KR102118900B1 - 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리 - Google Patents

Abstract

컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 서로 마주하는 한 쌍의 암을 구비하며 차체에 고정될 수 있도록 형성되는 마운팅 브라켓, 상기 마운팅 브라켓에 틸트 가능하게 체결되며 상기 한 쌍의 암 사이를 지나도록 설치되는 지지 하우징, 상기 지지 하우징에 대한 텔레스코픽 거동 및 상기 지지 하우징과 함께 이루어지는 틸트 거동이 가능하도록 상기 지지 하우징을 관통하여 설치되는 스티어링 칼럼, 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가하여 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동을 선택적으로 허용하도록 선택적으로 잠금 상태 또는 해제 상태가 될 수 있도록 구성되는 잠금 장치, 그리고 상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 에너지 흡수 기능을 수행하는 충격 에너지 흡수 부재를 포함하다. 상기 스티어링 칼럼은 아웃터 자켓 및 상기 아웃터 자켓에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 인너 자켓을 포함한다. 상기 잠금 장치의 해제 상태에서 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동이 일어날 때 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓과 함께 상기 지지 하우징 내에서 슬라이딩되도록 구성된다. 상기 잠금 장치의 잠금 상태에서 상기 스티어링 칼럼에 충격이 가해지는 경우 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓 내로 붕괴될 수 있도록 구성된다. 상기 잠금 장치는 상기 잠금 상태 및 상기 해제 상태에 따라 선택적으로 치합되거나 분리되는 치 결합을 통해 상기 아웃터 자켓의 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 이동을 선택적으로 허용할 수 있도록 구성된다. 상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 에너지 흡수 기능이 일어나지 않으면서 상기 한 쌍의 암에 의한 클램핑 힘에 의해 충격 에너지 흡수가 일어나는 상태로 상기 아웃터 자켓이 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로 미리 정해진 길이만큼 이동한 후 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 상기 에너지 흡수 기능이 시작될 수 있도록 상기 치 결합을 구성하는 두 개의 잠금 치 사이에 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 유격이 존재하도록 구성된다.

Description

컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리{Collapsible steering column assembly}

본 발명은 에너지 흡수 기능을 적용하여 충격 시 붕괴될 수 있는 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리에 관한 것이다.

스티어링 칼럼 어셈블리는 차량의 스티어링 휠에 연결되어 운전자의 조작에 의한 조향이 이루어지도록 하는 장치이다. 통상 스티어링 칼럼 어셈블리는 운전자의 편의를 위해 틸트 거동과 텔레스코픽 거동이 가능하도록 구성된다. 틸트 거동은 스티어링 휠의 각도 위치를 조절하며, 텔레스코픽 거동은 스티어링 칼럼의 길이방향 위치를 조절한다. 통상적으로 이러한 틸트 및 텔레스코픽 거동이 선택적으로 가능하도록 하는 잠금 장치가 구비된다. 잠금 장치가 잠금 상태에 있는 경우 틸트 및 텔레스코픽 거동이 차단되어 스티어링 휠의 위치가 유지되며, 잠금 장치가 잠금 해제 상태에 있는 경우 틸트 및 텔레스코픽 거동이 허용된다.

한편, 이러한 스티어링 칼럼 어셈블리는 차량 충돌과 같은 충격 발생 시에 에너지를 흡수하면서 붕괴될 수 있도록 형성된다. 즉 운전자가 스티어링 칼럼에 충돌하는 경우 충격력에 의해 인너 자켓(inner jacket)이 아웃터 자켓(outer jacket) 내로 유입되면서 붕괴가 이루어지고, 이 과정에서 충격 에너지가 흡수된다. 이러한 기능을 가지는 스티어링 칼럼은 통상 컬랩서블 스티어링 칼럼(collapsible steering column)이라고 불린다.

