KR100591930B1 - 스티어링기구 에너지흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링기구의 충격에너지 흡수장치에 관한 것으로서, 차량 충돌 시, 차체의 소정 상부에 회전 가능하게 지지된 스티어링컬럼과 함께 이동하면서 압괴되는 컬링타입의 에너지흡수체가 접속하는 압괴관통부를 양측에 각각 형성한 날개부를 구비한 슬라이딩컬럼 메인하우징을 포함하는 스티어링기구 에너지흡수장치에 있어서, 상기 메인하우징의 하부에 길이방향으로 절결형성된 가이드홈을 매개로 직선이동되는 슬라이더와, 이 슬라이더가 핀고정되는 로워브라켓이 장탈착 가능하게 고정되도록 구성함으로써, 충돌력에 의한 스티어링컬럼의 이상 편향을 극력 규제하면서 직선상 이동을 항시 유지토록 함으로써, 컬링타입의 에너지흡수체의 이상 편향을 저지하여 운전자의 안전을 대폭적으로 향상시킬 수 있도록 하였다.

Description

스티어링기구 에너지흡수장치{Apparatus for reducing impact energy of steering device for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 스티어링기구 에너지흡수장치의 개략 구성도,

도 2는 도 1의 스티어링기구 에너지흡수장치의 하부 방향에서 상부 경사향으로 바라보아 도시한 사시도,

도 3은 도 2의 스티어링기구 에너지흡수장치를 타방에서 바라보아 도시한 개략적인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 스티어링기구 에너지흡수장치의 종단면도,

도 5는 도 3에 있어서, 스티어링컬럼의 메인하우징을 제외한 결합 관계를 발췌하여 도시한 요부 사시도,

도 6은 도 5에 있어서, 스티어링컬럼의 에너지흡수를 위한 구성만을 발췌하여 도시한 요부 사시도,

도 7은 도 6의 A방향에서 바라보아 도시한 구조도이고, 도 8은 도 6의 B방향에서 바라보아 도시한 구조도, 및

도 9는 도 6의 C방향에서 바라보아 도시한 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 ... 메인하우징 10a ... 가이드홈

11 ... 로워브라켓 11a ... 지지플레이트

11b ... 지지부 11c ... 핀고정공

12 ... 어퍼브라켓 20 ... 슬라이딩컬럼하우징

30 ... 텔레스코픽수단 31 ... 조임블록

33 .. 지지너트 35 ... 캠기구

40 ... 틸트수단 41 ... 틸트 브라켓

50 ... 탈착형 고정부 51 ... 슬라이더

51a ... 돌출부 51b ... 핀형상부

53 ... 고정보울트 55 ... 가압플레이트

55a ... 접속공

본 발명은 차량에서 운전자의 체격이나 운전자세에 맞도록 틸트 및 텔레스코픽 기능을 동시에 구현 가능하게 하는 차량용 스티어링기구 에너지흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스티어링기컬럼은 가변 스티어링 휠의 일종으로서, 틸트 기능은 스티어링 휠 각도를 가변시켜 운전자의 체격 및 운전자의 자세에 맞도록 하는 기능이고, 텔레스코픽 기능은 스티어링샤프트를 2중으로 하여 축방향으로 슬라이드시켜 길이를 신축할 수 있도록 하는 기능이다.

이와 같은 스티어링컬럼은, 차량의 소정부에 고정되는 메인하우징(10)과, 메인하우징(10)에 대하여 길이 방향으로 이송 가능한 슬라이딩컬럼하우징(20)과, 슬라이딩컬럼하우징(20)을 메인하우징(10)으로부터 신장 및 축소시키기 위한 텔레스코픽수단(30)와, 슬라이딩컬럼하우징(20)의 단부에 힌지축(H1)을 매개로 틸트브라켓(41)을 회동하도록 힌지결합된 틸트수단(40)을 구비하여 이루어진다.

또, 상기 텔레스코픽수단(30)은, 일단이 상기 메인하우징(10)의 하부에 돌출형성되고 그 중앙이 절결 형성된 복수의 병렬 배열형 조임블록(31)과, 상기 복수의 조임블록(31)을 관통하여 삽입된 회동 지지축(H2)과, 상기 지지축(H2)의 일측에 체결된 지지너트(33)와 대향하여 상기 조임블록(31)을 조임동작시키기 위한 캠기구 (35)를 사이에 두고 회동 가능하게 지지된 조작레버(36)를 포함하여 이루어져 있다.

