KR100795011B1 - 충격에너지 흡수구조 조향장치 - Google Patents

충격에너지 흡수구조 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격에너지 흡수구조 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 자동차에 구비되는 조향장치의 충격에너지 흡수구조에 있어서, 상기 자동차의 고정부에 고정되고, 충격 이동 방향으로 형성된 장홀을 구비하는 가이드 플레이트; 상기 장홀에 인입되는 지지부; 및 상기 지지부가 상기 충격 이동 방향으로 움직일 때 상기 지지부에 걸려 함께 이동하면서 상기 장홀의 내면과 마찰되는 플레이트 밴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 충격에너지 흡수구조를 제공한다.
본 발명에 의하면, 지지부와 가이드 플레이트를 이용한 충격에너지 흡수구조 조향장치는 자동차의 충돌 시 운전자의 상체가 조향장치에 충격을 가할 경우 충격 이동 방향으로 움직이면서 운전자에게 가해지는 충격에너지 흡수량을 용이하게 조절하는 효과가 있다.
충격, 흡수, 조향, 자동차

Description

충격에너지 흡수구조 조향장치{Collision Energy Absorptive Steering System}
도 1은 종래의 슬릿 플레이트를 이용한 충격에너지 흡수구조 조향장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너지 흡수구조 조향장치의 일부 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너지 흡수구조 조향장치의 조립 사시도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너지 흡수구조 조향장치의 일부 단면도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너지 흡수구조의 일부 상세도,
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가이드 플레이트를 도시한 것으로, 도 5의 A-A' 부분에 대응하는 단면을 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 상부 조향축 101: 상부 컬럼
102: 하부 컬럼 103: 하부 조향축
104: 상부 브라켓 105: 캡슐
107: 볼트 108: 슬릿 플레이트
109: 리벳 110: 슬릿
111: 하부 브라켓 112: 슬릿 플레이트 연장부
200: 지지부 201: 플레이트 밴드
202: 가이드 플레이트 203: 돌기
204: 고정 홀 205: 장홀
600: 단턱부 601: 장홀 내면
본 발명은 충격에너지 흡수구조 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 자동차의 충돌 시 운전자의 상체가 조향장치에 충격을 가할 경우 충격 이동 방향으로 움직이면서 운전자에게 가해지는 충격에너지 흡수량을 용이하게 조절하는 충격에너지 흡수구조 조향장치에 관한 것이다.
자동차의 안전성을 향상시키고 운전자의 조작 편의성을 위해서 자동차에는 다양한 장치가 설치되는데, 그 중에서 조향장치는 운전자가 조향 핸들을 돌려 자동차의 진행 방향을 자유로이 바꿀 수 있게 하는 장치로서, 자동차의 앞 바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 의도한 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치다.
이와 같은 조향장치는 일반적으로 운전자로부터 회전력을 받은 조향휠, 이 조향휠로부터 회전력을 전달받은 조향축, 이 조향축이 삽입된 상부/하부 컬럼으로 이루어지는데, 이러한 상부/하부 컬럼은 각각 상부/하부 브라켓에 의해 차체에 고정되게 된다.
이러한 조향장치에는 자동차의 전방 충돌 시 충돌 관성으로 인해 운전자가 조향휠에 부딪쳤을 때 그 충격력을 흡수 및 완화하여 충격량을 감소시켜서 결국, 운전자의 상해를 최소화하도록 하기 위한 충격에너지 흡수구조가 다양하게 개발되어 설치되고 있다.
조향장치의 충격에너지 흡수구조는 일반적으로 상부 및 하부 컬럼의 변형에 의해서 충격을 흡수하는 구조와, 조향축의 수축에 의한 것이 병행되어 왔으나, 최근에는 이와 더불어 더 효과적으로 충격에너지를 흡수하기 위해 컬럼을 차체에 고정하는 상/하부 브라켓에도 충격 흡수 장치를 마련하여 운전자에게 가해지는 상해를 최소화하도록 하고 있다.