종래에 이와 같은 에너지 흡수 기능을 구현하기 위해 인너 자켓과 아웃터 자켓 사이에 톨러런스 링(tolerance ring)을 삽입하는 방법, 에너지 흡수 스트랩(energy absorbing strap)을 적용하는 방법, 잠금 장치의 치(teeth)의 붕괴를 이용하는 방법 등이 소개된 바 있다.

이와 같은 컬랩서블 스티어링 칼럼은 아웃터 자켓의 고정을 위한 한 쌍의 잠금 치를 구비하며 잠금 및 해제 상태로의 전환 시에 잠금 치의 회전이 발생하고, 이 경우 잠금 치 사이의 충돌에 의한 소음 및 이질감이 발생하는 문제가 있었다. 또한 한 쌍의 잠금 치가 서로 치합된 상태에서 충격이 가해지기 때문에 붕괴 초기에 충격이 효과적으로 흡수되지 못하는 문제가 있었다.

미국 등록특허 US8,375,822 (등록일: 2013년02월19일) 미국 등록특허 US8,403,364 (등록일: 2013년03월26일) 미국 등록특허 US8,500,168 (등록일: 2013년08월06일)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 잠금 치 사이의 충돌에 의한 소음 및 이질감이 해소되고 또한 붕괴 시에 안정적인 충격 흡수가 가능한 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 서로 마주하는 한 쌍의 암을 구비하며 차체에 고정될 수 있도록 형성되는 마운팅 브라켓, 상기 마운팅 브라켓에 틸트 가능하게 체결되며 상기 한 쌍의 암 사이를 지나도록 설치되는 지지 하우징, 상기 지지 하우징에 대한 텔레스코픽 거동 및 상기 지지 하우징과 함께 이루어지는 틸트 거동이 가능하도록 상기 지지 하우징을 관통하여 설치되는 스티어링 칼럼, 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가하여 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동을 선택적으로 허용하도록 선택적으로 잠금 상태 또는 해제 상태가 될 수 있도록 구성되는 잠금 장치, 그리고 상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 에너지 흡수 기능을 수행하는 충격 에너지 흡수 부재를 포함하다. 상기 스티어링 칼럼은 아웃터 자켓 및 상기 아웃터 자켓에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 인너 자켓을 포함한다. 상기 잠금 장치의 해제 상태에서 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동이 일어날 때 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓과 함께 상기 지지 하우징 내에서 슬라이딩되도록 구성된다. 상기 잠금 장치의 잠금 상태에서 상기 스티어링 칼럼에 충격이 가해지는 경우 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓 내로 붕괴될 수 있도록 구성된다. 상기 잠금 장치는 상기 잠금 상태 및 상기 해제 상태에 따라 선택적으로 치합되거나 분리되는 치 결합을 통해 상기 아웃터 자켓의 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 이동을 선택적으로 허용할 수 있도록 구성된다. 상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 에너지 흡수 기능이 일어나지 않으면서 상기 한 쌍의 암에 의한 클램핑 힘에 의해 충격 에너지 흡수가 일어나는 상태로 상기 아웃터 자켓이 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로 미리 정해진 길이만큼 이동한 후 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 상기 에너지 흡수 기능이 시작될 수 있도록 상기 치 결합을 구성하는 두 개의 잠금 치 사이에 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 유격이 존재하도록 구성된다.

상기 잠금 장치는 잠금 위치와 해제 위치 사이를 회동할 수 있는 레버, 상기 레버와 함께 회전하도록 상기 레버에 체결되는 틸트 볼트, 상기 틸트 볼트의 회전에 대응하여 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 가할 수 있도록 구성되는 캠 부재, 상기 틸트 볼트와 함께 회전하도록 상기 틸트 볼트에 체결되는 회전 부재, 상기 회전 부재의 회전에 의해 잠금 위치 및 해제 위치 사이를 회동할 수 있도록 형성되는 잠금 부재, 그리고 상기 잠금 부재를 상기 잠금 위치로 바이어싱시키는 힘을 제공하는 바이어싱 부재를 포함한다.