또한, 상기 틸트수단(40)은, 상기 텔레스코픽수단(30)의 조작레버(36)의 일단에 설정 모멘트를 가지고 인장되도록 연결된 보든 케이블(42)과, 상기 보든 케이블(42)의 타단에 연결되어 그의 중앙부가 상기 틸트 브라켓(41)에 회동 가능하게 지지된 회동레버(43)와, 상기 회동레버(43)의 일측에 상기 회동레버(43)와 직교하는 방향으로 회동 가능하게 상기 틸트 브라켓(41)에 지지된 톱니붙이 스토퍼(44)와, 상기 스토퍼(44)와 치합 가능하게 대향 톱니가 일면에 곡면을 따라 일체로 형성되어 상기 틸트 브라켓(41)의 스토퍼(44)의 틸팅 상태를 지지하도록 상기 슬라이딩컬럼하우징(20)에 고정된 래칫휠(22)을 포함하여 이루어져 있다.

그러나, 이와 같은 틸트 및 텔레스코픽 기능을 종래엔 틸트작동 및 텔레스코 픽 작동으로 개별 작동 방식으로 별개 구동을 수행하도록 구성되고, 또 차량의 충돌 시 발생하는 충돌에너지를 저감하기 위해 컬링타입의 에너지 흡수방식을 채용하고 있다.

그러나, 이와 같은 스티어링컬럼에서의 충격완충구조는 극히 복잡하고 고가일 뿐만 아니라 충격에 기인한 스티어링컬럼의 오프셋 이동으로 인해 컬링타입의 에너지 흡수 구조 상 이러한 오프셋 이동에 따른 작동 상 편차가 발생하여, 운전자를 극히 위험한 상황으로 진입시킬 수 있는 우려가 다분하여 신뢰성이 떨어진다는 등의 단점을 내포하고 있었다.

다시 말해서, 컬링 타입의 에너지 흡수구조는, 그 충격흡수를 위한 작동 상 스티어링컬럼의 직선형 이동이 필수적으로 유지되어야 하지만, 이러한 직선형 이동을 달성하기 위해서는 전체적인 구조가 매우 복잡해지고, 이러한 복잡한 구조에 의하여 설계 상 오류가 발생되는 등의 단점을 내포하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 전체적인 구조를 단순화하면서 조작레버와 연결된 보든 케이블의 인력을 통해 틸트 구속 및 텔레스코픽 구속을 동시에 해제할 수 있도록 함으로써, 운전자가 조작레버의 일동작을 통해 틸트 및 텔레스코픽을 동시에 구현 가능하게 한 스티어링기구 에너지흡수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스티어링기구 에너지 흡수장치는,

차량 충돌 시, 차체의 소정 상부에 회전 가능하게 지지된 스티어링컬럼과 함께 이동하면서 압괴되는 컬링타입의 에너지흡수체가 접속하는 압괴관통부를 양측에 각각 형성한 날개부를 구비한 슬라이딩컬럼 메인하우징을 포함하는 스티어링기구 에너지흡수장치에 있어서,

상기 메인하우징의 하부에 길이방향으로 절결형성된 가이드홈을 매개로 직선이동되는 슬라이더와, 이 슬라이더가 핀고정되는 로워브라켓이 장탈착 가능하게 고정된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 컬럼을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링기구 에너지흡수장치의 개략 구성도이고, 도 2는 도 1의 스티어링기구 에너지흡수장치의 하부 방향에서 상부 경사향으로 바라보아 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 스티어링기구 에너지흡수장치를 타방에서 바라보아 도시한 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스티어링기구 에너지흡수장치의 종단면도이며, 도 5는 도 3에 있어서, 스티어링컬럼의 메인하우징을 제외한 결합 관계를 발췌하여 도시한 요부 사시도이고, 도 6은 도 5에 있어서, 스티어링컬럼의 에너지흡수를 위한 구성만을 발췌하여 도시한 요부 사시도이며, 도 7은 도 6의 A방향에서 바라보아 도시한 구조도이고, 도 8은 도 6의 B방향에서 바라보아 도시한 구조도이며, 도 9는 도 6의 C방향에서 바라보아 도시한 구조도이다.

도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 컬럼은, 슬라이딩컬럼하우징(20)의 측부에 결합된 틸트브라켓(41)을 힌지축(H1)을 중심으로 소정각도 회동시키기 위한 틸트수단(40)을 포함한다. 이때, 틸트브라켓(41)에는 스티어링 휠(미도시)과 연결되는 제1스티어링샤프트(S1)가 설치되고, 메인하우징(10)에는 조향축(미도시)과 연결되는 제2스티어링샤프트(S2)가 설치되는데, 이들 제1,2스티어링샤프트(S1)(S2)는 공지된 바와 같이 장공에 의한 핀 슬라이딩 삽입방식이나 세레이션에 의한 스플라인 결합방식으로 상호 연결을 위한 연결자에 접속되어 있다.

