KR100458215B1 - 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치 - Google Patents

차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치 Download PDF

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Abstract

원통형 관에 내장되는 베어링의 위치를 이동시켜 하중이 집중되지 않게 하고, 상측 브래키트와 완충부의 연결을 보강하여 강성 및 고유 진동수를 향상시키며, 조향축의 굵기를 굵게 형성할 수 있도록 하여 강성 및 고유 진동수를 보다 향상시킨다.
차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치에서 하측 브래키트는 상기 완충부의 일단 마지막 수평부의 상부에 일체로 절곡 형성되고, 완충부의 중간에 위치하는 수평부의 상부에 연결부가 절곡 형성되어 그 연결부의 단부에 상측 브래키트가 일체로 연결되며, 연결부의 하부에 위치하는 완충부의 수평부들은 연결부의 저면에 용접으로 고정되는 것으로 연결부는, 완충부의 타단에서 두 번째 위치하는 수평부의 상부에 절곡 형성되어 그 연결부의 단부에 상측 브래키트가 일체로 연결되며, 연결부의 하부에 위치하는 완충부의 첫 번째 수평부는 연결부의 저면에 용접으로 고정되며, 베어링은; 하중이 분산되게 원통형 관의 중간부에 개재되어 제 1 조향축이 설치된다.

Description

차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치{The impulse absorption apparatus of bracket for steering column in vehicle}
본 발명은 차량에 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생할 경우에 운전자의 안전을 도모하기 위하여 조향 핸들의 충격을 흡수하는 차량용 스티어링 칼럼용 충격 흡수장치에 관한 것으로 특히 충돌 및 추돌 사고시 발생되는 2차 에너지를 효과적으로 흡수하는 차량용 스티어링 칼럼용 충격 흡수장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량을 주행시키는 도중에 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생할 경우에 차량의 운전자는 몸이 앞으로 쏠리게 되면서 가슴 부위가 조향 핸들에 부딪쳐 크게 다치게 된다.
그러므로 조향핸들의 스티어링 칼럼에는 충격 흡수장치를 구비하여 차량의 운전자가 조향 핸들에 부딪칠 경우에 충격을 흡수하고, 운전자의 안전을 도모할 수 있도록 하고 있다.
도 1은 종래의 조향장치를 보인 도면이다. 여기서, 부호 10은 스티어링 칼럼이다. 상기 스티어링 칼럼(10)은 차체(11)에 고정된 상태로 그 중앙을 통과하는 조향 핸들(12)의 조향축(13)을 지지하고, 틸팅 기구(14)를 구비하여 조향핸들(12)의 위치를 운전자의 체형에 알맞게 조절하는 틸팅 기능을 수행하며, 또한 차량의 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생할 경우에 가능한 운전자에게 충격이 전달되지 않도록 하는 충격 흡수장치를 구비하고 있다.
상기 스티어링 칼럼(10)의 충격 흡수장치는 차량의 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생할 경우에 운전자의 안전을 도모하기 위한 매우 중요한 사항으로서 여러 가지가 제안 및 사용되고 있다.
예를 들면, 조향축(13)이 끼워지는 내측 튜브(15)와, 그 내측 튜브(15)가 끼워지는 외측 튜브(16)로 이루어지고, 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)의 사이에는 단면이 변형되거나, 표면에 홈이 형성되거나 또는 특수한 부속물들을 설치하여, 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)가 평상시에는 조립된 상태를 유지하다가 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생하여 조향 핸들(12)에 충격이 가해질 경우에 스티어링 칼럼(10)의 길이 방향으로 작용하는 마찰력에 의해 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)가 이루는 전체 길이가 점진적으로 줄어들면서 완충기능을 수행하여 충격을 완충시키도록 되어 있다.
그러나 상기한 종래의 충격 흡수장치는 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)를 각기 별도로 제작한 후 이들을 결합하되, 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)의 사이에 별도의 충격 흡수장치를 개재해야 되므로 구조가 복잡하고, 전체적으로 중량이 많이 나감은 물론 강성이 약하며, 또한 제조공정이 많아 생산성이 나쁘고, 제조 원가가 상승하게 되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
그러므로 최근에는 상기 내측 튜브(15) 및 외측 튜브(16)를 사용하지 않고 충격을 흡수하는 튜브레스형 충격 흡수장치가 개발 및 많이 사용되고 있다.