상기 캠 부재는 상기 틸트 볼트에 체결되는 제1 캠 부재, 그리고 상기 제1 캠 부재와 캠 결합되며 상기 마운팅 브라켓의 암의 외면에 지지되는 제2 캠 부재를 포함할 수 있다.

상기 아웃터 자켓은 상기 치 결합을 구성하는 제1 잠금 치를 포함할 수 있다. 상기 회전 부재는 상기 틸트 볼트에 체결되는 몸체부, 상기 몸체부의 양단에서 돌출되어 형성되는 한 쌍의 다리부, 그리고 상기 한 쌍의 다리부를 연결하는 구동 로드를 포함할 수 있다. 상기 잠금 부재는 상기 구동 로드가 삽입되는 슬롯, 그리고 상기 치 결합을 구성하는 상기 제1 잠금 치와 선택적으로 치합될 수 있는 제2 잠금 치를 포함할 수 있다.

상기 제1 잠금 치 및 상기 제2 잠금 치는 상기 스티어링 칼럼의 붕괴 전 상태에서 상기 회전 부재가 상기 틸트 볼트의 길이방향 축을 중심으로 회전할 때 서로 부딪히지 않도록 하는 유격을 가질 수 있다.

상기 충격 에너지 흡수 부재는 상기 아웃터 자켓과 상기 인너 자켓 사이에 개재되는 톨러런스 링일 수 있으며, 상기 인너 자켓과 상기 아웃터 자켓이 함께 슬라이딩되는 텔레스코픽 거동 및 상기 아웃터 자켓 내로의 상기 인너 자켓의 붕괴는 상기 톨러런스 링에 의해 구현될 수 있다.

본 발명에 의하면, 잠금 장치를 구성하는 잠금 치 사이에 유격이 존재하도록 구성함으로써, 잠금 치 사이의 충돌에 의한 소음 및 이질감이 발생하지 않으며 또한 붕괴 시에 안정적인 충격 흡수가 가능해 진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리에서 텔레스코픽 거동의 잠금 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리에서 텔레스코픽 거동의 잠금 해제 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리에서 잠금 장치의 잠금 치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 상태에서 충격에 의해 아웃터 자켓이 이동한 상태를 보여주는 도면이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 스티어링 칼럼(10)을 포함한다. 스티어링 칼럼(10)은 인너 자켓(11)과 아웃터 자켓(12)을 포함한다. 인너 자켓(11)의 일측 단부는 아웃터 자켓(12)에 길이 방향을 따라 이동 가능하게 삽입된다. 이때, 스티어링 휠(도시되지 않음)이 인너 자켓(11)의 다른 일단에 체결될 수 있으며, 길이방향으로 서로 이동 가능하게 체결되는 스티어링 샤프트(13, 14)가 인너 자켓(11)과 아웃터 자켓(12)에 각각 체결될 수 있다. 붕괴를 유발할 수 있는 충격력이 스티어링 휠에 가해지는 경우 인너 자켓(11)이 아웃터 자켓(12) 내로 밀려들어 가면서 붕괴가 이루어지고 이 과정에서 에너지 흡수가 일어난다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.

이때, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링 칼럼(10)은 텔레스코픽 방향(15)으로 이동 가능하고 틸트 방향(16)으로 틸트 가능하게 설치될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 마운팅 브라켓(mounting bracket)(20)을 포함한다. 마운팅 브라켓(20)은 차체에 고정될 수 있도록 형성될 수 있으며, 서로 마주하는 한 쌍의 암(arm)(21)을 구비할 수 있다. 암(21)은 외력(클램핑 힘)이 가해지는 경우 서로 가까워지는 방향으로 탄성 변형될 수 있도록 형성될 수 있다.