또, 메인하우징(10)에는 자동차의 차체 소정부에 일정 간격을 두고 고정되는 로워브라켓(11)과 어퍼브라켓(12)이 형성되어 있다.

또한, 슬라이딩컬럼하우징(20)은 메인하우징(10) 내부에 설치되는 이너튜브 (23)와 상기 메인하우징(10) 외부로 돌출된 컬럼하우징(21)으로 구성된다.

또, 상기 차량의 소정부에 고정되는 메인하우징(10)에는 그의 길이 방향으로 이송 가능하게 구성된 슬라이딩컬럼하우징(20)을 메인하우징(10)으로부터 신장 및 축소시키기 위한 텔레스코픽수단(30)이 접속되어 있다.

또한, 상기 텔레스코픽수단(30)은, 일단이 상기 메인하우징(10)의 하부에 돌출형성되고 그 중앙이 절결 형성된 복수의 병렬 배열형 조임블록(31)과, 상기 복수의 조임블록(31)을 관통하여 삽입된 회동 지지축(H2)과, 상기 지지축(H2)의 일측에 체결된 지지너트(33)와 대향하여 상기 조임블록(31)을 조임동작시키기 위한 캠기구 (35)를 사이에 두고 회동 가능하게 지지된 조작레버(36)로 이루어져 있다.

또, 상기 틸트수단(40)은, 상기 텔레스코픽수단(30)의 조작레버(36)의 일단 에 설정 모멘트를 가지고 인장되도록 연결된 보든 케이블(42)과, 상기 보든 케이블(42)의 타단에 연결되어 그의 중앙부가 상기 틸트 브라켓(41)에 회동 가능하게 지지된 회동레버(43)와, 상기 회동레버(43)의 일측에 상기 회동레버(43)와 직교하는 방향으로 회동 가능하게 상기 틸트 브라켓(41)에 지지된 톱니붙이 스토퍼(44)와, 상기 스토퍼(44)와 치합 가능하게 대향 톱니가 일면에 곡면을 따라 일체로 형성되어 상기 틸트 브라켓(41)의 스토퍼(44)의 틸팅 상태를 지지하도록 상기 슬라이딩컬럼하우징(20)에 고정된 래칫휠(22)로 구성되어 있다.

또한, 상기 스티어링컬럼의 메인하우징(10)에는 차량 충돌 시, 차체의 소정 상부에 회전 가능하게 지지된 스티어링컬럼과 함께 이동하면서 압괴되는 컬링타입의 에너지흡수체(60)가 접속하는 압괴관통부(12b)를 양측에 각각 형성한 날개형 설치고정부(12a)를 구비한 어퍼 브라켓(12)이 형성되어 있다.

또, 상기 슬라이딩컬럼 메인하우징(10)의 하부에는 그의 길이방향으로 절결형성된 가이드홈(10a)을 매개로 직선이동되는 슬라이더(51)와, 이 슬라이더(51)가 핀고정되는 로워브라켓(11)이 장탈착 가능하게 고정되어 있다.

또한, 상기 장탈착 가능하게 고정하기 위한 탈착형 고정부(50)는 상기 메인하우징(10)의 하부의 상면에 접하는 지지플레이트(11a)에 후방으로 개방 절결형성된 접속공(55a)을 가로질러 체결되는 고정보울트(53)와, 상기 고정보울트(53)의 지지플레이트(11a)를 둘러쌈과 동시에 상기 접속공(55a)이 관통형성되도록 종단면이 ㄷ자형상의 가압플레이트(55)를 포함하여 이루어진다.

또, 상기 슬라이더(51)는 종단면 상에서 볼 때, 상기 메인하우징(10)의 양측 면에 형성된 2개의 가이드홈(10a)에 각각 그의 외방향에서 삽입되어 고정되도록 돌출된 대응 돌출부(51a)를 내면에 구비하고, 그의 외면에는 상기 로워브라켓(11)에 일정 간격을 두고 하향 병렬 형성된 복수의 지지부(11b)의 고정공(11c)에 핀고정되도록 복수의 핀형상부(51b)를 구비하고 있다.

또, 상기 고정공(11c)은 장공이고, 상기 스티어링컬럼은 상기 메인하우징 (10)의 상면 중앙부에 체결되는 지그보울트(57)가 상기 스티어링컬럼의 이너튜브 (23)의 상면에 길이방향을 따라 절결형성된 절결구(23a)에 삽입되어 그의 회전이 규제되도록 상기 메인하우징(10)에 지지되어 있다.

또한, 상기 회동레버(43)의 일단은 그의 타단이 틸트 브라켓(41)에 체결된 고정부재(47)에 지지되는 제2 복원스프링(46)에 의해 탄성지지되어 있음은 물론이다.