도 2는 종래의 튜브레스형 충격 흡수장치를 보인 도면이고, 도 3은 도 2의원통형 관의 내부 구성을 보인 확대 단면도이다. 여기서, 부호 21은 조향 핸들에 연결되는 조향축이다. 상기 조향축(21)은 제 1 조향축(210) 및 제 2 조향축(212)으로 이루어져, 상기 제 2 조향축(212)이 상기 제 1 조향축(210)의 내측에 삽입됨과 아울러 상기 조향 핸들의 회전에 따른 상기 제 1 조향축(210)의 회전력이 상기 제 2 조향축(212)에 전달되게 구성된다.
부호 22는 원통형 관이다. 상기 원통형 관(22)의 내측에는, 상기 조향 핸들을 기준으로 하여 전방에 베어링(23)을 개재하여 제 1 조향축(210)이 삽입된다.
부호 24는 원통형의 부시로서 부시(24)의 내측에는 상기 제 2 조향축(212)이 삽입된다.
상기 원통형 관(22) 및 부시(24)에는 각기 좌우 양측에 상측 브래키트(25) 및 하측 브래키트(26)가 구비되고, 그 상측 브래키트(25) 및 하측 브래키트(26)의 사이에는 복수의 수평부(270) 및 만곡부(272)가 지그재그로 형성되어 연속으로 이어지는 완충부(27)가 일체로 구비된다.
그리고 상기 2개의 상측 브래키트(25)의 상면에는 각기 일측이 개구된 삽입 홈(250)이 형성되고, 그 삽입 홈(250)에는 고정구멍(280)이 구비된 캡슐(28)의 가이드 홈(282)이 삽입된다.
이러한 구성을 가지는 종래의 튜브레스형 충격 흡수장치는 고정나사 등으로 하측 브래키트(26)에 형성되어 있는 고정 구멍(260)과 상측 브래키트(25)에 설치된 캡슐(28)의 고정 구멍(280)을 통해 차체에 고정되고, 조향축(21)의 제 1 조향축(210)에 조향 핸들이 고정된다.
이와 같은 상태에서 차량에 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생하여 조향 핸들에 충격이 가해질 경우에 가해진 충격에 의해 조향 핸들 및 제 1 조향축(210)이 제 2 조향축(212)으로 밀리게 된다.
그러면, 제 1 조향축(210)의 이동에 따라 원통형 관(22)이 함께 이동하게 되고, 이로 인하여 차체에 고정되어 있는 캡슐(28)이 원통형 관(22)의 좌우 양측에 구비되어 있는 상측 브래키트(25)가 분리된다.
이와 같은 상태에서 가해진 충격에 따라 제 1 조향축(210) 및 원통형 관(22)이 계속 제 2 조향축(212)의 방향으로 이동하게 되고, 이 때, 하측 브래키트(26)는 차체에 고정되어 있으므로 이동하지 않게 되므로 완충부(27)가 오그라들어 전체 길이가 줄어들면서 충격을 완충시키고, 운전자를 보호하게 된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 튜브레스형 충격 흡수장치는 원통형 관(22)의 내측 전방에 베어링(23)을 개재하여 조향축(21)의 제 1 조향축(210)을 삽입하였으므로 원통형 관(22)의 전방에 하중이 집중되고, 상측 브래키트(25)가 완충부(27)의 첫 번째 수평부에서 일체로 형성되어 있으므로 강성 및 고유 진동수가 저하되며, 이로 인하여 조향축(21)의 굵기가 약 φ25.4 정도로 제한되는 등 조향축(21)의 굵기를 증가시키지 못하여 강성 및 고유 진동수가 더욱 저하되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 원통형 관에 내장되는 베어링의 위치를 이동시켜 하중이 집중되지 않도록 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치를제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상측 브래키트와 완충부의 연결을 보강하여 강성 및 고유 진동수를 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 조향축의 굵기를 굵게 형성할 수 있도록 하여 강성 및 고유 진동수를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 충격 흡수장치가 구비된 조향장치의 구성을 보인 사시도이고,
도 2는 종래의 튜브레스형 충격 흡수장치를 보인 사시도이며,
도 3은 도 2의 원통형 관의 내부 구성을 보인 확대 단면도이며,
도 4는 본 발명의 충격 흡수장치의 구성을 보인 도면이며,
도 5는 본 발명의 충격 흡수장치에서 원통형 관의 내부 구성을 보인 확대 단면도이며,
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
41 : 조향축 42 : 원통형 관
43 : 베어링 44 : 부시