그리고 도 1 및 도 2를 참조하면, 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 마운팅 브라켓(20)에 틸트 가능하게 체결되는 지지 하우징(22)을 포함한다. 예를 들어, 지지 하우징(22)은 틸트 샤프트(26)를 통해 마운팅 브라켓(20)에 틸트 가능하게 체결될 수 있다. 이때 지지 하우징(22)의 틸트 방향은 스티어링 칼럼(10)의 틸트 방향(16)과 동일하다. 지지 하우징(22)은 길이방향으로 연장되는 실린더 형상의 수용 공간을 형성할 수 있으며, 이 수용 공간에 스티어링 칼럼(10)이 슬라이딩 가능하게 설치된다. 스티어링 칼럼(10)이 지지 하우징(22) 내에서 슬라이딩 함으로써 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 거동이 일어나고, 스티어링 칼럼(10)이 지지 하우징(22)과 함께 틸트됨으로써 스티어링 칼럼(10)의 틸트 거동이 일어난다. 즉, 스티어링 칼럼(10)은 지지 하우징(22)에 대한 상대 이동을 통한 텔레스코픽 거동 및 지지 하우징(22)과 함께 일어나는 틸트 거동이 가능하도록 지지 하우징(22)에 삽입된다.

지지 하우징(22)은 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)을 마주할 수 있도록 형성되는 한 쌍의 레그(leg)(23)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)가 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)의 내측면과 각각 접촉하는 상태로 일정 거리 이격되도록 배치된다.

한편, 틸트 조작 중 지지 하우징(22)과 이에 지지된 스티어링 칼럼(10)이 아래로 떨어지는 것을 방지하기 위한 바이어싱 멤버(24)가 구비될 수 있다. 바이어싱 멤버(24)는 탄성 복원력을 가지는 코일 스프링을 포함할 수 있으며, 일단은 마운팅 브라켓(20)에 연결되고 다른 일단은 지지 하우징(22)에 연결될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인너 자켓(11)과 아웃터 자켓(12)이 지지 하우징(22)을 관통하는 상태로 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21) 사이를 통과하도록 설치된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리는 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동을 선택적으로 잠그거나 허용하도록 작동하는 잠금 장치(locking device)(30)를 포함한다. 잠금 장치(30)는 잠금 위치 및 해제 위치에 선택적으로 놓일 수 있으며, 잠금 위치에서는 텔레스코픽 및 틸트 거동이 차단되고 해제 위치에서는 텔레스코픽 및 틸트 거동이 허용된다. 잠금 장치(30)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)에 클램핑 힘(clamping force)을 선택적으로 가할 수 있도록 구성됨으로써 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 및 틸트 거동이 선택적으로 가능하도록 작용한다.

잠금 장치(30)는 잠금 위치와 해제 위치 사이를 회동할 수 있는 레버(31), 그리고 이 레버(31)와 함께 회전하도록 레버(31)에 체결되는 틸트 볼트(tilt bolt)(32)를 포함할 수 있다. 레버(31)는 운전자가 손으로 잡고 회동시킬 수 있는 형태로 형성되며, 틸트 볼트(32)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)과 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)를 관통하여 설치될 수 있다. 틸트 볼트(32)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)과 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)를 가로지르는 길이방향 축을 정의하며, 이 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다. 이때 틸트 볼트(32)의 양측 단부는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)의 외측으로 각각 돌출되며, 일측 단부에는 레버(31)가 연결되고 타측 단부에는 고정 너트(33)가 체결될 수 있다. 이러한 구조 하에서 레버(31)의 회동에 의해 틸트 볼트(32)가 그 길이방향 축을 중심으로 회전할 수 있게 된다.

