있다.
텔레 샤프트(200)는, 텔레 캠(400)에 회전되지 않게 설치되어, 텔레 레버(300)의 회전 작동 시 텔레 레버(300)와 함께 회전 작동하지 않고 텔레 샤프트(200)의 길이방향으로 이동될 수 있다.
텔레 레버(300)는 소정의 길이를 가지는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 텔레 레버(300)는, 일단부에 손잡이부가 형성될 수 있고, 타단부에 텔레 샤프트(200)가 결합될 수 있다. 텔레 레버(300)는 텔레 샤프트(200)와 결합되는 지점을 회전 중심으로 하여 회전 작동될 수 있다.
텔레 레버(300)의 타단부 내측면에는 복수개의 회전 작동 돌기(320)가 돌출 형성될 수 있다. 복수개의 회전 작동 돌기(320)는 텔레 레버(300)의 회전방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
텔레 캠(400)의 외측면에는 복수개의 회전 작동 돌기(320)와 연동되는 복수개의 캠 돌기(420)가 형성될 수 있다. 복수개의 캠 돌기(420)는 텔레 레버(300)의 회전방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
텔레 레버(300)의 회전 작동 시, 텔레 레버(300)의 회전 작동 돌기(320)는 접촉된 캠 돌기(420)와 접촉된 채로 텔레 레버(300)와 함께 회전될 수 있다. 이 때, 회전 작동 돌기(320)가 텔레 캠(400)의 캠 돌기(420)를 따라 내측 또는 외측 방향으로 이동되는 것에 의해, 텔레 레버(300)는 텔레 샤프트(200)의 길이방향으로 이동될 수 있다. 텔레 레버(300)가 내측 방향으로 이동되는 경우 텔레 레버(300)는 잠금해제될 수 있고, 텔레 레버(300)가 외측 방향으로 이동되는 경우 텔레 레버(300)는 잠금될 수 있다.
회전 작동 돌기(320)의 형상은 삼각형 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 회전 작동 돌기(320)의 형상은 삼각형 형상 이외에도 다양한 형상으로 변경 실시될 수 있다.
텔레 캠(400)은 원판 형상으로 형성될 수 있다. 텔레 캠(400)은 텔레 샤프트(200)가 관통할 수 있다. 텔레 캠(400)의 중앙에는 텔레 샤프트(200)가 관통하는 샤프트 관통공이 형성될 수 있다. 텔레 캠(400)의 외측면에는 텔레 레버(300)의 회전 작동 돌기(320)와 접촉되는 복수개의 캠 돌기(420)가 형성될 수 있다.
복수개의 캠 돌기(420)는 복수개의 회전 작동 돌기(320)와 대응되는 개수로 형성될 수 있고, 본 실시예에서 복수개의 캠 돌기(420) 및 복수개의 회전 작동 돌기(320)는 4개씩 형성될 수 있다.
텔레 캠(400)은 제1 설치 블록부(41)에 끼움 설치될 수 있다. 텔레 캠(400)은 복수개의 캠 돌기(420)가 형성된 부분이 제1 결합판부(71A)의 외측면으로 돌출 배치될 수 있다.
텔레스코프 조정장치(100)는 고정 기어(600) 및 무빙 기어(700)를 더 포함할 수 있다. 제2 결합판부(71B)의 외측면에는 고정 기어(600)가 고정 설치될 수 있다. 고정 기어(600)의 외측면에는 복수개의 기어치가 형성될 수 있다. 고정 기어(600)의 외측면에는 무빙 기어(700)가 배치될 수 있다. 무빙 기어(700)의 내측면에는 고정 기어(600)의 외측면에는 형성된 상기 복수개의 기어치와 맞물리는 복수개의 기어치가 형성될 수 있다.
텔레 샤프트(200)는 제1 결합판부(71A) 및 제2 결합판부(71B)와, 제1 설치 블록부(41) 및 제2 설치 블록부(42)와, 텔레 캠(400)과, 고정 기어(600)와, 무빙 기어(700)를 관통할 수 있다.
너트(500)는 코킹방식으로 텔레 샤프트(200)의 끝단에 결합되어, 텔레스코프 조정장치(100)가 컬럼 하우징(40)의 제1 설치 블록부(41) 및 제2 설치 블록부(42)에서 분리되지 않도록 고정할 수 있다.
한편, 운전자는 텔레 레버(300)의 잠금 해제 상태에서 이너 튜브(30)를 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동시켜서 상기 스티어링 휠의 위치를 자신의 신체조건에 맞게 조절할 수 있다. 이후에, 운전자는 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되지 않도록 텔레 레버(300)를 잠금할 수 있다.