이와 같은 구성에 따라, 차량의 충돌 시 운전자에 의해 스티어링휠에 차량 전방향으로의 충격이 가해지면, 상기 어퍼 브라켓(12)이 차체 전방향으로 이동함과 동시에, 상기 압괴관통부(12b) 내의 에너지흡수체(60)가 압괴되면서 찌그러짐 운동하게 됨으로써, 스티어링휠을 통해 어퍼 브라켓(12)이 받은 충격을 흡수하여 운전자가 스티어링휠에 부딪힌 때의 충격을 완하하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 에너지흡수체(60)의 고정브라켓(61) 양측의 안내홈(61a)을 통해 어퍼 브라켓(12)의 설치고정부(12a)가 미끄럼운동하기 이전에 소정 충격량 이상이 될 경우에만 파손되는 플라스틱핀(63)에 의해 장탈착 가능하게 고정된 핀결합이 플라스틱핀(63)의 파손에 의해 해제되게 된다.

또, 상기 에너지흡수체(60)의 고정브라켓(61)에 대하여 상기 어퍼 브라켓(12)이 차체 전방향으로 미끄럼운동하면, 상기 에너지흡수체(60) 단부의 걸림턱(60a)에 상기 어퍼 브라켓(12)의 압괴관통부(12b)가 걸림결합되면서 상기 에너지흡수체(60)의 컬링상태가 완해되도록 상기 에너지흡수체(60)가 찌그러짐운동함으로써, 충격량을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 로워 브라켓(11)의 고정보울트(53)와 가압플레이트(55)에 고정된 상태에 충격량에 의해 해제되면서 상기 로워 브라켓(11)의 지지플레이트(11a)가 미끄럼운동하면서 상기 지지부에 의해 상기 가이드홈(10a)에 삽입된 상태로 지지된 슬라이더(51)가 상기 가이드홈(10a)을 따라 차체 후방으로 미끄럼이동하면서 충격을 가한층 저감시키게 되는 것이다.

더욱이, 상기 로워브라켓(11)의 직선이동이 상기 슬라이더(51)에 의해 항시 유지됨으로써, 상기 에너지흡수체(60)의 이상 편향운동이 발생하는 것을 극력 저지함으로써, 소망하는 충격 저감 설계치를 항시 달성할 수 있게 된다는 장점을 살리게 되는 것이다.

이와 같이 본원의 충격에너지 흡수구조에 따르면, 운전자가 스티어링휠에 충돌하더라도 그 충격량을 가한층 저감할 수 있게 됨으로써, 부상의 우려로부터 해방될 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (5)

1. 차량 충돌 시, 차체의 소정 상부에 회전 가능하게 지지된 스티어링컬럼과 함께 이동하면서 압괴되는 컬링타입의 에너지흡수체가 접속하는 압괴관통부를 양측에 각각 형성한 날개부를 구비한 슬라이딩컬럼 메인하우징을 포함하는 스티어링기구 에너지흡수장치에 있어서,

   상기 메인하우징의 하부에 길이방향으로 절결형성된 가이드홈을 매개로 직선이동되는 슬라이더와, 이 슬라이더가 핀고정되는 로워브라켓이 장탈착 가능하게 고정되고,

   상기 장탈착 가능하게 고정하기 위한 탈착형 고정부는 상기 메인하우징의 하부의 상면에 접하는 지지플레이트에 후방으로 개방 절결형성된 접속공을 가로질러 체결되는 고정보울트와, 상기 고정보울트의 지지플레이트를 둘러쌈과 동시에 상기 접속공이 관통형성되도록 ㄷ자형상의 종단면을 갖는 가압플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 스티어링기구 에너지흡수장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라이더는 종단면 형상에 있어, 상기 메인하우징의 양측면에 형성된 2개의 가이드홈에 각각 그의 외방향에서 삽입되어 고정되도록 돌출된 대응 돌출부를 내면에 구비하고, 그의 외면에는 상기 로워브라켓에 일정 간격을 두고 하향 병렬 형성된 복수의 지지부의 고정공에 핀고정되도록 복수의 핀형상부를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링기구 에너지흡수장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정공은 장공인 것을 특징으로 하는 스티어링기구 에너지흡수장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스티어링컬럼은 상기 메인하우징의 상면 중앙부에 체결되는 지그보울트가 상기 스티어링컬럼의 이너튜브의 상면에 길이방향을 따라 절결형성된 절결구에 삽입되어 그의 회전이 규제되도록 상기 메인하우징에 지지된 것을 특징으로 하는 스티어링기구 에너지흡수장치.

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