한편, 잠금 장치(30)는 마운팅 브라켓(20)의 암(21)과 레버(30) 사이 및 마운팅 브라켓(20)과 고정 너트(33) 사이에 각각 배치되는 캠 부재(34, 35)를 포함할 수 있다. 외측 캠 부재(34)는 틸트 볼트(32)와 함께 회전하도록 틸트 볼트(32)에 체결될 수 있으며, 내측 캠 부재(35)는 틸트 볼트(32)의 길이방향 축을 따라 이동할 수 있도록 설치된다. 외측 캠 부재(34)와 내측 캠 부재(35)는 각각 캠 면을 구비할 수 있으며, 틸트 볼트(32)가 잠금 방향으로 회전하는 경우 내측 캠 부재(35)는 외측 캠 부재(34)에 의해 밀려 마운팅 브라켓(20)의 암(21)을 향해 밀리게 된다. 즉, 잠금 장치(30)가 잠금 위치에 있는 경우, 마운팅 브라켓(20)의 암(21) 및 지지 하우징(22)의 레그(23)가 캠 부재(35)의 클램핑 힘에 의해 가압되어 내측으로 오므라들게 되며 그에 의해 아웃터 자켓(12) 및 인너 자켓(11)이 차례로 가압되어 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동이 차단될 수 있다. 즉, 잠금 상태에서 클램핑 힘에 의해 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21)이 내측으로 오므라들어 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)에 가압되고 또한 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)가 내측으로 오므라들면서 지지 하우징(22)의 내면이 아웃터 자켓(12)의 외면에 가압되며, 이에 의해 지지 하우징(22) 내에서의 아웃터 자켓(12)의 이동이 차단되어 스티어링 칼럼(10)의 텔레스코픽 거동이 차단되며 지지 하우징(22)의 틸트 거동이 차단되어 스티어링 칼럼(10)의 틸트 거동이 차단된다.

이때, 잠금 상태에서 해제 상태로 전환되는 경우 지지 하우징(22)의 서로 마주하는 한 쌍의 레그(23)의 원래 위치로의 복원을 돕기 위해 리턴 스프링(36)이 구비될 수 있다. 리턴 스프링(36)은 마주하는 한 쌍의 레그(23)를 외측으로 탄성적으로 지지하도록 설치될 수 있다.

한편, 잠금 장치(30)는 아웃터 자켓(12)의 텔레스코픽 방향으로의 이동을 선택적으로 차단하기 위한 구조를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 잠금 장치(30)는 틸트 볼트(32)에 체결되어 틸트 볼트(32)의 길이방향 축을 중심으로 틸트 볼트(32)와 함께 회전하는 회전 부재(37)를 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 부재(37)는 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21) 사이에 배치된다. 회전 부재(37)는 틸트 볼트(32)의 길이방향을 따라 연장되며 틸트 볼트(32)가 관통하는 몸체부(38), 몸체부(38)의 양 단에서 돌출되는 한 쌍의 다리부(39), 그리고 양 다리부(39)를 연결하는 구동 로드(40)를 포함할 수 있다.

또한 잠금 장치(30)는 잠금 기능을 위한 잠금 부재(41)를 구비할 수 있다. 잠금 부재(41)는 회전 부재(37)에 의해 작동될 수 있도록 구성되며 회전 부재(37)의 근처에 위치하도록 마운팅 브라켓(20)의 한 쌍의 암(21) 사이에 배치된다. 잠금 부재(41)는 지지 하우징(22)의 한 쌍의 레그(23)에 각각 연결되는 연결 로드(42)에 회전 가능하게 설치된다. 잠금 부재(41)는 회전 부재(37)의 구동 로드(40)가 삽입되는 슬롯(43)을 구비할 수 있으며, 슬롯(43)은 구동 로드(40)보다 크게 형성될 수 있다. 레버(31)의 회동에 의해 회전 부재(37)가 회전하게 되면(도 3에서 시계 방향으로 회전), 구동 로드(40)에 의해 잠금 부재(41)가 회전(도 3에서 반시계 방향으로 회전)하게 된다.

한편, 아웃터 자켓(12)의 상면에는 대응하는 잠금 치(locking teeth)(이하 '제1 잠금 치'라고 한다)(45)가 구비되고, 이에 대응하여 잠금 부재(41)는 그 하면에 잠금 치(이하 '제2 잠금 치'라고 한다)(44)가 구비된다. 잠금 부재(41)의 잠금 치(44)와 아웃터 자켓(12)의 잠금 치(45)가 서로 치합되면(도 3의 상태) 아웃터 자켓(12)의 길이방향 이동이 구속되며, 양자가 해제되면 아웃터 자켓(12)의 길이방향 이동에 대한 구속이 해제된다.

