KR20130131746A - 자동차의 조향 컬럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 틸트 브라켓의 틸트 장홀을 관통하여 구비되는 어드저스트 볼트; 및 상기 틸트 브라켓의 일측면과 상기 어드저스트 볼트의 헤드부 사이에 결합되고, 중앙 부분에 어드저스트 볼트의 몸체부가 관통하는 관통홀이 형성된 탄성 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 운전자가 레버를 잠궜을 때, 틸트 브라켓에 밀착되는 탄성 부재를 통해 헤드부의 가압력이 틸트 브라켓으로 온전히 전달되게 되므로 운전자의 레버 조작감을 개선시키는 효과가 있게 된다.

Description

자동차의 조향 컬럼{Steering column of vehicle}

본 발명은 자동차의 조향 컬럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 레버를 잠궜을 때 틸트 브라켓에 밀착되는 탄성 부재를 통해 헤드부의 가압력이 틸트 브라켓으로 온전히 전달되게 함으로써 운전자의 레버 조작력을 줄이고 레버 조작감을 개선시키며, 운전자가 레버를 풀었을 때, 탄성 부재가 헤드부를 지지하게 되므로 레버가 좌우로 유격되는 현상을 방지할 수 있는 자동차의 조향 컬럼에 관한 것이다.

도 1은 종래 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다.

도 1을 참고하면, 종래 자동차의 조향 컬럼(100)은 중공 형상의 어퍼 튜브(110), 어퍼 튜브(110)에 삽입되는 로워 튜브(120), 어퍼 튜브(110)와 로워 튜브(120) 내부에 구비되는 조향축(102), 어퍼 튜브(110)의 양측에 구비되고 틸트 장홀(152)이 형성된 틸트 브라켓(150), 틸트 브라켓(150)과 일체로 결합되고 캡슐(142)을 통해서 차체에 고정되는 마운팅 브라켓(140), 틸트 브라켓(150)의 내측에 위치하도록 어퍼 튜브(110)에 일체로 형성되는 디스턴스 부재(160), 몸체부(181)가 틸트 장홀(152)을 관통하여 체결되고 일단에 헤드부(183)가 형성되며 타단에는 캠(174), 레버(175), 베어링(176), 레버 볼트(177)가 순차 결합되는 어드저스트 볼트(180)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 종래 자동차의 조향 컬럼(100)에서는 운전자가 레버(175)를 잠그면 어드저스트 볼트(180)가 축방향으로 이동하며 헤드부(183)가 틸트 브라켓(150)을 가압함으로써 틸트 브라켓(150)이 디스턴스 부재(160)를 조여 어퍼 튜브(110)의 위치를 고정시키게 되고, 이와 반대로 운전자가 레버(175)를 풀면 어드저스트 볼트(180)가 반대방향으로 이동하며 헤드부(183)가 틸트 브라켓(150)으로부터 떨어지게 되고 틸트 브라켓(150)이 탄성 복원력에 의해 원상복귀되면서 조였던 디스턴스 부재(160)를 풀게 되므로 운전자가 어퍼 튜브(110)의 위치를 변경시킬 수 있게 된다.

그런데, 종래 자동차의 조향 컬럼(100)에서는 가공 오차 등에 의해 틸트 브라켓(150)과 어드저스트 볼트(180)의 헤드부(183)가 완전밀착되지 못하고 국부적으로만 접하게 되어 헤드부(183)의 가압력이 틸트 브라켓(150)에 온전히 전달되지 못하게 되고, 이는 운전자의 레버(175) 조작력을 증가시키는 문제가 있었다.

또한, 운전자가 레버(175)를 풀었을 때 헤드부(183)와 틸트 브라켓(150) 사이에는 이격 공간이 발생하게 되는데, 이러한 공간은 레버(175)의 좌우 유격을 유발하여 운전자의 레버 조작감을 저하시키는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 운전자가 레버를 잠궜을 때 틸트 브라켓에 밀착되는 탄성 부재를 통해 헤드부의 가압력이 틸트 브라켓으로 온전히 전달되게 함으로써 운전자의 레버 조작력을 줄이고 레버 조작감을 개선시키는데 그 목적이 있다.