한편, 운전자의 상태와 자동차의 상태에 따라서 운전자가 조향휠에 가하는 충격은 다르다. 예를 들어, 자동차의 속도가 빠른 경우에는 충격이 크고, 자동차의 속도가 느린 경우에는 충격이 미약할 수도 있다. 또한, 운전자가 안전 벨트를 착용하였는지 여부와 에어백의 작동 여부 등 여러 가지 상황에 따라서도 조향휠에 가하는 충격량은 다를 것이다. 이와 같은 현실에 대처하기 위해서 충격에너지 흡수구조 조향장치가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 슬릿 플레이트를 이용한 충격에너지 흡수구조 조향장치의 사 시도로서, 조향장치는 상부 조향축(100), 상부 컬럼(101), 하부 컬럼(102), 하부 조향축(103), 상부 브라켓(104), 캡슐(105), 볼트(107), 슬릿 플레이트(108), 리벳(109), 슬릿(110), 하부 브라켓(111) 및 슬릿 플레이트 연장부(112)를 포함하여 구성된다.
도시한 것과 같이 슬릿 플레이트(108)는 얇은 판 형상으로 리벳(109)으로 상부 브라켓(104)에 고정되어 있으며, 하부 조향축(103) 방향으로 슬릿 플레이트 연장부(112)가 길게 형성되어 있는데, 이 슬릿 플레이트 연장부(112)에는 볼트(107)가 관통하는 볼트홀이 형성되게 된다. 이러한 볼트홀을 포함하는 슬릿 플레이트 연장부(112)는 상부 조향축(100) 방향으로 180 도 굽혀진 후 볼트(107)로 차체에 고정되게 된다. 또한, 슬릿 플레이트(108)에는 슬릿(110)이 형성되어 있다. 이 슬릿은 슬릿 플레이트를 얇게 한 것으로 충격을 받으면 용이하게 찢어질 수 있도록 구성되어 있다.
따라서, 자동차의 전방 충돌 시 관성에 의해 운전자의 상체가 조향휠에 충격을 가하면 상부 브라켓(104)이 차체와 분리가 된 후 하부 브라켓(111) 방향으로 이동할 경우에 슬릿 플레이트 연장부(112)는 볼트(107)에 의해 고정되지만, 슬릿 플레이트(108)는 하부 브라켓(111) 방향으로 이동하게 된다. 결국, 슬릿 플레이트 연장부(112)가 슬릿 플레이트(108)를 당기면서 슬릿 플레이트(108)가 슬릿(110)을 따라 찢어지게 된다. 이때, 슬릿 플레이트(108)가 찢어지게 되는 힘으로 충격에너지를 흡수하게 되는 것이다.
그러나 이와 같이 종래의 슬릿 플레이트를 이용한 충격에너지 흡수구조 조향 장치는 충격에너지의 흡수량을 조절하는 것이 어렵다는 단점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 자동차의 충돌 시 운전자의 상체가 조향장치에 충격을 가할 경우 충격 이동 방향으로 움직이면서 운전자에게 가해지는 충격에너지 흡수량을 용이하게 조절하는 충격에너지 흡수구조 조향장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차에 구비되는 조향장치의 충격에너지 흡수구조에 있어서, 상기 자동차의 고정부에 고정되고, 충격 이동 방향으로 형성된 장홀을 구비하는 가이드 플레이트; 상기 장홀에 인입되는 지지부; 및 상기 지지부가 상기 충격 이동 방향으로 움직일 때 상기 지지부에 걸려 함께 이동하면서 상기 장홀의 내면과 마찰되는 플레이트 밴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 충격에너지 흡수구조를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 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.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너 지 흡수구조 조향장치의 일부 사시도로서, 지지부(200), 플레이트 밴드(201), 가이드 플레이트(202), 돌기(203), 고정 홀(204) 및 장홀(205)을 포함하여 구성된다.
지지부(200)는 충격 이동 방향(X)으로 움직이는 부분(미도시)에 연결되어 있다. 플레이트 밴드(201)는 지지부(200)를 감싸는 구조로 되어 있으며 가운데 부분이 지지부(200)에 걸려있다.
한편, 가이드 플레이트(202)는 충격 이동 방향(X)으로 형성된 장홀(205)이 형성되는데, 지지부(200)를 감싸는 플레이트 밴드(201)의 일면과 타면이 장홀(205)의 내면에 안착되는 구조로 되어 있다. 또한, 장홀(205)에는 돌출된 돌기(203)가 내면에 구비된다. 뿐만 아니라, 가이드 플레이트(202)에 구비된 고정 홀(204)을 이용하여 가이드 플레이트(202)를 차체에 고정하게 된다.