잠금 장치(30)는 잠금 부재(41)를 잠금 상태가 되도록 하는 바이어싱 힘을 제공하는 바이어싱 부재(46)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 바이어싱 부재(46)는 탄성 복원력을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 바이어싱 부재(46)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 아웃터 자켓(12)에 대해 탄성 복원력에 의해 잠금 부재(41)를 지지하여 잠금 위치에 있도록 하는 바이어싱 힘을 제공한다.

한편, 인너 자켓(11)과 아웃터 자켓(12) 사이에 개재되는 톨러런스 링(tolerance ring)(50)이 구비될 수 있다. 톨러런스 링(50)은 인너 자켓(11)의 외주면과 아웃터 자켓(12)의 내주면에 각각 접촉하도록 배치됨으로써 마찰력을 유발하고 그에 의해 텔레스코픽 거동 시에 인너 자켓(11)과 아웃터 자켓(12)이 함께 이동하도록 한다. 한편, 톨러런스 링(50)은 붕괴 시에 에너지 흡수 기능을 하고 이때 인너 자켓(11)이 아웃터 자켓(12) 내로 밀려들어가게 된다. 예를 들어, 외부 충격이 스티어링 칼럼에 가해지는 경우 톨러런스 링(50)의 형상이 변하거나 인너 자켓(11)의 외면 및/또는 아웃터 자켓(12)의 내면이 손상되면서 에너지 흡수가 일어나고 이 과정에서 인너 자켓(11)이 아웃터 자켓(12) 내로 유입되면서 스티어링 칼럼의 붕괴가 이루어질 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하여 잠금 장치(30)의 치 결합에 의한 잠금 기능에 대해 더 상세히 설명한다. 도 4는 치 결합에 의한 잠금 상태를 보여주고, 도 5는 치 결합의 해제에 의한 잠금 해제 상태를 보여준다. 도 4를 참조하면, 레버(31)가 잠금 위치에 있는 경우, 회전 부재(37) 및 잠금 부재(41)가 도 4의 잠금 위치에 있게 되며 그에 의해 잠금 부재(41)의 제2 잠금 치(44)와 아웃터 자켓(12)의 제1 잠금 치(45)가 서로 치합되어 아웃터 자켓(12)의 이동이 차단된다. 즉, 잠금 장치(30)가 잠금 상태에 있는 경우 제1 잠금 치(45)와 제2 잠금 치(44)가 서로 치합됨으로써, 잠금 상태에서 잠금 장치의 클램핑 힘에 의한 텔레스코픽 거동의 잠금에 더하여 아웃터 자켓(12)의 텔레스코픽 방향으로의 거동이 추가적으로 차단된다. 한편, 도 5를 참조하면, 레버(31)가 잠금 해제 위치에 있는 경우, 회전 부재(37)가 틸트 볼트(32)를 중심으로 회전하면서 잠금 부재(41)를 들어올리게 되고 그에 의해 잠금 부재(41)의 잠금 치(44)가 아웃터 자켓(12)의 잠금 치(44)로부터 분리되어 아웃터 자켓(12)의 이동이 가능하게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 잠금 상태에서 서로 치합되는 잠금 장치(30)의 제1 및 제2 잠금 치(45, 44) 사이에 유격이 존재하도록 구성된다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 잠금 치(45, 44) 사이에 붕괴 방향으로의 유격(d1) 및 이와 대략 수직인 방향으로 유격(d2)이 존재할 수 있다. 이러한 유격의 존재에 의해, 잠금 장치(30)가 잠금 상태에 있는 경우(즉, 도 6의 상태), 아웃터 자켓(12)이 텔레스코픽 방향(즉, 인너 자켓의 붕괴 방향)으로 미리 정해진 거리(유격에 의해 결정되는 거리)만큼 이동한 후 제1 및 제2 잠금 치(45, 44)가 서로 접촉(도 7의 상태)하게 된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같은 잠금 상태에서 잠금 장치(30)의 클램핑 힘을 극복할 수 있는 충격이 스티어링 칼럼에 가해지는 경우, 제1 및 제2 잠금 치(45, 44) 사이의 유격이 흡수될 때까지 아웃터 자켓(12)이 도 7의 화살표 방향으로 이동하게 된다. 도 7의 상태에서는 제1 및 제2 잠금 치(45, 44)의 접촉에 의해 아웃터 자켓(12)의 추가적인 이동을 차단되며, 이 상태에서 인너 자켓(11)이 아웃터 자켓(12) 내로 붕괴된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 잠금 장치(30)의 잠금 상태에서 충격이 가해지는 경우 잠금 장치의 클램핑 힘이 작용하는 부분과 잠금 치의 치 결합에 동시에 충격에 의한 힘이 가해지는 것이 아니라, 잠금 치(45, 44) 사이의 유격이 흡수될 때까지는 클램핑 힘이 작용하는 부분이 충격을 흡수하고 그 다음에 유격이 사라진 후에 잠금 치(45, 44)에도 힘이 가해지게 된다. 이러한 구조에 의해 잠금 장치의 잠금 상태에서의 충격에 의한 스티어링 칼럼의 붕괴 과정에서 보다 안정적인 충격 흡수가 이루어질 수 있다.