또한, 운전자가 레버를 풀었을 때, 탄성 부재가 헤드부를 지지하게 되므로 레버가 좌우로 유격되는 현상을 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 틸트 브라켓의 틸트 장홀을 관통하여 구비되는 어드저스트 볼트; 및

상기 틸트 브라켓의 일측면과 상기 어드저스트 볼트의 헤드부 사이에 결합되고, 중앙 부분에 어드저스트 볼트의 몸체부가 관통하는 관통홀이 형성된 탄성 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재는 반경 방향으로 웨이브지되, 중앙 부분이 상기 헤드부를 향해 볼록하게 벤딩되고, 가장자리 부분이 상기 헤드부를 향해 만곡된 형상으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.

또한, 상기 탄성 부재는 상기 관통홀에 수직한 지름방향의 부분이 상기 헤드부를 향해 볼록하게 벤딩되고, 벤딩된 부분의 양측 가장자리 부분이 상기 헤드부를 향해 만곡된 형상으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.

또한, 상기 관통홀의 둘레에는 슬릿홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.

또한, 상기 어드저스트 볼트의 헤드부와 몸체부 사이에는 상기 틸트 장홀에 삽입되어 어드저스트 볼트의 회전을 방지하는 끼움부가 형성되고, 상기 탄성 부재의 관통홀은 상기 끼움부가 삽입될 수 있도록 끼움부에 대응한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼이 제공될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 운전자가 레버를 잠궜을 때, 틸트 브라켓에 밀착되는 탄성 부재를 통해 헤드부의 가압력이 틸트 브라켓으로 온전히 전달되게 되므로 운전자의 레버 조작력을 줄이고 레버 조작감을 개선시키는 효과가 있게 된다.

또한, 운전자가 레버를 풀었을 때, 탄성 부재가 헤드부를 지지하게 되므로 레버가 좌우로 유격되는 현상을 방지하는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 탄성 부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 탄성 부재의 사시도 및 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 6은 도 5의 탄성 부재의 다른 실시예를 보여주는 사시도 및 B-B'선에 대한 단면도이다.
도 7은 도 5와 도 6의 탄성 부재의 또다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 4의 탄성 부재의 형상 변형 과정을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 탄성 부재의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 조향 컬럼의 일부를 보여주는 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 탄성 부재의 사시도 및 A-A'선에 대한 단면도이다. 도 6은 도 5의 탄성 부재의 다른 실시예를 보여주는 사시도 및 B-B'선에 대한 단면도이다. 도 7은 도 5와 도 6의 탄성 부재의 또다른 실시예를 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 4의 탄성 부재의 형상 변형 과정을 보여주는 도면이다.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향 컬럼(200)은 틸트 브라켓(250)의 틸트 장홀(252)을 관통하여 구비되는 어드저스트 볼트(280); 및 틸트 브라켓(250)의 일측면과 어드저스트 볼트(280)의 헤드부(283) 사이에 결합되고, 중앙 부분에 어드저스트 볼트(280)의 몸체부(281)가 관통하는 관통홀(291)이 형성된 탄성 부재(290)를 포함하여 구성된다.

중공 형상의 어퍼 튜브(210)의 내부에는 로워 튜브(220)가 삽입되고, 조향휠(미도시)과 연결되는 조향축(202)은 로워 튜브(220)와 어퍼 튜브(210)의 내부에 구비된다. 틸트 브라켓(250)은 어퍼 튜브(210)의 양측에 구비되고, 틸트 장홀(252)이 마주보며 형성된 구조이다. 마운팅 브라켓(240)은 틸트 브라켓(250)과 일체로 결합되고 캡슐(242)을 통해 차체(미도시)에 고정된다. 디스턴스 부재(260)는 틸트 브라켓(250)의 내측에 위치하도록 어퍼 튜브(210)에 일체로 형성되고, 조향축(202)의 축방향으로 텔레스 장홀(261)이 마주보며 형성된 구조이다.

어드저스트 볼트(280)는 몸체부(281)가 틸트 장홀(252)과 텔레스 장홀(261)을 관통하여 체결되고 일단에는 헤드부(283)가 형성되며 타단에는 캠(274), 레버(275), 베어링(276), 레버 볼트(277) 등이 결합된 구조이다.

한편, 어드저스트 볼트(280)의 헤드부(283)와 몸체부(281) 사이에는 틸트 장홀(252)에 삽입되어 어드저스트 볼트(280)의 회전을 방지하는 끼움부(285)가 더 형성된다. 끼움부(285)는 헤드부(283)의 일면(즉, 틸트 브라켓(250)을 향하는 면) 중앙으로부터 돌출형성되고 틸트 장홀(252)의 폭에 대응하는 폭을 가진 입체구조로 형성될 수 있으며, 몸체부(281)는 끼움부(285)의 중앙으로부터 연장형성된다.