45 : 상측 브래키트 46 : 하측 브래키트
47 : 완충부 48 : 캡슐
410 : 제 1 조향축 412 : 제 2 조향축
450 : 삽입 홈 470 (470a∼470h) : 수평부
472 : 만곡부 474 : 연결부480 : 고정구멍 482 : 가이드 홈
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치에 따르면, 제 1 조향축 및 제 2 조향축으로 이루어지고 제 2 조향축이 상기 제 1 조향축의 내측에 삽입됨과 아울러 상기 조향 핸들의 회전에 따른 상기 제 1 조향축의 회전력이 상기 제 2 조향축에 전달되는 조향축과, 내측에 베어링을 개재하여 상기 제 1 조향축이 설치되는 원통형 관과, 내측에 상기 제 2 조향축이 삽입되는 부시와, 상기 원통형 관 및 부시의 좌우 양측에는 각기 상측 브래키트 및 하측 브래키트와, 복수의 수평부 및 만곡부가 지그재그로 형성되어 연속으로 이어지고 상기 상측 브래키트 및 하측 브래키트의 사이에 일체로 설치되는 완충부와, 상기 2개의 상측 브래키트의 상면에는 각기 일측이 개구된 삽입 홈에 끼워지게 가이드 홈이 형성되고 고정구멍이 구비된 캡슐을 구비하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치에 있어서, 상기 하측 브래키트는 상기 완충부의 일단 마지막 수평부의 상부에 일체로 절곡 형성되고, 상기 완충부의 중간에 위치하는 수평부의 상부에 연결부가 절곡 형성되어 그 연결부의 단부에 상측 브래키트가 일체로 연결되며, 연결부의 하부에 위치하는 완충부의 수평부들은 연결부의 저면에 용접 등으로 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 연결부는; 완충부의 타단에서 두 번째 위치하는 수평부의 상부에 절곡 형성되어 그 연결부의 단부에 상측 브래키트가 일체로 연결되며, 연결부의 하부에 위치하는 완충부의 첫 번째 수평부는 연결부의 저면에 용접으로 고정되고, 상기 베어링은; 하중이 분산되게 원통형 관의 중간부에 개재되어 제 1 조향축이 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도 4 내지 도 6의 도면을 참조하여 본 발명의 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 충격 흡수장치의 구성을 보인 도면이다. 부호 41은 조향 핸들에 연결되는 조향축이다. 상기 조향축(41)은 제 1 조향축(410) 및 제 2 조향축(412)으로 이루어져, 상기 제 2 조향축(412)이 상기 제 1 조향축(410)의 내측에 삽입됨과 아울러 상기 조향 핸들의 회전에 따른 상기 제 1 조향축(410)의 회전력이 상기 제 2 조향축(412)에 전달되게 구성된다.
부호 42는 원통형 관이다. 상기 원통형 관(42)의 내측에는, 도 5에 도시된 바와 같이 하중이 분산되도록 중간부에 베어링(43)을 개재하여 제 1 조향축(410)이 삽입된다.
부호 44는 원통형의 부시로서 부시(44)의 내측에는 상기 제 2 조향축(412)이 삽입된다.
그리고 상기 원통형 관(42) 및 부시(44)의 좌우 양측에는 각기 상측 브래키트(45) 및 하측 브래키트(46)가 구비되고, 그 하측 브래키트(46)의 사이에는 복수의 수평부(470 : 470a∼470h) 및 만곡부(472)가 지그재그로 형성되어 연속으로 이어지는 완충부(47)가 일체로 구비된다.
여기서, 상기 하측 브래키트(46)는 상기 완충부(47)의 일단 마지막 수평부(470h)의 상부에 일체로 절곡 형성된다. 그리고 완충부(47)의 타단에서 두 번째 위치하는 수평부(470b)의 상부에 연결부(474)가 절곡 형성되어 그 연결부(474)의 단부에 상측 브래키트(45)가 일체로 연결되며, 연결부(474)의 하부에 위치하는 완충부(47)의 수평부(470) 즉, 첫 번째 수평부(470a)는 연결부(474)의 저면에 용접으로 고정된다.
그리고 상기 2개의 상측 브래키트(45)의 상면에는 각기 일측이 개구된 삽입 홈(450)이 형성되고, 그 삽입 홈(450)에는 고정구멍(480)이 구비된 캡슐(48)의 가이드 홈(482)이 삽입된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 튜브레스형 충격 흡수장치는 종래와 마찬가지로 고정나사 등으로 하측 브래키트(46)에 형성되어 있는 고정 구멍(480)과 상측 브래키트(45)에 설치된 캡슐(48)의 고정 구멍(480)을 통해 차체에 고정되고, 조향축(41)의 제 1 조향축(410)에 조향 핸들이 고정된다.