다른 한편, 제1 및 제2 잠금 치(45, 44) 사이에 유격은 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로의 전환 시에 발생할 수 있는 잠금 치 사이의 충돌에 의한 소음이나 이질감을 방지할 수 있다. 즉, 잠금 장치를 구성하는 두 개의 잠금 치 사이에 유격이 없는 경우에는 해제 상태로의 전환 시에 잠금 치가 서로 부딪혀서 소음 및 이질감이 발생할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 잠금 치(45, 44) 사이에 유격이 존재함으로써 잠금 상태에서 해제 상태로의 전환을 위해 제2 잠금 치(44)가 회동할 때 제1 잠금 치(45)와 부딪히는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 도 6을 참조하면, 잠금 부재(41)가 해제 상태로의 전환을 위해 그 회전 중심 축(RX)을 중심으로 회동할 때 제2 잠금 치(44)의 각 단부의 회동 궤적이 제1 잠금 치(45)의 외부를 지나도록 구성될 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: 스티어링 칼럼
11: 인너 자켓
12: 아웃터 자켓
20: 마운팅 브라켓
21: 암(arm)
22: 지지 하우징
23: 레그(leg)
24: 바이어싱 멤버
26: 틸트 샤프트
30: 잠금 장치
31: 레버
32: 틸트 볼트
33: 고정 너트
34, 35: 캠 부재
36: 리턴 스프링
37: 회전 부재
38: 몸체부
39: 다리부
40: 구동 로드
41: 잠금 부재
43: 슬롯
44, 45: 잠금 치
46: 바이어싱 부재
50: 톨러런스 링(tolerance ring)

Claims (6)