탄성 부재(290)는 틸트 브라켓(250)의 일측면과 어드저스트 볼트(280)의 헤드부(283) 사이에 결합된다. 탄성 부재(290)는 중앙 부분에 어드저스트 볼트(280)의 몸체부(281)가 관통하는 관통홀(291)이 형성된다. 탄성 부재(290)의 관통홀(291)에는 어드저스트 볼트(280)의 끼움부(285)가 삽입된다. 관통홀(291)은 장홀 형상으로 형성된다. 탄성 부재(290)는 냉간압연강판(SPCC), 열간압연강판(SPHC) 등의 재질로 이뤄진다.

좀 더 구체적으로, 탄성 부재(290)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 반경 방향으로 웨이브지되, 관통홀(291)이 형성된 중앙 부분(C)이 헤드부(283)를 향해 볼록하게 벤딩되고, 가장자리 부분(S)이 헤드부(283)를 향해 만곡된 형상을 가질 수 있다.

이와 같이 탄성 부재(290)의 가장자리 부분(S)을 헤드부(283) 방향으로 만곡되게 형성함으로써, 운전자가 레버(275)를 풀어 틸트 작동을 수행할 때 탄성 부재(290)의 가장자리 부분(S)이 틸트 브라켓(250)과 접촉하지 않게 되어 탄성 부재(290)의 가장자리 부분(S)과 틸트 브라켓(250) 사이의 마찰에 의한 소음 발생을 방지할 수 있다.

그리고 도 3을 참고할 때, 탄성 부재(290)의 치수는 일 예로, a : 0.3mm~0.4mm, b : 1.5mm~2.5mm, c : 0.35~0.4mm, d : 35mm~40mm인 범위 내에서 형성될 수 있다.

한편, 탄성 부재(290)의 전체 폭(d)은 헤드부(283)의 직경보다 크게 형성된다. 일 예로, 탄성 부재(290)의 전체 폭(d)은 헤드부(283)의 직경의 1.2~1.5배로 형성될 수 있다.

이와 같이 탄성 부재(290)의 전체 폭(d)을 헤드부(283)의 직경보다 크게 형성함으로써, 운전자가 레버(275)를 잠금에 따라 탄성 부재(290)가 펴지면서 탄성 부재(290)와 틸트 브라켓(250) 사이에 밀착되는 면적이 종래 어드저스트 볼트(180, 도 1 참조)의 헤드부(183)와 틸트 브라켓(150) 사이의 접촉 면적에 비해 더 넓어지고, 헤드부(283)의 가압력 역시 더 넓은 면적을 통해 틸트 브라켓(250)에 가해지게 된다. 따라서 종래 헤드부(183)와 틸트 브라켓(150)이 국부적으로만 접하게 되어 헤드부(183)의 가압력이 틸트 브라켓(150)에 온전히 전달되지 못하게 됨으로써 운전자의 레버(175) 조작력을 증가시키는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 탄성 부재(390)는 관통홀(391)에 수직한 지름방향의 부분(C1)이 헤드부(283)를 향해 볼록하게 벤딩되고, 벤딩된 부분의 양측 가장자리 부분(S1)이 헤드부(283)를 향해 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이 때, 탄성 부재(390)의 전체 폭(W) 역시 헤드부(283)의 직경보다 크게 형성된다.

또한, 도 4와 도 6을 참고하면 탄성 부재(490)는 관통홀(491)에 수직한 지름방향의 부분(C2)이 틸트 브라켓(250)을 향해 볼록하게 벤딩되고, 가장자리 부분(S2')은 헤드부(283)를 향해 만곡된 형상을 가지며, 관통홀(491)에 수직한 지름방향의 부분(C2)과 가장자리 부분(S2')의 사이 부분(S2)은 다시 헤드부(283)를 향해 볼록하게 벤딩된 형상을 가질 수도 있다. 즉, 탄성 부재(490)는 볼록한 부분과 오목한 부분이 교대로 형성되되, 가장자리 부분(S2')은 헤드부(283)를 향해 만곡된 형상을 가지는 것이다. 이 때, 탄성 부재(490)의 전체 폭(W') 역시 헤드부(283)의 직경보다 크게 형성된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 탄성 부재(590,690)는 관통홀(591,691) 둘레를 따라 다수개의 슬릿홈(593,693)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 탄성 부재(590)는 도 5에 도시된 탄성 부재(390)와 형상이 유사하되, 관통홀 둘레를 따라 슬릿홈이 다수개 형성된 구조이고, 탄성 부재(690)는 도 6에 도시된 탄성 부재(490)와 형상이 유사하되, 관통홀 둘레를 따라 슬릿홈이 다수개 형성된 구조이다.