텔레 레버(300)의 잠금 해제 위치에서는 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동 가능한 상태가 될 수 있다. 또한, 텔레 레버(300)의 잠금 위치에서는 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동 불가능한 상태가 될 수 있다.
즉, 텔레 레버(300)의 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 전환하고자 할 때에는, 텔레 레버(300)의 손잡이부를 잡고 텔레 레버(300)를 일방향으로 회전 작동시킬 수 있다.
이리하면, 텔레 레버(300)의 회전에 따라 회전 작동 돌기(320)는 텔레 캠(400)의 캠 돌기(420)를 따라 내측으로 이동할 수 있다. 이때, 컬럼 하우징(40)의 내주면은 이너 튜브(30)의 외주면에 느슨하게 밀착되어서, 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 컬럼(10)의 길이방향으로 이동가능할 수 있게 되므로, 운전자는 이너 튜브(30)를 스티어링 컬럼(10)의 길이방향으로 이동시켜서, 상기 스티어링 휠의 위치를 자신의 신체조건에 맞게 조절할 수 있다.
또한, 운전자는 텔레 레버(300)의 잠금 해제 상태를 잠금 상태로 전환하고자 할 때에는, 텔레 레버(300)의 손잡이부를 잡고 텔레 레버(300)를 반대방향으로 회전 작동시킬 수 있다.
이리하면, 텔레 레버(300)의 회전에 따라 회전 작동 돌기(320)는 텔레 캠(400)의 캠 돌기(420)를 따라 외측으로 이동할 수 있다. 이때, 컬럼 하우징(40)의 내주면은 이너 튜브(30)의 외주면에 꽉 밀착되어서, 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되지 않도록 고정할 수 있다.
컬럼 하우징(40)에는 제1 설치 블록부(41) 및 제2 설치 블록부(42) 사이에 슬롯(44)이 형성될 수 있다. 슬롯(44)은 컬럼 하우징(40)의 상단에 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 슬롯(44)은 컬럼 하우징(40)의 상단에서 개구되게 형성될 수 있다. 컬럼 하우징(40)의 상단에 슬롯(44)이 형성되어 있기 때문에, 텔레 레버(300)의 잠금 위치일 때 컬럼 하우징(40)은 내측으로 오므라들어서, 컬럼 하우징(40)의 내주면이 이너 튜브(30)의 외주면에 꽉 밀착될 수 있고, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 위치일 때 컬럼 하우징(40)은 외측으로 벌어져서, 컬럼 하우징(40)의 내주면이 이너 튜브(30)의 외주면에 느슨하게 밀착될 수 있다.
텔레 샤프트(200)는 슬롯(44)보다 외측에 배치될 수 있고, 이너 튜브(30)는 슬롯(44)보다 내측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향 장치(1)는, 텔레 레버(300)의 잠금 위치에서 차량의 충돌사고로 인한 외부충격이 가해지는 경우, 이너 튜브(30)가 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되도록 하여서, 운전자가 상기 스티어링 휠에 부딪쳐 심각한 상해를 입는 것을 방지함은 물론, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 위치에서는 이너 튜브(30)가 자중에 의해 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동될 때, 특정 위치에서 이너 튜브(30)가 더 이상 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되지 않도록 함으로써, 운전자는 이너 튜브(30)의 위치를 쉽게 조절할 수 있다.
이를 위해, 이너 튜브(30)의 외주면에는 스토퍼(미도시)가 돌출 형성될 수 있다. 이너 튜브(30)가 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동될 시, 상기 스토퍼가 슬롯(44) 내에서 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동될 수 있다.
상기 스토퍼는 텔레 레버(300)의 잠금 위치에서 이너 튜브(30)가 외부 충격에 의해 축방향으로 이동될 때 슬롯(44)을 따라 이동 가능할 수 있다. 따라서, 차량 충돌 사고로 인해 외부 충격이 가해지는 경우 이너 튜브(30)는 슬롯(44)을 따라 축방향으로 이동되기 때문에, 운전자가 상기 스티어링 휠에 부딪쳐서 심각한 부상을 입는 것을 방지할 수 있다.
텔레 레버(300)의 잠금 해제 위치에서 이너 튜브(30)가 자중에 의해 축방향으로 이동될 때 상기 스토퍼는 텔레 샤프트(200)에 설치된 텔레 스토퍼돌기(미도시)에 접촉되어, 이너 튜브(30)의 축방향 이동을 제한할 수 있다. 따라서, 운전자가 상기 스티어링 휠의 위치를 자신의 신체조건에 맞게 조절하기 위해 텔레 레버(300)를 잠금 해제 위치로 하는 경우, 이너 튜브(30)가 자중에 의해 축방향으로 이동되는 것을 제한할 수 있으므로, 운전자는 상기 스티어링 휠의 위치를 쉽게 조절할 수 있다.