자동차의 전방 충돌 시 충격 이동 방향(X)으로 움직이면서 충격 에너지를 흡수하는 조향장치에 있어서, 충격 이동 방향(X)으로 움직이는 지지부(200)로 인하여 플레이트 밴드(201)가 가이드 플레이트(202)에 구비된 장홀(205)의 내면을 긁고 지나간다. 장홀(205)에 구비된 돌기(203)는 플레이트 밴드(201)의 일면과 타면과의 마찰에너지를 증가시켜 지지부(200)와 플레이트 밴드(201)가 충격 에너지 흡수기능을 용이하게 하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트(202)를 이용한 충격 에너지 흡수구조 조향장치의 조립 사시도이다.
가이드 플레이트(202)에 구비된 고정 홀(204)은 캡슐(105)과 함께 차체(미도시)의 고정된 부분(미도시)에 고정되나, 상부 컬럼(101) 및 상부 조향축(100)에 충 격 이동 방향(X)으로 충격이 가해질 경우 캡슐(105)은 차체에서 분리된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가이드 플레이트를 이용한 충격 에너지 흡수구조 조향장치의 일부 단면도로서, 상부 브라켓(104), 캡슐(105), 지지부(200), 플레이트 밴드(201), 가이드 플레이트(202) 및 돌기(203) 등을 포함하여 구성된다. 또한, 가이드 플레이트의 일측에는 고정 홀(204)이 형성되어 있고, 대략 가운데 부분에는 장홀(205)이 형성되어 있다.
지지부(200)의 일단은 상부 브라켓(104)에 고정되어 있다. 지지부(200)는 상부 브라켓(104)에 리벳(Rivet) 고정할 수 있으며, 고정 방법에는 특별한 제한은 없다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 플레이트(202)를 이용한 충격 에너지 흡수구조의 일부 상세도로서, 지지부(200), 플레이트 밴드(201), 가이드 플레이트(202), 돌기(203), 고정 홀(204) 및 장홀(205)을 포함하여 구성된다.
지지부(200)는 상부 브라켓(104)과 함께 장홀(205)을 따라서 움직이는 구조로 되어 있으며, 장홀(205)의 내면에는 도시한 것과 같이 돌기(203)가 형성된다. 플레이트 밴드(201)의 일면과 접하는 면에 형성된 돌기(203)와 플레이트 밴드(201)의 타면과 접하는 면에 형성된 돌기(203)는 지지부(200)가 플레이트 밴드(201)와 함께 이동할 때 플레이트 밴드(201)와 마찰을 일으키거나 혹은 소성 변형된다. 따라서, 마찰력과 소성 변형 에너지로 충격에너지를 흡수한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가이드 플레이트를 도시한 것으로, 도 5의 A-A' 부분에 대응하는 단면 부분을 도시한 단면도로서, 플레이트 밴드(201), 가이드 플레이트(202), 장홀(205), 단턱부(600) 및 장홀 내면(601)을 포함하여 도시한다.
플레이트 밴드(201)의 외면에는 단턱부(600)가 구비된다. 플레이트 밴드(201)의 단턱부(600)가 가이드 플레이트(202)에 걸림으로써 플레이트 밴드(201)가 장홀(205)에서 분리되지 못하도록 한다. 따라서, 플레이트 밴드(201)는 가이드 플레이트(202)의 장홀 내면(601)을 따라 이탈되지 않고 충격 이동 방향(X)으로 용이하게 이동하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 충격에너지 흡수구조는 플레이트 밴드(201)를 교체함으로써 충격에너지 흡수량을 용이하게 조절할 수 있다.
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.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지지부와 가이드 플레이트를 이용한 충격에너지 흡수구조 조향장치는 자동차의 충돌 시 운전자의 상체가 조향장치에 충격을 가할 경우 충격 이동 방향으로 움직이면서 운전자에게 가해지는 충격 에너지 흡수량을 용이하게 조절하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 자동차에 구비되는 조향장치의 충격에너지 흡수구조에 있어서,
    상기 자동차의 차체에 고정되고, 충격 이동 방향으로 형성된 장홀을 구비하는 가이드 플레이트;
    상기 충격 이동 방향으로 움직이는 브라켓에 일단이 고정되고 타단은 상기 장홀에 인입되는 지지부; 및
    상기 지지부가 상기 충격 이동 방향으로 움직일 때 상기 지지부의 상기 타단에 걸려 함께 이동하면서 상기 장홀의 내면과 마찰되는 플레이트 밴드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 충격에너지 흡수구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장홀의 내면에는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치의 충격에너지 흡수구조.
  3. 삭제
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