1. 서로 마주하는 한 쌍의 암을 구비하며 차체에 고정될 수 있도록 형성되는 마운팅 브라켓,
   상기 마운팅 브라켓에 틸트 가능하게 체결되며 상기 한 쌍의 암 사이를 지나도록 설치되는 지지 하우징,
   상기 지지 하우징에 대한 텔레스코픽 거동 및 상기 지지 하우징과 함께 이루어지는 틸트 거동이 가능하도록 상기 지지 하우징을 관통하여 설치되는 스티어링 칼럼,
   상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 선택적으로 가하여 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동 및 틸트 거동을 선택적으로 허용하도록 선택적으로 잠금 상태 또는 해제 상태가 될 수 있도록 구성되는 잠금 장치, 그리고
   상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 에너지 흡수 기능을 수행하는 충격 에너지 흡수 부재
   를 포함하고,
   상기 스티어링 칼럼은 아웃터 자켓 및 상기 아웃터 자켓에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 인너 자켓을 포함하며,
   상기 잠금 장치의 해제 상태에서 상기 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 거동이 일어날 때 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓과 함께 상기 지지 하우징 내에서 슬라이딩되도록 구성되고,
   상기 잠금 장치의 잠금 상태에서 상기 스티어링 칼럼에 충격이 가해지는 경우 상기 인너 자켓은 상기 아웃터 자켓 내로 붕괴될 수 있도록 구성되며,
   상기 잠금 장치는 상기 잠금 상태 및 상기 해제 상태에 따라 선택적으로 치합되거나 분리되는 치 결합을 통해 상기 아웃터 자켓의 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 이동을 선택적으로 허용할 수 있도록 구성되고,
   상기 잠금 장치가 상기 잠금 상태에 있는 동안 충격이 발생하는 경우 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 에너지 흡수 기능이 일어나지 않으면서 상기 한 쌍의 암에 의한 클램핑 힘에 의해 충격 에너지 흡수가 일어나는 상태로 상기 아웃터 자켓이 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로 미리 정해진 길이만큼 이동한 후 상기 충격 에너지 흡수 부재에 의한 상기 에너지 흡수 기능이 시작될 수 있도록 상기 치 결합을 구성하는 두 개의 잠금 치 사이에 상기 텔레스코픽 거동의 방향으로의 유격이 존재하도록 구성되는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
2. 제1항에서,
   상기 잠금 장치는
   잠금 위치와 해제 위치 사이를 회동할 수 있는 레버,
   상기 레버와 함께 회전하도록 상기 레버에 체결되는 틸트 볼트,
   상기 틸트 볼트의 회전에 대응하여 상기 한 쌍의 암에 클램핑 힘을 가할 수 있도록 구성되는 캠 부재,
   상기 틸트 볼트와 함께 회전하도록 상기 틸트 볼트에 체결되는 회전 부재,
   상기 회전 부재의 회전에 의해 잠금 위치 및 해제 위치 사이를 회동할 수 있도록 형성되는 잠금 부재, 그리고
   상기 잠금 부재를 상기 잠금 위치로 바이어싱시키는 힘을 제공하는 바이어싱 부재를 포함하는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
3. 제2항에서,
   상기 캠 부재는
   상기 틸트 볼트에 체결되는 제1 캠 부재, 그리고
   상기 제1 캠 부재와 캠 결합되며 상기 마운팅 브라켓의 암의 외면에 지지되는 제2 캠 부재를 포함하는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
4. 제2항에서,
   상기 아웃터 자켓은 상기 치 결합을 구성하는 제1 잠금 치를 포함하며,
   상기 회전 부재는
   상기 틸트 볼트에 체결되는 몸체부,
   상기 몸체부의 양단에서 돌출되어 형성되는 한 쌍의 다리부, 그리고
   상기 한 쌍의 다리부를 연결하는 구동 로드를 포함하고,
   상기 잠금 부재는
   상기 구동 로드가 삽입되는 슬롯, 그리고
   상기 치 결합을 구성하는 상기 제1 잠금 치와 선택적으로 치합될 수 있는 제2 잠금 치를 포함하는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
5. 제4항에서,
   상기 제1 잠금 치 및 상기 제2 잠금 치는 상기 스티어링 칼럼의 붕괴 전 상태에서 상기 회전 부재가 상기 틸트 볼트의 길이방향 축을 중심으로 회전할 때 서로 부딪히지 않도록 하는 유격을 가지는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
6. 제1항에서,
   상기 충격 에너지 흡수 부재는 상기 아웃터 자켓과 상기 인너 자켓 사이에 개재되는 톨러런스 링이고,
   상기 인너 자켓과 상기 아웃터 자켓이 함께 슬라이딩되는 텔레스코픽 거동 및 상기 아웃터 자켓 내로의 상기 인너 자켓의 붕괴는 상기 톨러런스 링에 의해 구현되는
   컬랩서블 스티어링 칼럼 어셈블리.
   

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