텔레 레버(300)의 잠금 상태에서 상기 텔레 스토퍼돌기는, 이너 튜브(30)가 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되더라도 상기 스토퍼가 걸림되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 텔레 레버(300)의 잠금 상태에서 차량 충돌 시 외부 충격이 발생되었을 때, 상기 외부 충격에 의해 이너 튜브(30)는 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동될 수 있다.
텔레 레버(300)의 잠금 해제 상태에서 상기 텔레 스토퍼돌기는, 이너 튜브(30)가 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되는 경우 상기 스토퍼가 걸림되는 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 운전자가 상기 스티어링 휠의 위치를 자신의 신체조건에 맞게 조절하기 위해 텔레 레버(300)를 잠금 해제 위치로 하면, 이너 튜브(30)는 자중에 의해 컬럼 하우징(40)에 대해 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되고, 이에 따라 상기 스토퍼는 슬롯(44)을 따라 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되다가 상기 텔레 스토퍼돌기에 걸림된다. 따라서, 이너 튜브(30)는 자중에 의해 더 이상 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동되지 않게 되므로, 운전자는 이너 튜브(30)를 쉽게 스티어링 샤프트(10)의 길이방향으로 이동시켜서 상기 스티어링 휠의 위치를 자신의 신체조건에 맞게 조절할 수 있다.
한편, 텔레스코프 조정장치(100)는 토션 스프링(800)을 더 포함할 수 있다. 토션 스프링(800)은 텔레 캠(400)의 외주면에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
토션 스프링(800)의 일단부는 텔레 레버(300)에 결합될 수 있다. 따라서, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시, 토션 스프링(800)은 텔레 레버(300)의 회전 작동에 의해 텔레 레버(300)의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 텔레 레버(300)에 제공할 수 있으며, 상기 탄성력을 통해 텔레 레버(300)는 느린 속도로 회동되면서 잠금 해제될 수 있다.
아래에서는 텔레 캠(400) 및 토션 스프링(800)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 도 2에 도시된 텔레 캠 및 토션 스프링을 구체적으로 나타내는 사시도, 도 5는 텔레 레버의 잠금 위치일 때 토션 스프링의 위치를 나타내는 도면, 도 6은 텔레 레버의 잠금 해제 위치일 때 토션 스프링의 위치를 나타내는 도면, 도 7은 도 2에 도시된 텔레 캠 및 토션 스프링을 개략적으로 나타내는 횡단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 토션 스프링(800)은 텔레 캠(400)의 외주면 일부를 감쌀 수 있고, 토션 스프링(800)의 양단은 서로 이격되게 형성될 수 있다. 토션 스프링(800)의 상기 일단부는 텔레 레버(300)를 향해 외측으로 돌출 형성될 수 있고, 텔레 레버(300)의 내측면에는 토션 스프링(800)의 상기 일단부가 결합되는 결합홀(310)이 형성될 수 있다.
즉, 토션 스프링(800)의 상기 일단부는 텔레 레버(300)의 내측면에 형성된 결합홀(310)에 삽입되어 텔레 레버(300)와 결합될 수 있다. 따라서, 텔레 레버(300)가 잠금되거나 잠금 해제되기 위해 회전되는 경우, 토션 스프링(800)은 텔레 레버(300)와 함께 텔레 레버(300)의 회전방향으로 회전될 수 있고, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시 탄성력을 발생시켜서, 텔레 레버(300)에 제공함으로서, 텔레 레버(300)는 잠금 해제 시 느린 속도로 회전될 수 있다.
텔레 캠(400)은 텔레 캠 본체(410)와 텔레 캠 링(430)을 포함할 수 있다.
텔레 캠 본체(410)에는 캠 돌기(420)가 형성될 수 있다. 캠 돌기(420)는 텔레 캠 본체(410)의 외측면에 형성될 수 있다. 여기서, 텔레 캠 본체(410)의 외측면은 텔레 레버(300)의 내측면을 향하는 면일 수 있다. 캠 돌기(420)는 텔레 캠 본체(410)의 원주방향으로 서로 이격된 복수개의 캠 돌기(420)로 형성될 수 있다.