이와 같이 탄성 부재(590,690)의 관통홀(591,691) 둘레에 슬릿홈(593,693)을 형성함으로써, 운전자가 레버를 잠글 때 탄성 부재(590,690)의 볼록한 부분이 유연하게 펴질 수 있다. 물론 도 7의 탄성 부재(590,690)의 관통홀(591,691) 둘레에 슬릿홈(593,693)이 형성된 구조는 도 3의 탄성 부재(290)에도 적용가능한 구조이다.

도 4, 도 5 그리고 도 8을 참고하여 탄성 부재의 형상 변형 과정을 설명한다.

운전자가 레버(275)를 풀었을 때, 어드저스트 볼트(280)의 헤드부(283)와 틸트 브라켓(250) 사이에서 눌려져 있던 탄성 부재(390)가 복원되고, 복원된 탄성 부재(390)는 도 8의 (a)와 같이 틸트 브라켓(250)으로부터 이격된 헤드부(283)를 지지하게 된다. 이와 같이 운전자가 레버(275)를 풀었을 때 탄성 부재(390)가 헤드부(283)를 지지하게 되므로 종래 헤드부(183, 도 1 참조)와 틸트 브라켓(150) 사이의 이격 공간으로 인해 레버(175)가 좌우로 유격되는 현상을 방지할 수 있다.

다시 운전자가 레버(275)를 잠그면, 헤드부(283)가 탄성 부재(390)를 눌러서 도 8의 (b)와 같이 탄성 부재(390)의 가장자리 부분을 제외한 부분과 틸트 브라켓(250)이 밀착되므로 탄성 부재(390)와 틸트 브라켓(250) 사이에 접하는 면적이 종래 헤드부(183, 도 1 참조)와 틸트 브라켓(150) 사이의 접하는 면적에 비해 커진다. 따라서 종래 헤드부(183)와 틸트 브라켓(150)이 국부적으로만 접하게 되어 헤드부(183)의 가압력이 틸트 브라켓(150)에 온전히 전달되지 못하게 됨으로써 운전자의 레버(175) 조작력을 증가시키는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 운전자가 레버를 잠궜을 때, 틸트 브라켓에 밀착되는 탄성 부재를 통해 헤드부의 가압력이 틸트 브라켓으로 온전히 전달되게 되므로 운전자의 레버 조작감을 개선시키는 효과가 있게 된다.

또한, 운전자가 레버를 풀었을 때, 탄성 부재가 헤드부를 지지하게 되므로 레버가 좌우로 유격되는 현상을 방지하는 효과가 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100,200,300 : 자동차의 조향 컬럼 110 : 어퍼 튜브
120 : 로워 튜브 102 : 조향축
140 : 마운팅 브라켓 142 : 캡슐
150,250 : 틸트 브라켓 152,252 : 틸트 장홀
160,260 : 디스턴스 부재 174,274 : 캠
175,275 : 레버 176,276 : 베어링
177,277 : 레버 볼트 180,280 : 어드저스트 볼트
290,390,490,590,690 : 탄성 부재

Claims (5)

1. 틸트 브라켓의 틸트 장홀을 관통하여 구비되는 어드저스트 볼트; 및
   상기 틸트 브라켓의 일측면과 상기 어드저스트 볼트의 헤드부 사이에 결합되고, 중앙 부분에 어드저스트 볼트의 몸체부가 관통하는 관통홀이 형성된 탄성 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 반경 방향으로 웨이브지되, 중앙 부분이 상기 헤드부를 향해 볼록하게 벤딩되고, 가장자리 부분이 상기 헤드부를 향해 만곡된 형상으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 상기 관통홀에 수직한 지름방향의 부분이 상기 헤드부를 향해 볼록하게 벤딩되고, 벤딩된 부분의 양측 가장자리 부분이 상기 헤드부를 향해 만곡된 형상으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 관통홀의 둘레에는 슬릿홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 어드저스트 볼트의 헤드부와 몸체부 사이에는 상기 틸트 장홀에 삽입되어 어드저스트 볼트의 회전을 방지하는 끼움부가 형성되고,
   상기 탄성 부재의 관통홀은 상기 끼움부가 삽입될 수 있도록 끼움부에 대응한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향 컬럼.

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