그리고 차량에 충돌 및/또는 추돌 사고가 발생하여 조향 핸들에 충격이 가해져 조향 핸들 및 제 1 조향축(410)이 제 2 조향축(412)으로 밀리게 될 경우에 제 1조향축(410)의 이동에 따라 원통형 관(42)이 함께 이동하게 되고, 이로 인하여 차체에 고정되어 있는 캡슐(48)이 원통형 관(42)의 좌우 양측에 구비되어 있는 상측 브래키트(45)가 분리되면서 제 1 조향축(410) 및 원통형 관(42)이 계속 제 2 조향축(412)의 방향으로 이동하게 되고, 이 때, 하측 브래키트(46)는 차체에 고정되어 있으므로 이동하지 않게 되므로 완충부(47)가 오그라들어 전체 길이가 줄어들면서 충격을 완충시키고, 운전자를 보호하게 된다.
이와 같이 동작함에 있어서, 본 발명은 원통형 관(410)의 중간부에 베어링(43)을 개재하여 제 1 조향축(410)이 설치되므로 하중이 원통형 관(410)의 전체에 균일하게 분산되어 강성 및 지지력이 향상된다.
그리고 본 발명은 완충부(47)의 중간부에 위치하는 수평부(470b)에서 연결부(474)를 개재하여 상측 브래키트(45)가 일체로 형성되고, 연결부(474)의 하부에 위치하는 수평부(470a)는 연결부(474)의 저면에 모두 용접으로 고정되어 있으므로 강성 및 고유 진동수가 향상된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 원통형 관(410)의 하중을 분산시켜 강성 및 지지력이 향상되고, 또한 상측 브래키트(45)와 완충부(47)의 연결을 개선하여 강성 및 고유 진동수가 향상됨은 물론 이로 인하여 제 1 조향축(410)의 굵기를 약 φ32 정도로 굵게 형성할 수 있어 강성 및 지지력을 보다 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 제 1 조향축(410) 및 제 2 조향축(412)으로 이루어지고 제 2 조향축(412)이 상기 제 1 조향축(410)의 내측에 삽입됨과 아울러 조향 핸들의 회전에 따른 상기 제 1 조향축(410)의 회전력이 상기 제 2 조향축(412)에 전달되는 조향축(41)과, 내측에 베어링(43)을 개재하여 상기 제 1 조향축(410)이 설치되는 원통형 관(42)과, 내측에 상기 제 2 조향축(412)이 삽입되는 부시(44)와, 상기 원통형 관(42) 및 부시(44)의 좌우 양측에는 각기 상측 브래키트(45) 및 하측 브래키트(46)와, 복수의 수평부(470 : 470a∼470h) 및 만곡부(472)가 지그재그로 형성되어 연속으로 이어지고 상기 상측 브래키트 (45) 및 하측 브래키트(46)의 사이에 일체로 설치되는 완충부(47)와, 상기 2개의 상측 브래키트(45)의 상면에는 각기 일측이 개구된 삽입 홈에 끼워지게 가이드 홈(482)이 형성되고 고정구멍(480)이 구비된 캡슐(48)을 구비하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치에 있어서,
    상기 하측 브래키트(46)는 상기 완충부(47)의 일단 마지막 수평부(470h)의 상부에 일체로 절곡 형성되고,
    상기 완충부(47)의 중간에 위치하는 수평부의 상부에 연결부(474)가 절곡 형성되어 그 연결부(474)의 단부에 상측 브래키트(45)가 일체로 연결되며, 연결부(474)의 하부에 위치하는 완충부(47)의 수평부는 연결부(474)의 저면에 용접으로 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부(474)는,
    완충부(47)의 타단에서 두 번째 위치하는 수평부(470b)의 상부에 절곡 형성되어 그 연결부(474)의 단부에 상측 브래키트(45)가 일체로 연결되며, 연결부(474)의 하부에 위치하는 완충부의 첫 번째 수평부(470a)는 연결부(474)의 저면에 용접으로 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링(43)은,
    하중이 분산되게 원통형 관의 중간부에 개재되어 제 1 조향축(410)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 칼럼용 브래키트의 충격 흡수장치.
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