텔레 캠 링(430)은 컬럼 하우징(40)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 텔레 캠 링(430)은 컬럼 하우징(40)의 제1 설치 블록부(41)의 외측면에 배치된 제1 마운팅 브라켓(71)의 제1 결합판부(71A)의 외측면에 결합되어서, 컬럼 하우징(40)에 설치될 수 있다. 텔레 캠 링(430)의 내측면은 제1 결합판부(71A)의 외측면에, 용접되어 결합될 수도 있고, 복수개의 볼트를 통해 체결될 수도 있다.
텔레 캠 링(430)은 원형링으로 형성될 수 있다. 텔레 캠 링(430)은 텔레 캠 본체(410)와 결합될 수 있다. 텔레 캠 링(430)은 텔레 캠 본체(410)의 외주면에 결합될 수 있다. 텔레 캠 링(430)은 텔레 캠 본체(410)의 외주면을 둘러쌀 수 있다. 즉, 텔레 캠 본체(410)는 텔레 캠 링(430)의 내부로 삽입되어 텔레 캠 링(430)과 결합될 수 있다.
텔레 캠 본체(410)의 외주면에는 결합홈(450)이 형성될 수 있다. 텔레 캠 링(430)의 내주면에는 텔레 캠 본체(410)의 결합홈(450)에 삽입되는 결합돌기(460)가 형성될 수 있다. 텔레 캠 링(430)이 텔레 캠 본체(410)의 외주면에 씌워져서 결합돌기(460)가 결합홈(450)에 삽입되는 것에 의해, 텔레 캠 링(430)은 텔레 캠 본체(410)에 결합될 수 있다.
결합홈(450)은 복수개의 결합홈(450)으로 형성될 수 있고, 복수개의 결합홈(450)은 텔레 캠 본체(410)의 둘레방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서 복수개의 결합홈(450)은 4개로 형성되나, 결합홈(450)은 적어도 하나로 형성될 수 있다.
결합돌기(460)는 복수개의 결합돌기(460)로 형성될 수 있고, 복수개의 결합돌기(460)는 텔레 캠 링(430)의 둘레방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서 복수개의 결합돌기(460)는 4개로 형성되나, 텔레 캠(400)의 결합홈(450)의 개수와 대응되는 개수로 형성되는 것이 바람직하며, 결합돌기(460)는 적어도 하나로 형성될 수 있다.
텔레 캠 링(430)의 외주면에는 경사부(470)가 형성될 수 있다. 경사부(470)는 텔레 캠 링(430)의 원주방향을 따라 점차적으로 반경방향의 폭이 커질 수 있다. 경사부(470)는 텔레 레버(300)의 잠금 해제 방향으로 갈수록 점차적으로 반경방향의 폭이 커질 수 있다. 텔레 레버의 잠금 해제 시, 토션 스프링(800)은 텔레 캠 링(430)의 외주면을 일부 감싼 부분이 회전되면서 경사부(470)에 접촉될 수 있다. 따라서, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시, 토션 스프링(800)은 텔레 캠 링(430)의 외주면을 일부 감싼 부분이 회전되면서 경사부(470)에 접촉되어 외측으로 벌어지면서 상기 탄성력을 발생시켜 텔레 레버(300)에 제공할 수 있다.
텔레 캠 링(430)의 외주면에는 토션 스프링(800)이 삽입되는 스프링 삽입홈(440)이 원주방향으로 형성될 수 있다. 토션 스프링(800)은 텔레 캠 링(430)의 외주면을 감싼 부분이 스프링 삽입홈(440)에 삽입되어 회전 가능하게 배치될 수 있다. 경사부(470)는, 스프링 삽입홈(440)과 대응되는 위치에 원주방향으로 형성되어, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시, 토션 스프링(800) 중 텔레 캠 링(430)의 외주면을 감싼 부분과 접촉될 수 있다.
즉, 텔레 레버(300)의 잠금 위치일 때, 토션 스프링(800)은 도 5에 참조된 바와 같이 경사부(470)에 접촉되지 않을 수 있고, 이러한 상태에서 토션 스프링(800)은 상기 탄성력이 발생되지 않아서 텔레 레버(300)에 상기 탄성력을 제공하지 않을 수 있다.
또한, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 위치일 때, 토션 스프링(800)은 도 6에 참조된 바와 같이 경사부(470)에 접촉될 수 있고, 이러한 상태에서 토션 스프링(800)은 상기 탄성력이 발생되어 텔레 레버(300)에 상기 탄성력을 제공할 수 있다.
한편, 전술한 일 실시예에서는 토션 스프링(800)을 텔레 캠(400)에 설치하기 위해 텔레 캠(400)의 외주면에 스프링 삽입홈(440)을 형성하였으나, 토션 스프링(800)을 텔레 캠(400)에 설치하기 위해 반드시 스프링 삽입홈(440)을 형성하여야 하는 것은 아니다. 이에 대해, 도 8을 참조하여 아래에서 설명하기로 한다.
도 8은 텔레 캠 및 토션 스프링의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 횡단면도이다.
도 8을 참조하면, 텔레 캠(400)의 내측면에는 토션 스프링(800)이 외주면에 장착되는 스프링 장착부(445)가 형성될 수 있다. 스프링 장착부(445)는 텔레 캠(400)의 직경보다 작은 직경을 가지게 텔레 캠(400)의 내측면 중앙부에 돌출 형성될 수 있다. 토션 스프링(800)은 스프링 장착부(445)의 외주면에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이 경우, 일 실시예에서 설명한 경사부(470)는 스프링 장착부(445)의 외주면에 형성될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향 장치(1)는, 텔레 캠(400)의 외주면에 토션 스프링(800)이 회전 가능하게 설치되고, 토션 스프링(800)의 일단부는 텔레 레버(300)에 결합되어, 토션 스프링(800)은 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시 텔레 레버(300)의 회전 작동에 의해 텔레 레버(300)의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 텔레 레버(300)에 제공하기 때문에, 텔레 레버(300)의 잠금 해제 시 토션 스프링(800)의 상기 탄성력을 이용하여 텔레 레버(300)를 느린 속도로 회전시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 차량용 조향 장치 40 : 컬럼 하우징
41 : 제1 설치 블록부 42 : 제2 설치 블록부
71 : 제1 마운팅 브라켓 71A : 제1 결합판부
71B : 제2 결합판부 300 : 텔레 레버
320 : 회전 작동 돌기 400 : 텔레 캠
410 : 텔레 캠 본체 420 : 캠 돌기
430 : 텔레 캠 링 440 : 스프링 삽입홈
445 : 스프링 장착부 450 : 결합홈
460 : 결합돌기 470 : 경사부
200 : 텔레 샤프트 800 : 토션 스프링

Claims (7)

  1. 컬럼 하우징에 설치되고, 외측면에 캠 돌기가 형성된 텔레 캠;
    상기 텔레 캠을 관통하는 텔레 샤프트;
    상기 텔레 샤프트의 일단에 결합되고, 상기 텔레 캠과 대향하는 내측면에 상기 캠 돌기와 연동되는 회전 작동 돌기가 형성된 텔레 레버; 및
    상기 텔레 캠의 외주면에 회전 가능하게 설치되고, 일단부가 상기 텔레 레버에 결합되어, 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 상기 텔레 레버의 회전 작동에 의해 상기 텔레 레버의 회전방향과 반대방향의 탄성력을 발생시켜 상기 텔레 레버에 제공하는 토션 스프링;을 포함하는 차량용 조향 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 텔레 캠의 외주면에는 원주방향을 따라 점차적으로 반경방향의 폭이 커지는 경사부가 형성되고,
    상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 회전되면서 상기 경사부에 접촉되는 차량용 조향 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 텔레 캠의 내측면 중앙부에는, 상기 토션 스프링이 외주면에 장착되는 스프링 장착부가 상기 텔레 캠의 직경보다 작은 직경을 가지게 돌출 형성되고,
    상기 경사부는 상기 스프링 장착부의 외주면에 형성되는 차량용 조향 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 텔레 캠은,
    상기 캠 돌기가 형성된 텔레 캠 본체와,
    상기 컬럼 하우징에 설치되어 상기 텔레 캠 본체와 결합되고, 외주면에 원주방향을 따라 점차적으로 반경방향의 폭이 커지는 경사부가 형성된 텔레 캠 링을 포함하고,
    상기 토션 스프링은 상기 텔레 레버의 잠금 해제 시 회전되면서 상기 경사부에 접촉되는 차량용 조향 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 텔레 캠 링의 외주면에는 상기 토션 스프링이 삽입되는 스프링 삽입홈이 원주방향으로 형성되고,
    상기 경사부는 상기 스프링 삽입홈과 대응되는 위치에 원주방향으로 형성되는 차량용 조향 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 텔레 캠 본체의 외주면에는 결합홈이 형성되고,
    상기 텔레 캠 링의 내주면에는 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 형성되는 차량용 조향 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 텔레 레버에는 상기 토션 스프링의 일단부가 결합되는 결합홀이 형성되는 차량 조향 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013071317A1 (de) 2011-11-16 2013-05-23 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Feststelleinrichtung für eine verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013071317A1 (de) 2011-11-16 2013-05-23 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Feststelleinrichtung für eine verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug

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